Голень протеза

 

Использование: в протезах нижних конечностей для расширения его функции, в частности, сообщение ему функции энергонакопителя и активного ротатора при ходьбе, а также увеличения диапазона движений инвалида при выполнении им нелокомоторных движений. Существо изобретения: голень протеза состоит из трубчатого несущего элемента, на конце которого укреплен присоединительный сборочный элемент. Винтовая кулачковая пара состоит из кулачков и оси, на которой смонтирована возвратная пружина, укрепленная кольцевым упором. Кулачки фиксированы в трубчатой части установочным винтом. 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в протезах нижних конечностей.

Известны голени протезов, включающие трубчатый несущий элемент, на конце которого прикреплен присоединительный элемент для сборки со смежными узлами.

Недостатком известной голени является ограниченная функция, которая сводится к передаче усилий от стопы протеза к его вышерасположенным узлам. Известно, что естественная голень, состоящая из большой и малой берцовых костей и мышечно-связочного аппарата, имеет значительно более широкую механическую функцию при ходьбе и беге. В частности, в процессе пеpедачи нагрузок кости голени скручиваются (механическая торсия) и эта упругая деформация обеспечивает процесс рекуперации энергии движения, а совместный эффект от этой деформации и функционирования мышечно-связочного аппарата, соединенного с суставами, обеспечивает большую подвижность голени относительно бедра в ротационном движении что в целом, создает сложное движение ноги при выполнении человеком разного рода нелокомоторных движений в быту, при спортивных играх и т.п.

Целью изобретения является расширение функции голени в протезе, в частности сообщение ей функции энергонакопителя и ротатора при ходьбе и беге, а также увеличение диапазона возможных нелокомоторных движений инвалида при стоянии.

Указанная цель достигается тем, что голень, включающая трубчатый несущий элемент и присоединительный элемент, выполнена из двух трубчатых частей, соединенных парой винтовых кулачков и аксиально расположенной осью вращения с возвратной пружиной, при этом голень протеза снабжается парой кулачков с правой винтовой нарезкой или с левой нарезкой. В предлагаемой конструкции функцию энергонакопителя и активного ротатора играет винтовая кулачковая пара, которая пpи опоре на протез изменяет его функциональную длину.

Для молодых инвалидов с динамичной ходьбой устанавливается кулачковая пара с винтовой нарезкой: левой для правого протеза и наоборот.

В процессе энергичной ходьбы за счет мышечных ротационных усилий винтовая пара удлиняет протез в фазе полной опоры, это способствует повышению центра масс тела и снижает общие энергозатраты инвалида. Для ослабленных и пожилых инвалидов в голени устанавливается кулачковая пара: правая для правого протеза и левая для левого. При этом энергонакопление реализуется в фазе переднего толчка, а в фазе полной опоры кулачковая пара создает активную ротацию бедренной части протеза и тазового пояса инвалида, что облегчает ему формирование биомеханически правильных движений.

На фиг.1 изображено устройство голени, общий вид; на фиг.2 винтовая кулачковая пара, осевой разрез. Голень состоит из трубчатого несущего элемента 1, на конце которого укреплен присоединительный сборочный элемент 2. Винтовая кулачковая пара состоит из кулачков 3 и 4 и оси 5, которая фиксирована одной стороной штифтом 6. На оси смонтирована возвратная пружина 7, укрепленная кольцевым упором 8. Кулачки фиксированы в трубчатой части установочным винтом 9.

Голень функционирует следующим образом.

Например, у пожилых инвалидов при опоре на протез правой ноги в начальный момент (опоре на пятку) стопа протеза и соединенная с ней нижняя часть голени ротирует наружу (по часовой стрелке) под действием реакции опоры. Ротация ограничена сжатием пружины 7. В результате возникает взаимное вращение кулачков 1. Далее в фазе полной опоры на протез под действием нагрузки в кулачковой паре возникает вращающий момент и теперь уже верхняя часть голени и вышерасположенная часть протеза ротирует по часовой стрелке до смыкания кулачков. Благодаря этому облегчается биомеханически целесообразная ротация тазового пояса инвалида (также по часовой стрелке). У молодых инвалидов при энергичной ходьбе винтовая пара кулачков вращается в фазе полной опоры за счет ротационных движений тела и при этом происходит удлинение протеза и соответствующий подъем центра масс тела, что позволяет приблизить ходьбу инвалида к нормальной. При стоянии инвалида на протезе он может ротировать тазовый пояс на значительную величину (до 60^о), что позволяет существенно увеличить объем движений при выполнении бытовых или спортивных движений без угрозы потери устойчивости, так как при ротации голень протеза удлиняется. Возвращение кулачковой пары в замкнутое положение обеспечено пружиной.

Формула изобретения

ГОЛЕНЬ ПРОТЕЗА, содержащая трубчатый несущий элемент и соединенный с ним присоединительный элемент, отличающаяся тем, что в него введены ось с кольцевым упором и установленная на ней возвратная пружина, причем трубчатый несущий элемент выполнен из двух частей, соединенных парой кулачков с винтовой поверхностью на рабочих частях, установленных на оси, при этом одна из частей установлена на оси неподвижно, а другая с возможностью вращения, а возвратная пружина расположена между этой частью и кольцевым упором оси, при этом винтовая поверхность на рабочих частях выполнена в виде винтовой нарезки с наклоном.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2