ПРОТЕЗ ГОЛЕНИ
SHIN PROSTHESIS

Предлагаемое устройство относится к медицинской технике, а именно к протезированию и протезостроению.
Известен «Голеностопный узел протеза стопы» по патенту №2137443, кл. A61F 2/66, 1998 г., содержащий каркас с передней и задней опорными площадками и упругий вкладыш в задней части стопы.
Недостатком указанного устройства является то, что после заднего толчка стопа сразу возвращается в исходное положение относительно стойки голени.
Известна бессуставная искусственная стопа по патенту №2168962, кл. A61F 2/66, 1997 г., содержащая в своем основании плоскую пружину и соединенный с ней упругий C-образный вкладыш.
Недостатком указанного устройства является то, что после заднего толчка стопа быстро упруго возвращается в исходное положение относительно стойки голени, не обеспечивая антропоморфного подгибания при ее переносе над опорной поверхностью.
Наиболее близким по функциональной и технической сущности является выбранный авторами в качестве прототипа протез голени, который содержит криволинейную опору, образующую в нижней части переднюю часть стопы и переходящую в упругую стойку голени, которая соединена с приемной гильзой, а заднюю часть стопы дополняет неподвижно соединенная с опорой упругая пластина.
Недостатком указанного устройства является то, что после заднего толчка стопа также быстро упруго возвращается в исходное положение вместе со стойкой голени, не обеспечивая антропоморфного подгибания при ее переносе над опорной поверхностью.
Задачей предлагаемого изобретения является создание простого и надежного протеза ноги, при использовании которого обеспечивается удобство инвалида в процессе ходьбы путем сохранения подогнутого положения стопы при ее переносе над поверхностью опоры.
Для решения указанной задачи в протез голени, содержащий криволинейную опору, образующую в нижней части переднюю часть стопы, а в верхней упругую стойку голени, соединенную с приемной гильзой, и неподвижно соединенную с опорой упругую пластину, дополняющую заднюю часть стопы, введены дополнительно несущий кронштейн, одним концом неподвижно соединенный с упругой стойкой голени, а вторым шарнирно с двуплечим рычагом, и пневматический демпфер, содержащий шток с поршнем, снабженным уплотнением одностороннего действия, который шарнирно соединен с упругой пластиной в заднем отделе стопы, и цилиндр, соединенный шарнирно с первым концом двуплечего рычага, при этом второй конец этого рычага посредством шатуна шарнирно соединен с упругой стойкой, а упругая пластина, дополняющая заднюю часть стопы, соединена неподвижно с криволинейной опорой в области переднего отдела стопы.
На фиг.1 представлена конструктивная кинематическая схема предлагаемого устройства.
Протез голени содержит криволинейную опору 1, образующую в нижней части переднюю часть стопы, а в верхней упругую стойку голени, соединенную с приемной гильзой 2, упругую пластину 3, дополняющую заднюю часть стопы, несущий кронштейн 4 и пневматический демпфер, содержащий шток 5 с поршнем 6, снабженным уплотнением 7 одностороннего действия и цилиндр 8. Упругая пластина 3, дополняющая заднюю часть стопы, соединена неподвижно с криволинейной опорой 1 в области переднего отдела стопы. Несущий кронштейн 4 одним концом неподвижно закреплен на криволинейной опоре 1 в нижней части упругой стойки, а вторым концом шарнирно соединен с двуплечим рычагом 9. Двуплечий рычаг 9 одним концом посредством шатуна 10 шарнирно соединен с упругой стойкой криволинейной опоры 1, а вторым концом соединен шарнирно с цилиндром 7 пневматического демпфера. Шток 4 демпфера шарнирно соединен с упругой пластиной 2 в области заднего отдела стопы.
Устройство работает следующим образом. В процессе ходьбы при переносе нагрузки на протезированную конечность с последующим перекатом происходит упругая деформация криволинейной опоры 1. При этом точка присоединения шатуна 10 перемещается вместе с упругой стойкой опоры, удаляясь от исходного вертикального положения протеза. Несущий кронштейн 4 перемещается вместе со стойкой, но стойка удаляется от верхнего конца кронштейна, так как она упруго деформируется. Шатун 10 поворачивает двуплечий рычаг 9, который вторым концом воздействует на шарнирно с ним соединенный цилиндр 8 пневматического демпфера. Цилиндр 8 свободно перемещается вверх относительно поршня 6, соединенного со штоком 5, так как уплотнение 7 одностороннего действия не препятствует заполнению цилиндра воздухом, а упругая пластина 3 остается неподвижной. При дальнейшей упругой деформации криволинейной опоры 1 и отрыве задней части стопы от поверхности опоры к началу заднего толчка цилиндр заполняется воздухом. В момент отрыва стопы от поверхности опоры криволинейная опора 1 стремится упруго вернуться в исходное состояние. Однако уплотнение 7 препятствует перемещению поршня 6 со штоком 5 внутрь цилиндра 8. Воздух в предпоршневом пространстве сжимается препятствуя распрямлению криволинейной опоры. Благодаря этому стопа сохраняет подогнутое положение при переносе над поверхностью опоры. По мере утечки воздуха из-под поршня стопа возвращается в исходное состояние. При переднем толчке, когда нагрузка воспринимается задним отделом стопы, пневматический демпфер выполняет функцию амортизатора ударной нагрузки, воздействующей на протезированную конечность.
Положительный эффект заявляемого изобретения заключается в следующем: обеспечивается удобство инвалида благодаря задержке разгибания стопы в процессе переноса протезированной конечности над опорной поверхностью, что способствует повышению уровня антропоморфности ходьбы на протезе голени. Предлагаемое устройство может быть применено и в протезах бедра.