Протез нижней конечности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик пн806024 (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.12.78 (21) 2695182/28-13 (5М)М. Кл. с присоединением заявки ¹â€”

A F 1/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2302.81.Бкзллетень No 7

Дата опубликования описания 230281 (53) УДК 615. 477. 22 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А.п.кужекнн, я.б.якобсон, В.и.лнлорскнй;вв,коновалов и В. С. Головин /;:,":- .,® (54) ПРОТЕЗ НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ

Однако в известном устройстве не обеспечивается нормализация заключительной фазы опорного времени, что приводит к динамической и кинемати- 20 ческой асимметрии, отсуМ:т вию надлежащего движительного импульса в фазу заднего толчка.

Так же недостатком устройства является нерациональное распределение веса приводных устройств в протезе в связи с наличием отдельного привода для тазобедренного шарнира и наличием стдельных электромагнитных муфт для коленного и тазобедренного 30

Изобретение относится к медицинской. технике, а именно к протезостроению.

Известен протез нижней конечности, который содержит искусственную стопу с голеностопным шарниром, коленный шарнир, аккумулятор энергии, электропривод в виде электродвигателя постоянного тока с редуктором, три электромагнитные муфты, программный блок, схему сравнения, датчик накопления энергии, тактильный датчик, располо.женный в стопе, тазобедренный шарнир, гильзы бедра и голени, полукорсет и элементы крепления (1). 35 шарниров, что увеличивает энергозатраты инвалида при ходьбе.

Цель изобретения — снижение энергозатрат инвалида и нормализация динамических и кинематических характеристик движения..

Поставленная цель достигается тем, что протез снабжен подпружиненной тягой и втулкой, расположенной в гильзе бедра с возможностью перемещения вдоль нее и соединенной с одной стороны с подпружиненной тягой через фиксирующий механизм, а с другой стороны — с тазобедренным шарниром через аккумулирующую пружину, при этом тазобедренный шарнир выполнен в виде ползушки, соединенной с полукорсетом посредством направляющей и с гильзой бедра через подпружиненную ось.

Кроме того, втулка снабжена фиксатором ее положения относительно ильзы бедра.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема протеза нижней конечности в период опорыу на фиг. 2 — характеристики пружинных аккумуляторов; на фиФ. 3 — узел I на фиг. 1; на фиг. 4 кинематическая схема протеза в период переноса ; на фиг. 5 — узел II на фиг. 1.

806024

Протез содержит голеностопный узел, включающий искусственную. стопу 1 с голеностопным шарниром 2, гильзу 3 голени, соединенную с гильзой 4 бедра посредством коленного шарнира 5. Гильза 4 бедра соединена с полукорсетом 6 с помощью тазобедренного шарнира, выполненного в виде П-образной ползушки

7, входящей в Т-образную направляющую 8.

На гильзе 3 голени укреплен электропривод 9 голеностопного шарнира, содержащий диск 10 с роликами 11, жесткую тягу 12, коромысло 13, соединенное с пружинным аккумулятором энергии в виде пружины 14 и с механизмом 15 автоматического сцепления — расцепления со стопой 1. Коромысло 13 посредством подпружиненной тяги 16 связано также с втулкой 17, имеющей воэмож.ность продольного перемещения по трубке гильзы 4 бедра. Одним концом втулка 17 соединена посредством фиксиру- 20 ющего механизма, выполненного в виде .шайбы 18, установленной во втулке 17, штока 19 и пружин 20 и 21 с тягой 16!, а другим концом — посредством аккуму- лирующей пружины 22 с П-образной пол- 2 эушкой 7 тазобедренного шарнира. Кроме того, во втулке 17 расположен фиксатор 23 ее положения относительно гильзы бедра, имеющий воэможность входить в паэ 24 гильзы 4 бедра, и посто-30 янно поджатый к ней пружиной 25.

К трубке гильзы 4 бедра прикреплена ось 26, которая взаимодействует с пружиной 27, а на стопе 1 установлен кнопочный выключатель 28. Кроме того, 35 ,иа трубке гильзы 4 бедра установлен упор 29, с которым взаимодействует шайба 18 фиксирующего механизма, а в,тазобедренном шарнире установлен упор 30. Протез работает следующим образом. 40

Чтобы обеспечить нормальное функционирование протеза без увеличения максимальной мощности привода, необходимо заряжать пружинные аккумуляторы по времени, как показано на фиг. 2,.45

Здесь С вЂ”. жест кост ь 2-го пружинного аккумулятора (пружина 14), обеспечивающего активный задний толчок, время его зарядки; 1-ый пружинный аккумулятор (пружина 22), обеспечива- gp ющий активное сгибание в тазобедренном шарнире (ТБШ), имеет жесткость С! и время зарядки t< сработать же он должен после разрядки 2-ro пружинного аккумулятора, через сравнительно малое время gt. Таким образом, вначале прОисходит задний толчок, а вслед за этим — сгибание в ТБШ. С2>С вследствие того, что задний толчок требует значительно больших энергозатрат, 1-ый же аккумулятор расходует свою энергию 10 лишь на сообщение протезу угловой скорости сгибания относительно .ТБШ. Небольшая задержка по време>>и Л достигается эа счет инерционности механиз— мов. 65

В период опоры протез функционирует следующим образом.

Электропривод 9 через диск 10 и ролик 11, посредством жесткой тяги 12, коромысла 13 и подпружиненной тяги 16 .заряжает.оба пружинных аккумулятора пружины 14 и 22. При этом фиксирующий механизм находится в замкнутом положении (фиг. 5), т.е. через шток 19, закрепленный шайбой 18, втулка 17 перемещается по трубке гильзы 4 бедра вниз, заводя пружину 22.

Кроме того, в период опоры ТБШ заперт, так как под действием веса, протезируемого ось 26, к которой коепится трубка гильзы 4 бедра, находится в крайнем верхнем положении и неподвижна относительно ползушки 7 (фиг. 3). Зарядка 1-го аккумулятора происходит до требуемого известного значения С, в этот момент фиксатор

23 входит в паз 24, а шайба 18 освобождает подпружиненный шток 19, .упираясь в упор 29. При этом обеспечивается фиксация втулки 17 и требуемый заряд 1-ro пружинного аккумулятора, в то время, когда 2-ой пружинный аккумулятор продолжает заряжаться до требуемого значения С> Затем электропривод 9 отключается. В момент заднего толчка электропривод 9 вновь включается, получая сигнал от микрокнопочного выключателя 28, и под действием команд системы управления (не изображенной на чертеже) выводит жесткую тягу 12 из контакта с роликом 11.

В .результате этого происходит разряд

2-го пружинного аккумулятора и активный момент посредством механизма 15 автоматического сцепления — расцепления передается на стопу 1. Воспроизводится задний толчок. Коромысло 13 возвращается в исходное положение, освобождая тягу 16, а шток 19 при помощи пружины 21 также занимает исход-. ное положение . После активного заднего толчка протезированной конечностью вес тела инвалида перемещается íà гохранившуюся конечность и ось 26 под действием пружины 27 освобождается, занимая крайнее нижиее положение (фиг. 3 пунктирная линия). Одновременно освобождается энергия, накопленная аккумулирующей пружиной 22 и происходит сгибание в ТБШ, обеспе- чивается сгибание и перенос протеза.

При этом время активного действия

1-ro пружинного аккумулятора легко регулируется упором 30, так как фиксатор 23 освобождает втулку 17 лишь после контакта с упором 30. Втулка 17 при этом возвращается в исходное положение.

При следующем шаге все повторяется.

При сидении на протезе no;av>v> >1> а вл яюше и

8 влево и не мешает ин> алиду, В< время ходьбы она фикс>;ру» > оя;. .-но ".итf н806024

Формула изобретения

С2 с>

Фиг,2 но направляющей 8 специальным знаком (не изображенным на чертеже) .

В результате такого выполнения протеза нижней конечности значительно уменьшаются энергозатраты инвалида, уменьшается асимметрия ходьбы и нормализуются динамические и кинемати5 ческие характеристики движения.

1. Протез нижней конечности, содержащий голеностопный узел, включающий искусственную стопу с голеностопным шарниром, гильзу голени со встроенным в нее,электроприводом голеностоп- 15 ного шарнира и пружинным аккумулятором энергии, коленный шарнир, гильзу бедра, тазобедренный шарнир, полукорсет и элементы крепления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью щ снижения энергозатрат инвалида и нор1 мализации динамических и кинематических характеристик движения, он снабжен подпружиненной тягой и втулкой, расположенной в гильзе бедра с воэможностью перемещения вдоль нее и соединенной с одной стороны с подпружи-, ненной тягой через фиксирующий механизм, а с другой — с тазобедренным шарниром через аккумулирующую пружину при этом тазобедренный шарнир выполнен в.виде ползушки, соединенной с полукорсетом посредством направляющей и с гильзой бедра через подпружиненную ось.

2. Протез по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что втулка снабжена фиксатором ее положения относительно гильзы бедра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по, заявке 9 2475692/28-13, кл . A 61 F 1/08, 1978.

806024 фих.5

Составитель Л.Соловьев

Редактор A.mèøêèíà Техред М.Лоя Корректор С. Шекмар

Заказ 94/4 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент,г.Ужгород,ул.Проектная,4