RU2639024C2

RU2639024C2 - Способ регулировки давления

Info

Publication number: RU2639024C2
Application number: RU2015108751A
Authority: RU
Inventors: Людер МОСЛЕР; Марк ШЕНЕМЕЙЕР
Original assignee: Отто Бок Хелткэр Гмбх
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2017-12-19
Also published as: CN104582641B; BR112015002934A2; RU2015108751A; EP2884948A1; CN104582641A; DE102012016197B4; WO2014026749A1; US20150230944A1; DE102012016197A1; EP2884948B1

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способу регулировки давления в объеме (52) между телом (50) протеза и прокладкой (48) или конструктивным элементом протезной системы и ампутационной культей в вакуумной системе для закрепления протезной системы. Способ содержит этапы: а) определение величин (4) давления, являющихся мерой давления в объеме (52) в разные моменты времени, и запись определенных величин давления, б) определение максимального (12) и минимального значения (14) среди зафиксированных величин давления, в) определение величины (16) разности по максимальному (12) и минимальному значению (14), г) сравнение величины (16) разности с заранее определенным первым предельным значением и д) активация насоса для откачки текучей среды из объема (52), если величина (16) разности выше заранее определенного первого предельного значения. При этом первое предельное значение не зависит от состояния движения и не зависит от абсолютного значения давления, действующего в объеме. Техническим результатом является упрощение регулирования давления в объеме вакуумной системы с целью создания оптимального давления для соответствующего состояния. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относится к способу регулировки давления в объеме в вакуумной системе.

Для надежного закрепления протезных систем, которые должны заменять ампутированные конечности на ампутационной культе пациента, из уровня техники известен ряд различных возможностей. При этом сначала на ампутационную культю можно натянуть, например, прокладку, например, из эластичного материала, как-то: силикон. Последний обеспечивает ощущение удобства при носке, а благодаря эластичности он в состоянии принять оптимальную контурную форму для соответствующей ампутационной культи. Затем на этой прокладке должно устанавливаться собственно тело протеза, на котором находится продолжение структуры протеза. Часто это достигается с помощью вакуума, благодаря которому протезная система удерживается на ампутационной культе. При этом сила вакуума, действующая в этом объеме, является как определяющей для надежного закрепления протеза на ампутационной культе, так и для ощущения пациентом удобства при носке протеза. Поэтому большое значение имеет, возможно, более оптимальная регулировка этого вакуума или давления, действующего в объеме.

Если протез удерживается на ампутационной культе пациента за счет вакуума, говорят о вакуумной системе. При этом вакуум создается между прокладкой, натянутой на ампутационную культю, и телом протеза. Однако альтернативно возможно также, например, чтобы вакуум создавался непосредственно между телом протеза или другим конструктивным элементом протезной системы и голой ампутационной культей. Для этого объем, естественно, должен герметизироваться, что может быть осуществлено, например, с помощью рабочей кромки уплотнения из уплотнительного материала, например силикона, устанавливаемого на верхнем конце тела протеза. Наряду с этими обеими наиболее распространенными возможностями закрепления протеза на ампутационной культе пациента с помощью вакуума допускается также множество других возможностей.Если вакуум устанавливается слишком глубоким, т.е. если давление в объеме слишком мало, то, хотя надежное закрепление протеза на ампутационной культе обеспечено, все же, в частности, при долгом сидении или при других длительных состояниях отсутствия нагрузки у пациента при известных условиях возникает болезненное ощущение при носке протеза. Если же в объеме, наоборот, создается слишком низкий вакуум, т.е. давление в объеме слишком велико, пациент зачастую испытывает ощущение незакрепленности или нестабильности протеза. Поэтому в современных протезных системах часто уже предусмотрены вакуумные насосы, которые с помощью связи по текучей среде соединены с внутренним пространством тела протеза, так что с помощью вакуумных насосов после подсоединения протезной системы в объеме между прокладкой и протезной системой удается создать разрежение.

При использовании протеза, например, при ходьбе, с каждым шагом наступают фазы растяжения и сжатия, создающие, в частности, нагрузку на соединение между ампутационной культей, или протянутой по ней прокладкой, и телом протеза. При этом объем между ампутационной культей или прокладкой и телом протеза, как правило, нестабилен, поскольку он содержит, например, тканые слои или эластичные материалы, так что здесь могут образоваться промежуточные объемы, сжимаемые между обоими слоями, или даже может произойти частичное отделение прокладки от тела. В дальнейшем растягивающие и сжимающие усилия, создающиеся при пользовании протезом, приводят к некоторым колебаниям объема в вакуумной системе. Поскольку этот объем в оптимальном случае герметизирован, внутри объема происходят колебания давления.

Из уровня техники известен ряд возможностей управления давлением в объеме.

Из патента США US 2006/0212128 А1 известно, что предусматриваются верхнее и нижнее предельные значения вакуума. При этом измеряется разность между давлением в объеме и давлением окружающей среды вокруг протезной системы. Эта разность давлений должна располагаться между обоими установленными предельными значениями. Если разность давлений слишком мала, что может случиться, например, из-за утечек или небольших неплотностей, насос активируется до тех пор, пока разность давлений не достигнет верхнего предельного значения. Аналогичные решения предлагаются также в патентах США 8007543 В2, US 20011/0060421 А1 и US 2010/0312631 А1.

Однако, в частности, протезы ноги подвержены при использовании значительным колебаниям давления, поскольку при ходьбе с таким протезом на протез по меньшей мере временами давит весь вес пациента. Да и давление внутри объема между прокладкой, натянутой на ампутационную культю, и протезной системой подвержено при этом значительным колебаниям. Следовательно, возможно, чтобы давление кратковременно оказывалось за пределами, определенными предельными значениями, без причинения ущерба. Кроме того, оптимальное давление в объеме зависит от состояния движения протеза. Если пациент, например, долгое время сидит, давление может повыситься, так что разность между давлением, действующим в объеме, и давлением окружающей среды вокруг протеза понизится. В результате уменьшится также удерживающая сила, воздействующая на протезную систему посредством вакуума. Однако поскольку протез в этом состоянии не подвергается нагрузке, ощущения неудобства при носке у пациента не появляется. Подкачки вакуума в этом состоянии не требуется.

Для различения таких состояний движения друг от друга в WO 2008/073286 А1 и в патенте США 2011/0125291 А1 предлагается интегрировать в протезную систему компьютер, причем чтобы во временной характеристике изменения давления в отдельных состояниях движения распознавались определенные характеристики и в основу каждого из распознанных таким образом состояний движения закладывались специальные предельные значения, между которыми должно было бы располагаться измеренное давление.

Таким образом, хотя для разных состояний движения используются соответствующие подогнанные величины давления, устройство и способ управления являются все же дорогостоящими и требующими тем самым больших затрат от пациентов. Кроме того, способ чреват ошибками и нуждается в тщательном техобслуживании. Конечно, отдельные характеристики изменения давления в разных состояниях движения, например при стоянии, сидении, беге или ходьбе, от пациента к пациенту варьируются, так что вполне возможно, чтобы компьютер не обнаруживал соответствия того или иного измеренного давления записанным сравнительным характеристикам изменения давления.

Таким образом, в основу изобретения положена задача предложить способ регулировки давления в объеме в вакуумной системе, который прост в исполнении, дает надежные и воспроизводимые результаты и, кроме того, создает для соответствующего состояния, возможно, более оптимальное давление.

Изобретение решает поставленную задачу подобным способом, включающим следующие этапы:

а) определение величин давления, являющихся мерой давления в объеме в разные моменты времени, и запись определенных величин давления,

б) определение максимального и минимального значений среди зафиксированных величин давления,

в) определение величины разности по максимальному и минимальному значениям,

г) сравнение величины разности с заранее определенным первым предельным значением и

д) активация насоса для откачки текучей среды из объема, если величина разности выше первого заранее определенного предельного значения.

В результате большинство состояний движения протеза ноги, например при ходьбе и беге, имеют периодическую, т.е. повторяющуюся во времени характеристику изменения давления внутри объема в вакуумной системе. Так, например, при нагрузке на протез давление в объеме будет повышаться, так что разность между давлением, действующим в объеме, и давлением окружающей среды вокруг протеза убывает. Однако если протез не находится под нагрузкой, а основание протеза находится в фазе колебания, давление в объеме упадет, и разность между давлением, действующим в объеме, и выходным давлением, окружающим протезную систему, возрастет. В основе изобретения лежит понимание того, что независимо от состояния движения разность между максимальным и минимальным значениями полученных таким образом величин давления не должна превышать первое заранее определенное предельное значение.

Это первое заранее определенное предельное значение обычно рассматривается как независимое от абсолютного значения давление, действующее в объеме. Таким образом, для величины разности давлений безразлично, медленно ли прогуливается пациент, например, или бежит быстро. Пока разность меньше первого заранее определенного предельного значения, гарантировано, что протез имеет надежную опору на ампутационную культю, а пациент, помимо этого, ощущение удобной и надежной носки.

Когда пациент со своей протезной системой, например, сидит на стуле, величина разности давлений очень мала. До периодически повторяющейся характеристики изменения давления дело не доходит, так что давление, действующее в объеме, является почти постоянным. Если бы протезная система имела утечку, через которую окружающий воздух мог бы, например, проникать в вакуумную систему, давление в объеме все больше приближалось бы к давлению окружающей среды. Однако поскольку протез не испытывает нагрузки, по меньшей мере в широких пределах давления проблемы не возникает, и ощущения неудобства или неприятного ощущения при носке не появляется. Поскольку разность между максимальным и минимальным значениями определенных величин давления при этом процессе не изменяется, насос при способе согласно изобретению не активируется.

Если же пациент поднимается из своего сидячего положения и начинает ходить, происходят периодически повторяющиеся колебания давления, так что разность между максимальным и минимальным значениями записанных величин давления сильно возрастает. При этом величина разности давлений может превысить первое заранее определенное предельное значение, так что насос активируется, и текучая среда из объема отсасывается. Таким образом, давление внутри объема уменьшается, а разность давлений тем самым повышается до давления окружающей среды вокруг протезного устройства.

Однако чем больше уменьшается давление внутри объема, тем меньше становятся временные колебания в характеристике изменения давления внутри объема. Это означает, что, если насос активируется, величина разности давлений между максимальным и минимальным значениями записанных величин давления уменьшается. Тем самым в зависимости от состояния движения протеза, или пациента, носящего протез, оптимальное давление устанавливается без необходимости распознания состояний движения, записи моделей характеристик изменения давления или разных предельных значений для разных видов движения.

В предпочтительном варианте осуществления величины давления записываются по принципу First-in-first-out (первым вошел, первым вышел), и записывается только заранее определенное максимальное число величин давления. Когда это максимальное число достигнуто, для вновь записываемой величины давления старейшая величина давления стирается. Это соответствует уже упомянутому принципу First-in-first-out. Таким образом, добиваются того, чтобы записанные величины давления были самыми актуальными и тем самым наилучшим образом воспроизводили актуальное состояние протеза.

Предпочтительным образом минимальное, максимальное значения и величина разности давлений определяются в разные моменты времени, а этапы производства г) и д) выполняются для каждой определенной величины разности давлений. Максимальные, минимальные значения и величины разности давлений определяются в разные моменты времени, предпочтительным образом по времени следующие друг за другом возможно более плотно. Кроме того, для каждой величины давления, определенной таким путем, предпочтительным образом производится сравнение с первым заранее определенным предельным значением, так что в случае необходимости для каждой определенной величины разности давления может даже произойти активация насоса. Тем самым гарантировано, что на изменения в характеристике изменения давления может быть отреагировано актуально, так что ошибочные регулировки давления в объеме могут быстро обнаруживаться и устраняться. Предпочтительным образом в каждую секунду определяются по меньшей мере 10, особенно предпочтительно, по меньшей мере 50, или, максимум, по меньшей мере 100, величин разности давлений.

Предпочтительным образом максимальное, минимальное значения и величина разности давлений определяются с регулярными временными интервалами, предпочтительно после записи каждой величины давления. Путем регулярного определения величины разности давлений достигают особенно эффективного контроля давления в объеме. Конечно, целесообразно, чтобы между двумя последовательными определениями соответствующей величины разности давлений определялись и записывались новые величины давления. В противном случае при двух последовательных определениях величин разности давлений достигался бы одинаковый результат. Для обеспечения возможно более непрерывного контроля давления в объеме и одновременного достижения возможно более быстрой реакции на колебания величины разности давлений предпочтительно, чтобы после каждой записи величины давления заново определялись соответствующие максимальное и минимальное значения, а по ним величина разности давлений, и чтобы последняя сравнивалась с первым заранее определенным предельным значением, а при известных условиях активировался насос.

Предпочтительным оказалось, чтобы насос деактивировался, когда величина разности давлений становится меньше первого заранее определенного предельного значения. Этим добиваются того, чтобы давление, установленное в объеме таким образом, было достаточно большим, чтобы обеспечить надежную фиксацию и надежное функционирование протеза на ампутационной культе и одновременно достаточно малым, чтобы предотвратить появление у пациента припухлостей, мест сжатия и других неудобств при носке протеза.

Если пациент передвигается с протезом одной ноги, фактическая величина разности давлений между максимальным и минимальным значениями записанных величин давления, в частности, зависит от давления, установленного в объеме. Чем меньше давление в объеме, т.е. чем больше разность между этим давлением и давлением, окружающим протезное устройство, или вакуумную систему, тем меньше величина разности давлений. В ранее описанных способах величина разности давлений контролировалась лишь на предмет того, не превышает ли она первое заранее определенное предельное значение. Однако, в частности, в случае, если пациент передвигается с протезом, величина разности давлений может быть и чересчур малой. Это, в частности, тот случай, когда давление в объеме упало исключительно сильно, что, в частности, может привести к нарушениям комфортности носки. Поэтому в одном из предпочтительных вариантов осуществления способа давление в объеме повышается, если величина разности давлений становится меньше его второго заранее определенного предельного значения. Повышение давления в объеме может быть достигнуто, например, путем включения насоса в противоположном направлении, так чтобы он не откачивал никакой текучей среды из объема, а закачивал ее в объем. Альтернативно этому может быть также открыт клапан, предусмотренный для этого.

Однако в этом случае величина разности давлений предпочтительным образом продолжает наблюдаться. В состоянии движения протеза в этом случае повышается именно величина разности давлений между максимальным и минимальным значениями записанных величин давления. Однако если протез не находится в движении, поскольку пациент, например, длительное время сидит, величина разности давлений остается весьма незначительной, так что повышение давления в объеме без дальнейшего контроля величины разности давления могло бы привести к полному отделению протеза от ампутационной культи. Во избежание этого давление, повышающее величину разности давлений, предпочтительным образом контролируется с тем, чтобы таким образом можно было установить, не изменяется ли оно при повышении давления. Если этого не происходит, повышение давления заканчивается.

Предпочтительным образом способ дополнительно содержит следующие этапы:

е) получение среднего значения записанных величин давления,

ж) получение сравнительного результата путем сравнения среднего значения с третьим заранее определенным предельным значением из) активация насоса в зависимости от результата сравнения.

Эти этапы производства, в частности, разумны, для случая, когда пациент длительный период времени не пользуется протезом, например сидит. В этом случае в результате утечки может произойти подъем давления внутри объема, так что величина разности между давлением в объеме и окружающим давлением вокруг протеза уменьшится. Это может привести к тому, что в случае, когда пациент после сидения снова сдвинется, например встанет и пройдется, в объеме будет слишком малое разрежение, т.е. слишком высокое давление, так что при известных условиях надежное пользование протезом более не гарантировано. Во избежание этого среднее значение записанных величин давления вычисляется и сравнивается с третьим заранее определенным предельным значением. Управление насосом осуществляется в зависимости от результата сравнения, полученного таким образом.

При этом величины давления определяются нахождением разности между давлением окружающей среды вокруг протезной, или вакуумной, системы, и давлением, действующим в объеме, а насос активируется, если среднее значение становится меньше третьего заранее определенного предельного значения. Если величины давления определяются таким образом, утечка приводит к подъему давления внутри объема в вакуумной системе и тем самым к уменьшению соответствующей величины давления. Поэтому насосу приходится активироваться, если среднее значение записанных величин давления опускается ниже третьего заранее определенного предельного значения.

Альтернативно этому величины давления могут находиться путем определения давления в объеме, а насос активируется, если среднее значение становится больше третьего заранее определенного предельного значения. В этом случае используются датчики абсолютного давления с тем, чтобы определить абсолютное давление внутри объема. Разность относительно давления окружающей среды вокруг протеза в этом случае не определялась бы. Однако повышение давления внутри объема в этом случае имеет следствием повышение величин давления, так что насосу приходится активироваться, если среднее значение становится больше третьего заранее определенного предельного значения.

Независимо от метода измерения отдельных величин давления предпочтительным оказалось, чтобы среднее значение было скользящим средним значением. Это означает, что, например, все записанные величины давления всегда могут использоваться для определения среднего значения.

В порядке альтернативы вышеописанным возможностям насос может активироваться также в том случае, если среднее значение, определенное таким образом, повысилось на заранее определенную величину. Однако поскольку решающим параметром комфортности при носке и надежного использования протеза является величина разности давлений, деактивация протеза в том случае, если величина разности давлений меньше заранее определенного предельного значения, является предпочтительной по сравнению с этой возможностью. Естественно, возможна также комбинация обоих критериев.

Вакуумный насос, установленный в протезной системе, обладает конструктивно обусловленной максимальной разностью давлений, которую он может создать между давлением в объеме в вакуумной системе и давлением окружающей среды. Поэтому, в частности, в том случае, когда величины давления определяются как величина разности давления, средняя величина может контролироваться также на предмет того, не приблизилась ли она почти вплотную к заданному максимальному давлению, конструктивно обусловленному насосом. Если это произошло, и никакого другого критерия для отключения насоса не последовало, то во избежание перегрузки насоса его можно было бы также отключить по одной только этой причине. Дальнейшее снижение давления внутри объема для соответствующего насоса конструктивно невозможно, так что дальнейшее снижение давления не может быть достигнуто. Во избежание перегрузки насоса в этом случае его следует отключить.

Вместо предусмотренного заранее максимального давления, обусловленного конструкцией насоса, можно было бы рассмотреть изменение средней величины во время качания. При активированном насосе средняя величина полученного давления должна была бы заметно изменяться. Если этого больше не происходит, то это явный признак того, что насос достиг своей предельной мощности, и дальнейшая откачка никакого ощутимого эффекта больше не даст. Для экономии энергии и во избежание ненужной шумовой нагрузки на пациента насос следовало бы отключить и в этом случае. Все эти возможности могут быть реализованы и при известных условиях скомбинированы друг с другом в результате обработки определенных средних величин и с помощью соответствующего устройства управления, которое может быть установлено в протезной системе.

Ниже пример выполнения настоящего изобретения более подробно поясняется со ссылкой на чертеж, на котором

фиг. 1 изображает блок-схему способа согласно первому примеру выполнения настоящего изобретения,

фиг. 2 и 3 - характеристики разных величин, измеренных во время осуществления способа согласно другому примеру выполнения настоящего изобретения,

фиг. 4 - характеристика изменения давления при управлении согласно уровню техники по сравнению с управлением согласно примеру выполнения настоящего изобретения,

фиг. 5 - схематичный разрез фрагмента протезной системы, установленной на ампутационной культе и

фиг. 6 - фиг. 5 после создания вакуума.

На фиг. 1 в виде блок-схемы схематично показано осуществление способа согласно первому примеру выполнения настоящего изобретения. Способ начинается в момент 2 времени, используемый как момент пуска, Timer Event или Trigger. После этого происходит определение соответствующей величины 4 давления, являющейся мерой давления в объеме. Это может производиться, например, с помощью датчиков абсолютного давления или разности давлений, причем датчик разности давлений определяет разность между давлением окружающей среды вокруг протеза и давлением в объеме. Кроме того, величина давления, полученная таким путем, записывается в элементе памяти. После того как в элементе памяти уже будет записано заранее определенное число величин давления, предпочтительно, старейшая величина давления, из памяти удаляется. Это соответствует, предпочтительно, используемому так называемому принципу First-in-first-out.

Затем в блоке 6 вычисления среднего значения определяется среднее значение 8 всех записанных величин давления. Это может быть арифметическое среднее значение или с учетом определенных обстоятельств - средневзвешенная величина. Средневзвешенные величины, предпочтительно, используются особенно в том случае, когда отдельные величины были записаны в точках измерения, не равноудаленных по времени. Разные по длительности временные интервалы между отдельными величинами давления должны приниматься в расчет путем образования средневзвешенной величины. Таким образом, по разности максимального 12 и минимального значения 14 определяется величина 16 разности. Среднее значение 8 и величина 16 разности при дальнейшем осуществлении способа используются для управления насосом, отвечающим за регулировку давления в объеме.

Для этого при первом сравнении 18 в примере выполнения, показанном на фиг. 1, среднее значение 8 сравнивается с третьим заранее установленным предельным значением. В том случае, если величины давления записываются датчиками разности давлений, уменьшение величины давления означает подъем давления внутри объема, поскольку разность между давлением в объеме и давлением окружающей среды вокруг протеза сокращается. Если разность становится слишком незначительной, насос должен активироваться для создания достаточно сильного давления в объеме между прокладкой, протянутой по ампутационной культе, и протезной системой.

Следовательно, при первом сравнении 18 среднее значение 8 сравнивается с третьим заранее установленным предельным значением. Если среднее значение 8 в изображенном примере выполнения меньше третьего предельного значения, то это вызывает активацию 22 насоса, что показано первым указателем 20 процесса. Если среднее значение 8 больше третьего заранее определенного предельного значения, то при втором сравнении 24 величина 16 разности сравнивается с первым заранее определенным предельным значением. В том случае, если величина 16 разности больше первого заранее определенного предельного значения, то при проверке 26 определяется, не достигло ли уже среднее значение 8 возможного предельного значения, конструктивно обусловленного насосом. Если этого не произошло, указатель 28 также ведет к активированию 22 насоса. В результате давление в объеме между прокладкой и протезным элементом уменьшается, так что, поскольку речь в данном случае идет об измерениях разности давлений, среднее значение 8 записанных давлений возрастает. Следствием этого является уменьшение величины 16 разности.

Если же среднее значение, наоборот, достигло максимума мощности данного насоса, то дальнейшее повышение среднего значения 8 и связанное с ним снижение давления внутри объема с помощью используемого насоса становится более невозможным, так что способ следует указателю 30, который ведет к тому, чтобы насос не активировался, что показано прямоугольником 32.

В том случае, если при втором сравнении 24, при котором величина 16 разности сравнивается с первым заранее определенным предельным значением, обнаруживается, что величина 16 разности меньше первого заранее определенного предельного значения, то при проверке 34 определяется, соответствует ли максимальное значение 12 минимальному значению 14. Если это не так, то указатель 36 ведет к прямоугольнику 32, так что насос не активируется. Однако если минимальное значение 14 соответствует максимальному значению 12, то величина разности в пределах точности измерения почти равна нулю. В этом случае может произойти повышение 38 давления, вследствие чего давление в объеме повышается, а среднее значение 8 тем самым понижается. С помощью этого способа в любом состоянии движения протеза в объеме вакуумной системы достигается оптимальное давление.

На фиг. 2 и 3 в виде сплошной линии среднее значение 8, соответственно, показано в функции времени. Над соответствующим средним значением 8 в виде тонких сплошных штрихов показано максимальное значение, а под средним значением 8 - минимальное значение 14. При этом повышение среднего значения 8 означает, соответственно, сильное разрежение в объеме в вакуумной системе и тем самым - прочную фиксацию протеза. Видно, что диаграммы на фиг. 2 и 3 разделены на три области I, II и III.

В областях I и III разность между минимальным 14 и максимальным значением 12, соответствующая величине 6 разности, меньше первого заранее определенного предельного значения, так что в этих областях никакой активации насоса не происходит. В области II на фиг. 2 и 3 величина 16 разности больше первого заранее установленного предельного значения, так что в области II активация, соответственно, происходит. Следствием этого является повышение среднего значения 8, а в нем при большем времени t - уменьшение величины 16 разности.

Однако в примерах выполнения настоящего изобретения, показанных на фиг. 2 и 3, насос не деактивируется, как только величина 16 разности становится меньше заранее определенного предельного значения. Если бы это произошло, средняя величина 8 в соответствующей области III не могла бы повышаться дальше. В данном случае выбран другой критерий деактивации насоса.

В частности, на фиг. 2 видно, что в области I происходит заметное частичное снижение среднего значения 8. Это может произойти, например, из-за утечки, в результате которой текучая среда может проникнуть в объем. Следствием этого является уменьшение среднего значения 8, по которому можно понять, что среднее значение, а тем самым и величины давления присутствуют в виде величин разности давления, представляющих собой разность между давлением окружающей среды вокруг протеза и давлением в объеме. Следовательно, уменьшение среднего значения 8 означает повышение давления в объеме.

Как на фиг. 2, так и на фиг. 3, как среднее значение 8, так и минимальное 14 и максимальное значение 12, изображены в виде штриховых линий таким образом, как они формировались бы без активации насоса. Видно, что на обеих фигурах среднее значение 8 более или менее сильно убывает, а соответствующая величина 16 разности в зависимости от времени сильно прибывает. Это вызвало бы ощущение неудобства и ненадежности в носке, поскольку пациент ощутил бы незакрепленность, нестабильность протеза и нагрузку, не сулящую ничего хорошего.

С помощью настоящего способа достигается управление давлением в объеме между прокладкой и протезным элементом, довольствующееся несколькими измеренными величинами, функционирующее репродуктивно, а к тому же просто реализуемое в конструктивном отношении и в отношении техники автоматического управления.

На фиг. 4 среднее значение 8 показано также в функции времени. Однако при этом средняя величина 8 в характеристике, изображенной на фиг. 4, соответствует давлению, управляемому согласно уровню техники. При этом насос управляется таким образом, чтобы средняя величина 8 постоянно располагалась между наперед установленными минимальным 40 и максимальным значением 42. В левой области средняя величина 8 находится явно ниже минимального значения 40, так что насос активируется. В результате текучая среда из объема удаляется, так что происходит разрежение, о котором дает знать однозначное увеличение среднего значения 8. Насос деактивируется лишь тогда, когда среднее значение 8 достигнет максимального значения 42. После этого происходит снижение среднего значения 8, что, может случиться, например, вследствие утечек. Однако они показаны на фиг. 4 сильно преувеличенными. Уменьшение разрежения, сопутствующее уменьшению среднего значения 8, в реальном случае может продолжаться в течение нескольких часов и зависит, среди прочего, от состояния нагрузки на протез.

Как только среднее значение 8 в правой области фиг. 4 снова достигнет заранее определенного минимального значения 40, насос снова активируется, так что среднее значение 8 снова возрастает.

Кроме того, на фиг. 4, как на фиг. 2 и 3, изображены максимальные 12 и минимальные значения 14. Видно, что величина 16 разности между максимальным 12 и минимальным значением 14, в частности, в левой области фиг. 4, в которой среднее значение 8 возрастает, относительно велика, так что насос с помощью способа согласно примеру выполнения настоящего изобретения активировался бы для достижения более сильного разрежения в объеме в вакуумной системе. В частности, в области 44, располагающейся перед самым достижением средним значением 8 заранее определенного максимального значения 42, величина 16 разности между максимальным 12 и минимальным значением 14 все же относительно незначительна, так что в этой области согласно примеру выполнения настоящего изобретения уже произошло бы отключение насоса. В дальнейшем это привело бы к меньшей и, в частности, более краткой шумовой нагрузке на пациента со стороны насоса. Кроме того, в объеме создавалось бы не такое сильное разрежение, какое уже было бы достаточным для действующего состояния нагрузки на протез.

В области уменьшения среднего значения 8 на фиг. 4 явно видно, что величина 16 разности между максимальным 12 и минимальным значением 14 сильно возрастает. В этой области насос согласно примеру выполнения настоящего изобретения снова активировался бы, так что такого сильного уменьшения разрежения, какое показано на фиг. 4, следовало бы избегать. Для пациента это означало бы явно меньшие колебания установленного разрежения и тем самым также явно меньшие колебания сил, действующих на его ампутационную культю. В результате комфортность носки протеза явно повышается.

На фиг. 5 показан фрагмент схематичного изображения разреза. Видна ампутационная культя 46, которая обтянута прокладкой 48. Последняя расположена в теле 50 протеза, причем между прокладкой 48 и телом 50 протеза имеется объем 52.

Этот объем 52 по связи 54 по текучей среде соединен с насосом 56, с помощью которого в объеме 52 создается разрежение. Это показано на фиг. 6. После активации насоса 56 в объеме 52 создается разрежение, благодаря которому ампутационная культя 46 и натянутая на нее прокладка 48 втягиваются в тело 50 протеза и подгоняются под форму тела протеза. Видно, что объем 52 имеет самый малый размер. С помощью разрежения, действующего в этом объеме 52, прокладка 58 с находящейся в ней ампутационной культей 46 удерживаются в теле 50 протеза.

Перечень позиций

I, II, III область

Т время

2 момент времени

4 определение величины давления

6 получение среднего значения

8 среднее значение

10 анализ экстремумов

12 максимальное значение

14 минимальное значение

16 величина разности

18 первое сравнение

20 указатель процесса

22 активация насоса

24 первое сравнение

26 проверка

28 указатель

30 указатель

32 прямоугольник

34 проверка

36 указатель

38 повышение давления

40 минимальное значение

42 максимальное значение

44 область

46 ампутационная культя

48 прокладка (Liner)

50 тело протеза

52 объем

54 связь по текучей среде

56 насос

Claims

1. Способ регулировки давления в объеме (52) между телом (50) протеза и прокладкой (48) или конструктивным элементом протезной системы и ампутационной культей в вакуумной системе для закрепления протезной системы, причем способ содержит следующие этапы:

а) определение величин (4) давления, являющихся мерой давления в объеме (52), в разные моменты времени, и запись определенных величин давления,

б) определение максимального (12) и минимального значения (14) среди зафиксированных величин давления,

в) определение величины (16) разности по максимальному (12) и минимальному значению (14),

г) сравнение величины (16) разности с заранее определенным первым предельным значением и

д) активация насоса (56) для откачки текучей среды из объема (52), если величина (16) разности выше заранее определенного первого предельного значения,

при этом первое предельное значение не зависит от состояния движения и не зависит от абсолютного значения давления, действующего в объеме.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величины давления записывают по принципу First-in-first-out (первым вошел, первым вышел), причем записывают только заранее определенное максимальное число величин давления.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что максимальное значение (12), минимальное значение (14) и величину (16) разности определяют в разные моменты времени, причем этапы г) и д) выполняют для каждой определенной величины разности давлений.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что максимальное значение (12), минимальное значение (14) и величину (16) разности определяют с регулярными временными интервалами, предпочтительно после записи каждой величины давления.

5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что насос (56) деактивируют, когда величина (16) разности становится меньше первого заранее определенного предельного значения.

6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что давление в объеме (52) повышают, если величина (16) разности меньше второго заранее определенного предельного значения.

7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся дополнительными этапами:

е) вычисление среднего значения (8) записанных величин давления,

ж) получение сравнительного результата путем сравнения среднего значения (8) с третьим заранее определенным предельным значением и

з) активация насоса в зависимости от результата сравнения.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что величины давления определяют определением разности между давлением окружающей среды вокруг вакуумной системы и давлением, действующим в объеме (52), причем насос (56) активируют, если среднее значение (8) меньше третьего заранее определенного предельного значения.

9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что величины давления определяют путем определения давления в объеме (52), причем насос (56) активируют, если среднее значение (8) больше третьего заранее определенного предельного значения.

10. Способ по п. 7, отличающийся тем, что среднее значение (8) является скользящим средним значением.