Пневмостопа протеза нижней конечности

 

Изобретение относится к техническим средствам реабилитации инвалидов, а именно к области протезирования отсутствующих конечностей. Пневмостопа содержит пневмозаполнители, заключенные в формообразующий эластичный корпус стопы. Каждый из пневмозаполнителей представляет собой газонаполненную камеру, изготовленную из материала, образующего герметичную оболочку с формообразующим наполнителем, соединенную гибким шлангом с запирающим устройством. Запирающие устройства пневмозаполнителей сгруппированы на верхней площадке корпуса стопы. Газонаполненная камера пневмозаполнителя, расположенного в зоне интенсивных опорных нагрузок, заключена в бандаж. Технический результат заключается в том, что благодаря ограниченной растяжимости бандажа, охватывающего пневмозаполнитель, ограничена деформация пятки стопы в периферических направлениях. Пневмозаполнитель имеет возможность при повышении внутреннего давления расширяться в основном в направлениях, не охваченных бандажом, что способствует большей эффективности его амортизирующего действия. При этом форма стопы не будет претерпевать нежелательных изменений ни в ненагруженном состоянии, ни в опорной фазе шага при ходьбе. 2 ил.

Изобретение относится к техническим средствам реабилитации инвалидов, а именно к области протезирования отсутствующих конечностей.

Известен аналог - стопа протеза нижней конечности по патенту RU 2061444. Эта стопа содержит три пневмозаполнителя, размещенные внутри эластичного корпуса стопы - в его пяточной, подошвенной и тыльной областях. Основным недостатком этой конструкции является то, что пневмозаполнители не имеют выведенного в доступную зону запирающего устройства; регулировка внутреннего давления в пневмозаполнителях предполагалась путем их шприцевания, что не оправдало себя на практике.

Известна также пневмостопа протеза нижней конечности по патенту RU 2103953, принимаемая за прототип. Она содержит пневмозаполнители, заключенные в формообразующий эластичный корпус стопы и соединенные гибким шлангом с запирающими устройствами, сгруппированными на верхней площадке корпуса стопы. Характерной особенностью этого решения является то, что каждый из пневмозаполнителей представляет собой герметичную эластомерную камеру с эластичным ячеистым заполнителем внутренней полости.

Недостатком такой конструкции является то, что эластомерные газонаполненные камеры, оболочки которых обладают относительным удлинением в тангенциальных направлениях до 700%, при эксплуатационном наддуве с целью придать стопе потребные амортизирующие свойства требуют наличия в составе стопы и/или в конструкции надеваемой на нее обуви силовых элементов, способных сдерживать расширение пневмозаполнителя за пределы внешних обводов, приемлемых для облика искусственной стопы и ее взаимодействия с обувью. При этом надо учесть, что при ходьбе на искусственной стопе, по крайней мере, пяточный и подошвенный пневмозаполнители воспринимают нагрузки со стороны опорной поверхности стопы, вызывающие дополнительное функциональное обжатие пневмозаполнителей в вертикальном направлении, которое в том случае, если расширение пневмозаполнителей в поперечном направлении не ограничено окружающими их конструктивными элементами, приводит к нежелательной потере формы стопы и не дает возможности достичь желательного амортизирующего и энергосберегающего эффекта. В первую очередь изложенное относится к пяточному пневмозаполнителю, испытывающему наиболее интенсивные деформирующие нагрузки при ходьбе на искусственной стопе.

Техническим результатом, достигаемым в пневмостопе по настоящему изобретению, является существенное повышение амортизирующих и энергосберегающих свойств пневмостопы при сохранении ее обводов в опорной части, близких к первоначальным, независимо от эксплуатационного наддува пневмозаполнителей. Предлагаемое решение позволяет применять пневмостопу в сочетании с различной обувью, в том числе - с босоножками, сандалиями, тапочками, не обладающими конструктивной жесткостью в поперечном направлении.

Сущность изобретения состоит в том, что в пневмостопе протеза нижней конечности, содержащей пневмозаполнители, заключенные в формообразующий эластичный корпус стопы, причем каждый из пневмозаполнителей представляет газонаполненную камеру, изготовленную из материала, образующего герметичную оболочку, со структурированным формообразующим наполнителем или без него, запирающее устройство, газонаполненная камера пневмозаполнителя, расположенного в пяточной зоне пневмостопы, заключена в бандаж.

На фиг.1 показана конструктивно-компоновочная схема пневмостопы протеза нижней конечности.

На фиг.2 - разрез А-А по фиг.1.

В формообразующий эластичный корпус 1, содержащий несущий эндоскелет (каркас) 2, вмонтированы пневмозаполнители: тыльный 3, подошвенный 4 и пяточный 5. Пневмозаполнители 3, 4, 5 имеют газонаполненные камеры 6, 7, 8 соответственно, соединенные с запирающим устройством в виде вентилей наддува и стравливания 9, 10, 11 соответственно для тыльного 3, подошвенного 4 и пяточного 5 пневмозаполнителей, размещенные в верхней части пневмостопы. Пневмозаполнитель 5, размещенный в пяточной зоне пневмостопы, заключен в бандаж 12.

При ходьбе инвалида на протезе подошвенный 4 и пяточный 5 пневмозаполнители служат амортизаторами опорных нагрузок. Тыльный пневмозаполнитель 3 также участвует отчасти в механической работе стопы, поддерживая форму переднего отдела стопы при толчке носком, однако основное его назначение - обеспечение регулирования формы стопы в подъеме под используемую инвалидом обувь.

Наиболее интенсивную сосредоточенную нагрузку при опирании на пятку стопы протеза воспринимает пяточный пневмозаполнитель 5. Газонаполненная оболочка 8 в сочетании с боковыми стенками эластичного корпуса 1 в пяточной области стопы претерпевает при предварительном наддуве и опирания инвалида на пятку значительные - до нескольких сотен процентов - деформации растяжения, вследствие чего "не заневоленный" пневмозаполнитель может не обеспечивать в достаточной мере ожидаемое от него амортизирующее действие, кроме того в этом случае создается нежелательное растягивающее действие пятки стопы на задник обуви. Благодаря ограниченной растяжимости бандажа 12 ограничена деформация пятки стопы в периферических направлениях. Пневмозаполнитель 5 имеет возможность при повышении внутреннего давления расширяться в основном в направлениях, не охваченных бандажом, что способствует большей эффективности его амортизирующего действия. Таким образом, давление в бандажированных пневмозаполнителях может создаваться при предварительном наддуве пневмозаполнителей в зависимости от биомеханической целесообразности для конкретной системы человек-протез. При этом форма стопы не будет претерпевать нежелательных изменений ни в ненагруженном состоянии, ни в опорной фазе шага при ходьбе.

Формула изобретения

Пневмостопа протеза нижней конечности, содержащая пневмозаполнители, заключенные в формообразующий эластичный корпус стопы, причем каждый из пневмозаполнителей представляет собой газонаполненную камеру, изготовленную из материала, образующего герметичную оболочку с формообразующим наполнителем, запирающее устройство, отличающаяся тем, что газонаполненная камера пневмозаполнителя, расположенного в пяточной зоне пневмостопы, заключена в бандаж.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2