CZ290161B6 - Polycentrický kolenní kloub s plynulou regulací flexe a extenze - Google Patents

Abstract

Polycentrick² kolenn kloub s plynulou regulac flexe a extenze je tvo°en stehenn dlahou (1), kter je spojena s b rcovou dlahou (2) prost°ednictv m prvn ho kloubn ho ramena (3) a druh ho kloubn ho ramena (4), kde prvn kloubn rameno (3) je p°ipojeno pomoc nejm n jednoho prvn ho letm ho epu (8), ulo en ho v nejm n jednom pouzdru (9), kter je zaji t no nejm n jedn m roubem (10) a kde druh kloubn rameno (4) je p°ipojeno nejm n jedn m roubem s matic (11). Prvn kloubn rameno (3) je ve sv svisl ose opat°eno st°edovou dr kou (5), zat mco druh kloubn rameno (4) je ve sv m st°edu napevno opat°eno druh²m letm²m epem (6), p°i em prvn kloubn rameno (3) je na sv svisl ose opat°eno stav c mi rouby (7).\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká polycentrického kolenního kloubu s plynulou regulací flexe a extenze, užívaného u kolenních ortéz.

Dosavadní stav techniky

Doposud známé kolenní klouby s regulací flexe a extenze využívají několik principů. Nejjednodušším řešením bývá skoková regulace, kde jednoosý, víceosý nebo i labyrintový kloub má pohyb limitován vkládacími kolíčky, nebo vkládacími tvarovanými segmenty. Výhodou je jednoduchost, nevýhodou je skokové nastavení polohy ramen kloubu a nutnost zajištění kolíčků či segmentů proti uvolnění a vypadnutí, čili ztrátě žádané funkčnosti. Pokud jde o víceosé a další složitější klouby, je nutné použít dvojici kolíčků pro limitaci flexe a dvojici pro limitaci extenze. Klouby limitované pomocí tvarovaných segmentů musí mít dodávanou jednak sadu segmentů pro omezení flexe a jednak sadu pro omezení extenze. Kloub může být jednoduchý i polycentrický, regulace však není plynulá a není prováděna šroubováním jednoho šroubu pro flexi a jednoho pro extenzi.

Dalším známým řešením je nahrazení kolíčků šrouby s maticemi, které jsou umístěny v drážkách, většinou zakřivených, a poloha šroubů tvoří potřebné dorazy. Velkou výhodou je libovolné (plynulé) nastavení žádaných poloh ramen kloubu, nevýhodou je možnost uvolnění šroubů a ztráta požadované funkčnosti. Jako u předchozích řešení je třeba dvojice nastavovacích prvků pro flexi i extenzi aby nebyl namáhán převod, nebo labyrint kloubu. Kloub může být jednoduchý i polycentrický, regulace je sice plynulá, aleje prováděna pomocí alespoň dvou párů nastavovacích prvků.

Dalším řešením je kloub, kde regulaci omezení flexe a extenze zajišťuje vždy jeden šroub. Zašroubováním jednoho regulačního šroubu se plynule omezuje flexe v plném rozsahu pohybu, druhý šroub omezuje extenzi rovněž v plném rozsahu pohybu. Jde však o kloub jednoosý, nefyziologický. Jediný odlitek tvoří tělo kloubu. Po obou stranách femorální dlahy kloubu jsou rovnoběžně s osou femuru umístěny regulační šrouby v dostatečně dlouhých závitových otvorech. V pokračování směru jednoho šroubu je vyfrézována drážka, která je zakřivena do oblouku se středem v ose kloubu a vrací se zpět ve směru druhého šroubu až k jeho závitové díře. Tibiální část kloubu je tvořena bočnicemi spojenými v ose kloubu čepem a v místě uchycení tibiální dlahy. V těchto bočnicích je umístěn kolík tak, že přesně zapadá do kruhové vyfrézované drážky femorální části kloubu. V drážce po obou stranách směrem k nastavovacím šroubům jsou vloženy těsně vinuté spirály vhodného průměru a vhodné délky, které tvoří dorazy kolíku (spirály se mohou těsně pohybovat v zakřivené drážce). Regulace je plynulá pomocí dvojice stavěčích šroubů, kloub však není víceosý je tedy nefyziologický.

Další známým řešením je řešení polycentrického dvouosého kloubu podle technického řešení, chráněného patentem US 4 865 024, který řeší omezení extenze kolenního kloubu tak, že v poslední fázi úplné extenze se kolíčky vhodně umístěné na ramenech kloubu opřou o tvarovanou pružinu, která začne silově působit proti extenzi a vytváří tak měkký doraz plné extenze, čímž zajišťuje potřebný léčebný a preventivní účinek. Tento kloub však neřeší plynulé omezení extenze a flexe kolenního kloubu pomocí jednoho stavěcího šroubu pro flexi a druhého pro extenzi. Další známým řešením je řešení polycentrického kloubu podle technického řešení, chráněného patentem US 5 792 086 u kterého je sice použito kolíčků a drážek, ale tento systém řeší fyziologický pohyb kolenního kloubu včetně rotace bérce v průběhu flexe respektive extenze a neřeší plynulé omezení flexe a extenze kolenního kloubu.

-1 CZ 290161 B6

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje polycentrický kolenní kloub s plynulou regulací flexe a extenze, tvořený stehenní dlahou, která je spojena s bércovou dlahou prostřednictvím prvního kloubního ramena a druhého kloubního ramena, kde první kloubní rameno je připojeno pomocí nejméně jednoho prvního letmého čepu, uloženého v nejméně jednom pouzdru, které je zajištěno nejméně jedním šroubem a kde druhé kloubní rameno je připojeno nejméně jedním šroubem s maticí podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že první kloubní rameno je ve své svislé ose opatřeno středovou drážkou, zatímco druhé kloubní rameno je ve svém středu napevno opatřeno druhým letmým čepem, přičemž první kloubní rameno je na své svislé ose opatřeno stavěcími šrouby.

Hlavní výhoda tohoto technického řešení je spatřována v jednoduchém konstrukčním uspořádání s možnosti plynulé regulace flexe a extenze čtyřosého kolenního kloubu užívaného, zejména v kolenních ortézách.

Pro správnou funkci je výhodné, že druhé kloubní rameno je ve svém středu napevno opatřeno letmým čepem jeho přivařením, že stehenní dlaha, bércová dlaha a první kloubní rameno jsou zhotoveny z hliníkové slitiny, že druhé kloubní rameno druhý letmý čep jsou zhotoveny z nerezavějící ocele.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresů, na kterých obr. 1 znázorňuje schematické použití polycentrického kloubu se čtyřmi osami, obr. 2 pohled ze strany prvního kloubového ramene s částečným řezem znázorňujícím umístění stavěčích šroubů, obr. 3 boční pohled v řezu s detaily upevnění prvního a druhého kloubového ramene ke stehenní a bércové dlaze, obr. 4 pohled ze strany druhého kloubového ramena a obr. 5 řez A-A v ose středové drážky prvního kloubního ramene.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 2, 3, 4 a 5 je konkrétní provedení polycentrického fyziologického čtyřosého kolenního kloubu s plynulou regulací flexe a extenze podle vynálezu. Obr. 1 pouze schematicky znázorňuje pohyb kolenního kloubu při čtyřech osách. Stehenní dlaha 1 je spojena s bércovou dlahou 2 prostřednictvím prvního kloubního ramena 3 a druhého kloubního ramene 4, kde první kloubní rameno 3 je spojeno pomocí dvou prvních letmých čepů 8, uložených ve dvou pouzdrech 9 a zajištěných dvěma šrouby 10, zatímco druhé kloubní rameno 4 je připojeno pomocí dvou šroubů a dvou matic H. První kloubní rameno 3 je ve své svislé ose opatřeno středovou drážkou

5, zatímco druhé kloubní rameno 4 je ve svém středu napevno opatřeno druhým letmým čepem

6. První kloubní rameno 3 je na své svislé ose opatřeno stavěcími šrouby 7.

Ve středu druhého kloubního ramena 4 je připevněn letmý čep 6 tak, že zasahuje svou délkou do přímé středové drážky 5 prvního kloubního ramena 3. Jestliže čtyřosý mechanizmus koná pohyb - flexi a extenzi v požadovaném rozsahu, druhý letmý čep 6 se vzhledem k středové drážce 5 pohybuje přibližně přímočaře a lineárně v celé její délce. V ose středové drážky 5 jsou v prvním kloubním ramenu 3 umístěny dva stavěči šrouby 7, které tvoří dorazy pohybu druhého letmého čepu 6. Zašroubováním, nebo vyšroubováním každého ze stavěčích šroubů 7 můžeme nastavit požadovaný rozsah pohybu flexe respektive extenze. Stehenní dlaha 1 a bércová dlaha 2 jsou s prvním kloubním ramenem 3 a druhým kloubním ramenem 4 propojeny pomocí dvou prvních letmých čepů 8, uložených v pouzdrech 9 a jsou zajištěny šrouby 10.

-2CZ 290161 B6

Stehenní dlaha 1, bércová dlaha 2 a první kloubní rameno 3 jsou vyrobeny z hliníkové slitiny, druhé kloubní rameno 4 a druhý letmý čep 6 jsou zhotoveny z nerezavějící oceli a jsou vzájemně svařeny. Stavěči šrouby 7, první letmé čepy 8, šrouby 10 a matice 11 jsou ocelové a pouzdra 9 jsou mosazná.

Průmyslová využitelnost

Polycentrický kolenní kloub s plynulou regulací flexe a extenze je průmyslově využitelný zejména pro kolenní ortézy.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (4)

1. Polycentrický kolenní kloub s plynulou regulací flexe a extenze, tvořený stehenní dlahou (1), která je spojena s bércovou dlahou (2) prostřednictvím prvního kloubního ramena (3) a druhého kloubního ramena (4), kde první kloubní rameno (3) je připojeno pomocí nejméně jednoho prvního letmého čepu (8), uloženého v nejméně jednom pouzdru (9), které je zajištěno nejméně jedním šroubem (10) a kde druhé kloubní rameno (4) je připojeno nejméně jedním šroubem s maticí (11), vyznačující se tím, že první kloubní rameno (3) je ve své svislé ose opatřeno středovou drážkou (5), zatímco druhé kloubní rameno (4) je ve svém středu napevno opatřeno druhým letmým čepem (6), přičemž první kloubní rameno (3) je na své svislé ose opatřeno stavěcími šrouby (7).

2. Polycentrický kolenní kloub podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že druhé kloubní rameno (4) je ve svém středu napevno opatřeno druhým letmým čepem (6) jeho přivařením.

3. Polycentrický kolenní kloub podle nároku 1,vyznačující se tím, že první kloubní rameno (3) je zhotoveno z hliníkové slitiny.

4. Polycentrický kolenní kloub podle nároku 1,vyznačující se tím, že druhé kloubní rameno (4) a letmý druhý čep (6) jsou zhotoveny z nerezavějící ocele.