Корсет для фиксации шейных позвонков, регулируемый механизмом зубчатой передачи
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к корсетам для фиксации шейных позвонков. Корсет для фиксации шейных позвонков имеет подбородник, корпус корсета и механизм регулирования высоты подбородника. Механизм регулирования высоты подбородника содержит зубчатую рейку, которая взаимодействует с шестерней, расположенную так, что регулирование одним движением механизма регулирования вызывает подъем подбородника относительно корпуса корсета. Во втором варианте выполнения корсет содержит первую и вторую зубчатые рейки, взаимодействующие с шестерней, для обеспечения одновременного двухстороннего направленного вверх продвижения, используя левый и правый боковые опорные элементы для поднятия подбородника. Технический результат - возможность одним движением плавно и одновременно осуществлять регулировку левой и правой сторон корсета. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники
Изобретение относится к корсетам для фиксации шейных позвонков.
Уровень техники
Корсеты для фиксации шейных позвонков (далее - «корсет») обычно используют для того, чтобы поддерживать позвоночный столб в нейтральном выровненном положении. Чтобы это нейтральное положение сохранялось, для подбородка пользователя должна обеспечиваться опора в определенном положении. В связи с этим требованием выдерживания нейтральной осанки, и поскольку пользователи корсетов имеют разные пропорции, изготавливают корсеты разных размеров. Одна из проблем изготовления корсетов разного размера заключается в том, что медицинским работникам приходится хранить и учитывать большое число размеров, что может стать довольно обременительным.
Чтобы облегчить эту задачу, связанную с необходимостью содержать запас разных размеров, разработаны регулируемые корсеты. Один из последних патентов - US 6663581, Calabrese - описывает корсет, выполненный с возможностью его регулирования вручную путем установки нижней челюсти в нужное положение и последующего фиксирования ее зажимом. Хотя этот корсет и решил проблему регулируемости с некоторым успехом, все еще остаются проблемы способа регулирования. Одна из проблем заключается в том, что регулируемые корсеты известного уровня техники независимо регулируют левую и правую стороны, что допускает возможность асимметричного регулирования. Еще одна проблема в том, что для левого и правого регулирования требуются две регулировки вместо одной. И третья проблема заключается в том, что если регулировка на одной стороне не сможет удерживаться в нужном положении, то это обстоятельство может обусловить создание значительного крутящего момента головы и привести к значительному нарушению выдерживаемого положения шейных позвонков.
Отдельная группа трудностей, связанных с шейными корсетами известного уровня техники, заключается в том, что подбородочный опорный элемент жестко соединен с корпусом корсета и не учитывает в приемлемой степени разные формы подбородка. По этой причине пользователь может испытывать чрезмерное давление в некоторых участках подбородка. В случае скоропомощного корсета это обстоятельство не представляет собой значительной трудности, но становится проблемой для корсета, предназначаемого для длительного пользования.
Таким образом, существует необходимость в обеспечении регулируемого корсета, в котором левую и правую стороны можно будет регулировать одним движением, чтобы обеспечивать опору подбородку, выполненную с возможностью располагаться под углом независимо от корпуса корсета.
Сущность изобретения
Изобретение обеспечивает способы и механизмы, согласно которым и в которых левую и правую стороны можно регулировать одним движением. Регулирование левой и правой сторон можно рациональным образом выполнять при помощи механизма зубчатой передачи, в частности при помощи механизма реечной передачи. При вращательном движении шестерни элемент подбородочной опоры поднимается или опускается в результате перемещения зубчатых реек.
Помимо этого изобретение обеспечивает способы и механизмы, согласно которым и в которых подбородочную опору можно устанавливать под углом независимо от корпуса корсета. Это изменение угла предпочтительно осуществляется за счет того, что подбородник опирается на зубчатые рейки с возможностью его шарнирного поворота. Согласно предпочтительным осуществлениям изобретения корсет имеет шарнир для элементов подбородочной опоры по отношению к корпусу корсета и имеет другой шарнир для подбородника для осуществления поворота по отношению к подбородочным опорным элементам.
Более конкретно, поставленная задача решает тем, что корсет для фиксации шейных позвонков с механизмом регулирования высоты подбородка согласно изобретению содержит:
подбородник, опирающийся на левый и правый боковые опорные элементы;
шестерню; и
первую зубчатую рейку, взаимодействующую с шестерней, для обеспечения одновременного двухстороннего направленного вверх продвижения, используя боковые опорные элементы для поднятия подбородника.
Предпочтительно корсет дополнительно содержит вторую зубчатую рейку, которая взаимодействует с шестерней, содействуя обеспечению двухстороннего направленного вверх продвижения посредством боковых опор. При этом зубчатая рейка связана с боковыми подбородочными опорными элементами посредством левого и правого штырей. Поворотное перемещение шестерни имеет два направления, где перемещение в одном направлении вызывает подъем подбородочного опорного элемента, а в другом направлении вызывает понижение подбородочного опорного элемента. Предпочтительно, чтобы каждый из опорных элементов был выполнен с возможностью шарнирного поворота по отношению к корпусу корсета, и шестерня была расположена спереди по отношению к основному корпусу корсета. Также целесообразно, чтобы шестерня была расположена с возможностью обеспечения открытого срединного пространства между подбородником и шестерней. В одном из вариантов штырь выполнен с возможностью перемещения по прорези. Предпочтительно корсет, дополнительно содержащий ручку, выполненную с возможностью занимать внутреннее положение, в котором поворот шестерни блокирован, и наружное положение, в котором поворот шестерни разблокирован. Корсет согласно изобретению может дополнительно содержать предохранитель, который по существу стопорит поворот шестерни, а также калибровочные метки, которые соответствуют разным значениям высоты подбородника.
Также предложен способ регулирования высоты подбородника корсета для фиксации шейных позвонков, установленного вокруг шеи пользователя, содержащий следующие этапы:
поднимают подбородник при помощи усилий, обеспечиваемых левым и правым опорными элементами, и без блокирования передней срединной части шеи и
одновременно перемещают опорные элементы воздействием на механизм реечной передачи.
Способ согласно изобретению может дополнительно включать этап шарнирного поворота опорных элементов относительно корпуса корсета, а также поворот подбородника относительно опорных элементов. Предпочтительно способ содержит разблокировку ручки перед этапом воздействия на механизм реечной передачи.
Прочие задачи, признаки, особенности и преимущества изобретения станут более очевидными из приводимого ниже подробного описания предпочтительных осуществлений изобретения вместе с прилагаемыми чертежами, на которых аналогичные обозначения указывают аналогичные компоненты.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вертикальная проекция, в перспективе, корсета.
Фиг.2 - вертикальная проекция корсета согласно фиг.1, со снятой крышкой.
Фиг.3 - изображение в перспективе корсета согласно фиг.1, с пространственным разделением деталей.
Фиг.4 - изображение в перспективе альтернативного корсета, с использованием одной зубчатой рейки.
Подробное описание
Обращаясь к фиг.1-4: корсет 100 содержит основной корпус 110 корсета, кожух 111 механизма, ручку 120, первую зубчатую рейку 130, вторую зубчатую рейку 140, первый подбородочный опорный элемент 135, второй подбородочный опорный элемент 145 и подбородник 150.
Первая и вторая зубчатые рейки 130, 140 и шестерня 310 взаимодействуют в регулировании высоты первого и второго подбородочных опорных элементов 135, 145 и, тем самым, высоты подбородника 150. Эти компоненты выполнены с возможностью использования одного корсета (или относительно небольшого числа корсетов) для выдерживания положения головы и шеи в нейтральном положении; при этом опоры должны соответствовать основному размеру отдельного пользователя. В данном документе термин «основной размер» означает высоту нижней поверхности подбородка, где подбородник поддерживает подбородок, по отношению к горизонтали, проведенной наверху плеча, где корпус корсета лежит на трапециевидных мышцах.
На фиг.1 наглядно показано, что зубчатые рейки 130, 140 направляются между основным корпусом 110 корсета и фиксатором 370 механизма к зубчатой шестерне 310. Штыри 132 и 142 соединяют зубчатые рейки с подбородочными опорными элементами 135 и 145 таким образом, что перемещение вверх зубчатой рейки обусловливает перемещение соответствующего подбородочного опорного элемента тоже вверх. Аналогично, перемещение зубчатой рейки вниз обусловит перемещение соответствующего подбородочного опорного элемента тоже вниз. Так как зубчатые рейки 130, 140 толкают подбородочные опорные элементы 135, 145 вверх по отношению к корпусу 110 корсета (и также относительно грудины и плеч пользователя), поэтому они предпочтительно выполнены из достаточно жесткого материала. Предусматриваемые для них материалы включают в себя термопласты, металл и прочее.
Зубчатая шестерня 310 предпочтительно выполнена из относительно твердой пластмассы или из другого целесообразного материала, изнашиваемого в относительно небольшой степени с течением времени при контакте с зубцами зубчатой рейки (например, ацетиловый полимер). Зубцы шестерни, разумеется, должны соответствовать зубцам зубчатой рейки.
В осуществлениях согласно фиг.1-4 высота регулируется вращательным движением (поворотом) ручки 120, в результате поворота которой вращательно поворачивается шестерня (см. позицию 310 на фиг.3), которая перемещает зубчатую рейку 130, 140 в поперечном и вертикальном направлениях, в результате чего первый и второй подбородочные опорные элементы 135, 145 опоры перемещаются вверх и вниз. Вращение ручки 120 и поэтому шестерни 310 является предпочтительно двунаправленным, при этом одно направление (например, по часовой стрелке) обусловливает перемещение вверх зубчатых реек 130, 140, и другое направление (например, против часовой стрелки) обусловливает перемещение вниз зубчатых реек.
Поскольку зубчатая шестерня 310 действует на обе зубчатые рейки 130, 140 одновременно, каждый подбородочный опорный элемент 135, 145 перемещается вверх или вниз в одно и то же время, с той же скоростью и на то же расстояние. Предпочтительные осуществления предусматривают механизм ограничения хода зубчатых реек 130, 140 и опорных элементов 135, 145. Это можно осуществить несколькими способами. Например, ход зубчатых реек 130, 140 можно удобным образом ограничить за счет ограничения вращательного поворота зубчатой шестерни 310 при помощи стопоров, за счет ограничения числа зубцов на одной, или обеих зубчатых рейках 130, 140, и/или путем ограничения подъема подбородочного опорного элемента 135, 145, например, с помощью штыря в прорези. Фиг.1 и 2 показывают применение взаимодействия штырей 132, 142 с прорезями 160, 170 для этой цели. Прорези 160 и 170 позволяют опорным элементам 135, 145 перемещаться из полностью выдвинутой конфигурации, в которой штыри 132, 142 находятся в своем самом высоком положении, в полностью отведенное положение, в котором штыри 132, 142 находятся в своем самом низком положении. Полностью выдвинутое положение предназначается для адаптации к пациенту с большим основным размером (с длинной шеей), и максимально отведенное положение предназначено для адаптации к пациенту с небольшим основным размером (короткая шея).
Нужно отметить, что возможность подбородника 150 шарнирно поворачиваться нужно некоторым образом ограничить, чтобы исключить чрезмерный угол его положения, что может привести к тому, что подбородок пользователя соскользнет с подбородника. Это ограничение можно создать формами налагающихся поверхностей подбородника 150 и боковых элементов 135, 145.
Предпочтительные осуществления корсета 100 можно удобным образом индивидуализировать для данного пользователя при помощи калибровочных меток 190, соответствующих основным размерам. Например, калибровочная метка для «короткого» корсета могла бы соответствовать основному размеру 0,75. Калибровка может быть относительно небольшой единицей измерения, такой как миллиметр, но более вероятно, что она будет измеряться в сантиметрах, дюймах или в других единицах. Калибровочные метки 190 должны быть хорошо видны тому, кто устанавливает размер (обычно это делает сам пользователь). Например, на фиг.1 калибровочные метки 190 показаны сбоку корпуса корсета. В других осуществлениях калибровка может быть выполнена на, или вокруг ручки, или на другом месте на пути той или иной зубчатой рейки.
Ручка 120 не только поворачивается, но также выполнена с возможностью перемещения внутрь и наружу. В полностью внутренней конфигурации поворот ручки заблокирован, и во внешней конфигурации ручка 120 может поворачиваться (будет разблокирована). В поясняемых осуществлениях шестерня 310 непосредственно соединена с ручкой 120, и ручка смещена в заблокированное (внутреннее) положение.
Предохранитель 180, содержащий запор 182 и пружину 184, можно дополнительно обеспечить как вторичное средство, блокирующее перемещение зубчатых реек. Предохранитель 180 может действовать любым целесообразным образом, но в этом осуществлении предохранитель 180 предотвращает перемещение ручки 120 в наружное (поворачиваемое) положение. Это можно осуществить при помощи шпонки на шестерне, которую можно стопорить при контакте с предохранителем.
Подбородочные опорные элементы 135 и 145 установлены, с возможностью их шарнирного поворота, на основном корпусе 110 корсета в точках 112 и 114. Помимо этого подбородник 150 прикреплен, с возможностью его шарнирного поворота, к подбородочным опорным элементам 135 и 145 на шарнирах 137, 147. В данном описании термин «шарнир» обозначает механизмы, обеспечивающие возможность шарнирно-поворотного движения, даже если и нет фактической оси или линии, вокруг которых это шарнирно-поворотное движение происходит. Поэтому можно сказать, что подбородник 150 шарнирно установлен на подбородочных опорных элементах 135 и 145 на шарнирах 137, 147 даже в ситуациях, когда эти детали сформованы вместе таким образом, что обеспечен достаточный «свободный ход» для эффективного обеспечения движения шарнирного типа.
Альтернативное осуществление корсета 400 показано на фиг.4. Корсет 400 имеет одну центральную зубчатую рейку 405 и шестерню 410, прикрепленную к основному корпусу 415 корсета. Вращательное движение шестерни 410 перемещает зубчатую рейку 405 вверх, в результате чего поднимается подбородник 450. Как и в осуществлении согласно фиг.1-3, высоту подбородника 450 можно регулировать поворотом ручки 420, которая поворачивает зубчатую шестерню 410. В этом осуществлении нет необходимости в выдвижении ручки.
Нужно отметить, что термины «зубчатая рейка» и «шестерня» здесь используются в более широком, чем обычно, смысле и включают в себя осуществления с зубцами любого размера, или вовсе без зубцов. В последнем случае, например, и зубчатая рейка, и шестерня могут иметь резиновые поверхности, которые совместно будут обеспечивать достаточное трение, чтобы связывать друг с другом относительные перемещения зубчатой рейки и шестерни. Причем обыкновенно имеется в виду плоская зубчатая рейка реечной передачи. В описываемом здесь устройстве зубчатая рейка не должна обязательно быть плоской, и в действительности в большинстве случаев она будет криволинейной. Единственный существенный отличительный признак используемых в данном устройстве зубчатых реек и шестерен заключается в том, что зубчатая рейка поступательно перемещается при вращательном перемещении шестерни. Если упоминается зубчатая реечная передача, то прямо указывается наличие зубцов, либо шестерня называется зубчатой шестерней.
Выше изложены определенные осуществления и выполнения корсета с регулированием при помощи зубчатой передачи. Но специалистам в данной области техники будет очевидна возможность многих прочих видоизменений, помимо описываемых выше, в рамках излагаемой здесь идеи изобретения. Поэтому объект изобретения ограничивается только объемом прилагаемой формулы изобретения. Причем, при истолковании описания и формулы изобретения все термины следует толковать в самом широком возможном смысле сообразно контексту. В частности, термины «содержит», «содержащий» надо понимать как относящиеся к элементам, компонентам или этапам в не исключительном смысле, как указывающие, что могут присутствовать или использоваться упоминаемые элементы, компоненты или этапы, либо они могут комбинироваться с другими элементами, компонентами или этапами, которые прямо выраженным образом не указываются.
1. Корсет для фиксации шейных позвонков, имеющий подбородник, корпус корсета и механизм регулирования высоты подбородника, содержащий зубчатую рейку, которая взаимодействует с шестерней, расположенную так, что регулирование одним движением механизма регулирования вызывает подъем подбородника относительно корпуса корсета.
2. Корсет для фиксации шейных позвонков с механизмом регулирования высоты подбородка, содержащий подбородник, опирающийся на левый и правый боковые опорные элементы, шестерню и первую и вторую зубчатые рейки, взаимодействующие с шестерней, для обеспечения одновременного двухстороннего направленного вверх продвижения, используя боковые опорные элементы для поднятия подбородника.
3. Корсет для фиксации шейных позвонков по п.2, в котором зубчатые рейки связаны с боковыми подбородочными опорными элементами посредством левого и правого штырей.
4. Корсет для фиксации шейных позвонков по п.3, в котором поворотное перемещение шестерни имеет два направления, где перемещение в одном направлении вызывает подъем подбородочного опорного элемента, а в другом направлении вызывает понижение подбородочного опорного элемента.
5. Корсет для фиксации шейных позвонков по п.3, в котором каждый из опорных элементов выполнен с возможностью шарнирного поворота по отношению к корпусу корсета.
6. Корсет для фиксации шейных позвонков по п.2, в котором шестерня расположена спереди по отношению к основному корпусу корсета.
7. Корсет для фиксации шейных позвонков по п.6, в котором шестерня расположена с возможностью обеспечения открытого срединного пространства между подбородником и шестерней.
8. Корсет для фиксации шейных позвонков по п.3, в котором штырь выполнен с возможностью перемещения по прорези.
9. Корсет для фиксации шейных позвонков по п.2, дополнительно содержащий ручку, выполненную с возможностью осуществлять подъем и опускание подбородника и занимать внутреннее положение, в котором поворот шестерни блокирован, и наружное положение, в котором поворот шестерни разблокирован.
10. Корсет для фиксации шейных позвонков по п.2, дополнительно содержащий предохранитель, который по существу стопорит поворот шестерни.
11. Корсет для фиксации шейных позвонков по п.2, дополнительно содержащий калибровочные метки, которые соответствуют разным значениям высоты подбородника.
12. Корсет для фиксации шейных позвонков по п.2, выполненный таким образом, что перемещение рейки вызывает подъем и опускание подбородника.
13. Корсет для фиксации шейных позвонков по п.2, причем подбородник выполнен с возможностью вращения относительно подбородочного опорного элемента, при этом подбородочный опорный элемент выполнен с возможностью вращения относительно корсета для фиксации шейных позвонков.
14. Корсет для фиксации шейных позвонков по п.2, в котором подбородочный опорный элемент выполнен с возможностью перемещения вверх и вниз, причем подбородник выполнен с возможностью вращения относительно подбородочного опорного элемента.
