Electro-control: am EMG-controlled A/K prosthesis

Abstract

Locking of the flexion of the knee-joint in this knee prosthesis can be accomplished by means of a mechanical clutch released by a control pulse which, in turn, is derived from the myolectric activity of the patient's stump. The feature enables the amputee to use the artificial leg as a reaction point for his residual muscles.

Ascending stairs and ramps using the prosthesis is made possible by the use of a mechanical knee-joint which, when locked, cannot be flexed any more, but is still free to extend under the patient's control.

The prosthesis described in this paper employs a rather unconventional control system. Pulse triggering, instead of pulse integration, is used. A logic device inhibits the detection system once the knee lock has occurred; the whole system is automatically re-set as soon as the patient fully extends the artificial leg.

A patient can be trained to use the leg for climibing stairs in a matter of hours.

Sommaire

Le blocage de la flexion de l'articulation du genou dans cette prothèse peut être accompli à l'aide d'un embrayage mécanique relâché par un pouls de contrôle qui à son tour est dérivé d'une activité myoélectrique du moignon du patient. Cette caractéristique permet à l'amputé d'user la jambe artificielle comme un point de réaction pour ses muscles résiduels.

Il devient possible de monter les escaliers et les rampes en utilisant la prothèse, à l'aide d'une articulation mécanique qui, quand elle est bloquée, ne peut plus ètre fléchie, mais qui est néanmoins libre de s'étendre sous le contrôle du patient.

La prothèse décrite dans ce mémoire utilise un système de contrôle plutôt original. On utilise une détente par puls au lieu de l'intégration du pouls. Un dispositif logique inhibe le système de détection, du moment que le blocage du genous se produit; le systèmme entier est automatiquement remis en fonction aussitôt que le patient étend complèment la jambe artificielle.

Un patient peut être instruit en quelques heures d'utiliser la jambe pour monter des marches.

Zusammenfassung

Sperrung der Flexion des Kniegelenkes in dieser Knieprothese kann mittels einer mechanischen Kupplung erreicht werden, welche von einem Kontrollimpuls ausgelöst wird, welcher seinerseits von der muskelelektrischen Tätigkeit des Stumpfs vom Patienten abgeleitet wird. Die Einrichtung versetzt den Amputierten in den Stand, das künstliche Bein als einen Reaktionspunkt für seine übriggebliebenen Muskeln zu benutzen.

Das Aufsteigen von Treppen und Rampen mit der Prothese wird durch Gebrauch eines mechanischen Kniegelenks möglich gemacht, das, wenn gesperrt, nicht weiter gebeugt werden kann, das aber weiter frei ist, sich unter Kontrolle des Patienten zu strecken.

Die, in diesem Bericht beschriebene Prothese verwendet ein ziemlich ungewöhnliches Kontrollsystem. Impulsanstoss wird an Stelle von Impulsintegration benutzt. Eine logische Vorrichtung hält das Spürsystem zurück, sobald der Knieverschluss erfolgt ist. Das ganze System wird automatisch wieder eingestellt, sobald der Patient das künstlichen Bein völlig ausstreckt.

Ein Patient kann trainiert werden, in einer Sache von Stunden das Bein zum Steigen von Treppen zu benutzen.