Голеностопный протез с регулируемыми функциональными характеристиками

Настоящее изобретение относится к голеностопному протезу с улучшенными функциональными характеристиками, обеспечивающему улучшенные возможности динамической реакции, поскольку данные возможности относятся к механике приложенных усилий. Система протеза нижней конечности содержит искусственную стопу, голеностопное сочленение, искусственную голень и устройство, расположенное в задней части искусственной голени протеза, для накапливания энергии при приложении усилия на протез и возвращения накопленной энергии при снятии усилия для увеличения кинетической энергии, генерируемой протезом при ходьбе для возникновения пропульсивного усилия. Голеностопное сочленение и искусственная голень сформированы посредством упругоэластичного элемента, который протягивается вверх от искусственной стопы в виде обращенной выпуклостью вперед изогнутой части указанного элемента, при этом нижний конец элемента изогнут в противоположном направлении в форме спирали. Во втором варианте выполнения голеностопное сочленение и искусственная голень протеза нижней конечности содержат удлиненный упругоэластичный элемент, один из концов которого изогнут в противоположном направлении в форме спирали для соединения с протягивающейся в продольном направлении искусственной стопой. Элемент протягивается вверх от искусственной стопы в виде обращенной выпуклостью вперед части элемента для формирования голеностопного сочленения и искусственной голени для соединения с поддерживающей структурой на культе ноги человека. В третьем варианте выполнения система протеза нижней конечности содержит устройство, расположенное в задней части искусственной голени протеза, для накапливания энергии. Устройство включает в себя, по меньшей мере, один удлиненный элемент, протягивающийся между верхней частью искусственной голени и нижней частью протеза, и, по меньшей мере, одну спиралевидную пружину, свободный конец которой соединен с удлиненным элементом, где спиралевидная пружина упругоэластично растягивается в ответ на перемещение вперед верхнего конца искусственной голени для накопления энергии. Технический результат - улучшение функциональных характеристик. 3 н. и 39 з.п. ф-лы, 52 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Система протеза нижней конечности, содержащая искусственную стопу; голеностопное сочленение; искусственную голень; устройство, расположенное в задней части искусственной голени протеза, для накапливания энергии при приложении усилия на протез и возвращения накопленной энергии при снятии усилия для увеличения кинетической энергии, генерируемой протезом при ходьбе для возникновения пропульсивного усилия;

где голеностопное сочленение и искусственная голень сформированы посредством упругоэластичного элемента, который протягивается вверх от искусственной стопы в виде обращенной выпуклостью вперед изогнутой части указанного элемента, при этом нижний конец элемента изогнут в противоположном направлении в форме спирали.

2. Система по п.1, в которой устройство включает в себя, по меньшей мере, один удлиненный элемент, протягивающийся между верхней частью искусственной голени и нижней частью протеза, и, по меньшей мере, одну пружину, которая упругоэластично отклоняется, по меньшей мере, одним удлиненным элементом в ответ на перемещение вперед верхней части искусственной голени для накапливания энергии.

3. Система по п.2, в которой, по меньше мере, одна пружина включает в себя спиралевидную пружину, свободный конец которой соединен с удлиненным элементом, где спиралевидная пружина упругоэластично растягивается в ответ на перемещение вперед верхнего конца искусственной голени.

4. Система по п.3, в которой спиралевидная пружина закреплена в области верхней части искусственной голени.

5. Система по п.4, в которой удлиненный элемент является гибким элементом, который протягивается от свободного конца спиралевидной пружины до нижней части протеза, где он проходит через элемент обратного хода и протягивается вверх к верхней части искусственной голени.

6. Система по п.2, в которой устройство включает в себя множество спиралевидных пружин, свободный конец каждой из которых соединен с удлиненным элементом, где каждая спиралевидная пружина упругоэластично растягивается в ответ на перемещение вперед верхнего конца искусственной голени.

7. Система по п.2, в которой удлиненный элемент протягивается между верхней частью искусственной голени и радиально внутренним концом спирали нижнего конца упругоэластичного элемента.

8. Система по п.7, в которой удлиненный элемент удерживается в области радиально внутреннего конца спирали посредством крепежного приспособления, соединяющего упругоэластичный элемент с протезом.

9. Система по п.8, в которой крепежное приспособление включает в себя элемент обратного хода, через который проходит удлиненный элемент и затем протягивается вверх к верхней части искусственной голени.

10. Система по п.2, в которой устройство включает в себя множество пружин, каждая из которых упругоэластично отклоняется ответ на перемещение вперед верхнего конца искусственной голени для накапливания энергии.

11. Система по п.2, в которой удлиненный элемент является криволинейной пружиной.

12. Система по п.11, в которой дистальный конец удлиненного элемента соединен с соединительным элементом, соединяющим упругоэластичный элемент с искусственной стопой.

13. Система по п.1, дополнительно содержащая пружину, размещенную на передней стороне искусственной голени для зацепления и придания жесткости искусственной голени в конце средней фазы ходьбы, связанной с отрывом задней части искусственной стопы.

14. Система по п.1, в которой устройство включает в себя криволинейную пружину, протягивающуюся между верхней частью искусственной голени и нижней частью протеза.

15. Система по п.14, в которой дистальный конец криволинейной пружины расположен внутри изогнутого в противоположном направлении нижнего конца упругоэластичного элемента.

16. Система по п.14, в которой дистальный конец криволинейной пружины соединен с изогнутым в противоположном направлении нижним концом упругоэластичного элемента.

17. Система по п.14, в которой криволинейная пружина устройства сформирована как единое целое с упругоэластичным элементом.

18. Система по п.14, в которой дистальный конец криволинейной пружины находится в зацеплении с соединительным элементом, соединяющим упругоэластичный элемент с искусственной стопой.

19. Голеностопное сочленение и искусственная голень протеза нижней конечности, содержащие удлиненный, упругоэластичный элемент, один из концов которого изогнут в противоположном направлении в форме спирали для соединения с протягивающейся в продольном направлении искусственной стопой, где элемент протягивается вверх от искусственной стопы в виде обращенной выпуклостью вперед части элемента для формирования голеностопного сочленения и искусственной голени для соединения с поддерживающей структурой на культе ноги человека; устройство, расположенное в задней части искусственной голени на упругоэластичном элементе, для накапливания энергии при приложении усилия к элементу в протезе и возвращения накопленной энергии при снятии усилия для увеличения кинетической энергии, генерируемой протезом при ходьбе для возникновения пропульсивного усилия.

20. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.19, в которых устройство включает в себя, по меньшей мере, один удлиненный элемент, протягивающийся между верхней и нижней частями упругоэластичного элемента в протезе, и, по меньшей мере, одну пружину, соединенную с элементом и упругоэластично отклоняемую, по меньшей мере, одним удлиненным элементом в протезе в ответ на перемещение вперед верхнего конца элемента при ходьбе для накопления энергии.

21. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.20, в которых, по меньшей мере, одна пружина включает в себя спиралевидную пружину, свободный конец которой соединен с удлиненным элементом, где спиралевидная пружина упругоэластично растягивается в ответ на перемещение вперед верхнего конца искусственной голени в протезе.

22. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.21, в которых спиралевидная пружина закреплена в верхней части элемента.

23. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.22, дополнительно содержащие крепежное приспособление для соединения одного конца упругоэластичного элемента с искусственной стопой для формирования протеза, при этом удлиненный элемент протягивается от свободного конца спиралевидной пружины к крепежному приспособлению в протезе, где удлиненный элемент проходит через механизм обратного хода и затем протягивается вверх к верхней части упругоэластичного элемента.

24. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.21, в которых, по меньшей мере, одна пружина включает в себя множество спиралевидных пружин, свободный конец каждой из которых соединен с удлиненным элементом, где каждая спиралевидная пружина упругоэластично растягивается в ответ на перемещение вперед верхнего конца искусственной голени в протезе.

25. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.20, в которых удлиненный элемент протягивается между верхней частью упругоэластичного элемента и радиально внутренним концом спиралевидного нижнего конца упругоэластичного элемента.

26. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.25, дополнительно содержащие крепежное приспособление в области радиально внутреннего конца спирали для соединения упругоэластичного элемента с искусственной стопой в протезе.

27. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.26, в которых крепежное приспособление включает в себя элемент обратного хода, через который удлиненный элемент проходит и затем протягивается вверх к верхней части упругоэластичного элемента в протезе.

28. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.20, в которых устройство включает в себя множество пружин, каждая из которых упругоэластично отклоняется в ответ на перемещение вперед верхнего конца искусственной голени в протезе.

29. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.20, в которых удлиненный элемент является криволинейной пружиной.

30. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.29, в которых дистальный конец удлиненного элемента соединен с соединительным элементом для соединения упругоэластичного элемента с искусственной стопой протеза.

31. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.19, дополнительно содержащие, по меньшей мере, одну пружину, расположенную на передней стороне упругоэластичного элемента для зацепления и придания жесткости искусственной голени в конце средней фазы ходьбы, связанной с отрывом пяточной части искусственной стопы.

32. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.19, в которых устройство включает в себя криволинейную пружину, протягивающуюся между верхней и нижней частями искусственной голени.

33. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.32, в которых дистальный конец криволинейной пружины расположен внутри изогнутого в противоположном направлении нижнего конца упругоэластичного элемента.

34. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.32, в которых дистальный конец криволинейной пружины соединен с изогнутым в противоположном направлении нижним концом упругоэластичного элемента.

35. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.32, в которых криволинейная пружина устройства сформирована как единое целое с упругоэластичным элементом.

36. Голеностопное сочленение и искусственная голень по п.32, в которых дистальный конец криволинейной пружины находится в зацеплении с соединительным элементом для соединения упругоэластичного элемента с искусственной стопой протеза нижней конечности.

37. Система протеза нижней конечности, содержащая искусственную стопу; голеностопное сочленение; искусственную голень; устройство, расположенное в задней части искусственной голени протеза, для накапливания энергии при приложении усилия на протез и возвращения накопленной энергии при снятии усилия для увеличения кинетической энергии, генерируемой протезом при ходьбе для возникновения пропульсивного усилия, где устройство включает в себя, по меньшей мере, один удлиненный элемент, протягивающийся между верхней частью искусственной голени и нижней части протеза, и по меньшей мере, одну спиралевидную пружину, свободный конец которой соединен с удлиненным элементом, где спиралевидная пружина упругоэластично растягивается в ответ на перемещение вперед верхнего конца искусственной голени для накопления энергии.

38. Система по п.37, в которой спиралевидная пружина закреплена в верхней части искусственной голени.

39. Система по п.38, в которой удлиненный элемент является гибким элементом, который протягивается от свободного конца спиралевидной пружины к нижней части протеза, где он проходит через элемент обратного хода и протягивается обратно к верхней части искусственной голени.

40. Система по п.37, в которой удлиненный элемент является гибким ремешком, который протягивается между верхней частью искусственной голени и голеностопным сочленением.

41. Система по п.37, в которой голеностопное сочленение и искусственная голень сформированы посредством упругоэластичного элемента, который протягивается вверх от искусственной стопы в виде обращенной выпуклостью вперед изогнутой части элемента.

42. Система по п.41, дополнительно содержащая крепежное приспособление, соединяющее нижний конец упругоэластичного элемента с искусственной стопой, и в которой удлиненный элемент протягивается от верхней части искусственной голени к крепежному приспособлению.