RU2054906C1

RU2054906C1 - Knee joint prosthesis

Info

Publication number: RU2054906C1
Authority: RU
Inventors: С.В. Денисов; К.М. Хомяков
Original assignee: Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева
Priority date: 1992-08-24
Filing date: 1992-08-24
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: device has femoral part 1 connected with crural part 3, brake drum 4 connected with the femoral part through elastic member 5. The elastic member is positioned in parallel and with eccentricity to axle 2 of prosthesis rotation. Flexible rest 6 engageable with projection 7 of elastic belt is mounted on brake drum 4. One end of the belt is rigidly connected with the crural part and the other end is rigidly connected with the prosthesis rotation axle through shaft 11. EFFECT: improved functional properties. 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для протезирования коленных суставов конечностей. The invention relates to medical equipment and is intended for prosthetics of the knee joints of limbs.

Известны протезы коленного сустава, содержащие бедренную и голенную части, соединенные осью вращения, стопорный механизм в виде тормозного барабана, упругого бандажа и стяжных элементов (патент Великобритании N 1280376, кл. А5Р, 1970;патент ФРГ N 2740804. кл. А 61 F 1/08, 1984). Known prostheses of the knee joint containing the femoral and lower leg parts connected by an axis of rotation, a locking mechanism in the form of a brake drum, an elastic band and clamping elements (UK patent N 1280376, CL A5P, 1970; FRG patent N 2740804. CL A 61 F 1 / 08, 1984).

Недостатками известных устройств являются сложность и нестабильность регулирования, дороговизна в изготовлении. The disadvantages of the known devices are the complexity and instability of regulation, the high cost of manufacture.

Известен протез коленного сустава, включающий ось вращения, соединяющую бедренную и голенную части протеза нижней конечности, тормозной барабан с охватывающим его упругим бандажом и стяжные элементы (патент СССР N 663271, кл. А 61 F 1/04, 1979). Known prosthesis of the knee joint, including the axis of rotation connecting the femoral and lower leg parts of the prosthesis of the lower limb, a brake drum with an elastic bandage covering it and clamping elements (USSR patent N 663271, class A 61 F 1/04, 1979).

Недостатки известного устройства заключаются в следующем:
жесткое торможение, вызванное жестким закреплением тормозного барабана с бедренной частью, что нарушает кинематику ходьбы и болезненно отдает в голову пациента при ходьбе;
торможение происходит под действием нагрузки как при сгибании колена, так и при разгибании, что также нарушает кинематику ходьбы, особенно при переступании по лестничной клетке;
при жестком закреплении тормозного барабана не обеспечивается равномерный обхват барабана бандажом.The disadvantages of the known device are as follows:
stiff braking caused by rigid fastening of the brake drum with the femoral part, which violates the kinematics of walking and painfully gives to the patient’s head when walking;
braking occurs under the load both during bending of the knee and during extension, which also violates the kinematics of walking, especially when crossing a staircase;
when the brake drum is rigidly fixed, a uniform girth of the drum with a bandage is not provided.

Сущность изобретения заключается в том, что в протез коленного сустава, содержащий бедренную и голенную части протеза нижней конечности, тормозной барабан с охватывающим его упругим бандажом и стяжные элементы, введен хвостовик и упругий эластичный элемент, соединенный с тормозным барабаном и установленный в передней части протеза на оси, расположенной параллельно и эксцентрично относительно оси вращения протеза, при этом на тормозном барабане установлен эластичный упор, на упругом бандаже выполнен выступ, контактирующий с эластичным упором, а один из концов упругого бандажа через хвостовик жестко связан с осью вращения протеза. The essence of the invention lies in the fact that in the prosthesis of the knee joint containing the femoral and lower leg parts of the prosthesis of the lower limb, the brake drum with an elastic bandage covering it and the clamping elements, a shank and an elastic elastic element connected to the brake drum and installed in front of the prosthesis are inserted an axis located parallel and eccentric relative to the axis of rotation of the prosthesis, while an elastic stop is installed on the brake drum, a protrusion in contact with the elastic emphasis, and one of the ends of the elastic bandage through the shank is rigidly connected with the axis of rotation of the prosthesis.

Изобретение позволяет упростить конструкцию протеза, уменьшить затраты на его изготовление, а также обеспечить эластичность торможения и разность моментов торможения при сгибании и разгибании колена под нагрузкой, а именно при сгибании момент торможения максимальный, обеспечивающий при углах сгиба до 20^о надежное торможение и удержание пациента от падения, в то время как при разгибании колена момент торможения падает практически до нуля.The invention simplifies the design of the prosthesis, reduce its manufacturing costs, and provide braking elasticity and the difference in braking moments in flexion and extension knee under load, namely by folding braking torque maximum, ensuring at the bend angles up to ²⁰ ° reliable braking and patient retention of falling, while during knee extension the braking moment drops to almost zero.

На чертеже изображен протез коленного сустава, вид сбоку. The drawing shows a prosthesis of the knee joint, side view.

Протез содержит бедренную часть 1, соединенную осью 2 с голенной частью 3, тормозной барабан 4, который через упругий эластичный элемент 5 соединен с бедренной частью 1, при этом элемент 5 располагается впереди оси 2 вращения, параллельно ей и эксцентрично ей на расстоянии Н. На тормозном барабане 4 установлен эластичный упор 6, контактирующий при выпрямленном протезе с выступом 7, выполненным на упругом бандаже 8. Один конец 9 упругого бандажа 8 жестко совмещен с голенной частью 3, а другой конец 10 упругого бандажа 8 через хвостовик 11 жестко связан с осью 2 вращения. Упругий бандаж 8 замыкается стяжным элементом 12. The prosthesis comprises a femoral part 1 connected by an axis 2 to the lower part 3, a brake drum 4, which is connected through the elastic elastic element 5 to the femoral part 1, while the element 5 is located in front of the axis of rotation 2, parallel to it and eccentric to it at a distance of N. On the brake drum 4 has an elastic stop 6 in contact with a straight prosthesis with a protrusion 7 made on an elastic band 8. One end 9 of the elastic band 8 is rigidly aligned with the lower part 3, and the other end 10 of the elastic band 8 is rigidly connected through the shank 11 2 the axis of rotation. The elastic bandage 8 is closed by the clamping element 12.

Протез работает следующим образом. The prosthesis works as follows.

Торможение и запирание протеза происходит при наступании на опору, когда бедренная часть 1 перемещается вниз относительно голенной части 3, на которую действует реакция опоры, вызванная массой человека. При этом движении упругий бандаж 8 ложится на тормозной барабан 4 и под действием сил трения стопорит его вращение относительно бедренной части. Но на этом торможение не заканчивается. Далее при сгибании колена под нагрузкой возникает дополнительный запирающий момент относительно элемента 5, расположенного на заторможенном барабане с эксцентриситетом относительно оси 2. Этот момент действует на плече Н, при этом ось 2 вместе с хвостовиком 11 и свободным концом 10 упругого бандажа закручивается относительно элемента 5, еще сильнее обхватывая барабан и усиливая торможение. Чем больше момент сгибания колена, тем сильнее торможение. Inhibition and locking of the prosthesis occurs when advancing on the support, when the femoral part 1 moves downward relative to the lower part 3, which is affected by the reaction of the support caused by the mass of a person. With this movement, an elastic bandage 8 rests on the brake drum 4 and, under the action of friction forces, stops its rotation relative to the femoral part. But this does not stop the braking. Further, when bending the knee under load, an additional locking moment arises relative to the element 5 located on the inhibited drum with an eccentricity relative to axis 2. This moment acts on the shoulder H, while axis 2 together with the shank 11 and the free end 10 of the elastic band is twisted relative to element 5, grasping the drum even more and increasing braking. The greater the moment of bending the knee, the stronger the braking.

При разгибании колена под нагрузкой возникает противоположный (отпирающий) момент на плече Н относительно элемента 5, способствующий перемещению оси 2 в противоположном направлении, что приводит к ослаблению упругого бандажа 8 на тормозном барабане, и колено можно разогнуть под нагрузкой. When the knee extends under load, an opposite (unlocking) moment arises on the shoulder H relative to the element 5, which facilitates the movement of the axis 2 in the opposite direction, which leads to a weakening of the elastic brace 8 on the brake drum, and the knee can be bent under load.

В свободном, не нагруженном состоянии протеза при переносе ноги упругий бандаж 8 освобождает тормозной барабан 4, который свободно поворачивается вместе с голенью вокруг оси 2. In the free, not loaded state of the prosthesis during the transfer of the leg, the elastic bandage 8 releases the brake drum 4, which freely rotates together with the lower leg about the axis 2.

Claims

KNEE JOINT PROSTHESIS, containing a rotation axis connecting the femoral and lower leg parts of the lower limb prosthesis, a brake drum with an elastic bandage covering it and clamping elements, characterized in that a shank and an elastic elastic element connected to the brake drum and installed in the front part are inserted into it the prosthesis on an axis that is parallel and eccentric relative to the axis of rotation of the prosthesis, while an elastic stop is installed on the brake drum, a protrusion in contact with elastic emphasis, and one of the ends of the elastic bandage through the shank is rigidly connected with the axis of rotation of the prosthesis.