Протез бедра

 

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано при протезировании. Изобретением решается задача обеспечения упругого подгибания в коленном шарнире протеза в фазу опоры. В начале ходьбы искусственная стопа 1 поворачивается вместе с кулачком 34 и толкает вверх золотник 30 и клапан 29, жестко связанный с поршнем 23. При этом закрывается выход воздуха из эластичных (Л to со 1чЭ sl О) со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (su 4 А 61 F 2/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3895021/28-14 (22) 13.05.85 (46) 28.,02.87. Бюл. Ф 8 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро Института технической механики АН УССР (72) А.A.Поддуев и А.Н.Панченко (53) 615.477.22(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 891089, кл. А 61 Р 2/60, 1981.

Патент Великобритании N- 1534181, кл. А 61 F 2/60, 1974.

„„SU„„1292763 А I (54) ПРОТЕЗ БЕДРА (57) Изобретение относится к области медицины и может быть использовано при протезировании. Изобретением решается задача обеспечения упругого подгибания в коленном шарнире протеза в фазу опоры. В начале ходьбы искусственная стопа 1 поворачивается вместе с кулачком 34 и толкает вверх золотник 30 и клапан 29, жестко связанный с поршнем 23. При этом закрывается выход воздуха из эластичных

1292763 камер. Под действием сжатого воздуха происходит перемещение элементов конструкции,,что приводит к эапиранию коленного шарнира. Следующий этап - поворот бедра — осуществля-. ется с помощью упругого элемента 17, поршня 20, трехкамерного цилиндра 21, обратного клапана 27, подвижных щечек 10 и диска 13. Затем происходит разгибание колена. Когда опора переходит с пятки на носок стопы 1, ку1

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей, и может быть использовано при построении шагающих механизмов.

Целью изобретения является обеспечение упругого подгибания в коленном шарнире протеза в фазу опоры.

На фиг.1 изображен протез бедра, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Протез содержит голеностопный узел, включающий искусственную стопу

1„ голеностопный шарнир 2, трубчатую гильзу 3 голени, соединенную с бедром 4 посредством коленного шарнира

5. Коленный шарнир 5 состоит из оси б, посредством штифта 7 жестко соединенной с бедром 4, двух дисков 8, посредством штифтов 9 жестко соединенных с осью 6, двух подвюкных щечек 10 сидящих на шлицах дисков 8, двух эластичных торообразной формы камер 11, находящихся между неподвижными дисками 8 и подвижными щечками 10. Концы оси 6 посредством подшипников 12 шарнирно соединены с голенью 3. Подвижный диск 13 посажен на ось 6 по подвижной посадке„

В кольцевую торцовую проточку диска

13 запрессован фрикционный материал

14. Подвижные диски 13 шарнирно через рычаги 15 связаны со стаканом

16, находящимся в трубчатой гильзе голени 3, обладающим возможностью перемещения внутри нее и опирающимся на упругий элемент 17, который в свою очередь опирается на упор 18, .жестко соединенный с трубчатой гильлачок проворачивается относительно оси голеностопного шарнира 2. Под действием возвратной пружины золотник .30 открывает отверстием, и воздух из камеры выходит в атмосферу.

Свободное проворачивание бедра и свободный перенос происходят при действии клапана 29, трехкамерного цилиндра 21, камеры, подвижных щечек

10, диска 13 на бедро 4. В следующем шаге циклповторяется. I з.п.ф-лы,2 ил.

2 зой голени 3. К дну стакана 16 с помощью гайки 19 крепится шток-поршень 20, свободно проходящий через упор 18 и имеющий возможность перемещаться в верхней камере трехкамерного цилиндра 21. Трехкамерный цилиндр 21 состоит из верхней крышки

22, нижнего поршня 23, промежуточных стенок 24 и 25 и цилиндрических гильз 26. Промежуточная стенка 24 через обратный клапан 27 соединяет

Ф верхнюю камеру трехкамерного цйлиндра 21 со срецней и через обратный клапан 28 с окружающей средой. В промежуточнои стенке 25 выполнены центральное отверстие и посадочное место под клапан 29, жестко связанный с нижним поршнем 23 и золотником

30. Между промежуточной стенкой 25 и поршнем 23 помещена возвратная пружина 31. В нижней части трубчатой гильзы 3 голени установлен корпус

Ф золотника 32. Золотник 30 опирается роликом 33 на профилиров анный кулачок 34, жестко связанный с осью голеносToïíого шарнира 2. Выходные отверстия промежуточной стенки 25 и корпуса золотника 32 соединены с двумя эластичными торообразной формы

30 камерами 11 при помощи трубопровода 35.

Протез бедра работает следующим образом.

В момент переднего толчка, когда инвалид начинает наступать. на протез, искусственная стопа 1 поворачивается вместе с профилированным кулачком 34, жестко сидящим на оси голеностопного шарнира 2, толкая

1292763 при этом вверх золотник 30 вместе с клапаном 29, жестко связанным с поршнем 23. Отверстие а перекрывается, закрывая выход воздуха из эластичных торообразной формы камер 11, последние под действием сжатого воздуха расширяются и перемещают подвижные щечки 10 по шлицам дисков 8.

Торцы подвижных щечек 10 прижимаются

0 к фрикционам 14 подвижного диска 13.

Происходит запирание коленного шарнира, чем обеспечивается подкосоустойчивость. После запирания коленного шарнира начинается поворот бедра

4 относительно гильзы 3 голени, который сопровождается сжатием упругого элемента 17 и опусканием штокпоршня 20. Происходит сжатие воздуха в верхней камере трехкамерного ци20 линдра 21, сжатый воздух поступает через обратный клапан 27 в среднюю камеру трехкамерного цилиндра 21 и через клапанное отверстие промежуточной стенки 25 (клапан 29 открыт) частично в камеры 11, увеличивая внутрикамерное давление, что соответствует увеличению силы прижатия подвижных щечек 10 к диску 13 в прямой зависимости от силы сжатия упругого элемента 17. Затем происходит разгибание колена с одновременной отдачей накопленной энергии в упругом элементе 17. При этом стакан 16 движется вверх, .увлекая за собой штокпоршень 20. Остатки сжатого воздуха в верхней камере трехкамерного цилиндра 21 помогают шток-поршню дви— гаться вверх. Новая порция воздуха попадает в верхнюю камеру трехкамерного цилиндра 21 через обратный кла40 пан 28 в момент переката, когда опора переходит с пятки на носок стопы

1, кулачок проворачивается относительно оси голеностопного шарнира 2

45 и под действием возвратной пружины

31 поршень 23 и соответственно золотник 30 опускаются, происходит открытие отверстия а, сжатый воздух из камеры 11 выходит в атмосферу.

Клапан 29 садится на посадочное место, закрывая доступ оставшегося сжатого воздуха из средней камеры трехкамерного цилиндра 21 в нижнюю. Камеры 11 перестают оказывать давление на подвижные щечки 10, сила давления которых на подвижные диски 13 падает до нуля, происходит свободное проворачивание бедра 4 относительно гиль-. зы 3 голени. ..аким образом происходит свободный перенос. При следующей фазе опоры, при поднятии клапана 29, оставшийся сжатый воздух из средней камеры трехкамерного цилиндра 21 пос тупает в нижнюю камерУ, тем самым увеличивая давление внутри камер 11.

В следующем шаге цикл повторяется.

Предлагаемый протез бедра позволяет уменьшить компенсаторные движения и использовать инерционные силы, возникающие в процессе движения инвалида, испольэовать вес инвалида для рекуперации энергии с последующей ее отдачей и увеличить угол подгибания, т.е. улучшить качество ходьбы, уменьшить ее асимметрию и энергозатраты инвалида.

Формула и зо бр етен ия

1. Про те з бедра, содержащий культеприемник, гильзу бедра, трубчатую гильзу голени и коленный механизм с устройством фиксации, голеностопный узел со стопой, о т л K ч а ю— шийся тем, что, с целью обеспечения упругого подгибания в коленном шарнире протеза в фазу опоры, устройство фиксации выполнено в виде дисковой фрикционной муфты, шарнирно соединенной со стаканом, расположенным внутри трубчатой гильзы голени с возможностью перемещения и связанным с упругим элементом, который жестко соединен с упором гильзы голени, при этом со стаканом также связан шток с поршнем, установленный в верхней камере трехкамерного цилиндра, в нижней камере которого ,установлен поршень, соединенный через золотник с толкателем, контактирующим с профилированным кулачком, установленным на оси голеностопного узла и жестко соединенным со стопой, причем в верхней промежуточной стенке трехкамерного цилиндра установлены два обратных клапана, один иэ которых соединен с верхней и средней камерами цилиндра, а второй — с верхней камерой и внешней средой, в нижней промежуточной стенке цилиндра установлен клапан, шток которого соединен с поршнем нижней камеры, при этом между нижней промежуточной стенкой цилиндра и поршнем нижней камеры помещена возвратная пружина.

f 292763

ВПИИПИ Заказ 307/5 Тираж 596

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Протез бедра по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что дисковая фрикционная муфта выполнена в виде двух жестко соединенных с гильзой бедра дисков с осью, на которой оппозитно расположены две подвижные щечки, соединенные с дисками с воэможностью взаимного перемещения и шарнирно через рычаг со стаканом. а между дисками и щечками расположены герметичные торообразной формы камеры, соединенные трубопроводом с нижней камерой пилиндра и отверстием золотника, расположенным в его нижней крышке.