UA74988C2

UA74988C2 - Orthopedic hinge

Info

Publication number: UA74988C2
Application number: UA20041008428A
Authority: UA
Inventors: Oleksii Oleksandrovych Sazanov; Oleksii Hryhorovych Skrypka; Oksana Mykolaivna Lytvynenko; Yevhen Andriiovych Yarovyi; Viacheslav Mykolaiovyc Semchuk; Vitalii Semenovych Zarudnyi
Original assignee: Ukrainian Res Inst Prosthet
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2006-02-15

Abstract

The orthopedic hinge relates to the medical devices, in particular to the fields of prosthesis and orthesis making and may be used in manufacturing prostheses for the disabled persons upon amputation of higher limbs as well as in manufacturing ortheses for the patients with the defects of higher or lower limbs. The orthopedic hinge comprises the body with the longitudinal square-topped groove and the cover. Inside, the spring-loaded stop-rod and the cam are installed with the attached tie-rod. The device also comprises the spring-loaded catch mounted axially, the spring-loaded ratchet rail mounted onto the stop-rod, and the retaining pin attached to the gear segment.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до медичної техніки, точніше до протезування та ортезування, і може бути використаний 2 при виготовленні протезів для інвалідів з ампутаціями верхніх кінцівок або при виготовленні ортезів для пацієнтів з вадами верхніх чи нижніх кінцівок.The invention relates to medical technology, more precisely to prosthetics and orthotics, and can be used 2 in the manufacture of prostheses for disabled people with amputations of the upper limbs or in the manufacture of orthoses for patients with defects of the upper or lower limbs.

Відомий ортопедичний шарнір по патенту ОБ Мо 5 772 619, 1998р., який включає дві шини з закругленими кінцями, на одній з них виконані радіально розміщені отвори. Між шинами встановлена деталь з радіально розміщеними отворами. В отвори встановлені стопорні гвинти для фіксації кутового переміщення шин. Шини 70 з'єднані між собою за допомогою осі.A well-known orthopedic hinge according to the patent OB Mo 5 772 619, 1998, which includes two tires with rounded ends, one of them has radially placed holes. A part with radially placed holes is installed between the tires. Locking screws are installed in the holes to fix the angular movement of the tires. Tires 70 are connected to each other by means of an axis.

Недоліки його полягають в необхідності сторонньої допомоги при переустановленні стопорних гвинтів, що необхідно для регулювання кутів рухливості ліктьового суглобу.Its disadvantages are the need for outside help when reinstalling the locking screws, which is necessary to adjust the angles of mobility of the elbow joint.

Відомий також ортопедичний шарнір по авт. св. ЗО Мо 1732968,1992 р., що використовується в протезі передпліччя. Шарнір включає дві шини, які шарнірно з допомогою осі з'єднані між собою та приєднані відповідно 79 до гільз передпліччя та плеча, підпружинений двуплечий важіль з обмежувачем розгинання, храпове колесо, встановлене на осі шарніру.Orthopedic hinge according to author is also known. St. ZO Mo 1732968, 1992, used in forearm prosthesis. The hinge includes two tires that are hinged with the help of an axis and connected respectively 79 to the sleeves of the forearm and shoulder, a spring-loaded two-armed lever with an extension limiter, a ratchet wheel installed on the axis of the hinge.

Цей ортопедичний шарнір прийнято за прототип.This orthopedic joint is accepted as a prototype.

Недоліки цього ортопедичного шарніру полягають в неестетичності його конструкції через необхідність розміщення ліктьового шарніру нижче місця розташування ліктьового суглобу, у складності використовування його в протезах на верхні кінцівки з вилущеннями в ліктьовому суглобі, з довгими куксами плеча, з контрактурами та тугорухомістю в ліктьових суглобах, через необхідність виконання керування шарніром з допомогою кукси, яка при контрактурах в багатьох випадках позбавляє або обмежує можливості пацієнта у виконанні рухів в ліктьовому суглобі.The disadvantages of this orthopedic joint are the unaesthetic design due to the need to place the elbow joint below the location of the elbow joint, the difficulty of using it in prostheses for upper limbs with exfoliation in the elbow joint, with long stumps of the shoulder, with contractures and stiffness in the elbow joints, due to the need performing joint management with the help of a stump, which in many cases deprives or limits the patient's ability to perform movements in the elbow joint in case of contractures.

Технічною задачею винаходу являється забезпечення функціональності в протезах на довгу куксу плеча, при с вилущенні в ліктьовому суглобі, при короткій культі передпліччя з тугорухомістю в ліктьовому суглобі, або в Ге) ортезах на верхні кінцівки при розробці контрактур та тугорухомості в ліктьовому суглобі.The technical task of the invention is to provide functionality in prostheses for the long stump of the shoulder, in case of dislocation in the elbow joint, in case of a short stump of the forearm with stiff mobility in the elbow joint, or in orthoses for the upper limbs when developing contractures and stiff mobility in the elbow joint.

Ця задача вирішена тим, що в ортопедичному шарнірі, який включає підпружинений стопорний стержень (в оригіналі короткий кінець двуплечого важеля), обмежуючий штифт (в оригіналі обмежувач розгинання), округлий зубчатий сектор (в оригіналі храпове колесо), встановлений на першій осі, відмінністю є те, що в нього со введено корпус з поздовжнім П-подібним пазом та кришкою. На другій осі, закріпленій на корпусі, встановлена о собачка, на якій розміщена перша пружинка. В поздовжньому П-подібному пазі корпусу з можливістю переміщення встановлені кулачок з другою пружинкою, до якого прикріплена тяга, та підпружинений стопорний о стержень. На стопорному стержні на третій осі встановлена храпова рейка з третьою пружинкою. Обмежуючий «ф штифт закріплено на зубчатому секторі, а перша вісь - на корпусі.This problem is solved by the fact that in the orthopedic joint, which includes a spring-loaded locking rod (originally the short end of a double-arm lever), a limiting pin (originally an extension limiter), a rounded toothed sector (originally a ratchet wheel), mounted on the first axis, the difference is the fact that it has a case with a longitudinal U-shaped groove and a cover. On the second axis, fixed to the body, there is a dog on which the first spring is placed. In the longitudinal U-shaped groove of the housing with the possibility of movement, a cam with a second spring is installed, to which the rod is attached, and a spring-loaded stopper on the rod. A ratchet rail with a third spring is installed on the locking rod on the third axis. The limiting "f" pin is fixed on the toothed sector, and the first axis - on the body.

Зо Використання корпуса з поздовжнім П-подібним пазом та кришкою дозволяє компактно розташувати - механізм та захистити його та тканини одягу при виконанні кутових рухів в ліктьових шарнірах протезів або ортезів. Використання підпружинених собачки, кулачка та храпової рейки дозволяє виконувати керування шарніром з допомогою зусиль корпусу пацієнта на тягу, що заміняє кутові рухи куксою (прототип), які в « багатьох випадках при тяжких патологіях виявляються важкими для інваліда при використанні цих рухів для З 70 керування механізмом. с Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому зображено:З The use of a case with a longitudinal U-shaped groove and a cover allows you to compactly place the mechanism and protect it and clothing fabrics when performing angular movements in the elbow joints of prostheses or orthoses. The use of a spring-loaded dog, a cam and a ratchet rail allows you to control the hinge with the help of the patient's body's traction, which replaces angular movements with a stump (prototype), which in many cases with severe pathologies are difficult for a disabled person when using these movements to control the mechanism. . c The essence of the invention is explained by the drawing, which shows:

Із» фіг. 1 - ортопедичний шарнір, загальний вигляд; фіг. 2 - ортопедичний шарнір, вигляд збоку; фіг. З - ортопедичний шарнір, в зафіксованому стані; фіг. 4 - ортопедичний шарнір, в розфіксованому стані. і Ортопедичний шарнір виконано у вигляді корпуса 1 з поздовжнім П-подібним пазом. На корпусі 1 закріплена «» перша вісь 2, на якій з можливістю кутових переміщень встановлено зубчатий округлий сектор 3. На зубчатому секторі З встановлено обмежуючий штифт 4. На другій осі 5, закріпленій на корпусі 1, встановлена собачка 6, о на якій розміщена перша пружинка 7. В поздовжньому П-подібному пазі корпуса 1 з можливістю переміщення о 20 вздовж корпуса встановлені підпружинений з допомогою пружинки 8 стопорний стержень 9 та кулачок 10 з другою пружинкою 11, до якого прикріплена тяга 12. На стопорному стержні 9 на третій осі 13 встановлена со храпова рейка 14 з третьою пружинкою 15. Корпус 1 закривається кришкою 16, в якій виконано паз для обмежуючого штифта 4. На зубчатому секторі З та кришці 16 виконані відповідно різьбові отвори 17,18, за допомогою яких ортопедичний шарнір приєднують до несучих елементів протеза або ортеза верхньої кінцівки і 25 використовують його як ліктьовий шарнір.From" fig. 1 - orthopedic joint, general view; fig. 2 - orthopedic joint, side view; fig. C - orthopedic joint, in a fixed state; fig. 4 - orthopedic hinge, in the fixed state. and Orthopedic joint is made in the form of a body 1 with a longitudinal U-shaped groove. The first axis 2 is fixed on the housing 1, on which a toothed rounded sector 3 is installed with the possibility of angular movements. A limiting pin 4 is installed on the toothed sector Z. On the second axis 5, fixed on the housing 1, a dog 6 is installed, on which the first spring 7. In the longitudinal U-shaped groove of the housing 1 with the possibility of movement by 20 along the housing, a locking rod 9, spring-loaded with the help of a spring 8, and a cam 10 with a second spring 11, to which a rod 12 is attached, are installed. On the locking rod 9, the third axis 13 is installed with a ratchet rail 14 with a third spring 15. The body 1 is closed by a cover 16, in which a groove for a limiting pin 4 is made. On the toothed sector З and cover 16, respectively, threaded holes 17, 18 are made, with the help of which the orthopedic hinge is connected to the supporting elements of the prosthesis or orthosis of the upper limb and 25 use it as an elbow joint.

ГФ) Ортопедичний шарнір працює наступним чином.GF) Orthopedic joint works as follows.

Для розфіксації ортопедичного шарніра здійснюється натягування тяги 12. При визначеному зусиллі кулачок о 10 переміщується в поздовжньому П-подібному пазі корпуса 1 та діє на нижній виступ храпової рейки 14, яка, передаючи це зусилля на стопорний стержень 9, виводить його із зачеплення з зубчатим сектором 3. Стопорний бо стержень 9 піднімається за допомогою кулачка 10 до того часу, поки собачка 6 під дією першої пружинки 7 не зайде за верхній виступ храпової рейки 14 та не пройде їх зчеплення. Кулачок 10 при зніманні зусилля з тяги 12 під дією третьої пружинки 11 повертається у вихідне положення, а стопорний стержень 9 виводиться із зачеплення з зубчатим сектором шини 3. Храпова рейка 14 під дією собачки б та першої пружинки 7 повертається навкруг третьої вісі 13 таким, чином, що її нижній виступ не перешкоджає переміщенню кулачка 10 бо (фіг. 4). В такому положенні зубчатий сектор З вільно обертається на першій осі 2 відносно корпуса 1 та реалізує діапазон кутових рухів, обмежений стопорним штифтом 4. Це дозволяє виконувати кутові рухи в ліктьовому шарнірі протезів верхніх кінцівок на довгі кукси плеча, при вилущенні в ліктьовому суглобі або при коротких куксах передпліччя, тобто у випадках особливо складних для протезування. При використанні Ортопедичного шарніру в ортезах на верхні кінцівки конструкція забезпечує можливість виконання тренувальних рухів для розробки контрактур ліктьового суглоба в заданому кутовому діапазоні з поступовим збільшенням цього діапазону по мірі тренованості, що допомагає лікувати тугорухомість в ліктьовому суглобі.To unfix the orthopedic joint, tensioning of the rod 12 is carried out. With a certain effort, the cam 10 moves in the longitudinal U-shaped groove of the housing 1 and acts on the lower protrusion of the ratchet rail 14, which, transmitting this force to the locking rod 9, brings it out of engagement with the toothed sector 3. The locking rod 9 is raised with the help of the cam 10 until the dog 6, under the action of the first spring 7, goes behind the upper protrusion of the ratchet rail 14 and passes through their coupling. The cam 10 when the force is removed from the traction 12 under the action of the third spring 11 returns to its initial position, and the locking rod 9 is brought out of engagement with the toothed sector of the tire 3. The ratchet rail 14 under the action of the dog b and the first spring 7 turns around the third axis 13 as follows , that its lower projection does not prevent the movement of the cam 10 bo (Fig. 4). In this position, the toothed sector Z rotates freely on the first axis 2 relative to the body 1 and realizes the range of angular movements limited by the locking pin 4. This allows performing angular movements in the elbow joint of upper limb prostheses on long stumps of the shoulder, in the case of exfoliation in the elbow joint or in the case of short stumps of the forearm, that is, in cases that are particularly difficult for prosthetics. When using the Orthopedic joint in orthoses for the upper limbs, the design provides the ability to perform training movements for the development of contractures of the elbow joint in a given angular range with a gradual increase in this range as training progresses, which helps to treat stiffness in the elbow joint.

Для фіксації зубчатого сектора З відносно корпуса 1 в вибраному положенні необхідно знову здійснити натягування тяги 12, яка приводить в дію кулачок 10, котрий надавлює на собачку 6, яка, обертаючись кругом /о другої осі 5, піднімає храпову рейку 14 і стопорний стержень 9 до того часу, поки виступ собачки б не вийде із зчеплення з виступом храпової рейки 14, а стопорний стержень 9 під дією пружини 8 увійде в зачеплення із зубчатим сектором 3. При припиненні натягування тяги 12 храпова рейка 14 та кулачок 10 під дією пружин 15 |і 11 повертаються у вихідне, а механізм шарніра може виконувати наступний цикл роботи.To fix the toothed sector C relative to the housing 1 in the selected position, it is necessary to re-tension the rod 12, which activates the cam 10, which presses on the dog 6, which, rotating in a circle /about the second axis 5, raises the ratchet rail 14 and the locking rod 9 to the time until the protrusion of the dog would not come out of engagement with the protrusion of the ratchet rail 14, and the locking rod 9 under the action of the spring 8 would engage with the toothed sector 3. When the tension of the rod 12 is stopped, the ratchet rail 14 and the cam 10 under the action of the springs 15 and 11 return to the original, and the hinge mechanism can perform the next cycle of work.

Ортопедичний шарнір може бути використаний також і в ортезах на нижні кінцівки, наприклад, в якості 7/5 Гомілковостопного шарніра для розробки контрактур в гомілкюовостопних суглобах.The orthopedic joint can also be used in orthoses for the lower limbs, for example, as a 7/5 Ankle joint for the development of contractures in the ankle joints.

Таким чином, ортопедичний шарнір, забезпечуючи можливості фіксації та розфіксації в необхідному положенні кутових переміщень протеза, дозволяє виконувати інваліду необхідні рухи в ліктьовому шарнірі, що особливо важливо в складних для протезування випадках, а саме при довгих куксах плеча, при вилущенні в ліктьовому суглобі або при коротких куксах передпліччя. При використанні ортопедичного шарніру в ортезах на го верхні кінцівки конструкція дозволяє виконувати тренувальні рухи для розробки контрактур та проводити зменшення тугорухомості в ліктьовому суглобі. Компактна конструкція дозволяє використовувати ортопедичний шарнір в протезах та ортезах, приєднуючи його до шин, що підвищує його ергономічні властивості. Все це підвищує рівень соціальне - трудової реабілітації пацієнтів з ампутаціями та патологіями верхніх кінцівок. сThus, the orthopedic joint, providing the possibility of fixation and unfixation in the required position of the angular movements of the prosthesis, allows the disabled person to perform the necessary movements in the elbow joint, which is especially important in cases difficult for prosthetics, namely in case of long stumps of the shoulder, in case of dislocation in the elbow joint or in case of short stumps of the forearm. When using an orthopedic hinge in orthoses for the upper limb, the design allows you to perform training movements to develop contractures and reduce stiffness in the elbow joint. The compact design allows you to use the orthopedic joint in prostheses and orthoses, connecting it to tires, which increases its ergonomic properties. All this increases the level of social and labor rehabilitation of patients with amputations and pathologies of the upper limbs. with

Claims

29 Formula of the invention o Orthopedic joint containing a spring-loaded locking rod, a limiting pin, a rounded toothed sector installed on the first axis, and the second axis, which is distinguished by the fact that it additionally has a body with a so with a longitudinal U-shaped groove and a cover, and on on the second axis, fixed on the body together with the first, a dog is installed on which the first spring is placed, and in the longitudinal U-shaped groove, a cam with a second spring is installed with the possibility of movement 09, to which a rod and a spring-loaded locking rod Fo are attached, while on the locking rod there is a third axis, on which a ratchet rail with a third spring is installed, and a limiting pin is fixed on the toothed sector. "-

- and? -i sh» se) (ee) IR e) ime) 60 b5