[其他]假肢踝關節

無效

• 申請號: 86204869
• 申請日: 1986-07-14
• 公開（公告）號: CN86204869U
• 公開（公告）日: 1987-04-01
• 發明（設計）人: 張永明
• 申請（專利權）人: 北方交通大學
• 主分類號: A61F2/66
• 分類號: A61F2/66
• 代理公司: 鐵道部科學技術情報研究所鐵路專利咨詢服務中心
• 代理人: 李洪華

本實用新型涉及一種供大腿截肢者使用的假肢踝關節機構。

目前，國內生產的假肢踝關節機構均為單軸型，這種踝關節不能適應截肢者的下蹲動作，不能適應穿后跟高度不同的鞋，如果要換后跟高度不同的鞋，必須要更換假肢。此外，為了解決膝關節穩定性與擺動中期功能長度的矛盾，假腿比正常腿還必須短1－1.5cm，由此會引起截肢者站立時的骨盆傾斜，脊柱側彎甚至腰痛等一系列新問題。美國專利3551914提出使足尖蹺起的方法，希望以此來縮短功能長度，但這種方法不適用于穿皮鞋的患者，因為皮鞋比較硬，彈簧的彈力難以使足尖向上蹺起，因此也就不能達到縮短功能長度的目的。這種方法也同樣不能解決下蹲及換鞋的目的。

本實用新型的目的是要使假肢踝關節機構能夠適應穿戴大腿假肢的患者的下蹲動作；可以縮短擺動中期的功能長度，并解決膝關節穩定性與擺動中期功能長度的矛盾，保證假腿與正常腿等長；通過調整，可以適應穿后跟高度為0－3.5cm的任意一種鞋。本實用新型還具有結構簡單，使用方便，價格低廉的特點。

本實用新型采用了九桿二自由度的連桿機構作為傳動機構，膝關節的運動可以通過各個桿件之間的協調運動傳到踝關節，使假肢膝關節與踝關節之間的運動規律與正常人膝關節與踝關節的運動規律相近。

結合附圖詳細描述本實用新型的實施例。

圖1：假肢踝關節的結構原理圖。

圖2：背屈角為零時桿件位置圖。

圖3：下蹲過程中桿件位置圖。

圖4：加調整塊后桿件位置圖。

本實用新型是由鉸銷軸〔1〕、〔3〕、〔5〕、〔6〕、〔8〕、〔9〕、〔12〕、〔15〕、〔17〕、〔19〕及桿件〔2〕、〔4〕、〔7〕、〔11〕、〔13〕、〔14〕、〔16〕、〔18〕、〔20〕所組成的九桿二自由度連桿機構。其中，桿件〔20〕的運動代表膝關節的運動，桿件〔11〕的運動代表假腳的運動，桿件〔18〕的運動作為小腿的運動；鉸銷軸〔3〕、〔8〕、〔9〕、〔19〕位于桿件〔18〕上；桿件〔13〕和〔14〕組成一滑動副；彈簧〔10〕的兩端分別掛于鉸銷軸〔12〕和〔15〕上；在桿件〔13〕和〔14〕之間加一調整塊〔21〕如（圖4）示。

膝關節運動的傳遞路線如下：膝關節運動時，桿件〔20〕同時繞鉸銷軸〔19〕轉動，從而帶動桿件〔2〕運動。桿件〔4〕將桿件〔2〕的運動傳遞到桿件〔16〕，最后，桿件〔13〕和桿件〔14〕又將桿件〔16〕的運動傳遞到桿件〔11〕。

本實用新型的功能是這樣實現的，在背屈角為零度的位置上（圖2）時，鉸銷軸〔3〕、〔15〕、〔12〕在一條直線上，鉸銷軸〔17〕是鉸銷軸〔5〕的瞬時曲率中心。在足尖蹬地時，膝屈角有10°的角度變化，但由于鉸銷軸〔5〕沿以鉸銷軸〔17〕為圓心，以鉸銷軸〔5〕和〔17〕間的距離為半徑的圓弧作圓弧運動，因此，桿件〔16〕靜止不動，地面反力通過桿件〔13〕、〔14〕和〔16〕傳到桿件〔18〕上，從而保證了膝關節的穩定性。當足跟著地時，桿件〔13〕相對于桿件〔14〕滑動，使踝關節產生跖屈運動，地面對足跟的沖擊力完全由彈簧〔10〕吸收了。在擺動中期，當膝屈角為50°時，踝關節可以產生6°的背屈角，這樣就可以將擺動中期的功能長度比零度背屈角時的功能長度縮短了1.3－1.7cm，從而改善了患者的步態，保證了患者不會因假肢向前擺動時蹭地而摔倒。由于膝關節的運動可以通過連桿機構傳到踝關節，所以在下蹲過程中（圖3），隨著膝屈角的增加，背屈角也不斷增加，膝屈角與背屈角之間的運動規律完全是依照正常人的運動規律進行的。

為了適應換鞋的需要，在桿件〔13〕和〔14〕之間加調整塊〔21〕（圖4），針對各種后跟高度不同的鞋，采用不同的調整塊，使桿件〔18〕始終保持與地面垂直。用調整塊來使假腳適應穿后跟高度不同的鞋，可以大大地方便患者，而且可以減輕患者的經濟負擔。