RU2166301C2 - Femoral prosthesis with knee hinge of stepless fixation with damped bending - Google Patents
Femoral prosthesis with knee hinge of stepless fixation with damped bending Download PDFInfo
- Publication number
- RU2166301C2 RU2166301C2 RU99112070A RU99112070A RU2166301C2 RU 2166301 C2 RU2166301 C2 RU 2166301C2 RU 99112070 A RU99112070 A RU 99112070A RU 99112070 A RU99112070 A RU 99112070A RU 2166301 C2 RU2166301 C2 RU 2166301C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- knee
- femur
- working
- axle
- bending
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Prostheses (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей. Одним из способов повышения функциональности протезов нижних конечностей, отражающей в себе степень адекватности ходьбы на них к норме, а также их статические и динамические характеристики, является создание коленных узлов с автоматическим замком и зарессоренным подгибанием. Основными преимуществами таких коленных узлов являются: смягчение толчков в тазовый пояс и позвоночник, снижающее до минимума травматизацию органов и тканей инвалидов, нормализация гониограммы колена, большая плавность и непрерывность перемещения туловища инвалида, достижение более естественной симметрии и ритмичности ходьбы, снижение энергозатрат организма при ходьбе. The present invention relates to medical equipment, namely to lower limb prostheses. One of the ways to increase the functionality of lower limb prostheses, reflecting the degree of adequacy of walking on them to the norm, as well as their static and dynamic characteristics, is to create knee nodes with an automatic lock and spasmed bending. The main advantages of such knee nodes are: mitigation of shocks in the pelvic girdle and spine, minimizing injuries to organs and tissues of the disabled, normalization of the goniogram of the knee, greater smoothness and continuity of movement of the body of the disabled person, achieving a more natural symmetry and rhythm of walking, reducing energy consumption of the body when walking.
Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемой конструкции является протез бедра (авт. свид. N 1351600 A1 SU (Якобсон и др.)). Одноосный коленный узел этого протеза выполнен без относа оси назад, что позволяет избавиться от таких недостатков, как удлинение конечности в переносную фазу шага, подъема колена при сидении. Автоматическое срабатывание замка с зарессоренным подгибанием в фазу опоры упрощает пользование протезом и дает дополнительные преимущества, характерные для коленных узлов с зарессоренным подгибанием. Недостатком конструкции протеза бедра (авт. свид. N 1351600 A1 SU (Якобсон и др. )) является возможность автоматической фиксации лишь в крайнем разогнутом положении и при условии полного выброса вперед. Недовыброс голени по различным причинам приводит к отказу автоматической фиксации, в результате теряется подкосоустойчивость и возможно падение инвалида. The closest in technical essence to the proposed design is a hip prosthesis (auth. Certificate. N 1351600 A1 SU (Jacobson and others)). The uniaxial knee assembly of this prosthesis is made without a rearward axis, which allows one to get rid of such disadvantages as lengthening of the limb in the portable phase of the step, lifting of the knee when sitting. The automatic actuation of the lock with spasmodic folding in the support phase simplifies the use of the prosthesis and provides additional benefits characteristic of knee assemblies with spasmodic folding. A disadvantage of the design of the hip prosthesis (author's certificate. N 1351600 A1 SU (Jacobson et al.)) Is the possibility of automatic fixation only in the extreme unbent position and subject to a full forward ejection. Lack of kick of the lower leg for various reasons leads to a failure of the automatic fixation, as a result, under-bracing is lost and a disabled person may fall.
Целью изобретения является создание конструкции коленного шарнира, обеспечивающей при любом взаимном положении бедра относительно голени равнонадежную фиксацию с зарессоренным подгибанием. The aim of the invention is to create a design of the knee hinge, providing for any mutual position of the thigh relative to the lower leg with equally reliable fixation with spasmodic bending.
Указанная цель достигается следующим образом. Протез бедра на фиг. 1 содержит последовательно соединенные: искусственную стопу 1, щиколотку 2, голень 3, одноосный коленный узел 4, бедро 5, приемную гильзу 6 с прикрепленным к ней кожаным вертлугом с поясом 7, а также плечевой пояс 8, связанный через тягу 9 с коленным узлом. Коленный узел показан на фиг. 2, включает в себя корпус 10 (элемент голени), опору бедра 11, ось 12, две фрикционные втулки: вспомогательную 13 и рабочую 14, причем последняя связана с управляющей тягой 9 и возвратной пружиной 15. Кроме того, поворачивающийся на некоторый угол относительно оси 12 рычаг 16 своим упором через шайбу 18 воздействует на буферное устройство 17, например пружину сжатия. Далее под "пружиной сжатия" имеется ввиду любой упругий элемент. Коленный узел выполнен без относа оси (поэтому при пользовании протезом, как и в протезе бедра (авт. свид. N 1351600 A1 SU (Якобсон и др.)), не происходит значительного удлинения конечности в переносную фазу шага, подъема колена при сидении и т. д.), а подкосоустойчивость обеспечивается замком в коленном шарнире с бесступенчатой фиксацией. The specified goal is achieved as follows. The hip prosthesis in FIG. 1 contains serially connected: an artificial foot 1, an ankle 2, a shin 3, a uniaxial knee assembly 4, a hip 5, a receiving sleeve 6 with a leather swivel attached to it with a belt 7, and a shoulder girdle 8 connected through a rod 9 to the knee assembly. The knee assembly is shown in FIG. 2, includes a housing 10 (lower leg element), a
Автоматическая фиксация коленного шарнира с зарессоренным подгибанием осуществляется следующим образом. Рабочая втулка под действием пружины 15 наворачивается по резьбовой части оси до соприкосновения собственной фрикционной поверхностью с фрикционной поверхностью опоры бедра (управляющее воздействие через тягу отсутствует). Таким образом, при повороте бедра относительно голени (сгибании в колене) опора бедра 11 за счет сил трения увлекает за собой рабочую втулку 14, вызывает ее движение по резьбе оси 12, выбирая зазор между опорой бедра и вспомогательной втулкой, тем самым обеспечивая их фрикционное взаимодействие. Бедро оказывается зажатым на оси 12 между двумя втулками. Продольная нагрузка в протезе, линия действия которой проходит за осью коленного шарнира, создает момент, вызывающий дополнительное сгибание в нем на некоторый угол, где зажатая втулками 13 и 14 опора бедра 11 вместе с осью 12 зафиксированным от проворота на ней рычагом 16, воздействует на буферное устройство 17 - осуществляется зарессоренное подгибание. Automatic fixation of the knee joint with spasmed bending is as follows. The working sleeve under the action of the
Указанное подгибание ограничивается ходом (параметром жесткости) буферного устройства 17 и может изменяться в пределах 10o...25o. Оптимальный угол (жесткость) подгибания колена с учетом индивидуальных особенностей инвалида обеспечивается регулировочным винтом 19 буферного устройства 17.The specified bending is limited by the stroke (stiffness parameter) of the
Для расфиксации шарнира необходимо натянуть тягу 9, рабочая втулка 14, растянув пружину 15, повернется, образуя необходимые для свободного движения в коленном шарнире зазоры между фрикционными парами. При освобождении тяги 9 под действием возвратной пружины 15 замкнутся фрикционные поверхности втулки 14 и опоры бедра 11. Коленный шарнир подготовлен к автоматической фиксации с зарессоренным подгибанием. Следует отметить, что коленный шарнир фиксируется только на сгибание, а разгибание (тяга 9 не натянута) остается возможным и при условии обеспечения культей бедра момента разгибания. To unlock the hinge, it is necessary to tighten the rod 9, the working
Протез работает следующим образом. В положении "стоя" (без опоры на протез) тяга 9 не натянута. В начальный момент шага за счет движения плеча вверх (близкому к естественному при ходьбе) через натяжение тяги 9 осуществляется расфиксация коленного шарнира и голень беспрепятственно поворачивается относительно бедра. После отрыва протеза от опоры происходит дальнейшее сгибание в колене и голень выбрасывается вперед. The prosthesis works as follows. In the standing position (without resting on the prosthesis), the rod 9 is not stretched. At the initial moment of the step, due to the shoulder moving upward (close to natural when walking), the knee hinge is released through the tension of the traction 9 and the lower leg rotates freely relative to the hip. After the prosthesis is removed from the support, further bending occurs in the knee and the lower leg is thrown forward.
Перед наступанием пяткой на опору воздействие с тяги снимается - опускается плечо, рабочая втулка 14 под действием пружины 15 замкнет фрикционные поверхности (собственную и опоры бедра 11), коленный шарнир оказывается подготовленным к автоматической фиксации. Линия действия продольной нагрузки на протез проходит сзади от оси коленного шарнира, и дальнейшее движение инвалида (перенос массы тела на протез) вызовет некоторое сгибание в коленном шарнире и его фиксацию с последующим зарессоренным подгибанием, при котором рычаг 16 под действием продольной нагрузки (веса инвалида) воздействует на буферное устройство. Накопленная в результате сжатия упругого элемента буферного устройства потенциальная энергия, стремясь освободится, разгибает колено, способствуя его выходу из подгибания, тем самым облегчая перекат, проходящий при зафиксированном коленном шарнире. Before the heel advances on the support, the impact from the traction is removed - the shoulder is lowered, the working
Перед отрывом протеза от опоры при естественном поднятии плеча натягивается тяга и поворачивается рабочая втулка - происходит расфиксирование коленного шарнира с последующим переносом протеза над опорой при согнутом колене с последующим выбросом голени вперед. Before the prosthesis is removed from the support, when the shoulder is lifted naturally, the traction is pulled and the working sleeve is rotated - the knee joint is released and the prosthesis is transferred over the support with the bent knee, followed by the forward lower leg.
Данная конструкция протеза бедра с бесступенчато фиксируемым замком и зарессоренным подгибанием позволяет равнонадежно фиксировать коленный шарнир в любой момент и при любом положении бедра относительно голени по типу активного замыкания суставов, тем самым повышая подкосоустойчивость протезов при меняющихся условиях ходьбы (неровность почвы, толчки окружающих и т.п.), дает дополнительные возможности инвалиду в преодолении препятствия определенной высоты, самообслуживании, а также позволяет сделать движение инвалида плавным, более естественным при ходьбе, смягчить толчки в тазовый пояс и позвоночник, повысить комфортность пользования протезом. This design of the hip prosthesis with an infinitely fixed lock and sprung bending allows equally reliable fixation of the knee joint at any time and at any position of the thigh relative to the lower leg according to the type of active closure of the joints, thereby increasing the brace resistance of prostheses under changing walking conditions (uneven soil, tremors of others, etc.). n.), provides additional opportunities for the disabled person to overcome obstacles of a certain height, self-care, and also allows the disabled person to move smoothly, more natural when walking, soften tremors in the pelvic girdle and spine, increase the comfort of using the prosthesis.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99112070A RU2166301C2 (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Femoral prosthesis with knee hinge of stepless fixation with damped bending |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99112070A RU2166301C2 (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Femoral prosthesis with knee hinge of stepless fixation with damped bending |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2166301C2 true RU2166301C2 (en) | 2001-05-10 |
RU99112070A RU99112070A (en) | 2001-06-10 |
Family
ID=20220936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99112070A RU2166301C2 (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Femoral prosthesis with knee hinge of stepless fixation with damped bending |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2166301C2 (en) |
-
1999
- 1999-06-04 RU RU99112070A patent/RU2166301C2/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2968597B2 (en) | Pivotable coupling | |
US5314499A (en) | Artificial limb including a shin, ankle and foot | |
Michaud et al. | A preliminary investigation of pelvic obliquity patterns during gait in persons with transtibial and transfemoral amputation | |
RU2113192C1 (en) | Device for obtaining of reciprocal rotary joint of orthopedic apparatus parts | |
US6482236B2 (en) | Prosthetic ankle joint mechanism | |
US5899869A (en) | Orthopedic appliance with weight activated brake and variable extension assist | |
US4241730A (en) | Knee support | |
Wing et al. | Energy-storing prosthetic feet | |
KR102689481B1 (en) | Artificial knee joint | |
US4215441A (en) | Prosthetic hip | |
KR100630314B1 (en) | A four-linkage orthosis joint | |
US10702402B1 (en) | Position/weight-activated knee locking mechanism | |
US7288118B1 (en) | Quadriceps control device for prosthetics/orthotics | |
RU2166301C2 (en) | Femoral prosthesis with knee hinge of stepless fixation with damped bending | |
Farber et al. | An above-knee prosthesis with a system of energy recovery: A technical note. | |
SU1109153A1 (en) | Hip prosthesis | |
Hughes | Biomechanics of the through-knee prosthesis | |
US20210106440A1 (en) | Passive prosthetic knee | |
C. Hillery, Eric S. Wallace | Trans-tibial amputee gait adaptations as a result of prosthetic inertial manipulation | |
RU2202994C1 (en) | Thigh prosthesis | |
RU2196546C2 (en) | Knee-to-crus locking unit having spring-loaded bending feature | |
RU2136248C1 (en) | Femur prosthesis with continuously fixed knee hinge | |
JP3968064B2 (en) | Prosthetic bounce device | |
RU2008853C1 (en) | Prosthesis of lower limb | |
RU2033117C1 (en) | Shank of prosthesis |