ИСКУССТВЕННАЯ СТОПА ДЛЯ ПРОТЕЗОВ НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ Российский патент 1997 года по МПК A61F2/66 

Настоящее изобретение относится к области медицинской техники, в частности, к конструкциям голеностопных узлов протезов нижней конечности.

Известна искусственная стопа, применяемая в протезах нижней конечности, содержащая корпус, носовую часть, подошву, буфера [1]
Недостатками этой конструкции являются:
отсутствие ротационных движений и амортизации нагрузок на фронтальной и горизонтальной плоскостях, а также осевых нагрузок;
отсутствие возможности регулировки под каблук и различной высоты.

Наиболее близким по технической сущности является искусственная стопа, содержащая вкладыш, имеющий шарнирный узел крепления голени, амортизирующие пластины и облицовку [2]
Недостатком его является то, что отсутствует ротация и амортизация нагрузок во фронтальной и горизонтальной плоскостях, а также осевых нагрузок. Отсутствует возможность регулировки под каблуки различной высоты.

Задачей изобретения является: обеспечение ротации амортизации ротационных движений в трех плоскостях и осевых нагрузок.

Поставленная задача достигается за счет того, что в искусственной стопе, содержащей вкладыш с шарнирным узлом крепления голени, амортизирующие пластины и облицовку, дополнительно содержатся верхний и нижний гибкие вкладыши, каждый из которых состоит из пластин, упругой прокладки между ними, выполненной из пространственно деформированной проволоки, и связывающих пластину и упругую прокладку элементов, обеспечивающих взаимные ограниченные жесткости прокладки и связывающих элементов, перемещения пластин в виде стачных проволочных швов, при этом одна из пластин верхнего вкладыша жестко связана с одной из пластин нижнего вкладыша, а узел крепления голени, шарнирно связанный с упругой прокладкой верхнего вкладыша, посредством шарниров и тяги изменяемой длины с пластиной нижнего вкладыша, имеющей регулируемый по высоте с помощью винтовой пары упор.

На фиг. 1 показан продольный вид; на фиг. 2 вид сверху.

Искусственная стопа содержит верхний 1 и нижний 2 вкладыши, состоящие из пластин 4 и упругих прокладок 5, связывающих элементов 6, узел крепления голени 7 с шарниром 8 крепления верхнего вкладыша 1, с элементом крепления тяги 9 и регулируемым упором 10 с винтовой парой 11, пластины 4 вкладышей 1 и 2 жестко крепятся друг к другу посредством связи 12.

Искусственная стопа функционирует следующим образом:
в начальный период фазы опоры внешняя нагрузка проходит на консольный конец нижнего вкладыша 2, работающего по схеме "балка с консолью" и опирающегося на вкладыш 1, при этом происходит деформация вкладышей 1 и 2, поглощение и частичная диссипация энергии переднего толчка, причем тяга 9 нагрузки не воспринимает, длина ее уменьшается.

При изгибе вкладышей 1 и 2 в пластинах 4 возникают сжимающие и растягивающие усилия, стремящиеся переместить в продольном направлении участки пластин 4 друг относительно друга. Перемещения определяются величиной нагрузки и жесткостями упругих прокладок 5 и связывающих элементов 6. Потеря устойчивости сжатых пластин 4 парируется выбором величины шага установки элементов 6.

При перекате стопы нагрузка сначала амортизируется за счет сжатия упругих прокладок 5 вкладышей 1 и 2, а далее, в начале сгибания стопы, за счет изгибных деформаций вкладышей 1 и 2, работающих по схеме "балка с консолью", причем опорами для вкладыша 1 являются верхняя поверхность вкладыша 2 и шарнир 8, а для вкладыша 2 тяга 9 и нижняя поверхность вкладыша 1, при этом за счет ротации в сагиттальной плоскости голени относительно шарнира 8 происходит также дополнительная деформация консольной части вкладыша 1 усилием, передаваемым через тягу 9.

Эта же схема работы сохраняется при переднем толчке.

Моменты сил, действующих в горизонтальной и фронтальной плоскостях, амортизируются за счет деформаций упругой прокладки 5 вкладыша 1 и его связывающих элементов 6 осью шарнира 8.

Регулировка стопы под каблуки различной высоты осуществляется путем изменения положения упора 10 относительно узла крепления голени 7 с помощью винтовой пары 11.

При применении устройства обеспечивается ротация и амортизация ротационных движителей стопы относительно голени в сагиттальной, фронтальной и горизонтальной плоскостях и осевых нагрузок за счет конструкции вкладышей, позволяющей обеспечить требуемую гибкость при значительной строительной высоте, и размещения шарнира узла крепления голени в упругой прокладке вкладыша.

Обеспечивается регулировка под каблуки различной высоты за счет введения в конструкцию узла крепления голени регулируемого по высоте и использованием винтовой пары упора.

Использование: изобретение относится к медицине, а именно к протезостроению и протезированию нижних конечностей. Задача изобретения - обеспечение амортизации ротационных движений в трех плоскостях и осевых нагрузок. Сущность: искусственная стопа содержит амортизационное устройство, состоящее из внешнего корпуса с узлом крепления голени, внутреннего тела с узлом крепления каркаса стопы, упругих вкладышей, причем они выполнены с переменной вдоль оси жесткостью демпфирования материала, выполненного из деформированной проволоки, при этом внешний корпус, внутреннее тело и упругие элементы содержат элементы, ограничивающие осевые перемещения, причем амортизирующее устройство устанавливают таким образом, чтобы продольная ось внутреннего тела образовала острый угол с горизонтальной плоскостью, а носок стопы с шарнирным креплением передаточного механизма шарнирно связан с каркасом стопы, тяговый узел шарнирно соединен с корпусом амортизирующего устройства, а передаточный механизм - между собой носком стопы, ее каркасом и рычагом, при этом гидравлический демпфер, состоящий из корпуса, золотника, разделительного поршня с передаточными отверстиями и обратным клапаном, штока с двумя поршнями, связан узлами крепления с каркасом стопы и рычагом. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Искусственная стопа для протезов нижней конечности, содержащая шарнир для соединения голени со стопой, центральный амортизатор, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены амортизирующее устройство, тяговый узел, передаточный механизм и гидравлический демпфер, причем амортизирующее устройство выполнено из внешнего корпуса с узлом крепления голени, внутреннего тела с узлом крепления каркаса стопы, упругих вкладышей, при этом внешний корпус, внутреннее тело и упругие вкладыши оснащены элементами, ограничивающими осевые перемещения внутреннего тела вдоль внешнего корпуса, продольная ось внутреннего тела образует острый угол с горизонтальной плоскостью, носок стопы шарнирно связан с каркасом стопы передаточным механизмом. 2. Стопа по п.1, отличающаяся тем, что тяговый узел состоит из тяги регулируемой длины, шарнирно соединен с корпусом амортизирующего устройства и через рычаг и упоры с каркасом стопы. 3. Стопа по п.1, отличающаяся тем, что передаточный механизм состоит из звеньев, шарнирно соединенных между собой с носком стопы, каркасом стопы и рычагом.