專(zhuān)利名稱(chēng)：人工下假肢髖關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人工下假肢髖關(guān)節(jié)，其中，該髖關(guān)節(jié)的上側(cè)具有用來(lái)將其固定在一個(gè)假肢罩上的連接裝置，該髖關(guān)節(jié)下側(cè)被構(gòu)造得可卸開(kāi)地固定在下假肢上，一個(gè)伸展止擋確定了髖關(guān)節(jié)在展開(kāi)位置的初始位。
上述形式的髖關(guān)節(jié)已在EP 0 093 867 Bl中公開(kāi)。在該已公開(kāi)的髖關(guān)節(jié)中，由連接件擰緊在一起的第一關(guān)節(jié)部件通過(guò)鉸鏈與被設(shè)置用于同下假肢相連的第二關(guān)節(jié)部件連接在一起，其中，第二關(guān)節(jié)部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由下假肢的豎置和座置位置止擋限制。該髖關(guān)節(jié)設(shè)置成單軸的并因此只有一個(gè)自由度，其中，第二關(guān)節(jié)部件、或者說(shuō)與之相連的下假肢可僅僅在一個(gè)平面內(nèi)擺動(dòng)。與之相反，先天的髖關(guān)節(jié)在三個(gè)平面內(nèi)可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜得多的運(yùn)動(dòng)。
一種與開(kāi)頭所述髖關(guān)節(jié)相似的實(shí)施形式也已由EP 0 285 328 B1公開(kāi)。
本發(fā)明的目的在于，提供一種開(kāi)頭所述結(jié)構(gòu)形式的髖關(guān)節(jié)，它與先天的運(yùn)動(dòng)過(guò)程更吻合并由此實(shí)現(xiàn)盡可能舒適的步態(tài)。
按照本發(fā)明，上述目的將利用開(kāi)頭所述形式的髖關(guān)節(jié)通過(guò)權(quán)利要求1所述特征來(lái)達(dá)到。
如果前導(dǎo)桿的長(zhǎng)度或第一和第三連接鉸鏈之間的間距為適應(yīng)假肢攜帶者而可調(diào)節(jié)，這在控制關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)方面是有利的。通過(guò)前導(dǎo)桿的大約更大長(zhǎng)度的預(yù)調(diào)節(jié)，外旋和外展運(yùn)動(dòng)被改變。在一變化的實(shí)施形式中，前導(dǎo)桿也可設(shè)置成沿拉力方向具有彈性。
大腿從伸展位(0°位)起向后的運(yùn)動(dòng)即為過(guò)伸展(Hyperextension)。在過(guò)伸展和彎曲時(shí)在橫和前平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)近似于先天的髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。在此，人工下假肢的負(fù)載由于扭矩而降低。通過(guò)由此實(shí)現(xiàn)的更輕的行走使行走時(shí)的能耗更低。此外，本發(fā)明的髖關(guān)節(jié)可獲得舒適的坐位置。
伸展止擋可被構(gòu)造成硬的或也可是彈性的。在此，伸展位由一個(gè)構(gòu)成伸展止擋的彈簧的長(zhǎng)度確定。如伸展止擋允許過(guò)伸展，則它可有利地作為彈簧儲(chǔ)能器構(gòu)成。必要時(shí)偏壓的彈簧儲(chǔ)能器則在伸展位(在矢狀面中0°位)開(kāi)始施載并逐漸增大到最大過(guò)伸展；彈簧儲(chǔ)能器在下蹲后卸載，在達(dá)到伸展位(0°彎曲)時(shí)卸載結(jié)束。因此，在過(guò)伸展時(shí)能量被儲(chǔ)存在作為彈簧儲(chǔ)能器構(gòu)造的伸展止擋中，這些能量在擺動(dòng)階段開(kāi)始時(shí)重新放出并在到達(dá)伸展位(0°位)時(shí)用完。
本發(fā)明的其它特征為從屬權(quán)利要求的技術(shù)方案并結(jié)合本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)參照實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。
圖中作為例子示出了本發(fā)明的實(shí)施形式。其中，

圖1．通過(guò)髖關(guān)節(jié)與假肢罩連在一起的左下假肢的前視示意圖；圖2．左側(cè)髖關(guān)節(jié)在伸展位(0°位)下的矢狀面圖3．圖2中髖關(guān)節(jié)在過(guò)伸展10°下的矢狀面圖；圖4．圖3中髖關(guān)節(jié)的后視圖；圖5．圖2中髖關(guān)節(jié)彎曲20°情況下的矢狀面圖；圖6．圖5中髖關(guān)節(jié)的后視圖；圖7．圖2中髖關(guān)節(jié)彎曲90°情況下的矢狀面圖；圖8．圖7中髖關(guān)節(jié)的后視圖。
圖2中所示髖關(guān)節(jié)具有四個(gè)連接鉸鏈1，2，3，4并總共具有一個(gè)自由度。一個(gè)前導(dǎo)桿(5)和一個(gè)后導(dǎo)桿(6)借助其各自的上端部通過(guò)第一連接鉸鏈(1)或第二連接鉸鏈(2)鉸接在一個(gè)上橫導(dǎo)桿(7)的前側(cè)段及后側(cè)段上并借助其各自的下端部通過(guò)第三連接鉸鏈(3)或第四連接鉸鏈(4)鉸接在一個(gè)下橫導(dǎo)桿(8)的前側(cè)及后側(cè)段上。
上橫導(dǎo)桿7設(shè)有用來(lái)固定在一個(gè)假肢罩11上的連接裝置9，下橫導(dǎo)桿8設(shè)有用來(lái)可卸開(kāi)地固定在下假肢12上的轉(zhuǎn)接器10(見(jiàn)圖1)。
第一及第三連接鉸鏈1，3共同具有至少5個(gè)自由度并可分別或由一個(gè)球形鉸鏈，或由一個(gè)萬(wàn)向節(jié)構(gòu)成，其中，在后種情況下，需要一個(gè)額外的旋轉(zhuǎn)連接件，它最好由一個(gè)可繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)的前導(dǎo)桿5構(gòu)成，它使兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)彼此相連。也可采用球鉸鏈與萬(wàn)向節(jié)的組合。
第二連接鉸鏈2由一個(gè)鉸鏈軸構(gòu)成，該鉸鏈軸以其旋轉(zhuǎn)軸線2a近似垂直地立于矢狀面上并具有一個(gè)自由度。
第四連接鉸鏈4具有一個(gè)中間旁邊的以及從前向后傾斜的旋轉(zhuǎn)軸線4a，具有一個(gè)自由度，因此，下橫導(dǎo)桿8沿順時(shí)針?lè)较蚶@該旋轉(zhuǎn)軸線4a的擺動(dòng)導(dǎo)致相連的下假肢12伴隨方向向外的外展而外擺，而逆時(shí)針?lè)较虻臄[動(dòng)導(dǎo)致內(nèi)擺和內(nèi)收。從前面看，旋轉(zhuǎn)軸線4a旁邊的端部高于向中間的端部，其中，斜度從前面看約為17．5°。該斜度主要影響外旋和內(nèi)旋。從上面看，旋轉(zhuǎn)軸線4a的旁邊的端部更靠近前部，而中間的端部更靠近臀部，在此，該偏斜最好為約17°并主要影響外展或內(nèi)收。在正常行走情況下，該實(shí)施形式使下假肢的最大外旋約達(dá)10°，而最大外展約達(dá)5°。在此，該髖關(guān)節(jié)在關(guān)節(jié)伸展期間形成變小的外展，由此使腳更靠近人體重心。
在圖2中，下橫導(dǎo)桿8繞旋轉(zhuǎn)軸線4a順時(shí)針擺動(dòng)導(dǎo)致下假肢12的彎曲。在一定彎曲之后，進(jìn)一步順時(shí)針擺動(dòng)不再可能，改變擺動(dòng)方向，則逆時(shí)針進(jìn)一步彎曲。外擺和外展由此變小，由此實(shí)現(xiàn)正常的坐位置。也就是說(shuō)，后導(dǎo)桿6繞旋轉(zhuǎn)軸線4a逆時(shí)針的擺動(dòng)導(dǎo)致后導(dǎo)桿6與下橫導(dǎo)桿8之間的角度擴(kuò)大。該角度達(dá)到最大值后緊接著又重新變小。在總的髖關(guān)節(jié)彎曲角度進(jìn)一步增大之后，后導(dǎo)桿6和下橫導(dǎo)桿8之間形成的角度重新達(dá)到近似于它的初始值，這與坐位置大致相同，下假肢在該狀態(tài)下具有小的外展和外旋。
從圖2所示的髖關(guān)節(jié)中還可看到一個(gè)伸展止擋13，它確定了髖關(guān)節(jié)在0°時(shí)的初始位置，即展開(kāi)位。
此外還可設(shè)置一個(gè)限定擺動(dòng)階段(Schwungphase)的止擋。該髖關(guān)節(jié)還可設(shè)置一個(gè)減振件。
權(quán)利要求
1．一種用于下假肢(12)的髖關(guān)節(jié)，其中，該髖關(guān)節(jié)的上側(cè)具有將其固定在一個(gè)假肢罩(11)上的連接裝置(9)，該髖關(guān)節(jié)的下側(cè)被構(gòu)造得可卸開(kāi)地固定在下假肢上，一個(gè)伸展止擋(13)確定髖關(guān)節(jié)在展開(kāi)位的初始位置，其特征是a)一個(gè)前導(dǎo)桿(5)和一個(gè)后導(dǎo)桿(6)借助其各自的上段通過(guò)第一連接鉸鏈(1)或第二連接鉸鏈(2)鉸接在一個(gè)上橫導(dǎo)桿(7)的前側(cè)段或后側(cè)段上并借助其各自的下段通過(guò)第三連接鉸鏈(3)或第四連接鉸鏈(4)鉸接在一個(gè)下橫導(dǎo)桿(8)的前側(cè)或后側(cè)段上；b)上橫導(dǎo)桿(7)設(shè)有用來(lái)固定在一個(gè)假肢罩(11)上的連接裝置(9)，下橫導(dǎo)桿(8)設(shè)有可卸開(kāi)地固定在下假肢(12)上的轉(zhuǎn)接器(10)；c)第一及第三連接鉸鏈(1，3)共同具有至少5個(gè)自由度；d)第二連接鉸鏈(2)是一個(gè)鉸鏈軸，它以其旋轉(zhuǎn)軸線近似垂直地置于矢狀面上并具有一個(gè)自由度；e)第四連接鉸鏈(4)具有一個(gè)中間旁邊的以及從前向后傾斜的帶有一個(gè)自由度的旋轉(zhuǎn)軸線(4a)，因此，繞第二連接鉸鏈(2)的旋轉(zhuǎn)軸線(2a)的擺動(dòng)導(dǎo)致下橫導(dǎo)桿(8)的外擺／內(nèi)擺和外展／內(nèi)收。
2．按照權(quán)利要求1所述的髖關(guān)節(jié)，其特征是，第一和第三連接鉸鏈(1，3)分別由一個(gè)球鉸鏈構(gòu)成。
3．按照權(quán)利要求1所述的髖關(guān)節(jié)，其特征是，第一和第三連接鉸鏈(1，3)分別由一個(gè)萬(wàn)向節(jié)構(gòu)成，它們通過(guò)被構(gòu)造成可繞一縱軸線旋轉(zhuǎn)的前導(dǎo)桿(5)相互相連。
4．按照權(quán)利要求1，2或3所述的髖關(guān)節(jié)，其特征是，前導(dǎo)桿(5)的長(zhǎng)度或第一和第三連接鉸鏈(1，3)之間的間距可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)假肢攜帶者。
5．按照權(quán)利要求1，2或3所述的髖關(guān)節(jié)，其特征是，前導(dǎo)桿(5)沿拉力方向被構(gòu)造成有彈性的。
6．按照上述權(quán)利要求之一所述的髖關(guān)節(jié)，其特征是，伸展止擋(13)被構(gòu)造成有彈性的。
7．按照權(quán)利要求6所述的髖關(guān)節(jié)，其特征是，展開(kāi)位由一個(gè)構(gòu)成伸展止擋(13)的彈簧的長(zhǎng)度確定。
8．按照權(quán)利要求7所述的髖關(guān)節(jié)，其特征是，伸展止擋(13)作為彈簧儲(chǔ)能器構(gòu)成。
9．按照上述權(quán)利要求之一所述的髖關(guān)節(jié)，其特征是，第四連接鉸鏈(4)的旋轉(zhuǎn)軸線(4a)從前面看具有約17°-18°的斜度。
10．按照上述權(quán)利要求之一所述的髖關(guān)節(jié)，其特征是，第四連接鉸鏈(4)的旋轉(zhuǎn)軸線(4a)從上面看具有約17°的偏斜。
全文摘要
一種髖關(guān)節(jié),其前、后導(dǎo)桿的上段通過(guò)第一或第二連接鉸鏈鉸接在一個(gè)上橫導(dǎo)桿的前或后側(cè)段上,而下段通過(guò)第三或第四連接鉸鏈鉸接在一個(gè)下橫導(dǎo)桿的前或后側(cè)段上;第一及第三連接鉸鏈共同具有至少5個(gè)自由度;第二連接鉸鏈?zhǔn)且粋€(gè)鉸鏈軸,其旋轉(zhuǎn)軸線近似垂直矢狀面并具有一個(gè)自由度;第四連接鉸鏈具有一個(gè)中間旁邊的以及從前向后傾斜的具有一個(gè)自由度的旋轉(zhuǎn)軸線,繞第二連接鉸鏈旋轉(zhuǎn)軸線的擺動(dòng)導(dǎo)致下橫導(dǎo)桿的外擺/內(nèi)擺和外展/內(nèi)收。
文檔編號(hào)A61F2/60GK1281690SQ0012149
公開(kāi)日2001年1月31日 申請(qǐng)日期2000年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月27日
發(fā)明者赫爾曼·博伊特恩, 赫爾穆特·瓦格納 申請(qǐng)人:奧托·博克矯形工業(yè)兩合公司