ПРОТЕЗ ГОЛЕНИ Российский патент 2000 года по МПК A61F2/60 A61F2/62 

Изобретение относится к медицине, а именно к наружному протезированию нижней конечности и к протезостроению.

Как известно, медицинской и социальной реабилитации инвалидов уделяется все большее внимание, соответственно растут требования к техническому уровню конструкций протезов, многофункциональности их назначения и универсальности практического использования. К числу таких протезов относятся протезы для активного движения и занятий спортом, из которых более близкими по технической сущности к предлагаемому изобретению являются следующие.

Протез стопы с несущим каркасом в виде составной спиральный пружины кручения по патенту США N5443528, НКИ 623/52, МКИ A 61 F 2/66, включающим центральный участок пружины, имеющий верхнюю и нижнюю части. В нижней части концы составной пружины удалены в направлении носка и пятки, на центральном участке образуется спиральная зона аккумулирования, отдачи энергии и регулирования жесткости за счет установленного по оси и внутри пружины амортизатора, а вверху противоположные концы ее составляющих собраны в пучок для крепления соединительного узла. К недостаткам протеза следует отнести сложную технологию изготовления пружины из-за большой кривизны центрального участка и неплоских (относительно сагиттальной плоскости) периферийных составных частей, образующих пространственную конструкцию. В результате каждая из пяти составляющих требует для изготовления индивидуальной пресс-формы. Другим недостатком является низкая упругость свода при опирании на всю стопу из-за того, что центральная часть в голеностопной области занята цилиндрическим участком спирали, а плечо нагружения в этом случае мало. Кроме того, из-за пространственности конструкции при любом опирании на нижнюю часть появляются поперечные силы и моменты, снижающие ресурс работоспособности каркаса. Какими-либо сведениями о применении эффективности данного устройства авторы не располагают.

Протез голени по патенту России N2102940, кл. A 61 F 2/60, содержащий модуль несущий, выполненный в сагиттальной плоскости в виде двух упругих пластинчатых опор, набранных на всем протяжении сверху донизу из отдельных полос, соединенных в голеностопной области, ниже которой они разведены вперед и назад как опорные части стопы, регулировочно-соединительное устройство выполнено в виде муфты цилиндрической формы с креплением ее концентрично боковой поверхности приемной гильзы, соединение в голеностопной области выполнено в виде замкового устройства с заневоленным в нем амортизатором - регулятором жесткости, опорные части полос помещены в стопе в полость, выстланную заформованным в нее армирующим ремнем.

Основным недостатком устройства является невозможность его использования активными инвалидами с культей бедра, а также отход от типового модульного принципа сборки и построения протеза.

Вместе с тем, такое устройство уже освоено в производстве и подтвердило свою эффективность на инвалидах-испытателях, поэтому принимается далее за прототип предлагаемого изобретения.

Техническим результатом предложенного решения является существенное расширение функциональных и эксплуатационных возможностей, т. е. обеспечивается его использование не только в протезах голени, но и в протезах бедра.

Сущность изобретения заключается в том, что в протезе голени, содержащем несущую часть, выполненную в сагиттальной плоскости в виде двух упругих пластинчатых опор, набранных из отдельных перекрещивающихся полос, закрепленных вверху с помощью регулировочно-соединительного устройства и разведенных внизу вперед и назад, и амортизатор, регулировочно-соединительное устройство выполнено в виде обоймы и соосно соединенного с ней клиновидного вкладыша, имеющих форму заневоленных между ними полос, при этом амортизатор размещен с возможностью вертикального перемещения между перекрестьем полос и вкладышем.

Предлагаемое устройство представлено графическими материалами. На фиг.1 изображен протез голени, на фиг.2 - его вторая проекция, на фиг.3 - разрез по фронтальной плоскости.

Протез голени 1 содержит несущую часть 2, выполненную в виде двух упругих пластинчатых опор 3, имеющих верхнюю 4 и нижнюю 5 части. Пластинчатые опоры 3 набраны их отдельных, перекрещивающихся на участке 6 полос 7, 8. В верхней части 4 полосы 7, 8 закреплены с помощью регулировочно-соединительного устройства 9, а в нижней части 5 полосы 7, 8 разведены в переднюю 10 и заднюю 11 зоны несущей части 2. Регулировочно-соединительное устройство 9 выполнено в виде обоймы 12 и соосно соединенного с ней клиновидного вкладыша 13, имеющих по скощенным сторонам - а форму заневоленных между ними полос 7, 8, а также подвижную посадку по направляющим сторонам - b. Между перекрестьем 6 полос 7, 8, и клиновидным вкладышем 13 помещен амортизатор 14, имеющий жесткий сердечник 15 и облицовку 16. Амортизатор 14 установлен в распор с помощью двух шпилек 17, ввернутых по нижним концам в сферические вкладыши 18, располагающиеся в гнездах 19 сердечника 15. Верхний конец шпилек 17 заводится при сборке в гнезда 20 обоймы 12. От поперечных смещений амортизатор 14 фиксируется зубом 21, отформованным зацело с облицовкой 16 и располагающимся в полости 22 клиновидного вкладыша 13.

Клиновидный вкладыш 13 соединен с обоймой крепежом 23, а сверху имеет типовой элемент 24 регулировочно-соединительного устройства 9 для крепления верхних, также типовых узлов протеза как голени, так и бедра. При сборке опор 3 и регулировочно-соединительного устройства 9 полосы 7, 8 помещаются между обоймой 12 и клиновидным вкладышем 13 по сторонам - a. При затягивании гаек крепежа 23 клиновидный вкладыш 13 и обойма 12 перемещаются навстречу друг другу прямолинейно поступательно по направляющим сторонам - b, при этом скошенные стороны - a скользят по полосам 7, 8 и производится зажим полос в верхней части 4.

Регулировка геометрии опор 3 в нижней части 5 относительно регулировочно-соединительного устройства 9 осуществляется смещением полос 7, 8 при сборке, а регулировка протеза в целом - за счет регулировочных устройств на базе типовых элементов 24 в стыках узлов протезов.

Регулировка жесткости несущей части 2 осуществляется как в продольной, так и в поперечной плоскостях протеза 1 перемещением по высоте амортизатора 14 путем вращения шпилек 17. При этом изменяется рабочая длина полос 7, 8 и обеспечивается изменение их жесткости (в зависимости от расстояния между гнездами 19 и 20 с каждой стороны).

Работает несущая часть 2 в основном в течение опорной фазы шага. При переднем толчке нагружается ее задняя зона 11 и полосы 7, при заднем - ее передняя зона 10 и полосы 8, при полном опирании - полосы 7 и 8, образующие упругий свод. Под нагрузкой полосы 7, 8 работают как пластинчатые пружины, обеспечивая аккумулирование энергии при сгибании и отдачу ее при пружинящем разгибании. При этом регулировочно-соединительное устройство 9 обеспечивает конструктивную целостность протеза.

По характеристикам деформативности предлагаемое устройство из-за различий в конфигурации несущей части при равных нагрузках несколько жестче, чем аналог, однако, учитывая определенную специфику эксплуатации протезов в отечественных условиях, такое различие оправдано. Отечественные высокотехнологичные узлы в среднем в 1,5 раза дешевле аналогичных зарубежных, а в данном случае, учитывая повышенную сложность изготовления аналога, можно прогнозировать еще большее различие в стоимости. Что касается технико- экономического сопоставления с рассматриваемым отечественным прототипом, то проигрывая ему в диапазоне реализуемых жесткостных характеристик, предлагаемое устройство из-за комплектации протеза типовыми узлами, во-первых, дешевле, во-вторых, будет иметь существенно больший спрос (по крайней мере двойной с учетом возможности протезирования культи бедра и предпочтения, которое отдадут некоторые инвалиды с культей голени подобной конструкции протеза).

Изобретение относится к медицине, а именно к наружному протезированию нижней конечности и к протезостроению. Протез голени содержит несущую часть, выполненную в сагиттальной плоскости в виде двух упругих пластинчатых опор, набранных из отдельных перекрещивающихся полос, закрепленных вверху с помощью регулировочно-соединительного устройства и разведенных внизу вперед и назад, и амортизатор. Регулировочно-соединительное устройство выполнено в виде обоймы и соосно соединенного с ней клиновидного вкладыша, имеющих форму заневоленных между ними полос. Амортизатор размещен с возможностью вертикального перемещения между перекрестьем полос и вкладышем. Техническим результатом является существенное расширение функциональных и эксплуатационных возможностей, т. е. обеспечивается его использование не только в протезах голени, но и в протезах бедра. 3 ил.

Протез голени, содержащий несущую часть, выполненную в сагиттальной плоскости в виде двух упругих пластинчатых опор, набранных из отдельных перекрещивающихся полос, закрепленных вверху с помощью регулировочно-соединительного устройства и разведенных внизу вперед и назад, и амортизатор, отличающийся тем, что регулировочно-соединительное устройство выполнено в виде обоймы и соосно соединенного с ней клиновидного вкладыша, имеющих форму заневоленных между ними полос, при этом амортизатор размещен с возможностью вертикального перемещения между перекрестьем полос и вкладышем.