專利名稱：具有緩沖踝部的假體足的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及假體足，具體涉及一種結(jié)構(gòu)簡單的斷面小的運(yùn)行特性好的假體足。
背景技術(shù)：
在假體市場中，常規(guī)SACH足(實(shí)心踝部和緩沖足跟的足)在過去35年以來是用得很廣的人造足。該SACH足一般包括實(shí)心踝部和緩沖足跟足，該足沿一個通過踝部的近似鉸接軸裝在肢體上。該SACH足用得廣泛的原因是因為它結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，但是在動態(tài)響應(yīng)特征方面有一些缺點(diǎn)。具體是，低級的SACH足不能像高級的假體足一樣提供更大的能量貯存和能量釋放。
最現(xiàn)代的假體足包括某種形式的能量貯存部件，用于貯存和釋放行走能量。這種部件通常由彈簧加載的踝關(guān)節(jié)構(gòu)成，該踝關(guān)節(jié)包含金屬螺旋彈簧，或者更一般包括橡膠順應(yīng)性部件。已經(jīng)設(shè)計出價格便宜的假體足，該足具有用于貯存和釋放行走能量的大體實(shí)心橡膠踝墊或者泡沫踝墊。在我的題為“PROSTHES IS WITH RESILIENT ANKLE BLOCK”的美國專利NO.5800569中已經(jīng)公開了這種踝墊，該專利的整個內(nèi)容已作為參考文獻(xiàn)包含在本文中。實(shí)心可壓縮的踝墊固定在上、下支承件之間，從而提供彈性壓縮以及能量的貯存和釋放。采用踝墊部件可以得到在制造和價格方面的優(yōu)點(diǎn)。然而對于某些應(yīng)用，采用實(shí)心踝墊很難獲得滿意程度的彈性順應(yīng)性和能量恢復(fù)，因為所涉及的材料在彈性、粘性和最大壓縮性方面具有固有的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實(shí)施例提供一種簡單的廉價假體足，該假體足包括踝墊，該踝墊具有可選擇的順應(yīng)性和能量恢復(fù)，這些特征可以在很大的范圍內(nèi)變化，從而適應(yīng)不同重量、高度和活動量的被截肢人。該踝墊由具有要求的順應(yīng)性和能量恢復(fù)的可壓縮材料構(gòu)成。該踝墊夾在足部件和踝部件之間。一個或者多個彈簧插入件嵌在踝墊內(nèi)，由此可以增加假體足的剛性，并提高能量貯存和恢復(fù)的程度。該彈簧插入件的形狀最好是在踝板部件和足板部件相對角位移期間例如在足尖和足跟翻轉(zhuǎn)期間能承受壓力以及例如在響應(yīng)垂直振動負(fù)載時還能承受垂直壓力的形狀。
在本發(fā)明的一個方面中，提供一種基本的假體足，該假體足具有增強(qiáng)的運(yùn)行性能，一般包括下部足板、上部踝板、連接這兩個板的泡沫踝墊以及嵌入到踝墊中的彈簧部件。足板和踝板二者均用強(qiáng)度大的可彎曲材料最好是層合復(fù)合材料制作。足板的尺寸定為大約等于人的被取代足的尺寸，而踝板具有類似的寬度，但比足板長度短。該踝墊的長度和寬度約等于踝板的長度和寬度，并與其對齊，該彈簧部件包括兩個相對扁平的碳纖維復(fù)合料部件，該部件在其中間被固定，而在其端部被分開。這使得彈簧部件形成蝴蝶結(jié)或者雙叉骨的優(yōu)選形狀。固定部件最好將踝板連接于使用人的殘肢或者下肢的支架上。在行走期間，彈性踝墊與嵌入的彈簧部件和可彎曲的板相結(jié)合可以提供平穩(wěn)的翻轉(zhuǎn)，從足跟接地位置翻轉(zhuǎn)到足尖離地位置。
在另一方面中，提供了一種假體足的踝墊，該踝墊的前后位置均具有圓筒形的開孔。這些開孔中能夠放入另外的插入件或者增強(qiáng)件，使踝墊達(dá)到要求的剛性。在優(yōu)選實(shí)施例中，該足部件還具有漸縮的厚度。另外，該足部件包括升高的足跟端部和足尖端部以及在其間的拱形區(qū)域。
在另一方面中，提供一種假體足，該假體足包括足板部件、至少一個踝板部件和夾在該足板部件和踝板部件之間的踝墊。該足板部件的長度約等于人足的長度，該足板部件包括可以沿其長度彎曲的彈性材料。該至少一個踝板部件的長度顯著短于該足板部件。該踝墊包括相當(dāng)軟的可壓縮材料，基本上構(gòu)成在該足板部件和踝板部件之間進(jìn)行支承和連接的足底裝置。在該踝墊中至少有一個開孔穿過，該開孔基本上垂直于前行運(yùn)動方向。該足板部件和踝墊可以以配合的形式彎曲，從而基本上達(dá)到從足跟接地到足尖離地的平穩(wěn)連續(xù)的翻轉(zhuǎn)變化。
在另一方面中，假體足包括下部足板、上部踝板和許多可充氣氣包，該踝板配置在下部足板上，一般配置在它的上面，并與其隔開一定距離，該充氣包配置在上部踝板和下部足板之間，并使上部踝板和下部足板分開。該氣包基本上構(gòu)成在足板和踝板之間的支承足底部件。該足板和氣包以配合的方式彎曲，從而達(dá)到從足跟接地到足尖離地的平穩(wěn)連續(xù)的翻轉(zhuǎn)變化。
在另一方面中，提供一種連接于被截肢人支架的假體足，該假體足包括其長度約等于人足長度的足板部件、其長度顯著短于足板部件的踝板部件以及至少一個配置在踝板部件和足板部件之間的可充氣氣包。該足板部件包括能夠沿其長度彎曲的彈性材料。該至少一個充氣氣包基本上構(gòu)成在足板部件和踝板部件之間進(jìn)行支承和連接的足底部件。流體泵根據(jù)被截肢人的運(yùn)動產(chǎn)生作用在支架上的流體壓力。流體管路將流體引入到該至少一個可充氣的氣包內(nèi)。
另一方面中，提供了一種假體足的泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個可充氣氣包、包含活塞和氣缸的唧筒，將該唧筒連接于該至少一個充氣氣包的流體管路，和套筒式接觸的第一和第二支架。該活塞連接于第一支架，而氣缸連接于第二支架，使得第一和第二支架之間的相對運(yùn)動將活塞壓入或拉出氣缸，從而在該至少一個充氣氣包內(nèi)產(chǎn)生壓力。
在另一方面中，提供一種假體足，該假體足包括套筒式接觸的內(nèi)部支架和外部支架。在該內(nèi)部和外部支架之間形成的室內(nèi)配置一種可壓縮部件。在假體足上作用壓縮力和松開壓縮力時，該內(nèi)部支架將相對于外部支架活動。還配置與該室連通的流體管路。該至少一個可充氣氣包與該流體管路連通，并且根據(jù)內(nèi)部支架和外部支架之間的相對運(yùn)動可以在該至少一個可充氣氣包中產(chǎn)生流體壓力。在另一方面中，假體足包括足板部件和至少一個踝板部件，該足板部件包括能夠沿其長度彎曲的彈性材料。包含相當(dāng)軟和可壓縮的材料的踝墊夾在該踝板部件和足板部件之間。該踝墊基本上形成在足板部件和踝板部件之間進(jìn)行支承和連接的足底部件。至少一個開孔穿過踝墊，該開孔相對于前行方向大體位于橫向方向。在該至少一個開孔中插入至少一個凸輪，該凸輪可以轉(zhuǎn)動，從而局部調(diào)節(jié)踝墊的硬度。
在另一方面中，假體足具有足板部件、至少一個踝板部件和夾在它們之間的踝墊，該假體足包括穿過踝墊的第一室和第二室。該第一室配置在踝墊的前部分，而第二室配置在踝墊的后部分，該第一室和第二室的方向大體垂直于前行方向。在第一和第二室中分別配置第一和第二增強(qiáng)件，該第一和第二增強(qiáng)件可以在上述各個室中活動。
在另一方面中，提供了一種假體足，該假體足包括足板部件和至少一個踝板部件，該足板部件包括可以沿其長度彎曲的彈性材料。一種包含很軟并可壓縮的材料的踝墊夾在該踝板部件和足板部件之間。該踝墊基本上構(gòu)成在足板部件和踝板部件之間進(jìn)行支承和連接的足底部件。該踝墊包括踝墊后部的楔形切口。在一個實(shí)施例中，假體足還包括插入該楔形切口的楔形件。
在另一方面中，假體足包括足板部件、至少一個踝板部件和夾在它們之間的踝支承部件，這種假體足還具有連接踝板部件和足板部件的帶部件。該帶部件相對于前行運(yùn)動方向配置于踝墊的后面，它能夠調(diào)節(jié)上述踝板部件和上述足板部件之間的相對彎曲性。
為了簡要說明本發(fā)明以及整個先有技術(shù)中達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)，上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的一些目的與優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)明白，按照本發(fā)明的特定實(shí)施例不一定能夠獲得所有這些目的或者優(yōu)點(diǎn)。因此，例如技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)看到，可以以某種方式實(shí)施或者實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，這種方式可以達(dá)到或者優(yōu)化如本文所述的一個優(yōu)點(diǎn)和一組優(yōu)點(diǎn)，而不一定達(dá)到如本文中所述或者提出的其它優(yōu)點(diǎn)或者其它目的。
所有這些實(shí)施例預(yù)定包含在本文公開的本發(fā)明的范圍內(nèi)。技術(shù)人員可以從下面參考附圖詳細(xì)說明的優(yōu)選實(shí)施例中明顯看出本發(fā)明的這些和其它的實(shí)施例，但本發(fā)明不限于所公開的任何特定優(yōu)選實(shí)施例。


圖1是透視圖，示出本發(fā)明一個實(shí)施例的假體足。
圖2是橫截面圖，示出本發(fā)明一個實(shí)施例的假體足。
圖3是透視圖，示出嵌入到本發(fā)明一個實(shí)施例踝墊中的彈簧部件。
圖4是假體足的側(cè)視圖，并詳細(xì)示出沿其長度具有錐形厚度的足板。
圖5A是截面圖，示出走步時位于足跟接地位置的假體足。
圖5B是截面圖，示出走步時位于平位置的假體足。
圖5C是截面圖，示出走步時位于足跟離地位置的假體足。
圖5D是截面圖，示出走步時位于足尖離地位置的假體足。
圖6是截面圖，示出本發(fā)明另一實(shí)施例的假體足，該假體足包括改型的彈簧部件。
圖7是橫截面圖，示出本發(fā)明再一實(shí)施例的假體足，該假體足包括改型的踝墊。
圖8是橫截面圖，示出本發(fā)明又一實(shí)施例的假體足，該假體足包括改型的踝墊。
圖9是橫截面圖，示出本發(fā)明的又一實(shí)施例的假體足，該假體足包括可充氣氣包踝墊。
圖10是橫截面圖，示出本發(fā)明的又一實(shí)施例的假體足，該假體足包括多個可充氣氣包踝墊。
圖11A是局部橫截面圖，示出本發(fā)明又一實(shí)施例的假體足，該假體足包括圓筒形長孔。
圖11B-11D是增強(qiáng)件的透視圖，該增強(qiáng)件插入到圖11A所示的假體足的空腔中。
圖12是局部橫截面圖，示出本發(fā)明的又一實(shí)施例的假體足，該假體足包括雙踝板和圓筒形長孔。
圖13是局部橫截面圖，示出本發(fā)明的又一實(shí)施例的假體足，該假體足包括足尖和足跟空氣包。
圖14是圖13所示足跟和足尖空氣包的立體圖。
圖15A是透視圖，示出本發(fā)明又一實(shí)施例假體足的部件，該部件包括振動抽吸系統(tǒng)。
圖15B是圖15A所示假體足閥門管路的示意圖。
圖16A是透視圖，示出本發(fā)明又一實(shí)施例的假體足，該假體足包括圖15A所示的部件。
圖16B是透視圖，示出包含二氧化碳?xì)馄康募袤w足的一個實(shí)施例。
圖17和圖18是局部橫截面圖，示出本發(fā)明的又一實(shí)施例假體足，該假體足包括帶內(nèi)腔的氨基甲酸乙酯。
圖19是局部橫截面圖，示出本發(fā)明的又一實(shí)施例假體足，該假體足包括可轉(zhuǎn)動的凸輪。
圖20是局部橫截面圖，示出本發(fā)明又一實(shí)施例的假體足，該假體足包括驅(qū)動器和活動的增強(qiáng)件。
圖21是局部橫截面圖，示出本發(fā)明又一實(shí)施例的假體足，該假體足包括可調(diào)節(jié)的帶部件和可插入的足跟楔形件。
圖22是圖21所示假體足的局部橫截面圖，該圖還示出用于張緊可調(diào)節(jié)帶部件的C形插入件。
圖23是假體足的局部橫截面圖，該假體足具有與活動振動組件流體連通的可充氣氣包。
具體實(shí)施例方式
下面參照圖1和2，圖中分別以透視圖和側(cè)視橫截面圖示出本發(fā)明的第一實(shí)施例假體足10。該假體足10一般包括下部足板12、上部較小踝板14、用彈性材料作的連接足板12和踝板14的踝襯或者踝墊16以及嵌入到踝墊16中的彈簧部件18。該足板12的長度和寬度約等于特定使用人被截足的長度和寬度，其尺寸定為可以裝入到如虛線所示的一個外部柔性外飾件30中。該踝板14和彈性踝墊16具有近似相同的水平橫截面尺寸。該踝板14、踝墊16和彈簧部件18相對于足板12的后半部橫向居中配置，一般配置在后半部的上面。該踝墊16夾在足板12和踝板14之間，最好用聚氨酯粘接劑或者其它已知固定工藝粘接或者結(jié)合在兩個板上。
該彈簧部件18是彈性支承部件，插入到彈性踝墊16中。如圖3所示，該彈簧部件18最好包括上部和下部板形部件22和24，各個部件是相對平的，具有大體矩形的垂直投影。這些板形部件在其中心由緊固件26固定，而在端部80和82是分開的。該上部件22最好具有朝上凹的曲線形狀，而下部件24最好具有向下凹的曲線形狀。這使得彈簧部件18基本上形成為大體雙叉骨形狀或者蝴蝶結(jié)形狀。
如圖1所示，彈簧18完全嵌入到踝墊16中，從外面看不見。參照圖2，彈簧部件18基本上縱向伸過踝墊16的長度，其寬度基本上等于踝墊16的寬度。該緊固件26可以包括螺栓、焊接或者任何其它技術(shù)人員知道的緊固裝置。在優(yōu)選實(shí)施例中，緊固件26是繞在兩個部件22和24中心部分上的帶部件。最好將彈性橡膠作的楔形件28放置在兩個板部件22和24之間，以保護(hù)該部件內(nèi)表面，這也對彈簧部件18提供另外的支承。該楔形件28所起的作用是在兩個板部件22、24之間形成杠桿系統(tǒng)，如果需要，可以調(diào)節(jié)彈簧部件18的彈性。按照另一種方法，如果需要，該楔形件可以被永久的粘接就位，或者與板部件22、24中的一個或兩個形成一體。雖然已經(jīng)說明彈簧部件18具有雙叉骨形狀或者蝴蝶結(jié)形狀，但是其它形狀和尺寸對于提供踝墊16的支承作用也是適用的。另外，可以在踝墊中配置一個以上的彈簧部件來為假體足10提供支承和能量恢復(fù)。
如圖1和2所示，該假體足10還包括支架部件32，該支架部件固定于被截肢人(未示出)的殘肢上，并沿大體垂直方向從殘肢適當(dāng)向下延伸。在優(yōu)選實(shí)施例中，該支架部件32為管狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有在所有方向基本上相等的慣性矩，以限制在所有方向的彎曲。該管形件32最好也是空心的，使得它的重量相當(dāng)輕，用料量較少，可以降低生產(chǎn)成本。該支架部件32的尺寸定為可以與標(biāo)準(zhǔn)的30mm支架換用。也可以運(yùn)用其它剛性結(jié)構(gòu)來達(dá)到本文所述的有利方面，例如采用矩形截面的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對一個或者兩個橫軸的慣性矩是相當(dāng)大的，示于圖1的通過支架32的中心線70構(gòu)成朝下作用力的方向。
如圖1和圖2所示，踝板14用垂直取向的上部固定部件34固定于支架部件32。該上部固定部件34連接于彎曲的踝部分36，該踝部分連接于踝板14。這三個部件最好彼此形成一體，以便達(dá)到最佳的強(qiáng)度和使用壽命。該固定部件34具有后表面38和大體平行于該表面的前表面40，如圖2所示。該固定部件34基本上是剛性的能夠承受由假體足作用的扭力、沖擊力和其它力。另外，固定部件34的固有剛性可以防止該部件以任何顯著的方式變形。并可以將受到的上述力傳輸?shù)竭m當(dāng)?shù)妮o助假體支架32上。
參照圖2，在優(yōu)選實(shí)施例中的固定部件34是垂直取向的，使得它可以固定在支架部件32上。連接裝置42配置在支架部件32的下端，該連接部件形成一個平的表面使得可以將垂直固定部件34固定在該表面上。連接裝置42具有一個與支架部件32的圓柱外表面相匹配的固定表面44和與固定部件34相匹配的基本上為平的第二固定表面46。在優(yōu)選實(shí)施例中，固定表面44彎曲成與管形支架部件32的外表面相匹配，而固定表面46做成平的，使其與固定部件34的前表面40匹配。
連接裝置42最好焊接或者粘接在支架部件32上，該裝置具有兩個孔(未示出)，其中可以插入兩個螺栓48，以便進(jìn)行固定。固定部件34也具有兩個孔(未示出)，該孔與連接裝置上的孔對齊，從而可以將兩個螺栓48穿過固定部件34和連接裝置42進(jìn)行固定。還可以考慮將支架部件固定于足部分的其它方法，例如在我先前提出的美國專利No.514186K中公開的那些方法以及利用整體成形結(jié)構(gòu)的那些方法，該專利的整個內(nèi)容已作為參考文獻(xiàn)包含在本文中。
如上所述，與踝板14形成一體的固定部件34是垂直取向的，它可以從支架部件32上的連接裝置42向下伸出一些。如圖2所示，固定部件34沿其垂直部分的厚度比沿足部分大體水平延伸的踝板14的厚度大的多。該固定部件34應(yīng)相當(dāng)厚，以便承受作用在假體裝置上的垂直力以及限制在此結(jié)合部分的過分彎曲。固定部件34的整個上部垂直部分最好具有很均勻的厚度和寬度。
管形支架部件32最好可以從假體裝置上取下來，使得可以替換該支架部件而不替換假體裝置的其余部件。這樣便使得本申請的發(fā)明可以用在很大的范圍。例如，可以切短本發(fā)明的管形部件，使其可以適用于具有不同殘肢長度的被截肢人使用，這種被截肢人包括正在成長的被截肢人。裝假體的醫(yī)生只需要將標(biāo)準(zhǔn)的管形支架切成適合的長度。另外，這樣也不需要制造作為假體一部分的長的剛性腿部分。因而只需要較少的材料來制造本發(fā)明的假體，降低了制造成本。
優(yōu)選實(shí)施例還分別包括在踝墊16的前、后部分的圓筒形長孔50和51，如圖2所示，以便接納插入的增強(qiáng)件52和53。該圓筒形開口50和51水平取向，大體垂直于前行運(yùn)動方向，該開孔配置在上、下板部件22和24中間。增強(qiáng)件52和53可取出地放置在這些開孔中，從而對假體足10構(gòu)成另外的支承和增強(qiáng)，并且還可以改變假體足的彈性。例如將增強(qiáng)件52和53插入到具有較高彈性系數(shù)的踝墊16中可以為活動性較大的被截肢人提供額外的能量貯存和恢復(fù)。另一方面，在需要另一種控制時，可以將彈性系數(shù)較低的增強(qiáng)件插入，使其產(chǎn)生具有較大緩沖特性的踝墊16。另外，可使圓筒開孔50和51保持空的，由此可以得到只由踝墊16和彈簧部件18決定的柔順性。
優(yōu)選材料及制造方法足板12和踝板14最好用可彎曲的材料制作，板的這種彎曲可以釋放作用在踝墊16和板12與14之間界面上的極端剪應(yīng)力。足板12和踝板14二者最好用強(qiáng)度大的具有彎曲性的玻璃纖維制作。踝板14和足板12的優(yōu)選材料是乙烯酯基的模壓塑料板，例如可以用密執(zhí)根州Midland市的Quantum Composites公司買的Quantum#QC-8800塑料板?；蛘?，這些板可以用嵌入到硬化易彎曲聚合物中的許多層板構(gòu)成。在其它安排中，這些板可以用其它材料形成，例如技術(shù)人員清楚的碳纖維復(fù)合材料。板的要求特征是，它們應(yīng)具有相當(dāng)彈性，使其可以抵抗反復(fù)不斷受到彎曲應(yīng)力時發(fā)生的破裂，同時還應(yīng)具有相當(dāng)?shù)膹澢裕沟每梢耘c彈性踝墊的特征相結(jié)合增強(qiáng)使用人感覺到的運(yùn)行特性。支架部件32最好用堅韌材料制作，例如用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的層合材料制作。支架部件32的硬度還可用增強(qiáng)件和更致密的材料提供。
踝墊16夾在足板12和踝板14之間，如圖1和2所示，最好粘接在兩個板上。該踝墊最好用氨基甲酸乙酯、橡膠或者其它具有要求的順應(yīng)性和能量恢復(fù)特性的其它合適材料制作。踝墊16的優(yōu)選材料是膨脹的氨基甲酸乙酯泡沫塑料，例如多孔的Vulkolkai Pur-CellNo.15-50泡沫塑料，其密度約為500kg/m3，該泡沫塑料可以從賓夕伐尼亞州Washington城的Pleiger Plastics Company公司買到?；蛘呷绻枰?，踝墊16可以用各種其它彈性材料模制或者制造，例如用天然的或者人造的橡膠、塑料、蜂窩狀材料或者其它材料。然而多孔的泡沫塑料具有可以提供更自然步行感覺所需的高度壓縮性以及要求的粘彈性，而沒有硬化缺點(diǎn)和與實(shí)心橡膠有關(guān)的壓縮性有限等缺點(diǎn)。另外，泡沫塑料墊的多孔特性使得它比實(shí)心的橡膠輕?？梢杂妹芏仍诩s150-1500kg/m3的泡沫塑料來獲得本發(fā)明所述的優(yōu)點(diǎn)。
彈簧部件18最好用高彈性材料制作，這種材料在上、下部件12和14相對角位移期間例如在足尖和足跟翻轉(zhuǎn)期間可以支承壓力，并且還可以支承響應(yīng)垂直振動負(fù)載時產(chǎn)生的垂直壓力。一種優(yōu)選材料是碳纖維復(fù)合材料，例如織成的纖維墊和在環(huán)氧樹酯基體中的短纖維。然而也可以應(yīng)用技術(shù)人員已知具有同樣強(qiáng)度和重量特性的其它材料，也可以獲得滿意的效能。例如可以用其它絲狀材料，例如玻璃絲、Kevlaw絲和尼龍絲來確保滿足特定被截肢人要求的輕便和結(jié)構(gòu)及動態(tài)特征?？捎酶鞣N彈性材料制造楔形件28，包括天然橡膠和人造橡膠、彈性聚氨酯等。
將聚氨酯橡膠注入模具中，然后使它固化，這樣便可以制造包含彈簧部件18的踝墊16。該彈簧部件18可以在注入聚氨酯之前放入模具中，因而在固化期間聚氨酯便粘接到彈簧部件上。用于插入增強(qiáng)件52和53的圓筒形長孔或者開孔50和51可以這樣形成在踝墊16中，即將圓筒形塞子在注入聚氨酯之前插在墊子中?；蛘卟捎迷诠袒蠛唵蔚厍腥ヵ讐|的一部分或者鉆去一部分的方法在踝墊中形成這些開孔。
在開孔中配置的增強(qiáng)件最好是泡沫塑料管，其密度按照要求的順應(yīng)特性選擇。優(yōu)選的材料是膨脹的聚氨酯，其泡沫密度在約150-1500kg/m3之間較好。其密度最好在約250-750kg/m3之間，以便適當(dāng)調(diào)節(jié)假體足的能量貯存和恢復(fù)特性。
優(yōu)選尺寸如圖4所示，足板12最好為曲線形狀。足板12的厚度t最好沿其長度是漸縮的，這種漸縮的斷面大約對應(yīng)于被截肢人的重量。即對于較重的被截肢人沿其長度的厚度大于較輕被截肢人的厚度。一般說來，重量被分成低重組、中重組和高重組。
下面的表1提供了作為標(biāo)準(zhǔn)尺寸C/D/E的按照最新男性“A”寬度鞋的外飾件尺寸優(yōu)選組。這些尺寸由外飾件的長度L、前足的寬度B和足跟的寬度H代表。
表1最新男性“A”寬度鞋的外飾物尺寸

下面的表2示出各種被截肢人重量組的優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
表2V隨重量組變化的標(biāo)準(zhǔn)尺寸

下面的表3示出平均尺寸或者“DM”尺寸足板12的優(yōu)選漸縮厚度(t)，該厚度取于相隔距離1英寸(2.54cm)的位置。
表3V“DM”足板的漸縮厚度t

足板12具有靠近圖4左邊的足跟端部54，該端部是凹部朝上的，或者從水平面P1開始稍微上翹，該水平面與足板12的足跟端部54相切。同樣，靠近圖4右邊的足尖端部56是朝上凹的，或者從水平面P2開始稍微上翹，該水平面與足板12前部分相切。在足跟端部和足尖端部之間形成拱形部分58，該拱形部分最好朝下凹，如圖所示。
應(yīng)當(dāng)明白，在外飾件30(未示出)中，該足跟端部54的切面P1相對于足尖端部56的切面P2稍微上升距離y，如圖所示。表3所示DM尺寸足板的升高距離y例如為0.5英寸(1.27cm)。足板12距外飾件的底部或者足底最好為0.25英寸(0.63cm)。外飾件30可以采用自動雕刻的足型進(jìn)行夾物模制，用基于母模的細(xì)節(jié)和尺寸和/或者代表典型足尺寸的數(shù)字化數(shù)據(jù)。
包含足板12拱形部分的中心區(qū)域58具有足板12的最大厚度。拱形區(qū)域58的曲率由外飾件或者鞋底的輪廓確定，一般對應(yīng)于所選范圍的人足長度。
假體10的足板12長度在約5-15英寸(約13-38cm)之間比較好，對于表1給出的足尺寸，最好在約8-12英寸(約20-30cm)之間。足板12的寬度最好在約1-4英寸(約2.5-8cm)之間。對于表3給出的DM尺寸足板12的例子，板12長度約為9英寸(約為23cm)，其寬度約為2英寸(約5cm)。足板12的厚度在約0.05-0.4英寸(約0.1-1cm)之間，該厚度最好是漸縮的，如表3所示。
假體10的踝板14基本上是平的，其長度最好短于足板12的長度，其厚度也由使用人的重量組確定。踝板的厚度最好約為0.05-0.4英寸(約0.1-1cm)。在本例子中的相應(yīng)踝板14在后部62的厚度最好約為0.2英寸(約0.5cm)，然后逐漸縮小到前部60的約0.1英寸(約0.25cm)的厚度。踝板14的長度為3-7英寸(約8-18cm)，其寬度約1-3英寸(約2.5-8cm)比較好，其長度、寬度尺寸最好為5×2英寸(約13×5cm)。踝板14是傾斜的，使得其前端60比其后端68更靠近足板12。相對于圖4所示的平面P3，該后端升起約5-30°角度γ比較好，最好形成約10°角。
踝墊16的尺寸一般定為它的上表面是平面，并等于踝板14的長度和寬度。該踝墊16的下表面基本上是與足板12的曲面相配合的曲面。在本例中，踝墊16在前端66的優(yōu)選厚度為約1-3英寸(約2.5-8cm)，最好約為1.3英寸(約3.4cm)，該厚度在靠近拱形部分58處逐漸縮小到0.5-5英寸(約1-2.54cm)的最小值，最好縮小到約0.8英寸(約2cm)。踝墊16的后部64約為1-4英寸(約2.5-10cm)的厚度比較好，最好約為2.6英寸(約6.6cm)厚度，該厚度約為踝墊16前部分66厚度的2倍。這樣便使得踝墊基本上為楔形。踝墊16后部較大的厚度可以增加踝墊后部64的附加支承作用，因為在足跟接地期間，有偏離軸線70的離軸力引起的較大壓力作用在假體足的后部(見圖5A)。
如果需要，踝墊16可以形成各種高度或者厚度，但是采用約1-4英寸(約2.54-10cm)的厚度是最有效的。踝墊16的前表面和后表面最好傾斜由平面P3和踝板14形成的角度γ。換言之，踝墊的前表面和后表面最好向前傾斜，與垂直線形成傾斜角度γ。因此踝墊形成一個相當(dāng)硬的同時也容易彎曲的踝區(qū)域，這種踝墊可以根據(jù)不同使用人定做，重量較重的使用人需要用較致密的彈性材料做踝墊，而重量較輕的使用人則需要不太致密的材料做踝墊，或者作成較小的厚度。
如圖2和3所示，彈簧部件18配置在踝墊中，使得位于緊固件26位置的彈簧部件18的中心近似位于足板12拱形部分58的上面。彈簧部件18的兩個部件22和24最好具有約0.05-0.2英寸(約0.1-0.5cm)恒定厚度。在前端82，兩個部件的距離在沒有負(fù)載作用于假體足10時約為0.5-2英寸(約1-5cm)比較好，最好約為0.7英寸(約1.8cm)。在后端80，在沒有負(fù)載作用于假體足10時，部件22和24之間的距離約為1-3英寸(約2.5-7.5cm)比較好，最好約1.4英寸(約3.5cm)。如下面要詳細(xì)說明的，當(dāng)假體足位于后跟接地位置時，該彈簧部件的后端80被壓縮。當(dāng)假體足位于足尖離地位置時，彈簧部件的前端82被壓縮。
可以根據(jù)使用人的足的尺寸以及使用人的接近重量組定出使用人的足板12、踝板14、踝墊16和彈簧部件18的長度、寬度和厚度。同樣可以按照使用人的足的尺寸和重量改變這些部件所用的材料和尺寸。
在踝墊16的前、后部分形成的圓筒形開孔50和51，其直徑約為0.1-0.4英寸(約0.25-1cm)比較好，最好約為0.2英寸(約0.5cm)。雖然圖2所示的開孔50和51具有相同的直徑，但是這些孔的直徑可以是不同的，從而可以接納不同尺寸的增強(qiáng)件。例如，開孔51的直徑可以大于開孔50的直徑，從而配合在后部分64的體積較大的踝墊16。
運(yùn)行特性為了更詳細(xì)說明本假體足10的改進(jìn)運(yùn)行特性，圖5A-5D示出假體足走步時位于若干狀態(tài)的“定格”。具體是，圖5A示出足跟接地狀態(tài)，圖5B示出大體平的或者中間狀態(tài)，圖5C示出足跟離地的狀態(tài)，而圖5D示出足尖離地狀態(tài)。在示出的走步的各種狀態(tài)，假體足10可以平穩(wěn)和像活足一樣響應(yīng)使用人。在走步期間，踝墊16傳送由足板12和踝板14作用的力，并經(jīng)受從后到前的逐漸翻轉(zhuǎn)，或者壓縮區(qū)的逐漸移動。
特別參照圖5A，走步的第一狀態(tài)一般是足跟著地，在此時使用人將他的所有重量轉(zhuǎn)移到前足的足跟。在這種情況下，足板12的后部分54通過外飾件30與地面68接觸。足板12的彎曲性使得在后部分54稍微彎曲，但是，由使用人的重量產(chǎn)生的通過假體足10作用在足板12上的大部分壓應(yīng)力由帶有彈簧部件18的踝墊16后部區(qū)域6 4吸收。彈簧部件18在后部被壓縮，使得在后端部80部件22和24之間的距離縮短。而在踝墊16的前部區(qū)域66，彈簧部件18則稍微張開，因而在前端82部件22和24之間的距離增加。因為踝墊的整個下緣與足板12連接在一起，踝墊16的前部分66將受到拉伸或者受到張力的作用，而后部分64則受到壓縮。在端部80的彈簧部件18和在端部64的踝墊16受到壓縮，使得假體10可以吸收和貯存足跟著地期間由壓應(yīng)力產(chǎn)生的能量。另外，在踝板14的后部區(qū)域68將發(fā)生少量的彎曲。在部件22和24之間的后部增強(qiáng)件53受到壓縮，因而可以對假體足提供需要的支承，并可以防止部件22和24與楔形件28分開。因為踝墊16的前部分66受到張力作用，前部增強(qiáng)件52在大體垂直方向受到稍微拉伸。
接著，在圖5B中，使用人達(dá)到大體平的足接地狀態(tài)或者處于中間狀態(tài)的位置，因而足板12還是通過外飾件30基本上在其整個長度接觸地面68。在此狀態(tài)時，使用人的重力基本上是向下的，因為受到偏心力的作用，所以沿踝墊16長度的壓力在后部分64只比前部分66稍微大一點(diǎn)。在彈簧部件18的前、后兩端，部件22和24均受到彼此朝向的壓力，其后端80比前端82受到稍微大一點(diǎn)的壓縮，稍偏離其初始位置。同樣，由于向下的作用力的作用，增強(qiáng)件52和53受到壓力。雖然此圖固定了如此的壓應(yīng)力分布，但是在實(shí)際上，使用人的重量是連續(xù)從固定部件34中心線70的后面移到其前面的。因此，當(dāng)使用人連續(xù)行走時，踝墊16和嵌入其中的部件的壓縮將從后部分64移到前部分66。這種壓縮區(qū)的移動被稱作“翻轉(zhuǎn)”。
在下一個走步的定格中，圖5C示出假體足10的“足跟離地”的狀態(tài)。這是使用人通過足的足掌區(qū)域72和足趾區(qū)域74前移的瞬間。因此在踝墊16的前部區(qū)域66將產(chǎn)生很大的壓力，使得后部區(qū)域64受到很大分開力或者張力的作用。同樣，在后端80彈簧部件18在兩個部件22和24之間張開，而前端82則被壓縮。因而足板12的前端56顯著彎曲，從而吸收一定的壓應(yīng)力。同樣，踝板14的前端60在此時也可能稍微彎曲。重要的是應(yīng)當(dāng)注意到，雖然踝墊16吸收了由使用人產(chǎn)生的大部分壓力，但是足板12和踝板14可以設(shè)計為與彈性踝墊和彈簧部件配合工作，形成增強(qiáng)的動態(tài)運(yùn)行性能。另外，足板12和踝板14的彎曲釋放了一些作用在踝墊16和這些板之間界面上的極大剪應(yīng)力，因而增加了在其間形成的結(jié)合件的壽命。位于踝墊16前端66的增強(qiáng)件52受到壓縮，從而可以限制前端82的壓縮，使使用人可以平衡，并可以防止部件22和24與楔形件28分離。因為在后部分66踝墊16張開，所以增強(qiáng)件53擴(kuò)張。
在圖5D中示出走步的最后狀態(tài)，在此狀態(tài)，假體足10保持與地面68接觸，但是使用人的一些重量正傳送到現(xiàn)在已經(jīng)移到前面的相反足上。在此“足尖離地”狀態(tài)，足板12的前端56發(fā)生較小的彎曲，而踝墊16的前部分66和彈簧部件18的前端82則受到較小的壓縮。同樣，踝板14的前端60取決于所用的材料和厚度也可發(fā)生稍許彎曲。在最遠(yuǎn)的前部區(qū)域66仍為踝墊16的最大壓縮區(qū)域，但是它比圖5C所示的足跟離地狀態(tài)的壓縮程度減小。因此踝墊16的后部分64受到少量張力或者張開力的作用。
現(xiàn)在可以理解，通過足板、踝板、踝墊和彈簧插入件之間的配合作用，大大增強(qiáng)了本發(fā)明假體足的“感覺性”。當(dāng)使用人連續(xù)走步時，假體足的動態(tài)響應(yīng)是平穩(wěn)的，因為帶有彈簧插入件的踝墊在不同的區(qū)域被壓縮。另外，踝板和足板的彎曲有助于平穩(wěn)傳送不平路面上的各種顛簸和振動。
其它實(shí)施例將可理解，還可以有效構(gòu)成和利用很多具有本發(fā)明特征和優(yōu)點(diǎn)的其它假體足的實(shí)施例。一種這樣的實(shí)施例示于圖6。圖6的參考編號一般對應(yīng)于圖1-5D中用于相同部件的參考編號。因此，在圖6中的假體足10一般包括下部足板12、上部較小的踝板14、用彈性材料做的將足板12連接于踝板14的踝墊或者踝襯16以及嵌入踝墊內(nèi)的彈簧部件18。足板12的長度和寬度約等于特定使用人的被截肢足的長度和寬度，該足板12的尺寸定為可以嵌入到如圖虛線所示的外部易彎曲外飾件30中。如圖6所示，該踝板14大體為拱形曲面，從整體形成的固定部件34延伸到踝板14的前部。
具體是，圖6所示的彈簧部件18是插入到彈性踝墊16中的彈性支承件。圖6的彈簧部件18最好是板狀部件，具有向下凹的曲線形狀，具有大體長方形垂直投影。彈簧部件18最好用例如上述的碳纖維復(fù)合材料制作，當(dāng)然也可以用其它類似材料制作。
圖7示出本發(fā)明的又一實(shí)施例。相同的編號一般仍然用來表示相同的部件。因此，在圖7中所示的假體足10一般包括下部足板12、上部較小的踝板14和踝襯或者踝墊16，該踝墊用彈性材料制作，例如用實(shí)心的或者泡沫的橡膠或聚氨酯制作，該踝墊使足板12連接于踝板14。該足板12的長度和寬度約等于特定使用人的被截肢足的長度和寬度，其尺寸被定為可以嵌入到虛線所示的外部易彎曲外飾件30中。如圖7所示，踝板14過渡到大體拱形或者彎曲的踝部分36，該踝部分最好整體形成在固定部件34和踝板14之間。
圖8示出本發(fā)明的又一實(shí)施例。相同編號一般仍然用來表示相同部件。因此，圖8所示假體10一般包括下部足板12、上部較小的踝板14和一個或多個踝墊16a和16b，這些踝墊用彈性材料制作，例如用實(shí)心或者泡沫的橡膠或者聚氨酯制作，這些踝墊使足板12連接于踝板14。如果需要，可以使后部踝墊16a的密度或者順應(yīng)性特性不同于前部踝墊16b的密度或者順應(yīng)性特性，使得它比例如前部踝墊16b更軟和更具順應(yīng)性。例如，這種結(jié)構(gòu)可以在足跟著地期間提供更順應(yīng)的足跟響應(yīng)。
踝墊16a和16b可以按照需要或者方便性形成一體或者分開形成。它們最好彼此鄰接從而基本上占據(jù)足板12和踝板14之間的整個空間。足板12的長度和寬度約等于特定應(yīng)用人的被截肢足的長度和寬度，其尺寸被定為可以被嵌入虛線所示的外部可彎曲外飾件30中。如圖8所示，踝板14過渡到大體拱形或者彎曲的踝部分36，該踝部分最好整體形成在固定部件34和踝板14之間。
圖9和10示出本發(fā)明兩個其它的可能實(shí)施例。相同的編號一般仍然用于表示相同的部件。圖9所示的假體足10一般包括下部足板12、上部較小的踝板14以及可充氣的氣包19，在這種情況下，該氣包配置在足板12和踝板14之間。氣包19的再一優(yōu)點(diǎn)是，通過調(diào)節(jié)氣包19中的壓力病人或者裝假肢的醫(yī)生可以改變假體的運(yùn)行性能。例如可以用閥門裝置21進(jìn)行這一調(diào)整，該閥門與氣包19連通。在優(yōu)選實(shí)施例中，該閥門適合于接納空氣泵(未示出)或者二氧化碳鋼瓶(參照下面圖16B說明)中的頂針。該閥門21可操作地經(jīng)管道或其它適當(dāng)?shù)倪B通通道連接于氣包19。
該氣包可以用粘接劑或者其它適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置固定于上部踝板14和下部足板12，使其基本上構(gòu)成在這些板之間進(jìn)行連接和支承的足底裝置。如果需要，可以任選地應(yīng)用一個或多個系緊帶部件23來提供主要的或者輔助連接支承。該帶部件23可以用許多有適當(dāng)?shù)捻g性可彎曲的材料制作，例如用浸透環(huán)氧樹酯的帆布等制造。例如帶部件23可以用粘接劑或者螺母和螺栓可操作地固定于假體足10的前部分，如圖9所示，或者可以用Velcroi-type式的緊固件或者類似方便裝置繞在結(jié)構(gòu)件12和14上，進(jìn)行可松開地固定。
帶部件23提供了許多優(yōu)點(diǎn)。例如，如果與充氣包部件并排配置，則帶部件可以適當(dāng)?shù)膲壕o氣包，使得氣包變成扁平的，因而增加結(jié)構(gòu)件12和14分別與氣包之間的接觸面積。另外，系緊裝置例如帶部件23可以限制有關(guān)結(jié)構(gòu)件12、14彼此相對移動的距離。該帶部件23還可以用來防止結(jié)構(gòu)件12、14和/或者充氣包19受到不需要的過大負(fù)載和應(yīng)力。
充氣包19最好用強(qiáng)度大的易彎曲的不透氣的重量輕的材料制作，例如用氨基甲酸乙酯等制作。作為舉例，可以將適當(dāng)尺寸和形狀的氨基甲酸乙酯片彼此熱密封起來形成充氣包。氨基甲酸乙酯片材料的適用厚度為0.01-0.02英寸(約0.25-0.50mm)，但是也可以用不同厚度的各種材料達(dá)到滿意的結(jié)果?？梢詰?yīng)用高到80英磅/平方英寸(5.5巴)的氣包壓力，得到滿意結(jié)果。
氣包19最好套在Kevlar的包套件中，或者類似強(qiáng)度大的材料中，以防止氣包19在高壓作用下爆炸和幫助氣包形成最后充氣形狀。在優(yōu)選實(shí)施例中，包套件包括頂部分和底部分，這兩部分可以沿氣包19的外周緣縫合在一起。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，還可以應(yīng)用各種各樣的包套件、制造方法和由其得到組件來得到滿意的結(jié)果，而不違背本發(fā)明的精神。
氣包19可以充入空氣、二氧化碳，或者類似的氣體物質(zhì)，或者可以充入液體或者凝膠，例如水、硅油等。最好選擇和調(diào)節(jié)任何這樣的組件，以提供要求的形變，以及由此產(chǎn)生的“緩沖”效應(yīng)或者能量貯存、吸收和釋放效應(yīng)。
氣包19可以包括單個氣室的氣包，如圖9所示，或者可以選擇性包括多個在相鄰氣室之間可以通氣或者不通氣的多個氣室的氣包。例如，氣包可以分成前、后室或者部分19a、19b，使得可以調(diào)節(jié)后部分19a，使其順應(yīng)性不同于前部分19b的順應(yīng)性，以便使后部分例如比前部分更軟和更具順應(yīng)性。例如，為了在足跟著地期間得到更順應(yīng)的足跟響應(yīng)，這是需要的。如果需要或者為了方便，氣包19可以做成錐形形狀，以便可操作地正確將氣包匹配在踝板14和足板12之間。
另外如果需要，可選擇性將與圖2-5所述彈簧部件完全相同的或者類似的彈簧部件整個配置在氣包19中(圖9)，以便在足板和踝板之間提供主要或者輔助支承。例如彈簧部件可以包括兩個相當(dāng)平的碳纖維復(fù)合材料部件，該部件的中間是固定的，而在其端部是分開。彈簧部件的優(yōu)選形狀為蝴蝶結(jié)形狀或者雙叉骨形狀。在行走期間，彈性的彈簧部件和可充氣氣包相結(jié)合可以按照要求提供從足跟著地到足尖離地的可調(diào)節(jié)的平穩(wěn)翻轉(zhuǎn)特性。
足板12的長度和寬度最好約等于特定使用人截肢足的長度和寬度，其尺寸定為可以嵌入到虛線所示的外部可彎曲外飾件30中。如圖9和10所示，踝板14過渡到大體拱形或者彎曲的踝部分36，該部分最好整體形成在固定部件34和踝板14之間。
圖11A示出類似于圖1-4實(shí)施例的另一假體足10，但此假體足具有如下所述若干改變。因此，圖11A所示的假體足10一般包括下部足板12、上部較小的踝板14、用彈性材料做的將足板12連接于踝板14的踝襯或者踝墊16以及圓筒形長孔或者空腔50和51，該空腔中可以選擇性插入增強(qiáng)件52和53(見圖11B-11D)。該足板12的長度和寬度約等于特定使用人被截肢足的長度和寬度，其尺寸定為可嵌入到虛線所示的外部易彎曲外飾件30中。如圖11A所示，踝板14大體為弓形彎曲形狀，從整體形成的固定部件34伸到踝板14的前部。
圖11A的踝墊16最好具有前表面，該前表面是傾斜的，從踝板14的前緣斜著向前伸向下面的足板12。同樣，踝墊16的后表面也是向前傾斜的，從踝板14后部，向前方伸向足板12。例如上述的帶部件23可以繞在踝板14、踝墊16和足板12上，最好繞在假體足的后部分上面。
圖11B-11D示出嵌入到空腔50或者51的三個增強(qiáng)件例子。圖11B示出形狀大體為圓柱形的基本上是完全由泡沫塑料構(gòu)成的增強(qiáng)件52(或者53)。圖11C示出類似的圓柱形增強(qiáng)件52，該增強(qiáng)件具有穿過它的開孔96，該開孔的兩端是開的，使得增強(qiáng)件是空心的，大體為管形結(jié)構(gòu)?？梢愿淖冊撻_孔96的尺寸，以獲得要求的增強(qiáng)件52的順應(yīng)性。圖11D示出其中具有圓筒形空腔96的增強(qiáng)件52，該空腔的兩端是封閉的，可以將管子98連接到該空腔96中，使空氣或者其它氣體或者液體流入或流出該開孔，從而在開孔中形成要求的壓力，達(dá)到控制增強(qiáng)件的順應(yīng)程度的目的。因此開孔96起充氣包的作用。可以在管子98上連接一個和多個閥門(未示出)，以控制空氣流入和流出氣包96。
圖12示出類似于圖11A所示實(shí)施例的另一實(shí)施例假體足10，只是在圖12中配置了兩個踝板14和15，這兩個踝板彼此層合，可以相對滑動。該頂板14最好用高強(qiáng)復(fù)合材料形成，與例如上述的彎曲踝部分36和上部固定區(qū)域34形成一體。底板15最好也與彎曲的踝部分37和上部固定部分35形成一體。該上部固定部分34和35最好通過連接裝置42用螺栓或者螺釘(未示出)固定于支架部件32，該螺栓穿過上部固定部分34、35和連接裝置42擰入支架部件32。
下板15優(yōu)選地伸過踝板14的前部，該板15最好伸到踝墊16的前部。帶部件23a在踝墊的后部固定板14、15、踝墊16和足板12。帶部件23b在板14的前部固定板14和15。由于分別配置上部和下部板14和15，所以這些板能夠彎曲和彼此相對滑動。這樣便可以有利地減小假體的抗彎曲性，同時保持適當(dāng)?shù)拇怪敝С袕?qiáng)度。
圖13和14示出假體足10的又一實(shí)施例，此實(shí)施例類似于上面圖10所示的實(shí)施例。該假體足10一般包括下部足板12、上部較小的踝板14以及許多配置在足板12和踝板14之間的可充氣氣包，具體是，后部氣包或者足跟氣包靠近踝板14的后部，而彼此流體相通的一對足尖氣包19b配置在踝板14的前部(見圖14)。帶部件23配置在踝板14的后部，包圍氣包19a和足板12，可以在各個氣包分別與踝板14和/或者足板12之間選擇性配置板29a、29b、29c、29d。
可以用閥門21a控制足跟氣包19a中的壓力，而用閥門21b控制足尖氣包19b中的壓力。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，雖然圖13中示出一個控制兩個足尖氣包19b中壓力的閥門21b，但是可以考慮用分開的閥門控制各個足尖氣包19b。該閥門21a和21b通過管道和其它的適當(dāng)連通裝置連接于氣包。在圖13所示的實(shí)施例中，管子17a和17b分別將足跟氣包19a和足尖氣包19b連接于適當(dāng)?shù)拈y門。經(jīng)過閥門21a和21b后，該管子17a和17b最好和單管17c連接起來，該單管伸到氣體或者空氣輸入/輸出源21d。閥門21c控制流過管子17的壓力。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，可以將圖13和14說明的閥門控制系統(tǒng)應(yīng)用于其它類型的充氣包。例如可以用圖13和14所用的閥門來充氣增強(qiáng)件52，例如圖11B所示的增強(qiáng)件。另外，可以用分開的管子來調(diào)節(jié)圖11A所述踝墊中的多個增強(qiáng)件。
圖15A-16A示出假體足10的又一實(shí)施例，該實(shí)施例包括用于有源或無源控制充氣包內(nèi)壓力的空氣泵系統(tǒng)。該系統(tǒng)的部件示于圖15A。唧筒式空氣泵90具有進(jìn)氣口92，該進(jìn)氣口上裝有止回閥。該唧筒式泵90通過管子88連接于貯氣裝置86。該貯氣裝置86由管子85連接于包含閥門支管的電控系統(tǒng)84上。連接于該控制系統(tǒng)84上的還有出氣管87以及分別與充氣包19a和19b流體相通的管子83a和83b。
這些部件一起配置在假體足10上，如圖16A所示?？梢钥吹剑瑘D16A中部件的排列純粹是例示性的，因此也可以進(jìn)行其它的排列。如上述其它實(shí)施例中所述充氣包19a和19d配置在踝板14和足板12之間。連接于假體足10上部固定部分34的是一對示意示出的套筒式支架95和97。本發(fā)明實(shí)施例連用的套筒支架和其它類型支架的進(jìn)一步細(xì)節(jié)將在下面說明，并且這些細(xì)節(jié)已在1999年4月19日提出的題為“SHOCKMODULE PROSTHESIS”的本申請人的待審查申請NO.09/289533以及美國專利No.5458656中說明，上述各個專利的整個內(nèi)容已作為參考文獻(xiàn)已包含在本文中。下部支架95可伸縮地接觸上部支架97，使得支架95和97最好可以彼此可相對滑動和相對轉(zhuǎn)動的方式接觸。最好將彈性部件例如壓縮螺簧的近端固定在上部支架97上，而將遠(yuǎn)端固定在下部支架95上。因此當(dāng)力作用在假體足上時該支架95和97將彼此相對朝向移動，形成壓縮狀態(tài)。當(dāng)松開作用力時，該支架便分開，形成靜止?fàn)顟B(tài)。
唧筒90最好包括活塞91和氣缸93。該活塞91采用例如支架99或者其它裝置固定于上部支架97。氣缸93最好同樣固定于下部支架95?？刂葡到y(tǒng)84和貯存器86最好也固定于下部支架95。因此當(dāng)假體足10受到力作用時，該支架的相對運(yùn)動將使活塞91移入和移出氣缸93，因而產(chǎn)生通過管子88的空氣壓力?？諝庾詈猛ㄟ^過濾裝置泵入，該過濾裝置包括空氣入口92(在圖16A中未示出)。流體貯存在貯存器86中，并流到電控系統(tǒng)84的閥門管路。該管路最好用電子方法控制，控制多少空氣流入各個充氣包19a和19b，以及多少空氣通過管子87流出。因此圖15A-16所示的泵系統(tǒng)采用了由被截肢人自身的運(yùn)動形成的壓力，并確定向各個充氣包輸送的適當(dāng)壓力。
例如，圖15B示意示出控制系統(tǒng)84閥門管路的一個實(shí)施例。當(dāng)充氣包19a和19b需要更多空氣，以提供額外的支承時，該控制系統(tǒng)84打開閥103、105和107，使空氣從貯存器86經(jīng)管子83a和83b流到氣包19a和19b。當(dāng)需要使充氣包19a和19b放氣時，打開閥門101，并關(guān)閉閥門103，使得空氣從充氣包19a和19b經(jīng)管子83a和83b流出管子87。另外，當(dāng)需要使充氣包中一個包比另一個包有更大和更小的壓力時，可以使閥門101或者閥門103打開，選擇性調(diào)節(jié)閥門105和107，單獨(dú)地使氣包19a或者19b充氣或者放氣。這些閥門可以用電子線路或者計算機(jī)進(jìn)行檢測和控制?？梢钥吹剑梢杂酶鞣N閥門結(jié)構(gòu)來選擇性調(diào)節(jié)氣包19a和19b的適用壓力。
還應(yīng)當(dāng)看到，雖然圖16A示出的唧筒是從外面固定于支架的，但是該唧筒也可以在內(nèi)部固定于這些支架。另外泵系統(tǒng)的其它部件例如貯存器和閥門管路也可以裝在支架內(nèi)。下面將根據(jù)圖23說明一種這樣的實(shí)施例。
圖16B示出另一假體足，該假體足包括可充氣氣包19和用于調(diào)節(jié)氣包壓力的二氧化碳?xì)馄俊D16B的實(shí)施例類似于圖9的假體足，包括夾在上部踝板14和下部足板12之間的充氣氣包19。支架32通過垂直取向的上部固定部件34和彎曲的踝部分36固定于踝板14，所有這些部件最好形成一體。二氧化碳?xì)馄?32最好固定在支架32的外表面上，并經(jīng)具有閥門21的流體管道134連接于氣包19。在一個實(shí)施例中，閥門21可以用壓力傳感器進(jìn)行電控，控制送到氣包的二氧化碳量。
圖17示出假體足10的另一實(shí)施例。該實(shí)施例類似于上面圖12所示的實(shí)施例，此實(shí)施例一般包括兩個踝板14和15、踝墊16和足板12。然而在圖17的假體足10中，板14和15均延伸到踝墊16的前部。另外，踝板16最好是具有內(nèi)腔的氨基甲酸乙酯件，該件具有許多穿過它的開孔。具體是，除圓筒形長孔50和51外，圖17所示的踝墊16還具有開孔55，該開孔從一側(cè)觀看時大體為橢圓，并沿踝墊的橫方向延伸。與上述實(shí)施例類似，該開孔55可以充滿其它材料，以便調(diào)節(jié)踝墊的硬度。如果需要，可以封閉該開孔，形成充滿壓縮流體例如壓縮空氣的密封內(nèi)腔。
圖18示出類似于圖17實(shí)施例的實(shí)施例，只是踝墊16除圓筒形長孔50和51外，還具有另外三個開孔55a、55b和55c。具體是，槽口55a和55c是圓筒形的，類似長孔50和51，而長孔55b從一邊觀看時基本上是雙外凹形。所有5個開孔可以保持為空的，或者可以用如上所述的增強(qiáng)件和/或者流體充滿。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，可以根據(jù)所需假體足的目標(biāo)改變這些開孔的數(shù)目和形狀。這些開孔中可以完全不充滿增強(qiáng)件或者部分充滿增強(qiáng)件，或者都充滿增強(qiáng)件，以便獲得假體足10的要求運(yùn)行性能。
圖19示出假體足10的另一實(shí)施例。和上述實(shí)施例一樣，此假體足包括兩個踝板14和15、踝墊16和足板12。該踝墊16還包括類似于上述圓筒形長孔的長孔50和51。在該長孔50和51中可分別嵌入可以繞轉(zhuǎn)軸113和115轉(zhuǎn)動的凸輪112和114。這些可轉(zhuǎn)動的凸輪在嵌入時可以使長孔的形狀發(fā)生橢圓形形變，以順應(yīng)凸輪的形狀。這樣又可以根據(jù)各個凸輪的取向調(diào)節(jié)踝墊的順應(yīng)性。因此如圖9所示，可以使一個凸輪這樣取向，使得它的橫截面基本上橫向于前行方向，而使另一個凸輪取向為它的橫截面基本上平行于前行運(yùn)動方向。這些凸輪也可以在踝墊16中同時轉(zhuǎn)動到不同的方向。
這些凸輪最好用比踝墊16硬度更硬的材料制作，最好用金屬或者其它材料制作。因此將凸輪嵌入到踝墊16中可以增加那部分踝墊的硬度。另外如圖19所示，當(dāng)一個凸輪112基本上垂直于前行運(yùn)動方向，而另一個凸輪114的取向基本上平行于前行運(yùn)動方向時，凸輪112最好使插入的那部分踝墊的硬度大于嵌入另一凸輪114的那部分硬度。另外，因為凸輪是可轉(zhuǎn)動的，所以可以調(diào)節(jié)踝墊各個部分的硬度。應(yīng)當(dāng)看到，雖然圖19中僅示出兩個凸輪，但是在踝墊中還可以裝入或較少或者較多數(shù)目的轉(zhuǎn)動凸輪。
圖19還示出固定于踝板15上部固定部分35后表面上的帶部件110。該帶部件110最好向下延伸，固定于足板12。最好配置帶部件110，以便調(diào)節(jié)踝板和足板之間的相對彎曲性和控制相應(yīng)板之間的最大距離。還應(yīng)當(dāng)看到，圖19中示出的帶部件可以裝入到在踝板和足之間配置踝支承件的上述任一個實(shí)施例中。
圖20示出假體足10的另一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，踝墊16包括前室119和后室121，各個室分別包括增強(qiáng)件118和120，這些增強(qiáng)件垂直于前行運(yùn)動方向，該室119和121的尺寸定為可以使增強(qiáng)件118和120在各自的室內(nèi)相對于前行運(yùn)動方向向前移動和向后移動。因此如圖20所示，當(dāng)從一側(cè)觀看增強(qiáng)件大體為圓形時，各個室為橢圓形狀。由于能使增強(qiáng)件118和120在踝墊16中運(yùn)動，所以使用人可以通過改變增強(qiáng)件的位置選擇性調(diào)節(jié)假體足的硬度。
在圖20所示的實(shí)施例中，增強(qiáng)件118和120是圓柱桿，它們分別連接于桿122和124。這些桿在中部室117中與驅(qū)動器116相結(jié)合，如圖20示意示出的。在一個實(shí)施例中，該驅(qū)動器116是一個馬達(dá)，該馬達(dá)最好能調(diào)節(jié)增強(qiáng)件118和120在室119和121中的位置，以便在踝墊16的特定位置達(dá)到要求的硬度。該馬達(dá)116可以是例如手動馬達(dá)或者伺服馬達(dá)。在一個實(shí)施例中該桿122和124形成一體，使得在前增強(qiáng)件118和后增強(qiáng)件120之間保持恒定的距離。因此馬達(dá)116可以調(diào)節(jié)桿的位置，使得在各自的室內(nèi)，這些增強(qiáng)件處于相同的相對位置。
應(yīng)當(dāng)看到，還可以采用其它實(shí)施例。例如，不一定使增強(qiáng)件離開恒定的距離，該增強(qiáng)件可以被調(diào)節(jié)，使得增長和縮短其間的距離。采用例如旋鈕式的驅(qū)動器116可以達(dá)到上述的調(diào)節(jié)，可以沿一個方向轉(zhuǎn)動該旋鈕，使增強(qiáng)件之間的距離縮短，而沿另一個方向轉(zhuǎn)動則可以加長增強(qiáng)件之間的距離。在這種實(shí)施例中，桿122和124與驅(qū)動器116形成相反螺紋嚙合。另外，還應(yīng)當(dāng)看到，當(dāng)驅(qū)動器116為旋鈕時，可以用形成一體的桿122和124使增強(qiáng)件分開恒定的距離，可以轉(zhuǎn)動該旋鈕，調(diào)節(jié)增強(qiáng)件在各自室內(nèi)的位置，同時保持其間的恒定距離。
圖21示出假體足10的另一實(shí)施例。如上述實(shí)施例類似，該假體足10包括配置在踝板14、15和足板12之間的踝墊16。該踝墊16最好包括一個圓筒形長孔50，位于踝墊的前部，該長孔中可插入增強(qiáng)件52。然而可以看到，在踝墊16中還可形成如上述的另外長孔。
如圖21所示，踝墊16最好在后部包括楔形切口125，該切口鄰接足板12并延伸至該足板12。該切口125最好配置在支架32的正下面，基本上對應(yīng)于人足跟的位置。具體是，楔形件126嵌入到踝墊16的切口125中，在假體足10的足跟部分提供另外的支承。在一個實(shí)施例中，如圖21所示，該楔形件126具有后表面，該后表面與踝墊的后表面基本上齊平，該楔形件126具有與楔形切口125相匹配的凸形形狀。該楔形件最好用氨基甲酸乙酯橡膠制作，當(dāng)然也可以用其它材料。因為楔形件126可以從踝墊16中取下來，所以可將各種硬度的楔形件插入到楔形切口中，以便在足跟部形成要求的硬度。例如可以將硬度大于或者小于踝墊硬度的楔形件嵌入到楔形切口中。還應(yīng)當(dāng)看到，采用不同尺寸和形狀的楔形件也可以提供需要的順應(yīng)性。因此假體應(yīng)用時可以不帶楔形件126或者帶有不同尺寸和硬度的楔形件，由此可以調(diào)節(jié)假體的運(yùn)行性能。
圖21還示出連接于支架32的具有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的帶部件110。該帶部件的支架128裝在上部固定部分35的后表面上，該支架具有垂直通孔129。該帶部件110最好能夠在通孔129中移動，以便拉緊和松開與足板12的連接，如圖中箭頭所示?？梢岳眠m當(dāng)?shù)难b置例如壓配合、螺釘、銷釘、支架等將帶部件固定和鎖定在通孔129內(nèi)適當(dāng)位置。圖22還示出插入件例如C形插入件130，該插入件可放置在帶部件110的相鄰連接部分之間，從而可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)帶部件中的張力。
在另一實(shí)施例中，可以通過如圖23所示的由伸縮式支架的作用形成的唧筒式空氣泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)類似于圖15A-16所示的系統(tǒng)。在這種實(shí)施例中。內(nèi)支架214起唧筒活塞的作用，而外支架212起唧筒氣缸的作用。當(dāng)裝有彈簧220或者其它壓縮部件的內(nèi)支架214受到壓力和減除壓力而移向和移離外部支架212時，在兩個支架之間的室內(nèi)將產(chǎn)生流體壓力。當(dāng)內(nèi)部支架214是兩個支架的上部分時，該內(nèi)部支架最好在頂部封閉該室，而外部支架最好在底部封閉該室。最好利用閥門224和248來封閉該室，從而調(diào)節(jié)該室中流體的流入和流出。配置在外部支架室底部的閥門248最好通到流體貯存器250，該貯存器配置在外部支架內(nèi)，或者與其分開配置。如上述貯存器一樣，該貯存器250可以通過管道236連接于支承假體足的充氣包206。
具體是，圖23示出假體足200，該假體足具有類似與圖9所示的充氣包。和上述假體足類似，假體足200一般包括下部足板202、上部較小的踝板204以及配置在足板202和踝板214之間的充氣包206。該充氣包最好通過帶部件208或上述其它的裝置固定于這些板。
可以通過將充氣包連接于活動振動組件210來控制氣包206的壓力。振動組件210包括外支架212和內(nèi)支架214，這些支架成形為可以相對平滑運(yùn)動。支架212和214最好可以彼此相對滑動和轉(zhuǎn)動地接觸，同時通過外支架212的內(nèi)直徑和內(nèi)支架214的外直徑之間的相對緊配合保持這些支架彼此的工作水平準(zhǔn)直。內(nèi)支架214的近端具有加大的外直徑，該直徑約等于外支架212的外直徑。內(nèi)支架214的這種加大直徑部分因此可以伸過外支架212的近端，但不能伸入外支架212內(nèi)。
支架214的近端部還具有棱錐形陰適配件216，以便連接于殘肢的插口(未示出)中。外部支架212最好具有圓柱外表面，以便采用常規(guī)的假體連接件固定各種假體足。例如，支架212的下端部可以用棱錐形連接件218和棱錐形陰適配件220固定于假體足200。該陰連接件218可以滑過外支架212的最下部并卡合就位。
振動組件210最好包括彈簧-流體混合的彈性部件，該彈性部件包括內(nèi)部壓縮螺簧220以及壓縮流體例如空氣。該螺簧220的近端最好固定于內(nèi)支架214，而其遠(yuǎn)端最好通過彈簧支承件222固定于外支架212。閥門224可選擇地配置在支架214中，以便改變振動組件210內(nèi)部的流體壓力。防轉(zhuǎn)動的環(huán)帶226可使假體抗張力，也可防止灰塵或者其它雜物進(jìn)入到支架212和支架214之間，影響其相對運(yùn)動。與本發(fā)明實(shí)施例聯(lián)用的振動組件的其它細(xì)節(jié)可以在2000年4月24日提出的題為“ACTIVE SHOCK MODULE PROSTHESIS”的美國專利申請No.09/556249中找到，該專利的整個內(nèi)容已作為參考文獻(xiàn)包含在本文中。
端帽228最好配置在外部支架212中彈簧支承件222的下面。端帽228和彈簧支承件222最好螺紋嚙合外支架212的內(nèi)螺紋表面230。彈簧支承件222和端帽228二者最好分別具有內(nèi)孔232和234，該內(nèi)孔可使壓縮的流體流過，流到下面說明的流體貯存器250中。蓋子238最好在端帽228的下面封閉該孔232和234。該蓋子最好螺紋嚙合外支架212的第二內(nèi)螺紋表面240，該第二內(nèi)螺紋表面240的直徑大于第一內(nèi)螺紋表面230的直徑。沿著固定端帽的表面，該蓋子238具有O形環(huán)切口242，該蓋子緊壓在表面230和240之間的水平表面244上。由于在此O形環(huán)槽中配置O形環(huán)246，所以當(dāng)蓋子擰入到內(nèi)螺紋表面240上，緊壓著水平表面244時，該O形環(huán)246便被壓縮，從而密封支架212的內(nèi)部。
蓋子238最好包括閥門248，以便控制流體從內(nèi)支架流向位于外支架內(nèi)的貯存器250。該貯存器的側(cè)面由內(nèi)螺紋表面240形成，一個端部由蓋子238形成，而另一個端部由貯存器蓋252形成，該蓋也螺紋嚙合在表面240上。在螺紋表面240的下面，外支架212底部的內(nèi)表面254上最好不是螺紋的，并且貯存器蓋252的底部具有較大的直徑部分，該直徑部分緊壓在表面240和254之間的水平表面256上。在貯存器蓋上形成O形環(huán)槽口258，并在該槽口中插入O形環(huán)260，該O形環(huán)260將緊壓在水平表面256上，從而形成不滲漏流體的密封。
該防轉(zhuǎn)動的環(huán)帶226最好形成為可以在相對直的垂直狀態(tài)和彎曲狀態(tài)之間振動，在外部支架和內(nèi)部支架相互移開時，該環(huán)帶變成直的垂直狀態(tài)，而在內(nèi)部支架和外部支架相對壓縮時，該環(huán)帶變成彎曲狀態(tài)。圖23示出在完全壓縮狀態(tài)的振動組件210，因而環(huán)帶226是彎曲的，并且內(nèi)部支架214已盡可能伸入到外部支架212中。具體是，在完全壓縮時該內(nèi)部支架214加大外直徑的部分最好緊靠著外部支架212的近端。
和上述圖15A-圖16A所示的唧筒系統(tǒng)類似，活動振動組件210的伸縮式支架可通過被截肢人的運(yùn)動在氣包206中產(chǎn)生壓力，使得支架可以相互移近和移離。具體是，支架的相對運(yùn)動加上支架內(nèi)的壓縮流體和/或者彈簧或者其它壓縮介質(zhì)的作用，可使內(nèi)部支架中的流體壓力增大。還可以通過閥門224調(diào)節(jié)內(nèi)支架中的壓力。位于內(nèi)支架底部的閥門248調(diào)節(jié)流體壓力，可以被打開，使流體流入貯存器250。流體管236最好使貯存器連接于氣包206，閥門264控制流入氣包中的流體量，以便控制氣包內(nèi)的壓力。還應(yīng)當(dāng)看到，改變套筒式支架的相對尺寸可以增加壓力或者放大壓力。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，雖然已參考可充氣氣包206說明活動振動組件，但是這種組件還可以用于其它的可膨脹部件，例如圖11D所示的增強(qiáng)件。另外還可以用活動振動組件來充氣多個部件，例如圖10、13和14所示的部件。
雖然已在某些優(yōu)選實(shí)施例和舉例的說明中公開本發(fā)明，但是技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明可以超出上述特別公開的實(shí)施例，擴(kuò)展到其它實(shí)施例和/或擴(kuò)展本發(fā)明應(yīng)用，擴(kuò)大到其明顯的改型例和等效例。因此本發(fā)明中公開的本發(fā)明范圍不應(yīng)當(dāng)限于上述具體公開的實(shí)施例，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)只由下面權(quán)利要求書的完整解釋確定。
權(quán)利要求
1.一種假體足，包括足板部件，其長度約等于人足的長度，該足板部件包括能夠沿其長度彎曲的材料；至少一個踝板部件，其長度顯著短于足板部件的長度；踝墊，包括相當(dāng)軟的可壓縮材料，夾在踝板部件和足板部件之間；穿過踝墊的至少一個開孔，該開孔的取向大體垂直于前行運(yùn)動方向；帶部件，該帶部件使踝板部件連接于足板部件；由此，該足板部件和踝墊以配合的方式彎曲，從而可以達(dá)到平穩(wěn)連續(xù)的翻轉(zhuǎn)變化，從而從足跟接地位置翻轉(zhuǎn)到足尖離地位置。
2.如權(quán)利要求1所述的假體足，其特征在于，該帶部件可以調(diào)節(jié)踝板部件和足板部件之間的相對彎曲特性。
3.如權(quán)利要求1所述的假體足，其特征在于，相對于前行運(yùn)動方向該帶部件配置在踝墊的后面。
4.如權(quán)利要求1所述的假體足，其特征在于，在踝板部件和足板部件之間的帶部件長度可以調(diào)節(jié)。
5.如權(quán)利要求1所述的假體足，其特征在于，還包括放置在帶部件中的插入件。
6.如權(quán)利要求5所述的假體足，其特征在于，該插入件在側(cè)視圖方向為C形。
7.如權(quán)利要求1所述的假體足，其特征在于，該帶部件包圍踝板部件和踝墊，相對于前行運(yùn)動方向繞在踝墊的后部。
8.如權(quán)利要求1所述的假體足，其特征在于，第一和第二開孔伸過踝墊，該第一開孔位于踝墊的前部分，該第二開孔位于踝墊的后部分，該第一和第二開孔的方向大體垂直于前行運(yùn)動方向。
9.如權(quán)利要求8所述的假體足，其特征在于，還包括在第一和第二開孔之間的第三開孔。
10.如權(quán)利要求9所述的假體足，其特征在于，該第三開孔在側(cè)視方向看去基本上是橢圓形。
11.如權(quán)利要求8所述的假體足，其特征在于，還包括在第一和第二開孔之間的另外三個開孔。
12.如權(quán)利要求11所述的假體足，其特征在于，上述三個另外開孔中的中間開孔在側(cè)面觀看時具有大體雙外凹形狀，上述三個其它開孔中的另外兩個開孔基本上為圓筒形。
13.如權(quán)利要求8所述的假體足，其特征在于，第一和第二增強(qiáng)件分別配置在第一和第二開孔中，而且第一和第二增強(qiáng)件可以在各自的開孔中活動。
14.如權(quán)利要求13所述的假體足，其特征在于，各個增強(qiáng)件由桿連接于位于第一和第二開孔之間的驅(qū)動器。
15.如權(quán)利要求14所述的假體足，其特征在于，該桿形成一體，由此增強(qiáng)件分開恒定的距離。
16.如權(quán)利要求14所述的假體足，其特征在于，該驅(qū)動器是馬達(dá)，該馬達(dá)可以調(diào)節(jié)各個增強(qiáng)件在開孔中的位置。
17.如權(quán)利要求14所述的假體足，其特征在于，該驅(qū)動器是旋鈕。
18.如權(quán)利要求17所述的假體足，其特征在于，當(dāng)旋鈕沿一個方向轉(zhuǎn)動時，該增強(qiáng)件相互移近，而當(dāng)該旋鈕沿另一方向轉(zhuǎn)動時，該增強(qiáng)件相互移開。
19.如權(quán)利要求1所述的假體足，其特征在于，還包括配置在開口內(nèi)增強(qiáng)件。
20.如權(quán)利要求19所述的假體足，其特征在于，該增強(qiáng)件是空心的。
21.如權(quán)利要求19所述的假體足，其特征在于，該增強(qiáng)件是可充氣的。
22.如權(quán)利要求19所述的假體足，其特征在于，該增強(qiáng)件是由泡沫材料構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求19所述的假體足，其特征在于，該增強(qiáng)件是可轉(zhuǎn)動的凸輪。
24.如權(quán)利要求1所述的假體足，其特征在于，該踝墊還包括楔形切口。
25.如權(quán)利要求24所述的假體足，其特征在于，該踝墊還包括插入到該楔形切口中的楔形件。
26.如權(quán)利要求25所述的假體足，其特征在于，該楔形件為凸形形狀。
27.如權(quán)利要求25所述的假體足，其特征在于，該楔形件的硬度大于踝墊的硬度。
28.如權(quán)利要求25所述的假體足，其特征在于，該楔形件的硬度小于踝墊的硬度。
29.如權(quán)利要求1所述的假體足，其特征在于，該至少一個踝板部件包括上部踝板和下部踝板，一個踝板位于另一個踝板的頂上。
30.如權(quán)利要求29所述的假體足，其特征在于，還包括帶部件該帶部件包圍上部踝板和下部踝板，相對于前行運(yùn)動方向位于踝墊前部分的上面。
31.一種假體足，包括足板部件，其長度約等于人足的長度，該足板部件包括能夠沿其長度彎曲的彈性材料；至少一個踝板部件，其長度顯著短于足板部件的長度；踝墊，包括相當(dāng)軟的可壓縮件，該可壓縮件夾在踝板部件和足板部件之間；至少一個開孔，穿過踝墊，該開孔的取向垂直于前行運(yùn)動方向；其特征在于該踝墊還包括楔形切口；該足板部件和踝墊以配合的方式彎曲，從而提供基本上平穩(wěn)連續(xù)翻轉(zhuǎn)變化，從足跟著地翻轉(zhuǎn)到足尖離地。
32.如權(quán)利要求31所述的假體足，其特征在于，該踝墊還包括插入到楔形切口中的楔形件。
33.如權(quán)利要求32所述的假體足，其特征在于，該楔形件具有凸形形狀。
34.如權(quán)利要求32所述的假體足，其特征在于，該楔形件的硬度大于踝墊的硬度。
35.如權(quán)利要求32所述的假體足，其特征在于，該楔形件的硬度小于踝墊的硬度。
36.如權(quán)利要求31所述的假體足，其特征在于，該至少一個踝板部件包括上踝板和下踝板，一個位于另一個的頂部。
37.如權(quán)利要求36所述的假體足，其特征在于，還包括帶部件，該帶部件包圍上踝板和下踝板，相對于前行運(yùn)動方向位于踝墊前部的上面。
38.如權(quán)利要求31所述的假體足，其特征在于，還包括帶部件，該帶部件使踝板部件連接于足板部件。
39.如權(quán)利要求38所述的假體足，其特征在于，該帶部件可以調(diào)節(jié)踝板部件和足板部件之間的相對彎曲性。
40.如權(quán)利要求38所述的假體足，其特征在于，相對于前行運(yùn)動方向該帶部件配置在踝墊的后面。
41.如權(quán)利要求38所述的假體足，其特征在于，該帶部件在踝板部件和足板部件之間的長度是可調(diào)的。
42.如權(quán)利要求38所述的假體足，其特征在于，還包括放置在該帶部件中的插入件。
43.如權(quán)利要求42所述的假體足，其特征在于，該插入件在側(cè)視方向看為C形。
44.如權(quán)利要求38所述的假體足，其特征在于，該帶部件包圍踝板部件和踝墊，相對于前行運(yùn)動方向位于踝墊的后部。
全文摘要
提供一種簡單而廉價的假體足，該假體足裝有緩沖的踝部件，該踝部件包括踝墊，該踝墊由具有要求順應(yīng)性和能量恢復(fù)特性的彈性材料或者氣包構(gòu)成。該踝墊夾在足板部件和踝板部件之間。一個或者多個開孔穿過踝墊，該開孔相對于前行運(yùn)動方向大體橫向取向。這些開孔的尺寸和形狀以及其中插入的不同類型的增強(qiáng)件使得踝墊具有需要的運(yùn)行特性。當(dāng)踝墊為一個或者多個可充氣氣包的形狀時，可以利用閥門分別控制這些氣包內(nèi)的壓力，由此可以使假體足的不同部分具有要求的運(yùn)行特性。還應(yīng)用泵系統(tǒng)來控制和產(chǎn)生這些氣包中的流體壓力。優(yōu)選泵系統(tǒng)根據(jù)被截肢人在兩個可伸縮支架上的運(yùn)動來控制流體壓力，這兩個伸縮支架連接于假體足。
文檔編號A61F2/66GK1529573SQ01821360
公開日2004年9月15日 申請日期2001年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月26日
發(fā)明者范·L·菲利浦斯, H·普查克, 榭, 范 L 菲利浦斯 申請人:奧蘇爾北美公司, 范·L·菲利浦斯