BRPI0620435A2

BRPI0620435A2 - pé artificial

Info

Publication number: BRPI0620435A2
Application number: BRPI0620435-0A
Authority: BR
Inventors: Lueder Mosler
Original assignee: Bock Healthcare Ip Gmbh
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2011-11-16
Also published as: EP1962735A1; ATE524143T1; TWI412351B; PL1962735T3; RU2008130131A; CA2634264C; JP5001300B2; CN101346108B; US8317876B2; EP1962735B1; RU2434606C2; CA2634264A1; KR20080080401A; JP2009520526A; TW200727880A; WO2007076807A1; DE102005062231A1; CN101346108A; US20080306612A1

Abstract

Pé ARTIFICIAL. A presente invenção refere-se a um pé artificial com uma parte de conexão (1) para uma parte de perna, uma parte de ponta de pé (6), que por meio de um elemento de acoplamento (3) superior e de um elemento de acoplamento (8) inferior é de tal maneira unida articuladamente com a parte de conexão (1) que uma posição angular da parte de conexão (1) controla uma posição angular da ponta de pé (6), sendo que um dos elementos de acoplamento (3, 8) se estende até uma região de calcanhar do pé, uma alteração do comprimento efetivo do pé quando da solicitação é evitada pelo fato de que o elemento de acoplamento (8) inferior se estende até à região do calcanhar.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PÉ ARTIFI- CIAL".

A presente invenção refere-se a um pé artificial com uma parte de conexão para uma parte de perna, uma parte de ponta do pé, que por meio de um elemento de acoplamento superior e de um elemento de aco- plamento inferior é de tal maneira unida artículadamente com a parte de co- nexão que uma posição angular da parte de conexão controla uma posição angular da ponta do pé, sendo que um dos elementos de acoplamento se estende até uma região do calcanhar do pé.

Um pé artificial desse tipo está descrito no pedido de patente alemã não-publicado anteriormente conforme DE 10 2004 031 562 A1, a cuja descrição se faz referência. Pelo acoplamento da ponta do pé com a parte de conexão para a parte de perna através de ambos os elementos de acoplamento ocorre, pela primeira vez, um acoplamento forçado entre a par- te de conexão e a ponta do pé relativamente à posição angular. Uma altera- ção da posição angular da parte de conexão - ou da parte de perna - para trás conduz a uma elevação proporcional da ponta do pé. Portanto, o pé arti- ficial pode ser introduzido em um sapato com um salto alto a partir de uma posição sem salto ("posição descalça"), com o que a posição da perna - e com isso da parte de conexão - relativamente à área de planta do pé artifici- al se altera no sentido de um ajuste do ângulo para trás. A ponta do pé pode então ser em tal medida levantada que assenta de novo paralelamente à área de apoio (planta dianteira do pé). A ponta do pé assenta, portanto, fir- memente sobre a área de apoio e absorve a carga necessária para uma se- gura posição erguida, mesmo com o salto alto. Uma execução macia ou e- lástica, anteriormente prevista, da ponta do pé não é, portanto, necessária.

O pé artificial anteriormente descrito contém, de preferência, uma disposição de múltipla articulação, especialmente uma disposição de quatro articulações, sendo que os elementos de acoplamento podem se si- tuar essencialmente paralelos entre si entre a ponta do pé e uma região do meio do pé. Resulta assim um acoplamento 1:1 dos movimentos angulares de parte de conexão e parte da ponta do pé, que é ideal para uma adapta ção à altura dos saltos. Em um pé artificial anteriormente descrito, o elemen- to de acoplamento superior se estende para dentro da região do calcanhar e é assim executado à maneira de uma báscula, que fica montada aproxima- damente no meio, articuladamente, na parte de conexão. Essa construção tem a vantagem de que a articulação rotativa do elemento de acoplamento superior fica disposto aproximadamente na posição da articulação de torno- zelo natural. Todavia, é desvantajoso que o movimento de solicitação do elemento de acoplamento superior, executado como báscula, altere o com- primento do é artificial na região da planta do pé, de modo que pode ocorrer uma virada inadvertida do pé quando de uma solicitação basculada.

A presente invenção tem portanto por objetivo alcançar as van- tagens de um pé artificial do tipo mencionado no início, sem ter de arcar com as desvantagens de uma alteração do comprimento do pé pelo movimento do elemento de acoplamento superior.

Para o atingimento desse objetivo, de acordo com a invenção, um pé artificial do tipo mencionado no início é caracterizado pelo fato de que o elemento de acoplamento inferior se estende até à região do calcanhar. No pé artificial de acordo com a invenção, o movimento da parte da ponta do pé produz nenhuma alteração do comprimento do pé, de modo que é eliminada a desvantagem resultante da alteração do comprimento do pé. Como para o movimento do tornozelo do pé artificial de acordo com a invenção é determi- nante a articulação do elemento de acoplamento inferior, a vantagem de a- cordo com a invenção pode levar a que a articulação do elemento de aco- plamento inferior se situe um pouco abaixo da posição da articulação de tor- nozelo fisiológica, porque por motivos estéticos não é desejável uma estrutu- ra essencialmente mais alta da construção do pé. Com relação à posição da articulação giratória, nesse caso, deve haver uma solução de compromisso.

O pé artificial de acordo com a invenção permite uma adaptação automática do ajuste angular da ponta do pé para com a área de apoio da planta do pé artificial, que é ademais definida pelos pontos de apoio "joane- te" no ponto de união entre ponta do pé e os elementos de acoplamento formando a região do meio do pé, de um lado, e "calcanhar" na extremidade posterior da região de calcanhar, de outro lado. Em um sapato com um salto elevado, essa área de apoio fica inclinada para com a horizontal. Como a parte de perna deve se alinhar essencialmente na vertical para manutenção do equilíbrio, resulta então um ângulo girado para trás entre o elemento de acoplamento inferior e a parte de conexão para a parte de perna. Esse ângu- lo é transferido à ponta do pé e provê uma elevação da ponta do pé, de mo- do que a mesma fica alinhada em plano paralelamente ao solo ou à região de sola dianteira de um sapato e pode então absorver forças na região da ponta do pé, que proporcionem uma elevada segurança de posição erguida.

Como na construção anteriormente descrita segundo DE 10 2004 031 562 A1 pode ser conveniente executar um dos elementos de aco- plamento variável em comprimento dentro de limites. Para o caminhar não vantajoso uma transferência direta do movimento angular do tornozelo para a ponta do pé. É preferível uma transmissão ocorrendo por uma posição in- clinada dos elemento de acoplamento, que converta os movimentos angula- res do tornozelo desproporcionalmente em movimentos da ponta do pé. Nesse caso, para a compensação da altura do salto é necessária uma adap- tação em comprimento de um dos elementos de acoplamento. Isso pode então ocorrer estaticamente, de modo que há uma adaptação de compri- mento apenas com uma troca de sapato para adaptação à altura do salto. Mas também é possível uma alteração dinâmica de comprimento, na medida em que um dos elementos de acoplamento seja elasticamente alongável ou ajustável em comprimento por exemplo por um cilindro hidráulico.

Assim, por exemplo, é possível reduzir a forte carga na ponta do pé, que ocorre quando do deslocamento do peso para a frente. Sendo pos- sível a alteração de comprimento contra a ação de uma contraforça elástica crescente, resulta uma contraforça na ponta do pé progressivamente cres- cente, como desejado. Uma certa "oscilação" do paciente ao ficar de pé é então estabilizada com uma contraforça elástica, progressivamente crescen- te, o que corresponde a uma sensação natural de ficar em pé.

A alteração em comprimento do elemento de acoplamento pode também ser produzida por um cilindro hidráulico, de preferência por um cilin- dro hidráulico, que é ajustável apenas por alterações lentas e bloqueia com solicitações por curto tempo. Um cilindro hidráulico desse tipo é minuciosa- mente explicado na DE 10 2004 031 562 A1.

Para a dinâmica do andar é vantajoso que o movimento relativo entre a região de calcanhar e o elemento de conexão seja amortecido por uma disposição amortecedora. A disposição amortecedora deve então apre- sentar uma função elástica amortecedora, mas também pode, de preferên- cia, ser executada de tal maneira que reaja a solicitações estáticas, na me- dida em que um cilindro hidráulico é provido de uma abertura de circulação de fluxo. Dessa maneira, a adaptação a diferentes alturas de salto pode o- correr de tal maneira que a respectiva posição de pé seja isenta de forças e não precise ser mantida contra uma eventual contraforça.

Pode ser conveniente produzir a fixação articulada dos elemen- tos de acoplamento não por articulações rotativas, mas sim por uma ligação elástica como mola. A ligação elástica como mola pode então ser executada apenas em uma extremidade do elemento de acoplamento, mas também em ambas as extremidades do elemento de acoplamento.

Em uma forma de execução da invenção especialmente preferi- da, o elemento de acoplamento inferior encosta elasticamente como mola na ponta do pé e na parte de conexão com respectivamente com um elemento de mola de folha, sendo que ambos os elementos de mola de folha estão guiados na região de calcanhar e encostam um no outro ali de modo plano. O elemento de mola de folha unido com o elemento de conexão forma cons- titui então uma forma de C, enquanto que o elemento de mola de folha unido com a ponta do pé apresenta uma forma ligeiramente ondulada.

O pé artificial de acordo com a invenção é apropriado, ainda, para um adicional ajuste dinâmico, em que um elemento de acoplamento é controlável em suas propriedades de amortecimento continuamente, por e- xemplo com o emprego de um cilindro hidráulico com uma válvula eletroni- camente ajustável. O controle pode então se dar em função de estados me- didos de solicitação e posição do pé.

A presente invenção será detalhadamente explicada a seguir com auxílio de exemplos de execução representados no desenho. Mostram:

figura 1 - uma vista lateral de um primeiro exemplo de execução de um pé artificial de acordo com a invenção;

figura 2 - uma vista lateral da primeira forma de execução modi- ficada;

figura 3 - uma segunda forma de execução do pé artificial de acordo com a invenção;

figura 4 - uma terceira forma de execução do pé artificial de a- cordo com a invenção.

A prirneira forma de execução de um pé de acordo com a inven- ção, representada na figura 1, apresenta uma parte de conexão 1, que é provida em seu lado superior de um adaptador 2 em forma de um tronco de cone de cabeça para baixo. O adaptador 2 possibilita um alojamento ajustá- vel de uma parte de perna tubular de uma prótese de perna.

Com a parte de conexão 1 está unido um elemento de acopla- mento 3 superior por uma articulação rotativa 4. A outra extremidade do e- lemento de acoplamento superior está unido por uma outra articulação rota- tiva 5 com uma parte de ponta de pé 6, com a qual se assemelha a região dos artelhos do pé natural. Na ponta de pé 6 se encontra, abaixo da articula- ção rotativa 5, uma outra articulação rotativa 7, pela qual um elemento de acoplamento 8 inferior está unido com a parte de ponta de pé 6. Ò elemento de acoplamento 9 inferior está articulado através de uma articulação rotativa 9 a uma extremidade inferior da parte de conexão 1 e apresenta um ressalto continuando o elemento de acoplamento 8 inferior além da articulação rotati- va 9 para dentro de uma extremidade de calcanhar 10 livre, o que se projeta para dentro de uma região de calcanhar do pé. A extremidade de calcanhar livre está portanto um pouco angulada para baixo. Pode-se ver que o e- lemento de acoplamento 8 inferior forma com sua extremidade de calcanhar 10 livre, posterior, e as duas articulações rotativas 7, 9, uma báscula, que é solicitada, por exemplo quando da aplicação do pé sobre o calcanhar para execução de um passo, pela força de resistência do solo na extremidade de calcanhar 10 livre e, assim, exerce um torque sobre a parte de ponta de pé 6, pelo qual a parte de ponta do pé 6 é pivotada para cima. A articulação rotativa 9 da báscula corresponde à articulação de tornozelo.

A parte de ponta de pé 6 forma uma cunha aproximadamente triangular, cujo lado inferior 11 constitui uma área de apoio (não representa- da) para o pé na região da parte de ponta de pé 6.

No exemplo de execução representado na figura 1, a parte de conexão 1, os elementos de acoplamento 3, 8 e a parte de ponta de pé 6 são executados rígidos. Uma solicitação na região da extremidade de calca- nhar 10 conduz, assim, a uma imediata rotação para o alto da parte ponta de pé 6, que corresponde a um levantamento dos artelhos de um pé. Para ate- nuar essa reação não natural, no exemplo de execução modificado segundo a figura 2 está previsto um amortecedor, que fica disposto entre a parte de conexão 1 e a extremidade de calcanhar do elemento de acoplamento 8 in- ferior. Quando de uma ativação da extremidade de calcanhar 10 com uma força de reação do solo, o amortecedor 12 se encarrega por exemplo de um pivotamento retardado e eventualmente limitado da extremidade de calca- nhar 10 posterior para cima, com o quê é produzido um pivotamento corres- pondentemente retardado e limitado da parte de ponta de pé 6 para cima.

O amortecedor 12 é previsto, de preferência, como um cilindro hidráulico com uma abertura de circulação, que é fechada por uma velocida- de de fluxo demasiado alta. Assim é possível alterar quase esteticamente a posição angular entre a parte de ressalto 1 e a extremidade de calcanhar 10 posterior ou o elemento de acoplamento 8 inferior, quando por exemplo o pé artificial é introduzido em um sapato com um salto alto. Dessa maneira é possível adaptar a posição angular da parte de conexão 1 e, com isso, da parte de perna de uma prótese, relativamente ao elemento de acoplamento 8 inferior, para possibilitar, com um elemento de acoplamento 8 inferior, sali- ente devido a um salto alto, um alinhamento vertical da parte de perna, que não precisa ser mantido contra forças de reação elásticas.

A posição angular do elemento de acoplamento 8 inferior resulta, ademais, das áreas de apoio, que resultam na extremidade de calcanhar 10 posterior, de um lado, e na extremidade de joanete 13 anterior, provida da articulação rotativa 7.

Cabe assinalar ainda que o amortecedor 12 está unido igual- mente articuladamente com a extremidade de calcanhar 10 posterior e a par- te de conexão 1. A figura 2 mostra uma articulação rotativa 14 correspon- dente na parte de conexão 1.

No exemplo de execução representado na figura 3, o elemento de acoplamento 3' superior está executado variável em comprimento por meio de um cilindro hidráulico 14. Essa forma de execução contribui para a adaptação do pé artificial a distintas alturas de salto de um sapato. Além dis- so, o elemento de acoplamento 8 inferior é provido de um ressalto 15, que continua o elemento de acoplamento 8 além da articulação rotativa 7 para uma extremidade livre e ativa em ambos os lados respectivamente uma mo- la de pressão 16, que coopera com um batente 17 estacionário. O pivota- mento do elemento de acoplamento 8 inferior relativamente à parte de ponta de pé 6 é elasticamente amortecido pelas molas de pressão 16 e limitado pelos batentes 17, para se evitar um excessivo pivotamento da parte de pon- ta de pé 6.

Na terceira forma de execução de um pé de acordo com a in- venção, representada na figura 4, a parte de conexão 1 e a parte de ponta de pé 6 é provida respectivamente de uma área de encosto 18, 19, em que encosta um correspondente segmento respectivamente de um elemento de mola de folha 20, 21 e aço está correspondentemente fixada. Os dois ele- mentos de mola de folha 20, 21 formam juntos o elemento de acoplamento 8 inferior, que é assim executado elástico. O elemento de mola de folha 20 unido com a parte de conexão 1 é executado aproximadamente em forma de C e produz simultaneamente um elemento de calcanhar elástico, exercendo portanto uma função semelhante à do amortecedor 12 na figura 2. O ele- mento de mola de folha 21 unido com a parte de ponta de pé 6 se estende, à maneira de uma sola, onduladamente, da parte de ponta de pé 6 à extremi- dade de calcanhar 10, em que encostam mutuamente ambos os elementos de mola de folha 20, 21, de modo plano, estão unidos entre si e formam em conjunto uma extremidade livre. Graças à conformação dos elementos de mola de folha 20, 21 resultam pontos de rotação 22, 23. O ponto de rotação 22 se encontra pró- ximo à parte de conexão 1 e exerce a função de articulação de tornozelo, enquanto que o ponto de rotação 23 se encontra sobre o elemento de mola de folha 21 na região do joanete do pé artificial.

Pode-se ver que nas formas de execução representadas nas figuras 1 a 4 é obtido um controle forçado do ângulo de pivotamento da parte de ponta de pé 6, permanecendo no entanto inalterado o comprimento efeti- vo do pé.

Claims

1. Pé artificial com uma parte de conexão (1) para uma parte de perna, uma parte de ponta de pé (6), que por meio de um elemento de aco- plamento (3) superior e de um elemento de acoplamento (8) inferior é de tal maneira unida articuladamente com a parte de conexão (1) que uma posição angular da parte de conexão (1) controla uma posição angular da ponta de pé (6), sendo que um dos elementos de acoplamento (3, 8) se estende até uma região de calcanhar do pé, caracterizado pelo fato de que o elemento de acoplamento (8) inferior se estende até à região do calcanhar.

2. Pé artificial de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dos elementos de acoplamento (3, 8) é executado vari- ável em comprimento.

3. Pé artificial de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de acoplamento (3, 8) variável em comprimento é executado dirigível contra uma contraforça elástica crescente.

4. Pé artificial de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de acoplamento (3) variável em comprimento apresenta um cilindro hidráulico (14).

5. Pé artificial de acordo com uma das reivindicações de 2 a 4, caracterizado pelo fato de que o elemento de acoplamento (3) superior é executado variável em comprimento.

6. Pé artificial de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que uma disposição de amortecedor (12) está disposta entre o elemento de acoplamento (8) se estendendo para dentro da região de calcanhar e a parte de conexão (1).

7. Pé artificial de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a união articulada de um dos elementos de acoplamento (8) é formada por ao menos uma ligação elástica como mola.

8. Pé artificial de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o elemento de acoplamento (8) encosta elasticamente como mola tanto na parte de ponta de pé (6) como também na parte de conexão (1).

9. Pé artificial de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o elemento de acoplamento (8) inferior encosta elasticamente como mo- la na parte de ponta de pé (6) e na parte de conexão (1) com respectivamen- te um elemento de mola de folha (20, 21) e os elementos de mola de folha (20, 21) são guiados para dentro da região de calcanhar e encostam ali entre si de modo plano.

10. Pé artificial de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o movimento da parte de ponta de pé (6) é limitado relativamente ao elemento de acoplamento (8) inferior por um dis- positivo de encosto (16, 17 elástico como mola, intercalado.

11. Pé artificial de acordo com uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que as propriedades de amortecimento de um elemento de acoplamento (3, 8) são executadas ajustáveis em função de estados medidos de solicitação e/ou posição do pé.