Протез предплечья Советский патент 1986 года по МПК A61F2/56 

Изобретение относится к медицине, а именно к протезированию и протезострое- нию, и может быть использовано в протезах верхних конечностей с тяговым управлением.

Цель изобретения - облегчение манипуляций протезом за счет совмещения функций управления локтевым шарниром и раскрытия кисти, достигаемого при малых усилиях тяги в результате изменения плеча приложения мышечной силы.

На фиг. 1 изображен протез предплечья, вид сбоку; на фиг. 2 - искусственная кисть протеза, сечение; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Протез предплечья содержит кисть 1 (фиг. 1), гильзу 2 предплечья, манжетку 3 плеча с креплением 4. На гильзе 2 предплечья, соединенной с манжетой 3 посредством локтевого шарнира 5, закреплены ролики 6 с удлиненными ушками 7 под тягу 8 раскрытия пальцев и тягу 9 дожатия. При этом ролики 6 установлены со смещением относительно оси локтевого шарнира 5. Для более полного использования мышц спины при движении протеза на креплении предусмотрена перемычка 10.

Искусственная кисть (фиг. 2) содержит корпус 11, первый палец 12 и блок 13 второго-пятого пальцев, соединенные между собой посредством шатуна 14. В кисти установлен механизм дожатия, содержащий зубчатый сектор 15, неподвижно закрепленный на основании первого пальца 12, зубчатый фиксатор 16 (фиг. 3), контактирующий с зубчатым сектором 15. На фиксаторе 16 (фиг. 3) закреплена планка 17 с прямым пазом 18 и фигурным пазом 19. Фиксатор 16 также выполнен с аналогичным фигурным пазом 19. С помощью упоров 20 фиксатор 16 и планка 17 соединены таким образом, что профили фигурных пазов 19 совпадают. Фиксатор посредством паза 18 планки 17 подвижно установлен на оси 21 (фиг. 3) первого пальца. Механизм дожатия включает также втулку 22 (фиг. 3) кулачка 23, на котором также установлена стойка 24, на которую во время вращения кулачка ложится тяга 9 дожатия (фиг. 3), закрепленная на кулачке 23. Свободный конец втулки 22 кулачка 23 вставляется в паз 19 фиксатора со стороны планки 17 таким образом, чтобы обеспечить контакт с планкой 17 и двумя упорами 20.

На выходящую со стороны фиксатора 16 часть втулки 22 (фиг. 3) установлена пластина 25 с тремя стойками 26 для тяги 8 раскрытия пальцев, которая закреплена на рычаге первого пальца 12 и пластине 25. В корпусе 11 (фиг. 2) кисти установлена пружина 27 сгибания пальцев и пружина 28 удержания фиксатора в исходном положении. Собранный механизм дожатия закреплен на оси 29.

5

5

Работа механизма протеза осуществляется следующим образом.

Для сгибания протеза в локтевом щар- нире 5 одновременно со сгибом в локте- вом суставе инвалид производит частичное натяжение тяги 8 раскрытия пальцев, в этом случае механизм кисти остается неподвижным, так как данного усилия недостаточно для раскрытия пальцев. Тяга 8 проходит через ролик, вынесенный впереди локтевого

0 шарнира 5 посредством ушек 7, за счет чего образуется плечо приложения силы, в результате этого натяжение тяги 8 вызывает вращение шарнира 5. При сгибании локтевого шарнира протеза работают также мышцы плечевого пояса, в результате движения культи инвалид регулирует пространственное положение локтевого шарнира.

Для реализации раскрытия пальцев протеза при полном натяжении тяги 8 усилие с нее через пластину 25, стойки 26 и втул0 ки 22 передается на кулачок 23. Вращение кулачка 23 посредством стойки 26 передает движение на фиксатор 16, который перемещается по втулке 22 в.месте с сектором 15 до конца паза 19. При этом с пальцев вначале снимается нагрузка, достигнутая при дожатии, затем за счет фигурной формы паза 19 происходит расщепление зубьев фиксатора 16 и сектора 15. После этого дальнейшее натяжение тяги 8 вызывает поворот первого пальца 12, а вместе с ним и поворот в сторону раскрытия блока 13 второго-пятого пальцев до необходимого положения. При этом пружина 27 растягивается. После подведения пальцев к захватываемому предмету полное натяжение тяги инвалидом прекращается. Под действием пружины 27 первый палец 12 и блок 13 второго-пятого пальцев сгибаются, обеспечивая удержание легких предметов. Если для удержания предметов требуется большая сила, чем та, которую может обеспечить пружина 27, то инвалид производит натяжение тяги 9 дожатия, которая через стойки 24 приводит в движение кулачок 23. Кулачок 23, перемещаясь посредством упора 20, приводит в движение фиксатор 16 с установленной на не.м планкой 17. Фиксатор 16 входит в контакт с зубчатым сектором 15, который начинает вращение вокруг оси 21, сгибая пальцы. При продолжении натяжения тяги дожатия инвалид осуществляет дальнейшее вращение кулачка 23, которое вызывает скольжение фигурного

0 паза 19 фиксатора 16 и планки 17 по втулке 22. Так как при первоначальном движении фиксатора произошло сцепление зубьев фиксатора 16 и сектора 15, то продолжение вращения кулачка 23 вызывает одновременно движение фиксатора 16 и секто5 ра 15 вокруг оси 21 первого пальца, благодаря чему производится усилие силы схва- та после контакта пальцев с предметом. При этом плечо приложения силы на ку0

0

5

лачке 23 увеличивается, увеличивая силу до- жатия пальцев. Часть кулачка, работающая на включение зубьев, выполнена с большим углом. По мере увеличения нагрузки угол профиля кулачка уменьшается. Увеличение плеча приложения силы, работающей на схват предметов пальцами искусственной кисти, уменьщает усилие, необходимое для развития моментов, сгибающих пальцы кисти. После дожатия достаточной силы схвата действие мышц на тягу 9 прекращается.

Удержание предмета осуществляется за счет самотормозящего профиля кулачка.

Использование силы тяги, работающей на разгибание пальцев и на сгибание локтевого шарнира при малых силах приложения мышечных источников а также изменение плеча приложения мышечной силы в зависимости от фазы работы пальцев кисти позволяет облегчить манипуляции про- тезом.

12

ГЗ

27

cpuff.2

13

12

фиг.З