EA034116B1 - High energy-saving foot prostheses - Google Patents
High energy-saving foot prostheses Download PDFInfo
- Publication number
- EA034116B1 EA034116B1 EA201700614A EA201700614A EA034116B1 EA 034116 B1 EA034116 B1 EA 034116B1 EA 201700614 A EA201700614 A EA 201700614A EA 201700614 A EA201700614 A EA 201700614A EA 034116 B1 EA034116 B1 EA 034116B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- elastic
- prosthesis
- toe element
- toe
- prosthetic foot
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/60—Artificial legs or feet or parts thereof
- A61F2/66—Feet; Ankle joints
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к медицинской технике, в частности, к протезу стопы с высокой степенью энергосбережения, и может быть использовано при протезировании нижних конечностей.The invention relates to medical equipment, in particular, to a prosthetic foot with a high degree of energy conservation, and can be used for prosthetics of the lower extremities.
Сведения о предшествующем уровне техникиBackground of the Related Art
Известны протезы стопы, имеющие вспомогательную конструкцию щиколотки и описанные в патентах US5181932, 1993г; US 5486209, 199бг; US 5593457, 1997г. Также известны конструкции разделенных протезов стопы согласно патентам US 5181933, 1993г; US 5514185, 1996г; US 5776205, 1998г; US 6071313, 2000г.Known prostheses of the foot having an auxiliary ankle construction and described in patents US5181932, 1993; US 5,486,209,199bg; US 5593457, 1997 Separate prosthetic foot designs are also known in accordance with US Pat. No. 5,181,933, 1993; US 5514185, 1996; US 5776205, 1998; US 6071313, 2000
Согласно указанным выше техническим решениям протез выполнен из упругого композитного материала и состоит из длинного J-образного носочного элемента и прикрепленного к нему пяточного элемента. Такая конструкция позволяем накапливать энергию упругой деформации при опоре на стопу. Высвобождение этой энергии направлено на имитацию работы мышц голени, которая требуется пациентам при активной ходьбе, беге и прыжках. Форма J-образного носочного элемента продиктована, в частности, необходимостью иметь длинный вертикальный участок для возможности накопления и возвращения энергии упругой деформациив сагиттальной плоскости.According to the above technical solutions, the prosthesis is made of an elastic composite material and consists of a long J-shaped toe element and a heel element attached to it. This design allows us to accumulate the energy of elastic deformation when resting on the foot. The release of this energy is aimed at simulating the work of the calf muscles, which is required for patients with active walking, running and jumping. The shape of the J-shaped toe element is dictated, in particular, by the need to have a long vertical section for the possibility of accumulation and return of elastic deformation energy in the sagittal plane.
Однако данная конструкция имеет свои недостатки. Необходимость накапливать энергию в длинном носочном элементе приводит к повышению строительной высоты протеза, что исключает возможность протезирования пациентов, имеющих длинную культю.However, this design has its drawbacks. The need to accumulate energy in a long toe element leads to an increase in the construction height of the prosthesis, which excludes the possibility of prosthetics for patients with a long stump.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Понижение строительной высоты влечет за собой уменьшение длины упругих элементов, что в свою очередь ведет к ухудшению биомеханических показателей ходьбы человека на протезе. Техническая задача заключается в понижении строительной высоты протеза стопы с сохранением высокой степени энергосбережения и биомеханических показателей ходьбы человека на протезе.Lowering the building height entails a decrease in the length of the elastic elements, which in turn leads to a deterioration in the biomechanical parameters of a person walking on the prosthesis. The technical problem is to lower the construction height of the prosthetic foot while maintaining a high degree of energy conservation and biomechanical indicators of a person walking on the prosthesis.
Решение указанной задачи осуществляется путем введения в конструкцию протеза дополнительного упругого элемента, жестко закрепленного на упругом носочном элементе. Регулировочносоединительное устройство (далее РСУ) жестко прикреплено к дополнительному упругому элементу и через демпфер опирается на упругий носочный элемент. Такая схема позволяет обеспечить необходимые биомеханические показатели ходьбы человека на протезе. Вследствие того, чтодополнительный упругий элементв фазе опоры способен дополнительно запасать и отдавать энергию упругой деформации, упругий носочный элемент можно выполнить укороченным без потери величины запасенной энергии упругой деформации с сохранением биомеханических показателей ходьбы человека на протезе, снизив строительную высоту прстеза стопына 20-25 мм по сравнению с известными техническими решениями.The solution of this problem is carried out by introducing an additional elastic element rigidly fixed to the elastic toe element into the prosthesis design. The adjusting-connecting device (hereinafter referred to as the DCS) is rigidly attached to the additional elastic element and, through the damper, rests on the elastic toe element. This scheme allows you to provide the necessary biomechanical indicators of a person walking on the prosthesis. Due to the fact that the additional elastic element in the support phase is capable of additionally storing and giving off elastic deformation energy, the elastic toe element can be shortened without losing the value of the stored energy of elastic deformation while maintaining the biomechanical parameters of a person walking on the prosthesis, reducing the construction height of the prosthesis prosthesis 20-25 mm compared with well-known technical solutions.
Изобретение представляет собой протез стопы с высокой степенью энергосбережения, содержащий РСУ, закрепленное на дополнительном упругом элементе, который закреплен навертикальном участке упругого носочного элемента. На упругом носочном элементе закреплен упругий пяточный элемент. Упругий носочный элемент закреплен на РСУ посредством вертикально расположенного дополнительного упругого элемента, нижняя часть которого жестко связана с РСУ, а верхняя часть соединена с верхней частью вертикального участка упругого носочного элемента, при этом в РСУ выполнена полость, в которой размещены соединенные друг с другом верхние части упругого носочного элемента и дополнительного упругого элемента, помещенные в демпфер, выполненный из упругого материала.The invention is a foot prosthesis with a high degree of energy conservation, containing DCS, mounted on an additional elastic element, which is fixed to the vertical portion of the elastic toe element. An elastic heel element is fixed on the elastic toe element. The elastic toe element is fixed to the DCS by means of a vertically located additional elastic element, the lower part of which is rigidly connected to the DCS, and the upper part is connected to the upper part of the vertical section of the elastic toe element, while in the CSD there is a cavity in which the upper parts connected to each other are placed an elastic toe element and an additional elastic element placed in a damper made of an elastic material.
Упругий носочный элемент, упругий платочный элемент и дополнительный упругий элемент выполнены из углепластикового композитного материала, имеющего низкий удельный вес, высокую прочность и способность выдерживать большие относительные деформации.The elastic toe element, the elastic scarf element and the additional elastic element are made of carbon fiber composite material having a low specific gravity, high strength and the ability to withstand large relative deformations.
Демпфер выполняют из упругого полиуретана.The damper is made of elastic polyurethane.
Предпочтительно, упругий носочный элемент имеет продольный разрез, предназначенный для независимой работы его левой и правой частей.Preferably, the resilient toe member has a longitudinal section designed for independent operation of its left and right parts.
В упругом носочном элементе может быть предусмотрен вырез для обеспечения раздельного расположения большого пальца в косметической оболочке протеза стопы.A cutout may be provided in the resilient toe element to provide a separate arrangement of the thumb in the cosmetic sheath of the prosthetic foot.
Перечень фигур чертежейList of drawings
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
Фиг. 1 - общий вид протеза стопы.FIG. 1 - General view of the prosthetic foot.
Фиг. 2 - разрез протеза стопы.FIG. 2 - section of the prosthetic foot.
Фиг. 3 - вид разреза (11) и выреза (12) вупругом элементе (7) протеза стопы.FIG. 3 is a view of a cut (11) and a cut (12) in the elastic element (7) of the prosthetic foot.
Фиг. 4 - общий вид упругих элементов (15) и (16) протеза стопы.FIG. 4 is a general view of the elastic elements (15) and (16) of the prosthetic foot.
Фиг. 5 - перемещение элементов протеза стопы в фазе переднего толчка.FIG. 5 - the movement of the prosthesis elements of the foot in the phase of the front push.
Фиг. 6 - перемещение элементов протеза стопы в фазе заднего толчка.FIG. 6 - movement of the prosthetic foot elements in the phase of the posterior shock.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention
Протез стопы выполнен следующим образом. К РСУ (1) посредством болтов (2) через плоскость контакта (3) жестко прикреплён дополнительный упругий элемент (4) (Фиг. 1 и 2). К дополнительному упругому элементу (4) посредством болтов (5) через плоскость контакта (6) жестко прикреплен упругий носочный элемент (7). РСУ (1) имеет полость (8), в которую заходят упругие элементы (4) и (7).The prosthesis of the foot is as follows. An additional elastic element (4) is rigidly attached to the DCS (1) by means of bolts (2) through the contact plane (3) (Figs. 1 and 2). An elastic elastic toe element (7) is rigidly attached to the additional elastic element (4) by means of bolts (5) through the contact plane (6). DCS (1) has a cavity (8) into which the elastic elements (4) and (7) enter.
Г оризонтальное расположение болтов (2) позволяет уменьшить продольный размер плоскости конThe horizontal arrangement of bolts (2) allows to reduce the longitudinal dimension of the plane of the con
- 1 034116 такта (3) и сократить строительную высоту. Демпфер (9), выполненный из упругого полиуретана, обеспечивает необходимое перемещение РСУ (1) относительно упругих элементов (7) и (4). Варьированием жесткости демпфера (9) возможно дополнительно изменять биомеханические показатели ходьбы человека на протезе.- 1,034116 measures (3) and reduce the construction height. The damper (9), made of elastic polyurethane, provides the necessary movement of the DCS (1) relative to the elastic elements (7) and (4). By varying the stiffness of the damper (9), it is possible to additionally change the biomechanical parameters of a person walking on the prosthesis.
Упругий носочный элемент (7) имеет изгиб (10), предназначенный для формирования пространства в зоне расположения болтов (2).The elastic toe element (7) has a bend (10) designed to form a space in the area of the bolts (2).
Упругий носочный элемент (7) имеет продольный разрез (11), предназначенный для независимой работы его левой и правой частей (фиг. 3). Это позволяет сделать протез стопы более устойчивым при опоре на неровную поверхность.The elastic toe element (7) has a longitudinal section (11), designed for independent operation of its left and right parts (Fig. 3). This allows you to make the prosthetic foot more stable when resting on an uneven surface.
В упругом носочном элементе (7) предусмотрен вырез (12) для обеспечения раздельного расположения большого пальца в косметической оболочке протеза стопы. Такая форма протеза стопы имеет более естественный эстетический вид, а также позволяет носить пляжную обувь.A cutout (12) is provided in the elastic toe element (7) to provide a separate arrangement of the thumb in the cosmetic shell of the prosthetic foot. This form of the prosthetic foot has a more natural aesthetic appearance, and also allows you to wear beach shoes.
К упругому носочному элементу (7) с помощью болтов (13) и резьбовых втулок (14) присоединены упругие элементы (15) и (16), образующие упругий пяточный элемент (фиг. 2 и 4). Упругий элемент (15) жестко присоединен к правой части упругого носочного элемента (7), а упругий элемент (16) жестко присоединен к левой части упругого носочного элемента (7). Такая конструкция позволяет упругим элементам (15) и (16) работать независимо друг от друга и обеспечивает устойчивость протеза стопы при опоре на неровную поверхность.By means of bolts (13) and threaded bushings (14), elastic elements (15) and (16) are connected to the elastic toe element (7), forming an elastic heel element (Figs. 2 and 4). The elastic element (15) is rigidly attached to the right side of the elastic toe element (7), and the elastic element (16) is rigidly attached to the left side of the elastic toe element (7). This design allows the elastic elements (15) and (16) to work independently of each other and ensures the stability of the prosthetic foot when resting on an uneven surface.
Упругие элементы (7), (4), (15) и (16) выполнены из углепластикового композитного материала, имеющего низкий удельный вес, высокую прочность и способность выдерживать большие относительные деформации. Протез стопы соответствует основным антропометрическим характеристикам здоровой стопы.The elastic elements (7), (4), (15) and (16) are made of carbon fiber composite material having a low specific gravity, high strength and the ability to withstand large relative deformations. A prosthetic foot corresponds to the basic anthropometric characteristics of a healthy foot.
Протез стопы работает следующим образом. В фазе переднего толчка конструктивно зависимые упругие элементы (7), (4), (15), (16) и демпфер (9) под воздействием внешней нагрузки, приходящейся от веса пациента, деформируются, осуществляя перемещение РСУ (1) относительно опорной поверхности (см. фиг. 5) и запасая энергию упругой деформации.The prosthesis of the foot works as follows. In the forward push phase, structurally dependent elastic elements (7), (4), (15), (16) and the damper (9) are deformed under the influence of an external load attributable to the patient’s weight, moving the DCS (1) relative to the supporting surface ( see Fig. 5) and storing the energy of elastic deformation.
Высвобождаясь, запасенная энергия упругой деформации помогает пациенту осуществить перекат на протезе стопы в начало фазы заднего толчка, осуществляя перемещение РСУ (1) относительно опорной поверхности (см. фиг. 6), а также повторно запасает энергию в упругих элементах (7), (4) и демпфере (9) высвобождение которой помогает пациенту завершить фазу заднего толчка.Released, the stored energy of elastic deformation helps the patient to roll on the prosthetic foot to the beginning of the back push phase, moving the DCS (1) relative to the supporting surface (see Fig. 6), and also re-stores energy in the elastic elements (7), (4 ) and damper (9) the release of which helps the patient to complete the phase of the back push.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201700614A EA034116B1 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | High energy-saving foot prostheses |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201700614A EA034116B1 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | High energy-saving foot prostheses |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201700614A1 EA201700614A1 (en) | 2019-07-31 |
EA034116B1 true EA034116B1 (en) | 2019-12-27 |
Family
ID=67399595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201700614A EA034116B1 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | High energy-saving foot prostheses |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA034116B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751560C1 (en) * | 2020-06-29 | 2021-07-14 | Общество с ограниченной ответственностью «МЕТИЗ ПРОИЗВОДСТВО» | Foot prosthesis with elastic connection with adapter |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993004645A1 (en) * | 1991-09-06 | 1993-03-18 | Phillips L Van | Low-profile symes foot prosthesis |
US6527811B1 (en) * | 1989-04-13 | 2003-03-04 | Van L. Phillips | Foot prosthesis with modular foot plate |
US7611543B2 (en) * | 2001-03-30 | 2009-11-03 | Bioquest Prosthetics, Llc | Prosthetic foot with tunable performance |
EP2509540A2 (en) * | 2009-11-25 | 2012-10-17 | Otto Bock HealthCare GmbH | Prosthetic foot |
US20140243998A1 (en) * | 2011-09-29 | 2014-08-28 | Van L. Phillips | Prosthetic energy storing and releasing apparatus and methods |
US20150250623A1 (en) * | 2011-09-26 | 2015-09-10 | össur hf | Frictionless vertical suspension mechanism for prosthetic feet |
US20160206446A1 (en) * | 2015-01-15 | 2016-07-21 | Ability Dynamics, Llc | Prosthetic foot |
US20160242937A1 (en) * | 2007-03-13 | 2016-08-25 | Ronald Harry Nelson | Carbon fiber prosthetic foot with hollow cross sections |
-
2017
- 2017-12-28 EA EA201700614A patent/EA034116B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6527811B1 (en) * | 1989-04-13 | 2003-03-04 | Van L. Phillips | Foot prosthesis with modular foot plate |
WO1993004645A1 (en) * | 1991-09-06 | 1993-03-18 | Phillips L Van | Low-profile symes foot prosthesis |
US7611543B2 (en) * | 2001-03-30 | 2009-11-03 | Bioquest Prosthetics, Llc | Prosthetic foot with tunable performance |
US20160242937A1 (en) * | 2007-03-13 | 2016-08-25 | Ronald Harry Nelson | Carbon fiber prosthetic foot with hollow cross sections |
EP2509540A2 (en) * | 2009-11-25 | 2012-10-17 | Otto Bock HealthCare GmbH | Prosthetic foot |
US20150250623A1 (en) * | 2011-09-26 | 2015-09-10 | össur hf | Frictionless vertical suspension mechanism for prosthetic feet |
US20140243998A1 (en) * | 2011-09-29 | 2014-08-28 | Van L. Phillips | Prosthetic energy storing and releasing apparatus and methods |
US20160206446A1 (en) * | 2015-01-15 | 2016-07-21 | Ability Dynamics, Llc | Prosthetic foot |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751560C1 (en) * | 2020-06-29 | 2021-07-14 | Общество с ограниченной ответственностью «МЕТИЗ ПРОИЗВОДСТВО» | Foot prosthesis with elastic connection with adapter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201700614A1 (en) | 2019-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102137641B (en) | For the steady upset inner sole of prosthetic foot | |
KR102196765B1 (en) | Orthopaedic device for a lower limb of a human, footwear and prosthesis provided with such a device | |
JP2007530246A5 (en) | ||
CN206333453U (en) | Arch of foot spring footwear system for providing energy feedback during body gait | |
US20100263233A1 (en) | Rocker shoes for prescribed ankle motion | |
NO780707L (en) | FOTTOEY. | |
EA034116B1 (en) | High energy-saving foot prostheses | |
Li et al. | Effects of unstable elements with different hardness on lower limb loading | |
CA2088121A1 (en) | Orthopedic shoe | |
CN204501121U (en) | A kind of simplified prosthesis | |
CN207285216U (en) | A kind of correction for alleviating ankle and foot pain in flat foot patient motion divides toe sports socks | |
RU2209611C1 (en) | Artificial foot | |
RU2751560C1 (en) | Foot prosthesis with elastic connection with adapter | |
RU2196547C2 (en) | Adaptive artificial foot | |
KR102401500B1 (en) | Weight-loading structure of high-heeled footwear and footwear using thereof | |
KR102337834B1 (en) | Proper posture high-heeled shoes | |
SU848023A1 (en) | Artificial foot | |
TWI678197B (en) | Sub-knee prosthetic structure with replaceable parts | |
RU187728U1 (en) | ORTHOPEDIC INSERT FOR COMPENSATION OF LOWER LIMB SHORTING | |
CN101536935B (en) | Carbon fiber energy storage pseudarthrosis prosthetic feet | |
RU2617095C1 (en) | Artificial foot | |
CN106618815B (en) | Integrated terrain self-adaptive prosthetic foot | |
CN202907973U (en) | Novel health care shoe pad | |
CN208582576U (en) | A kind of orthopedic insoles | |
CN205072211U (en) | High -heeled shoes of adjustable heel height |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM KG TJ TM |