ОРТЕЗ Российский патент 1997 года по МПК A61F5/01 A61F2/64 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к области медико-технической реабилитации больных при помощи ортезов.

Известен аппарат, основу которого составляет металлический каркас, состоящий из шин, располагаемых по внутренней и наружной поверхности ноги и шарнирно соединяемых между собой в местах, соответствующих расположению суставов (1).

Известен также не применяемый на практике ортопедический аппарат, в котором шины расположены по задней поверхности конечности и имеют коленный узел с автоматической фиксацией (2).

Известен принцип автоматической фиксации коленного шарнира при вертикальной нагрузке, использованный в конструкции протеза бедра.

Настоящая конструкция ортез обеспечивает возможность быстрого изготовления ортезов для больных с различными параличами нижних конечностей, при этом применено новое решение автоматической фиксации коленного шарнира и используют ограниченный набор (комплекс) вновь предлагаемых деталей (модулей). В коленном комплексе использованы основные принципы конструкций известных и упомянутых аналогов: заднее расположение шины в ортезе и принцип автоматической фиксации коленного узла при вертикальной нагрузке. Вместе с тем, коленный комплекс в сочетании с новыми конструктивными решениями обеспечивает принципиально новый совокупный медико-технический эффект. Так, при изготовлении ортеза полностью исключаются гипсовые работы и значительная часть слесарных и шорных работ, что позволяет при оптимальных условиях изготовить аппарат в течение 1-3 ч (обычный аппарат технологически изготавливается не менее недели 10 дней). Изготовление аппарата не потребует в большинстве случаев консервативной или оперативной подготовки больных к ортезированию, ибо сам аппарат может являться одним из средств такой подготовки. Аппарат должен быть значительно легче и существенно косметичнее обычного.

На фиг. 1 представлен чертеж коленного узла (разрез сбоку), при этом имеется в виду, что конечность на чертеже расположена слева от коленного узла; на фиг. 2 коленный узел в разрезе С-С в фазе опоры конечности (вертикальная нагрузка); на фиг. 3 коленный узел в разрезе С-С в фазе переноса конечности (без нагрузки по вертикали); на фиг. 4 компановка ортеза в двух проекциях.

Важнейшую конструктивную часть коленного комплекса составляет коленный узел, изображенный на фиг. 1, 2, 3. Он состоит (фиг. 1) из бедренной части 1 и голенной части 2, соединенных между собой осью 3, которая зафиксирована от продольных перемещений шплинтом 4. Ось 3 установлена в двух отверстиях, расположенных в ушках бедренной части коленного узла. На оси 3 установлены две шестеренки 5 с распорными шайбами 6; шестеренки 5 входят в зубчатое зацепление с рейками 7, которые подпружинены пружинами 8, а рейки 7 установлены в отверстиях в корпусе бедренной части 1 коленного узла и имеют возможность двигаться вдоль оси отверстия под воздействием пружины. Усилие пружины B регулируется при помощи винта 9 и комплекта сменных втулок 10, имеющих различную высоту, равную, например, 3 или 4 значениям. Каждая шестерня 5 имеет на одном торце два выступа одинаковой ширины с плоскими боковыми поверхностями, которыми при сборке их устанавливают в прямоугольные пазы, расположенные в стакане 11 (фиг. 1 и 2). Стакан 11 по свободной посадке установлен в корпусе 2 голенной части коленного узла и зафиксирован от возможности вращательного движения двумя винтами 12, которые свободно входят своими цилиндрическими частями в пазы, изготовленные вдоль оси стакана 11 таким образом, что позволяют стакану 11 перемещаться вдоль оси в глухом отверстии в корпусе 2 голенной части коленного узла (фиг.2) в пределах 3 мм в обе стороны (вверх и вниз). Стакан 11 подпружинен двумя пружинными шайбами 13.

В стакане 11 установлен по свободной посадке стержень 14, который жестко прикреплен винтом 15 к корпусу голенной части 2 коленного узла (фиг.2). Стержень 14 упирается в опору 16, изготовленную из эластичного материала с высокими фрикционными свойствами, например, из резины. Стержень 14 имеет овальный паз шириной, позволяющей свободное движение стержня 14 относительно оси 3 вдоль оси стакана 1 в пределах 3 мм вверх и вниз.

Сборку корпусов 1 и 2 бедренной и голенной частей коленного узла производят следующим образом. В корпус 1 бедренной части в отверстия вставляют вместе с пружинами 8 зубчатые рейки 7. Винт 9 и втулку 10 предварительно устанавливают в корпус 1 бедренной части, а затем струбциной сжимают пружины B через зубчатые рейки 7 до получения необходимой величины воздействия на торец зубчатой рейки 7 (фиг. 1). В корпусе 1 бедренной части коленного узла в посадочное место на клею устанавливают упругую опору 16, затем в корпусе 2 голенной части узла устанавливают пружинные шайбы 13, на них устанавливают стакан 11, его фиксируют от вращательных движений по двум продольным пазам двумя винтами 12; в стакан 11 устанавливают стержень 14 и закрепляют его винтом 15 жестко относительно корпуса 2 голенной части узла (фиг. 1 и 2). Затем в поперечные прямоугольные пазы, расположенные в проушинах стакана 11, вставляют с двух сторон выступами шестерни 5, вводят их зубцы в зацепление рейки 7 и по свободной посадке устанавливают ось 3 последовательно в отверстия; проушины в корпусе 1 бедренной части узла, шайбы 6, проушины стакана 11, в продольный паз стержня 14, затем соответственно в отверстия второй половины корпуса 1 бедренной части узла. А затем на оси 3 закрепляют шплинт 4 и уже после этого снимают струбцину.

Ортез компануется (кроме собственно коленного узла) сиденьем 17, желобовидной широкой шиной 18, юстировочным устройством 19, голенной желобовидной шиной и голеностопным упором 20, а также фиксируется ремнями 21 и 22 и эластичным креплением 23 (фиг. 4).

Все вышеперечисленные модули целесообразно иметь, например, трех- или четырех типов размеров, чтобы обеспечивать и детское и взрослое ортезирование.

Ортез работает следующим образом.

В фазе опоры конечности на ортез (фиг. 1 и 2) вес человека передается через проушины бедренной части 1 коленного узла, через ось 3 и стакан 11 на две пружинные шайбы 13, при этом стакан 11 перемещается вдоль оси стержня 14 на величину, например, 3 мм, которая регламентируется длиной продольного паза в стержне 14, а через паз пропущена ось 3. Поскольку стержень 14 закреплен винтом 15 неподвижно относительно голенной части 2 коленного узла и другим своим концом упирается в упругую эластичную опору 16, то при вертикальном движении вниз бедренной части 1 коленного узла, опора 16 сжимается и упорные поверхности у (фиг. 1 и 2) на проушинах бедренной части 1 и голенной части 2 коленного узла соприкасаются и создают жесткую опору, при этом стержень 14 углубляется в эластичную опору на 3 мм и сила трения между ними прочно удерживает ортез от подгибания в коленном шарнире.

Для исключения стука в коленном шарнире на упорную поверхность у голенной части 1 коленного узла наклеивается эластичная прокладка толщиной 2-3 мм.

В фазе переноса конечности (фиг. 1 и 3) вес человека переносится на вторую конечность и поэтому под воздействием ранее сжатых пружинных шайб 13 стержень 14 перемещается относительно стакана 11 на 3 мм вниз и соответственно перемещает голенную часть 2 коленного комплекса, при этом между упорными поверхностями У на проушинах бедренной части 1 и голенной части 2 коленного узла образуется зазор, равный 3 мм. Но под действием пружины В через зубчатую рейку 7, шестерню 5 и стакан 11, через плечо Г создается крутящий момент, благодаря которому голенная часть 2 поворачивается относительно оси 3 и бедренной части 1 на величину зазора 3 мм между поверхностями У на проушинах, и тем самым происходит голеновыкидной эффект. При перемещении стержня 14 относительно стакана 11 под воздействием пружинных шайб 13 между опорой 16 и опорной поверхностью стержня 14 образуется зазор примерно 1-2 мм и это обеспечивает свободное смещение вокруг оси 3 голенной части 2 относительно бедренной части 1 коленного узла при движении.

В фазе максимального сгибания ортеза (положение сидя) для исключения металлического стука опорные поверхности O коленного узла необходимо обклеивать, например, резиной толщиной 2-3 мм.

Таким образом достигается основная задача ортеза замена существующих громоздких, чрезвычайно трудоемких при изготовлении и некосметичных аппаратов нижних конечностей.

Использование: изобретение относится к медицинской технике, а именно, к области медико-технической реабилитации больных и инвалидов при помощи протезов и ортезов нижних конечностей. Сущность изобретения заключается в том, что предлагается ортез, расположенный на задней поверхности конечности, который снабжен шарнирной осью с автоматическим фиксатором, имеет голенную и бедренную плоские желобовидные шины, также расположенные на задней поверхности конечности, снабжен юстировочным устройством, связанным с коленным узлом и связанным с бедренной шиной сиденьем изменяемой формы, при этом связанный с голенной шиной голеностопный упор ортеза не имеет шарниров. При изготовлении протеза на бедренной шине устанавливают любой жесткости культеприемник, а вместо голенной шины устанавливают голенную консоль /кронштейн/, трубчатый сегмент голени и стопу любой конструкции. Конструкция кронштейна обеспечивает жесткое крепление голенных трубок разного диаметра, регулировку длины голени и угла разворота дистально закрепляемой стопы различной конструкции. Важнейшим в конструкции ортеза является коленный узел, состоящий из голенной и бедренной частей, шарнирно соединенных между собой осью, при этом голенная часть имеет возможность вертикального перемещения относительно оси и бедренной части в пределах 2-4 мм посредством стакана с двумя проушинами для оси, стержня с продольным пазом, связанного с шарнирной осью и упругой эластичной опорой, двух пружинных шайб, сдвоенных реечно-шестеренчатой подпружиненной передачей, которая обеспечивает возможность сгибания ортеза и протеза в коленном узле на угол 95-110^o, голеновыкидной эффект при ходьбе, а также автоматическую фиксацию узла при помощи упругой эластичной опоры при вертикальной нагрузке в диапазоне от 180 до 160^o по вертикали. Изобретение позволяет, например, при изготовлении ортезов полностью исключить гипсовые работы и значительную часть слесарных и шорных работ, что при оптимальных условиях обеспечивает изготовление аппарата в течение 2-3 ч. Эта же конструкция позволяет быстро изготавливать относительно легкие протезы бедра, что особенно важно при первичном и гериатрическом протезировании. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Ортез, содержащий голенную и бедренную части, сопряженные между собою шарниром с автоматической фиксацией при вертикальной нагрузке, отличающийся тем, что голенная и бедренная части, расположенные по задней поверхности конечности, имеют возможность, кроме сгибания, вертикального перемещения относительно оси шарнира посредством стакана с двумя проушинами для оси, стержня с продольным пазом, связанного с шарнирной осью и упругой эластичной опорой, сдвоенной реечно-шестереночной подпружиненной передачи, обеспечивающей возможность сгибания ортеза на угол 95 110^o, голеновыкидной эффект при ходьбе, а также автоматическую фиксацию при вертикальной нагрузке на ортез в диапазоне от 180 до 160^o по вертикали, при этом в бедренной части коленного узла предусмотрено юстировочное устройство для корректировки схемы сборки ортеза. 2. Ортез по п. 1, отличающийся тем, что в бедренной части ортеза над коленным шарниром установлено юстировочное устройство, состоящее из двух дисков, соприкасающихся друг с другом рифлеными поверхностями, при этом один из дисков представляет единое целое с бедренной частью коленного шарнира, а другой единое целое с желобоватой бедренной шиной, при этом диски соединены между собой болтом для регулировки их взаимоположения при юстировке. 3. Ортез по п. 1, отличающийся тем, что обязательное при изготовлении ортеза сиденье имеет не менее трех типоразмеров, каждый из которых снабжен регулируемыми типовыми соединениями, позволяющими индивидуальную подгонку сиденья по больному. 4. Ортез по п.1, отличающийся тем, что голенные шины легко регулируются по длине при помощи болтовых соединений, а оригинальной формы голеностопные упоры имеют не менее трех типоразмеров.