Протез бедра

Авторы патента:

A61F2/62 - управляемые, например управляемые голень, бедро или трубчатая скелетная система

Назначение: протезирование. Цель - уменьшение энергозатрат инвалида за счет возможности совершения им нормальной фазы переноса и воспроизведения заднего толчка, а также для расширения функциональных возможностей протеза при применении его при ампутации выше колена. Сущность изобретения: протез бедра содержит культеприемник, гильзу бедра 4, гильзу голени, набор пружинных рессор 7, связывающих гильзу бедра с гильзой голени , коленный шарнир 5 протеза с замковым устройством с тросовым управлением от стопы. К нижней части коленного шарнира жестко прикреплен в вертикальном положении набор рессор 7, который оканчивается в нижней части валом 9. Вал 9 входит в контакте вилкой 10, жестко соединенной со стопой. К подвижной щиколотке 3 через основание 1 шарнирно подсоединены нижние звенья, соединенные шарнирно через контактные ролики 15,16 с верхними звеньями, которые шарнирно соединены своими верхними концами с нижней частью коленного шарнира протеза. Контактные ролики опираются на набор пружинных рессор. Оси контактных роликов связаны между собой пружиной растяжения. 8 ил. ел

сО ОЗ сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э А 61 F 2/62

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4918624! 14

- (22) 15.03.91 (46) 15.03.93. Бюл. М 10 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Института технической механики АН УССР (72) А.А.Поддуев и 8. Н,Ватагин (56) Патент ФРГ М 838479, кл, А 61 F 2/60, 1954. (54) ПРОТЕЗ БЕДРА (57) Назначение; протезирование. ЦельвЂ” уменьшение энергозатрат инвалида за счет возможности совершения им нормальной фазы переноса и воспроизведения заднего толчка, а также для расширения функциональных возможностей протеза при применении ceo при ампутации выше колена.

Сущность изобретения: протез бедра содержит культеприемник, гильзу бедра 4, „„ Ц„„1801416 А l гильзу голени, набор пружинных рессор 7, связывающих гильзу бедра с гильзой голени, коленный шарнир 5 протеза с замковым устройством с тросовым управлением от стопы, К нижней части коленного шарнира жестко прикреплен в вертикальном положении набор рессор 7, который оканчивается в нижней части валом 9. Вал 9 входит в контакт с вилкой 10, жестко соединенной со стопой. К подвижной щиколотке 3 через основание 1 шарнирно подсоединены нижние . звенья, соединенные шарнирно через контактные ролики 15, 16 с верхними звеньями, которые шарнирно соединены своими верхними концами с нижней частью коленного шарнира протеза. Контактные ролики опираются на набор пружинных рессор. Оси контактных роликов связаны между собой пружиной растяжения. 8 ил.

- ф

1801416

Рассмотрим работу протеза бедра, на- 45 чиная с момента заднего толчка, 50

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей.

Цель изобретения вЂ” уменьшение энергозатрат инвалида за счет возможности совершения им нормальной фазы переноса и воспроизведения заднего толчка, а также для расширения функциональных возможностей протеза при применении его при ампутации выше колена.

На фиг,1 изображен протез бедра, разрез; на фиг.2 вЂ” вид А на фиг.1; на фиг.3вЂ” протез, общий вид; на фиг,4 вЂ” узел 1 на фиг,3; на фиг,5 вЂ” момент заднего толчка; на фиг.6 вЂ” момент начала переноса; на фиг,7 вЂ” момент окончания переноса; на фиг.8 вЂ” момент переднего толчка.

Протез содержит стопу 1, щиколотку.2, ось 3, гильзу бедра 4, коленный шарнир протеза 5, ось коленного шарнира 6, набор рессор 7, жестко закрепленных в нижней части коленного шарнира 5 посредством винтов 8. К нижней части рессор 7 жестко закреплен вал 9, входящий в контакт с вилкой 10, жестко соединенный со стопой 1. К щиколотке 2 жестко подсоединено основание 11, к шарнирам 12 которого подсоединены звенья 13 и 14, оканчивающиеся подвижными роликами 15 и 16, оси которых связаны пружиной растяжения 17. К роликам t5 и 16 шарнирно подсоединены звенья

18 и 19, верхние концы которых посредством шарниров 20 соединены с нижней частью коленного шарнира 5, В коленном шарнире 5 расположено замковое устройство.. представляющее собой упор 21, расположенный в верхней подвижной части коленного шарнира 5, собачку 22, закрепленную подвижным шарниром 23 к нижней части коленного шарнира 5 и пружина 24, связывающая собачку 22 с нижней частью коленного шарнира 5. Собачка 22 связана со стопой 1 с помощью тросика 25, проходящего через блок 26.

Положение протеза бедра, показанное на фиг.5, сформировалось в результате переката стопы с пятки на носок и отличается наличием механического контакта верхней части носка стопы 1 с передним выступом щиколотки 2, Этот контакт обусловливает такое взаимодействие между основанием

+1 и нижней частью коленного шарнира 5 через звенья 13, 14, 18, 19 и рессору 7, когда свойственное инвалиду воздействие на протез вызывает деформацию (изгибание) рессоры 7 выпуклостью назад(против часовой стрелки), при котором пятка идет вниз к опоре, 5

При определении угла в голеностопном шарнире протеза происходит натяжение троса 25, вследствие чего осуществляется выдергивание собачки 22 с упора 21 и открытие замкового устройства коленного шарнира 5. Одновременно с этим в рессоре

7 накапливается потенциальная энергия, способствующая формированию начала фазы переноса при опоре на здоровую конечность, Эта энергия в указанный момент опоры на конечность и разгрузки протеза переходит в кинетическую и помогает инвалиду согнуть голень протеза против часовой стрелки в фазе переноса, Эта фаза показана на рис.6. Инвалид переносит протез за счет проворота в оси 6 коленного шарнира 5, до постановки его на пятку (фиг.7), При переносе протеза ролики 15 и 16, соединяющие рычаги 13, 18 и 14, 19 стянуты пружиной 14, что предотвращает удлинение протеза под действием инерционных сил благодаря пружине 17 подвижные ролики

15 и 16 постоянно прижимаются к рессоре

7, сохраняя положение в пространстве звеньев i3, 14,18 и 19.

В момент наступления протеза на опору (фиг.8) верхняя и нижняя часть коленного шарнира 5 складывается (трос 25 прослаблен), собачка 22 под действием пружины 24 запирает коленный шарнир 5.

При переносе тяжести на протез при помощи рычага, образованного двумя звеньями 14 и 19 в точке контакта подвижного ролика 16, происходит изгибание верхней части рессоры 7 по часовой стрелке, одновременно нижняя часть рессоры 7, воздействуя на вилку 10, жестко связанную со стопой 1, способствует опусканию носка, т.е. прислоению стопы. Одновременно происходит накапливание потенциальной энергии рессорой 7. При перекатке ступни 1 с пятки на носок происходит отдача накопленной потенциальной энергии, что способствует нормализации движения ОЦТ тела инвалида, Основное отличие работы предлагаемого протеза от известных образцов состоит в формировании определенного направления момента в коленном шарнире в фазе заднего толчка с целью способствования создания наиболее удобного для инвалида взаимодействия протеза с опорой. Это взаимодействие при оговоренных особенностях конструкции приводит к эффекту отталкивания протеза носком от опоры, что приближает его к норме, Нормализация взаимодействия достигается за счет сгибания рессоры выпуклостью назад, эквивалентной движению мнимой оси вращения коленного

180141 б

19 шарнира в дерзальном направлении. Это смещение оси ограничивается контурами внешнего отвода косметической оболочки протеза за счет конструктивных параметров звеньев, связывающих основание 8 и нижнюю часть коленного шарнира 3. 5

Протез бедра имеет перед прототипом следующие преимущества: возможность совершения фазы переноса, воспроизведение заднего толчка при помощи накопленной потенциальной энергии и последующей ее 10 отдачей, взаимосвязанную работу ступни в процессе шага и возможность применения предлагаемого протеза при ампутации ноги выше колена.

Формула изобретения

Протез бедра, содержащий культеприемник, гильзу бедра, гильзу голени, пружину из листовой стали, связывающую гильзу бедра игильзуголени, отличающийся 20 тем, что, с целью уменьшения знергозатрэт инвалида путем придания ему возможности совершения нормальной фазы переноса, воспроизведение заднего толчка при ампутации выше колена, в него введен коленный шарнир с замковым устройством с тросовым управлением от стопы, причем к нижней части коленного шарнира жестко прикреплен набор пружинных рессор, оканчивающийся в нижней части валом, входящим в контакт с вилкой, жестко соединенной со стопой, а к подвижной щиколотке стопы через основание шарнирно подсоединены нижние звенья, соединенные шарнирно через контактные ролики с верхними звеньями, шарнирно соединенными своими верхними концами с нижней частью коленного шарнира протеза, а кон-, тактные ролики опираются на набор рессор и связаны между собой пружиной растяже180141 б

Редактор С. Кулакова

Заказ 802 Тираж

ВНИИПИ Го

Подписное

Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

П роизводственно-издательский комбинат "Патент". r, Ужгоро, .Г жгород, ул. агарина 101

Составитель А. Поддуев

Техред М,Моргентал

Фиг.8

Корректор Н. Бучок

Похожие патенты:

Протез бедра // 1505538

Изобретение относится к медицинской технике и позволяет приблизить движения инвалида с двух или односторонней ампутацией бедра к естественным и облегчить ходьбу за счет использования инерции системы бедро - протез

Устройство для управления протезами нижних конечностей // 1447366

Лечебно-тренировочный протез голени // 328916

Патент 159604 // 159604

Протез бедра с гидравлической системой // 148484

Протез голени // 2157152

Изобретение относится к медицине, а именно к наружному протезированию нижней конечности и к протезостроению

Протез тазобедренного сустава и способ его управления // 2392904

Изобретение относится к медицине

Устройство для крепления протеза нижней конечности // 2096025

Изобретение относится к машиностроению в области медицинской техники, а именно к протезированию нижних конечностей

Ротационно-демпфирующее устройство протеза нижней конечности // 2033772

Устройство для крепления протеза нижней конечности // 2475214

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для протезирования нижних конечностей, преимущественно бедер

Протез голени // 2482819

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к протезированию и протезостроению

Способ и система управления интеллектуальной бионической конечностью // 2635632

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к протезированию, в частности к способам и системам для управления интеллектуальной бионической конечности. Способ управления интеллектуальной бионической конечностью содержит этапы, на которых: получают по меньшей мере один ЭМГ-сигнал пациента посредством миоэлектрического устройства считывания; осуществляют обработку по меньшей мере одного ЭМГ-сигнала пациента посредством неперекрывающейся сегментации ЭМГ-сигнала; для каждого сегмента, полученного на предыдущем шаге, формируют набор признаков ЭМГ-сигнала на основе амплитуды ЭМГ-сигнала для классификации жестов; передают набор признаков ЭМГ-сигнала каждого сегмента по каналу передачи данных в систему управления интеллектуальной бионической конечностью; определяют тип жеста на основании набора признаков ЭМГ сигнала посредством использования искусственной нейронной сети; формируют управляющий сигнал на основании определенного типа жеста; передают сформированный управляющий сигнал на двигатели, приводящие в движение пальцы бионической конечности; получают обратную связь от системы управления интеллектуальной бионической конечностью посредством получения информации от внешних датчиков. Изобретение позволяет повысить точность позиционирования и принятия решения о захвате предмета. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 13 ил.

Защитный чехол ножной опоры экзоскелета // 2639814

Изобретение относится к области медицинской техники и применяется совместно с моторизованным экзоскелетом, выполненным с возможностью крепления к ногам пользователя экзоскелета и предназначенным для оказания помощи при ходьбе людям с ограниченными двигательными возможностями, не имеющим возможности к самостоятельному передвижению, с ограниченной подвижностью или полной неподвижностью нижних конечностей. Защитный чехол ножной опоры экзоскелета включает верхний чулок, нижний чулок и бедренную часть чехла, верхняя кромка которой соединена с нижней кромкой верхнего чулка, а нижняя кромка - с верхней кромкой нижнего чулка. Чехол выполнен трубчатым и из водонепроницаемых и/или водоотталкивающих материалов. Бедренная часть чехла выполнена с возможностью изменения ее длины - размера в продольном направлении. Верхняя кромка верхнего чулка выполнена с возможностью плотного прилегания к тазовому звену экзоскелета. Нижняя кромка нижнего чулка выполнена с возможностью плотного прилегания к голенному звену экзоскелета. Чехол выполнен разъемным по меньшей мере на части его длины. Кроме того, чехол выполнен с возможностью обеспечения доступа с наружной стороны чехла к имеющимся элементам настройки и регулирования положения поперечных осей вращения тазобедренного и коленного шарниров экзоскелета в соответствии с положением поперечных осей вращения соответственно тазобедренного и коленного суставов пользователя экзоскелета, с возможностью вывода наружу чехла элементов крепления бедренного звена экзоскелета к бедру пользователя экзоскелета и чувствительных элементов датчиков локационной информационной системы в случае их размещения на ножной опоре экзоскелета. Техническим результатом на достижение, которого направлено данное изобретение, является создание защитного чехла, предназначенного для защиты ножной опоры экзоскелета в процессе его эксплуатации от влаги, пыли и грязи, а также для предотвращения цепляния мелких выступающих элементов ножных опор экзоскелета за окружающие предметы при одновременном обеспечении возможности вывода наружу чехла элементов крепления звеньев экзоскелета к соответствующим сегментам ног пользователя экзоскелета и чувствительных элементов датчиков локационной информационной системы в случае их размещения на ножной опоре экзоскелета, а также доступа к элементам настройки и регулирования положения поперечных осей вращения тазобедренных и коленных шарниров экзоскелета в соответствии с антропометрическими параметрами пользователя экзоскелета. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.