протез стопы

Формула изобретения

Протез стопы, содержащий облицовку стопы, голеностоп, стыкуемый к стандартному протезу, киль, прикрепленный к голеностопу, и размещенный в голеностопе винт, отличающийся тем, что в нем винт расположен перпендикулярно сагиттальной плоскости стопы и закреплен своими концами в боковых стенках голеностопа с возможностью вращения, при этом каждая из половин винта имеет противоположно направленные резьбы, на которых установлены ходовые гайки с соответствующим направлением резьб, кроме того, каждая из гаек через системы шарнирно скрепленных с ними тяг соединена с концами шарнирно установленной в сагиттальной плоскости стопы осью, установленной в центральном отверстии сферического подшипника, который размещен в гнезде в верхней части киля, закрепленном на коленостопе посредством шарнира, ось которого и ось винта перпендикулярны сагиттальной плоскости стопы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для использования в протезах нижних конечностей.

При разработке и изготовлении протезов нижних конечностей, особенно для инвалидов-женщин, актуальной является задача использования одного и того же протеза с обувью разной высоты каблука. В связи с этим имеется большое количество патентов, в которых предлагаются различные варианты решения этой задачи, например пат. ЕПВ N 0280004, Великобритании N 2163961 A, США N 4636220 и др.

Общим для описанных этих конструкций является то, что в них регулировка стоп под обувь с различной высотой каблука достигается за счет изменения углового положения пяточного отдела стопы по отношению ко всей остальной стопе, в то время как для живой стопы характерным является изменение углового положения как раз переднего отдела стопы по отношению к остальной части стопы.

В результате для любой из вышеупомянутых стоп каждая регулировка под иную высоту каблука требует последующей регулировки положения стопы целиком по отношению к остальному протезу, что делает проблематичным осуществление регулировок стопы под разную высоту каблука в процессе повседневной эксплуатации протеза.

Известен также протез стопы по патенту США N 4306320 от 22.12.81, взятый в данном случае за прототип.

Этот протез стопы содержит облицовку стопы, голеностоп, скрепляемый с голенью протеза и имеющий выступающую вперед клиновую кромку, киль, сопряженный с кромкой голеностопа и скрепленный с последним с возможностью поворота посредством упругого продольно расположенного листа, а также клин, размещенный между сопряженными клиновыми кромками голеностопа и киля и соединенный с винтом, подтягивающим клин при вращении. Таким образом, при вращении винта клин, перемещаясь между сопряженными клиновыми кромками голеностопа и киля, отклоняет последний на необходимый угол относительно голеностопа, при этом упругая пластина может сгибаться или разгибаться, в результате чего протез регулируется на разную высоту каблука.

Основным недостатком данной конструкции протеза стопы является определенная "силовая несимметричность" конструкции механического соединения киля с голеностопом, в результате которой киль посредством пластины, а также через клин, удерживаемый винтом, передает на голеностоп усилия, возникающие при воздействиях на него сил, направленных снизу вверх (например, при нормальной ходьбе), и не в состоянии передать на голеностоп (через одну только пластину) противоположно направленные усилия, которые возникают при зацеплении носка стопы за какое-либо препятствие (например, при спотыкании), что в данном случае может привести к разрушению стопы. Данный недостаток является следствием отсутствия между килем и голеностопом таких механических связей, которые бы обеспечивали жесткость и однозначность соответствующих взаимных положений киля и голеностопа во всем диапазоне регулировок от нагрузок любого направления. Отсутствие таких связей приводит также к некоторым неудобствам при осуществлении регулировок протеза стопы, т.к. для надежного достижения необходимой высоты каблука в любом направлении требуется искусственное поддержание контакта между килем, клином и голеностопом, например, за счет постоянного поджатия киля вверх.

Предлагаемое настоящим изобретением техническое решение заключается в том, что в протезе стопы, содержащем облицовку стопы, голеностоп, киль, прикрепленный к голеностопу, и размещенный в голеностопе винт, последний расположен перпендикулярно сагиттальной плоскости стопы и закреплен своими концами в боковых стенках голеностопа с возможностью вращения, при этом каждая из половин винта имеет противоположно направленные резьбы, на которых установлены ходовые гайки с соответствующим направлением резьб, кроме того, каждая из гаек через систему шарнирно скрепленных с ними тяг соединена с концами шарнирно установленной в сагиттальной плоскости и закрепленной в верхней части киля осью, а киль закреплен на голеностопе посредством шарнира, ось которого и ось винта перпендикулярны сагиттальной плоскости стопы.

Техническим результатом такого решения конструкции протеза стопы является возможность восприятия в процессе эксплуатации его силовым каркасом усилий, возникающих как при нормальном нагружении протеза стопы, так и усилий при нештатных ситуациях (например, спотыкании), что повышает надежность протеза стопы. Кроме того, предлагаемая конструкция обеспечивает большие удобства пользования протезом стопы при его регулировках.

Общий вид предлагаемого протеза стопы и входящих в него элементов представлены на фиг. 1, 2, 3 и 4, при этом:

- на фиг. 1 изображен общий вид протеза стопы в положении "на низкий каблук";

- на фиг. 2 - вид по стрелке А;

- на фиг. 3 - вид по стрелке Б;

- на фиг. 4 изображен общий вид протеза стопы в положении "на высокий каблук";

- на фиг. 5 - вид по стрелке В.

Протез стопы содержит облицовку 1 из микроячеистого полиуретана, заформованные в облицовку голеностоп 2 и киль 3, который посредством шарнира, ось 4 которого перпендикулярна сагиттальной плоскости стопы, соединен с голеностопом 2, при этом голеностоп 2 имеет две боковые стенки 5 и 6, в которых через подшипники 7 и 8 своими концами закреплен винт 9, продольная ось которого, также как и ось 4, перпендикулярна сагиттальной плоскости стопы. Каждая из половин винта 9 имеет противоположно направленные резьбы, на которые установлены ходовые гайки 10 и 11 с соответствующим направлением резьб, на каждой из гаек имеются по две зацело выполненных с гайками цапфы 12, 13 и 14, 15 соответственно; на цапфы каждой из гаек 10 и 11 шарнирно установлены тяги 16, 17 и 18, 19 соответственно, вторые концы которых шарнирно соединены с осью 20, которая через сферический подшипник 21 закреплена в специальном гнезде в верхней части киля 3. На одном из концов винта 9 выполнено гнездо 22 под ключ, для обеспечения доступа к которому в облицовке 1 стопы предусмотрено отверстие 23.

Регулировка предлагаемого протеза стопы под необходимую высоту каблука (H) осуществляется следующим образом.

Для регулировки, например, на большую высоту каблука (H_i) необходимо вставить специальный ключ через отверстие 23 в облицовке 1 протеза стопы в гнездо 22 винта 9 и вращать винт 9 в направлении, обеспечивающем схождение ходовых гаек 10 и 11 между собой, одновременно установленные попарно на цапфы 12 и 13, 14 и 15 гаек 10 и 11 соответствующие концы тяг 16 и 17, 18 и 19 также начнут сходиться вместе с гайками, отжимая тем самым связанную со вторыми концами тяг ось 20 от винта 9. Так как ось 20 установлена в центральном отверстии сферического подшипника 21, который размещен в специальном гнезде в верхней части киля 3, то вместе с осью 20 начнет перемещаться и верхняя часть киля 3, а так как киль 3 посредством оси 4 шарнирно соединен с боковыми стенками 5 и 6 голеностопа 2, в которые установлен и винт 9, то отжатие верхней части киля 3 от винта 9 приведет к повороту киля вниз относительно голеностопа 2 вокруг оси 4. Возникающие при этом развороты оси 20 относительно киля 3 и тяг 16, 17, 18 и 19 относительно голеностопа 2 будут компенсированы за счет соответствующего разворота сферического подшипника 21 в гнезде киля 3 и ходовых гаек относительно винта 9.

При необходимости регулировки протеза стопы на меньшую высоту каблука (H) вращение винта 9 следует производить в противоположном направлении, при этом ходовые гайки 10 и 11 будут расходиться притягивая через тяги 16 и 17, 18 и 19, ось 20 и сферический подшипник 21 верхнюю часть киля 3 к винту 9, при этом киль 3, вращаясь вокруг оси 4, будет поворачиваться вверх относительно голеностопа.

Таким образом, будучи установленным в протез нижней конечности, данный протез стопы дает возможность в процессе эксплуатации изменять угловое положение переднего отдела стопы относительно ее пяточной части, что позволяет производить регулировку протеза стопы на большую или меньшую высоту каблука, например, при сезонной замене обуви или при замене уличной обуви на домашнюю. При этом предлагаемый протез стопы обеспечивает восприятие наряду с нормально возникающими при эксплуатации стопы нагрузками и также восприятие нагрузок, возникающих при нештатных ситуациях (например, спотыкании), и большие удобства при осуществлении регулировок.