Коленный узел для ортезов и протезов

 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в конструкциях ортезов и протезов нижних конечностей. Цель изобретения - улучшение антропоморфности походки путем обеспечения биомеханической сопряженности движения коленных сустава и шарнира в фазу переноса и опоры. Коленный узел для ортезов и протезов содержит головки 2 и 1 шин голени и бедра, корпус 3, основную ось 4 и дополнительную ось 5. При ходьбе головки 1, 2 шин бедра и голени перемещаются одна относительно другой, обеспечивая биомеханическую сопряженность движений коленного сустава. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„. 15601 (51)5 А 61 F 2 60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4410741/28-14 (22) 14.04.88 (46) 30.04.90. Бюл. № 16 (71) Центральный научно-исследовательский институт протезирования и протезостроения (72) В. И. Новиков, А. И. Суховерхова, Л. А. Прозоровский-Ременников, Б. С. Фарбер, Б. Г. Спивак и М. В. Пластинин (53) 615.472 (088.8) (56) Патент ФРГ № 1193636, кл. А 61 F 2/60, 1966.

2 (54) КОЛЕННЫИ УЗЕЛ ДЛЯ ОРТЕЗОВ

И ПРОТЕЗОВ (57) Изобретение относится к медицине и может быть использовано в конструкциях ортезов и протезов нижних конечостей.

Цель изобретения — улучшение антропоморфности походки путем обеспечения биомеханической сопряженности движений коленных сустава и шарнира в фазу переноса и опоры. Колен ный узел для ортезов и протезов содержит головки 2 и I шин голени и бедра, корпус 3, основную ось 4 и дополнительную ось 5. При ходьбе головки

1, 2 шин бедра и голени перемещаются одна относительно другой, обеспечивая биомеханическую сопряженность движений коленного сустава. 4 ил.

1560186 з

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при назначении и изготовлении ортопедических аппаратов на нижнюю конечность, а также протезов нижней конечности.

Цель изобретения — улучшение антропоморфности походки путем обеспечения биомеханической сопряженности движений коленных сустава и шарнира в фазу переноса и опоры.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема коленного узла в момент фиксации головки шины бедра к головке шины голени; на фиг. 2 — положение головок шин бедра и голени в момент снятия нагрузки; на фиг. 3 — положение головок шин бедра и голени в фазу переноса; на фиг. 4 — внешний вид коленного узла для ортезов и протезов.

Коленный узел для ортезов и протезов содержит головку 1 шины бедра, головку 2 шины голени, соединенные между собой корпусом 3, выполненным в виде скобы, в двух параллельных стенках корпуса 3 имеются две пары соусных отверстий, в каждую из которых вставлены оси — основная ось

4 и дополнительная 5, основной 6 и дополнительный 7 шарниры, противоупоры 8 и упоры 9.

Коленный узел для ортезов и протезов функционирует следующим образом.

Коленный узел может быть использован в ортопедическом аппарате на всю ногу и в протезе нижней конечности при соответствующих медицинских показаниях к назначению.

Ортопедический аппарат с коленным узлом надевается на пораженную нижнюю конечность инвалида.

Основная ось 4 установлена по ходовой посадке в головке 1 шины бедра; а вспомогательная ось 5 — в головке 2 шины голени. Поверхности головок 2 и 1 шин голени и бедра, находящиеся в зацеплении, выполнены в виде профильных поверхностей и снабжены упорами 9 и противоупорами 8, Противоупоры 8 головки 2 шины голени имеют два скоса под углом 15 — 20 к горизонтали, между противоупорами 8 находится поверхность паза, выполненная по радиусу Rq. Форма упоров 9 и профильных поверхностей головки 1 шины бедра, а также величина скоса противоупоров 8 головки

2 шины голени, выбираемая из интервала

15 — 20, определялись исходя из максимальной величины подъема по вертикали головки

1 шины бедра по отношению к головке 2 шины голени. Эта величина подъема выбиралась исходя из естественного удлинения ноги человека при ее сгибании по сравнению с ногой при опоре на 2 — 3,5 мм.

При ходьбе инвалида, например, в ортопедическом аппарате коленный узел работает следующим образом.

В период опоры (фиг. 1) головка 1 шины бедра под воздействием веса инвалида своими упорами 9 опускается на противоупоры 8 головки 2 шины голени. При этом головка 1 шины бедра поворачивается на основной оси 4 относительно корпуса 3. Сам корпус 3 одновременно поворачивается на

10 вспомогательной оси 5 относительно головки

2 шины голени. В результате этого сложного движения первая ось основного шарнира 6 описывает своим геометрическим центром Ог, являющимся центром враще15 ния головки 1 шины бедра относительно корпуса 3, дугу с радиусом Ri -вокруг вто, рой оси шарнира 7. Благодаря такому движению первая ось основного шарнира 6 оказывается в самом нижнем (по отношению к горизонтальной плоскости и к оси шар20 нира 7) положении. Поверхности упоров 9 и противоупоров 8 головок 1, 2 шин бедра и голени оказываются плотно сжатыми силой тяжести, приходящейся на ортезированную конечность при опоре. Они зафиксированы от взаимного перемещения и образуют при этом положении как бы автоматический замок в коленном узле.

При ходьбе в фазу заднего толчка нижней конечности (фиг. 2) бедро ортезированной конечности вместе с шиной бедра (и ее

30 головкой 1) подается кпереди и нога вместе с аппаратом, в состав которого входит коленный узел, отрывается от опоры. При этом действие веса на ортезированную конечность, которое имело место при опоре, прекращается, и головка 1 будра вместе с

36 осью 4, передвигаясь по окружности радиусом Ri вокруг оси 5, двигается вперед и вверех до встречи одного из упоров 9 головки 1 шины бедра с одним из противоупоров головки 2 шины голени. Величина

4О перемещения до смыкания упора 9 головки

1 шины бедра с противоупором головки 2 шины голени обусловлена конструкцией коленного узла. В результате такого движения головка 1 шины бедра поднимается на заданную для конструкции высоту и

45 поворачивается вокруг оси 4 на необходимый угол, что, в свою очередь, дает возможность ортезированной конечности принять необходимое в фазу переноса положение сгиба ни я.

50 На фиг. 3 показано положение звеньев коленного узла в фазу переноса при сгибании конечности.

Для достижения положения сидя (фиг. 4) головка 1 шины бедра перемещается вверх и. вперед по отношению к головке 2 шины ro55 лени. Кинематически это движение такое же, как и в момент переноса конечности. Но необходимо добавить, что ось 4, двигаясь по

1560186

Фиг. 2 дуге с радиусом Ri вперед, почти до предела, оказывается в таком положении, когда она совмещается с центром радиуса Rg которым выполнена специальная профильная поверхность головки 2 шины голени. Тогда головка 1 шины бедра может свободно повернуться вокруг основной оси 4, так как соответствующая специальная профильная поверхность головки 1 шины бедра выполнена по радиусу Rg, центр которого совпадает с геометрическим центром 0> оси 4.

В результате описанного выше движения головка 1 шины бедра вместе с самой шиной паворачивается на необходимый при сидении угол.

Применение коленного узла позволяет обеспечить фиксацию обеих головок под действием вертикальной нагрузки (вес инвалида} и расфиксацию головок при снятии нагрузки (в фазу переноса конечости). е

Формула изобретения

Коленный узел для ортезов и протезов, содержащий головку шины бедра с упорами, головку шины голени с противоупорами и основной коленный шарнир с осью, отличающийся тем, что, с целью улучшения антропоморфности походки путем обеспечения биомеханической сопряженности движений коленных сустава и шарнира в фазу переноса и опоры, в него введены дополнительный шарнир, корпус с двумя парами соосных отверстий, в которых размещены ось основного коленного шарнира, на которой установлена головка шины бедра, и ось дополнительного шарнира, на которой укреплена головка шины голени, причем на головке шины бедра выполнен дополнительный упор, а корпус выполнен в виде скобы, причем упоры головки шины бедра и противоупоры головки шины голени изготовлены со скосами.

1560186

Составитель В. Ваганов

Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова

Заказ 933 Тираж 485 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР

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

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