Модуль подрессоренного подгибания для протезов бедра

 

Изобретение предназначено для создания универсального устройства для снижения мышечных энерготрат при ходьбе на протезах бедра с различными коленными узлами и может быть использовано для автоматической фиксации коленного узла при наступании на протез и достижения антропоморфности походки. Модуль выполнен в виде вспомогательного шарнира для подрессоренного подгиба, рессорной пружины и толкателя пружины и снабжен верхним и нижним корпусами, связанными между собой вспомогательным шарниром. Верхний корпус состыкован с коленным узлом протеза, а нижний - с трубой голени посредством резьбово-клеммового соединения. Кроме того, верхний корпус снабжен винтами, установленными с возможностью независимой угловой юстировки голени относительно бедра в сагиттальной и фронтальной плоскостях, а толкатель шарнирно связан посредством двух полуосей с верхним корпусом и упирается дистальным концом в рессорную пружину. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к протезам бедра.

Наиболее близким по технической сути является одноосный коленный узел, обеспечивающий функцию подрессорного подгибания, содержащий основной шарнир для полного сгибания, вспомогательный шарнир для подрессоренного подгибания, промежуточное звено, установленное на общей оси, пружинный амортизатор подгибания, замковый механизм фиксации основного коленного шарнира в фазу подгибания и механизм для его расфиксации [1] (прототип).

Недостатками прототипа являются сложность, трудоемкость изготовления, а также недостаточная надежность срабатывания механического замкового устройства при длительной эксплуатации протеза. Кроме того, механизм подрессоренного подгибания в прототипе привязан лишь к одной конкретной конструкции коленного узла и не может быть использован в других коленных узлах.

Целью изобретения является создание универсального устройства для снижения мышечных энергозатрат при ходьбе на протезах бедра с различными коленными узлами, обеспечивающими функцию автоматической фиксации коленного узла при наступании на протез, и достижения антропоморфности походки.

Поставленная цель достигается тем, что модуль подрессоренного подгибания для протезов бедра, содержащий вспомогательный шарнир для подрессоренного подбигания, рессорную пружину и толкатель пружины, выполнен независимо и отдельно от других узлов протеза и дополнительно содержит связанные между собой вспомогательным шарниром верхний и нижний корпуса, причем верхний корпус стыкуется с коленным узлом протеза, а нижний корпус стыкуется с трубкой голени.

Кроме того, модуль подрессоренного подгибания для протезов бедра одновременно выполняет функцию трубы-адаптера голени и обеспечивает возможность независимой угловой юстировки голени относительно бедра в сагиттальной и фронтальной плоскостях (во всех случаях, когда дистальная часть коленного узла имеет регулировочный стержень по типу конструкции фирмы О.Бокк).

Совокупность приведенных признаков, позволяющих изготавливать энергосберегающие и антропоморфные протезы бедра с различными конструкциями коленных узлов, обеспечивающих автоматическую фиксацию колена при наступании на протез, в науке и технике до даты подачи заявки не обнаружены, что соответствует требованию "новизна".

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "положительный эффект".

Кроме того, соавторами не обнаружено подобных технических решений, следовательно совокупность существенных признаков отвечает критерию изобретения "существенное отличие".

На чертеже изображен модуль подрессоренного подгибания в исходном неподогнутом положении.

Модуль содержит верхний корпус 1, присоединяемый к дистальной части коленного узла с возможностью угловой юстировки посредством четырех винтов 2; нижний корпус 3, дистальная часть которого соединяется с трубкой голени 4 посредством резьбово-клемового соединения, толкатель 5, шарнирно связанный посредством двух полуосей 6 с верхним корпусом 1 и упирающийся дистальным концом в рессорную пружину 7; ось вспомогательного шарнира 8, обеспечивающего взаимный поворот в пределах до 15^o верхнего корпуса 1 относительно нижнего корпуса 3 в целях подрессоренного подгибания в первую половину фазы опоры; амортизатор 9, ограничивающий угол разгибания верхнего корпуса 1 относительно нижнего корпуса 3 при возвращении модуля в исходное положение после подгибания; донышко 10 в качестве упора для пружины 7.

Предлагаемый модуль подрессоренного подгибания функционирует следующим образом.

В фазе переноса усилие предварительной затяжки рессорной пружины 7 устанавливает толкатель 5 в положении, при котором модуль полностью разогнут относительно оси вспомогательного шарнира 8; в целях предупреждения излишнего разгибания установлен амортизатор 9.

В момент наступания на опору коленный модуль остается замкнутым вследствие автоматической фиксации коленного узла, как и при отсутствии модуля подрессоренного подгибания. Однако благодаря наличию последнего под действием опорной реакции в сагиттальной плоскости создается момент относительно оси вспомогательного шарнира 8, в результате чего верхний корпус 4 вместе с толкателем 5 совершает угловое перемещение относительно нижнего корпуса 3, что приводит к обжатию рессорной пружины 7.

Вид упругой характеристики, определяющей характер подрессоренного подгибания, регулируется путем использования набора сменных пружин, а также величиной предварительной затяжки пружины.

В процессе переката на стопе реакция опоры меняет место приложения к стопе и угол наклона к горизонту, передвигаясь вперед, что сопровождается выходом из подгибания и возвращением пружины 7 в исходное положение. При переходе линии нагружения протеза вперед от оси вспомогательного шарнира 8 силовой момент, приложенный к модулю подрессоренного подгибания, меняет свой знак относительно указанной оси и модуль полностью разогнут. Вслед за этим создаются условия для начала основного сгибания в коленном модуле перед переносом протеза над опорой.

Преимущества предлагаемого устройства перед базовым объектом следующие: 1. Независимый и отдельный от других узлов протеза бедра модуль подрессоренного подгибания, который может стыковаться с разными коленными узлами с функцией автоматической фиксации, позволяя изготавливать энергосберегающие и антропоморфные протезы бедра.

2. Модуль подрессоренного подгибания одновременно выполняет функцию трубы-адаптера голени, обеспечивая возможность независимой угловой юстировки голени относительно бедра в сагиттальной и фронтальной плоскостях (во всех случаях, когда дистальная часть коленного узла имеет регулировочный стержень по типу конструкции фирмы О. Бокк).

Формула изобретения

1. Модуль подпрессованного подгибания для протеза бедра, содержащий вспомогательный шарнир для подрессорного подгибания, рессорную пружину и толкатель пружины, отличающийся тем, что он снабжен верхним и нижним корпусами, связанными между собой вспомогательным шарниром, причем верхний корпус стыкуется с коленным узлом протеза, а нижний - с трубой голени посредством резьбово-клеммового соединения.

2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что верхний корпус снабжен винтами, установленными с возможностью независимой угловой юстировки голени относительно бедра в сагиттальной и фронтальной плоскостях, а толкатель шарнирно связан посредством двух полуосей с верхним корпусом и упирается дистальным концом в рессорную пружину.

РИСУНКИ

Рисунок 1