Лайнер протеза, система приемной гильзы протеза с лайнером протеза и приемной гильзой протеза - RU2655274C2
Код документа: RU2655274C2
Чертежи
Описание
Данное изобретение касается лайнера протеза для наложения на культю, содержащего эластичное основное тело, имеющее проксимальное отверстие для введения культи в приемное пространство и дистальный конец, а также системы приемной гильзы протеза, содержащей такой лайнера протеза и приемную гильзу протеза.
Протезы служат для замены функции и при необходимости визуального проявления отсутствующей конечности и фиксируются на теле пациента. Для фиксации протеза известно множество различных возможностей. Широко распространенной возможностью фиксации протезов на конечностях является их размещение на оставшейся части конечности, так называемой культе. Культя охватывается приемной гильзой протеза, которая, как правило, является стабильной по форме. На проксимальном конце приемной гильзы выполнено вводное отверстие, на дистальном конце приемной гильзы предусмотрено по меньшей мере одно крепежное устройство, на котором могут быть размещены другие компоненты протеза, например шарниры или функциональные узлы, такие как протезы ступней или протезы кистей рук. Чтобы добиться хорошей посадочной формы, изготовляют модель культи и подгоняют приемную гильзу к контуру модели культи. Для обеспечения компенсации колебаний объема можно предусмотреть, чтобы приемная гильза была изготовлена более узкой, чем отформованная модель культи.
Для повышения комфорта ношения можно предусмотреть, чтобы между приемной гильзой протеза и культей был помещен так называемый лайнер протеза. Лайнер протеза состоит, как правило, из замкнутого основного тела с проксимальным отверстием и по типу чулка натягивается на культю. Этот эластичный материал держится на поверхности культи и создает соединение между культей и приемной гильзой протеза. Для крепления лайнера протеза на приемной гильзе протеза могут быть предусмотрены механические запорные элементы на дистальном конце лайнера протеза и ответные запорные устройства на дистальном конце приемной гильзы протеза, которые с геометрическим замыканием фиксируют лайнер протеза с приемной гильзой протеза после посадки в приемную гильзу протеза. С помощью деблокирующего устройства можно снять это закрепление лайнера протеза в приемной гильзе протеза.
Другая возможность крепления приемной гильзы протеза на культе состоит в так называемой вакуумной системе крепления лайнера в приемной гильзе, при которой приемная гильза протеза герметично для воздуха уплотняется относительно лайнера протеза, и из промежуточного пространства между лайнером протеза и приемной гильзой протеза откачивается или выдавливается имеющийся в нем воздух. Возвратное течение предотвращается посредством возвратного клапана. Для этого необходимо сделать приемную гильзу протеза герметичной для воздуха и обеспечить на большой поверхности уплотнение относительно лайнера протеза.
Заявка US 2011/0035027 A1 касается поддерживаемой вакуумом лайнерной системы с гибким лайнером, который натягивается на культю и имеет по меньшей мере одну расположенную по периметру кромку. Лайнер выполнен из воздухонепроницаемого материала и имеет по меньшей мере одну пористую область, которая находится на расстоянии от расположенной по периметру кромки, чтобы сделать возможной транспортировку воздуха и влаги между внешней поверхностью и внутренней поверхностью лайнера.
Заявка US 2012/0191217 A1 касается системы приемной гильзы с вакуумным лайнером для протезных или ортезных устройств. На замкнутом лайнере на дистальном конце расположена область из эластичного материала, который жестче, чем материал остального лайнера. Эта область имеет вогнутый участок, который проходит от внешней концевой поверхности области внутрь. Эта дистальная область и вогнутый участок образуют по меньшей мере часть вакуумного насоса, чтобы выкачивать воздух из промежуточного пространства между лайнером и приемной гильзой протеза.
Патент US 8,197,555 B1 касается вакуумного насоса, который интегрирован в приемную гильзу протеза на ее дистальном конце. Этот вакуумный насос состоит из эластомерного корпуса с двумя возвратными клапанами и одним пружинящим элементом из эластомерного материала. Если этот пружинящий элемент нагружен, то воздух через первый возвратный клапан выдавливается в промежуточное пространство, а из выпускного клапана выдавливается из промежуточного пространства в окружающую среду. Если этот эластомерный пружинящий элемент разгружен, то выпускной клапан закрывается, первый возвратный клапан открывается, и воздух дополнительно выкачивается из приемной гильзы протеза в промежуточное пространство. Находящийся в промежуточном пространстве между приемной гильзой протеза и лайнером протеза воздух благодаря этому выкачивается.
Патент US 6,979,355 B1 касается системы клапанов для протезного устройства с приемной гильзой протеза, на дистальном конце которой выполнен канал, запертый клапаном.
US 6,063,125 касается крепежного устройства для протезированных конечностей с приемной гильзой и дистальным адаптером, в котором имеется проходное отверстие. Внутри этого отверстия выполнен возвратный клапан.
Заявка DE 10 2006 054 891 A1 касается приемной гильзы протеза с активным выталкиванием воздуха, у которой в одной боковой стенке приемной гильзы протеза расположена камера пузырькового насоса, которая через клапан связана с внешним окружением.
Заявка US 2008/0004716 A1 относится к приемной гильзе и лайнеру для крепления на культе. В этой приемной гильзе выполнен возвратный клапан, чтобы отводить воздух из этой приемной гильзы.
Заявка DE 10 2004 056 775 A1 касается устройства для разъемного соединения приемной гильзы протеза с нижней частью протеза. На дистальном конце приемной гильзы протеза подпружиненный поршень перемешается в камере поршня. На этом поршне может быть размещено уплотнение, чтобы в комбинации с клапаном создать в камере поршня пониженное давление. Для ограничения движения поршня он снабжен предварительно упруго напряженными фиксирующими средствами, которые заскакивают в фиксирующие выемки, выполненные в поршне.
Задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить лайнер протеза и систему приемной гильзы протеза, посредством которой возможно надежное крепление протеза на лайнере при пассивных вакуумных приемных гильзах, а для пользователя может быть обеспечено улучшенное чувство устойчивости, а также повышенный комфорт ношения.
Согласно изобретению эта задача решается посредством лайнера протеза с признаками независимого пункта 1 формулы изобретения и системы приемной гильзы протеза с признаками независимого пункта 14 формулы. Предпочтительные варианты осуществления и модификации данного изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы, на чертежах и в описании.
Лайнер протеза для прилегания к культе, содержащий эластичное основное тело, имеющее проксимальное отверстие для введения культи в приемное пространство и дистальный конец, предусматривает, что на внешней стороне лайнера протеза расположен пневматический поршень.
При пассивной вакуумной системе, т.е. системе, в которой вакуум между лайнером протеза и приемной гильзой протеза создается самим носителем протеза и относительным движением лайнера протеза по отношению к приемной гильзе протеза, пониженное давление во внутреннем пространстве приемной гильзы создается в маховой фазе, в которой это протезное устройство за счет центробежных сил движется прочь от культи. За счет пониженного давления во внутреннем пространстве приемной гильзы во время этой маховой фазы создается удерживающая сила, которая отвечает за закрепляющее действие лайнера протеза в приемной гильзе протеза. Это движение может восприниматься пользователем как неприятное, поскольку отрыв приемной гильзы протеза от лайнера может привести к чувству нестабильности и свободной посадки. Воздух из промежуточного пространства между лайнером протеза и приемной гильзой протеза эвакуируется с помощью пневматического поршня, что ведет к улучшению удерживающей силы. Получается саморегулирующаяся система, которая рассчитана на то, чтобы обеспечивать оптимальную опору между приемной гильзой протеза и лайнером протеза. Пневматический поршень обеспечивает точное направление дистального конца лайнера при эффективном насосном действии вследствие упрощенной герметизируемости объема, запираемого посредством указанного пневматического поршня.
Одна модификация данного изобретения предусматривает, что этот пневматический поршень имеет запирающий элемент, который препятствует обратному течению воздуха в направлении к лайнеру протеза. Благодаря установке запирающего элемента, например клапана или расположенного по периметру запирающего лепестка, в пневматическом поршне или на пневматическом поршне, расположенном на дистальном конце лайнера протеза, можно использовать упомянутое относительное движение между лайнером протеза и приемной гильзой протеза для того, чтобы повысить пониженное давление внутри приемной гильзы протеза и за счет этого снизить эффект отрыва лайнера протеза от внутренней стенки приемной гильзы протеза. Воздух из промежуточного пространства между лайнером протеза и приемной гильзой протеза эвакуируется через поршень, что ведет к компактной конструкции, в которой существенные для откачивания компоненты интегрированы в пневматический поршень.
Пневматический поршень может быть выполнен как отдельный конструктивный элемент и закреплен на лайнере протеза, в частности соответствующий пневматический поршень может быть реверсивно закреплен на дистальном конце или в дистальной концевой области лайнера протеза. За счет реверсивного крепления или возможности крепления на лайнере протеза можно закреплять на лайнере пневматические поршни различной величины, чтобы обеспечить подгонку к необходимой в конкретном случае удерживающей силе или необходимой объемной производительности насоса. Для реверсивного крепления пневматического поршня на лайнере протеза выполнены по меньшей мере одно крепежное устройство на лайнере протеза и ответное ему на пневматическом поршне. Крепежное устройство может быть выполнено, например, в виде резьбовой системы, защелкивающейся системы с опорной сферической головкой, блокировочного механизма с геометрическим замыканием через застежки-липучки или системы цапф с ответными выемками и блокировочным механизмом с геометрическим замыканием.
Помимо указанного реверсивного крепления пневматического поршня на лайнере возможно также выполнить его как единое целое с лайнером или зафиксировать на нем с замыканием по материалу. Кроме того, пневматический поршень можно, например, закрепить на лайнере протеза через эластичную гильзу, так что незначительные несоосности между пневматическим поршнем и выемкой со стороны приемной гильзы протеза могут быть скомпенсированы. За счет выполнения в виде одной детали можно отказаться от отдельного монтажа и отдельного согласующего элемента связи. При эластичной привязке пневматического поршня с лайнером протеза облегчается объединение лайнера протеза с приемной гильзой протеза, поскольку небольшие перекосы пневматического поршня могут быть скомпенсированы за счет эластичности материала.
Относящийся к пневматическому поршню запирающий элемент может быть выполнен как клапан в пневматическом поршне или на нем, или как запирающий лепесток, функционирующий подобно воздушному насосу и при всасывающем движении позволяющий воздуху втекать в замкнутый объем, а при выталкивающем движении прилегающий к цилиндрической области и создающий за счет этого уплотнение.
Чтобы иметь возможность обеспечения надежного крепления пневматического поршня на лайнере протеза и, кроме того, гарантировать достаточную стабильность и распределения силы от дистального конца лайнера протеза на культю, в одной модификации данного изобретения на дистальном конце предусмотрен стабильный по форме защитный колпак, который фиксируется на пневматическом поршне. Такая фиксация может осуществляться посредством описанных выше крепежных устройств. В принципе возможно также, чтобы пневматический поршень был приформован на дистальном конце лайнера протеза или защитного колпака, так что получается очень компактная конструкция.
Пневматический поршень может иметь по меньшей мере один расположенный по периметру уплотнительный элемент, в частности, кольцо круглого сечения, которым может герметизироваться объем между пневматическим поршнем и цилиндрической областью приемной гильзы протеза. В принципе возможно также и предусмотрено, чтобы поршень мог работать и без уплотнительного элемента в цилиндрической области, когда точность подгонки достаточно высока.
Одна модификация данного изобретения предусматривает, что пневматический поршень закреплен на лайнере протеза подвижно, например, через шаровой шарнир или эластомерный элемент. Такое подвижное крепление может при этом осуществляться непосредственно на лайнере протеза или на расположенном на нем защитном колпаке. Благодаря шаровому шарниру возможно, чтобы пневматический поршень всегда мог двигаться перпендикулярно внутри ответной цилиндрической области в приемной гильзе протеза, и при этом не происходит перекос пневматического поршня внутри цилиндрической области. Посредством шарового шарнира может одновременно происходить реверсивное соединение между пневматическим поршнем и лайнером протеза, поскольку крепежный элемент со стороны лайнера протеза выполнен как шаровая головка, на которой защелкивается пневматический поршень, снабженный соответствующей концевой выемкой. Помимо опоры посредством шарового шарнира, который, как правило, допускает проворачивание вокруг центра вращения без возвратных усилий, возможна эластичная привязка пневматического поршня к лайнеру протеза, например, через эластичную перемычку, цапфу, палец или подобный элемент. Благодаря такой эластичной привязке помимо относительной смещаемости пневматического поршня по отношению к лайнеру протеза имеет место также направление и центрирование внутри приемной гильзы протеза.
В одной модификации данного изобретения предусматривается, что пневматический поршень закреплен на лайнере протеза через по меньшей мере один магнит. Посредством этого магнитного крепления, т.е. крепления с силовым замыканием пневматического поршня на лайнере протеза, например на цапфе защитного колпака, можно различные лайнеры протеза просто подсоединять к пневматическому поршню, так что стандартизованный пневматический узел может связываться с различными лайнерами протезов, или наоборот. Можно также посредством магнитного сцепления осуществлять сравнительно простую замену отдельных компонентов.
Пневматический поршень в одном варианте осуществления данного изобретения посредством по меньшей мере одного магнита может увязываться с системой приемной гильзы протеза из лайнера протеза, в частности, как он был описан выше, и приемной гильзы протеза, может быть интегрирован в эту систему или интегрироваться с ней.
Чтобы при магнитной привязке пневматического поршня к лайнеру протеза допускалась перемещаемость, подобная системе с шаровым шарниром, так чтобы пневматический поршень сам всегда мог прямолинейно направляться в приемной части, в частности, в цилиндрической области этой приемной части, на пневматическом поршне по меньшей мере на отдельных участках предусмотрена сферическая поверхность, которая может быть выполнена либо выпуклой, либо вогнутой. Благодаря такой сферической поверхности возможна перемещаемость и определенная сдвигаемость вследствие указанной магнитной привязки, так что вращающие силы передаются на пневматический поршень не непосредственно, и перекос невозможен или может иметь место лишь в экстремальных ситуациях.
На лайнере протеза может быть установлен крепежный элемент, посредством которого пневматический поршень крепится на лайнере протеза, и имеет контактную поверхность, выполненную ответной для сферической - по меньшей мере на отдельных участках - поверхности пневматического поршня. За счет выполненной выпуклой контактной поверхности при выполненной вогнутой сферической поверхности пневматического поршня, или наоборот, можно выполнять подобное движению шарового шарнира движение пневматического поршня вокруг указанного крепежного элемента, так что всегда имеет место относительное перемещение лайнера протеза по отношению к пневматическому поршню в плане возможных осей вращения.
Соединение между лайнером протеза и пневматическим поршнем может происходить при посадке пользователя в приемную гильзу протеза, так что, как только пользователь протеза войдет в приемную гильзу протеза, лайнер протеза или крепежный элемент приведет контактную поверхность в контакт с магнитами на пневматическом поршне или в нем. Даже если поршень находится в состоянии покоя в нижнем положении, как правило, магнитных сил достаточно, чтобы поршень снова начал двигаться в верхнее положение. Как правило, пневматический поршень находится, однако, в верхней позиции, так как там поршень находится при выходе из приемной гильзы протеза. Отделение лайнера протеза от пневматического поршня при выходе пользователя протеза из приемной гильзы протеза может легко осуществляться путем движения стягивания, для которого нужно лишь приложить усилие, которое больше, чем развиваемое фиксирующими магнитами в пневматическом поршне или в крепежном элементе.
Система приемной гильзы протеза и лайнера протеза для наложения на культю, содержащая эластичное основное тело, имеющее проксимальное отверстие для введения культи в приемное пространство и дистальный конец, и приемную гильзу протеза, образующую с лайнером протеза промежуточное пространство, предусматривает, что на внешней стороне лайнера протеза расположен по меньшей мере один пневматический поршень, и приемная гильза протеза имеет ответную для пневматического поршня цилиндрическую область, которая выполнена для приема пневматического поршня, и при этом в собранном состоянии лайнера протеза с приемной гильзой протеза образуется замкнутый объем, который связан по меньшей мере с одним запирающим элементом, препятствующим обратному течению воздуха в это промежуточное пространство. Лайнер протеза, как это уже было описано выше, может работать и без интегрированного клапана или интегрированного запирающего лепестка при соответствующем выполнении цилиндрической области. Ответная цилиндрическая область выполнена так, что пневматический поршень может скользить по внутренней стороне лайнера протеза вдоль уплотнительного элемента, чтобы выдавить воздух из замкнутого объема.
Согласно изобретению предусмотрено, что пневматический поршень вместе с ответной цилиндрической областью образуют на приемной гильзе протеза замкнутый объем, который посредством запорного элемента, в частности возвратного клапана, при увеличении объема, например, во время маховой фазы всасывает воздух из области между приемной гильзой протеза и лайнером протеза, а во время фазы вертикального положения, когда происходит аксиальная нагрузка в направлении к дистальному концу приемной гильзы протеза, посредством одинаково направленного возвратного клапана, например, на противоположном пневматическому поршню конце цилиндрической области, снова выталкивается. Замкнутый объем, который изменяется вследствие относительного перемещения между цилиндрической областью и пневматическим поршнем, отражает объемную производительность насоса, которая соответствует максимальному выталкиваемому объему при совершенном ходе. Чем больше диаметр пневматического поршня и чем больше возможный ход, тем больше объемная производительность насоса и тем самым достигаемое за один ход пониженное давление между приемной гильзой протеза и лайнером протеза.
Внутри этого объема может иметься по меньшей мере одно запирающее устройство или по меньшей мере одно благоприятное в аэрогидродинамическом отношении соединение с запирающим устройством, которое обеспечивает выход воздуха и препятствует обратному течению. Это возможно, например, с помощью возвратного клапана, который при необходимости может также открываться, чтобы снизить пониженное давление и уменьшить удерживающую силу. За счет установки запирающего устройства возможна почти бесшумная эвакуация, кроме того, может быть определено место, в котором воздух будет выдавливаться из указанного объема. Указанное запирающее устройство или запирающие устройства делают возможным откачивание воздуха из промежуточного пространства между лайнером протеза и приемной гильзой протеза и препятствует обратному течению воздуха и окружающего пространства через упомянутый замкнутый объем в это промежуточное пространство.
Указанный замкнутый объем и/или указанное промежуточное пространство могут находиться в благоприятном в аэрогидродинамическом отношении соединении с вентиляционным устройством для подачи воздуха, чтобы поднять пониженное давление в замкнутом объеме или промежуточном пространстве и иметь возможность подачи окружающего воздуха в замкнутый объем и/или промежуточное пространство между приемной гильзой протеза и лайнером протеза, чтобы можно было удалить лайнер протеза из приемной гильзы протеза. Вентиляционное устройство имеет доступ к упомянутому замкнутому объему и/или непосредственно к промежуточному пространству между лайнером протеза и приемной гильзой протеза, чтобы обеспечить разъем их соединения. В порядке альтернативы применению вентиляционного устройства указанное промежуточное пространство может снабжаться воздухом за счет того, что удаляется уплотнительная манжета, используемая в качестве проксимального уплотнения. Если уплотнение установлено в приемной гильзе или на лайнере, то необходимо отдельное вентиляционное устройство.
На проксимальном конце цилиндрической области может быть предусмотрена заходная фаска, которая облегчает ввод пневматического поршня в цилиндрическую область, так что может быть простым образом создано корректное совмещение между культей с лайнером протеза и приемной гильзой протеза. По этой заходной фаске пневматический поршень автоматически направляется к цилиндрической области и обеспечивает там центрирование, соответственно ориентирование лайнера протеза внутри приемной гильзы протеза.
На проксимальном конце цилиндрической области может быть установлен элемент защиты от вытягивания для пневматического поршня, так что предотвращается вытягивание пневматического поршня из цилиндрической области при выходе из приемной гильзы протеза. Этот элемент защиты от вытягивания может быть установлен механически, в частности, с геометрическим замыканием на приемной части, например ввинчен, зажат или пристегнут. Предпочтительно предусмотреть выполнение элемента защиты от вытягивания расположенным по периметру посредством привинченного или фиксируемого иным образом кольца.
Ниже примеры осуществления данного изобретения поясняются более подробно с привлечением прилагаемых чертежей. Одинаковые компоненты обозначены на них одинаковыми ссылочными позициями. На чертежах показано следующее:
Фиг. 1 - схематическое изображение лайнера протеза и пневматического поршня, вид сбоку;
Фиг. 2 – вид в разрезе пневматического поршня;
Фиг. 3 - вид пневматического поршня в изометрии;
Фиг. 4 – вид в разрезе лайнера протеза во время стыковки;
Фиг. 5 – вид в изометрии приемной части;
Фиг. 6 – вид в разрезе в собранном состоянии;
Фиг. 7 – схематическое представление одного из вариантов;
Фиг. 8 – детальное представление Фиг. 7;
Фиг. 9 – подробное представление приемной части с пневматическим поршнем и защитным колпаком;
Фиг. 10 – схематичный вид в разрезе первого варианта;
Фиг. 11 - схематичный вид в разрезе в смонтированном состоянии лайнера протеза;
Фиг. 12 - изображение откинутого положения с элементом защиты от вытягивания;
Фиг. 13 – изображение по Фиг. 12 в опущенном положении;
Фиг. 14 - изображение по Фиг. 13 в наиболее низком конечном положении;
Фиг. 15 – изображение в изометрии положения по Фиг. 12;
Фиг. 16 – вид наклонно снизу положения по Фиг. 10;
Фиг. 17 – вид под углом положения по Фиг. 16;
Фиг. 18 – вид сбоку положения по Фиг. 17;
Фиг. 19 – вид под углом сверху приемной части с введенным пневматическим поршнем и элементом защиты от вытягивания;
Фиг. 20 – детальное изображение пневматического поршня;
Фиг. 21 – вид под углом снизу пневматического поршня по Фиг. 20;
Фиг. 22 - вид под углом снизу защитного колпака и пневматического поршня; а также
Фиг. 23 – вид сбоку положения по Фиг. 22.
На Фиг. 1 показан лайнер 10 протеза с эластичным основным телом 11, которое может быть выполнено, например, из силикона или другого эластомера. На проксимальном конце 12 лайнера протеза имеется отверстие, через которое пользователь протеза может войти в приемное пространство внутри лайнера 10 протеза. Указанное приемное пространство на этой фигуре не показано. Накладывание лайнера 10 протеза происходит, как правило, путем разматывания проксимального конца 12 или выворачивания проксимального конца 12, накладывания дистального конца 14 лайнера протеза на дистальный конец культи и последующего разматывания по культе. На дистальном конце 14 лайнера 10 протеза в представленном примере расположен сохраняющий стабильную форму защитный колпак 16, который служит для стабильной и мягкой посадки культи напротив присоединения пневматического поршня 30 на внешней стороне, т.е. противоположной приемному пространству стороне лайнера 10 протеза. На защитном колпаке 16 расположены крепежные устройства 17, которыми можно установить пневматический поршень 30 на защитном колпаке 16. Пневматический поршень 30 тоже располагает крепежным устройством 37, посредством которого этот пневматический поршень 30 может быть зафиксирован на лайнере 10 протеза, в частности на дистальном защитном колпаке 16.
На Фиг. 2 можно видеть нижнюю сторону пневматического поршня 30, и точно также виден уплотнительный элемент 31 на внешней окружности пневматического поршня 30. За счет расположения уплотнительного элемента 31 на внешней окружности пневматического поршня 30 возможно плотное прилегание к цилиндрической области, так что при относительном движении между пневматическим поршнем 30 и цилиндрической областью создается насосный эффект. Пневматический поршень 30 может посредством крепежных элементов 17, 37 реверсивно закрепляться на лайнере 10 протеза. Благодаря этому можно фиксировать различные типы пневматических поршней на лайнере. Пневматические поршни 30 могут отличаться по диаметру, формообразованию или выбору материала. Пневматический поршень 30 может также ввинчиваться вместо контактного вывода, за счет чего можно использовать стандартный лайнер после соответствующего переоснащения.
Связь пневматического поршня 30 с лайнером 10 протеза предпочтительно выполнять в виде механической связи, например, в форме шарнира 35 с шаровой головкой, и точно также можно выполнить клеевое соединение между компонентами. В порядке альтернативы отдельному выполнению пневматического поршня 30 можно его непосредственно интегрировать в дистальный защитный колпак 16, например интегрально приформовать или изготовить в рамках способа 2-компонентного литья под давлением. Защитный колпак 16, который в известной степени еще может пластически деформироваться, может быть изготовлен из материала лайнера 10 протеза и при соединении с замыканием по материалу с пневматическим поршнем 30 образует взаимосвязанную систему между лайнером 10 протеза и пневматическим поршнем 30. Можно также предусмотреть, чтобы связанный с лайнером 10 протеза крепежный элемент 17 был выполнен как единое целое с лайнером 10 протеза или соединен с ним с замыканием по материалу, например прикреплен к защитному колпаку 16 или приформован к нему.
На Фиг. 2 можно также видеть, что благоприятное в аэрогидродинамическом отношении соединение 32 выполнено в форме поперечного отверстия внутри пневматического поршня 30 на ориентированном к лайнеру 10 протеза выступе или уступе. Поперечное отверстие 32 выходит в отверстие, направленное перпендикулярно главной поверхности пневматического поршня 30, так что имеется благоприятное в аэрогидродинамическом отношении соединение 32 от окружающей атмосферы вокруг лайнера 10 протеза к дистальной торцевой стороне пневматического поршня 30. Внутри такого благоприятного в аэрогидродинамическом отношении соединения 32 размещен клапан 33 в виде возвратного клапана, который допускает протекание в направлении к дистальной торцевой стороне пневматического поршня 30, однако запирает обратное течение через это благоприятное в аэрогидродинамическом отношении соединение 32. Благодаря этому возможно, чтобы воздух из окружения лайнера 10 протеза, например, из промежуточного пространства 60 между лайнером 10 протеза и приемной гильзой 20 протеза, мог откачиваться и отводиться в окружающее пространство, а проникновение воздуха в это промежуточное пространство 60 через указанное благоприятное в аэрогидродинамическом отношении соединение 32 было бы невозможно. Может быть предусмотрено несколько поперечных отверстий, так что крепежные элементы 37 могут быть выполнены как пальцевидные пружинящие элементы, чтобы образовать шаровую шарнирную опору 35.
Помимо лишь одного уплотнительного элемента 31 на внешней окружности могут быть расположены также и несколько уплотнительных элементов 31 на внешней окружности пневматического поршня 30 на осевом расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить улучшенное направление в ответной цилиндрической области 21 приемной гильзы 20 протеза.
На Фиг. 3 показано в изометрии изображение по Фиг. 2, на котором представлено отдельное выполнение пневматического поршня 30 на крепежном элементе 17. Крепежный элемент 17 может быть реверсивно зафиксирован на лайнере 10 протеза, в частности на защитном колпаке 16.
На Фиг. 4 показано в разрезе детальное изображение, на котором пневматический поршень 30 по Фиг. 2 введен в цилиндрическую область 21 приемной части 25. Приемная часть 25 и цилиндрическая область 21, которые там представлены, образуют ответный элемент для пневматического поршня 30, который уплотнительным элементом 31 герметично прилегает к стенке цилиндрической области 21. Пневматический поршень 30 запирает цилиндрическую область 21 в проксимальном направлении и образует с ней замкнутый объем 50, который имеет выпускной клапан 51 в виде возвратного клапана, так что при относительном движении между приемным элементом 25 и пневматическим поршнем 30 в направлении к выпускному клапану 51 сжатый в указанном замкнутом объеме 50 воздух может выдавливаться. Если затем в случае снятия нагрузки имеет место относительное движение пневматического поршня в направлении от выпускного клапана 51, то за счет благоприятного в аэрогидродинамическом отношении соединения 32 воздух из окружающей области не показанного здесь лайнера 10 протеза будет через клапан 33 вводиться в замкнутый объем 50, поскольку образовалось избыточное давление по отношению к замкнутому объему 50. Посредством обратного движения находящийся в замкнутом объеме 50 сжатый воздух будет тогда снова выталкиваться через выпускной клапан 51.
На проксимальном краю цилиндрической области 21 выполнена заходная фаска 26 в приемной части 25, которая в представленном примере осуществления образует радиус, так что даже при вначале неточном позиционировании лайнера 10 протеза в приемной гильзе протеза, например при вводе, может быть реализована корректная и желаемая связь между пневматическим поршнем 30 и цилиндрической областью 21.
Благодаря представленной на Фиг. 4 комбинации из уплотненного пневматического поршня 30 и цилиндрической области 21 возникает поршневой насос, посредством которого может откачиваться воздух из окружающей области лайнера 10 протеза, в частности из промежуточного пространства между выполненной в виде всасывающего стакана приемной гильзы 20 протеза и лайнером 10 протеза. Если этот процесс отсасывания и нагнетания повторяется многократно, то с каждым ходом поршня изменяется указанное пониженное давление внутри приемной гильзы 20 протеза. Вследствие уменьшения зазора между лайнером 10 протеза и приемной гильзой 20 протеза ход поршня продолжает сокращаться, поскольку возвратное движение пневматического поршня 30, т.е. увеличение объема 50, становится все меньше. Вследствие непосредственного механического сцепления пневматического поршня 30 и лайнера 10 протеза возвратно-поступательное движение будет иметь место до тех пор, пока лайнер 10 протеза больше не сможет совершать движение в приемной гильзе 20 протеза. Если такое состояние достигнуто, то следует исходить из того, что установлена оптимальная удерживающая сила между лайнером 10 протеза и приемной гильзой 20 протеза, так как теперь лайнер 10 протеза плотно прилегает к внутренней стороне приемной гильзы 20 протеза.
Изображение в изометрии приемной части 25 с введенным пневматическим поршнем 30 и крепежным элементом 17, связанным с лайнером 10 протеза, представлено на Фиг. 5. Приемная часть 25 может быть закреплена на не представленной здесь приемной гильзе 20 протеза и выполнена из в высшей степени обладающего стабильностью формы материала, например легкого металла или усиленного волокном пластика, который в цилиндрической области 21 снабжен гладкой поверхностью или имеет вставку, с помощью которой между пневматическим поршнем 30 и цилиндрической областью 21 может быть получена благоприятная фрикционная пара. На приемной части 25 могут быть расположены или выполнены механические крепежные элементы или приемные устройства для таких крепежных элементов, например резьба, отверстия, поднутрения или подобные конструктивные элементы. В принципе, можно также закрепить приемную часть 25 на приемной гильзе 20 протеза посредством склеивания, сварки или соединений липучками.
На Фиг. 6 представлен в разрезе лайнер 10 протеза с дистальным защитным колпаком 16 и введенным в приемную гильзу 20 протеза пневматическим поршнем 30, и применение лайнера 10 протеза с расположенным на его внешней стороне и закрепленным на ней, подвижно установленным пневматическим поршнем 30 в соединении с приемной гильзой 20 протеза. Эта приемная гильза 20 протеза по существу повторяет внешние контуры не представленной культи и в показанном примере осуществления выполнена из стабильного по форме, воздухонепроницаемого материала, например усиленного волокнами пластика. Пользователь входит лайнером 10 протеза и пневматическим поршнем 30, реверсивно закрепленным на дистальном конце 14 или выполненным с ним как единое целое, в приемную гильзу 20 протеза через проксимальное отверстие приемной гильзы 20 протеза. За счет этого путем приложения силы тяжести тела в дистальном направлении к пневматическому поршню 30 прикладывается сила. Даже если приемная гильза 20 протеза на дистальном конце имеет свободное пространство, затрудняющее точное введение пневматического поршня 30 в цилиндрическую область 21, указанный пневматический поршень 30 благодаря заходной фаске 21 надежно вводится в цилиндрическую область 21. Крепежный элемент 17 может быть выполнен эластичным, например из термопластичного эластомера (ТРЕ), так что в этом случае может произойти пластичная деформация крепежного элемента 17 при вводе пневматического поршня 30.
Под действием силы тяжести тела пневматический поршень 30 вводится в цилиндрическую область 21 и выдавливает находящийся внутри образовавшегося при этом замкнутого объема воздух через выпускной клапан 51. Выпускной клапан 51 выполнен как возвратный клапан или как одноходовой запирающий клапан, выпускающий воздух или иную среду из объема 50, однако перекрывающий его проникновение в объем 50 при обратном движении пневматического поршня 30.
Между внешней стороной лайнера протеза и внутренней стороной приемной гильзы протеза поэтому образуется объем в промежуточном пространстве 60, из которого может откачиваться воздух путем повторного приложения силы в дистальном направлении, а обратное движение - снятие нагрузки посредством пневматического поршня 30. За счет возникающего пониженного давления, например, в маховой фазе к тому же создается, хоть и незначительная, удерживающая сила между пневматическим поршнем 30 и приемной гильзой 20 протеза, так что лайнер 10 протеза, плотно прилегающий к коже культи, посредством пневматического поршня 30, с которым лайнер 10 протеза механически связан, удерживается на приемной гильзе 20 протеза, направляется в ней. Эта основная удерживающая сила обеспечивается посредством пониженного давления в промежуточном пространстве 60 между лайнером протеза и приемной гильзой протеза.
На Фиг. 6 в разрезе показано также приемное пространство 13 для культи пользователя протеза. Посредством сжимающего движения в дистальном направлении пневматический поршень 30 вместе с лайнером 10 протеза будет перемещаться в направлении к дистальному концу 22 приемной гильзы 20 протеза. Имеющийся между пневматическим поршнем 30 и цилиндрической областью 21 замкнутый объем 50 сжимается, содержащийся внутри объема 50 газ, как правило воздух, выдавливается, и лайнер 10 протеза может сдвигаться дальше в направлении к дистальному концу 22 приемной гильзы 20 протеза, пока пневматический поршень 30 не достигнет находящейся на дистальном конце 22 поверхности основания цилиндрической области 21.
Если достигается конечное положение лайнера 10 протеза, а тем самым и пневматического поршня 30 внутри приемной гильзы 20 протеза, и объем 50 минимизируется, то нагружение лайнера 10 протеза в проксимальном направлении ведет к увеличению объема как замкнутого объема 50, так и промежуточного пространства 60, за счет чего возникает относительное пониженное давление как по отношению к внешнему окружению, так и к промежуточному объему между приемной гильзой 20 протеза и лайнером 10 протеза. Это пониженное давление, с одной стороны, удерживает пневматический поршень 30 в цилиндрической области 21, а с другой стороны, высасывает воздух из промежуточного пространства 60, который при нагрузке, например при наступании, снова выдавливается из замкнутого объема 50. Против нежелательного выскальзывания пневматического поршня 30 из цилиндрической области 21 может быть предусмотрен механический стопор, например регулируемый упор, фиксирующий штифт или другого рода ограничение движения.
На Фиг. 7 представлен вариант данного изобретения, по существу соответствующий конструкции устройства по Фиг. 6. Лайнер 10 протеза на внешней стороне отогнут вокруг проксимального края приемной гильзы 20 протеза или снабжен внешней оболочкой, которая зафиксирована на внешней стороне лайнера 10 протеза и образует зазор, в который может быть введена приемная гильза 20 протеза, так что происходит уплотнение и на внешней стороне приемной гильзы 20 протеза. Отогнутый лайнер 10 протеза или расположенная на нем оболочка выполнены воздухонепроницаемыми, эта оболочка может быть приклеена к лайнеру 10 протеза, приварена или уложена на нем с прижимом и сцеплением. Благодаря этому заключенный между лайнером 20 протеза и приемной гильзой 10 протеза объем в промежуточном пространстве 60 надежно сохраняется.
Вместо клапана или запирающего устройства в пневматическом поршне 30 предусмотрено, что запирающий элемент 52 установлен не в пневматическом поршне 30, а внутри приемной части 25, в которой имеется благоприятное в аэрогидродинамическом отношении соединение промежуточного пространства 60 с замкнутым объемом 50 в виде канала. Этот канал связывает всасывающую сторону пневматического поршня 30 с его напорной стороной. Внутри этого благоприятного в аэрогидродинамическом отношении соединения расположен указанный запирающий элемент 52 в форме возвратного клапана, который препятствует обратному течению воздуха от напорной стороны к всасывающей стороне. При движении стягивания лайнера протеза 11 и тем самым движении пневматического поршня 30 от дистальной конечной позиции в направлении к проксимальной позиции ввода в замкнутом объеме 50 создается пониженное давление, под действием которого воздух из промежуточного пространства 60 всасывается в замкнутый объем 50. При движении погружения пневматического поршня 30 находящийся в замкнутом объеме воздух затем выводится через выпускной клапан 51.
На Фиг. 8 отдельно представлена приемная часть 25 с пневматическим поршнем 30, соединительный канал между промежуточным пространством и замкнутым объемом 50 перекрыт посредством запирающего устройства 52 относительно вытекания из замкнутого объема, так что возможно откачивание воздуха из промежуточного пространства 60 между приемной гильзой протеза и лайнером протеза. Размещение возвратного клапана 52 в отдельном канале на приемной части 25 дает преимущества при малых размерах пневматического поршня 30, так как в этом пневматическом поршне имеется в распоряжении лишь ограниченное конструктивное пространство.
На Фиг. 9 показано в перспективе изображение частей системы приемной гильзы протеза с защитным колпаком 16, представленным без относящегося к несу лайнера протеза. На дистальном конце этого защитного колпака 16 расположено крепежное устройство 17 в виде крепежной цапфы. Приемная часть 25 представлена отдельно, без привязки в приемной гильзе протеза. Внутрь приемной части 25 30 введен пневматический поршень 30, проксимальный конец пневматического поршня 30 выступает из проксимального конца цилиндрической области приемной части 25. На проксимальном краю приемной части 25 реверсивно установлен кольцевой элемент 70 защиты от вытягивания, который уменьшает диаметр цилиндрической области внутри приемной части 25 и препятствует тому, чтобы при движении стягивания в проксимальном направлении указанный поршень 30 вытягивался из приемной части 25.
На поршне 30 в качестве крепежного устройства 37 образована проксимальная концевая область, имеющая сферическую поверхность 370, в которую вставлены четыре магнита 40. Эти магниты 40 либо тоже выполнены со сферической поверхностью и заканчиваются заподлицо со сферической поверхностью 370 крепежного элемента 37, либо установлены в нем со смещением назад.
Крепежное устройство 17 на защитном колпаке 16 имеет контактную поверхность 170, сформированную ответной для сферической поверхности 370, причем в крепежном устройстве 17 либо тоже установлены магниты, указанное крепежное устройство 17 выполнено в виде магнита, либо по меньшей мере состоит из магнитного, в частности ферромагнитного материала, так что это крепежное устройство 17 может взаимодействовать с магнитами 40 внутри пневматического поршня 30. Альтернативно этому возможно, чтобы пневматический поршень 30 на проксимальном конце имел выпукло-изогнутую, сферическую поверхность 370, а контактная поверхность 170, как ответная ей, была сформирована вогнутой. Возможно также, чтобы магниты или лишь один магнит были расположены на крепежном элементе 17 лайнера протеза, соответственно на дистальном защитном колпаке 16, а пневматический поршень 30 был выполнен ферромагнитным.
На Фиг. 10 показан в разрезе защитный колпак 16 с ввинченным в него крепежным элементом 17 и выполненной сферической контактной поверхностью, в приемной части 25 можно видеть цилиндрическую область 21, равно как и расположенный в ней пневматический поршень 30 с действующим в радиальном направлении уплотнением 31 и магнитами 40, установленными в пневматическом поршне 30 в крепежном устройстве 37. Магниты 40 предпочтительно имеют однонаправленные полюса, так что они независимо от направления вращения или вращательного ориентирования пневматического поршня 30 внутри приемной части 25 гарантируют надежную связь с крепежной цапфой 17 и контактной поверхностью 170. Альтернативно этому возможно также, чтобы магниты 40 были выполнены с альтернативно направленными полюсами, а на крепежном элементе 17 было предусмотрено размещение магнитов с соответственно другой ориентацией полюсов, так что будет гарантирована по существу такая же ориентация пневматического поршня 30 и лайнера 10 протеза после вступления в контакт.
Под поршнем 30 образован замкнутый объем 50, внутри поршня 30 предусмотрен клапан 33, от замкнутого объема 50 ответвляется канал с выпускным клапаном 51, так что воздух может выходить из замкнутого объем. Посредством пневматического поршня 30 воздух может откачиваться из приемной гильзы протеза или лайнера протеза.
На Фиг. 11 показан вариант выполнения по Фиг. 10 в состыкованном состоянии. Пневматический поршень 30 находится в верхнем положении, магниты 40 притягивают крепежный элемент 17 к поршню 30, и контактная поверхность 170 полностью прилегает к сферической поверхности 370 находящегося со стороны поршня крепежного устройства 37.
На Фиг. 12 показана конструкция по Фиг. 11 со смонтированным элементом 70 защиты от вытягивания, расположенным в приемной части 25, например ввинченным. Верхняя кромка пневматического поршня 30 прилегает к нижней кромке элемента защиты от вытягивания, как это имеет место, например, во время маховой фазы. Защитный колпак 16 легко откидывается относительно вертикальной оси, так что контактная поверхность 170 сдвигается по сферической поверхности 370, не теряя контакта. Благодаря сводчатым поверхностям оказывается возможным, чтобы относительное движение, в частности опрокидывание относительно трех поворотных осей, которые пресекаются в центральной точке сферической поверхности 370, происходило без проблем.
На Фиг. 13 показана компоновка по Фиг. 11 вместе с элементом 70 защиты от вытягивания в среднем, опущенном положении, поршень перемещен вниз в направлении дистального конца цилиндрической области 21, замкнутый объем 50 уменьшился, и воздух выдавлен из выпускного клапана 51.
На Фиг. 14 показан вариант выполнения по Фиг. 13 в дистальном, конечном положении поршня 30, почти в касании с дном цилиндра, замкнутый объем 50 является минимальным. Защитный колпак 16 находится почти в контакте с проксимальным концом приемной части 25.
По высоте или глубине ввинчивания крепежного элемента 17 в защитный колпак 16 может устанавливаться максимальный ход пневматического поршня 30. Если пневматический поршень 30 при снятии нагрузки, например, во время маховой фазы, снова переместится в направлении к элементу 70 защиты от вытягивания, то воздух потечет либо из приемной гильзы 20 протеза, либо из лайнера 10 протеза через клапан 30 в увеличившийся замкнутый объем 50. При встречном движении, например во время фазы вертикального положения, замкнутый объем 50 снова уменьшится, и втянутый воздух будет выдавлен.
На Фиг. 15 показана компоновка по Фиг. 12, вид под углом, защитный колпак 16 опрокинут относительно вертикальной оси, элемент 70 защиты от вытягивания лежит кольцеобразно вокруг цилиндрической области 21 приемной части 25 и препятствует тому, чтобы при размыкании соединения с силовым замыканием между лайнером 10 протеза и пневматическим поршнем 30 указанный пневматический поршень 30 выдвигался из приемной части 25.
На Фиг. 16 показан вид снизу защитного колпака 16 с выпуклой сферической контактной поверхностью 170 и нижней стороной приемной части 25 с выпускным клапаном 51.
На Фиг. 17 показан в изометрии вид под углом сверху связи по Фиг. 16. По меньшей мере частично сферическая поверхность 370 проксимального конца пневматического поршня 30 в области крепежного устройства 37 видна также хорошо, как и установленные со смещением назад магниты 40.
На Фиг. 18 это сочетание по Фиг. 17 показано на виде под углом сбоку.
На Фиг. 19 в перспективе отдельно показана приемная часть 25. Здесь можно видеть, что элемент 70 защиты от вытягивания имеет две противоположные друг другу выемки 75, в которые может быть введен инструмент, чтобы элемент 70 защиты от вытягивания зафиксировать на приемной части 25 в области цилиндрической стенки. Помимо ввинчивания в резьбу, выполненную в цилиндрическом участке, причем элемент 70 защиты от вытягивания имеет наружную резьбу, указанный элемент 70 защиты от вытягивания может также посредством отдельных винтов или крепежных средств привинчиваться к приемной части 25 или закрепляться на ней и удерживаться с геометрическим замыканием.
На Фиг. 20 отдельно показан пневматический поршень 30 с четырьмя установленными в нем магнитами, с крепежным устройством 37 со сферической поверхностью 370 и установленным радиально уплотнительным элементом 31 в виде кольцевого уплотнения.
На Фиг. 21 показан вид снизу пневматического поршня 30 с клапаном 33, обеспечивающим втекание воздуха в замкнутый объем 50, однако препятствующим обратному течению. Клапан 33 может быть выполнен как клапан камеры или предохранительный клапан воздушной заслонки и служит возвратным клапаном.
На Фиг. 22 под углом снизу показан узел защитного колпака 16 с крепежным элементом 17 в качестве крепежного поршня и с пневматическим поршнем 30.
На Фиг. 23 показан пневматический поршень 30 с крепежным элементом 37, кольцевым уплотнением 31 перед стыковкой с дистальным защитным колпаком 16.
Реферат
Группа изобретений относится к медицинеЛайнер протеза для наложения на культю имеет эластичное основное тело с проксимальным отверстием для введения культи в приемное пространство и дистальный конец. На внешней стороне лайнера протеза расположен по меньшей мере один пневматический поршень. Система приемной гильзы протеза содержит лайнер протеза для наложения на культю и приемную гильзу протеза. Лайнер протеза для наложения на культю имеет эластичное основное тело с проксимальным отверстием для введения культи в приемное пространство и дистальным концом. Приемная гильза протеза с лайнером протеза образует промежуточное пространство. На внешней стороне лайнера протеза расположен по меньшей мере один пневматический поршень. Приемная гильза протеза имеет ответную для пневматического поршня цилиндрическую область, которая выполнена с возможностью приема пневматического поршня и в которой в собранном состоянии лайнера протеза с приемной гильзой протеза образован замкнутый объем, связанный по меньшей мере с одним запирающим элементом, предотвращающим обратное течение воздуха в промежуточное пространство. Изобретения обеспечивают надежное крепление протеза на лайнере при пассивных вакуумных приемных гильзах, а для пользователя чувство устойчивости и повышенный комфорт ношения. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 23 ил.
