БЕСШАРНИРНАЯ ГОЛЕНОСТОПНАЯ ЧАСТЬ НОЖНОГО ПРОТЕЗА Российский патент 2000 года по МПК A61F2/66 A61F2/60 

Изобретение относится к бесшарнирной голеностопной части ножного протеза с внутренней пружиной стопы, проходящей от пяточной области к плюсне, заключенной в косметическую оболочку и соединяемой посредством болта с переходным элементом, который обеспечивает разъемное зажимное соединение с трубой протеза.

Аналогичное техническое решение описано, к примеру, в патенте США N 4645509. В этой конструкции переходной элемент жестко присоединяется к верхней упорной поверхности внутренней пружины стопы с помощью болта так, чтобы исключить смещение переходного элемента относительно внутренней пружины. Переходной элемент имеет крепежную втулку, в которую труба протеза голени вставляется и фиксируется в ней путем затяжки отдельного зажимного винта.

В патенте США N 5122356 описывается голеностопная часть ножного протеза с шаровым шарниром и внутренней пружиной стопы, проходящей от пяточной области к плюсне, заключенной в косметическую оболочку и соединяемой посредством болта с переходным элементом, который образует нижнюю часть шарового шарнира. При этом верхняя часть шарнира выполнена как одно целое с нижним концом шлицевой крепежной втулки, предназначенной для разъемного соединения голеностопной части с трубой протеза. Переходной элемент своей нижней поверхностью, имеющей форму сегмента цилиндра и снабженной шлицами, стыкуется с ответной шлицевой контактной поверхностью внутренней пружины стопы. Соединительный болт вставляется в продольную прорезь во внутренней пружине стопы, ширина которой соответствует диаметру этого болта, и своим нижним концом упирается в нижнюю поверхность верхней горизонтальной полки внутренней пружины стопы через сегмент цилиндра, перекрывающий прорезь по ширине. Расстыковка такого шарнирного соединения возможна только при полном отворачивании болта и его отсоединении от переходного элемента.

В FR 2148322 опубликована конструкция бесшарнирной стопы, в которой вместо внутренней пружины применен деревянный сердечник. К этому сердечнику с помощью винтов крепится сегмент цилиндра, стенка которого, обращенная кверху, снабжена шлицами. На сердечник опирается переходной элемент, нижняя поверхность которого, выполненная как сегмент цилиндра и снабженная шлицами, стыкуется с ответной шлицевой поверхностью сердечника. Выступающий вверх конец переходного элемента имеет выемку, в которую своей нижней частью вставляется труба протеза. Зажимное соединение трубы с переходным элементом обеспечивается тем, что в нижнюю часть трубы протеза запрессована втулка с продольными разрезами, внутренняя поверхность которой сходит на конус в направлении сверху вниз. Внутрь этой втулки установлена распорная гайка, которая при вращении болта, проходящего через деревянный сердечник и оба сегмента цилиндра, перемещается вдоль втулки. При затяжке болта распорная гайка смещается по резьбе болта вниз, распирает втулку, прижимая тем самым стенку нижней части трубы протеза к внутренней поверхности выемки в переходном элементе.

Недостатком такого зажимного соединения является необходимость расширения нижней части трубы протеза, что требует использования только тонкостенных труб или только труб с продольными разрезами. Прежде всего, такое растяжение трубы в этой части ведет к ее усталостному разрушению в процессе эксплуатации голеностопной части протеза. Кроме того, расширение трубы протеза происходит неравномерно на достаточно длинном отрезке трубы. Поскольку зажимное соединение по своей сути предполагает прижатие внешней поверхности трубы к внутренней поверхности стенки переходного элемента, переходной элемент должен быть очень жестким, поэтому обеспечение силового замка между стыкуемыми поверхностями является проблематичным. Высокое давление прижатия этих поверхностей друг к другу может привести к растрескиванию трубы под изгибной нагрузкой.

В основу настоящего изобретения положена задача усовершенствования описанных выше конструкций голеностопной части ножного протеза.

В соответствии с изобретением решение указанной задачи выражено следующими отличительными признаками, характеризующими конструкцию в совокупности с раскрытыми ранее признаками:
а) переходной элемент опирается своей нижней поверхностью, имеющей профиль сегмента цилиндра и снабженной шлицами, на ответную стыковочную шлицевую поверхность внутренней пружины стопы, шлицы которой входят в зацепление со шлицами переходного элемента;
b) верхняя часть переходного элемента выполнена в виде пальца, на который устанавливается труба протеза;
с) болт проходит через продольно-ориентированную прорезь во внутренней пружине стопы, ширина которой соответствует диаметру болта, и упирается своей нижней частью в нижнюю поверхность внутренней пружины стопы, которая вокруг прорези также имеет профиль сегмента цилиндра;
d) верхняя часть болта, выступающая вверх из пальца переходного элемента, создает усилие фиксации упомянутого зажимного соединения, включающего в себя распорный элемент, установленный в кольцевой зазор между пальцем переходного элемента и трубой протеза и фиксирующий соединение при затяжке болта;
е) распорный элемент представляет собой по крайней мере одно эластомерное кольцо, которое своей нижней стороной непосредственно или через другой элемент упирается в упорную поверхность переходного элемента, а своей верхней стороной воспринимает осевую нагрузку, передаваемую от болта нажимным элементом, надетым на палец переходного элемента.

В предложенной конструкции голеностопной части протеза шлицевое соединение элементов позволяет ступенчато регулировать высоту каблука. Центрирование и зажим трубы протеза обеспечивается упомянутым распорным элементом.

С целью улучшения центрирования трубы протеза для защиты эластомерного кольца, а также для возможного равномерного заполнения кольцевого зазора по длине между упорной поверхностью переходного элемента и нажимным элементом, эластомерное кольцо устанавливается между прокладочным и защитным кольцами.

Для поддержания постоянного заданного усилия затяжки зажимного соединения, направленного по оси болта, предпочтительно, чтобы усилие от болта передавалось на нажимной элемент через пружинный элемент.

Другие отличительные признаки изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы изобретения и наряду с дальнейшими преимуществами изобретения подробно поясняются на примере варианта осуществления изобретения.

Этот вариант изобретения представлен на следующих фигурах чертежей:
фиг. 1 - голеностопная часть протеза, соединенная с трубой протеза, в продольном разрезе;
фиг. 2 - внутренняя пружина стопы по фиг. 1, представленная в аксонометрической проекции, в положении, развернутом на 180 градусов относительно фиг. 1.

Стержневым элементом приведенной на чертежах голеностопной части протеза является внутренняя пружина 1 стопы, проходящая от пяточной области стопы к ее плюсне. Эта внутренняя пружина 1 стопы опирается на съемный клиновидный подпятник 2, заполняющий внутреннее пространство между внутренней пружиной 1 стопы и нижней стороной 3а косметической оболочки 3, которая облегает внутреннюю пружину 1 стопы и клиновидный подпятник 2. Косметическая оболочка может быть выполнена из пористого материала, пористого материала с усиленной подошвой, а также в виде туфли или сандалии. Голеностопная часть протеза соединяется с трубой 4 протеза голени посредством переходного элемента 5 и проходящего через него болта 6.

Переходной элемент 5 опирается своей нижней поверхностью, имеющей профиль сегмента цилиндра и снабженной шлицами 7, на стыковочную поверхность внутренней пружины 1 стопы, имеющую соответствующий профиль и ответные шлицы 8. Верхняя часть переходного элемента 5 выполнена в виде пальца 9, на который надевается труба 4 протеза, упирающаяся своим нижним торцом в кольцевую упорную поверхность 10 переходного элемента 5. Болт 6 проходит через продольно-ориентированную прорезь 11 во внутренней пружине 1 стопы, ширина b которой соответствует диаметру d болта. Головка болта упирается в нижнюю поверхность внутренней пружины 1 стопы, которая в области прорези 11 также имеет форму сегмента цилиндра, через шайбу 12 с соответствующим профилем контактной поверхности.

Между трубой 4 протеза и пальцем 9 переходного элемента 5 имеется кольцевой зазор, в который устанавливаются (в порядке снизу вверх): защитное кольцо 13, изготовленное предпочтительно из синтетического материала, эластомерное кольцо 14, прокладочное кольцо 15 из синтетического материала, еще одно эластомерное кольцо 14, а также верхнее защитное кольцо 16 из синтетического материала. Последнее нагружается сверху нажимным элементом 18, надетым на палец 9 переходного элемента и контактирующим с внутренней поверхностью трубы 4 протеза, сочлененной с переходным элементом. Болт 6 своей верхней частью проходит через этот нажимной элемент 18, а также через установленные на нем тарельчатые пружины 19, и фиксируется в этом положении гайкой 20, которая поджимает тарельчатые пружины 19 к нажимному элементу 18. Между нажимным элементом 18 и гайкой 20 имеется не представленный на чертеже контровочный элемент, предотвращающий их проворачивание относительно друг друга. Кроме того, между нажимным элементом 18 и трубой 4 протеза имеется элемент, предотвращающий проворачивание нажимного элемента в трубе относительно трубы и выполненный в форме эластомерного кольца 21.

Ослабление (частичное) затяжки болта 6 дает возможность отрегулировать положение голеностопной части протеза под различную высоту каблука путем поворота переходного элемента 5 относительно внутренней пружины 1 стопы в плоскости прорези 11. В желательном наклонном положении болт 6 снова затягивается, прижимая друг к другу ответные шлицы 7, 8 стыкуемых поверхностей, благодаря чему голеностопная часть протеза фиксируется в этом выбранном положении. Поворот болта 6, а вместе с ним - и переходного элемента 5 осуществляется вокруг воображаемой горизонтальной оси, которая в данном варианте изобретения приблизительно проходит через гайку 20 перпендикулярно плоскости чертежа.

Болт 6 обеспечивает центральное соединение всех деталей голеностопного протеза и фиксирует их от взаимного смещения вдоль продольной оси ноги. Вместе с тем, болт 6 одновременно создает усилие зажимного соединения трубы 4 протеза с пальцем 9 переходного элемента. При затяжке болта 6 нажимной элемент 18 нагружается силой, направленной вниз по оси болта, и передает эту осевую силу на пакет колец, размещенных в кольцевом зазоре между трубой 4 протеза и пальцем 9 переходного элемента. При такой нагрузке эластомерные кольца 14, 16 деформируются, обеспечивая в конечном итоге вышеупомянутый силовой замок. Благодаря этому замку труба 4 протеза фиксируется в соединении с пальцем 9 переходного элемента от продольных и скручивающих сил. Вместе с этим, такое соединение голеностопной части ножного протеза с трубой 4 протеза является легко- и быстроразъемным. Составленный из тарельчатых пружин 19 пружинный элемент регулирует требуемый момент затяжки болта, что позволяет обходиться без динамометрического ключа.

Голеностопная часть ножного протеза, по необходимости, может быть установлена как на левой, так и на правой ноге.

Внутренняя пружина 1 стопы играет роль амортизатора стопы, под нагрузкой изгибается та ее часть, которая становится тоньше по мере удаления от переходного элемента 5. Смещению переходного элемента 5 в поперечном направлении препятствует специальная форма прорези 11.

Клиновидный подпятник 2 служит для подгонки положения протеза под высоту каблука. Путем подбора клиновидного подпятника можно изменить амортизационные качества протеза. Косметическая оболочка 3 предназначена для подгонки протеза под размер ступни.

Труба 4 протеза передает на голеностопную часть протеза силы, действующие по оси ноги. Путем укорочения трубы 4 протеза можно легко индивидуально регулировать длину ножного протеза.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к области протезирования. Бесшарнирная голеностопная часть ножного протеза имеет внутреннюю пружину стопы, проходящую от пяточной области к плюсне, заключенную в косметическую оболочку и соединяемую посредством болта с переходным элементом, который обеспечивает разъемное зажимное крепление к трубе протеза. Переходной элемент опирается своей нижней поверхностью, имеющей профиль сегмента цилиндра и снабженной шлицами, на ответную стыковочную шлицевую поверхность внутренней пружины стопы. Верхняя часть переходного элемента выполнена в виде пальца, на который устанавливается труба протеза. Технический результат заключается в возможности ступенчатого регулирования высоты каблука, улучшении центрирования трубы протеза, обеспечении постоянного заданного усилия затяжки зажимного соединения. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Бесшарнирная голеностопная часть ножного протеза с внутренней пружиной (1) стопы, проходящей от пяточной области к плюсне, заключенной в косметическую оболочку (3) и соединяемой посредством болта (6) с переходным элементом (5), который обеспечивает разъемное зажимное крепление к трубе (4) протеза, отличающаяся тем, что: а) переходный элемент (5) опирается своей нижней поверхностью, имеющей профиль сегмента цилиндра и снабженной шлицами (7), на ответную стыковочную шлицевую поверхность внутренней пружины (1) стопы, шлицы (8) которой входят в зацепление с шлицами (7) переходного элемента (5); b) верхняя часть переходного элемента (5) выполнена в виде пальца (9), на который устанавливается труба (4) протеза; с) болт (6) проходит через продольно-ориентированную прорезь (11) во внутренней пружине стопы (1), ширина (b) которой соответствует диаметру (d) болта, и упирается своей нижней частью в нижнюю поверхность (1a) внутренней пружины (1) стопы, которая вокруг прорези также имеет профиль сегмента цилиндра; d) верхняя часть болта (6), выступающая вверх из пальца (9) переходного элемента, создает усилие фиксации упомянутого зажимного соединения, включающего в себя распорный элемент (14,16), установленный в кольцевой зазор между пальцем (9) переходного элемента и трубой (4) протеза и фиксирующий соединение при затяжке болта (6); е) распорный элемент представляет собой по крайней мере одно эластомерное кольцо (14,16), которое своей нижней стороной непосредственно или через другой элемент упирается в упорную поверхность (10) переходного элемента (5), а своей верхней стороной воспринимает осевую нагрузку, передаваемую от болта (6) нажимным элементом (18), надетым на палец (9) переходного элемента. 2. Бесшарнирная голеностопная часть ножного протеза по п.1, отличающаяся тем, что эластомерное кольцо (14,16) установлено между прокладочным и защитным кольцами (15,13,17). 3. Бесшарнирная голеностопная часть ножного протеза по п.1 или 2, отличающаяся тем, что усилие от болта (6) передается на нажимной элемент (19) через пружинный элемент (19). 4. Бесшарнирная голеностопная часть ножного протеза по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что внутренняя пружина (1) стопы опирается на съемный клиновидный подпятник (2). 5. Бесшарнирная голеностопная часть ножного протеза по п.4, отличающаяся тем, что съемный клиновидный подпятник (2) заполняет внутреннее пространство между нижней стороной (3а) косметической оболочки (3) и внутренней пружиной (1) стопы.