RU2114581C1

RU2114581C1 - Module of cushioned bending for prosthesis of hip

Info

Publication number: RU2114581C1
Application number: RU95116636A
Authority: RU
Inventors: Валерий Валерьевич Чекалин; Яков Савельевич Якобсон
Original assignee: Валерий Валерьевич Чекалин; Яков Савельевич Якобсон
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 1998-07-10

Abstract

FIELD: medical appliances. SUBSTANCE: module for cushioned bending for prosthesis of hip is intended for creating universal device aimed at reducing muscle energy spending at walking on hip prosthesis with various knee units and it can be used for automatic fixing of knee unit. Module is made in the form of auxiliary hinge for cushioned bending, cushioning spring, and spring pusher and is provided with upper body and lower body which are interconnected through auxiliary hinge. Upper body is connected with knee unit of prosthesis, lower body is connected with knee tube by means of thread-and-clamp joint. In addition, upper body is provided with screws which are installed for possible independent angular adjustment of knee relative to hip in sagittal and frontal planes. Spring pusher is pivotally connected with upper body by means of axle shafts and rests by its distal end against cushioning spring. EFFECT: higher efficiency. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к протезам бедра. The invention relates to the field of medical equipment, namely to hip prostheses.

Наиболее близким по технической сути является одноосный коленный узел, обеспечивающий функцию подрессорного подгибания, содержащий основной шарнир для полного сгибания, вспомогательный шарнир для подрессоренного подгибания, промежуточное звено, установленное на общей оси, пружинный амортизатор подгибания, замковый механизм фиксации основного коленного шарнира в фазу подгибания и механизм для его расфиксации [1] (прототип). The closest in technical essence is a uniaxial knee assembly that provides a sprung bending function, comprising a main hinge for full bending, an auxiliary hinge for sprung bending, an intermediate link mounted on a common axis, a spring bending shock absorber, a locking mechanism to fix the main knee hinge in the bending phase and mechanism for its fixation [1] (prototype).

Недостатками прототипа являются сложность, трудоемкость изготовления, а также недостаточная надежность срабатывания механического замкового устройства при длительной эксплуатации протеза. Кроме того, механизм подрессоренного подгибания в прототипе привязан лишь к одной конкретной конструкции коленного узла и не может быть использован в других коленных узлах. The disadvantages of the prototype are the complexity, the complexity of manufacturing, as well as the lack of reliability of the operation of the mechanical locking device during prolonged use of the prosthesis. In addition, the mechanism of sprung bending in the prototype is tied to only one specific design of the knee node and cannot be used in other knee nodes.

Целью изобретения является создание универсального устройства для снижения мышечных энергозатрат при ходьбе на протезах бедра с различными коленными узлами, обеспечивающими функцию автоматической фиксации коленного узла при наступании на протез, и достижения антропоморфности походки. The aim of the invention is the creation of a universal device to reduce muscle energy consumption when walking on hip prostheses with various knee nodes, providing the function of automatic fixation of the knee node when stepping on the prosthesis, and achieve gait anthropomorphism.

Поставленная цель достигается тем, что модуль подрессоренного подгибания для протезов бедра, содержащий вспомогательный шарнир для подрессоренного подбигания, рессорную пружину и толкатель пружины, выполнен независимо и отдельно от других узлов протеза и дополнительно содержит связанные между собой вспомогательным шарниром верхний и нижний корпуса, причем верхний корпус стыкуется с коленным узлом протеза, а нижний корпус стыкуется с трубкой голени. This goal is achieved in that the sprung bending module for hip prostheses, comprising an auxiliary hinge for a sprung fitting, a spring spring and a spring pusher, is made independently and separately from other prosthesis nodes and further comprises an upper and lower case connected by an auxiliary hinge, the upper case mates with the knee assembly of the prosthesis, and the lower body mates with the lower leg tube.

Кроме того, модуль подрессоренного подгибания для протезов бедра одновременно выполняет функцию трубы-адаптера голени и обеспечивает возможность независимой угловой юстировки голени относительно бедра в сагиттальной и фронтальной плоскостях (во всех случаях, когда дистальная часть коленного узла имеет регулировочный стержень по типу конструкции фирмы О.Бокк). In addition, the sprung bending module for hip prostheses simultaneously performs the function of the lower leg adapter tube and allows independent angular alignment of the lower leg relative to the thigh in the sagittal and frontal planes (in all cases where the distal part of the knee assembly has an adjustment rod according to the design type of O. Bock )

Совокупность приведенных признаков, позволяющих изготавливать энергосберегающие и антропоморфные протезы бедра с различными конструкциями коленных узлов, обеспечивающих автоматическую фиксацию колена при наступании на протез, в науке и технике до даты подачи заявки не обнаружены, что соответствует требованию "новизна". The combination of the above features, allowing to produce energy-saving and anthropomorphic hip prostheses with various designs of the knee assemblies, providing automatic fixation of the knee when stepping on the prosthesis, was not found in science and technology before the filing date, which meets the requirement of "novelty."

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "положительный эффект". Thus, the proposed technical solution meets the criterion of "positive effect".

Кроме того, соавторами не обнаружено подобных технических решений, следовательно совокупность существенных признаков отвечает критерию изобретения "существенное отличие". In addition, the co-authors did not find such technical solutions, therefore, the set of essential features meets the criteria of the invention "significant difference".

На чертеже изображен модуль подрессоренного подгибания в исходном неподогнутом положении. The drawing shows the module sprung bending in the initial non-bent position.

Модуль содержит верхний корпус 1, присоединяемый к дистальной части коленного узла с возможностью угловой юстировки посредством четырех винтов 2; нижний корпус 3, дистальная часть которого соединяется с трубкой голени 4 посредством резьбово-клемового соединения, толкатель 5, шарнирно связанный посредством двух полуосей 6 с верхним корпусом 1 и упирающийся дистальным концом в рессорную пружину 7; ось вспомогательного шарнира 8, обеспечивающего взаимный поворот в пределах до 15^o верхнего корпуса 1 относительно нижнего корпуса 3 в целях подрессоренного подгибания в первую половину фазы опоры; амортизатор 9, ограничивающий угол разгибания верхнего корпуса 1 относительно нижнего корпуса 3 при возвращении модуля в исходное положение после подгибания; донышко 10 в качестве упора для пружины 7.The module includes an upper housing 1, which is attached to the distal part of the knee assembly with the possibility of angular adjustment by means of four screws 2; a lower body 3, the distal part of which is connected to the lower leg tube 4 by means of a threaded-clamp connection, a pusher 5 pivotally connected by means of two half shafts 6 to the upper body 1 and abutting the distal end against a spring spring 7; the axis of the auxiliary hinge 8, providing mutual rotation within up to 15 ^{o of the} upper housing 1 relative to the lower housing 3 in order to sprung bending in the first half of the phase of the support; a shock absorber 9, limiting the angle of extension of the upper housing 1 relative to the lower housing 3 when the module returns to its original position after folding; the bottom 10 as a stop for the spring 7.

Предлагаемый модуль подрессоренного подгибания функционирует следующим образом. The proposed module sprung bending operates as follows.

В фазе переноса усилие предварительной затяжки рессорной пружины 7 устанавливает толкатель 5 в положении, при котором модуль полностью разогнут относительно оси вспомогательного шарнира 8; в целях предупреждения излишнего разгибания установлен амортизатор 9. In the transfer phase, the pre-tightening force of the spring spring 7 sets the pusher 5 in a position in which the module is fully unfolded relative to the axis of the auxiliary hinge 8; in order to prevent excessive extension, a shock absorber 9 is installed.

В момент наступания на опору коленный модуль остается замкнутым вследствие автоматической фиксации коленного узла, как и при отсутствии модуля подрессоренного подгибания. Однако благодаря наличию последнего под действием опорной реакции в сагиттальной плоскости создается момент относительно оси вспомогательного шарнира 8, в результате чего верхний корпус 4 вместе с толкателем 5 совершает угловое перемещение относительно нижнего корпуса 3, что приводит к обжатию рессорной пружины 7. At the moment of approaching the support, the knee module remains closed due to the automatic fixation of the knee assembly, as in the absence of a sprung bending module. However, due to the presence of the latter under the action of the support reaction in the sagittal plane, a moment is created relative to the axis of the auxiliary hinge 8, as a result of which the upper case 4 together with the pusher 5 makes an angular movement relative to the lower case 3, which leads to compression of the spring spring 7.

Вид упругой характеристики, определяющей характер подрессоренного подгибания, регулируется путем использования набора сменных пружин, а также величиной предварительной затяжки пружины. The type of elastic characteristic, which determines the nature of the sprung bending, is regulated by using a set of interchangeable springs, as well as by the amount of spring preload.

В процессе переката на стопе реакция опоры меняет место приложения к стопе и угол наклона к горизонту, передвигаясь вперед, что сопровождается выходом из подгибания и возвращением пружины 7 в исходное положение. При переходе линии нагружения протеза вперед от оси вспомогательного шарнира 8 силовой момент, приложенный к модулю подрессоренного подгибания, меняет свой знак относительно указанной оси и модуль полностью разогнут. Вслед за этим создаются условия для начала основного сгибания в коленном модуле перед переносом протеза над опорой. In the process of rolling on the foot, the reaction of the support changes the place of application to the foot and the angle of inclination to the horizontal, moving forward, which is accompanied by an exit from bending and the return of the spring 7 to its original position. When the prosthesis loading line moves forward from the axis of the auxiliary hinge 8, the force moment applied to the sprung bending module changes its sign relative to the specified axis and the module is completely unbent. Following this, conditions are created for the beginning of the main bending in the knee module before the prosthesis is transferred over the support.

Преимущества предлагаемого устройства перед базовым объектом следующие:
1. Независимый и отдельный от других узлов протеза бедра модуль подрессоренного подгибания, который может стыковаться с разными коленными узлами с функцией автоматической фиксации, позволяя изготавливать энергосберегающие и антропоморфные протезы бедра.The advantages of the proposed device over the base object are as follows:
1. The sprung bending module, which is independent and separate from other nodes of the hip prosthesis, which can dock with different knee nodes with the automatic fixation function, making it possible to produce energy-saving and anthropomorphic hip prostheses.

2. Модуль подрессоренного подгибания одновременно выполняет функцию трубы-адаптера голени, обеспечивая возможность независимой угловой юстировки голени относительно бедра в сагиттальной и фронтальной плоскостях (во всех случаях, когда дистальная часть коленного узла имеет регулировочный стержень по типу конструкции фирмы О. Бокк). 2. The sprung bending module simultaneously performs the function of the lower leg adapter tube, providing the possibility of independent angular alignment of the lower leg relative to the thigh in the sagittal and frontal planes (in all cases when the distal part of the knee assembly has an adjusting rod according to the design type of O. Bock).

Claims

1. The module of the pressed-down bending for the hip prosthesis, comprising an auxiliary hinge for springing-up bending, a spring spring and a spring pusher, characterized in that it is provided with upper and lower bodies connected by an auxiliary hinge, the upper body joining the knee assembly of the prosthesis and the lower - with a shin tube by means of a threaded-terminal connection.

2. The module according to claim 1, characterized in that the upper case is equipped with screws installed with the possibility of independent angular alignment of the lower leg relative to the thigh in the sagittal and frontal planes, and the pusher is pivotally connected by means of two axles to the upper case and rests against the spring spring with its distal end.