Колінний шарнір для ортезів на нижню кінцівку

Реферат: Запропоновано колінний шарнір для ортезів на нижню кінцівку, що включає нижню та верхню ланки, з'єднані між собою віссю повороту і сполучені відповідно з нижньою та верхньою шинами ортеза; падаючий замок, розміщений на верхній ланці, фіксатор та елементи кріплення до гомілкової та стегнової шин ортеза. Нижня ланка виконана з циліндричною проточкою, в центральній частині якої виконано різьбовий отвір; верхня ланка виконана з двома вибірками по двох поверхнях, які утворюють плоску пластину, в якій виконано циліндричний отвір з розміщеною в ньому віссю повороту, якою є циліндр, утворений циліндричною проточкою нижньої ланки; на плоскій частині цього циліндра виконані зубчики. Фіксатор виконаний у вигляді фігурної пластини з циліндричною проточкою, плоскою поверхнею та з центральним отвором конусовидної форми; циліндрична проточка фіксатора утворює циліндр фіксатора, на плоскій поверхні якого виконані зубчики, контактно сполучені із зубчиками циліндра нижньої ланки; в центральному отворі фіксатора встановлено гвинт, який зафіксовано в різьбовому отворі нижньої ланки шарніра. UA 106504 C2 (12) UA 106504 C2 UA 106504 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до медичної техніки, точніше до ортезування та протезування, і може бути використаний для виготовлення ортезів або протезів при забезпеченні хворих з патологіями та ушкодженнями нижніх кінцівок, при лікуванні яких необхідна фіксація колінного суглоба. Відомий колінний шарнір для ортезів на нижню кінцівку по патенту UA №87226 C2, 2009 р., який включає вилку з упором, виконану з Г-подібним пазом та жорстко сполучену з нижньою шиною гомілки; фіксатор, виконаний у вигляді фігурної пластини з упорною площадкою та з пазом, в якому розміщено підпружинений повзун з важелем, встановленим в Г-подібному пазу вилки; другий повзун, встановлений в наскрізному різьбовому отворі вилки та виконаний у вигляді підпружиненого стакана, контактно сполученого з упорною площадкою фіксатора з однієї сторони та з гвинтом з другої сторони; роз'єднувач, виконаний у вигляді виступу фігурної пластини фіксатора. Недоліки його полягають в складності та громіздкості конструктивного рішення, що підвищує вагу, знижує надійність та естетичний вигляд шарніру. Відомий колінний шарнір для ортезів на нижню кінцівку по патенту UA №94555 C2, 2011 р., який включає фігурну вилку з Г-подібним наскрізним пазом та наскрізним різьбовим отвором, жорстко сполучену з верхньою шиною ортеза, та фіксатор, виконаний у вигляді фігурної пластини з упорною площадкою, пружини, сполученої з повзуном, та важеля, встановленого в Г-подібному наскрізному пазу вилки, в різьбовому отворі з одного кінця встановлена заглушка, повзун виконано у вигляді циліндричного штифта, жорстко сполученого з важелем, друга сторона пружини прикріплена до заглушки, а фіксатор жорстко сполучений з нижньою шиною ортеза. Шарнір забезпечує жорстку фіксацію верхньої та нижньої шин у вертикальному положенні при ходьбі та розфіксацію за допомогою важеля при сидінні. Недоліки його полягають у тому, що конструкція не дозволяє виставляти верхню та нижню шини в кутовому положенні одна відносно другої, яке необхідне для розвантаження гомілки при травмах або переломах. Відомий також колінний шарнір для ортезів на нижню кінцівку по патенту UA № 60781 А, 2003 р., що містить нижню та вилчату верхню ланки, з'єднані між собою віссю повороту, падаючий замок, виконаний у вигляді чотиригранника, розміщеного на верхній ланці, циліндричний фіксатор, виконаний у вигляді підпружиненого повзуна, встановленого в отворі верхньої ланки; вісь повороту верхньої та нижньої ланок шарніру співпадає із загальним центром повороту цих ланок у горизонтальній площині, а центр радіусів задніх криволінійних поверхонь цих ланок зміщений наперед по відношенню до осі повороту шарніру; відстані між кутовими торцями верхньої та нижньої ланок до загального центра повороту шарніру однакові. Цей пристрій прийнято за найближчий аналог. Недоліки його полягають у тому, що розміщення фіксатора всередині вилчатої верхньої ланки ускладнює її виготовлення та зменшує міцність колінного шарніру. Крім того пристрій має недостатню функціональність через те, що не забезпечує необхідну індивідуальну кутову установку шин ортеза одна відносно другої, що необхідно для розвантаження гомілки нижньої кінцівки при її ураженнях, травмах та переломах. Технічною задачею винаходу є спрощення конструкції та розширення функціональних можливостей шарнірів для ортезів нижніх кінцівок. Ця задача вирішена там, що в колінному шарнірі для ортезів на нижню кінцівку, який включає нижню та верхню ланки, з'єднані між собою віссю повороту і сполучені відповідно з нижньою та верхньою шинами ортеза; падаючий замок, виконаний у вигляді чотиригранника, розміщеного на верхній ланці, фіксатор та елементи кріплення до гомілкової та стегнової шин ортеза, відмінністю є те, що нижня ланка виконана з різьбовим отвором в центральній частині та з циліндричною проточкою; верхня ланка виконана з двома вибірками по двох поверхнях, які утворюють плоску пластину, в якій виконано циліндричний отвір з розміщеною в ньому віссю повороту, якою є циліндр, утворений циліндричною проточкою нижньої ланки; на плоскій частині цього циліндра виконані зубчики; фіксатор виконаний у вигляді фігурної пластини з циліндричною проточкою, плоскою поверхнею та з центральним отвором конусовидної форми; циліндрична проточка фіксатора утворює циліндр фіксатора, на плоскій поверхні якого виконані зубчики, контактно сполучені із зубчиками циліндра нижньої ланки; в центральному отворі фіксатора встановлено гвинт, який зафіксовано в різьбовому отворі нижньої ланки шарніра. Використання в конструкції нижньої ланки та в фіксаторі циліндрів з зубчиками на плоских поверхнях, контактно сполучених між собою, та фіксація шарніру за допомогою гвинта дозволяє при відпущеному гвинті встановити шини ортеза в необхідному для розвантаження гомілки кутовому положенні та за допомогою гвинта зафіксувати це положення при ходьбі. Виконання верхньої ланки виконана з двома вибірками по двох поверхнях та з циліндричним отвором для розміщення циліндра (вісь повороту), утвореного циліндричною проточкою нижньої ланки, 1 UA 106504 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 забезпечує функцію повороту шарніру незалежну від кутового положення верхньої та нижньої ланок, необхідного для ходьби. Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому представлено: Фіг. 1 - загальний вигляд колінного шарніру - вигляд збоку; Фіг. 2 - загальний вигляд колінного шарніру - фронтальний розріз. Колінний шарнір для ортезів на нижні кінцівки виконано у вигляді нижньої ланки 1 з циліндричною проточкою 2, в центральній частині якої виконано різьбовий отвір 3, на плоскій частині циліндра 4, утвореного циліндричною проточкою 2 виконані зубчики 5. На нижній частині ланки 1 виконаний паз 6 з двома різьбовими отворами 7 для закріплення гомілкових системних шин ортеза. Верхня ланка 8 виконана з вибірками 9 та 10 по двох поверхнях, які утворюють плоску пластину, в якій виконано циліндричний отвір 11, через який проходить циліндр 4, який є віссю повороту нижньої ланки 1 колінного шарніра. На верхній частині ланки 8 виконано паз 12 з двома різьбовими отворами 13 для закріплення стегнових системних шин ортеза. Фіксатор виконаний у вигляді фігурної пластини 14 з циліндричною проточкою 15, плоскою поверхнею 16 та з центральним отвором 17 конусовидної форми. На плоскій поверхні циліндра 18, утвореного циліндричною проточкою 15 та плоскою поверхнею 16 виконані зубчики 19. В отворі 17 встановлено гвинт 20, який зафіксовано в різьбовому отворі 3 нижньої ланки 1 шарніру. На верхній ланці 8 розміщено падаючий замок 21, виконаний у вигляді циліндра з квадратним отвором 22. Колінний шарнір для ортезів на нижні кінцівки працює наступним чином. При збірці ортеза нижня та верхня ланки 1, 8 жорстко з'єднуються із системними гомілковими та стегновими шинами ортеза відповідно та знаходяться у вихідному положенні. При цьому колінний шарнір знаходиться в "замкнутому стані": фігурна пластина 14 фіксатора за допомогою гвинта 20 сполучена з нижньою ланкою 1 ортеза, зубчики 5 та 19 знаходяться в стані зачеплення, а падаючий замок 21 охоплює фігурну пластину 14 фіксатора, верхню та нижню ланки 8, 1 відповідно. Кутові рухи колінного шарніру при цьому зафіксовані. Для встановлення необхідного для розвантаження кінцівки кутового положення між гомілковими та стегновими системними шинами ортеза гвинт 20 виводять із різьбового отвору 3 нижньої ланки 1 до повного розмикання зубчиків 5 та 19. Поворотом гомілкової або стегнової частин ортеза вибирають необхідне кутове положення їх одна відносно другої, за допомогою гвинта 20 замикають зубчики 5, 19 між собою та фіксують це положення. Гомілкова шина ортеза відводить гомілку кінцівки в необхідне кутове положення відповідно з індивідуальними показаннями пацієнта, яке зберігається при ходьбі. При цьому навантажуюча сила на нижню кінцівку від ваги тіла пацієнта перерозподіляється, її вертикальна складова знижується відповідно до вибраного кутового положення ланок, що знижує навантаження при недостатній опороздатності кінцівки. Для переходу в положення сидіння замок 21 піднімають вгору, чим роз'єднують фігурну пластину 14 з верхньою ланкою 8 та здійснюють поворот колінного шарніра відносно нижньої ланки 1 на необхідний згідно потребам кут. В УкрНДІпротезування виготовлено експериментальний зразок колінного шарніра, на якому були проведені випробування функціональності та експлуатаційних характеристик виробу. В процесі випробувань одержані позитивні результати. Таким чином, таке рішення спрощує конструкцію колінного шарніру ортеза та підвищує його функціональність. Можливість дискретного регулювання кутового положення гомілкової та стегнової частин ортеза одна відносно другої дозволяє перерозподіляти навантаження та полегшити ходьбу пацієнтів із захворюваннями, які знижують опороздатність нижньої кінцівки. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 Колінний шарнір для ортезів на нижню кінцівку, що включає нижню та верхню ланки, з'єднані між собою віссю повороту і сполучені відповідно з нижньою та верхньою шинами ортеза; падаючий замок, розміщений на верхній ланці, фіксатор та елементи кріплення до гомілкової та стегнової шин ортеза, який відрізняється тим, що нижня ланка виконана з циліндричною проточкою, в центральній частині якої виконано різьбовий отвір; верхня ланка виконана з двома вибірками по двох поверхнях, які утворюють плоску пластину, в якій виконано циліндричний отвір з розміщеною в ньому віссю повороту, якою є циліндр, утворений циліндричною проточкою нижньої ланки; на плоскій частині цього циліндра виконані зубчики; фіксатор виконаний у вигляді фігурної пластини з циліндричною проточкою, плоскою поверхнею та з центральним отвором конусовидної форми; циліндрична проточка фіксатора утворює циліндр фіксатора, на плоскій поверхні якого виконані зубчики, контактно сполучені із зубчиками 2 UA 106504 C2 циліндра нижньої ланки; в центральному отворі фіксатора встановлено гвинт, який зафіксовано в різьбовому отворі нижньої ланки шарніра. 3 UA 106504 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4