PL248322B1 - Złącze do przenoszenia obciążeń stawu kolanowego zwłaszcza do egzoszkieletu kończyn dolnych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia złącze do przenoszenia obciążeń stawu kolanowego zwłaszcza do egzoszkieletu kończyn dolnych. Złącze to znajduje zastosowanie w urządzeniach naśladujących ruchy człowieka szczególnie w stawach, w których występuje ruch wzajemnego obtaczania się łączonych kości. Złącze do przenoszenia obciążeń stawu kolanowego zwłaszcza do egzoszkieletu kończyn dolnych składa się z dwóch szyn: górnej (1)-udowej i dolnej (2)-podudzia o ukształtowanych bieżniach, po których poruszają się wzajemnie obie szyny. Złącze charakteryzuje się tym, że obie szyny (1 i 2) połączone są ze sobą co najmniej dwoma cięgnami (3 i 4), i co najmniej dwa z nich są prowadzone pomiędzy bieżniami szyn (1 i 2), z których jedno (3) połączone jest do przodu szyny górnej (1) i od tyłu szyny dolnej (2) a drugie (4) od przodu szyny dolnej (2) i od tyłu szyny górnej (1).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest złącze do przenoszenia obciążeń stawu kolanowego zwłaszcza do egzoszkieletu kończyn dolnych. Złącze to znajduje zastosowanie w urządzeniach naśladujących ruchy i odciążających lub stabilizujących stawy człowieka, w których występuje ruch wzajemnego obtaczania się łączonych kości.

Znane są złącza stosowane w ortezach stawu kolanowego, jako mechanizmy będące parą kinematyczną składającą się z szyny górnej zapinanej na udzie i szyny dolnej zapinanej na łydce połączone złączem w postaci zawiasu lub złącza obiegowego ciernego a także przekładni zębatej wymuszającej ruch obtaczania się obu końcówkach szyn.

Znane są również ortezy będące łańcuchem klimatycznym, w których część związana z udem i łydką połączone są z boku sztywnymi krzyżującymi się cięgłami wymuszającymi sposób wzajemnego przemieszczania się obu części.

Złącze do przenoszenia obciążeń stawu kolanowego zwłaszcza do egzoszkieletu kończyn dolnych według wynalazku, składa się z dwóch szyn: górnej - udowej i dolnej - podudzia o ukształtowanych bieżniach, po których poruszają się wzajemnie obie szyny. Złącze wyróżnia się tym, że obie szyny połączone są ze sobą dwoma cięgnami, i są one prowadzone po bieżniach, po których wzajemnie obtaczają się szyny. Przy czym jedno cięgno jest połączone z przednią częścią szyny górnej i tylną częścią szyny dolnej a drugie cięgno z przednią częścią szyny dolnej i tylną częścią szyny górnej.

Złącze posiada zabezpieczenie przed obrotem do przodu w postaci kształtki blokującej obrót szyny udowej względem szyny podudzia oraz dodatkowego cięgna, dołączonego do tylnych części obu szyn, zabezpieczającego je przed tym obrotem.

Korzystną cechą rozwiązania według wynalazku jest prosta konstrukcja niewymuszająca sposobu poruszania się i niekrępująca ruchów skrętnych kolana. Umożliwia ona odwzorowanie ruchów kolana obtaczania i przesuwania. Obie szyny stykają się poprzez ukształtowane bieżnie, które pozwalają na wzajemnie swobodny ruch w stanie odciążonym, a przenoszą obciążenia grawitacyjne. Złącze nie ogranicza możliwości wykonywania typowych ruchów w stawie kolanowym.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym jego schemat kinematyczny, Fig. 2, Fig. 3. Umiejscowienie złącza w układzie egzoszkieletu zostało pokazano na rysunku Fig. 1.

Złącze według wynalazku składa się z dwóch szyn 1 i 2 : szyny 1 której końcówka stanowi bieżnię ukształtowaną podobnie do główki kości udowej i szyny 2 której końcówka stanowi bieżnie o kształcie podobnym do kształtu główki kości piszczelowej. Obie szyny 1 i 2 połączone są dwoma cięgnami 3 i 4 z materiału elastycznego tak, że jedno cięgno 3 jest dołączone do przedniej części szyny 1 kości udowej i tylnej części szyny 2 kości piszczelowej, a drugie 4 do tylnej części szyny 1 udowej i przedniej części szyny piszczelowej 2. Cięgna 3 i 4 znajdują się pomiędzy końcówkami szyn 1 i 2, w taki sposób, że podczas zginania stawu kolanowego, szyny 1 i 2 obtaczają się po sobie. Złącze posiada zabezpieczenie przed nadmiernym obrotem do przodu w postaci kształtki 5 blokującej obrót szyny 1 udowej względem szyny 2 piszczelowej i opcjonalnie cięgna 6, dołączone do tylnych części obu szyn 1 i 2, zabezpieczającego je przed tym obrotem.

Cięgna 3 i 4 prowadzone są po powierzchni bieżni szyn 1 i 2 tak, że podczas wykonywania zgięcia kolana cięgna 3 i 4 nawijają się na bieżnie i wymuszają wzajemne obtaczanie się obu szyn 1 i 2 względem siebie naśladując ruch kolana utrzymując kontakt i połączenie obu szyn 1 i 2, które razem przenoszą siły wzdłużne i prostopadłe pomiędzy nimi.

Złącze to przenosi obciążenia pionowe dla każdego kąta obrotu stawu kolanowego i umożliwia jego skręcanie, gdy jest ono odciążone.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Złącze do przenoszenia obciążeń stawu kolanowego zwłaszcza do egzoszkieletu kończyn dolnych złożone z dwóch szyn: górnej - udowej i dolnej - podudzia o ukształtowanych bieżniach, po których poruszają się wzajemnie obie szyny, znamienne tym, że obie szyny (1) i (2) połączone są ze sobą dwoma cięgnami (3) i (4), i dwa z nich (3) i (4) są prowadzone po bieżniach po których wzajemnie obtaczają się szyny (1) i (2), przy czym jedno cięgno (3) jest

   PL 248322 Β1 połączone z przednią częścią szyny górnej (1) i tylną częścią szyny dolnej (2) a drugie cięgno (4) z przednią częścią szyny dolnej (2) i tylną częścią szyny górnej (1) oraz posiada zabezpieczenie przed nadmiernym obrotem do przodu w postaci kształtki (5) blokującej obrót szyny udowej (1) względem szyny podudzia (2) oraz cięgna (6), dołączonego do tylnych części obu szyn (1) i (2), zabezpieczającego je przed tym obrotem.