WO1998055054A1 - Prothese pour membre inferieur - Google Patents

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WO1998055054A1
WO1998055054A1 PCT/FR1998/001091 FR9801091W WO9855054A1 WO 1998055054 A1 WO1998055054 A1 WO 1998055054A1 FR 9801091 W FR9801091 W FR 9801091W WO 9855054 A1 WO9855054 A1 WO 9855054A1
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axis
male
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Amy Maudon
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Amy Maudon
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    • A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements

Definitions

  • the present invention relates to the field of the lower limb prosthesis of the human body necessary in the event of amputation of one of the legs, above the knee.
  • the present invention relates to a simple mechanical device making it possible to maintain the prosthesis in the running position in the vertical state when the body is in abutment on the amputated limb and to allow this same prosthesis to operate an axial rotation in the direction forward / backward and vice versa when relieved of body weight.
  • prosthesis devices are most often of complex designs implementing compensated mechanical assemblies comprising, among other solutions, a kinematic chain with several elements, a mechanical device the movement of which is controlled by a jack, or by electronic methods using sensors. efforts, etc.
  • Patent 2,521,422 (Chas. A BLATCHFORD and Sons Ltd) describes an alignment coupling device for an artificial leg.
  • This device comprises a coupling member interposed between the upper and lower elements, the lower and upper ends of which each have a convex curvature.
  • Another coupling means has upper and lower faces with a concave curvature so as to correspond to the convex curvatures indicated above. Said ends and the coupling device have openings through which the connecting device passes. This coupling device is controlled by a jack connected to the lower part of the prosthesis.
  • Patent EP 067 23 98 A1 (Otto BOCK ORTHOPADISCHE BESfTZ) describes a pivoting connection applied to the knee joint for a leg amputee consisting of a mechanical chain articulated with several elements in which each of the elements linked together, has a common axis of rotation. These axes of rotation developing parallel to each other.
  • Patent EP 04 39 028 A2 (Otto BOCK ORTHOPADISCHE BESITZ) describes a pivoting connection between two parts of an orthopedic prosthesis or orthosis device, having an initial adjustable joint stability and comprising a kinematic chain with two-dimensional joints having a characteristic of polycentric pivoting constituted by a combination of components of translation and rotation.
  • the functional improvement is obtained by giving at least one articulated element, a structure variable in length under the effect of an external force.
  • the present invention is to allow the realization of an articulated prosthesis lower limb or using simplified means relative to prior art devices.
  • An object of the invention is therefore to provide a leg prosthesis whose axial knee joint can function in a similar fashion to the natural leg, that is to say from the rearward movement towards the front that is effected the hip at each step operated by the individual, during a usual walking movement.
  • the prosthetic leg (Fig. 1) consists in its upper part of an adjustable rod (2) of rigid material at the end of which is fixed a molded sleeve (3) provided with straps, which allows the fixation of the prosthesis on the remaining stump of the amputated limb.
  • the leg prosthesis (Fig. 1) is provided in its lower part with another adjustable rod (4) of rigid material at the end of which is fixed an artificial foot (5) articulated (Fig. 3) axially. compared to the natural movement of walking.
  • the axial knee joint (6) as shown in FIG. 2 is composed, in its upper part of a female yoke (10) of rigid material, pierced at its top with a tapped hole (1 1) allowing the fixing of the upper adjustable rod (2).
  • the axial knee joint (6) comprises a male yoke (12) of rigid material, the narrow part (13) of circular shape is calibrated to move around the same axis in the slot (14 ) of the female yoke (10).
  • the male yoke (12) is secured to the female yoke (10) by means of a through axis (16) the yokes (10 8c 12).
  • This through axis (16) is secured on either side of the female yoke (10) by means of two screws (17).
  • the through axis (16) passes through the female yoke (10) by means of a concentric hole (18 Fig. 1), with a diameter slightly greater than the diameter of the through axis (16).
  • the female yoke (10) is thus made integral and movable in pivoting relative to the male yoke (12).
  • the pin hole (19) of the male yoke (12) is drilled in the center of its narrow part (13).
  • the pin hole (19 Fig.l) is oblong downwards and comprises, in its lower part, a spring (20) held in its housing by means of a screw (21 ) fixed through the lower part of the male yoke (12).
  • the yokes (10 & 12) being secured to each other using the through axis (16), the oblong hole (19) allows the male yoke (12) to move in the vertical direction and in the same axis , inside the female yoke (10).
  • the female yoke (10) secured to the through axis (16) is held up the oblong hole (19) using the spring (20). This allows free axial rotation within a determined angle of the knee joint (6).
  • Figure 1 shows a through groove (22) of circular shape, one end of which has an oblong return located in the same vertical axis as the oblong hole (19).
  • this device allows the person who may obtain locking in vertical position of the knee joint (6) when the weight of the weighed body from top to bottom on the prosthesis (1) and a free rotation axial when the prosthesis is released from the weight of the body which then weighs on the other lower limb and alternately in a normal walking situation.
  • the axial knee joint (6) comprises an automatic mechanical locking device (15) making it possible to limit the angle of axial inclination of the lower part of the prosthesis (1) in the "on" position .
  • the manual unlocking of the locking device (15) allowing the person wearing the device to squat or sit down.
  • the locking device (15) is disposed in the housing (23) located in the female yoke (10) in the same vertical axis as the orifice receiving the through axis (16).
  • the locking device (15) consists of a stepped axis (31) of sufficient length to pass through one of the flanges of the female yoke (10) and to be received in the through groove (22) of the male yoke ( 12).
  • the male yoke (12) comprises a draft (24) of sufficient depth machined in a profile corresponding to the profile of the through groove (22) and of a greater width so as to allow the circulation of the 'stepped end (25) of the locking device (15).
  • a spring (26) disposed between the bottom of the housing (23) and the head (27) of the locking device (15) makes it possible to maintain said device in the engaged position and to unlock the knee joint (6) by exerting sufficient pressure on the head (27) of the locking device (15).
  • the exercise of a finger pressure on the end 27 of the axis 31 allows the prosthesis 1 to be folded down at an angle of at least 90 °.
  • the axial knee joint (6) comprises a device which automatically limits the angle of axial inclination of the lower part of the prosthesis (1) in the position * walking ".
  • the male yoke (12) has, in its upper part inside the draft (24), a second draft (28) calibrated in a shape corresponding to the desired axial angle of inclination (30 approximately degrees) in which the stepped end (25) of the locking device (15) is automatically housed using the spring (26) when the axial knee joint (6) is in the "on" position.
  • the male yoke (12) comprises, on either side of its upper flanges, a coating (30) of synthetic material constituting a brake on the axial articulation of the knee (6) and protection for the parts in movement of the axial knee joint (6).

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Abstract

Dispositif pour palier à l'amputation d'un membre inférieur à l'aide d'un moyen mécanique. L'invention concerne un dispositif de prothèse de jambe permettant à la personne handicapée de retrouver une fonction de marche sans assistance. La prothèse est constituée en sa partie supérieure d'une tige réglable (2) fixée à un manchon moulé (3) et en sa partie inférieure, d'une tige réglable (4) fixée à un pied artificiel (5). L'articulation axiale du genou (6) est composée d'une chape femelle (10) et d'une chape mâle (12) solidarisées entre elles par un axe traversant (16). Le trou d'axe (19) est de forme oblongue et comporte un ressort (20) maintenu en son logement. Les chapes (10 et 12) étant solidarisées entre elles à l'aide de l'axe traversant (16), le trou oblong (19) permet à la chape mâle (12) de se déplacer dans le sens vertical à l'intérieur de la chape femelle (10). Selon l'invention, ce dispositif permet à la personne appareillée d'obtenir le blocage en position verticale de l'articulation du genou (6) lorsque le poids du corps est en appui sur la prothèse (1) et une libre rotation axiale lorsque la prothèse (1) est dégagée du poids du corps qui pèse alors sur l'autre jambe et alternativement en situation de marche normale.

Description

PROTHESE POUR MEMBRE INFERIEUR
La présente invention concerne le domaine de la prothèse de membre inférieur du corps humain nécessaire en cas d'amputation d'une des jambes, au dessus du genou.
La présente invention se rapporte à un dispositif mécanique simple permettant de maintenir la prothèse en position de marche à l'état vertical lorsque le corps est en appui sur le membre amputé et de permettre à cette même prothèse d'opérer une rotation axiale dans le sens avant/arrière et vice et versa lorsqu'elle est soulagée du poids du corps.
ART ANTERIEUR
L'art antérieur décrit déjà différents types de prothèses pour membre inférieur.
Ces dispositifs de prothèses sont le plus souvent de conceptions complexes mettant en oeuvre des assemblages mécaniques compensés comportant entre autres solutions, une chaîne cinématique à plusieurs éléments, un dispositif mécanique dont le mouvement est maîtrisé par un vérin, soit par des procédés électroniques utilisant des capteurs d'efforts, etc..
Le brevet 2 521 422 (Chas. A BLATCHFORD and Sons Ltd) décrit un dispositif d'accouplement en alignement pour jambe artificielle.
Ce dispositif comporte un organe d'accouplement interposé entre le éléments supérieurs et inférieurs dont les extrémités inférieures et supérieures ont chacune une courbure convexe. Un autre moyen d'accouplement a des faces supérieures et inférieures à courbure concave de façon à correspondre aux courbures convexes ci- dessus indiquées. Les dites extrémités et le dispositif d'accouplement présentent des ouvertures au travers desquelles passe le dispositif de liaison. Ce dispositif d'accouplement est maîtrisé par un vérin relié à la partie inférieure de la prothèse.
Le brevet EP 067 23 98 Al (Otto BOCK ORTHOPADISCHE BESfTZ) décrit une liaison pivotante appliquée à l'articulation du genou pour amputé de la jambe se composant d'une chaîne mécanique articulée à plusieurs éléments dans laquelle chacun des éléments reliés entre eux, présente un axe de rotation commun. Ces axes de rotation se développant parallèlement les uns par rapport aux autres.
Le brevet EP 04 39 028 A2 (Otto BOCK ORTHOPADISCHE BESITZ) décrit une liaison pivotante entre deux parties d'un dispositif orthopédique prothèse ou orthèse, ayant une stabilité initiale d'articulation ajustable et comprenant une chaîne cinématique à articulations à deux dimensions possédant une caractéristique de pivotement polycentrique constituée par une combinaison de composantes de translation et de rotation.
L'amélioration fonctionnelle est obtenue en conférant à au moins un élément articulé, une structure variable en longueur sous l'effet d'une force extérieure.
OBJET DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet de permettre la réalisation d'une prothèse articulée de membre inférieur ou utilisant des moyens simplifiés par rapport aux dispositifs de la technique antérieure. Un but de l'invention est donc de fournir une prothèse de jambe dont l'articulation axiale du genou puisse fonctionner de manière similaire à la jambe naturelle, c'est à dire à partir du mouvement d'arrière vers l'avant qu'effectue la hanche à chaque pas opéré par l'individu, lors d'un mouvement de marche habituelle.
La prothèse de jambe (Fig. 1) est constituée en sa partie supérieure d'une tige réglable (2) en matériau rigide à l'extrémité de laquelle est fixé un manchon moulé (3) doté de sangles, qui permet la fixation de la prothèse sur le moignon restant du membre amputé.
La prothèse de jambe (Fig. 1) est dotée en sa partie inférieure d'une autre tige réglable (4) en matériau rigide à l'extrémité de laquelle est fixée un pied artificiel (5) articulé (Fig.3) de façon axiale par rapport au mouvement naturel de la marche.
Selon l'invention, l'articulation axiale du genou (6) comme dessinée en Fig. 2 est composée, en sa partie supérieure d'une chape femelle (10) en matériau rigide, percée en son sommet d'un trou taraudé (1 1 ) permettant la fixation de la tige réglable supérieure (2). En sa partie inférieure, l'articulation axiale du genou (6) comprend une chape mâle (12) en matériau rigide dont la partie étroite (13) de forme circulaire est calibrée pour se déplacer autour d'un même axe dans la fente (14) de la chape femelle (10).
Selon l'invention, la chape mâle (12) est solidarisée à la chape femelle (10) au moyen d'un axe traversant (16) les chapes (10 8c 12). Cet axe traversant (16) est solidarisé de part et d'autre de la chape femelle (10) au moyen de deux vis (17). L'axe traversant (16) traverse la chape femelle (10) au moyen d'un trou concentrique (18 Fig. 1), d'un diamètre faiblement supérieur au diamètre de l'axe traversant (16).
La chape femelle (10) est ainsi rendue solidaire et mobile en pivotement par rapport à la chape mâle (12).
Le trou d'axe (19) de la chape mâle (12) est percé au centre de sa partie étroite (13).
Dans un mode préféré, le trou d'axe (19 Fig.l) est de forme oblongue vers le bas et comporte, dans sa partie inférieure, un ressort (20) maintenu en son logement à l'aide d'une vis (21) fixée au travers de la partie inférieure de la chape mâle (12).
Les chapes (10 & 12) étant solidarisées entre elles à l'aide de l'axe traversant (16), le trou oblong (19) permet à la chape mâle (12) de se déplacer dans le sens vertical et dans le même axe, à l'intérieur de la chape femelle (10).
Selon l'invention, la chape femelle (10) solidaire de l'axe traversant (16) est maintenue vers le haut du trou oblong (19) à l'aide du ressort (20). Ce qui permet la libre rotation axiale à l'intérieur d'un angle déterminé de l'articulation du genou (6).
La figure 1 présente une gorge traversante (22) de forme circulaire dont une extrémité est dotée d'un retour oblong situé dans le même axe vertical que le trou oblong (19).
Selon l'invention, ce dispositif permet à la personne appareillée d'obtenir le blocage en position verticale de l'articulation du genou (6) lorsque le poids du corps pèse du haut vers le bas sur la prothèse (1) et une libre rotation axiale lorsque la prothèse est dégagée du poids du corps qui pesé alors sur l'autre membre inférieur et alternativement en situation de marche normale. Selon l'invention, l'articulation axiale du genou (6) comporte un dispositif de verrouillage mécanique automatique (15) permettant de limiter l'angle d'inclinaison axial de la partie inférieure de la prothèse (1) dans la position * marche ". Le déverrouillage manuel du dispositif de verrouillage (15) permettant à la personne appareillée de s'accroupir ou de s'asseoir.
Le dispositif de verrouillage (15) est disposé dans le logement (23) situé dans la chape femelle (10) dans le même axe vertical que l'orifice recevant l'axe traversant (16).
Le dispositif de verrouillage (15) est constitué d'un axe épaulé (31) d'une longueur suffisante pour traverser une des flasques de la chape femelle (10) et venir se loger dans la gorge traversante (22) de la chape mâle (12).
Dans un mode préféré, la chape mâle (12) comporte une dépouille (24) d'une profondeur suffisante usinée dans un profil correspondant au profil de la gorge traversante (22) et d'une largeur supérieure de sorte à permettre la circulation de l'extrémité épaulée (25) du dispositif de verrouillage (15).
A l'opposé de l'extrémité épaulée (25) du dispositif de verrouillage (15), un ressort (26) disposé entre le fond du logement (23) et la tête (27) du dispositif de verrouillage (15) permet de maintenir ledit dispositif en position engagée et de déverrouiller l'articulation du genou (6) en exerçant une pression suffisante sur la tête (27) du dispositif de verrouillage (15). l'exercice d'une pression d'un doigt sur l'extrémité 27 de l'axe 31 permet de rabattre la prothèse 1 à un angle d'au moins 90°.
Il est précisé plus haut que selon l'invention, l'articulation axiale du genou (6) comporte un dispositif qui limite automatiquement l'angle d'inclinaison axial de la partie inférieure de la prothèse (1) dans la position * marche ". Dans un mode préféré, la chape mâle (12) comporte dans sa partie supérieure à l'intérieur de la dépouille (24), une seconde dépouille (28) calibrée d'une forme correspondant à l'angle d'inclinaison axial souhaité (30 degrés environ) dans laquelle l'extrémité épaulée (25) du dispositif de verrouillage (15) vient se loger automatiquement à l'aide du ressort (26) lorsque l'articulation axiale du genou (6) est en position de " marche ".
Selon l'invention, la chape mâle (12) comporte de part et d'autre de ses flasques supérieures, un revêtement (30) en matière synthétique constituant un frein à l'articulation axiale du genou (6) et une protection pour les parties en mouvement de l'articulation axiale du genou (6).

Claims

REVENDICATIONS
1 - Dispositif de prothèse de membre inférieur (1) pour personne amputée d'une jambe caractérisé en ce qu'il est constitué d'une articulation axiale du genou (6) à verrouillage automatique reliée dans sa partie supérieure d'une tige réglable (2) à l'extrémité de laquelle est fixé un manchon moulé permettant l'accouplement de la prothèse au moignon restant du membre amputé, dans sa partie inférieure d'une tige réglable (4) à l'extrémité de laquelle est fixé un pied artificiel (5) articulé de façon axiale.
2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'articulation axiale du genou (6) est constituée de deux chaoes mâle et femelle (10 8c 12) solidarisées entre elles par un axe traversant (16) qui traverse un trou concentrique disposé dans la chape femelle (10) et d'un trou oblong (19) dans la chape mâle (12), le trou oblong (19) comportant dans sa partie inférieure, un ressort (20) permettant le verrouillage de l'articulation du genou (6) lorsque le poids du corps pèse sur la prothèse (1) en situation de * marche ".
3 - Dispositif selon les revendications 1 8c 2 caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage automatique (15) de l'articulation axiale du genou (6) est constitué d'un axe épaulé (31) dont une extrémité (25) circule à l'intérieur d'une dépouille calibrée (28).
4 - Dispositif selon les revendications 1 - 2 8c 3 caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage automatique (15) est actionné par un ressort (26) incorporé à l'axe (31). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage automatique (15) de l'articulation axiale du genou (6) est déverrouillable manuellement en exerçant une pression du doigt sur l'extrémité (27) de l'axe (31 ) permettant ainsi de rabattre la prothèse (1) à un angle d'au moins 90° (position assise ou accroupie).
6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la chape mâle (12) comporte de part et d'autre des flasques supérieures, un revêtement (30) en matière synthétique constituant un frein à l'articulation axiale du genou (6) et une protection pour les pièces en mouvement de ladite articulation.
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