Протез бедра

(51) 4 САНИЕ И ЕТЕН Н АВТОРСКОМ ЛЬСТИ У л иильз и приемную и и с я т ханизмч а ю с целью да приу коленм шарничто,инвалия энергозатр на трубке г анизмом и Госнижени ходьбе,ежд еностоп ым мех последоватсобой крив ьно соеипно-пол -ановле межд диненньзунныйной, реузел уп ехани жина, арникупера равлен зел фо на оси жена Ф занная чеаспо ия,Мюй ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Украинский научно-исследовательский институт протезирования, протезостроения, экспертизы и восстановления трудоспособности инвалидов(56) Якобсон Я.С. и др. Биомеханическая структура искусственного колена,допускающего быструю ходьбу на моторизованном протезе бедра: Тезисы докладов. Рига, 1983, т.11, с.95,4) (57) 1,ПРОТЕЗ БЕДРА, содержащий леностопный шарнир с осью и вилкой, убку голени, одноосный коленный мем с возвратнои пружиор, распорная пруя голеностопным шмирования заднего толколенного механизмаикционная муфта сцеплс приемной гильзой.1237204 2. Протез по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что рекуператор выполнен н виде днух ползунов с. расположенной между ними пружиной,3. Протез по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что узел управления голеностопным шарниром выполнен н виде двух утапливаемых в трубке голени подпружиненных эащелок и двух стаканон 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,Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезостроению,Цель изобретения - снижение энергозатрат инвалида при ходьбе путемупругого подгибания коленного узлаи подошвенного сгибания стопы, использования потенциальной энергии,накопленной в упругих элементах протеза от действия сил тяжес.ти инвалида.На фиг, 1 и 2 схематично изображен протез бедра в двух проекциях; на фиг, 3 - фрикционная муфта сцепления, сечение; на фиг, 4 - узел управ ления голеностопным шарниром, продольное сечение.Протез бедра содержит голеностопный шарнир 1 с осью 2 и вилкой 3, трубку 4 голени и одноосный коленный 20 механизм 5. На трубке 4 голени между коленным механизмом 5 и голеностопным шарниром 1 установлены последовательно соединенные между собой кривошипно-ползунный механизм с возвратной пружиной 6, рекуператор, раснорная пружина 7, узел управления голеностопным шарниром и узел формирования заднего толчка. Рекуператор выполнен в виде двух ползунов 8 и 9 с 30 расположенной между ними гружиной 10. Узел управления голеностопным шарниром выполнен в ниде двух утапливаемых н трубке 4 голени подпружиПротез по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что узел формиро-, вания заднего толчка выполнен н виде кривошипов, выполненньгх заоднос вилкой с возможностью вращения Относительно Оси Голеностопного шарнира, и шатунов, шарнирно соединенньх одними концами с кривошипами, а другими - с нижним стаканом узла управления голеностопным шарниром,5, Протез по и, 1, о т л .и ч аю щ и й с я тем, что фрикционная муфта сцепления выполнена н виде обоймы и шарнирно на ней установленных верхнего и нижнего рычагов, связанных 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 связаны с прикрепленной к трубке голени упругой прокладкой 18, а выступ 15 верхнего стакана 13 имеет криволинейные пазы 19,ко с защелкой,Узел формирования заднего толчкасодержит кривошипы 20, выполненныезаодно с вилкой 3 с возможностьювращения относительно оси 2 голеностопного шарнира., и шатуны 21, шарнирно соединенные одними концами скривошипами 20, а другими - с нижнимстаканом 14 узла управления голеностопным шарниром,На оси 22 коленного механизма расположена фрикционная муфта сцепления,связанная с приемной гильзой 23 и выполненная в виде упругой обоймы 24 ишарнирно установленных на ней на осях25 и 26 верхнего 27 и нижнего 28 рычагов, связанных между собой посредством шпильки 29 с упругими шайбами30 - 32,Кривошипно-ползунный механизм включает н себя кривошипы 33, шатуны 34,соединенные с ползуном 8 рекуператора,и вилку 35,Кроме того, фрикционная муфтасцепления соединена с приемной гиль 1237204зой 23 посредством переходного узла 36, а стопа 37 посредством другого переходного узла 38 соединена с вилкой 3 голеностопного шарнира.Протез работает следующим образом. 5При нагрузке на протез (начало пяточного переката) рычаги 27 и 28 Фрикционной муфты сцепления поворачиваются вокруг осей 25 и 26, упругая обойма 24 сжимается и приемная гильза 23 входит в надежное механическое зацепление с осью 22 коленного механизма. По мере возрастания опорной реакции в первую половину опорного периода шага в коленном ме ханизме реализуется упругое подгибание, сопровождаемое накоплением энергии пружиной 10 рекуператора и возвратной пружиной 6. При этом приемная гильза 23 под действием силы 20 тяжести инвалида поворачивается по часовой стрелке относительно оси 22, что приводит в движение кривошип 33, шатуны 34 и лолзун 8, который осуществляет упругую деформацию пружилы 10 рекуператора. Одновременчо с подгибанием в коленном механизме происходит подошвенное сгибание стопы 37. При этом шатуны 21 геремещают стаканы 13 и 14 узла управления 30 голеностопным шарниром вниз, что приводит к сжатию упругой прокладки 18 и формированию эффекта амортизации подошвенного сгибания стопы относительно оси 2 голеностопного шар;5 нира.1В середине опорного шага под действием инерционных и потенциальных сил, развиваемых за счет энергии,накопленной ранее пружйнами 10 и 6 и щ упругой прокладкой 18,происходит разгибание в коленном шарнире,что необходимо для моделирования Функции коленного сустава при ходьбе здорового человека, 45Для моделирования функции коленного сустава в норме в начале второй половины опорного периода шага под действием внешней нагрузки в коленном механизме протеза начинается повтор ное сгибание,при котором происходит накопление энергии пружинами 6 и 10. Одновременно формируется тыльное сгибание стопы, при котором вилка 3 и кривошипы 20 перемещают шатуны 21 55 и стаканы 13 и 14 узла управления голеностопным шарниром вверх, сжимая при этом пружину 7. При движении вверх Стакаов 13 и 14 нижние выступы защелОк 11 и 12 скользят пО внешним кромкам криволинейных пазов 19,Защелки 11 и 12 утапливаются в отверстиях трубки 4 голени, Верхниевыступы защелок 11 и 12 удерживаютползун 9 и обеспечивают накоплениеэнергии пружиной 10 до тех пор, пока скольжение стаканов 13 и 14 вверхпо трубке 4 голени не приведет красфиксации ползуна 9.При расфиксации полэуна 9 поддействием силы сжатия пружины 10 перемещается вниз и через пруялну 7воздействует на стаканы 13 и 14,связанные с ними шатуны 21, кривошипы20, вилку 3 и через переходной узел38 на стопу 37, Формируя упругое подошвенное сгибание стопь 1,функционально подобное заднему толчку. Энергия,накопленная пружиной 10, отдаетсяпри этом в Форме толчкового импульса,перемещающего протез вперед и вверх.При отсутствии нагрузки на протез(в фазе переноса) рычаги 27 и 28 иобойма 24 Фрикционной муфты сцепленияпод действием сил упругих шайб 30 -32 возвращаются в исходное положение,соответствующее свободному вращениюфрикционной муфты сцепления вокругоси 22 коленного механизма. Возвратная пружина 6 возвращает в исходноеположение ползун 8 рекуператора исвязанные с ним элементы, Стаканы13 и 14 и защелки 11 и 12 возвращаются в исходное положение, Цикл работыпротеза повторяется,Таким образом, в Фазе переднего толчка за счет упругого подгибания в коленном механизме и упругого подошвенного сгибания в голеностопном шарнире достигается эффект амортизации, позволяющий уменьшить резкие силовые воздействия на культю инвалида со стороны протеза в период опоры, что уменьшает возможность травматизации мягких тканей и возникновения нарушений в них кровообращения. Кроме того, устраняется необходимость выработки инвалидом дополнительныхриспособительных компенсаторных движений, уменьшающих болевые ощущения во время опоры на протез, что снижает энергозатраты инвалида при ходьбе. Б середине опорного периода шага под действием инерционных и потенциальных сил конструкция поэ 3 237 О Ьоляет производить аналогичное норме сгибания стопы протеза, что также разгибание коленного механизма. Фаза уменьшает энергозатраты инвалида.Посзаднего толчка протеза реализуется ле отрыва протеза от опоры происхоза счет накопленной в установленных дит расфиксация коленного механизма в коленном механизме упругих элемен-и обеспечивается перенос протеза тах рекуператора энергии с помощью над опорой с использованием накогленузла управления толеностопным шарни- ных механизмом потенциальных иинерром,передающего эту энергию на осущест- ционных сил, что дополнительно снивление принудительного подошвенного жает энергозатраты инвалида.ое аз ЗОЗ роектная, 4 графическое предприятие город,Производствен 19/б Тираж ббО ИПИ Государственного кпо делам изобретений Москва,Ж-.35, Раушска Подпимитета СССРи открытийнаб., д. 4/