Устройство для механизированного массажа позвоночника

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, а более конкретно - к средствам для лечебно-механического воздействия на позвоночник. Устройство для механизированного массажа позвоночника содержит массажную тележку, выполненную в виде первого коромысла, на плечах которого размещена первая пара роликов-массажеров, и второе коромысло, на плечах которого размещена вторая пара роликов-массажеров, и узел поджатия. Ось коромысла установлена перпендикулярно направлению перемещения массажной тележки. Узел поджатия установлен на паре роликов перемещения под массажной тележкой и снабжен четырехзвенным рычажным механизмом, двумя дополнительными звеньями, электроприводом и направляющими. Каждая пара звеньев четырехзвенного рычажного механизма одним концом шарнирно соединена с осью коромысла, а другим концом - с соответствующей осью пары роликов перемещения. Каждое из двух дополнительных звеньев соединено с соответствующей осью пары роликов перемещения. Концы штока электропривода связаны с соответствующими дополнительными звеньями узла поджатия. Ролики перемещения установлены на направляющих. Оба коромысла выполнены с возможностью регулировки их положения как в направлении перемещения массажной тележки, так и перпендикулярно данному направлению путем выполнения в коромыслах продольных сквозных прорезей, через которые пропущена упомянутая ось, снабженная резьбовым участком с установленными на нем гайками крепления. Изобретение позволяет расширить лечебные возможности устройства путем обеспечения механизированного ротационного массажа каждого позвоночника. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, а более конкретно - к средствам для лечебно-механического воздействия на позвоночник.

Установление предшествующего уровня техники.

Виды лечебного воздействия на позвоночник и околопозвоночные мышцы и связки известны и широко применяются в отечественной и зарубежной [1] медицинской практике: ручной и механизированный (аппаратный) массаж и вытяжение (тракция), вибрационное воздействие, магнито- и электротерапия, тепловое облучение и т.д.

Наиболее распространенным среди них являются ручной и механический (механизированный) массаж. Массаж - это комплекс приемов лечебно-механического дозированного воздействия на позвоночник и его околопозвоночные мышцы и связки в виде давления, вибрации, трения, поглаживания и т.п. [2]. При выполнении процедуры массажа осуществляется лечебно-механическое и тренировочное воздействие на позвоночник, его костно-суставные элементы и околопозвоночные мышцы и связки. Эти воздействия на позвоночник сводятся, в основном, к изменению взаимного положения (смещению) его позвонков и околопозвоночных мышц и связок. Например, устранение ущемления нервов может осуществляться путем изменения межпозвонкового расстояния. При этом механизированный массаж, в отличие от ручного массажа, облегчает труд врача-массажиста.

В упрощенном виде позвоночник представляет собой анатомический комплекс, состоящий из последовательного соединения (чередования) позвонков и межпозвонковых дисков. Позвонки предназначены для жесткости и устойчивости позвоночного столба, а межпозвонковые диски с соответствующими суставами и связочным аппаратом обеспечивают подвижность позвоночника, его эластичность и упругость.

Исходя из того, что массаж - это взаимное смещение составных элементов позвоночника, встает вопрос, какие же смещения может совершать позвонок по отношению к соседним позвонкам?

В общем случае объекты окружающего нас мира могут иметь до шести степеней свободы, а именно: смещаться вдоль осей координат X, Y, Z, а также вращаться вокруг них. Иначе говоря, абсолютно твердое тело имеет шесть степеней свободы относительно выбранной системы координат: 3 из них поступательные и 3 - вращательные.

Когда пациент находится в вертикальном положении, его позвоночный столб может прогибаться в нескольких направлениях [3]:

- наклоны влево и вправо, при которых смежные позвонки поступательно перемещаются во фронтальной плоскости и одновременно совершают угловые смещения вокруг горизонтальной оси X;

- наклоны вперед и назад, при которых смежные позвонки поступательно перемещаются в сагиттальной плоскости и одновременно совершают угловые смещения вокруг горизонтальной оси Y;

- повороты влево-вправо, при которых смежные позвонки совершают угловые смещения вокруг оси позвоночника (вертикальной оси Z).

Кроме того, под действием внешних сил позвоночник может удлиняться, при этом позвонки совершают продольные смещения вдоль его осевой линии (оси Z).

Если в процессе внешнего механического воздействия происходит последовательное или одновременное смещение соседних позвонков во фронтальной плоскости, то такое их смещение может быть названо фронтальным массажем.

Если в процессе внешнего механического воздействия происходит последовательное или одновременное смещение соседних позвонков в сагиттальной плоскости, то такое их смещение может быть названо сагиттальным массажем.

Если в процессе внешнего механического воздействия происходит последовательное или одновременное угловое смещение соседних позвонков вокруг оси позвоночника (вокруг оси Z), то такое их смещение может быть названо ротационным массажом.

Приведенные выше термины могут быть использованы при описании механизированного «пространственного» массажа.

Известно, например, устройство для механизированного массажа позвоночника [4], содержащее основание с приводом, выполненным в виде втулочно-роликовых цепей, расположенных в параллельных плоскостях, массажные элементы, выполненные в виде набора пластин с основаниями в форме полуцилиндров, установленных в раме вплотную друг к другу с возможностью вертикального перемещения, и механизм перемещения пластин.

Такое устройство не обеспечивает в целях массажа последовательную ротацию отдельных позвонков вокруг оси позвоночника.

Известно устройство для лечения заболеваний позвоночника [5], содержащее основание, головной и ножной ложементы, направляющие, расположенные на основании, каретку, механизм вытяжения, закрепленный на основании и соединенный с кареткой, в котором для обеспечения эффективных ротационно-флексионных воздействий на позвоночник и уменьшения физических нагрузок на врача, основание и каретка снабжены двумя стойками, соединенными с ложементами посредством двухосных шарниров, и двумя парами механизмов наклона, кинематически связанных с ложементами и расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через оси шарниров.

Такое устройство также не обеспечивает для целей массажа ротацию отдельных позвонков вокруг оси позвоночника.

Известно устройство для ручного массажа позвоночника [6], содержащее стол с ложементом, механизм для изменения углового положения ложемента относительно плоскости горизонта, платформу, выполненную с возможностью углового вращения (наклона) вокруг осевой линии позвоночника, и элементы крепления.

Перед выполнением процедур лечащий врач укладывает пациента на ложемент, далее его грудь он крепит к ложементу, а ступни ног - к платформе.

После этого он вручную, путем наклона вертикальной пластины платформы вокруг направляющей (влево-вправо) производит повороты (ротацию) позвоночного столба пациента. В результате происходит устранение ущемлений нервных корешков, снимается спазм мышц, улучшается кровообращение и наступает релаксация.

Недостатком такого устройства является использование ручного (немеханизированного) труда врача при ротационном массаже. Второй недостаток заключается в том, что при массаже воздействию подвергаются одновременно практически все позвонки позвоночного столба, т.е. устройство не позволяет проводить ротацию отдельных позвонков. Другими словами, отсутствует возможность вращать отдельный позвонок при неподвижных соседних позвонках, что снижает качество массажа.

Характеристика и критика прототипа.

Наиболее близким изобретением к предлагаемому по наибольшему количеству сходных признаков, технической сущности, схемному решению и достигаемому при использовании медико-техническому результату является устройство для механизированного массажа позвоночника, описанное в [7].

Такое устройство, выбранное в качестве прототипа, содержит массажную тележку, выполненную в виде коромысла, на плечах которого попарно размещены ролики-массажеры, а ось коромысла установлена перпендикулярно направлению перемещения массажной тележки, и узел поджатия, установленный на парах роликов перемещения под массажной тележкой и снабженный:

- четырехзвенным рычажным механизмом, каждая пара звеньев которого одним концом шарнирно соединена с осью коромысла, а другим концом - с соответствующей осью пары роликов перемещения,

- двумя дополнительными звеньями, каждое из которых соединено с соответствующей осью пары роликов перемещения,

- электроприводом, концы штока которого связаны с соответствующими дополнительными звеньями узла поджатия,

- и направляющими, на которых установлены ролики перемещения.

Прототип характеризуется ограниченными возможностями, так как не позволяет проводить ротационный массаж. Перемещаясь вдоль оси позвоночника, массажная тележка может осуществлять только сагиттальный массаж, при котором позвонки перемещаются в сагиттальной плоскости (пациент во время массажа лежит на спине).

Технический результат и его достижение.

Изобретение направлено на достижение такого медико-технического результата как расширение лечебных возможностей устройства путем обеспечения ротационного массажа каждого позвонка.

Достижение такого результата обеспечивается тем, что в известном устройстве для механизированного массажа позвоночника, содержащем массажную тележку, выполненную в виде первого коромысла, на плечах которого размещена первая пара роликов-массажеров, а ось такого коромысла установлена перпендикулярно направлению перемещения массажной тележки, вторая пара роликов-массажеров, и узел поджатия, установленный на парах роликов перемещения под массажной тележкой и снабженный:

- четырехзвенным рычажным механизмом, каждая пара звеньев которого одним концом шарнирно соединена с осью коромысла, а другим концом - с соответствующей осью пары роликов перемещения,

- двумя дополнительными звеньями, каждое из которых также соединено с соответствующей осью пары роликов перемещения,

- электроприводом, концы штока которого связаны с соответствующими дополнительными звеньями узла поджатия,

- и направляющими, на которых установлены ролики перемещения,

которое отличается от известного тем, что содержит второе коромысло, на плечах которого размещена вторая пара роликов-массажеров, при этом оба коромысла выполнены с возможностью регулировки их положения как в направлении перемещения массажной тележки, так и перпендикулярно данному направлению путем выполнения в коромыслах продольных сквозных прорезей (отверстий), через которые пропущена упомянутая ось, снабженная резьбовым участком с установленными на нем гайками крепления.

Кроме того, гайки крепления могут быть выполнены в виде гаек-барашков (барашковых гаек).

Заявителем не обнаружены устройства, в которых медико-технический результат достигнут аналогичной совокупностью существенных признаков. При этом проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и другим научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах изобретения, позволили установить, что не имеются аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам изобретения, а выделение из перечня аналогов прототипа [7] выявило совокупность существенных по отношению к медико-техническому результату отличительных признаков заявленного изобретения.

Другими словами, по имеющимся у заявителя сведениям аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественным всем признакам заявленного устройства, отсутствуют.

Заявителем проведена также проверка соответствия указанной совокупности существенных признаков устройства трем условиям патентоспособности.

Проверка соответствия условию патентоспособности «новизна».

Для оценки новизны заявляемого технического решения проанализирована вышеприведенная совокупность существенных признаков заявляемого устройства, а именно выделены признаки заявляемого устройства, совпадающие с признаками прототипа:

устройство содержит массажную тележку, выполненную в виде первого коромысла, на плечах которого размещена первая пара роликов-массажеров, а ось такого коромысла установлена перпендикулярно направлению перемещения массажной тележки, вторая пара роликов-массажеров, и узел поджатия, установленный на парах роликов перемещения под массажной тележкой и снабженный:

- четырехзвенным рычажным механизмом, каждая пара звеньев которого одним концом шарнирно соединена с осью коромысла, а другим концом - с соответствующей осью пары роликов перемещения,

- двумя дополнительными звеньями, каждое из которых также соединено с соответствующей осью пары роликов перемещения,

- электроприводом, концы штока которого связаны с соответствующими дополнительными звеньями узла поджатия,

- и направляющими, на которых установлены ролики перемещения.

Далее выделены признаки заявляемого устройства, не совпадающие с признаками прототипа:

устройство содержит также второе коромысло, на плечах которого размещена вторая пара роликов-массажеров, при этом оба коромысла выполнены с возможностью регулировки их положения как в направлении перемещения массажной тележки, так и перпендикулярно данному направлению путем выполнения в коромыслах продольных сквозных прорезей (отверстий), через которые пропущена упомянутая ось, снабженная резьбовым участком с установленными на нем гайками крепления;

Кроме того, гайки крепления выполнены в виде гаек-барашек (барашковых гаек).

Наличие указанных признаков обеспечивает соответствие всей совокупности признаков условию патентоспособности «новизна». При этом не обнаружены устройства, в которых технический результат достигнут аналогичной совокупностью существенных признаков.

Проверка соответствия условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Для проверки соответствия требованию изобретательского уровня заявителем проведен дополнительный поиск и анализ решений по патентной и другой научно-технической и медико-технической литературе. При этом не выявлены устройства аналогичного назначения с признаками, сходными с отличительными признаками заявленного объекта, а совокупность его признаков не является очевидной из уровня техники. На основании этого был сделан вывод о том, что предлагаемый объект соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

При этом следует отметить, что между совокупностью существенных признаков настоящего изобретения и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, поскольку указанный технический результат достигается лишь при совместном использовании всех без исключения известных и отличительных признаков.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения указанного медико-технического результата.

Сущность изобретения.

Сущность данного изобретения поясняется чертежами, где приведены:

на фиг.1 - конструктивная схема устройства (вид сверху);

на фиг.2 - конструктивная схема устройства (вид сбоку в сечении A-A);

на фиг.3 - конструктивная схема устройства, вид сверху (упрощенная схема устройства при измененном расстоянии Б между коромыслами);

на фиг.4 - конструктивная схема устройства, вид сверху (упрощенная схема устройства при продольном смещении одного коромысла по отношению к другому коромыслу на расстояние B);

на фиг.5 и 6 - соответственно конструкция коромысла и оси коромысел;

на фиг.7 - изображение позвоночника, на которое спроектирован упрощенный контур описываемого устройства.

Описание конструкции устройства (в статике).

Устройство для механизированного массажа позвоночника содержит (фиг.1) массажную тележку, выполненную в виде первого 1 и второго 2 коромысел, на плечах которых размещены соответственно первая 3 и вторая 4 пары роликов-массажеров, ось 5, установленная в массажной тележке перпендикулярно направлению ее перемещения, и узел поджатия, установленный на парах роликов 6 и 7 перемещения под массажной тележкой и снабженный:

- четырехзвенным рычажным механизмом, каждая пара 8 и 9 звеньев которого одним концом шарнирно соединена с осью 5, а другим концом - с соответствующей осью 10 и 11 пары 6 и 7 роликов перемещения;

- двумя дополнительными звеньями 12 и 13 (фиг.2), каждое из которых также соединено с соответствующей осью 10 и 11 пары 6 и 7 роликов перемещения;

- электроприводом 14, концы штока 15 которого связаны с соответствующими дополнительными звеньями 12 и 13 (фиг.2);

- и направляющими 16, на которых установлены ролики 6 и 7 перемещения (фиг.2).

В устройстве оба коромысла 1 и 2 выполнены с возможностью регулировки их положения как в направлении перемещения массажной тележки, так и перпендикулярно этому направлению путем выполнения в каждом из коромысел 1 и 2 сквозных продольных прорезей (отверстий) 17, через которые пропущена ось 5, снабженная резьбовым участком 18 с установленными на нем гайками 19 крепления и шайбами 20.

Для облегчения и ускорения закручивания-откручивания гайки 19 могут быть выполнены в виде гаек-барашков (барашковых гаек с округлыми лепестками, см. ГОСТ 3032-76).

При необходимости массажная тележка может быть снабжено также электровибратором.

На фиг.7,а показано изображение позвоночного столба (позвоночника), на которое спроектирован упрощенный контур описываемого устройства, а на фиг.7,б - вид «Г-Г» позвонка. Здесь 21 - позвонок, 22-1 и 22-2 - поперечные отростки позвонка и 23 - ось позвоночника, вокруг которого вращается (меняет свое угловое положение) позвонок 21.

L₁ - расстояние между поперечными отростками одного и того же позвонка, обычно для поясничного отдела находится в пределах (40-80) мм.

L₂ - расстояние между отростками соседних позвонков, обычно для поясничного отдела находится в пределах (30-50) мм.

Назначение и функции конструктивных элементов устройства.

Массажная тележка вместе с массажными роликами 3 и 4 предназначена для обеспечения непосредственного механического воздействия на массажируемый участок тела пациента.

Узел поджатия, выполняющий функцию домкрата, обеспечивает прижатие массажной тележки с массажными роликами 3 и 4 к спине пациента.

Ось 5 является основным связующим конструктивным элементом массажной тележки устройства.

Благодаря роликам 6 и 7 достигается возможность продольного возвратно-поступательного перемещения массажной тележки по направляющим 16.

Пара звеньев 8 и 9 обеспечивает преобразование продольного смещения штока 15 электропривода 14 в вертикальное перемещение роликов-массажеров 3 и 4.

Благодаря наличию прорезей (отверстий) 17 в коромыслах 1 и 2 достигается возможность их регулировки как вдоль направления перемещения массажной тележки, так и перпендикулярно ему.

Крепежные гайки 19 обеспечивают фиксацию положения коромысел 1 и 2, а следовательно, роликов-массажеров 3 и 4 в массажной тележке.

Описание устройства (в динамике).

Перед началом процедуры механического массажа пациент ложится спиной вниз на кушетку (не показана), внутри которой размещено описываемое устройство. При этом на фиг.2 пунктирной линией показан контур 24 тела пациента, размещенного на кушетке.

Далее лечащий врач определяет величины L₁ и L₂ позвонка 21 пациента. После этого он откручивает («освобождает») гайки 19 крепления и на основе полученных величин производит регулировку положения коромысел 1 и 2. Регулировка завершается затягиванием гаек 19 крепления.

По сигналу с программного блока (не показан) запускается электропривод 14, в результате которого происходит, например, втягивание штока 15 в корпус электропривода 14, который, в свою очередь, тянет за собой дополнительное звено 12 и ось 10 с двумя роликами 6, которые прокатываются по направляющим 16. При этом звенья 8 и 9 образуют вместе с дополнительными звеньями 12 и 13 «г»-образные рычаги, которые, поворачиваясь вокруг осей 10 и 11, поднимают вверх массажную тележку с роликами-массажерами 3 и 4, и прижимают их к спине пациента.

С включением механизма горизонтального перемещения (не показан) массажная тележка начинает совершать вдоль позвоночника пациента продольные возвратно-поступательные движения. При этом ролики 3 и 4 поочередно нажимают на поперечные отростки 22 позвонков 21, заставляя их попеременно совершать повороты вокруг оси 23. Так, например, на фиг.7,а ролик 3 при движении справа налево наезжает на отросток 22-2, в результате которого позвонок наклоняется по часовой стрелке (вправо). Далее, по мере перемещения массажной тележки, на другой (противоположный) его отросток 22-1 (этого же позвонка 21) наезжает уже ролик 4, заставляя теперь наклоняться данный позвонок в противоположном направлении (против часовой стрелки).

Такой вид ротационного механизированного массажа достигается благодаря возможности регулировки взаимного положения массажных роликов тележки как вдоль направления перемещения массажной тележки, так и в направлении, перпендикулярном данному направлению.

Размеры позвонков, в частности расстояние L₁ между поперечными отростками одного и того же позвонка и расстояние L₂ между отростками соседних позвонков от пациента к пациенту могут меняться (отличаться). Конструкция предлагаемого устройства позволяет адаптировать его к параметрам позвоночника конкретного пациента.

Если массажная тележка будет совершать возвратно-поступательные перемещения на ограниченном расстоянии, не превышающем величины B (фиг.7,а), то она будет массажировать локальный участок позвоночника (например, участок с 1-2 позвонками), что может быть использовано для массажного воздействия только на отдельные (выбранные) позвонки.

Использование гаек-барашек (барашковых гаек с округлыми лепестками) облегчает и ускоряет регулировку взаимного положения коромысел 1 и 2, а, следовательно, и массажных роликов 3 и 4.

Достигаемые результаты.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет проводить ротацию отдельных позвонков пациента. В результате возможна последующая коррекция позвоночника в различных его отделах, т.е. там, где имеется патология - смещение. При этом происходит устранение ущемлений нервных корешков, снимается спазм мышц, улучшается кровообращение, а также наступает релаксация, исчезает болевой синдром, улучшается питание межпозвонковых дисков, связок и мышц.

К этому следует добавить, что в заявляемом устройстве сохранены функциональные возможности прототипа: достаточно свести к нулю величину В, а величину Б установить соответствующей наиболее часто встречающейся на практике ее значению.

Проверка соответствия условию патентоспособности «промышленная применимость».

По мнению заявителя сведения, приведенные в описании, достаточны для осуществления устройства. Такое устройство для механизированного ротационного массажа позвоночника не вызывает затруднений при его реализации. Заявителем изготовлен опытный экземпляр заявляемого устройства.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована (реализована).

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют для заявленного изобретения, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы, о возможности его осуществления с помощью известных методов и средств.

Изобретение может найти применение в лечебно-профилактических и санаторно-курортных медицинских учреждениях широкого профиля для осуществления механизированного массажа. Оно пригодно для эксплуатации в условиях практически любого медучреждения, профилактория, санатория.

Указанное позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.

В заключение следует отметить, что вышеизложенные сведения свидетельствуют также о том, что заявляемое изобретение отвечает всем требуемым критериям (условиям) патентоспособности и обладает при этом значительными преимуществами по сравнению с известными аналогами.

Источники информации

1. Трехмерная декомпрессионная ортопедическая манипуляционная терапевтическая система KINETRAC KNX-7000. Фирма «Ханмед», производство Ю. Корея, (http://mstylespb.ru).

2. Васичкин В.И. Справочник по массажу. Для средних медработников. Л.: Медицина, 1990, с.5.

3. Юмашев Г.С. Остеохондрозы позвоночника. Изд. 2-е. М.: Медицина, 1984, с.17.

4. Патент РФ №2259187 на изобретение «Массажное устройство». МПК A61H 15/00. Приоритет от 29.03.2004.

5. Патент РФ №1041112 на изобретение «Устройство для лечения заболеваний позвоночника». МПК A61F 5/04. Приоритет от 22.02.1982.

6. Патент РФ №2314082 на изобретение «Устройство для вытяжения тела пациента». МПК A61H 1/02. Приоритет от 12.09.2005.

7. Патент РФ №2386428 на изобретение «Аппарат для вибрационно-механического массажа позвоночника». Фиг.2 и 3. МПК A61H 1/02. Приоритет от 23.09.2008 (прототип).

1. Устройство для механизированного массажа позвоночника, содержащее массажную тележку, выполненную в виде первого коромысла, на плечах которого размещена первая пара роликов-массажеров, а ось такого коромысла установлена перпендикулярно направлению перемещения массажной тележки, вторая пара роликов-массажеров, и узел поджатия, установленный на парах роликов перемещения под массажной тележкой и снабженный:
- четырехзвенным рычажным механизмом, каждая пара звеньев которого одним концом шарнирно соединена с осью коромысла, а другим концом - с соответствующей осью пары роликов перемещения,
- двумя дополнительными звеньями, каждое из которых также соединено с соответствующей осью пары роликов перемещения,
- электроприводом, концы штока которого связаны с соответствующими дополнительными звеньями узла поджатия,
- и направляющими, на которых установлены ролики перемещения, отличающееся тем, что содержит второе коромысло, на плечах которого размещена вторая пара роликов-массажеров, при этом оба коромысла выполнены с возможностью регулировки их положения как в направлении перемещения массажной тележки, так и перпендикулярно данному направлению путем выполнения в коромыслах продольных сквозных прорезей, через которые пропущена упомянутая ось, снабженная резьбовым участком с установленными на нем гайками крепления.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гайки крепления выполнены в виде гаек-барашек (барашковых гаек).