RU2033117C1

RU2033117C1 - Shank of prosthesis

Info

Publication number: RU2033117C1
Authority: RU
Inventors: Олег Петрович Заблоцкий
Original assignee: Олег Петрович Заблоцкий
Priority date: 1992-07-14
Filing date: 1992-07-14
Publication date: 1995-04-20

Abstract

FIELD: prostheses of lower extremities. SUBSTANCE: shank of prosthesis is comprised of tubular bearing member with connecting member at the end. Screw pair is made of cams and axle mounted on which is return spring secured by circular stop. Cams are fixed in the tubular portion by setting screw. EFFECT: shank extends functions of prosthesis permitting it to act as an energy accumulator and active rotator while walking and increases the range of invalid's nonlocomotor movements. 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в протезах нижних конечностей. The invention relates to medical equipment and can be used in prostheses of the lower extremities.

Известны голени протезов, включающие трубчатый несущий элемент, на конце которого прикреплен присоединительный элемент для сборки со смежными узлами. Known shanks of prostheses, including a tubular supporting element, at the end of which a connecting element is attached for assembly with adjacent nodes.

Недостатком известной голени является ограниченная функция, которая сводится к передаче усилий от стопы протеза к его вышерасположенным узлам. Известно, что естественная голень, состоящая из большой и малой берцовых костей и мышечно-связочного аппарата, имеет значительно более широкую механическую функцию при ходьбе и беге. В частности, в процессе пеpедачи нагрузок кости голени скручиваются (механическая торсия) и эта упругая деформация обеспечивает процесс рекуперации энергии движения, а совместный эффект от этой деформации и функционирования мышечно-связочного аппарата, соединенного с суставами, обеспечивает большую подвижность голени относительно бедра в ротационном движении что в целом, создает сложное движение ноги при выполнении человеком разного рода нелокомоторных движений в быту, при спортивных играх и т.п. A disadvantage of the known lower leg is the limited function, which is reduced to the transfer of effort from the foot of the prosthesis to its upstream nodes. It is known that the natural lower leg, consisting of the tibia and tibia and the musculo-ligamentous apparatus, has a much broader mechanical function when walking and running. In particular, during the transfer of loads, the lower leg bones are twisted (mechanical torsion) and this elastic deformation provides the process of recovering movement energy, and the combined effect of this deformation and the functioning of the musculo-ligamentous apparatus connected to the joints provides greater mobility of the lower leg relative to the hip in rotational movement which, in general, creates a complex leg movement when a person performs various kinds of non-locomotor movements in everyday life, during sports games, etc.

Целью изобретения является расширение функции голени в протезе, в частности сообщение ей функции энергонакопителя и ротатора при ходьбе и беге, а также увеличение диапазона возможных нелокомоторных движений инвалида при стоянии. The aim of the invention is to expand the function of the lower leg in the prosthesis, in particular, informing it of the function of the energy storage and rotator when walking and running, as well as increasing the range of possible non-locomotor movements of the disabled person when standing.

Указанная цель достигается тем, что голень, включающая трубчатый несущий элемент и присоединительный элемент, выполнена из двух трубчатых частей, соединенных парой винтовых кулачков и аксиально расположенной осью вращения с возвратной пружиной, при этом голень протеза снабжается парой кулачков с правой винтовой нарезкой или с левой нарезкой. В предлагаемой конструкции функцию энергонакопителя и активного ротатора играет винтовая кулачковая пара, которая пpи опоре на протез изменяет его функциональную длину. This goal is achieved by the fact that the lower leg, including the tubular bearing element and the connecting element, is made of two tubular parts connected by a pair of screw cams and an axially located axis of rotation with a return spring, while the lower leg of the prosthesis is supplied with a pair of cams with a right screw thread or with a left thread . In the proposed design, the function of the energy store and the active rotator is played by a screw cam pair, which, when resting on the prosthesis, changes its functional length.

Для молодых инвалидов с динамичной ходьбой устанавливается кулачковая пара с винтовой нарезкой: левой для правого протеза и наоборот. For young disabled people with dynamic walking, a fist pair is installed with a screw thread: left for the right prosthesis and vice versa.

В процессе энергичной ходьбы за счет мышечных ротационных усилий винтовая пара удлиняет протез в фазе полной опоры, это способствует повышению центра масс тела и снижает общие энергозатраты инвалида. Для ослабленных и пожилых инвалидов в голени устанавливается кулачковая пара: правая для правого протеза и левая для левого. При этом энергонакопление реализуется в фазе переднего толчка, а в фазе полной опоры кулачковая пара создает активную ротацию бедренной части протеза и тазового пояса инвалида, что облегчает ему формирование биомеханически правильных движений. In the process of vigorous walking due to muscle rotational efforts, a screw pair lengthens the prosthesis in the phase of full support, this helps to increase the center of mass of the body and reduces the total energy consumption of the disabled person. For weakened and elderly disabled people, a cam pair is installed in the lower leg: right for the right prosthesis and left for the left. In this case, energy storage is realized in the phase of the front push, and in the phase of full support the cam pair creates an active rotation of the femoral part of the prosthesis and the pelvic girdle of the disabled person, which facilitates the formation of biomechanically correct movements.

На фиг.1 изображено устройство голени, общий вид; на фиг.2 винтовая кулачковая пара, осевой разрез. Голень состоит из трубчатого несущего элемента 1, на конце которого укреплен присоединительный сборочный элемент 2. Винтовая кулачковая пара состоит из кулачков 3 и 4 и оси 5, которая фиксирована одной стороной штифтом 6. На оси смонтирована возвратная пружина 7, укрепленная кольцевым упором 8. Кулачки фиксированы в трубчатой части установочным винтом 9. Figure 1 shows the device of the lower leg, General view; figure 2 screw cam pair, axial section. The lower leg consists of a tubular bearing element 1, at the end of which a mounting assembly element 2 is fixed. The screw cam pair consists of cams 3 and 4 and an axis 5, which is fixed on one side by a pin 6. A return spring 7 is mounted on the axis, reinforced by an annular stop 8. Cams fixed in the tubular part with a set screw 9.

Голень функционирует следующим образом. The drumstick functions as follows.

Например, у пожилых инвалидов при опоре на протез правой ноги в начальный момент (опоре на пятку) стопа протеза и соединенная с ней нижняя часть голени ротирует наружу (по часовой стрелке) под действием реакции опоры. Ротация ограничена сжатием пружины 7. В результате возникает взаимное вращение кулачков 1. Далее в фазе полной опоры на протез под действием нагрузки в кулачковой паре возникает вращающий момент и теперь уже верхняя часть голени и вышерасположенная часть протеза ротирует по часовой стрелке до смыкания кулачков. Благодаря этому облегчается биомеханически целесообразная ротация тазового пояса инвалида (также по часовой стрелке). У молодых инвалидов при энергичной ходьбе винтовая пара кулачков вращается в фазе полной опоры за счет ротационных движений тела и при этом происходит удлинение протеза и соответствующий подъем центра масс тела, что позволяет приблизить ходьбу инвалида к нормальной. При стоянии инвалида на протезе он может ротировать тазовый пояс на значительную величину (до 60^о), что позволяет существенно увеличить объем движений при выполнении бытовых или спортивных движений без угрозы потери устойчивости, так как при ротации голень протеза удлиняется. Возвращение кулачковой пары в замкнутое положение обеспечено пружиной.For example, in elderly disabled people, resting on the prosthesis of the right leg at the initial moment (supporting the heel) of the prosthetic foot and the lower part of the lower leg connected to it rotates outward (clockwise) under the influence of the support reaction. The rotation is limited by compression of the spring 7. As a result, the mutual rotation of the cams 1 occurs. Further, in the phase of full support of the prosthesis under the action of the load, a cam pair generates a torque and now the upper part of the lower leg and the upper part of the prosthesis rotate clockwise until the cams are closed. This facilitates the biomechanically appropriate rotation of the disabled pelvic girdle (also clockwise). In young disabled people with vigorous walking, the screw pair of cams rotates in the phase of full support due to rotational movements of the body and at the same time the prosthesis lengthens and the center of mass of the body rises accordingly, which makes it possible to bring the disabled person closer to normal walking. When standing on the prosthesis disabled it can rotate pelvic belt by a significant amount (up to ^60), which can significantly increase the amount of movements in the performance of household or sports movements without the threat of loss of stability, since the rotation of the prosthesis lower leg is extended. The return of the cam pair to the closed position is provided by a spring.

Claims

DENTAL SHAFT containing a tubular bearing element and a connecting element connected to it, characterized in that an axis with an annular stop and a return spring mounted on it are introduced into it, wherein the tubular bearing element is made of two parts connected by a pair of cams with a screw surface on the working parts mounted on an axis, while one of the parts is fixed on the axis and the other rotatably, and a return spring is located between this part and the axial ring stop, while the screw surface The working parts are made in the form of a screw thread with an inclination.