Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц



Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц
Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц
Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц
Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц
Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц
Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц
A61H1/00 - Устройства для физиотерапии, например устройства для определения местонахождения или стимулирования рефлекторных точек на поверхности тела; искусственное дыхание; массаж; устройства для купания со специальными терапевтическими или гигиеническими целями (способы или устройства, позволяющие инвалидам приводить в действие приспособления или устройства, не являющиеся частями тела A61F 4/00; электротерапия, магнитотерапия, лучевая терапия, ультразвуковая терапия A61N)

Владельцы патента RU 2651448:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к медицине и предназначено для улучшения кровоснабжения конечностей путем создания градиентной статической и/или динамической компрессии во времени за счет контролируемого сокращения и расслабления синтетических искусственных мышц. Сокращение синтетических искусственных мышц происходит при их нагревании. При остывании синтетические искусственные мышцы принимают исходную форму и размер. Интенсивность и продолжительность сокращения синтетических искусственных мышц регулирует микроконтроллер. Охлаждение искусственных мышц происходит за счет естественной конвекции воздуха. Компрессионная одежда может найти применение для профилактики осложнений хронической венозной недостаточности нижних и верхних конечностей, для поддержания мышечного тонуса лежачих больных, работников, проводящих длительное время в вынужденной неудобной позе, для реабилитации больных, страдающих анорексией, а также для ускорения восстановления и вывода из организма молочной кислоты у людей, ведущих активный образ жизни. 5 ил.

 

Изобретение относится к медицине и предназначено для улучшения кровоснабжения ног и рук путем создания градиентной статической и/или динамической компрессии во времени за счет контролируемого сокращения и расслабления синтетических искусственных мышц.

Известен СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТОГО КОМПРЕССИОННОГО ИЗДЕЛИЯ И ИЗДЕЛИЕ, ПОЛУЧЕННОЕ ТАКИМ СПОСОБОМ (RU 2604 448 С2, опубл. 10.12.2016), имеющее, по меньшей мере, один паголенок, один мысок, одну пятку и один след, включающий в себя этап вязания паголенка и следа, по меньшей мере, одной сеточной нити на двухцилиндровой вязальной машине. Данное изобретение описывает компрессионные изделия, носки или гольфы, чулки, колготки или дополнительные рукава, которые используются для предотвращения или лечения проблем венозного кровообращения, в частности в нижней или верхней конечностях, а также патологий, связанных с ненадлежащей работой лимфатической системы, и уменьшения отеков.

Недостатком такого изобретения является передача на участки конечностей человека исключительно статической компрессии определенного уровня. Соответственно для варьирования уровня компрессии необходимо менять само изделие, не имеющее регулировки давления. Недостатком является также отсутствие динамического режима передачи компрессионной нагрузки на конечность и постепенное ослабление компрессии за счет деградации и релаксации материала нити.

Известно также ГРАДУИРОВАННОЕ КОМПРЕССИОННОЕ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ОТДЕЛЬНЫЕ ОСНОВНОЕ ПОЛОТНО И ЛЕНТЫ (RU 2551011 С2, опубл. 20.05.2015). Данное изобретение относится к области медицины, а именно к устройствам для лечения нарушений кровообращения, например лимфедемы, отеков и заболеваний вен, и способам их подгонки к части тела пациента. Компрессионный предмет одежды содержит основное полотно и множество лент. Полотно выполнено с такими размерами, что его можно обернуть вокруг части конечности пациента. Способ подгонки компрессионного предмета одежды к части тела пациента включает выбор положения на основном полотне, в котором каждую из множества лент надлежит прикрепить в соответствии с частью конечности пациента. Подразумевается оборачивание каждой ленты вокруг части полотна для приложения лечебного сжатия к конечности пациента. Данная группа изобретений обеспечивает создание компрессионного предмета одежды одного размера, который подходит всем и который можно легко и быстро подогнать таким образом, чтобы он соответствовал конечности пациента как по профилю окружности, так и по длине.

Недостатком такого изобретения является отсутствие возможности прикладывать давление к конечности тела человека в динамическом режиме, то есть с изменением уровня компрессии во времени, и недостаточная фиксация по месту с необходимостью периодически повторяющейся подгонки.

Известно также КОМПРЕССИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ПОСЛЕ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ НА ВЕНЕ ИЛИ ПОСЛЕ ВНУТРИВЕННОГО ЛЕЧЕНИЯ (RU 2394540 С1, опубл. 20.07.2010), которое содержит оболочку из эластичного материала и цилиндрическую вставку. Ортопедическое устройство в соответствии с данным изобретением состоит из чулка, который охватывает всю ногу, и вставки, расположенной в верхней части этой оболочки на уровне бедра для заполнения венного канала. Эта вставка действует наподобие «концентратора» давления между чулком (оболочкой) и ногой. Изобретение обеспечивает заполнение анатомического пространства, высвобожденного в результате хирургического вмешательства, в частности венного канала, или сжатия большой подкожной вены нижней конечности после внутривенного лечения.

Недостатком такого изобретения является передача на участки конечностей человека исключительно статической компрессии определенного уровня. Соответственно для варьирования уровня компрессии необходимо менять само изделие, не имеющее регулировки давления. Недостатком также является отсутствие возможности прикладывать давление к конечности тела пациента в динамическом режиме, то есть с изменением уровня компрессии во времени в зависимости от внешних условий или внутривенного давления пациента.

Прототипом является КОМПРЕССИОННАЯ ОДЕЖДА (RU 2530362 С2, опубл. 10.10.2014), предназначенная для ношения на коже и состоящая из поддающегося растяжению материала. Компрессия создается за счет перемычек почти треугольной формы, которые обращены к коже.

Недостатком компрессионной одежды является ее статическая компрессия, при которой создаваемое давление на мышцы и кровеносные сосуды является постоянным во времени. Динамическая компрессия должна способствовать более интенсивному кровообращению. К тому же создаваемая компрессия должна иметь различную силу в зависимости от терапевтического или профилактического применения. Поэтому традиционная компрессионная одежда подбирается по размеру и назначению, в отличие от предлагаемого изобретения, где за счет присутствия синтетических искусственных мышц компрессия может быть как динамической, так и статической во времени, с различной силой воздействия, которая регулируется микропроцессором.

Технический результат заключается в формировании компрессионной одежды на основе эластичной текстильной ткани и вплетенных в тангенциальном направлении синтетических искусственных мышц, способных к контролируемым сокращениям при нагревании. За счет синтетических искусственных мышц становится возможным создание градиентной компрессии, с пространственным разрешением компрессии, определяемой толщиной синтетических искусственных мышц, сила и направление которой может изменяться во времени в широких пределах в зависимости от преследуемых терапевтических и/или профилактических целей воздействия на организм.

Технический результат достигается за счет изготовления компрессионной одежды, выполненной на основе эластичной текстильной ткани, с манжетами для обеспечения плотной фиксации на теле, вплетенными в тангенциальном направлении с определенным шагом синтетическими искусственными мышцами, способными к контролируемым сокращениям. Синтетические искусственные мышцы обеспечивают градиентную статическую и/или динамическую компрессию во времени с различной интенсивностью. Синтетические искусственные мышцы подключаются к гибкому электроду, проходящему вдоль компрессионной одежды и соединенному через контактные провода с микроконтроллером, через который осуществляется управление синтетическими искусственными мышцами путем подачи электрического сигнала от источника питания. При этом синтетические искусственные мышцы могут быть изготовлены из волокон сверхвысокомолекулярного полиэтилена и/или нейлона. Компрессионная одежда, выполненная с использованием синтетических искусственных мышц, может найти применение для профилактики осложнений хронической венозной недостаточности нижних и верхних конечностей, для поддержания мышечного тонуса лежачих больных, работников, проводящих длительное время в вынужденной неудобной позе, для реабилитации больных, страдающих анорексией, а также для ускорения восстановления и вывода из организма молочной кислоты у людей, ведущих активный образ жизни.

Изобретение поясняется чертежами. На Фиг. 1 представлено схематическое изображение компрессионной одежды - чулка голени, выполненного из эластичной текстильной ткани с вплетенными в тангенциальном направлении синтетическими искусственными мышцами. Фиг. 1 поясняется контактными проводами 1, через которые осуществляется передача сигнала от микроконтроллера, манжетой 2 для плотной фиксации чулка на голени, основой компрессионной одежды 3, выполненной из эластичной текстильной ткани, гибким электродом 4, к которому подключаются синтетические искусственные мышцы, и синтетическими искусственными мышцами 5, распложенными в тангенциальном направлении с определенным шагом относительно друг друга.

На Фиг. 2 представлены фотографии единичных синтетических искусственных мышц, демонстрирующие их расслабление при температуре -25°С и сокращение при температуре -55°С.

Зависимость напряжения, развиваемого единичной синтетической искусственной мышцей, от температуры ее нагрева приведена на Фиг. 3.

Компрессионная одежда выполнена в виде чулка для голени (Фиг. 4), где представлены микроконтроллер с аккумуляторной батареей 6, манжеты 7 для плотной фиксации чулка на голени, основа чулка 8, выполненная из эластичной текстильной ткани, гибкий электрод 9, к которому подключаются синтетические искусственные мышцы, синтетические искусственные мышцы 10, распложенные в тангенциальном направлении с определенным шагом относительно друг друга и изготовленные из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и многостенных углеродных нанотрубок, контактные провода 11, через которые осуществляется передача сигнала от микроконтроллера.

Компрессионная одежда выполнена в виде рукава для плеча руки (Фиг. 5) и состоит из микроконтроллера 12 с аккумуляторной батареей, манжет 13 для плотной фиксации рукава на плече, основы рукава 14, выполненной из эластичной текстильной ткани, гибкого электрода 15, к которому подключаются синтетические искусственные мышцы, синтетических искусственных мышц 16, распложенных в тангенциальном направлении с определенным шагом относительно друг друга и изготовленных из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и многостенных углеродных нанотрубок, контактных проводов 17, через которые осуществляется передача сигнала от микроконтроллера.

Синтетические искусственные мышцы могут быть изготовлены из высокоориентированных волокон: сверхвысокомолекулярного полиэтилена, и/или нейлона, и/или других высокомолекулярных соединений, путем закручивания в спираль (пружину) особым образом. Синтетические искусственные мышцы содержат равномерно распределенные токопроводящие частицы в количестве, достаточном для достижения перколяционного эффекта и выработки тепла при прохождении через них электрического тока для локального разогрева, приводящего к сокращению синтетических искусственных мышц. При этом токопроводящие частицы содержатся только внутри объема синтетических искусственных мышц и не выходят на поверхность. Подаваемое напряжение на единичную синтетическую искусственную мышцу рассчитывается исходя из нескольких условий: диаметра мышцы, типа и концентрации токопроводящего наполнителя и силы компрессии.

Принцип работы компрессионной одежды, на примере чулка голени Фиг. 1, заключается в следующем: манжета чулка 2 обеспечивает плотную фиксацию компрессионной одежды на участке тела, через контактные провода 1 осуществляется подача электрического напряжения от микроконтроллера на гибкий электрод 4, который обеспечивает распределение электрического напряжения на синтетические искусственные мышцы 5. При подаче электрического напряжения на синтетические искусственные мышцы происходит их локальный разогрев за счет присутствия в их объеме токопроводящих частиц. При нагревании синтетических искусственных мышц происходит их сокращение (сжатие) (Фиг. 2), что создает компрессию на выбранном участке тела. Синтетические искусственные мышцы не имеют прямого контакта с кожей, так как изолируются эластичной текстильной тканью 3. В зависимости от температуры разогрева синтетических искусственных мышц регулируется сила их сжатия (компрессии) согласно Фиг. 3. Температурой синтетических искусственных мышц и, соответственно, силой компрессии управляет микроконтроллер. Расслабление синтетических искусственных мышц (снятие компрессии) осуществляется за счет их охлаждения путем естественной конвекции воздуха через поры эластичной текстильной ткани, являющейся основанием компрессионной одежды.

В качестве примера можно привести компрессионную одежду, выполненную в виде чулка для голени (Фиг. 4) и компрессионную одежду, выполненную в виде рукава для плеча руки (Фиг. 5). В качестве основы компрессионной одежды используется эластичная текстильная ткань. Синтетические искусственные мышцы изготовлены из ориентированных волокон СВМПЭ, содержащих токопроводящие наночастицы - многостенные углеродные нанотрубки.

Компрессионная одежда обладает следующими техническими характеристиками:

- возможность создания градиентной компрессии, с пространственным разрешением компрессии, определяемой толщиной синтетических искусственных мышц;

- возможность поддержания статической и/или динамической компрессии во времени;

- температура эластичной текстильной ткани компрессионной одежды, имеющей непосредственный контакт с кожей, за счет ее вторичного нагрева от синтетических искусственных мышц не более 40°С, при температуре окружающей среды не более 25°С.

Компрессионная одежда, выполненная на основе эластичной текстильной ткани, с манжетами для обеспечения плотной фиксации на теле, вплетенными в тангенциальном направлении с определенным шагом синтетическими искусственными мышцами, способными к контролируемым сокращениям для обеспечения градиентной статической и/или динамической компрессий во времени с различной интенсивностью и подключаемые к гибкому электроду, проходящему вдоль компрессионной одежды и соединенному через контактные провода с микроконтроллером, через который осуществляется управление синтетическими искусственными мышцами путем подачи электрического сигнала от источника питания, при этом синтетические искусственные мышцы могут быть изготовлены из волокон сверхвысокомолекулярного полиэтилена и/или нейлона.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, немедикаментозному оздоровлению, может эффективно использоваться при проведении лечебно-оздоровительных, профилактических и омолаживающих мероприятий.

Изобретение относится к медицине, немедикаментозному оздоровлению человека, может эффективно использоваться при проведении лечебно-оздоровительных, профилактических и омолаживающих мероприятий.

Группа изобретений относится к медицине, способам и устройствам оздоровления позвоночника и суставов, имеющих многоплоскостную деформацию как без наличия контрактур, тугоподвижности, так и с наличием контрактур, тугоподвижности (варианты).

Изобретение относится к медицине, а именно к косметологии, и может быть использовано при профилактике и коррекции инволюционных изменений кожи лица. Для этого осуществляют воздействие посредством массажных приемов на область складки и/или морщины.

Изобретение относится к мануальной медицине, вертебрологии, касается функциональной коррекции позвоночника. Проводят массаж с помощью глубокого проникающего разминания, воздействуя на рефлекторные центры нервной системы позвоночного столба, плавно касаясь кожи, глубоко и плавно воздействуя на фасции, связки, сухожилия и мышцы, а также путем поглаживания и акупрессуры.

Изобретение относится к оздоровительной медицине, мануальной терапии, методам массажа и может быть использовано для корректировки фигуры, снижения веса тела и нормализации общего состояния организма.
Изобретение относится к спортивной медицине. Способ оздоровления и развития физических способностей велосипедистов включает укрепление связок опорно-двигательного аппарата, устранение функциональных блоков шейного, поясничного отделов позвоночника, проведение фасциального массажа (ФМ) в последовательности, охарактеризованной в формуле изобретения.

Способ относится к медицине, физиотерапии, методам узелкового массажа. В процессе массажа для восстановления двигательных функций конечностей проводят захват кожи и подкожно-жировой клетчатки (ПЖК) пациента в зоне миофасциального узла указательными большими и средними пальцами обеих рук с внедрением в глубокие слои ткани.

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для ухода за кожей лица. Устройство для ухода за кожей содержит корпус, вал, расположенный в корпусе, имеющий продольную ось "A" и конец для приема части для ухода за кожей, и приводное средство, выполненное с возможностью приводить вал во вращение вокруг его продольной оси и производить колебания вала в направлении вдоль продольной оси.
Изобретение относится к медицине, неврологии, мануальной терапии, методам ручного массажа. При остеохондрозе поясничного отдела позвоночника проводят вытяжение поясничного отдела путем воздействия на крестцовый отдел позвоночника основанием ладони под углом 15-20 град к оси позвоночника, осуществляя давление по направлению к нижним конечностям.

Группа изобретений включает вибрационную систему для корпоральной стимуляции и способ создания локализованной вибрации в теле пользователя для корпоральной стимуляции кожных механорецепторов, относится к области медицинской техники и предназначена для стимуляции механорецепторов.

Группа изобретений включает устройство для массажа мышц и способ массажа, относится к области медицины, в частности к способам комплексного безоперационного лечения позвоночника, и может быть использовано в вертебрологической практике для лечения заболеваний шейного и поясничного отделов позвоночника.

Изобретение относится к медицинской технике. Ручное электрическое устройство для ухода за кожей содержит основание для использования в качестве ручки с возможностью его захвата рукой, первый внешний электрод, который расположен на внешней стороне основания, так что он находится в соприкосновении с рукой при удерживании устройства в руке пользователя, установленный на основании с возможностью снятия колпачок (9), содержащий второй внешний электрод (20), который может быть помещен на участок кожи, подвергаемой уходу, источник электроэнергии, полюса которого электрически соединены с первым и вторым внешними электродами во время работы устройства, и приводимый в действие электричеством вибратор (15).

Изобретение относится к области медицинской техники, в частности к массажному устройству на основе магнитной жидкости, и предназначено для физиотерапии, лечения и предотвращения пролежней у лежачих больных.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ручным электрическим средствам для ухода за кожей. Устройство содержит первый внешний электрод, находящийся во время использования устройства в руке пользователя, второй внешний электрод, размещаемый на подлежащем обработке участке кожи, перезаряжаемые электрические батареи, полюса которых электрически соединены с электродами во время работы устройства, зарядную цепь и отсек для размещения электрических батарей, закрытый съемной крышкой, внутренняя сторона которой обращена к электрическим батареям, находящимся в отсеке, и на внешней стороне которой установлено соединительное гнездо по меньшей мере с двумя полюсами.

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для ухода за кожей лица. Устройство для ухода за кожей содержит корпус, вал, расположенный в корпусе, имеющий продольную ось "A" и конец для приема части для ухода за кожей, и приводное средство, выполненное с возможностью приводить вал во вращение вокруг его продольной оси и производить колебания вала в направлении вдоль продольной оси.

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано для массажа головы человека. Массажер для головы содержит корпус, источник питания, по меньшей мере одно приводное колесо и по меньшей мере один узел массажных головок с мягкими массажными головками и по меньшей мере один толкающий элемент.
Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии, физиотерапии и предназначено для лечения сколиоза 1 и 2 степени у детей. На фоне соблюдения ортопедического режима с разгрузкой позвоночника, проведения лечебной физкультуры, массажа осуществляют воздействие низкочастотным электростатическим полем на спину в области пораженного отдела позвоночника.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для ухода за кожей содержит основной корпус, блок вибрации, участок ультразвуковой генерации, чтобы генерировать вибрацию.

Изобретение относится к медицине, а именно к отоларингологии, фониатрии и физиотерапии. Способ включает проведение электростимуляции и упражнений, направленных на восстановление работы нервно-мышечного аппарата гортани.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезно-ортопедическим изделиям, и предназначено для ортезирования детей и подростков при различных патологиях дистальных отделов нижних конечностей с преимущественным повышением мышечного тонуса.

Изобретение относится к медицине и предназначено для улучшения кровоснабжения конечностей путем создания градиентной статической иили динамической компрессии во времени за счет контролируемого сокращения и расслабления синтетических искусственных мышц. Сокращение синтетических искусственных мышц происходит при их нагревании. При остывании синтетические искусственные мышцы принимают исходную форму и размер. Интенсивность и продолжительность сокращения синтетических искусственных мышц регулирует микроконтроллер. Охлаждение искусственных мышц происходит за счет естественной конвекции воздуха. Компрессионная одежда может найти применение для профилактики осложнений хронической венозной недостаточности нижних и верхних конечностей, для поддержания мышечного тонуса лежачих больных, работников, проводящих длительное время в вынужденной неудобной позе, для реабилитации больных, страдающих анорексией, а также для ускорения восстановления и вывода из организма молочной кислоты у людей, ведущих активный образ жизни. 5 ил.

Наверх