протез предплечья

Формула изобретения

1. Протез предплечья, содержащий несущую гильзу с элементами крепления, размещенную в ней с возможностью поворота приемную гильзу, искусственную кисть, кинематическую цепь передачи вращения от приемной гильзы к искусственной кисти, отличающийся тем, что в него введен узел переключения функции движения кисти схват или ротация и узел стыковки-расстыковки искусственной кисти с несущей гильзой, при этом кинематическая цепь выполнена с возможностью передачи вращения от гильзы к кисти для осуществления, как ротации кисти, так и схвата.

2. Протез по п.1, отличающийся тем, что в кинематическую цепь передачи вращения от приемной гильзы к искусственной кисти включены последовательно две муфты обгона, причем их обоймы объединены и через узел стыковки-расстыковки подсоединены к корпусу кисти, при этом вал приемной гильзы соединен с поводковой вилкой первой муфты обгона и с кулачком второй муфты обгона, поводковая вилка которой выполнена с возможностью осевого смещения по валу, и имеет скосы на боковых ветвях, контактирующие со скосами соответствующих полудисков, а ее хвостовая часть выполнена цилиндрической и имеет кольцевую проточку, а кулачок первой муфты обгона соединен с приводным кулачком кисти.

3. Протез по пп.1 и 2, отличающийся тем, что узел переключения функций движения кисти содержит рычаг управления, соединенный с помощью системы рычагов с качающейся подпружиненной вилкой, пальцы которой контактируют с кольцевой проточкой, выполненной на хвостовой части поводковой вилки второй муфты обгона, а также с торцевыми пазами объединенной обоймы.

4. Протез по п.1, отличающийся тем, что узел стыковки-расстыковки содержит кольцеобразный корпус, установленный с возможностью разворота на наружной цилиндрической поверхности объединенной обоймы обгонных муфт и удерживаемый от осевого смещения ее фланцем, фиксирующее кольцо, установленное с возможностью разворота на корпусе, причем во фланце объединенной обоймы выполнены вырезы для ввода и зацепления подпружиненных защелок, установленных на осях в прорезях корпуса кисти, при этом фиксирующее кольцо имеет симметричные прорези для прохода защелок, которые закрепощаются при повороте кольца и его фиксации в положении, обеспечивающем невозможность несанкционированного расцепления защелок с фланцем обоймы.

5. Протез по пп.1, 2 и 4, отличающийся тем, что искусственная кисть содержит кулачок с винтовой канавкой, в которую входит палец, соединенный с первым пальцем кисти, а также с помощью рычагов с блоком второго-третьего пальцев.

6. Протез по п.3, отличающийся тем, что искусственная кисть содержит кулачок с винтовой канавкой, в которую входит палец, соединенный с первым пальцем кисти, а также с помощью рычагов с блоком второго-третьего пальцев.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое устройство относится к медицинской технике, а именно к протезированию и протезостроению.

Известен «Мышечный ротатор предплечья» по а.с. №2128483, МПК A 61 F 2/54, 2/72, содержащий переднее (наружное) кольцо и снабженное проточкой (пазом) заднее (внутреннее) кольцо, вкладыш и шайбу, причем переднее кольцо снабжено отверстием с возможностью вставления через него ленты-вкладыша и надето на заднее кольцо, снабженное шайбой. Отверстие выполнено с возможностью его заделывания гибкой липкой прозрачной лентой, обеспечивающей невыпадение ленты-вкладыша при ротации.

Недостатком устройства является отсутствие возможности управления механизмом кисти посредством ротационного движения предплечья.

Известен также «Протез предплечья пластмассовый» см «Конструкции протезно-ортопедических изделий», Москва, Легкая и пищевая промышленность, 1984, стр.150-151, содержащий гильзу предплечья, механизм пассивной ротации кисти и активную тяговую кисть с пружинным охватом и активным раскрытием пальцев.

Недостатком устройства является то, что ротация кисти выполнена пассивной, а управление раскрытием пальцев осуществляется посредством натяжения тяги с подмышечной петлей.

Наиболее близким по функциональной и технической сущности является выбранный авторами в качестве прототипа «Протез предплечья» по а.с. №1416120, МПК A 61 F 2/54, содержащий гильзу, выполненную в виде шин, соединенных кольцом и снабженных манжеткой. В несущей гильзе размещена приемная гильза с возможностью поворота. Имеется также искусственная кисть с узлом регулирования передаточного отношения механизма схвата.

К недостаткам прототипа можно отнести

- отсутствие фиксации и самоторможения механизма пальцев кисти во всем диапазоне их раскрытия;

- отсутствие активной ротации кисти;

- неравномерность усилия схвата в диапазоне раскрытия пальцев;

- отсутствие механизма быстрого отсоединения кисти при ее замене на другое функциональное устройство.

Задачей предлагаемого изобретения является создание простого и надежного протеза предплечья, в котором движения как ротации, так и схвата, осуществлялись бы от единого управляющего движения вращения культи предплечья с переключением функций, а также имелась бы возможность фиксации пальцев, выполнения активной ротации кисти, обеспечивалась равномерность усилия схвата во всем диапазоне раскрытия и имелся бы механизм быстрого отсоединения кисти.

Для решения указанной задачи в протез предплечья, содержащий несущую гильзу с элементами крепления, размещенную в ней с возможностью поворота приемную гильзу, искусственную кисть, кинематическую цепь передачи вращения от приемной гильзы к искусственной кисти, введен узел переключения функции движения кисти: схват или ротация и узел стыковки-расстыковки искусственной кисти с несущей гильзой, в кинематическую цепь передачи вращения от приемной гильзы к искусственной кисти включены последовательно две муфты обгона, причем их обоймы объединены и через узел стыковки-расстыковки подсоединены к корпусу кисти, при этом вал приемной гильзы соединен с поводковой вилкой первой муфты обгона и с кулачком второй муфты обгона, поводковая вилка которой выполнена с возможностью осевого смещения по валу, и имеет скосы на боковых ветвях, контактирующие со скосами соответствующих полудисков, а ее хвостовая часть выполнена цилиндрической и имеет кольцевую проточку, а кулачок первой муфты обгона соединен с приводным кулачком кисти; узел переключения функции движения кисти содержит рычаг управления, соединенный с помощью системы рычагов с качающейся подпружиненной вилкой, пальцы которой контактируют с кольцевой проточкой, выполненной на хвостовой части поводковой вилки второй муфты обгона, а также с торцевыми пазами объединенной обоймы, узел стыковки-расстыковки содержит кольцеобразный корпус, установленный с возможностью разворота на наружной цилиндрической поверхности объединенной обоймы обгонных муфт и удерживаемый от осевого смещения ее фланцем, фиксирующее кольцо, установленное с возможностью разворота на корпусе, причем во фланце объединенной обоймы выполнены вырезы для ввода и зацепления подпружиненных защелок, установленных на осях в прорезях корпуса кисти, при этом фиксирующее кольцо имеет симметричные прорези для прохода защелок, которые закрепощаются при повороте кольца и его фиксации в положении, обеспечивающем невозможность несанкционированного расцепления защелок с фланцем обоймы; искусственная кисть содержит кулачок с винтовой канавкой, в которую входит палец, соединенный с первым пальцем кисти, а также с помощью рычагов с блоком второго-третьего пальцев.

На фиг.1 представлена кинематическая схема протеза предплечья в аксонометрической проекции, на фиг.2 - узел муфт обгона, на фиг.3 - разрез по А-А по первой муфте обгона, на фиг.4 - механизм кисти, на фиг.5 - механизм фиксации кисти или другого сменного элемента в частичном разрезе, на фиг.6 - то же, вид по стрелке Б, на фиг.7 - то же, разрез по В-В.

Протез предплечья содержит несущую гильзу 1 с фланцем 2, которая может быть выполнена в виде шин, приемную гильзу 3, к которой присоединен вал 4. В кинематическую цепь передачи движения от приемной гильзы 3 к кисти 5 включены две муфты обгона. Первая муфта обгона 6 содержит обойму 7, полудиски 8, кулачок 9, поводковую вилку 10, причем полудиски 8 подпружинены «на распор» пружинами 11. Вторая муфта обгона 12 содержит обойму 13, полудиски 14, кулачок 15, поводковую вилку 16, причем полудиски 14 подпружинены «на распор» пружинами 17. Обоймы 7 и 13 объединены корпусом 18, который с помощью узла фиксации 19 сменных элементов соединяется с кистью 5. Вал 4 соединен с поводковой вилкой 10, а кулачок 9 с помощью второго вала 20 соединен с поводковой вилкой 16 или выполнен с ней в виде единой детали. Кулачок 15 через стыковочную вилку 21 перелает вращение на кулачок 22 с винтовой канавкой. Кулачок 22 с помощью пальца 23, который соединен с первым пальцем 24, а также с помощью рычагов 25 и 26 соединен с блоком второго-третьего пальцев 27. Качание блока четвертого-пятого пальцев 28 осуществляется от блока второго-третьего пальцев 27 через рамку 29 и пружины 30. Протез имеет рычаг переключения 31 вида движения кисти схват-ротация, который через систему рычагов 32 связан с качающейся вилкой 33, которая подпружинена относительно гильзы 1 пружиной 34. Поводковая вилка 10 выполнена с возможностью перемещения в осевом направлении на валу 4. Хвостовая часть 35 поводковой вилки 10 выполнена цилиндрической и имеет кольцевую проточку, в которую входят пальцы 36 вилки 33. Пальцы 36 закреплены на вилке 33 с возможностью входа в пазы, выполненные на торце обоймы 7 муфты обгона 6. Полудиски 8 муфты обгона 6 и окончания боковых сторон вилки, контактирующие с ними, имеют соответствующие друг другу скосы.

Механизм фиксации 19 кисти 5 устроен следующим образом.

В прорезях корпуса 37 на осях установлены две защелки 38, подпружиненные пружинами кручения 39. Во фланце 40 и корпусе 41 имеются диаметрально противоположные прорези, равные по ширине защелкам 38. Аналогичные прорези имеются в фиксирующем кольце 42, установленном между фланцем 40 и корпусом 41 с возможностью поворота. Угловое положение кольца 42 фиксируется шариковым фиксатором, включающим шарик 43 и пружину 44. Шарик 43 «западает» в выемки на внутреннем диаметре кольца 42 в позициях «зафиксировано» или «расфиксировано». Защелки 38 своими оконечностями, выполненными в форме прямоугольных «крючков», цепляются за внутреннюю поверхность фланца 40, имеющего скосы для взвода защелок 38.

Протез работает следующим обрезом.

В исходном состоянии муфта 12 заклинена, а муфта 6 расклинена, так как подвижная вилка 33 муфты б сжимает полудиски 8, а пальцы 36 вилки 33 входят в торцевые пазы обоймы 7 муфты 6. Кисть повернута ладонью вниз, культя развернута внутрь до отказа «пронация», а схват закрыт. При повороте культи вправо-влево вращение передается на кисть через муфты обгона 6 и 12, и с помощью кулачка 22 и пальца 23 через систему рычагов 24-26 передается блоку второго-третьего пальцев 27 и далее на блок четвертого-пятого пальцев 28 через рамку 29 с пружинами 30. При повороте культи «супинация» схват кисти 5 раскрывается. Для поворота «ротации» кисти необходимо нажать на рычаг 31. При этом пальцы 36 вилки 33 выходят из торцевых пазов обоймы 7 муфты 6, а вилка 33 перемещается вдоль вала 4 в направлении приемной гильзы 3 и освобождает сведенные вилкой 33 полудиски 8 муфты 6. Вал 4 при этом заклинивается через кулачок 9 и полудиски 8 на обойму 18, которую он проворачивает относительно гильзы 1, при этом происходит вращение «ротация» корпуса кисти 5 относительно гильзы 1. Схват при этом замкнут на объект удержания или без него. Переход от ротации кисти к открытию-закрытию схвата осуществляется в обратном порядке.

Заявляемое техническое решение, по мнению авторов, не является очевидным, а его изобретательский уровень достаточно высок.

Возможность промышленного применения предлагаемого изобретения не вызывает сомнений, так как

- устройство предназначено дли использования в конкретной отрасли народного хозяйства, а именно в здравоохранении;

- возможность реализации устройства обеспечивается с помощью описанных в заявке технических средств;

- устройство способно обеспечить достижение заявленного эффекта;

- возможность изготовления устройства не вызывает сомнений, так как в нем использованы детали и узлы, применяемые в промышленности.