Протез стегна

Винахід відноситься до медицини, а саме до протезів нижніх кінцівок, і може використовуватися для лікування та тренування пацієнтів, які мають відповідну інвалідність. Відоме технічне рішення "Лікувально-тренувальний протез" включає прийомну гільзу для кукси стегна, оснащену еластичною торцевою і боковою поверхнями, виконаними у вигляді м'якопружних плоских ємностей, заповнених повітрям [1]. Протез обладнаній також регулюючім вентилем і вимірювачем тиску. Недоліком даного технічного рішення є відносно великі переміщення кукси в прийомній гільзі протеза стегна і нестійкість куксі у природному положенні через низьку жорсткість опорних оболонок ємностей заповнених повітрям. Найбільш близькі, за технічною суттю і досягнутім результатом є "Протез стегна конструкції В.А. Козлова" [2], Протез стегна містить послідовно з'єднані штучну стопу й гільзу гомілки, у верхній частині якої установлений колінний шарнір, з'єднаний з прийомною гільзові стегна, з порожнявою, утвореною герметизонаною еластичною камерою (ГЕК) з клапанами для введення і виведення амортизуючого середовища - повітря. Крім того, усередині ГЕК у нижній частині розміщена пориста прокладка. У ГЕКі і пористій прокладці виконані співвісні герметизовані отвори. Недоліки протеза стегна конструкції Козлова містять, по-перше, неможливість надійної фіксації природного положення кукси в прийомній гільзі протеза стегна через велику податливість стінок герметизованої еластичної камери, заповненою повітрям, що ускладнює ходіння пацієнта, по-друге, використання стиснутого повітря в еластичній камері ускладнює конструкцію опорної поверхні прийомної гільзи стегна в частині герметизації її стиків, а також підтримання належної герметизації у процесі експлуатації протеза стегна через високу текучість стиснутого повітря. Використання пористої прокладки у донній частині гільзи протеза стегна не виключає можливі стусання шовної частки кукси об жорстку поверхню донної частини прийомної гільзи через невідповідність потрібної пружності прокладки при її стисненні інерційним навантаженням, яке виникає при ходінні пацієнта. В основу винаходу поставлене завдання підвищення якості фіксації кукси в прийомній гільзі протеза стегна при збереженні рівномірного тиску на тканини кукси, а також усунення можливих стусань шовної частини кукси об донну поверхню прийомної гільзи протеза стегна при виникненні надмірних інерційних перевантажень під час ходіння пацієнта. Поставлене завдання вирішується тим, що в протезі стегна, яке включає штучну стопу, гільзу гомілки, у верхню частину якої вставлені колінній шарнір, з'єднані з приймальною гільзою протеза стегна через порожнину, створену герметизованою еластичною камерою, клапанами для введення та виведення амортизуючого середовища, згідно винаходу, приймальна гільза протеза стегна обладнана гідравлічною системою, що включає як мінімум, дві плоскі бокові та донну увігнуту еластичні камери, при цьому бокова камера заповнена рідною постійного об'єму зі збереженням потрібної конфігурації, відповідно до конфігурації кукси пацієнта, а донна камера з'єднана трубопроводом з силозбудником, шток якою шарнірно скріплені з поворотним елементом штучної стопи. При цьому силозбудник виконаний у вигляді гідроциліндру з поршнем, розміщеним у середній частці циліндру з утворенням двох порожнин - робочої і вентилюючої, в кожній з яких встановлені пружини, які утримують поршень усередині частині циліндру, при цьому робоча порожнина циліндру з внутрішньою порожниною трубопроводу і порожнюю донної еластичної камери заповнені рідною, а вентилююча порожнина має трубопроводи забору і викиду вентилюючого повітря, забезпечені відповідно всмоктуючим і нагнетальним клапанами. Введення у конструкцію гідравлічної системи дозволило підвищити жорсткість рухомої опорної поверхні плоских еластичних камер при збереженні рівномірного тиску на тканини куски. Це пов'язане з тим, що, у порівнянні з повітрям, рідна не має об'ємного стиснення, але зберігає рухомість у будь-якому напрямку. Крім того, герметизація стиків гідравлічної системи більш надійна в порівняні з системою, заповненою стиснутим повітрям. Застосування плоских еластичних камер, укладених на внутрішній боковій поверхні гільзи з можливістю переміщення на кружильній поверхні приймальної гільзі по висоті дозволяє оптимізувати посадкове місце під заданий розмір кукси. Наявність зазорів поміж стиків бокових камер дозволяє забезпечити вентиляцію внутрішнього об'єму прийомної гільзи, необхідність якої диктується виведенням зволоженого повітря, спричиненого потінням кукси при її фізичному навантаженні. Запропонована конструкція силозбудника виключає з одного боку, стусання шовної частини кукси об тверду поверхню донної частини прийомної гільзи протеза стегна, а з другого боку, забезпечує примусову вентиляцію внутрішньої порожнини прийомної гільзи. Конструкція протеза стегна зображена на кресленнях фіг.1, фіг.2. Протез стегна включає стопу 1, гомілковостопний шарнір 2, гільзу гомілки 3, колінний шарнір 4, з'єднаний з прийомною гільзою 5 стегна. Прийомна гільза має вузлі кріплення, включне кільце 6 з язичками 7 кріплення кільця до регулюючих пасків 8, закріплених за силові стійки 9. У внутрішній порожнині 10 на її внутрішній поверхні встановлена плоска еластична камера II (можлива установка двох вузьких камер). Камера виконана і двох напівкілець (пер. А-А на фіг.2) і утворенням вентиляційних каналів 12, 13 (фіг.2) і встановлюється ва потрібній висоті і забезпеченням потрібного розміру "Д". У донній частині прийомної гільзи встановлена плоска увігнута еластична камера 14, з'єднана з трубопроводом 15, яки пропущеній через гільзу гомілки і з'єднаний з силозбудником 16, який включає циліндр 17, поршень 18, верхам та нижню пружний 19, причому поршень циліндра пов'язаний шарнірно штоком 20 зі стопою протеза стегна. Верхня порожнина силозбудника зв‘язана трубопроводом 21 з внутрішньою порожниною прийомної гільзі через всмоктуючий клапан 22, при цьому нагнітальний клапан 23 встановлене також у верхній частці циліндра силозбудника на трубопроводі 24. Внутрішня порожнина 25 еластичної камери заповнена рідиною. Рідиною заповнення також порожнина 26 донної увігнутої еластичної камери, а також внутрішня порожнина труби 15 і нижня порожнина силозбудника і розміщеною в ній дружиною 19. Функціонує протез стегна таким чином. У фазі перенесу пацієнтом протеза стегна для виконання кроку пружний елемент колінного шарніра 4 вирівнює протез стегна вдовж осьової лінії прийомної гільзи 5 і кукси пацієнта, У ден час ступня 1 знаходиться у зіткненні з опорного поверхнею, при ньому кут, створений площиною стопи та віссю протеза стегна дорівняй: 90о+ a , де a - прирощення кута при здійсненні фази переносу протеза стегна. Приращения кута штока переміщенню штока 20 у середину силозбудника і руху поршня 17 пору. У цій фазі рідина із порожнини 26 надходить у робочу порожнину силозбудника, при цьому пружина 19, розпрямляючись, сприяє руху поршня угору. Вентиляційна верхня порожнина силозбудника зменшується в об'ємі, унаслідок чого пружина 19 стискається і всмоктуючий клапан 22 зачиняється, при цьому нагнітальний клапан 23 відкривається, дій сприяє витісненню порції вологого повітря, раніше забраного з внутрішньої порожнини 10 прийомної гільзи 5, в атмосферу. Надходження свіжого повітря відбувається з атмосфери через вентиляційні канали 12,13 прийомної гільзи 5. У фазі здійснення кроку здійснюється перенос тіла пацієнта у нове положення, при цьому здійснюється перекат стопи 1 з п'ятки на носок навколо гомілкостопного шарніра 2, Кут поміж площиною стопи і віссю протеза стегна зменшується (у кінцевому положенні протеза ззаду) на 2 a . При цій перенавантаженні фазі шток 20, пов'язаний шарнірне зі стопою 1, переміщується донизу, захоплюючи за собою поршень 18. Тиск у робочій порожнині, трубопроводі 15 і порожнині 26 еластичної камері 14 побілію зростає у фазі збільшення тиску від кукси, пов'язаною з інерційним навантаженням пацієнта при здійсненні кроку. Такім чином, виключається осідання кукси у прийомній гільзі 5, в також стають неможливими стусання куксі об жорстку дону часту приймальної гільзі протеза стена. У подальшому цикл руху, пов'язаний з ходінням пацієнта на протезі стегна, повторюється. Виконаний таким чином протез стегна забезпечує підвищення якості фіксації кукси у прийомної гільзі протеза стегна при збереженні рівномірного тиску на тканини кукси, а також усуває ударі шовної частини кукси об тверду поверхню донної частини прийомної гільзи при виникненні надмірних інерційних перевантажень підчас ходіння пацієнта.