PL241587B1 - Proteza kończyny górnej, zwłaszcza do uprawiania sportów rowerowych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest proteza kończyny górnej, zwłaszcza do uprawiania sportów rowerowych charakteryzująca się tym, że ma lej (1) zakończony połączonym z nim integralnie przedłużeniem (2) o kształcie zbliżonym do klepsydry, w którego końcu wykonany jest nieprzelotowy otwór otoczony ścianą (4) przedłużenia (2), wyposażoną w mechanizm zatrzaskowy, składający się z wykonanych obwodowo w ścianie (4) czterech przelotowych otworów, w których od zewnętrznej powierzchni ściany (4) przedłużenia (2) wykonany jest gwint na śrubę (7) współpracującą z umieszczoną w przelotowym otworze sprężyną zakończoną ruchomą kulką umieszczoną w stożkowym zakończeniu przelotowego otworu od wewnętrznej powierzchni ściany (4) i wystającą w 1/3 do nieprzelotowego otworu przedłużenia (2) leja (1), w którym mocowany jest uchwyt (10) wyposażony z jednej strony w trzon (11) z wykonanym na jego końcu obwodowym rowkiem współpracującym z mechanizmem zatrzaskowym oraz kulkę (13) osadzoną z luzem roboczym w kulistym gnieździe (14) uchwytu (10) połączonym z umieszczoną na drugim końcu uchwytu (10) parą szczęk (15) oddzielonych szczeliną (16), wyposażonych w otwory.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest proteza kończy górnej, zwłaszcza do uprawiania sportów rowerowych. Proteza przeznaczona jest głównie do bezpiecznego uprawiania sportów rowerowych przez osoby po amputacjach w obrębie kończy górnej.

Amputacje kończyn są dla pacjenta tragedią osobistą, która często stwarza poczucie, że jego dotychczasowy tryb życia musi się zmienić. Amputacje w obrębie kończyny górnej stwarzają szczególny dyskomfort dla osób, które były aktywne fizycznie i uprawiały sporty rowerowe.

Znane są rozwiązania umożliwiające chwyt kierownicy roweru poprzez protezę, która łączy kikut z uchwytem kierownicy.

Ze strony internetowej http://www.universaldesignstyle.com/procontrol-cycling-hand-prosthesis/ znana jest proteza ręki firmy ProControl przystosowana do jazdy na rowerze. Proteza składa się z silikonowego rękawa, gniazda protezy, gumowej antypoślizgowej i tłumiącej osłony, monolitowego uchwytu karbonowego o kształcie szczypiec z wybraniami o kształcie odpowiadającymi kształtowi kierownicy i mechanizmem współpracującym z hamulcami na kierownicy.

Z artykułu autorstwa Akira Tiele 1, Shivam Soni-Sadar , Jack Rowbottom, Shilen Patel, Edward Mathewson, Samuel Pearson, David Hutchins, John Head and Stephen Hutchins pt. „Design and Development of a Novel Upper-Limb Cycling Prosthesis”, opublikowanego w Bioengineering 2017/12, str. 89, znana jest proteza posiadająca regulowaną siłę wypięcia za pomocą sprężyny działającej na zasadzie zacisku, oraz przeguby umożliwiające poruszanie ręką w różnych kierunkach. Proteza wyposażona jest w dwa tłoczki, które są popychane przez sprężyny, umiejscowione w dwóch wypustkach. Proteza posiada zabezpieczenie przed przypadkowym uwolnieniem, zatem gdy uchwyt ulegnie nie zamierzonemu uwolnieniu to nie dojdzie do całkowitego rozłączenia, ponieważ mocowanie będzie nadal możliwe z wykorzystaniem jednego zatrzasku tłoczka.

Z chińskiego opisu wzoru użytkowego CN207734252 znane jest mocowanie ramienia kończyny górnej zawierające element mocujący ramię, głowicę kulową połączoną z elementem mocującym ramię, umieszczoną w pierścieniu wyposażonym w ruchomy element mocujący wyposażony w śrubowy port mocujący.

Z opisu wzoru użytkowego KR20100002301 znane są pogrzebowe protezy ramienia i przedramienia, w których koniec protezy ramienia, koniec protezy przedramienia oraz proteza dłoni są wyposażone w zawias kulowy w kształcie półksiężyca, łączony z kolejną protezą za pomocą zawiasu kulowego w kształcie półksiężyca, a odpowiadające sobie części zawiasów są mocowane kołkami.

W opisie zgłoszeniowym US4608054 ujawnione zostało regulowane połączenie za pomocą elementów sprzęgających, do łączenia sąsiednich części sztucznej kończyny. Powierzchnia nośna pierwszego elementu sprzęgającego ma wklęsłą częściowo kulistą postać i jest ustawiona tak, aby leżała większą częścią swojego obszaru na powierzchni nośnej drugiego elementu sprzęgającego, przy czym powierzchnia nośna drugiego elementu sprzęgającego ma kulisty wypukły kształt.

W opisie zgłoszeniowym US5376129 ujawniony został element mocujący do integralnego łączenia protezy do wału ze sztuczną kończyną oraz do mocowania gniazda elementu mocującego do resztkowej tulei kończyny za pomocą wału mocującego. Element mocujący zakończony jest elementem wtykowym o kwadratowym przekroju i jest mocowany w otworze na końcu adaptera wału sztucznej kończyny, a następnie dokręcany śrubami rozmieszczonymi na obwodzie adaptera blokującymi element wtykowy w otworze. Gniazdo może być przymocowane do wału sztucznej kończyny za pomocą dowolnych odpowiednich środków, na przykład za pomocą wielu śrub lub śrub zamontowanych w otworach w ścianie adaptera zamontowanego na górnym końcu kończyny. Wał, śruby lub wkręty rozciągają się promieniowo do wnętrza adaptera gniazda.

Z opisu zgłoszeniowego US2002116073 znane jest nadgarstkowe urządzenie końcowe mocujące uchwyt do kija golfowego, zawierające przegub obrotowy przymocowany do uchwytu kija. Przegub obrotowy zawiera, część obrotową i część stacjonarną wyposażoną w mechanizmy sprężynujące tłoka kulkowego. Gdy przegub obrotowy jest w stanie odchylonym, część obrotowa sprzęga się z mechanizmem sprężyny tłoka kulowego. Gdy przegub obrotowy jest w pozycji spoczynkowej, utrzymywany jest przez podparcie pierwszego i drugiego mechanizmu tłoka kulowego. Inne zastosowane mechanizmy sprężynowe umożliwiają również działanie sprężyny z równoważnym efektem. W mechanizmach sprężynujących tłoka kulkowego śruba regulacyjna wchodzi w część stacjonarną przez ścianę zewnętrzną, a po dokręceniu dociska sprężynę śrubową do łożyska kulkowego. Łożysko kulkowe opiera się o kołnierz lub otwór w wewnętrznej ścianie części stacjonarnej, gdzie średnica łoży

PL 241 587 B1 ska kulkowego jest większa niż średnica otworu w kołnierzu lub otworze. Sprzężenie łożyska kulkowego przez część obrotową odchyla zatem łożysko kulkowe do sprężyny śrubowej. Zastosowanie mechanizmów sprężynujących tłoków kulkowych pozwala na wybranie wielkości obrotu przez obrócenie części obrotowej przeciwdziałając działaniu sprężyny. Dokręcenie lub poluzowanie śrub re gulacyjnych w mechanizmach sprężynujących tłoków kulkowych ogranicza lub pozwala na ugięcie łożyska kulkowego względem sprężyny śrubowej. Część stacjonarna również opcjonalnie zawiera regulowany mechanizm amortyzatora obrotu, który jest korzystnie innym mechanizmem sprężyny z trzpieniem kulowym, z tym wyjątkiem, że w przypadku mechanizmu amortyzatora obrotowego łożysko kulkowe działa w sposób ciągły na części obrotowej przegubu obrotowego.

Wadą przedstawionych rozwiązań jest brak możliwości szybkiego rozłączenia protezy, szczególnie w przypadku upadków.

Celem wynalazku jest zapewnienie protezy kończyny górnej umożliwiającej bezpieczne uprawianie sportów rowerowych przez osoby po amputacjach w obrębie ręki, w tym stabilne osadzenie protezy, a także bezpieczne oraz szybkie rozłączenie i uwolnienie protezy w trakcie jazdy rowerem. Problem techniczny rozwiązywany przez zgłoszony wynalazek dotyczy mechanizmu imitującego ruchy nadgarstka, mechanizmu pozwalającego na szybkie rozłączenie protezy od kierownicy oraz wymianę leja i końcówki, a także mechanizmu mocującego protezę na kierownicy.

Proteza kończyny górnej, zwłaszcza do uprawiania sportów rowerowych zawierająca lej, mechanizm mocujący wyposażony w część ruchomą, część stacjonarną i tłok kulkowy oraz uchwyt mocujący charakteryzuje się według wynalazku tym, że lej zakończony jest połączonym z nim integralnie przedłużeniem o kształcie zbliżonym do klepsydry, w którego końcu wykonany jest nieprzelotowy otwór otoczony ścianą przedłużenia, wyposażoną w mechanizm zatrzaskowy, składający się z wykonanych obwodowo w ścianie czterech przelotowych otworów, w których od zewnętrznej powierzchni ściany przedłużenia wykonany jest gwint na śrubę współpracującą z umieszczoną w przelotowym otworze sprężyną zakończoną ruchomą kulką umieszczoną w stożkowym zakończeniu przelotowego otworu od wewnętrznej powierzchni ściany i wystającą w 1/3 do nieprzelotowego otworu przedłużenia leja, w którym mocowany jest uchwyt wyposażony z jednej strony w trzon z wykonanym na jego końcu obwodowym rowkiem współpracującym z mechanizmem zatrzaskowym oraz kulkę osadzoną z luzem roboczym w kulistym gnieździe uchwytu połączonym z umieszczoną na drugim końcu uchwytu parą szczęk oddzielonych szczeliną, wyposażonych w otwory.

W otworach jednej szczęki wykonany jest gwint, a w otworach drugiej szczęki wykonane są podcięcia pod łby śrub.

Proteza kończyny górnej według wynalazku zapewnia stabilne i stałe mocowanie uchwytu na kierownicy, umożliwia ruchy rotacyjne imitujące ruchy nadgarstka, a także posiada mecha nizm umożliwiający szybkie uwolnienie leja od uchwytu na kierownicy. Ponadto proteza według wynalazku umożliwia wymianę leja i końcówki oraz posiada ergonomiczny lej, który można spersonalizować. Proteza znajdzie zastosowanie we wszystkich aktywnościach, w których konieczne jest osadzenie uchwytu protezy na elementach podobnych do kierownicy roweru.

Proteza kończyny górnej została przedstawiona na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku perspektywicznym protezę z lejem i uchwytem; fig. 2a przedstawia mechanizm zatrzaskowy umieszczony w nieprzelotowym otworze przedłużenia leja w rozłożeniu; fig. 2b przedstawia mechanizm zatrzaskowy umieszczony w nieprzelotowym otworze przedłużenia leja; fig. 3 przedstawia trzon uchwytu z kulką; fig. 4a przedstawia kuliste gniazdo uchwytu połączone z parą szczęk w widoku z góry; fig. 4b przedstawia kuliste gniazdo uchwytu połączone z parą szczęk w widoku z dołu.

Pokazana na fig. 1, fig. 2a i 2b, fig. 3 oraz fig. 4a i 4b proteza kończyny górnej do uprawiania sportów rowerowych ma lej 1 zakończony połączonym z nim integralnie przedłużeniem 2 o kształcie zbliżonym do klepsydry, w którego końcu wykonany jest nieprzelotowy otwór 3 otoczony ścianą 4 przedłużenia 2. W ścianie 4 umieszczony jest mechanizm zatrzaskowy, składający się z wykonanych obwodowo w ścianie 4 czterech przelotowych otworów 5, w których od zewnętrznej powierzchni ściany 4 przedłużenia 2 wykonany jest gwint 6 na śrubę 7 współpracującą z umieszczoną w otworze 5 sprężyną 8 zakończoną ruchomą stalową kulką 9 umieszczoną w stożkowym zakończeniu otworu 5 od wewnętrznej powierzchni ściany 4 i wystającą w 1/3 do nieprze lotowego otworu 3 przedłużenia 2 leja 1. W otworze 3 przedłużenia 2 leja 1 mocowany jest uchwyt 10 wyposażony z jednej strony w trzon 11 z wykonanym na jego końcu obwodowym rowkiem 12 współpracującym z mechanizmem zatrzaskowym oraz kulkę 13 osadzoną z luzem roboczym w kulistym gnieździe 14 uchwytu 10 połączonym z umieszczoną na drugim końcu uchwytu 10 parą szczęk 15

PL 241 587 B1 oddzielonych szczeliną 16. Szczęki 15 wyposażone są w cztery otwory 17. W dwóch otworach 17 jednej szczęki 15 wykonany jest gwint 18, a w dwóch otworach drugiej szczęki 15 wykonane są podcięcia 19 pod łby śrub 20.

Połączenie kikuta z lejem odbywa się z wykorzystaniem podciśnienia wspomaganego przez opaski zabezpieczające i podtrzymujące lej na odpowiednim miejscu. Aby móc założyć protezę należy rozpocząć od montażu zawieszenia silikonowego na kikuta, następnym etapem jest dokręcenie trzpienia w silikonowym zawieszeniu. Trzpień ma za zadanie ustabilizowanie i wyśrodkowanie kikuta w leju. Lej posiada natomiast otwór na trzpień i otwór na korek odpowiadający za wytworzenie podciśnienia. Następnie można przystąpić do etapu montażowego leja. Aby zostało wytworzone podciśnienie, należy otworzyć korek ulokowany u dołu leja tuż obok początku otworu na trzpień. Następnie należy delikatnie wkładać kikuta w lej kontrolując czy trzpień pokrywa się z otworem w leju. Po upewnieniu się, że kikut został prawidłowo włożony należy zakręcić korek od podciś nienia i za pomocą specjalnej pompki wypompować resztki powietrza zna jdującego się pomiędzy końcówką kikuta a lejem. W taki sposób powstanie trwałe połączenie dwóch elementów. Dodatkowo lej zostanie zabezpieczony przed osunięciem się z kikuta za pomocą elastycznych szelek montowanych do leja i opierających się na łokciu bądź barku.

Jak pokazano na fig. 4a i 4b uchwyt 10 protezy zamocowany jest do kierownicy 21 roweru. Proces montażu uchwytu 10 na kierownicy zaczyna się od wsunięcia uchwytu na kierownicę 21 roweru i ustawienia pod odpowiednim kątem względem preferencji użytkownika. Ulokowanie uchwytu 10 na kierownicy 21 jest możliwe dzięki zastosowaniu tolerancji pomiędzy średnicą kierownicy, a uchwytem - która wynosi 0,2 mm. Stałe mocowanie elementu uchwytu 10 na kierownicy 21 jest uzyskane za pomocą dwóch połączeń śrubowych. Pomiędzy dwoma szczękami 15 uchwytu 10 wystę puje szczelina 16 umożliwiająca dociśnięcie uchwytu 10 do kierownicy poprzez dokręcenie śrub 20. Śruba 20, która została dokręcona, nie wystaje poza obrys uchwytu 10.

Ruchy rotacyjne imitujące ruchy nadgarstka zostały zapewnione poprzez zastosowanie mechanizmu przegubowego, który składa się z kulistego gniazda 14, w którym osadzona jest kulka 13 uchwytu 10. Pomiędzy kulką 13 a gniazdem 14 zachowany jest luz roboczy umożliwiający ruch kulki 13 w każdym kierunku. W celu zachowania płynności ruchów pomiędzy pracujące elementy wprowadzono małą ilość substancji smarujących. Konstrukcja gniazda 14 zabezpiecza kulkę 13 przed wypadnięciem.

Szybkie uwolnienie leja 1 od uchwytu 10 na kierownicy umożliwia mechanizm zatrzaskowy współpracujący z trzonem 11 uchwytu 10 wyposażonym w wykonany na jego końcu obwodowy rowek 12. W każdym z czterech otworów 5 mechanizmu zatrzaskowego znajduje się kulka 9, która umiejscowiona jest na najbardziej skrajnym punkcie wewnętrznym otworu 5 tak, że 1/3 część kulki wystaje do nieprzelotowego otworu 3 przedłużenia 2 leja 1. Sprężyna 8 ma za zadanie utrzymanie kulki 9 w stałej pozycji, jedynie podczas wkładania lub wyciągania trzonu 11 uchwytu 10 sprężyna 8 ugina się i kulka 9 chowa się w całości do otworu 5. Następnie sprężyna 8 powraca do swojej pozycji wyjściowej wypychając kulkę 9. Z kolei wkręcając śrubę 7 zabezpiecza się sprężynę 8 przed wypadnięciem, a także za pomocą siły docisku śruby reguluje się siłę, z jaką sprężyna 8 będzie napierała na kulkę 9. Taki system sprawdza się w przypadku jazdy na rowerze, ponieważ pozwala sprawnie zainstalować lej 1 z uchwytem 10 do jazdy na rowerze. W przypadku gdy pacjent poruszający się na rowerze w protezie ulegnie upadkowi, to pod wpływem siły nastąpi uwolnienie leja 1 od uchwytu 10. Mechanizm zatrzaskowy pozwala zatem na płynne blokowanie i uwalnianie leja 1 z płynną regulacją siły.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Proteza kończyny górnej, zwłaszcza do uprawiania sportów rowerowych zawierająca lej, mechanizm mocujący wyposażony w część ruchomą, część stacjonarną i tłok kulkowy oraz uchwyt mocujący, znamienna tym, że lej (1) zakończony jest połączonym z nim integralnie przedłużeniem (2) o kształcie zbliżonym do klepsydry, w którego końcu wykonany jest nieprzelotowy otwór (3) otoczony ścianą (4) przedłużenia (2), wyposażoną w mechanizm zatrzaskowy, składający się z wykonanych obwodowo w ścianie (4) czterech przelotowych otworów (5), w których od zewnętrznej powierzchni ściany (4) przedłużenia (2) wykonany jest gwint (6) na śrubę (7) współpracującą z umieszczoną w przelotowym otworze (5) sprężyną (8) zakończoną ruchomą kulką (9) umieszczoną w stożkowym zakończeniu przeloto

   PL 241 587 B1 5 wego otworu (5) od wewnętrznej powierzchni ściany (4) i wystającą w 1/3 do nieprzelotowego otworu (3) przedłużenia (2) leja (1), w którym mocowany jest uchwyt (10) wyposażony z jednej strony w trzon (11) z wykonanym na jego końcu obwodowym rowkiem (12) współpracującym z mechanizmem zatrzaskowym oraz kulkę (13) osadzoną z luzem roboczym w kulistym gnieździe (14) uchwytu (10) połączonym z umieszczoną na drugim końcu uchwytu (10) parą szczęk (15) oddzielonych szczeliną (16), wyposażonych w otwory (17).
2. 2. Proteza według zastrz. 1, znamienna tym, że w otworach (17) jednej szczęki (15) wykonany jest gwint (18), a w otworach drugiej szczęki (15) wykonane są podcięcia (19) pod łby śrub (20).