RU2226374C2

RU2226374C2 - Orthopedic prosthesis insole

Info

Publication number: RU2226374C2
Application number: RU2002118718/14A
Authority: RU
Inventors: А.Л. Федоров; С.А. Курков; А.А. Курков
Original assignee: Федоров Александр Львович; Курков Сергей Александрович; Курков Александр Александрович
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2004-04-10
Also published as: RU2002118718A

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has carcass corresponding to foot shape. The carcass is spatial thin sheet figure manufactured from elastic material which middle part is saddle-shaped hyperbolic paraboloid. Paraboloid generatrices of axial carcass section and longitudinal sections running in parallel to it are mainly shaped as irregular sinusoid having maximum in middle carcass part. Generatrices of the cross-sections are concave as a whole with edges turned upwards. Generatrices of the calcaneal and middle-part cross-sections are C-shaped and those of promontory part are shaped as irregular sinusoid having amplitude close to plate thickness. EFFECT: enhanced effectiveness of treatment in the cases of various foot defects. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, конкретно к устройству протезно-ортопедических изделий и может быть использовано при изготовлении каркасных ортопедических стелек в качестве вкладных элементов в стандартной и специальной ортопедической обуви всех половозрастных групп пользователей для восстановления или компенсации нарушений функций опорно-двигательного аппарата в области стопы.The invention relates to medical equipment, specifically to the device of prosthetic and orthopedic products and can be used in the manufacture of frame orthopedic insoles as inserts in standard and special orthopedic shoes of all age groups of users to restore or compensate for disorders of the musculoskeletal system in the foot area.

Известна техника применения ортопедических аппаратов, которая расположена на части пятки и поднимается над передней частью ноги на один или половину одного дюйма (см. патент США №4250886 А, 17.02.1981).A known technique for the use of orthopedic devices, which is located on the part of the heel and rises above the front of the leg one or half one inch (see US patent No. 4250886 A, 02.17.1981).

Обычная подметка имеет очертания и размеры, позволяющие располагать плюсневые прямоугольные мягкие прокладки, имеющие один край, вытянутый перпендикулярно плюсне, и создающие комфортные условия последней, причем мягкие прокладки должны быть перпендикулярны средней стороне пятой плюсны и боковой стороне первой плюсны.The usual outsole has the shape and dimensions that allow you to position the metatarsal rectangular soft pads, having one edge elongated perpendicular to the metatarsus, and create comfortable conditions for the latter, with the soft pads being perpendicular to the middle side of the fifth metatarsus and the lateral side of the first metatarsus.

В дополнение к плюсневой прямоугольной мягкой прокладке пяточная мягкая прокладка (шпора) укрепляется на пяточной части подметки. Альтернативное техническое решение заключается в том, что подметка может быть снабжена крайними прямыми боковыми краями высотой в половину дюйма, расположенными вдоль голени, удерживающими ладьевидную мягкую подушечку. Высота упомянутых краев может сочетаться с плюсневыми мягкими подушечками.In addition to the metatarsal rectangular soft pad, the heel pad (spur) is attached to the heel of the outsole. An alternative technical solution is that the outsole can be provided with extreme straight lateral edges half an inch high, located along the lower leg, holding the scaphoid soft pad. The height of the mentioned edges can be combined with metatarsal soft pads.

Это также может быть оценено как соответствующая высота подметки относительно передней части ступни, привязанной к высокому каблуку.It can also be estimated as the corresponding outsole height relative to the front of the foot tied to a high heel.

Эта комбинация открывает возможность применения стандартных ортопедических аппаратов в стандартной обуви.This combination opens up the possibility of using standard orthopedic devices in standard shoes.

Известная техника применения ортопедических аппаратов состоит, как правило, из двух частей, расположенных в области плюсны и пяточной шпоры, оказывающих локальные воздействия на упомянутые области стопы, причем воздействия осуществляются мягкими прокладками, выполненными из упругого материала, расположенными на обычной обувной подметке. В известном техническом решении прокладка, расположенная в области плюсны между первым и пятым пальцем, имеет преимущественно прямоугольную форму, в то время как прокладка, расположенная в области пятки, имеет круглую форму, причем исходная высота мягких прокладок не определена в упомянутом патенте.The known technique for the use of orthopedic devices consists, as a rule, of two parts located in the metatarsus and heel spurs, which have local effects on the mentioned areas of the foot, and the effects are carried out by soft pads made of elastic material located on a regular shoe sole. In the known technical solution, the pad located in the metatarsus between the first and fifth fingers has a predominantly rectangular shape, while the pad located in the heel area has a circular shape, and the initial height of the soft pads is not defined in the said patent.

Методика расчета упомянутых прокладок не описана в упомянутом патенте, а также не определены свойства упругого мягкого материала для их использования. Описания мягких прокладок носит общий характер, не описаны их свойства для поглощения ударов и немедленного смягчения боли от шпор в пятках. Упомянутая техника применения ортопедических аппаратов не обеспечивает и не может обеспечить необходимую сводчатую форму между наружным и внутренним продольным сводом стопы и, тем самым, не обеспечивает комплексного воздействия на стопу.The calculation method of the said gaskets is not described in the mentioned patent, and the properties of the elastic soft material for their use are not defined. Descriptions of soft pads are general in nature, their properties for absorbing shock and immediate mitigation of pain from spurs in the heels are not described. The mentioned technique of using orthopedic devices does not provide and cannot provide the necessary vaulted shape between the outer and inner longitudinal arch of the foot and, therefore, does not provide a comprehensive impact on the foot.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является протезно-ортопедическая стелька (см. пат. США №3825017, 13.06.1974), содержащая каркас, выполненный по форме стопы в виде тонколистовой пространственной фигуры из упругого материала, средняя часть которой имеет седловидную форму.The closest technical solution to the proposed one is a prosthetic orthopedic insole (see US Pat. US No. 3825017, 06/13/1974), containing a frame made in the form of a foot in the form of a thin-sheet spatial figure of an elastic material, the middle part of which has a saddle shape.

Известная протезно-ортопедическая стелька снабжена с обеих сторон слоями эластичного материала.Known prosthetic and orthopedic insole is provided on both sides with layers of elastic material.

Недостатками известного ортопедического изделия являются сложность и дороговизна изготовления жесткого каркаса, предусматривающие получение оттиска стопы пользователя, заливку и выемку упомянутого оттиска застывшей массы, наложение на затвердевший оттиск пластины полиэтилена и размещение их в печи.The disadvantages of the known orthopedic products are the complexity and high cost of manufacturing a rigid frame, providing for the imprint of the foot of the user, pouring and removing the aforementioned impression of the hardened mass, applying a hardened impression of a polyethylene plate and placing them in the furnace.

Предложение решает задачу создания дешевого и эффективного протезно-ортопедического изделия (стельки), вкладываемого в стандартную или специальную (ортопедическую) обувь, обладающего стабильным лечебно-оздоровительным эффектом для каждого типоразмера различных половозрастных групп как для пользователей, имеющих различные дефекты стопы, так и для здоровых пользователей с повышенной нагрузкой на опорно-двигательный аппарат.The proposal solves the problem of creating a cheap and effective prosthetic and orthopedic product (insole), invested in standard or special (orthopedic) shoes, with a stable therapeutic effect for each size of different age and gender groups, both for users with various foot defects and for healthy users with increased load on the musculoskeletal system.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известной протезно-ортопедической стельке, содержащей каркас, выполненный по форме стопы в виде тонколистовой пространственной фигуры из упругого материала, средняя часть которой имеет седловидную форму, согласно изобретению, образующие осевого и параллельных ему продольных сечений каркаса имеют форму синусоиды с переменной амплитудой и максимумом амплитуды в средней части каркаса, образующие его поперечных сечений в пяточной и средней частях имеют вогнутую форму краями вверх, а в мысочной части - форму синусоиды с уменьшением толщины каркаса к его краям.The solution of this problem is achieved by the fact that in the known prosthetic and orthopedic insole containing a frame made in the form of a foot in the form of a thin-sheet spatial figure of elastic material, the middle part of which has a saddle shape, according to the invention, forming axial and parallel longitudinal sections of the frame are shaped sinusoids with variable amplitude and maximum amplitude in the middle part of the skeleton, forming its cross sections in the heel and middle parts have a concave shape with the edges up, and in juicy part - the shape of a sinusoid with a decrease in the thickness of the frame to its edges.

Кроме того, каркас может быть выполнен из упругого материала на основе полиамидов.In addition, the frame can be made of an elastic material based on polyamides.

Кроме того, каркас может быть снабжен по крайней мере одним слоем эластичного материала с одной или обеих его сторон.In addition, the frame may be provided with at least one layer of elastic material on one or both of its sides.

Кроме того, каркас может быть армирован углеродсодержащим или проводящим материалом в виде волокон.In addition, the frame can be reinforced with carbon-containing or conductive material in the form of fibers.

Такое решение задачи позволяет создать эффективное протезно-ортопедическое изделие с учетом последних достижений в области лечения и профилактики различных заболеваний опорно-двигательного аппарата. Предложенные стельки готовы для применения без индивидуальной подгонки для различных потребителей за счет указанного выполнения формообразующей рабочей поверхности каркаса, при которой не требуется установка дополнительных ортопедических элементов, таких, как супинаторы, валики Вельцмана и др.This solution to the problem allows you to create an effective prosthetic and orthopedic product, taking into account the latest achievements in the treatment and prevention of various diseases of the musculoskeletal system. The proposed insoles are ready for use without individual adjustment for various consumers due to the specified execution of the forming working surface of the frame, which does not require the installation of additional orthopedic elements, such as arch support, Weltzmann rollers, etc.

Указанный лечебно-оздоровительный положительный эффект связан с тем, что упругая седловидная форма средней части каркаса и синусоидальная форма продольных сечений и поперечного сечения в мысочной части каркаса и других его геометрических характеристик позволяют оптимальным образом воздействовать на костно-мышечную структуру и биоактивные точки стопы, контролирующие деятельность основных органов человеческого организма.The indicated curative and beneficial effect is due to the fact that the elastic saddle shape of the middle part of the frame and the sinusoidal shape of the longitudinal sections and cross section in the toe part of the frame and its other geometric characteristics allow you to optimally affect the musculoskeletal structure and bioactive points of the foot that control the activity the main organs of the human body.

Кроме того, данное техническое решение позволяет достаточно легко отработать технологию и наладить массовое производство протезно-ортопедических стелек для всех половозрастных групп населения с использованием современных достижений в области нетоксичных композиционных материалов, отвечающих медико-биологическим требованиям к изделиям медицинского назначения.In addition, this technical solution makes it easy to work out the technology and mass-produce prosthetic orthopedic insoles for all age and sex groups using modern advances in the field of non-toxic composite materials that meet biomedical requirements for medical devices.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 показан общий вид протезно-ортопедической стельки.Figure 1 shows a General view of the prosthetic orthopedic insole.

На фиг.2 - изометрическое изображение каркаса.Figure 2 is an isometric image of the frame.

На фиг.3 изображено продольное сечение протезно-ортопедической стельки.Figure 3 shows a longitudinal section of a prosthetic orthopedic insole.

На фиг.4 а, б, в изображены поперечные сечения каркаса протезно-ортопедической стельки в пяточной, средней и мысочной частях каркаса.Figure 4 a, b, c shows the cross-section of the frame of the prosthetic orthopedic insole in the heel, middle and toe parts of the frame.

Протезно-ортопедическая стелька содержит каркас 1, изготавливаемый путем отливки в пресс-форме на термопластавтомате, например, из полиамида, и закрепленные на его поверхностях эластичные слои 2, 3.The prosthetic and orthopedic insole contains a frame 1 made by molding in a mold on an injection molding machine, for example, from polyamide, and elastic layers 2, 3 fixed on its surfaces.

Каркас 1 выполнен в виде тонколистовой фигуры, имеющей сложную трехмерную пространственную форму, описанную выше. Существенной особенностью предложенного каркаса 1 является его седловидность в средней части, синусоидальная форма в продольных сечениях и в поперечных сечениях в средней и мысочной части, а также вогнутость формы в пяточной и средней частях каркаса.The frame 1 is made in the form of a sheet-like figure having a complex three-dimensional spatial shape described above. A significant feature of the proposed frame 1 is its saddle shape in the middle part, a sinusoidal shape in longitudinal sections and in cross sections in the middle and toe parts, as well as the concavity of the shape in the calcaneal and middle parts of the frame.

На фиг.2 в изомерическом изображении каркаса 1 показаны образующие продольных 5 и поперечных 6 сечений каркаса 1.Figure 2 in an isomeric image of the frame 1 shows the generatrix of the longitudinal 5 and cross 6 sections of the frame 1.

На фиг.3 в продольном сечении стельки указаны зоны а, б, в - соответственно для пяточной, средней и мысочной частей каркаса 1.Figure 3 in a longitudinal section of the insole shows the zones a, b, c - respectively for the heel, middle and toe parts of the frame 1.

На фиг.3 и фиг. 4в соответственно видны синусоидальная форма продольного сечения каркаса 1 и поперечного сечения его мысочной части.3 and FIG. 4c, respectively, the sinusoidal shape of the longitudinal section of the frame 1 and the cross section of its toe portion are visible.

Позицией 4 обозначена область переменной толщины каркаса, составляющая 5 - 20% от длины образующих каркаса. Толщина каркаса на периферии уменьшается до нуля, что обеспечивает комфортность стопы пользователя и удобство размещения протезно-ортопедической стельки в ортопедической и стандартной обуви.Position 4 denotes a region of variable thickness of the frame, comprising 5 to 20% of the length of the forming frame. The thickness of the frame at the periphery is reduced to zero, which ensures the comfort of the user's foot and the convenience of placing the prosthetic and orthopedic insoles in orthopedic and standard shoes.

Материалом каркаса 1 и эластичных слоев 2, 3 может служить достаточно широкая группа нетоксичных, обладающих необходимой упругостью, эластичностью и долговечностью полимерных и композиционных материалов.The material of the frame 1 and the elastic layers 2, 3 can be a fairly wide group of non-toxic, with the necessary elasticity, elasticity and durability of polymer and composite materials.

Согласно изобретению, слои 2, 3 могут быть ограничены контуром каркаса 1 и, кроме того, данное изделие может эксплуатироваться в обуви без эластичных слоев 2, 3.According to the invention, the layers 2, 3 can be limited by the contour of the frame 1 and, in addition, this product can be operated in shoes without elastic layers 2, 3.

Упомянутые каркас 1 и слои 2, 3 могут быть выполнены с переменной плотностью по сечению, а также армированы, например, металлическими пластинами, углеродсодержащими волокнами или другими компонентами, что может дополнительно улучшить эксплуатационные свойства изделия.Mentioned frame 1 and layers 2, 3 can be made with variable cross-sectional density, as well as reinforced, for example, with metal plates, carbon-containing fibers or other components, which can further improve the operational properties of the product.

Поверхность каркаса 1 и слоя 2 стельки могут иметь регулярные по всей поверхности или местные выступы (не показаны) для тактильного воздействия на биоактивные области стопы.The surface of the frame 1 and layer 2 of the insole may have regular over the entire surface or local protrusions (not shown) for tactile impact on the bioactive area of the foot.

Для дополнительного увеличения функциональных характеристик изделия и расширения области его применения тело каркаса 1 и/или эластичные слои 2, 3 могут иметь магнитные, электростатические или иные свойства или могут быть снабжены дополнительными элементами с указанными полевыми свойствами.To further increase the functional characteristics of the product and expand the scope of its application, the frame body 1 and / or elastic layers 2, 3 may have magnetic, electrostatic or other properties or may be equipped with additional elements with the indicated field properties.

Геометрические характеристики каркаса стельки должны удовлетворять следующим условиям:The geometric characteristics of the insole frame must satisfy the following conditions:

- для существующих в настоящее время материалов толщина каркаса стельки в своей основной части не может быть меньше 0,3 мм, т.к. не может обеспечить необходимую прочность, упругость и долговечность;- for currently existing materials, the thickness of the insole frame in its main part cannot be less than 0.3 mm, because cannot provide the necessary strength, elasticity and durability;

- превышение толщины каркаса более 6 мм приводит к потере его упругости и эластичности, а также не позволяет использовать более толстый каркас в стандартной обуви;- excess of the thickness of the frame more than 6 mm leads to a loss of its elasticity and elasticity, and also does not allow the use of a thicker frame in standard shoes;

- при ширине уменьшающейся толщины каркаса на его периферии менее 5% от длины образующих каркаса затруднен монтаж стельки в стандартной обуви и снижается комфортность эксплуатации;- when the width of the decreasing thickness of the frame on its periphery is less than 5% of the length of the forming frame, installation of the insole in standard shoes is difficult and the operating comfort is reduced;

- при указанной ширине более 20% снижаются упругость каркаса и эксплуатационная надежность.- with the specified width of more than 20%, the elasticity of the frame and operational reliability are reduced.

Предложенная протезно-ортопедическая стелька функционирует следующим образом.The proposed prosthetic and orthopedic insole operates as follows.

Изготовленный каркас 1, собранный с эластичными слоями 2, 3, размещают внутри стандартной или ортопедической обуви, который в процессе эксплуатации активно воздействует на область плюсны и другие части опорно-двигательного аппарата, благотворно влияя на организм человека в целом и исправляя дефекты стопы.The fabricated frame 1, assembled with elastic layers 2, 3, is placed inside standard or orthopedic shoes, which during operation actively affects the metatarsus and other parts of the musculoskeletal system, beneficially affecting the human body as a whole and correcting foot defects.

Протезно-ортопедические стельки, выполненные согласно изобретению, прошли тестирование в региональном благотворительном общественном фонде содействия лечебно-реабилитационной деятельности “ШАРИТЭ” на оптическом томографе “ТОДТ” с использованием метода оптической компьютерной диагностики.Orthopedic orthopedic insoles made according to the invention have been tested in the regional charitable public fund for the support of medical and rehabilitation activities “SHARITE” on an optical tomograph “TODT” using the method of optical computer diagnostics.

Изготовление одного каркаса изделия составляет в промышленных условиях 20-30 сек.The manufacture of one product frame is in industrial conditions 20-30 seconds.

Целесообразно использование предложенной протезно-ортопедической стельки профилактически для лиц, чья профессиональная деятельность связана с высокими статическими и динамическими нагрузками на опорно-двигательный аппарат: сотрудников ГИБДД, МВД, спецподразделений, военнослужащих, спортсменов, медицинских работников, преподавателей, работников торговли и др.It is advisable to use the proposed prosthetic and orthopedic insole prophylactically for persons whose professional activity is associated with high static and dynamic loads on the musculoskeletal system: traffic police officers, the Ministry of Internal Affairs, special forces, military personnel, athletes, medical workers, teachers, trade workers, etc.

Claims

1. Orthopedic orthopedic insole containing a foot made in the form of a foot in the form of a thin-sheet spatial figure of elastic material, the middle part of which has a saddle shape, characterized in that the axial and parallel longitudinal sections of the frame are sinusoidal with a variable amplitude and maximum amplitudes in the middle part of the frame, its cross sections in the heel and middle parts have a concave shape with the edges up, and in the toe part - the shape of a sinusoid with a decrease in the thickness of the frame to its edges.

2. Orthopedic orthopedic insole according to claim 1, characterized in that the insole frame is made of an elastic material based on polyamides.

3. Orthopedic orthopedic insole according to claims 1 to 3, characterized in that the frame is provided with at least one layer of elastic material on one or both of its sides.

4. Orthopedic orthopedic insole according to claims 1 to 3, characterized in that the frame is reinforced with carbon-containing material in the form of fibers.