Коленный узел для ортезов и протезов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 51)5 А 61 Г 2 60 КОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИС ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕ Т исследовател ия и протез Суховерховаов, Б. С. Фар асти нин 5(71) Центральный научноский институт протезированстроения(54) КОЛЕННЫИ УЗЕЛ ДЛЯ О ОВ И ПРОТЕЗОВ(57) Изобретение относится к медицине и может быть использовано в конструкциях ортезов и протезов нижних конечостей. Цель изобретения - улучшение антропо. морфности походки путем обеспечения биомеханической сопряженности движений коленных сустава и шарнира в фазу переноса и опоры. Коленный узел для ортезов и протезов содержит головки 2 ишин голени и бедра, корпус 3, основную ось 4 и дополнительную ось 5, При ходьбе головки 1, 2 шин бедра и голени перемешаются одна относительно другой, обеспечивая биомеханическую сопряженность движений коленного сустава. 4 ил.зИзобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при назначении и изготовлении ортопедических аппаратов на нижнюю конечность, а также протезов нижней конечности.Цель изобретения- улучшение антропоморфности походки путем обеспечения биомеханической сопряженности движений коленных сустава и шарнира в фазу переноса и опоры,На фиг. 1 изображена конструктивная схема коленного узла в момент фиксации головки шины бедра к головке шины голени; на фиг. 2 - положение головок шин бедра и голени в момент снятия нагрузки; на фиг. 3 - положение головок шин бедра и голени в фазу переноса; на фиг. 4 - внешний вид коленного узла для ортезов и протезов.Коленный узел для ортезов и протезов содержит головку 1 шины бедра, головку 2 .дины голени, соединенные между собой корпусом 3, выполненным в виде скобы, в двух параллельных стенках корпуса 3 имеются две пары содсных отверстий, в каждую из которых вставлены оси - основная ось 4 и дополнительная 5, основной 6 и дополнительный 7 шарниры, противоупоры 8 и упоры 9.Коленный узел для ортезов и протезов функционирует следующим образом.Коленный узел может быть использован в ортопедическом аппарате на всю ногу и в протезе нижней конечности при соответствующих медицинских показаниях к назначению.Ортопедический аппарат с коленным узлом надевается на пораженную нижнюю конечность инвалида.Основная ось 4 установлена по ходовой посадке в головке 1 шины бедра; а вспомогательная ось 5 - в головке 2 шины голени. Поверхности головок 2 и 1 шин голени и бедра, находящиеся в зацеплении, выполнены в виде профильных поверхностей и снабжены упорами 9 и противоупорами 8, Противоупоры 8 головки 2 шины голени имеют два скоса под углом 15 - 20 к горизонтали, между противоупорами 8 находится поверхность паза, выполненная по радиусу Кг. Форма упоров 9 и профильных поверхностей головки 1 шины бедра, а также величина скоса противоупоров 8 головки 2 шины голени, выбираемая из интервала 15 - 20, определялись исходя из максимальной величины подъема по вертикали головки 1 шины бедра по отношению к головке 2 шины голени. Эта величина подъема выбиралась исходя из естественного удлинения ноги человека при ее сгибании по сравнению с ногой при опоре на 2 - 3,5 мм,При ходьбе инвалида, например, в ортопедическом аппарате коленный узел работает следующим образом.В период опоры (фиг. 1) головка 1 шиныбедра под воздействием веса инвалида своими упорами 9 опускается на противоупоры 8 головки 2 шины голени. При этом головка 1 шины бедра поворачивается на основной оси 4 относительно корпуса 3. Сам корпус 3 одновременно поворачивается на 1 О вспомогательной оси 5 относительно головки2 шины голени, В результате этого сложного движения первая ось основного шарнира 6 описывает своим геометрическим центром Ог, являющимся центром враще ния головки 1 шины бедра относительнокорпуса 3, дугу с радиусом К .вокруг вто, рой оси шарнира 7. Благодаря такому движению первая ось основного шарнира 6 оказывается в самом нижнем (по отношению к горизонтальной плоскости и к оси шар О нира ) положении. Поверхности упоров 9и противоупоров 8 головок 1, 2 шин бедра и голени оказываются плотно сжатыми силой тяжести, приходящейся на ортезированную конечность при опоре. Они зафиксированы от взаимного перемещения и образуют при этом положении как бы автоматический замок в коленном узле.При ходьбе в фазу заднего толчка нижней конечности (фиг. 2) бедро ортезированной конечности вместе с шиной бедра (и ее ЗО головкой 1) подается кпереди и нога вместес аппаратом, в состав которого входит коленный узел, отрывается от опоры. При этом действие веса на ортезированную конечность, которое имело место при опоре, прекращается, и головка 1 будра вместе с Зб осью 4, передвигаясь по окружности радиусом К вокруг оси 5, двигается вперед и вверех до встречи одного из упоров 9 головки 1 шины бедра с одним из противо- упоров головки 2 шины голени, Величина 4 О перемещения до смыкания упора 9 головки1 шины бедра с противоупором головки 2 шины голени обусловлена конструкцией коленного узла. В результате такого движения головка 1 шины бедра поднимается на заданную для конструкции высоту и 45 поворачивается вокруг оси 4 на необходимый угол, что, в свою очередь, дает возможность ортезированной конечности принять необходимое в фазу переноса положение сгибания. 50 На фиг. 3 показано положение звеньев коленного узла в фазу переноса при сгибании конечности. Для достижения положения сидя (фиг, 4) головка 1 шины бедра перемещается вверх и. вперед по отношению к головке 2 шины го 55 лени. Кинематически это движение такое же,как и в момент переноса конечности. Но необходимо добавить, что ось 4, двигаясь по1560186 Фиг. 2 дуге с радиусом К вперед, почти до предела, оказывается в таком положении, когда она совмещается с центром радиуса К которым выполнена специальная профильная поверхность головки 2 шины голени. Тогда головка 1 шины бедра может свободно повернуться вокруг основной оси 4, так как соответствующая специальная профильная поверхность головки 1 шины бедра выполнена по радиусу Й, центр которого совпадает с геометрическим центром 02 оси 4. В результате описанного выше движения головка 1 шины бедра вместе с самой шиной поворачивается на необходимый при сидении угол. Применение коленного узла позволяет обеспечить фиксацию обеих головок под действием вертикальной нагрузки (вес инвалида) и расфиксацию головок при снятии нагрузки (в фазу переноса конечости). еформула изобретенияКоленный узел для ортезов и протезов,содержащий головку шины бедра с упорами, головку шины голени с противоупорами и основной коленный шарнир с осью, отличающийся тем, что, с целью улучшения антропоморфности походки путем обеспечения биомеханической сопряженности движений коленных сустава и шарнира в фазу переноса и опоры, в него введены дополнительный шарнир, корпус с двумя парами соосных отверстий, в которых размещены ось основного коленного шарнира, на которой установлена головка шины бедра, и ось дополнительного шарнира, на которой укреп лена головка шины голени, причем на головке шины бедра выполнен дополнительный упор, а корпус выполнен в виде скобы, причем упоры головки шины бедра и противоупоры головки шины голени изготовлены со скосами.В, Багас на, 10 Составитель Техред И. Вер Тираж 485 ного комитета по изоб Москва, Ж - 35, Р тельский комбинат П