Протез бедра

 

Изобретение может быть использовано в медицинской технике при протезировании нижних конечностей инвалида. Протез бедра состоит из приемной гильзы бедра 1, голени 2, упоров 3, мультиплицирующей передачи 4, коленного шарнира 5, соединяющего бедро с голенью, кривошипа 7 с пружиной 8, установленной на двух шарнирах 9 и 10. Достоинством устройства является не только возможность получения походки инвалида, близкой к антропоморфной, но и обеспечение надежной подкосоустойчивости коленного шарнира. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

yg 4 А 61 F 2 60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4315348/28-14 (22) 03.08.87 (46) 30.07.89. Бюл. № 28 (71) Институт механики АН УССР (72) С. Н. Кожевников, Ю. М. Данилецкий и А. Т. Забуга (53) 617.582 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 940765, кл. А 61 F 1/08, 1980.

ÄÄSUÄÄ 1496793 А1

2 (54) ПРОТЕЗ БЕДРА (57) Изобретение может быть использовано в медицинской технике при протезировании нижних конечностей инвалида.

Протез бедра состоит из приемной гильзы бедра 1, голени 2, упоров 3, мультиплицируемой передачи 4, коленного шарнира 5, соединяющего бедро с голенью, кривошипа

7 с пружиной 8, установленной на двух шарнирах 9 и 10. Достоинством устройства является не только возможность получения походки инвалида, близкой к антропоморфной, но и обеспечение надежной подкосоустойчивости коленного шарнира. 7 ил.

1496793

45 где Z и Z; — числа лого дачи

При этом момент, 8 через зубчатую в виде где Pnp— и з—

=Р—,(1+ — "— )

55

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при протезировании нижних конечностей инвалидов.

1!ель изобретения — — обеспечение надежной подкосоустойчивости путем силового замыкания передних упоров протеза при переднем толчке.

На фиг. 1 показана конструктивная схема протеза бедра; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — пример выполнения мультиплицирующей передачи протеза бедра; на фиг. 4 и 5 — крайние положения голени протеза и кривошипа по отношению к бедру без мультиплицирующей передачи.

Протез бедра (фиг. 1) содержит приемную гильзу 1 бедра и голень 2 с жестко установленными на них упорами 3, а также мультиплицирующую передачу 4, выполненную, например, в виде зубчатой планетарной передачи типа Джемса (фиг. 2), Одноподвижный коленный шарнир 5, соединяющий приемную гильзу бедра и голень 2, выполнен соосно с быстроходным звеном б, на котором неподвижно закреплен кривошип 7. В свою очередь, кривошип связан с приемной гильзой 1 бедра или с голенью 2 посредством пружины 8 и двух шарниров 9 и 10.

На фиг. 3 изображен протез бедра с мультипли цирующей передачей, состоящей из двух пар зубчатых колес внешнего зацепления 11 и 12, в которой приемная гильза

1 бедра связана с тихоходным колесом

13, а быстро.;одное звено б передачи с кривошипом 7. Пружина 8 установлена при помощи шарниров 9 и О на кривошипе

7 и голени 2 протеза.

Если угол полного сгибания голени относительно бедра равен р, то соответствующий этому размаху угол поворота у кривоши па 7 (фиг. 5) с применением мультиплицирующей зубчатой планетарной передачи типа Джемса равен

С 1+ — — ), 73 зубьев большого и мацентральных колес переразвиваемый пружиной передачу, определяется где P i — сила упругой деформации пружины 8; й;, — плечо силы Pimp. относительно коленного шарнира 5 (фиг. 5).

Протез бедра работает следующим образом.

При ходьбе инвалида после постановки стопы протеза на опорную поверхность (фиг. 1 4), упоры 3 голени и бедра смыкаются и вращение их относительно друг друга становится невозможным. При перенесении тяжести тела инвалида на здоровую ногу осуществляется частичное сгибание голени в шарнире 5. 3а этот промежуток времени кривошип 7 проходит нижнюю мертвую точку, и пружина 8 занимает положение, в котором сила упругой деформации пружины, увеличенная мультиплицирующей передачей, способствует отрыву стопы голени протеза от опорной поверхности и отбрасывает ее вверх и назад. Эта фаза движения нижних конечностей протеза совпадает с ускоренным движением голени относительно бедра. При дальнейшем сгибании голени в фазе ее замедленного движения накопления кинематическая энергия масс нижних конечностей после перехода кривошипа через верхнюю мертвую точку затрачивается на взведение пружины 8. При этом изменяется и направление действия момента М .p.. После остановки голени 2 в положение максимального сгибания (фиг. 5), пружина разгоняет голень в обратном направлении и затем при помощи вспомогательного движения культи бедра по часовой стрелке на некоторый угол голень 2, преодолевая максимальное натяжение пружины, снова занимает устойчивое положение относительно бедра, как это показано на фиг. 4, перед поставкой стопы на опорную поверхность. При соударении упоров 3 отскок голени назад исключен благодаря силовому замыканию этих элементов, чем и обеспечивается надежная подкосоустойчивость коленного шарнира.

Эффективность технического решения состоит в том, что перед постановкой стопы на опорную поверхность, как показано на фиг. 4 отскок голени 2 назад после соударения упоров 3 бедра и голени предотвращается моментом на кривошипе, равным произведению

Мр =Р р.hg(1+ — ), Z

ZQ сила упругой деформации пружины; плечо силы P.p. относительно коленного шарнира 5; числа зубьев большого и малого центральных колес планетарной передачи Джемса.

Кроме того, из конструкции бедра исключены различного рода фрикционные муфты и фиксаторы, применяемые в протезостроении для обеспечения подкосоустойчивости коленного узла, работающие в ударном режиме и имеющие низкую долговечность.

1496793

Формула изобретения

А-А

Фиг. 2

Протез бедра, содержащий приемную гильзу бедра и голень, соединенные при помощи колен ного ш арии р а, снабженного упорами бедра и голени, а также пружину, связанную одним концом с протезом бедра, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежной подкосоустойчивости, голень кинематически связана с пружиной посредством мультиплицирующей передачи, например зубчатой планетарной передачи типа

Джемса с кривошипом, неподвижно закрепленным на быстроходном звене передачи, причем пружина другим концом шарнирно связана с кривошипом.

1496793

Составитель А. Новиков

Редактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор М. Васильева

Заказ 4356/8 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская на 6., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r Ужгород, ул. Гагарина, 101