Використання: в медицині для протезування нижніх кінцівок. Сутність: протез стегна із зовнішнім джерелом енергії містить механізм фіксації, виконаний у вигляді двоступеневого циліндричного барабана, встановленого на осі колінного шарніра, і охоплюють стрічок, причому набігаюча гілка стрічки, що охоплює циліндричний барабан більшого діаметру, прикріплена до гільзі гомілки, збігає гілка стрічки прикріплена до одному з кінців рівноплечого двуплечего важеля, встановленого на опорі в гільзі гомілки, до протилежного плеча важеля прикріплений набігає кінець стрічки, що охоплює циліндричну ий барабан меншого діаметру, що збігає кінець якого з'єднаний з важелем, сполученим з сердечником соленоїда, встановленим в гільзі гомілки, причому маса і розташування соленоїда з сердечником еквівалентні характеристикам вантажу балансування, при цьому перпендикулярно осі основного соленоїда встановлений додатковий соленоїд з западиною, а в його осерді є виступ, що не перевищує розмір западини. 2 мул.
Винахід відноситься до медичної техніки, а саме до протезування і протезобудування.
Відомий також протез стегна, що містить штучну стопу, приймальню гільзу стегна, гільзу гомілки, гальмівний барабан, разжимной клин, з'єднаний з приймальні гільзою за допомогою важелів з системою ланок, опорну чашу і пружний елемент, причому гальмівний барабан контролює з клином і розміщений в проксимальної частини гільзи гомілки. У цьому протезі, при натисканні на опорну чашу, що лежить на ній пружний елемент стискається, а важелі, пов'язані шарніром з опорної чашею, повертаються навколо осі на кут, відповідний переміщенню опорної чаші, а інший кінець важеля через систему ланок переміщує клин, фіксуючи барабан [ 1].
Недоліком пристрою є неможливість використання його для довгої кукси стегна (внаслідок того, що механізм фіксації розташований в дистальної частини приймальної порожнини стегна і займає значний обсяг), неможливість раціонального розподілу мас протеза (т. К. Механізм фіксації внаслідок своїх конструктивних особливостей жорстко пов'язаний з дистальної частиною гільзи стегна), а також недостатня керованість.
Найбільш близьким до винаходу є протез стегна з керованим колінним шарніром, що містить штучну стопу, гомілковостопний шарнір, трубку гомілки, одноостний колінний шарнір, блок управління протезом, два керуючих електромагніту і приймальню гільзу стегна [2].
До недоліків протеза слід віднести наступне: неможливо використання його для довгої кукси стегна; відсутність підгинання і зниження подкосоустойчівості в фазу опори на протезувати кінцівки; різна довжина протезувати і здорової кінцівок.
Метою винаходу є протезування інвалідів з довгою куксою стегна, зменшення енерговитрат при ходьбі на протезі стегна.
Поставлена мета досягається тим, що механізм фіксації виконаний у вигляді двоступеневого циліндричного барабана, встановленого на осі колінного шарніра, і охоплюють стрічок, причому набігаюча гілка стрічки, що охоплює циліндричний барабан більшого діаметру, прикріплена до гільзі гомілки, збігає гілка стрічки прикріплена до одного з кінців рівноплечого двуплечего важеля, що закріплюється в гільзі гомілки, до протилежного плеча важеля прикріплений набігає кінець стрічки, що охоплює циліндричний барабан меншого діаметру, сбєга щий кінець якого з'єднаний з важелем, сполученим з сердечником соленоїда, встановленим в гільзі гомілки, причому маса і розташування соленоїдів з сердечниками еквівалентна характеристикам вантажу балансування. Таким чином, значна частина маси функціонального механізму фіксації виконує також і функцію вантажу балансування.
На фіг. 1 схематично зображено частину протеза стегна з колінним механізмом в сагітальній площині і блок-схема управління колінним механізмом; на фіг. 2 - вид частини механізму фіксації у фронтальній площині.
Протез стегна містить приймальну гільзу стегна 1 і гільзу гомілки 2, з'єднані віссю 3. Вісь 3 встановлена в підшипниках 4 гомілки 2 і жорстко з'єднана з гільзою стегна 1. На вісь 3 насаджений гальмівний барабан, що містить дві циліндричні ступені: більшого діаметра - 5 і меншого діаметра 6. Велику циліндричну ступінь барабана 5 охоплює стрічка 7, що набігає гілка якої 8, жорстко прикріплена до гільзі гомілки 2, збігає гілка стрічки 7 прикріплена до двуплечий важіль 9, що має однакові плечі по обидві сторони від осі гойдання 10, опори 11, закріпленої в ги ьзе гомілки 2. До іншого плеча важеля 12 прикріплений набігає кінець стрічки 13, що охоплює менший барабан 6, збігає гілка якої укріплена на важелі 14 на такому ж плечі щодо осі повороту 10. Кінець важеля 14, за допомогою регулювального гвинта 15, з'єднаний з сердечником 16 соленоїда 17, встановленого в гільзі гомілки 2. Під прямим кутом до осі соленоїда 17 встановлений соленоїд 18 з сердечником 19. в осерді 16 є поглиблення, в яке може входити сердечник 19. Сердечники 16 і 19 подпружінени демпфірувальними елементами 20 і 21. у гільзі гомілки 2 ім еется проріз 22, по якій можна пересувати соленоїд і фіксувати відносно гільзи гомілки 2 за допомогою гвинта 23 з шайбою 24. Усередині барабанів 5 і 6 покладена токопроводящая обмотка 25, а самі барабани і охоплює їх стрічка виконані з магнітомягкого матеріалу. Управління колінним механізмом протеза стегна здійснюється від датчика імпульсів I, джерела живлення II і підсилювача III.
Пристрій працює наступним чином.
У фазу переносу протезувати кінцівки обмотки соленоїдів 17 і 18 роз'єднані від джерела струму II, сердечник 16 висунутий з соленоїда 17, а сердечник 19 розташований позаду поглиблення сердечника 16, стрічки 7 і 13 не натягнуті і гільза гомілки 2 вільно повертається в підшипниках 4 щодо приймальні гільзи стегна 1. У фазу опори на протезувати кінцівки, при куті між осями гільзи гомілки 2 і приймальні гільзи стегна 1 протезувати кінцівки 8-20 o на обмотку соленоїда 17 надходить імпульс струму від датчика 1, посилений підсилювачем III. (Датчик I виконаний у вигляді контактного датчика, встановленого в стопі, у вигляді датчика кута в колінному шарнірі або у вигляді датчика біоелектричних імпульсів). При цьому сердечник 16 втягується в соленоїд 17 і повертає важіль 14 навколо осі 11 за годинниковою стрілкою вниз. Натягується збігає гілка стрічки меншого барабана 6, друге плече важеля 12 повертається за годинниковою стрілкою вгору, а кінець важеля 9 опускається вниз за годинниковою стрілкою, натягуючи збігає гілка стрічки 7. Відбувається фіксація барабана 5, отже, і приймальні гільзи стегна 1 щодо гільзи гомілки 2 при необхідному вугіллі. Для кращого барабана 5,6, стрічка 7 і барабан 5,6 виконані з магнітомягкого матеріалу, і при пропущенні струму по токопроводящей обмотці 25 збільшується сила тяжіння стрічки 7 до поверхні гальмівного барабана 5,6. Для расфіксаціі колінного механізму досить подати керуючий імпульс на обмотку соленоїда 18, при цьому сердечник 19, втягуючись, виходить з поглиблення сердечника 16 і пружина 20 виштовхує сердечник 16 з соленоїда 17, важіль 14 повертається проти годинникової стрілки і обидві гілки стрічки 7 послаблюються.
ПРОТЕЗ БЕДРА З ЗОВНІШНІХ ДЖЕРЕЛОМ ЕНЕРГІЇ, що містить штучну стопу, гомілковостопний шарнір, трубку гомілки, одноосний колінний шарнір, блок управління протезом, два керуючих електромагніту і приймальню гільзу стегна, що відрізняється тим, що механізм фіксації виконаний у вигляді двоступеневого циліндричного барабана, встановленого на осі колінного шарніра, і охоплюють стрічок, причому набігаюча гілка стрічки, що охоплює циліндричний барабан більшого діаметру, прикріплена до гільзі гомілки, збігає гілка стрічки прикріплена до одного з кінців рівноплечого двуплечего важеля, встановленого на опорі в гільзі гомілки, до протилежного плеча важеля прикріплений набігає кінець стрічки охоплює циліндричний барабан меншого діаметру, що збігає кінець якого з'єднаний з важелем, сполученим з сердечником соленоїда, встановленим в гільзі гомілки, причому перпендикулярно осі основного соленоїда встановлений додатковий соленоїд зі западиною, в осерді додаткового соленоїда міститься виступ, лінійні розміри якого не перевищують розмірів западини, а сердеч ики соленоїдів подпружінени, при цьому барабан і стрічка виконані з магнітомягкого матеріалу, а всередині порожнього барабана покладена токопроводящая обмотка.