ПРОТЕЗ КОЛЕННОГО СУСТАВА Российский патент 1996 года по МПК A61F2/64 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для протезирования коленных суставов конечностей.

Известны протезы коленного сустава, содержащие бедренную и голенную части, соединенные осью вращения, стопорный механизм в виде тормозного барабана, упругого бандажа и стяжных элементов (патент Великобритании N 1280376, кл. А5Р, 1970;патент ФРГ N 2740804. кл. А 61 F 1/08, 1984).

Недостатками известных устройств являются сложность и нестабильность регулирования, дороговизна в изготовлении.

Известен протез коленного сустава, включающий ось вращения, соединяющую бедренную и голенную части протеза нижней конечности, тормозной барабан с охватывающим его упругим бандажом и стяжные элементы (патент СССР N 663271, кл. А 61 F 1/04, 1979).

Недостатки известного устройства заключаются в следующем:
жесткое торможение, вызванное жестким закреплением тормозного барабана с бедренной частью, что нарушает кинематику ходьбы и болезненно отдает в голову пациента при ходьбе;
торможение происходит под действием нагрузки как при сгибании колена, так и при разгибании, что также нарушает кинематику ходьбы, особенно при переступании по лестничной клетке;
при жестком закреплении тормозного барабана не обеспечивается равномерный обхват барабана бандажом.

Сущность изобретения заключается в том, что в протез коленного сустава, содержащий бедренную и голенную части протеза нижней конечности, тормозной барабан с охватывающим его упругим бандажом и стяжные элементы, введен хвостовик и упругий эластичный элемент, соединенный с тормозным барабаном и установленный в передней части протеза на оси, расположенной параллельно и эксцентрично относительно оси вращения протеза, при этом на тормозном барабане установлен эластичный упор, на упругом бандаже выполнен выступ, контактирующий с эластичным упором, а один из концов упругого бандажа через хвостовик жестко связан с осью вращения протеза.

Изобретение позволяет упростить конструкцию протеза, уменьшить затраты на его изготовление, а также обеспечить эластичность торможения и разность моментов торможения при сгибании и разгибании колена под нагрузкой, а именно при сгибании момент торможения максимальный, обеспечивающий при углах сгиба до 20^о надежное торможение и удержание пациента от падения, в то время как при разгибании колена момент торможения падает практически до нуля.

На чертеже изображен протез коленного сустава, вид сбоку.

Протез содержит бедренную часть 1, соединенную осью 2 с голенной частью 3, тормозной барабан 4, который через упругий эластичный элемент 5 соединен с бедренной частью 1, при этом элемент 5 располагается впереди оси 2 вращения, параллельно ей и эксцентрично ей на расстоянии Н. На тормозном барабане 4 установлен эластичный упор 6, контактирующий при выпрямленном протезе с выступом 7, выполненным на упругом бандаже 8. Один конец 9 упругого бандажа 8 жестко совмещен с голенной частью 3, а другой конец 10 упругого бандажа 8 через хвостовик 11 жестко связан с осью 2 вращения. Упругий бандаж 8 замыкается стяжным элементом 12.

Протез работает следующим образом.

Торможение и запирание протеза происходит при наступании на опору, когда бедренная часть 1 перемещается вниз относительно голенной части 3, на которую действует реакция опоры, вызванная массой человека. При этом движении упругий бандаж 8 ложится на тормозной барабан 4 и под действием сил трения стопорит его вращение относительно бедренной части. Но на этом торможение не заканчивается. Далее при сгибании колена под нагрузкой возникает дополнительный запирающий момент относительно элемента 5, расположенного на заторможенном барабане с эксцентриситетом относительно оси 2. Этот момент действует на плече Н, при этом ось 2 вместе с хвостовиком 11 и свободным концом 10 упругого бандажа закручивается относительно элемента 5, еще сильнее обхватывая барабан и усиливая торможение. Чем больше момент сгибания колена, тем сильнее торможение.

При разгибании колена под нагрузкой возникает противоположный (отпирающий) момент на плече Н относительно элемента 5, способствующий перемещению оси 2 в противоположном направлении, что приводит к ослаблению упругого бандажа 8 на тормозном барабане, и колено можно разогнуть под нагрузкой.

В свободном, не нагруженном состоянии протеза при переносе ноги упругий бандаж 8 освобождает тормозной барабан 4, который свободно поворачивается вместе с голенью вокруг оси 2.

Использование: в медицине для протезирования коленных суставов конечности. Сущность изобретения: протез коленного сустава выполнен из бедренной части 1, соединенной с голенной частью 3, тормозного барабана 4, соединенного через упругий элемент 5 с бедренной частью. Упругий элемент расположен параллельно и эксцентрично оси 2 вращения протеза. На тормозном барабане 4 установлен эластичный упор 6, контактирующий с выступом 7 упругого бандажа. Один конец бандажа жестко связан с голенной частью, а другой его конец через хвостовик 11 жестко связан с осью вращения протеза. 1 ил.

ПРОТЕЗ КОЛЕННОГО СУСТАВА, содержащий ось вращения, соединяющую бедренную и голенную части протеза нижней конечности, тормозной барабан с охватывающим его упругим бандажом и стяжные элементы, отличающийся тем, что в него введены хвостовик и упругий эластичный элемент, соединенный с тормозным барабаном и установленный в передней части протеза на оси, расположенной параллельно и эксцентрично относительно оси вращения протеза, при этом на тормозном барабане установлен эластичный упор, на упругом бандаже выполнен выступ, контактирующий с эластичным упором, а один из концов упругого бандажа через хвостовик жестко связан с осью вращения протеза.