ортопедическое вспомогательное средство с фиксирующим устройством

Формула изобретения

1. Ортопедическое вспомогательное средство, содержащее две подвижные по отношению друг к другу части (15, 16) и фиксирующее устройство для блокировки обеих частей (15, 16) в заданном относительном положении и для разблокировки частей (15, 16) для обеспечения их движения по отношению друг к другу, отличающееся тем, что фиксирующее устройство выполнено с возможностью электромеханического срабатывания от блока (8, 8') управления, при этом сигнал срабатывания беспроводным путем передается исполнительным блоком (9', 14) на блок управления (8, 8').

2. Средство по п.1, отличающееся тем, что исполнительный блок (9', 14) встроен во вспомогательное средство (10) для ходьбы.

3. Средство по п.2, отличающееся тем, что исполнительный блок (9', 14) встроен в ручку (12) вспомогательного средства (10) для ходьбы.

4. Средство по п.3, отличающееся тем, что исполнительный блок (9', 14), содержащий выключатель (9') с кнопкой, расположен на свободной торцевой стороне ручки (12).

5. Средство по п.1, отличающееся тем, что исполнительный блок снабжен ручным передатчиком, который может быть установлен во вспомогательном средстве (10) для ходьбы и приведен в действие в нем.

6. Средство по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что блоком (8, 8') управления на исполнительный блок (9', 14) может передаваться характеристический или предупредительный сигнал.

7. Средство по п.6, отличающееся тем, что исполнительный блок (9', 14) содержит управляемое характеристическим или предупредительным сигналом оптическое и/или акустическое сигнальное индикаторное устройство и/или вибратор.

8. Средство по п.7, отличающееся тем, что вибратор расположен в ручке (12) вспомогательного средства (10) для ходьбы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ортопедическому вспомогательному средству, содержащему две подвижные по отношению друг к другу части и фиксирующее устройство для блокировки обеих частей в заданном относительном положении и для разблокировки частей для обеспечения их движения по отношению друг к другу.

Ортопедические вспомогательные средства этого типа используются в многочисленных целях, с тем чтобы компенсировать временные или постоянные слабости человеческого организма и обеспечить не выполняемые обычным образом функции. Это происходит за счет того, что ортопедическое вспомогательное средство выполняет опорную функцию, когда в определенном положении частей вспомогательного средства эти части блокируются по отношению друг к другу, причем фиксированное положение обеих частей по отношению друг к другу соответствует рабочему положению, в котором данному пациенту требуется опорная функция за счет ортопедического вспомогательного средства. Предпочтительной областью применения подобного ортопедического вспомогательного средства является выполнение в виде суставного протеза, причем, например, соединенные между собой посредством шарнира части суставного протеза в выпрямленном положении могут быть блокированы, с тем чтобы, например, обеспечить функцию конечности в выпрямленном и фиксированном положении суставного протеза. Для достижения исходного положения фиксирующее устройство должно быть разблокировано. Это происходит, например, у обычных коленно-суставных протезов посредством троса Боудена, с помощью которого фиксирующее устройство может быть разблокировано, так что коленный сустав может быть согнут, например, чтобы пациент занял сидячее положение. Даже если трос Боудена приведен в удобное для взятия положение, его срабатывание является, однако, сложным и требует, например, у ножного протеза взятия за ногу под одеждой или сквозь одежду, что воспринимается многими пациентами как мешающее действие.

В основе настоящего изобретения лежит поэтому задача выполнения ортопедического вспомогательного средства описанного выше типа так, чтобы надлежащая разблокировка могла происходить более простым образом.

Для решения этой задачи, согласно изобретению, ортопедическое вспомогательное средство описанного выше типа характеризуется тем, что фиксирующее устройство выполнено с возможностью электромеханического срабатывания от блока управления, при этом сигнал срабатывания беспроводным путем передается исполнительным блоком на блок управления.

Ортопедическое вспомогательное средство, согласно изобретению, предусматривает, таким образом, электромеханическое срабатывание фиксирующего устройства для разблокировки, вызываемое блоком управления. Блок управления снабжен приемником сигнала, посредством которого блок управления может принимать переданный беспроводным путем сигнал на срабатывание и преобразовывать его в коммутационный сигнал для срабатывания фиксирующего устройства.

За счет этого можно расположить исполнительный блок для разблокирования ортопедического вспомогательного средства в удобном месте и носить с собой в виде отдельного прибора, например, в одежде.

Предпочтительно, однако, встроить исполнительный блок во вспомогательное средство для ходьбы. При этом исполнительный блок может быть размещен предпочтительно в ручке вспомогательного средства для ходьбы. Благоприятным при этом является расположение выключателя с кнопкой исполнительного блока на свободной торцевой стороне ручки вспомогательного средства для ходьбы, так что упомянутая кнопка может быть нажата преимущественно большим пальцем удерживающей ручку руки без необходимости уменьшения силы взятия за вспомогательное средство для ходьбы.

Исполнительный блок может быть снабжен также ручным передатчиком, который можно носить и приводить в действие отдельно. Преимущественно ручной передатчик выполнен с возможностью его установки во вспомогательном средстве для ходьбы в упомянутых выше местах и приведения в действие при использовании вспомогательного средства для ходьбы, причем ручной передатчик размещен преимущественно в ручке вспомогательного средства для ходьбы и может быть приведен в действие преимущественно большим пальцем удерживающей ручку руки.

В другом выполнении изобретения блок управления может передавать на исполнительный блок характеристический или предупредительный сигнал. Характеристический сигнал может в одном предпочтительном выполнении изобретения указывать, что после разблокировки ортопедического вспомогательного средства оно снова попадает в фиксированное надлежащим образом положение. Это имеет большое значение, в частности, для ножных протезов, функцией которых является использование для ходьбы в выпрямленном положении коленного сустава. С помощью переданного характеристического или предупредительного сигнала можно управлять сигнальными устройствами исполнительного блока, например, оптическими и/или акустическими индикаторными устройствами и/или вибратором.

Для исполнительного блока, встроенного в ручку вспомогательного средства для ходьбы, особенно целесообразным при этом является размещение вибратора в ручке вспомогательного средства для ходьбы.

Изобретение более подробно поясняется ниже с помощью примера выполнения, изображенного графически на фигурах, которые показывают:

- фиг.1 - вид сбоку ножного протеза в одном варианте выполнения изобретения;

- фиг.2 - относящееся к ножному протезу по фиг.1 вспомогательное средство для ходьбы в виде костыля;

- фиг.3 - подробно шарнир протеза по фиг.1 в фиксированном состоянии при виде сбоку;

- фиг.4 - шарнир по фиг.3. на виде сзади;

- фиг.5 - вид шарнира по фиг.3 в разблокированном состоянии;

- фиг.6 - вид шарнира по фиг.4 в разблокированном состоянии;

- фиг.7 - вид сбоку шарнира по фиг.5 в согнутом состоянии;

- фиг.8 - вид сбоку блока управления с разблокирующей кнопкой;

- фиг.9 - вид сверху на блок управления по фиг.8;

- фиг.10 - блок-схему электрических частей ножного протеза по фиг.1, снабженного блоком управления по фиг.8 и 9;

- фиг.11 - блок управления для ножного протеза по фиг.1, управляемого беспроводным путем;

- фиг.12 - вид сверху на блок управления по фиг.11.

Изображенный на фиг.1 ножной протез 1 содержит чашку 2 бедра, чашку 3 голени и чашку 4 для размещения стопы. Чашка 3 голени и чашка 4 для размещения столы соединены между собой вращательным шарниром 5. Между чашкой 2 бедра и чашкой 3 голени расположен блокируемый шарнир 6, соединенный соединительным проводом 7 с блоком 8 управления, подвешиваемым к внешней стороне чашки 2 бедра.

На фиг.1 не показаны вставляемые в шарнир 6 плоские стержни жесткости, соединяемые с чашкой 2 бедра и чашкой 3 голени.

Шарнир 6 выполнен с возможностью блокировки в изображенном на фиг.1 выпрямленном положении и разблокировки посредством кнопки блока 8 управления.

На фиг.2 изображено вспомогательное средство 10 для ходьбы в виде костыля, содержащего на нижнем конце предусмотренную для опирания на землю резиновую часть 11, а на верхнем конце - ручку 12 и опору 13 для предплечья. В ручку 12 встроен исполнительный блок 9', 14 в виде пускового выключателя 9' с кнопкой, нажимаемый с торцевой концевой поверхности ручки 12 преимущественно большим пальцем и воздействующий на передатчик 14, который вслед за этим может подавать сигнал на срабатывание для блока 8 управления. Блок 8 управления предназначен в этом случае для радиоприема.

Конструкция шарнира 6 более подробно показана на фиг.3-7. Шарнир 6 состоит из двух частей 15, 16, соединенных между собой с возможностью вращения вращательным шарниром 17.

Часть 15 в качестве нижней части шарнира снабжена внизу приемной камерой 18 для плоского стержня жесткости, соединяемого с чашкой 3 голени. Соответственно часть 16 имеет вверху приемную камеру 19 для размещения стержня жесткости для чашки 2 бедра.

Нижняя часть 15 шарнира снабжена направляющим штифтом 20, который установлен с возможностью перемещения в образующем приблизительно четверть окружности направляющем пазу 21 и образует, тем самым, ограничители для выпрямленного положения шарнира 6 на фиг.3 и согнутого положения на фиг.7.

Нижняя 15 и верхняя 16 части шарнира образуют в зоне вращательного шарнира 17 круговые концевые отрезки 22, 23 в виде петли, смонтированные друг в друге для образования вращательного шарнира 17. Концевой отрезок 22 нижней части 15 шарнира снабжен радиальной выемкой 24, в которую своим нижним соответствующим форме выемки 24 концом 26 входит фиксирующий штифт 25 для фиксации между собой нижней 15 и верхней 16 частей шарнира в изображенном на фиг.3 и 4 выпрямленном положении. Фиксирующий штифт 25 переходит на своем верхнем конце в цилиндрический сердечник 21, установленный с возможностью осевого перемещения внутри электрической катушки 28. Электрическая катушка 28 установлена в держателе 29 верхней части шарнира. Положение фиксирующего штифта 25 может быть определено посредством датчика 30, расположенного в верхней части 16 шарнира рядом с фиксирующим штифтом 25 и проходящего параллельно ему. С датчиком 30 взаимодействует соединенный с фиксирующим штифтом 25 постоянный магнит 31, который проходит поперек фиксирующего штифта 25, и магнитное поле которого может быть обнаружено датчиком 30, который может представлять собой датчик Холла. В изображенном на фиг.3 фиксированном положении датчик 30 не обнаруживает магнитного поля постоянного магнита 31. Когда фиксирующий штифт 25 движется вверх, поскольку он за счет тока через катушку 28 втягивается внутрь нее, поле постоянного магнита 31 попадает в зону датчика 30, который, тем самым, обнаруживает разблокированное состояние. Ток для катушки 28 и выходной сигнал датчика 30 передаются по соединительному проводу 7 от блока 8 управления и к нему.

На фиг.4 показано, что концевой элемент 26 фиксирующего штифта 25 может аксиально перемещаться со смещением вбок и соединен с фиксирующим штифтом 25 посредством соединительного штифта 32.

На фиг.5 и 6 шарнир 6 изображен в разблокированном состоянии. Через соединительный провод 7 ток протекает через катушку 28, действующую в качестве электромагнита для фиксирующего штифта 25, который втягивается внутрь катушки 28 - на чертеже, следовательно, вверх, и извлекает соединенный с ним конец 26 из соответствующей выемки 24, так что нижняя часть 15 шарнира может вращаться теперь относительно верхней части 16 шарнира, а именно в пределах направляющей 20, 21, образованной направляющим штифтом 20 и направляющим пазом 21.

На фиг.7 изображено согнутое положение шарнира 6, которое он занимает, когда пользователь садится. Конец 26 фиксирующего штифта 25 скользит при этом по цилиндрической внешней поверхности концевого отрезка 22 нижней части 15 шарнира. Когда пользователь выпрямляется из согнутого состояния на фиг.1 (фиг.3-6), нижний конец 26 фиксирующего штифта 25 скользит под действием силы тяжести по внешней поверхности концевого отрезка 22, пока нижний конец 26 в полностью выпрямленном положении не попадет в выемку 24 и не вызовет фиксацию на фиг.3 и 4.

Изображенный на фиг.8 и 9 блок 8 управления содержит в удобном месте кнопку 9 для разблокирования шарнира 6. Блок управления имеет прямоугольный плоский корпус 33, на узкой верхней стороне 34 которого расположен главный выключатель 35 с контрольной лампочкой 36. Корпус 33 содержит на нижней стороне батарейку 37, заряжаемую через размещенное на узкой боковой стенке зарядное гнездо 38. Блок 8 управления содержит далее кратковременную управляющую схему 39, два звуковых генератора 40, 41 и вибратор 42. Звуковые генераторы 40, 41 могут быть отключены выключателем 43 для подавления нежелательного в определенных ситуациях акустического сигнала.

Из фиг.9 видно, что на верхней стороне 34 корпуса 33 предусмотрена дополнительная контрольная лампочка 44, указывающая состояние заряженности батарейки 37. Далее корпус 33 снабжен зажимной скобой 45, с помощью которой он может быть закреплен на верхней кромке чашки 2 бедра.

Изображенная на фиг.10 блок-схема показывает функциональные связи в блоке 8 управления и сигналы, передаваемые на шарнир 6 по соединительному проводу 7.

Батарейка 37 соединена главным выключателем 35 с зарядным гнездом 38 и с кнопкой 9 для разблокирования шарнира 6. При нажатии кнопки 9 включается звуковой генератор 41, который подает предупредительный звук о разблокировании. При включенном главном выключателе 35 контрольная лампочка 44 указывает состояние заряженности батарейки 37 тем, что контрольная лампочка 44, например, не горит, если состояние заряженности батарейки 37 достаточное. Посредством кнопки 9 по соединительному проводу 7 в катушку 28 подается ток, в результате чего происходит разблокирование.

Если датчик 30 шарнира 6 определит, что фиксирующий штифт 25 снова попал в фиксированное положение, этот выходной сигнал датчика 30 по соединительному проводу 7 передается в блок 8 управления и вызывает в нем через кратковременную управляющую схему 39 характеристические сигналы, а именно посредством управляемого кратковременной управляющей схемой 39 загорания контрольной лампочки 36, срабатывания вибратора 42 и звукового генератора 40, если последний не был отключен выключателем 43.

На фиг.11 и 12 изображен блок 8' управления, выполненный для радиоприема сигнала на срабатывание, подаваемого передатчиком 14 вспомогательного средства 10 для ходьбы, снабженный поэтому дополнительно радиоприемником 46 и переключающим реле 47 вместо выключателя с кнопкой 9. Само собой, можно также дополнительно к радиоприемнику 46 и переключающему реле 47 предусмотреть также возможность разблокирования кнопкой 9 в блоке 8, 8' управления.

В изображенном на фиг.11 и 12 варианте выполнения из-за отсутствия кнопки 9 отсутствует также соответствующая контрольная лампочка 36, так что на верхней стороне 34 корпуса 33 находится только контрольная лампочка 44 состояния заряженности батарейки 37.

В остальном блок 8' управления выполнен идентично блоку 8.