ПРОТЕЗ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ Российский патент 1997 года по МПК A61F2/60 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезированию.

Известен протез голени ПНЗ-34, состоящий из несущей гильзы голени, съемного приемника для культи, голеностопного амортизатора со стопой, несущих шин, гильзы бедра, пояса и облицовки [1, 2]
Стопа протеза крепится стационарно.

Протез обеспечивает реабилитацию инвалида.

Однако применение шин, содержащих искусственный коленный шарнир, ограничивает подвижность в сохранившемся коленном суставе инвалида, создавая дискомфортные условия инвалиду при ходьбе, и приводит к паталогическим изменениям в организме. Применение стационарного крепления стопы не допускает ее оперативной замены при повседневной эксплуатации протеза в зависимости от изменения условий труда и отдыха инвалида.

Ближайшим аналогом является протез голени ПНЗЭ-1, состоящий из искусственной стопы, элементов крепления стопы и проксимальной части протеза, содержащей несущий узел, соединительную втулку и приемную гильзу глубокой посадки [3]
Протез выполнен в модульном исполнении. Применение гильзы глубокой посадки исключает необходимость включения в состав протеза несущих шин с искусственным коленным узлом, гильзы бедра и пояса. Тем самым, протез создает комфортные условия для культи, снимаются ограничения на подвижность в коленном суставе, создаются комфортные условия при ходьбе на протезе. Модульное исполнение повышает технологичность изготовления и обеспечивает рациональный подбор модулей при изготовлении протеза.

Стопа в протезе закреплена стационарно. В результате, практически невозможна или затруднена постановка на протез обуви с высоким неразрезанным голенищем типа сапог, валенок ввиду ограниченных размеров обводок голенища обуви.

Невозможна быстрая замена при эксплуатации стопы на протезе (например, повседневной на спортивную, рабочую) либо быстрая замена стоп, заранее оснащенных соответствующим типом обуви: обувь повседневная, модельная, обувь домашняя, для работы в помещениях и на улице, для занятий спортом и т.п.

Техническим результатом данного изобретения является расширение эксплуатационных возможностей протеза путем обеспечения инвалиду возможности быстрой, без привлечения помощи со стороны, замены стопы, закрепленной на протезе, на стопы различного функционально-бытового, спортивного и рабочего назначения, на стопы с заранее закрепленными на них различными типами обуви, в том числе, на стопы с обувью, содержащей высокое голенище типа сапог, валенок.

Технический результат достигается тем, что в протезе нижних конечностей, содержащем искусственную стопу, элементы крепления стопы, несущий узел, детали и узлы проксимальной части протеза, в состав протеза введен быстросъемный замок, съемный корпус которого закреплен на стопе, а стационарный корпус закреплен на несущем узле протеза, в съемном корпусе соосно протезу выполнена внутренняя коническая поверхность, максимальным диаметром направленная к проксимальной части протеза, а на стационарном корпусе выполнена наружная коническая поверхность, сопряженная с конической поверхностью съемного корпуса. В стационарном корпусе соосно протезу подвижно помещен сепаратор с запирающими элементами качения и упругий элемент, размещенный между упором корпуса и сепаратором, запирающие элементы качения сопряжены с дополнительными запирающими коническими поверхностями стационарного и съемного корпусов, запирающие поверхности соосны протезу, максимальным диаметром обращены к проксимальной части протеза и имеют разный угол конусности, при этом разность углов конусности превышает угол заклинивания запирающих элементов качения.

Расширение функциональных возможностей протеза достигается за счет выполнения съемного крепления стопы на протезе путем введения в протез быстросъемного замка, установки стопы на съемном корпусе замка и крепления на стационарном корпусе замка несущего узла с проксимальной частью протеза, что позволяет комплектовать конкретный протез набором стоп различного функционального назначения, либо стопами заранее оснащенными различной (рабочей, бытовой, спортивной и т.п.) обувью. Съемное крепление стопы позволяет установку на стопу обуви с высоким неразрезанным голенищем.

Быстрая установка стопы на протезе достигается использованием в стационарном и съемном корпусах замка конических поверхностей, максимальным диаметром направленных к проксимальной части протеза, играющих роль взаимно центрирующей ловушки в процессе стыковки стопы и проксимальной части протеза при их сближении и автоматическим запиранием стопы на протезе за счет применения подпружиненным упругим элементом запирающих элементов качения и запирающих конических поверхностей стационарного и съемного корпусов замка, сопряженных с запирающими элементами качения.

Быстрый съем стопы с протеза обеспечивается за счет подвижной, подпружиненной упругим элементом установки сепаратора с запирающими элементами качения в стационарном корпусе и наличием разных углов конусности запирающих поверхностей, позволяющих вручную с преодолением усилий упругого элемента вывести запирающие элементы качения из контакта с запирающими поверхностями стационарного и съемного корпусов в зону, где запор между запирающими поверхностями превышает диаметр запирающего элемента качения и, тем самым, обеспечить съемность стопы под действием собственного веса (открыть замок). При этом разность углов конусности запирающих поверхностей, превышающая угол заклинивания, обеспечивает надежную свободную расстыковку замка.

Реализацию протеза рассмотрим на примере исполнения протеза голени с шариковым быстросъемным замком.

На фиг. 1 изображен общий вид протеза голени на короткую и среднюю культю; на фиг. 2 дистальная часть протеза с шариковым быстросъемным замком.

Протез голени состоит из искусственной стопы 1, быстросъемного замка 2 с тянкой 3, несущего узла 4 и приемной гильзы голени 5.

На стопе 1 закреплен съемный корпус 6 замка 2, а на несущем узле 4 - стационарный корпус 7. Рубашка 8, с закрепленными на ней тянкой 3 и сепаратором с шариками 9, подвижно установлена на корпусе 7 и находится под воздействием пружины 10. Опорная гильза 11 неподвижно закреплена на корпусе стационарном 7 и снабжена внутренним конусом Б. Внутренний конус Б гильзы 11 и наружный конус В корпуса 6 имеют разную конусность и образуют запирающий клин шарикового замка. Внутренний конус корпуса сменного 6 и наружный конус корпуса стационарного 7 соосны протезу и в состыкованном положении замка сопряжены между собой (поверхность А). Поверхности Г корпусов 6 и 7 создают профиль, препятствующий осевому вращению стопы на протезе.

Протез работает следующим образом.

В исходном растыкованном положении часть протеза (проксимальная), содержащая приемную гильзу 5, узел крепления 4 и стационарный корпус 7 замка 2, закреплена на культе протезированной ноги инвалида. Стопа 1 с закрепленным на ней корпусом сменным 6 отделена от проксимальной части протеза. Таких стоп может быть несколько (повседневные, спортивные, рабочие) с разными типами обуви (обувь повседневная, модельная, рабочая, домашняя, спортивная). Каждая стопа предварительно оснащена корпусом сменным 6. Для исключения нарушения схемы построения протеза за счет разной высоты каблуков обуви стопа может быть оснащена простейшим регулировочно-соединительным устройством, либо может быть применена стопа с регулируемой высотой каблука. Инвалид выбирает А в направлении стыковки. Затем протезированной ногой инвалид производит движение в направлении стопы. При этом конические поверхности А корпусов 6 и 7 образуют ловушку, которая облегчает процесс взаимной стыковки проксимальной части протеза и выбранной стопы и производят их взаимное центрирование. Дальнейшее сближение стопы и проксимальной части протеза происходит до сопряжения конических поверхностей А, которые воспринимают осевые нагрузки и изгибающие моменты, возникающие при ходьбе на протезе.

После совмещения поверхностей А шарики сепаратора 9 под воздействием на сепаратор пружины 10 оказываются в непосредственном контакте с коническими поверхностями Б и В, которые за счет конусности создают совместно с шариками запирающий эффект и препятствуют взаимному осевому смещению стопы относительно протеза, запирая стопу на протезе. Поверхность Г имеют форму отличную от цилиндра и препятствуют вращению стопы относительно оси протеза.

Расстыковка протеза производится следующим образом. При приложении усилий руки инвалида вверх непосредственно за рубашку 8 или посредством тянки 3, которая может быть размещена в любом удобном для инвалида месте протеза, преодолевается усилие пружины 10, рубашка 8 с сепаратором 9 перемещается вверх, шарики сепаратора за счет разного угла конусности поверхностей Б и В выходят из контакта с обоими поверхностями в зону, где зазор между запирающими поверхностями превышает диаметр запирающего элемента качения и стопа 1 с закрепленным на ней корпусом 6 свободно снимается с проксимальной части протеза. Инвалид имеет возможность, не снимая всего протеза, заменить стопу. Съемность стопы позволяет установить ее с закрепленным на ней корпусом 6 в обувь с высоким неразрезным голенищем и затем состыковать протез.

Особенно целесообразны такие протезы для сельских и северных регионов при односторонней ампутации, когда инвалиду необходимо на здоровую ногу одеть сапог или валенок и при этом желательно из эстетических и эксплуатационных соображений иметь такую же обувь на протезированной ноге, а в домашних или иных условиях нахождения внутри помещений сменить оперативно обувь или стопу.

Литература
1. Под редакцией В.И. Филатова "Справочник по протезированию", Ленинград, Медицина, 1978, с. 76.

2. Под редакцией А.П. Кужекина "Конструкции протезно-ортопедических изделий", Москва, Легкая и пищевая промышленность, 1984, с. 94.

3. Научно-производственное объединение "Энергия" имени академика С.П. Королева, "Протезно-ортопедические изделия. Каталог продукции", 1992, с. 32.

Использование: изобретение относится к медицинской технике, а именно - к протезированию. Техническим результатом данного изобретения является расширение эксплуатационных возможностей протеза путем обеспечения инвалиду возможности быстрой, без привлечения помощи со стороны, замены стопы, закрепленной на протезе, на стопы различного функционально-бытового, спортивного и рабочего назначения, на стопы с заранее закрепленным на них различными типами обуви, в том числе, на стопу с обувью, содержащей высокое голенище типа сапог, валенок. Существо изобретения. Протез нижних конечностей содержит искусственную стопу 1, элементы крепления стопы, несущий узел 4, детали и узлы проксимальной части протеза, в состав протеза введен быстросъемный замок 2, съемный корпус которого закреплен на стопе, а стационарный 7 корпус закреплен на несущем узле протеза, на стационарном и съемном корпусах замка выполнены сопряженные конические поверхности, играющие роль центрирующей ловушки при стыковке стопы с проксимальной частью протеза, а также дополнительные запирающие конические поверхности, сопряженные с запирающими элементами качения 9. При этом, запирающие элементы качения размещены в подвижно и подпружиненно установленном на стационарном корпусе сепараторе. Дополнительные запирающие конические поверхности стационарного и съемного корпусов совместно с запирающими элементами качения образуют автоматический замок, запирающий стопу на протезе, а подвижная подпружиненная установка сепаратора на стационарном корпусе и наличие различных углов конусности запирающих поверхностей позволяют обеспечить ручную расстыковку замка путем выведения запирающих элементов качения из сопряжения с запирающими поверхностями в зону, где зазор между запирающими поверхностями превышает диаметр запирающего элемента качения, и создать, тем самым, эффект "отпирания" замка. 2 ил.

Протез нижних конечностей, содержащий искусственную стопу, элементы крепления стопы, несущий узел, детали и узлы проксимальной части протеза, отличающийся тем, что в него введен быстросъемный замок, съемный корпус которого закреплен на стопе, а стационарный корпус закреплен на несущем узле протеза, в съемном корпусе соосно с протезом выполнена внутренняя коническая поверхность, максимальным диаметром направленная к проксимальной части протеза, а на стационарном корпусе выполнена наружная коническая поверхность, сопряженная с конической поверхностью съемного корпуса, в стационарном корпусе соосно с протезом подвижно помещен сепаратор с запирающими элементами качения и упругий элемент, размещенный между упором корпуса и сепаратором, запирающие элементы качения сопряжены с дополнительными запирающими коническими поверхностями стационарного и съемного корпусов, запирающие поверхности соосны с протезом, максимальным диаметром обращены к проксимальной части протеза и имеют разный угол конусности, при этом разность углов конусности превышает угол заклинивания запирающих элементов качения.