ТРЕНИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ НОГ Российский патент 2007 года по МПК A63B23/08 

Изобретение относится к спорту и медицине и может быть использовано в лечебной гимнастике, в послеоперационном и посттравматическом периоде больных с патологией голеностопного сустава и стопы.

Известно устройство для тренировки спортсмена, позволяющее получить несколько видов нагрузки в процессе тренировки нижних конечностей спортсмена, содержащее основание, подножки, закрепленные на стойках, подвижную платформу, вибратор колебательных воздействий, пульт управления мотором-редуктором (см. патент РФ №2206356, кл. А63В 23/04, 2002).

Однако такое устройство является материалоемким и энергоемким и не позволяет создать сложное вращательное движение опорной подножки для ног.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является тренировочное устройство для восстановления двигательной активности ног, включающее основание, установленную на нем раму с подножкой для стопы, регулируемый по высоте стул и механизм для создания виброколебаний стопы (см. патент РФ №2101060, кл. А63В 23/04, 1992).

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет создать сложное реверсивное движение подножки для ног с изменением темпа движения.

Задачей изобретения является повышение эффективности тренировки спортсмена, а также повышение эффективности и сокращение времени лечения в послеоперационном и посттравматическом периоде больных с патологией голеностопного сустава и стопы.

Технический результат изобретения заключается в возможности проведения пассивных движений по индивидуально подобранной программе (амплитуда, темп) в двухмерном пространстве без активного сокращения (с максимальным мышечным расслаблением) околосуставных мышц с дозированным растяжением мягких параартикулярных тканей.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в тренировочном устройстве для восстановления двигательной активности ног, включающем основание, установленную на нем раму с подножкой для стопы, регулируемый по высоте стул и механизм для создания виброколебаний стопы, согласно изобретению механизм для создания виброколебаний стопы выполнен в виде воздействующего на подножку сферического шарнира, соединенного с кривошипом, закрепленным на ведомом валу редуктора, механически связанного с электродвигателем, имеющим закрепленный на раме пульт управления режимом движения подножки, при этом подножка шарнирно закреплена на раме с возможностью осуществления взаимно несвязанных вращательных движений в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а рама установлена на основании посредством регулируемых по высоте виброопор, а подножка может быть выполнена с резиновой прослойкой, закрепленной на ее поверхности, контактирующей со стопой, причем рама может быть установлена на основании с возможностью регулирования ее наклона относительно горизонтальной плоскости на 0-15°, а механизм регулирования виброопор по высоте может быть выполнен в виде винтовой резьбы.

На фиг.1 дан общий вид тренировочного устройства, на фиг.2 - то же, в плане, фиг.3 и 4 - схемы направлений движения подножки при вращении кривошипа, на фиг.5 - узел А фиг.1, на фиг.6 - узел Б фиг.2.

Тренировочное устройство включает основание 1, на котором установлена рама 2 с подножкой для стопы 3, регулируемый по высоте стул 4. Механизм для создания виброколебаний стопы, являющийся вибратором колебательных воздействий на стопу, включает воздействующий на подножку 3 сферический шарнир 5, который соединен с кривошипом 6, закрепленным на ведомом валу 7 редуктора 8, кинематически связанного с электродвигателем 9. Крутящий момент, развиваемый электродвигателем 9, через пакет шкивов 10, 11 клиновым ремнем 12 передается на ведущий вал червячного редуктора 8 и далее через ведомый вал 7 на кривошип 6, который через сферический шарнир 5 воздействует на подножку для стопы 3, совершающую сложное вращательное движение в пространстве. С рамой 2 подножка 3 связана шарниром 13, позволяющим совершать взаимно не связанные вращательные движения в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Включение и выключение электродвигателя осуществляется с пульта 14, закрепленного на раме 2. На пульте размещен блок управления направлением вращения двигателя, кнопки экстренного выключения двигателя, блок регулирования скорости двигателя от максимальной и минимальной, что позволяет менять темп движения подножки от 1 до 8 циклов в минуту.

Для устранения вибрационного эффекта подножка для стопы покрыта резиновой прослойкой, толщиной 20 мм, которая наклеена на ее поверхности, контактирующей со стопой.

Рама 2 устанавливается на основание 1 и выравнивается посредством регулируемых по высоте четырех виброопор 15. Виброопоры 15 позволяют регулировать установку устройства в горизонтальной плоскости от 0 до 15 градусов посредством винтовой резьбы.

Устройство работает следующим образом.

Пациент садится на регулируемый по высоте стул лицом к пульту управления и устанавливает стопы на подножку 3, которая первоначально устанавливается в нейтральное по амплитуде движений положение, при этом сгибание в коленном суставе равно 90 градусов. Устанавливается нужная амплитуда, темп и направление движения. При включении электродвигателя на пульте управления 14 зажигается индикатор его работы.

Создание сложных вращательных движений одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях подножки 3 для стопы осуществляется следующим образом. Направление движения подножки при вращении кривошипа 6 по часовой стрелке (фиг.3) следующее:

Положение 0° и 360°. Подножка находится максимально вверху в вертикальной плоскости и в среднем положении в горизонтальной плоскости.

Положение 90°. Подножка находится в середине в вертикальной плоскости и максимально вправо в горизонтальной плоскости.

Положение 180°. Подножка находится максимально в вертикальной и в середине горизонтальной плоскости.

Положение 270°. Подножка находится в середине в вертикальной и максимально влево в горизонтальной плоскости.

Таким образом, за один оборот кривошипа 6 подножка 3 два раза меняет направление движения в вертикальной, горизонтальной плоскости и два раза меняет направление движения одновременно и в горизонтальной и в вертикальной плоскостях, совершая при этом сложное биомеханически приближенное движение в голеностопном суставе и стопе. При смене направления вращения кривошипа (фиг.4) движение подножки сменится на противоположное, что позволяет в два раза увеличить разнообразие направления движений.

Амплитуду движения до границы болевого порога пациент регулирует сам за счет силы давления стоп на подножку. Стопа и голеностопный сустав во время работы на устройстве биомеханически повторяет приближенное к анатомо-физиологической норме: подошвенное (40-50°), тыльное (20-30°) сгибание в голеностопном суставе в одной плоскости с телом голени и отведение (30°) - приведение (45°), супинация (35°), пронация (15°) стопы.

При использовании предлагаемого устройства создается сложное движение подножки, позволяющее во время работы проводить реверсирование вращательного движения, менять темп движения от 1 до 8 циклов минуту, а амплитуду движения от 0 до 250 мм. Время непрерывной работы на аппарате - от 1 до 60 мин.

Применение устройства позволяет строго дозировать движения и задавать индивидуальную программу работы устройства в соответствии с возможностями больного.

Тренировочное устройство для восстановления двигательной активности ног предназначено для использования в спорте и в медицине в послеоперационном и посттравматическом периоде больных с патологией голеностопных суставов и стопы. Механизм виброколебаний стопы выполнен в виде воздействующего на подножку сферического шарнира, который соединен с кривошипом, закрепленным на ведомом валу редуктора, механически связанного с электродвигателем. Подножка шарнирно закреплена на раме с возможностью осуществления взаимно несвязанных вращательных движений в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Рама установлена на основании посредством регулируемых по высоте виброопор и имеет пульт управления режимом движения подножки. Подножка может быть выполнена с резиновой вакуумной прослойкой, закрепленной на ее поверхности, контактирующей со стопой. Рама установлена на основании с возможностью регулирования ее наклона относительно горизонтальной плоскости на 0-15° посредством виброопор с винтовой резьбой. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Тренировочное устройство для восстановления двигательной активности ног, включающее основание, установленную на нем раму с подножкой для стопы, регулируемый по высоте стул и механизм для создания виброколебаний стопы, отличающееся тем, что механизм для создания виброколебаний стопы выполнен в виде воздействующего на подножку сферического шарнира, соединенного с кривошипом, закрепленным на ведомом валу редуктора, механически связанного с электродвигателем, имеющим закрепленный на раме пульт управления режимом движения подножки, при этом подножка шарнирно закреплена на раме с возможностью осуществления взаимно несвязанных вращательных движений в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а рама установлена на основании посредством регулируемых по высоте виброопор.2. Тренировочное устройство по п.1, отличающееся тем, что подножка выполнена с резиновой прослойкой, закрепленной на ее поверхности, контактирующей со стопой.3. Тренировочное устройство по п.1, отличающееся тем, что рама установлена на основании с возможностью регулирования ее наклона относительно горизонтальной плоскости на 0-15°.4. Тренировочное устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм регулирования виброопор по высоте выполнен в виде винтовой резьбы.