Универсальный тренажер для медико-социальной реабилитации

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для медико-социальной реабилитации больных с нарушениями опорно-двигательного аппарата, связанными с церебральными патологиями, травмами. Технический результат заключается в создании универсального тренажера, который может быть использован для выработки и тренировки правильной проходки с полной или частичной фиксацией пациента, для тренировки равновесия при стоянии, сидении и ходьбе, для выработки и тренировки мелкой моторики рук, для безопасной тренировки социально-бытовых навыков /прием пищи, письмо, чтение, отправление естественных нужд/, для тренировки пациентов с умственными отклонениями, физическими недостатками. Сущность : универсальный тренажер содержит основание, выполненное в виде двух жестко соединенных между собой П-образных рамок и установленное на четыре колеса со стопорами. Подлокотник и охватывающий механизм установлены на основании при помощи стоек. Охватывающий механизм выполнен в виде корсета или замкнутой рамки с мягким сидением. Эти элементы взаимозаменяемы. Тренажер выполнен с возможностью снятия отдельных элементов в зависимости от методики медико-социальной реабилитации. Тренажер снабжен съемными столами, предназначенными для выполнения различных социально-бытовых функций: прием пищи, письмо, чтение, мелкая моторика рук, и стулом с удлиненной спинкой с фиксирующими ремнями и пластиковым судном, 8 з. п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к тренажерам для медико-социальной реабилитации инвалидов, детей и взрослых больных с нарушением опорнодвигательного аппарата, а также при наличии церебральной патологии (детский церебральный паралич рассеянный склероз, детские энцефалопатии, постинсультные состояния, последствия черепномозговых травм).

Известен тренажер для реабилитации, содержащий основание в виде рамы с четырьмя поворотными колесами, вертикальные стойки, охватывающий механизм, мягкое сидение [1] К недостаткам известного тренажера относятся невозможность решения проблем сугубо социального характера: невозможность обеспечения самообслуживания, заключающегося в приеме пищи, отправлении естественных нужд, обучении; отсутствие нормальных условий в тренажере для отдыха. Известный тренажер не может обеспечить нормального физиологического положения при сидении, стоянии, ходьбе. Наиболее близким аналогом предложенного универсального тренажера для медико-социальной реабилитации является универсальный тренажер, содержащий основание, выполненное в виде двух жестко соединенных между собой П-образных рам и установленное на четыре поворотных колеса со стопорами, подлокотники и охватывающий механизм, установленные на направляющих, расположенных на основании, сидение и столик [2] Известный тренажер обладает недостатками, связанными с тем, что он недостаточно функционален и не позволяет обеспечить выработку правильной индивидуальной походки, тренировку равновесия при стоянии, сидении и ходьбе, мелкую моторику рук.

Предложенный универсальный тренажер для медико-социальной реабилитации устраняет указанные недостатки за счет того, что в него дополнительно введена перекладина с мягким сидением, установленная на основании на вертикальных стойках при помощи фиксирующего замка, при этом охватывающий механизм и столик выполнены съемными с возможностью их замены на другие, а стул выполнен с удлиненной спинкой для опоры поясничного, грудного и шейного отделов позвоночника; что охватывающий механизм выполнен в виде замкнутой рамки со съемной перекладиной с мягким сидением, установленной на вертикальных стойках, причем съемная перекладина образует замкнутую рамку при помощи соединения, выполненного в виде подпружиненных крючков, установленных на ее концах; что охватывающий механизм выполнен в виде корсета, установленного на вертикальных стойках; что на основании укреплены направляющие, на которых расположены два упора, между которыми с возможностью перемещения установлены втулки с ремнем для фиксации голени нижней конечности; что фиксирующий замок перекладины выполнен в виде отверстий на концах перекладины и расположенных на вертикальных стойках упоров и работает за счет упругости базовой рамы при приложении нагрузки к перекладине; что все стойки выполнены съемными с возможностью снятия, изменения положения и фиксации относительно основания; что стол выполнен с возможностью замены для тренировки социально-бытовых навыков и тренировки мелкой моторики рук и установлен на стойках при помощи упругих фиксаторов;
что основание, стойки и замкнутая рамка выполнены из сплава на основе титана;
что на стойках для подлокотников и охватывающего механизма установлены съемные рукоятки для внешнего приложения усилий;
что на стойках для подлокотников выполнены продольные пазы, в которых расположены концы крепежных болтов для фиксации стоек от проворота.

Каждый элемент конструкции предложенного универсального тренажера для медико-социальной реабилитации имеет обоснованное функциональное назначение.

Основными задачами, которые решались предлагаемым тренажером, являются создание тренажера, который может быть использован
для выработки и тренировки правильной походки с полной или частичной фиксацией пациента,
для тренировки равновесия при стоянии, сидении и ходьбе,
для выработки и тренировки мелкой моторики рук,
для безопасной тренировки индивидуальных социально-бытовых навыков (прием пищи, письмо, чтение, отправление естественных нужд и т.д. ),
для тренировки пациентов с умственными отклонениями и физическими недостатками (невозможностью удержания головы, нарушение осанки, неправильная постановка стопы).

Конструкция тренажера выполнена по модульному принципу, легко перекомпоновывается с учетом особенностей нарушений опорно-двигательного аппарата пациента и предписываемой методики реабилитации.

Важной особенностью предлагаемого тренажера является возможность его использования как для лечебных медицинских целей в больницах, реабилитационных центрах, клиниках, так и в домашних условиях для обеспечения нормальной жизнедеятельности пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата.

Предлагаемый тренажер имеет широкий спектр регулировок и дополнительных аксессуаров, обеспечивает безопасность занятий пациента, позволяет оптимально для пациента фиксировать его тело в вертикальном положении за счет широкого охватывающего механизма и замкнутой рамы с мягким сидением, подлокотников, обеспечивая нормальные физиологические акты: стояние, ходьба, правильность передвижения всего тела и его частей (конечностей) при ходьбе с дозированной длиной шага.

На фиг. 1 приведен общий вид универсального тренажера для медико-социальной реабилитации; на фиг.2 тренажер с установленным столом, стулом; на фиг. 3 упругий фиксатор стола при установке на тренажер; на фиг.4 крепление подлокотника; на фиг. 5 установка охватывающего механизма, выполненного в виде замкнутой рамки со съемной перекладиной и мягким сидением; на фиг.6 тренажер, на котором установлены замкнутая рамка с мягким сидением и подлокотники; на фиг. 7 тренажер, у которого в качестве охватывающего механизма применен корсет; на фиг.8 тренажер, на котором установлены только подлокотники; на фиг.9 столы для питания, письма и проведения мелкой моторики рук; на фиг. 10 фиксирующий замок для постановки на тренажер перекладины с мягким сидением; на фиг. 11 подпружиненные крючки для установки съемной перекладины для образования замкнутой рамки; на фиг. 12 - продольные пазы в стойках для подлокотников.

Универсальный тренажер для медико-социальной реабилитации состоит из основания, выполненного в виде двух жестко соединенных между собой П-образных рамок 1,2 и установленного на четыре колеса 3 со стопорами. Длина рамки 1 больше длины рамки 2 для обеспечения устойчивости тренажера.

Подлокотники 4 и корсет 5 установлены на основании при помощи винтовых соединений 8, 9.

Охватывающий механизм установлен на стойках 7 при помощи винтового соединения 10, позволяющего производить замену охватывающего механизма в зависимости от методики медико-социальной реабилитации.

Вертикальные стойки 11 установлены на раме 2 при помощи винтового соединения 12. Концы вертикальных стоек связаны перекладиной 13 с мягким сидением 14, свободный конец которого соединяется с подлокотниками 4.

Фиксирующий замок 15 позволяет обеспечить жесткое соединение рамки 2 и перекладины 13 с образованием замкнутой рамки. Фиксирующий замок 15 выполнен в виде отверстий 16 на концах перекладины 13 и расположенных на вертикальных стойках 11 упоров 17, образованных проточкой 18 (фиг. 10).

В соответствии с предписанной методикой реабилитации в качестве охватывающего механизма может быть применен корсет 5 или замкнутая рамка 20. Замкнутая рамка 20 выполнена со съемной перекладиной 21 с мягким сидением 22, параллельной перекладине 13. Съемная перекладина 21 образует замкнутую рамку при помощи подпружиненных крючков 23, установленных на ее концах и пазов, выполненных на концах разомкнутой рамы 24.

Подлокотники 4 выполнены в виде жесткого короба с ремнем для фиксации предплечья и рукоятки подлокотников 25 (фиг.4). Съемный столик 26 установлен при помощи упругих фиксаторов 27 настойках 7 при снятых подлокотниках 4. Свободные концы столика опираются на стойки 6, при этом охватывающий механизм 5 может быть установлен на тренажере.

В зависимости от вида деятельности пациента на тренажере могут быть установлены стол для приема пищи, оснащенный специальными углублениями для размещения в них приборов для приема пищи, стол для письма, рисования и чтения или стол для тренировки мелкой моторики рук, на котором расположены обучающие пирамиды с кольцами и т.д. В этом положении в тренажере предусмотрен стул 28 с удлиненной спинкой (см. фиг.2) с фиксатором 29 спины и шеи. Стул 28 также оснащен съемным судном.

Для того, чтобы стойки подлокотников не проворачивались относительно рамки 2 в них выполнены продольные пазы, в которых расположены концы крепежных болтов винтового соединения 8. На основании также установлены направляющие 31, на каждой из которых расположены два упора 32, 33 и втулка 34 между ними с ремнем 35 для его фиксации в нижней трети голени нижней конечности с целью исключения "перекреста" их при ходьбе и дозирования длины шага. В тренажере все стойки 6, 7, 11, перекладины 13, 21, стол 26, стул 28 выполнены с возможностью съема без нарушения жесткости конструкции, при этом тренажер может быть использован для выполнения различных функций как лечебных (медицинских), так и социально-бытовых.

Для облегчения конструкции тренажера основание, стойки 6, 7, 11, перекладины 13,21 и разомкнутая рамка 24 выполнены из сплава на основе титана. На разомкнутой рамке 24 и перекладине 13 установлены съемные рукоятки 36, 37 для внешнего приложения усилий.

Универсальный тренажер для медико-социальной реабилитации работает следующим образом.

Тренажер может быть использован в двух режимах работы: лечебном и социально-бытовом. В соответствии с предписанием врача, с учетом особенностей нарушений опорно-двигательного аппарата тренажер может иметь шесть рабочих положений, позволяющих выполнять различные функции, при этом съемные элементы конструкции тренажера легко устанавливаются на основании. При обучении и обеспечении правильности ходьбы и стояния тренажер применяется следующим образом.

Больных со значительными поражениями опорно-двигательного аппарата помещают в корсет 5, который укрепляют на них при помощи ремней. Середины предплечий при помощи ремней фиксируют на подлокотниках 4. Мягкое сидение 14 пропускают между ног больного и прикрепляют к подлокотникам 4. С помощью стоек 6, 7, 11 настраивают тренажер под рост больного (фиг 1). Производят фиксацию нижних конечностей в нижней трети голени при помощи ремней 35, укрепленных на втулке. Устанавливают ограничители 32 и 33 для дозирования длины шага и исключения "перекреста" ног. После чего больной самостоятельно начинает движение за счет перемещения нижних конечностей или при помощи перемещения тренажера за счет посторонней помощи.

Тренажер оказывает активное и пассивное воздействие на видоспецифические рецепторы опорно-двигательного аппарата (мышц, суставов рук и ног) с целью нормализации через импульсацию в центральную нервную систему структур головного (гипоталамус, мозжечок, ретикулярная формация, двигательная область коры головного мозга, продолговатого и среднего мозга) и спинного мозга, активность которых обеспечивает поддержание правильной позы, локомоцию (ходьба, плавание, бег), коммуникацию (письмо, жестикуляция, мимика), манипулирование) (предметная деятельность).

В результате использования тренажера повышается уравновешенность и подвижность процессов торможения и возбуждения в ЦНС, восстанавливаются утраченные и развиваются новые двигательные функции, нормализуются моторно-висцеральные рефлекторные реакции, снижается тонус мышц, улучшается координация и точность движений, снижаются гиперкинезы, вырабатываются новые моторные навыки.

Методика использования тренажера построена таким образом, чтобы пациент приобрел навыки движений, при этом она начинается с простейших движений, осуществляемых мышцами и суставами, но которые присущи движениям при нормальной походке человека.

По мере улучшения походки сложность упражнений должна возрастать, а движение, осуществляемое мышцами и суставами, должно приближаться к их реальным движениям при ходьбе. Для этого вместо корсета 5 на основание тренажера устанавливают замкнутую рамку 20 с мягким сидением 22 (фиг 5). Пациент располагается внутри замкнутой рамки на мягком сидении 22, при этом с тренажера снимается перекладина 13 с мягким сидением 14. Верхние конечности могут быть закреплены на подлокотниках 4 (фиг. 6). В результате организации движения в активном или пассивном режимах пытаются обеспечить возникновение импульсов, способных привести к улучшению двигательных функций в связи с тем, что происходит развитие новых центров функционально близких к нефункционирующим.

Применение тренажера в этом положении позволяет значительно увеличить лечебный эффект за счет возможности появления импульсов как на периферии, т. е. на уровне отдельных суставов, так и на уровне более сложного их взаимодействия.

В этом положении позвоночник находится в свободном положении, аналогичном физиологическому положению при ходьбе. По мере приобретения и возобновления навыков ходьбы и стояния с тренажера снимаются отдельные поддерживающие элементы. При этом пациенту обеспечиваются условия, близкие к условиям в реальной походке. Тренажер позволяет обеспечить вертикальное положение пациенту, при этом он может располагаться либо в корсете, либо в замкнутой рамке. Подлокотники в этом положении сняты, а верхние конечности пациента находятся в свободном положении и могут осуществлять движения, которые присущи движению при нормальной походке. Безопасность пациента обеспечивается за счет нахождения пациента в охватывающем механизме (см. фиг. 5 и фиг. 7).

По мере восстановления походки и приобретения устойчивости тренажер может быть использован без фиксации нижних конечностей ремнями (фиг. 5) и без посадки на мягкий стул (фиг. 7).

На стадии окончательной реабилитации тренажер используется как простое поддерживающее устройство, с него снимаются охватывающий механизм, перекладины с мягкими сидениями (фиг. 8). Нижние конечности находятся в свободном положении без фиксации ремнями.

При использовании тренажера в социально-бытовых целях с тренажера снимают подлокотники 4 и перекладину 13 с мягким сидением 14. На стойки для охватывающего механизма устанавливают стол 26, который крепится при помощи упругого фиксатора 27 (фиг. 3). Свободный конец стола опирается на стойки для подлокотников 6. В этом положении пациент располагается в корсете, который устанавливается на высоте, позволяющей пациенту удобно располагаться на сидении с возможностью выполнения различных действий на столе. Для больных с ослабленной поддерживающей функцией шейного и грудного отделов применяют стул с удлиненной спинкой, оснащенный ремнями для фиксации на нем пациента.

В зависимости от вида деятельности, необходимой пациенту в тренажере, предусмотрено три вида столов: принятия пищи; письма, рисования и чтения; для тренировки мелкой моторики рук. Столы оборудованы необходимыми аксессуарами для облегчения выполнения функций и безопасности пациента. Конструкция столов позволяет помимо обеспечения удобства выполнения различных бытовых и учебных задач, обеспечить и лечебное воздействие за счет тренировки центральной нервной системы и создания и тренировки двигательных центров, функция которых была утрачена.

Занятия при помощи стола для развития и тренировки мелкой моторики рук позволяют сформировать пути двигательных реакций, т.е. на этом этапе также производят формирование индивидуальных двигательных программ; осуществляют приобретение двигательного акта за счет специальных упражнений.

При необходимости выполнения естественных нужд стул снабжен судном, а в самом стуле имеется отверстие.

Настоящий тренажер позволяет воспитывать позно-тонические рефлексы и движения независимо от формы тяжести заболевания за счет модульной системы построения.

Конструкция тренажера учитывает предположение о наличии 4-х уровней регуляции нервно-мышечной системы.

1) спинальный уровень, при котором имеет место тенденция к экстензорным рефлексам;
2) уровень продолговатого мозга, на этом уровне заканчиваются дуги тонического и тонического лабиринтного рефлексов;
3) уровень среднего мозга, где заканчиваются дуги вертикального стояния, лабиринтные рефлексы, рефлексы готовности к прыжку, а также цепные позно-тонические рефлексы;
4) уровень коры.

В тренажере заложен принцип терапии опорно-двигательного аппарата, состоящий из:
1. торможения "ненормальной деятельности" с целью нормализации мышечного тонуса;
2. проторения двигательных выводящих путей, выработки потенциальных форм движения и позы на основе нормального тонуса.

Предлагаемый универсальный тренажер для медико-социальной реабилитации может быть использован как в клинических условиях, так и в домашних условиях.

За счет выполнения основных конструктивных элементов из сплава основе титана тренажер обладает значительной легкостью и возможностью складываться по сравнению с известными тренажерами.

Важным преимуществом предлагаемого тренажера по сравнению с известным является его возможность выполнять различные функции за счет конструктивного выполнения, позволяющего легко осуществлять перестроение тренажера по мере изменения методики реабилитации и необходимости выполнения социально-бытовых задач.

Тренажер является новым, т.к. аналогичная конструкция не известна из уровня техники, обладает изобретательским уровнем, т.к. явным образом не следует из уровня техники.

Тренажер промышленно применим в клиниках, больницах, детских учреждениях, реабилитационных центрах, в домашних условиях.

Таким образом предложенный универсальный тренажер для медико-социальной реабилитации соответствует условиям патентоспособности и следовательно может быть признан изобретением.

Формула изобретения

1. Универсальный тренажер для медико-социальной реабилитации, содержащий основание, выполненное в виде двух жестко соединенных между собой П-образных рам и установленное на четыре колеса со стопорами, подлокотники, установленные на основании, столик и сидение, отличающийся тем, что в него дополнительно введены охватывающий механизм и перекладина, выполненная с возможностью установки мягкого сидения, расположенная на основании на вертикальных стойках при помощи фиксирующего замка, при этом охватывающий механизм, столик и сидение выполнены съемными, а стул выполнен с удлиненной спинкой и фиксирующими ремнями для опоры грудного и шейного отделов позвоночника.

2. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что охватывающий механизм выполнен в виде замкнутой рамки с мягким сидением и съемной перекладиной, параллельной перекладине, установленной на вертикальных стойках, причем съемная перекладина образует замкнутую рамку при помощи подпружиненных крючков, расположенных на ее концах, и паза, выполненного на концах разомкнутой рамки.

3. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что на основании расположены две направляющие, на каждой из которых установлены два упора, а между упорами - перемещающаяся втулка с фиксирующими ремнями для фиксации нижних конечностей.

4. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что фиксирующий замок перекладины выполнен в виде отверстий на концах перекладины и упора, образованного проточкой на концах вертикальных стоек.

5. Тренажер по пп. 1 4, отличающийся тем, что все стойки выполнены съемными с возможностью изменения положения и фиксации относительно основания.

6. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что длина нижней П-образной рамки основания больше длины П-образной рамки верхней.

7. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что съемный столик выполнен с возможностью замены его на стол для тренировки социально-бытовых навыков и мелкой моторики рук и установлен на стойках при помощи упругих фиксаторов.

8. Тренажер по пп. 1 4, отличающийся тем, что основание, стойки, перекладины и замкнутая рамка выполнены из сплавов на основе титана.

9. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что на стойках для подлокотников выполнены продольные пазы, в которых расположены концы крепежных болтов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12