矫形外科技术上的装置的制造方法_2

文档序号:8475902阅读:来源:国知局
以如下方式进行运动反转,即在达到预先确定的膝盖角度时导入背侧屈曲。在小腿部件在摆动阶段中运动回转时也可以通过转换以如下方式进行阀调节,即在膝关节的扩展运动下造成背侧屈曲。如果使用这样的传感器,这些传感器检测确定的负载、运动、角度或其他测量参数,那么可以利用检测到的传感器值,以便控制力传递,即能够实现、中断力传递或仅传递一部分力。传感器与控制装置耦合,该控制装置接收、处理传感器信号并通过致动器来调节即打开或关闭例如一个阀,以便改变流体流。
[0018]在上部件或大腿部件以及在小腿部件或下部件或足部件上可以各布置一个缸-活塞单元,它们通过至少一个液压线路相互连接。通过膝盖运动施加压力到上部的液压单元上,该压力通过相应的线路和在必要情况下通过一阀组导向下部的液压单元,以便激发所述足部件。
[0019]缸-活塞单元可以通过阀并联或交叉地彼此连接,同样可能的是,通过控制装置进行个别调节直到截止所述缸-活塞单元,以便能够根据对应的膝盖位置、运动方向、运动速度、运动加速度或行走状况实现释放或激发所述足部件。
[0020]可以设置传感器装置,用于检测膝盖角度、角速度或角加速度,该传感器装置与一个控制装置连接,用于调节一个阀或多个阀,从而使得设置有电子控制的阀连接,以便控制液压或机械的力传递。
[0021]该力传递装置可以截止朝背侧屈曲方向的力传递,以便阻止在站立阶段期间的位移导致无希望的膝关节弯曲。可以设置,最大背侧屈曲位置构造成可变能调节的,也就是设置一个背侧屈曲止挡块,该背侧屈曲止挡块可调节,以便可以进行对对应的使用者或使用条件的适配。背侧屈曲止挡块可以构造成机械止挡块或通过阀的关闭实现。
[0022]足部件可以配置有一个复位装置,以便造成足部件的背侧屈曲。复位装置可以例如构造成弹簧或弹性体元件,所述弹簧或弹性体元件与足底屈曲相反作用。踝关节可以构造成弹性关节,在该弹性关节内布置弹性元件,例如弹性体本体,其中,通过该弹性关节施加复位力到足部件上,从而使得足部件无需外力作用移回到起始位置中。
[0023]一种实施方式设置,在踝关节内有至少一个阻尼器,该阻尼器与背侧屈曲相反作用,从而使得可以在足底屈曲之后无需大幅摆动地实施了复位运动。
【附图说明】
[0024]下面,根据附图详细描述本发明的实施例。其中:
[0025]图1示出了踝角度走向和膝盖角度走向;
[0026]图2示出了装置的立体图;
[0027]图3示出了根据图2的装置在伸展位置中的侧视图;
[0028]图3a示出了根据图3的立体图;
[0029]图4示出了根据图3的装置在弯入位置中;
[0030]图5示出了液压力传递的原理图;
[0031]图6示出了具有液压单元的假肢装置的示意图;
[0032]图7示出了根据图6的实施方式的立体图;
[0033]图8示出了根据图6的实施方式的镜反射图;
[0034]图8a示出了图8的截面图;
[0035]图9示出了缸-活塞单元的截面图;
[0036]图10示出了缸-活塞单元的立体全貌图;
[0037]图11示出了装入的缸-活塞单元在伸展状态下的横截面图;
[0038]图12示出了根据图11的装置,弯曲角度为60° ;
[0039]图13示出了根据图11的装置,弯曲角度为120° ;
[0040]图14示出了表面侧缸-活塞单元在背侧变化位置中的截面图;
[0041]图15示出了根据图14在足底变化位置中的实施方式;
[0042]图16示出了不同切换可能性的示意图;
[0043]图17示出了阀组件的示意图;
[0044]图18示出了关于时间的膝盖角度和踝角度视图;以及
[0045]图19示出了关于时间的叠加的踝角度走向。
【具体实施方式】
[0046]图1中示出了在一个过程周期期间关于时间的不同角度的视图。从足跟踩地直到重新踩地的一步的时间内,自然的膝盖角度KA和自然的踝角度AA用虚线表示,假膝盖角度PKA和假踝角度PAA用线段表示。自然的膝盖角度KA可以非常良好地通过假肢装置近似实现,这种近似实现由膝盖角度KA和假膝盖角度PKA的几乎相同的走向和小的差异角得出,而假踝角度PKA严重偏离自然的踝角度AA,偏离的程度由差异角APF示出。在足趾离地、即所谓toe off前不久大约在过程周期的三分之二时达到最大偏差,在过程周期中在自然过程阶段中最大足底屈曲处在从站立中的初始位置出发的大致30°时,与之相反,假肢的最大足底屈曲处在大约2°时,这是由足部件动力学决定的。
[0047]为了实现尽可能自然步态,在第一个实施方式中,以根据图2的小腿假肢的设计提供一种矫形外科技术上的装置1,其具有膝关节10,该膝关节具有近中上部件11和绕膝盖轴12铰接固定在该上部件上的下部件13。小腿部件14固定在远中下部件13上,所述小腿部件建立与踝关节20的连接并绕踝关节轴22可摆动地支承在足部件23上。在示出的实施例中,足部件23构造成用于针对假足的校准核心的接收部并具有支架25,该支架在示出的实施例中沿行走方向向前指向,即前侧定向。下部件13和小腿部件14具有狭缝导向部,从而这两个部件在彼此上可移动地支承,以便在希望或需要的情况下可以进行长度适配。下部件13由两块侧板构成,这些侧板固定在同样是构造成侧板的小腿部件14上,这些侧板弥补式地相互重叠。在下部件13上设置有止档块16,用于限界最大扩展角度,同样在小腿部件14上设置有踝止档块26,该踝止档块限界足部件23的最大背侧屈曲。
[0048]上部件11可绕膝盖轴12顺时针摆动地受支承,在该上部件上布置在行走方向上朝后指向,即后侧定向的支架15,在该支架中构造一长孔导向件,在该长孔导向件中支承一用于力传递装置3的远中铰接点17。该铰接点17可移动地布置在长孔导向件之内并且在那里由矫形外科技师固定在对患者正确的位置上。在示出的实施例中构造为铰接杆形式的机械耦合元件的力传递装置3的具体构造将在后面详细说明。
[0049]耦合元件的下端部铰接、但不可移动地支承在远中支架25上的远中铰接点27中。通过在膝盖轴12和踝关节轴22之间的连接线后侧和前侧布置铰接点17、27,基于关于膝盖轴12偏心支承的近中铰接点17沿顺时针方向旋转,膝关节10的弯入导致耦合元件移动并且远中支架25绕踝关节轴22逆时针方向转动,从而使得具有固定在其上、未示出的假足的足部件23在膝盖屈曲时朝足底方向变化。
[0050]图3中示出了根据图2的假肢I位于起始位置中的侧面截面图,该起始位置相应于站立。膝关节10处于最大扩展中并且踝关节20的支架25基本垂直于小腿部件14的和下部件13的纵长延伸和膝盖轴12与踝关节轴22的连接线。
[0051]在远中支架15上可以识别用于近中铰接点17的长孔导向件,同样可以识别近中杠杆长度X,该杠杆长度可以被可变地调节。在远中支架25上画出了踝杠杆长度Y,该踝杠杆长度表示远中铰接点27和踝关节轴22之间的距离。同样可以很好的识别机械力传递装置3,其具有远中套管30,该套管铰接地支承在踝支架25上,该机械力传递装置还具有对向螺纹的双螺栓31以及近中套管32,该套管绕铰接轴33可摆动地支承在搭扣件35上。在搭扣件35上构造有止挡块34,其阻止近中套管32沿顺时针方向绕轴33偏转超过预先设定的角度。
[0052]图3a中示出了假肢I根据图3的立体图。在立体图中可以很好地看出,踝支架25构造成一侧敞开的叉子,该叉子具有两条腿,远中套管30在远中铰接点27上可摆动地支承在这两条腿之间。远中套管30和近中套管32都具有内螺纹,双螺栓31旋入所述内螺纹。近中套管32绕铰接轴33支承在搭扣件35上,该搭扣件又固定在近中支架15上。上部件10通过销轴绕摆动轴12铰接地布置在下部件13上,止挡块34阻止近中套管32沿顺时针方向绕铰接轴33摆动超过固定的程度,该程度由止挡块34确定。
[0053]在小腿部件14上固定有机械式背侧屈曲止挡块26,通过该背侧屈曲止挡块确定足部件23的最大背侧屈曲。背侧屈曲止挡块26可调节地构造,从而使得可以可变地调节所述最大背侧屈曲。
[0054]图4示出了位于弯曲状态中的假肢I。在图3中膝盖角度α为0°,而在图4中设置膝盖角度为大约50°。足底屈曲角度β在根据图3的位置为0°,在图4中大约
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