[发明专利]假肢膝关节

说明书

技术领域

本发明涉及一种假肢膝关节，具有上部件和可枢转地布置在所述上部件上的下部件，具有布置在所述上部件上的用于近心假肢元件的固定装置，具有布置在所述下部件上的用于远心假肢元件的固定装置，以及具有四部件式关节系统，该关节系统具有四个铰接地相互固定的关节部件，所述关节部件分别可围绕枢转轴相对彼此枢转，其中，所述上部件布置在所述关节系统上。

背景技术

EP 0 713 689 A1示出一种假肢膝关节，具有上部件和铰接地固定在该上部件上的下部件。上部件和下部件的耦合通过至少具有四个关节部件的多部件式运动学的关节链实现，在该关节链中，改变相互连接的部件具有共同的旋转轴。旋转轴基本上相互平行地延伸，其中，在多部件关节系统的初始位置，一个关节部件可以相对于和该关节部件连接的另一个部件实施两个运动，其中，至少一个运动在开始后至少绝大程度地闭锁另一个可能的运动。通过这样的装置能够在不完全闭锁假肢膝关节的弯曲的情况下实现站立阶段屈肌收缩。

具有长度可变的关节部件的假肢膝关节的问题是相对复杂的结构和在站立阶段屈肌收缩过程中在下降时出现关节系统几何闭锁的可能性。假肢膝关节的几何闭锁例如在US-A-5,314,498中阐述，在该假肢膝关节中，通过多中心的结构模仿自然膝关节的功能方式并且要以简单的方式实现自动的几何锁止。

发明内容

本发明的任务是，提供一种假肢膝关节，该假肢膝关节具有简单的部件布置并且确保即使在站立阶段屈肌收缩过程中假肢膝关节的弯曲也是基本可能的。

根据本发明，该任务通过具有独立权利要求特征的假肢膝关节解决。本发明的有利设计方案和扩展方案在从属权利要求、说明书以及附图中公开。

根据本发明的假肢膝关节具有上部件和相对于上部件可枢转地布置在所述上部件上的下部件，具有布置在所述上部件上的用于近心假肢元件的固定装置，具有布置在所述下部件上的用于远心假肢元件的固定装置，以及具有四部件式的关节系统，该关节系统具有四个相互铰接地固定的关节部件，所述关节部件分别可围绕枢转轴相对彼此枢转，其中，所述上部件布置在所述关节系统上，该假肢膝关节设置为，关节系统以在站立阶段屈肌收缩期间可从起始位置逆着弹簧力枢转的方式支承在下部件上，并且，弹簧力的作用线如此定向，使得存在逆着关节系统的弯曲起作用的力矩，尤其也在相对于该初始位置已枢转的关节系统或者已伸展的关节系统中，该关节系统贴靠在伸展止挡上并且由于在站立阶段屈肌收缩时出现的力而整体上相对于下部件移位。由于通过关节点(例如构造为多杆系统中的长度可变的关节部件的弹簧元件)的相应布置和取向引起弹簧力的作用线的定向，能够实现，在站立阶段屈肌收缩时将起安全作用的力矩施加到关节系统上，而不会在此时发生关节系统中关节部件的几何结构以及配置的改变。关节系统被总体枢转，而不会由于关节系统中的关节部件的相互移位导致假肢膝关节弯曲。由此能够实现，尽管在站立阶段屈肌收缩时存在抵抗关节系统弯曲的附加力矩，仍存在这样的基本可能性：当施加足够高的弯曲力矩例如腹股沟力矩时，假肢膝关节弯曲，使得不出现几何闭锁，即所谓“几何锁(geometric lock)”。这尤其如此实现：关节系统的关节部件构造为长度不可变的并且作为系统以能在这些关节部件的相互位置不改变的情况下整体枢转的方式布置在下部件上。

本发明的一个扩展方案提出，随着在站立阶段屈肌收缩时关节系统相对于下部件的枢转角度的增加，起抵抗关节系统弯曲的作用的力矩增大。当枢转角度增大时，除了弹簧力增大，有效杠杆臂也增大，因此产生力矩的双倍增大，使得在站立阶段屈肌收缩最大时通过关节部件相对彼此位置的变化而出现抵抗假肢膝关节弯曲的最大有效力矩。尽管上部件和下部件由于向逆着弹簧力的方向下降而相对彼此移位，然而这不是由关节系统中的关节部件的相互取向的变化所导致的假肢膝关节弯曲。

本发明的一个扩展方案提出，关节系统支承在一多杆系统上，该多杆系统的枢转轴不与关节系统的枢转轴重合。这导致对各系统、即关节系统和多杆系统的轴承部位的矫正，使得各轴承部位不相互并列并且由此能够将轴承宽度足够稳定地确定尺寸。

所述关节系统可以具有机械式伸展止挡，关节系统在伸直的、展开的位置中抵靠在该伸展止挡上。站立阶段屈肌收缩通常在伸展的假肢膝关节中出现，使得在所谓“脚跟着地(heel strike)”时关节系统贴靠在该机械式伸展止挡上。这可以例如由此发生：关节部件之一贴靠在机械伸展止挡上并且由此阻止该关节部件在伸展方向上进一步移位，从而阻止关节部件相互间的相应相对移位。