ИСКУССТВЕННАЯ СТОПА
(51) 6 A61F2/66
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 18.07.2007 - действует
--------------------------------------------------------------------------------
(14) Дата публикации: 1996.06.20
(21) Регистрационный номер заявки: 94020016/14
(22) Дата подачи заявки: 1994.05.31
(45) Опубликовано: 1996.06.20
(56) Аналоги изобретения: Патент Великобритании N 8805191, кл. A 61 F 2/66, 1988.
(71) Имя заявителя: Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева
(72) Имя изобретателя: Смольский Ю.И.; Козырев А.В.; Толмачев И.А.; Суханов Д.В.; Терешин В.Н.
(73) Имя патентообладателя: Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева
(54) ИСКУССТВЕННАЯ СТОПА
Использование: изобретение относится к медицинской технике и используется при протезировании нижних конечностей. Существо изобретения: искусственная стопа содержит корпус, заформованный в облицовке вкладыш и опорную планку. Техническим результатом является расширение возможностей регулировки функциональной жесткости переднего отдела стопы. Достижение технического результата обеспечивается введением в стопу консоли, которая представляет собой переднюю часть корпуса и имеет длину, развитую до зоны переката стопы. Обращенные друг к другу поверхности консоли и вкладыша расположены с зазором клинообразного профиля, острый угол которого направлен в сторону пяточного отдела стопы. Опорная планка расположена в зазоре между консолью и вкладышем. Установлена опорная планка на направляющих консоли с возможностью продольного перемещения и фиксации. 7 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для протезирования нижних конечностей.
Известны разнообразные конструкции искусственных стоп, обладающих возможностью регулировки функциональной жесткости их переднего отдела.
Например, известна искусственная стопа, содержащая корпус, облицовку, опорный вкладыш и элементы общей сборки (см. авт. свид. СССР N 698619, A 61 F 2/66). Опорный вкладыш выполнен в виде пустотелой рессоры, закрепленной на корпусе. В полости реcсоры установлена упругая металлическая пластина, способная размещаться в продольном направлении. В результате перемещения пластины осуществляется регулировка жесткости, в основном, пальцевого участка стопы.
Недостатком известной стопы является ограниченная возможность регулировки, проводимой на небольшой части стопы, за передней кромкой корпуса и линией переката.
Известна стопа blatchford, содержащая облицовку и двухуровневый вкладыш (см.патент Великобритании N 8305191, A 61 F 2/66, 1983), уровни вкладыша конструктивно выполнены в виде верхней и нижней частей, связанных в единое целое. Верхняя часть вкладыша корпусная, закреплена в пяточной области стопы, а нижняя часть заформована в облицовке, выполнена более тонкой и гибкой и представлена в виде консоли, протяженной до пальцевой зоны стопы. Регулировка осуществляется резьбовой осью с подвижным наконечником, установленным между верхней и нижней частями, способным перемещаться в продольном направлении. При перемещении наконечника в сторону носка стопы сокращается расстояние от наконечника до конца консоли, т.е. происходит как бы уменьшение длины консоли, что, в свою очередь, приводит к изменению жесткости переднего отдела стопы в цепом. Но поскольку в данной стопе положение частей вкладыша зафиксировано по длине переднего отдела, изменение положения линии переката происходит в ограниченных пределах.
Отличия в эффективности регулировки известных стоп проиллюстрированы на фиг. 1, 2, 3, где представлены графики вертикальной составляющей опорной реакции в течение одного цикла движения в сагиттальной плоскости, прежде всего, в фазе заднего толчка. Заштрихованные области отражают диапазон регулировки.
На фиг. 1 представлены возможности регулировки стопы по а.с. N 998619. На графике видно, что регулировка осуществляется лишь на небольшом участке L 1 пальцевой части стопы за передней кромкой корпуса, в основном, уже вне зоны переднего переката.
На фиг. 2 изображена зона регулировки по патенту Великобритании N 8805191, которая осуществляется на участке L 2, существенно большим по величине, чем участок L I на фиг. 1. В данной стопе имеется возможность регулировать величину опорной реакции при изменении длины консольной части вкладыша. Влияние на положение линии переката на участке L 2 меньшее, т.е возможность регулировки по фазе ограничена определенными пределами.
На фиг. 3 изображен график вертикальной составляющей опорной реакции в конструкции стопы, взятой за прототип, на котором видно, что регулировка влияет как на величину опорной реакции, так и на изменение ее по фазе на участке L 3.
Целью настоящего изобретения является расширение возможностей регулировки функциональной жесткости переднего отдела стопы.
Для достижения этой цели в искусственной стопе, имеющей корпус, опорную планку и заформованный в облицовку вкладыш, передняя часть корпуса выполнена с консолью, имеющей развитую до зоны переката длину. Вкладыш заформован во внутренней полости облицовки и соединен с задней частью корпуса. Между обращенными друг к другу поверхностями вкладыша и консоли образован зазор клинообразного профиля, вершина которого направлена в сторону пяточного отдела. На консоли выполнены направляющие, по которым в зазоре между консолью и вкладышем в продольном направлении перемещается опорная планка. Фиксация опорной планки из направляющих осуществляется вспомогательными средствами.
Возможность перемещения планки в продольном направлении позволяет менять как длину свободной несущей части вкладыша, так и положение линии переката, а следовательно, варьировать функциональную жесткость переднего отдела стопы при нагрузках, превышающую величину, необходимую для выборки зазора, т.е. для смыкания опорной планки и вкладыша.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 4, 5, 6, 7 представлена конструкция предлагаемой стопы с консолью, направляющими и опорной планкой, а также график вертикальной составляющей опорной реакции.
Искусственная стопа состоит из корпуса 1, эластичной облицовки 2, в которой заформован вкладыш 3, связанный болтовым соединением 4 с корпусом 1. Передняя часть корпуса выполнена в виде консоли 5, имеющей развитую до зоны переката 6 длину (на фиг.4 зоны переката изображена штрих-пунктирной линией). Консоль 5 размещена в полости 7 облицовки 2. Поверхность 8 консоли 5 обращена к поверхности 9 вкладыша 3. Между поверхностями 9 и 8 образован зазор 10, который в свободном ненапряженном состоянии стопы имеет клинообразный профиль, острый угол которого направлен в сторону пяточного отдела стопы.
На консоли 5 выполнены направляющие 11, ориентированные вдоль стопы. На направляющих 11 в зазоре 10 между консолью 5 и вкладышем 3 установлена опорная планка 12 с возможностью продольного перемещения.
Сравнительно простой вариант исполнения установки опорной планки 12 представлен на фиг.5 и 6. Направляющие 11 прямоугольного профиля входят в ответные по форме пазы 13, выполненные в опорной планке 12, которая охватывает поверхность 14 консоли 5.
Опорная планка 12 способна фиксироваться на направляющих 11. Для этого предусматриваются вспомогательные средства, например, проволочные скобы 15, которые пропущены через выполненные с заданной дискретностью отверстия 16 в направляющих 11. Выступающие за поверхности направляющих 11 части скоб 15 исключают смещение опорной планки 12 с заданной позиции.
Работает устройство следующим образом.
При примерках стопы в зависимости от индивидуальных особенностей пациента (вес, степень физической активности, тип протеза, бедро, голень и т.п.) протезист устанавливает опорную планку 12 в то положение, при котором пациент ощущает наибольшее удобство и меньшие физические затраты при движении. Выбранное положение планки фиксируется проволочными скобами 15.
При ходьбе вкладыш 3 контактирует о опорной планкой 12. При изменении положения опорной планки 12 изменяется функциональная жесткость переднего отдела всей стопы при нагрузках, превышающих нагрузки, необходимые для контакта вкладыша 3 и опорной планки 12, как за счет изменения длины свободно несущей части вкладыша, так и за счет изменения положения линии переката. После примерок и опробывания в клинике нижние части скоб 15 отгибаются, для более надежной фиксации опорная планка 12 и скобы 15 устанавливаются на клей.
На фиг. 7, представляющей график вертикальной составляющей опорной реакции заявляемой стопы видно, что регулировка осуществляется в широком диапазоне фазы заднего толчка L 4. При этом диапазон регулировки заштрихованная область, превышает возможности аналогов и прототипа, поскольку положение линии переката меняется на участке L 4 (большем, чем участки L 2 и L 3), соответствующем зоне 6 (фиг.4), меняется и величина опорной реакции.
Пределы регулировки широки и ограничены диапазоном продольного перемещения опорной планки. Регулировка в сагиттальной плоскости коррелируется, с регулировкой во фронтальной плоскости в направлении пронация супинация.
Предложенное конструктивное решение стопы открывает перспективу механизации перестановки опорной планки при изменении режима ходьбы по желанию пользователя. 2
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Искусственная стопа, содержащая корпус, заформованый в облицовке вкладыш, опорную планку, отличающаяся тем, что передняя часть корпуса выполнена с консолью, имеющей развитую до зоны переката длину, причем обращенные друг к другу поверхности консоли и вкладыша расположены с зазором клинообразного профиля, острый угол которого направлен в сторону пяточного отдела стопы, опорная планка установлена на направляющих консоли с возможностью продольного перемещения и фиксации в зазоре между консолью и вкладышем.
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
