RU2066987C1 - Crural prosthesis - Google Patents

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has receiving sleeve 1, tubular upright 2 of the crus, foot 5 articulated with spheric surfaces of end members 3, 4 formed from thermosoftening plastic and adjusting connection member 6. The relative position of the articulated ends of the members manufactured from the thermosoftening plastic like polyamide is fixed at the final stage of prosthesis production (together with the above mentioned connection member) by using metal rods pretreated to red heat by gluing the articulated surfaces (gluing is optionally substitutable with welding thermosoftening plastic of the end members to be connected). EFFECT: longer service life; improved design. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезированию нижних конечностей и протезостроению. The invention relates to medical equipment, namely to prosthetics of the lower extremities and prosthetics.

Известны протезы голени, содержащие приемную гильзу, трубчатую стойку голени, сочленяемые между собой по сферическим поверхностям законцовок из различных материалов, стопу, элементы взаимного крепления составных частей и регулирования протеза. Known shank prostheses comprising a receiving sleeve, a tubular shank stand, articulated on the spherical surfaces of the tips of various materials, the foot, the elements of the mutual fastening of the components and the regulation of the prosthesis.

Известны также отдельные составляющие протезов с такими законцовками и элементами соединения. The individual components of prostheses with such tips and connection elements are also known.

Известна заготовка гильзы голени с юстировочным устройством (Каталог. Полуфабрикаты, сборочные узлы, инструменты и оборудование протезного производства. М. Внешторгиздат, изд. N 28159, с. 39-1.53). Known billet sleeve with an alignment device (Catalog. Semi-finished products, assembly units, tools and equipment of prosthetic production. M. Vneshtorgizdat, publ. N 28159, S. 39-1.53).

Устройство содержит полусферическую металлическую законцовку гильзы с выступами, голень с ответным фланцем соответствующей формы, а между ними полусферическую пластину, имеющую паз под выступы гильзы с болтовым соединением в центре для обеспечения регулирования и сборки протеза. Надежность такого регулировочно-соединительного устройства без дополнительных элементов фиксации недостаточна. The device contains a hemispherical metal tip of the sleeve with protrusions, a shin with a corresponding flange of the corresponding shape, and between them a hemispherical plate having a groove for the protrusions of the sleeve with a bolted connection in the center to ensure regulation and assembly of the prosthesis. The reliability of such a control and connecting device without additional fixing elements is insufficient.

Известен протез ноги с регулировочным устройством (патент США N 3422462, кл. А 61 F 2/60, который содержит приемную гильзу, трубчатую стойку голени, соединенные по сферическим поверхностям законцовок, отформованных из термопласта (либо изготовленных из других материалов: металла, дерева), стопу, регулировочно-соединительное устройство и элементы взаимного крепления составных частей протеза. Регулировочно-соединительное устройство, установленное между гильзой и стойкой голени с болтовым соединением с каждой из этих составляющих, обеспечивает регулировку протеза, как за счет поворота гильзы относительно сферической поверхности законцовки, так и путем смещения гильзы и голени в двух взаимно перпендикулярных направлениях по пазам стыковочных поверхностей регулировочно-соединительного устройства. Стопа крепится к стойке голени болтом без регулирования их взаимного положения. Known prosthetic leg with adjusting device (US patent N 3422462, class A 61 F 2/60, which contains a receiving sleeve, a tubular leg shank connected on the spherical surfaces of the tips molded from thermoplastic (or made of other materials: metal, wood) , foot, adjusting and connecting device and elements of mutual fastening of the prosthesis components. The adjusting and connecting device installed between the sleeve and lower leg with bolted connection to each of these components provides gulirovku prosthesis as by rotation of the sleeve relative to the spherical surface of the tip, and by displacement of the sleeve and the tibia in two mutually perpendicular directions in the grooves of the mating faces of the connecting-adjusting device. The foot is attached to the rack tibia screw without adjusting their relative position.

Известен протез голени (авт. св. СССР N 526356, кл. А 61 F 2/60, 1975), который содержит приемную гильзу и стопу, соединенные между собой по сферическим поверхностям с помощью регулировочно-соединительного устройства (двухзвенная конструкция). Данное изобретение принято за прототип. Known prosthetic leg (ed. St. USSR N 526356, class A 61 F 2/60, 1975), which contains a receiving sleeve and foot, interconnected on spherical surfaces using an adjusting and connecting device (two-link design). This invention is taken as a prototype.

Недостатками указанных конструкций являются:
паразитная для эксплуатации протеза, в особенности, пожилым ослабленным инвалидом, масса регулировочных элементов, которые после сборки не могут демонтироваться без нарушения целостности конструкции,
отсутствие конструктивного элемента, объединяющего составные части трехзвенного протеза (гильза-голень-стопа) в единое целое в процессе его подгонки, регулировки взаимного расположения составных частей,
недостаточная долговечность регулировочно-соединительных устройств, предназначенных, в частности, для восприятия поперечных нагрузок (в основном за счет сил трения) и не гарантирующих надежного сопряжения между соединяемыми деталями (из-за неизбежных зазоров), необходимого для работы в условиях продолжительного воздействия знакопеременных поперечных нагрузок.The disadvantages of these designs are:
parasitic for the operation of the prosthesis, in particular, an elderly weakened disabled person, a mass of adjusting elements that cannot be dismantled after assembly without violating the integrity of the structure,
the absence of a structural element that combines the components of a three-link prosthesis (sleeve-lower leg-foot) into a single whole in the process of fitting it, adjusting the relative position of the components,
insufficient durability of adjusting and connecting devices, designed, in particular, for the perception of lateral loads (mainly due to friction forces) and not guaranteeing reliable mating between the parts to be joined (due to unavoidable gaps), necessary for operation under conditions of prolonged exposure to alternating transverse loads .

Сущность изобретения состоит в том, что в протезе голени, содержащем приемную гильзу, трубчатую стойку голени, стопу, сочлененные по сферическим поверхностям законцовок, отформованных из термопласта, и регулировочно-соединительное устройство, последнее выполнено в виде единой тяги, пропущенной через сферические законцовки внутри трубчатой стойки голени, шарнирно закрепленной по концам в гильзе и стопе и снабженной резьбовыми элементами натяжения. The essence of the invention lies in the fact that in the prosthesis of the lower leg containing the receiving sleeve, the tubular leg of the lower leg, the foot, articulated on the spherical surfaces of the tips molded from thermoplastic, and the adjusting and connecting device, the latter is made in the form of a single rod, passed through the spherical tips inside the tubular rack legs, articulated at the ends in the sleeve and foot and equipped with threaded tension elements.

Взаимное положение сочленяемых концевых элементов деталей, изготовленных из термопластичного материала, например из полиамида или (для повышения прочности) из полиамида, наполненного полимерным волокном, фиксируют на заключительной стадии работы с протезом (наряду с упомянутой выше тягой) металлическими штифтами, предварительно нагретыми докрасна, а также склейкой по сопрягаемым поверхностям (склейка может быть заменена сваркой термопласта соединяемых законцовок). The relative position of the jointed end elements of parts made of thermoplastic material, for example polyamide or (to increase strength) polyamide filled with polymer fiber, is fixed at the final stage of work with the prosthesis (along with the aforementioned rod) with metal pins previously heated red-hot, and also gluing on mating surfaces (gluing can be replaced by welding the thermoplastic of the connected tips).

Технический результат изобретения (применительно, прежде всего, к протезам для пожилых, ослабленных инвалидов) состоит в следующем:
снижение массы благодаря отказу от регулировочно-соединительного устройства как отдельного специализированного элемента конструкции протеза, требующегося только при регулировке протеза, а в процессе последующей эксплуатации являющегося паразитной массой, с обеспечением при этом возможности не менее эффективной клинической регулировки взаимного положения гильзы, голени и стопы, причем как на уровне стыка гильза-голень, так и на уровне голень-стопа, что позволяет создавать более комфортные условия для пациента;
совершенствование технологии регулировки протеза по пациенту благодаря, прежде всего, введению в конструкцию тяги, объединяющей составные части - гильзу, голень, стопу в единое целое, внедрение прогрессивной технологии соединения термопластов;
обеспечение надежности соединений, достаточной по условиям эксплуатации протеза, в частности повышение долговечности, благодаря введению неразъемных соединений в основных стыках;
а также
улучшение эстетических качеств протеза, в частности, за счет эстетических преимуществ цельнопластмассовой конструкции, теплой однородной фактуры и привлекательной цветовой гаммы, возможности придания плавных нераздражающих обводов в сравнении с протезами традиционных конструкций, составные части которых эстетически более консервативны, весьма разнородны и контрастны по этим свойствам.The technical result of the invention (as applied primarily to prostheses for the elderly, weakened people with disabilities) is as follows:
weight reduction due to the rejection of the adjusting and connecting device as a separate specialized prosthesis design element, which is only required when adjusting the prosthesis, and during the subsequent operation it is a parasitic mass, while ensuring the possibility of no less effective clinical adjustment of the relative position of the sleeve, lower leg and foot, moreover both at the joint level of the sleeve-lower leg, and at the level of the lower leg-foot, which allows you to create more comfortable conditions for the patient;
improvement of the technology for adjusting the prosthesis according to the patient due, first of all, to the introduction of a traction that combines the components - sleeve, lower leg, foot into a single whole, the introduction of advanced technology for joining thermoplastics;
ensuring the reliability of the joints, sufficient for the operating conditions of the prosthesis, in particular the increase in durability, due to the introduction of one-piece joints in the main joints;
as well as
improving the aesthetic qualities of the prosthesis, in particular, due to the aesthetic advantages of the all-plastic construction, warm uniform texture and attractive color scheme, the possibility of giving smooth non-irritating contours in comparison with traditional prostheses, the components of which are aesthetically more conservative, very heterogeneous and contrasting in these properties.

На чертеже изображен протез голени. The drawing shows a prosthesis of the lower leg.

Протез голени содержит приемную гильзу 1, трубчатую стойку голени 2, соединяемые по сферическим поверхностям законцовок 3, 4 из термопласта, стопу 5, регулировочно-соединительное устройство в виде тяги 6. Тяга 6 имеет сферическую головку 7, шарнирно сопряженную с гнездом 8 плавающей шайбы 9, установленной в приемной гильзе 1. Она снабжена сферической шайбой 10, установленной в гнезде 11 стопы 5 (также образуя с ней шарнирное соединение) и гайкой натяжения 12. Для регулирования длины тяги (без замены деталей) она может содержать также тендер 13. Нижняя часть стойки голени 14 имеет сферическую поверхность 15 и сопряжения со сферической поверхностью 16 стопы 5. The lower leg prosthesis contains a receiving sleeve 1, a tubular lower leg strut 2, connected on the spherical surfaces of the thermoplastics 3, 4, foot 5, an adjusting and connecting device in the form of a rod 6. Rod 6 has a spherical head 7, articulated with socket 8 of the floating washer 9 installed in the receiving sleeve 1. It is equipped with a spherical washer 10 installed in the socket 11 of the foot 5 (also forming a swivel joint with it) and a tension nut 12. To regulate the length of the rod (without replacing parts) it can also contain a tender 13. The lower part Part of the tibial strut 14 has a spherical surface 15 and mates with the spherical surface 16 of the foot 5.

Выполненные из термопласта законцовки 3 (приемной гильзы 1) и 4 (стойки голени 2), также как и нижняя часть стойки голени 14 со стопой 5 могут быть соединены между собой предварительно нагреваемыми металлическими штифтами 17, при помощи клея 18 (или сваркой 19). Terminals 3 made of thermoplastic (receiving sleeve 1) and 4 (lower leg 2), as well as the lower part of the lower leg 14 with foot 5 can be connected to each other by preheated metal pins 17, using glue 18 (or welding 19).

Регулирование взаимного положения приемной гильзы 1, стойки голени 2 и стопы 5 может выполняться непосредственно на пациенте, либо на верстаке по заданным угловым параметрам путем относительного углового смещения этих составляющих по сопрягаемым сферическим поверхностям их законцовок и предварительной фиксации этих составляющих относительно друг друга. Для этого в процессе предварительной сборки протеза через монтажные отверстия в приемной гильзе 1, стойке голени 2 и стопе 5 со стороны приемной гильзы 1 продевают тягу 6 с надетой на нее плавающей шайбой (при этом по условиям собираемости тендер 13 может быть разъединен и снова состыкован в процессе введения тяги 6 в полость стойки голени 2). Сферическую головку 7 тяги 6 вкладывают в гнездо 8 плавающей шайбы 9, в результате чего образуется шарнирное соединение. На противоположный конец тяги 6 надевают сферическую шайбу 10 и навинчивают гайку 12 до погружения сферической шайбы 10 в гнездо 11, в результате чего образуется шарнирное соединение. В результате предварительно собранный протез представляет собой трехзвенник, состоящий из приемной гильзы 1, стойки голени 2 и стопы 5, шарнирно сочлененных между собой по сферическим поверхностям законцовок 3, 4 в стыке приемной гильзы 1 со стойкой голени 2 и по сферическим поверхностям 15, 16 в стыке нижней части стойки голени 14 со стопой 5. Выставив эти звенья трехзвенника относительно друг друга по углам, предварительно
назначенным для данного пациента, осуществляют их предварительную фиксацию путем затяжки гайки 12. Опробовав такой предварительно собранный протез на пациенте в режиме стояния и очень осторожного шагания, вносят необходимые коррективы в относительное положение его составных частей и скрепляют их для клинических испытаний штифтами 17, которые устанавливают предварительно нагретыми докрасна по технологическим отверстиям меньшего диаметра в стыках между сферическими законцовками 3, 4 и сферическими поверхностями 15, 16. Корректировка взаимного положения составных частей протеза в процессе клинической носки может производиться путем высверливания штифтов 17 (например, с использованием трубчатых сверл, центрируемых при сверлении непосредственно по штифту), ослабления затяжки гайки 12, корректировки установочных углов, далее повторной затяжки гайки 12 и установки штифтов 17 по новым технологическим отверстиям. Окончательное соединение приемной гильзы 1, стойки голени 2 и стопы 5 производится на клею 18, наносимом на сопрягаемые поверхности законцовок 3 и 4, а также на сферические поверхности 15 и 16, либо путем сварки (19) по этим поверхностям деталей, изготовленных из термопласта. В зависимости от индивидуальных особенностей изготавливаемого по пациенту протеза тяги 6 подбираются по длине из набора, имеющегося в распоряжении протезиста, в небольших пределах длина тяги может регулироваться тендером 13. Тяга 6 в окончательно собранном протезе может быть удалена (с целью снижения веса протеза) и заменена двумя раздельными крепежными соединениями в стыках приемной гильзы 1 со стойкой голени 2 и нижней части стойки голени 14 со стопой 5.The mutual position of the receiving sleeve 1, lower leg 2 and foot 5 can be adjusted directly on the patient or on the work bench according to the specified angular parameters by the relative angular displacement of these components along the mating spherical surfaces of their tips and preliminary fixing of these components relative to each other. To do this, in the process of pre-assembly of the prosthesis through the mounting holes in the receiving sleeve 1, the tibial support 2 and foot 5 from the receiving sleeve 1, the rod 6 is threaded with the floating washer put on it (in this case, according to the collection conditions, the tender 13 can be disconnected and docked again the process of introducing traction 6 into the cavity of the tibia 2). The spherical head 7 of the rod 6 is inserted into the socket 8 of the floating washer 9, as a result of which a swivel is formed. A spherical washer 10 is put on the opposite end of the rod 6 and the nut 12 is screwed until the spherical washer 10 is immersed in the socket 11, as a result of which a swivel is formed. As a result, the pre-assembled prosthesis is a three linker consisting of a receiving sleeve 1, a shank stand 2 and a foot 5 pivotally interconnected along the spherical surfaces of the tips 3, 4 at the junction of the receiving sleeve 1 with a shank stand 2 and on the spherical surfaces 15, 16 in the junction of the lower part of the tibial strut 14 with the foot 5. Exposing these links of the three link relative to each other in the corners, previously
assigned to this patient, they are pre-fixed by tightening the nut 12. Having tested such a pre-assembled prosthesis on the patient in the standing and very careful walking mode, make the necessary adjustments to the relative position of its components and fasten them for clinical trials with pins 17 that are pre-installed heated red over the technological holes of smaller diameter in the joints between the spherical tips 3, 4 and the spherical surfaces 15, 16. the position of the components of the prosthesis during clinical wear can be done by drilling pins 17 (for example, using tubular drills centered when drilling directly on the pin), loosening the nut 12, adjusting the installation angles, then re-tightening the nut 12 and installing the pins 17 new technological holes. The final connection of the receiving sleeve 1, legs of the lower leg 2 and foot 5 is made on the glue 18 applied to the mating surfaces of the tips 3 and 4, as well as on the spherical surfaces 15 and 16, or by welding (19) on these surfaces of parts made of thermoplastic. Depending on the individual characteristics of the prosthesis made according to the patient, the traction 6 is selected along the length from the set available to the prosthesis, within a small range the traction length can be adjusted by tender 13. The traction 6 in the final assembly of the prosthesis can be removed (in order to reduce the weight of the prosthesis) and replaced two separate fastening joints at the joints of the receiving sleeve 1 with the lower leg 2 and the lower part of the lower leg 14 with the foot 5.

Claims (2)

1. Протез голени, содержащий приемную гильзу, трубчатую стойку голени, стопу, сочлененные по сферическим поверхностям законцовок, и регулировочно-соединительное устройство, отличающийся тем, что регулировочно-соединительное устройство выполнено в виде единой тяги с резьбовыми элементами натяжения, проходящей через сферические законцовки внутри трубчатой стойки голени и шарнирно закрепленной по концам в гильзе и стопе. 1. A shin prosthesis comprising a receiving sleeve, a tubular leg stand, a foot articulated on the spherical surfaces of the tips, and an adjusting and connecting device, characterized in that the adjusting and connecting device is made in the form of a single rod with threaded tension elements passing through the spherical endings inside tubular leg shank and articulated at the ends in the sleeve and foot. 2. Протез по п.1, отличающийся тем, что законцовки гильзы, стойки голени и присоединительная поверхность стопы выполнены из термопласта и соединены между собой с помощью предварительно нагретых металлических штифтов и клеевого слоя. 2. The prosthesis according to claim 1, characterized in that the endings of the sleeve, the legs of the lower leg and the connecting surface of the foot are made of thermoplastic and are interconnected using preheated metal pins and an adhesive layer.