Штучна стопа

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. Известна соответствующая форма выполнения искусственной стопы, которая включает в себя корпус в виде оболочки из синтетического материала, внутри которой расположен монолитный упругий вкладыш фигурной формы, принимающий и передающий пружиняще эластично нагрузки на стопу, и выполненный как единое целое, который имеет верхнее горизонтальное, образующее верхнюю перемычку стопы и выполненное с обеспечением соединения с протезом стопы плечо, нижнее плечо, выполненное удлиненным относительно верхнего плеча и которое своим свободным концом проходит внутрь до носка ноги для достижения высотой способности аккумулирования энергии при нагрузке на переднюю часть ноги [1]. Функция протеза стопы зависит по существу о т 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, прыганья, имеют место очень различные требования к такого рода компонентам, в частности, это имеет отношение к их эксплуатационным возможностям и жестко связанному с этим типу и х 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-Fubes) тем, что у ни х жёсткий 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 решается за счет того, что искусственная стопа с предусмотренным внутри корпуса 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 удлиненным относительно верхнего плеча и которое своим 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, и в соотве тствии с изобретением ножной вкладыш, выполненный с обеспечением, по меньшей мере, подошвенной гибкости и гибкости в подъеме, а также осевого сжатия, имеет в продольном размере 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 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 выдается вперед по направлению до области основания суставов пальцев ноги. Чтобы при увеличивающихся угла х передней части стопы изгиб нижнего плеча 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. Согласно изобретению, ножной вкладыш должен быть выполнен таким образом, чтобы верхнееплечо ножного вкладыша было способно к кручению в горизонтальной плоскости относительно нижнего плеча, итак 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, определяющие названные кручения или деформации пружиняще эластичных свойств (пружинящие характеристики), 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 - искусственная стопа с пружиняще эластичным вкладышем, вертикальный продольный разрез; на фиг.2 - ножной вкладыш согласно фиг.1, в о тдельном изображении; на фиг.3 - стопа согласно фиг.1, в фазе нагрузки; на фиг.4. - стопа согласно фиг.1, др угая форма выполнения в изображении. Представленная на фиг.1 искусственная стопа 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 4 для разъемного соединения с протезом. Это верхнее горизонтальное плечо 3 с примыкающим под тупым углом передним скошенным плечом 5 образует в совокупности жесткий угловой элемент 6, к нижнему концу 7 которого примыкает среднее плечо 8, подобное плоской пружине. Это плечо своим задним концом через приблизительно имеющую форму полуокружности заднюю плечевую перемычку 9 соединено с нижним горизонтальным плечом 10, 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 10 соответствуе т контур у нижней стороны стопы. Далее нижнее горизонтальное плечо 10 под областью присоединения среднего плеча 8 с нижним концом 7 жесткого угла элемента 6 имеет верхнюю выпуклость 11, которая совместно с расположенной над ней поверхностью 12 названной области присоединения образует открывающийся по направлению вперед небольшой клиновидный воздушный зазор 13. При этом нижний конец 1 жесткого углового элемента 6 проходит по направлению вперед до приблизительно области основания суставов пальцев стопы. Жесткий угловой элемент 6 опирается своим нижним концом 7 через пружиняще эластичный элемент 14 на нижнее горизонтальное плечо 10. Этот пружиняще эластичный элемент 14 сжимается при нагрузке, как это представлено на фиг.3. Согласно представленному на фиг.1 - 3 примеру выполнения, задняя плечевая перемычка 9 ножного вкладыша 2 выполнена жесткой. Итак, ножной вкладыш 2 составлен совместно из выполненного жестким в широких пределах, углового элемента 6, средней плоской пружины (среднего плеча 8), нижней плоской пружины (нижнего горизонтального плеча 10) и объединяющего жестко друг с другом по их задним концам обе плоские пружины соединительного участка (задней плечевой перемычки 9). Согласно этой конструкции ножной вкладыш 2 может быть изготовлен из синтетического материала. Благодаря вытянутому относительно далеко по направлению вперед, нижнему концу 7 жесткого углового элемента 6, в итоге имеет место естественный в широких пределах процесс движения для владельца протеза. По причине формы рассмотренного ранее клиновидного воздушного зазора 13 при возрастающем угле передней части ноги изгиб нижнего плеча 10 смещается по направлению вперед. Этот изгиб имеется вначале в средней области, перемещается затем в опорную область между нижним концом 7 жесткого углового элемента 6 и верхней выпуклостью 11 нижнего горизонтального плеча 10, и при наличии большого угла передней части ноги смещается еще дальше по направлению вперед в область нижнего горизонтального плеча 10, 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 8 в примере конструкции, согласно фиг.1 - 3, предусмотрен гибкий ограничитель. Он состоит из болта 15, который своим нижним концом крепится на заднем конце среднего плеча 8 ножного вкладыша 2, проходит относительно подвижно через выемку в верхнем плече 3 и на своем другом, выступающем над верхним плечом 3 конце, имеет упор 16 для верхнего плеча 3. Согласно фиг.1 корпус 1 протеза стопы 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 17, который обволакивает проходящую вдоль до пальцев ноги внутреннюю стопу 1.8 из синтетического микропористого материала. Наружный синтетический микропористый слой 17 имеет специфическую массу приблизительно 0,4г/см 3 и противодействующие усилия, меньшие чем противодействующие усилия внутренней стопы 18. Образующий внутреннюю стопу 18 синтетический микропористый материал имеет специфическую массу от 0,6 до 1,0г/см 3. Фиг.4 изображает несколько отклоняющуюся форму выполнения, согласно которой ножной вкладыш 2 состоит предпочтительно из углеродного волокна. В этом случае в расположенном между передним скошенным плечом 5 и средним плечом 8 клинообразном пространстве 19 ножного вкладыша 2 предусмотрена пружиняще эластичная опора 20. Задняя плечевая перемычка 9 ножного вкладыша включает в себя выполненную трубкообразную опору 21, 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 горизонтального плеча 10, итак 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 горизонтального плеча 10 и именно для согласования наклонов поперечно направлению движения.