SU1237204A1 - Протез бедра - Google Patents

Description

2.Протез по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что рекуператор выполнен в виде двух ползунов с расположенной между ними пружиной.

3.Протез по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что узел управлени  голеностопным шарниром выполнен в виде двух утапливаемых в трубке голени подпружиненных защелок и двух стаканов с выступами, верхнего и нижнего, соединенных посредством резьбы,причем выступы нижнего стакана св заны с прикрепленной к трубке голени упругой прокладкой, а выступ верхнего стакана имеет криволинейные пазы, контактирующие с защелкой.

1

Изобретение относитс  к медицинской технике, а именно к протезостро- ению.

Цель изобретени  - снижение энергозатрат инвалида при ходьбе путем упругого подгибани  коленного узла и подошвенного сгибани  стопы, использовани  потенциальной энергии, накопленной в упругих элементах протеза от действи  сил т жести инва- лида.

На фиг. 1 и 2 схематично изображен протез бедра в двух проекци х; на фиг. 3 - фрикционна  муфта сцеплени , сечение; на фиг. 4 - узел управ- лени  голеностопным шарниром, продольное сечение.

Протез бедра содержит голеностопный шарнир 1 с осью 2 и вилкой 3, трубку 4 голени и одноосный коленный механизм 5. На трубке 4 голени меж/ду коленным механизмом 5 и голеностопным шарниром 1 установлены последовательно соединенные между собой кривошип- но-ползунный механизм с возвратной пружиной 6, рекуператор, распорна  пружина 7, узел управлени  голеностопным шарниром и узел формировани  заднего толчка. Рекуператор выполнен в виде двух ползунов 8 и 9 с расположенной между ними пружиной 10. Узел управлени  голеностопным шарниром выполнен в виде двух утапливаемых в трубке 4 голени подпружи37204

4,Протез по п. 1, отличающийс  тем, что узел формиро- , вани  заднего толчка выполнен в виде кривошипов, выполненных заодно

с вилкой с возможностью вращени  относ:ительно оси голеностопного иарнира, и шатунов, шарнирно соединенных одними концами с кривошипами, а другими - с нижним стаканом узла управлени  голеностопным шарниром.

5.Протез по п. 1 , о т л -и ч а- ю щ и и с   тем, что фрикционна  муфта сцеплени  выполнена в виде обоймы и шарнирно на ней установленных верхнего и нижнего рычагов, св занных между собой посредством шпильки с упругими шайбами.

ненных защелок 11 и 12 и двух стаканов 13 и 14 с выступами 15 и 16, верхнего и нижнего, соединенных посредством резьбы 17. Выступы 16 нижнего стакана 14 св заны с прикрепленной к трубке голени упругой прокладкой 18, а выступ 15 верхнего стакана 13 имеет криволинейные пазы 19, контактирующие с защелкой.

Узел формировани  заднего толчка содержит кривошипы 20, выполненные заодно с вилкой 3 с возможностью вращени  относительно оси 2 голеностопного шарнира, и шатуны 21, шар- ;шрно соединенные одними концами с кривошипами 20, а другими - с нижним стаканом 14 узла управлени  голеностопным шарниром.

На оси 22 коленного механизма рас- поло сена фрикционна  муфта сцеплени  св занна  с приемной гильзой 23 и выполненна  в виде упругой обоймы 24 и шарнирно установленнь х на ней на ос х 25 и 26 верхнего 27 и нижнего 28 рычагов , св занных между собой посредством шпильки 29 с упругим- шайбами 30 - 32,

Кривошипно-ползунный механизм включает в себ  кривошипы 33, шатуны 34, соединенные с ползуном 8 рекуператора , и вилку 35.

Кроме того, фрикционна  муфта сцеплени  соединена с приемной гиль31

ЗОЙ 23 посредством переходного узла 36, а стопа 37 посредством другого переходного узла 38 соединена с вилкой 3 голеностопного шарнира.

Протез работает следующим образом

При нагрузке на протез (начало п точного переката) рычаги 27 и 28 фрикционной муфты сцеплени  поворачиваютс  вокруг осей 25 и 26, упруга  обойма 2А сжимаетс  и приемна  .гильза входит в надежное механическое зацепление с осью 22 коленного механизма. По мере возрастани  опорной реакции в первую половину опорного периода шага в коленном ме- ханизме реализуетс  упругое подгибание , сопровождаемое накоплением энергии пружиной 10 рекуператора и возвратной пружиной 6. При этом приемна  гильза 23 под действием силы т жести инвалида поворачиваетс  по часовой стрелке относительно оси 22 что приводит в движенр е кривошип 33, шатуны 34 и ползун 8, которьй ос: тдестБЛ ет упругую деформацию пру жины 10 ре куператора. Одновременно с подгибанием в коленном механизме происходит подошвенное сгибание стопы 37. При этом шатуны 21 перемещают стаканы 13 и 14 узла управлени  голеностопным шарниром вниз, что приводит к сжатию упругой прокладки 18 и формированию эффекта амортизации подошвенного сгибани  стопы относительно оси 2 голеностопного шар- нира.J

В середине опорного шага под действием инерционных и потенциальных сил, развиваемых за счет энергии,накопленной ранее пружинами 10 и 6 и упругой прокладкой 18,происходит раз- гибанрге в коленном шарнире,что необходимо дл  моделировани  функции коленного сустава при ходьбе здорового человека .

Дл  моделировани  функции коленного сустава в норме в начале BTopofi половины опорного периода шага под действием внешней нагрузки в коленном механизме протеза начинаетс  повтор- ное сгибание,при котором происходит накопление энергии пружинами 6 и 10. Одновременно формируетс  тыльное сгибание стопы, при котором вилка 3 и кривошипы 20 перемещают шатуны 21 и стаканы 13 и 14 узла управлени  голеностопным шарниром вверх, сжима  при этом пружину 7. При движении

20(4

вверх стаканов 13 и 14 нижние выступы защелок 11 и 12 скольз т по внеш- нш кромкам криволинейных пазов 19 Защелки 11 и 12 утапливаютс  в отверсти х трубки 4 голени. Верхние выступы защелок 11 и 12 удерживают ползун 9 и обеспечивают накопление энергии пружиной 10 до тех пор, пока скольжение стаканов 13 и 14 вверх по трубке 4 голени не приведет к расфиксации ползуна 9.

При расфиксации ползуна 9 под

.действием силы сжати  пружины 10 перемещаетс  вниз и через пружину 7 воздействует ка стаканы 13 и 14,св занные с ними шатуны 21, кривошипы 20, вилку 3 и через переходной узел 38 на стопу 37, формиру  упругое подошвенное сгибание стопы функциональ но подобное заднему толчку. Энерги , накопленна  пр жиной 10, отдаетс  при этом в форме толчкового импульса перемещающего протез вперед и вверх При отсутствии нагрузки ка протез

.(в фазе переноса) рычаги 27 и 28 и обойма 24 фрикционной муфты сцеплени под действием сил упругих шайб 30 - 32 возвращаютс  в исходное положение соответствующее свободному вращению фрикционной муфты сцеплени  вокруг оси 22 коленного механизма. Возвратна  6 возвращает в исходное положение ползун 8 рекуператора и св занные с ним элементы. Стаканы 13 и 14 и защелки 11 и 12 возвращаютс  в исходное положение. Цикл работы протеза повтор етс .

Таким образом, в фазе переднего толчка за счет упругого подгибани  в коленном механизме и упругого подошвенного сгибани  в голеностопном шарнире достигаетс  эффект амортизации , позвол ющий уменьшить резкие силовые воздействи  на культю инвалида со стороны протеза в период опоры, что уменьшает возможность трав- матизации м гких тканей и возникновени  нарушений в них кровообращени . Кроме того, устран етс  необходимость выработки инвалидом дополнительных приспособительных компенсаторных движений, уменьшающих болевые ощущени  во врем  опоры на протез, что снижает энергозатраты инвалида при ходьбе В середине опорного периода шага под действием инерционных и потенциальных сил конструкци  поз5123

вол ет производить аналогич 1ое .норме разгибание коленного механизма. Фаза заднего толчка протеза реализуетс  за счет накопленной в установленных в коленном механизме упругих элементах рекуператора энергии с помощью узла управлени  голеностопным шарниром ,передающего эту энергию на осуществление принудительного подошвенного

72046

сгибани  стопы протеза, что также уменьшает энергозатраты инвалида.После отрьша протеза от опоры происходит расфиксаци  коленного механизма

5 и обеспечиваетс  перенос протеза над опорой с использованием накопленных м(гханизмом потенциальных и инер- :ционньк сил, что дополнительно снижает энергозатраты инвалида.

37

Фиг,..

ш

16

ФигЛ

Claims (5)

1.ПРОТЕЗ БЕДРА, содержащий голеностопный шарнир с осью и вилкой, трубку голени, одноосный коленный ме- ханизм и приемную гильзу, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат инвалида при ходьбе, на трубке голени между колен ным механизмом и голеностопным шарни ром установлены последовательно соединенные между собой кривошипно-ползунный механизм с возвратной пружиной, рекуператор, распорная пружина, узел управления голеностопным шарниром и узел формирования заднего толч ка, а на оси коленного механизма расположена фрикционная муфта сцепления, связанная с приемной гильзой.

Фиг.1

1237.2.04

2. Протез по π. 1, р т л и чающий с я тем, что рекуператор выполнен в виде двух ползунов с расположенной между ними пружиной.

3. Протез по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что узел управления голеностопным шарниром выполнен в виде двух утапливаемых в трубке голени подпружиненных защелок и двух стаканов с выступами, верхнего и нижнего, соединенных посредством резьбы,причем выступы нижнего стакана связаны с прикрепленной к трубке голени упругой прокладкой, а выступ верхнего стакана имеет криволинейные пазы, контактирующие с защелкой.

4, Протез по п. 1, о т л и лающи й с я тем, что узел формиро- , вания заднего толчка выполнен в виде кривошипов, выполненных заодно с вилкой с возможностью вращения относительно оси голеностопного шарнира, и шатунов, шарнирно соединенных одними концами с кривошипами, а другими - с нижним стаканом узла управления голеностопным шарниром.

5. Протез по п. 1, о т л -и ч πιο щ и й с. я тем, что фрикционная муфта сцепления выполнена в виде обоймы и шарнирно на ней установленных верхнего и нижнего рычагов, связанных между собой посредством шпиль-, ки с упругими шайбами.