тренировочное устройство для восстановления двигательной активности ног

Формула изобретения

Тренировочное устройство для восстановления двигательной активности ног, содержащее беговую дорожку, установленную между двумя горизонтальными опорами, две вертикальные штанги с горизонтальными поручнями для рук пациента, раму с двумя блоками и пропущенным через них фалом, к одному концу которого подвешен противовес, а к другому - нагрудные ремни для пациента, отличающееся тем, что оно имеет подвижные коленоупоры, включающие вертикальную площадку с внешней и внутренней частями, при этом внешняя часть вертикальной площадки служит для крепления колена пациента и соединена через подвижное соединение с внутренней частью вертикальной площадки, которая через подвижный шток и неподвижную направляющую втулку крепится к вертикальной штанге, причем с подвижным штоком соединен один конец длинного рычага кривошипно-шатунной передачи, а другой его конец через подвижное соединение и короткий рычаг кривошипно-шатунной передачи соединен со свободно вращающимся валом, укрепленным на держателях между вертикальными штангами, при этом в центре вала укреплен маховик, а на направляющей втулке - ограничитель, каждый голеностоп пациента крепится к держателю стопы, который с одной стороны с помощью планки крепится к длинному рычагу кривошипно-шатунного механизма, а с другой стороны через подвижное соединение крепится к держателю голени, укрепленному в средней части на оси на подвижном штоке, при этом горизонтальные опоры связаны между собой площадкой, две вертикальные штанги с горизонтальными поручнями укреплены в центре площадки, а рама с блоками горизонтально укреплена в верхней части штанг.

Описание изобретения к патенту

Тренировочное устройство относится к тренажерам восстановления двигательной активности ног пациентов с травмой спинного мозга, детским церебральным параличом и другими аналогичными заболеваниями.

Аналогичные устройства применяются при восстановлении ходьбы детей с ослабленным опорно-двигательным аппаратом (www.medcomplekt.ru/mebell 71.htm).

Данное устройство позволяет поддерживать в вертикальном положении ребенка во время ходьбы, но оно не может быть использовано при имитации ходьбы человека с полной неподвижностью ног.

Известен тренажер, созданный Дикулем В.И. (http://paraplegia.narod.ru/statji/dikul.htm). Он представляет собой две горизонтальные опоры, соединенные между собой горизонтальной площадкой. В центре площадки на болтах крепятся две вертикальные штанги, к которым сверху крепится полурамка. На эту конструкцию крепятся горизонтальные поручни, неподвижные коленоупоры, блоки и другие вспомогательные приспособления, которые позволяют пациентам принимать вертикальное положение и выполнять различные упражнения на отдельные группы мышц. Однако данный тренажер не позволяет имитировать движение ног при ходьбе, что препятствует восстановлению двигательной активности ног.

Для улучшения восстановления двигательной активности ног тренажер должен обладать двумя существенными признаками (Герасименко Ю.П. Генераторы шагательных движений человека: спинальные механизмы их активизации. Авиакосмическая и экологическая медицина, 2002, т. 36, N3, с.14-24), а именно:

- должен позволять длительное время пассивно передвигать ноги пациента по движущейся беговой дорожке;

- должен обеспечивать давление на площадь опоры ног пациента во время пассивного передвижения ног в пределах 40% от общей массы пациента.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является тренировочное устройство для восстановления двигательной активности ног, содержащее беговую дорожку, установленную между двумя горизонтальными опорами, две вертикальные штанги с горизонтальными поручнями для рук пациента, раму с двумя блоками и пропущенным через них фалом, к одному концу которого подвешен противовес, а к другому - нагрудные ремни для пациента (см. патент РФ №2131283, кл. А 63 В 22/02, 1999).

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности использования за счет обеспечения возможности пассивного длительного передвижения ног пациента по движущейся беговой дорожке при сниженном давлении на площадь опоры ног.

Указанный технический результат достигается тем, что известное тренировочное устройство для восстановления двигательной активности ног, содержащее беговую дорожку, установленную между двумя горизонтальными опорами, две вертикальные штанги с горизонтальными поручнями для рук пациента, раму с двумя блоками и пропущенным через них фалом, к одному концу которого подвешен противовес, а к другому - нагрудные ремни для пациента, согласно изобретению имеет подвижные коленоупоры, включающие вертикальную площадку с внешней и внутренней частями, при этом внешняя часть вертикальной площадки служит для крепления колена пациента и соединена через подвижное соединение с внутренней частью вертикальной площадки, которая через подвижный шток и неподвижную направляющую втулку крепится к вертикальной штанге, причем с подвижным штоком соединен один конец длинного рычага кривошипно-шатунной передачи, а другой его конец через подвижное соединение и короткий рычаг кривошипно-шатунной передачи соединен со свободно вращающимся валом, укрепленным на держателях между вертикальными штангами, при этом в центре вала укреплен маховик, а на направляющей втулке - ограничитель, каждый голеностоп пациента крепится к держателю стопы, который с одной стороны с помощью планки крепится к длинному рычагу кривошипно-шатунного механизма, а с другой стороны через подвижное соединение крепится к держателю голени, укрепленному в средней части на оси на подвижном штоке, при этом горизонтальные опоры связаны между собой площадкой, две вертикальные штанги с горизонтальными поручнями укреплены в центре площадки, а рама с блоками горизонтально укреплена в верхней части штанг.

Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан общий вид тренировочного устройства;

на фиг.2 представлено подвижное соединение внешней и внутренней частей вертикальной площадки;

на фиг.3 - схема держателей голени и стопы.

Тренировочное устройство представляет собой две горизонтальные опоры 1, которые в центре крепятся к площадке 2. В центре площадки на расстоянии 25-27 см (расстояние между коленями человека) крепятся две вертикальные штанги 3. К штангам крепятся горизонтальные поручни 4. К верхней части штанг крепится горизонтальная рама 5, по краям которой установлены два блока 6. Через блоки пропущен фал 7. К одному концу фала подвешивается противовес 8, по весу близкий к 60% веса пациента. К другому концу фала с помощью нагрудных ремней 9 подвешивается пациент 10, который руками держится за поручни 4, а стопами соприкасается с беговой дорожкой 11, установленной между горизонтальных опор 1.

В свою очередь для обеспечения пассивного длительного передвижения ног по беговой дорожке каждое колено пациента крепится с помощью эластичных ремней 12 к подвижным коленоупорам, которые состоят из внешней 13 и внутренней 14 частей вертикальной площадки коленоупора, подвижного штока 15 и направляющей втулки 16. Причем колено пациента крепится к внешней части 13 вертикальной площадки. Для обеспечения вертикальной подвижности колена во время имитации ходьбы внешняя часть 13 соединена с внутренней частью 14 вертикальной площадки через подвижное соединение, показанное на фиг.2. Внутренняя часть площадки 14 соединена со штоком 15, который свободно передвигается внутри направляющей втулки 16, соединенной неподвижно с вертикальной штангой 3.

Равномерное синхронное движение колен пациента обеспечивается за счет кривошипно-шатунной передачи, состоящей из длинного рычага 17, короткого рычага 18, свободно вращающегося вала 19, маховика 20 и держателя 21. Один конец рычага 17 соединен со штоком 15 в месте крепления площадки 14. Второй конец рычага 17 через подвижное соединение и короткий рычаг 18 соединен с валом 19, в центре которого укреплен маховик 20. Кривошипно-шатунная передача крепится на вертикальных штангах 3 с помощью держателей 21.

Принудительное движение голеностоп пациента обеспечивается за счет держателя голеностоп, который состоит из держателя стопы 22, держателя голени 23, ограничителя 24 и планки 25. С помощью эластичных ремней 26 стопа крепится к горизонтальной части держателя стопы 22, а голень с помощью эластичных ремней 27 - к вертикальной части держателя стопы 22. В свою очередь держатель стопы 22 через подвижное соединение связан с держателем голени 23, который укреплен в своей средней части на оси на подвижном штоке 15. Данное соединение обеспечивает вертикальную подвижность голеностоп пациента. Схема держателей голени и стопы показана на фиг.3.

Для облегчения вертикальной подвижности ноги при ее свободном перемещении вперед держатель стопы принудительно приподнимается вверх с помощью планки 25, один конец которой соединен с горизонтальной частью держателя стопы 22, а второй - с длинным рычагом 17. При втягивании штока 15 короткий рычаг 18 перемещается вверх, точка крепления планки к рычагу 17 также приподнимается вверх, планка 25 перемещается вверх и за счет этого приподнимается держатель стопы 22 и соответственно нога. При вытягивании штока 15 короткий рычаг 18 перемещается вниз, точка крепления планки к рычагу 17 также опускается вниз, планка 25 перемещается вниз и за счет этого опускается держатель стопы 22 и стопа прижимается к беговой дорожке.

Общий цикл движения ноги заключается в следующем. В момент, когда стопа прижата к движущейся беговой дорожке, она вместе с ней перемещается также назад. Это движение передается штоку 15, и он выдвигается. Коленоупор вместе с коленом также перемещается назад. В задней конечной точке перемещения ноги голеностоп приподнимается за счет подпружиненного соединения коленоупора и планки 25. В этот момент вторая нога опускается на беговую дорожку. Движение от нее через кривошипно-шатунную передачу передается на шток первой ноги. Он втягивается, и нога свободно перемещается вперед. Незадолго до передней конечной точки шага верхняя часть держателя голени 23 упирается в ограничитель 24. При этом нижняя часть держателя 23 перемещается вперед, и соответственно голеностоп принудительно перемещается вперед, нога выпрямляется. Держатель стопы 22 за счет планки 25 опускается вниз, и стопа опять прижимается к беговой дорожке. Аналогичное движение осуществляет вторая нога.

Изобретение может быть реализовано путем изготовления на специализированном предприятии.