專利名稱：人工下假肢髖關節(jié)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種人工下假肢髖關節(jié)，其中，該髖關節(jié)的上側具有用來將其固定在一個假肢罩上的連接裝置，該髖關節(jié)下側被構造得可卸開地固定在下假肢上，一個伸展止擋確定了髖關節(jié)在展開位置的初始位。
上述形式的髖關節(jié)已在EP 0 093 867 Bl中公開。在該已公開的髖關節(jié)中，由連接件擰緊在一起的第一關節(jié)部件通過鉸鏈與被設置用于同下假肢相連的第二關節(jié)部件連接在一起，其中，第二關節(jié)部件的旋轉運動由下假肢的豎置和座置位置止擋限制。該髖關節(jié)設置成單軸的并因此只有一個自由度，其中，第二關節(jié)部件、或者說與之相連的下假肢可僅僅在一個平面內擺動。與之相反，先天的髖關節(jié)在三個平面內可實現復雜得多的運動。
一種與開頭所述髖關節(jié)相似的實施形式也已由EP 0 285 328 B1公開。
本發(fā)明的目的在于，提供一種開頭所述結構形式的髖關節(jié)，它與先天的運動過程更吻合并由此實現盡可能舒適的步態(tài)。
按照本發(fā)明，上述目的將利用開頭所述形式的髖關節(jié)通過權利要求1所述特征來達到。
如果前導桿的長度或第一和第三連接鉸鏈之間的間距為適應假肢攜帶者而可調節(jié)，這在控制關節(jié)運動學方面是有利的。通過前導桿的大約更大長度的預調節(jié)，外旋和外展運動被改變。在一變化的實施形式中，前導桿也可設置成沿拉力方向具有彈性。
大腿從伸展位(0°位)起向后的運動即為過伸展(Hyperextension)。在過伸展和彎曲時在橫和前平面內的旋轉近似于先天的髖關節(jié)運動。在此，人工下假肢的負載由于扭矩而降低。通過由此實現的更輕的行走使行走時的能耗更低。此外，本發(fā)明的髖關節(jié)可獲得舒適的坐位置。
伸展止擋可被構造成硬的或也可是彈性的。在此，伸展位由一個構成伸展止擋的彈簧的長度確定。如伸展止擋允許過伸展，則它可有利地作為彈簧儲能器構成。必要時偏壓的彈簧儲能器則在伸展位(在矢狀面中0°位)開始施載并逐漸增大到最大過伸展；彈簧儲能器在下蹲后卸載，在達到伸展位(0°彎曲)時卸載結束。因此，在過伸展時能量被儲存在作為彈簧儲能器構造的伸展止擋中，這些能量在擺動階段開始時重新放出并在到達伸展位(0°位)時用完。
本發(fā)明的其它特征為從屬權利要求的技術方案并結合本發(fā)明的其它優(yōu)點參照實施例進一步說明。
圖中作為例子示出了本發(fā)明的實施形式。其中，
圖1．通過髖關節(jié)與假肢罩連在一起的左下假肢的前視示意圖；圖2．左側髖關節(jié)在伸展位(0°位)下的矢狀面圖3．圖2中髖關節(jié)在過伸展10°下的矢狀面圖；圖4．圖3中髖關節(jié)的后視圖；圖5．圖2中髖關節(jié)彎曲20°情況下的矢狀面圖；圖6．圖5中髖關節(jié)的后視圖；圖7．圖2中髖關節(jié)彎曲90°情況下的矢狀面圖；圖8．圖7中髖關節(jié)的后視圖。
圖2中所示髖關節(jié)具有四個連接鉸鏈1，2，3，4并總共具有一個自由度。一個前導桿(5)和一個后導桿(6)借助其各自的上端部通過第一連接鉸鏈(1)或第二連接鉸鏈(2)鉸接在一個上橫導桿(7)的前側段及后側段上并借助其各自的下端部通過第三連接鉸鏈(3)或第四連接鉸鏈(4)鉸接在一個下橫導桿(8)的前側及后側段上。
上橫導桿7設有用來固定在一個假肢罩11上的連接裝置9，下橫導桿8設有用來可卸開地固定在下假肢12上的轉接器10(見圖1)。
第一及第三連接鉸鏈1，3共同具有至少5個自由度并可分別或由一個球形鉸鏈，或由一個萬向節(jié)構成，其中，在后種情況下，需要一個額外的旋轉連接件，它最好由一個可繞其縱軸線旋轉的前導桿5構成，它使兩個萬向節(jié)彼此相連。也可采用球鉸鏈與萬向節(jié)的組合。
第二連接鉸鏈2由一個鉸鏈軸構成，該鉸鏈軸以其旋轉軸線2a近似垂直地立于矢狀面上并具有一個自由度。
第四連接鉸鏈4具有一個中間旁邊的以及從前向后傾斜的旋轉軸線4a，具有一個自由度，因此，下橫導桿8沿順時針方向繞該旋轉軸線4a的擺動導致相連的下假肢12伴隨方向向外的外展而外擺，而逆時針方向的擺動導致內擺和內收。從前面看，旋轉軸線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旋。從上面看，旋轉軸線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收。在正常行走情況下，該實施形式使下假肢的最大外旋約達10°，而最大外展約達5°。在此，該髖關節(jié)在關節(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，下橫導桿8繞旋轉軸線4a順時針擺動導致下假肢12的彎曲。在一定彎曲之后，進一步順時針擺動不再可能，改變擺動方向，則逆時針進一步彎曲。外擺和外展由此變小，由此實現正常的坐位置。也就是說，后導桿6繞旋轉軸線4a逆時針的擺動導致后導桿6與下橫導桿8之間的角度擴大。該角度達到最大值后緊接著又重新變小。在總的髖關節(jié)彎曲角度進一步增大之后，后導桿6和下橫導桿8之間形成的角度重新達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所示的髖關節(jié)中還可看到一個伸展止擋13，它確定了髖關節(jié)在0°時的初始位置，即展開位。
此外還可設置一個限定擺動階段(Schwungphase)的止擋。該髖關節(jié)還可設置一個減振件。
權利要求
1．一種用于下假肢(12)的髖關節(jié)，其中，該髖關節(jié)的上側具有將其固定在一個假肢罩(11)上的連接裝置(9)，該髖關節(jié)的下側被構造得可卸開地固定在下假肢上，一個伸展止擋(13)確定髖關節(jié)在展開位的初始位置，其特征是a)一個前導桿(5)和一個后導桿(6)借助其各自的上段通過第一連接鉸鏈(1)或第二連接鉸鏈(2)鉸接在一個上橫導桿(7)的前側段或后側段上并借助其各自的下段通過第三連接鉸鏈(3)或第四連接鉸鏈(4)鉸接在一個下橫導桿(8)的前側或后側段上；b)上橫導桿(7)設有用來固定在一個假肢罩(11)上的連接裝置(9)，下橫導桿(8)設有可卸開地固定在下假肢(12)上的轉接器(10)；c)第一及第三連接鉸鏈(1，3)共同具有至少5個自由度；d)第二連接鉸鏈(2)是一個鉸鏈軸，它以其旋轉軸線近似垂直地置于矢狀面上并具有一個自由度；e)第四連接鉸鏈(4)具有一個中間旁邊的以及從前向后傾斜的帶有一個自由度的旋轉軸線(4a)，因此，繞第二連接鉸鏈(2)的旋轉軸線(2a)的擺動導致下橫導桿(8)的外擺／內擺和外展／內收。
2．按照權利要求1所述的髖關節(jié)，其特征是，第一和第三連接鉸鏈(1，3)分別由一個球鉸鏈構成。
3．按照權利要求1所述的髖關節(jié)，其特征是，第一和第三連接鉸鏈(1，3)分別由一個萬向節(jié)構成，它們通過被構造成可繞一縱軸線旋轉的前導桿(5)相互相連。
4．按照權利要求1，2或3所述的髖關節(jié)，其特征是，前導桿(5)的長度或第一和第三連接鉸鏈(1，3)之間的間距可調節(jié)，以適應假肢攜帶者。
5．按照權利要求1，2或3所述的髖關節(jié)，其特征是，前導桿(5)沿拉力方向被構造成有彈性的。
6．按照上述權利要求之一所述的髖關節(jié)，其特征是，伸展止擋(13)被構造成有彈性的。
7．按照權利要求6所述的髖關節(jié)，其特征是，展開位由一個構成伸展止擋(13)的彈簧的長度確定。
8．按照權利要求7所述的髖關節(jié)，其特征是，伸展止擋(13)作為彈簧儲能器構成。
9．按照上述權利要求之一所述的髖關節(jié)，其特征是，第四連接鉸鏈(4)的旋轉軸線(4a)從前面看具有約17°-18°的斜度。
10．按照上述權利要求之一所述的髖關節(jié)，其特征是，第四連接鉸鏈(4)的旋轉軸線(4a)從上面看具有約17°的偏斜。
全文摘要
一種髖關節(jié),其前、后導桿的上段通過第一或第二連接鉸鏈鉸接在一個上橫導桿的前或后側段上,而下段通過第三或第四連接鉸鏈鉸接在一個下橫導桿的前或后側段上;第一及第三連接鉸鏈共同具有至少5個自由度;第二連接鉸鏈是一個鉸鏈軸,其旋轉軸線近似垂直矢狀面并具有一個自由度;第四連接鉸鏈具有一個中間旁邊的以及從前向后傾斜的具有一個自由度的旋轉軸線,繞第二連接鉸鏈旋轉軸線的擺動導致下橫導桿的外擺/內擺和外展/內收。
文檔編號A61F2/60GK1281690SQ0012149
公開日2001年1月31日 申請日期2000年7月25日 優(yōu)先權日1999年7月27日
發(fā)明者赫爾曼·博伊特恩, 赫爾穆特·瓦格納 申請人:奧托·博克矯形工業(yè)兩合公司