протез функционально-косметической кисти со сферическими шарнирами "запястья" и третьего "сустава" первого "пальца"

Формула изобретения

Протез функционально-косметической кисти, содержащий каркас "ладони", искусственные фаланги 1 5 пальцев руки, отличающийся тем, что он снабжен ротором, соединенным с имитатором запястья, который вместе с 1-м пальцем соединен с каркасом "ладони" сферическими шарнирами с бесступенчатой фиксацией вращения вокруг трех осей и кнопками расфиксации, при этом фаланги 1 5 "пальцев" соединены между собой и с каркасом "ладони" плоскими шарнирами с односторонней фиксацией на разгибание и кнопкой расфиксации 1-го и 2-го шарниров 1-го "пальца" и кнопкой расфиксации всех шарниров 2 5 "пальцев", а "пальцы" и "запястья" установлены с возможностью обеспечения потребной силы охвата, снятия нагрузки и расфиксации шарниров за счет здоровой руки пациента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины и медицинской техники, а именно к протезированию и протезостроению.

Известен протез предплечья с биоэлектрической системой управления, обеспечивающей схват и раскрытие искусственной кисти и ее пронацию-супинацию (ротацию) [1]

Недостатком этого протеза является обеспечение только двух пар движений искусственной кисти протеза, а это существенно сокращает функциональные возможности пациентов с культями верхних конечностей при занятиях физическим трудом и выполнении необходимых приемов по самообслуживанию, сложность же протеза и наличие блока питания, который необходимо ежедневно подзаряжать, затрудняют нормальную эксплуатацию протеза и снижают его надежность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является функционально-косметический протез кисти ПРО-15, изготовленный из полимерного материала полиэтилена высокого давления, позволяющий по размерам, форме и цвету имитировать естественную (утраченную) кисть, содержащий подпружиненный пассивно подвижный I-ый "палец" и тугоподвижные блоки II-III-го и IV-V-го "пальцев". Тугоподвижность регулируется винтами, посредством которых "пальцы" присоединены к корпусу "ладони". Блок IV-V-го "пальцев" имеет замок для фиксации их в согнутом положении. Управление протезом кисти осуществляется другой, здоровой рукой инвалида. Установкой блоков II-V-го "пальцев" в различные положения можно брать нетяжелые предметы различной величины. Сила схвата обеспечивается пружиной первого пальца до 10 H, что достаточно для удержания, например, авторучки или карандаша. При фиксированном с помощью замка блоке IV-V-го "пальцев" в согнутом положении можно переносить сумку или портфель массой до 5 кг [2]

Недостатками прототипа являются узкий диапазон функциональных эксплуатационных нагрузок, ограниченное количество видов схвата, малый вес переносимых грузов.

Целью изобретения является разработка функционально-косметического протеза кисти, который размещается в естественных размерах здоровой (утраченной) кисти и позволяет осуществлять большинство видов схвата естественной кисти и управляется здоровой рукой, а именно придается необходимая геометрическая конфигурация " пальцам" и "запястью"; обеспечивается потребная сила схвата; проводится снятие нагрузки схвата и расфиксация любого из всех шарниров имитаторов соответствующих суставов.

Указанная цель достигается тем, что имитаторы суставов в механизме протеза кисти имеют бесступенчатую фиксацию с сохранением до 90% приложенного здоровой рукой усилия на схват, причем в имитаторах суставов запястья и проксимальном суставе I-го пальца (третий сустав) используются сферические шарниры с бесступенчатой фиксацией вращения вокруг трех осей. В остальных имитаторах суставов пальцев механизма кисти фиксация только в сторону раскрытия "ладони". Расфиксация имитаторов суставов осуществляется выключателями, расположенными на механизме искусственной кисти в легко доступных местах, только после снятия нагрузки.

Совокупность приведенных признаков, обеспечивающих простое и удобное управление протезом кисти с целью придания необходимой геометрической конфигурации "пальцам" и "запястью", обеспечение потребного усилия схвата, снятия нагрузки схвата и расфиксации шарниров с помощью другой, здоровой, руки, не обнаружена в науке и технике до даты подачи заявки, что соответствует требованию "новизна". Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "положительный эффект". Помимо этого, авторами не обнаружено подобных решений, следовательно, совокупность существенных признаков отвечает критерию изобретения "существенные отличия".

На чертеже схематически изображена биокинетическая схема протеза функционально-косметической кисти.

Механизм протеза функционально-косметической кисти содержит каркас "ладони" 1, плоские шарниры имитаторы суставов пальцев кисти с односторонней фиксацией 2, сферический шарнир проксимального сустава 1-го пальца с бесступенчатой фиксацией вращения вокруг трех осей 3, сферический шарнир сустава запястья с бесступенчатой фиксацией вращения вокруг трех осей 4, искусственные фаланги I-V-го пальцев 5, кнопку (выключатель) расфиксаторов имитаторов суставов II-V-го пальцев 6, кнопку (выключатель) расфиксаторов имитаторов суставов 1-го и 2-го суставов 1-го пальца 7, кнопку (выключатель) расфиксатора имитатора сустава 1-го пальца 8, кнопку (выключатель) расфиксатора имитатора запястья 9 и ротатор 10.

Протез функционально-косметической кисти функционирует следующим образом. Для выполнения требуемого "схвата" пациент нажимает другой, здоровой кистью, руки кнопку 8, устанавливает 1-ый палец в требуемое положение и фиксирует его в этом положении, отпустив кнопку 8. Аналогичным образом кнопкой 9 расфиксируется шарнир запястья и искусственная кисть устанавливается в требуемое положение. Поднеся протез кисти к схватываемому предмету, пациент осуществляет схват, обжимая I-V-ый "пальцы" с помощью другой, здоровой, руки вокруг схватываемого предмета с требуемым усилием схвата. Все имитаторы суставов пальцев сгибаются независимо друг от друга и легко принимают нужную форму для надежного удержания схватываемого предмета. Так как имитаторы 1-го и 2-го суставов I-го (большого) пальца и всех суставов II-V-го пальцев легко сгибаются, но зафиксированы на разгибание, то усилие схвата сохраняется за счет упругости схватываемого предмета и упругости резинового покрытий ладонной стороны искусственной кисти и имитаторов I-V-го пальцев. Некоторое ослабление усилия схвата (примерно на 10%) будет наблюдаться за счет упругости элементов конструкции искусственной кисти. Для прекращения уже осуществленного протезом кисти схвата пациент другой, здоровой, рукой прикладывает усилие схвата к I-му "пальцу" и, нажав кнопку 7, отводит I-ый "палец" от схватываемого предмета, а затем, приложив усилие схвата к II-V-му "пальцам", он нажимает кнопку 6 и отводит эти "пальцы" от схватываемого предмета.

Применение предлагаемого протеза функционально-косметической кисти, ввиду отсутствия механизма управления, силового механизма и блока питания, позволяет разместить всю предлагаемую конструкцию в геометрических пределах, соответствующих габаритам естественной (утраченной в результате ампутации) кисти с обеспечением широких возможностей всех естественных видов схвата, расширить возможности функционального протезирования, существенно снизить вес протеза, повысить надежность и ресурс его работы в несколько раз, а также резко сократить номенклатуру рабочих протезов верхних конечностей (примерно на 50 70%).