Голеностопный узел протеза

 

Использование: изобретение относится к медицине, а именно к протезированию и протезостроению. Цель изобретения - повышение симметрии ходьбы и бега путем достижения плавного естественного переката на искусственной стопе при ходьбе и беге по ровной и осложненной поверхности и усиления отталкивания от опоры. Сущность изобретения: устройство содержит сферический шарнир, выполненный в виде шарнирного подшипника с тремя степенями подвижности, расположенного в продольном направлении на расстоянии 3540 L от заднего края пятки и по высоте на расстоянии 10 - 13% L от низа пятки, где L - длина всей стопы, причем упругий каркас переднего отдела стопы имеет позади рычаг, связанный со щиколоткой, с голеностопным шарниром или с каркасом заднего отдела стопы посредством упругого элемента. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей.

Известен голеностопный узел, включающий щиколотку, соединенную через голеностопный шарнир с каркасом задней части стопы, передняя часть которого соединена с задней частью посредством болта со сферической головкой, центр которой размещен спереди и ниже оси голеностопного шарнира.

К недостаткам конструкции следует отнести то, что в процессе переката нет достаточного накопления потенциальной энергии в упругих элементах, в результате чего сила отталкивания от опоры ("задний толчок") оказывается недостаточной. В прототипе не обеспечивается достаточно широкий диапазон регулирования упругости переката относительно переднего отдела стопы. Кроме того, конструкция сферического шарнира у прототипа недостаточно технологична.

Целью изобретения является повышение симметрии ходьбы и бега путем достижения плавного естественного переката на искусственной стопе при ходьбе и беге по ровной и осложненной поверхностям и усиления отталкивания от опоры.

Цель достигается тем, что сферический шарнир выполнен в виде шарнирного подшипника с тремя степенями подвижности, расположенного в продольном направлении на расстоянии 35-40 % L от заднего края пятки и по высоте на расстоянии 10-13 % L от низа пятки, где L - длина всей стопы, причем упругий каркас переднего отдела стопы имеет позади рычаг, связанный со щиколоткой, с голеностопным шарниром или с каркасом заднего отдела стопы посредством упругого элемента.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизны". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На чертеже изображен голеностопный узел протеза.

Голеностопный узел включает щиколотку 1, шарнирно соединенную с каркасом 2 заднего отдела стопы посредством оси 3, каркас 4 переднего отдела стопы, связанный с каркасом 2 посредством шарнирного подшипника 5 с тремя степенями подвижности и оси 6, передний буфер 7, задний буфер 8, упругий элемент 9, воздействующий на рычаг каркаса 4 переднего отдела стопы через гибкий трос 10, который снизу зажат с помощью втулки 11, и сверху укреплен в стакане 12, тарелку 13, служащую опорой упругому элементу 9 и ввернутую в стакан 12, упругую пятку 14, облицовку стопы 15, придающую стопе антропоморфные формы и размеры.

Голеностопный узел функционирует следующим образом.

В начале опоры при наступлении на задний отдел стопы передний толчок амортизируется за счет упругой пятки 14 и заднего буфера 8. Подвижность заднего отдела стопы относительно щиколотки 1 имеет место только в сагиттальной плоскости, что обеспечивает хорошую устойчивость в начальный период опоры на протез, не допуская "подвывиха" стопы. При дальнейшем перекате на всей стопе и ее переднем отделе используются три степени зарессоренной подвижности шарнирного подшипника 5, что позволяет инвалиду достаточно естественно ходить и бегать по ровной и бугристой поверхностям. Зарессоренность движений передней части стопы достигается, главным образом, благодаря упругому элементу 9, а также упругости каркаса 4 переднего отдела стопы. Центр сферического шарнира, выполненного в виде шарнирного подшипника 5, располагается в продольном направлении на расстоянии 35-40% L от заднего края пятки и по высоте на расстоянии 10-13% L от низа пятки, где L - длина всей стопы. Оптимальность указанного расположения сферического шарнира подтверждена экспериментально в процессе ходьбы инвалидов на протезах с такими стопами. Такое расположение наиболее соответствует расположению пяточно-кубовидного сустава в естественной стопе.

Преимущества предлагаемого голеностопного узла протеза перед базовым объектом следующие: 1) значительно возрастает величина накопляемой в процессе переката потенциальной энергии, что обеспечивает усиление "заднего толчка"; 2) расширен диапазон регулирования упругости переката относительно переднего отдела стопы благодаря применению сменных упругих элементов (в частности, пружин сжатия); 3) существенно повышена технологичность конструкции сферического шарнира.

Техническое решение конструкции голеностопного узла позволяет облегчить ходьбу на протезах, сделать ее более комфортной и приблизить к естественной ходьбе.

Формула изобретения

ГОЛЕНОСТОПНЫЙ УЗЕЛ ПРОТЕЗА, содержащий щиколотку, соединенную голеностопным шарниром с каркасом заднего отдела стопы, упругий каркас переднего отдела стопы, соединенный с каркасом заднего отдела посредством шарнира, упругую пятку, задний и передний буфера и облицовку, отличающийся тем, что в него введен шарнирный узел, выполненный с тремя степенями подвижности, расположенный в продольном направлении на расстоянии 35 - 40% L от заднего края пятки и по высоте на расстоянии 10 - 13% L от низа пятки, где L - длина всей стопы, причем упругий каркас переднего отдела стопы имеет позади рычаг, связанный со щиколоткой, с голеностопным шарниром или с каркасом заднего отдела стопы посредством упругого элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1