Ортопедическая стелька Советский патент 1990 года по МПК A61F5/14 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в травматологии, ортопедии, протезировании.

Цель изобретения - облегчение передвижения при плоскостопии путем измене- с ния в зависимости от темпа ходьбы конфигурации и жесткости свода стопы.

На фиг. 1 изображена схема ортопедической стельки; на фиг. 2 - блок-схема системы управления.

Стелька состоит из наружных слоев 1, 10 выполненных из термоизоляционного материала, внутренних слоев 2 из нитинолового сплава с разной точкой Кюри, размещаемых в области свода, нагревательного элемента 3, размещенного между слоями 2 из нитиноло- 15 вого сплава, пластины 4 из сегнетоактивного материала, расположенной в пяточной области стельки, прокладок 5 из материала- диэлектрика, линейного усилителя 6, амплитудного ограничителя 7, ждущего мультис увеличением темпа ходьбы. Наружные слои 1 из термоизоляционного материала предохраняют стопу от чрезмерного нагрева, а прокладки 5 выполняют свою естественную функцию - изолируют элементы, по которым протекает электрический ток. Изменение высоты свода в зависимости от темпа ходьбы не только облегчает ходьбу, но и оказывает терапевтический эффект, способствуя укреплению мышц свода стопы. За счет подбора разных нитиноловых сплавов с разной точкой Кюри можно менять пределы изменения величины свода.

Пластина 4 выполнена из сегнетоактивного материала, например, титаната бария с пьезомодулем d,j 250-10 12 кл/н. При наступлении на пятку человека весом 70 кг на поверхности пластины 4 возникает разность потенциалов в 0,1 В. Сопротивление нагреваемого элемента 70-75 Ом, при прохождении через него тока происходит нагрев

вибратора 8, интегратора 9, преобразова- 20 внутренних слоев 2 из нитинолового сплава

теля 10 напряжения в ток, источника питания 11, который может укрепляться на поясе пациента.

Стельку используют следующим образом.

При ходьбе с разными темпами необходимо удерживать свод стопы на различной высоте. Внутренние слои 2 из нитинолового сплава обладают свойствами менять свою форму при нагревании, что позволяет увеличивать или уменьшать высоту свода стельки. С увеличением числа шагов в единицу времени увеличивается частота силового воздействия на пластину 4 из сегнетоактивного материала, расположенную в пяточной области, при этом на ее поверхности возникает разность потенциалов, усиливаемая усилителем 6. Далее сигнал преобразуется в амплитудном ограничителе 7 и поступает на ждущий мультивибратор 8, который формирует импульсы постоянной длительности. Затем импульсы интегрируются в интеграторе 9 и после прохождения через преобразователь 10 напряжения в ток прикладываются к нагревательному элементу 3. Блоки 6-10 питают от источника питания И.

При увеличении темпа ходьбы растет число импульсов на входе интегратора 9 в единицу времени. Это приводит к увеличению постоянной составляющей управляющего напряжения на выходе интегратора 9. Увеличение управляющего напряжения на входе преобразователя 10 напряжения в ток приводит к увеличению его выходного тока и, как следствие, температуры нагревательного элемента 3. Прохождение электрического тока через нагревательный элемент 3 вызы вает нагрев внутренних слоев 2 из нитинолового сплава, что приводит к изменению их формы и, как следствие, величины свода стельки. Применение схемы, приведенной на фиг. 2, позволяет реализовать увеличение температуры нагревательного элемента 3

до 40-45°С. Естественно, чем чаще человек наступает на пятку, тем чаще в цепи пластина 4 - нагревательный элемент 3 возникает электрический ток, тем выше t нагрева

25 внутренних слоев 2. Точка Кюри для сплавов, из которых выполнены внутренние слои 2, подобрана таким образом, что позволяет слоям 2 изменять свою форму при нагреве на незначительную величину, порядка 0,1 - 0,5°С. Чем медленнее ходьба, т. е. чем реже

30 человек наступает на пятку, тем меньше средняя величина электрического тока в цепи пластина 4 - нагревательный элемент 3, тем меньше t нагрева внутренних слоев 2, и тем меньше величина свода стельки.

Данная стелька позволяет изменять вы35 соту стопы в зависимости от темпа ходьбы, что не только облегчает ходьбу, но и оказывает терапевтический эффект, способствуя укреплению мышц свода стопы и, вместе с тем, способствует выработке соответствующего рефлекса «темп-высота свода у испытуемых.

Формула изобретения

40

50

Ортопедическая стелька, содержащая 45 набор слоев с пяточной, носковой областями и областью свода, верхний слой которой выполнен из теплоизоляционного материала, отличающаяся тем, что, с целью облегчения передвижения при плоскостопии путем изменения в зависимости от темпа ходьбы конфигурации и жесткости свода стопы, в нее введены нагревательный элемент, слои из нитинолового сплава, пластина из сегнетоактивного материала, установленные внутри стельки, последовательно соединенные усилитель, амплитудный ограничитель, ждущий мультивибратор, интегратор и преобразователь напряжения в ток, причем пластина последовательно соединена с усилителем.

55

с увеличением темпа ходьбы. Наружные слои 1 из термоизоляционного материала предохраняют стопу от чрезмерного нагрева, а прокладки 5 выполняют свою естественную функцию - изолируют элементы, по которым протекает электрический ток. Изменение высоты свода в зависимости от темпа ходьбы не только облегчает ходьбу, но и оказывает терапевтический эффект, способствуя укреплению мышц свода стопы. За счет подбора разных нитиноловых сплавов с разной точкой Кюри можно менять пределы изменения величины свода.

Пластина 4 выполнена из сегнетоактивного материала, например, титаната бария с пьезомодулем d,j 250-10 12 кл/н. При наступлении на пятку человека весом 70 кг на поверхности пластины 4 возникает разность потенциалов в 0,1 В. Сопротивление нагреваемого элемента 70-75 Ом, при прохождении через него тока происходит нагрев

внутренних слоев 2 из нитинолового сплава

внутренних слоев 2 из нитинолового сплава

до 40-45°С. Естественно, чем чаще человек наступает на пятку, тем чаще в цепи пластина 4 - нагревательный элемент 3 возникает электрический ток, тем выше t нагрева

внутренних слоев 2. Точка Кюри для сплавов, из которых выполнены внутренние слои 2, подобрана таким образом, что позволяет слоям 2 изменять свою форму при нагреве на незначительную величину, порядка 0,1 - 0,5°С. Чем медленнее ходьба, т. е. чем реже

человек наступает на пятку, тем меньше средняя величина электрического тока в цепи пластина 4 - нагревательный элемент 3, тем меньше t нагрева внутренних слоев 2, и тем меньше величина свода стельки.

Данная стелька позволяет изменять высоту стопы в зависимости от темпа ходьбы, что не только облегчает ходьбу, но и оказывает терапевтический эффект, способствуя укреплению мышц свода стопы и, вместе с тем, способствует выработке соответствующего рефлекса «темп-высота свода у испытуемых.

Формула изобретения

Ортопедическая стелька, содержащая набор слоев с пяточной, носковой областями и областью свода, верхний слой которой выполнен из теплоизоляционного материала, отличающаяся тем, что, с целью облегчения передвижения при плоскостопии путем изменения в зависимости от темпа ходьбы конфигурации и жесткости свода стопы, в нее введены нагревательный элемент, слои из нитинолового сплава, пластина из сегнетоактивного материала, установленные внутри стельки, последовательно соединенные усилитель, амплитудный ограничитель, ждущий мультивибратор, интегратор и преобразователь напряжения в ток, причем пластина последовательно соединена с усилителем.

yV -П- JL

Изобретение относится к медицине и может быть применено в спорте. Цель изобретения - облегчение передвижения при плоскостопии путем изменения в зависимости от темпа ходьбы конфигурации и жесткости свода стопы. Стелька содержит слои 2 в области свода, выполненные из нитинолового сплава с различной точкой фазового перехода. Внутри одного из слоев расположен нагревательный элемент 3 в виде активного сопротивления, последовательно соединенного с пластиной 4 из сегнетоактивного материала, расположенный в пяточной области, усилитель 6, амплитудный ограничитель 7, ждущий мультивибратор 8, интегратор 9 и преобразователь 10 напряжения в ток. Стелька позволяет изменять высоту свода стопы в зависимости от темпа ходьбы, что оказывает терапевтический эффект, способствуя укреплению мышц свода стопы. 2 ил.

Фиг. 2