Искусственная стопа (варианты)

Группа изобретений относится к медицинской технике и может быть использована для протезирования нижних конечностей. В первом варианте искусственная стопа содержит наружную эластичную облицовку и голеностопную опору. Голеностопная опора размещена на несущем элементе. Несущий элемент имеет носочную часть, пяточную часть и рабочую поверхность. Рабочая поверхность расположена с возможностью взаимодействия с вогнутой поверхностью, изогнутой в продольной плоскости рессорной пластины. Рессорная пластина имеет несовпадающие по размерам носочный, средний и пяточный участки. Носочная часть несущего элемента связана с изогнутой рессорной пластиной ограничителем перемещения в виде манжеты. Манжета прикреплена к несущему элементу и/или к изогнутой рессорной пластине. Поперечное сечение рабочей поверхности несущего элемента имеет форму дуги. Пяточная часть несущего элемента и пяточный участок рессорной пластины соединены разъемным соединением. Толщина носочного участка изогнутой рессорной пластины и толщина пяточного участка изогнутой рессорной пластины, соответственно, равны 1/4-1/3 и 1/3-2/3 от толщины ее среднего участка. Во втором варианте искусственной стопы носочная часть несущего элемента связана с изогнутой рессорной пластиной ограничителем перемещения в виде манжеты, которая прикреплена к эластичной облицовке. Изобретения обеспечивают высокие биомеханические характеристики походки инвалида в широком диапазоне нагрузок без дополнительных регулировок. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для протезирования нижних конечностей.

Известные искусственные стопы наряду с определенными достоинствами имеют, как правило, и недостатки, затрудняющие их применение.

Например, искусственная стопа WO 2007/027668 А2, 08.03.2007, содержащая наружную эластичную облицовку, голеностопную опору и изогнутую в продольной плоскости рессорною пластину, имеет сложную конструкцию и значительный вес.

Искусственная стопа WO 02/38087 А2, 16.05.2002, содержащая наружную эластичную облицовку и голеностопную опору, размещенную на несущем элементе, расположенном на изогнутой в продольной плоскости рессорной пластине, с несовпадающими по размерам носочным, средним и пяточным участками, не обеспечивает плавности шага из-за соединения несущего элемента и рессорной пластины, выполненного по всей длине несущего элемента.

Более близкой к предлагаемой группе изобретений может считаться искусственная стопа WO 2008/005424 А2, 10.01.2008, содержащая наружную эластичную облицовку и голеностопную опору, размещенную на несущем элементе, имеющем носочную частью, пяточную часть и рабочую поверхность, расположенную с возможностью взаимодействия с вогнутой поверхностью, изогнутой в продольной плоскости рессорной пластины, с несовпадающими по размерам носочным, средним и пяточным участками. Возможность взаимодействия рабочей поверхности несущего элемента и рессорной пластины обеспечивает пользователю плавность шага, но в полном объеме стопа WO 2008/005424 вальгусварусные функции не выполняет.

Предлагаемая группа изобретений направлена на решение задачи по созданию вариантов искусственной стопы, не имеющей недостатков известных конструкций и обладающей высокими эксплуатационными показателями.

Техническим результатом настоящей группы изобретений являются высокие биомеханические характеристики походки инвалида в широком диапазоне нагрузок без дополнительных регулировок.

Сущность предлагаемой группы изобретений выражается в совокупности существенных признаков, в которой в первом варианте выполнения искусственная стопа, содержащая наружную эластичную облицовку и голеностопную опору, размещенную на несущем элементе, имеющем носочную частью, пяточную часть и рабочую поверхность, расположенную с возможностью взаимодействия с вогнутой поверхностью, изогнутой в продольной плоскости рессорной пластины, с несовпадающими по размерам носочным, средним и пяточным участками, отличается от ближайшего аналога тем, что носочная часть несущего элемента связана с изогнутой рессорной пластиной ограничителем перемещения в виде манжеты, прикрепленной к несущему элементу и/или к изогнутой рессорной пластине, при этом поперечное сечение рабочей поверхности несущего элемента имеет форму дуги, пяточная часть несущего элемента и пяточный участок рессорной пластины соединены разъемным соединением, а толщина носочного участка изогнутой рессорной пластины и толщина пяточного участка изогнутой рессорной пластины, соответственно, равны 1/4-1/3 и 1/3-2/3 от толщины ее среднего участка.

Во втором варианте выполнения искусственная стопа, содержащая наружную эластичную облицовку и голеностопную опору, размещенную на несущем элементе, имеющем носочную частью, пяточную часть и рабочую поверхность, расположенную с возможностью взаимодействия с вогнутой поверхностью изогнутой в продольной плоскости рессорной пластины, с несовпадающими по размерам носочным, средним и пяточным участками, отличается от ближайшего аналога тем, что носочная часть несущего элемента связана с изогнутой рессорной пластиной ограничителем перемещения в виде манжеты, которая прикреплена к эластичной облицовке, при этом поперечное сечение рабочей поверхности несущего элемента имеет форму дуги, пяточная часть несущего элемента и пяточный участок рессорной пластины соединены разъемным соединением, а толщина носочного участка изогнутой рессорной пластины и толщина пяточного участка изогнутой рессорной пластины, соответственно, равны 1/4-1/3 и 1/3-2/3 от толщины ее среднего участка.

В частном случае выполнения или использования первый вариант искусственной стопы может содержать манжету из кевлара, которая прикреплена к несущему элементу или к изогнутой рессорной пластине посредством клея. Второй вариант искусственной стопы может содержать манжету из кевлара, которая приклеена к эластичной облицовке, или выполнена в виде арматуры эластичной облицовки, или выполнена в виде вставки в эластичную облицовку. Как в первый, так и второй вариант стопы могут содержать поперечное сечение рабочей поверхности несущего элемента, имеющее форму дуги радиусом 140-160 мм, пяточную часть изогнутой рессорной пластины, расположенную с возможностью взаимодействия с гофрированным участком внутренней поверхности наружной эластичной облицовки; разъемное соединение, выполненное в виде, как минимум, одного винта и/или в виде, как минимум, одного винта, размещенного во втулке; голеностопную опору, снабженную продольной платформой, ориентированной к носочной части несущего элемента; голеностопную опору, соединенную с несущим элементом установочным винтом; голеностопную опору, выполненную с рабочей поверхностью в виде части сферы и установленную на резьбовой втулке, которая размещена в несущем элементе и снабжена торцовым соединительным элементом; голеностопную опору, установленную на несущем элементе с возможностью поворота и фиксации и имеющую торцовый выступ для поворота в ответной выемке, выполненной в несущем элементе, и боковые выступы с отверстиями для стопорных винтов.

Сущность группы изобретений поясняется чертежом, где на фиг.1 и 2 изображена искусственная стопа с голеностопной опорой, имеющей возможность поворота в ответной выемке несущего элемента и возможность фиксации стопорными винтами, расположенными в отверстиях, выполненных в боковых выступах; на фиг.3 - поперечное сечение несущего элемента; на фиг.4 и 5 - искусственная стопа с голеностопной опорой, соединенной с несущим элементом установочным винтом; на фиг.6 и 7 - искусственная стопа с установленной на резьбовой втулке голеностопной опорой, выполненной с продольной платформой.

В первом варианте выполнения искусственная стопа содержит наружную эластичную облицовку 1 и голеностопную опору 2. Голеностопная опора 2 размещена на несущем элементе 3, который имеет носочную часть, пяточную часть и рабочую поверхность 4. Рабочая поверхность 4 расположена с возможностью взаимодействия с вогнутой поверхностью, изогнутой в продольной плоскости рессорной пластины 5. Рессорная пластина 5 имеет несовпадающие по размерам носочный, средний и пяточный участки. Носочная часть несущего элемента 3 связана с изогнутой рессорной пластиной 5 ограничителем перемещения в виде манжеты 6. Манжета 6 прикреплена к несущему элементу 3 и/или к изогнутой рессорной пластине 5. Поперечное сечение рабочей поверхности 4 несущего элемента 3 имеет форму дуги. Пяточная часть несущего элемента 3 и пяточный участок рессорной пластины 5 соединены разъемным соединением.

Толщина носочного участка изогнутой рессорной пластины 5 и толщина пяточного участка изогнутой рессорной пластины 5, соответственно, равны 1/4-1/3 и 1/3-2/3 от толщины ее среднего участка.

Во втором варианте выполнения искусственной стопы носочная часть несущего элемента 3 связана с изогнутой рессорной пластиной 5 ограничителем перемещения в виде манжеты 6, которая прикреплена к эластичной облицовке 1.

В частном случае выполнения или использования первый вариант искусственной стопы может содержать манжету 6 из кевлара, которая прикреплена к несущему элементу 3 и/или к изогнутой рессорной пластине 5 посредством клея. Второй вариант искусственной стопы может содержать манжету 6 из кевлара, которая приклеена к эластичной облицовке 1 или выполнена в виде арматуры эластичной облицовки 1 или выполнена в виде вставки в эластичную облицовку 1. Как в первый, так и второй вариант стопы могут содержать поперечное сечение рабочей поверхности 4 несущего элемента 3, имеющее форму дуги радиусом 140-160 мм, пяточный участок изогнутой рессорной пластины 5, расположенный с возможностью взаимодействия с гофрированным участком 7 внутренней поверхности наружной эластичной облицовки 1; разъемное соединение, выполненное в виде, как минимум, одного винта 8 и/или в виде, как минимум, одного винта 8, размещенного во втулке 9; голеностопную опору 2, снабженную продольной платформой 10, ориентированной к носочной части несущего элемента 3; голеностопную опору 2, соединенную с несущим элементом 3 установочным винтом 11; голеностопную опору 2, выполненную с рабочей поверхностью в виде части сферы 12 и установленную на резьбовой втулке 13, которая размещена в несущем элементе 3 и снабжена торцовым соединительным элементом 14; голеностопную опору 2, установленную на несущем элементе 3 с возможностью поворота и фиксации и имеющую торцовый выступ 15 для поворота в ответной выемке 16, выполненной в несущем элементе 3, и боковые выступы 17 с отверстиями для стопорных винтов 18.

В процессе подготовки искусственной стопы к ее использованию голеностопную опору 2 устанавливают под нужным углом к несущему элементу 3. Для этого отвинчивают стопорные винты 18, которые размещены в отверстиях на боковых выступах 17, и поворачивают голеностопную опору 2 так, как это необходимо пользователю. При установке голеностопной опоры 2 ее торцовый выступ 15 проворачивается в ответной ему выемке 16 несущего элемента 3. Расположение торцового выступа 15 в выемке 16 позволяет выбрать любой угол для соединения и, при необходимости, осуществить его регулировку. Выбранное положение голеностопной опоры 2 и несущего элемента 3 фиксируют при помощи стопорных винтов 18. Затем на искусственную стопу надевают обувь. Эластичная облицовка 1 облегчает введение стопы, например, в ботинок и плотно прилегает к его внутренней поверхности. Голеностопная опора 2 позволяет соединить искусственную стопу с культей.

При ходьбе вес пользователя, прежде всего, действует на заднюю часть искусственной стопы, которая принимает на себя первичную нагрузку и сжимается. При сжатии пяточный участок изогнутой рессорной пластины 5 взаимодействует с гофрированным участком 7 внутренней поверхности наружной эластичной облицовки 1 и смягчает удар, возникающий при шаге.

В следующей фазе ходьбы (при перекате) несущий элемент 3 начинает плавно прогибать изогнутую рессорную пластину 5. Плавную походку пользователя, вальгусварусные функции дугообразная рабочая поверхность 4 несущего элемента 3 обеспечивает за счет своей формы, которая взаимодействует с вогнутой поверхностью изогнутой в продольной плоскости рессорной пластины 5, принимающей возрастающую нагрузку и аккумулирующей энергию.

При переходе к переднему толчку в момент опоры пользователя на носочную часть несущего элемента 3 изогнутая рессорная пластина 5 возвращается в первоначальное положение, полностью отдает аккумулированную энергию и способствует дальнейшему движению.

Ограничитель перемещения, выполненный в виде манжеты 6, прикрепленной к несущему элементу 3 и/или к изогнутой рессорной пластине 5, обеспечивает подвижное соединение носочной части несущего элемента 3 и носочного участка изогнутой рессорной пластины 5.

1. Искусственная стопа, содержащая наружную эластичную облицовку и голеностопную опору, размещенную на несущем элементе, имеющем носочную часть, пяточную часть и рабочую поверхность, расположенную с возможностью взаимодействия с вогнутой поверхностью изогнутой в продольной плоскости рессорной пластины, с несовпадающими по размерам носочным, средним и пяточным участками, отличающаяся тем, что носочная часть несущего элемента связана с изогнутой рессорной пластиной ограничителем перемещения в виде манжеты, прикрепленной к несущему элементу и/или к изогнутой рессорной пластине, при этом поперечное сечение рабочей поверхности несущего элемента имеет форму дуги, пяточная часть несущего элемента и пяточный участок рессорной пластины соединены разъемным соединением, а толщина носочного участка изогнутой рессорной пластины и толщина пяточного участка изогнутой рессорной пластины соответственно равны 1/4-1/3 и 1/3-2/3 от толщины ее среднего участка.

2. Стопа по п.1, отличающаяся тем, что манжета прикреплена к несущему элементу и/или к изогнутой рессорной пластине посредством клея.

3. Стопа по п.1, отличающаяся тем, что манжета выполнена из кевлара.

4. Стопа по п.1, отличающаяся тем, что поперечное сечение рабочей поверхности несущего элемента имеет форму дуги радиусом 140-160 мм.

5. Стопа по п.1, отличающаяся тем, что пяточная часть изогнутой рессорной пластины расположена с возможностью взаимодействия с гофрированным участком внутренней поверхности наружной эластичной облицовки.

6. Стопа по п.1, отличающаяся тем, что разъемное соединение выполнено в виде, как минимум, одного винта и/или в виде, как минимум, одного винта, размещенного во втулке.

7. Стопа по п.1, отличающаяся тем, что голеностопная опора снабжена продольной платформой, ориентированной к носочной части несущего элемента.

8. Стопа по п.1, отличающаяся тем, что голеностопная опора соединена с несущим элементом установочным винтом.

9. Стопа по п.1, отличающаяся тем, что голеностопная опора выполнена в виде прижимной гайки с рабочей поверхностью в виде части сферы и установлена на резьбовой втулке, причем втулка размещена в несущем элементе и снабжена торцовым соединительным элементом.

10. Стопа по п.1, отличающаяся тем, что голеностопная опора установлена на несущем элементе с возможностью поворота и фиксации.

11. Стопа по п.10, отличающаяся тем, что голеностопная опора имеет торцовый выступ для поворота в ответной выемке, выполненной в несущем элементе, и боковые выступы с отверстиями для фиксации посредством стопорных винтов.

12. Искусственная стопа, содержащая наружную эластичную облицовку и голеностопную опору, размещенную на несущем элементе, имеющем носочную часть, пяточную часть и рабочую поверхность, расположенную с возможностью взаимодействия с вогнутой поверхностью изогнутой в продольной плоскости рессорной пластины, с несовпадающими по размерам носочным, средним и пяточным участками, отличающаяся тем, что носочная часть несущего элемента связана с изогнутой рессорной пластиной ограничителем перемещения в виде манжеты, которая прикреплена к эластичной облицовке, при этом поперечное сечение рабочей поверхности несущего элемента имеет форму дуги, пяточная часть несущего элемента и пяточный участок рессорной пластины соединены разъемным соединением, а толщина носочного участка изогнутой рессорной пластины и толщина пяточного участка изогнутой рессорной пластины соответственно равны 1/4-1/3 и 1/3-2/3 от толщины ее среднего участка.

13. Стопа по п.12, отличающаяся тем, что манжета приклеена к эластичной облицовке или выполнена в виде арматуры эластичной облицовки или выполнена в виде вставки в эластичную облицовку.

14. Стопа по п.12, отличающаяся тем, что манжета выполнена из кевлара.

15. Стопа по п.12, отличающаяся тем, что поперечное сечение рабочей поверхности несущего элемента имеет форму дуги радиусом 140-160 мм.

16. Стопа по п.12, отличающаяся тем, что пяточная часть изогнутой рессорной пластины расположена с возможностью взаимодействия с гофрированным участком внутренней поверхности наружной эластичной облицовки.

17. Стопа по п.12, отличающаяся тем, что разъемное соединение выполнено в виде, как минимум, одного винта и/или в виде, как минимум, одного винта, размещенного во втулке.

18. Стопа по п.12, отличающаяся тем, что голеностопная опора снабжена продольной платформой, ориентированной к носочной части несущего элемента.

19. Стопа по п.12, отличающаяся тем, что голеностопная опора соединена с несущим элементом установочным винтом.

20. Стопа по п.13, отличающаяся тем, что голеностопная опора выполнена с рабочей поверхностью в виде части сферы и установлена на резьбовой втулке, причем втулка размещена в несущем элементе и снабжена торцовым соединительным элементом.

21. Стопа по п.12, отличающаяся тем, что голеностопная опора установлена на несущем элементе с возможностью поворота и фиксации.

22. Стопа по п.20, отличающаяся тем, что голеностопная опора имеет торцовый выступ для поворота в ответной выемке, выполненной в несущем элементе, и боковые выступы с отверстиями для фиксации посредством стопорных винтов.