TWI383784B - 髖關節義肢 - Google Patents

髖關節義肢 Download PDF

Info

Publication number
TWI383784B
TWI383784B TW096106372A TW96106372A TWI383784B TW I383784 B TWI383784 B TW I383784B TW 096106372 A TW096106372 A TW 096106372A TW 96106372 A TW96106372 A TW 96106372A TW I383784 B TWI383784 B TW I383784B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
hip joint
cushioning
hip
bending
prosthesis
Prior art date
Application number
TW096106372A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200800124A (en
Inventor
Herman Boiten
Original Assignee
Bock Healthcare Ip Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bock Healthcare Ip Gmbh filed Critical Bock Healthcare Ip Gmbh
Publication of TW200800124A publication Critical patent/TW200800124A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI383784B publication Critical patent/TWI383784B/zh

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/60—Artificial legs or feet or parts thereof
    • A61F2/605—Hip joints
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/74—Operating or control means fluid, i.e. hydraulic or pneumatic
    • A61F2/748—Valve systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/74—Operating or control means fluid, i.e. hydraulic or pneumatic
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2002/5003—Prostheses not implantable in the body having damping means, e.g. shock absorbers
    • A61F2002/5006—Dampers, e.g. hydraulic damper
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2002/5016—Prostheses not implantable in the body adjustable
    • A61F2002/5033—Prostheses not implantable in the body adjustable for adjusting damping

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Description

髖關節義肢
本發明關於一種髖關節義肢，具有接頭手段以固定在一上固定裝置上及在一個接在髖關節義肢上的義腿上。本發明特別可用於髖關節之關節離斷術(Exartikulation)的場合。
利用髖關節義肢(它具有固定在其上的義腿)步行很困難，因為須控制三個關節--即：髖關節、膝關節、與足關節，而不能令裝配義肢者能主動對關節作影響，特別對於前進運動及對於在站立階段的穩定性，該髖關節的運動的控制很重要。
為了確保，在足跟受衝擊後，該髖關節作伸直，故今日的髖關節的義肢的關節軸設在一自然髖關節的關節軸前，此觀念在US 3,090,964 A1提到，其中提到一種可調整的髖關節，俾能提供動態的建構(Aufbau，英：build-up)。所提供的設置確保髖關節在足跟受衝擊後不久馬上即佔住一最大程度伸直的位置。
美專利4,215,441提到一固定在一骨盆框(Beckenkorb)上的義腿，具有一彈簧，它在站立階段受到一股軸向作用的力量(例如呈由於義肢裝配者的重量造成的力量的形成)。預繃緊如果此義肢關節彎曲，則彈簧的應力解除且在髖關節中造成彎曲，且因此造成膝關節進一步彎曲，並使義足向前運動。在US 4,051,558提到一種類似的機構。
在國際專利WO 01/17466 A2提到一種具有一氣壓式能量儲存單元的義腿，在髖關節中作伸直運動時，能量被儲存，在隨後的彎曲運時再釋出。此能量儲存裝置有一種電子控制的活塞-/缸單元，其中活塞桿係伸縮管方式，以限制擺動階段之髖關節的運動，為了確保穩定而安全的足跟，故選設短的步伐長度。
這種用於限制步伐長度的習用裝置需用手動作，俾能進一步彎曲，例如俾能坐下。
利用先前技術習知的義肢，不可能達成儘量自然的步態(Gangbild)，如果在足跟受衝擊後，髖關節迅速伸直，這並非自然的運動。對於患者，這種運動不能控制，因為在該位於重力線前方的自由關節上不可能平衡，在人工髖關節伸直時，要使對側(kontralateral)的腿的自然舉起及擺動，在先前技術的髖關節係不可能者。利用固定的步伐長度，要作不同的步行速度，因為需要不同的步伐長度，因此係不可能者。在此，當步伐長度變化時(它依義肢使用者的步行速度而定)，須確保有較安全及穩定的足跟踏地作用，而不需負担失控的髖彎曲的風險。在先前技術中，並無伸直者及彎曲運的緩衝作用。
本發明的目的在提供一種髖關節義肢，藉之可避免上述問題或將之減到最小。
依本發明，這點係利用具有申請專利範圍第1項的特點的一種髖關節義肢及利用具有申請專利範圍第11項的特 徵的一種控制方法達成。本發明有利的設計及進一步特點見於申請專利範圍附屬項。
本發明的髖關節義肢具有接頭手段以固定在一固定裝置上以供一義肢之用。此外設有一控制單元以控制髖關節中的一伸直運動及步伐長度。利用該控制單元，可控制站立階段的伸直運動以及義腿的步伐長度，例如經由一油壓控制系統控制。
本發明另一特點為：該控制單元至少有一緩衝裝置，以將髖關節中的彎曲及/或伸直運緩衝，俾能控制步伐長度及髖彎曲及髖伸直的方式。該緩衝裝置宜設計成一油壓緩衝器的形式，且具有調整裝置或手段，以調整沿義肢伸直方向及義肢曲方向的緩衝作用。控制單元宜具有一相關的緩衝特性曲線，因此當步行速度提高，能量位準也對應地較高時，步伐長度的變大可配合自然的步態。
控制單元宜整合在髖關節中，俾造成一緊密的構造方式，且宜較有可調整的閥或阻力，俾能改變緩衝特性線。
為了造成特別自然的步態，故設有調整裝置及手段，以調整伸直及彎曲時緩衝作用，在伸直時緩衝作用較高，此緩衝作用可調整使患者的骨盆在腳尖踮起時近乎水平留在義肢上。在足跟衝擊後突然伸直的情事可避免。如此，患者可在該義膝關節伸直時，將對立側的腿舉起並擺動。緩衝作用的程度可調整，因此可各依個別的希望作較快或較慢的伸直。如果需要較高安全性，則伸直作用可調整較快發生，但如果希望較大舒適性及自然的步行，則緩衝程 度可調高到使末端止擋作用在義肢舉起前不久才發生。
對於彎曲運動，可經由該調整裝置或手段定義一第一運動部段，在此部段中設有緩衝作用或只有很小的緩衝作用。在第二運動部段中，緩衝作用上升，且宜為漸進地上升，直到一確定的界限值為止，此界限值可依義肢使用者的生物計量資料及其意願調整。在一隨後的第三運動部段中，此緩衝作用恆定地保持在第二運動部段的終位準，並確保足跟穩定踏地的作用，而無另外之失控的髖彎曲作用。彎曲角度，以及各運動部段的長度可調整，因此可各依個別的意願而定，將該幾無緩衝的第一運動部段延長或縮短。對應於此，該具有上升之緩衝特性曲線第二運動部段，其緩衝特性線的上升斜度可變，舉例而言，如果義肢使用者對應穩定性有高要求，則將步伐長度縮短。另方面，各區域也可選設成能作較大的步伐長度，俾將好動的義肢使用者的需求而列入考慮。
此髖關節義肢可設有一能量儲存單元，當義腿在髖關節中伸直時，它將能量儲存，並至少部分地釋出到義腿以幫助彎曲運動。所用之能量儲存單元為彈簧元件，特別是塑膠彈簧元件、鋼彈簧或碳纖彈簧或其他具有相關彈性的材料。
本發明之用於控制具有至少一緩衝單元的髖關節義肢以將義腿的彎曲及伸直運緩衝的方法中，該伸直運動的緩衝作用調整成得當在正常的步行模型時對立側的腿已舉起時，尚未達到「伸直止擋部」。如此，可將各義肢裝配者 的意願列入考慮並使髖關節義肢配合各步態。如不用此方式(或除了此方式外同時另外)也可將控制方式做成在第一運動部段中，彎曲作用不受緩衝，因此可造成彎曲而不會有較高的運動阻力，因此，步伐長度可根據彎曲角度調整。在第二運動部段，緩衝作用升高，可為性或進展性者，然後在第三運動部段保持恆定在一終位準，此終位準相當於第二運動部段的緩衝終位準，因此，站立階段緩衝作用的控制作用可和擺動階段緩衝作用的控制作用組合實施或分別實施，俾能使運動配合自然的步態。
本發明的另一特點中，係測量義腿彎曲角度、運動方向、義腿彎曲速度及/或作用到義腿上的力量，當做緩衝單元的控制參數。如此，依所測的控制參數而定，在各所要的程度中自動使緩衝作用或緩衝特性線配合。在此，控制參數經由感測器求得，並送到一電子分析單元，該單元根據所求的值將緩衝單元(例如閥)經由動作器作調整。
以下利用圖式詳細說明本發明一實施例。
圖1中顯示一髖關節義肢(1)的立體部分剖面圖，具有一上部(2)及一部分切開的下部(3)，它們經由一前連桿(4)及一後連桿(5)互相樞接。在上部(2)上有一個上接頭(21)以固定在一義肢框或類似物上。上部(2)經由一轉軸(25)與後連桿(5)樞接。上部(2)經由一球關節(24)與上述桿(4)樞接。前連桿(4)與下部(3)的一下球關節(34)連接，而後連桿(5)的下轉軸(35)支承在下部(3)上。
在前連桿(4)上形成一軸承位置以供活塞桿(62)支承，它朝向關節內部，以及朝向後連桿(5)，活塞桿(62)支承成了繞一球關節(46)樞轉的方式。由於下球關節(34)距活塞桿(62)的球關節(46)的距離，在前連桿(4)繞下球關節(34)樞轉時，除了相對於活塞桿(62)轉動外，在活塞桿(62)上還有移動，因此活塞桿依前連桿(4)的旋轉方向而定來回運動。
活塞桿(62)突伸到下部(3)中，且在該處被一控制單元(6)容納，該控制單元(6)支承在下部(3)中，可繞樞轉軸(63)轉動。有一下接頭(31)固定在下部(3)的下端上，以與一義腿連接。
控制單元(6)以可繞一樞轉軸(63)運動的方式保持在下部(3)中。控制單元(6)的樞轉軸(63)位在控制單元(6)的下端且防止在活塞[它在控制單元(6)內在活塞桿(62)上導進]側傾(Verkanten)，該側傾情事係在控制單元(6)作剛性支承的場合可能會由於垂直於活塞桿對準方向的運動分量而發生。這種垂直於活塞桿(62)的第二運動分量係由於繞前連桿(4)下關節(34)的樞轉運動以及該活塞桿(62)的樞轉軸(46)如此所作的圓部段運動而造成。
圖2顯示髖關節義肢(1)的整體剖視圖，圖3顯示該髖關節義肢(1)在一略彎曲的位置的放大詳圖，其中活塞(8)設在該缸室[它由缸壁(9)形成]上端上，在圖3中可看到孔(92)，它們設在槽(91)中，沿周圍方向互相錯開對準，這些孔可對準回授通道(94)，最下方的槽(91)一直與一環形通道(95)連接，且形成最小的液壓回流，這股最 起碼的液壓回流經常都能確保。如此，緩衝作用恆定地保持在一終位準。由於流經該二孔(92)的油壓液有較大的回流量，故一直到抵達一槽(91)[它同樣經一孔(92)與回授通道(94)連接]為止都能確保有對應地減少的緩衝位準。如果活塞(8)到達孔(92)[它與回授通道(94)相通]則該孔接著封閉。因此造成此第二區域之上升緩衝特性曲線。利用控制單元(6)中的這種可調整的緩衝作用，可控制髖關節中的伸直運動。利用一彈簧元件(7)的設置以及彎曲運動中緩衝作用的可調整性，可將步伐長度調整。
控制單元(6)係一分別設計且支承成可樞轉方式的油壓緩衝器單元，它整合設在髖關節(1)的下部(3)中。該控制或緩衝單元(6)也同樣可另類方式設置在髖關節(1)的另一位置，由於閥(64)(65)可由外探及，故各緩衝器特性線及運動部段可個別調整。這點由於孔(92)的設置可調整，因此特別可行。
控制單元(6)的功能方式在圖3放大圖可最清楚看出。活塞(8)固定在活塞桿(62)下端。缸內壁(9)設計成可轉動的方式支承在控制單元(6)內，且具有槽(91)。各槽(91)有一與此相關的開口(92)，該開口可利用一工具將缸壁(91)轉動旋轉[該工具下端嵌入一凹隙(93)中，例如嵌入一槽孔或一內六角形]直到孔(92)與一條垂直相向的回授通道(94)對準為止。藉著轉動缸壁(91)決定那個孔(92)與回授通道(94)對準及開放，以及活塞(8)可在彎曲時自由運動一直到那條槽(91)為止。如果髖關節義肢(1)彎曲，則活塞桿(62)向下移；如果 髖關節伸直，則活塞(8)對應地向上移動。凹隙(93)可由外經由一「入門開口」而得其門而入而探及、因此可依缸壁(9)位置以及各與回授通道(94)對準的孔(92)而定，而調整彎曲角度。
一條槽可銑入活塞(8)中，在達到槽(91)後，該槽在缸壁中，造成緩衝作用繼續上升。在該活塞槽完全移行到缸壁槽(91)前方之後，則該缸壁槽造成高度之緩衝作用，這種緩衝作用可用一伸展閥(64)調整。
伸直作用利用一種恆定的或略上升的緩衝作用減少，此緩衝作用可用油壓裝置的第二閥(65)調整。
因此控制單元(6)設計成一油壓緩衝器的形式，該緩衝器具有進展性的緩衝特性線，且可將髖關節中的彎曲運動及伸直運動緩衝，還可經由閥(64)(65)用機械方式控制彎曲角度及伸直運動。一直到達孔(92)[它與回授通道(94)對齊]為止，可以或只存在著一最小起碼的緩衝作用，而從達到缸型槽(91)的活塞(8)起，緩衝作用增加。從達到孔以及孔完全封閉起，利用孔(92)在最後的槽(91)造成高度緩衝作用，該緩衝作用一直到彎曲運動終了為止，一直保持恆定。在伸直時，油經過一上孔(92)(此圖未示)進入上槽(91)中，其中緩衝特性線可經由閥(65)或一節流閥調整。
圖4顯示髖關節義肢(1)在一彎曲位置。在此圖中可看出，該活塞桿(62)的球關節(46)同時構成彈簧元件(7)的一樞接點，該彈簧元件的下端設在下部(3)一樞轉軸(73)上。在髖關節義肢(1)的彎曲位置時，該彈簧元件(7)(它特別可設計成 一塑膠彈簧或其他彈性帶的形式)幾乎不能再拉伸，因為在伸直位置時儲存在彈簧元件(7)中的全部能量已釋出到下部(3)及義腿(圖未示)。彈簧元件(7)用以下方式幫助髖關節義肢(1)的彎曲運動：它將固定在前連桿(4)上的活塞桿(62)的球關節(46)向下朝下部(3)的方向施力。
圖5中顯示髖關節義肢(1)的伸直位置，其位置大致相當於圖1所示者。其中該彈簧元件(7)作最大伸直且含有對應地的能量，因為前連桿(4)上的上樞接點(46)距彈簧元件(7)的下樞接軸(73)有最大距離。在此彈簧單元(7)(它也可設計成傳統拉伸簧彈簧形式)中，當義腿在髖關節中伸直時，如此所耗費的能量就儲存起來，且當彎曲運動可至少部分地釋出到義腿。
基本上，該控制或緩衝單元不但可設在髖關節義肢(1)的圖示位置以外地點，也可在其他的髖關節義肢的設計(例如在一種單軸式髖關節)設置。同樣地，該控制單元的功能方式如有必要也可逆轉。其方法係在彎曲運動的使活塞移出而在伸直連動時移入。
在圖6~圖9以示意方式顯示緩衝裝置，它具有活塞桿(62)、活塞(8)、油壓缸(9)、可調整的彎曲閥(64)及可調整的伸直閥(65)，可調整的閥(64)(65)的作用呈節流位置的形式，髖關節的緩衝作用可經由該位置調整，油壓缸(9)中的槽(91)在圖中未示。下孔(92)造成接到回授通道(94)的通路，與孔(92)相關的雙箭頭表示可垂直調整性以及彎曲角度的可調整性，而不必使彎曲閥(64)作用。
在圖6中，由於義腿的彎曲運動，活塞(8)向下運動。如此，油壓液流經該可垂直調整的孔(92)而未受大的阻力(經由該孔可調整步伐長度)，並經一個垂直調定的上孔(92)流回到缸(9)的上部分室中。一止回閥(92)可設在回授通道(94)中，它在彎曲運動可使油壓液流入上部分室中，但在伸直運動時防止回流。
圖7中所示的狀況中，活塞(8)達到下孔(92)，且超過下孔。在達到下孔(92)後，油壓液流經由回流通道(94)分開的連接通道(96)流到閥(64)(65)，在達到下孔(92)前以及關閉前，由於在連接通道(96)中的流阻較大，且由於其中有閥(64)(65)(97)，故幾乎沒有油壓液會流經該處過去，在該可垂直調整的孔(92)關閉後，油壓液只被經連接通道(96)，利用彎曲閥(64)(它將髖關節撓曲運動緩衝)使緩衝力量提高，因此緩衝特性線上升。伸直閥(65)並無油流過，因為並聯一旁路，它具有一止回閥(97)，其流阻較小。
如果此刻開始伸直，則如圖8所示，則活塞(8)向上移動。然後伸直運動經由伸直閥(65)緩衝，這點和油壓液究竟流經上孔或下孔(92)過去無關。箭頭表示油壓液流動方向，回流通道(94)中的止回閥(97)確保全部油壓液流經伸直閥(65)。彎曲閥(64)有一旁路，它具有一止回閥(97)，且對於伸直運動中的緩衝特性線沒有影響。
圖10中顯示緩衝力對彎曲角度φ坐標圖。其中顯示在彎曲時的不同緩衝階段及作用力。在第一運動部段A中，緩衝力量FD 小得可忽略，且由系統固有的緩衝因素構成， 例如在軸承位置的摩擦阻力或該油壓液之始終存在的油阻，在第一運動部段A中並未造成所要的緩衝作用，在一第二運動部段B中，緩衝作用以及克服的緩衝力升高，在圖文之例中，係呈線性升高，而且升高到一終位準，此位準在第三運動部段C中達到並保持在該值，這種緩衝力曲線可藉由對應的緩衝元件或流阻作配線而達成，如果在彎曲運動，髖關節伸直，則伸直運動的緩衝作用可調整成使用當在正常的步行模型時(亦即在正常的行走速度時)相反側的腿已舉起時，仍未達到最大伸直或伸直止擋部。
(1)‧‧‧髖關節義肢
(2)‧‧‧上部
(3)‧‧‧下部
(4)‧‧‧前連桿
(5)‧‧‧後連桿
(6)‧‧‧控制單元
(7)‧‧‧彈簧元件
(8)‧‧‧活塞
(9)‧‧‧缸壁
(21)‧‧‧上接頭
(24)‧‧‧球關節
(25)‧‧‧轉軸
(31)‧‧‧下接頭
(34)‧‧‧下球關節
(46)‧‧‧球關節
(62)‧‧‧活塞桿
(63)‧‧‧樞轉軸
(64)(65)‧‧‧閥
(73)‧‧‧樞轉軸
(91)‧‧‧槽
(92)‧‧‧孔
(93)‧‧‧凹隙
(94)‧‧‧回授通道
(95)‧‧‧環形通道
(96)‧‧‧連接通道
(97)‧‧‧止回閥
圖1係一髖關節義肢的立體部分剖面圖，圖2係一髖關節義肢在略彎曲時的剖面圖，圖3係圖2的詳細圖，圖4係一髖關節義肢在彎曲位置的側視圖，圖5係一髖關節義肢在伸直位置的示圖，圖6~圖9係一髖關節油壓裝置的管線圖，圖10係一擺動階段控制作用的緩衝力量坐標圖。
(1)‧‧‧髖關節義肢
(2)‧‧‧上部
(3)‧‧‧下部
(4)‧‧‧前連桿
(5)‧‧‧後連桿
(6)‧‧‧控制單元
(21)‧‧‧上接頭
(24)‧‧‧球關節
(25)‧‧‧轉軸
(34)‧‧‧下球關節
(46)‧‧‧球關節
(62)‧‧‧活塞桿
(63)‧‧‧樞轉軸
(64)(65)‧‧‧閥

Claims (10)

  1. 一種髖關節義肢，具有接頭手段以固定在一上固定裝置上及在一個接在髖關節義肢上的義腿上，其中，設有一控制單元(6)以控制在髖關節中的伸直運動及步伐長度，該控制單元(6)至少有一緩衝裝置(8)(64)(65)(91)(92)(94)以將髖關節中的彎曲及伸直運動緩衝，其特徵在：在彎曲時，彎曲過程的第一運動部段不作緩衝，而在彎曲過程第二運動部段時，緩衝作用增大，且在彎曲過程第三運動部段時，緩衝作用保持恆定在第二運動部段的終位準。
  2. 如申請專利範圍第1項之髖關節義肢，其中：該控制單元(6)設計成油壓緩衝器形式。
  3. 如申請專利範圍第1或第2項之髖關節義肢，其中：該控制單元(6)有一進展性的緩衝特性線。
  4. 如申請專利範圍第1或第2項之髖關節義肢，其中：該控制單元(6)整合在髖關節義肢。
  5. 如申請專利範圍第1項之髖關節義肢，其中：該緩衝特性線可利用可調整閥(64)(65)或阻力而改變。
  6. 如申請專利範圍第1或第2項之髖關節義肢，其中：在伸直時緩衝作用為恆定。
  7. 如申請專利範圍第1或第2項之髖關節義肢，其中：設有一能量儲存單元，它在義腿在髖關節中伸直時將能量儲存，且將該能量至少部分地釋出到義足以幫助彎曲 運動。
  8. 如申請專利範圍第7項之髖關節義肢，其中：設有彈簧元件(7)特別是塑膠彈簧元件，當作能量儲存單元。
  9. 一種用於控制一髖關節義肢的方法，該義肢具有至少一緩衝單元以將一義腿的彎曲及伸直運動緩衝，其特徵在：該伸直運動的緩衝作用調整成使得當在一正常步行模型時，相反側的腿已舉起時尚未達到伸直止擋部，且在第一運動步段時彎曲作用未受緩衝，而在第二運動部段時，緩衝作用增大，而在第三運部段時，緩衝作用保持恆定在第二運動部段的終位準。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中：計算該義腿的彎曲角度，運動方向及速度及/或作用到義腿上的力量，當作控制參數，並依測量之控制參數而定自動地配合緩衝作用。
TW096106372A 2006-02-27 2007-02-26 髖關節義肢 TWI383784B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006009510A DE102006009510A1 (de) 2006-02-27 2006-02-27 Hüftgelenkprothese

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200800124A TW200800124A (en) 2008-01-01
TWI383784B true TWI383784B (zh) 2013-02-01

Family

ID=38326792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096106372A TWI383784B (zh) 2006-02-27 2007-02-26 髖關節義肢

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7963998B2 (zh)
EP (1) EP1988858B1 (zh)
JP (1) JP4960390B2 (zh)
CN (1) CN101389291B (zh)
AT (1) ATE546112T1 (zh)
BR (1) BRPI0708225A2 (zh)
DE (1) DE102006009510A1 (zh)
RU (1) RU2392904C2 (zh)
TW (1) TWI383784B (zh)
WO (1) WO2007095933A2 (zh)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2673399C (en) 2007-01-05 2017-08-29 Victhom Human Bionics, Inc. Joint actuation mechanism for a prosthetic and/or orthotic device having a compliant transmission
CA2676067C (en) 2007-01-19 2017-06-20 Victhom Human Bionics, Inc. Reactive layer control system for prosthetic and orthotic devices
US10842653B2 (en) 2007-09-19 2020-11-24 Ability Dynamics, Llc Vacuum system for a prosthetic foot
WO2009120637A1 (en) 2008-03-24 2009-10-01 Ossur Hf Transfemoral prosthetic systems and methods for operating the same
GB0819554D0 (en) * 2008-10-27 2008-12-03 Orthomobility Ltd A prosthetic hydraulic joint
DE102008058604B4 (de) * 2008-11-20 2024-06-27 Friedrich-Schiller-Universität Jena Vorrichtung zur Nachbildung des Bewegungsverhaltens eines natürlichen Muskels
DE102009056074A1 (de) 2009-11-30 2011-07-07 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, 30167 Knieexartikulationsprothese
US9060884B2 (en) 2011-05-03 2015-06-23 Victhom Human Bionics Inc. Impedance simulating motion controller for orthotic and prosthetic applications
US9028559B2 (en) 2011-09-26 2015-05-12 össur hf Frictionless vertical suspension mechanism for prosthetic feet
US10543109B2 (en) 2011-11-11 2020-01-28 Össur Iceland Ehf Prosthetic device and method with compliant linking member and actuating linking member
US9532877B2 (en) 2011-11-11 2017-01-03 Springactive, Inc. Robotic device and method of using a parallel mechanism
US9044346B2 (en) 2012-03-29 2015-06-02 össur hf Powered prosthetic hip joint
US9308094B2 (en) * 2012-05-14 2016-04-12 Moximed, Inc. Active and passive devices for redistributing forces for the medial and lateral knee
DE102012013140A1 (de) 2012-07-03 2014-01-09 Otto Bock Healthcare Gmbh Verfahren zur Steuerung einer orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung und orthopädietechnische Gelenkeinrichtung
EP2879623B1 (en) 2012-08-01 2019-11-27 Ossur Hf Prosthetic ankle module
JP5709237B2 (ja) * 2012-08-30 2015-04-30 ナブテスコ株式会社 密閉型義足
WO2014133975A1 (en) 2013-02-26 2014-09-04 össur hf Prosthetic foot with enhanced stability and elastic energy return
US9028557B2 (en) 2013-03-14 2015-05-12 Freedom Innovations, Llc Prosthetic with voice coil valve
WO2014159114A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 össur hf Prosthetic ankle: a method of controlling based on adaptation to speed
US9763809B2 (en) 2013-08-27 2017-09-19 Freedom Innovations, Llc Microprocessor controlled prosthetic ankle system for footwear and terrain adaptation
CN106456339B (zh) 2014-04-11 2020-02-07 奥索有限责任公司 具有可去除柔性构件的义肢脚
DE102015106389B4 (de) * 2015-04-24 2016-11-10 Otto Bock Healthcare Products Gmbh Verfahren zur Steuerung eines künstlichen Kniegelenkes
DE102015106384B4 (de) * 2015-04-24 2017-09-07 Otto Bock Healthcare Products Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Dämpfungsveränderung bei einem künstlichen Gelenk
DE102015107783A1 (de) * 2015-05-18 2016-11-24 Inventus Engineering Gmbh Prothesen- oder Exoskelettkomponente, Prothesen- oder Exoskelett und Verfahren
USD844485S1 (en) * 2016-03-21 2019-04-02 Kamal Siegel Figurine leg and foot
BR112019017411B1 (pt) 2017-03-02 2023-12-19 Proteor Usa Llc Prótese de joelho com sistema hidráulico de retificação
DE102017126396B4 (de) 2017-11-10 2020-02-06 Otto Bock Healthcare Products Gmbh Federeinrichtung und Hydraulikaktuator
DE102019124545B3 (de) * 2019-09-12 2021-03-11 Otto Bock Healthcare Products Gmbh Hydraulikaktuator für Orthesen oder Prothesen und orthopädietechnische Einrichtung
CN111110411A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 上海理工大学 一种动力髋关节假肢控制系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4051558A (en) * 1976-06-30 1977-10-04 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Mechanical energy storage device for hip disarticulation
US5904721A (en) * 1995-06-09 1999-05-18 Proteval Prosthetic component with pneumatic device for knee articulation
WO2001017466A2 (en) * 1999-09-06 2001-03-15 Chas. A. Blatchford & Sons Limited A lower limb prosthesis
TW537892B (en) * 1999-11-15 2003-06-21 Nabco Ltd Air-cylinder apparatus for prosthetic limb

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3090964A (en) * 1962-02-15 1963-05-28 Univ Northwestern Hip joint
US4215441A (en) * 1979-02-12 1980-08-05 Thomas Haslam Prosthetic hip
DE9320853U1 (de) 1993-11-15 1995-03-16 Bock Orthopaed Ind Prothesengelenk
DE4338946C1 (de) * 1993-11-15 1995-05-24 Bock Orthopaed Ind Prothesengelenk
AU3505295A (en) * 1994-09-09 1996-03-27 University Of Toledo, The Improved knee joint mechanism for knee disarticulation prosthesis
DE19935203C1 (de) * 1999-07-27 2001-01-25 Bock Orthopaed Ind Hüftgelenk für ein Kunstbein
FI110159B (fi) * 1999-12-17 2002-12-13 Respecta Oy Alaraajaproteesi

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4051558A (en) * 1976-06-30 1977-10-04 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Mechanical energy storage device for hip disarticulation
US5904721A (en) * 1995-06-09 1999-05-18 Proteval Prosthetic component with pneumatic device for knee articulation
WO2001017466A2 (en) * 1999-09-06 2001-03-15 Chas. A. Blatchford & Sons Limited A lower limb prosthesis
TW537892B (en) * 1999-11-15 2003-06-21 Nabco Ltd Air-cylinder apparatus for prosthetic limb

Also Published As

Publication number Publication date
JP4960390B2 (ja) 2012-06-27
WO2007095933A3 (de) 2007-11-22
JP2009528077A (ja) 2009-08-06
US20090192625A1 (en) 2009-07-30
BRPI0708225A2 (pt) 2011-05-17
ATE546112T1 (de) 2012-03-15
EP1988858A2 (de) 2008-11-12
WO2007095933A8 (de) 2008-08-28
CN101389291B (zh) 2011-04-20
RU2008136581A (ru) 2010-04-10
EP1988858B1 (de) 2012-02-22
CN101389291A (zh) 2009-03-18
RU2392904C2 (ru) 2010-06-27
WO2007095933A2 (de) 2007-08-30
US7963998B2 (en) 2011-06-21
DE102006009510A1 (de) 2007-09-06
TW200800124A (en) 2008-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI383784B (zh) 髖關節義肢
US7618463B2 (en) Energy returning prosthetic joint
US11576795B2 (en) Prosthetic ankle and method of controlling same based on decreased loads
US20200206000A1 (en) Orthopedic knee joint and method for controlling an orthopedic knee joint
RU2352297C2 (ru) Искусственная стопа
TWI477264B (zh) 具有緩降功能的膝關節義肢
US9066819B2 (en) Combined active and passive leg prosthesis system and a method for performing a movement with such a system
TWI412351B (zh) 義足
US7942935B2 (en) Device and system for prosthetic knees and ankles
US10335291B2 (en) Hydraulic system for a knee-ankle assembly controlled by a microprocessor
TWI551278B (zh) 用於控制人工矯正體式或修復體式關節的裝置與方法（四）
EP2762109B1 (en) Hydraulic prosthetic ankle
US11963891B2 (en) Prosthetic joint with a mechanical response system to position and rate of change
JP7113893B2 (ja) 整形外科用関節
JP2018516635A (ja) 人工膝関節における立脚期緩衝の制御方法
US10702403B2 (en) Prosthetic joint
KR101190416B1 (ko) 의족
JP2006326185A (ja) 足関節装具
JP4571699B2 (ja) 義足装置