RU2019155C1

RU2019155C1 - Femur prosthesis

Info

Publication number: RU2019155C1
Authority: RU
Inventors: А.П. Кужекин; Я.С. Якобсон; Ю.Н. Ершов
Original assignee: Центральный Научно-Исследовательский Институт Протезирования И Протезостроения
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: femur prosthesis has femur with receiving case 1, intermediate component 2 located on axis 3 of knee unit, lock device having clamp 4 installed on axis 5 in femur 1, spring 6 attached by one end to axis 7 on stop 4 and by the second end - to axis 8 on femur 1 of stop A formed a whole with intermediate component 2; mechanism for defixing of knee knot including rod 9, angular lever 10 jointed fixed of femur 1, cable 12 attached by one end to angular lever 10 and by the second end - through clasp 13 to band belt 14; emergency button 15; crus 16 in the form of tube; artificial foot 17; elastic limiter 18 of extension angle of knee knot; changeable spring shock absorber 19 adjusted by intermediate component 2 through insert 20 on one side, and on other side - by thread cover 21 disposed in crus 16; elastic limiter of bending angle 22 fixed in crus 16, elastic insert 23 in order to removed knock; leathern insert 11 for removal of knock. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к протезированию и протезостроению. The invention relates to medicine, namely to prosthetics and prosthetics.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является протез бедра, содержащий искусственную стопу, голень в виде трубки, коленный узел, включающий промежуточное звено с замковым устройством, выполненным в виде кулачка и упора, неподвижно закрепленных на промежуточном звене, и фиксатора, подвижно установленного на бедре с возможностью переброса из положения фиксации и обратно, а также пружинный амортизатор в голени и бедро с приемной гильзой. Closest to the proposed technical essence is a hip prosthesis containing an artificial foot, a drumstick in the form of a tube, a knee assembly including an intermediate link with a locking device made in the form of a cam and an abutment fixedly mounted on the intermediate link, and a latch movably mounted on the hip with the possibility of transferring from the fixation position and vice versa, as well as a spring shock absorber in the lower leg and thigh with a receiving sleeve.

К его недостаткам следует отнести то, что при быстрой ходьбе, сопровождаемой резким разгибанием голени со стопой и ботинком, в них может накопиться избыток кинетической энергии, которая вызовет чрезмерную деформацию упругого ограничителя разгибания колена, что может привести к открытию замка в момент наступания на пору и, следовательно, к подкашиванию протеза (потере подкосоустойчивости). Its disadvantages include the fact that when walking fast, accompanied by a sharp extension of the lower leg with the foot and boot, they can accumulate an excess of kinetic energy, which will cause excessive deformation of the elastic limiter of the extension of the knee, which can lead to the opening of the lock when it comes to the pore and , therefore, to mowing the prosthesis (loss of resistance).

Кроме того, при ходьбе на протезе с использованием трости, нагружаемой излишне сильно при перекате относительно переднего отдела искусственной стопы, разгибательный момент относительно коленного шарнира может оказаться недостаточным для деформации упругого ограничителя разгибания колена и, следовательно, замок не откроется и таким образом будет затруднен перенос протеза над опорой. In addition, when walking on the prosthesis using a cane that is loaded excessively when rolling relative to the forefoot of the artificial foot, the extension moment relative to the knee joint may not be sufficient to deform the elastic limiter of the knee extension and, therefore, the lock will not open and thus the prosthesis will be difficult to transfer over the pillar.

Целью изобретения является обеспечение надежной подкосоустойчивости протеза. The aim of the invention is to provide reliable strut prosthesis.

Поставленная цель достигается тем, что в протез введены угловой рычаг, связанный тросом с поясным ремнем, аварийная кнопка, установленная на бедре с возможностью ввода во взаимодействие с фиксатором, при этом угловой рычаг одним концом шарнирно соединен с бедром, а другим - через тягу с фиксатором. This goal is achieved by the fact that an angular lever connected by a cable to the waist belt, an emergency button mounted on the hip with the ability to enter into interaction with the latch are inserted into the prosthesis, while the angular lever is pivotally connected to the hip at one end, and through the tie rod with the other .

На чертеже изображен протез бедра в разогнутом положении с зафиксированным коленным узлом. The drawing shows a hip prosthesis in an unbent position with a fixed knee assembly.

Протез бедра содержит бедро с приемной гильзой 1, промежуточное звено 2, установленное на оси 3 коленного узла, замковое устройство, состоящее из фиксатора 4, установленного на оси 5 в бедре 1, пружины 6, прикрепленной одним концом к оси 7 на фиксаторе 4, а вторым концом - к оси 8 на бедре 1, упора А, составляющего одно целое с промежуточным звеном 2. Протез также содержит механизм расфиксации коленного узла, включающий тягу 9, угловой рычаг 10, шарнирно закрепленный на бедре 1, трос 12, одним концом прикрепленный к угловому рычагу 10, а вторым концом через пряжку 13 - к поясному ремню 14, аварийную кнопку 15, голень 16 в виде трубки, искусственную стопу 17. упругий ограничитель 18 угла разгибания коленного узла, сменный пружинный амортизатор 19, с одной стороны поджатый промежуточным звеном 2 через вкладыш 20, а с другой стороны - резьбовой крышкой 21, установленной в голени 16, а также упругий ограничитель угла подгибания 22, укрепленный в голени 16, упругую прокладку 23 для устранения стука, прокладку кожаную 11 для устранения стука. The hip prosthesis comprises a hip with a receiving sleeve 1, an intermediate link 2 mounted on the axis 3 of the knee assembly, a locking device consisting of a retainer 4 mounted on the axis 5 in the hip 1, a spring 6 attached at one end to the axis 7 on the retainer 4, and the second end - to the axis 8 on the hip 1, the abutment A, which is integral with the intermediate link 2. The prosthesis also contains a mechanism for unlocking the knee assembly, including a rod 9, an angular lever 10, pivotally mounted on the hip 1, a cable 12, one end attached to angle lever 10, and the second end through belt 13 - to the waist belt 14, emergency button 15, lower leg 16 in the form of a tube, artificial foot 17. elastic limiter 18 of the angle of extension of the knee assembly, replaceable spring shock absorber 19, on the one hand pressed by the intermediate link 2 through the insert 20, and on the other hand - a threaded cover 21 installed in the lower leg 16, as well as an elastic limiter of the bending angle 22, mounted in the lower leg 16, an elastic gasket 23 to eliminate knocking, a leather gasket 11 to eliminate knocking.

Протез работает следующим образом. В исходном положении (при стоянии) механизм фиксации коленного узла запирает подвижность в основном коленном шарнире (т. е. между бедром 1 и промежуточным звеном 2). Это достигается тем, что фиксатор 4 своим торцом упирается в упор А промежуточного звена 2, сохраняя это положение с помощью пружины 6. The prosthesis works as follows. In the initial position (when standing), the fixation mechanism of the knee assembly locks the mobility in the main knee joint (i.e., between the hip 1 and the intermediate link 2). This is achieved by the fact that the latch 4 with its end abuts against the stop A of the intermediate link 2, maintaining this position with the help of the spring 6.

В процессе ходьбы, когда инвалид наступает каблуком протезированной конечности на опору, основной коленный шарнир заперт, но происходит зарессоренное подгибание колена в пределах 12-18^о в дополнительном коленном шарнире (т. е. между промежуточным звеном 2 и голенью 16). Указанное подгибание колена происходит в фазу так называемого "переднего толчка" под действием силы, нагружающей протез. Линия действия этой силы в указанную фазу проходит позади оси, общей для обоих коленных шарниров (основного и дополнительного). В фазу подгибания в пружинном амортизаторе 19 накапливается кинетическая энергия, которая в следующую фазу опорного времени шага используется для выпрямления ноги в. колене (полного разгибания) и способствует началу отталкивания от опоры.During walking, the heel occurs when the invalid prosthetic limb to a support, the main knee joint is locked, but occurs zaressorennoe tucking knee within ^about 12-18 additional knee joint (m. E. An intermediary between 2 and tibia 16). The specified bending of the knee occurs in the phase of the so-called "front push" under the action of a force loading the prosthesis. The line of action of this force in the indicated phase passes behind the axis common to both knee hinges (primary and secondary). In the bending phase, kinetic energy is accumulated in the spring shock absorber 19, which is used in the next phase of the step reference time to straighten the legs c. knee (full extension) and contributes to the start of repulsion from the support.

При следующем перекате относительно переднего отдела стопы 17, когда линия действия силы тяжести, нагружающей протез, находится впереди оси коленного шарнира, а тазобедренный сустав протезированной конечности разгибается, натягивается трос 12, в результате чего угловой рычаг 10 поворачивается по часовой стрелке, а фиксатор 4 поворачивается против часовой стрелки и таким образом основной коленный шарнир (между бедром 1 и промежуточным звеном 2) освобождается от фиксации и начинается сгибание основного коленного шарнира еще до переноса протеза над опорой. At the next roll relative to the forefoot 17, when the line of gravity loading the prosthesis is in front of the axis of the knee joint, and the hip joint of the prosthetic limb extends, the cable 12 is stretched, as a result of which the angular lever 10 rotates clockwise, and the latch 4 rotates counterclockwise and thus the main knee joint (between the thigh 1 and the intermediate link 2) is released from fixation and the bending of the main knee joint begins even before the transfer for above the support.

После начала сгибания в колене натяжение троса 12 ослабевает и фиксатор 4 опускается на радиусную поверхность промежуточного звена 2 и в процессе сгибания скользит по ней. After the start of bending at the knee, the tension of the cable 12 weakens and the latch 4 lowers onto the radial surface of the intermediate link 2 and slides along it during the bending process.

При завершении разгибания в колене после переноса конечности над опорой фиксатор 4 под действием пружины 6 западает в уступ промежуточного звена 2 и упирается своим торцом в упор А. Для устранения стука установлена упругая прокладка 23. At the end of extension in the knee after transferring the limb over the support, the latch 4 under the action of the spring 6 falls into the ledge of the intermediate link 2 and abuts against the end A with its end face. To eliminate the knock, an elastic gasket 23 is installed.

Вслед за этим инвалид вновь наступает каблуком на опору при закрытом замке в основном коленном шарнире и с одновременным зарессоренным подгибанием в дополнительном коленном шарнире, т.е. начинается следующий цикл двойного шага. Following this, the disabled person again steps on the support with the heel with the lock closed in the main knee joint and with simultaneous springing in the additional knee joint, i.e. the next double step cycle begins.

По сравнению с прототипом данный протез бедра обеспечивает надежную подкосоустойчивость, в частности, независимо от темпа ходьбы, поскольку для открытия замка механизм доразгибания колена не применяется. По сравнению с прототипом достигается также надежное открытие замка основного коленного шарнира при перекате относительно переднего отдела искусственной стопы, что необходимо для своевременного и беспрепятственного переноса протеза над опорой, независимо от того, пользуется ли инвалид при этом тростью и как ее нагружает. Compared with the prototype, this hip prosthesis provides reliable anti-skid resistance, in particular, regardless of the pace of walking, since the knee extension mechanism is not used to open the lock. Compared with the prototype, a reliable unlocking of the main knee joint lock is also achieved when rolling relative to the anterior part of the artificial foot, which is necessary for the timely and unimpeded transfer of the prosthesis over the support, regardless of whether the disabled person uses the cane and how it loads.

В аварийной ситуации, если вышла из строя пружина 6, инвалид обеспечивает перевод основного коленного шарнира на постоянный замок. С этой целью используется аварийная кнопка 15, которая передвигается вручную в положение запирания. Подвижность в дополнительном шарнире (зарессоренное подгибание) при этом сохраняется. In an emergency, if the spring 6 fails, the invalid provides the transfer of the main knee joint to a permanent lock. For this purpose, the emergency button 15 is used, which moves manually to the locked position. Mobility in the additional hinge (sprung bending) is thus retained.

Чтобы исключить соударение витков пружинного амортизатора 19 в случае избыточного подгибания, в колени 16 закреплен упругий ограничитель угла подгибания 22, в который может упираться вкладыш 20. Резьбовая крышка 21 позволяет осуществлять легкую замену пружинного амортизатора 19 с учетом веса инвалида и регулировать предварительное сжатие амортизатора. In order to exclude collision of the turns of the spring shock absorber 19 in case of excessive bending, an elastic limiter of the bending angle 22 is fixed to the knees 16, in which the insert 20 can abut. The threaded cover 21 allows for easy replacement of the spring shock absorber 19 taking into account the weight of the person with disabilities and to adjust the preliminary compression of the shock absorber.

Клинические примеры. Инвалиды С., М., П. отмечают, что на протезе бедра с коленным узлом двойного действия, допускающим зарессоренное подгибание в колене при наступании протезированной конечности на опору, походка становится плавной, мягкой. Протез позволяет ходить ускоренным темпом (по сравнению с обычным протезом скорость ходьбы можно увеличить на 25%). Протез обеспечивает надежную подкосоустойчивость. Инвалиды меньше утомляются при ходьбе. Значительно легче и удобнее ходить по наклонной поверхности "под гору". Не ощущаются толчки в тазовый пояс и позвоночник благодаря зарессоренному подгибанию в фазу "переднего толчка". Протез легко переносится над опорой при равной длине протезированной и сохранившейся конечностей. Clinical examples. Persons with disabilities S., M., P. note that on a hip prosthesis with a double-acting knee node that allows sprung bending in the knee when the prosthetic limb steps on the support, the gait becomes smooth, soft. The prosthesis allows you to walk at an accelerated pace (compared with a conventional prosthesis, walking speed can be increased by 25%). The prosthesis provides reliable strut resistance. People with disabilities get tired less when walking. It is much easier and more convenient to walk downhill. Shocks in the pelvic girdle and spine are not felt due to the sprung bending in the “front push” phase. The prosthesis is easily carried over the support with equal length of the prosthetic and preserved limbs.

Преимущества предлагаемого протеза бедра следующие: надежная подкосоустойчивость протеза при любых условиях передвижения и независимо от темпа ходьбы и использования при ходьбе тростей или костылей, а также возможность аварийного перевода основного коленного шарнира на постоянное замыкание при случайном выходе из строя пружины и в других экстремальных случаях. The advantages of the proposed hip prosthesis are as follows: reliable brace resistance of the prosthesis under all conditions of movement and regardless of the pace of walking and use when walking with canes or crutches, as well as the possibility of emergency transfer of the main knee hinge to permanent closure in case of accidental spring failure and other extreme cases.

Claims

HIPS PROSTHESIS, which contains artificial joints in series, a drumstick in the form of a tube, a knee assembly including an intermediate link mounted on the axis of the knee joint, a thigh with a receiving sleeve, a locking device located in the thigh and consisting of a retainer and a spring, a spring shock absorber is installed in the lower leg , a protrusion is made on the intermediate link, interacting through a connecting element with a spring shock absorber, a latch is installed in the thigh with the possibility of rotation, one end of which is connected with the spring, and d ugoy interacts with an intermediate link, characterized in that, in order to ensure reliable strut resistance, a waist belt and an angular lever are connected into it, interconnected by a cable, an emergency button is installed on the hip with the ability to enter into interaction with the latch, while the angular lever at one end pivotally connected to the thigh, and to the other through the rod with a latch, a spring shock absorber mounted on an axis that is perpendicular to the vertical axis of the lower leg.