RU2775127C1 - Hip prosthesis adapter - Google Patents
Hip prosthesis adapter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775127C1 RU2775127C1 RU2020142740A RU2020142740A RU2775127C1 RU 2775127 C1 RU2775127 C1 RU 2775127C1 RU 2020142740 A RU2020142740 A RU 2020142740A RU 2020142740 A RU2020142740 A RU 2020142740A RU 2775127 C1 RU2775127 C1 RU 2775127C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- knee joint
- dorsal
- ventral
- joint
- ankle
- Prior art date
Links
- 210000001624 Hip Anatomy 0.000 title claims abstract description 96
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 claims abstract description 163
- 210000003423 Ankle Anatomy 0.000 claims abstract description 73
- 210000001737 Ankle Joint Anatomy 0.000 claims abstract description 18
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 claims description 18
- 210000001699 lower leg Anatomy 0.000 claims description 11
- 210000002303 Tibia Anatomy 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 210000002414 Leg Anatomy 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000003127 Knee Anatomy 0.000 description 18
- 210000003371 Toes Anatomy 0.000 description 14
- 238000011068 load Methods 0.000 description 12
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 10
- 210000002683 Foot Anatomy 0.000 description 8
- 210000000474 Heel Anatomy 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 206010017577 Gait disturbance Diseases 0.000 description 5
- 241000755266 Kathetostoma giganteum Species 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035512 clearance Effects 0.000 description 2
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 2
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 2
- 230000036633 rest Effects 0.000 description 2
- 210000003275 Diaphyses Anatomy 0.000 description 1
- 210000003108 Foot Joints Anatomy 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000001429 stepping Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к адаптеру (пригоночная часть) протеза бедра для соединения с телом (диафиз) бедра, включающему в себяThe invention relates to an adapter (fitting part) of a hip prosthesis for connection with the body (diaphysis) of the hip, including
- поворачиваемый между положением опоры и положением маха коленный шарнир с проксимальной верхней частью коленного шарнира и дистальной нижней частью коленного шарнира, которые соединены вентральным рычагом шарнира и дорсальным рычагом шарнира, причем- a knee joint pivotable between a support position and a swing position with a proximal upper part of the knee joint and a distal lower part of the knee joint, which are connected by a ventral joint arm and a dorsal joint arm, wherein
- вентральный рычаг шарнира шарнирно соединен через вентральную верхнюю ось коленного шарнира с проксимальной верхней частью коленного шарнира и через вентральную нижнюю ось коленного шарнира шарнирно соединен с дистальной нижней частью коленного шарнира, и дорсальный рычаг шарнира шарнирно соединен через дорсальную верхнюю ось коленного шарнира с проксимальной верхней частью коленного шарнира и через дорсальную нижнюю ось коленного шарнира – с дистальной нижней частью коленного шарнира, и- the ventral hinge arm is pivotally connected through the ventral upper knee joint axis to the proximal upper part of the knee joint and through the ventral lower knee joint axis is pivotally connected to the distal lower part of the knee joint, and the dorsal hinge arm is pivotally connected through the dorsal upper knee joint axis to the proximal upper part knee joint and through the dorsal lower knee joint axis with the distal lower part of the knee joint, and
- голеностопный шарнир для поворотного соединения голеностопной части с соединенным с коленным шарниром блоком голени.- ankle joint for swivel connection of the ankle part with the lower leg block connected to the knee joint.
Протезы бедра с адаптером протеза бедра указанного вначале типа и телом бедра используются для протезирования пациента и заменяют при этом отсутствующую голень, включая коленный сустав человека. Протезы бедра имеют при этом наряду с коленным шарниром протеза ступню протеза, которая через блок голени соединена с коленным шарниром протеза. Коленный шарнир протеза выполнен помимо этого для закрепления протеза на культе бедра, причем для этого, как правило, используются соединенные с адаптером протеза бедра в области коленного шарнира гильзы бедра, в которые может вводиться культя бедра.Hip prostheses with a hip prosthesis adapter of the type indicated at the outset and a femoral body are used to prosthetic a patient and replace a missing lower leg, including the human knee joint. In addition to the knee joint of the prosthesis, the hip prostheses have a prosthesis foot, which is connected to the knee joint of the prosthesis via a tibia block. The knee joint of the prosthesis is additionally designed to secure the prosthesis to the femoral stump, whereby, as a rule, femoral sleeves connected to the femoral prosthesis adapter in the area of the knee joint are used, into which the femoral stump can be inserted.
Во время использования протеза бедра пациентом он проходит несколько участков движения фазы ходьбы, которая обозначается также как цикл ходьбы и включает в себя фазу опоры и фазу маха. Фаза опоры описывает при этом область, в которой имеется контакт с полом (землей) через протез бедра, причем во время фазы маха контакт с полом отсутствует. Во время фазы опоры, которая начинается с контакта пятки протеза бедра и заканчивается снятием с пола пальцев ступни, пациент может опираться протезом бедра на землю. За фазой опоры следует фаза маха, во время которой протез бедра проносится от снятия с пола пальцев ступни до контакта пятки.During the use of a hip prosthesis by a patient, the patient goes through several phases of movement of the gait phase, which is also referred to as the gait cycle and includes the stance phase and the swing phase. The stance phase describes the area in which there is contact with the floor (ground) through the hip prosthesis, and during the swing phase there is no contact with the floor. During the stance phase, which begins with the heel contact of the hip prosthesis and ends with the toes off the floor, the patient can rest the hip prosthesis on the ground. The stance phase is followed by the swing phase, during which the hip prosthesis sweeps from the removal of the toes from the floor to the contact of the heel.
Проблема для пациентов с протезами бедра заключается в частности в том, что во время фазы маха при ходьбе пациент должен принимать здоровой ступней более сильное эквинусное положение, для того чтобы ступню протеза бедра можно было проносить при новом шаге вперед вместе с протезом бедра. Поэтому в частности необходимо принимать здоровой ступней более выраженное эквинусное положение, для того чтобы предотвращать, что протез бедра замедлится во время фазы маха за счет контакта о землю на выбросе. Это выравнивающее движение при ходьбе обязательно необходимо, для того чтобы делать возможным выброс и противодействовать ощущаемому удлинению ноги протезом в начале фазы маха. Так как в зависимости от типа коленного шарнира ощущаемое, необходимое для выброса укорочение ноги начинается только со сгибания колена от 30° до 50°, требуется высокий расход энергии пациентом, для того чтобы получать необходимый просвет от земли и предотвращать спотыкание. Так как этот расход энергии не может прилагаться пациентом в течение длительного времени, доходит до выравнивающего движения с контралатеральным эквинусным положением и циркумдукцией стороны протеза. Альтернативно протез может выполняться более коротким, что приводит к хромоте. Дальнейший недостаток необходимой для проноса последовательности движений заключается в ее нефизиологическом способе движений, который влечет за собой более сильную нагрузку на остальные части тела, в частности на позвоночник.A problem for patients with hip prostheses is in particular that during the swing phase of the gait, the patient must assume a stronger equinus position with the healthy foot so that the hip prosthesis foot can be carried forward with the hip prosthesis on a new step forward. Therefore, in particular, it is necessary to adopt a more pronounced equinus position with the sound foot in order to prevent the hip prosthesis from slowing down during the swing phase due to contact with the ground on the ejection. This leveling walking movement is essential to enable the ejection and to counteract the perceived lengthening of the leg by the prosthesis at the beginning of the swing phase. Since, depending on the type of knee joint, the felt shortening of the leg necessary for ejection only begins with knee flexion between 30° and 50°, a high energy expenditure by the patient is required in order to obtain the necessary clearance from the ground and to prevent tripping. Since this energy expenditure cannot be applied by the patient for a long time, it comes to an aligning movement with a contralateral equinus position and circumduction of the side of the prosthesis. Alternatively, the prosthesis may be made shorter, resulting in lameness. A further disadvantage of the sequence of movements required for carrying lies in its non-physiological mode of movement, which entails a greater load on the rest of the body, in particular on the spine.
Исходя из этого, в основе изобретения лежит задача предоставить адаптер протеза бедра, который делает возможной естественную походку и является для пациента более энергоэффективным и безопасным в отношении падения.Based on this, the invention is based on the object of providing a hip prosthesis adapter that allows a natural gait and is more energy efficient and fall safe for the patient.
Изобретение решает задачу с помощью адаптера протеза бедра с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения. В рамках последующего рассмотрения изобретения исходят из того, что протез бедра имеет заявленный адаптер протеза бедра и незаявленную, соединенную с адаптером протеза бедра тело бедра.The invention solves the problem by using a hip prosthesis adapter with the features of paragraph 1 of the claims. Preferred improvements of the invention are indicated in the dependent claims. Within the framework of the following discussion of the invention, it is assumed that the hip prosthesis has the claimed hip prosthesis adapter and the unclaimed hip body connected to the hip prosthesis adapter.
Коленный шарнир соответствующего изобретению адаптера протеза бедра выполнен в виде полицентрического поворотного шарнира благодаря использованию проксимальной верхней части коленного шарнира и дистальной нижней части коленного шарнира и их соединению вентральным и дорсальным рычагом шарнира. Тем самым точка поворота коленного шарнира возникает из точки пересечения продольных осей рычагов шарнира, которые проходят у вентрального рычага шарнира через вентральную верхнюю и вентральную нижнюю ось коленного шарнира, а у дорсального рычага шарнира через дорсальную верхнюю и дорсальную нижнюю ось коленного шарнира. Преимущество подобного полицентрического коленного шарнира заключается в том, что конструктивно вследствие этого уже действующая точка поворота коленного шарнира может адаптироваться таким образом, что во время фазы ходьбы в области между контактом пятки и незадолго до снятия с пола пальцев ступни, то есть в то время как протез бедра нагружается пациентом при ходьбе, и коленный шарнир находится в упоре разгибания, она расположена позади возникающей при использовании протеза бедра линии нагрузки. Только при фактическом достижении снятия с пола пальцев ступни, то есть в конце фазы нагружения протеза бедра и в начале фазы маха, при которой протез бедра проносится в ненагруженном состоянии под телом, проходит линия нагрузки при необходимости перед точкой поворота коленного шарнира, вследствие чего вызывается сгибание коленного шарнира, и фаза перемаха может продолжаться до нового контакта пятки. Выравнивание точки поворота может осуществляться также таким образом, что во время всей фазы опоры точка поворота проходит позади линии нагрузки, коленный шарнир находится в упоре разгибания, и затем фаза маха должна активно инициироваться пациентом через определенное сопротивление, которое зависит от положения точки поворота относительно линии нагрузки.The knee joint of the hip prosthesis adapter according to the invention is made in the form of a polycentric swivel joint by using the proximal upper part of the knee joint and the distal lower part of the knee joint and connecting them with a ventral and dorsal hinge arm. Thus, the pivot point of the knee joint arises from the point of intersection of the longitudinal axes of the joint arms, which pass at the ventral joint arm through the ventral upper and ventral lower knee joint axis, and at the dorsal joint arm through the dorsal upper and dorsal lower knee joint axis. The advantage of such a polycentric knee joint is that, as a result of this, the already effective pivot point of the knee joint can be adapted in such a way that during the walking phase in the area between heel contact and shortly before the removal of the toes from the floor, i.e. while the prosthesis the hip is loaded by the patient when walking, and the knee joint is in the extension stop, it is located behind the load line that occurs when using a hip prosthesis. Only when the removal of the toes from the floor is actually reached, i.e. at the end of the loading phase of the hip prosthesis and at the beginning of the swing phase, in which the hip prosthesis is carried in an unloaded state under the body, does the load line pass, if necessary, in front of the pivot point of the knee joint, as a result of which flexion is caused knee joint, and the overstepping phase can continue until new heel contact. The alignment of the pivot point can also be carried out in such a way that during the entire stance phase the pivot point passes behind the load line, the knee joint is in extension, and then the swing phase must be actively initiated by the patient through a certain resistance, which depends on the position of the pivot point relative to the load line. .
Соответствующее изобретению исполнение предусматривает, что блок голени имеет как вентральный, так и дорсальный соединительный элемент, которые могут передавать усилия сдвига и растяжения. Вентральный и дорсальный соединительный элемент шарнирно соединены при этом через вентральную, соответственно, дорсальную ось голеностопного шарнира с голеностопной частью. На своих противоположных голеностопной части концах вентральный соединительный элемент соединен с дистальной нижней частью коленного шарнира, а дорсальный соединительный элемент через дорсальную верхнюю ось коленного шарнира шарнирно соединена с проксимальной верхней частью коленного шарнира, а также с дорсальным рычагом шарнира.The embodiment according to the invention provides that the lower leg block has both a ventral and a dorsal connecting element, which can transmit shear and tension forces. In this case, the ventral and dorsal connecting element are pivotally connected via the ventral or dorsal axis of the ankle joint to the ankle part. At its ends opposite to the ankle part, the ventral connecting element is connected to the distal lower part of the knee joint, and the dorsal connecting element through the dorsal upper axis of the knee joint is pivotally connected to the proximal upper part of the knee joint, as well as to the dorsal hinge lever.
Соединение через блок голени при этом таково, что при происходящем при снятии с пола пальцев ступни сгибании коленного шарнира, то есть таким образом в конце фазы нагружения и в начале фазы маха, имеет место дорсальное разгибание голеностопной части. При этом поворот соединяемой с обычными ступнями протеза голеностопной части осуществляется вокруг проходящих параллельно друг к другу дорсальной и вентральной осей голеностопного шарнира. Имеющее место при дорсальном разгибании поднятие области пальцев ступни в положении маха, то есть в начале фазы перемаха (переноса) протеза бедра, приводит к увеличению расстояния голеностопной части протеза бедра от земли и позволяет таким образом отказаться от проявления эквинусного положения здоровой ногой. Кроме того, вызванное сгибанием колена дорсальное разгибание способствует энергосберегающему запуску фазы маха. Соответствующий изобретению адаптер протеза бедра делает таким образом возможной естественную по сравнению с обычными протезами бедра походку, причем одновременно благодаря созданному дорсальному разгибанию также повышается безопасность при ходьбе, благодаря тому, что возможное спотыкание вследствие слишком незначительного расстояния голеностопной части от земли при перемахе (проносе) эффективно предотвращается.The connection via the shin block is such that when the knee joint is flexed when the toes are removed from the floor, i.e. thus at the end of the loading phase and at the beginning of the swing phase, a dorsal extension of the ankle part takes place. In this case, the rotation of the ankle part connected with the usual feet of the prosthesis is carried out around the dorsal and ventral axes of the ankle joint, which run parallel to each other. The raising of the area of the toes in the swing position, that is, at the beginning of the swing (transfer) phase of the hip prosthesis, which occurs during dorsal extension, leads to an increase in the distance of the ankle part of the hip prosthesis from the ground and thus makes it possible to refuse the manifestation of the equinus position of the healthy leg. In addition, the dorsal extension induced by knee flexion contributes to an energy-saving initiation of the swing phase. The hip prosthesis adapter according to the invention thus enables a natural gait compared to conventional hip prostheses, while at the same time, due to the created dorsal extension, walking safety is also increased, due to the fact that a possible stumbling due to a too small distance of the ankle part from the ground when crossing (carrying) is effective is prevented.
Как было уже указано выше, точка пересечения продольных осей вентрального и дорсального рычагов шарнира определяет точку поворота коленного шарнира адаптера протеза бедра. Согласно усовершенствованию изобретения предусмотрено, что предусмотрен установочный блок, который выполнен для выравнивания вентрального рычага шарнира относительно дорсального рычага шарнира в положении контакта коленного шарнира, то есть в его несогнутом положении.As mentioned above, the point of intersection of the longitudinal axes of the ventral and dorsal hinge arms determines the pivot point of the knee joint of the hip prosthesis adapter. According to an improvement of the invention, it is provided that a positioning block is provided which is designed to align the ventral hinge arm with respect to the dorsal hinge arm in the contact position of the knee joint, i.e. in its non-bent position.
При использовании, то есть во время фазы ходьбы, протез бедра находится с начала нагружения, начинающегося с контакта пятки, до снятия с пола пальцев ступни в положении опоры, в котором коленный шарнир находится в упоре разгибания и не согнут. В зависимости от положения точки поворота, только незадолго до снятия с пола пальцев ступни линия нагрузки смещается за определенную вентральным и дорсальным рычагами шарнира точку поворота, вследствие чего коленный шарнир переводится благодаря сгибанию в положение маха. Если смещение точки поворота за линию нагрузки перед снятием с пола пальцев ступни не происходит, то фаза маха должна активно инициироваться пациентом против сопротивления. Усовершенствование изобретения предусматривает, что при помощи установочного блока вентральный рычаг шарнира может выравниваться относительно дорсального рычага шарнира. Возможность выравнивания дорсального и вентрального рычагов шарнира друг относительно друга, то есть изменения углового положения этих обоих рычагов шарнира друг относительно друга, позволяет смещать точку пересечения продольных осей обоих рычагов шарнира и тем самым точку поворота коленного шарнира. Установочный блок предоставляет таким образом возможность адаптировать протез бедра к конкретным для каждого пациента требованиям, для того чтобы делать таким образом возможной естественную походку. Выравнивание точки поворота происходит при этом с учетом установленных требований, например с учетом осуществляемого лишь незадолго до снятия с пола пальцев ступни сгибания, а также одновременно устойчивого расположения коленного шарнира в положении контакта в конце фазы маха и в начале фазы контакта, которая начинается с контакта пятки голеностопной части после проноса протеза бедра. Альтернативно точка поворота может, например, выравниваться установочным блоком также таким образом, что должно активно вызываться сгибание в конце фазы опоры, причем при помощи установочного блока может регулироваться преодолеваемое для этого сопротивление.In use, i.e. during the walking phase, the hip prosthesis is from the beginning of loading, starting with heel contact, until the removal of the toes from the floor in a support position in which the knee joint is in extension and not bent. Depending on the position of the pivot point, only shortly before the toes are removed from the floor, the load line shifts beyond the pivot point determined by the ventral and dorsal hinge levers, as a result of which the knee joint is transferred to the swing position due to flexion. If there is no displacement of the turning point beyond the load line prior to lifting the toes off the floor, then the swing phase should be actively initiated by the patient against resistance. An improvement of the invention provides that the ventral hinge arm can be aligned with the dorsal hinge arm by means of a positioning block. The possibility of aligning the dorsal and ventral hinge arms relative to each other, i.e. changing the angular position of these two hinge levers relative to each other, makes it possible to shift the point of intersection of the longitudinal axes of both hinge levers and thus the pivot point of the knee joint. The mounting block thus makes it possible to adapt the hip prosthesis to the specific requirements of each patient, in order to make a natural gait possible. The alignment of the turning point takes place in this case taking into account established requirements, for example, taking into account the flexion that takes place only shortly before the removal of the toes from the floor, as well as the simultaneously stable position of the knee joint in the contact position at the end of the swing phase and at the beginning of the contact phase, which begins with heel contact ankle after insertion of a hip prosthesis. Alternatively, the turning point can, for example, also be leveled by the setting block in such a way that flexion is to be actively induced at the end of the stance phase, wherein the resistance to be overcome for this can be adjusted using the setting block.
Установочный блок может принципиально выполняться любым образом, если при помощи него может надежно достигаться установление выравнивания обоих рычагов шарнира в положении опоры. Однако согласно наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения предусмотрено, что установочный блок имеет установленный с возможностью регулировки на дорсальном рычаге шарнира и прилегающий в положении контакта к поверхности прилегания дорсального соединительного элемента установочный элемент, в частности установочный винт.The setting block can in principle be configured in any manner, if it can be used to reliably achieve alignment of the two hinge arms in the support position. However, according to the most preferred embodiment of the invention, it is provided that the positioning block has a positioning element, in particular a set screw, which is mounted in an adjustable manner on the dorsal hinge arm and is in contact with the contact surface of the dorsal connecting element.
Согласно этому исполнению изобретения дорсальный рычаг шарнира опирается в положении опоры коленного шарнира на поверхность прилегания дорсального соединительного элемента и задает таким образом положение коленного шарнира в положении контакта. Благодаря использованию расположенного с возможностью регулировки (перестановки) на дорсальном рычаге шарнира установочного элемента, в частности установочного винта, который при использовании выступает от дорсального рычага шарнира по направлению к дорсальному соединительному элементу и прилегает в положении контакта к поверхности прилегания, существует простым образом возможность изменять расстояние между поверхностью прилегания и дорсальным рычагом шарнира в области установочного элемента, в частности установочного винта, вследствие чего изменяется положение дорсального рычага шарнира относительно вентрального рычага шарнира.According to this embodiment of the invention, the dorsal hinge arm rests in the knee joint support position on the contact surface of the dorsal connecting element and thus determines the position of the knee joint in the contact position. Due to the use of a positioning element, which can be adjusted (transferred) on the dorsal hinge arm, in particular a set screw, which, in use, protrudes from the dorsal hinge lever towards the dorsal connecting element and rests in contact position on the contact surface, it is possible in a simple way to change the distance between the contact surface and the dorsal hinge arm in the region of the positioning element, in particular the set screw, as a result of which the position of the dorsal hinge lever relative to the ventral hinge lever changes.
Этот вариант осуществления изобретения отличается тем, что он наиболее простым и надежным образом делает возможным установление точки поворота коленного шарнира. В частности, использование установочного винта отличается при этом тем, что он делает возможным очень точное, плавное и надежное установление этой точки поворота и может выполняться при этом одновременно наиболее простым и экономичным образом. Наиболее предпочтительно поверхность прилегания имеет при этом в области установочного элемента, в частности установочного винта, адаптированную к концу установочного элемента, в частности установочного винта, выемку, вследствие чего отклонение винта надежно предотвращается, и надежность позиционирования дорсального рычага шарнира относительно вентрального рычага шарнира дополнительно повышается. В случае использования установочного винта его резьбовое соединение выполнено предпочтительно самотормозящимся, так что установленное положение надежно зафиксировано.This embodiment of the invention is characterized in that it makes it possible to establish the pivot point of the knee joint in the simplest and most reliable manner. In particular, the use of a set screw is characterized by the fact that it makes it possible to set this pivot point very precisely, smoothly and reliably and can be carried out in the simplest and most economical way at the same time. Most preferably, the contact surface in the region of the adjusting element, in particular the adjusting screw, is adapted to the end of the adjusting element, in particular the adjusting screw, with a recess, as a result of which deviation of the screw is reliably prevented, and the positioning reliability of the dorsal hinge lever relative to the ventral hinge lever is further increased. If a set screw is used, its threaded connection is preferably self-locking, so that the set position is securely fixed.
При помощи сгибания коленного шарнира, в случае угла сгибания до 90°, пациент может также принимать сидячее положение, причем во время фазы маха коленный шарнир расположен после снятия с пола пальцев ступни в положении маха, в котором, однако, коленный шарнир имеет меньший угол сгибания. Однако согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения предусмотрено установление максимально возможного сгибания, то есть установление максимального угла сгибания, причем предпочтительно верхняя часть коленного шарнира и нижняя часть коленного шарнира находятся в такой кинематической связи, что максимальное сгибание коленного шарнира может регулироваться. Это может принципиально осуществляться любым образом, причем предпочтительным образом предусмотрено механическое ограничение максимального сгибания, например, при помощи подходящих упорных средств. Однако согласно наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения предусмотрено, что дорсальный рычаг шарнира имеет прилегающий в положении маха к проксимальной верхней части коленного шарнира упор сгибания.By flexing the knee joint, in the case of a flexion angle of up to 90°, the patient can also assume a sitting position, wherein during the swing phase the knee joint is positioned after the removal of the toes from the floor in the swing position, in which, however, the knee joint has a smaller flexion angle . However, according to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the maximum possible flexion is set, i.e. the maximum flexion angle is set, wherein preferably the upper part of the knee joint and the lower part of the knee joint are in such a kinematic relationship that the maximum flexion of the knee joint can be adjusted. This can in principle be carried out in any manner, with the mechanical limiting of the maximum bending being preferably provided, for example by means of suitable stop means. However, according to the most preferred embodiment of the invention, it is provided that the dorsal hinge arm has a flexion stop adjacent in the swing position to the proximal upper part of the knee joint.
Дорсальный рычаг шарнира имеет согласно этому варианту осуществления изобретения упорное тело, которое выполнено и расположено на дорсальном рычаге шарнира таким образом, что поворот дорсального рычага шарнира из положения опоры по направлению к положению маха ограничен, причем расположенный на дорсальном рычаге шарнира упорный элемент приводится в контакт с проксимальной верхней частью коленного шарнира. Этот вариант осуществления изобретения отличается своей особой простотой и компактностью и позволяет надежно ограничивать возможность максимального поворота дорсального рычага шарнира в направлении положения маха. Ограничение предоставляет при одновременно достаточном дорсальном разгибании во время фазы маха эффективную защиту от спотыкания. Усовершенствованный таким образом протез бедра предотвращает именно благодаря упору сгибания чрезмерный поворот, так что пациент, если он спотыкается, может надежно опираться через расположенный в положении маха и устойчивый в этом случае коленный шарнир и предотвращать падение. Имеющееся при спотыкании сгибание колена в сочетании с дорсальным разгибанием ступни обеспечивает помимо этого при спотыкании также сплошной контакт ступни с землей, что позволяет пациенту воспринимать спотыкание примерно как нормальный шаг, при котором линия нагрузки имеет нормальный ход и распространяется через ступню и тазобедренный сустав. Падение вследствие спотыкания вследствие этого эффективно предотвращается.The dorsal hinge arm according to this embodiment of the invention has a stop body, which is designed and located on the dorsal hinge lever in such a way that the rotation of the dorsal hinge lever from the support position towards the swing position is limited, and the stop element located on the dorsal hinge lever is brought into contact with proximal upper part of the knee joint. This embodiment of the invention is distinguished by its particular simplicity and compactness and makes it possible to reliably limit the possibility of maximum rotation of the dorsal hinge arm in the direction of the swing position. The restraint provides, at the same time sufficient dorsal extension during the swing phase, effective protection against tripping. The hip prosthesis improved in this way, precisely by means of the flexion stop, prevents excessive rotation, so that the patient, if he stumbles, can safely lean on the knee joint located in the swing position and stable in this case and prevent falling. The flexion of the knee, combined with the dorsal extension of the foot during stumbling, also ensures that the foot is in full contact with the ground during stumbling, which allows the patient to perceive the stumbling approximately as a normal step, in which the line of load has a normal course and extends through the foot and hip joint. Falling due to tripping is therefore effectively prevented.
Принципиально исполнение предпочтительно предусмотренного упора сгибания может свободно выбираться. Так он в своем самом простом исполнении может быть выполнен в виде выступающего от дорсального рычага шарнира упорного элемента, который в положении маха прилегает, предотвращая чрезмерное сгибание, к проксимальной верхней части коленного шарнира. Расположение такого упорного элемента может осуществляться при этом с учетом достаточного дорсального разгибания и тем самым достаточного просвета от земли при выбросе, а также с учетом одновременно достаточного опирания в случае возможного спотыкания. Однако согласно предпочтительному усовершенствованию изобретения предусмотрено, что упор сгибания расположен для задания положения маха с возможностью регулировки на проксимальной верхней части коленного шарнира.In principle, the design of the preferably provided bending stop can be freely selected. Thus, in its simplest form, it can be made in the form of a thrust element protruding from the dorsal hinge arm, which, in the swing position, is adjacent, preventing excessive bending, to the proximal upper part of the knee joint. The positioning of such a thrust element can in this case take into account sufficient dorsal extension and thus sufficient clearance from the ground during ejection, and at the same time taking into account sufficient support in the event of a possible trip. However, according to a preferred development of the invention, it is provided that the flexion stop is positioned for adjusting the swing position on the proximal upper part of the knee joint.
Регулируемое исполнение упора сгибания позволяет с учетом конкретных для каждого пациента условий устанавливать комфортным образом максимально возможный угол сгибания. Вследствие этого индивидуальная адаптивность усовершенствованного таким образом протеза бедра дополнительно повышается.The adjustable design of the flexion stop allows, taking into account the specific conditions for each patient, to set the maximum possible flexion angle in a comfortable way. As a result, the individual adaptability of the hip prosthesis improved in this way is further increased.
Согласно одному дальнейшему варианту осуществления изобретения далее предусмотрено, что вентральный соединительный элемент и/или дорсальный соединительный элемент выполнены с возможностью изменения длины. Благодаря изменяемому по длине исполнению одного или обоих соединительных элементов существует возможность протез бедра адаптировать комфортным образом к конкретным для каждого пациента условиям, в частности к необходимой длине. Отдельная возможность регулировки дорсального и вентрального соединительного элемента позволяет при этом наиболее простым образом принимать во внимание индивидуальные особенности пациента.According to a further embodiment of the invention, it is further provided that the ventral connecting element and/or the dorsal connecting element are configurable in length. Due to the length-variable design of one or both of the connecting elements, it is possible to adapt the hip prosthesis in a comfortable way to the specific conditions for each patient, in particular to the required length. The separate possibility of adjusting the dorsal and ventral connecting element allows the individual characteristics of the patient to be taken into account in the simplest way.
Исполнение вентрального соединительного элемента, а также дорсального соединительного элемента может при этом принципиально свободно выбираться. Тем не менее согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения предусмотрено, что вентральный соединительный элемент имеет шарнирно соединенный с голеностопной частью вентральный голеностопный элемент и вентральную штангу голени. Штанга голени соединена при этом с возможностью смещения в направлении своей продольной оси с вентральным голеностопным элементом и/или дистальной нижней частью коленного шарнира. Благодаря возможности смещения штанги голени в направлении ее продольной оси с дистальной нижней частью коленного шарнира и/или вентральным голеностопным элементом существует возможность наиболее простым образом адаптировать продольное распространение вентрального соединительного элемента и тем самым всего протеза бедра. Возможная регулируемость в направлении продольной оси может при этом реализовываться наиболее простым образом вследствие того, что вентральная штанга голени имеет концевые резьбовые участки, которые делают возможной точную осевую юстировку и установку штанги голени. Фиксация установленного положения может при этом достигаться, например, посредством подходящих стопорных элементов, таких как контргайки.The design of the ventral connecting element as well as the dorsal connecting element can in principle be freely selected in this case. However, according to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the ventral connecting element has a ventral ankle element pivotally connected to the ankle part and a ventral calf bar. The lower leg bar is connected with the possibility of displacement in the direction of its longitudinal axis with the ventral ankle element and/or the distal lower part of the knee joint. Due to the possibility of shifting the tibia bar in the direction of its longitudinal axis with the distal lower part of the knee joint and/or the ventral ankle element, it is possible to adapt the longitudinal extension of the ventral connection element and thus the entire hip prosthesis in the most simple way. The possible adjustability in the direction of the longitudinal axis can in this case be realized in the simplest way, due to the fact that the ventral calf bar has end threaded portions, which enable precise axial adjustment and installation of the calf bar. Fixation of the set position can be achieved in this case, for example, by means of suitable locking elements, such as lock nuts.
Аналогично вышеописанному предпочтительному усовершенствованию вентрального соединительного элемента предусмотрено согласно дальнейшему варианту осуществления изобретения, что дорсальный соединительный элемент имеет шарнирно соединенный с голеностопной частью дорсальный голеностопный элемент и дорсальную штангу голени, причем штанга голени соединена с возможностью перестановки в направлении своей продольной оси с дорсальным голеностопным элементом и/или проксимальной верхней частью коленного шарнира.Similarly to the preferred development of the ventral connecting element described above, it is provided according to a further embodiment of the invention that the dorsal connecting element has a dorsal ankle element articulated with the ankle part and a dorsal calf bar, the calf bar being movably connected in the direction of its longitudinal axis with the dorsal ankle element and/ or the proximal upper part of the knee joint.
Предпочтительно предусмотренная возможность продольной перестановки дорсальной штанги голени делает возможной, в частности в сочетании с предпочтительно предусмотренной возможностью перестановки вентрального соединительного элемента, точную адаптацию протеза бедра к конкретным для каждого пациента потребностям. Возможность регулируемости позволяет принимать во внимание анатомические условия и предоставлять оптимально адаптированный к пациенту протез бедра.The advantageously provided longitudinal adjustment of the dorsal calf bar makes it possible, in particular in combination with the advantageously provided adjustment of the ventral connector, to precisely adapt the hip prosthesis to the specific needs of each patient. The possibility of adjustability makes it possible to take into account the anatomical conditions and provide a hip prosthesis optimally adapted to the patient.
Для соединения адаптера протеза бедра с культей бедра пациента служит верхняя часть коленного шарнира, которая снабжена приемным элементом для тела бедра для соединения с телом бедра, в которое может вводиться культя бедра. Согласно одному усовершенствованию изобретения предусмотрено, что проксимальная верхняя часть коленного шарнира имеет держатель и переставляемый между положением ходьбы и положением сиденья и шарнирно соединенный с держателем приемный элемент для тела бедра.To connect the femoral prosthesis adapter to the patient's femoral stump, the upper part of the knee joint is provided, which is provided with a femoral body receptacle for connection with the femoral body, into which the femoral stump can be inserted. According to one improvement of the invention, it is provided that the proximal upper part of the knee joint has a holder and a receiving element for the body of the thigh, which is interchangeable between the walking position and the sitting position and is pivotally connected to the holder.
Благодаря этому варианту осуществления изобретения проксимальная верхняя часть коленного шарнира адаптера протеза бедра имеет в дополнение к выполненному полицентрическим коленному шарниру моноцентрический шарнир, который образуется посредством шарнирного соединения держателя с приемным элементом для тела бедра. Выполненная проксимально относительно коленного шарнира возможность поворота приемного элемента для тела бедра относительно держателя позволяет пользователю в случае необходимости сгибать колено также за пределы предусмотренного согласно предпочтительному усовершенствованию изобретения упора сгибания. Дальнейшее сгибание облегчает сидение или ходьбу по лестнице. Возможность поворота держателя относительно приемного элемента может при этом также ограничиваться, например подходящими упорными средствами на держателе и/или приемном элементе для тела бедра, и/или быть выполнена с демпфированием или подпружиниванием, например с использованием гидравлического цилиндра, который расположен между держателем и приемным элементом.Thanks to this embodiment of the invention, the proximal upper part of the knee joint of the hip prosthesis adapter has, in addition to the polycentric knee joint, a monocentric joint, which is formed by articulating the holder with the thigh body receptacle. Proximally relative to the knee joint, the possibility of rotation of the receiving element for the body of the thigh relative to the holder allows the user, if necessary, to bend the knee also beyond the limits of the flexion stop provided according to a preferred development of the invention. Further flexion makes it easier to sit or walk up stairs. The possibility of rotation of the holder relative to the receiving element can also be limited, for example, by suitable stop means on the holder and/or the receiving element for the thigh body, and/or be damped or spring-loaded, for example using a hydraulic cylinder, which is located between the holder and the receiving element. .
Согласно одному дальнейшему варианту осуществления изобретения предусмотрено, что в случае предпочтительного исполнения проксимальной верхней части коленного шарнира с держателем и шарнирно соединенным приемным элементом для тела бедра держатель через дорсальную верхнюю ось коленного шарнира шарнирно соединен с дорсальным рычагом шарнира и дорсальным соединительным элементом и через вентральную верхнюю ось коленного шарнира с приемным элементом для тела бедра. Этот вариант осуществления изобретения создает условия для наиболее простого и компактного исполнения протеза бедра и обеспечивает также в случае предусмотренного предпочтительным образом исполнения проксимальной верхней части коленного шарнира с шарнирно соединенными друг с другом держателем и приемным элементом точную адаптацию протеза бедра к потребностям пациента.According to a further embodiment of the invention, it is provided that in the case of a preferred embodiment of the proximal upper part of the knee joint with a holder and an articulated receiving element for the thigh body, the holder is articulated through the dorsal upper axis of the knee joint to the dorsal joint lever and the dorsal connecting element and through the ventral upper axis knee joint with a receiving element for the body of the thigh. This embodiment of the invention creates the conditions for the simplest and most compact design of the hip prosthesis and also ensures, in the case of the preferred design of the proximal upper part of the knee joint with a holder and a receiving element hinged to each other, that the hip prosthesis is precisely adapted to the needs of the patient.
Принципиально конструктивное исполнение шарнирного соединения указанного приемного элемента с держателем может свободно выбираться. К этому относится также исполнение шарнирного соединения таким образом, что оно только в случае необходимости смещается из положения ходьбы в положение сиденья, а в остальном обеспечено, что приемный элемент для тела бедра находится в положении ходьбы и имеет достаточную устойчивость, для того чтобы предоставлять пользователю во время фазы ходьбы надежную опору.In principle, the design of the articulation of said receiving element with the holder can be freely chosen. This also includes the design of the articulation in such a way that it only shifts from the walking position to the seating position if necessary, and otherwise it is ensured that the thigh body receptacle is in the walking position and has sufficient stability in order to provide the user with during the walking phase a secure footing.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения предусмотрено, что приемный элемент для тела бедра застопорен в положении ходьбы с возможностью деблокировки на держателе. Стопорение приемного элемента на держателе обеспечивает в значительной степени то, что во время нормальной фазы ходьбы протез бедра может надежно сгибаться исключительно через коленный шарнир. Непреднамеренное смещение усовершенствованной проксимальной верхней части коленного шарнира из положения ходьбы в положение сиденья эффективно предотвращается посредством стопорения. В случае необходимости существует возможность устранять стопорение посредством деблокировки, так что в этом случае может комфортным образом производиться смещение проксимальной верхней части коленного шарнира из положения ходьбы в положение сиденья.According to one preferred embodiment of the invention, it is provided that the thigh body receptacle is releasably locked in the walking position on the holder. The locking of the receiving element on the holder ensures to a large extent that during the normal phase of walking, the hip prosthesis can be flexed securely exclusively through the knee joint. Inadvertent displacement of the improved proximal upper knee joint from the walking position to the sitting position is effectively prevented by the locking. If necessary, it is possible to release the lock by releasing it, so that in this case the proximal upper part of the knee joint can be moved comfortably from the walking position to the sitting position.
Альтернативно или дополнительно приемный элемент для тела бедра может также позиционироваться имеющим достаточные размеры пружинным элементом, например пневматической пружиной или гидравлической пружиной, в положении ходьбы, так что в этом случае, например, сиденье или спуск по лестнице и спуск с горы может осуществляться против сопротивления сгибания этого пружинного элемента.Alternatively or additionally, the thigh body receptacle can also be positioned by a sufficiently sized spring element, such as a gas spring or a hydraulic spring, in the walking position, so that in this case, for example, seating or going down stairs and downhill can be carried out against flexion resistance. this spring element.
Согласно одному дальнейшему варианту осуществления далее предусмотрено, что приемный элемент для тела бедра предварительно напряжен на держателе по направлению к положению ходьбы таким образом, что предварительное напряжение заблокировано в положении сиденья. Предварительное напряжение приемного элемента относительно держателя по направлению к положению ходьбы обеспечивает в значительной степени, что держатель приемного элемента находится в нормальном режиме в положении ходьбы. Такое предварительное напряжение может самостоятельно или дополнительно к предусмотренной предпочтительно блокировке приемного элемента в положении ходьбы обеспечивать надежное расположение приемного элемента в положении ходьбы.According to a further embodiment, it is further provided that the thigh body receptacle is pretensioned on the holder towards the walking position in such a way that the pretensioning is locked in the seating position. The prestressing of the receptacle relative to the holder towards the walking position ensures to a large extent that the receptacle holder is in normal mode in the walking position. This prestressing can, alone or in addition to the preferably provided blocking of the receiving element in the walking position, ensure a secure positioning of the receiving element in the walking position.
Однако, согласно этому усовершенствованию изобретения предусмотрено, что предварительное напряжение в положении сиденья, после сгибания колена посредством поворота держателя и приемного элемента примерно на 90°, не оказывает возвращающего эффекта. Устранение действия предварительного напряжения в области положения сиденья предотвращает то, что протез бедра выпрямляется в сидячем состоянии автоматически, за счет незаблокированного предварительного напряжения, в положение ходьбы. Такое заблокированное предварительное напряжение может достигаться, например, посредством подходящего расположения точек крепления пружинного элемента на приемном элементе и, например, дистальной нижней части коленного шарнира, что приводит к тому, что пружинный элемент находится в области положения сиденья в положении мертвой точки, так что в этом случае предварительное напряжение даже вызывает фиксацию положения сиденья.However, according to this improvement of the invention, it is provided that the prestressing in the seating position, after bending the knee by turning the holder and the receiving element through about 90°, has no restoring effect. Eliminating the effect of prestressing in the area of the seating position prevents the hip prosthesis from automatically straightening in the sitting state, due to the unblocked prestressing, into the walking position. Such blocked prestressing can be achieved, for example, by suitably positioning the spring element attachment points on the receiving element and, for example, the distal lower part of the knee joint, which results in the spring element being in the seat position in the dead center position, so that in In this case, the pretension even causes the seat to lock into position.
Стопорение указанного приемного элемента в положении ходьбы на держателе может принципиально осуществляться любым образом. Однако согласно дальнейшему варианту осуществления изобретения предусмотрено, что на приемном элементе расположено переставляемое между положением блокировки и положением деблокировки стопорное тело, которое в положении блокировки может входить в зацепление со стопорной выемкой на держателе.The locking of the specified receiving element in the walking position on the holder can in principle be carried out in any way. However, according to a further embodiment of the invention, it is provided that a locking body that can be moved between the locking position and the unlocked position is located on the receiving element, which in the locking position can engage with the locking recess on the holder.
Это исполнение блокировки представляет собой наиболее простое и экономичное решение для стопорения указанного приемного элемента в положении ходьбы. Стопорное тело может посредством простой ручной перестановки перемещаться из стопорной выемки и позволяет таким образом пользователю переставлять приемный элемент из положения ходьбы в положение сиденья. Повторная блокировка приемного элемента в положении ходьбы осуществляется в этом случае посредством обратного движения стопорного тела, причем согласно наиболее предпочтительному варианту осуществления стопорное тело предварительно напряжено по направлению к положению блокировки. Это фиксирует особым образом положение ходьбы и обеспечивает при обратном движении автоматическую блокировку.This locking design represents the simplest and most economical solution for locking said receiving element in the walking position. The locking body can be displaced from the locking recess by a simple manual adjustment and thus allows the user to move the receiving element from a walking position to a sitting position. The re-locking of the receiving element in the walking position is carried out in this case by means of a reverse movement of the locking body, the locking body being pretensioned towards the locking position according to the most preferred embodiment. This fixes the walking position in a special way and ensures automatic blocking during reverse movement.
Примеры осуществления изобретения разъясняются далее со ссылкой на чертежи. На чертежах показано:The exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings. The drawings show:
фиг.1 - вид в перспективе первого варианта осуществления протеза бедра в положении опоры;1 is a perspective view of a first embodiment of a hip prosthesis in a support position;
фиг.2 - вид сбоку протеза бедра с фиг.1 в положении опоры;figure 2 is a side view of the hip prosthesis of figure 1 in the support position;
фиг.3 - вид сзади протеза бедра с фиг.1 в положении опоры;figure 3 is a rear view of the hip prosthesis of figure 1 in the support position;
фиг.4 - вид сбоку протеза бедра с фиг.1 с согнутым, расположенным в положении маха коленным шарниром;Fig. 4 is a side view of the hip prosthesis of Fig. 1 with the knee joint flexed in the swing position;
фиг.5 - вид в перспективе второго варианта осуществления протеза бедра в конце фазы опоры;Fig. 5 is a perspective view of a second embodiment of a hip prosthesis at the end of the stance phase;
фиг.6 - дальнейший вид в перспективе протеза бедра с фиг.5 в положении опоры коленного шарнира;Fig. 6 is a further perspective view of the hip prosthesis of Fig. 5 in knee support position;
фиг.7 - вид сбоку протеза бедра с фиг.5 в положении опоры коленного шарнира;Fig.7 is a side view of the hip prosthesis of Fig.5 in the position of the support of the knee joint;
фиг.8 - вид сбоку протеза бедра с фиг.5 в положении маха коленного шарнира;Fig. 8 is a side view of the hip prosthesis of Fig. 5 in the swing position of the knee joint;
фиг. 9 - вид сбоку протеза бедра с фиг.5 с расположенной в положении сиденья проксимальной верхней частью коленного шарнира;fig. 9 is a side view of the hip prosthesis of FIG. 5 with the proximal upper part of the knee joint in seated position;
фиг.10 - протез бедра с фиг.5 на пациенте в нейтральном положении;Fig.10 - hip prosthesis of Fig.5 on the patient in a neutral position;
фиг.11 - протез бедра с фиг.5 на пациенте в начале фазы опоры фазы ходьбы;Fig. 11 shows the hip prosthesis of Fig. 5 on a patient at the beginning of the stance phase of the gait phase;
фиг.12 - протез бедра с фиг.5 на пациенте во время середины фазы опоры фазы ходьбы;Fig. 12 shows the hip prosthesis of Fig. 5 on a patient during the mid-stance phase of the gait phase;
фиг.13 - протез бедра с фиг.5 на пациенте в конце фазы опоры фазы ходьбы;Fig. 13 shows the hip prosthesis of Fig. 5 on a patient at the end of the stance phase of the gait phase;
фиг.14 - протез бедра с фиг.5 на пациенте в фазе маха фазы ходьбы;Fig. 14 shows the hip prosthesis of Fig. 5 on a patient in the swing phase of the gait phase;
фиг.15 - протез бедра с фиг.5 на пациенте в положении сиденья; иFig.15 - hip prosthesis of Fig.5 on the patient in the seating position; and
фиг.16 - протез бедра с фиг.5 на пациенте в положении спотыкания.Fig. 16 shows the hip prosthesis of Fig. 5 on a patient in a stumbling position.
Изображенный на фиг.1 на виде в перспективе адаптер 1a протеза бедра имеет в качестве существенных конструктивных узлов коленный шарнир 2a, блок 6a голеностопной части с голеностопным шарниром 3a, а также блок 7 голени.The
Коленный шарнир 2a имеет проксимальную верхнюю часть 4a коленного шарнира, которая шарнирно соединена с дистальной нижней частью 5a коленного шарнира. Проксимальная верхняя часть 4a коленного шарнира имеет при этом приемный элемент 8a для тела бедра, при помощи которого адаптер 1a протеза бедра соединяется, например, через не изображенное здесь тело бедра с пациентом. Приемный элемент 8a выполнен за одно целое и через вентральную верхнюю ось 34 коленного шарнира шарнирно соединен с двумя расположенными на противоположных сторонах приемного элемента 8a вентральными рычагами 19 шарнира. Фиксация рычагов 19 шарнира на приемном элементе 8a осуществляется при этом винтами 21 с утопленной головкой. Кроме того, выполненный за одно целое приемный элемент 8a шарнирно соединен через дорсальную верхнюю ось 36 коленного шарнира с U-образным в поперечном сечении, дорсальным рычагом 20a шарнира, причем положение приемного элемента 8a на дорсальном рычаге 20a шарнира зафиксировано винтами 14 с плоской головкой.The knee joint 2a has a proximal upper knee joint 4a which is pivotally connected to a distal lower knee joint 5a. In this case, the proximal
Рычаги 19 шарнира на своих противоположных приемному элементу 8a концах шарнирно соединены в свою очередь через образованную валом 24, вентральную нижнюю ось 35 коленного шарнира с коленной нижней частью 11 дистальной нижней части 5a коленного шарнира, причем также противоположные приемному элементу 8a концы рычагов 19 шарнира зафиксированы в своем положении винтами 21 с утопленной головкой. Коленная нижняя часть 11 соединена помимо этого также через дорсальную нижнюю ось 37 коленного шарнира с дорсальным рычагом 20a шарнира. Выполненный таким образом коленный шарнир 2a представляет собой таким образом полицентрический шарнир, точка поворота которого образуется точкой пересечения прямых, проходящих в направлении продольных осей через вентральные рычаги 19 шарнира и дорсальный рычаг 20a шарнира.The
Выполненный как описано выше коленный шарнир 2a соединен на своем дистальном конце через вентральный соединительный элемент 15, а также дорсальный соединительный элемент 16 с голеностопной частью 10a. Дорсальный соединительный элемент 16 имеет при этом дорсальную штангу 42 голени, которая на одном конце соединена с переходным (стыковочным) элементом 17, который на своем противоположном дорсальной штанге 42 голени конце соединен через дорсальную верхнюю ось 36 коленного шарнира с приемным элементом 8a. Дорсальная штанга 42 голени может при этом для перестановки в направлении продольной оси ввинчиваться в переходной элемент 17, причем установленное положение относительно переходного элемента 17 фиксируется шестигранной гайкой 22.Executed as described above, the knee joint 2a is connected at its distal end through the ventral connecting
На своем противоположном переходному элементу 17 конце дорсальная штанга 42 голени ввинчена в дорсальный голеностопный элемент 13, причем через глубину ввинчивания может настраиваться действующая продольная протяженность дорсальной штанги 42 голени. Фиксация положения дорсальной штанги 42 голени на дорсальном голеностопном элементе 13 осуществляется при помощи шестигранной гайки 22. Дорсальный голеностопный элемент 13 со своей стороны шарнирно соединен через дорсальную ось 39 голеностопного шарнира и с фиксацией винтами 14 с плоской головкой с голеностопной частью 10a.At its opposite end to the
Коленная нижняя часть 11 соединена далее через две распространяющиеся параллельно друг к другу вентральные штанги 41 голени вентрального соединительного элемента 15 с вентральным голеностопным элементом 12, причем через возможность ввинчивания вентральных штанг 41 голени в коленную нижнюю часть 11, а также в вентральный голеностопный элемент 12 можно задавать действующую продольную протяженность вентральных штанг 41 голени между коленной нижней частью 11 и вентральным голеностопным элементом 12. Установленное положение вентральных штанг 41 голени на коленной нижней части 11 и вентральном голеностопном элементе 12 фиксируется шестигранными гайками 22. Как и дорсальный голеностопный элемент 13, также вентральный голеностопный элемент 12 шарнирно соединен через вентральную ось 38 голеностопного шарнира с голеностопной частью 10a, причем положение вентрального голеностопного элемента 12 на голеностопной части 10a зафиксировано винтами 14 с плоской головкой. На голеностопной части 10a неподвижно закреплена голеностопная пластина 9, через которую устанавливается контакт с землей.The knee
Для установления точки поворота коленного шарнира 2a, которая образуется из точки пересечения прямых, которые проходят через вентральную верхнюю ось 34 коленного шарнира и вентральную нижнюю ось 35 коленного шарнира с одной стороны и дорсальную верхнюю ось 36 коленного шарнира и дорсальную нижнюю ось 37 коленного шарнира с другой стороны, на дорсальном рычаге 20a шарнира расположен выполненный в виде установочного винта 23 установочный элемент. Установочный винт 23 расположен при этом внутри имеющего резьбу сквозного отверстия рычага 20a шарнира и выступает в зависимости от глубины ввинчивания своим вентральным концом по направлению к поверхности 33 прилегания переходного элемента 17. В зависимости от глубины ввинчивания осуществляется таким образом перестановка продольной ориентации рычага 20a шарнира и помимо этого через соединение рычага 20a шарнира с коленной нижней частью 11 перестановка продольной ориентации рычага 19 шарнира, вследствие чего может в целом смещаться задающая точку поворота коленного шарнира 2a точка пересечения этих прямых.To establish the pivot point of the knee joint 2a, which is formed from the point of intersection of the lines that pass through the ventral
Адаптер 1a протеза бедра может переставляться между изображенным на фиг.1-3 положением опоры коленного шарнира 2a и изображенным на фиг.4 положением маха коленного шарнира 2a. При использовании адаптера 1a протеза бедра, то есть в его положении на культе бедра пациента, происходит поворот коленного шарнира 2a из положения опоры в положение маха, то есть сгибание коленного шарнира 2a, когда вектор из центра тяжести тела к точке контакта адаптера 1a протеза бедра с землей находится позади точки поворота коленного шарнира 2a. В этом согнутом положении коленного шарнира 2a расположенный снаружи на дорсальном рычаге 20a шарнира упор 18 сгибания находится во внешнем (расположенном с внешней стороны) контакте с приемным элементом 8a для тела бедра и ограничивает таким образом максимально возможный угол сгибания коленного шарнира 2a. В изображенном на фиг.4 согнутом положении коленного шарнира 2a, в котором он находится в положении маха, происходит благодаря соединению с голеностопной частью 10a дорсальное разгибание голеностопной части 10a, вследствие чего носок ступни поднимается, и таким образом возможен простой пронос (перемах) адаптера 1a протеза бедра.The
На фиг.5-9 изображен один дальнейший пример осуществления адаптера 1b протеза бедра, который в основной конструкции и принципе действия соответствует в значительной степени изображенному на фиг.1-4 адаптеру 1a протеза бедра. Голеностопный шарнир 3b блока 6b голеностопной части отличается от голеностопного шарнира 3a адаптера 1a протеза бедра лишь исполнением голеностопной части 10b блока 6b голеностопной части. В области коленного шарнира 2b дистальная нижняя часть 5b коленного шарнира имеет благодаря укороченному исполнению рычага 20b шарнира незначительное отличие от дистальной нижней части 5a коленного шарнира адаптера 1a протеза бедра. Кроме того, на коленной нижней части 11 расположен приемный элемент 26 пружины.Figures 5-9 show one further embodiment of the
Тем не менее, существенное отличие заключается в конструкции проксимальной верхней части 4b коленного шарнира. В отличие от проксимальной верхней части 4a коленного шарнира адаптера 1a протеза бедра приемный элемент 8b для тела бедра выполнен не за одно целое, а через вентральную верхнюю ось 34 коленного шарнира шарнирно соединен с держателем 25, который на своем противоположном приемному элементу 8b конце в свою очередь шарнирно соединен через дорсальную верхнюю ось 36 коленного шарнира с дорсальным рычагом 20b шарнира и состоящим из переходного элемента 17 и дорсальной штанги 42 голени дорсальным соединительным элементом 16. Шарнирное соединение приемного элемента 8b и дорсального держателя 25 позволяет поворачивать приемный элемент 8b относительно держателя 25 между изображенным на фиг.5-8 положением ходьбы и изображенным на фиг.9 положением сиденья.However, the essential difference lies in the design of the proximal
Приемный элемент 8b может стопориться стопорным телом 30 в положении ходьбы, причем стопорное тело 30 расположено с нагружением пружинным элементом 28 в стопорной выемке 31. Для поворота приемного элемента 8b вокруг вентральной верхней оси 34 коленного шарнира необходимо смещение стопорного тела 30 в продольном отверстии 29 из стопорной выемки 31 против предоставленного пружинным элементом 28 усилия пружины, причем при этом стопорное тело 30 перемещается в продольном отверстии 29. В деблокированном положении возможен поворот приемного элемента 8b из изображенного на фиг.5-8 положения ходьбы в изображенное на фиг.9 положение сиденья, при котором приемный элемент 8b поворачивается вокруг вентральной верхней оси 34 коленного шарнира. Далее, пружинный элемент 40 распространяется между приемным элементом 26 пружины на коленной нижней части 11 и приемным элементом 27 пружины на держателе 25.The receiving
Принцип действия адаптера 1b протеза бедра изображен на фиг.10-16 в различных положениях фазы ходьбы пациента. В изображенном на фиг.10 нейтральном положении вектор из центра тяжести тела к точке контакта с землей проходит перед точкой поворота коленного шарнира 2b, которая получается из точки пересечения линий (изображенных на фигурах штриховыми линиями), которые проходят через вентральную верхнюю и вентральную нижнюю оси 34, 35 коленного шарнира с одной стороны и дорсальную верхнюю и дорсальную нижнюю оси 36, 37 коленного шарнира с другой стороны.The principle of operation of the
На фиг.11 изображено положение пациента при наступании пяткой. Вектор из центра тяжести тела к точке контакта с землей находится значительно впереди точки поворота и обеспечивает таким образом устойчивое (стабильное) опирание через адаптер 1b протеза бедра.Figure 11 shows the position of the patient when stepping with the heel. The vector from the center of gravity of the body to the point of contact with the ground is well ahead of the pivot point and thus provides a stable (stable) support through the
Также в изображенной на фиг.12 середине фазы опоры результирующий вектор усилий реакции земли проходит значительно впереди точки поворота коленного шарнира 2b и по-прежнему обеспечивает устойчивое опирание через адаптер 1b протеза бедра.Also in the mid-stance phase shown in FIG. 12, the resulting ground reaction force vector passes well ahead of the pivot point of the knee joint 2b and still provides stable support through the
На фиг.13 изображен момент времени незадолго до снятия с земли (отрыва от земли) пальцев ступни. Мгновенная точка поворота находится также в этом положении все еще в безопасной области. Однако, точка поворота при нагрузке на носок ступни, связанной с низким моментом сгибания в тазобедренном суставе, быстро приближается к результирующему вектору усилий реакции земли и переходит через него в дальнейшем, вследствие чего доходит до изображенного на фиг.14 сгибания коленного шарнира 2b, при котором адаптер 1b протеза бедра находится в фазе маха, при которой дорсальное разгибание голеностопной части 10b позволяет благодаря повышенному расстоянию от земли безопасный пронос.In Fig.13 shows the moment in time shortly before the removal from the ground (off the ground) toes. The momentary turning point is also in this position still in the safe area. However, the pivot point of the toe load associated with the low hip flexion moment quickly approaches and passes through the resulting ground reaction force vector, thereby reaching the flexion of the knee joint 2b shown in Fig. 14, at which the
В конце фазы маха происходит в свою очередь контакт пяткой, как это изображено на фиг.11, причем в таком случае коленный шарнир 2b снова находится в положении опоры и обеспечивает пользователю надежную опору.At the end of the swing phase, in turn, heel contact takes place, as shown in FIG. 11, in which case the knee joint 2b is again in the support position and provides the user with a secure footing.
В изображенном на фиг.15 положении приемный элемент 8b находится в повернутом относительно держателя 25 положении сиденья. Для достижения этого положения осуществляется деблокировка, при которой стопорное тело 30 вручную смещается из стопорной выемки 31. После окончания положения сиденья приемный элемент 8b попадает в свое исходное положение, в котором благодаря предварительному напряжению пружиной стопорного тела 30 оно автоматически попадает в стопорную выемку 31.In the position shown in FIG. 15, the receiving
На фиг.16 изображена ситуация адаптера 1b протеза бедра при спотыкании пациента. Благодаря упору 18 сгибания сгибание колена ограничено, так что даже при спотыкании обеспечено за счет сгибания коленного шарнира 2b, ограниченного упором 18 сгибания, устойчивое опирание в этом положении.16 shows the situation of the
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙLIST OF REFERENCES
1a, 1b - адаптер протеза бедра1a, 1b - hip prosthesis adapter
2a, 2b - коленный шарнир2a, 2b - knee joint
3a, 3b - голеностопный шарнир3a, 3b - ankle joint
4a, 4b - проксимальная верхняя часть коленного шарнира4a, 4b - proximal upper part of the knee joint
5a, 5b - дистальная нижняя часть коленного шарнира5a, 5b - distal lower part of the knee joint
6a, 6b - блок голеностопной части6a, 6b - ankle block
7 - блок голени7 - shin block
8a, 8b - приемный элемент для тела бедра 8a, 8b - receiving element for the body of the thigh
9 - голеностопная пластина9 - ankle plate
10a, 10b - голеностопная часть10a, 10b - ankle part
11 - коленная нижняя часть11 - knee lower part
12 - вентральный голеностопный элемент12 - ventral ankle element
13 - дорсальный голеностопный элемент13 - dorsal ankle element
14 - винты с плоской головкой14 - flat head screws
15 - вентральный соединительный элемент15 - ventral connecting element
16 - дорсальный соединительный элемент16 - dorsal connecting element
17 - переходный (стыковочный) элемент17 - transitional (docking) element
18 - упор сгибания18 - bending stop
19 - вентральный рычаг шарнира19 - ventral hinge lever
20a, 20b - дорсальный рычаг шарнира20a, 20b - dorsal hinge arm
21 - винт с утопленной головкой21 - countersunk screw
22 - шестигранная гайка22 - hex nut
23 - установочный элемент/винт23 - setting element / screw
24 - вал24 - shaft
25 - держатель25 - holder
26 - приемный элемент пружины26 - spring receiving element
27 - приемный элемент пружины27 - spring receiving element
28 - пружинный элемент28 - spring element
29 - продольное отверстие29 - longitudinal hole
30 - стопорное тело30 - retaining body
31 - стопорная выемка31 - lock recess
33 - поверхность прилегания33 - contact surface
34 - вентральная верхняя ось коленного шарнира34 - ventral upper axis of the knee joint
35 - вентральная нижняя ось коленного шарнира35 - ventral lower axis of the knee joint
36 - дорсальная верхняя ось коленного шарнира36 - dorsal upper axis of the knee joint
37 - дорсальная нижняя ось коленного шарнира37 - dorsal lower axis of the knee joint
38 - вентральная ось голеностопного шарнира38 - ventral axis of the ankle joint
39 - дорсальная ось голеностопного шарнира39 - dorsal axis of the ankle joint
40 - пружинный элемент40 - spring element
41 - вентральная штанга голени41 - ventral lower leg bar
42 - дорсальная штанга голени42 - dorsal lower leg bar
Claims (21)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018112724.3 | 2018-05-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2775127C1 true RU2775127C1 (en) | 2022-06-28 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2568051A (en) * | 1947-10-10 | 1951-09-18 | John G Catranis | Artificial leg |
SU1598999A1 (en) * | 1988-07-19 | 1990-10-15 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Протезирования, Протезостроения, Экспертизы И Восстановления Трудоспособности Инвалидов | Support member of lower extremity prosthesis |
SU1621915A1 (en) * | 1989-02-15 | 1991-01-23 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Протезирования И Протезостроения | Prosthesis for short stump of femur |
EP1447062A3 (en) * | 2003-02-17 | 2005-05-04 | ESKA Implants GmbH & Co. | Leg prosthesis |
US20150305895A1 (en) * | 2012-11-26 | 2015-10-29 | Otto Bock Healthcare Gmbh | Orthopedic device |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2568051A (en) * | 1947-10-10 | 1951-09-18 | John G Catranis | Artificial leg |
SU1598999A1 (en) * | 1988-07-19 | 1990-10-15 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Протезирования, Протезостроения, Экспертизы И Восстановления Трудоспособности Инвалидов | Support member of lower extremity prosthesis |
SU1621915A1 (en) * | 1989-02-15 | 1991-01-23 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Протезирования И Протезостроения | Prosthesis for short stump of femur |
EP1447062A3 (en) * | 2003-02-17 | 2005-05-04 | ESKA Implants GmbH & Co. | Leg prosthesis |
US20150305895A1 (en) * | 2012-11-26 | 2015-10-29 | Otto Bock Healthcare Gmbh | Orthopedic device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11730611B2 (en) | Orthopedic device | |
US11844714B2 (en) | Dynamic exoskeletal orthosis | |
US11857394B2 (en) | Thigh prosthetic component | |
AU710101B2 (en) | Artificial ankle joint and prosthetic devices formed therewith | |
US9186270B2 (en) | Dynamic exoskeletal orthosis | |
US20210267777A1 (en) | Orthopedic device having a foot part, a lower-leg part and a thigh part | |
US10369028B2 (en) | Safety overload for direct skeletal attachment | |
SE518726C2 (en) | Device for knee joint prosthesis comprising polycentric link mechanism | |
US7087090B2 (en) | Artificial knee joint | |
RU2775127C1 (en) | Hip prosthesis adapter | |
CA2597334C (en) | Artificial knee joint | |
Lechler et al. | The importance of additional mid swing toe clearance for amputees | |
AU2013249838B2 (en) | Dynamic exoskeletal orthosis | |
RU2505272C1 (en) | Knee joint mechanism | |
Farley et al. | Custom skiing and trekking adaptations for a trans-tibial and trans-radial quadrilateral amputee | |
Masouros et al. | Kirsten M. Anderson, Alison H. McGregor | |
CN112770699B (en) | Fixing device for fixing a prosthesis shaft to a prosthetic knee joint, and prosthetic knee joint | |
RU2136248C1 (en) | Femur prosthesis with continuously fixed knee hinge | |
RU2196546C2 (en) | Knee-to-crus locking unit having spring-loaded bending feature | |
RU2200512C2 (en) | Artificial knee joint | |
WO2021154183A1 (en) | A rotation adapter to be used for prostheses | |
RU2166301C2 (en) | Femoral prosthesis with knee hinge of stepless fixation with damped bending | |
Blumentritt et al. | The new Helix3D hip joint | |
Edelstein et al. | Knee and Hip Disarticulations and Prostheses | |
CA3148173A1 (en) | Anatomically aligned prosthetic ankle |