Искусственная стопа

 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к протезированию нижних конечностей. Искусственная стопа содержит несущий сердечник с наружной соединительной поверхностью в голеностопной части, эластичную оболочку, пяточную подушку, крепежное отверстие, выполненное на глубину несущего сердечника до пяточной подушки и снабженное закладным резьбовым элементом. Пяточная подушка выполнена заедино с эластичной оболочкой и из материала одной жесткости. На боковой поверхности пяточной подушки выполнено, по крайней мере, одно поперечное сквозное отверстие, в котором размещена регулировочная вставка из материала другой жесткости. Технический результат заключается в повышении ресурса работоспособности и придании стопе новых регулировочных возможностей жесткости пятки, в том числе в процессе эксплуатации самим пользователем. 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к протезостроению нижней конечности.

Как известно, в таких протезах в последние десятилетия доминируют искусственные стопы, содержащие пенополиуретановую эластичную облицовку с несущим сердечником. Среди этих стоп у значительной части, благодаря форме и размещению несущего сердечника, в пятке образуется эластичная подушка высотой в несколько сантиметров, обеспечивающая при движении демпфирование переднего толчка и плавный перекат на всю подошву стопы.

Такие стопы, известные прежде всего как бесшарнирные с жестким несущим сердечником, типа SACH, широко представлены в каталогах фирмы Otto Bock, например Prothesenpaβteile, 1998/1999, Германия. Характерными признаками стоп являются несущий сердечник из древесины, установленный снаружи или залитый внутрь пяточный клин, отличающийся по жесткости от материала облицовки стопы, а также сквозное крепежное отверстие для присоединения адаптера стопы болтом, устанавливаемым снизу.

Несколько вариантов исполнения пяточных клиньев различной жесткости обеспечивают индивидуальные потребности пользователя при протезировании. Однако какие-либо регулировки жесткости в условиях эксплуатации невозможны.

Известен другой вариант конструкции стоп, представленный в дополнении к каталогу фирмы Blatchford, Великобритания, выпуски 99/2000 г., под названием Super SACH Foot. Его отличительной особенностью является конструкция биметаллического адаптера, присоединяемого к стопе, вероятно через отверстие в подошве, а также регулируемость жесткости винтом, установленным позади адаптера, поджимающим пяточную подушку изнутри. Стопа выпускается в трех исполнениях по жесткости, поэтому регулировка ее носит скорее всего характер коррекции и может в условиях эксплуатации проводится в ограниченных пределах самим пациентом.

Анализ исполнения стоп SACH по каталогам двух ведущих фирм (а также ряда других, например KINGSLEY, США, отличающейся алюминиевым сердечником) показывает, что их конструктивные решения (за исключением варианта Super Sach) не претерпели существенных изменений со времени публикации известного патента Германии 3309777-84 г., А 61 F 1/08, принимаемого за прототип для предлагаемого устройства. Стопа по указанному патенту имеет жесткий сердечник и выполнена по всей поверхности, в том числе и по подошве, из эластичного материала средней жесткости, а в зоне пяточной подушки имеет внутренний пяточный клин из более мягкого эластичного материала. Характерным является центральное вертикальное сквозное крепежное отверстие, проходящее через сердечник, пяточный клин и подошву, также отделанное облицовочным материалом, через которое снизу устанавливается болт для крепления адаптера на верхней площадке сердечника. Конструктивное решение, как показано выше, выдержало испытание временем. Однако для российских условий, с отдаленными от пользователя и не везде достаточно технически оснащенными протезными предприятиями, целесообразно дальнейшее совершенствование технологических и эксплуатационных свойств таких стоп, в чем может быть заинтересован и зарубежный потребитель.

Задачей предлагаемого конструктивного решения является упрощение технологических процессов подготовки производства и изготовления стоп за счет перехода к цельнолитым конструкциям из эластичного материала одной жесткости, повышение ресурса работоспособности, чему способствует отказ от выполнения сквозного крепежного отверстия в облицовке и пяточной подушке, и придание стопе новых регулировочных возможностей жесткости пятки, в том числе в процессе эксплуатации самим пользователем.

Задача решатся тем, что в искусственной стопе, содержащей несущий сердечник с наружной соединительной поверхностью в голеностопной части, эластичную облицовку, пяточную подушку и крепежное отверстие, по крайней мере одно крепежное отверстие выполнено на глубину несущего сердечника до пяточной подушки и снабжено закладным резьбовым элементом, пяточная подушка выполнена заедино с эластичной облицовкой и из материала одной жесткости, а на боковой поверхности пяточной подушки выполнено по крайней мере одно поперечное сквозное отверстие, в котором размещена регулировочная вставка из материала меньшей жесткости.

На фиг.1 изображен общий вид искусственной стопы; на фиг. 2 - вид сверху с разрезом по отверстиям пяточной подушки и регулировочной вставки; на фиг.3 - вариант исполнения.

Искусственная стопа (фиг. 1, 2) содержит жесткий несущий сердечник 1 с наружной соединительной поверхностью 2 в голеностопной части 3, эластичную облицовку 4, пяточную подушку 5 и крепежное отверстие 6. Нижняя поверхность 7 несущего сердечника 1 опирается на пяточную подушку 5. Крепежное отверстие 6 выполнено на глубину 8 несущего сердечника 1 до пяточной подушки 5 и снабжено закладным резьбовым элементом 9. Эластичная облицовка 4 и пяточная подушка 5 не имеют сквозного выхода крепежного отверстия на подошву 10 стопы; они выполнены заедино из материала одной жесткости, например из пенополиуретана с кажущейся плотностью ρ=400÷600 кг/м³ и твердостью HSh=50÷65 ед.

На боковой поверхности 11 пяточной подушки 5 выполнены для примера три круглых сквозных отверстия 12, 13, 14 разного диаметра, в два отверстия 12 и 13 помещены регулировочные вставки 15, 16, например, из пенополиуретана существенно меньшей плотности с твердостью HSh≤25 ед. В общем случае форма, количество отверстий и вставок, а также свойства последних могут быть совершенно иными.

Искусственная стопа на фиг.3, имея два крепежных отверстия 17, 18 (хотя в общем их может быть и больше чем два), представляет дальнейшую модификацию предлагаемого исполнения стоп с обеспечением более равномерного распределения нагрузок по несущему сердечнику 1 в голеностопной части 3. Крепежные отверстия 17, 18 выполнены на глубину 19, 20 и снабжены закладным резьбовым элементом 21. Остальные составляющие фиг.3 аналогичны по назначению и исполнению показанным на фиг.1, 2 и имеют ту же нумерацию.

Описанная конструкция не требует применения каких-либо новых технологий при литье пенополиуретановых стоп, более того монолитная эластичная облицовка 4 существенно упрощает изготовление. Что касается отверстий типа 12, 13, 14, то их могут выполнять либо с использованием трубчатых сверл, либо при литье стоп за счет установки в пресс-форме дополнительного знака со сменным набором штырей, которые выдвигают при литье стоп и убирают перед извлечением стопы из пресс-формы. Аналогично механическим путем или литьем могут получать регулировочные вставки типа 15, 16, в качестве таких вставок могут использовать отрезки эластичных трубок. Регулировочные вставки типа 15, 16 могут достаточно хорошо удерживаться в ответных отверстиях типа 12, 13, 14 за счет трения и поджатия, а также стенками обуви, при необходимости на кромки наносится клей, не препятствующий извлечению регулировочных вставок.

При изготовлении протеза и назначении описываемой стопы потребность в регулировочных вставках типа 15, 16 и их характеристики определяются как по оценке протезиста и индивидуальному мнению пациента, так и по показаниям специализированных аппаратно-программных комплексов, например, типа "ДиаСлед". Поскольку выбор регулировочных вставок зависит и от жесткости обуви, дается рекомендация пациенту по их применению при замене обуви или при износе, причем пациент получает запасные комплекты регулировочных вставок.

При эксплуатации стопа должна обеспечить комфорт при переднем толчке и перекате, другие функциональные свойства и продолжительную эксплуатацию подобно другим современным изделиям. Программируемые деформационные свойства пяточной подушки 5 предлагаемой конструкции дают ей существенные преимущества. При необходимости подтяжки соединений в голеностопной части (фиг.1), стопу снимают вместе с зажимной втулкой опоры голени (чтобы не нарушать юстировки адаптера) и торцевым ключом подтягивают болт крепления адаптера к резьбовому элементу 9. Затем стопу с зажимной втулкой устанавливают вновь на опору голени. Для подтяжки соединения при двухточечном креплении нет необходимости в демонтаже стопы, поскольку доступ к периферийным винтам обеспечен. При замене обуви на другую (с иной жесткостью и высотой каблука) за счет запасных регулировочных вставок типа 15, 16 может выполняться изменение жесткости пяточной подушки типа 5 и стопы в целом.

Предлагаемое конструктивное решение нацелено на создание оригинальной российской конструкции стопы типа SACH и совершенствование характеристик других изделий, в том числе с упругим несущим сердечником.

Формула изобретения

Искусственная стопа, содержащая несущий сердечник с наружной соединительной поверхностью в голеностопной части, эластичную облицовку, пяточную подушку и крепежное отверстие, отличающаяся тем, что, по крайней мере, одно крепежное отверстие выполнено на глубину несущего сердечника до пяточной подушки и снабжено закладным резьбовым элементом, пяточная подушка выполнена заедино с эластичной облицовкой и из материала одной жесткости, а на боковой поверхности пяточной подушки выполнено по крайней мере одно поперечное сквозное отверстие, в котором размещена регулировочная вставка из материала меньшей жесткости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3