[发明专利]一种具有人体横向足弓特征的变刚度假肢脚板

说明书

一种具有人体横向足弓特征的变刚度假肢脚板属人工假肢制造技术领域，本发明由后跟碳纤板、前掌碳纤板、扩张组件和连接件组成，结合人体脚板横向足弓特征，通过利用行走过程中人体重心变化，配合扩张组件的机械作用来改变假肢脚板的整体刚度，以实现使用者静态站立时前掌碳纤板横向曲率小，刚度小，整体脚板较柔软，以适应不同路面变化，增加稳定性和舒适度；动态行走过程中脚板蹬离地面时，前掌碳纤板横向曲率变大，刚度变大，提高地面反作用力的传递效率，对行走有更好的支撑推进作用。本发明能实现在减少碳纤板的用料、减轻脚板假肢的整体重量和降低产品价格的同时，增加假肢使用过程中支撑推进作用和舒适度。

技术领域

本发明属于人工假肢制造技术领域，具体涉及一种结合人体脚板纵向足弓特征，并且同时结合横向足弓特征的变刚度假肢脚板。

背景技术

假肢适用于因疾病、事故等原因截肢的患者，其借助工程技术来专门设计和制作，以弥补截肢患者因缺损的肢体而带来的功能缺失。现有技术中假肢脚板主体通常以碳纤维板为主要材料，一般的纤维排布方式有平纹和斜纹。传统的碳纤维假肢脚板在制作时，以人体脚板纵向足弓特征为主要参考，来设计碳纤维板的纤维主要方向，即碳纤维主方向为假肢脚板长度方向，以保证假肢有一定的弹性，着地时有足够的缓冲作用。然而碳纤维板为各向异性，从而导致脚板长度方向强度足够，在脚板宽度方向上的强度较弱。近来研究表明人体脚板的刚度在行走过程中是更为关键的因素，而横向足弓则在保证脚板整体刚度中起到了至关重要的作用。当前市场上的假肢脚板产品普遍采用增加碳纤板厚度的方式来保证假肢脚板的刚度，从而来保证假肢脚板在行走过程中的支撑推进作用。如此一来，便增加了碳纤板的用料，增加了假肢的整体重量和产品价格。因此有必要提供一种轻便、价低，又可以保证在行走过程中地面反作用力传递效率的新型假肢脚板产品。

发明内容

本发明的目的在于针对现有假肢脚板的不足，提供一种具有人体横向足弓特征的变刚度假肢脚板，通过在行走过程中利用人体重心变化来改变假肢整体刚度，以满足行走过程中不同阶段对假肢脚板整体刚度的不同需求。

本发明由后跟碳纤板A、前掌碳纤板B、扩张组件C、连接件D、螺栓组Ⅰ1、螺栓组Ⅱ2、螺栓组Ⅲ3和螺栓组Ⅳ4组成，所述后跟碳纤板A中加强后跟碳纤板5的顶端竖直部分Ⅰ5a经螺栓组Ⅰ1固接于连接件D的后侧平面，后跟碳纤板A中全长后跟碳纤板6的脚尖分叉部分6d经螺栓组Ⅳ4固接于前掌碳纤板B中右前掌碳纤板9的脚尖圆弧部分Ⅰ9d和前掌碳纤板B中左前掌碳纤板10的脚尖圆弧部分Ⅱ10d；后跟碳纤板A中全长后跟碳纤板6的顶端平直部分6a经螺栓组Ⅱ2固接于连接件D底部平面；前掌碳纤板B中右前掌碳纤板9的顶端竖直部分Ⅱ9a和前掌碳纤板B中左前掌碳纤板10的顶端竖直部分Ⅲ10a经螺栓组Ⅰ1固接于连接件D的后侧平面；扩张组件C中橡胶块7的底部与后跟碳纤板A中全长后跟碳纤板6的中间圆弧部分Ⅱ6b上表面胶接；扩张组件C中顶块8经螺栓组Ⅲ3与后跟碳纤板A中全长后跟碳纤板6的顶端平直部分6a前端细长杆部分固接，扩张组件C中顶块8左右两圆弧面分别与前掌碳纤板B中右前掌碳纤板9的中间内侧圆弧部分9c边缘和前掌碳纤板B中左前掌碳纤板10的中间内侧圆弧部分10c边缘紧贴。

所述的后跟碳纤板A由加强后跟碳纤板5和全长后跟碳纤板6组成，所述加强后跟碳纤板5由顶端竖直部分Ⅰ5a、中间圆弧部分Ⅰ5b和前端延伸部分5c组成，各部分之间平滑过渡；加强后跟碳纤板5的中间圆弧部分Ⅰ5b为球弧形，其半径为30—35毫米；全长后跟碳纤板6由顶端平直部分6a、中间圆弧部分Ⅱ6b、底板中部6c、脚尖分叉部分6d和细槽6e组成，各部分之间平滑过渡；顶端平直部分6a后部为平板状，前端为细长杆状，平板与细长杆上开有通孔；中间圆弧部分Ⅱ6b为球弧形，其半径为25—30毫米；脚尖分叉部分6d中间开有细槽6e，使其分为左右对称的两部分，且左右两分叉部分的尖端都开有通孔；所述全长后跟碳纤板6置于加强后跟碳纤板5中间圆弧部分Ⅰ5b的内侧，加强后跟碳纤板5前端延伸部分5c与全长后跟碳纤板6底板中部6c贴合。