Протез бедра с механическим управлением

 

Изобретение относится к медицине, а именно, к протезированию и протезостроению. Целью изобретения повышение подкосоустойчивости и амортизации при опоре на протез путем фиксации коленного шарнира в любом положении. Существо изобретения: устройство содержит чашки голени 6 и бедра 5, муфту, в которой установлено внешнее звено 7 и поводковая вилка 8, внутреннее звено 9. Между этими звеньями расположены заклинивающиеся ролики 10 с пружинами сжатия 11, при этом чашка голени и бедра сочлены кривошипами 21, которые соединяют валики чашек голени и бедра, причем чашка бедра притягивается к валику голени пружинами растяжения. 4 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезированию.

Известен протез бедра, содержащий последовательно соединенные искусственную стопу и трубку голени, коленный узел с промежуточным звеном и замком, выполненным в виде кулачка и упора, неподвижно закрепленных на промежуточном звене и фиксатора, подвижно установленного на искусственном бедре с возможностью контакта кулачком в двух положениях и вращениях вокруг оси. Промежуточное звено соединено с искусственной голенью посредством тяги и силовой пружины сжатия. При этом пружина сжатия установлена в трубке голени, а тяга выполнена с возможностью регулирования положения места ее шарнирного соединения с промежуточным звеном с помощью винта. Сверху впереди искусственной голени установлен упругий ограничитель разгибания колена. На искусственном бедре размещена пружина, контактирующая с фиксатором (см. авт.свид СССР N 1351600, А 61 F 2/60, 1987).

Недостатком известной конструкции является необходимость соблюдения определенных условий ходьбы на протезе для обеспечения работы коленного механизма. Так, запирание коленного узла происходит только при выпрямлении протеза в коленном шарнире в конце переноса над опорой. Кроме того, взаимодействие между кулачком и упором носит ударный характер и создает стук, приводящий к быстрому износу узла.

Целью изобретения является повышение подкосоустойчивости и амортизации при опоре на протезе путем фиксации коленного шарнира в любом положении.

Поставленная цель достигается тем, что в чашке бедра коленного модуля установлена муфта, внешнее звено и поводковая вилка которого шарнирно крепятся к чашке с имеющимися на них хвостовиками, а внутреннее звено, с укрепленным на нем жестко рычагом, находятся поворотно на оси, закрепленной на чашке голени. Нижняя часть рычага присоединена к силовой пружине сжатия, установленной в чашке голени, для регулировки положения силовой пружины сжатия, внутри которой установлена пружина растяжения, закрепленная одним концом к рычагу, а вторым - к обойме.

Чашка бедра сочленена с чашкой голени при помощи кривошипов, соединяющих валики чашки голени и бедра, пропущенным через окно гильзы бедра. На кривошипах расположены резиновые амортизаторы, которые установлены в углублении чашки бедра для ограничения хода кривошипа и амортизации при опускании чашки гильзы бедра.

Между задней частью чашки голени и чашкой бедра установлен эластичный упор, предотвращающий переразгибание голени в коленном узле при ходьбе.

На фиг. 1 изображен протез бедра, на фиг. 2 коленный модуль, на фиг. 3 и 4 коленный модуль в разрезе А-А, Б-Б.

Протез бедра (фиг. 1) содержит последовательно соединенные модуль искусственной стопы 1 и модуль гильзы голени 2, коленный модуль 3 и гильзу бедра 4.

Коленный модуль фиг. 2 состоит из чашки бедра 5, к которой крепится гильза бедра 4 и чашка голени 6, к которой крепится модуль гильзы голени 2. В чашке бедра установлена муфта, состоящая из внешнего звена 7, поводковой вилки 8 и внутреннего звена 9. Между внешним звеном 7 и внутренним звеном 9 помещены заклинивающиеся ролики 10 с пружиной сжатия 11. Внешнее звено 7 и поводковая вилка 8 закреплены шарнирно в позах чашки бедра, причем положение поводковой вилки 8 регулируется с помощью упора 12 винтом 13. На внутреннем звене 9 жестко закреплен рычаг 14, состоящий из двух половин, скрепленный винтами 15 фиг. 2. Рычаг 14 прижимается к силовой пружине сжатия 16 через обойму 17 (фиг. 2). Силовая пружина вторым концом упирается в обойму с резьбой 18, ввернутой в гильзу голени для регулировки положения силовой пружины. Постоянное прижатие конца рычага 14 к силовой пружине осуществляется с помощью пружины растяжения 19, установленной внутри пружины сжатия и закрепленной одним концом к рычагу, а вторым концом к полусферической шайбе 20, находящейся над обоймой с резьбой 18 (фиг. 4). Чашка бедра 5 сочленена с чашкой голени 5 с помощью кривошипов 21, которые соединяют валик чашки бедра 22 с валком чашки голени 23, пропущенным через окно гильзы бедра. Валик чашки бедра 22 установлен поворотно во втулке чашки бедра и закреплен жестко в кривошипах 21 с помощью винтов 24. Валик чашки голени 23 установлен жестко на чашке голени с помощью гаек 25. НА валике чашки голени на подшипнике 26 установлен кривошип с надетым на него резиновым амортизатором. Чашка бедра притягивается к валику чашки голени с помощью пружин растяжения 28 (фиг. 3), один конец которой закрепляется на чашке бедра, а второй конец на втулке 29, надетой на валик чашки голени 23.

Для предотвращения переразгибания голени относительно бедра между задней частью чашки голени и чашкой бедра установлен эластичный упор 30.

Протез бедра работает следующим образом. При наступлении протезированной конечностью на опору бедро 4 опускается вниз растягивает пружину 28 и через валик 22 поворачивает кривошип 21 на валик гильзы голени до выбирания зазора между амортизатором 27 надетым на кривошип и углублением в чашке бедра, внешнее звено 7 муфты и поводковая вилка 8 вращаются в противоположные стороны, поводковая вилка надавливает на пружины сжатия 11 и перемещает заклинивающиеся ролики из ложбинок внешнего звена, которые заклиниваются между внешним и внутренним звеньями муфты и таким образом, гильза бедра 4 с муфтой и рычагом 14, становясь одним звеном и могут повернуться на валике 23.

При подгибании (повороте) бедра заклиненная муфта начинает вращаться вместе с гильзой бедра вокруг валика гильзы голени 23 и надавливает рычагом 14, закрепленным на внутреннем звене 9 муфта на силовую пружину 16, установленную в чашке голени 6, обеспечивая упругое подгибание. Таким образом, происходит надежная подкосоустойчивость при ходьбе на протезе бедра благодаря наколенной потенциальной энергии в пружине сжатия коленного модуля.

При износе муфты или ее поломке инвалид может ходить на этом протезе как на обычном, обеспечивая подкосоустойчивость за счет эластичного упора 30, предотвращающего переразгибание голени в коленном шарнире.

Преимущество предлагаемого протеза способа перед базовым объектом следующее: 1. Осуществление надежной фиксации коленного модуля в протезе бедра при ходьбе в любом положении.

2. Приближение движений в коленном модуле к естественным.

3. Облегчение переноса протеза бедра над поверхностью опоры из-за расположения коленного шарнира на одной прямой с голеностопным и тазобедренном шарнирах.

Формула изобретения

Протез бедра с механическим управлением, содержащий последовательно соединенные искусственную стопу, коленный узел с промежуточным звеном и замком, неподвижно закрепленным на промежуточном звене, фиксатор, подвижно установленный на бедре, промежуточное звено, соединенное с голенью при помощи тяги и силовой пружины сжатия, ограничитель разгибания голени, расположенный на голени, отличающийся тем, что в него введены чашки голени и бедра, муфта, в которой установлены внешнее звено, поводковая вилка и внутреннее звено, причем между этими звеньями расположены заклинивающиеся ролики с пружинами сжатия, при этом чашки голени и бедра сочленены кривошипами, которые соединяют валики чашек голени и бедра, а чашка бедра притягивается к валику голени пружинами растяжения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4