[发明专利]用于控制矫形外科关节的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过可调节的执行器在弯曲方向和/或伸展方向上控制下肢的矫形外科关节以便使矫形外科装置与行走状况相匹配的方法，所述行走状况不同于平面行走。该矫形外科装置具有连接在一个肢体上的上侧的连接装置和相对于所述连接装置在远中铰接地设置的矫形外科元件。

背景技术

作为在后公开文件的DE 10 2006 021 802涉及通过弯曲方向上的可调节的阻尼来控制被动假膝关节以便使假肢装置与上楼梯相匹配，该假肢装置具有上侧的连接装置和与人造脚连接的连接元件，该人造脚固定在假膝关节上。在此，探测假脚的低力矩的抬起并且接着将抬高时相中的弯曲阻尼降低到一个适用于平面行走的水平以下。

发明内容

从该现有技术出发，本发明的任务在于，提供一种用于控制矫形外科关节的方法，通过该方法可考虑特殊的行走状况并且保证矫形外科装置的匹配的特性。

根据本发明，该任务通过一种具有独立权利要求特征的方法来解决。该方法的有利的构型和进一步构型在从属权利要求中予以描述。

根据本发明，提出了一种用于在至少一个自由度上控制矫形外科关节的方法，对于该矫形外科关节不仅理解为下肢的假关节，而且理解为下肢的矫正关节，该方法提出，通过可调节的执行器进行与不同行走状况的匹配，例如其方式是改变弯曲方向和/或伸展方向上的阻尼。集成有矫形外科关节的矫形外科装置在此可以是矫正器或假肢，例如具有用于假脚的远中的连接装置以及连接在肢体上的近中的连接装置的假膝关节。也提出，矫形外科装置仅具有一个假脚关节，该假脚关节具有一个固定在其中的人造脚和连接在小腿残肢上的连接装置。除了外用假体之外，也提出可通过该方法控制的膝关节矫正器或踝关节矫正器。在矫形外科膝关节中，将在矫正器的情况下具有脚接收器的小腿夹板和在假肢的情况下具有假脚的小腿筒看作相对于连接装置在远中铰接地设置的矫形外科元件。在用于踝关节的矫形外科装置中，对于矫正器在小腿上设置脚接收器和固定装置，在假肢中，在小腿上设置有具有连接装置的假脚。

在矫形外科装置上设置有传感器，这些传感器检测矫形外科装置或肢体的多个参数。将这些所检测的参数与已经借助于多个参数和/或参数变化曲线建立的判据相比较。借助于这些存储在计算机单元中并且将矫形外科装置的确定的运动状态或承受负载状态配置给确定的行走状况的判据来选择一个借助于所获得的参数和/或参数变化曲线被看作是最匹配的确定判据。原则上存在可能性：基于所获得的参数或参数变化曲线的多个判据必须被看作是合适的。于是，或者借助于附加判据作出选择，或者实施多个特殊功能的叠加。传感器在此获得行走期间、优选平面行走期间的参数，由此，矫形外科装置的使用者可以引入特殊功能，而不必实施与自然模态不相应的运动。通过对各个参数的小偏差进行检测并且与行走期间的其它汇总成判据的参数和偏差相关联地进行分析处理，可估计即将来临的运动过称，由此可从行走起进行特殊功能的引入。由现有技术已经公知，特殊功能通过站立中不经常的运动过程来激活，例如通过前脚多次快速地承受负载或者通过由于脚后跟和前脚反常地交替地承受负载而进行波动运动来激活，而通过根据本发明的方法可从行走起进行转换，由此存在“直观的”控制，该控制不需要有意的转换行为。这使得尤其是对于假肢穿戴者而言穿戴舒适性提高并且可靠性提高，因为错误操作降低到最低或被排除。

为了控制与平面行走不同的特殊功能而提出，根据所选择的判据匹配运动阻力、运动幅度、驱动力和/或其变化曲线。特殊功能的控制或其引入借助于该所选择的判据或这些所选择的判据来进行并且包括例如使弯曲阻尼和/或伸展阻尼匹配于一个与适用于平面行走的水平不同的水平、松开闭锁装置、调节驱动装置和/或调节止挡。通过改变被动元件如液压装置、制动器或止挡的调节，不给矫形外科装置输入附加运动能量，由此，在此意义下也说是被动执行器。被动执行器的调节、例如流动横截面由于阀芯的移动而减小也需要能量，但该能量不造成假肢或矫正器的运动能量增加。对于主动执行器理解为泵、电驱动装置或可主动支持运动过程的类似装置。作为执行器可使用转换器、泵、电动机、能量储存器或其它驱动装置。作为能量储存器例如设置弹簧、压力储存器或可将储存在其中的能量受控制地输出给一个装置的类似装置。