RU2814526C2 - Вставка для протеза стопы - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к вставке для протеза стопы, являющейся частью комплекта для протезирования, например, у пациентов с ампутированной голенью. Вставка для протеза стопы содержит проксимальное крепежное устройство для фиксации вставки для протеза стопы на проксимальном компоненте или на пациенте, держатель, расположенный дистально относительно крепежного устройства и соединенный с крепежным устройством, и основную пружину, которая проходит в область передней части стопы и связана с держателем. Держатель установлен на основной пружине с возможностью наклона в сагиттальной плоскости. Между основной пружиной и держателем расположен задний ограничительный элемент, который ограничивает перемещение держателя от основной пружины. Ограничительный элемент выполнен с предварительным натяжением между 5% и 60% веса тела пользователя. Изобретение делает возможным оптимизированное поведение как при стоянии, так и при ходьбе, в частности при ходьбе обеспечивается достаточная стабильность без ущерба комфорту при ходьбе. 18 з.п. ф-лы, 16 ил.

Description

Данное изобретение касается вставки для протеза стопы с проксимальным крепежным устройством для фиксации этой вставки для протеза стопы на проксимальном компоненте или на пациенте, с держателем, расположенным дистально относительно крепежного устройства и соединенным с крепежным устройством; с основной пружиной, проходящей в область передней части стопы и соединенной с держателем.

Вставки для протеза стопы являются частью комплекта для протезирования, например, у пациентов с ампутированной голенью. Вставки для протеза стопы для достижения максимально естественного внешнего вида, а также для обеспечения дополнительной функциональности могут быть снабжены оболочкой или ортопедической косметикой, которая может быть выполнена из пластика. Эти вставки для протеза стопы могут быть закреплены на голеностопном суставе или бесшарнирно на трубке голени, или на ножке протеза голени. Это крепежное устройство как правило выполнено в виде так называемого пирамидального адаптера, с помощью которого могут настраиваться и фиксироваться множество корректировок и ориентаций указанной вставки для протеза стопы относительно проксимального компонента, т.е. трубки голени, приемной гильзы протеза или голеностопного сустава. Указанное крепежное устройство закреплено на держателе, на котором в свою очередь может быть расположена проходящая в направлении передней части стопы пружина, например, пружина в передней части стопы или покрывающая пружина. Для демпфирования удара при наступании на пятку предусмотрен упругий пяточный элемент, который закреплен на держателе, при необходимости с включением промежуточных элементов. Примеры протезной вставки описаны в EP 2420212 A1, EP 1976463 A1, US 2005/0038525 A1 или EP 2688522 B1.

Проблематичным для вставок для протеза стопы из уровня техники является наличие требуемого конструктивного пространства, неудовлетворительные параметры погружения, неравномерная характеристика перекатывания и трудности при компенсации неровностей. Кроме того, частично необходимо сложное формообразование, которое повышает затраты на изготовление и создает трудности для оптимального использования материала.

Задача данного изобретения состоит поэтому в том, чтобы предложить вставку для протеза стопы, которая делает возможным оптимизированное поведение как при стоянии, так и при ходьбе, в частности, при ходьбе обеспечивается достаточная стабильность без ущерба комфорту при ходьбе.

Согласно изобретению, эта задача решается посредством вставки для протеза стопы с признаками независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения и модификации данного изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы, в описании, а также на чертежах.

Указанная вставка для протеза стопы с проксимальным крепежным устройством для фиксации вставки для протеза стопы на проксимальном компоненте протеза или на самом пациенте; с расположенным дистально относительно крепежного устройства и соединенным с крепежным устройством держателем; и с основной пружиной, проходящей в область передней части стопы и связанной с держателем, предусматривает, что держатель установлен на основной пружине с возможностью наклона в сагиттальной плоскости, причем между основной пружиной и держателем расположен задний ограничительный элемент, который ограничивает перемещение держателя от основной пружины. Указанная вставка для протеза стопы выполнена либо как отдельная конструктивная часть, которая может фиксироваться на дистальном компоненте протеза, например, на трубке голени или на ножке протеза голени, либо вставка для протеза стопы может быть изготовлена как единое целое с соответствующим крепежным устройством для фиксации на пациенте или пользователе указанной вставки для протеза стопы, например, с устройством для остеоинтегрированной фиксации на пациенте, или же как интегральный компонент ножки протеза голени.

Указанная вставка для протеза стопы может служить, в частности, основой для остальных надстроек, таких как мехатронный протез сустава, ML-адаптер, адаптер для регулировки высоты каблука, гидравлический шарнирный блок или т.п.

Задний ограничительный элемент препятствует тому, чтобы держатель перемещался за однажды установленное ограничение от основной пружины. Указанный задний ограничительный элемент определяет максимальное расстояние от заднего конца держателя до основной пружины, в частности, до заднего конца основной пружины, однако, остается возможным обратное движение. Благодаря этому, с одной стороны, на прогиб вставки для протеза стопы при нагрузке на пятку или при ударе пяткой негативное влияние не оказывается или оказывается лишь пренебрежимо мало, а с другой стороны, при перекатывающемся движении или при наклоне вперед во время стояния обеспечивается достаточная стабильность при нагрузке на переднюю часть стопы, так что помимо возможной в принципе упругой податливости при стоянии ограничивается опрокидывание в сагиттальной плоскости в переднем направлении относительно горизонтальной оси.

Указанная основная пружина может быть выполнена как составная пружина с по меньшей мере одной дистальной пружиной и по меньшей мере одной проксимальной пружиной. В случае, например, двух дистальных пружин указанная ближняя дистальная пружина образует внутреннюю пружину, а дальняя дистальная пружина образует базовую пружину или донную пружину, которая предпочтительно проходит до пяточной области вставки для протеза стопы. Проксимальная пружина придана держателю или направляющему элементу для держателя. Все пружины выполнены, в частности, в виде пластинчатых пружин. Эти пластинчатые пружины могут иметь, по существу, прямоугольное поперечное сечение и в продольной протяженности имеют равномерную толщину или же изменяющуюся, в частности, сужающуюся в переднем направлении толщину. Указанные пружины в области передней части стопы могут быть выполнены прорезными, чтобы предоставить возможность медиально-латерального наклона протезной ступни, или чтобы образовать отверстие или надрез, например, чтобы можно было поместить носковый ремешок сандалии или подобной обуви.

Указанные дистальная пружина и проксимальная пружина в одном варианте выполнения закреплены на расстоянии друг от друга с образованием свободного пространства, чтобы сделать возможным прогиб протезной ступни при нагрузке и использовать отдельные упругие свойства отдельных пружин. Эти пружины выполнены, в частности, из композитного материала, в частности, из пластика на волокнистой основе. Такие пружины могут быть изготовлены из заделанных в матрицу стекловолокон, углеродных волокон, арамидных волокон, кевларовых волокон, волокон дайнима или иных, в частности, высокопрочных волокон, или из их комбинаций.

В одной модификации данного изобретения дистальная пружина и проксимальная пружина выполнены относительно друг друга двояковыпуклыми и обращены друг к другу, чтобы образовалось увеличенное свободное пространство в средней области между обеими пружинами. Это свободное пространство образовано приблизительно эллиптическим и дает возможность прогиба на сравнительно длинном пути пружины в плюсневой области стопы или в области передней части стопы. При двояковыпуклом формообразовании между дистальной пружиной и внутренней пружиной в задней области между дистальной пружиной или базовой пружиной и внутренней пружиной может быть образовано увеличивающееся в заднем направлении промежуточное пространство, чтобы сделать возможным глубокий прогиб держателя в направлении базовой пружины или донной пружины.

Одна модификация данного изобретения предусматривает, что на основной пружине в передней области или в задней области закреплен направляющий элемент, проходящий соответственно в противоположном направлении, а держатель с помощью этого направляющего элемента установлен на основной пружине поворотно, предпочтительно относительно оси поворота, проходящей перпендикулярно сагиттальной плоскости. Благодаря установке держателя на основной пружине с помощью направляющего элемента можно устанавливать и изменять различные варианты установки и движения, так что обеспечивается индивидуальная подгонка или увеличение числа вариантов. Указанный держатель в таком случае соединен с основной пружиной не непосредственно, и закреплен на ней, например, не путем прямого привинчивания пластинчатой пружины на нижней стороне основания держателя, а поворотно вокруг оси поперек направления ходьбы, например, с помощью указанного направляющего элемента, шарнира или иного промежуточного элемента, который допускает относительное движение между основной пружиной и держателем. Этот направляющий элемент может быть закреплен в передней или задней областях основной пружины, причем задняя область крепежного устройства лежит позади крепежного устройства или пирамидального адаптера, в частности, позади места приложения силы при стоянии. Передняя область лежит перед крепежным устройством, например, пирамидальным адаптером или положением результирующего вектора силы реакции пола при стоянии. От соответствующей области своего крепления направляющий элемент проходит в соответственно противоположном направлении, т.е. при креплении в задней области проходит в переднем направлении, а при креплении в передней области проходит в заднем направлении. Держатель установлен на основной пружине с возможностью наклона относительно этого направляющего элемента в сагиттальной плоскости, так что с помощью направляющего элемента поворотное движение обеспечивается как вертикальное движение держателя относительно основной пружины.

Одна модификация предусматривает, что передний ограничительный элемент расположен между направляющим элементом и держателем или основной пружиной, и при нагрузке на пятку ограничивает перемещение переднего конца держателя или перемещение основной пружины от направляющего элемента. Как и посредством заднего ограничительного элемента, с помощью переднего ограничительного элемента предотвращается относительное перемещение держателя относительно основной пружины во время определенной фазы нагрузки, чтобы оказать влияние на поведение при прогибе и при обратном ходе вставки для протеза стопы. Путем регулировки длины переднего и/или заднего ограничительного элемента может изменяться натяжение пружины и происходить подгонка характера передачи энергии ступне во время различных фаз ходьбы. Точно так же может производиться подгонка под различные привычки использования, цели использования у конкретного пользователя или под различных пользователей, под различные или изменяющиеся физические свойства конкретного пользователя и т.п., путем изменения предварительного натяжения и/или длины для ограничения перемещения переднего и/или заднего конца держателя.

Соответствующий ограничительный элемент может быть выполнен неподатливым на растяжение и гибким, чтобы обеспечить точную регулировку возможного перемещения и расстояний от держателя до пружины или от пружины до ограничительного элемента или направляющего элемента. Указанный ограничительный элемент выполнен, например, как лента, кабель или шнур, или же как гильзовая направляющая с упорным элементом для соответствующего ограничения максимального расстояния.

Указанное предварительное натяжение ограничительного элемента или ограничительных элементов является регулируемым, в частности, чтобы сделать заметным различение между ходьбой с импульсной нагрузкой и стоянием со статичной нагрузкой. Во время ходьбы, в частности, во время удара пяткой, но также и во время перекатывающегося движения должно происходить демпфирование с соответствующим смещением компонентов друг к другу. При стоянии пользователю должно сообщаться чувство стабильности, которое достигается за счет предварительного натяжения держателя против упругих элементов. Указанное предварительное натяжение предпочтительно составляет между 5% и 60% веса тела пользователя, в частности, это предварительное натяжение составляет между 5% и 40% веса тела пользователя, особенно предпочтительно между 10% и 25% веса тела пользователя. В последнем случае предварительное натяжение держателя посредством ограничительного элемента или ограничительных элементов против действия основной пружины или других упругих элементов или компонентов при весе тела пользователя 100 кг составило бы между 10 кг и 25 кг, что соответствует силе между примерно 98,1 Н и 245,25 Н.

Основная пружина и направляющий элемент предпочтительно выполнены в виде пластинчатых пружин, в частности, в виде прямых пластинчатых пружин, что обеспечивает в качестве преимущества особенно простое изготовление компонентов пружины. В частности, если эта основная пружина или отдельные компоненты основной пружины выполнены из пластика на волокнистой основе, то основная пружина в целом может быть сравнительно жесткой, так что увеличивается срок службы. Выполнение жесткими отдельных компонентов пружины позволяет повысить срок службы компонентов пружины, однако выполнение пружины жесткой не приводит к особенно жесткой вставке для протеза стопы при наступании на пятку, так как это может компенсироваться за счет сравнительно большого хода пружины и длинной передачи силы. Указанный направляющий элемент тоже может быть выполнен как пластинчатая пружина, в частности, как металлическая пластинчатая пружина в форме пружинного язычка. Альтернативно указанный держатель с помощью шарнира или по меньшей мере одного дистанцирующего элемента может быть установлен на основной пружине, так что этот направляющий элемент выполнен как пружинный язычок, шарнир или дистанцирующий элемент.

В одном варианте выполнения на основной пружине закреплен упруго-мягкий вкладыш в передней части стопы и/или упруго-мягкий вкладыш в пяточной части. Для дальнейшей регулировки параметров ходьбы, а также для улучшения корректируемости характеристики перекатывания, а также для защиты дистальной пружины или дистальных участков основной пружины на основной пружине может быть закреплен упруго-мягкий вкладыш в передней части стопы и/или упруго-мягкий вкладыш в пяточной части, например, приклеен, привинчен или насажен, или удерживается посредством соответствующего ограничительного элемента, в частности, упруго-мягкий вкладыш в пяточной части. Эти упруго-мягкие вкладыши расположены предпочтительно на базовой пружине или донной пружине.

Одна модификация данного изобретения предусматривает, что силы от держателя передаются на основную пружину через переднюю область приложения силы и заднюю область приложения силы, причем эти области приложения силы проходят соответственно перед крепежным устройством или позади крепежного устройства. Благодаря этому возможно, чтобы держатель опирался в двух расположенных на расстоянии друг от друга в продольной протяженности основной пружины точках или областях на основной пружине, при необходимости через промежуточные элементы, промежуточные пластины или же через демпфирующее приспособление, при необходимости также через промежуточную пружину. Опирание в этих областях приложения силы делает возможным уменьшение точечной нагрузки, а также управляемое приложение силы при различных сценариях нагрузки. Предпочтительно указанные области приложения силы лежат между двумя концевыми опорами, на которые опирается основная пружина в дистальной области, например, между упруго-мягким вкладышем в пяточной части и упруго-мягким вкладышем в передней части стопы. Благодаря этому имеет место по меньшей мере один четырехточечный изгиб, когда пациент находится в фазе стояния, и ступня стоит, так что максимальный изгибающий момент основной пружины существенно снижается, так как приложение силы распределено шире.

По меньшей мере одна из областей область приложения силы может смещаться или заменяться на держателе, или основная пружина установлена так, что вследствие перемещения позиции соответствующей области приложения силы может происходить изменение упругих свойств, а также параметров передачи энергии вставке для протеза стопы во время использования. Регулировка соответствующей позиции области приложения силы происходит предпочтительно один раз для корректировки поведения вставки для протеза стопы под соответствующего пользователя и может регулироваться и корректироваться перед соответствующим использованием. В принципе, можно также изменять позицию области приложения силы с помощью мотора. Соответствующие мотор или привод могут затем перемещаться с помощью управляющего устройства и сенсорного устройства во время ходьбы, чтобы сделать возможной подгонку к различным скоростям, нагрузкам или ситуациям при ходьбе.

Между держателем и основной пружиной может быть установлено по меньшей мере одно демпфирующее устройство, чтобы после отсоединения держателя в передней области или в задней области основной пружины мягко создать новый контакт между держателем и основной пружиной, или чтобы демпфировать поворотное движение. Таким образом, во время ходьбы предотвращается возникновение мешающих пиков сил и импульсов из-за контакта держателя и основной пружины, что может сделать режим перекатывания неравномерным и неприятным для пациента. Точно так же может регулироваться режим поворота держателя относительно основной пружины.

Указанный держатель может быть установлен на основной пружине с регулируемым проксимально-дистальным расстоянием, чтобы сделать возможной регулировку угла поворота, как и изменение поведения при контакте и момент контакта, а тем самым и изменение перехода энергии.

Одна модификация данного изобретения предусматривает, что в ненагруженном состоянии вставки для протеза стопы указанная основная пружина предварительно упруго напряжена относительно направляющего элемента с помощью ограничительного элемента и/или ограничительных элементов, так что отдельные компоненты вставки для протеза стопы в ненагруженном состоянии удерживаются относительно направляющего элемента только за счет предварительного натяжения основной пружины. Указанные ограничительные элементы или указанный ограничительный элемент действуют между держателем и основной пружиной. Между основной пружиной и держателем расположен направляющий элемент, и пока возникают только вертикальные силы, т.е. нет никаких сил смещения в горизонтальном направлении, вставка для протеза стопы остается стабильной без дополнительных устройств фиксации указанных компонентов друг с другом. Дополнительные устройства фиксации или крепежные элементы служат лишь для защиты от возникающих поперечных усилий или срезывающих сил. Указанное крепежное устройство может быть установлено на держателе с возможностью смещения и/или шарнирно, чтобы можно было осуществить подгонку под различные требования или под пациента.

Между крепежным устройством и держателем может быть расположен амортизатор, если это крепежное устройство закреплено на держателе как отдельный элемент. Указанный амортизатор может допускать легкое относительное движение между крепежным устройством и держателем и снимать пики нагрузки, и делать возможным равномерное перекатывающееся движение без импульсов.

Одна модификация данного изобретения предусматривает, что между проксимальной пружиной и дистальной пружиной, и/или между дистальными пружинами расположен заменяемый и/или установленный с возможностью смещения контактный элемент. С помощью контактного элемента может устанавливаться или перемещаться соответствующая точка приложения силы и момент связи, и место связи между проксимальной пружиной и дистальной пружиной, или между дистальными пружинами. Посредством заменяемого и/или установленного с возможностью смещения контактного элемента простым образом может осуществляться изменение и корректировка поведения при прогибе и параметров передачи усилия указанной вставки для протеза стопы.

Держатель в сагиттальной плоскости может быть установлен на меняющей свое положение поверхности на основной пружине с возможностью наклона, так что держатель может прокатываться по основной пружине во время нагрузки и допускать перемещение относительно основной пружины. Указанный держатель вследствие этого не имеет никакой жесткой точки поворота относительно основной пружины, более того, эта точка поворота держателя смещается во время процесса прокатывания.

Указанная вставка для протеза стопы пригодна и предусмотрена, в частности, также для того, чтобы ее подгонять под различную высоту каблука или под желаемый угол наклона, так что пользователь может легко осуществить индивидуальную подгонку. Это может производиться, в частности, путем изменения длины одного или нескольких ограничительных элементов. Соответствующий ограничительный элемент может быть заменен или удлинен, или укорочен, а затем зафиксирован на желаемой длине, например, зажат. Указанный держатель может быть установлен и зафиксирован в желаемом угловом положении относительно пола или основной пружины, например, путем замены упруго-мягких вкладышей, демпфирующих приспособлений, промежуточных элементов, прокладок или дистанцирующих элементов между держателем и основной пружиной, чтобы за счет этого обеспечить оптимизированную ориентацию держателя и крепежного устройства. Вследствие поворотной установки либо перед вертикалью, либо за вертикалью с помощью крепежного устройства можно путем ориентации и фиксации в желаемом положении обеспечить подгонку под соответствующую высоту каблука. Указанная позиция мест опоры или осей может быть смещаемой, чтобы обеспечить ориентацию и корректировку по высоте каблука. Если предусмотрены гидравлический или пневматический амортизатор, или исполнительный цилиндр, то путем открывания и закрывания клапанов можно регулировать желаемое положение и ориентацию держателя. Этот держатель установлен на основной пружине с регулируемым проксимально-дистальным расстоянием, так что при равномерном изменении этого расстояния может иметь место подгонка под различную толщину подошвы обуви. Если расстояние перед крепежным устройством и позади него изменяется по-разному, то наклон держателя корректируется по желанию. Для этого переднее и заднее расстояние могут регулироваться индивидуально путем настройки исполнительных цилиндров или демпфирующих приспособлений, или с помощью прокладок или т.п., как описано выше.

Ниже примеры осуществления данного изобретения рассматриваются подробно с привлечением прилагаемых чертежей. На чертежах показано следующее.

Фиг. 1 - первый вариант выполнения вставки для протеза стопы, схематичный вид в разрезе;

Фиг. 2 - вариант Фиг. 1 с шарниром;

Фиг. 3 - вариант Фиг. 1 со сложенным направляющим элементом,

Фиг. 4 - вариант данного изобретения с выступающим назад держателем;

Фиг. 5a-Фиг. 5c - вариант Фиг. 1 с упруго-мягкими вкладышами в различно нагруженных состояниях;

Фиг. 6- вариант данного изобретения с упруго-мягким вкладышем между направляющим элементом и основной пружины;

Фиг. 7 - вариант Фиг. 6;

Фиг. 8 - вариант с шарниром и двумя пружинами;

Фиг. 9 - вариант Фиг. 8;

Фиг. 10 - вариант с устройством регулировки по высоте в держателе;

Фиг. 11 - вариант с двумя направленными, по существу, параллельно пружинами и противоположно изогнутой базовой пружиной;

Фиг. 12 - вариант со смещаемым контактом между держателем и основной пружиной;

Фиг. 13 - вариант с оболочкой;

Фиг. 14 - вариант данного изобретения с элементом задержки;

Фиг. 15 - вставка для протеза стопы по Фиг. 14 при нагрузке; а также

Фиг. 16 - вставка для протеза стопы по Фиг. 14 в наклоненном положении.

На Фиг. 1 показан схематичный вид в разрезе вставки 10 для протеза стопы с проксимальным крепежным устройством 20 в форме пирамидального адаптера, который закреплен реверсивно на проксимальном компоненте 2 в форме нижней трубки. Вместо крепежного устройства 20 в форме пирамидального адаптера такое крепежное устройство 20 может иметь гнездо для культи голени или остеоинтегрированное соединение в кости. Указанное крепежное устройство 20 может быть выполнено, например, в рамках аддитивного метода изготовления как единое целое и одновременно может образовать гнездо для культи. Точно так же возможно, что проксимальный компонент 2 выполнен как единое целое на крепежном устройстве 20, например, тоже с помощью аддитивного метода изготовления.

Дистально относительно крепежного устройства 20 расположен держатель 30, который может быть выполнен как единое целое с крепежным устройством 20 или может быть выполнен соединенным с отдельно изготовленным крепежным устройством 20. Держатель 30 имеет смещаемый базирующий элемент 31, который выступает сзади за держатель 30 и служит для крепления заднего ограничительного элемента 92. Длина держателя 31 может регулироваться и фиксироваться с помощью гайки 32, которая может затягиваться относительно держателя 30.

Указанный держатель 30 закреплен в передней области 41 и в задней области 42 на основной пружине 40, которая в представленном примере осуществления собрана из трех пластинчатых пружин 44, 45, 46. В представленном примере осуществления этот держатель 30 через переднюю область 410 приложения силы и заднюю область 420 приложения силы установлен на проксимальной пружине 44. Между передней областью 410 приложения силы и держателем 30 расположен передний демпфирующий элемент 50, прилегающий к базирующему элементу 910 для переднего ограничительного элемента 91. Между областью 410 приложения силы и проксимальной пружиной 44 под амортизатором 51, который может быть выполнен, например, как эластомерный амортизатор, образуется ось 110 поворота, проходящая, по существу, перпендикулярно плоскости листа или проходящая перпендикулярно сагиттальной плоскости, по существу, горизонтально. Вокруг этой оси 110 поворота держатель 30 может наклоняться относительно основной пружины 40, в частности, относительно проксимальной пружины 44. Как передний ограничительный элемент 91, так и задний ограничительный элемент 92 проведены под дистальной пружиной 46 или базовой пружиной и в представленном ненагруженном состоянии вставки 10 для протеза стопы предварительно напряжены вследствие пластической деформации пластинчатых пружин 44, 45, 46. За счет предварительного напряжения все компоненты вставки 10 для протеза стопы удерживаются рядом друг с другом. В области переднего ограничительного элемента 91 между средней пластинчатой пружиной или внутренней пружиной 45 и дистальной пружиной 46 расположен контактный элемент 48, позиция которого может быть смещена в переднезаднем направлении. Контактный элемент 48 может заменяться, например, чтобы задавать место приложения силы между внутренней пружиной 45 и дистальной пружиной 46. В зависимости от позиции в переднем или заднем направлении поведение при прогибе 20 будет меняться из-за различных точек приложения силы. Также между передним концом внутренней пружины 45 и передним концом дистальной пружины 46 расположен контактный элемент 47, установленный на ней с возможностью смещения или замены. За счет выбора материала, размера и позиции контактных элементов 47, 48 могут регулироваться упругие свойства вставки 10 для протеза стопы.

Между проксимальной пружиной 44 и держателем 30 расположен к тому же направляющий элемент 80, который в задней области 42, т.е. в области, лежащей позади приложения силы к крепежному устройству 20, закреплен на держателе 30, например, привинчен, приклеен, приварен, зафиксирован с геометрическим замыканием или зажат. Направляющий элемент 80 проходит за переднюю область 410 приложения силы до передней концевой области проксимальной пружины 44 и выполнен как пружинящий лист, чтобы сделать возможным наклон держателя 30 относительно основной пружины и прокатывание держателя 30 по верхней стороне проксимальной пружины 44 в зоне передней области 410 приложения силы.

Указанные ограничительные элементы 91, 92 могут быть выполнены, в частности, в виде лент, тросов или кабеля, они могут образованы в виде петель и обведены вокруг верхней стороны, соответственно, нижней стороны держателя, соответственно, дистальной пружины 46. Точно так же возникает возможность того, что указанные ограничительные элементы 91, 92 в виде телескопических втулок или гибких и неподатливых на растяжение тросов удерживаются зажатыми между базирующими элементами на держателе 30 и дистальной пружиной 46. Вставка 10 для протеза стопы заделана в косметическую стопу 3 и может быть закреплена в ней с возможностью замены.

Указанные ограничительные элементы 91, 92 могут переставляться оба или по отдельности, в частности, быть выполнены укорачиваемыми или удлиняемыми. Альтернативно с помощью вкладок или дистанцирующих элементов может варьироваться предварительное натяжение между указанным или указанными ограничительными элементами 91, 92 и держателем 30, и/или дистальной пружиной 46. Альтернативно изменение предварительного натяжения может осуществляться путем замены ограничительных элементов 91, 92 различной длины. Для того, чтобы предотвратить сползание при разгрузке или снятии предварительного натяжения ограничительного элемента 91, 92, указанный ограничительный элемент 91, 92 может быть с геометрическим замыканием зафиксирован в соответствующем базирующем элементе. Например, на заднем конце дистальной пружины 46 такой базирующий элемент 93 снабжен проходом или устройством для фиксации ограничительного элемента 92. Этот базирующий элемент 93 может одновременно принимать на себя функцию упруго-мягкого вкладыша.

При нагрузке на пятку, превышающей нагрузку в положении стоя, например, при ударе пяткой три пружины 44, 45, 46 основной пружины 40 сжимаются таким образом, что держатель 30 оказывает осевое усилие в направлении пола через заднюю область 42 приложения усилия и сжимает основную пружину 40 в задней области так, что задний ограничительный элемент 92 разгружается, а передний ограничительный элемент 91 остается в напряжении. В ходе дальнейшего нагружения стопы при, по существу, перпендикулярном приложении силы через проксимальный компонент 2 к крепежному устройству 20 осуществляется равномерное сжатие, в частности, проксимальной пружины 44 и внутренней пружины 45, так что оба ограничительных элемента 91, 92 разгружаются. Если затем в рамках продолжения ходьбы проксимальный компонент наклоняется в переднем направлении, т.е. вперед, то задний конец держателя 30 поднимается от проксимальной пружины 44, так что устанавливается удаление или зазор между задней областью 420 приложения силы и проксимальной пружиной 44. Тогда держатель 30 с помощью направляющего элемента 80 фиксируется в медиально-латеральном направлении, а также предохраняется от проворачивания относительно основной пружины 40. Перекатывание может происходить сравнительно просто, не вызывая очень высокого сопротивления вследствие установки держателя 30 на основной пружине 40 с возможностью наклона или поворота. Как только угол наклона станет так велик, что расстояние между задним концом держателя 30 и задним концом дистальной пружины 46 будет настолько велико, что задний ограничительный элемент 92 натянется, дистальная пружина 46 дополнительно активируется и окажет дополнительное противодействие дальнейшему наклону вперед. Благодаря этому можно предоставить включенное активирование отдельных пружин 44, 45, 46 во время цикла ходьбы, так как максимальный путь поворота держателя 30 относительно проксимальной пружины 44 ограничивается. Это ограничение обеспечивается указанным ограничительным элементом 92.

На Фиг. 2 показан вариант вставки 10 для протеза стопы тоже с тремя пружинами 44, 45, 46, причем проксимальная пружина 44 и внутренняя пружина 45 расположены двояковогнуто относительно друг друга, так что образуется эллиптическое или почти эллиптическое свободное пространство 400. Между нижней стороной внутренней пружины 45 и верхней стороной дистальной пружины 46 тоже в задней области образовано свободное пространство 401, чтобы сделать возможным прогиб при ударе пяткой.

Указанный вариант по Фиг. 2 имеет базирующие элементы 910 и 940 в передней и задней областях держателя 30, которые выполнены как пазы для базирующего элемента каждого из ограничительных элементов 91, 92. На дистальной пружине 46 тоже выполнены базирующие элементы 920, 930, которые служат защитой для дистальной пружины 46 и одновременно препятствуют самопроизвольному перемещению соответствующего ограничительного элемента 91, 92. Указанный базирующий элемент 930 на заднем конце дистальной пружины 46 имеет сквозное отверстие, которое препятствует удалению ограничительного элемента 92 даже при разгрузке. Этот базирующий элемент 930 выполнен в упруго-мягком вкладыше 100 в пяточной части; на переднем конце дистальной пружины 46 расположен упруго-мягкий вкладыш 120 в передней части стопы. Между пружинами могут быть расположены соответственно с возможностью замены или смещения контактные элементы, которые в представленном примере осуществления обозначены ссылочной позицией 49 только между задним концом проксимальной пружины 44 и внутренней пружиной. Между держателем 30 и проксимальной пружиной 44 может быть расположен демпфирующий элемент 52 в виде эластомерного амортизатора. Передний конец держателя 30 шарниром соединен с пружиной 44, так что держатель 30 может поворачиваться относительно проксимальной пружины 44, однако, не может отходить от нее в вертикальном направлении. Опорный блок шарнира с геометрическим замыканием соединен с проксимальной пружиной 44 для восприятия сил скручивания, так что проворачивание вокруг вертикальной оси не может произойти. Однако, возможен наклон относительно, по существу, горизонтальной оси 110 поворота перпендикулярно направлению ходьбы или продольной протяженности вставки для протеза стопы. Этот шарнир может быть закреплен в задней области 42 основной пружины 40, например, посредством пружинящего листа или упругого элемента, или же в передней области 41 посредством зажима, или иным методом фиксации с геометрическим замыканием.

На Фиг. 3 представлен следующий вариант данного изобретения, конструкция пружины, по существу, соответствует показанной на Фиг. 1 или Фиг. 2, причем крепление держателя 30 через направляющий элемент 80 на основной пружине 40 отличается. В то время, как на Фиг. 1 направляющий элемент 80 проходит от передней концевой области проксимальной пружины 44 до задней концевой области держателя 30, в представленном примере осуществления предусмотрен сложенный направляющий элемент 80 или составной направляющий элемент 80, который сначала в передней области 41, например, через эластомерный амортизатор 51 или крепежный элемент закреплен на проксимальной пружине 44. Этот направляющий элемент 80 проходит от передней области 41 до задней области 42 проксимальной пружины 44, а оттуда снова вперед вниз до переднего ограничительного элемента 91 как раз перед передним амортизатором и удерживается там с помощью крепежного элемент 61 на нижней стороне держателя 30. За счет такого выполнения направляющего элемента 80 сложенным и образованным, например, как пружинящий лист, можно осуществлять наклон вперед относительно передней оси 110 поворота в зоне передней области 410 приложения силы и, кроме того, сделать возможным наклон назад в задней области 42 относительно задней поворотной оси 111 через задний амортизатор 52 в задней области 420 приложения силы. Эта задняя поворотная ось 111 начинает работу, например, при смещении назад при имеющейся осевой нагрузке, пока не активируется передний ограничительный элемент 91 за счет соответствующего перемещения и разгрузки пружин. Вместо выполнения сложенного направляющего элемента как единое целое, его можно выполнить в виде двух частей, которые соединены в задней, постериорной области.

Еще один вариант данного изобретения представлен на Фиг. 4, при котором направляющий элемент 80 проходит от задней области 42 на основной пружине 40, на которой он удерживается, например, с помощью крепежного элемента 62 в форме скобы или зажима, до передней области 41 держателя 30, и либо удерживается там зажимом, либо закрепляется с помощью переднего крепежного элемента 61. Между крепежными элементами 61, 62 и проксимальной пружиной 44, соответственно, держателем 30 могут быть расположены амортизаторы 51, 52, чтобы мягко создавать контакт между держателем 30 и пружиной 44 во время ходьбы. Указанные ограничительные элементы 91, 92 выполнены как петли; передняя петля проведена медиально-латерально вокруг вставки 10 для протеза стопы; задний ограничительный элемент 92 проведен медиально и/или латерально; на держателе 30 и дистальной пружине 46 могут быть расположены медиально и/или латерально также несколько ограничительных элементов 92.

На Фиг. 5a - Фиг. 5c представлены различные фазы нагрузки вставки 10 для протеза стопы в следующем варианте выполнения. На Фиг. 5a показана вставка 10 для протеза стопы внутри косметического протеза 3 стопы в ненагруженном состоянии или в разгруженном состоянии с ориентированным, по существу, горизонтально держателем 30, который своим передним концом через двойной пружинный механизм с проксимальной пружиной 44 и внутренней пружиной 45 опирается на дистальную пружину 46. Под дистальной пружиной 46 расположена донная пружина 43, на которой расположены упруго-мягкий вкладыш 100 в пяточной части и упруго-мягкий вкладыш 120 в передней части стопы. Дистальная пружина 46 и донная пружина 43 на переднем конце дистальной пружины 46 прикреплены друг к другу, примерно в области упруго-мягкого вкладыша 120 в передней части стопы. Дистальная пружина 46 может проходить до конца передней части стопы или до переднего конца донной пружины 43. Между изогнутой вверх дистальной пружиной 46 и донной пружиной 43 расположен контактный элемент 47, с помощью которого может устанавливаться точка приложения силы, в частности, при нагрузке на пятку.

Посредством предварительного натяжения обоих выполненных в виде ленты ограничительных элементов 91, 92 может регулироваться жесткость вставки 10 для протеза стопы к наклону в переднезаднем направлении. Чем больше это предварительное натяжение ограничительных элементов 91, 92, тем жестче или стабильнее вставка для протеза стопы.

На Фиг. 5b схематично показаны конструкция и поведение вставки 10 для протеза стопы при сильной нагрузке на пятку. Задняя часть держателя 30 нагружается и давит на задний конец дистальной пружины 46, которая прижимается в направлении заднего конца донной пружины 43. Так как передний конец дистальной пружины 46 закреплен в области передней части стопы донной пружины 43, то дистальная пружина в плюсневой области стопы изгибается посредством контактного элемента 47, так что создается трехточечный изгиб. Кроме того, перед контактным элементом 47 двойная пружина, состоящая из проксимальной пружины 44 и внутренней пружины 45, оказывает действующее вертикально вниз усилие вследствие предварительного натяжения под действием указанного ограничительного элемента 91. На Фиг. 5b показано, что указанный ограничительный элемент 92 полностью разгружен; позади держателя 30 расположена еще и направляющая как для дистальной пружины 46, так и для держателя 30, которая препятствует тому, что задний ограничительный элемент 92 может сползти с держателя 30.

При нагрузке на переднюю часть стопы, которая наступает, например, во время перекатывания после так называемого переворота, антериорная, передняя область держателя 30 нагружается и опирается посредством обеих пружин 44, 45 на дистальную пружину 46, а через дистальную пружину 46 - на базовую пружину 43. С помощью контактного элемента 47 определяется точка приложения силы и изменяется путем смещения вдоль продольной протяженности пружин. Проксимальная пружина 44 и внутренняя пружина 45 перемещаются друг к другу, так что свободное пространство 400 между обеими пружинами уменьшается или сводится к минимуму. Задний конец держателя 30 вследствие поворотной установки на проксимальной пружине 44 перемещается вверх, пока не войдет в контакт с задним ограничительным элементом 92. В этом состоянии задний конец держателя 30 отрывается от дистальной пружины 46.

На Фиг. 6 показан другой вариант вставки 10 для протеза стопы с крепежным элементом 80 в форме пружинного язычка, который с помощью винта 62 или иного крепежного элемента закреплен на держателе 30 с его нижней стороны. Держатель 30 через упруго-мягкий вкладыш 53 опирается как на проксимальную пружину 44, так и на верхнюю сторону направляющего элемента 80. При нагрузке на переднюю часть стопы держатель наклоняется в области прилегания упруго-мягкого вкладыша 53 относительно не определенной поворотной оси, пока задний ограничительный элемент 92 препятствует дальнейшему смещению относительно проксимальной пружины 44. Направляющий элемент 80 проходит до переднего конца проксимальной пружины 44 и удерживается там с помощью крепежного элемента 61, например, хомута, скобы или ленты. Дистальная пружина 46 заканчивается примерно на той же высоте, что и проксимальная пружина 44. Внутренняя пружина 45 проходит дальше в переднем направлении за упруго-мягкий вкладыш 120 в передней части стопы. В задней области между держателем 30 и проксимальной пружиной 44, а также между проксимальной пружиной 44 и внутренней пружиной 45 расположены амортизаторы 51, 52, чтобы при отрыве пружины, соответственно, пружин от держателя 51 при контакте обеспечить демпфирование импульса. Амортизаторы 51, 52 закреплены предпочтительно одной стороной на держателе 30 или на пружине 44, 45, чтобы сделать возможным движение компонентов друг от друга. В случае высокоупругих материалов амортизаторы 51, 52 могут быть также приклеены к компонентам с обеих сторон.

На Фиг. 7 показан вариант Фиг. 6, который имеет в принципе однотипную конструкцию, однако вместо хомута или скобы в качестве крепежного элемента 61 в нем имеется проходящий сквозь все пружины 44, 45, 46 винт, который предотвращает продольное смещение пружин 44, 45, 46 друг к другу при нагрузке. Между пружинами 44, 45, 46 расположены соответственно упруго-мягкий вкладыш или амортизатор 54, 55, и точно так же между головкой винта 61 и проксимальной пружиной 44, а также гайкой и дистальной пружиной 46 может быть расположен упруго-мягкий элемент. В результате зажима в области передней части стопы на пружины 44, 45, 46 при пластической деформации накладывается момент, в результате чего свободная длина пружины сокращается. Соединение зажимом с винтом 61 предотвращает скользящее движение и в целом делает вставку 10 для протеза стопы жестче, чем при техническом решении, позволяющем смещение пружин относительно друг друга.

На Фиг. 8 показан следующий вариант данного изобретения с направляющим элементом 80, который выполнен в качестве петлевого крепления для держателя 30, и который может поворачиваться вокруг оси 110 поворота относительно переднего конца держателя. Задний конец держателя 30 ограничен посредством заднего ограничительного элемента 92 и его максимального наклона относительно дистальной пружины 46. Направляющий элемент 80 проходит в область передней части стопы и с помощью крепежного элемента 61 вместе с проксимальной пружиной 44 расположен на дистальной пружине 46. Между держателем 30 и направляющим элементом 80, проходящим до заднего конца держателя 30, расположен амортизатор 51, так же, как и между направляющим элементом 80 и задним концом проксимальной пружины 44 расположен еще один амортизатор 52.

На Фиг. 9 показан вариант Фиг. 8, при котором вместо базовой пружины установлен донный направляющий элемент 88 для приема и направления основной пружины 40. Указанный направляющий элемент 80 и донный направляющий элемент 88 в области упруго-мягкого вкладыша 120 в передней части стопы соединены друг с другом посредством крепежного элемента 61; этот направляющий элемент 80 на своем переднем конце имеет удлинительный язычок, с помощью которого реализуется упругая, пружинящая установка на донном направляющем элементе 88.

На Фиг. 10 показана модификация варианта выполнения по Фиг. 8, при которой между держателем 30 и крепежным устройством 20 расположен амортизатор 50, так что не только держатель 30 установлен с возможностью поворота вокруг оси 110 поворота относительно проксимальной пружины 44, но и крепежное устройство 20 может поворачиваться относительно держателя 30 вокруг оси 110 поворота. Крепежное устройство 20 представлено в трех положениях: сплошной линией представлена базовая настройка, точечной линией показана наклоненная вперед позиция крепежного устройства 20, и пунктирная линия показывает опущенное, наклоненное вниз положение крепежного устройства 20.

В дополнение к конструкции в виде амортизатора 50 может быть предусмотрен привод, с помощью которого можно с использованием мотора регулировать наклон и, тем самым, например, подгонять к различной высоте каблука. Если указанное устройство выполнено как амортизатор 50, то постоянная сила или постоянный момент могут привести к опусканию или наклону вперед. Медленное опускание или поднятие позволяет осуществлять корректную регулировку, например, путем закрытия соответствующих регулирующих клапанов и фиксации выполненного как гидравлический демпфер амортизатора 50 в желаемом положении.

На Фиг. 11 показана модификация варианта по Фиг. 6 с держателем, который имеет особую форму на нижней стороне, которая приблизительно параллельна форме верхней стороны проксимальной пружины 44. Контактный элемент 47 между дистальной пружиной 46 и внутренней пружиной 45 расположен в области переднего ограничительного элемента 91; упруго-мягкие вкладыши 51, 52 в задней области вставки для протеза стопы с помощью заднего ограничительного элемента 92 защищены от бокового смещения; направляющая на заднем конце дистальной пружины 46 препятствует смещению назад упруго-мягких вкладышей 51, 52. Направляющий элемент 80 проходит от заднего конца в задней области 42 до переднего конца пружин 44, 45, 46 и фиксируется на нем винтом 62. Как пружины 44, 45, 46, так и направляющий элемент 80 зажимаются винтом 62 и удерживаются с геометрическим замыканием, так что к пружинам при пластичной деформации прикладывается еще и момент сдвига, вследствие чего в целом сокращается свободная длина пружины.

При варианте выполнения по Фиг. 11, точно так же, как и при всех других вариантах выполнения, можно за счет фиксации ограничительных элементов 91, 92 или по меньшей мере одного из ограничительных элементов 91, 92 на держателе 30 и дистальной пружине 46 или на упруго-мягком вкладыше 100 в пяточной части обеспечить стабилизацию от пронации и/или супинации, поскольку вследствие этого исключается смещение соответствующего ограничительного элемента 91, 92 относительно держателя 30 и/или дистальной пружины 46, допускается лишь деформация от сжатия при соответствующей осевой нагрузке.

В примере осуществления по Фиг. 11 проксимальная пружина 44 и внутренняя пружина 45 имеют, по существу, параллельно изогнутую форму, вследствие чего пространство для прогиба уменьшается, однако, в целом возможно более мягкое перекатывание. Дистальная пружина 46 изогнута в направлении от внутренней пружины 45, так что получаются увеличивающийся в заднем направлении зазор и свободное пространство между ними, которое доходит примерно до переднего ограничительного элемента 91 или до контактного элемента 47.

На Фиг. 12 показан следующий вариант, подобный варианту выполнения по Фиг. 6, однако, без направляющего элемента и с упруго-мягким вкладышем 51 в передней области держателя 30. В области под крепежным устройством 20 расположен контактный элемент 48 между нижней стороной держателя 30 и верхней стороной проксимальной пружины 44; пружины 44, 45, 46 прикреплены друг к другу винтом 62 и связаны с упруго-мягким вкладышем 120 в передней части стопы. За счет позиционирования контактного элемента 48 определяется позиция точки приложения давления или точки приложения силы. Пока имеет место нагрузка на пятку, и передняя часть стопы не касается пола, точка переката пятки определяет точку приложения силы. Задний ограничительный элемент 92 разгружен; пружины 44, 45, 46 в пяточной области сжаты и смещены друг к другу. Передний ограничительный элемент 91 напряжен и препятствует перемещению держателя 30 от проксимальной пружины 44. Как только передняя часть стопы касается пола, передний ограничительный элемент 91, например, лента разгружается; дистальная пружина 46 и задний конец держателя 30 удаляются друг от друга и натягивают задний ограничительный элемент 92 до установленного максимального удаления. Чем дальше спереди находится точка контакта между держателем 30 и проксимальной пружиной 44, т.е. позиционирована в переднем направлении, тем более мягкой должна быть отрегулирована аксиальная податливость.

Следующий вариант данного изобретения показан на Фиг. 13, при котором конструкция пружины, по существу, соответствует показанной на Фиг. 12. Дополнительно к ограничительным элементам 91, 92 предусмотрена функциональная оболочка 200, расположенная вокруг компонентов пружины и держателя. Эта функциональная оболочка 200 выполнена по типу носка и используется дополнительно к косметическому протезу 3 стопы. В представленном примере осуществления функциональная оболочка 200 не охватывает упруго-мягкий вкладыш 100 в пяточной части и упруго-мягкий вкладыш 120 в передней части стопы, но она может и включать их. Эта функциональная оболочка 200 может быть выполнена из нерастяжимого или высокопрочного материала с согласованной упругостью и применяться, в частности, для того, чтобы снизить трение и, вследствие этого, шумы внутри протезной ступни. Дополнительные ленты или упругие зажимные элементы 93, 94 могут применяться вместе с указанной функциональной оболочкой 200, чтобы регулировать упругие свойства и свойства перекатывания и передачи энергии вставки 10 для протеза стопы; упругие зажимные элементы 93, 94 могут также быть интегрированы в эту функциональную оболочку 200.

На Фиг. 14 показан вариант с держателем 30, на переднем конце которого расположена или выполнена цилиндрическая камера 71 для приема подвижного поршня 70. Поршень 70 через шток 72 поршня опирается на проксимальную пружину 44. Дополнительно держатель 30 на своем заднем конце через направляющий элемент 80 соединен с передним концом проксимальной пружины 44.

Направляющий элемент 80 в передней области посредством крепежного элемента 61 связан с проксимальной пружиной 44. Внутренняя пружина 45 и дистальная пружина 46 отдельно соединены друг с другом винтом 62.

Держатель 30 через контактный элемент 49 установлен на проксимальной пружине 44 с возможностью поворота вокруг оси 110 поворота. При нагрузке на пятку, например, при ударе пяткой, вплоть до начальной фазы стояния, при которой вставка для протеза стопы плоско прилегает к полу, поршень 70 внутри цилиндрической камеры 71 не проявляется, так что через шток 72 поршня на проксимальную пружину 44 не оказывается никакого аксиального усилия. Как только перекатывающееся движение продолжится, и будет оказываться возрастающая нагрузка на переднюю часть стопы, поршень 70 войдет в контакт с верхним ограничением цилиндрической камеры, и усилие сжатия через шток 72 поршня будет оказано на пружины. Благодаря этому, начиная с заранее задаваемого момента времени, аксиальное усилие передается на основную пружину 40 и предотвращает или затрудняет дальнейшее перемещение в направлении вперед или передний наклон, так что, начиная со средней фазы стояния, пользователю обеспечивается повышенная стабильность. Перекатывание и легкий наклон относительно нулевого положения становятся возможными за счет зазора, который поршень 70 имеет внутри камеры 71. Возвратное усилие может обеспечиваться с помощью направляющего элемента 80.

На Фиг. 15 показана позиция, в которой при высокой осевой нагрузке поршень 70 упирается в верхнюю сторону камеры 71 и оказывает усилие сжатия на пружины. Задний ограничительный элемент 92 разгружен; задний конец направляющего элемента 80 поднят от верхней стороны проксимальной пружины 44.

На Фиг. 16 показана вставка для протеза стопы согласно Фиг. 14 и Фиг. 15 в состоянии, в котором держатель 30 наклонен встречно направлению ходьбы; поршень 70 входит в контакт с наружной стороной цилиндрической камеры 71 и препятствует дальнейшему наклону встречно направлению по часовой стрелке, тем самым и дальнейшему перемещению держателя 30 или переднего конца держателя 30 от проксимальной пружины 44.

Все варианты выполнения данного изобретения позволяют выполнить вставку 10 для протеза стопы сравнительно плоской, так что в принципе можно установить вставку 10 для протеза стопы вместе с дополнительным протезом голеностопного сустава или подогнать под пациента с длинной культей голени, например, ампутационной культей. Небольшое количество конструктивных частей, которые просты в изготовлении и не требуют никаких сложных методов формообразования, с одной стороны, облегчают изготовление, а с другой стороны, обеспечивают прочный и надежный дизайн, который к тому же может просто корректироваться техником-ортопедом в соответствии с различными потребностями и вариантами использования конкретным пользователем. Механическая конструкция вставки 10 для протеза стопы с малоподвижными деталями не требует никаких или лишь незначительных затрат на обслуживание, так что несмотря на возможность индивидуальной корректировки и при необходимости изменения в течение времени использования потребуются лишь незначительные сервисные расходы.

В большинстве вариантов выполнения данного изобретения установлены три пластинчатых пружины, которые могут быть поделены на две функциональные пары. Проксимальная и внутренняя пружина работают, как правило, как пружина передней части стопы, тогда как внутренняя пружина и дистальная пружина работают в основном как пяточная пружина. Дистальная пружина в конце движения передней части стопы еще подключена. Пятка, как и передняя часть стопы предварительно напряжена посредством указанных ограничительных элементов в разгруженном состоянии, как и при нормальной нагрузке при стоянии. Держатель с помощью направляющего элемента закреплен на системе пружин, как правило на проксимальной пружине. С помощью по меньшей мере одного контактного элемента, расположенного между держателем и проксимальной пружиной, устанавливаются точка приложения силы и, тем самым, переход от нагрузки на пятку к фазе стояния и нагрузке на переднюю часть стопы. Вторая точка контакта в области физиостабильной точки перед крепежным устройством выполняет функцию определения точки приложения силы при нагрузке на переднюю часть стопы. За счет перемещения точек контакта или контактных элементов между соответствующими пружинами изменяется жесткость всей системы без изменения привязки отдельных пружин друг к другу и, тем самым, всей конструкции вставки для протеза стопы. При нормальной нагрузке на протезную ступню во время стояния аксиальные силы равномерно распределены на обе ноги пациента.

Как правило в таком случае предварительное натяжение пружины так велико, что оба ограничительных элемента или задний ограничительный элемент еще не разгружены. Другими словами, предварительное натяжение посредством указанных ограничительных элементов или элементов предварительного напряжения выбрано таким, что во время стояния обеспечивается достаточная стабильность по вставке для протеза стопы, чтобы придать пользователю достаточное чувство уверенности. При нагрузке на переднюю часть стопы, т.е. при легком наклоне вперед вследствие возможности перемещения держателя относительно поворотной оси инициируется процесс мягкого перекатывания, также в пружинах накапливается энергия, и становится возможным переход энергии от пяточной пружины для нагрузки на переднюю часть стопы.

Кроме того, можно за счет подгонки пружин предоставить опускание в средней фазе стояния, вследствие чего может достигаться равномерное оседание и движение, согласованное с естественной походкой. Энергия, накопленная в пружинах во время средней фазы стояния, отдается в дальнейшем процессе ходьбы и облегчает движение вперед.

В частности, в фазе приземления ступни после маховой фазы, т.е. при ударе пяткой такие вставки для протеза стопы обеспечивают большой ход пружины в пятке. Кроме того, указанное предварительное натяжение пружины может быть обеспечено с помощью указанного ограничительного элемента в пяточной области. При нагрузке на переднюю часть стопы в конце фазы стояния все три пружины или все пружины действуют вместе. Вследствие передачи энергии при перекатывании от наступания на пятку в переднюю часть стопы в конце фазы стояния пользователь движется в направлении ходьбы, так как при выкатывании вследствие оседания не происходит никакого вертикального движения вверх. Поэтому возможны технически короткие вставки для протеза стопы, причем у пользователя не возникает ощущения, что он в конце фазы стояния падает в яму, так как при механически коротких ступнях получается неестественное раннее перекатывание и опускание центра тяжести тела. С помощью таких вставок для протеза стопы опускание в средней фазе стояния вызывается благодаря равномерному предварительному натяжению пружины, которое в конце фазы стояния заканчивается поднятием, когда пружины в передней части стопы разгружаются.

Помимо позиции контактных элементов решающими для характера ходьбы и для передачи энергии являются также форма и размер контактных элементов. Чем ýже эти контактные элементы, а тем самым, и области приложения силы, тем точнее и аккуратнее этот характер; и чем шире эти контактные элементы или области приложения силы, тем мягче походка.

Предпочтительно указанные пружины ориентированы перпендикулярно или почти перпендикулярно нагрузке; у пластинчатых пружин, таким образом, продольная протяженность, по существу, перпендикулярна направлению нагрузки, вследствие чего свойства материала пластинчатых пружин используются оптимально. Указанное предварительное натяжение пружин предпочтительно выбирается таким, что при нормальном состоянии не возникает никакой пластической деформации или возникает лишь минимальная пластическая деформация, так что точка приложения силы остается стабильной, и возможно спокойное стояние без чрезмерной жесткости.

Перечень ссылочных позиций

2 - проксимальный компонент

3 - косметический протез стопы

10 - вставка для протеза стопы

20 - крепежное устройство

30 - держатель

40 - основная пружина

41 - передняя область

42 - задняя область

43 - базовая пружина

44 - проксимальная пружина

45 - внутренняя пружина

46 - дистальная пружина

47 - контактный элемент

48 - контактный элемент

49 - контактный элемент

50 - амортизатор

51 - амортизатор

52 - амортизатор

53 - упруго-мягкий вкладыш

54 - упруго-мягкий вкладыш

55 - упруго-мягкий вкладыш

60 - опора скольжения

61 - крепежный элемент

62 - винт

70 - поршень

71 - цилиндр

72 - шток поршня

80 - направляющий элемент

88 - донный направляющий элемент

91 - ограничительный элемент

92 - ограничительный элемент

100 - упруго-мягкий вкладыш в пяточной части

110 - поворотная ось

111 - поворотная ось

120 - упруго-мягкий вкладыш в передней части стопы

200 - оболочка

400 - свободное пространство

401 - свободное пространство

410 - область приложения силы

420 - область приложения силы

910 - базирующий элемент

920 - базирующий элемент

930 - базирующий элемент

940 - базирующий элемент

Claims (23)

1. Вставка (10) для протеза стопы, содержащая

a. проксимальное крепежное устройство (20) для фиксации вставки (10) для протеза стопы на проксимальном компоненте (2) или на пациенте,

b. держатель (30), расположенный дистально относительно крепежного устройства (20) и соединенный с крепежным устройством (20), и

c. основную пружину (40), которая проходит в область передней части стопы и связана с держателем (30),

причем держатель (30) установлен на основной пружине (40) с возможностью наклона в сагиттальной плоскости, причем между основной пружиной (40) и держателем (30) расположен задний ограничительный элемент (92), который ограничивает перемещение держателя (30) от основной пружины (40), отличающаяся тем, что ограничительный элемент (92) выполнен с предварительным натяжением между 5% и 60% веса тела пользователя.

2. Вставка для протеза стопы по п. 1, отличающаяся тем, что основная пружина (40) выполнена как составная пружина, имеющая проксимальную пружину (44) и дистальную пружину (46).

3. Вставка для протеза стопы по п. 2, отличающаяся тем, что проксимальная пружина (44) и дистальная пружина (46) закреплены друг с другом на расстоянии друг от друга с образованием свободного пространства (400, 401).

4. Вставка для протеза стопы по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что проксимальная пружина (44) и дистальная пружина (46) или дистальные пружины (46) сформированы и ориентированы относительно друг друга двояковыпукло.

5. Вставка для протеза стопы по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что направляющий элемент (80) закреплен на основной пружине (40) в передней области (41) или задней области (42) и проходит в соответственно противоположном направлении, и держатель (30) установлен с возможностью наклона с помощью этого направляющего элемента (80).

6. Вставка для протеза стопы по п. 5, отличающаяся тем, что между направляющим элементом (80) и держателем (30) или основной пружиной (40) расположен передний ограничительный элемент (91), который при нагрузке на пятку ограничивает перемещение переднего конца держателя (30) или перемещение основной пружины (40) от направляющего элемента (80).

7. Вставка для протеза стопы по п. 5 или 6, отличающаяся тем, что основная пружина (40) и направляющий элемент (80) выполнены в виде пластинчатых пружин.

8. Вставка для протеза стопы по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанный ограничительный элемент (91, 92) выполнен неподатливым на растяжение и гибким.

9. Вставка для протеза стопы по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что на основной пружине (40) закреплен упруго-мягкий вкладыш (120) в передней части стопы, и/или упруго-мягкий вкладыш (100) закреплен в пяточной части.

10. Вставка для протеза стопы по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что держатель (30) установлен на основной пружине (40) посредством пружинного язычка, шарнира или по меньшей мере одного дистанцирующего элемента.

11. Вставка для протеза стопы по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что держатель (30) передает силы на основную пружину (40) через переднюю область (410) приложения силы перед крепежным устройством (20) и заднюю область (420) приложения силы позади крепежного устройства (20).

12. Вставка для протеза стопы по п. 11, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из областей (410, 420) приложения силы установлена на держателе (30) или основной пружине (40) с возможностью смещения или замены.

13. Вставка для протеза стопы по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что между держателем (30) и основной пружиной (40) расположено по меньшей мере одно демпфирующее приспособление (51, 52).

14. Вставка для протеза стопы по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что держатель (30) установлен на основной пружине (40) с регулируемым проксимально-дистальным расстоянием.

15. Вставка для протеза стопы по любому из пп. 5-14, отличающаяся тем, что в ненагруженном состоянии основная пружина (40) упруго напряжена относительно направляющего элемента (80) посредством ограничительного элемента (91, 92).

16. Вставка для протеза стопы по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что крепежное устройство (20) установлено на держателе (30) с возможностью смещения и/или шарнирно.

17. Вставка для протеза стопы по п. 15, отличающаяся тем, что между крепежным устройством (20) и держателем (30) расположен амортизатор (50).

18. Вставка для протеза стопы по любому из пп. 2-17, отличающаяся тем, что между проксимальной пружиной (44) и дистальной пружиной (46), и/или между дистальными пружинами (46) расположен заменяемый и/или смещаемый контактный элемент (47, 48, 49).

19. Вставка для протеза стопы по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что держатель (30) установлен на основной пружине (40) на меняющей свое положение поверхности с возможностью наклона в сагиттальной плоскости.

Images