RU2153308C1

RU2153308C1 - Prosthesis of talocrural part of leg

Info

Publication number: RU2153308C1
Application number: RU99103852/14A
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Вереитинов
Original assignee: Научно-инновационная фирма "ВОЛ"
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2000-07-27
Also published as: UA52676C2

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has foot prosthesis pivotally connected to ankle part prosthesis and recuperative damping unit having cylindrical bushing connectable with its proximal end to the member receiving the stump or shin prosthesis. The bushing has recuperative damping member mounted inside. The ankle part of the prosthesis is integrated with recuperative damping unit bushing. The recuperative damping member has rod and piston. Bushing cavity is filled with damping medium. Bushing and rod are connected in distal parts with foot prosthesis through hinges mounted in series in the direction from toe to heel. EFFECT: enhanced reliability; simplified design; high stability in walking; lower level of effort spared for walking. 13 cl, 26 dwg

Description

Изобретение относится к протезам голеностопных частей ног. Такие протезы могут быть использованы как самостоятельно при ампутациях ниже колена, так и в составе протезов ног с протезами коленных суставов. The invention relates to prostheses of the ankle parts of the legs. Such prostheses can be used both independently for amputations below the knee, and as part of leg prostheses with knee prostheses.

Голеностопная часть ноги имеет сложную естественную конструкцию. Ее устойчивость при стоянии, ходьбе и беге обеспечена связями между костями голени и стопы с помощью сухожилий и мышц и непрерывной иннервацией мышц. Сухожилия и мышцы обеспечивают адаптацию положения стопы к неровностям пути и служат амортизаторами переднего, заднего и боковых толчков и аккумуляторами энергии переката стопы при движении. The ankle of the leg has a complex natural structure. Its stability when standing, walking and running is ensured by the connections between the bones of the lower leg and foot with the help of tendons and muscles and continuous innervation of the muscles. Tendons and muscles provide adaptation of the foot position to irregularities in the path and serve as shock absorbers of the front, back and side pushes and accumulators of the energy of the foot roll during movement.

Весьма желательно, чтобы протезы как можно полнее и точнее имитировали функции голеностопных частей ног и чтобы такая имитация достигалась как можно более простыми, надежными и удобными средствами по доступным для любых пациентов ценам. It is highly desirable that the prostheses imitate the functions of the ankle legs as fully and more accurately as possible and that such an imitation is achieved as simple, reliable and convenient as possible at affordable prices for any patients.

Поэтому до сих пор сложные биомеханические протезы, подключаемые к нервной системе пациентов, из-за дороговизны и низкой надежности служат лишь средствами демонстрации мощи научно-технического прогресса, а на практике предпочтение отдается чисто механическим конструкциям. Therefore, until now, complex biomechanical prostheses connected to the nervous system of patients, because of their high cost and low reliability, are only means of demonstrating the power of scientific and technological progress, and in practice, preference is given to purely mechanical structures.

Так, в большинстве конструкций протезов голеностопных частей ног кости голени имитируют отрезком трубы, проксимальная часть которого либо снабжена культеприемником, либо жестко связана с одной из деталей протеза коленного сустава, а в дистальной части оснащена протезом щиколотки. Thus, in most designs of prostheses of the ankle parts of the legs, the bones of the leg are imitated by a pipe segment, the proximal part of which is either equipped with a body receiver or rigidly connected to one of the parts of the knee prosthesis, and in the distal part is equipped with an ankle prosthesis.

Аналогично из стремления к простоте конструкции в протезах голеностопных частей ног нередко используют жесткий протез стопы, связанный с приемником протеза голени жестким же цилиндрическим шарниром и снабженный простейшими амортизаторами и механизмом подгибания (см. например, а.с. СССР 267812). Similarly, because of the desire for simplicity of design, prosthetic ankle prostheses often use a rigid prosthetic foot connected to the shin prosthesis receiver with a rigid cylindrical hinge and equipped with simple shock absorbers and a folding mechanism (see, for example, AS USSR 267812).

Эти жесткие в целом протезы затрудняют не только ходьбу, но и стояние, вызывают у пациентов стойкое ощущение неестественности протезированной ноги и неуверенность походки и часто вынуждают их пользоваться палкой или костылем. Эластичные материалы в протезах голеностопных частей ног (обычно - в виде антропоморфной оболочки протеза стопы) практически не способствуют рекуперации энергии переката стопы и лишь отчасти смягчают толчки при ее контакте с неровностями пути. Однако такое смягчение тем менее заметно, чем жестче обувь. These generally rigid prostheses make it difficult not only to walk, but also to stand, cause a persistent feeling of unnaturalness of the prosthetic leg and insecurity of gait in patients, and often force them to use a stick or crutch. Elastic materials in prostheses of the ankle parts of the legs (usually in the form of an anthropomorphic shell of the prosthetic foot) practically do not contribute to the recovery of the energy of the roll of the foot and only partially soften the tremors when it comes into contact with irregularities in the path. However, this mitigation is less noticeable, the stiffer the shoes.

Аналогичные достоинства и недостатки характерны и для освоенных промышленностью протезов голеностопных частей ног, которые имеют эластичный антропоморфный протез стопы с жестким вкладышем, соединенный с приемником протеза голени через цилиндрический шарнир и протез щиколотки ("адаптер"). В таких протезах цилиндрическая головка шарнира выполнена на дистальном конце адаптера, а обоймой шарнира служит стенка углубления во вкладыше (Справочник по протезированию/Под ред. В.И.Филатова - Л.: Медицина, 1978, с.39). Similar advantages and disadvantages are also characteristic of ankle prostheses mastered by the industry, which have a flexible anthropomorphic foot prosthesis with a rigid liner connected to the lower leg prosthesis receiver through a cylindrical hinge and ankle prosthesis (“adapter”). In such prostheses, the cylindrical hinge head is made at the distal end of the adapter, and the hinge holder is the recess wall in the insert (Prosthetics Guide / Edited by V.I. Filatov - L .: Medicine, 1978, p. 39).

Такие протезы весьма просты по конструкции, а при использовании высококачественных материалов надежны в эксплуатации. Однако из-за чрезмерного упрощения модели голеностопного сустава они не обеспечивают достаточной устойчивости при ходьбе и даже при стоянии (особенно на наклонных поверхностях), причем этот недостаток проявляется тем заметнее, чем больше общая длина протезированной части ноги пациента. Such prostheses are very simple in design, and when using high-quality materials, they are reliable in operation. However, due to the oversimplification of the model of the ankle joint, they do not provide sufficient stability when walking and even when standing (especially on inclined surfaces), and this drawback manifests itself all the more noticeably, the greater the total length of the prosthetic part of the patient’s leg.

В усовершенствованном аналоге этой конструкции (а.с. СССР 1391643) предусмотрены, во-первых, жесткий составной вкладыш с опорной нижней частью, которая простирается почти по всей длине протеза стопы и имитирует подошву, и верхней частью, которая имитирует свод стопы, расположена в передней части протеза стопы над выступающей перед шарниром нижней частью вкладыша и кинематически связана с ней двумя парами "шип-отверстие"; во-вторых, заливка между головкой и обоймой цилиндрического шарнира того же эластичного материала, из которого изготовлена антропоморфная часть протеза стопы; в-третьих, адаптер овальной в сагиттальном сечении формы; и, в-четвертых, размещение адаптера в указанном эластичном материале. An improved analogue of this design (USSR AS 1391643) provides, firstly, a rigid composite insert with a supporting lower part, which extends almost the entire length of the prosthetic foot and simulates the sole, and the upper part, which imitates the arch of the foot, is located in the front of the prosthesis of the foot above the lower part of the liner that protrudes in front of the hinge and is kinematically connected with it by two pairs of spike-holes; secondly, filling between the head and the holder of the cylindrical hinge of the same elastic material from which the anthropomorphic part of the prosthetic foot is made; thirdly, the adapter is oval in the sagittal section of the form; and fourthly, the placement of the adapter in the specified elastic material.

Усиление забега толчка и амортизация переднего толчка с некоторым снижением затрат энергии на ходьбу сопряжены, во-первых, со снижением надежности протеза из-за интенсивного износа эластичной прокладки в шарнире и возможного вывиха деталей вкладыша при чрезмерных нагрузках на протез стопы и, во-вторых, с различной реакцией эластичной оболочки протеза стопы на продольные и поперечные неровности пути из-за овальной формы поперечного сечения взаимодействующего с этой оболочкой адаптера. Strengthening the jogging run and depreciation of the anterior jolt with a certain decrease in energy costs for walking are associated, firstly, with a decrease in the reliability of the prosthesis due to intensive wear of the elastic pad in the hinge and possible dislocation of the liner parts due to excessive loads on the prosthetic foot and, secondly, with a different reaction of the elastic sheath of the prosthetic foot to the longitudinal and transverse irregularities of the path due to the oval cross-section of the adapter interacting with this sheath.

Поэтому для повышения устойчивости пациентов при ходьбе и снижения затрат энергии в конструкциях механических протезов голеностопной части ноги обычно используют несколько шарниров в сочленениях протезов стопы и голени и дополнительные упругие средства демпфирования толчков и рекуперации энергии. Therefore, to increase the stability of patients when walking and reduce energy costs in the designs of mechanical prostheses of the ankle part of the leg, several joints are usually used in the joints of prostheses of the foot and lower leg and additional elastic means of damping shocks and energy recovery.

Например, протез голеностопной части ноги по а.с. СССР 1532026 имеет: жесткий полый корпус протеза стопы с проксимальным (над пяточной частью) и дистальным (в передне-нижней зоне пяточной части) упругими подпятниками под указанную далее шаровую головку; расположенный над корпусом фиксатор культеприемника с клиновидным упором: протез щиколотки в виде стержня, который жестко связан проксимальным концом с указанным фиксатором и снабжен на дистальном конце составным шарниром-имитатором голеностопного сустава, сквозь шаровую головку которого пропущена поперечная ось цилиндрического металлорезинового шарнира; сагиттально ориентированный демпфер, расположенный в передней части корпуса и имеющий жестко связанный с этим корпусом направляющий цилиндр, ползун, установленный в этом цилиндре, пружину сжатия, заневоленную внутри цилиндра между ползуном и регулятором усилия ее сжатия и служащую, наряду с подпятниками, демпфером толчков и аккумулятором потенциальной энергии, и шатун, связанный цилиндрическими металлорезиновыми шарнирами с дистальным концом протеза щиколотки и ползуном; кривошип, у которого проксимальный конец связан с указанной поперечной осью, а дистальный конец металлорезиновым цилиндрическим шарниром связан с задником корпуса, и двуплечий рычаг-переключатель описанного четырехзвенного шарнирно-рычажного механизма при его переводе из нижнего (с упором в дистальный подпятник) в верхнее (с упором в проксимальный подпятник) положение, срабатывающий при нажиме на указанный клиновидный упор. For example, an ankle prosthesis on A. The USSR 1532026 has: a rigid hollow body of the prosthetic foot with proximal (above the calcaneal part) and distal (in the front-lower zone of the calcaneal part) elastic glides under the ball head indicated below; a culture receiver fixer with a wedge-shaped stop located above the body: an ankle prosthesis in the form of a rod, which is rigidly connected by the proximal end to the specified fixator and provided at the distal end with a composite hinge-simulator of the ankle joint, through the ball head of which the transverse axis of the cylindrical metal-rubber hinge is passed; a sagittally oriented damper located in the front of the housing and having a guide cylinder rigidly connected to this housing, a slider installed in this cylinder, a compression spring, involuntarily inside the cylinder between the slider and the compression force regulator and serving, along with the thrust bearings, the shock damper and the battery potential energy, and a connecting rod connected by cylindrical metal-rubber joints with the distal end of the ankle prosthesis and a slider; a crank in which the proximal end is connected to the specified transverse axis, and the distal end is connected by a metal-rubber cylindrical hinge to the back of the body, and the two-arm switch lever of the described four-link articulated lever mechanism when it is transferred from the lower (with emphasis to the distal thrust bearing) to the upper (with focusing on the proximal thrust bearing) the position that is triggered by pressing the specified wedge-shaped emphasis.

Податливость металлорезиновых подшипников и пружины и проседание шарнирно-рычажного механизма при амортизации переднего толчка смягчают реакцию протеза на неровности пути, а аккумулирование энергии в рекуператоре и ее отдача в фазе заднего толчка при каждом очередном шаге способствуют снижению энергозатрат. Однако сложность шарнирно-рычажного механизма весьма затрудняет и удорожает изготовление и, что более важно, снижает надежность протезов. Так, интенсивные нагрузки на металлорезиновые шарниры быстро выводят их из строя, а износ подпятников вынуждает время от времени настраивать всю кинематическую цепь. Далее, рекуперация энергии возможна лишь при функциональном укорочении протеза на каждом шаге. И, наконец, опережающее в сравнении со скоростью ходьбы выталкивание штока из демпфера вызывает провисание носка протеза стопы в начале каждой фазы переноса. Поэтому протезированный инвалид может спотыкаться даже при ходьбе по ровной поверхности. Поэтому описанный протез может быть использован лишь в сочетании с такими коленными механизмами, которые в начале фазы переноса удерживают всю дистальную часть протеза ноги в приподнятом положении. В остальных случаях (и, особенно, при использовании протеза лишь для частей ног ниже колена) походка инвалидов становится ковыляющей и им нужны палка или костыль для подстраховки от падения. The compliance of the metal-rubber bearings and the spring and the subsidence of the articulated linkage mechanism during the shock absorption of the front shock soften the prosthesis's reaction to irregularities in the path, and the energy storage in the recuperator and its return in the back shock phase at each successive step contribute to a reduction in energy consumption. However, the complexity of the articulated link mechanism makes it very difficult and expensive to manufacture and, more importantly, reduces the reliability of the prosthesis. So, intense loads on the metal-rubber joints quickly put them out of order, and the wear of the bearings makes it necessary to adjust the entire kinematic chain from time to time. Further, energy recovery is possible only with functional shortening of the prosthesis at every step. And, finally, pushing the rod out of the damper ahead of the walking speed causes the sock of the prosthetic foot to sag at the beginning of each phase of the transfer. Therefore, a prosthetic disabled person can stumble even when walking on a flat surface. Therefore, the described prosthesis can only be used in combination with such knee mechanisms that at the beginning of the transfer phase hold the entire distal part of the leg prosthesis in an elevated position. In other cases (and, especially, when using the prosthesis only for parts of the legs below the knee), the walk of the disabled becomes hobbled and they need a stick or crutch to protect against falling.

Наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности протез голеностопной части ноги известен из патента RU 2012285. Он имеет шарнирно сочлененные протез стопы и протез щиколотки и рекуперативно-демпфирующий узел. Протез стопы обтянут толстой эластичной антропоморфной оболочкой и выполнен составным так, что жесткие каркасы переднего и заднего отделов стопы сочленены шарнирным подшипником с тремя степенями свободы, а упругая "пятка" размещена под каркасом заднего отдела стопы. Этот же каркас горизонтальной осью связан с жестким протезом щиколотки, который оснащен передним и задним буферами. Рекуперативно-демпфирующий узел имеет вид жестко связанной с верхней частью протеза щиколотки закрытой сверху (и, при необходимости, присоединяемой к протезу голени или культеприемнику) цилиндрической втулки, в которой размещена цилиндрическая пружина сжатия. Каркас переднего отдела стопы имеет вид неравноплечего рычага первого рода с точкой опоры в центре шарнирного подшипника. Передняя длинная часть этого рычага, имитирующая кости плюсны, полностью размещена в оболочке протеза стопы, а короткий хвостовик связан тросом, пропущенным сквозь указанную ось, с пружиной. The closest to the proposed technical essence prosthesis of the ankle part of the leg is known from patent RU 2012285. It has an articulated prosthetic foot and ankle prosthesis and a regenerative-damping unit. The prosthesis of the foot is covered with a thick elastic anthropomorphic shell and is made composite so that the rigid frames of the forefoot and hindfoot are joined by an articulated bearing with three degrees of freedom, and the elastic "heel" is placed under the frame of the hindfoot. The same frame with a horizontal axis is connected with a rigid prosthesis of the ankle, which is equipped with front and rear buffers. The regenerative-damping unit has the form of a cylindrical sleeve, in which a cylindrical compression spring is placed, rigidly connected to the upper part of the ankle of the ankle closed from above (and, if necessary, attached to the prosthesis of the lower leg or stump). The frame of the forefoot has the form of an unequal arm of the first kind with a fulcrum in the center of the articulated bearing. The front long part of this arm, which imitates the metatarsal bones, is completely placed in the shell of the prosthetic foot, and the short shank is connected by a cable, passed through the specified axis, to the spring.

Возможность ограниченных поворотов носка протеза стопы относительно геометрической оси протеза голени на шарнирном подшипнике, упругость "пятки" и возможность частичной рекуперации энергии переката стопы пружиной сжатия смягчают походку даже по слегка неровной поверхности. The possibility of limited rotations of the toe of the foot prosthesis relative to the geometric axis of the lower leg prosthesis on the articulated bearing, the elasticity of the heel and the possibility of partial recovery of the energy of the foot roll by the compression spring soften gait even on slightly uneven surfaces.

Однако сложность конструкции протеза стопы, а именно применение шарнирного подшипника с тремя степенями свободы, переднего и заднего буферов и такого кинематического звена, как трос, который пропущен сквозь указанный шарнирный подшипник, снижают надежность протеза в целом. Кроме того, кинематическая цепь не обеспечивает надлежащего демпфирования переднего толчка при подъеме протеза стопы. И, наконец, значительная масса описанного протеза голеностопной части затрудняет его применение в составе длинных протезов ног и тем более протезов для детей. However, the complexity of the design of the prosthetic foot, namely the use of an articulated bearing with three degrees of freedom, front and rear buffers and such a kinematic link as a cable that is passed through the articulated bearing, reduces the reliability of the prosthesis as a whole. In addition, the kinematic chain does not provide adequate damping of the anterior shock when lifting the prosthetic foot. And, finally, a significant mass of the described prosthesis of the ankle makes it difficult to use it as a part of long prostheses of the legs and, especially, prostheses for children.

Сущность изобретения. SUMMARY OF THE INVENTION

В основу изобретения положена задача усовершенствованием форм выполнения и кинематической связи протезов стопы, щиколотки и рекуперативно-демпфирующего узла создать такой протез голеностопной части ноги, который существенно проще и надежнее обеспечивал бы антропоморфное положение протеза стопы в любой фазе движения и рекуперацию энергии переката независимо от общей длины протеза ноги и формы неровностей пути и допускал бы конструктивную модификацию с учетом конкретных нужд протезируемых инвалидов. The basis of the invention is the task of improving the execution forms and the kinematic connection of prostheses of the foot, ankle and regenerative damping site to create an ankle prosthesis that is much easier and more reliable to provide an anthropomorphic position of the prosthetic foot in any phase of movement and recovery of the energy of the roll regardless of the total length of the rolling the leg prosthesis and the shape of the irregularities of the path would allow a constructive modification taking into account the specific needs of the prosthetically disabled.

Поставленная задача решена тем, что в протезе голеностопной части ноги, имеющем шарнирно сочлененные протез стопы, протез щиколотки и рекуператиано-демпфирующий узел, имеющий цилиндрическую втулку, которая проксимальным концом может быть присоединена к культeприемнику или протезу голени и внутри которой установлено рекуперативно-демпфирующее приспособление, согласно изобретению протез щиколотки совмещен с цилиндрической втулкой рекуперативно-демпфирующего узла, рекуперативно-демпфирующее приспособление выполнено на базе поршня со штоком, в полости указанной втулки размещена демпфирующая среда, а цилиндрическая втулка и шток в дистальных частях связаны с протезом стопы последовательно расположенными в направлении от носка к пятке шарнирами так, что указанные части образуют параллелограммный опорный механизм. The problem is solved in that in the prosthesis of the ankle part of the leg, which has an articulated prosthesis of the foot, the prosthesis of the ankle and a regenerative-damping unit, which has a cylindrical sleeve, which can be connected with the proximal end to the cultural receiver or prosthesis of the lower leg and within which a regenerative-damping device is installed according to the invention, the ankle prosthesis is combined with the cylindrical sleeve of the regenerative damping unit, the regenerative damping device is made on the basis of a piston with about the rod, a damping medium is placed in the cavity of the said sleeve, and the cylindrical sleeve and the rod in the distal parts are connected to the prosthesis by successive joints hinged from the toe to the heel so that these parts form a parallelogram support mechanism.

Такой протез предельно прост по конструкции и надежен в эксплуатации. При обычной упругости звеньев кинематической цепи он может обеспечить нормальное антропоморфное положение протеза стопы в любой фазе движения и рекуперацию анергии переката независимо от общей длины протеза ноги и формы неровностей пути. И, наконец, он, как показано ниже, легко поддается многообразной модификации с учетом конкретных нужд протезируемых инвалидов. Such a prosthesis is extremely simple in design and reliable in operation. With the usual elasticity of the links of the kinematic chain, it can ensure the normal anthropomorphic position of the foot prosthesis in any phase of movement and the recovery of the anergy of the roll, regardless of the total length of the leg prosthesis and the shape of the irregularities of the path. And finally, it, as shown below, can be easily modified in accordance with the specific needs of prosthetically disabled people.

Первое дополнительное отличие состоит в том, что оба шарнира выполнены цилиндрическими и имеют перпендикулярные сагиттальной плоскости параллельные оси вращения. Эта модификация целесообразна в протезах ног ниже колена, так как живой коленный сустав обеспечивает достаточный диапазон отклонений протеза стопы от сагиттальной плоскости. The first additional difference is that both hinges are cylindrical and have perpendicular to the sagittal plane parallel to the axis of rotation. This modification is useful in prostheses of the legs below the knee, since the living knee joint provides a sufficient range of deviations of the prosthetic foot from the sagittal plane.

Второе дополнительное отличие состоит в том, что для дополнительного смягчения походки на неровном пути по меньшей мере один шарнир выполнен упругим. The second additional difference is that at least one hinge is made elastic to further soften gait on an uneven path.

Третье дополнительное отличие состоит в том, что для повышения приспособляемости протеза стопы к произвольно направленным неровностям пути оба шарнира выполнены сферическими, а цилиндрическая втулка в дистальной части имеет латеральные выступы-ограничители. The third additional difference is that to increase the adaptability of the prosthetic foot to arbitrarily directed irregularities of the path, both hinges are made spherical, and the cylindrical sleeve in the distal part has lateral protrusions-stops.

Четвертое дополнительное отличие состоит в том, что поршень рекуперативно-демпфирующего приспособления установлен относительно стенки цилиндрической втулки с зазором, который заполнен демпфирующей средой в виде вязкоэластичного полимерного материала. Такая форма выполнения протеза предпочтительна при пробном протезировании или при протезировании детей. A fourth additional difference is that the piston of the regenerative damping device is mounted relative to the wall of the cylindrical sleeve with a gap that is filled with a damping medium in the form of a viscoelastic polymer material. This form of prosthesis is preferred for trial prosthetics or for prosthetics of children.

Пятое дополнительное отличие состоит в том, что рекуперативно-демпфирующее приспособление выполнено в виде гидроцилиндра двойного действия, у которого корпусом служит цилиндрическая втулка, снабженная в средней части кольцевой перегородкой с центральным отверстием, шток свободно пропущен сквозь указанное отверстие, поршень выполнен в виде двух жестко связанных со штоком дисков, расположенных по разные стороны указанной перегородки, а полость между указанными дисками заполнена демпфирующей средой в виде вязкотекучего материала. Протезы такого типа эффективно смягчают толчки и рекуперируют энергию за исключением случаев их использования на холоде. The fifth additional difference is that the recuperative-damping device is made in the form of a double-acting hydraulic cylinder, in which the body is a cylindrical sleeve equipped in the middle with an annular partition with a central hole, the rod is freely passed through the specified hole, the piston is made in the form of two rigidly connected with a stock of disks located on opposite sides of the specified partition, and the cavity between the indicated disks is filled with a damping medium in the form of a viscous flowing material. Prostheses of this type effectively soften tremors and recover energy, except when used in the cold.

Шестое дополнительное отличие состоит в том, что рекуперативно-демпфирующее приспособление выполнено в виде гидроцилиндра двойного действия, у которого корпусом служит цилиндрическая втулка, снабженная в средней части кольцевой перегородкой с центральным отверстием, шток свободно пропущен сквозь указанное отверстие, поршень выполнен в виде двух мембран, которые расположены по разные стороны указанной перегородки и жестко связаны по центрам со штоком и по периметру со стенкой втулки, а полость между указанными мембранами заполнена демпфирующей средой в виде вязкотекучего материала. Протезы такого типа эффективно смягчают толчки и рекуперируют энергию даже при кратковременном использовании на холоде. Они особенно удобны при протезировании инвалидов с ампутацией до одной трети голени. The sixth additional difference is that the recuperative-damping device is made in the form of a double-acting hydraulic cylinder, in which the body is a cylindrical sleeve equipped in the middle with an annular partition with a central hole, the rod is freely passed through the specified hole, the piston is made in the form of two membranes, which are located on opposite sides of the specified partition and are rigidly connected in the centers with the rod and around the perimeter with the wall of the sleeve, and the cavity between the membranes is filled with MPF medium in the form of a viscous flowing material. Dentures of this type effectively soften tremors and recover energy even when used briefly in the cold. They are especially convenient for prosthetics of disabled people with amputation of up to one third of the lower leg.

Седьмое и восьмое дополнительные отличия состоят в том, что дистальная мембрана с нижней стороны связана со штоком через дополнительный сферический или упругий шарнир, облегчающий изгиб мембран при ходьбе на протезе. The seventh and eighth additional differences are that the distal membrane on the underside is connected to the stem through an additional spherical or elastic hinge, which facilitates the bending of the membranes when walking on the prosthesis.

Девятое дополнительное отличие состоит в том, что шарниры, связывающие втулку и шток поршня с протезом стопы, установлены в протезе стопы на уровне не более половины его высоты. The ninth additional difference is that the hinges connecting the bushing and the piston rod with the prosthesis of the foot are installed in the prosthesis of the foot at no more than half its height.

Десятое дополнительное отличие состоит в том, что указанные шарниры установлены вблизи подошвы протеза стопы. The tenth additional difference is that these hinges are installed near the sole of the prosthetic foot.

Одиннадцатое дополнительное отличие состоит в том, что рекуперативно-демпфирующее приспособление выполнено в виде пневмоцилиндра, у которого корпусом служит цилиндрическая втулка, снабженная в проксимальной надпоршневой части двумя кольцевыми перегородками с центральными отверстиями и встречно ориентированными седлами, между которыми расположен подпружиненный золотник воздушного клапана, а демпфирующей средой служит воздух. Протезы такого типа обеспечивают эффективное смягчение толчков и достаточную рекуперацию энергии в любых климатических условиях и при любой длине протезированной части ноги. The eleventh additional difference is that the recuperative-damping device is made in the form of a pneumatic cylinder, in which the body is a cylindrical sleeve equipped with two annular partitions with central holes and counter-oriented saddles in the proximal supra-piston part, between which there is a spring-loaded spool of the air valve, and a damping the medium is air. Prostheses of this type provide effective mitigation of tremors and sufficient energy recovery in any climatic conditions and at any length of the prosthetic part of the leg.

Двенадцатое дополнительное отличие состоит в том, что рекуперативно-демпфирующее приспособление выполнено в виде пневмоцилиндра двойного действия, у которого внешним корпусом служит цилиндрическая втулка, снабженная в средней части по меньшей мере одним радиальным выступом и жестко связанными с таким выступом проксимальным и дистальным пассивными поршнями, а внутренним корпусом служит поршень, который выполнен с продольным пазом в боковой стенке для размещения указанного радиального выступа и охватывает указанные пассивные поршни с аксиальными зазорами и торцевые части которого имеют двойные стенки с центральными отверстиями и встречно ориентированными седлами и расположенные между парами смежных седел подпружиненные золотники воздушных клапанов, а демпфирующей средой служит воздух. The twelfth additional difference is that the recuperative-damping device is made in the form of a double-acting pneumatic cylinder, in which the outer case is a cylindrical sleeve equipped in the middle with at least one radial protrusion and the proximal and distal passive pistons rigidly connected to such a protrusion, and the inner body is a piston, which is made with a longitudinal groove in the side wall to accommodate the specified radial protrusion and covers these passive pistons with axial clearances and the end parts of which have double walls with central openings and counter-oriented seats and spring-loaded spools of air valves located between pairs of adjacent seats, and air serves as a damping medium.

Естественно, что при выборе конкретных форм протезов голеностопных частей ног возможны произвольные комбинации указанных дополнительных отличий с основным изобретательским замыслом и что описанные ниже предпочтительные примеры его воплощения никоим образом не ограничивают объем изобретения. Naturally, when choosing specific forms of prostheses of the ankle parts of the legs, arbitrary combinations of these additional differences with the main inventive concept are possible and that the preferred examples of its embodiment described below in no way limit the scope of the invention.

Далее сущность изобретения поясняется описанием конструкции и работы протеза голеностопной чaсти ноги со ссылками на прилагаемые чертежи, где изображены на:
фиг. 1 - кинематическая схема протеза голеностопной части ноги с параллелограммным опорным механизмом и рекуперативно-демпфирующим цилиндром (первый частный вариант реализации изобретения, вертикальное положение);
фиг. 2 - то же, что и на фиг. 1 (наклон вперед при ходьбе);
фиг. 3 - то же, что и на фиг. 1 (наклон назад при ходьбе);
фиг. 4 - протез голеностопной части ноги с кинематической схемой с фиг. 1 (в сагиттальном разрезе по центральной части);
фиг. 5 - то же, что и на фиг. 4 (аксонометрическая проекция с вырезом одной четверти);
фиг. 6 - кинематическая схема протеза голеностопной части ноги с параллелограммным опорным механизмом и рекуперативно-демпфирующим гидроцилиндром двойного действия (второй частный вариант реализации изобретения, вертикальное положение);
фиг. 7 - то же, что и на фиг. 6 (наклон вперед при ходьбе),
фиг. 8 - то же, что и на фиг. 6 (наклон назад при ходьбе);
фиг. 9 - протез голеностопной части ноги с кинематической схемой с фиг. 6 (в сагиттальном разрезе по центральной части);
фиг. 10 - то же, что и на фиг. 9 (аксонометрическая проекция с вырезом одной четверти);
фиг. 11 - кинематическая схема протеза голеностопной части ноги с параллелограммным опорным механизмом и гидроцилиндром дойного действия с торцевыми мембранами (третий частный вариант реализации изобретения, вертикальное положение);
фиг. 12 - то же, что и на фиг. 11 (наклон вперед при ходьбе);
фиг. 13 - то же, что и на фиг. 11 (наклон назад при ходьбе);
фиг. 14 - первая форма выполнения протеза голеностопной части ноги с кинематической схемой с фиг. 11 (в сагиттальном разрезе по центральной части);
фиг. 15 - вторая форма выполнения протеза голеностопной части ноги с кинематической схемой с фиг. 11 (в сагиттальном разрезе по центральной части);
фиг. 16 - то же, что и на фиг. 14 (аксонометрическая проекция с вырезом одной четверти);
фиг. 17 - кинематическая схема протеза голеностопной части ноги с параллелограммным опорным механизмом и рекуперативно-демпфирующим пневмоцилиндром (четвертый частный вариант реализации изобретения, вертикальное положение);
фиг. 18 - то же, что и на фиг. 17 (наклон вперед при ходьбе);
фиг. 19 - то же, что и на фиг. 17 (наклон назад при ходьбе);
фиг. 20 - протез голеностопной части ноги с кинематической схемой с фиг. 17 (в сагиттальном разрезе по центральной части);
фиг. 21 - то же, что и на фиг. 20 (аксонометрическая проекция с вырезом одной четверти);
фиг. 22 - кинематическая схема протеза голеностопной части ноги с параллелограммным опорным механизмом и рекуперативно-демпфирующим пневмоцилиндром двойного действия (пятый частный вариант реализации изобретения, вертикальное положение);
фиг. 23 - то же, что и на фиг. 22 (наклон вперед при ходьбе);
фиг. 24 - то же, что и на фиг. 22 (наклон назад при ходьбе);
фиг. 25 - протез голеностопной части ноги с кинематической схемой с фиг. 22 (в сагиттальном разрезе по центральной части);
фиг. 26 - то же, что и на фиг. 25 (аксонометрическая проекция с вырезом одной четверти).Further, the invention is illustrated by a description of the design and operation of the prosthesis of the ankle part of the leg with links to the accompanying drawings, which are shown in:
FIG. 1 is a kinematic diagram of an ankle prosthesis with a parallelogram support mechanism and a regenerative damping cylinder (first particular embodiment of the invention, vertical position);
FIG. 2 is the same as in FIG. 1 (leaning forward while walking);
FIG. 3 is the same as in FIG. 1 (tilt back while walking);
FIG. 4 - prosthesis of the ankle of the leg with the kinematic diagram of FIG. 1 (in the sagittal section in the central part);
FIG. 5 is the same as in FIG. 4 (axonometric projection with a cutout of one quarter);
FIG. 6 is a kinematic diagram of an ankle prosthesis with a parallelogram support mechanism and a double-acting regenerative damping hydraulic cylinder (second particular embodiment of the invention, vertical position);
FIG. 7 is the same as in FIG. 6 (leaning forward while walking),
FIG. 8 is the same as in FIG. 6 (tilt back when walking);
FIG. 9 - ankle prosthesis with the kinematic diagram of FIG. 6 (in a sagittal section in the central part);
FIG. 10 is the same as in FIG. 9 (axonometric projection with a cutout of one quarter);
FIG. 11 is a kinematic diagram of an ankle prosthesis with a parallelogram support mechanism and a milking action hydraulic cylinder with end membranes (third particular embodiment of the invention, vertical position);
FIG. 12 is the same as in FIG. 11 (leaning forward while walking);
FIG. 13 is the same as in FIG. 11 (tilt back while walking);
FIG. 14 is a first embodiment of an ankle prosthesis with the kinematic diagram of FIG. 11 (in a sagittal section in the central part);
FIG. 15 is a second embodiment of an ankle prosthesis with a kinematic diagram of FIG. 11 (in a sagittal section in the central part);
FIG. 16 is the same as in FIG. 14 (axonometric projection with a cutout of one quarter);
FIG. 17 is a kinematic diagram of an ankle prosthesis with a parallelogram support mechanism and a regenerative damping pneumatic cylinder (fourth private embodiment of the invention, vertical position);
FIG. 18 is the same as in FIG. 17 (leaning forward while walking);
FIG. 19 is the same as in FIG. 17 (tilt back while walking);
FIG. 20 - prosthesis of the ankle of the leg with the kinematic diagram of FIG. 17 (in a sagittal section in the central part);
FIG. 21 is the same as in FIG. 20 (axonometric projection with a cutout of one quarter);
FIG. 22 is a kinematic diagram of an ankle prosthesis with a parallelogram support mechanism and a double-acting recuperative-damping pneumatic cylinder (fifth particular embodiment of the invention, vertical position);
FIG. 23 is the same as in FIG. 22 (leaning forward while walking);
FIG. 24 is the same as in FIG. 22 (tilt back while walking);
FIG. 25 - prosthesis of the ankle of the leg with the kinematic diagram of FIG. 22 (in a sagittal section in the central part);
FIG. 26 is the same as in FIG. 25 (axonometric projection with a cutout of one quarter).

Наилучшие варианты реализации изобретательского замысла. The best options for implementing the inventive concept.

Протез голеностопной части ноги в любой из форм осуществления изобретательского замысла (см. фиг. 1,6,12,17 и 22) имеет:
жесткий и по меньшей мере в средней части полый протез 1 стопы, имеющий антропоморфную форму или обтягиваемый при необходимости антропоморфной оболочкой:
рекуперативно-демпфирующий узел, имеющий протез щиколотки в виде цилиндрической втулки 2 и рекуперативно-демпфирующее приспособление на базе размещенного во втулке 2 поршня 3 со штоком 4;
два шарнира 5 и 6, которые последовательно в направлении от носка к пятке расположены на протезе 1 стопы и с которыми дистальные части втулки 2 и штока 4 связаны так, что указанные части образуют параллелограммный опорный механизм.The prosthesis of the ankle part of the leg in any form of the invention (see Figs. 1,6,12,17 and 22) has:
a rigid and at least in the middle part, a hollow prosthesis of 1 foot, having an anthropomorphic shape or fitted if necessary with an anthropomorphic shell:
a regenerative damping unit having an ankle prosthesis in the form of a cylindrical sleeve 2 and a regenerative damping device based on a piston 3 located in the sleeve 2 with a stem 4;
two hinges 5 and 6, which are sequentially in the direction from the toe to the heel are located on the prosthesis 1 of the foot and with which the distal parts of the sleeve 2 and the stem 4 are connected so that these parts form a parallelogram support mechanism.

Проксимальный конец втулки 2 может быть оснащен известными специалистам подходящим культеприемником или средством присоединения к протезу голени. The proximal end of the sleeve 2 may be equipped with a suitable body kit or means for connecting the lower leg prosthesis known to those skilled in the art.

Целесообразно, чтобы в протезах ног ниже колена оба шарнира 5 и 6 были цилиндрическими и имели перпендикулярные сагиттальной плоскости параллельные оси вращения, так как живой коленный сустав обычно обеспечивает достаточный диапазон отклонений носка протеза 1 стопы от сагиттальной плоскости. It is advisable that in the prostheses of the legs below the knee both hinges 5 and 6 be cylindrical and have perpendicular to the sagittal plane parallel to the axis of rotation, since the living knee joint usually provides a sufficient range of deviations of the toe of the prosthesis 1 foot from the sagittal plane.

Для дополнительного смягчения походки на неровном пути по меньшей мере один из шарниров 5,6 желательно выполнить упругим. To further mitigate gait on an uneven path, at least one of the hinges 5,6 is preferably elastic.

Для повышения приспособляемости протеза стопы к произвольным неровностям пути оба шарнира 5,6 могут быть сферическими. Тогда втулка 2 в дистальной части должна быть снабжена не показанными особо на чертежах латеральными выступами-ограничителями, способными взаимодействовать с поверхностью протеза 1 стопы. To increase the adaptability of the prosthetic foot to arbitrary irregularities in the path, both hinges 5,6 can be spherical. Then the sleeve 2 in the distal part should be equipped with lateral protrusions-stops not shown especially in the drawings, capable of interacting with the surface of the prosthetic foot 1.

Хотя требуемые формы выполнения шарниров 5,6, не показаны особо на чертежах, специалисты могут легко выбрать их из числа описанных выше с учетом конкретных условий протезирования. Although the required forms of hinges 5,6 are not particularly shown in the drawings, those skilled in the art can easily select them from those described above taking into account the specific conditions of the prosthetics.

Посредником во взаимодействии втулки 2 и поршня 3 служит также не показанная и не обозначенная особо на чертежах демпфирующая среда, предпочтительные виды которой указаны ниже. The mediator in the interaction of the sleeve 2 and the piston 3 is also a damping medium not shown and not specifically indicated in the drawings, the preferred types of which are indicated below.

Определение жесткости рекуперативно-демпфирующего узла с учетом веса протезируемого инвалида также не представляет затруднений для специалистов. Однако форма его выполнения может быть разной в зависимости от общей длины протезируемой части ноги и/или веса, и/или возраста пациента. При этом различия могут относиться к конструкции рекуперативно-демпфирующего приспособления и/или к составу и свойствам демпфирующей среды. Determining the stiffness of the regenerative-damping unit, taking into account the weight of the prosthetically disabled person, also does not present difficulties for specialists. However, the form of its execution may be different depending on the total length of the prosthetic part of the leg and / or weight and / or age of the patient. Moreover, the differences may relate to the design of the regenerative damping device and / or to the composition and properties of the damping medium.

Так, при пробном протезировании и особенно при протезировании детей целесообразно, чтобы поршень 3 был выполнен полым и установлен во втулке 2 с зазором, который заполнен демпфирующей средой в виде вязкоэластичного полимерного материала, напоминающего по консистенции жевательную резинку (см. фиг. 1-5). So, for trial prosthetics, and especially for prosthetics for children, it is advisable that the piston 3 is hollow and installed in the sleeve 2 with a gap that is filled with a damping medium in the form of a viscoelastic polymer material resembling chewing gum in consistency (see Fig. 1-5) .

В протезах согласно фиг. 6-10, обычно используемых при температуре окружающей среды выше 0^oC, рекуперативно-демпфирующее приспособление может быть выполнено в виде гидроцилиндра двойного действия, у которого корпусом служит цилиндрическая втулка 2, снабженная в средней части кольцевой перегородкой 7 с центральным отверстием. В таком случае шток 4 свободно пропущен сквозь отверстие в перегородке 7, поршень 3 выполнен в виде двух жестко связанных со штоком дисков, расположенных по разные стороны перегородки 7, а полость между указанными дисками заполнена вязкотекучим материалом как демпфирующей средой.In the prostheses of FIG. 6-10, usually used at an ambient temperature above 0 ^o C, the recuperative-damping device can be made in the form of a double-acting hydraulic cylinder, in which the case is a cylindrical sleeve 2, equipped in the middle part with an annular partition 7 with a central hole. In this case, the rod 4 is freely passed through the hole in the baffle 7, the piston 3 is made in the form of two disks rigidly connected to the rod located on opposite sides of the baffle 7, and the cavity between these disks is filled with a viscous-flowing material as a damping medium.

В альтернативном, хотя и весьма сходном с предыдущим, варианте такой конструкции согласно фиг. 11-16 поршень 3 выполнен в виде двух мембран, которые расположены по разные стороны перегородки 7 и жестко связаны по центрам со штоком 4 и по периметру со стенкой втулки 2. Протезы такого типа особенно удобны для инвалидов с ампутацией до трети голени. Приспособляемость к низкой ампутации усиливается, если шарниры 5 и 6 установлены в протезе 1 стопы на уровне не более половины его высоты (см. фиг. 14), а предпочтительно вблизи его подошвы (см. фиг. 15), и если дистальная мембрана снизу связана с дистальной частью штока 4 дополнительным сферическим или упругим шарниром 8 (см. фиг. 11-13), облегчающим изгиб мембран при ходьбе на протезе. In an alternative, although very similar to the previous, embodiment of such a construction according to FIG. 11-16, the piston 3 is made in the form of two membranes that are located on opposite sides of the septum 7 and are rigidly connected in the centers to the stem 4 and along the perimeter to the wall of the sleeve 2. Prostheses of this type are especially convenient for disabled people with amputation of up to a third of the leg. Adaptability to low amputation is enhanced if the joints 5 and 6 are installed in the prosthesis of the 1st foot at a level not more than half of its height (see Fig. 14), and preferably near its sole (see Fig. 15), and if the distal membrane is connected from below with the distal part of the stem 4 additional spherical or elastic hinge 8 (see Fig. 11-13), facilitating the bending of the membranes when walking on the prosthesis.

Область применения независимо от внешних условий и длины протезированной части ноги наиболее широка у протезов с рекуперативно-демпфирующими приспособлениями в виде пневмоцилиндров. The field of application, regardless of the external conditions and the length of the prosthetic part of the leg, is the widest for prostheses with regenerative damping devices in the form of pneumatic cylinders.

В простейшем варианте (фиг. 17-21) корпусом пневмоцилиндра служит втулка 2, снабженная в проксимальной надпоршневой части двумя кольцевыми перегородками 9 и 10 с центральными отверстиями и встречно ориентированными седлами, между которыми расположен подпружиненный золотник 11 воздушного клапана, а демпфирующей средой служит воздух. In the simplest version (Fig. 17-21), the sleeve of the pneumatic cylinder is a sleeve 2, equipped in the proximal supra-piston part with two annular partitions 9 and 10 with central holes and counter-oriented seats, between which a spring-loaded spool 11 of the air valve is located, and air serves as a damping medium.

В более сложном варианте (фиг. 22-26) для регулирования усилия торможения и КПД рекуперации рекуперативно-демпфирующее приспособление выполнено в виде пневмоцилиндра двойного действия. Его внешним корпусом служит втулка 2, снабженная в средней части по меньшей мере одним радиальным выступом 12 и жестко связанными с таким выступом проксимальным и дистальным пассивными поршнями 13. Поршень 3 в этом случае служит внутренним корпусом пневмоцилиндра двойного действия. Для этого поршень 3 снабжен продольным пазом в боковой стенке для размещения выступа 12, охватывает пассивные поршни 13 с аксиальными зазорами и имеет в торцевых частях двойные стенки 14, 15 с центральными отверстиями и встречно ориентированными седлами. Между парами смежных седел расположены подпружиненные золотники 11 воздушных клапанов. Естественно, что шток 4 в этом случае должен быть выполнен таким обрезом, чтобы был обеспечен свободный воздухообмен в дистальной полости пневмоцилиндра в виде поршня 3. In a more complex version (Fig. 22-26) for regulating the braking force and recovery efficiency of the regenerative damping device is made in the form of a double-acting pneumatic cylinder. A sleeve 2 serves as its outer casing, provided in the middle part with at least one radial protrusion 12 and the proximal and distal passive pistons 13 rigidly connected to such a protrusion. In this case, the piston 3 serves as the double-acting pneumatic cylinder inner casing. For this, the piston 3 is provided with a longitudinal groove in the side wall to accommodate the protrusion 12, covers the passive pistons 13 with axial clearances and has double walls 14, 15 with central holes and counter-oriented saddles in the end parts. Between the pairs of adjacent seats are spring-loaded spools 11 of the air valves. Naturally, the rod 4 in this case must be made such a cut so that free air exchange is provided in the distal cavity of the pneumatic cylinder in the form of a piston 3.

Золотники 11 целесообразно подвешивать к стенке втулки 2 в зазоре между торцевыми стенками 9 и 10 или 14 и 15 пневмоцилиндров согласно фиг. 17-21 или фиг. 22-26 на радиальных упругих злементах, например на трех расположенных на равных угловых расстояниях пружинах 16. It is advisable to suspend the spools 11 to the wall of the sleeve 2 in the gap between the end walls 9 and 10 or 14 and 15 of the pneumatic cylinders according to FIG. 17-21 or FIG. 22-26 on radial elastic elements, for example, three springs 16 located at equal angular distances.

Описанный протез работает следующим образом. The described prosthesis works as follows.

При стоянии протезированного инвалида как на ровной поверхности (фиг. 1,6,11,17,22), когда подошва протеза 1 стопы практически горизонтальна, геометрическая ось втулки 2 примерно вертикальна, а поршень 3 находится во втулке 2 в промежуточном положении, так и на неровной поверхности вдоль склона, когда общая геометрическая ось втулки 2 остается примерно вертикальной, но уже не перпендикулярной подошве протеза 1 стопы, а поршень 3 либо вдвинут в дистальное (фиг. 2,7,12,18,23), либо выдвинут в проксимальное (фиг. 3,8,13,19,24) положение относительно втулки 2, рекуперативно-демпфирующий узел при легких колебаниях из-за запаздывания деформации вязкоэластичной или перетекания вязкотекучей демпфирующей среды или воздуха просто удерживает инвалида от потери равновесия. При этом небольшие поперечные неровности компенсируются упругостью кинематической цепи протеза в целом. When the prosthetically disabled person is standing on a flat surface (Figs. 1,6,11,17,22), when the sole of the prosthesis 1 foot is almost horizontal, the geometric axis of the sleeve 2 is approximately vertical, and the piston 3 is in the sleeve 2 in an intermediate position, and on an uneven surface along the slope, when the common geometric axis of the sleeve 2 remains approximately vertical, but no longer perpendicular to the sole of the prosthesis 1 foot, and the piston 3 is either pushed into the distal (Fig. 2,7,12,18,23), or extended into the proximal (Fig. 3,8,13,19,24) position relative to the sleeve 2, rec a repetitively damping unit with slight vibrations due to a delay in viscoelastic deformation or flow of a viscous flowing damping medium or air simply keeps the disabled person from losing their balance. In this case, small transverse irregularities are compensated by the elasticity of the kinematic chain of the prosthesis as a whole.

При ходьбе попеременные наклоны голени (или протеза голени) вперед и назад переводят поршень 3 в дистальное (необходимое для переднего толчка) и проксимальное (необходимое для восприятия заднего толчка) положения относительно втулки 2. В любом случае демпфирующая среда смягчает походку, исключает провисание носка протеза 1 стопы в начале фазы переноса и в совокупности с прочими деталями рекуперативно-демпфирующего узла в существенной части рекуперирует энергию переката стопы. When walking, alternating tilt of the lower leg (or lower leg prosthesis) forward and back translates the piston 3 into the distal (necessary for the front push) position relative to the sleeve 2. In any case, the damping medium softens the gait, eliminates sagging of the prosthesis sock 1 foot at the beginning of the transfer phase and in conjunction with other parts of the regenerative-damping unit in a significant part recovers the energy of the roll of the foot.

Демпфирование и рекуперация будут обеспечены путем:
сжатия-растяжения вязкоэластичного материала в зазоре между втулкой 2 и поршнем 3 - в протезах согласно фиг. 1-5;
частичного прямого и обратного перетекания вязкотекучего материала через кольцевой зазор между штоком 4 и стенкой отверстия в кольцевой перегородке 7 между дистальной и проксимальной полостями гидроцилиндра, ограниченного втулкой 2 и торцовыми стенками поршня 3, и соответствующего повышения гидростатического давления в полости, объем которой возрастает, - в протезах согласно фиг. 6-16:
попеременного создания разрежения в проксимальной надпоршневой полости и нагнетания воздуха в зазор между стенками 9 и 10 при соответствующих перемещениях золотника 11 - в протезах согласно фиг. 17-21;
аналогичных описанному выше процессов - в протезах согласно фиг. 22-26.Damping and recovery will be ensured by:
compression-tension of a viscoelastic material in the gap between the sleeve 2 and the piston 3 in the prostheses according to FIG. 1-5;
partial direct and reverse flow of viscous fluid through the annular gap between the stem 4 and the hole wall in the annular partition 7 between the distal and proximal cavities of the hydraulic cylinder bounded by the sleeve 2 and the end walls of the piston 3, and a corresponding increase in hydrostatic pressure in the cavity, the volume of which increases, - the prostheses of FIG. 6-16:
alternately creating a vacuum in the proximal supra-piston cavity and forcing air into the gap between the walls 9 and 10 with the corresponding movements of the spool 11 in the prostheses according to FIG. 17-21;
similar to the processes described above - in the prostheses according to FIG. 22-26.

Предложенный протез обладает промышленной применимостью, поскольку в любой из форм выполнения может быть изготовлен промышленным путем и подогнан под конкретные условия протезирования. The proposed prosthesis has industrial applicability, since in any form it can be manufactured industrially and adapted to the specific conditions of the prosthetics.

Claims

1. An ankle prosthesis having an articulated prosthetic foot, ankle prosthesis and a regenerative damping unit having a cylindrical sleeve that can be connected proximal to a body receiver or lower leg prosthesis and within which a regenerative damping device is installed, characterized in that the ankles are combined with the cylindrical sleeve of the regenerative damping unit, the regenerative damping device is made on the basis of a piston with a rod, in the cavity of the specified sleeve a damping medium is placed, and said sleeve and stem in the distal parts are connected to the prosthesis of the foot by hinges successively arranged in the direction from the toe to the heel so that these parts form a parallelogram support mechanism.

2. The prosthesis according to claim 1, characterized in that both hinges are cylindrical and have perpendicular to the sagittal plane parallel to the axis of rotation.

3. The prosthesis according to claim 1, characterized in that at least one hinge is made elastic.

4. The prosthesis according to claim 1, characterized in that both hinges are made spherical, and the cylindrical sleeve in the distal part has lateral protrusions-stops.

5. The prosthesis according to claim 1, characterized in that the piston of the regenerative damping device is mounted relative to the wall of the cylindrical sleeve with a gap that is filled with a damping medium in the form of a viscoelastic polymer material.

6. The prosthesis according to claim 1, characterized in that the recuperative-damping device is made in the form of a double-acting hydraulic cylinder, in which the body is a cylindrical sleeve equipped in the middle with an annular partition with a central hole, the rod is freely passed through the specified hole, the piston is made in the form of two disks rigidly connected with the rod located on opposite sides of the specified partition, and the cavity between the indicated disks is filled with a damping medium in the form of a viscous flowing material.

7. The prosthesis according to claim 1, characterized in that the recuperative-damping device is made in the form of a double-acting hydraulic cylinder, in which the body is a cylindrical sleeve equipped in the middle with an annular partition with a central hole, the rod is freely passed through the specified hole, the piston is made in the form of two membranes that are located on opposite sides of the specified partition and are rigidly connected in the centers with the rod and around the perimeter with the wall of the sleeve, and the cavity between the membranes is filled with a damping redoy a viscous material.

8. The prosthesis according to claim 7, characterized in that the distal membrane is connected to the rod through an additional spherical hinge.

9. The prosthesis according to claim 7, characterized in that the distal membrane on the lower side is connected to the stem through an additional elastic hinge.

10. The prosthesis according to claim 7, characterized in that the hinges connecting the sleeve and the piston rod with the prosthesis of the foot are installed in the prosthesis of the foot at the level of not more than half of its height.

11. The prosthesis of claim 10, characterized in that said hinges are installed near the sole of the prosthetic foot.

12. The prosthesis according to claim 1, characterized in that the regenerative damping device is made in the form of a pneumatic cylinder, in which the body is a cylindrical sleeve, equipped in the proximal supra-piston part with two annular partitions with central holes and counter-oriented saddles, between which there is a spring-loaded air valve valve, and the damping medium is air.

13. The prosthesis according to claim 1, characterized in that the recuperative-damping device is made in the form of a double-acting pneumatic cylinder, in which the outer case is a cylindrical sleeve provided in the middle part with at least one radial protrusion and proximal and distal rigidly connected to such a protrusion passive pistons, and the inner housing is a piston, which is made with a longitudinal groove in the side wall to accommodate the specified radial protrusion and covers these passive pistons with axial clearance orams and end parts of which have double walls with central openings and counter-oriented saddles and spring-mounted spools of air valves located between pairs of adjacent saddles, and air serves as a damping medium.