Приспосабливающееся к скорости и приспосабливающееся к пациенту протезное колено - RU2002127784A

Реферат

1. Способ адаптивного управления амортизацией в фазе стояния протезного колена, носимого пациентом, содержащий следующие шаги: обеспечение памяти в упомянутом протезном колене, причем упомянутая память хранит соотношения между данными датчиков и амортизацией в фазе стояния, установленные в клинических исследованиях людей без ноги с различными размерами тела; измерение мгновенной информации датчиков с использованием датчиков, находящихся рядом с упомянутым протезным коленом, когда пациент стоит, ходит или бегает; и - использование мгновенной информации датчиков совместно с упомянутыми соотношениями для автоматической регулировки амортизации в фазе стояния, пригодной для упомянутого пациента, без потребности в зависящей от пациента информации, подлежащей предварительному программированию в упомянутом протезном колене.

2. Способ по п.1, в котором упомянутые соотношения характеризуют поведение колена во время фазы стояния.

3. Способ по п.1, в котором упомянутая память хранит биомеханическую информацию.

4. Способ по п.1, в котором упомянутый шаг измерения мгновенной информации датчиков содержит шаг измерения осевого усилия.

5. Способ по п.1, в котором упомянутый шаг измерения мгновенной информации датчиков содержит шаг измерения момента.

6. Способ по п.1, в котором упомянутый шаг измерения мгновенной информации датчиков содержит шаг измерения коленного угла.

7. Способ адаптивного управления амортизацией момента в фазе ходьбы протезного колена, носимого пациентом, когда пациент перемещается с различными двигательными скоростями, причем время контакта с землей протезной ступни, соединенной с упомянутым протезным коленом протезной ногой, является индикатором двигательной скорости упомянутого пациента, содержащий следующие шаги: непрерывное измерение времени контакта по периодам одного цикла походки, когда упомянутый пациент передвигается с различными двигательными скоростями; хранение времени контакта в памяти упомянутого протезного колена во временных окнах, соответствующих двигательной скорости упомянутого пациента; итеративное модулирование амортизации в фазе стояния для сгибания колена, чтобы достигнуть итогового пикового диапазона углов сгибания, до тех пор, пока амортизация не сойдется в каждом временном окне; итеративное модулирование амортизации в фазе стояния для выпрямления колена, чтобы управлять усилием воздействия выпрямленной протезной ноги на искусственную коленную чашечку, до тех пор, пока амортизация выпрямления не сойдется в каждом временном окне; и использование сошедшихся значений амортизации для автоматического управления амортизацией в фазе ходьбы при всех двигательных скоростях.

8. Способ по п.7, далее содержащий шаг измерения коленного угла.

9. Способ по п.7, далее содержащий шаг измерения упомянутого усилия воздействия с использованием датчиков.

10. Способ по п.7, в котором упомянутая память хранит клинически определенные отношения, относящиеся к упомянутому усилию воздействия, для оптимальной амортизации выпрямления.

11. Способ по п.7, далее содержащий шаг модуляции амортизации выпрямления колена в заранее заданном диапазоне углов колена.

12. Способ по п.7, далее содержащий шаг модуляции диапазона углов колена, по которому применяется амортизация выпрямления колена.

13. Приспосабливающееся протезное колено для управления моментом амортизации колена во время фазы стояния человека без ноги, содержащее управляемый коленный привод для обеспечения изменяющегося момента амортизации в ответ на командные сигналы; датчики для измерения усилия и момента, приложенных к упомянутому протезному колену, когда упомянутый человек без ноги передвигается по поддерживающей поверхности; контроллер, имеющий память и приспособленный посылать командные сигналы на упомянутый коленный привод и принимать входные сигналы от упомянутых датчиков, причем упомянутая память хранит отношения между данными датчиков и амортизацией в фазе стояния, установленные в предшествующих клинических исследованиях пациентов с различными размерами тела; при этом упомянутый контроллер использует данные датчиков вместе с упомянутыми отношениями для адаптивного и автоматического управления моментом амортизации, обеспеченного упомянутым приводом колена во время фазы стояния, независимо от какого-либо предшествующего знания о размерах человека без ноги.

14. Протезное колено по п.13, в котором упомянутый коленный привод содержит магнитореологический тормоз.

15. Протезное колено по п.13, в котором упомянутый коленный привод содержит тормоз с вязким моментом.

16. Протезное колено по п.13, в котором упомянутый коленный привод содержит пневматический тормоз.

17. Протезное колено по п.13, в котором упомянутый коленный привод содержит сухой фрикционный тормоз.

18. Протезное колено по п.13, в котором упомянутые датчики содержат множество тензометров.

19. Протезное колено по п.13, далее содержащее считывающий углы потенциометр для измерения коленного угла.

20. Протезное колено по п.13, в котором упомянутая память далее хранит биомеханическую информацию для направления модуляции амортизации.

21. Протезное колено по п.13, далее содержащее систему безопасности для перевода протезного колена по умолчанию в режим безопасности, когда упомянутым контроллером обнаруживается системная ошибка.

22. Протезное колено по п.21, далее содержащее звуковой сигнальный датчик для предупреждения человека без ноги перед активацией по умолчанию режима безопасности.

23. Протезное колено по п.21, далее содержащее вибродатчик для предупреждения человека без ноги перед активацией по умолчанию режима безопасности.

24. Протезное колено по п.13, далее содержащее корпус, в котором помещены упомянутый коленный привод и упомянутый контроллер.

25. Протезный узел, содержащий протезное колено по п.24; углубление для культи, находящееся в механической связи с упомянутым протезным коленом и приспособленное принимать оставшуюся конечность человека без ноги; протезную голенную часть, находящуюся в механической связи с упомянутым протезными коленом; и протезную ступню, находящуюся в механической связи с упомянутой протезной голенной частью.

26. Протезное колено по п.13, в котором упомянутая память далее хранит сошедшиеся значения амортизации в фазе ходьбы для автоматического управления моментом амортизации в фазе ходьбы для различных двигательных скоростей практически без предварительно запрограммированной зависящей от пациента информации.

27. Протезное колено по п.26, в котором упомянутые датчики содержит датчики усилия для определения времени контакта с землей протезной ступни, соединенной с упомянутым протезным коленом, для оценки упомянутых двигательных скоростей.

28. Протезное колено по п.13, в котором упомянутая память далее хранит сошедшиеся значения амортизации сгибания в фазе ходьбы для получения итогового пикового диапазона углов сгибания для автоматического управления моментом амортизации сгибания в фазе ходьбы для различных двигательных скоростей практически без предварительно запрограммированной зависящей от пациента информации, а упомянутые датчики содержат средства определения времени контакта с землей протезной ступни, соединенной с упомянутым протезным коленом, для оценки упомянутых двигательных скоростей, упомянутое время контакта хранится в упомянутой памяти во временных окнах, соответствующих упомянутым двигательным скоростям упомянутого человека без ноги.

29. Протезное колено по п.13, в котором упомянутое протезное колено далее содержит коленную чашечку для обеспечения стопора для выпрямления.

30. Протезное колено по п.29, в котором упомянутая память далее хранит сошедшиеся значения амортизации выпрямления в фазе ходьбы для управления усилием воздействия на упомянутую коленную чашечку при полном выпрямлении в фазе ходьбы для автоматического управления моментом амортизации выпрямления в фазе ходьбы для различных двигательных скоростей практически без предварительно запрограммированной зависящей от пациента информации, а упомянутые датчики содержат средства определения времени контакта с землей протезной ступни, соединенной с упомянутым протезным коленом, для оценки упомянутых двигательных скоростей, упомянутое время контакта хранится в упомянутой памяти во временных окнах, соответствующих упомянутым двигательным скоростям упомянутого человека без ноги.

31. Протезное колено по п.30, в котором упомянутая память далее хранит клинически определенные отношения между упомянутым усилием воздействия и оптимальной амортизацией выпрямления в фазе ходьбы.