УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЙСМОТЕРАПИИ Российский патент 2003 года по МПК A61H23/00 

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии-ортопедии, и предназначено для лечения посттравматических контрактур суставов, восстановления функции мышц и стимуляции кровообращения в конечностях. Также может быть использовано в невропатологии для восстановления функции конечностей при параличах и парезах, а в хирургии - для лечения хронической артериальной недостаточности конечностей.

В настоящее время специальные устройства для вибрационной терапии контрактур суставов конечностей медицинской промышленностью не выпускаются. Известны многочисленные устройства для вибрационного массажа.

Наиболее распространенным из них является электромассажер "Чародей" [1], разработанный проф. А.А. Креймером (выпускается Приборным заводом г. Томска), который предназначен для выполнения индивидуального гигиенического и спортивного массажа. Устройство работает от сети переменного тока 220 В, режим работы повторно-кратковременный (20 минут работы, 10 минут перерыв). Частота колебаний массажной мембраны, приводящейся в движение электромагнитом, регулируется дискретно, а амплитуда вибрации зависит от частоты. Использование электромассажера "Чародей" для лечения контрактур суставов конечностей крайне затруднено, так как он предназначен для косметического и лечебно-профилактического массажа кожи и мягких тканей, конструктивно не может быть закреплен на конечностях. Вибрация передается только на рабочую часть устройства и оказывает локальное воздействие на мягкие ткани. Частота и амплитуда вибрации не соответствуют оптимальным параметрам для вибрационной терапии конечностей человека. При использовании электромассажера "Чародей" не создается устойчивых механических колебаний сегментов конечностей. И, самое главное, направление вибрации, создаваемой им, не совпадает с направлением мышечных волокон, а ориентировано перпендикулярно поверхности кожи и мягких тканей.

Достаточно распространенным является биомеханический стимулятор проф. В. Т. Назарова [2], который по параметрам производимой вибрации (частота 15-25 Гц, амплитуда 1-3 мм) оптимально подходит для терапии контрактур суставов конечностей. Однако в силу своих конструктивных особенностей (разрабатывался для биомеханической стимуляции мышечной деятельности у спортсменов) биомеханический стимулятор проф. В.Т. Назарова не может быть использован для лечения больных с выраженными контрактурами из-за малой первоначальной амплитуды движений. Биомеханический стимулятор В.Т. Назарова для нижней конечности представляет собой установленный на напольной стойке прямоугольный металлический корпус с выпуклой платформой вибратора (вибротодом). Внутри корпуса помещен электродвигатель с редуктором и эксцентриком, соединенным с платформой вибратора. Данный стимулятор работает от сети переменного тока 220 В. Наличие в устройстве тока высокого напряжения представляет опасность для пациентов при возможном нарушении изоляции электрических проводов в результате длительного воздействия вибрации в процессе эксплуатации. Для расположения конечности пациента на данном стимуляторе необходим значительный первоначальный объем движений в коленном и тазобедренном суставах. Устройство имеет низкий коэффициент полезного действия. Большая часть производимой мощным электродвигателем вибрации поглощается самим устройством, а также распространяется через стойку на пол и оказывает воздействие на находящихся в помещении людей. Для суставов верхних и нижних конечностей требуются различные конструкции стимуляторов. Биомеханические стимуляторы проф. В.Т. Назарова не могут использоваться пациентами с множественными или сочетанными травмами (или заболеваниями), вынужденными соблюдать постельный режим. Необходимость расположения конечности пациента на стационарно установленном устройстве исключает возможность сочетания вибрационного воздействия с активными либо пассивными движениями в пораженном суставе.

Принятое нами за прототип устройство для вибромассажа "Gerät zum Behandeln von Körperpatien" DE 3111345 А1 [3] содержит блок питания, основание, пластину, электродвигатель со шкивом, неподвижно установленным на пластине, соединенной посредством стоек с основанием, и эксцентрик со шкивом, соединенный ременной трансмиссией со шкивом электродвигателя и установленный между стоек с возможностью вращения, что позволяет изменять частоту и амплитуду вибрационного воздействия в необходимых пределах. Однако конструкция устройства (встроено в массажный стол либо кресло) предполагает его стационарное расположение, что исключает возможность сочетания вибрационного воздействия с активными либо пассивными движениями в пораженном суставе. Необходимость расположения конечности пациента на стационарно установленном устройстве затрудняет его использование для лечения больных с выраженными контрактурами суставов конечностей из-за малой первоначальной амплитуды движений, а также использование пациентами с множественными или сочетанными травмами (или заболеваниями), вынужденными соблюдать постельный режим. Существенным его недостатком является невозможность размещения данного устройства непосредственно на конечности пациента, что обусловливает низкий коэффициент полезного действия и ограничивает сферу возможного применения устройства.

Сущность заявляемого изобретения состоит в совокупности отличительных признаков, достаточных для достижения искомого результата, а именно: создание устройства, генерирующего оптимальные вибрационные воздействия, повышающие эффективность лечения посттравматических контрактур суставов конечностей.

Эта сущность состоит в том, что устройство снабжено установленным на основании корпусом, основание выполнено желобчатой формы с прорезями для ремней крепления и оснащено ремнями для крепления на конечности, на выпуклой поверхности основания закреплена передняя панель с тумблером и гнездом для подключения блока питания, при этом встроенные элементы питания размещены в отсеке, закрепленном на передней панели и одной из стоек, эксцентрик установлен между стоек на оси, а пластина установлена на основании с расположением ее оси вдоль длинной оси конечности.

Выполнение основания устройства желобчатой формы обеспечивает возможность его крепления непосредственно на конечности с оптимальным расположением относительно пораженного сустава. Причем устройство можно использовать для лечения контрактур крупных суставов верхних и нижних конечностей при выраженном ограничении движений в суставе либо полном их отсутствии без конструктивных изменений, а также сочетать вибрационное воздействие с активными либо пассивными движениями в пораженном суставе.

Наличие прорезей в основании для ремней крепления и оснащение основания ремнями для крепления на конечности обеспечивает надежную фиксацию устройства на сегменте конечности.

Размещение на одной (передней) панели тумблера включения устройства и гнезда для подключения блока питания обеспечивает удобство эксплуатации (управления устройством).

Наличие отсека для размещения элементов питания обеспечивает компактность устройства и возможность его использования в автономном (в том числе и в полевых условиях) режиме.

Использование в устройстве электродвигателя низкого напряжения исключает вероятность поражения пациента электрическим током.

Наличие вместо редуктора ременной трансмиссии между шкивами электродвигателя и эксцентрика сводит к минимуму воздействие вибрации на подшипники электродвигателя, чем обеспечивает долговечность его работы.

Устройство изображено на прилагаемых иллюстрациях. На фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2 - устройство со снятым корпусом, на фиг.3 - электрическая схема устройства, на фиг.4 - фото общего вида устройства со стороны передней панели, на фиг.5 - фото устройства (в аксонометрии) без корпуса, на фиг.6 - фото устройства без корпуса (вид сзади).

Устройство содержит корпус 1, пластмассовое основание 2 желобчатой формы, выполненное с прорезями 3 для ремней крепления 4. На выпуклой поверхности основания 2 закреплена передняя панель 5 с тумблером включения устройства 6 и гнездом 7 для подключения блока питания. На металлической пластине 8, закрепленной одним концом на передней панели 5, а другим - посредством стоек 9 - на основании 2, установлен электродвигатель 10 со шкивом 11. Между стоек 9 на оси 12 установлен, с возможностью вращения, эксцентрик 13 со шкивом 14, соединенным ременной трансмиссией 15 со шкивом электродвигателя 11. Отсек 16 для размещения встроенных элементов питания 17 закреплен на передней панели 5 и одной из стоек 9.

В устройстве использован электродвигатель постоянного тока (3000 об/мин. при номинальном напряжении 6 В). Передаточное соотношение ременной трансмиссии составляет 1: 3,33. При номинальном напряжении 6 В частота вибрации составляет 15 Гц. Регулируя напряжение, подаваемое от внешнего источника питания в пределах 3-12 В, плавно изменяют частоту колебаний вибратора от 7,5 Гц до 30 Гц соответственно. Амплитуда колебаний вибратора (2 мм) определяется величиной смещения осевого отверстия эксцентрика.

Оптимальная амплитуда вибрации была определена эмпирическим путем. При использовании набора сменных эксцентриков амплитуда вибрации может быть изменена в необходимых пределах. Масса эксцентрика (150 г) была подобрана экспериментальным путем и выбрана максимально возможной для мощности используемого электродвигателя. Практическое применение устройства показало, что при использовании эксцентрика данной массы в качестве источника колебаний возникает устойчивая вибрация конечности. Двухлетняя эксплуатация устройства при суммарной наработке более 800 часов не выявила признаков разрушения каких-либо частей или конструкции в целом.

Важным конструктивным моментом является расположение пластины 8 на основании 2 вдоль длинной оси конечности, что позволяет получать направленную вибрацию, ориентированную вдоль мышечных волокон. Такое направление вибрации обеспечивает возникновение качательных движений в суставе небольшой амплитуды, способствующих "шлифовке" суставных поверхностей и разрыву и рассасыванию внутрисуставных спаек.

Устройство имеет встроенный источник питания 6 В (4 элемента типа АА напряжением 1,5 В, соединенные последовательно). Конструкция гнезда для подключения внешнего источника тока предусматривает автоматическое отключение встроенных батарей при подсоединении штекера. Наличие встроенного источника тока в устройстве позволяет использовать его при отсутствии вблизи от пациента общей электрической сети, в том числе больными, вынужденными соблюдать постельный режим.

Данное устройство экономично в работе, его изготовление и эксплуатация не требуют больших материальных затрат, что особенно важно в условиях недостаточного финансирования учреждений здравоохранения.

Используют устройство следующим образом. Посредством ремешков с липкими фиксаторами типа "репейник" устройство фиксируют к дистальному, сочлененному с пораженным суставом сегменту конечности и как можно дальше от пораженного сустава. После включения устройства пациент совершает активные движения в пораженном суставе, постепенно наращивая их амплитуду до максимально возможной, ориентируясь при этом на свои ощущения. Появление сильной боли не допускается. Через 1-2 мин к осуществлению движений в суставе прилагают дополнительные усилия врач или инструктор ЛФК, либо сам пациент посредством манжеточного вытяжения, эспандера и пр. В первые дни лечения продолжительность сейсмотерапии составляет 2 мин на один подход, перерыв между подходами - 5 минут. За один сеанс проводят 3 подхода, а в течение дня - 2 сеанса. В течение последующих 5 дней продолжительность сейсмотерапии постепенно увеличивают до 5-7 мин. Число подходов во время одного сеанса увеличивают до 4-5.

Устройство облегчает устранение контрактур суставов, снижает интенсивность болевого синдрома, способствует быстрому восстановлению силы мышц конечностей. Использование устройства в комплексном лечении посттравматических контрактур суставов конечностей позволяет значительно сократить сроки лечения и улучшить функциональные результаты [4], а также существенно повысить объемный кровоток в сосудах конечностей [5].

Устройство для сейсмотерапии апробировано в травматологическом отделении муниципального учреждения здравоохранения "Елабужская центральная районная больница", где эксплуатируется с 1 декабря 1998 года. Устройство использовано при лечении 97 пациентов с посттравматическими контрактурами крупных суставов конечностей, у которых получены хорошие результаты.

Источники информации
1. Креймер А. Я., Воробьев М.Г. Практическое руководство по применению электромассажера "Чародей". Томск, 1991, 102 с.

2. Назаров В.Т. Биомеханическая стимуляция: явь и надежды. Минск, 1986, 95 с.

3. BUNDESREPUBLIK DEUSCHLAND. DEUTSCHES PATENTAMT Offenlegungsschrift DE 3111345 А 1 "Gerät zum Behandeln von Körperpatien". BUNDESDRUCKEREI BERLIN 04.82 230 020/522 12/60
4. Кривошапко С.В., Кривошапко Г.М. Вибрационная терапия посттравматических контрактур коленного сустава у детей и подростков. Актуальные вопросы детской травматологии и ортопедии. Материалы научно-практической конференции детских ортопедов-травматологов России, Старая Русса, 25-27 мая 2000 г., С. -Пб. 2000, с. 79-80.

5. Кривошапко С.В., Курбангалеев В.М. Объемный кровоток в сосудах голени при посттравматических контрактурах коленного сустава и его изменение в процессе вибрационной терапии. Актуальные вопросы травматологии, ортопедии и нейрохирургии. Материалы итоговой научно-практической конференции НИЦТ "ВТО" 21-22 декабря 2000 г., Казань, 2001, с. 54-55.

Изобретение предназначено для использования в травматологии-ортопедии при лечении посттравматических контрактур суставов. Технический результат: оптимальные вибрационные воздействия, повышающие эффективность лечения. Устройство содержит блок питания, пластину, основание, электродвигатель со шкивом, установленном на пластине, соединенной посредством стоек с основанием, и эксцентрик со шкивом, соединенный ременной трансмиссией со шкивом электродвигателя и установленный между стоек с возможностью вращения. Устройство снабжено установленным на основании корпусом. Основание выполнено желобчатой формы с прорезями для ремней крепления и оснащено ремнями для крепления конечности. На выпуклой поверхности основания закреплена передняя панель с тумблером и гнездом для подключения блока питания. Встроенные элементы питания размещены в отсеке, закрепленном на передней панели и одной из стоек. Эксцентрик установлен между стоек на оси. Пластина установлена на основании с расположением ее оси вдоль длинной оси конечности. 6 ил.

Устройство для сейсмотерапии, содержащее блок питания, пластину, основание, электродвигатель со шкивом, неподвижно установленным на пластине, соединенной посредством стоек с основанием, и эксцентрик со шкивом, соединенный ременной трансмиссией со шкивом электродвигателя и установленный между стоек с возможностью вращения, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на основании корпусом, основание выполнено желобчатой формы с прорезями для ремней крепления и оснащено ремнями для крепления на конечности, на выпуклой поверхности основания закреплена передняя панель с тумблером и гнездом для подключения блока питания, при этом встроенные элементы питания размещены в отсеке, закрепленном на передней панели и одной из стоек, эксцентрик установлен между стоек на оси, а пластина установлена на основании с расположением ее оси вдоль длинной оси конечности.