RU2006138478A - Протез стопы с настраиваемыми функциональными характеристиками - Google Patents

Claims (30)

1. Способ производства кинетической мощности для толкающей силы в упругом протезе нижней конечности, содержащем упругую стопу, упругий голеностопный сустав и удлиненную выступающую вверх упругую стойку голени над голеностопным суставом, при этом способ содержит следующие этапы:

распрямляют, по меньшей мере, две расположенные в сагиттальной плоскости вогнутости упругого протеза во время приложения силовой нагрузки на протез в активной толчковой фазе шага человека, чтобы накапливать энергию в протезе;

высвобождают упомянутую накопленную энергию на более поздних этапах фазы положений во время шага, чтобы усиливать толчок ведомой конечности и тела человека,

причем во время приложения упомянутой силовой нагрузки на протез в активной толчковой фазе шага, накапливают дополнительную энергию в искусственной мышце, обеспеченной на, по меньшей мере, чем-то одном из стопы, голеностопного сустава и стойки голени протеза, и на упомянутых поздних этапах фазы положений во время шага высвобождают упомянутую дополнительную энергию, чтобы дополнительно усиливать толчок ведомой конечности и тела пользователя.

2. Способ по п.1, в котором упомянутый этап распрямления включает в себя распрямление вогнутой поверхности, образованной дугообразно изогнутым вверх средним отделом стопы упомянутой изогнутой стопы.

3. Способ по п.1, в котором упомянутый этап распрямления включает в себя распрямление обращенной назад вогнутой поверхности упомянутой упругой стойки голени.

4. Способ по п.1, в котором монолитно выполненный упругий элемент упомянутого протеза образует упомянутый голеностопный сустав и упомянутую стойку голени, и при этом упомянутый этап распрямления включает в себя распрямление вогнутости, образованной обращенным вперед выпукло изогнутым участком упомянутого упругого элемента.

5. Способ по п.1, в котором накопление дополнительной энергии в искусственной мышце включает в себя натяжение вязкоупругого материала, обеспеченного на, по меньшей мере, чем-то одном из стопы, голеностопного сустава и стойки голени протеза.

6. Способ по п.1, содержащий этап, состоящий в том, что способность протеза к накоплению энергии регулируют приложением к искусственной мышце предварительной нагрузки на растяжение перед использованием протеза.

7. Способ по п.6, в котором упомянутое приложение предварительной нагрузки включает в себя применение, по меньшей мере, одного из кулачка, прокладки и камеры, вмещающей находящуюся под давлением текучую среду, для натяжения искусственной мышцы.

8. Способ по п.1, включающий обеспечение искусственной мышцы на стопе протеза.

9. Способ по п.8, в котором упомянутая стопа содержит стопный киль, при этом упомянутая искусственная мышца соединяет задний и передний подошвенные участки стопного киля.

10. Способ по п.8, в котором упомянутая стопа содержит оболочку стопы поверх нижней оконечности протеза, при этом упомянутая искусственная мышца соединяет задний и передний подошвенные участки оболочки стопы.

11. Способ по п.1, включающий присоединение упомянутого протеза к приемной муфте на культе тела человека, и при этом упомянутая искусственная мышца, обеспеченная на протезе, продолжается от упомянутого протеза к упомянутой приемной муфте.

12. Способ по п.1, в котором монолитно выполненный упругий элемент упомянутого протеза образует голеностопный сустав и стойку голени, при этом упругий элемент, по меньшей мере, в области голеностопного сустава обращен вперед выпуклым изгибом, и при этом искусственная мышца обеспечена на упомянутом упругом элементе.

13. Способ по п.12, дополнительно содержащий обеспечение искусственной мышцы на упомянутой стопе протеза.

14. Способ по п.1, включающий выполнение упомянутой искусственной мышцы с использованием вязкоупругого материала, выбранного из группы, состоящей из резины и полимера.

15. Способ по п.1, дополнительно содержащий во время упомянутого приложения силовой нагрузки на протез измерение усилия, развиваемого протезом, и регулирование способности упомянутой искусственной мышцы к накоплению энергии во время упомянутого приложения силовой нагрузки в зависимости от измеренного усилия.

16. Способ по п.1, включающий предварительное нагружение искусственной мышцы на растяжение до упомянутого приложения силовой нагрузки во время шага, чтобы увеличить потенциальную энергию протеза.

17. Упругий протез нижней конечности, содержащий

стопу, продолжающуюся в продольном направлении;

упругий голеностопный сустав;

удлиненную выступающую вверх упругую стойку голени над голеностопным суставом,

при этом голеностопный сустав и стойка голени выполнены как упругий элемент, причем стойка голени выступает вверх, по существу, криволинейно над голеностопным суставом и изгибается в продольном направлении во время шага для накопления и высвобождения энергии для совершенствования динамической реакции протеза во время шага;

искусственную мышцу, обеспеченную на, по меньшей мере, чем-то одном из стопы, голеностопного сустава и стойки голени протеза, для накопления энергии во время приложения силовой нагрузки на протез в активной толчковой фазе шага человека и на более поздних этапах фазы положения во время шага, высвобождения упомянутой энергии для усиления толчка ведомой конечности и тела человека.

18. Протез по п.17, в котором упомянутая искусственная мышца предварительно нагружена на растяжения для увеличения потенциальной энергии протеза.

19. Протез по п.17, дополнительно содержащий средство для регулирования способности протеза к накоплению энергии посредством приложения к искусственной мышце регулируемой предварительной нагрузки на растяжение.

20. Протез по п.19, в котором упомянутое средство для регулирования выбрано из группы, состоящей из кулачка, прокладки и камеры, вмещающей находящуюся под давлением текучую среду.

21. Протез по п.17, содержащий искусственную мышцу на стопе протеза.

22. Протез по п.21, в котором стопа содержит стопный киль и упомянутая искусственная мышца на стопе соединяет задний и передний подошвенные участки стопного киля.

23. Протез по п.21, в котором стопа содержит оболочку стопы поверх нижней оконечности протеза и упомянутая искусственная мышца на стопе соединяет задний и передний подошвенные участки оболочки стопы.

24. Протез по п.17, в котором упомянутая искусственная мышца продолжается между протезом и упомянутой приемной муфтой на культе тела человека и соединяет их, когда протез находится в применении.

25. Протез по п.17, в котором упомянутый упругий элемент представляет собой монолитно выполненный элемент, который, по меньшей мере, в области голеностопного сустава обращен вперед выпуклым изгибом.

26. Протез по п.25, в котором упомянутая искусственная мышца обеспечена на упомянутом упругом элементе.

27. Протез по п.26, в котором искусственная мышца обеспечена также на упомянутой стопе.

28. Протез по п.17, в котором упомянутая искусственная мышца выполнена, по меньшей мере, частично из вязкоупругого материала, выбранного из группы, состоящей из резины и полимера.

29. Протез по п.17, дополнительно содержащий датчик для измерения усилия, развиваемого протезом во время упомянутого приложения силовой нагрузки на протез, и средство, реагирующее на измеренное усилие регулировкой способности искусственной мышцы к накоплению энергии во время упомянутого приложения силовой нагрузки во время упомянутого приложения силовой нагрузки в зависимости от измеренного усилия.

30. Протез по п.17, в котором упомянутая искусственная мышца имеет более широкую площадь поперечного сечения на промежуточном участке по длине мышцы.