Парный протез нижних конечностей

 

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей. Цель изобретения - обеспечение антропоморфности походки путем самоуправления взаимозависимыми локомоторными функциями конечностей. Каждый из парных протезов нижних конечностей содержит полукорсет 1 с гильзой 2 бедра, связанный посредством оси коленного шарнира 3 с трубкой 4 голени, к которой посредством голеностопного шарнира 5 присоединена искусственная стопа 6, установленный на полукорсете 1 приводной механизм , выполненный в виде пружинного аккумулятора 7. установленного в полукорсете 1, кинематически связанного с планкой 8 бедра пружиной 9 сжатия, размещенной в трубке 4 голени, и подвижно связанного с ней упора, соединенных гибкой связью 22 с планкой 8 бедра и другим концом упругой тяги 11, гидроцилиндр 12 с насосом 13 и поршнем 14, шатун которого выполнен в виде двуплечего рычага 15, установленного на оси коленного шарнира 3, а свободный конец двуплечего рычага 15 посредством подпружиненной втулки 16 связан с трубкой 4 голени, к которой присоединен упругий ограничитель 17. патрубок 18, трубопровод 20 с установленным на нем блоком 21 и гибкой связью 22, коррегирующий узел, кронштейн 30, толкатель 31, связанный с упором 10, эластичный баллон 33, размещенный в стопе 6 между пяткой 34 и дополнительным шарниром 35. 6 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 61 F 2/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ г вв

0ь

С7 (1 ( (Jl

Ц гв гвиаг

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4718597/14 (22) 06.06.89 (46) 07.06.91. Бюл. 3Ф 21 (71) Красноярский сельскохозяйственный институт (72) А.И. Курбатов (53) 617,3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР й. 1026802, кл. А 61 F 2/60, 1983. (54) ПАРНЫЙ ПРОТЕЗ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к медицине и медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей. Цель иэобретения— обеспечение антропоморфности походки путем самоуправления взаимозависимыми локомоторными функциями конечностей.

Каждый из парных протезов нижних конечностей содержит полукорсет 1 с гильзой 2 бедра, связанный посредством оси коленного шарнира 3 с,трубкой 4 голени, к которой посредством голеностопного шарнира 5..., ЫЛ, 1653765 А1 присоединена искусственная стопа 6, установленный на полукорсете 1 приводной механизм, выполненный в виде пружинного аккумулятора 7, установленного в полукорсете 1, кинематически связанного с планкой

8 бедра пружиной 9 сжатия, размещенной в трубке 4 голени, и подвижно связанного с ней упора, соединенных гибкой связью 22 с планкой 8 бедра и другим концом упругой тяги 11, гидроцилиндр 12 с насосом 13 и поршнем 14, шатун которого выполнен в виде двуплечего рычага 15, установленного на оси коленного шарнира 3, а свободный конец двуплечего рычага 15 посредством подпружиненной втулки 16 связан с трубкой

4 голени, к которой присоединен упругий ограничитель 17, патрубок 18, трубопроврд

20 с установленным на нем блоком 21 и гибкой связью 22, коррегирующий узел, кронштейн 30, толкатель 31, связанный с упором 10, эластичный баллон 33, размещенный в стопе 6 между пяткой 34 и дополнительным шарниром 35. 6 ил.

1653765

30

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей. Цель изобретения — обеспечение антропоморфности походки путем самоуправления взаимозависимыми локомоторными функциями конечностей.

На фиг,1 изображен протез, общий вид;, на фиг,2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — взаиморасположение элементов протеза в конце, фазы переноса над опорой; на фиг.4- то же, в начале фазы переноса; на фиг.5 — схема

, расположения трубки голени и планки бед ра в положении протеза на фиг.1(а), то же, в положении протеза на фиг.3(б), та же, в положении протеза на фиг.4(a); на фиг.6- протез, вид сзади.

Каждый из парных протезов нижних конечностей содержит палукорсет 1 с гильзой

2 бедра, связанный посредством оси коленного шарнира 3 с трубкой 4 голени, к которой посредством голеностопнага шарнира

5 присоединена искусственная стопа 6, установленный на полукорсете 1 приводной механизм, выполненный в виде пружинного аккумулятора 7, установленного в полукор, сете 1, кинематически связаннога с планкой

8 бедра, пружиной 9 сжатия, размещенной в трубке 4 голени, и подвижно связанного с, ней упора 10, соединенных гибкой связью с, планкой 8 бедра и с другим концом упругой тяги 11, гидроцилиндр 12 с насосом 13 и поршнем 14, шатун каторОГО выполнен в виде двуплечего рычага 15, установленного на Оси коленного шарнира 3, а свободный конец двуплечего рычага 15 посредствам подпружиненной втулки 16 связан с трубкой 4 голени, к которой присоединен упругий ограничитель 17, патрубок 18 с расположенным на нем шаровым клапаном

19, трубопровод 20 с установленным на нем блоком 21 и гибкой связью 22, коррегирующий узел, кинематически связанный с каленным шарниром 23 и выполненный в виде диска 24 с упором 25, ручкой 26 посадки, расположенной на коленном шарнире 23, Г-образным кронштейном 27 и опорной стенкой 28, установленной на оси коленного шарнира 3 и связанной с ним посредством подпружиненного храпового механизма 29, упругой тяги 11, закрепленной одним концом на кронштейне 30, толкатель 31. связацный с упором 10, стопор 32, установленный на гильзе 2 бедра, эластичный баллон 33, размещенный в стопе 6 между пяткой 34 и дополнительным шарнирам

35, наружный конец 36 посадки, сквозную прорезь 37 в трубке голени, планку 8 бедра с входящей в нее трубкой 4 голени, эластичный материал 38, ось 39 тазобедренного шарнира, на которой крепится опорная стенка 28, гильзу голени 40 с шарнирами 41 и винты 42.

Протез работает следующим образом.

После установки протезов на каждую из наг инвалид совершает перемещение.

В опорный период при стоянии инвалида на протезе планка 8 бедра и трубка 4 голени находятся в вертикальном положении, потому что коленный шарнир 23 его фиксирован по оси центра тяжести: с одной стороны двуплечим рычагом 15 поршня 14, находящегося под давлением жидкости сжатого баллона 33 стопы 6, с другой — упругостьк> пружинного аккумулятора.

Надежная падкосаустайчивасть коленного шарнира дополнительно обеспечивается и корректирующим устройством, поло>кением ега диска 24, упоры 25 которого фиксируют планку 8 бедра и трубку 4 голени. Подкосаустойчивость голеностопного шарнира 5 обеспечивается упругим ограничителем 17, Опорный период сопровождается накоплением потенциальной энергии в пружинном аккумуляторе 7 и пружине 9 сжатия.

Одновременна с началам переноса протеза над опорой включается приводной механизм: потенциальная энергия пружинного аккумулятора переходит в кинетическую энергию, направленную на вынос протеза вперед. Эта совершается при переносе центра тяжести на поршень 14 вследствие перетекания ее иэ гидроцилиндра 12 насоса 13 в Опустевший баллон 33 стопы 6. Надежность и легкость переноса поднятого протеза вперед дополнительно обеспечивается натяжением гибкой связи

22 в результате растяжения пружины 9 сжатия, при этом толкатель 31 производит подьем носка стопы 6.

Окончательный момент переноса паднятога протеза вперед для шага производится посредством корректирующего устройства путем растяжения пружины 9 сжатия и натяжения упругой тяги 11, которая поворотом диска 24 выводит ега упоры

25 иэ зацепления с планкой 8 бедра и трубкой 4 голени.

Одновременно с выносом вперед планки 8 бедра внутри палукорсета 1 происходит и вынос трубки 4 голени вперед вместе с ее гильзой голени 40. Вынос голени осуществляется посредством Г-образного кронштейна 27 голени, жестко соединенного с головкой двуплечега рычага 15 поршня 14 насоса 13. Угол в 135-140 между осями двуплечега рычага 15 и Г-образного кронштейна 27 голени сохраняется практически

1653765

55 неизменным как при опоре, выносе вперед, так и при заднем толчке протеза.

Совместный перенос вперед бедра и голени обеспечивает инвалиду выполнение нормального шага, длина которого может регулироваться положением стопоров 32 бедра.

С последующим переносом центра тяжести инвалида на вынесенный для шага протез происходит его фиксация: жидкость из баллона 33 стопы давит на поршень 14, двуплечий рычаг 15 кбторого удерживает коленный шарнир 23, а упоры 25 диска 24 замыкают планку 8 бедра и трубку 4 голени.

Жидкость иэ гидроцилиндра 12 в баллон 33 истекает быстрее, чем обратно, благодаря шаровому клапану 19, что обеспечивает быстрый отход поршня в гидроцилиндр 12 и включение пружинного аккумулятора 7 в момент подъема протеза над опорой. При совершении опоры протеза такой скорости переливания не требуется, так как этот процесс более длительный по времени, чем момент выноса протеза для шага.

Перенос другого протеза над опорой приводит к совместной работе силы тяжести и приводного механизма.

В одноопорную фазу ходьбы и продолжительного действия силы тяжести баллон

33 стопы 6 полностью освобождается от жидкости и происходит предельное давление на поршень 14 насоса 13. В силу этого происходит смещение оси протеза за линию центра тяжести назад. Так эа счет выноса протеза вперед и несколько назад складывается общая длина шага инвалида.

Посадка инвалида для сидения производится разъединением подпружиненного храпового механизма 29 оси диска 24 с осью коленного шарнира 3, посредством оттяжки ручки 26 посадки и подпружиненной втулки

16 наружным концом 36 посадки.

Разъемность полукорсета 1 и регулировка длины шага позволяют тиражировать один типоразмер для значительного числа безногих инвалидов. Вовлечение в процесс ходьбы подвижного бедра обеспечивает более широкую амплитуду выноса протеза вперед, а выполнение совместно с голенью шага позволяет приблизить локомоторные функции парного протеза к более естественной ходьбе. Корректирующее устройство обеспечивает самоуправление моментами сил сопротивления и движения, что приводит к автоматизации и взаимозависимости работы парных протезов. Установка Г-образного кронштейна 27 надежно скрепляет элементы протеза с полукорсетом 1, что уменьшает боковую асимметрию при ходьбе.

Формула изобретения

Парный протез нижних конечностей, содержащий полукорсет с двумя гильзами бедра, каждая из которых связана посредством оси коленного шарнира с трубкой голени, к которой посредством голеностопного шарнира присодинена искусственная стопа, и установленный на Iloлукорсете приводной .. механизм с гидроцилиндрами, трубопроводами, поршнями и шатунами, а также корректирующий узел, кинематически связанный с коленными шарнирами и трубками голени, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения антропоморфности походки путем самоуправления вэаимозависимыми локомоторными функциями конечностей, в него введены две оси тазобедренных шарниров, закрепленные на внутренних стенках полукорсета, планки бедра подвижно установленные на этих осях и расположенные в гильзах бедра, Г-образные кронштейны; подвижно установленные на осях коленных шарниров, и гильзы голени, размещенные поверх трубок голени и шарнирно соединенные с гильзами бедра, при этом полукорсет выполнен разьемным в виде сидения с опорной стенкой, на которой закреплены концы Г-образных кронштейнов, корректирующий узел выполнен в виде дисков с упорами и кронштейнами, установленных на осях коленных шарниров и связанных с ними посредством подпружиненных храповых механизмов, упругих тяг, закрепленных одними концами на кронштейнах, а приводной механизм выполнен в виде двух пружинных аккумуляторов, установленных в полукорсете, кинематически связанных с планками бедра, пружин. сжатия, размещенных в трубках голени, и подвижно связанных с ними упоров, соединенных гибкими связями с планками бедра и другими концами упругих тяг, причем шатуны гидроцилиндров выполнены в виде двуплечих рычагов, установленных на осях коленных шарниров, а свободные концы двуплечих рычагов rioсредством подпружиненных втулок связаны с трубками голени.

1653765

1653765

1653765

Составитель Е. Тюрина

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова:, Редактор Е. Папп

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1908 Тираж 375 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5