искусственная стопа

Формула изобретения

1. ИСКУССТВЕННАЯ СТОПА с предусмотренным в корпусе стопы принимающим и передающим пружиняще-эластично нагрузки на стопу ножным вкладышем, выполненным как единое целое, который имеет верхнее горизонтальное, образующее верхнюю перемычку стопы и выполненное с обеспечением соединения с протезом стопы плечо, нижнее плечо, выполненное длинее верхнего плеча и которое свободным концом проходит внутрь до носка ноги для достижения высокой эластичности передней части ноги в сочетании с высокой способностью аккумулирования энергии при нагрузке на переднюю часть ноги, отличающаяся тем, что ножной вкладыш, выполненный с обеспечением по меньшей мере подошвенной гибкости и гибкости в подъеме, а также осевого сжатия, имеет в продольном сечении приблизительно S-образную конфигурацию, при этом верхнее плечо с примыкающим под тупым углом передним скошенным плечом образует в совокупности жесткий угловой элемент, к нижнему концу которого примыкает среднее подобное плоской пружине плечо, соединенное своим задним концом через приблизительно имеющую форму полуокружности плечевую перемычку с нижним плечом.

2. Стопа по п.1, отличающаяся тем, что нижний конец жесткого углового элемента выдается вперед приблизительно до области основания суставов пальцев ноги.

3. Стопа по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что нижнее плечо ножного вкладыша под областью соединения среднего плеча с нижним концом жесткого углового элемента имеет верхнюю выпуклость, которая с расположенной вверху поверхностью названной области соединения образует открывающийся по направлению вперед небольшой клиновидный воздушный зазор.

4. Стопа по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что пружинящие характеристики достигаются при взаимодействии S-образного ножного вкладыша с дополнительными пружинящими эластичными компонентами.

5. Стопа по п.4, отличающаяся тем, что жесткий угловой элемент выполнен с возможностью упора своим нижним концом через пружинящий эластичный элемент в нижнее плечо.

6. Стопа по пп.4 и 5, отличающаяся тем, что в расположенном между передним скошенным плечом и средним плечом клиновидном пространстве ножного вкладыша предусмотрена пружинящая эластичная опора.

7. Стопа по пп.4 - 6, отличающаяся тем, что заднее плечевое соединение ножного вкладыша включает также пружинящую эластичную опору.

8. Стопа по п.7, отличающаяся тем, что задняя опора имеет трубчатую форму.

9. Стопа по пп.1 - 8, отличающаяся тем, что у свободного конца верхнего плеча ножного вкладыша предусмотрен ограничитель изгиба.

10. Стопа по п.9, отличающаяся тем, что ограничитель изгиба является болтом и т.п., который своим нижним концом закреплен на заднем конце среднего плеча ножного вкладыша, проходит относительно подвижно через выемку в верхнем плече и на своем другом, выступающем над верхним плечом конце имеет упор для верхнего плеча.

11. Стопа по пп. 1 - 10, отличающаяся тем, что верхнее плечо ножного вкладыша имеет переходный элемент.

12. Стопа по пп. 1 - 11, отличающаяся тем, что нижний контур нижнего горизонтального плеча ножного вкладыша подогнан под контур подошвы.

13. Стопа по пп. 1 - 12, отличающаяся тем, что корпус протеза стопы состоит из облегающей все функциональные элементы, имеющей форму ноги микропористой оболочки.

14. Стопа по пп.1 - 13, отличающаяся тем, что корпус протеза стопы образован монолитной, охватывающей все функциональные элементы косметической оболочкой.

15. Стопа по п.14, отличающаяся тем, что корпус протеза стопы, кроме его верхней присоединительной поверхности, полностью охвачен кожеобразующим наружным синтетическим микропористым слоем, обволакивающим проходящую вплоть до пальцев ноги внутреннюю стопу из синтетического микропористого материала.

16. Стопа по п.15, отличающаяся тем, что наружный синтетический микропористый слой имеет плотность приблизительно 0,4 г/см³ и противодействующие усилия, меньшие противодействующих усилий внутренней стопы.

17. Стопа по пп. 15 и 16, отличающаяся тем, что образующий внутреннюю стопу синтетический микропористый материал имеет плотность 0,6 - 1,0 г/см³.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к искусственной стопе с предусмотренным внутри корпуса протеза стопы, принимающим и передающим пружиняще эластично нагрузки на протез, ножным вкладышем, который имеет верхнее горизонтальное, образующее верхнюю перемычку протеза стопы и осуществляющее возможность соединения с протезом плечо, а также нижнее плечо, которое выполнено удлиненным относительно верхнего плеча и своим свободным концом проходит внутрь до носка ноги для достижения высокой эластичности в соединении с высокой способностью аккумулирования энергии при нагрузке на переднюю часть ноги.

Соответствующая форма выполнения искусственной стопы известна, например, из патента США N 4645509, кл. А 01 F 2/60, 1987, которая включает в себя корпус в виде оболочки из синтетического материала, внутри которой расположен монолитный упругий вкладыш фигурной формы, на верхнем горизонтальном элементе (фрагменте) вкладыша установлен переходный элемент.

Функция протеза стопы зависит по существу от его эластичных свойств. Они определяются материалом, формой и расположением применяемых эластичных компонентов.

В зависимости от предусмотренной области применения, которая в свою очередь может зависеть от наклонностей ампутируемого от нормальной ходьбы по плоской поверхности до спортивного применения, например, бега трусцой, спортивного бега, прыгания, имеют место очень различные требования к такого рода компонентам, в частности, это имеет отношение к их эксплуатационным возможностям и жестко связанному с этим типу их пружинящих характеристик при нагрузке и съеме нагрузки.

Известные разработки в области искусственных стоп для по возможности широкой степени применения отклоняются от классической концепции стопы (SACH-Fu es) тем, что у них жесткий сердечник стопы в области ее передней части дополнен пружинящими элементами или полностью заменен таковыми для улучшения эластичности передней части ноги и таким образом также способности аккумулирования энергии при нагрузке на переднюю часть ноги.

При этом эластичность пятки достигается концептуально неизменной в широких пределах посредством клина из микропористого материала в области пятки.

В основу изобретения положена задача создания искусственной стопы вышеуказанного типа с улучшенными свойствами.

Эта задача, соответственно изобретению, решается за счет того, что цельновыполненный, дающий возможность, по меньшей мере, подошвенной гибкости и гибкости в подъеме, а также осевого сжатия ножной вкладыш в продольном разрезе имеет приблизительно S-образную конфигурацию, при этом названное верхнее плечо с примыкающим под тупым углом передним скошенным плечом образует в совокупности жесткий угловой элемент, к нижнему концу которого примыкает среднее, подобное плоской пружине плечо, соединенное своим задним концом через приблизительно имеющую форму полуокружности, плечевую перемычку с нижним плечом.

Для достижения естественного процесса движения для пользователя такой искусственной стопы является целесообразным, если нижний конец жесткого углового элемента проходит по направлению вперед до приблизительно области основания суставов пальцев ноги.

Чтобы при увеличивающихся углах передней части стопы изгиб нижнего плеча ножного вкладыша смещался далее по направлению вперед, преимуществом является, если нижнее плечо ножного вкладыша под областью соединения среднего плеча с нижним концом жесткого угла имеет верхнюю выпуклость, которая совместно с расположенной вверху над ней поверхностью названной области соединения образует открывающийся по направлению вперед небольшой клиновидный воздушный зазор.

Согласно изобретению, ножной вкладыш должен быть выполнен таким образом, чтобы верхнее плечо ножного вкладыша было способно к кручению в горизонтальной плоскости относительно нижнего плеча, и так он допускает кручение и таким образом вращение ножного протеза вокруг вертикальной оси.

При этом далее является преимуществом, если верхнее плечо ножного вкладыша в расположенной перпендикулярно и поперечно направлению движения фронтальной плоскости способно к кручению относительно нижнего плеча для согласования наклонов поперечно направлению движения.

Согласно изобретению, возможно, что характеристики усилие путь или соответственно угол момент определяющих названные кручения или деформации пружиняще эластичных свойств (пружинящих характеристик) определяются только посредством S-образного ножного вкладыша.

Однако названные пружинящие характеристики также достигаются во взаимодействии S-образного ножного вкладыша с дополнительными пружиняще эластичными компонентами.

Подошвенная гибкость достигается посредством уменьшения имеющегося между передним скошенным плечом и средним плечом угла в плоскости перпендикулярно тазу и параллельно направлению движения.

Гибкость в подъеме имеет место посредством уменьшения расстояния нижнего конца переднего скошенного плеча от поверхности нижнего плеча ножного вкладыша.

Для предотвращения под нагрузкой слишком большого раздвигания верхнего плеча ножного вкладыша относительно действующего в качестве плоской пружины среднего плеча является преимуществом, если для свободного конца верхнего плеча ножного вкладыша предусмотрен гибкий ограничитель.

Корпус искусственной стопы образует предпочтительно цельновыполненная, охватывающая все функциональные элементы косметическая оболочка, которая снаружи не имеет никаких крепежных элементов.

При этом корпус протеза стопы может быть выполнен таким образом, чтобы он в последней фазе остановки предлагал частичную опорную функцию для ножного вкладыша.

В частности, преимуществом является, если этот корпус, исключая его верхнюю поверхность присоединения, полностью окружен кожеобразующим наружным синтетическим микропористым слоем, который включает в себя проходящую вплоть до пальцев внутреннюю часть ноги из синтетического микропористого материала.

Другие признаки изобретения являются предметом дополнительных пунктов предмета изобретения и подробно поясняются ниже в сочетании с другими преимуществами изобретения на основе примеров выполнения.

На фиг. 1 приведен вертикальный продольный разрез искусственной стопы с пружиняще эластичным ножным вкладышем; на фиг. 2 ножной вкладыш, согласно фиг. 1, в отдельном изображении; на фиг. 3 стопа, согласно фиг. 1, в фазе нагрузки; на фиг. 4 другая форма выполнения в изображении, согласно фиг. 1.

Искусственная стопа (фиг. 1) имеет корпус 1, который включает в себя принимающий и передающий пружиняще эластично нагрузки на протез стопы ножной вкладыш 2, являющийся цельновыполненным и дающий возможность, по меньшей мере, подошвенной гибкости и гибкости в подъеме, а также осевого сжатия.

Ножной вкладыш 2 имеет, смотря в направлении продольного разреза ноги, приблизительно S-образную конфигурацию. Верхнее горизонтальное плечо 3 образует верхнюю часть протеза стопы и предусмотрено с переходным элементом 8 для разъемного соединения с протезом.

Это верхнее плечо 3 с примыкающим под тупым углом передним скошенным плечом 4 образует в совокупности жесткий угловой элемент, к нижнему концу 9 которого примыкает среднее, подобное плоской пружине плечо 5.

Это плечо своим задним концом через приблизительно имеющую форму полуокружности плечевую перемычку 6 соединено с нижним плечом 7, которое относительно верхнего плеча 3 выполнено удлиненным и своим свободным концом проходит внутрь вплоть до области носка ноги для достижения высокой эластичности передней части стопы в соединении с высокой способностью аккумулирования энергии при нагрузке на переднюю часть ноги. Нижний контур нижнего горизонтального плеча 7 соответствует контуру нижней стороны стопы.

Далее нижнее плечо 7 под областью присоединения среднего плеча 5 с нижним концом 9 жесткого угла 3, 4 имеет верхнюю выпуклость 10, которая совместно с расположенной над ней поверхностью 11 названной области присоединения образует открывающийся по направлению вперед небольшой клиновидный воздушный зазор 12.

При этом нижний конец 9 жесткого углового элемента 3, 4 проходит по направлению вперед до приблизительно области основания суставов пальцев стопы.

Жесткий угловой элемент 3, 4 опирается своим нижним концом 9 через пружиняще эластичный элемент 13 на нижнее плечо 7. Этот пружиняще эластичный элемент 13 сжимается при нагрузке (фиг. 3).

Задняя плечевая перемычка 6 ножного вкладыша 2 выполнена жесткой (фиг. 1-3).

Итак, ножной вкладыш 2 составлен совместно из выполненного жестким, в широких пределах, углового элемента 3, 4, средней плоской пружины (среднего плеча 5), нижней плоской пружины (нижнего плеча 7) и объединяющего жестко друг с другом по их задним концам обе плоские пружины соединительного участка (плечевой перемычки 6).

Согласно этой конструкции, ножной вкладыш 2 может быть изготовлен из синтетического материала. Благодаря вытянутому относительно далеко по направлению вперед нижнему концу 9 жесткого угла 3, 4 в итоге имеет место естественный в широких пределах процесс движения для владельца протеза.

По причине формы рассмотренного ранее воздушного зазора 12 при возрастающем угле передней части ноги изгиб нижнего плеча 7 смещается по направлению вперед.

Этот изгиб имеется вначале в средней области, перемещается затем в опорную область между нижним концом 9 жесткого угла 3, 4 и верхней выпуклостью 10 нижнего плеча 7 и при наличии большого угла передней части ноги смещается еще дальше по направлению вперед в область нижнего плеча 7, которое, согласно назначению, имеет сужающееся по направлению вперед поперечное сечение или соответственно уменьшающуюся по направлению вперед толщину материала.

Для предотвращения под нагрузкой слишком большого раздвигания верхнего плеча 3 относительно действующего в качестве плоской пружины среднего плеча 5 в примере конструкции (фиг. 1-3) предусмотрен гибкий ограничитель.

Он состоит из болта 14, который своим нижним концом крепится на заднем конце среднего плеча 5 ножного вкладыша 2, проходит относительно подвижно через выемку в верхнем плече 3 и на своем другом, выступающем над верхним плечом 3, конце имеет упор 15 для верхнего плеча 3.

Корпус 1 протеза стопы (фиг. 1) образует монолитная, охватывающая все функциональные элементы, косметическая оболочка, которая снаружи не имеет каких-либо крепежных элементов, проходит в область лодыжки и вверху смыкается определенным образом с верхним плечом 3.

Эта косметическая оболочка выполнена таким образом, чтобы она в последнюю фазу остановки осуществляла частично опорную функцию для ножного вкладыша 2.

Этот ножной вкладыш 2, подобно колодке, с помощью специального инструмента может быть помещен в косметическую оболочку, где он затем самостоятельно фиксируется и таким образом предотвращается его непреднамеренное выпадение из косметической оболочки.

Образующая корпус 1 искусственной стопы косметическая оболочка, исключая ее верхнюю присоединительную поверхность, полностью охвачена кожеобразующим наружным синтетическим микропористым слоем 16, который обволакивает проходящую вдоль до пальцев ноги внутреннюю стопу 17 из синтетического микропористого материала.

Наружный синтетический микропористый слой 16 имеет специфическую массу приблизительно 0,4 г/см³ и противодействующие усилия, меньшие чем противодействующие усилия внутренней стопы 17. Образующий внутреннюю стопу 17 синтетический микропористый материал имеет специфическую массу от 0,6 до 1,0 г/см³.

На фиг. 4 представлена несколько отклоняющаяся форма выполнения, согласно которой ножной вкладыш 2 состоит предпочтительно из углеродного волокна.

В этом случае в расположенном между передним скошенным плечом 4 и средним плечом 5 клинообразном пространстве 18 ножного вкладыша 2 предусмотрена пружиняще эластичная опора 19.

Задняя плечевая перемычка 6 ножного вкладыша включает в себя выполненную трубкообразно опору 20, которая при известных обстоятельствах может иметь также пружиняще эластичные свойства.

Согласно обеим формам выполнение ножного вкладыша 2, верхнее плечо 3 способно к кручению в горизонтальной плоскости относительно нижнего плеча 7, и так допускает кручение и таким образом вращение ножного протеза вокруг вертикальной оси.

Далее верхнее плечо 3 ножного вкладыша 2 в расположенной перпендикулярно и поперечно направлению движения фронтальной плоскости способно к кручению относительно нижнего плеча 7 и именно для согласования наклонов поперечно направлению движения.