专利名称：人工下假肢髋关节的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种人工下假肢髋关节，其中，该髋关节的上侧具有用来将其固定在一个假肢罩上的连接装置，该髋关节下侧被构造得可卸开地固定在下假肢上，一个伸展止挡确定了髋关节在展开位置的初始位。
上述形式的髋关节已在EP 0 093 867 Bl中公开。在该已公开的髋关节中，由连接件拧紧在一起的第一关节部件通过铰链与被设置用于同下假肢相连的第二关节部件连接在一起，其中，第二关节部件的旋转运动由下假肢的竖置和座置位置止挡限制。该髋关节设置成单轴的并因此只有一个自由度，其中，第二关节部件、或者说与之相连的下假肢可仅仅在一个平面内摆动。与之相反，先天的髋关节在三个平面内可实现复杂得多的运动。
一种与开头所述髋关节相似的实施形式也已由EP 0 285 328 B1公开。
本发明的目的在于，提供一种开头所述结构形式的髋关节，它与先天的运动过程更吻合并由此实现尽可能舒适的步态。
按照本发明，上述目的将利用开头所述形式的髋关节通过权利要求1所述特征来达到。
如果前导杆的长度或第一和第三连接铰链之间的间距为适应假肢携带者而可调节，这在控制关节运动学方面是有利的。通过前导杆的大约更大长度的预调节，外旋和外展运动被改变。在一变化的实施形式中，前导杆也可设置成沿拉力方向具有弹性。
大腿从伸展位(0°位)起向后的运动即为过伸展(Hyperextension)。在过伸展和弯曲时在横和前平面内的旋转近似于先天的髋关节运动。在此，人工下假肢的负载由于扭矩而降低。通过由此实现的更轻的行走使行走时的能耗更低。此外，本发明的髋关节可获得舒适的坐位置。
伸展止挡可被构造成硬的或也可是弹性的。在此，伸展位由一个构成伸展止挡的弹簧的长度确定。如伸展止挡允许过伸展，则它可有利地作为弹簧储能器构成。必要时偏压的弹簧储能器则在伸展位(在矢状面中0°位)开始施载并逐渐增大到最大过伸展；弹簧储能器在下蹲后卸载，在达到伸展位(0°弯曲)时卸载结束。因此，在过伸展时能量被储存在作为弹簧储能器构造的伸展止挡中，这些能量在摆动阶段开始时重新放出并在到达伸展位(0°位)时用完。
本发明的其它特征为从属权利要求的技术方案并结合本发明的其它优点参照实施例进一步说明。
图中作为例子示出了本发明的实施形式。其中，
图1．通过髋关节与假肢罩连在一起的左下假肢的前视示意图；图2．左侧髋关节在伸展位(0°位)下的矢状面图3．图2中髋关节在过伸展10°下的矢状面图；图4．图3中髋关节的后视图；图5．图2中髋关节弯曲20°情况下的矢状面图；图6．图5中髋关节的后视图；图7．图2中髋关节弯曲90°情况下的矢状面图；图8．图7中髋关节的后视图。
图2中所示髋关节具有四个连接铰链1，2，3，4并总共具有一个自由度。一个前导杆(5)和一个后导杆(6)借助其各自的上端部通过第一连接铰链(1)或第二连接铰链(2)铰接在一个上横导杆(7)的前侧段及后侧段上并借助其各自的下端部通过第三连接铰链(3)或第四连接铰链(4)铰接在一个下横导杆(8)的前侧及后侧段上。
上横导杆7设有用来固定在一个假肢罩11上的连接装置9，下横导杆8设有用来可卸开地固定在下假肢12上的转接器10(见图1)。
第一及第三连接铰链1，3共同具有至少5个自由度并可分别或由一个球形铰链，或由一个万向节构成，其中，在后种情况下，需要一个额外的旋转连接件，它最好由一个可绕其纵轴线旋转的前导杆5构成，它使两个万向节彼此相连。也可采用球铰链与万向节的组合。
第二连接铰链2由一个铰链轴构成，该铰链轴以其旋转轴线2a近似垂直地立于矢状面上并具有一个自由度。
第四连接铰链4具有一个中间旁边的以及从前向后倾斜的旋转轴线4a，具有一个自由度，因此，下横导杆8沿顺时针方向绕该旋转轴线4a的摆动导致相连的下假肢12伴随方向向外的外展而外摆，而逆时针方向的摆动导致内摆和内收。从前面看，旋转轴线4a旁边的端部高于向中间的端部，其中，斜度从前面看约为17．5°。该斜度主要影响外旋和内旋。从上面看，旋转轴线4a的旁边的端部更靠近前部，而中间的端部更靠近臀部，在此，该偏斜最好为约17°并主要影响外展或内收。在正常行走情况下，该实施形式使下假肢的最大外旋约达10°，而最大外展约达5°。在此，该髋关节在关节伸展期间形成变小的外展，由此使脚更靠近人体重心。
在图2中，下横导杆8绕旋转轴线4a顺时针摆动导致下假肢12的弯曲。在一定弯曲之后，进一步顺时针摆动不再可能，改变摆动方向，则逆时针进一步弯曲。外摆和外展由此变小，由此实现正常的坐位置。也就是说，后导杆6绕旋转轴线4a逆时针的摆动导致后导杆6与下横导杆8之间的角度扩大。该角度达到最大值后紧接着又重新变小。在总的髋关节弯曲角度进一步增大之后，后导杆6和下横导杆8之间形成的角度重新达到近似于它的初始值，这与坐位置大致相同，下假肢在该状态下具有小的外展和外旋。
从图2所示的髋关节中还可看到一个伸展止挡13，它确定了髋关节在0°时的初始位置，即展开位。
此外还可设置一个限定摆动阶段(Schwungphase)的止挡。该髋关节还可设置一个减振件。
权利要求
1．一种用于下假肢(12)的髋关节，其中，该髋关节的上侧具有将其固定在一个假肢罩(11)上的连接装置(9)，该髋关节的下侧被构造得可卸开地固定在下假肢上，一个伸展止挡(13)确定髋关节在展开位的初始位置，其特征是a)一个前导杆(5)和一个后导杆(6)借助其各自的上段通过第一连接铰链(1)或第二连接铰链(2)铰接在一个上横导杆(7)的前侧段或后侧段上并借助其各自的下段通过第三连接铰链(3)或第四连接铰链(4)铰接在一个下横导杆(8)的前侧或后侧段上；b)上横导杆(7)设有用来固定在一个假肢罩(11)上的连接装置(9)，下横导杆(8)设有可卸开地固定在下假肢(12)上的转接器(10)；c)第一及第三连接铰链(1，3)共同具有至少5个自由度；d)第二连接铰链(2)是一个铰链轴，它以其旋转轴线近似垂直地置于矢状面上并具有一个自由度；e)第四连接铰链(4)具有一个中间旁边的以及从前向后倾斜的带有一个自由度的旋转轴线(4a)，因此，绕第二连接铰链(2)的旋转轴线(2a)的摆动导致下横导杆(8)的外摆／内摆和外展／内收。
2．按照权利要求1所述的髋关节，其特征是，第一和第三连接铰链(1，3)分别由一个球铰链构成。
3．按照权利要求1所述的髋关节，其特征是，第一和第三连接铰链(1，3)分别由一个万向节构成，它们通过被构造成可绕一纵轴线旋转的前导杆(5)相互相连。
4．按照权利要求1，2或3所述的髋关节，其特征是，前导杆(5)的长度或第一和第三连接铰链(1，3)之间的间距可调节，以适应假肢携带者。
5．按照权利要求1，2或3所述的髋关节，其特征是，前导杆(5)沿拉力方向被构造成有弹性的。
6．按照上述权利要求之一所述的髋关节，其特征是，伸展止挡(13)被构造成有弹性的。
7．按照权利要求6所述的髋关节，其特征是，展开位由一个构成伸展止挡(13)的弹簧的长度确定。
8．按照权利要求7所述的髋关节，其特征是，伸展止挡(13)作为弹簧储能器构成。
9．按照上述权利要求之一所述的髋关节，其特征是，第四连接铰链(4)的旋转轴线(4a)从前面看具有约17°-18°的斜度。
10．按照上述权利要求之一所述的髋关节，其特征是，第四连接铰链(4)的旋转轴线(4a)从上面看具有约17°的偏斜。
全文摘要
一种髋关节,其前、后导杆的上段通过第一或第二连接铰链铰接在一个上横导杆的前或后侧段上,而下段通过第三或第四连接铰链铰接在一个下横导杆的前或后侧段上;第一及第三连接铰链共同具有至少5个自由度;第二连接铰链是一个铰链轴,其旋转轴线近似垂直矢状面并具有一个自由度;第四连接铰链具有一个中间旁边的以及从前向后倾斜的具有一个自由度的旋转轴线,绕第二连接铰链旋转轴线的摆动导致下横导杆的外摆/内摆和外展/内收。
文档编号A61F2/60GK1281690SQ0012149
公开日2001年1月31日 申请日期2000年7月25日 优先权日1999年7月27日
发明者赫尔曼·博伊特恩, 赫尔穆特·瓦格纳 申请人:奥托·博克矫形工业两合公司