Устройство для испытания протеза бедра на долговечность Советский патент 1989 года по МПК A61F2/76 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезированию и протезостроению.

Цель изобретения - определение долговечности протеза путем воспроизведения имитации движений и нагру- жений протеза, учитывающей воэдейст-. вие на него ротации в горизонтальной плоскости, пронации и супинации во фронтальной плоскости в опорный период шага.

На фиг.1 изображено устройство для испытания протезов бедра на дол- говечность, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.1; на фиг.4 - вид В на фиг.1; на фиг.З - узел 1 на фиг.1.

Устройство содержит электропривод 1, кривошипно-шатунный механизм 2, связанный с подвижной тележкой 3, подпружиненный прижимной стержень 4 с естко закрепленной на нем головкой 5 для крепления приемной гильзы протеза, кулачок 6, пружины 7. Конструкция прижимного стержня 4 выполнена таким образом, что исключается его вращательное движение вокруг собственной продольной оси (фиг.2). На тележке 3 установлена на оси 8 поворотная платформа 9 с обкатным роликом 10 (фиг.З). Пружина 11 прикреплена одним концом к тележке 3, а другим к платформе 9. Направляющая плн- планка 12 расположена по отношению направлению движения тележки под углом, соответствующим углу поворота стопы при ротационном движении, и имеет возможность поворота вокруг оси оси 13 посредством винта 14. На платформе параллельно Направлению движения тележки 3 в сагитальной плоскости протеза закреплена оси шарнира 15 (фиг.4), на которой установлена опорная площадка 16 с обкатными роликами 17, находящимися в контакте с направляющими 18. Нижняя часть нап- : равляющих стержней 19 (фиг.5) выполнена резьбовой и совместно с гайками 20 образует ходовую винтовую пару. На верхнюю часть этих стержней навинчены гайки 21 для регулировки под- жатия пружин 7. На опорной площадке установлена тензометрическая платформа 22 и на выходном валу электропривода - счетчик 23 оборотов.

Устройство работает следующим образом.

0

5

Вращением направляющих стержней 19 в гайках 20 устанавливается расстояние между кулачком 6 и опорной площадкой 16, необходимое для размещения протеза определенного типоразмера. Протез закрепляется в головке 5 так, чтобы стопа опиралась подошвой о тензометрическую плат0 форму 22, расположенную на опорной площадке 16. Поджатием гайками 21 пружин 7 на него подается вертикальная составляющая нагрузки. Вращением винта I4 устанавливается нужный угол

5 Поворота планки 12, определяемый заданным углом поворота стопы под действием ротационного момента.

При работе электропривода тележка 3 вместе с платформой 9 и опорной площадкой 16 совершает возвратно-поступательные движения. Стопа протеза при этом опирается на опорную поверхность последовательно пяткой, всей поверхностью подошвы и носком. Во время обратного хода тележки движения стопы повторяются в обратном направлении. Верхний конец - прижимного стержня 4 перемещается по профильной поверхности кулачка 6,

0 построенной таким образом, что в момент переката через пятку и носок кулачок, перемещаясь по направляющим стержням 19, поджимает пружину 7 и на протез подается дополнительная

5 нагрузка. Во время прямого хода обкатной ролик 10 приходит в контакт с направляющей планкой 12 и, двигаясь по ней, поворачивает платформу 9, ось 15 и опорную площадку

0 б вместе с расположенной на ней

стопой протеза в горизонтальной плоскости, имитируя перемещение стопы относительно голени под действием ротационного момента, которок проис5 ходит вследствие того, что приемная гильза протеза жестко закреплена в головке 5 и не вращается вокруг своей продольной оси. При обратном.,, движении обкатной ролик выходит из контакта с направляющей планкой и под действием пружины 11 опорная площадка возвращается в прежнее положение .

Обкатные ролики 17 перемещаются

5 по направляющим 18 и в зависимости от положения тележки 3 поворачивает опорную площадку 16 относительно оси 15 на углы, соответствующие величине пронации и супинации. Изменение

0

величины подаваемой на протез вертикальной составляющей нагрузки во время работы устройства регистрируется с помощью тензометрической плат формы 22, а число циклов движения и нагружения протеза - посредством счетчика 23 оборотов.

В связи с достижением более полного воспроизведения картины движе- ния и нагружения повышается достоверность информации, получаемой при испытаниях протезов на долговечность Это позволяет повысить качество про-г тезов, что дает большой медико-реа- билитационный и социально-психологический эффект.

Формула изобретения

Устройство для испытания протеза

бедра на долговечность, содержащее электропривод, подвижную тележку, перемещаемую возвратно-поступательно посредством кривошипно-шатунного механизма, прижимной стержень с головкой для крепления протеза, кулачок и пружины, отличающеес я тем, что, с целью определения долговечности протеза путем воспроизведения имитации движений и нагру- жений, учитывающей воздействие на него ротации в горизонтальной плоскости, пронации и супинации во фронтальной плоскости в опорный период шага, в него введены .платформа с обкатным роликом, установленная на оси, закрепленной на тележке, направляющая планка, установленная под углом к направлению движения тележки, пружина, один конец которой закреплен на тележке, а другой - на платформе, опорная площадка для стопы протеза, установленная на платформе с осью шарнира, расположенной параллельно направлению движения тележки в сагиттальной плоскости протеза, обкатные ролики, закрепленные на опорной площадке с возможностью перемещения по направляющим, ходовая винтовая пара, контактирующа с направляющей планкой в горизонталь ной плоскости, причем кулачок и прижимной стержень установлены с возможностью вертикального перемещения.

Изобретение предназначено для протезирования и протезостроения. Цель изобретения - определение долговечности протезов путем воспроизведения более полной имитации движения и нагружения протеза при ходьбе. Подвижная тележка 3 с опорной площадкой 16 для протеза совершает возвратно-поступательные движения посредством электропривода 1 и кривошипно-шатунного механизма 2 для воспроизведения переката стопы относительно пятки и носка. Подпружиненный прижимной стержень 4 перемещается по профилю кулачка 6, обеспечивая переменную нагрузку протеза. Передача на протез ротационного, пронационного и супинационного движений обеспечивается поворотом опорной площадки 16 при перемещении обкатных роликов по направляющим 12 и 18. Регулирование угла поворота направляющей планки 12 производится ходовой винтовой парой , а расстояние между кулачком и опорной площадкой- ходовыми винтовыми парами, образуемыми направляющими стержнями и гайками. Регистрация вертикальной нагрузки протеза производится тензометрической платформой, числа циклов движения и нагружения протеза - счетчиком оборотов 23. 5 ил.

fas. 2

Вид б

Рие.З

Вив Ъ

/5-Р-Ч

ФигЛ

I

К

ГЖ

19 20

Фиг. 5