УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ ПОЗВОНОЧНИКА Российский патент 2000 года по МПК A61F5/42 A61H1/02 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к физиотерапевтическим устройствам для вертикального вытяжения позвоночника, применяемым при лечении пояснично-крестцового радикулита, неврита седалищнего нерва, при лечении позвоночного остеохондроза, для коррекции компрессии тел позвонков и при других патологических состояниях, при которых показано вытяжение позвоночника, а также для уменьшения продольных нагрузок на позвоночник при поднимании тяжестей человеком.

Известно устройство (1) для разгрузки позвоночника, содержащее плечевую и тазовую опоры, в которых закреплены телескопически раздвигаемые подпружиненные штанги с элементами фиксации, отличающееся тем, что для расширения объема активных движений, опоры выполнены в виде жестких незамкнутых колец с мягким покрытием.

Недостатком этого устройства является то, что человек с укрепленным на его теле таким приспособлением ограничен в выполнении необходимых бытовых движений и поддержание позы при ходьбе.

Известно устройство (2), содержащее элементы крепления на теле человека в виде двух хомутов и расположенный между ними нагружающий механизм, выполненный в виде витой пружины с направляющим элементом и регулировочной гайкой, отличающееся тем, что, с целью растяжения позвоночника в нижнегрудном и поясничном отделах с одновременным устранением или предупреждением деформации позвоночного столба, на одном из хомутов по окружности расположены кронштейны с отверстиями, на другом - упоры с вырезами, нагружающий механизм снабжен пластинчатой пружиной, расположенной последовательно с витой пружиной, а направляющий элемент выполнен в виде двух стержней с резьбой, установленных в отверстиях кронштейнов, причем один стержень имеет уступ и размещен внутри витой пружины, другой шарнирно соединен с концом плоской пружины, противоположный конец плоской пружины зафиксирован в вырезе упора, а на самой плоской пружине подвижно закреплен подпорный валик, причем нагружающий механизм снабжен шкалой дозированных усилий.

Однако это устройство, предназначенное для использования в стационарных условиях, не обеспечивает возможности выполнения бытовых движений. Устройство достаточно сложное, так что человек самостоятельно этим устройством пользоваться не может.

Известно устройство (3) для разгрузки позвоночника, содержащее оснащенные элементами фиксации грудную и тазовую опоры и связанный с ними разгрузочный механизм, включающий телескопические стойки, подвижно соединенные с тазовой опорой, и пружины, отличающееся тем, что, с целью облегчения выполнения активных наклонов туловища вперед, в него введены дополнительные стойки и опоры качения, размещенные соответственно на тазовой и грудной опорах, штанга, оснащенная двумя кронштейнами и шарнирно установленная на дополнительных стойках, а также пяточные опоры, шарнирно связанные с телескопическими стойками, которые пружинами соединены с кронштейнами штанги, контактирующей с опорой качения.

Это устройство также излишне сложно и потому неудобно и, кроме активных наклонов туловища вперед, не позволяет выполнять другие бытовые движения.

Известно устройство для разгрузки позвоночника, отличающееся тем, что, с целью облегчения общей подвижности туловища, распорный узел, выполнен в виде двух конусных стаканов, жестко связанных с поясным корсетом, внутри которых расположены складывающиеся пневматические эластичные камеры, торцовые стенки которых имеют заглушки, шарнирно связанные с соединительными стержнями (4). Это устройство является прототипом нашего изобретения.

Недостатком этого устройства является то, что усилие вытяжения позвоночника создается пневматическим способом, что делает зависимость силы вытяжения от расстояния между подмышечными элементами и поясным корсетом нелинейным. Действительно, эта сила (F) пропорциональна давлению (P) внутри пневматической камеры
F = k • P
где
F - сила растяжения позвоночника (сила, возникающая в результате давления газа внутри замкнутого пространства пневматической камеры);
K - коэффициент пропорциональности;
P - давление внутри пневматической камеры.

Однако, как известно из физики, давление P по закону Бойля-Мариотта обратно пропорционально объему (V) пневматической камеры
P = T/V
где
P - давление внутри замкнутого пространства (внутри пневматической камеры);
T - температура внутри замкнутого пространства;
V - объем замкнутого пространства.

Из-за этого зависимость силы растяжения от расстояния между подмышечными элементами и поясным корсетом (X) представляет, в первом приближении, гиперболическую функцию
F = kT/V ~ kT/X
где
F - сила растяжения позвоночника (сила, возникающая в результате давления газа внутри замкнутого пространства пневматической камеры);
k - коэффициент пропорциональности;
P - давление внутри пневматической камеры;
T - температура внутри замкнутого пространства;
V - объем замкнутого пространства;
X - расстояние между подмышечными элементами и поясным корсетом.

Поэтому, при небольших изменениях расстояния между подмышечной и тазовой опорами, сила за счет деформации пневматических камер будет то резко падать до нуля (при увеличении расстояния - x), то быстро возрастать до очень высоких значений (при уменьшении этого расстояния). Это означает, что так сконструированная опора для человека становится эквивалентна жесткой подставке.

Целью предлагаемого нами изобретения является пропорциональное дозированное разгружение позвоночника при сохранении возможности выполнения позных функций и бытовых движений и возможности без посторонней помощи надевать на себя самостоятельно прибор, а также регулировать положение прибора и силу растяжения позвоночника. Это важно для того, чтобы человек с укрепленным на его теле устройством сохранял бы способность к самообслуживанию, перемещению по комнате, на улице и в транспорте, свободному выбору позы: стоянию или сидению, причем регулировочные приспособления устройства выполнены так, что позволяют человеку без посторонней помощи надевать на себя и настраивать прибор оптимально под размеры своего тела и выбирать удобную для себя величину силы растяжения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для разгрузки позвоночника дополнительно содержит распорные узлы, которые выполнены в виде раздвигаемых под действием витых пружин телескопических штанг и расположены на левой и правой сторонах тела человека так, что верхним концом они упираются в подмышечные опоры и грудные пояса, а нижним концом через раздвижные стойки шарнирно соединены с тазовыми опорами с возможностью совмещения их осей вращения с осью вращения тазобедренных суставов так, что больной может сам осуществить это совмещение, а подпружиненные телескопические штанги снабжены регулировочными приспособлениями, регулирующими степень сжатия витых пружин.

Длина витых пружин при изготовлении прибора подбирается такой, чтобы развиваемые ими усилия были бы эффективными во всем диапазоне изменения расстояния между подмышечными элементами и поясным корсетом. Это возможно потому, что витые пружины в большом диапазоне их деформации с достаточной точностью подчиняются линейному закону Гука
F = k • x
где
F - сила растяжения позвоночника (сила, вызванная деформацией пружины вследствие изменения ее длины на величину "x");
k - коэффициент пропорциональности;
x - изменение длины пружины вследствие изменения расстояния между подмышечными элементами и поясным корсетом.

Во всей доступной заявителю научной и практической литературе устройства аналогичного назначения и с аналогичной совокупностью признаков не известны. Поэтому заявляемое устройство отвечает критерию "новизна", а т.к. все указанные в формуле изобретения признаки необходимы и достаточны для достижения поставленной цели, заявляемое устройство отвечает также критерию изобретения "существенная новизна".

Изобретение поясняется чертежом, где изображено устройство для разгрузки позвоночника, общий вид и размещение его на человеке.

Устройство содержит распорный узел 1, выполненный в виде раздвигаемых под действием витых пружин телескопических штанг, внутренняя сила которых регулируется приспособлением, выполненным в виде винта 2, и расположенных на левой и правой сторонах тела человека (на чертеже показана одна такая штанга, а вторая, скрытая телом человека, размещена вдоль его левой стороны) так, что верхним концом они упираются в подмышечные опоры 3 и грудные пояса 4, а нижним концом эти штанги упираются в тазовые опоры, состоящие из ремня 5 и раздвижных стоек 6, имеющих шарнирное соединение 7 с тазовыми опорами с возможностью перемещения их осей вращения относительно тела человека при помощи первого 8 и второго 9 фиксаторов для выбора и закрепления стойки 6 так, чтобы ось вращения этих шарниров совпадала с осью вращения 10 тазобедренных суставов.

Устройство для разгрузки позвоночника работает следующим образом. Больной укрепляет на себе ремень 5, на котором находятся стойки 6 соединенные через шарнир 7 с телескопическими тягами 1. Ремень больной укрепляет на себе так, чтобы создать надежные опоры на бедра. Затем поворачивают штанги и размещает подмышечные опоры подмышками. После этого подмышечные опоры фиксирует эластичными плечевыми креплениями 4. При желании грудными поясами можно и не пользоваться, но при поднимании рук вверх условия фиксации устройства на теле человека ухудшаются. Далее необходимо перемостить стойку 6 вдоль ремня 5 и раздвинуть или сдвинуть стойку так, чтобы оси вращения шарнирных соединений совпали с осью вращения тазобедренного сустава. Практически это проверяется так: приседание на стул и возвращение в вертикальную позу не должно создавать механического сопротивления движению со стороны устройства. После этого положение стойки фиксируется двумя фиксаторами 8 и 9. Последний этап регулировки заключается в регулировании силы растяжения при помощи регулировочного винта 2. Эту силу больной подбирает по своим ощущениям: слишком большая сила может вызвать ухудшение кровообращения в руках, приводящее к болям в мышцах и парастезиям; слишком маленькая сила не даст необходимого эффекта растяжения позвоночника. Поверх устройства больной может, при желании, надеть рубаху, свитер, пиджак, куртку, пальто и т.п.

Теперь больной может ходить по квартире, на улице и в транспорте, может садиться и вставать и поднимать определенные тяжести, подъем которых без этого устройства мог бы привести к рецидиву заболевания. Поэтому для облегчения поднятия тяжестей и предотвращения возникновения болей в спине больной, склонный к развитию болевого синдрома вследствие дегениративно-дистрофических процессов в позвоночнике, может профилактически надевать на себя это устройство.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР N 1183097 кл. A 61 F 5/04 1979.

2. Авторское свидетельство СССР N 753433 кл. A 61 F 5/04 1980.

3. Авторское свидетельство СССР N 1528483 кл. A 61 F 5/04 1987.

4. Авторское свидетельство СССР N 585843 кл. A 61 F 5/02 1976.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к физиотерапевтическим устройствам для вертикального вытяжения позвоночника. Устройство содержит телескопические раздвигаемые подпружиненные штанги, витые пружины, поясной корсет, плечевые и подмышечные опоры, тазовые опоры и регулировочные гайки. Для этого распорные узлы выполнены в виде раздвигаемых под действием витых пружин штанг, расположенных на левой и правой сторонах тела человека так, что верхним концом они упираются в плечевые и/или подмышечные опоры, а нижним концом через раздвижные стойки шарнирно соединены с тазовыми опорами так, что ось вращения этих шарниров можно совместить с осью вращения тазобедренных суставов. Для регулирования силы растяжения позвоночника подпружиненные штанги снабжены регулировочными приспособлениями, регулирующими степень сжатия витых пружин. Технический результат заключается в пропорциональном дозированном разгружении позвоночника при сохранении возможностей выполнения позных функций и движений. 1 з.п. ф-лы., 1 ил.

1. Устройство для разгрузки позвоночника, содержащее тазовые опоры, распорные узлы, связанные с тазовыми опорами, подмышечные опоры и грудные пояса, отличающееся тем, что распорные узлы выполнены в виде раздвигаемых под действием витых пружин телескопически штанг и расположены на левой и правой сторонах тела человека так, что верхним концом они упираются в подмышечные опоры и грудные пояса, а нижним концом через раздвижные стойки шарнирно соединены с тазовыми опорами с возможностью совмещения их осей вращения с осью вращения тазобедренных суставов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подпружиненные телескопические штанги снабжены регулировочными приспособлениями, регулирующими степень сжатия витых пружин.