протез нижней конечности и части туловища

Формула изобретения

Протез нижней конечности и части туловища, содержащий последовательно соединенные модули, размещенные в косметической облицовке: искусственную стопу, стойку голени с коленным шарниром, стойку бедра и тазобедренный шарнир, а также приемные узлы, выполненные в виде опорной гильзы на бедро с закрепленным на ней несущим кронштейном и тазобедренным шарниром, связанным с полукорсетом, фиксируемом на теле с помощью бандажного пояса, отличающийся тем, что тазобедренный шарнир конструктивно выполнен между двухсторонним дисковым подшипником скольжения и сферическим радиальным шарикоподшипником, опорная гильза бедра выполнена с регулируемым периметром посадочного кольца, раздвижная телескопическая штанга несущего кронштейна оснащена юстировочным устройством, расположенным на нижнем и верхнем его концах, применен пружинный механизм, расположенный в стойке бедра протеза, а регулируемый упор-толкатель жестко закреплен на полукорсете.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, в частности к реабилитации больных, подвергшихся межподвздошно-брюшной ампутации (МБА), когда наряду с конечностью удаляют и часть туловища с резекцией костей соответствующей половины таза.

Известный протез (a. c. 1832474, СССР, МКИ A 61 F 2/60), взят нами в качестве прототипа. Протез нижней конечности (И.М. Беляев, К.К. Щербина; Ленинградский НИИ протезирования (СССР), 4424743/28-14; заявл. 11.05.88; опубл. 23.11.88; Бюл. 42) не полностью обеспечивает коррекцию индивидуальной схемы построения искусственной конечности протеза и ее длины, адекватное соответствие изменяющихся объемных размеров мягких тканей проксимального сегмента бедра опорной гильзе протеза, осуществление "бокового шага" протезом, возможности активного выноса протеза с подгибанием в коленном шарнире в фазу переноса, достижения антропоморфного вида искусственной конечности.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение функциональных возможностей инвалида после ампутации конечности и части туловища, в частности восстановление способности к передвижению.

Предложенный протез содержит последовательно соединенные модули, размещенные в косметической облицовке, искусственную стопу, стойку голени с коленным шарниром, стойку бедра и тазобедренный шарнир, а также приемные узлы, выполненные в виде опорной гильзы на бедро с закрепленным на ней несущим кронштейном и тазобедренным шарниром, связанным с полукорсетом, фиксируемым на теле с помощью бандажного пояса. Тазобедренный шарнир конструктивно выполнен между двухсторонним дисковым подшипником скольжения и сферическим радиальным шарикоподшипником, опорная гильза бедра выполнена с регулируемым периметром посадочного кольца, раздвижная телескопическая штанга несущего кронштейна оснащена юстировочным устройством, расположенным на нижнем и верхнем его концах, применен пружинный механизм, расположенный на стойке бедра протеза, а регулируемый упор-толкатель жестко закреплен на полукорсете.

Указанная задача достигается за счет регулируемой опорной гильзы бедра, раздвижной конструкции несущего кронштейна, оснащенного юстировочным устройством, создания пружинного механизма в стойке бедра, регулируемого упора-толкателя на полукорсете, улучшающего биомеханические показатели ходьбы, конструкции узла тазобедренного шарнира, позволяющих значительно уменьшить габариты протеза во фронтальной плоскости.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено:

на фиг.1 изображен протез ноги в сборе, вид спереди;

на фиг.2 изображен протез ноги в сборе, вид сбоку;

на фиг.3 изображен тазобедренный шарнир протеза после МБА.

Протез нижней конечности и части туловища состоит из следующих основных элементов:

1 - стопа,

2 - стойка голени,

3 - стойка бедра,

4 - коленный шарнир,

5 - тазобедренный шарнир,

6 - косметическая облицовка протеза,

7 - опорная гильза бедра,

8 - несущий кронштейн,

9 - поддерживающий ложемент,

10 - бандажный пояс,

11 - боковая шлейка,

12 - ремни бандажного пояса,

13 - котировочный узел,

14, 15 - ремни регулируемой опорной гильзы бедра,

17 - пружинный механизм, расположенный в стойке бедра протеза.

"Б-Б" - анатомическая горизонтальная ось тазобедренного сустава сохранившейся ноги, совпадающая с геометрической осью тазобедренного шарнира 5 протеза. Основная весовая нагрузка на протез воспринимается посадочным кольцом 19 (фиг. 1) опорной гильзы 7 бедра, которая фиксируется на бедре пациента регулируемыми ремнями 14 и 15, оснащенными застежками типа "Велкро". Регулируемый периметр посадочного кольца 19 позволяет обеспечить оптимальное натяжение ремнями крепления 12 независимо от изменений объема бедра, контактирующего с опорной гильзой 7. Поддерживающий ложемент 9, облегающий "культю" таза, предназначен для группировки "культи" и обеспечения боковой опоры для мягких тканей и внутренних органов, расположенных в нижней части брюшной полости. Бандажный пояс 10 с ремнями крепления 12, оснащенными пряжками с застежками типа "Велкро", обеспечивает:

- плотную посадку "культи" таза на поддерживающий ложемент 9;

- фиксацию опорной гильзы 7 на бедре здоровой ноги благодаря наличию кожной шлейки 11, шарнирно соединяющей бандажный пояс 10 с опорной гильзой 7.

Расположение центра тазобедренного шарнира 5 на горизонтальной оси "Б-Б" позволяет беспрепятственно осуществлять взаимонезависимые угловые перемещения сохранившейся ноги с опорной гильзой 7 бедра относительно протеза, а также перенесение весовой нагрузки тела с опорной гильзы 7 через тазобедренный шарнир 5 на протез ноги посредством несущего кронштейна 8, жестко связанного с опорной гильзой бедра 7.

С целью повышения функциональности шага в переносной фазе протеза и снижения уровня энергозатрат на управление протезом применен полицентрический коленный модуль 4, обеспечивающий функциональное укорочение протеза в фазе переноса, например коленный модуль 5А-017 РКК "Энергия".

В качестве стопы 1 протеза применен, например, модуль стопы типа SACH-FUS фирмы Otto-Bock или РКК "Энергия".

Для обеспечения необходимой жесткости и снижения веса "тело" верхней части стойки бедра 21 выполнено в виде стержня с переменным двутавровым сечением.

Для обеспечения симметричной опоры тела в положении "сидя", при утрате в результате МБА одного тубера, предусмотрен седалищный упор 18, кронштейн которого закреплен в верхней части двутавровой половины 21 стойки бедра 3.

Для соблюдения соосности центров тазобедренного шарнира 5 протеза и тазобедренного сустава сохранившейся ноги штанга несущего кронштейна 8 выполнена в виде разрезного телескопического трубчатого стержня, дающего возможность осуществить требуемое взаимное расположение центра тазобедренного шарнира 5 относительно посадочного кольца 19 опорной гильзы бедра 7. Юстировочное устройство 13 несущего кронштейна 8 и тазобедренного шарнира 5 в процессе выбора схемы построения протеза позволяет задать требуемый наклон как штанги несущего кронштейна 8, так и горизонтальной оси тазобедренного шарнира 5.

Тазобедренный шарнир 5 (фиг.3) предназначен для восприятия весовой нагрузки тела пациента и перенесения ее на несущие элементы протеза, а также для обеспечения движения искусственной конечности, свойственные естественной ноге при обычной ходьбе.

Тазобедренный шарнир (ТБШ) беззамкового типа позволяет совершать "маятниковые" движения протезом, а также обеспечивает восприятие момента силы, обусловленного определенным отстоением шарнира от вертикали, проходящей через общий центр масс. Конструктивно ТБШ выполнен в виде плоского цилиндрической формы блока, ось которого расположена горизонтально. Внутри цилиндрического стакана 27 расположен дисковый подшипник скольжения с антифрикционными опорными шайбами 28, изготовленными из оловянистой бронзы. Шайбы 28 с двух сторон охватывают неподвижный опорный диск 29. Внешняя боковая часть опорного диска 29 выполнена в виде полой полусферы 30, с внутренней стороны которой располагается сферическая гайка 25.

Во внутренней полости неподвижного опорного диска 29 смонтирована наружная обойма сферического двухрядного шарикоподшипника 31, который посажен на цапфу 32 стакана 27 корпуса ТБШ.

Антифрикционные шайбы 28 подшипника скольжения с внешних сторон скользят по опорным дискам 33 и 34, наружный диск 34 внутри полости цилиндрического стакана 27 опирается на кольцевой буртик цилиндрического гнезда двутавровой части стойки бедра 21, а внутренний 33 опирается на торцы регулировочных роликов 34.

Регулировка зазоров подшипника скольжения осуществляется с помощью регулировочно-косметической крышки 35, которая навинчена на резьбовой цанговый хвостовик 36 корпуса ТБШ и через ролики 34 удерживает опорный диск 33 в требуемом положении. Стопорение крышки 35 достигается конусным винтом 37, разжимающим цангу хвостовика 36. Цилиндрический корпус 27 ТБШ закреплен в гнезде двутавровой части стойки бедра 21 двумя стяжными винтами 38 и дополнительно фиксируется в цилиндрическом гнезде с помощью пружинного стопорного кольца 39.

Внешний конец соединительного болта 24 выполнен в виде цилиндрической цапфы, на которую насажена сферическая опора 23, связывающая ТБШ с поддерживающим ложементом 9, позволяющая совершать необходимые естественные пространственные движения ложемента и таза в процессе ходьбы, что значительно облегчает управление протезом.

Для обеспечения срабатывания на подгибание полицентрического коленного модуля 4 в протезе предусмотрен толкатель 16, выполненный в виде регулируемого винтового упора, жестко закрепленного на боковой поверхности поддерживающего ложемента 9 с помощью коробчатого кронштейна 20. При поступательном движении тазового пояса при опоре на протез верхняя кромка седалищного упора 18 приходит в соприкосновение с винтовым упором толкателя 16, при этом угловое перемещение стойки бедра 21 прекращается, одновременно коленный модуль 45 подгибается до окончания "заднего толчка" стопы 1, на этом заканчивается и переносная фаза сохранившейся ноги, вес тела переносится с протеза на ногу, а функционально укоротившийся протез под воздействием продолжающегося поступательного движения таза получает силовой импульс на начало маятникового движения протеза, т.е. на его перенос в крайнее переднее положение; коленный модуль 4 при этом под воздействием голенооткидного устройства приходит в исходное ("разогнутое") положение. Фаза переноса протеза на этом заканчивается и вес тела переносится на протез, затем вновь начинается перенос сохранившейся ноги и т.д.

С целью расширения функциональных возможностей протеза предусмотрено шарнирное устройство 17, расположенное в "теле" двутавровой части 21 стойки бедра 3, которое позволяет осуществить приставной шаг, для чего, опираясь на протез, сохранившаяся нога отставляется в сторону от протеза, при этом происходит поворот дистальной части протеза относительно оси "А" со сжатием пружины 17. При переносе веса тела на сохранившуюся ногу сжатая пружина 17 перемещает протез в сторону отставленной ноги. Таким образом происходит осуществление бокового шага в сторону сохранившейся ноги.

С целью обеспечения косметических форм тела в области усеченного тазового пояса со стороны искусственной конечности предусмотрена эластичная наделка 22 из вспененного полиэтилена, облицованная тонкой декоративной кожей.

Внешнему виду протеза ноги придана форма, точно имитирующая вид утраченной конечности за счет косметической оболочки 6, выполненной из эластичного пенополиуретана.

Предлагаемый вид протеза ноги и части туловища позволяет достигнуть высокой степени функциональности протезирования пациентов, перенесших межподвздошно-брюшную ампутацию конечности, и высокого эффекта процесса ходьбы при значительном снижении уровня энергетических затрат на передвижение.