КОЛЕННЫЙ УЗЕЛ ПРОТЕЗА НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ Российский патент 1997 года по МПК A61F2/64 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности, к конструкциям коленных узлов протезов нижних конечностей.

Известен одноосный коленный узел, обеспечивающий функцию подгибания, содержащий основной шарнир для полного сгибания, дополнительный шарнир для подрессоренного подгибания, промежуточное звено, установленное на общей оси, пружинный амортизатор подгибания, механизм фиксации основного коленного шарнира, включающий фиксатор и возвратную пружину и механизм расфиксации основного шарнира, включающий подвижный пелот и гибкий трос /1/.

Недостатками этой конструкции являются ее сложность, большой вес, материало- и трудоемкость изготовления.

Наиболее близким аналогом является коленный узел, содержащий верхнее, нижнее, переднее и заднее звенья, соединенные шарнирно, упор, голенооткидное устройство /2/.

Недостатком ближайшего аналога является отсутствие функции подгибания, определяющее пониженную антропоморфность ходьбы на протезе, повышенные энергозатраты.

Задача изобретения повышение антропоморфности ходьбы на протезе и понижение энергозатрат.

Указанная задача достигается за счет того, что в коленном узле, содержащем верхнее с узлом крепления гильзы бедра, заднее, нижнее, переднее звенья, упор, голенооткидное устройство, отличительной особенностью является то, что он дополнительно содержит несущий корпус с упором для нижнего звена и амортизирующим устройством, а также узлом крепления трубки голени и предварительно деформированное гибкое звено, при этом несущий корпус в задней своей части шарнирно связан с нижним звеном, гибкое звено связано своими концами с нижним звеном и несущим корпусом и опирается в своей средней части на амортизирующее устройство.

На фиг. 1 дан вид коленного узла сбоку, а на фиг. 2 его вид спереди.

Коленный узел протеза нижней конечности содержит верхнее 1, заднее 2, нижнее 3, переднее 4, звенья несущий корпус 5 с амортизирующим устройством 6, гибкое звено 7, упор 8, 9, голенооткидное устройство 10.

Коленный узел протеза нижней конечности функционирует следующим образом.

В фазе переноса усилие предварительной затяжки амортизирующего устройства 6 создает натяжение гибкого звена 7, вызывающее прижатие нижнего звена 3 к несущему корпусу 5, достаточное для обеспечения их взаимной неподвижности. Кинематика движений голени относительно бедра в этом случае обеспечивается угловыми перемещениями звеньев 2, 3, 4 относительно звена 1 аналогично тому, как это происходит в ближайшем аналоге.

В начале фазы опоры реакции опоры прижимает звено 2 к упору 8, превращая четырехзвенный механизм (1, 2, 3, 4) в жесткую рамную конструкцию с сохранением подкосоустойчивости ближайшего аналога. Одновременно под действием момента, создаваемого в сагиттальной плоскости реакцией опоры, проходящей сзади шарнирного соединения между несущим корпусом 5 и нижним звеном 3, которое отрывается от упора 9, расположенного на несущем корпусе 5, и совершает угловое перемещение вокруг шарнирного соединения между несущим корпусом 5 и нижним звеном 3 относительно несущего корпуса 5, перемещая и верхнюю ветвь гибкого звена 7 и изменяя длину его пролета. Это вызывает уменьшение стрелы его прогиба, т.е. обжатие амортизирующего устройства 6.

В соответствии с правилом нити сравнительно небольшое усилие амортизирующего устройства 6 вызывает при небольшой стреле прогиба гибкого звена 7 значительный реактивный момент относительно шарнира элементов 3 и 5, обеспечивая тем самым подгибание протеза. Жесткость упругой характеристики, обеспечивающей функцию подгибания протеза, регулируется величиной стрелы прогиба гибкого звена 7 и жесткостью и затяжкой амортизирующего устройства.

В процессе переката реакция опоры меняет место приложения на стопе и угол наклона к горизонту, передвигаясь вперед и отклоняясь от положения "сзади коленного узла" к положению "впереди коленного вала", изменяя тем самым знак момента, действующего на узел в сагиттальной плоскости и вызывающего стабильное прижатие звена 3 к упору 9 корпуса 5 и готовность коленного узла к дальнейшему функционированию.

Конструкция имеет то преимущество, что обеспечивает функцию подгибания протеза в фазе опоры, увеличивая антропоморфность походки и уменьшая энерготраты на ходьбу.

Использование: изобретение относится к медицинской технике, используемой в протезостроении. Коленный узел протеза нижней конечности содержит верхнее с узлом крепления гильзы бедра, заднее, нижнее, переднее звенья, упор, голенооткидное устройство. Дополнительно содержит несущий корпус с упором для нижнего звена и амортизирующим устройством, а также с узлом крепления трубки голени и предварительно деформированное гибкое звено, при этом несущий корпус в задней части шарнирно связан с нижним звеном, гибкое звено связано своими концами с нижним звеном и несущим корпусом и опирается в своей средней части на амортизирующее устройство. 2 ил.

Коленный узел протеза нижней конечности, содержащий верхнее с узлом крепления гильзы бедра, заднее, нижнее, переднее звенья, упор, голенооткидное устройство, отличающийся тем, что он дополнительно содержит несущий корпус с упором для нижнего звена и амортизирующим устройством, а также узлом крепления трубки голени и предварительно деформированное гибкое звено, при этом несущий корпус в задней своей части шарнирно связан с нижним звеном, гибкое звено связано своими концами с нижним звеном и несущим корпусом и опирается в своей средней части на амортизирующее устройство.