BR112019017411B1

BR112019017411B1 - Prótese de joelho com sistema hidráulico de retificação

Info

Publication number: BR112019017411B1
Application number: BR112019017411-7A
Authority: BR
Inventors: Stephen W. Prince; Jonathan M. Byars; Robert M. Glidden Iv; Hugo A. Quintero; Michael L. Palmer
Original assignee: Proteor Usa Llc
Priority date: 2017-03-02
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2023-12-19
Also published as: JP2020508838A; WO2018161023A1; US20200237531A1; BR112019017411A2; RU2019128664A; RU2019128664A3; US20220087835A1; US11213407B2; US11844708B2; EP3589241A4; CN110392559A; EP3589241A1; JP7094310B2

Abstract

a presente invenção refere-se a sistemas de prótese, a dispositivos e a métodos de uso para os mesmos. de modo geral, uma prótese pode ser configurada para definir uma resistência à rotação de uma prótese articular com base em uma fase de marcha. a prótese pode incluir um primeiro cilindro, um primeiro pistão deslizável dentro do primeiro cilindro, um depósito de fluido e um circuito de fluido. o circuito de fluido pode incluir uma pluralidade de canais de fluido interconectados apresentando uma válvula de resistência variável unidirecional e um conjunto de válvulas de retenção que são configuradas para prover o fluxo unidirecional através da válvula durante a compressão e a extensão do pistão.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS AFINS

[0001] Este pedido reivindica prioridade para o Pedido Provisório Norte-Americano de Série No. 62/466.305, depositado em 2 de março de 2017, o conteúdo do qual é aqui incorporado para referência em sua totalidade.

CAMPO

[0002] Sistemas e métodos aqui se referem a próteses com um sistema de amortecimento hidráulico, incluindo, mas não limitadas a próteses de joelho e tornozelo.

ANTECEDENTES

[0003] Próteses de membros são projetadas para substituir uma parte do corpo que pode não existir devido a um trauma, uma doença ou condições congênitas. O desenvolvimento de próteses, tal como uma prótese de joelho com uma marcha ou função mais natural, representa um esforço contínuo. Algumas próteses de joelho incluem um sistema hidráulico para controlar a rotação de um rotor acoplado a uma haste em torno de uma articulação do joelho. Alguns sistemas hidráulicos incluem um cilindro hidráulico, um pistão, um fluido hidráulico, e um circuito hidráulico apresentando canais e válvulas de fluido hidráulico para controlar uma resistência do fluido hidráulico que flui através do sistema hidráulico. Uma amplitude de movimento da prótese articular pode ser, portanto, controlada para imitar a marcha natural. No entanto, sistemas hidráulicos precisam ser capazes de tempos de resposta rápidos para fazer a transição da prótese articular para diferentes níveis de resistência, quando da transição entre a fase de apoio e o movimento de fase de balanço. O tamanho e a complexidade dos sistemas hidráulicos também afetam o desempenho e o custo da prótese. Por isso, dispositivos protéticos adicionais podem ser dese-jáveis.

SUMÁRIO

[0004] São descritos aqui sistemas e métodos de prótese articular. Uma prótese de membro inferior, tal como uma prótese de joelho, pode ser acoplada a um sistema de amortecimento hidráulico e ser configurada para definir uma resistência da prótese articular do joelho com base em uma fase de marcha. A fim de aumentar a segurança do usuário, os sistemas hidráulicos deve funcionar de maneira previsível sob condições, tal como uma perda inesperada de energia. A prótese pode incluir um primeiro cilindro, um primeiro pistão deslizável dentro do primeiro cilindro, um depósito de fluido e um circuito de fluido. O circuito de fluido pode incluir uma pluralidade de canais ou percursos de fluido de interseção e interconectados apresentando uma válvula de resistência variável unidirecional e um conjunto de válvulas de retenção que podem ser configuradas para permitir o fluxo unidirecional através da válvula durante a compressão e a extensão de pistão, ou durante a flexão e a extensão da prótese.

[0005] Em um exemplo, é provida uma prótese que compreende um primeiro cilindro com uma primeira porta de cilindro e uma segunda porta de cilindro, um primeiro pistão deslizável dentro do primeiro cilindro, um depósito de fluido compreendendo uma porta de depósito, e um circuito de fluido. O circuito de fluido pode compreender um primeiro canal de fluido compreendendo uma primeira entrada de canal, uma primeira saída de canal e uma válvula de resistência variável uni- direcional configurada para definir uma resistência variável para fluir através do primeiro canal de fluido, de um segundo canal de fluido compreendendo uma segunda entrada de canal, de uma segunda saída de canal, e de uma segunda válvula de retenção de canal. Um terceiro canal de fluido pode compreender uma terceira entrada de canal, uma terceira saída de canal e uma terceira válvula de retenção de ca- nal. Um quarto canal de fluido pode compreender uma quarta entrada de canal, uma quarta saída de canal e uma quarta válvula de retenção de canal. Um quinto canal de fluido pode compreender uma quinta entrada de canal, uma quinta saída de canal e uma quinta válvula de retenção de canal. Uma primeira interseção (por exemplo, interconexão) pode compreender a primeira entrada de canal, a segunda saída de canal e a quinta de saída de canal. Uma segunda interseção pode compreender a primeira porta de cilindro, a segunda entrada de canal e a terceira saída de canal. Uma terceira interseção pode compreender a porta de depósito, a terceira entrada de canal e a quarta entrada de canal. Uma quarta interseção pode compreender a segunda porta de cilindro, a quarta saída de canal e a quinta entrada de canal. Uma montagem hidráulica compreendendo os componentes acima pode ser também provida para uso com uma prótese de membro, uma órtese, um dispositivo de apoio ou uma articulação robótica.

[0006] A prótese ou a montagem hidráulica podem adicionalmente compreender um estado de flexão durante a compressão do cilindro, em que o circuito de fluido pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um primeiro percurso de fluido sequencialmente através da segunda porta de cilindro, da quinta válvula de retenção de canal, da válvula de resistência variável, da terceira válvula de retenção de canal, e para a primeira porta de cilindro. O estado de flexão pode ser também adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido em um segundo percurso de fluido da válvula de resistência variável e para a porta de depósito e opcionalmente para resistir ao fluxo de fluido através da segunda válvula de retenção de canal e da quarta válvula de retenção de canal. O estado de flexão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos primeiro e segundo percursos de fluido. A prótese pode adicionalmente compreender um estado de extensão durante a extensão do cilindro, em que o circuito de fluido é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um terceiro percurso de fluido sequencialmente através da primeira porta de cilindro, da segunda válvula de retenção de canal, da válvula de resistência variável, da quarta válvula de retenção de canal, e para a segunda porta de cilindro. O estado de extensão pode ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um quarto percurso de fluido sequencialmente da porta de depósito e para a quarta válvula de retenção de canal, podendo ser adicionalmente configurado para resistir ao fluxo de fluido através da segunda válvula de retenção de canal e da quarta válvula de retenção de canal e/ou configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos terceiro e quarto de percursos de fluido. A prótese pode incluir um sensor mecânico, em que uma resistência da válvula de resistência variável pode ser determinada com base na entrada do sensor mecânico. A válvula de resistência variável pode ser selecionada do grupo que consiste em uma válvula de solenoide, uma válvula de carretel, e uma válvula de bobina de voz.

[0007] O circuito de fluido pode adicionalmente compreender uma válvula de três vias, que pode compreender uma primeira porta de válvula conectada ao depósito de fluido em uma segunda porta de depósito, uma segunda porta de válvula conectada à segunda interseção, e uma terceira porta de válvula conectada à quarta interseção. A prótese ou o circuito de fluido podem adicionalmente compreender um resistor variável localizado entre a terceira porta de válvula e a quarta interseção ao longo de um sexto canal de fluido. O sexto canal de fluido pode compreender uma sexta entrada de canal na quarta interseção e uma sexta saída de canal conectada à terceira porta de válvula. O resistor variável pode ser ajustável pelo usuário, com um ajuste dinâmico ou estático. O resistor variável pode ser um resistor variável unidi- recional configurado para permitir o fluxo da quarta interseção para a terceira porta de válvula.

[0008] A válvula de três vias pode ser uma válvula de três vias normalmente aberta, e, em alguns outros exemplos, pode ser configurada para permitir a passagem de fluido entre as primeira, segunda e terceira portas de válvula, quando abertas, e para bloquear a passagem de fluido entre as primeira, segunda e terceira portas de válvula, quando fechadas. O resistor variável pode ser configurado para bloquear o fluxo de fluido da terceira porta de válvula para a quarta interseção, não obstante se a válvula de três vias está aberta ou fechada. A prótese pode adicionalmente compreender um estado de flexão desativado durante a compressão de cilindro, em que o circuito de fluido é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um quinto percurso de fluido sequencialmente através da segunda porta de cilindro, do resistor variável, da terceira porta de válvula, da segunda porta de válvula, e para a primeira porta de cilindro. O circuito de fluido do estado de flexão desativado pode ser adicionalmente configurado para permitir um fluxo de fluido ao longo de um sexto percurso de fluido da primeira porta de válvula para o depósito de fluido. A prótese pode ainda compreender um estado de extensão desativado, em que o circuito de fluido pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um sétimo percurso de fluido sequencialmente através da primeira porta de cilindro, da segunda porta de válvula, da primeira porta de válvula, da primeira porta de depósito, do quarto canal de fluido, e para a segunda porta de cilindro. Em alguns outros exemplos, a válvula de resistência variável no primeiro canal de fluido pode ser uma válvula de carretel de três vias e adicionalmente compreender uma entrada de canal secundária.

[0009] O circuito de fluido pode também compreender ainda um sétimo canal de fluido compreendendo uma sétima entrada de canal, uma sétima saída de canal e uma sétima válvula de retenção de canal, em que a sétima entrada de canal pode ser conectada à primeira porta de cilindro ou à segunda interseção. Um oitavo canal de fluido pode compreender uma oitava entrada de canal, uma oitava saída de canal e um resistor variável. Uma quinta interseção pode compreender a sétima saída de canal de fluido, a oitava saída de canal e a entrada secundária da válvula de carretel de três vias, em que a primeira interseção adicionalmente compreende a oitava entrada de canal. A prótese pode também adicionalmente compreender um estado de flexão desativado durante a compressão do cilindro, em que o circuito de fluido pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um oitavo percurso de fluido sequencialmente através da segunda porta de cilindro, do quinto canal de fluido, do oitavo canal de fluido, da segunda entrada da válvula de resistência variável, do terceiro canal de fluido, e para a primeira porta de cilindro. O circuito de fluido do estado de flexão desativado pode ser adicionalmente configurado para permitir um fluxo de fluido da primeira saída de canal para o depósito de fluido.

[0010] A prótese ou a montagem hidráulica pode também adicionalmente compreender um estado de extensão desativado durante a extensão do cilindro, em que o circuito de fluido pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um nono percurso de fluido sequencialmente através da primeira porta de cilindro, do sétimo canal de fluido, da primeira segunda entrada da válvula de resistência variável, do quarto canal de fluido, e para a segunda porta de cilindro. O estado de extensão desativado pode ser adicionalmente configurado para permitir um fluxo de fluido do depósito de fluido para o quarto canal de fluido. A válvula de carretel de três vias pode compreender uma mola e pode ser configurada para normalmente permitir a comunicação de fluido entre a entrada secundária e a primeira saída de canal, quando a válvula de carretel de três vias não for energizada. O depósito de fluido pode também compreender um pistão pressionado por mola ou um pistão pneumático. A prótese pode também adicionalmente compreender um membro articular superior acoplado ao primeiro pistão, e um membro articular inferior acoplado ao membro articular superior e ao primeiro cilindro. A prótese pode ser uma prótese de joelho ou uma prótese de tornozelo. A prótese pode também compreender ainda uma célula de carga disposta pelo menos no primeiro cilindro ou no primeiro pistão.

[0011] Em ainda outros exemplos, são providos métodos de usar a montagem hidráulica ou a prótese acima, que compreendem transmitir fluido hidráulico no circuito de fluido, conforme indicado durante o estado de flexão durante a flexão da prótese e quando da energização da válvula de resistência variável da prótese, e transmitir fluido hidráulico no circuito de fluido, conforme indicado durante o estado de extensão durante a extensão da prótese e quando da energização da válvula de resistência variável da prótese. Outro método de usar a montagem hidráulica ou a prótese pode compreender transmitir fluido hidráulico no circuito de fluido, conforme indicado durante o estado de flexão durante a flexão da prótese e quando da energização da válvula de resistência variável da prótese, transmitir fluido hidráulico no circuito de fluido, conforme indicado durante o estado de extensão durante a extensão da prótese e quando da energização da válvula de resistência variável da prótese, e transmitir fluido hidráulico no circuito de fluido, conforme indicado durante o estado de flexão desativado durante a flexão da prótese e quando da não energização da válvula de resistência variável da prótese. Ainda outro método de usar a montagem hidráulica ou a prótese pode compreender transmitir fluido hidráulico no circuito de fluido, conforme indicado durante o estado de flexão durante a flexão da prótese e quando da energização da válvula de resistência variável da prótese, transmitir fluido hidráulico no circuito de fluido, conforme indicado durante o estado de extensão durante a extensão da prótese e quando da energização da válvula de resistência variável da prótese, transmitir fluido hidráulico no circuito de fluido, conforme indicado durante o estado de flexão desativado durante a flexão da prótese e quando da não energização da válvula de resistência variável da prótese, e transmitir fluido hidráulico no circuito de fluido, conforme indicado durante o estado de extensão desativado durante a extensão da prótese e quando da não energização da válvula de resistência variável da prótese.

[0012] Em outro exemplo, é provido um circuito de fluido, que compreende um primeiro canal de fluido compreendendo uma primeira entrada de canal, uma primeira saída de canal e uma válvula de resistência variável unidirecional configurada para definir uma resistência variável ao fluxo através do primeiro canal de fluido. Um segundo canal de fluido pode compreender uma segunda entrada de canal, uma segunda saída de canal e uma segunda válvula de retenção de canal. Um terceiro canal de fluido pode compreender uma terceira entrada de canal, uma terceira saída de canal e uma terceira válvula de retenção de canal. Um quarto canal de fluido pode compreender uma quarta entrada de canal, uma quarta saída de canal e uma quarta válvula de retenção de canal. Um quinto canal de fluido pode compreender uma quinta entrada de canal, uma quinta saída de canal e uma quinta válvula de retenção de canal. Uma primeira interseção (por exemplo, in- terconexão) pode compreender a primeira entrada de canal, a segunda saída de canal e a quinta saída de canal. Uma segunda interseção pode compreender um primeiro canal bidirecional, a segunda entrada de canal e a terceira saída de canal. Uma terceira interseção pode compreender um segundo canal bidirecional, a terceira entrada de canal e a quarta entrada de canal. Uma quarta interseção pode compreender um terceiro canal bidirecional, a quarta saída de canal e a quinta saída de canal. O circuito de fluido pode adicionalmente compreender um primeiro estado, em que o circuito de fluido é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um primeiro fluxo de fluido sequencialmente através do terceiro canal bidirecional, da quinta válvula de retenção de canal, da válvula de resistência variável, e da terceira válvula de retenção de canal, e para o primeiro canal direcional. O primeiro estado pode ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido em um segundo percurso de fluido da válvula de resistência variável e para o segundo canal bidirecional, e pode ser adicionalmente configurado para resistir ao fluxo de fluido através da segunda válvula de retenção de canal e da quarta válvula de retenção de canal. O primeiro estado pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente ao longo dos primeiro e segundo percursos de fluido.

[0013] O circuito de fluido pode ainda compreender um segundo estado, em que o circuito de fluido pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um terceiro percurso de fluido sequencialmente através do primeiro canal bidirecional, da segunda válvula de retenção de canal, da válvula de resistência variável, da quarta válvula de retenção de canal, e para o terceiro canal bidirecional. O segundo estado pode ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um quarto percurso de fluido sequencialmente do segundo canal bidirecional e para a quarta válvula de retenção de canal. O segundo estado pode ser adicionalmente configurado para resistir ao fluxo de fluido através da segunda válvula de retenção de ca-nal e da quarta válvula de retenção de canal. O segundo estado pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos terceiro e quarto percursos de fluido. O circuito de fluido pode adicionalmente compreender um sensor mecânico, e uma resistência da válvula de resistência variável pode ser determinada com base na entra- da do sensor mecânico. A válvula de resistência variável pode ser selecionada do grupo que consiste em uma válvula de solenoide, uma válvula de carretel e uma válvula de bobina de voz. O circuito de fluido pode adicionalmente compreender uma válvula de três vias, que compreende uma primeira porta de válvula conectada ao segundo canal bidirecional, uma segunda porta de válvula conectada à segunda interseção, e uma terceira porta de válvula conectada à quarta interseção. O circuito de fluido pode adicionalmente compreender um resistor variável localizado entre a terceira porta de válvula e a quarta interseção ao longo de um sexto canal de fluido, o sexto canal de fluido podendo compreender uma sexta entrada de canal na quarta interseção e uma sexta saída de canal conectada à terceira porta de válvula. O resistor variável é um resistor variável unidirecional configurado para permitir o fluxo da quarta interseção para a terceira porta de válvula. O resistor variável pode ser ajustável pelo usuário, com um ajuste dinâmico ou estático. A válvula de três vias pode ser uma válvula de três vias normalmente aberta. A válvula de três vias pode ser configurada para permitir a passagem de fluido entre as primeira, segunda e terceira portas de válvula, quando abertas, e para bloquear a passagem de fluido entre as primeira, segunda e terceira portas de válvula, quando fechadas. O resistor variável pode ser configurado para bloquear o fluxo de fluido da terceira porta de válvula para a quarta interseção, não obstante se a válvula de três vias está aberta ou fechada.

[0014] O circuito de fluido pode adicionalmente compreender um terceiro estado, em que o circuito de fluido pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um quinto percurso de fluido sequencialmente através do terceiro canal bidirecional, do resistor variável, da terceira porta de válvula, da segunda porta de válvula, e para o primeiro canal bidirecional. O terceiro estado do circuito de fluido pode ser adicionalmente configurado para permitir um fluxo de fluido ao longo de um sexto percurso de fluido da primeira porta de válvula para o segundo canal bidirecional. O circuito de fluido pode adicionalmente compreender um estado de extensão desativado, em que o circuito de fluido pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um sétimo percurso de fluido sequencialmente através da primeira porta de cilindro, da segunda porta de válvula, da primeira porta de válvula, da primeira porta de depósito, do quarto canal de fluido, e para a segunda porta de cilindro. A válvula de resistência variável pode ser uma válvula de carretel de três vias e adicionalmente compreender uma entrada de canal secundária. O circuito de fluido pode adicionalmente compreender um sétimo canal de fluido que compreende uma sétima entrada de canal, uma sétima saída de canal e uma sétima válvula de retenção de canal, em que a sétima entrada de canal é conectada ao primeiro canal bidirecional ou à segunda interseção. Um oitavo canal de fluido pode compreender uma oitava entrada de canal, uma oitava saída de canal e um resistor variável, e uma quinta interseção da sétima saída de canal de fluido, da oitava saída de canal e da entrada secundária da válvula de carretel de três vias. A primeira interseção pode adicionalmente compreender a oitava entrada de canal. O circuito de fluido pode adicionalmente compreender um terceiro estado, em que o circuito de fluido pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um oitavo percurso de fluido sequencialmente através do terceiro canal bidirecional, do quinto canal de fluido, do oitavo canal de fluido, da entrada de canal secundária da válvula de resistência variável, do terceiro canal de fluido, e para o primeiro canal bidirecional. O terceiro estado do circuito de fluido pode ser adicionalmente configurado para permitir um fluxo de fluido da primeira saída de canal para o segundo canal bidirecional.

[0015] O circuito de fluido pode adicionalmente compreender um quarto estado, em que o circuito de fluido pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um nono percurso de fluido sequencialmente através do primeiro canal bidirecional, do sétimo canal de fluido, da primeira segunda entrada da válvula de resistência variável, do quarto canal de fluido, e para o terceiro canal bidirecional. O quarto estado pode ser adicionalmente configurado para permitir um fluxo de fluido do segundo canal bidirecional para o quarto canal de fluido. A válvula de carretel de três vias pode compreender uma mola e pode ser configurada para normalmente permitir a comunicação de fluido entre a entrada secundária e a primeira saída de canal, quando da não energização da válvula de carretel de três vias. O circuito de fluido pode ainda compreender um cilindro que compreende uma primeira câmara de volume variável, uma secunda câmara de volume variável e um pistão deslizável entre as mesmas, em que o primeiro canal bidirecional é acoplado à primeira câmara de volume variável e o terceiro canal bidirecional é acoplado à segunda câmara de volume variável. O circuito de fluido pode também adicionalmente compreender um depósito de fluido conectado ao segundo canal de fluido bidirecional.

[0016] Em outro exemplo, é provida uma montagem hidráulica ou uma montagem de prótese, que compreende um primeiro cilindro compreendendo uma primeira cavidade de volume variável, uma segunda cavidade de volume variável, um pistão entre as mesmas, um eixo de pistão acoplado ao pistão e deslizavelmente se estendendo para fora da primeira cavidade de volume variável, uma primeira porta de cilindro para a primeira cavidade de volume variável, e uma segunda porta de cilindro para a segunda cavidade de volume variável. Um circuito de fluido pode compreender um primeiro percurso de fluido unidirecional contendo uma válvula proporcional, um segundo percurso de fluido unidirecional da primeira porta de cilindro para o primeiro percurso de fluido unidirecional, um terceiro percurso de fluido unidi- recional do primeiro percurso de fluido unidirecional para a primeira porta de cilindro, um quatro percurso de fluido unidirecional do primeiro percurso de fluido unidirecional para a segunda porta de cilindro, e um quinto percurso de fluido unidirecional da segunda porta de cilindro para o primeiro percurso de fluido unidirecional. A montagem hidráulica ou a montagem de prótese podem adicionalmente compreender um depósito de fluido acoplado ao primeiro percurso de fluido unidirecional e ao quarto percurso de fluido unidirecional, e/ou uma válvula de três vias com uma primeira porta de válvula conectada ao depósito de fluido, uma segunda porta de válvula conectada à primeira porta de cilindro, e uma terceira porta de válvula conectada à segunda porta de cilindro. A montagem hidráulica ou a montagem de prótese podem também adicionalmente compreender um resistor variável ajustável pelo usuário entre a terceira porta de válvula e a segunda porta de cilindro. A válvula de três vias pode estar normalmente aberta. A válvula proporcional pode ser uma válvula proporcional de três vias e pode compreender uma entrada de canal secundária. O circuito de fluido pode ainda compreender um sexto percurso de fluido unidirecional do quinto percurso de fluido unidirecional para a entrada secundária da válvula proporcional, e um sétimo percurso de fluido unidirecional da primeira porta de cilindro para a entrada secundária da válvula proporcional. O sexto percurso de fluido unidirecional pode incluir um resistor variável ajustável pelo usuário. A montagem de prótese pode ainda compreender um sensor e um controlador conectado ao sensor e à válvula proporcional, em que o sensor pode ser configurado para definir a resistência através da válvula proporcional com base no sensor.

[0017] O primeiro cilindro pode definir um eixo longitudinal. O circuito de fluido pode ser paralelo ao primeiro cilindro e lateralmente deslocado do eixo longitudinal. O depósito de fluido pode ser paralelo e em linha com o circuito de fluido.

[0018] Em outro exemplo, é provida uma montagem hidráulica ou uma montagem de prótese, que compreende um primeiro cilindro definindo um eixo longitudinal. O primeiro cilindro pode compreender uma primeira porta de cilindro e uma segunda porta de cilindro. Um primeiro pistão pode ser deslizável dentro do primeiro cilindro. Um circuito de fluido pode ser paralelo ao primeiro cilindro e lateralmente deslocado do eixo longitudinal. O circuito de fluido pode compreender um conjunto de canais de fluido e uma válvula de resistência variável configurada para definir uma resistência variável ao fluxo através do conjunto de canais de fluido. Um depósito de fluido pode ser paralelo e em linha com o circuito de fluido. O depósito de fluido pode compreender uma porta de depósito. O circuito de fluido e o depósito de fluido podem ser conectados ao primeiro cilindro ao longo de um comprimento do primeiro cilindro.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0019] As Figuras 1A-1B são vistas laterais esquemáticas de uma variação de uma prótese de joelho.

[0020] As Figuras 2A-2D são vistas externas ilustrativas de uma variação exemplificativa de uma prótese de joelho. A Figura 2A é uma vista lateral, a Figura 2B é uma vista em perspectiva, a Figura 2C é uma vista traseira e a Figura 2D é uma vista frontal.

[0021] As Figuras 3A-3B são vistas externas ilustrativas de uma variação exemplificativa de um sistema hidráulico. A Figura 3A é uma vista em perspectiva e a Figura 3B é uma vista lateral. A Figura 3C é uma vista lateral em seção transversal do sistema hidráulico nas Figuras 3A-3B.

[0022] A Figura 4 é um diagrama de bloco de uma variação de uma prótese de joelho.

[0023] As Figuras 5A-5C são diagramas esquemáticos ilustrativos de uma variação de um sistema hidráulico. A Figura 5A ilustra a arquitetura do sistema, a Figura 5B ilustra o fluxo de fluido para flexão e a Figura 5C ilustra um fluxo de fluido para extensão.

[0024] As Figuras 6A-6F são vistas esquemáticas ilustrativas de uma variação de uma válvula de controle. A Figura 6A é uma vista lateral em seção transversal de uma luva e um carretel, a Figura 6B é uma vista lateral da luva, as Figuras 6C-6E são vistas laterais em seção transversal de fluxo de fluido com o uso da válvula e a Figura 6F é uma vista lateral da luva, do carretel e dos orifícios.

[0025] As Figuras 7A-7E são diagramas esquemáticos ilustrativos de outra variação de um sistema hidráulico. A Figura 7A ilustra a arquitetura do sistema, a Figura 7B ilustra fluxo de fluido para a flexão ativada, a Figura 7C ilustra fluxo de fluido para extensão ativada, a Figura 7D ilustra fluxo de fluido para flexão desativada e a Figura 7E ilustra fluxo de fluido para a extensão desativada.

[0026] As Figuras 8A-8E são vistas laterais em seção transversal de uma variação exemplificativa de uma válvula de controle. A Figura 8A ilustra uma vista lateral em seção transversal de uma válvula de carretel proporcional, a Figura 8B ilustra uma vista lateral em seção transversal de uma válvula desativada, a Figura 8C ilustra um diagrama esquemático da válvula, a Figura 8D ilustra um diagrama esquemático da válvula para flexão desativada e a Figura 8E ilustra um diagrama esquemático da válvula para a extensão desativada.

[0027] As Figuras 9A-9E são diagramas esquemáticos ilustrativos de ainda outra variação de um sistema hidráulico. A Figura 9A ilustra a arquitetura do sistema, a Figura 9B ilustra fluxo de fluido para flexão ativada, a Figura 9C ilustra fluxo de fluido para a extensão ativada, a Figura 9D ilustra fluxo de fluido para a flexão desativada e a Figura 9E ilustra fluxo de fluido para a extensão desativada.

[0028] As Figuras 10A-10D são vistas esquemáticas ilustrativas de fluxo de fluido com o uso de outra variação de uma válvula de controle.

[0029] As Figuras 11A-11E são vistas laterais em seção transversal de outra variação exemplificativa de uma válvula de controle. A Figura 11A ilustra uma vista lateral em seção transversal de uma válvula de carretel de três portas, a Figura 11B ilustra um diagrama esquemático da válvula, as Figuras 11C e 11D ilustram diagramas esquemáticos da válvula para o fluxo de fluido ativado, a Figura 11E ilustra um diagrama esquemático da válvula para o fluxo de fluido desativado.

[0030] A Figura 12 é uma vista lateral esquemática de outra variação de uma prótese de joelho.

[0031] A Figura 13A é uma vista lateral em seção transversal de outra variação de uma válvula de controle. As Figuras 13B-13E são vistas esquemáticas ilustrativas de uma variação da válvula de controle representada na Figura 13A. A Figura 13B é uma vista lateral em seção transversal de uma luva e um carretel, as Figuras 13C-13E são vistas laterais da luva, do carretel e do orifício, as Figuras 13F-13I ilustram diagramas esquemáticos da válvula em um respectivo estado totalmente aberto, estado de alta resistência, estado de bloqueio e estado desativado.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0032] Aqui são descritas montagens hidráulicas, sistemas protéti- cos e métodos para controlar uma montagem hidráulica ou prótese. Uma prótese articular, conforme descrito aqui, pode ser controlada com o uso de um microprocessador para definir uma resistência da articulação com base em uma fase de marcha do usuário. Em variações onde a prótese articular inclui um sistema hidráulico incluindo um cilindro hidráulico e um pistão, o microprocessador pode ser configurado para ajustar uma válvula de controle de fluido hidráulico para definir a resistência do fluido hidráulico através do sistema hidráulico pa- ra diferentes fases de um ciclo de marcha. Em algumas variações, o sistema hidráulico pode incluir componentes (por exemplo, válvulas, canais de fluido) para definir uma resistência de fluido hidráulico através do sistema hidráulico durante a perda de potência para diferentes fases de marcha.

I. Sistema A. Prótese de joelho

[0033] Aqui são descritas próteses para uso por um amputado. Em algumas variações, as próteses de joelho aqui mostradas podem ser configuradas como uma prótese de joelho para uso por um amputado de joelho acima. A prótese de joelho pode incluir um sistema hidráulico incluindo um cilindro hidráulico acoplado a um amortecedor hidráulico. Um controlador acoplado ao sistema hidráulico pode ser configurado para definir uma resistência à rotação da prótese de joelho de acordo com uma fase de marcha, permitindo assim que um usuário se mova com um movimento de marcha mais natural. Conforme descrito em maiores detalhes, a prótese de joelho pode ser configurada para uso em outros locais. Por exemplo, a prótese de joelho pode ser configurada para uso como uma prótese de tornozelo para um amputado abaixo do joelho ou um amputado acima do joelho.

[0034] As Figuras 1A-1B ilustram vistas laterais esquemáticas de uma prótese de joelho 100. A prótese de joelho 100 pode incluir um membro articular superior 110 rotativamente acoplado a um membro articular inferior 120 em torno de uma primeira articulação 112. Em algumas variações, o membro articular superior 110 pode ser um rotor, o membro articular inferior 120 pode ser uma haste, e a primeira articulação 112 pode ser uma articulação de joelho. O membro articular superior 110 e o membro articular inferior 120 podem se mover mutuamente em flexão e extensão. Em variações, em que a prótese articular é uma prótese de tornozelo, membros articulares superior e inferior podem se mover mutuamente em dorsiflexão e flexão plantar. Em algumas variações, o membro articular superior 110 e o membro articular inferior 120 podem pivotar em torno de um único pivô, através de uma articulação diferente, tal como uma articulação esferoide ou através de uma pluralidade de pontos, tal como uma articulação de múltiplas barras, ou outro tipo de articulação.

[0035] O membro articular superior 110 e o membro articular inferior 120 podem ser acoplados a um sistema hidráulico 160 que é configurado para acionar e/ou amortecer a rotação do membro articular superior 110 com relação ao membro articular inferior 120. Por exemplo, o sistema hidráulico 160 pode ser configurado para definir uma resistência rotacional da prótese de joelho 100. Um sistema hidráulico 160 pode compreender uma montagem de pistão 130 deslizavelmente acoplada a um cilindro hidráulico 150. A montagem de pistão 130 pode incluir um pistão (não mostrado) localizado dentro do cilindro 150 e um eixo de pistão acoplado ao pistão e se estendendo fora do cilindro 150. Desse modo, a montagem de pistão 130 pode ser alternadamente comprimida para o cilindro 150 ou estendida do cilindro 150. A Figura 1A ilustra a extensão da montagem de pistão 130 enquanto a Figura 1B ilustra a compressão da montagem de pistão 130. O membro articular superior 110 pode girar (116) com relação ao membro articular inferior 120 ausente da primeira articulação 112. A montagem de pistão 130 pode ser um pistão linear enquanto a câmara do cilindro hidráulico 150 pode ser cilíndrica. A montagem de pistão 130 pode ser acoplada ao membro articular superior 110 em um primeiro suporte de cilindro 114. O cilindro 150 pode ser acoplado ao membro articular inferior 120 em um segundo suporte de cilindro 122.

[0036] Em outros exemplos, a montagem de pistão 130 pode ser um pistão rotativo (não mostrado) localizado em uma câmara rotativa do cilindro 150 de tal modo que a montagem de pistão 130 possa girar com relação ao membro articular superior 110 em torno de um eixo do primeiro suporte de cilindro 114. O cilindro 150 pode girar com relação ao membro articular inferior 120 em torno de um eixo do segundo suporte de cilindro 122.

[0037] Quando o torque for aplicado em torno da primeira articulação 112, o membro articular superior 110 poderá girar 116 em torno da primeira articulação 112 de tal modo que a montagem de pistão 130 seja comprimida para o cilindro 150 ou estendida para fora do cilindro 150. À medida que o membro articular superior 110 e o membro articular inferior 120 giram 116 em torno da articulação 120, a montagem de pistão 130 pode girar em torno de um eixo do primeiro suporte de cilindro 114 com relação ao membro articular superior 110, e o cilindro 150 pode girar em torno de um eixo do segundo suporte de cilindro 122 com relação ao membro articular inferior 120. A montagem de pistão 130 pode ser configurada de tal modo que uma cavidade interna do cilindro 150 seja separada em duas câmaras de volume variável. À medida que a montagem de pistão 130 se move dentro do cilindro 150, o fluido hidráulico dentro do cilindro 150 é deslocado de uma câmara para uma câmara oposta. As duas câmaras podem ser fluidamente conectadas por um amortecedor hidráulico que pode incluir um ou mais canais de fluido hidráulico e um sistema de controle de fluxo de fluido hidráulico, conforme descrito em maiores detalhes aqui. Por exemplo, o amortecedor hidráulico pode ser fluidamente conectado com o cilindro 150 através de duas ou mais portas de cilindro. Conforme descrito em maiores detalhes aqui, o sistema de controle de fluxo de fluido hidráulico pode incluir uma ou mais válvulas, atuadores de válvula e depósitos de fluido.

[0038] Uma resistência à rotação dos membros articulares em torno da primeira articulação 112 pode ser variada (por exemplo, ajustada entre um estado travado e um estado aberto) usando uma válvula de controle (descrita aqui em maiores detalhes) do circuito hidráulico. À medida que a montagem de pistão 130 se move dentro do cilindro 150 (por exemplo, é comprimida ou estendida), o fluido hidráulico entra na válvula de controle. Um controlador (por exemplo, um microprocessador incluindo memória) pode ser configurado para controlar uma área de uma abertura de fluido na válvula de controle. Uma mudança em uma área da abertura na válvula de controle pode mudar uma resistência ao fluxo do fluido hidráulico no sistema hidráulico 160. Uma resistência ao fluxo de fluido hidráulico através do sistema hidráulico 160 pode corresponder a uma resistência à rotação da prótese de joelho e, portanto, a uma fase de marcha. Em algumas variações, a válvula de controle pode incluir um carretel deslizavelmente acoplado a uma luva.

[0039] O membro articular superior 110 pode ser acoplado a um primeiro conector 140 e o membro articular inferior 120 pode ser acoplado a um segundo conector 142. Em algumas variações, o primeiro conector 140 pode ser um conector de pirâmide proximal e o segundo conector 142 pode ser um conector de pirâmide distal.

[0040] As Figuras 2A-2D ilustram vistas externas de uma variação exemplificativa de uma prótese de joelho 200. A prótese de joelho 200 pode incluir um primeiro membro articular superior 210 por exemplo, rotor acoplado a um membro articular inferior 220 por exemplo, haste em torno de uma primeira articulação 212 por exemplo, articulação do joelho. O membro articular superior 210 e o membro articular inferior 220 podem se mover mutuamente em flexão e extensão. O membro articular superior 210 pode ser acoplado a uma montagem de pistão 230 com um pistão e um eixo de pistão. A montagem de pistão 230 pode ser acoplada ao membro articular superior 210 em um suporte de cilindro 214. A montagem de pistão 230 pode girar com relação ao membro articular superior 210 em torno de um eixo de suporte de ci- lindro 214. O membro articular superior 210 pode ser acoplado a um primeiro conector 240 por exemplo, pirâmide proximal e o membro articular inferior 220 pode ser acoplado a um segundo conector 242 por exemplo, pirâmide distal. Em algumas variações, o primeiro conector 140 pode ser um conector de pirâmide proximal e o segundo conector 142 pode ser um conector de pirâmide distal.

[0041] As Figuras 3A-3C ilustram uma variação exemplificativa de uma montagem hidráulica 300 que pode ser usada na prótese de joelho 100, 200 representada nas Figuras 1A-2D. O sistema hidráulico 300 pode incluir uma montagem de pistão 310 deslizavelmente acoplada a um cilindro hidráulico 320, com um pistão localizado no cilindro 320 e um eixo de pistão se estendendo para fora do cilindro 320. Uma extremidade da montagem de pistão 310 pode incluir um primeiro suporte 312 e um pistão 311. Uma extremidade do cilindro hidráulico 320 pode incluir um segundo suporte 322. Em algumas variações, o primeiro suporte 310 pode ser rotativamente acoplado a um rotor e o segundo suporte 322 pode ser rotativamente acoplado a uma haste. Conforme descrito em maiores detalhes aqui, um amortecedor hidráulico 330 pode ser acoplado ao cilindro hidráulico 320 para controlar uma resistência de fluxo de fluido hidráulico através do cilindro 320. O cilindro hidráulico 320 pode incluir uma primeira câmara de volume variável e uma segunda câmara de volume variável (não mostradas). O volume de cada câmara muda à medida que a montagem de pistão (310) desliza dentro do cilindro hidráulico (320). O volume pode ser adicionalmente dependente do diâmetro da montagem de pistão (310) e seu comprimento de deslocamento. Em algumas variações, um volume da câmara de cilindro hidráulico (isto é, a primeira e a segunda câmaras de volume variável) pode estar entre cerca de 9 ml e cerca de 30 ml. Por exemplo, o volume da câmara de cilindro hidráulico pode estar entre cerca de 15 ml e cerca de 20 ml.

[0042] A Figura 3C é uma vista lateral em seção transversal da montagem hidráulica 300 que compreende a montagem de pistão 310, o cilindro hidráulico 320 e o amortecedor hidráulico 330. Conforme discutido em maiores detalhes aqui, o circuito de fluido pode ainda compreender um conjunto de canais de fluido acoplados à válvula 332 por exemplo, uma válvula de três portas de resistência variável e ser configurado para definir uma resistência variável ao fluxo através do conjunto de canais de fluido. O depósito de fluido 340, por exemplo, acumulador pode ser acoplado em linha com o circuito de fluido por exemplo, disposto ao longo do mesmo eixo longitudinal. O amortecedor hidráulico 330 pode ser paralelo e conectado a um lado do cilindro hidráulico 320, por exemplo, lateralmente deslocado de um eixo longitudinal do cilindro hidráulico 320. O amortecedor hidráulico 330 pode ser conectado ao cilindro hidráulico 320 ao longo de um comprimento do cilindro 320. Consequentemente, um comprimento da montagem hidráulica 300 pode ser encurtado e/ou tornado mais compacto com relação a uma montagem hidráulica apresentando um cilindro e um amortecedor dispostos em linha um em relação ao outro de tal modo que uma prótese usando a montagem hidráulica 300 possa acomodar uma maior população de pacientes.

[0043] Em algumas variações, a montagem de pistão 310 pode compreender um diâmetro de entre cerca de 20 mm e cerca de 30 mm, e um comprimento de entre cerca de 8 mm e cerca de 30 mm. Por exemplo, o diâmetro pode estar entre cerca de 22 mm e cerca de 27 mm e o comprimento pode estar entre cerca de 10 mm e cerca de 20 mm. O amortecedor hidráulico 330 pode compreender um circuito de fluido que inclui a válvula 332, o carretel de válvula 334 e o depósito de fluido 340. O depósito de fluido 340 por exemplo, acumulador pode compreender uma mola 342, uma luva 344, um pistão de depósito de fluido 348, uma vedação 346 acoplada ao pistão 348, e um reservatório de fluido não mostrado. Adicional ou alternativamente, o depósito de fluido 340 pode compreender um elemento pneumático por exemplo, usando gás nitrogênio para alterar o volume de um reservatório do depósito de fluido 340. O depósito de fluido 340 pode ser usado para receber fluido como resultado da compressão e de altas temperaturas do pistão 310.

[0044] Em algumas variações, o depósito de fluido 340 pode compreender um diâmetro de entre cerca de 8 mm a cerca de 30 mm, um comprimento de entre cerca de 2 mm a cerca de 60 mm. Em algumas variações, a mola 342 pode ter um comprimento não comprimido de entre cerca de 5 mm e cerca de 120 mm. Por exemplo, a mola 342 pode ter um comprimento não comprimido de entre cerca de 30 mm e cerca de 50 mm. Em algumas variações, a mola 342 pode ter uma taxa de mola de entre cerca de 0,2 N/mm e cerca de 10 N/mm. Por exemplo, a mola 342 pode ter uma taxa de mola de entre cerca de 0,3 N/mm e cerca de 1 N/mm. Em algumas variações, o pistão de depósito de fluido 348 pode compreender um diâmetro de entre cerca de 8 mm e cerca de 30 mm e um comprimento de entre cerca de 5 mm a cerca de 40 mm. Por exemplo, o pistão de depósito de fluido 348 pode compreender um diâmetro de entre cerca de 15 mm e cerca de 25 mm e um comprimento de entre cerca de 15 mm e cerca de 30 mm. Em algumas variações, o reservatório de fluido pode compreender um volume de entre cerca de 1,0 ml e cerca de 50,0 ml. Por exemplo, o depósito de fluido pode compreender um volume de cerca de 1,0 ml e cerca de 10,0 ml com um volume de fluido de cerca de 1,0 ml e cerca de 3 ml.

[0045] Conforme mostrado na Figura 3C, o cilindro hidráulico 320 pode compreender uma montagem de pistão deslizável 310, um primeiro suporte 312 acoplado à montagem de pistão 310, um segundo suporte 322 acoplado a uma extremidade do cilindro hidráulico 320 oposto ao primeiro suporte 312, e uma vedação de pistão 316 acoplada a uma luva de pistão 318. A montagem de pistão 310 pode compreender um amortecedor 324 e uma ou mais buchas 326. Por exemplo, a primeira bucha 326 pode ser acoplada à montagem de pistão 310 dentro de um volume interno do cilindro hidráulico 320 e uma segunda bucha não mostrada pode ser disposta na porção externa do cilindro hidráulico 320 e na montagem de pistão 310. Um limpador 329 pode ser deslizavelmente acoplado à montagem de pistão 310 em uma porção de extremidade do cilindro hidráulico 320.

[0046] A Figura 4 é um diagrama de blocos de uma variação de uma prótese articular 400 apresentando um esquema de controle para automatizar o controle da resistência à rotação da prótese articular 400 e pode ser usada em qualquer das próteses de joelho 100, 200 aqui descritas. A prótese articular 400 pode incluir um sistema hidráulico 410 usado para definir a resistência à rotação da prótese articular 400. O sistema hidráulico 400 pode funcionar como um atuador ou amortecedor hidráulico e ser configurado para controlar o fluxo de fluido hidráulico, e, portanto, a rotação da prótese articular 400. O sistema hidráulico 410 pode incluir um pistão 412, um cilindro hidráulico 414 e um amortecedor hidráulico 416 configurados para permitir, limitar e/ou resistir ao movimento do fluido hidráulico dentro do sistema hidráulico 410, e, portanto, permitir, limitar e/ou resistir à rotação da prótese articular 400. Em algumas variações, o amortecedor hidráulico 416 pode incluir um atuador hidráulico apresentando um motor que gera pressão hidráulica para acionar a rotação da articulação 400. O atuador hidráulico pode ser também operado como um amortecedor.

[0047] Em algumas variações, o sistema hidráulico 410 pode ser controlado por um controlador 420 com o uso de um ou mais sensores 430. O controlador 420 pode incluir um ou mais processadores 422 e uma memória 424. O processador 422 pode ser qualquer dispositivo de processamento adequado configurado para processar e/ou executar um conjunto de instruções ou código e pode incluir um ou mais processadores de dados, processadores de imagem, unidades de processamento de imagem, unidades de processamento de física, processadores de sinal digital, e/ou unidades centrais de processamento. O processador 422 pode ser, por exemplo, um processador de uso geral, um arranjo de portas programáveis em campo (FPGA), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), e/ou semelhante. O processador 422 pode ser configurado para run e/ou executar processos de aplicativo e/ou outros módulos, processos e/ou funções associ-ados com o sistema e/ou uma rede associados com os mesmos (não mostrados). As tecnologias de dispositivo subjacentes podem ser providas em uma variedade de tipos de componente, por exemplo, tecnologias de transistor de efeito de campo de semicondutor de óxido metálico (MOSFET) como semicondutor de óxido metálico complementar (CMOS), tecnologias bipolares como lógica acoplada por emissor (ECL), tecnologias de polímero (por exemplo, estruturas metálicas de polímero conjugado de silício e de polímero conjugado de metal), mistas analógicas e digitais, e/ou semelhante.

[0048] Em algumas variações, a memória 424 pode incluir um banco de dados (não mostrado) e pode ser, por exemplo, uma memória de acesso aleatório (RAM), um buffer de memória, um disco rígido, uma memória apenas de leitura apagável e programável (EPROM), uma memória apenas de leitura eletricamente apagável (EEPROM), uma memória apenas de leitura (ROM), uma memória flash, etc. A memória 424 pode armazenar instruções para fazer com que o processador 422 execute módulos, processos e/ou funções associadas com o sistema 400, tais como o controle de fluido hidráulico, a determinação de marcha, a recuperação de tropeço, o controle de sensor, a comunicação e ou ajuste de usuário.

[0049] A prótese articular 400 pode incluir um ou mais sensores 430 incluindo, mas não limitados a uma unidade de medição inercial (IMU) (por exemplo, circuito integrado discreto), sensor de posição de ângulo, sensor de pressão diferencial, sensor de torque, sensor de carga e sensor de temperatura.

[0050] Uma IMU pode ser provida e pode ser configurada para medir acelerações lineares e angulares ao longo de três eixos. Por exemplo, a inclinação absoluta pode ser medida e usada para definir um modo (por exemplo, caminhada, ciclismo), em que a articulação deve estar. Em algumas variações, uma IMU pode ser disposta em um rotor e/ou haste da prótese articular e/ou acoplada aos mesmos. A IMU pode compreender um acelerômetro e/ou giroscópio. Em algumas variações, um acelerômetro da IMU pode ter uma resolução de pelo menos cerca de 4,8 cm/s2, uma precisão de cerca de + 39 cm/s2, e uma faixa de medição entre cerca de + 16 g. Um giroscópio da IMU pode ter uma resolução de pelo menos 0,07 graus/segundo, uma precisão entre cerca de + 3 graus/segundo, e uma faixa de medição entre cerca de + 2000 graus/segundo.

[0051] Um sensor de posição de ângulo pode ser disposto em um rotor e/ou haste e/ou acoplado aos mesmos. O sensor de posição de ângulo pode ser configurado para classificar a orientação do joelho. O ângulo pode ser usado para calcular um torque do joelho. Em algumas variações, o sensor de posição de ângulo pode ser um sensor Hall, um codificador óptico, ou outro sensor de posição de ângulo. Em algumas variações, o sensor de ângulo pode ter uma resolução de pelo menos 0,025 graus/contagem, e uma precisão menor do que cerca de 1 grau, e pode medir a flexão entre cerca de 0 graus e cerca de 135 graus.

[0052] Um sensor de pressão diferencial pode ser configurado para medir a pressão diferencial no sistema hidráulico. Em algumas variações, um torque do joelho pode ser calculado usando uma pressão diferencial e o ângulo do joelho. Em algumas variações, o sensor de pressão diferencial pode ser um medidor de tensão acoplado a um pistão e/ou cilindro. Em algumas variações, o torque do joelho pode ser calculado usando um sensor de torque externo disposto no conector proximal, no rotor, na haste, ou combinado com um sensor de carga na extremidade distal da prótese articular.

[0053] Em algumas variações, um transdutor de carga (por exemplo, medidor de tensão) pode ser disposto no ou dentro do eixo de pistão ou nos elementos de conexão do eixo de pistão. Um sensor de carga pode ser configurado para medir uma carga da prótese articular 400. Por exemplo, o sensor de carga pode ser configurado para medir a deflexão de um elemento compatível. Em algumas variações, o sensor de carga pode ser um medidor de tensão disposto em um conector e/ou rotor distal. Em algumas variações, sensores de carga e/ou torque podem ser usados para determinar limiares de torção e carregamento do joelho do usuário. Em algumas variações, o sensor de carga pode ter uma resolução de pelo menos cerca de 0,31 N/contagem, uma precisão menor do que cerca de 4,5 N, e pode medir uma carga entre cerca de 0 N e cerca de 2000 N. Em algumas variações, o sensor de torque pode ter uma resolução de pelo menos cerca de 0,025 Nm/contagem, uma precisão de menos de cerca de 0,125 Nm, e pode medir um torque entre cerca de 0 N e cerca de 101 Nm.

[0054] Um sensor de temperatura pode ser disposto no sistema hidráulico 410 e/ou componentes eletrônicos do sistema (por exemplo, controlador 420, interface de comunicação 440, suprimento de energia 450) ou ser adjacente a estes para assegurar uma operação segura da prótese articular 400.

[0055] A Figura 12 é uma vista lateral esquemática de outra variação de uma prótese de joelho 1200. A prótese de joelho 1200 pode incluir um membro articular superior 1210 rotativamente acoplado a um membro articular inferior 1220 em torno de um primeiro pivô 1212. Um sistema hidráulico 1230 pode ser pivotavelmente acoplado ao membro articular superior 1210 em um primeiro suporte 1214 e acoplado ao membro articular inferior 1220 em um segundo suporte 1222. Em algumas variações, o membro articular superior 1210 pode compreender um imã, tal como um ímã de samário-cobalto que pode ser configurado para ser diametralmente polarizado e prover compensação de temperatura. A prótese de joelho 1200 compreender uma célula de carga 1250 localizada em paralelo com o sistema hidráulico 1230 e em uma extremidade distal do mesmo. Por exemplo, a célula de carga 1250 pode ser localizada em uma ou mais destes: o segundo suporte 1222, o eixo de pistão e/ou o cilindro. Em algumas variações, um ou mais sensores ou medidores de pressão localizados internamente no cilindro, ou em comunicação de fluido com o mesmo, podem ser usados para medir uma pressão(ões) absoluta(s) ou a pressão diferencial no cilindro entre suas câmaras. A pressão diferencial pode ser usada para calcular uma carga no cilindro. O torque do joelho pode ser calculado usando a carga medida no cilindro e um braço de momento do cilindro. Um braço de momento do cilindro pode ser calculado a partir de uma medição de ângulo do joelho.

[0056] Em variações onde a prótese é uma prótese de tornozelo, um ou mais sensores podem compreender um sensor de força ou de carga, um sensor de torque, um sensor de ângulo, um acelerômetro, e/ou um giroscópio. Os sensores podem ser localizados na prótese de tornozelo e/ou pé artificial. Por exemplo, um sensor de força ou de carga, um sensor de torque, ou ambos, podem ser localizados em uma haste ou um conector e configurados para medir força, torque, ou ambos aplicados pelo usuário à prótese de tornozelo e/ou pé artificial. Como outro exemplo, um sensor de ângulo pode ser localizado em um eixo de tornozelo do pivô entre a haste e o pé artificial para medir um relativo ângulo entre a haste e o pé artificial. Como outro exemplo, um acelerômetro, um giroscópio, ou ambos podem ser localizados em um suporte de acoplador de pé ou no pé artificial e configurados para detectar ou medir o impacto, a orientação, etc. Similarmente, a localização de um sensor de ângulo entre a haste e o pé artificial pode permitir a relativa orientação a ser classificada sem ter que classificar uma relativa orientação de outra estrutura, tal como um pilone, e sem ter que localizar os sensores em um pilone. Em algumas variações, o sistema pode compreender um ou mais dos elementos descritos no Pedido de Patente Norte-Americano de Série No. 13/015.423, depositado em 27 de janeiro 2011, e intitulado "COMPACT AND ROBUST LOAD AND MOMENT SENSOR", o conteúdo do qual é aqui incorporado para referência em sua totalidade.

[0057] Com referência novamente à Figura 4, em algumas variações, a prótese articular 400 pode compreender uma interface de comunicação 440 incluindo um transceptor (não mostrado). O controlador 420 pode usar a interface de comunicação 440 para se conectar sem fio a um dispositivo de computação externo incluindo, mas não limitado, a um computador tablet, um computador laptop, um computador desktop, um smartphone, ou semelhante. Os dados de paciente da memória 424 podem ser recebidos pela interface de comunicação 440 e emitidos para o dispositivo externo. Como outro exemplo, a interface de comunicação 440 pode compreender um ou mais dispositivos de entrada na prótese articular 400 incluindo um ou mais botões, disco, interruptores ou semelhantes.

[0058] A prótese articular 400 pode incluir um suprimento de energia (por exemplo, baterias). O amortecedor hidráulico 416, o controlador 420, os sensores 430 e uma interface de comunicação 440 podem ser acoplados ao suprimento de energia 450 para receber energia. Em algumas variações, o suprimento de energia 450 pode ser disposto dentro de um alojamento da prótese articular 400 e/ou conectado externamente à prótese articular 400 via, por exemplo, um cabo de força. Como outro exemplo, o suprimento de energia 450 pode ser disposto em um lado traseiro da prótese articular 400 e acoplado ao sistema hidráulico 410.

[0059] Em algumas variações, os sistemas podem compreender um ou mais elementos descritos no Pedido de Patente Norte- Americano de Série No. 14/707.957, depositado em 8 de maio de 2015, e intitulado "PROSTHETIC WITH VOICE COIL VALVE", e no Pedido de Patente Norte-Americano de Série NO. 14/466.081, depositado em 22 de agosto de 2014, e intitulado "MICROPROCESSOR CONTROLLED PROSTHETIC ANKLE SYSTEM FOR FOOTWEAR AND TERRAIN ADAPTATION", cada um dos quais é aqui incorporado para referência em sua totalidade.

B. Circuito hidráulico

[0060] Em algumas variações, uma montagem ou sistema hidráulico podem compreender um pistão de extremidade única, um cilindro de dupla atuação (por exemplo, provendo resistência variável em ambas as direções) acoplado ao circuito de fluido apresentando uma única válvula de controle unidirecional. A única válvula de controle unidi- recional pode definir a resistência ao fluxo de fluido hidráulico tanto na flexão (por exemplo, compressão do cilindro) quanto na extensão (por exemplo, extensão de cilindro). A válvula de controle pode ser unidire- cional, em que o circuito de fluido assegura o fluxo de fluido em uma única direção para a válvula de controle tanto para a compressão quanto a extensão. As montagens hidráulicas aqui descritas podem ser providas para uso com uma prótese de membro, uma órtese, um dispositivo de apoio ou uma articulação robótica.

[0061] A Figura 5A ilustra uma montagem hidráulica 500 incluindo um primeiro pistão 510, um cilindro hidráulico 520 e um circuito de flu- xo de fluido hidráulico 530. O pistão 510 pode ser deslizável dentro de um cilindro hidráulico 520. Um eixo de pistão 512 acoplado ao pistão 510 pode comprimir ou estender o pistão 510 para dentro e fora do cilindro 520. O pistão 510 pode estruturalmente separar o cilindro 520 para uma primeira câmara 522 e uma segunda câmara oposta 524. A primeira câmara 522 pode incluir uma primeira porta de cilindro 526, e a segunda câmara 524 pode incluir uma segunda porta de cilindro 528. Em algumas variações, as primeira e a segunda portas de cilindro 526, 528 podem ser localizadas em uma parede lateral do cilindro 520 nos lados opostos do pistão 510. Em algumas variações, a primeira porta de cilindro 526 pode ser localizada em uma primeira extremidade do cilindro 520 enquanto a segunda porta de cilindro 528 pode ser localizada em uma segunda extremidade do cilindro 520 oposto à primeira extremidade.

[0062] O circuito de fluido 530 pode ser acoplado ao cilindro hidráulico 520 através das primeira e segunda portas de cilindro 526, 528 de tal modo que o circuito de fluido 530 possa ser configurado para controlar uma resistência de fluido hidráulico através da montagem hidráulica 500. O circuito de fluido 530 pode incluir uma pluralidade de canais de fluido hidráulico configurados para controlar o fluxo de fluido hidráulico entre a primeira câmara 522, a segunda câmara 524 e um depósito de fluido 550. A Figura 5A ilustra o circuito de fluido 530 compreendendo uma pluralidade de canais de fluido hidráulico. Um primei-ro canal de fluido hidráulico 531 pode compreender uma primeira entrada de canal 580 (indicado na Figura 5B), uma primeira saída de canal 581 e uma primeira válvula de canal 540 configurada para definir uma resistência variável ao fluxo através do primeiro canal de fluido 531. Em algumas variações, a primeira válvula de canal 540 pode ser uma válvula de resistência variável unidirecional. Um segundo canal de fluido 532 pode compreender uma segunda entrada de canal 582 (indicada na Figura 5C), uma segunda saída de canal 583 e uma segunda válvula de canal 542. Um terceiro canal de fluido 533 pode compreender uma terceira entrada de canal 584 (indicada na Figura 5B), uma terceira saída de canal 585 e uma terceira válvula de canal 544. Um quarto canal de fluido 534 pode compreender uma quarta entrada de canal 586 (indicada na Figura 5C), uma quarta saída de canal 587 e uma quarta válvula de canal 546. Um quinto canal de fluido 535 pode compreender uma quinta entrada de canal 588 (indicada na Figura 5B), uma quinta saída de canal 589 e uma quinta válvula de canal 548.

[0063] Em algumas variações, uma primeira interconexão 590 (por exemplo, interseção) pode compreender a primeira entrada de canal 580, a segunda saída de canal 583 e a quinta saída de canal 589. Uma segunda interconexão 591 pode compreender a primeira porta de cilindro 526, a segunda entrada de canal 582 e a terceira saída de canal 585. Uma terceira interconexão 592 pode compreender uma porta de depósito 556, a terceira entrada de canal 584 e a quarta entrada de canal 586. Uma quarta interconexão 593 pode compreender a segunda porta de cilindro 528, a quarta saída de canal 587 e a quinta entrada de canal 588. Em algumas destas variações, a segunda intercone- xão 591 pode compreender um primeiro canal bidirecional. Por exemplo, o primeiro canal bidirecional pode se estender da primeira porta de cilindro 526 para a segunda interconexão 591. A terceira interconexão 592 pode compreender um segundo canal bidirecional. Por exemplo, o segundo canal bidirecional pode se estender da terceira interconexão 592 para a primeira porta de depósito 556. A quarta interconexão 593 pode compreender um terceiro canal bidirecional. Por exemplo, o terceiro canal bidirecional pode se estender da quarta interconexão 593 para a segunda porta de cilindro 528.

[0064] Em algumas variações, a primeira entrada de canal 580 pode ser conectada entre a segunda válvula de canal 542 e a quinta válvula de canal 548. A primeira porta de cilindro 526 pode ser conectada entre a segunda válvula de canal 542 e a terceira válvula de canal 544. Uma porta de depósito 556 pode ser conectada entre a terceira válvula de canal 544 e a quarta válvula de canal 546. A segunda porta de cilindro 528 pode ser conectada entre a quarta válvula de canal 546 e a quinta válvula de canal 548. A segunda válvula de canal 542 e a quinta válvula de canal 548 podem ser conectadas em série. A terceira válvula de canal 544 e a quarta válvula de canal 546 podem ser conectadas em série. A segunda válvula de canal 542 e a terceira válvula de canal 544 podem ser conectadas em paralelo. A quarta válvula de canal 546 e a quinta válvula de canal 548 podem ser conectadas em paralelo. Uma primeira entrada de canal 580 do primeiro canal de fluido hidráulico 531 pode ser conectada entre o segundo e o quinto canais de fluido 532, 535. Uma primeira saída de canal 581 do primeiro canal de fluido hidráulico 531 pode ser conectada entre o terceiro e quarto canais de fluido 533, 534.

[0065] A primeira válvula 540 pode ser configurada para definir uma resistência ao fluxo de fluido hidráulico através do primeiro canal de fluido hidráulico 531. O circuito de fluido 530 pode ser configurado de tal modo que o fluido hidráulico flua para o primeiro canal de fluido hidráulico 531 na mesma direção tanto para a extensão quanto a compressão do pistão 510. Por isso, a primeira válvula 540 pode compreender uma válvula de controle unidirecional em vez de uma válvula bidirecional. A primeira válvula 540 pode ser uma válvula de controle, tal como uma válvula de controle direcional proporcional. Em algumas variações, a primeira válvula 540 pode compreender um ou mais destes: uma válvula de bobina de voz, uma válvula de solenoide ou um motor DC. A primeira válvula 540 pode ter uma geometria rotativa ou linear. Em algumas variações, a resistência da primeira válvula 540 pode ser determinada com base na entrada de um ou mais dos sensores (por exemplo, sensor mecânico), conforme descrito aqui em maiores detalhes. Em algumas variações, as válvulas da segunda até a quinta 542, 544, 546, 548 podem ser válvulas de retenção configuradas para permitir o fluxo de fluido hidráulico em uma única direção.

[0066] Em algumas variações, um atuador 538 pode ser acoplado à primeira válvula 540. O atuador 538 pode ser configurado para bidirecionalmente acionar a primeira válvula 540 para alternada e seletivamente posicionar a primeira válvula 540 para controlar o fluxo de fluido com base na polaridade da corrente aplicada ao atuador 538. Desse modo, a primeira válvula 540 pode ser bidirecionalmente acionada pelo atuador 538.

[0067] A primeira válvula 540 pode incluir uma luva apresentando um orifício e um carretel móvel dentro da luva. O atuador 538 pode ser acoplado à primeira válvula 540 para mover o carretel com relação ao orifício da luva para variar uma resistência ao fluxo de fluido através da válvula 540. Em algumas variações, o atuador 538 pode mover um carretel com relação ao orifício. Desse modo, a primeira válvula 540 pode ser configurada para definir a resistência do fluido através do circuito de fluido 530. Conforme descrito aqui em maiores detalhes, as válvulas de retenção podem ser configuradas de tal modo que o fluido seja permitido ou resistente ao fluxo através de diferentes canais de fluido em resposta à compressão e à extensão do pistão 510.

[0068] O circuito de fluido 530 pode ser conectado a um depósito de fluido 550. Em algumas variações, o depósito de fluido 550 pode compreender um segundo pistão 552 e uma mola 554. O depósito de fluido 550 pode compreender uma cavidade que serve como um depósito para o fluido hidráulico deslocado pelo movimento do pistão 510 no cilindro 520. A mola 554 pode ser configurada para gerar uma força de mola que atua sobre o segundo pistão 552 à medida que o volume da cavidade aumenta com um maior volume de fluido, criando assim uma pressão interna que atua igualmente em ambos os lados do segundo pistão 552. Uma vez que a área de pressão não é igual em ambos os lados do segundo pistão 552, a força líquida que atua sobre o segundo pistão 552 é não zero e pode tender a empurrar o eixo de pistão 512 para fora do cilindro 520 resultando em uma taxa de mola de cilindro linear. A taxa de mola de cilindro pode corresponder à assistência de extensão de balanço que pode auxiliar na extensão do joelho.

[0069] O atuador 538 e a primeira válvula 540 podem ser acoplados a um controlador, tal como um controlador 420 aqui descrito. O controlador pode ser configurado para controlar o atuador 538 e a primeira válvula 540, para assim controlar uma resistência do fluxo de fluido através da montagem hidráulica 500, e, portanto, a resistência à rotação da prótese. Por exemplo, a resistência da primeira válvula 540 pode ser determinada com base na entrada de um ou mais dos sensores, conforme descrito aqui em maiores detalhes. Consequentemente, a compressão e a extensão da montagem hidráulica 500 podem ser modificadas durante o ciclo de marcha.

[0070] A Figura 5B ilustra um fluxo de fluido hidráulico através da montagem hidráulica 500 em resposta à compressão 560 do pistão 510 tal como em resposta a um primeiro estado de uma prótese de joelho (por exemplo, estado de flexão). Por exemplo, à medida que o pistão 510 reduz um volume da segunda câmara 524 do cilindro 520, fluido hidráulico pode ser permitido a entrar no circuito de fluido 530 através da segunda porta de cilindro 528 e sair da primeira porta de cilindro 526. Conforme ilustrado na Figura 5B, o circuito de fluido 530 pode ser configurado para permitir fluxo de fluido hidráulico ao longo de um primeiro percurso de fluido 570 sequencialmente através da se-gunda porta de cilindro 528, da quinta válvula de canal 548, da primei- ra válvula 540 (por exemplo, válvula de resistência variável), da terceira válvula de canal 544, e para a primeira porta de cilindro 526. Em algumas variações, o estado de flexão pode ser configurado para permitir fluxo de fluido ao longo de um segundo percurso de fluido 571 da primeira válvula 540 para a porta de depósito 556. Desta maneira, o fluido pode fluir para o depósito de fluido 550 e ser mantido no mesmo, de modo a deslocar o segundo pistão 552. Em algumas destas variações, o estado de flexão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos primeiro e segundo percursos de fluido 570, 571.

[0071] Em algumas variações, o estado de flexão pode ser configurado para resistir ao fluxo de fluido através da segunda válvula de canal 542 e da quarta válvula de canal 546. Por exemplo, as segunda e quarta válvulas de canal 542, 546 podem ser válvulas de retenção configuradas para resistir ao fluxo recebido de uma saída de canal 589 da quinta válvula de retenção 548 e da segunda porta de cilindro 528, respectivamente. Contrariamente, a quinta válvula de retenção, a primeira válvula de controle e as terceiras válvulas de retenção 548, 540, 544 podem ser configuradas para permitir o fluxo de fluido da segunda porta de cilindro 528, de uma saída de canal 589 da quinta válvula de retenção 548 e de uma saída de canal 581 da primeira válvula 540, respectivamente. Desse modo, o fluxo de fluido hidráulico pode ser configurado para fluir da segunda câmara 524 através do circuito hidráulico 530 e do depósito de fluido 550 e para a primeira câmara 522.

[0072] A Figura 5C ilustra um fluxo de fluido hidráulico através da montagem hidráulica 500 em resposta à extensão do pistão 510, tal como em resposta a um segundo estado de uma prótese de joelho (por exemplo, estado de extensão). Por exemplo, à medida que o pistão 510 reduz um volume da primeira câmara 522 do cilindro 520, o fluido hidráulico pode entrar no circuito de fluido 530 através da primei- ra porta de cilindro 526 e sair da segunda porta de cilindro 528. Conforme ilustrado na Figura 5C, o circuito de fluido 530 pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido hidráulico ao longo de um terceiro percurso de fluido 572 sequencialmente através da primeira porta de cilindro 526, da segunda válvula de canal 542, da primeira válvula 540 (por exemplo, válvula de resistência variável), da quarta válvula de canal 546, e para a segunda porta de cilindro 528. Em algumas variações, o estado de extensão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um quarto percurso de fluido 573 sequencialmente da porta de depósito 556 para a quarta válvula de canal 546. Desta maneira, o fluido pode fluir para fora do depósito de fluido 550 de modo a deslocar o segundo pistão 552. Em algumas destas variações, o estado de extensão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos terceiro e quarto percursos de fluido 572, 573.

[0073] Em algumas variações, o estado de extensão pode ser configurado para resistir ao fluxo de fluido através da terceira válvula de canal 544 e da quinta válvula de canal 548. As terceira e quarta válvulas de canal 544, 548 podem ser válvulas de retenção configuradas para resistir ao fluxo recebido da primeira porta de cilindro 526 e de uma saída de canal 583 da segunda válvula de retenção 542, respectivamente, Contrariamente, a segunda válvula de retenção, a primeira válvula de controle e as quartas válvulas de retenção 542, 540, 546 podem ser configuradas para permitir o fluxo de fluido da primeira porta de cilindro 526, de uma saída de canal 583 da segunda válvula de retenção 542 e de uma saída da primeira válvula 540, respectivamente. Desse modo, o fluxo de fluido hidráulico pode ser configurado para fluir da primeira câmara 522 através do circuito de fluido 530 e do depósito de fluido 550 e para a segunda câmara 524.

C. Válvula de controle

[0074] Os sistemas hidráulicos aqui descritos podem incluir uma válvula de controle configurada para definir uma taxa de fluxo de fluido através de um circuito de fluido ou montagem hidráulica ao variavelmente definir uma área de uma abertura através da qual o fluido flui. Em algumas variações, uma válvula pode compreender uma luva apresentando um ou mais orifícios através dos quais o fluido pode fluir e um carretel que deslizavelmente se move dentro da luva para adici-onalmente definir a área do fluxo de fluido através do orifício. As válvulas de controle aqui descritas podem ser providas para uso com uma montagem hidráulica, uma prótese de membro, uma órtese, um dispositivo de apoio ou uma articulação robótica. A Figura 6A é uma vista lateral em seção transversal de uma válvula 600 que compreende uma luva 610 e um carretel 620. As válvulas aqui descritas podem ser acionadas por um atuador de válvula. O carretel 620 pode ser deslizável dentro de um primeiro lúmen 612 da luva 610 e pode ser acionado por um atuador (não mostrado), tais como um atuador de bobina de voz, um atuador de solenoide ou outro atuador (por exemplo, um motor DC sem escova). A luva 610 pode ter um diâmetro interno D. O carretel 620 pode definir um segundo lúmen 622. As paredes laterais da luva 610 podem definir um orifício 614 apresentando um comprimento L. À medida que o carretel 620 desliza através da luva 610, porções do carretel 620 podem se sobrepor a porções do orifício 614 de tal modo que um comprimento aberto do orifício 614 possa ser definido como L0. A Figura 6B é uma vista lateral da luva 610 ilustrando o orifício 614 representado na Figura 6A como tendo uma largura W. O orifício 614 pode ter uma forma oblonga (por exemplo, "obround" (forma de um cilindro achatado com os lados paralelos e as extremidades hemisféricas)), conforme mostrado na Figura 6B. No entanto, a forma do orifício 614 não é particularmente limitada. Em algumas variações, o orifício 614 pode ter um comprimento L e L0 entre cerca de 0,5 mm e cerca de 10,0 mm, um diâmetro interno D entre cerca de 2 mm e cerca de 10 mm, e uma largura W de entre cerca de 0,025 mm e cerca de 0,5 mm. Por exemplo, o comprimento L e L0 pode estar entre cerca de 2 mm e cerca de 5 mm, o diâmetro interno D pode estar entre cerca de 2 mm e cerca de 5 mm, e a largura W pode estar entre cerca de 0,05 mm e cerca de 0,2 mm.

[0075] Conforme mostrado na Figura 6F, uma pluralidade de orifício 614, 616 (por exemplo, cortes, furos) de formas e tamanhos variados pode ser disposta radialmente em torno de uma circunferência da luva 610. Em algumas variações, o número de orifícios pode estar entre 1 e 12. Por exemplo, a luva 610 pode compreender 4 orifícios. Um segundo orifício 616 pode compreender um diâmetro Dh de cerca de 0,5 mm e cerca de 6 mm. Por exemplo, o diâmetro Dh pode estar entre cerca de 1,0 mm e cerca de 3 mm. Em algumas variações, a área de um orifício pode estar entre cerca de 5 mm2 e cerca de 20 mm2. Por exemplo, a área de um orifício pode estar entre cerca de 10 mm2 e 15 mm2.

[0076] A válvula 600 representada na Figura 6A pode ser configurada para linearmente deslizar o carretel 620 dentro da luva 610. A área do orifício da válvula 600 pode ser uma função de uma posição linear do carretel 620, conforme controlado por um atuador de válvula. Em outras variações, o carretel 620 pode se mover dentro da luva 610 de maneira rotativa. Nestas variações, a área de orifício da válvula 600 pode ser uma função de uma rotação angular do carretel 620 com relação ao orifício 614, conforme controlado por um atuador de válvula. Diferentes mecanismos de atuação exibem características de desempenho variadas incluindo uma taxa de resposta, consumo de energia, tamanho, custo complexidade e semelhante. Em algumas variações, um atuador de bobina de voz pode ser acoplado seja diretamente ou através de um ou mais elementos flexíveis a uma válvula de carretel linear. Energia a um atuador de bobina de voz pode ser necessária para manter uma posição de válvula específica. Em algumas variações, usando um atuador de bobina de voz, a válvula pode compreender uma mola para definir uma posição de válvula desativada, quando o atuador estiver em um estado desativado.

[0077] Em algumas variações, o atuador de bobina de voz pode incluir um ímã permanente e uma bobina móvel um em relação ao outro. O ímã permanente pode gerar um campo magnético no qual a bobina se moverá quando uma corrente for aplicada à bobina. Em outras variações, a bobina poderá permanecer estacionária à medida que o ímã se move, quando da aplicação de uma corrente. A quantidade de corrente aplicada pode corresponder a uma posição da bobina com relação ao ímã. A polaridade da corrente pode corresponder a uma direção de deslocamento da bobina com relação ao ímã. Para um atu- ador de bobina de voz, a força produzida pode ser proporcional e substancialmente linear à corrente aplicada de tal modo que a velocidade da bobina possa ser proporcional à tensão aplicada. Desse modo, o atuador de bobina de voz pode ter uma resposta de tempo e de força substancialmente linear. Uma direção de movimento da bobina pode corresponder a uma polaridade da corrente. Em algumas variações, um atuador de bobina de voz, e, portanto, a válvula de controle de bobina de voz, podem ter uma taxa de resposta rápida (isto é, maior do que 100 ciclos por segundo), e um baixo consumo de energia (isto é, menor do que 1,8 Watts, ou 150 mAmps em 12V). Tal atuador e/ou válvula podem ser referidos aqui como uma bobina de voz ou uma válvula de bobina de voz.

[0078] Em algumas variações, uma válvula de solenoide pode compreender um núcleo de ferro estacionário com uma bobina e uma armadura de ferro móvel. A armadura pode ser configurada para se mover quando da aplicação da corrente à bobina. Um atuador de solenoide pode adicionalmente compreender uma mola configurada para o movimento de retorno quando da remoção da corrente da bobina. Um atuador de solenoide pode operar unidirecionalmente e contra uma mola de retorno. Devido ao retorno da mola, o tempo de resposta da válvula na direção de retorno pode ser proporcional à taxa de mola. Por isso, uma mola rígida pode ser provida para alcançar tempos de resposta rápidos. Uma força de armadura tem que superar esta força de mola para ficar em qualquer posição de válvula determinada. Por isso, a quantidade de potência necessária para reter uma posição da válvula pode aumentar proporcionalmente para tempos de resposta menores da válvula. Válvulas de solenoide podem, portanto, prover uma operação ON/OFF (liga/desliga) e podem ser não lineares (por exemplo, gerar força proporcional ao quadrado da corrente).

[0079] Em algumas variações, um atuador de válvula pode compreender um motor DC sem escova. O motor pode ser acoplado a uma válvula linear usando um parafuso ou uma válvula rotativa direta ou indiretamente através de um sistema de transmissão. As montagens hidráulicas aqui descritas podem usar qualquer atuador de válvula adequado. O fluxo de fluido através de uma válvula 600 será descrito com relação às vistas laterais em seção transversal representadas nas Figuras 6C-6E. Na Figura 6C, o carretel 620 está em uma primeira posição de carretel 650 dentro da luva 610. Na primeira posição de carretel 650, o fluido flui em uma primeira taxa de fluxo volumétrico Q1 de uma área apresentando uma primeira pressão mais alta P1 através de um primeiro lúmen 612 para uma área apresentando uma segunda pressão mais baixa P2. O carretel 620 se sobrepõe apenas a uma pequena porção do orifício 614 de tal modo que haja um nível de resistência relativamente baixo para o fluxo de fluido de tal modo que um amputado possa experimentar um baixo nível de resistência correspondente à rotação da articulação.

[0080] Na Figura 6D, o carretel 620 está em uma segunda posição de carretel 650 dentro da luva 610. Na segunda posição do carretel 652, o fluido flui em uma segunda taxa de fluxo volumétrico Q2 a partir de uma área apresentando uma primeira pressão mais alta P1 através de um primeiro lúmen 612 para uma área apresentando uma segunda pressão mais baixa P2. A segunda taxa de fluxo volumétrico Q2 é menor do que a primeira taxa de fluxo volumétrico Q1. O carretel 620 se sobrepõe a uma porção significativa do orifício 614 de tal modo que haja um nível de resistência relativamente intermediário e/ou alto ao fluxo de fluido de tal modo que um amputado possa experimentar um nível de resistência intermediário e/ou alto correspondente à rotação da articulação. Em algumas variações, a primeira taxa de fluxo Q1 pode ser de até cerca de 40 ml/s e a segunda taxa de fluxo Q2 pode ser de até cerca de 40 ml/s.

[0081] Na Figura 6E, o carretel 620 é uma terceira posição de carretel 654 dentro da luva 610. Na terceira posição de carretel 654, o fluido não flui através da válvula 600. O orifício 614 é completamente bloqueado pelo carretel 620. Esta condição pode ser referida como bloqueio e corresponde à resistência máxima ao fluxo de fluido, em que a prótese de joelho pode ser fixada em um ângulo específico. Em algumas variações, a primeira pressão P1 pode ser de até cerca de 4000 psi e a segunda pressão P2 pode ser de até cerca de 4000 psi.

D. Resistência desativada

[0082] Por razões de segurança, quando uma prótese, tal como uma prótese de joelho, estiver em um estado desativado, a prótese de joelho poderá ser configurada para ter uma alta resistência (por exemplo, rígida) na flexão enquanto permite uma extensão livre ou de baixa resistência. Em algumas variações, a resistência à flexão desativada pode ser configurável para acomodar diferentes preferências e pesos de usuário. Conforme aqui descrito em maiores detalhes, a resistência desativada de uma prótese de joelho pode ser implementada usando uma válvula de carretel desativada (por exemplo, uma válvula de carretel ON/OFF) ou uma válvula de três portas (por exemplo, uma válvula proporcional apresentando uma porta adicional).

1. Válvula de carretel

[0083] Em algumas variações, o cilindro hidráulico, conforme descrito, pode compreender uma válvula de controle primária (por exemplo, uma válvula de bobina de voz) e uma válvula de carretel ON/OFF secundária incluindo uma mola de pressionamento e um resistor de fluxo variável ajustável pelo usuário. Quando a montagem hidráulica for energizada (por exemplo, quando um atuador de válvula for energi- zado), uma válvula desativada secundária poderá ser configurada para fechar e restringir o fluxo através de qualquer das portas de válvula secundária de tal modo que o fluxo de fluido desvie da válvula desativada secundária. A válvula de controle primária pode ser configurada para ser pressionada por mola para totalmente fechar o orifício sob um estado desativado enquanto a válvula secundária pode ser configurada para ser pressionada por mola para abrir por completo cada uma das portas da válvula secundária, permitindo assim o fluxo de fluido através de cada das portas. Em um estado de flexão desativado, em que o pistão é comprimido no cilindro, o fluido pode ser configurado para fluir através do resistor de fluxo variável ajustável pelo usuário. Em um estado de extensão desativado, em que o pistão é estendido do cilindro, o resistor de fluxo variável pode ser derivado e a válvula secundária pode ser configurada para abrir por completo e permitir o fluxo de fluido irrestrito. As válvulas de carretel aqui descritas podem ser providas para uso com uma montagem hidráulica, uma prótese de membro, uma órtese, um dispositivo de apoio ou uma articulação robótica.

[0084] A Figura 7A ilustra uma montagem hidráulica 700 incluindo um primeiro pistão 710 e um cilindro hidráulico 720. O pistão 710 pode ser deslizável dentro do cilindro hidráulico 720. Um eixo de pistão 712 acoplado ao pistão 710 pode comprimir ou estender o pistão 710 para o cilindro 720. O pistão 710 pode estruturalmente separar o cilindro 720 em uma primeira câmara 722 e uma segunda câmara oposta 724. A primeira câmara 722 pode incluir uma primeira porta de cilindro 726 e a segunda câmara 724 pode incluir uma segunda porta de cilindro 728. Em algumas variações, as primeira e segunda portas de cilindro 726, 728 podem ser localizadas em uma parede lateral do cilindro 720 em lados opostos do pistão 710. Em algumas variações, a primeira porta de cilindro 726 pode ser localizada em uma primeira extremidade do cilindro 720 enquanto a segunda porta de cilindro 728 pode ser localizada em uma segunda extremidade do cilindro 720 oposta à primeira extremidade.

[0085] O circuito de fluido 730 pode ser acoplado ao cilindro hidráulico 720 através das primeira e segunda portas de cilindro 726, 728 de tal modo que o circuito de fluido 730 possa ser configurado para controlar uma resistência de fluido hidráulico através da montagem hidráulica 700. O circuito de fluido 730 pode incluir uma pluralidade de canais de fluido hidráulico configurados para controlar o fluxo de fluido hidráulico entre a primeira câmara 722, a segunda câmara 724 e um depósito de fluido 755. Um primeiro canal de fluido hidráulico 731 pode compreender uma primeira entrada de canal 780 (indicada na Figura 7B), uma primeira saída de canal 781 e uma primeira válvula de canal 741 configurada para definir uma resistência variável para fluir através do primeiro canal de fluido 731. Em algumas variações, a primeira válvula de canal 741 pode ser uma válvula de resistência variável unidire- cional. Um segundo canal de fluido 732 pode compreender uma segunda entrada de canal 782 (indicada na Figura 7C), uma segunda saída de canal 783 e uma segunda válvula de canal 742. Um terceiro canal de fluido 733 pode compreender uma terceira entrada de canal 784 (indicada na Figura 7B), uma terceira saída de canal 785, e uma terceira válvula de canal 743. Um quarto canal de fluido 734 pode compreender uma quarta entrada de canal 786 (indicada na Figura 7C), uma quarta saída de canal 787 e uma quarta válvula de canal 744. Um quinto canal de fluido 735 pode compreender uma quinta entrada de canal 788 (indicada na Figura 7B), uma quinta saída de canal 789 e uma quinta válvula de canal 745. Um sexto canal de fluido 736 pode compreender uma sexta entrada de canal 752, uma sexta saída de canal 753, e um primeiro resistor de fluxo variável ajustável pelo usuário 748.

[0086] Em algumas variações, uma primeira interconexão 790 (por exemplo, interseção) pode compreender a primeira entrada de canal 780, a segunda saída de canal 783 e a quinta saída de canal (789). Uma segunda interconexão 791 pode compreender a primeira porta de cilindro 726, a segunda entrada de canal 782 e a terceira saída de canal 785. Uma terceira interconexão pode compreender a porta de depósito 756, a terceira entrada de canal 784 e a quarta entrada de canal 786. Uma quarta interconexão pode compreender a segunda porta de cilindro 728, a quarta saída de canal 787 e a quarta entrada de canal 788.

[0087] Em algumas variações, a primeira entrada de canal 780 pode ser conectada entre a segunda válvula de canal 742 e a quinta válvula de canal 745. A primeira porta de cilindro 726 pode ser conectada entre a segunda válvula de canal 742 e a terceira válvula de canal 743. Uma porta de depósito 756 pode ser conectada entre a terceira válvula de canal 743 e a quarta válvula de canal 744. A segunda porta de cilindro 728 pode ser conectada entre a quarta válvula de canal 744 e a quinta válvula de canal 745. A segunda válvula de canal 743 e a quinta válvula de canal 745 podem ser conectadas em série. A terceira válvula de canal 743 e quarta válvula de canal 744 podem ser conec- tadas em série. A segunda válvula de canal 742 e a terceira válvula de canal 743 podem ser conectadas em paralelo. A quarta válvula de canal 744 e a quinta válvula de canal 745 podem ser conectadas em paralelo. Uma primeira entrada de canal 780 do primeiro canal de fluido hidráulico 731 pode ser conectada entre o segundo e o quinto canais de fluido 732, 735. Uma primeira saída de canal 781 do primeiro canal de fluido hidráulico 731 pode ser conectada entre os terceiro e quarto canais de fluido 733, 734.

[0088] Em algumas variações, o primeiro resistor de fluxo variável 748 pode ser localizado entre a terceira porta de válvula 751 e a quarta interconexão 793 ao longo de um sexto canal de fluido 736. O sexto canal de fluido 736 pode compreender uma sexta entrada de canal 752 na quarta interconexão 793 e uma sexta saída de canal 735 conectada à terceira porta de válvula 751. Em algumas variações, o primeiro resistor de fluxo variável 748 pode compreender um resistor variável unidirecional configurado para permitir o fluxo da quarta interco- nexão 793 para a terceira porta de válvula 751. O primeiro resistor de fluxo variável 748 pode ser configurado para bloquear o fluxo de fluido da terceira porta de válvula 751 para a quarta interconexão 793, não obstante se a sexta válvula 746 está aberta ou fechada.

[0089] A primeira válvula 741 pode ser configurada para definir uma resistência ao fluxo de fluido hidráulico através do primeiro canal de fluido hidráulico 731. O circuito de fluido 730 pode ser configurado de tal modo que o fluido hidráulico flua para o primeiro canal de fluido hidráulico 731 na mesma direção tanto para a extensão quanto a compressão do pistão 710. Por isso, a primeira válvula 741 pode compreender uma válvula de controle unidirecional. A primeira válvula 741 pode ser uma válvula de controle, tal como uma válvula de controle direcional proporcional. Em algumas variações, a primeira válvula 741 pode compreender uma ou mais destes: uma válvula de bobina de voz, uma válvula de solenoide ou um motor DC. A primeira válvula 741 pode ter uma geometria rotativa ou linear. Em algumas variações, as válvulas da segunda à quinta 742, 743, 744, 745 podem ser válvulas de retenção configuradas para permitir o fluxo de fluido hidráulico em uma única direção.

[0090] Em algumas variações, um atuador 754 pode ser acoplado à primeira válvula 741. O atuador 754 pode ser configurado para bidirecionalmente acionar a primeira válvula 741 para alternada e seletivamente posicionar a primeira válvula 741 com base na polaridade da corrente aplicada ao atuador 754. Desse modo, a primeira válvula 741 pode ser bidirecionalmente acionada pelo atuador 754.

[0091] A primeira válvula 741 pode incluir uma luva apresentando um orifício e um carretel móvel dentro da luva. O atuador 754 pode ser acoplado à primeira válvula 741 para mover o carretel com relação ao orifício da luva para variar uma resistência ao fluxo de fluido através da primeira válvula 741. Em algumas variações, o atuador 754 pode mover um carretel com relação ao orifício. Desse modo, a primeira válvula 741 pode ser configurada para definir a resistência de fluido através do circuito de fluido 730. Conforme descrito aqui em maiores detalhes, as válvulas de retenção podem ser configuradas de tal modo que o fluido flua através dos diferentes canais de fluido sob compressão e extensão do pistão 710.

[0092] O circuito de fluido 730 pode ser conectado a um depósito de fluido 755. Em algumas variações, o depósito de fluido 755 pode compreender um segundo pistão 758 e uma segunda mola 759. O depósito de fluido 755 pode compreender uma cavidade que serve como um reservatório para fluido hidráulico deslocado pelo movimento do pistão 710 no cilindro 720. O depósito de fluido 755 pode compreender uma primeira porta de depósito 756 e uma segunda porta de depósito 757. A segunda mola 759 pode ser configurada para gerar uma força de mola que atua sobre o segundo pistão 758 à medida que o volume da cavidade aumenta com o meio volume de fluido, criando assim uma pressão interna que atua igualmente em ambos os lados do segundo pistão 758. Uma vez que a área de pressão não é igual em ambos os lados do segundo pistão 758, a força líquida que atua sobre o segundo pistão 758 é não zero e pode tender a empurrar o eixo de pistão 712 para fora do cilindro 720 resultando em uma taxa de mola de cilindro linear. A taxa de mola de cilindro pode corresponder à assistência de extensão de balanço que pode auxiliar a extensão do joelho.

[0093] Em algumas variações, o circuito hidráulico 730 pode compreender uma sexta válvula 746 (por exemplo, válvula de carretel desativada) que pode ser uma válvula de três vias ou de três portas que está normalmente aberta. Em algumas variações, a sexta válvula 746 pode compreender uma primeira mola 747, uma primeira porta de válvula 749, uma segunda porta de válvula 750 e uma terceira porta de válvula 751. A sexta válvula 746 pode ser configurada para permitir a passagem de fluido entre as primeira, segunda e terceira portas de válvula 749, 750, 751, quando abertas, e bloquear a passagem de fluido entre as primeira, segunda e terceira portas de válvula 749, 750, 751, quando fechadas. A primeira porta de válvula 749 pode ser conectada ao depósito de fluido 755 na segunda porta de depósito 757. A segunda porta de válvula 750 pode ser conectada à segunda inter- conexão 791, e a terceira porta de válvula 751 pode ser conectada à quarta interconexão 793.

[0094] O atuador 754 e a primeira válvula 741 podem ser acoplados a um controlador, tal como o controlador 420 aqui descrito. O controlador pode ser configurado para controlar o atuador 754 e a primeira válvula 741, para assim controlar uma resistência do fluxo de fluido através da montagem hidráulica 700, e, portanto, a resistência à rotação da prótese. Consequentemente, a compressão e a extensão da montagem hidráulica 700 podem ser modificadas durante o ciclo de marcha de uma prótese de joelho, e, portanto, o controle da compressão e extensão de uma prótese de joelho durante a marcha.

[0095] Figura 7B ilustra o fluxo de fluido hidráulico através da montagem hidráulica 700 em resposta à compressão 760 do pistão 710, tal como em resposta a um estado de flexão ativado de uma prótese de joelho. Por exemplo, à medida que o pistão 710 reduz um volume da segunda câmara 724 do cilindro 720, o fluido hidráulico pode entrar no circuito de fluido 730 através da segunda porta de cilindro 728 e sair da primeira porta de cilindro 726. Conforme ilustrado na Figura 7B, o circuito de fluido 730 pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido hidráulico ao longo de um primeiro percurso 770 sequencialmente através da segunda porta de cilindro 728, da quinta válvula de canal 745, da primeira válvula 741 (por exemplo, válvula de resistência variável), da terceira válvula de canal 743, e para a primeira porta de cilindro 726. Em algumas variações, o estado de flexão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um segundo percurso 771 sequencialmente através da segunda porta de cilindro 728, da quinta válvula de canal 745, da primeira válvula 741, e para a porta de depósito 756. Em algumas destas variações, o estado de flexão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos primeiro e segundo percursos 770, 771.

[0096] Em algumas variações, o estado de flexão pode ser configurado para resistir ao fluxo de fluido através da segunda válvula de canal 742 e da quarta válvula de canal 744. As segunda e quarta válvulas de canal 742, 744 podem ser válvulas de retenção configuradas para resistir ao fluxo recebido de uma saída da quinta válvula de retenção 745 e da segunda porta de cilindro 728, respectivamente. Contrariamente, a quinta válvula de retenção, a primeira válvula de controle e as terceiras válvulas de retenção 745, 741, 743, podem ser confi- guradas para permitir o fluxo de fluido da segunda porta de cilindro 728, de uma saída de canal 789 da quinta válvula de retenção 745 e de uma saída de canal 781 da primeira válvula 741, respectivamente. Desse modo, o fluxo de fluido hidráulico pode ser configurado para permitir o fluxo da segunda câmara 724 através do circuito hidráulico 730 e do depósito de fluido 755 e para a primeira câmara 722.

[0097] A Figura 7C ilustra fluxo de fluido hidráulico através da montagem hidráulica 700 em resposta à extensão do pistão 710, tal como devido à extensão ativada de uma prótese de joelho. Por exemplo, à medida que o pistão 710 reduz um volume da primeira câmara 726 do cilindro 720, o fluido hidráulico pode entrar no circuito de fluido 730 através da primeira porta de cilindro 726 e sair da segunda porta de cilindro 728. Conforme ilustrado na Figura 7C, o circuito de fluido 730 pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido hidráulico ao longo de um terceiro percurso de fluido 772 sequencialmente através da primeira porta de cilindro 726, da segunda válvula de canal 742, da primeira válvula 741 (por exemplo, válvula de resistência variável), da quarta válvula de canal 744, e para a segunda porta de cilindro 728. Em algumas variações, o estado de extensão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um quarto percurso de fluido 773 sequencialmente da porta de depósito 756 para a quarta válvula de canal 744. Em algumas destas variações, o estado de extensão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos terceiro e quarto percursos 772, 773.

[0098] Em algumas variações, o estado de extensão pode ser configurado para resistir ao fluxo de fluido através da terceira válvula de canal 743 e da quarta válvula de canal 745. Por exemplo, as terceira e a quinta válvulas de canal 743, 745 podem ser válvulas de retenção configuradas para resistir ao fluxo recebido da primeira porta de cilindro 726 e de uma saída de canal 783 da segunda válvula de retenção 742, respectivamente. Contrariamente, a segunda válvula de retenção, a primeira válvula de controle e as quartas válvulas de retenção 742, 740, 744 podem ser configuradas para permitir o fluxo de fluido da primeira porta de cilindro 726, de uma saída de canal 783 da segunda válvula de retenção 742, e de uma saída de canal 781 da primeira válvula 741, respectivamente. Desse modo, o fluxo de fluido hidráulico pode ser configurado para permitir o fluxo da primeira câmara 722 através do circuito hidráulico 730 e do depósito de fluido 755 e para a segunda câmara 742.

[0099] A Figura 7D ilustra um fluxo de fluido hidráulico através da montagem hidráulica 700 em resposta a um estado de flexão desativado de uma prótese de joelho. Por exemplo, à medida que o pistão 710 reduz um volume da segunda câmara 724 do cilindro 720, o fluido hidráulico pode entrar no circuito de fluido 730 através da segunda porta de cilindro 728 e sair da primeira porta de cilindro 726. Conforme ilustrado na Figura 7D, o circuito de fluido 730 pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido hidráulico ao longo de um quinto percurso de fluido 774 sequencialmente através da segunda porta de cilindro 728, do primeiro resistor de fluxo variável 748, da terceira porta de válvula 751, da segunda porta de válvula 750, e para a primeira porta de cilindro 726. O circuito hidráulico 730 pode ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo do sexto percurso de fluido 775 da primeira porta de válvula 749 para o depósito de fluido 755.

[00100] A Figura 7E ilustra um fluxo de fluido hidráulico através da montagem hidráulica 700 em resposta à extensão do pistão 710, tal como devido ao estado de extensão desativado de uma prótese de joelho. Por exemplo, à medida que o pistão 710 reduz um volume da primeira câmara 722 do cilindro 720, o fluido hidráulico pode entrar no circuito de fluido 730 através da primeira porta de cilindro 726 e sair da segunda porta de cilindro 728. Conforme ilustrado na Figura 7E, o circuito de fluido 730 pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido hidráulico ao longo de um sétimo percurso de fluido 776 sequencialmente através da primeira porta de cilindro 526, da segunda porta de válvula 750, da primeira porta de válvula 749, da segunda porta de depósito 757, da primeira porta de depósito 756, do quarto canal de fluido 734, e para a segunda porta de cilindro 528.

[00101] As Figuras 8A-8D são vistas laterais em seção transversal de uma variação exemplificativa de uma válvula de controle. A Figura 8A ilustra uma vista lateral em seção transversal de uma válvula de carretel proporcional normalmente aberta 800, a Figura 8B ilustra uma vista lateral em seção transversal de uma válvula desativada 802, e a Figura 8C ilustra um diagrama esquemático da válvula 800. Uma válvula de controle 800 pode compreender um alojamento 810 apresentando uma primeira extremidade 812, uma segunda extremidade 814 e uma ou mais aberturas laterais 816. A válvula de controle 800 pode compreender uma válvula hidráulica 820 compreendendo uma luva 830, um carretel 840 definindo uma ou mais aberturas 842, e uma mola de pressionamento 860. A válvula de controle 800 pode ainda compreender um atuador 850 configurado para acionar a válvula hidráulica 820. O atuador 850 pode compreender um ímã 852, uma canilha de bobina 854, e uma bobina 846. Em algumas variações, o ímã 852 pode compreender um diâmetro interno de entre cerca de 2 mm e cerca de 60 mm, um diâmetro externo de entre cerca de 2,5 mm e cerca de 70 mm, e um comprimento de entre cerca de 1,5 mm e cerca de 50 mm. Por exemplo, o ímã pode compreender um diâmetro interno de entre cerca de 15 mm e cerca de 25 mm, um diâmetro externo de entre cerca de 20 mm e cerca de 30 mm, e um comprimento de entre cerca de 15 mm e cerca de 20 mm. Em algumas variações, o ímã 852 pode compreender neodímio, embora qualquer composição magnética adequada possa ser usada. A Figura 8C adicionalmente ilustra uma primeira porta de válvula 870, uma segunda porta de válvula 872, e uma terceira porta de válvula 874. A Figura 8D ilustra um diagrama esquemático da válvula para a flexão desativada. O carretel 840 pode ser posicionado com relação à luva 830 de tal modo que o fluxo de fluido seja bloqueado para cada das primeira, segunda e terceira portas de válvula 870, 872, 874. A Figura 8E ilustra um diagrama esquemático da válvula para a extensão desativada. O carretel 840 pode ser alinhado com um orifício 832 da luva 830 de tal modo que o fluido possa fluir de uma primeira porta de válvula 870 para as segunda e terceira portas de válvula 872, 874. As primeira, segunda e terceira portas de válvula 870, 872, 874 podem compreender, cada qual, uma área de entre cerca de 0,5 mm2 e cerca de 30 mm2, e ser separadas de uma porta adjacente por entre cerca de 0,25 mm e cerca de 30 mm. Em algumas variações, o número de aberturas laterais 816 pode estar entre cerca de 1 e cerca de 15. Por exemplo, a válvula de controle 800 pode compreender cerca de 4 aberturas laterais 816. Em algumas variações, a abertura lateral 816 pode ter um diâmetro de entre cerca de 1 mm e cerca de 6 mm. Por exemplo, o diâmetro da abertura lateral (816) pode estar entre cerca de 2 mm e cerca de 4 mm.

2. Válvula de três portas

[00102] O design de três portas acrescenta uma porta adicional à válvula de carretel proporcional principal. Quando a energia estiver ativada, o carretel poderá atuar para continuamente variar a área do orifício dependendo da resistência desejada. Consequentemente, uma resistência ao fluxo de fluido pode ser controlada usando a válvula de carretel e pode ser variada entre uma posição totalmente travada e uma posição totalmente aberta ao variar a área do orifício. Quando a energia estiver desativada, o carretel poderá ser pressionado por mola de tal modo que uma terceira porta na válvula seja aberta, permitindo assim o fluxo para uma seção diferente do circuito hidráulico. Em algumas variações, a válvula de três portas pode ser acionada por bobina de voz e servocontrolada com um sensor magnético para o feedback de posição. As válvulas de três portas aqui descritas podem ser providas para uso com uma montagem hidráulica, uma prótese de membro, uma órtese, um dispositivo de apoio ou uma articulação robótica.

[00103] Em algumas variações, uma montagem ou um sistema hidráulico podem compreender um cilindro de extremidade única acoplado a um circuito de fluido apresentando uma válvula de três portas unidirecional. Esta válvula de controle unidirecional pode definir a resistência ao fluxo de fluido hidráulico tanto na flexão (por exemplo, compressão do cilindro) quanto na extensão (por exemplo, extensão do cilindro). A válvula de controle pode ser unidirecional, em que o circuito de fluido assegura o fluxo de fluido em uma única direção para a válvula de controle tanto para compressão quanto para extensão. Em um estado desativado, a válvula pode se mover para a posição desativada, em que o fluido pode fluir através de um resistor de fluxo variável ajustável pelo usuário para controlar a resistência à flexão desativada. Por exemplo, a resistência à extensão em uma posição desativada pode corresponder a uma área aberta das passagens de fluxo de fluido na válvula, conforme descrito aqui em maiores detalhes.

[00104] A Figura 9A ilustra uma montagem hidráulica 900 incluindo um primeiro pistão 910, um cilindro hidráulico 920 e um circuito de fluxo de fluido hidráulico 930. O pistão 910 pode ser deslizável dentro de um cilindro hidráulico 920. Um eixo de pistão 912 acoplado ao pistão 910 pode comprimir ou estender o pistão 10 para o cilindro 920. O pistão 910 pode estruturalmente separar o cilindro 920 em uma primeira câmara 922 e uma segunda câmara oposta 924. A primeira câmara 922 pode incluir uma primeira porta de cilindro 926, e a se-gunda câmara 924 pode incluir uma segunda porta de cilindro 928. Em algumas variações, as primeira e segunda portas de cilindro 926, 928 podem ser localizadas em uma parede lateral do cilindro 20 em lados opostos do pistão 910. Em algumas variações, a primeira porta de cilindro 926 pode ser localizada em uma primeira extremidade do cilindro 920 enquanto a segunda porta de cilindro 28 pode ser localizada em uma segunda extremidade do cilindro 29 oposta à primeira extremidade.

[00105] O circuito de fluido 930 pode ser acoplado ao cilindro hidráulico 920 através das primeira e segunda portas de cilindro 926, 928 de tal modo que o circuito de fluido 930 possa ser configurado para controlar uma resistência do fluido hidráulico através da montagem hidráulica 900. O circuito de fluido 930 pode incluir uma pluralidade de canais de fluido hidráulico configurados para controlar o fluxo de fluido hidráulico entre a primeira câmara 922, a segunda câmara 924 e um depósito de fluido 950. Um primeiro canal de fluido 931 pode compreender uma primeira entrada de canal 980 indicada na Figura 9B, uma primeira saída de canal 981 e uma primeira válvula de canal 940 configurada para definir uma resistência variável para fluir através do primeiro canal de fluido 931. Em algumas variações, a primeira válvula de canal 940 pode compreender uma válvula de carretel de três vias e uma entrada de canal secundária 941. Em algumas variações, a primeira válvula de canal 940 pode compreender uma mola e pode ser configurada para normalmente permitir a comunicação de fluido entre a entrada de canal secundária 941 e a primeira saída de canal 981 quando a primeira válvula de canal 940 for uma válvula de carretel de três vias sem energia. Um segundo canal de fluido 932 pode compreender uma segunda entrada de canal 982 (indicada na Figura 9C), uma segunda saída de canal 983, e uma segunda válvula de canal 942. Um terceiro canal de fluido 933 pode compreender uma terceira entrada de canal 984 (indicada na Figura 9B), uma terceira saída de canal 985 e uma terceira válvula de canal 943. Um quarto canal de fluido 934 pode compreender uma quarta entrada de canal 986 (indicada na Figura 9E), uma quarta saída de canal 987 e uma quarta válvula de canal 944. Um quinto canal de fluido 935 pode compreender uma quinta entrada de canal 988 (indicada na Figura 9B), uma quinta saída de canal 989 e uma quinta válvula de canal 945. Um sétimo canal de fluido 937 pode compreender uma sétima entrada de canal 961 (indicada na Figura 9E), uma sétima saída de canal 962, e uma sétima válvula de canal 947. A sétima entrada de canal 961 pode ser conectada à primeira porta de cilindro 926 ou uma segunda interconexão 991 (por exemplo, interseção). Em algumas variações, a sétima válvula de canal 947 pode compreender uma válvula de retenção. Um oitavo canal de fluido 938 pode compreender uma oitava entrada de canal 963 (indicada na Figura 9E), a oitava saída de canal 964 e um segundo resistor de fluxo variável 948.

[00106] Em algumas variações, uma primeira interconexão 990 por exemplo, interseção pode compreender a primeira entrada de canal 980, a segunda saída de canal 983 e a quinta saída de canal 989. Em algumas variações, a primeira interconexão 990 pode adicionalmente compreender a oitava entrada de canal 963 (indicada na Figura 9E). Uma segunda interconexão 991 pode compreender a primeira porta de cilindro 926, a segunda entrada de canal 982 e a terceira saída de canal 985. Uma terceira interconexão 992 pode compreender a porta de depósito 956, a terceira entrada de canal 984 e a quarta entrada de canal 986. Uma quarta interconexão 993 pode compreender a segunda porta de cilindro 928, a quarta saída de canal 987 e a quinta entrada de canal 88. Uma quinta interconexão 994 pode compreender a sétima saída de canal de fluido 962, a oitava entrada de canal 963, a oitava saída de canal 964 e a entrada de canal secundária 941 da pri-meira válvula 940.

[00107] Em algumas variações, a primeira entrada de canal 980 pode ser conectada entre a segunda válvula de canal 942 e a quinta válvula de canal 945. A primeira porta de cilindro 926 pode ser conectada entre a segunda válvula de canal 942 e a terceira válvula de canal 943. Uma porta de depósito 956 pode ser conectada entre a terceira válvula de canal 943 e a quarta válvula de canal 944. A segunda porta de cilindro 928 pode ser conectada entre a quarta válvula de canal 944 e a quinta válvula de canal 945. A segunda válvula de canal 942 e a quinta válvula de canal 945 podem ser conectadas em série. A terceira válvula de canal 943 e a quarta válvula de canal 944 podem ser conectadas em série. A segunda válvula de canal 942 e a terceira válvula de canal 943 podem ser conectadas em paralelo. A quarta válvula de canal 944 e a quinta válvula de canal 945 podem ser conectadas em paralelo. Uma primeira entrada de canal 980 do primeiro canal de fluido hidráulico 931 pode ser conectada entre os segundo e quinto canais de fluido 932, 935. Uma primeira saída de canal 981 do primeiro canal de fluido hidráulico 931 pode ser conectada entre os terceiro e quarto canais de fluido 933, 934.

[00108] A primeira válvula 940 pode ser configurada para definir uma resistência ao fluxo de fluido hidráulico através do primeiro canal de fluido hidráulico 931. O circuito de fluido 930 pode ser configurado de tal modo que o fluido hidráulico flua para o primeiro canal de fluido hidráulico 931 na mesma direção tanto para a extensão quanto para a compressão do pistão 910. Por isso, a primeira válvula 940 pode compreender uma válvula de controle unidirecional em vez de uma válvula bidirecional. A primeira válvula 940 pode ser uma válvula de controle, tal como uma válvula de controle direcional proporcional. Em algumas variações, a primeira válvula 940 pode compreender um ou mais destes: uma válvula de bobina de voz, uma válvula de solenoide ou um motor DC. A primeira válvula 940 pode apresentar uma geometria rotativa ou linear. Em algumas variações, as válvulas da segunda à quinta 942, 942, 944, 945 podem ser válvulas de retenção configuradas para permitir o fluxo de fluido hidráulico em uma única direção.

[00109] Em algumas variações, um atuador 939 pode ser acoplado à primeira válvula 940. O atuador 939 pode ser configurado para bidirecionalmente acionar a primeira válvula 940 para alternada e seletivamente posicionar a primeira válvula 940 com base na polaridade da corrente aplicada ao atuador 939. Desse modo, a primeira válvula 940 pode ser bidirecionalmente acionada pelo atuador 939.

[00110] A primeira válvula 940 pode incluir uma luva apresentando um orifício e um carretel móvel com relação à luva. O atuador 939 pode ser acoplado à primeira válvula 940 para mover o carretel com relação ao orifício para variar uma resistência ao fluxo de fluido através da primeira válvula 940. Em algumas variações, o atuador 939 pode mover um carretel com relação ao orifício. Desse modo, a primeira válvula 940 pode ser configurada para definir a resistência de fluido através do circuito de fluido 930. Conforme descrito aqui em maiores detalhes, as válvulas de retenção podem ser configuradas de tal modo que o fluido flua através de diferentes canais de fluido sob compressão e extensão do pistão 910.

[00111] O circuito de fluido 930 pode ser conectado a um depósito de fluido 950. Em algumas variações, o depósito de fluido 950 pode compreender um segundo pistão pressionado por mola 951 e uma mola 952. O depósito de fluido 950 pode compreender uma cavidade que serve como um reservatório para o fluido hidráulico deslocado pelo movimento do pistão 910 no cilindro 920. A mola 952 pode ser configurada para gerar uma força de mola que atua sobre o segundo pistão 951 à medida que o volume da cavidade aumenta com um maior volume de fluido, criando assim uma pressão interna que igualmente atua sobre ambos os lados do segundo pistão 951. Uma vez que a área de pressão não é igual em ambos os lados do segundo pistão 951, a força líquida que atua sobre o segundo pistão 951 é não zero e pode tender a empurrar o eixo de pistão 912 para fora do cilindro 920 resultando em uma taxa de mola de cilindro linear. A taxa de mola de cilindro pode corresponder à assistência de extensão de balanço que pode ajudar na extensão do joelho.

[00112] O atuador 939 e a primeira válvula 940 podem ser acoplados a um controlador, tal como o controlador 420 aqui descrito. O controlador pode ser configurado para controlar o atuador 939 e a primeira válvula 940, para assim controlar uma resistência do fluxo de fluido através da montagem hidráulica 900, e, portanto, a resistência à rotação da prótese. Consequentemente, a compressão e a extensão da montagem hidráulica 900 podem ser modificadas durante o ciclo de marcha de uma prótese de joelho, e, portanto, o controle da compressão e da extensão de uma prótese de joelho durante a marcha.

[00113] A Figura 9B ilustra o fluxo de fluido hidráulico através da montagem hidráulica 900 em resposta à compressão 968 do pistão 910, tal como em resposta a um estado de flexão ativado de uma prótese de joelho. Por exemplo, à medida que o pistão 910 reduz um volume da segunda câmara 924 do cilindro 920, o fluido hidráulico pode ser permitido a entrar no circuito de fluido 930 através da segunda porta de cilindro 928 e sair da primeira porta de cilindro 926. Conforme ilustrado na Figura 9B, o circuito de fluido 930 pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido hidráulico ao longo de um primeiro percurso de fluido 970 sequencialmente através da segunda porta de cilindro 928, da quinta válvula de canal 945, do oitavo canal de fluido 980, da primeira válvula 940 por exemplo, válvula de três portas de resistência variável, da terceira válvula de canal 943, e para a primeira porta de cilindro 926. Em algumas variações, o estado de flexão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um segundo percurso de fluido 971 da primeira válvula 940 para a porta de depósito 956. Em algumas destas variações, o estado de flexão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos primeiro e segundo percursos de fluido 970, 971.

[00114] Em algumas variações, o estado de flexão pode ser configurado para resistir ao fluxo de fluido através da segunda válvula de canal 942 e da quarta válvula de canal 944. As segunda e quarta válvulas de canal 942, 944 podem ser válvulas de retenção configuradas para resistir ao fluxo recebido de uma saída da quinta válvula de retenção 945 e da segunda porta de cilindro 928, respectivamente. Contrariamente, a quinta válvula de retenção, a primeira válvula de controle e as terceiras válvulas de retenção 945, 940, 943 podem ser configuradas para permitir o fluxo de fluido da segunda porta de cilindro 928, de uma saída da quinta válvula de retenção 948, da oitava entrada de canal 963, e de uma entrada de canal secundária 941, respectivamente. Desse modo, o fluxo de fluido hidráulico pode ser configurado para fluir da segunda câmara 924 através do circuito hidráulico 930 e do depósito de fluido 950 e para a primeira câmara 922.

[00115] A Figura 9C ilustra o fluxo de fluido hidráulico através da montagem hidráulica 900 em resposta à extensão 969 do pistão 910, tal como devido à extensão ativada de uma prótese de joelho. Por exemplo, à medida que o pistão 910 reduz um volume da primeira câmara 926 do cilindro 920, o fluido hidráulico pode entrar no circuito de fluido 930 através da primeira porta de cilindro 922 e sair da segunda porta de cilindro 928. Conforme ilustrado na Figura 9C, o circuito de fluido 930 pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido hidráulico ao longo de um terceiro percurso de fluido 972 sequencialmente através da primeira porta de cilindro 926, da segunda válvula de canal 942, do sétimo canal de fluido 937, da entrada de canal secundária 941, da primeira válvula 940 por exemplo, válvula de três vias, da quarta válvula de canal 944, e para a segunda porta de cilindro 928. Em algumas variações, o estado de extensão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um quarto percurso de fluido 973 sequencialmente da porta de depósito 956 para a quarta válvula de canal 944. Em algumas destas variações, o estado de extensão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos terceiro e quarto percursos de fluido 972, 973.

[00116] Em algumas variações, o estado de extensão pode ser configurado para resistir ao fluxo de fluido através da terceira válvula de canal 943 e da quinta válvula de canal 945. As terceira e quinta válvulas de canal 943, 945 podem ser válvulas de retenção configuradas para resistir ao fluxo recebido da primeira porta de cilindro 926 e de uma saída de canal 983 da segunda válvula de retenção 942, respectivamente. Contrariamente, a segunda válvula de retenção, a primeira válvula de controle e as quartas válvulas de retenção 942, 940, 944 podem ser configuradas para permitir o fluxo de fluido da primeira porta de cilindro 926, de uma saída de canal 983 da segunda válvula de retenção 942, e de uma saída de canal 981 da primeira válvula 940, respectivamente. Desse modo, o fluxo de fluido hidráulico pode ser configurado para fluir da primeira câmara 922 através do circuito hidráulico 930 e do depósito de fluido 950 e para a segunda câmara 924.

[00117] A Figura 9D ilustra um fluxo de fluido hidráulico através da montagem hidráulica 900 em resposta à compressão 968 do pistão 910, tal como em resposta a um estado de flexão desativado de uma prótese de joelho. Por exemplo, à medida que o pistão 910 reduz um volume da segunda câmara 924 do cilindro 920, o fluido hidráulico pode ser permitido a entrar no circuito de fluido 930 através da segunda porta de cilindro 928 e sair da primeira porta de cilindro 926. Conforme ilustrado na Figura 9D, o circuito de fluido 930 pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido hidráulico ao longo de um oitavo percurso de fluido 978 sequencialmente através da segunda porta de cilindro 928, do quinto canal de fluido 953, do oitavo canal de fluido 938, da entrada de canal secundária 941 da primeira válvula 940, do terceiro canal de fluido 933, e para a primeira porta de cilindro 926. Em algumas variações, o estado de flexão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um segundo percurso de fluido 971 da primeira válvula 940 para a porta de depósito 956. Em algumas destas variações, o estado de flexão pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos primeiro e segundo percursos de fluido 970, 971. Em algumas destas variações, o fluido pode fluir da primeira saída de canal 981 para o depósito de fluido 950.

[00118] A Figura 9E ilustra um fluxo de fluido hidráulico através da montagem hidráulica 900 em resposta à extensão do pistão 910, tal como devido ao estado de extensão desativado de uma prótese de joelho. Por exemplo, à medida que o pistão 910 reduz um volume da primeira câmara 922 do cilindro 920, o fluido hidráulico pode entrar no circuito de fluido 930 através da primeira porta de cilindro 926 e sair da segunda porta de cilindro 928. Conforme ilustrado na Figura 9E, o circuito de fluido 930 pode ser configurado para permitir o fluxo de fluido hidráulico ao longo de um nono percurso de fluido 979 sequencialmente através da primeira porta de cilindro 926, do sétimo canal de fluido 937, da entrada de canal secundária 941, do quarto canal de fluido 934, para a segunda porta de cilindro 928. Em algumas destas variações, o fluxo de fluido pode ser provido do depósito de fluido 950 para o quarto canal de fluido 934.

[00119] O fluxo de fluido através de uma válvula 1000 será descrito com relação às vistas laterais em seção transversal representadas nas Figuras 10A-10D. Na Figura 10A, o carretel 1020 está em uma primei- ra posição de carretel 1050 dentro da luva 1010. Na primeira posição de carretel 1050, o fluido flui em uma primeira taxa de fluxo volumétrico Q1 de uma área apresentando uma primeira pressão maior P1 através de um primeiro lúmen 1012 para uma área apresentando uma segunda pressão inferior P2. O carretel 1020 se sobrepõe apenas a uma pequena porção do primeiro orifício 1014 para que haja um nível de resistência relativamente baixo para o fluxo de fluido de tal modo que um amputado possa experimentar um baixo nível de resistência à faixa de rotação articular. O segundo orifício 1016 é completamente bloqueado pelo carretel 1020.

[00120] Na Figura 10B, o carretel 1020 está em uma segunda posição de carretel 1052 dentro da luva 1010. Na segunda posição de carretel 1052, o fluido flui em uma segunda taxa de fluxo volumétrico Q2 de uma área apresentando uma primeira pressão maior P1 através de um primeiro lúmen 1012 para uma área apresentando uma segunda pressão inferior P2. A segunda taxa de fluxo volumétrico Q2 é menor do que a primeira taxa de fluxo volumétrico Q1. O carretel 1020 se sobrepõe a uma porção significativa do primeiro orifício 1014 de tal modo que haja um nível de resistência relativamente intermediário e/ou alto ao fluxo de fluido de tal modo que um amputado possa experimentar um nível de resistência intermediário e/ou alto à rotação articular. O segundo orifício 1016 é completamente bloqueado pelo carretel 1020.

[00121] Na Figura 10C, o carretel 1020 está em uma terceira posição de carretel 1054 dentro da luva 1010. Na terceira posição de carretel 1054, o fluido não flui através da válvula 1000 por exemplo, bloqueio. O primeiro orifício 1014 e o segundo orifício 1016 são completamente bloqueados pelo carretel 1020. Nesta configuração, a válvula 1000 provê uma resistência máxima ao fluxo de fluido de tal modo que a prótese de joelho possa ser fixada em um ângulo específico.

[00122] Na Figura 10D, o carretel 1020 está em uma quarta posição de carretel 1056 dentro da luva 1010. Na quarta posição de carretel 1056, o primeiro orifício 1014 está completamente bloqueado pelo carretel 1020. Contudo, o segundo orifício 1016 fica desbloqueado de tal modo que o fluido possa fluir de uma área apresentando uma terceira pressão mais alta P3 através de um segundo lúmen 1022 para uma área apresentando uma segunda pressão mais baixa P2. Em algumas variações, a primeira pressão P1 pode ser de até cerca de 4000 psi, a segunda pressão P2 pode ser de até cerca de 4000 psi, e a terceira pressão P3 pode ser de até cerca de 4000 psi.

[00123] As Figuras 11A-11E são vistas laterais em seção transversal de uma variação exemplificativa de uma válvula de controle. A Figura 11A ilustra uma vista lateral em seção transversal de uma válvula de carretel de três portas proporcional normalmente fechada 1100. As Figuras 11B e 11D ilustram diagramas esquemáticos da válvula 1100. Uma válvula de controle 1100 pode compreender um alojamento 1110 apresentando uma primeira extremidade 1112, uma segunda extremidade 1114, e uma ou mais aberturas laterais 1116. A válvula de controle 1100 pode compreender uma válvula hidráulica 1120 que compreende uma luva 1130 definindo um orifício 1132, um carretel 1140 definindo uma ou mais aberturas 1142, e uma mola de pressionamen- to 1160. A válvula de controle 1100 pode adicionalmente compreender um atuador 1150 configurado para acionar a válvula hidráulica 1120. O atuador 1150 pode compreender um ímã 1152 por exemplo, ímã de bobina de voz, uma canilha de bobina 1154 e uma bobina 1146 por exemplo, bobinas de voz. As Figuras 11B e 11D ilustram adicionalmente uma primeira porta de válvula 1170, uma segunda porta de válvula 1172 e uma terceira porta de válvula 1174. A Figura 11D ilustra um diagrama esquemático da válvula para flexão desativada. O carretel 1140 pode ser posicionado com relação à luva 1130 de tal modo que o fluxo de fluido seja bloqueado para a terceira porta de válvula 1174 e permitido para o fluido fluir da segunda porta de válvula 1172 para a primeira porta de válvula 1170. A Figura 11E ilustra um diagrama esquemático da válvula para extensão desativada. O carretel 1140 pode ser alinhado com o orifício 1132 da luva 1130 de tal modo que o fluido possa fluir de uma terceira porta de válvula 1174 para a primeira porta de válvula 1170.

[00124] Cálculos de torque de joelho podem ser usados para controlar os sistemas e os dispositivos aqui descritos. Em algumas variações, a estimativa de toque pode ser alcançada com a colocação de uma célula de carga em linha com o cilindro hidráulico. Conhecendo- se o ângulo do joelho, o braço de momento do cilindro pode ser calculado. A combinação do braço de momento com a carga no cilindro permite o cálculo do torque em torno da articulação do joelho. A célula de carga pode ser colocada no suporte de cilindro distal, no eixo de pistão ou no cilindro. Em algumas variações, os medidores de pressão internos ao cilindro podem ser usados para medir a pressão diferencial e podem ser também usados para calcular a carga no cilindro.

[00125] A Figura 13A é uma vista lateral em seção transversal de outra variação exemplificativa de uma válvula de controle 1300. Uma válvula de controle 1300 pode compreender um alojamento 1310 apresentando uma primeira extremidade 1312, uma segunda extremidade 1314 e uma ou mais aberturas laterais 1316. A válvula de controle 1300 pode compreender uma válvula hidráulica 1320 compreendendo uma luva 1310, um carretel 1320 definindo uma ou mais aberturas 1342, e uma mola 1360. A válvula de controle 1300 pode ainda compreender um atuador 1350 configurado para acionar a válvula hidráulica 1320. O atuador 1350 pode compreender um ímã 1352 e uma bobina 1346. Em algumas variações, o ímã 1352 pode compreender um diâmetro interno de entre cerca de 2 mm a cerca de 60 mm, um diâmetro externo de entre cerca de 2,5 mm a cerca de 70 mm, e um comprimento de entre cerca de 1,5 mm e cerca de 50 mm. Por exemplo, o ímã 1352 pode compreender um diâmetro interno de entre cerca de 15 mm e cerca de 25 mm, um diâmetro externo de entre cerca de 20 mm e cerca de 30 mm, e um comprimento de entre cerca de 15 mm e cerca de 20 mm. Em algumas variações, o ímã 1352 pode compreender neodímio, embora qualquer composição magnética adequada possa ser usada.

[00126] As Figuras 13B-13E são vistas esquemáticas ilustrativas de uma variação de uma válvula de controle. A Figura 13B é uma vista lateral em seção transversal de uma luva e um carretel, as Figuras 13C-13E são vistas laterais da luva, do carretel e do orifício em diferentes estados de resistência. A Figura 13B é uma vista lateral em seção transversal de uma válvula 1300 compreendendo uma luva 1310 e um carretel 1320. O carretel 1320 pode ser deslizável dentro de um primeiro lúmen 1312 da luva 1310 e pode ser acionado por um atuador (não mostrado), tal como um atuador de bobina de voz, atuador de solenoide, ou outro atuador (por exemplo, motor DC sem escova). As paredes laterais da luva 1310 podem definir um ou mais orifícios 1314. À medida que o carretel 1320 desliza através da luva 1310, porções do carretel 1320 podem se sobrepor a porções do orifício 1314. A Figura 13C é uma vista lateral da luva 1310 que ilustra o orifício 1314 representado na Figura 13B como tendo um furo 1318a e um corte 1318b. Conforme mostrado nas Figuras 13C-13F, o orifício 1314 pode ter uma forma semelhante a um buraco de fechadura. No entanto, a forma do orifício 1314 não é particularmente limitada. A Figura 13D ilustra a válvula 1300 em um estado de alta resistência, em que o furo 1318a e uma grande porção do corte 1318b são bloqueados pelo carretel 1320, limitando assim o fluxo de fluido. A Figura 13E ilustra a válvula 1300 em um estado aberto, em que o carretel 1320 bloqueia pouca ou ne-nhuma porção do orifício 1314.

[00127] A válvula 1300 representada nas Figuras 13A-13E pode ser configurada para linearmente deslizar o carretel 1320 dentro da luva 1310. A área de orifício da válvula 1300 pode ser uma função de uma posição linear do carretel 1320, conforme controlado por um atuador de válvula. Em outras variações, o carretel 1320 pode se mover dentro da luva 1310 de maneira rotativa. Nestas variações, a área de orifício da válvula 1300 pode ser uma função de uma rotação angular do carretel 11320 com relação ao orifício 1314, conforme controlado por um atuador de válvula. Diferentes mecanismos de atuação exibem características de desempenho variadas incluindo a taxa de resposta, o consumo de energia, o tamanho, o custo, a complexidade e semelhante. Em algumas variações, um atuador de bobina de voz pode ser acoplado, seja diretamente ou através de um ou mais elementos flexíveis para uma válvula de carretel linear. Energia para um atuador de bobina de voz pode ser necessária para manter uma posição de válvula específica. Em algumas variações usando um atuador de bobina de voz, a válvula pode compreender uma mola para definir uma posição de válvula desativada quando o atuador estiver em um estado desativado.

[00128] Em algumas variações, o atuador de bobina de voz pode incluir um ímã permanente e uma bobina móvel um em relação ao outro. O ímã permanente pode gerar um campo magnético no qual a bobina se moverá quando da aplicação de uma corrente à bobina. Em outras variações, a bobina pode permanecer estacionária à medida que o ímã se move quando da aplicação de uma corrente. A quantidade de corrente aplicada pode corresponder a uma posição da bobina com relação ao ímã. A polaridade da corrente pode corresponder a uma direção de deslocamento da bobina com relação ao ímã. Para um atuador de bobina de voz, a força produzida pode ser proporcional e substancialmente linear à corrente aplicada de tal modo que a veloci- dade da bobina possa ser proporcional à tensão aplicada. Desse modo, o atuador de bobina de voz pode ter uma resposta de tempo e de força substancialmente linear. Uma direção de movimento da bobina pode corresponder a uma polaridade da corrente. Em algumas variações, um atuador de bobina de voz, e, portanto, a válvula de controle de bobina de voz podem ter uma taxa de resposta rápida (isto é, maior do que 100 ciclos por segundo), e um baixo consumo de energia (isto é menor do que 1,8 Watts, ou 150 mAmps em 12V). Tal atuador e/ou válvula podem ser referidos aqui como uma bobina de voz ou uma válvula de bobina de voz.

[00129] Em algumas variações, uma válvula de solenoide pode compreender um núcleo de ferro estacionário com uma bobina e uma armadura de ferro móvel. A armadura pode ser configurada para se mover quando da aplicação de corrente à bobina. Um atuador de solenoide pode adicionalmente compreender uma mola configurada para o movimento de retorno quando da remoção de corrente da bobina. Um atuador de solenoide pode operar unidirecionalmente e contra uma mola de retorno. Devido ao retorno da mola, o tempo de resposta da válvula na direção de retorno pode ser proporcional à taxa de mola. Por isso, uma mola rígida pode ser provida para alcançar tempos de resposta rápidos. Uma força de armadura tem que superar esta força de mola para ficar em qualquer posição de válvula determinada. Por isso, a quantidade de energia necessária para reter uma posição de válvula pode aumentar proporcionalmente para tempos de resposta menores da válvula. Válvulas de solenoide podem, portanto, prover uma operação ON/OFF e podem ser não lineares (por exemplo, gerar força proporcional ao quadrado da corrente). Em algumas variações, um atuador de válvula pode compreender um motor DC sem escova. O motor pode ser acoplado a uma válvula linear usando um parafuso ou uma válvula rotativa direta ou indiretamente através de um sistema de transmissão. As montagens hidráulicas aqui descritas podem usar qualquer atuador de válvula adequado.

[00130] As Figuras 13F-13I representam o fluxo de fluido através de uma válvula 1300 e, em particular, ilustram diagramas esquemáticos da válvula em um estado totalmente aberto (Figura 13F), estado de alta resistência (Figura 13G), estado de bloqueio (Figura 13H) e estado desativado (Figura 13I). Para fins de clareza, os mesmos elementos na Figura 13F não são indicados nas Figuras 13G-13I.

[00131] Na Figura 13F, o carretel 1320 está em uma primeira posição de carretel dentro da luva 1310. Na primeira posição de carretel, o fluido flui da segunda porta 1372 através da primeira porta 1370 com fluxo bloqueado a partir da terceira porta 1374. Na primeira posição de carretel, há um nível de resistência relativamente baixo ao fluxo de fluido de tal modo que um amputado possa experimentar um baixo nível correspondente de resistência à rotação da articulação.

[00132] Na Figura 13G, o carretel 1320 está em uma segunda posição de carretel dentro da luva 1310. Na segunda posição de carretel, o fluxo de fluido através da segunda porta 1372 e da primeira porta 1370 é relativamente mais baixo do que na primeira posição de carretel. Por exemplo, o carretel 1320 se sobrepõe a uma porção significativa do orifício 1314 de tal modo que haja um nível de resistência relativamente intermediário e/ou alto ao fluxo de fluido de tal modo que um amputado possa experimentar um nível intermediário e/ou alto correspondente de resistência à rotação da articulação.

[00133] Na Figura 13H, o carretel 1320 está em uma terceira posição de carretel dentro da luva 1310. Na terceira posição de carretel, o fluido não flui através da válvula 1300. Todos os orifícios 1314 são completamente bloqueados pelo carretel 1320. Esta condição pode ser referida como bloqueio e corresponde à resistência máxima ao fluxo de fluido, em que a prótese de joelho pode ser fixada em um ângulo específico.

[00134] Conforme mostrado na Figura 13I, quando a energia for desligada, a mola 1360 poderá pressionar a canilha de bobina 1354 para uma posição de parada difícil, permitindo assim o fluxo de fluido entre a terceira porta 1374 e a primeira porta 1370. O carretel 1320 na Figura 13I está em uma quarta posição de carretel dentro da luva 1310. Na quarta posição de carretel, o fluido flui através da terceira porta 1374 e da primeira porta 1370 com o fluxo de fluido bloqueado com relação à segunda porta 1372.

II. Métodos

[00135] Aqui também são descritos métodos para controlar a resistência rotacional de uma prótese usando os sistemas e os dispositivos aqui descritos. Em algumas variações, o processo pode começar transmitindo fluido hidráulico no circuito de fluido, conforme descrito aqui, durante o estado de flexão durante a flexão da prótese e quando da energização da válvula de resistência variável da prótese. Fluido hidráulico pode ser transmitido no circuito de fluido, conforme descrito aqui, durante o estado de extensão durante a extensão da prótese e quando da energização da válvula de resistência variável da prótese.

[00136] Em algumas variações, o processo pode começar transmitindo fluido hidráulico no circuito de fluido, conforme descrito aqui, durante o estado de flexão durante a flexão da prótese e quando da energização da válvula de resistência variável da prótese. O fluido hidráulico pode ser transmitido no circuito de fluido, conforme descrito aqui, durante o estado de extensão durante a extensão da prótese e quando da energização da válvula de resistência variável da prótese. O fluido hidráulico pode ser transmitido no circuito de fluido, conforme indicado durante o estado de flexão desativado durante a flexão da prótese e quando da não energização da válvula de resistência variável da prótese.

[00137] Em algumas variações, o processo pode começar com a transmissão de fluido hidráulico no circuito de fluido, conforme descrito aqui, durante o estado de flexão durante a flexão da prótese e quando da energização da válvula de resistência variável da prótese. O fluido hidráulico pode ser transmitido no circuito de fluido, conforme aqui descrito, durante o estado de extensão durante a extensão da prótese e quando da energização da válvula de resistência variável da prótese. O fluido hidráulico pode ser transmitido no circuito de fluido, conforme aqui descrito, durante o estado de flexão desativado durante a flexão da prótese e quando da não energização da válvula de resistência variável da prótese. O fluido hidráulico pode ser transmitido no circuito de fluido, conforme aqui descrito, durante o estado de extensão desativado durante a extensão da prótese e quando da não energização da válvula de resistência variável da prótese.

[00138] Algumas variações aqui descritas referem-se a um produto de armazenamento de computador com um meio legível por computador não transitório (podendo também ser referido como um meio legível por processador não transitório) apresentando instruções ou código de computador no mesmo para executar várias operações implementadas por computador. O meio legível por computador (ou meio legível por processador) é não transitório no sentido de que ele não inclui sinais de propagação transitórios por si só (por exemplo, onda eletromagnética de propagação que conduz informação em um meio de transmissão, tal como espaço ou um cabo). Os meios e o código de computador (podendo também ser referidos como código ou algoritmo) podem ser aqueles concebidos e construídos para fim ou fins específicos. Exemplos de meio legíveis por computador não transitórios incluem, mas não são limitados a meios de armazenamento magnéticos, tais como disco rígidos, discos flexíveis e fita magnética; meios de armazenamento ópticos, tais como disco compacto/discos de vídeo digi tal (CD/DVDs); disco compacto-memórias apenas de leitura CD- ROMs), e dispositivos holográficos; meios de armazenamento magne- to-ópticos, tais como discos ópticos; dispositivos de armazenamento de estado sólido, tais como uma unidade de estado sólido (SSD) e uma unidade híbrida de estado sólido (SSHD); módulos de processamento de sinal de onda portadora; e dispositivos de hardware que são especialmente configurados para armazenar e executar código de programa, tais como dispositivos de circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), dispositivos lógicos programáveis (PLDs), memória apenas de leitura (ROM) e memória de acesso aleatório. Outras var-iações aqui descritas referem-se a um produto de programa de computador, que pode incluir, por exemplo, as instruções e/ou código de computador aqui descritos.

[00139] Os sistemas, dispositivos e/ou métodos aqui descritos podem ser executados por software (executados em hardware), hardware ou uma combinação dos mesmos. Módulos de hardware podem incluir, por exemplo, um processador (ou microprocessador ou micro- controlador) de uso geral, um arranjo de portas programáveis em campo (FPGA), e/ou circuito integrado de aplicação específica (ASIC). Módulos de software (executados em hardware) podem ser expressos em uma variedade de linguagens de software (por exemplo, código de computador), incluindo C, C++, Java®, Python, Ruby, Visual Basic®, e/ou outra linguagem orientada a objeto, processual ou de programação e ferramentas de desenvolvimento. Exemplos de código de com-putador incluem, mas não são limitados a microcódigo ou microinstru- ções, instruções de máquina, tal como produzidas por um compilador, código usado para produzir um serviço da web, e arquivos contendo instruções de nível mais alto que são executadas por um computador usando um interpretador. Exemplos adicionais de código de computador incluem, mas não são limitados a sinais de controle, código cripto- grafado e código comprimido.

[00140] Em algumas variações, os sistemas e os métodos podem estar em comunicação com outros dispositivos de computação (não mostrados) via, por exemplo, uma ou mais redes, cada uma das quais podendo ser qualquer tipo de rede (por exemplo, rede com fio, rede sem fio). Uma rede sem fio pode se referir a qualquer tipo de rede digital que não é conectada por cabos de qualquer tipo. Exemplos de comunicação sem fio em uma rede sem fio incluem, mas não são limitados à comunicação celular, de rádio, de satélite e de micro-ondas. No entanto, uma rede sem fio pode ser conectada a uma rede com fio a fim de ficar em interface com a Internet, com outras redes de voz e de dados de portadora, com redes comerciais e com redes pessoais. Uma rede com fio é tipicamente conduzida sobre um par torcido de cobre, um cabo coaxial e/ou cabos de fibra óptica. Há muitos tipos diferentes de redes com fio incluindo redes de área ampla (WAN), redes de área metropolitana (MAN), redes de área local (LAN), redes de área da Internet (IAN), redes de área de campus (CAN), rede de área pessoal sem fio (PAN) (por exemplo, Bluetooth, Baixa Energia de Bluetooth), redes de área global (GAN), como a Internet, e redes privadas virtuais (VPN). Doravante, rede refere-se a qualquer com-binação de redes sem fio, com fio, pública e privada que são tipicamente interconectadas através da Internet, para prover um sistema de acesso de informação e de redes unificadas.

[00141] A comunicação celular pode abranger tecnologias, tais como GSM, PCS, CDMA ou GPRS, W-CDMA, EDGE ou CDMA2000, LTE, WiMAX, e padrões de redes 5G. Alguns desdobramentos de rede sem fio combinam redes de múltiplas redes celulares ou usam um mix de comunicação celular, de Wi-Fi e de satélite. Em algumas variações, os sistemas, os dispositivos e os métodos aqui descritos podem incluir um receptor de radiofrequência, um transmissor e/ou um receptor e transmissor óptico (por exemplo, infravermelho) para se comunicar com um ou mais dispositivos e/ou redes.

[00142] Os exemplos específicos e as descrições são exemplifica- tivos por natureza e variações podem ser desenvolvidas por aqueles versados na técnica com base no material aqui ensinado sem se afastar do escopo da presente invenção, que é limitado apenas pelas reivindicações anexas.

Claims

1. PRÓTESE, compreendendo: um primeiro cilindro (520) compreendendo uma primeira porta de cilindro (526) e uma segunda porta de cilindro (528); um primeiro pistão (510) deslizável dentro do primeiro cilindro (520); um depósito de fluido (550) compreendendo uma porta de depósito (556); e um circuito de fluido (530) compreendendo: um primeiro canal de fluido (531) que compreende uma primeira entrada de canal (580), uma primeira saída de canal (581) e uma válvula de resistência variável unidirecional (540) configurada para definir uma resistência variável ao fluxo de fluido através do primeiro canal de fluido (531); um segundo canal de fluido (532) que compreende uma segunda entrada de canal (582), uma segunda saída de canal (583) e uma segunda válvula de retenção de canal (542); um terceiro canal de fluido (533) que compreende uma terceira entrada de canal (584), uma terceira saída de canal (585) e uma terceira válvula de retenção de canal (544); um quarto canal de fluido (534) que compreende uma quarta entrada de canal (586), uma quarta saída de canal (587) e uma quarta válvula de retenção de canal (546); um quinto canal de fluido (535) que compreende uma quinta entrada de canal (588), uma quinta saída de canal (589) e uma quinta válvula de retenção de canal (548); caracterizada pelo fato de que: uma primeira interseção (590) que compreende a primeira entrada de canal (580), a segunda saída de canal (583) e a quinta saída de canal (589); uma segunda interseção (591) que compreende a primeira porta de cilindro (526), a segunda entrada de canal (582) e a terceira saída de canal (585); uma terceira interseção (592) que compreende a porta de depósito (556), a terceira entrada de canal (584) e a quarta entrada de canal (586); e uma quarta interseção (593) que compreende a segunda porta de cilindro (528), a quarta saída de canal (587) e a quinta entrada de canal (588).

2. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender um estado de flexão durante a primeira compressão do cilindro, em que o circuito de fluido (530) é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um primeiro percurso de fluido (570) sequencialmente através da segunda porta de cilindro (528), da quinta válvula de retenção de canal (548), da válvula de resistência variável (540), da terceira válvula de retenção de canal (544), e para a primeira porta de cilindro (526).

3. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de o estado de flexão ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo do segundo percurso de fluido (571) da válvula de resistência variável (540) para a porta de depósito (556).

4. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de o estado de flexão ser adicionalmente configurado para resistir ao fluxo de fluido através da segunda válvula de retenção de canal (542) e da quarta válvula de retenção de canal (546).

5. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de o estado de flexão ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos primeiro (570) e segundo (571) percursos de fluido.

6. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de compreender ainda um estado de extensão durante a extensão de cilindro, em que o circuito de fluido (530) é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um terceiro percurso de fluido (572) sequencialmente através da primeira porta de cilindro (526), da segunda válvula de retenção de canal (542), da válvula de resistência variável (540), da quarta válvula de retenção de canal (546), e para a segunda porta de cilindro (528).

7. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de o estado de extensão ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um quarto percurso de fluido (573) sequencialmente da porta de depósito (556) para a quarta válvula de retenção de canal (546).

8. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizada pelo fato de o estado de extensão ser adicionalmente configurado para resistir ao fluxo de fluido através da terceira válvula de retenção de canal (544) e da quinta válvula de retenção de canal (548).

9. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de o estado de extensão ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos terceiro (572) e quarto (573) percursos de fluido.

10. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de compreender ainda um sensor mecânico, em que uma resistência da válvula de resistência variável (540) é determinada com base na entrada do sensor mecânico.

11. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindica ções 1 a 10, caracterizada pelo fato de a válvula de resistência variável (540) ser selecionada do grupo que consiste em uma válvula de solenoide, uma válvula de carretel e uma válvula de bobina de voz.

12. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de o circuito de fluido (530) adicionalmente compreender uma válvula de três vias que compreende uma primeira porta de válvula conectada ao depósito de fluido (550) em uma segunda porta de depósito (556), uma segunda porta de válvula conectada à segunda interseção (591), e uma terceira porta de válvula conectada à quarta interseção (593).

13. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de compreender ainda um resistor variável localizado entre a terceira porta de válvula e a quarta interseção (593) ao longo de um sexto canal de fluido, o sexto canal de fluido compreendendo uma sexta entrada de canal na quarta interseção (593) e uma sexta saída de canal conectada à terceira porta de válvula.

14. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de o resistor variável compreender um resistor variável unidirecional configurado para permitir o fluxo da quarta interseção (593) para a terceira porta de válvula.

15. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizada pelo fato de a válvula de três vias ser uma válvula de três vias normalmente aberta.

16. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizada pelo fato de a válvula de três vias ser configurada para permitir a passagem de fluido entre as primeira, segunda e terceira portas de válvula, quando abertas, e bloquear a passagem de fluido entre as primeira, segunda e terceira portas de válvula, quando fe- chadas.

17. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de o resistor variável bloquear o fluxo de fluido da terceira porta de válvula para a quarta interseção (593), não obstante se a válvula de três vias está aberta ou fechada.

18. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de compreender ainda um estado de flexão desativado durante a compressão do cilindro, em que o circuito de fluido (530) é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um quinto percurso de fluido sequencialmente através da segunda porta de cilindro (528), do resistor variável, da terceira porta de válvula, da segunda porta de válvula, e para a primeira porta de cilindro (526).

19. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de o circuito de fluido (530) do estado de flexão desativado ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um sexto percurso de fluido da primeira porta de válvula para o depósito de fluido (550).

20. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, caracterizada pelo fato de compreender ainda um estado de extensão desativado, em que o circuito de fluido (530) é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um sétimo percurso de fluido sequencialmente através da primeira porta de cilindro (526), da segunda porta de válvula, da primeira porta de válvula, da primeira porta de depósito (556), do quarto canal de fluido (534), e para a segunda porta de cilindro (528).

21. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de a válvula de resistência variável (540) ser uma válvula de carretel de três vias e adicionalmente compre- ender uma entrada de canal secundária.

22. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de o circuito de fluido (530) adicionalmente compreender: um sétimo canal de fluido compreendendo uma sétima entrada de canal, uma sétima saída de canal e uma sétima válvula de retenção de canal, em que a sétima entrada de canal é conectada à primeira porta de cilindro (526) ou à segunda interseção (591); um oitavo canal de fluido compreendendo uma oitava entrada de canal, uma oitava saída de canal e um resistor variável; e uma quinta interseção compreendendo a sétima saída de canal de fluido, a oitava saída de canal e a entrada de canal secundária da válvula de carretel de três vias; onde a primeira interseção adicionalmente compreende a oitava entrada de canal.

23. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de compreender ainda um estado de flexão desativado durante a compressão do cilindro, em que o circuito de fluido (530) é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um oitavo percurso de fluido sequencialmente através da segunda porta de cilindro (528), do quinto canal de fluido (535), do oitavo canal de fluido, da entrada de canal secundária da válvula de resistência variável (540), do terceiro canal de fluido (533), e para a primeira porta de cilindro (526).

24. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de o circuito de fluido (530) do estado de flexão desativado ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido da primeira saída de canal (581) para o depósito de fluido (550).

25. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 24, caracterizada pelo fato de compreender um estado de ex tensão desativado durante a extensão do cilindro, em que o circuito de fluido (530) é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um nono percurso de fluido sequencialmente através da primeira porta de cilindro (526), do sétimo canal de fluido, da primeira entrada de canal (580), da válvula de resistência variável (540), do quarto canal de fluido (534), e para a segunda porta de cilindro (528).

26. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de o estado de extensão desativado ser adicionalmente configurado para permitir um fluxo de fluido do depósito de fluido (550) para o quarto canal de fluido (534).

27. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de a válvula de carretel de três vias compreender uma mola e ser configurada para normalmente permitir a comunicação de fluido entre a entrada de canal secundária e a primeira saída de canal (581) quando da não energização da válvula de carretel de três vias.

28. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, caracterizada pelo fato de o depósito de fluido (550) compreender um pistão pressionado por mola ou um pistão pneumático.

29. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 28, caracterizada pelo fato de compreender ainda: um membro articular superior (110) acoplado ao primeiro pistão (510); e um membro articular inferior (120) acoplado ao membro articular superior (110) e ao primeiro cilindro (520).

30. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 29, caracterizada pelo fato de a prótese ser uma prótese de joelho (100).

31. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindica ções 1 a 29, caracterizada pelo fato de a prótese ser uma prótese de tornozelo.

32. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 31, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma célula de carga disposta pelo menos no primeiro cilindro (520) ou no primeiro pistão (510).

33. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 32, caracterizada pelo fato de o primeiro cilindro (520) definir um eixo longitudinal, em que o circuito de fluido (530) é paralelo ao primeiro cilindro (520) e lateralmente deslocado do eixo longitudinal, e o depósito de fluido (550) é paralelo e em linha com o circuito de fluido (530).

34. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 32, caracterizada pelo fato de o circuito de fluido (530) e o depósito de fluido (550) serem conectados ao primeiro cilindro (520) ao longo de um comprimento do primeiro cilindro (520).

35. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de compreender ainda um resistor variável ajustável pelo usuário entre a terceira porta de válvula e a segunda porta de cilindro.

36. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a válvula de resistência variável ser uma válvula proporcional de três vias e compreender uma entrada secundária.

37. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o circuito de fluido (530) adicionalmente compreender: um sexto percurso de fluido unidirecional do quinto percurso de fluido unidirecional para a entrada secundária da válvula de resistência variável; e um sétimo percurso de fluido unidirecional da primeira porta de cilindro para a entrada secundária da válvula de resistência variável.

38. PRÓTESE, de acordo com a reivindicação 37, caracterizada pelo fato de o sexto percurso de fluido unidirecional inclui um resistor variável ajustável pelo usuário.

39. PRÓTESE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1,34 a 38, caracterizada pelo fato de compreender ainda: um sensor; e um controlador conectado ao sensor e à válvula proporcional, em que o sensor é configurado para definir a resistência através da válvula proporcional com base no sensor.

40. CIRCUITO DE FLUIDO (730) para uso na prótese conforme definida nas reivindicações 1 a 32, caracterizado pelo fato de compreender: um primeiro canal de fluido (731) compreendendo uma primeira entrada de canal (780), uma primeira saída de canal (781) e uma válvula de resistência variável unidirecional (741) configurada para definir uma resistência variável ao fluxo através do primeiro canal de fluido (731); um segundo canal de fluido (732) compreendendo uma segunda entrada de canal (782), uma segunda saída de canal (783) e uma segunda válvula de retenção de canal (742); um terceiro canal de fluido (733) compreendendo uma terceira entrada de canal (784), uma terceira saída de canal (785) e uma terceira válvula de retenção de canal (743); um quarto canal de fluido (734) compreendendo uma quarta entrada de canal (786), uma quarta saída de canal (787) e uma quarta válvula de retenção de canal (744); um quinto canal de fluido (735) compreendendo uma quinta entrada de canal (788), uma quinta saída de canal (789) e uma quinta válvula de retenção de canal (745); uma primeira interseção (790) compreendendo a primeira entrada de canal (780), a segunda saída de canal (783) e a quinta saída de canal (789); uma segunda interseção (791) compreendendo um primeiro canal bidirecional, a segunda entrada de canal (782) e a terceira saída de canal (785); uma terceira interseção compreendendo um segundo canal bidirecional, a terceira entrada de canal (784) e a quarta entrada de canal (786); e uma quarta interseção (593) compreendendo um terceiro canal bidirecional, a quarta saída de canal (787) e a quinta entrada de canal (788).

41. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de compreender ainda um primeiro estado, em que o circuito de fluido é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um primeiro percurso de fluido sequencialmente através do terceiro canal bidirecional, da quinta válvula de retenção de canal (745), da válvula de resistência variável (741), da terceira válvula de retenção de canal (743), e para o primeiro canal direcional.

42. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de o primeiro estado ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um segundo percurso de fluido através da válvula de resistência variável (741) e para o segundo canal bidirecional.

43. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 41 ou 42, caracterizado pelo fato de o primeiro estado ser adicionalmente configurado para resistir ao fluxo de fluido através da segunda válvula de retenção de canal (742) e da quarta válvula de retenção de canal (744).

44. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 41 ou 42, caracterizado pelo fato de o primeiro estado ser configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente nos primeiro e segundo percursos de fluido.

45. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 44, caracterizado pelo fato de compreender ainda um segundo estado, em que o circuito de fluido é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um terceiro percurso de fluido sequencialmente através do primeiro canal bidirecional, da segunda válvula de retenção de canal (742), da válvula de resistência variável (741), da quarta válvula de retenção de canal (744), e para o terceiro canal bidirecional.

46. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 45, caracterizado pelo fato de o segundo estado ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um quarto percurso de fluido sequencialmente através do segundo canal bidirecional e da quarta válvula de resistência variável (744).

47. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 40 ou 41, caracterizado pelo fato de o segundo estado ser adicionalmente configurado para resistir ao fluxo de fluido através da terceira válvula de retenção de canal (743) e da quinta válvula de retenção de canal (745).

48. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 46 ou 47, caracterizado pelo fato de o segundo estado ser configurado para permitir o fluxo de fluido simultaneamente ao longo dos terceiro e quatro percursos de fluido.

49. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 48, caracterizado pelo fato de compreender ainda um sensor mecânico e de uma resistência da válvula de resistência variável (741) ser determinada com base na entrada do sensor mecânico.

50. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 49, caracterizado pelo fato de a válvula de resistência variável (741) ser selecionada do grupo que consiste em uma válvula de solenoide, uma válvula de carretel ou uma válvula de bobina de voz.

51. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 50, caracterizado pelo fato de o circuito de fluido adi-cionalmente compreender uma válvula de três vias, compreendendo uma primeira porta de válvula (749) conectada ao segundo canal bidirecional, uma segunda porta de válvula (750) conectada à segunda interseção (791), e uma terceira porta de válvula (751) conectada à quarta interseção.

52. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 51, caracterizado pelo fato de compreender ainda um resistor variável localizado entre a terceira porta de válvula (751) e quarta interseção ao longo de um sexto canal de fluido (736), o sexto canal de fluido (736) compreendendo uma sexta entrada de canal (752) na quarta interseção e uma sexta saída de canal (753) conectada à terceira porta de válvula (751).

53. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 47, caracterizado pelo fato de o resistor variável ser um resistor variável unidirecional configurado para permitir o fluxo da quarta interseção para a terceira porta de válvula (751).

54. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 47 ou 48, caracterizado pelo fato de a válvula de três vias ser uma válvula de três vias normalmente aberta.

55. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 53 a 54, caracterizado pelo fato de a válvula de três vias permitir a passagem de fluido entre as primeira (749), segunda (750) e terceira (751) portas de válvula, quando abertas, e bloquear a passagem de fluido entre as primeira, segunda e terceira portas de válvula, quando fechadas.

56. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 55, caracterizado pelo fato de o resistor variável bloquear o fluxo de fluido da terceira porta de válvula (751) para a quarta interseção, não obstante se uma válvula de três vias está aberta ou fechada.

57. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 56, caracterizado pelo fato de compreender ainda um terceiro estado, em que o circuito de fluido é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um quinto percurso de fluido (774) sequencialmente através do terceiro canal bidirecional, do resistor variável, da terceira porta de válvula (751), da segunda porta de válvula (750), e para o primeiro canal bidirecional.

58. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 57, caracterizado pelo fato de o terceiro estado do circuito de fluido ser adicionalmente configurado para permitir um fluxo de fluido ao longo de um sexto percurso de fluido (775) da primeira porta de válvula (749) para o segundo canal bidirecional.

59. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 56 a 58, caracterizado pelo fato de compreender ainda um estado de extensão desativado, em que o circuito de fluido é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um sétimo percurso de fluido (776) sequencialmente através da primeira porta de cilindro (726), da segunda porta de válvula (750), da primeira porta de válvula (749), do quarto canal de fluido (734), e para a segunda porta de cilindro (728).

60. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 51, caracterizado pelo fato de a válvula de resistência variável (741) ser uma válvula de carretel de três vias e de adicionalmente compreender uma entrada de canal secundária (941).

61. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 60, caracterizado pelo fato de o circuito de fluido adicionalmente compreender: um sétimo canal de fluido (937) compreendendo uma sétima entrada de canal (961), uma sétima saída de canal (962) e uma sétima válvula de retenção de canal (947), em que a sétima entrada de canal (961) é conectada ao primeiro canal bidirecional ou à segunda interseção (791); um oitavo canal de fluido (938) compreendendo uma oitava entrada de canal (963), uma oitava saída de canal (964) e um resistor variável; e uma quinta interseção (994) compreendendo a sétima saída de canal de fluido (962), a oitava saída de canal (964) e a entrada de canal secundária (941) da válvula de carretel de três vias; onde a primeira interseção (790) adicionalmente compreende a oitava entrada de canal (963).

62. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 61, caracterizado pelo fato de compreender ainda um terceiro estado, em que o circuito de fluido é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um oitavo percurso de fluido (978) sequencialmente através do terceiro canal bidirecional, do quinto canal de fluido (735), do oitavo canal de fluido (938), da entrada de canal secundária (941), do terceiro canal de fluido (733), e para o primeiro canal bidirecional.

63. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 62, caracterizado pelo fato de o terceiro estado do circuito de fluido ser adicionalmente configurado para permitir o fluxo de fluido da primeira saída de canal (781) para o segundo canal bidirecional.

64. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 61 a 63, caracterizado pelo fato de compreender ainda um quarto estado, em que o circuito de fluido é configurado para permitir o fluxo de fluido ao longo de um nono percurso de fluido (979) sequencialmente através do primeiro canal bidirecional, do sétimo canal de fluido (937), da entrada de canal secundária (941), do quarto canal de fluido (734), e para o terceiro canal bidirecional.

65. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 64, caracterizado pelo fato de o quarto estado ser adicionalmente configurado para permitir um fluxo de fluido do segundo canal bidirecional para o quarto canal de fluido (734).

66. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com a reivindicação 65, caracterizado pelo fato de a válvula de carretel de três vias adicionalmente compreender uma mola e ser configurada para normalmente permitir a comunicação de fluido entre a entrada de canal secundária (941) e a primeira saída de canal (781) quando da não energização da válvula de carretel de três vias.

67. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 61, caracterizado pelo fato de compreender ainda: um cilindro compreendendo uma primeira câmara de volume variável, uma segunda câmara de volume variável e um pistão deslizável entre as mesmas; onde o primeiro canal bidirecional é acoplado à primeira câmara de volume variável, e o terceiro canal bidirecional é acoplado à segunda câmara de volume variável.

68. CIRCUITO DE FLUIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 67, caracterizado pelo fato de compreender ainda:um depósito de fluido (755) conectado ao segundo canal de fluido bidirecional.