Протез бедра Советский патент 1988 года по МПК A61F2/60 

(Л

4; 4

оо

05 Oi

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезированию.

Цель изобретения - повышение степени антропоморфности походки инвалида путем изменения функциональной длины протеза в соответствии с фазами движения при ходьбе.

На фиг. 1 изображен протез в фазе переднего толчка при опоре на пятку; на фиг. 2 - протез в фазе переката, опора на всю ступню, тазобедренный сустав сзади голеностопного шарнира; на фиг. 3 - протез в фазе переката, тазобедренный сустав впереди голеностопного шарнира; на фиг. 4 - протез в фазе переноса.

Протез бедра содержит искусственную стопу 1, соединенную голеностопным шарниром 2 с гильзой голени 3, приемную гильзу бедра 4, имеюшую упор 5 и задний кронштейн 6, соединенную с гильзой голени коленным шарниром 7 и пружиной 8, а со стопой - тягами 9, 10 и рекуператором 11.

Протез работает следуюшим образом.

При опоре на пятку возникает реакция 12 опорной поверхности и сжимаюш.ая со- ставляюш.ая силы тяжести 13, действуюшая через тазобедренный сустав 14. Реакция 12 поворачивает стопу относительно шарнира 2 таким образом, что носок стопы движется вниз, перемеш,ая вниз и нижний конец тяги 9.

9, действуя на задний кронштейн 6 и поворачивая бедра 4 относительно шарнира 7, принудительно сгибает протез в коленном шарнире. Кронштейн может быть упругим для обеспечения подгиба-подгибания. При отнесенной оси коленного шарнира назад подгибание приводит, как известно, к увеличению функциональной длины протеза, необходимой в данный момент движения. Процесс продолжается до того момента, когда подошва стопы полностью опустится на опорную поверхность. Поворот стопы, а следовательно, и подгибание протеза после этого прекратятся. Шарнир 2 станет неподвижным относительно опорной поверхности. Реакция 12 приблизится к шарниру 2 (фиг. 2). Так как тазобедренный сустав 14 продолжает примерно горизонтальное движение, то коленный шарнир 7 тоже двигается вперед по направлению к носку стопы, что соответствует повороту гильзы голени 3 относительно голеностопного шарнира 2 и сближению коленного шарнира 7 с носком стопы, а следовательно, и с каждой точкой передней части стопы. Поэтому точка крепления тяги 9 на стопе 1 приближается к шарниру 7, т. е. тяга 9 позволяет силам 12 и 13 распрямлять протез. При достижении момента, когда тазобедренный сустав 14 и голеностопный 2 на одной вертикали, коленный шарнир 7 станет на упор бив дальнейшем в соответствии с

фиг. 3 возможно вращение только стопы 1 относительно шарнира 2. Поскольку во второй части фазы переката реакция 12 перемещается к носку стопы, стопа может повер- , нуться только в направлении ее действия, т. е. носок должен двигаться вверх (фиг. 3), но при этом пятка должна опускаться и заряжать рекуператор 11. Часть фазы переката - это одноопорный участок движения, на котором вес тела человека уравно0 вешивается одной реакцией 12. Поэтому рекуператор 11 заряжается под действием реакции 12, близкой по величине к весу человека.

В момент, когда человек опирается и на

с вторую конечность, величина реакции 12 значительно уменьшается и рекуператор 11 начинает разряжаться, осуществляя задний толчок путем подтягивания пятки и подгибания протеза в коленном шарнире 7. Оба эти факта приводят при отнесенной оси ко0 ленного шарнира назад к увеличению функциональной длины конечности, что требуется для реализации фазы заднего толчка. Момент подгибания протеза может быть изменен по желанию инвалида путем создания в тазобедренном суставе изгибающего момента сил того или иного знака, который либо препятствует, либо помогает подгибанию протеза в коленном шарнире. В фазе переноса укорочение функциональной длины протеза осуществляется подгибанием проQ теза в коленном шарнире и подъемом носка стопы подпружиненной тягой 10.

Так как верхняя точка соединения тяги 10 с гильзой бедра 4 в фазе переноса относительно оси коленного шарнира 7 расположена выше, чем в предыдущие фа5 зы, то она должна переместить вверх и нижнюю свою точку соединения со стопой, т. е. поднять носок стопы. Тем самым расстояние от тазобедренного сустава до самой низкой точки протеза, обычно это носок стопы, в данной фазе уменьшается.

0 Растянутая в фазе переноса пружина 8 к концу данной фазы сокращается, приводя протез в исходное распрямленное состояние, продолжая растягивать пружину тяги 10 и выбирая люфты тяги 9 и рекуператора 11.

, Использование протеза позволяет полнее восстановить трудоспособность инвалидов.

Формула изобретения

Протез бедра, содержащий стопу, соеди- Q ненную голеностопным узлом с гильзой голени и бедра, коленный шарнир, ось вращения которого смещена относительно продольной оси гильзы голени, отличающийся тем, что, с целью повышения степени антропоморфности походки инвалида путем из- 5 менения функциональной длины протеза в соответствии с фазами движения при ходьбе, в него введены рекуператор энергии, две тяги.

предварительно напряженная пружина и упругая консоль, причем передняя часть стопы соединена тягами с передней и задней частями гильзы бедра, ее пятка через рекуператор энергии соединена с задней .частью

гильзы бедра, а тяга, соединенная с задней частью гильзы бедра, и рекуператор соединены с гильзой бедра через упругую консоль, причем гильзы бедра и голени соединены предварительно напряженной пружиной.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезостроению. Цель изобретения - повышение степени антропоморфности походки путем изменения функциональной длины протеза в соответствии со всеми фазами движения при ходьбе. Изменение функциональной длины протеза осуществляется в зависимости от взаимного положения гильзы голени 3 и стопы 1 относительно друг друга и опорной поверхности. Реализуется указанная зависимость путем связи гильзы бедра 4 и искусственной стопы 1 посредством двух тяг 9-10 и рекуператора 11 энергии, а возврат элементов протеза в исходное положение выполняется предварительно натянутой пружиной 8, соединяющей гильзы бедра 4 и голени 3. 4 ил. //-f

.2

Фиг.З

z : / /////////

ФигЛ