Протез бедра с активной толчковой функцией Советский патент 1993 года по МПК A61F2/60 

Изобретение относится к медицине, а. именно к протезированию и протезострое- нию, и может быть использовано для инвалидов с ампутацией бедра.

Поставленная цель достигается тем, что в протезе несущий каркас голени выполнен в виде трубки, в разрыве которой установлены два сильфона, один из которых жестко закреплен торцевыми поверхностями в разрыве трубки голени, а второй закреплен одним своим торцом на внешней торцевой поверхности первого сильфона и расположен внутри голени, причем на трубопроводе, .соединяющем эти сильфоны. расположен один управляемый элемент в виде электромагнитного клапана, связанный с двумя управляющими контактами, один из которых расположен в пяточной области стопы, а второй - в носковой области.

Для повышения устойчивости протеза в вертикальных плоскостях в процессе ходьбы внутри сильфона, расположенного в разрыве трубки голени, имеется направляющее устройство, выполненное в виде стержня, прикрепленного одним концом к внутренней верхней торцевой поверхности сильфона, жестко закрепленного в разрыве трубки голени, и установленного с возможностью продольного перемещения в стакане, основание которого установлено на внутренней нижней торцевой поверхности этого же сильфона, размещенного в горизонтальной плоскости.

Ударные нагрузки, возникающие в процессе ходьбы на протезе и воздействующие на организм инвалида, снижаются вследствие их демпфирования сильфоном, жестко закрепленным в разрыве трубки голени. На фиг. 1 показана схема предлагаемого протеза бедра с активной толчковой функцией.

В разрыве стойки голени 1 установлен сильфон 2. К его торцевой поверхности жестко прикреплена торцевая поверхность второго сильфона 3, а вторая торцевая поверхность этогЪ сильфона является свободной. Сильфон 3 расположен в стойке голени 1. Сильфоны 2 и 3 соединены между собой трубопроводом .4 с электромагнитным клапаном 5..

ел

с

и

f

со

S3

Ч

ч|

В пятке и носке искусственной стопы расположены электроконтакты 7 и 8, управляющие электромагнитным клапаном 5. В сильфонах 2 и 3 находится несжимаемая жидкость, заполняющая полностью их объем. Внутри сильфона 2 имеется направляющее устройство в виде стержня 9, входящего в трубку 10, с возможностью перемещения вдоль нее, жестко прикрепленных к его торцевым поверхностям первого сильфона изнутри. Стойка 1 соединена с коленным узлом 11, а он - с приемной гильзой 12.

Работа предлагаемого протеза осуществляется следующим образом.

В момент переднего толчка замыкаются контакты 7, в течение которого ( 0,2 с) электромагнитный клапан 5 открывается и жидкость, находящаяся в сильфоне 2, под действием превышающего вес инвалида импульса силы, действующего в этот момент вдоль продольной оси стойки голени 1 и приводящего к деформации сильфона 2, перетекает из сильфона 2 в сйльфон 3, аккумулируя в нем потенциальную энергию за счет увеличения его линейных размеров. В момент переката на стопе контакты 7 и 8 разомкнуты, клапан 5 закрыт. В момент начала заднего толчка замыкаются контакты 8, т.е. примерно за 0,2 С до начала фазы переноса протеза, открывается клапан 5 и жидкость из сильфона 3 перетекает в сильфом 2, что обеспечивает активную толчковую функцию за счет увеличения линейного размера сильфона 2.

Электрическая схема протеза бедра с активной толчковой функцией представлена на фиг. 2, где Б - источник питания; Р - обмотка электромагнитного клапана; 7 и 8 - управляющие контакты.

Протез бедра, реализованный по предлагаемой схеме, будет иметь улучшенные потребительские качества за счет повышения его функциональности, вследствие снижения энергозатрат за счет аккумулирования потенциальной энергии в сильфоне и высвобождении ее при толчке, что значительно облегчает процесс ходьбы.

Формул а изобретени я

Протез бедра с активной толчковой функцией, содержащий последовательно соединенные стопу со щиколоткой, трубку голени, коленный узел, приемную гильзу и

привод, выполненный в виде двух взаимосвязанных своими торцевыми поверхностями и заполненных жидким рабочим телом сильфонов, установленных в трубке голени, внутренние полости которых соединены

между собой трубопроводом с размещенными на нем двумя независимо управляющими элементами, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения функциональности путем обеспечения снижения возникающих при ходьбу на протезе нагрузок, в него введено направляющее устройство, выполненное в виде стержня, прикрепленного одним концом к внутренней верхней торцевой поверхности

нижнего сильфона, размещенного в горизонтальной плоскости, при этом трубка голени выполнена из двух частей, между которыми установлены два сильфона, а два независимых управляющих элемента выполнены в виде двух электромагнитных клапанов, -связанных с двумя управляющими контактами, один из которых расположен в пяточной области искусственной стопы, а другой в носковой области.

1821177

7 Фиг.1

.Использование: снижение энергозатрат и повышение функциональности путем обеспечения снижения возникающих при ходьбе на протезе нагрузок. Сущность изобретения: протез бедра содержит стойку голени 1, два сильфона 2, 3, трубопровод 4. электромагнитный клапан 5, электрокрнтак- ты 7,8, стержень 9, трубку. 10, коленный узел 11 и приемную гильзу 12.2 ил.

+ Редактор

Составитель А. Новиков Техред М.Моргентал

Фиг,2

Корректор С.71исина