АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО МАССАЖНОЙ ТЕРАПИИ ДЛЯ БИОМЕХАНИЧЕСКОГО РЕАБИЛИТАЦИОННОГО МАССАЖА И СПОСОБ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Российский патент 2010 года по МПК A61H9/00 A61H11/00 

Данное изобретение относится к массажным приборам и, в частности, к устройству для лечения живого человеческого организма, и особенно к автоматизированному устройству массажной терапии для биомеханического реабилитационного массажа и к способу его использования для стимуляции гладких мышц и внутренних миофасций у лиц, страдающих от церебрального паралича (ЦП) (СР) или иных расстройств, которые могут привести к тому, что гладкие мышцы тела будут подвергаться атрофии и общей деградации миофасций внутри тела.

Уровень техники

Церебральный паралич (ЦП) представляет собой термин, используемый для описания группы расстройств, сказывающихся на телесном движении и мускульной координации. Медицинское определение церебрального паралича состоит в «непрогрессирующем», но не неизменяющемся расстройстве движения и (или) позы вследствие кровоизлияния в мозг или аномалии развивающегося мозга. Развитие мозга начинается на раннем сроке беременности и продолжается до возраста примерно три года. Повреждение мозга в это время может привести к ЦП. Это повреждение мешает сообщениям из мозга в тело и из тела в мозг. Эффекты ЦП изменяются в широких пределах от индивида к индивиду. В самой мягкой форме ЦП может привести к легкой неловкости в движениях или управлении руками. В наиболее тяжелой форме ЦП может привести к фактическому отсутствию мышечного управления, глубоко влияя на движение и речь. В зависимости от того, какие области мозга повреждены, может случиться одно или несколько из следующего: напряженность или спазмы мышц, непроизвольное движение, трудность с «общими моторными навыками», такими как ходьба или бег, трудность с «тонкими двигательными навыками», такими как письмо или пришивание пуговиц.

Эти эффекты могут вызывать связанные проблемы, такие как трудность в питании, плохой контроль пузыря и кишечника, проблемы с дыханием и пролежни. Мозговые повреждения, которые вызывают ЦП, могут также приводить к другим ситуациям, таким как припадки, неспособность к обучению или задержка в развитии.

ЦП не является прогрессирующим состоянием - повреждение в мозгу представляет собой одноразовое событие ЦП, так что он не становится хуже, и люди с ЦП имеют нормальную продолжительность жизни. Хотя это состояние и не прогрессирующее, эффекты ЦП могут изменяться со временем. Некоторые могут выздоравливать: например, ребенок, руки которого поражены, может быть способен приобрести достаточный контроль над руками, чтобы писать и одеваться. Другим может становиться хуже: сжатые мышцы могут вызывать проблемы в тазобедренном суставе и позвоночнике у растущих детей, которые требуют ортопедической хирургии; возрастные процессы могут тяжелыми в телах с ненормальной позой или имевших малую тренировку.

Лечебные программы следуют индивидуальным нуждам и изменяются по мере развития достижений медицины. Стимулирующие мышцы физические и трудовые терапии важны, потому что они увеличивают как силу, так и тонус мышц и предотвращают атрофию из-за неиспользования. Существует несколько известных в технике устройств для стимулирующего мышцы воздействия, но эти устройства и терапии почти исключительно сфокусированы на скелетных мышцах. Скелетные мышцы называются также произвольными мышцами, потому что их можно контролировать. Примеры включают в себя бицепсы, которые используются при поднимании предмета. Произвольные мышцы могут стимулироваться чрескожной электрической стимуляцией нервов (ЧЭСН) (TENS) или движением костей, к которым они присоединены.

Лечебные программы в общем игнорируют гладкие мышцы тела, называемые также непроизвольными мышцами, и внутренние миофасции, окружающие эти мышцы. Миофасции покрывают, поддерживают и разделяют мышцы. Каждое мышечное волокно окутано миофасциями, пучки этих волокон окутаны миофасциями, и вся мышца тоже окутана миофасциями. Миофасциальная ткань динамична - под натяжением она увеличивается в плотности и относительной жесткости, давая мышцам больше поддержки.

Многие из этих мышц используются для задач в теле, которые не требуют размышлений в повседневной жизни, таких как пищеварение и фокусирование ваших глаз. Несколько этих мышц используются также для стабилизации тела. Когда эти гладкие стабилизирующие мышцы становятся слабыми, поза, форма и подвижность тела нарушаются, и сама структура скелета может начать разрушаться. Эти мышцы зачастую находятся глубоко внутри тела и поэтому их невозможно достичь традиционной ЧЭСН или основанными на одновременных действиях терапиями.

У индивидуумов с ЦП или аналогичными расстройствами гладкие стабилизирующие мышцы и внутренние миофасции могут ослабевать из-за того, что к ним не обращаются непосредственно в повседневной жизни. К примеру, ребенок, который не имеет контроля над своими спинными мышцами, может также страдать от неправильно развитых стабилизирующих мышц и связанных миофасции, что, в свою очередь, ведет к ослаблению всей структуры тела.

Усовершенствованная биомеханическая реабилитация (УБР) (ABR) использована уже более десятилетия, чтобы «уговорить» гладкие стабилизирующие мышцы, внутренние миофасции и связанные структуры реагировать на усилия, прикладываемые к телу лечебным массажем. Этот терапевтический массаж выполняется приложением усилия к конкретным областям тела с помощью рук. Четырьмя критическими параметрами этого массажа являются следующие.

Усилие должно прикладываться равномерно по всей поверхности руки без точек высокого или низкого давления с помощью действия, которое подобно поршню в том, что оно может вталкиваться в тело и извлекаться из тела плавно управляемыми движениями.

Усилие должно прикладываться очень постепенно, медленно нарастая до пикового, выдерживать давление, затем постепенно снижать давление. Это гарантирует, что усилие достигает гладких мышц и внутренних миофасций глубоко внутри тела и дает им время на реагирование. Неправильное применение массажа вызовет сокращение мышц в наружных областях тела, которые будут поэтому поглощать часть прикладываемых усилий, вместо того чтобы дать им возможность пройти глубже в тело. Это снижает эффективность массажного лечения, поскольку усилия ослабляются наружными мышцами и миофасциями.

Массаж составляется из циклов давления. Каждый отдельный цикл давления будет иметь эффект на тело. Массаж поэтому эффективен с самого первого приложения давления. Однако отдельные эффекты очень малы, поэтому может потребоваться большое число циклов давления, чтобы увидеть пользу от массажа. Именно суммирование эффектов всех циклов давления наиболее важно, общее число, длительность и приложение циклов давления могут изменяться по мере того, как продвигается массаж, чтобы гарантировать надлежащее применение для максимальной пользы. В некоторых случаях массаж будет применяться тысячи часов в продолжение лет, в других случаях общее время массажа может быть только несколько сотен часов.

Массаж будет применяться к различным местам вокруг тела. К этим нуждающимся в лечении областям обращаются профессионалы в клинике. Нет никаких конкретных областей тела, которые всего будут требовать лечения, и аналогично нет никаких областей тела, которые никогда не потребуют лечения. Эффекты ЦП изменяются от человека к человеку, и так же изменяется применение массажа.

Для лечащих чрезвычайно трудно изучить правильный метод приложения массажа УБР и найти время для постоянного применения массажа сотни, а иногда и тысячи часов в продолжение лечения. Поэтому желателен механизированный способ выполнения терапевтического массажа.

Один пример терапевтического массажного прибора описывается в патенте США №4.838.263, озаглавленном «Устройство грудного закрытого массажа», выданном на имя Warwick et al 13 июня 1989 г. Этот патент описывает прибор, содержащий баллон жилетного типа, покрывающий грудь человека, и средство для надувания и сдувания этого жилета. Приложение импульсов давления и частота импульсов управляются человеком. Импульсы давления спроектированы очень быстрыми и сильными, чтобы удалять слизь из легких. Нет необходимости в точном управлении давлением, распределением усилия или числом циклов давления. Другой известный в технике пример описывается в патенте США №6.471.663, выданном на имя Brunt and Gagne 29 октября 2002 г. и озаглавленном «Жилет грудного закрытого массажа с соединительным поясом». Этот патент включает в себя надувной баллон, который обертывается вокруг груди человека. Баллон надувается с помощью сжатого воздуха, а затем сдувается. Патент №6.471.663 описывает неудобный и инвазивный прибор. Он не направлен на требование следовать точному и терапевтическому приложению массажа, который можно использовать для усиления мышц.

Поэтому в известной технике массажных терапевтических приборов существуют недостатки, связанные с размером устройств, способностью устройств правильно прикладывать массажную терапию с требуемыми способами и параметрами, и удобством устройств, и беспокойство в том, чтобы индивид или ухаживающий могли иметь при самостоятельном применении точный терапевтический режим, как предписано профессионалом. Существует также необходимость отслеживать массажную терапию, чтобы гарантировать, что она применяется должным образом и не передозируется неопытными ухаживающими, которые иногда считают, что если небольшая массажная терапия хороша, то большая должна быть лучше.

Сущность изобретения

В предпочтительном варианте осуществления изобретения предлагается автоматизированный прибор массажной терапии, содержащий баллоны, пояс для размещения и удержания баллонов рядом с телом, средство надувания баллонов, средство сдувания баллонов, консоль управления и программируемый контроллер. Этот прибор сконструирован для домашнего использования любым неумелым ухаживающим. Кроме того, прибор сконструирован для его программирования профессионалом на основе динамически меняющихся предписаний.

Средство надувания баллонов, средство сдувания баллонов, консоль управления и программируемый контроллер содержатся в закрываемом контейнере, приспособленном для легкой транспортировки и удобного пользования. При использовании баллоны соединяются со средствами надувания и сдувания гибкими трубопроводами. Баллоны крепятся с возможностью удаления к поясу и вплотную к телу в терапевтически определенных и предписанных положениях. Когда они не используются, баллоны, пояс и трубопроводы могут храниться в контейнере. Консоль управления включает в себя визуальный дисплей, содержащий вид спереди силуэта человеческого тела со светодиодами, расположенными в терапевтически эффективных позициях для инструктирования ухаживающего, где размещать баллоны на теле, и последовательность частей тела для получения массажа. Кроме того, консоль управления включает в себя визуальный дисплей, способный переключать письменные инструкции и подсказывать ухаживающему, чтобы гарантировать, что предписанный массаж исполняется должным образом. В другом варианте осуществления изобретения в устройство могут быть запрограммированы звуковые инструкции. В еще одном варианте осуществления изобретения силуэт человеческого тела включает в себя вид как спереди, так и сзади силуэта тела, или может быть показан на графическом дисплее, таком как жидкокристаллический дисплей.

Конкретнее, устройство содержит отверстие впуска воздуха, первый задерживающий частицы фильтр, первый электромагнитный клапан, второй задерживающий частицы фильтр, которые все предназначены для надувания первого баллона и второго баллона. Для сдувания баллонов служат игольчатый наконечник, вакуумный насос и необязательный второй электромагнитный клапан. Индикатор давления отслеживает давление в системе, чтобы избежать ситуаций перекомпрессии. Баллоны заполнены пеной и спроектированы для размещения рядом с телом индивидуума во время массажной терапии и приложения давления к телу путем надувания и поддержания надутого состояния на заранее заданный период времени. Во время надувания и сдувания баллоны поддерживают свою форму, чтобы гарантировать эффективное приложение давления к телу. Игольчатый наконечник действует в качестве защиты от перекомпрессии. Имеется также система ручного аварийного закрывания, которую можно активировать ухаживающему нажимной кнопкой, установленной на консоли управления устройства. Система аварийного закрывания отсечет питание либо к накачивающему насосу, либо к вакуумному насосу в зависимости от ситуации.

Когда баллоны сдуваются, накачивающий насос отключается, а первый электромагнитный клапан закрывается, чтобы предотвратить утечку баллонов через этот насос. Открывается необязательный второй электромагнитный клапан и активируется вакуумный насос, чтобы откачивать воздух из баллонов через игольчатый наконечник. Игольчатый наконечник имеет малый диаметр в 0,026 дюйма и длину в 0,75 дюймов. Игольчатый наконечник устанавливает минимальную скорость сдувания баллонов, даже если вакуумный насос выключается.

При использовании баллоны помещаются на теле с помощью направлений силуэта тела на панели управления устройства. Силуэт тела содержит светодиоды, которые загораются последовательно, чтобы определить часть тела, подлежащую лечению, и последовательность частей тела, подлежащих лечению в процессе массажной терапии. Когда баллоны размещаются ухаживающим на теле в нужном месте, как определено силуэтом тела на консоли, ухаживающий получает подсказку посредством визуального дисплея исполнять программу массажа. В течение этой программы баллоны надуваются до максимального заранее заданного терапевтического давления с помощью конкретного профиля давления и поддерживаются в таком состоянии заранее заданное время, причем и то, и другое предписываются профессионалом. Баллоны могут многократно надуваться и сдуваться в процессе массажа (циклов давления) для создания стимулирующего и усиливающего эффекта на конкретные гладкие мышцы и связанные с ними миофасции. Число предписанных циклов давления в конкретном месте тела программируется в устройство посредством программируемого контроллера. Устройство приспособлено для использования в домашней массажной терапии непрофессиональным ухаживающим, таким как родитель. Когда предписанная программа массажа заканчивается, устройство будет приведено в нерабочее состояние, чтобы ухаживающий не мог обеспечить больше массажной терапии, нежели предписано. Длительность предписанной программы массажа может быть основана на циклах, т.е. общее число циклов приложенного массажа может не превышать предписанное число, или она может быть основана на времени и устанавливаться на прекращение после, скажем, к примеру, 30 дней следования предписанной программе. После завершения предписания устройство будет также подсказывать ухаживающему возвратить индивидуума с устройством к предписывающему профессионалу для переназначения и пересмотра предписанной программы массажа. Кроме того, устройство отслеживает применение предписанной программы массажа, чтобы при переназначении профессионал мог определить, следовали ли предписанной программе. В ситуациях, когда предписанную программу можно повторить, устройство способно принять новое электронное предписание по телефону или по интернетному соединению посредством порта USB. Кроме того, устройство способно программироваться посредством устройства флэш-памяти, полученного по почте.

Пояс имеет разнообразные длины, чтобы подходить для размещения баллонов на конечностях и торсах. Пояс включает в себя этикетку с линейной полоской последовательных чисел на одном конце. Когда пояс прикрепляется к телу, противоположный конец пояса будет указывать конкретное число на линейной полоске. При этом, если ухаживающий желает многократно затягивать пояс до желательной степени, соответствующее число на линейной полоске совмещается с противоположным концом пояса.

Баллоны имеют пенную сердцевину, чтобы помочь поддерживать их предпочтительную форму либо при сдувании, либо при надувании. В другом варианте осуществления изобретения пенная сердцевина содержит слой ужесточения с более высокой плотностью для лучшей поддержки и стабильности в ходе повторных циклов давления. Пенные сердцевины уплотняются в оболочке из воздухонепроницаемого материала.

Чтобы подойти к различным формам и местам человеческого тела, баллоны могут быть предназначены для нескольких сложных геометрических конфигураций, в том числе форм, которые являются плоскими рифлеными и искривленными, чтобы подойти к конкретным областям тела. Конструкция таких баллонов сложной формы аналогична предпочтительным баллонам правильной формы, которые очерчены в данном документе для простоты. Ожидается, что плоские баллоны, как показано в данном предпочтительном варианте осуществления, будут обращены на наиболее общие места массажа, но для конкретных индивидуумов или местоположений могут потребоваться конкретные сложные формы.

В одном варианте осуществления изобретения устройство способно управлять одним набором из двух баллонов, действующих совместно.

В другом варианте осуществления изобретения устройство способно управлять двумя наборами из двух баллонов, действующих по отдельности. Эти баллоны могут помещаться в различные места на теле или они могут складываться друг на друге, чтобы обеспечить усилие от упомянутых баллонов, подлежащее модуляции и фокусировке с помощью сочетания множества баллонов, действующих вместе в одном конкретном положении тела.

Способ использования автоматизированного устройства массажной терапии для биомеханической реабилитации содержит этапы, на которых обеспечивают медицинское оборудование, в том числе профессионала в терапевтической массажной терапии; помещают нуждающегося в терапевтической массажной терапии индивида совместно с профессионалами; определяют профессионалами необходимость для индивида в терапевтической массажной терапии; находят места на теле индивида со ссылкой на силуэт тела со множеством указанных на нем обобщенных мест массажа; устанавливают число циклов массажа для приложения к каждому из мест массажа; устанавливают число наборов циклов массажа для приложения к каждому из мест массажа; устанавливают последовательность мест терапевтического массажа на теле, посредством чего создают режим массажа; устанавливают число повторений в день упомянутого режима массажа, посредством чего создают индивидуализированную программу массажа; устанавливают длительность в днях индивидуализированной программы массажа, посредством чего создают предписание; блокируют устройство по окончании предписания; и инструктируют индивида возвращаться с устройством к медицинскому оборудованию для переназначения. Установления программируются в устройство в качестве предписания для исполнения ухаживающим.

Цели и преимущества изобретения

Цель настоящего изобретения состоит в обеспечении автоматизированного устройства терапевтического массажа для биомеханического реабилитационного массажа, которое можно использовать в домашних условиях.

Другая цель настоящего изобретения состоит в обеспечении автоматизированного устройства терапевтического массажа для биомеханического реабилитационного массажа, которое может быть использовано ухаживающим с небольшим техническим или медицинским обучением.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в обеспечении автоматизированного устройства терапевтического массажа для биомеханического реабилитационного массажа, которое можно программировать в ходе массажной терапии на основе динамических предписаний.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в обеспечении автоматизированного устройства терапевтического массажа для биомеханического реабилитационного массажа, которое предотвращает избыточное применение или недостаточное применение массажной терапии ухаживающим.

Дополнительная цель настоящего изобретения состоит в обеспечении автоматизированного устройства терапевтического массажа для биомеханического реабилитационного массажа, которое совместимо с методиками ручного массажа.

Дальнейшие цели и преимущества нашего изобретения станут очевидны из рассмотрения нижеследующих схем и подробного описания.

Описание чертежей

Фиг.1 представляет собой условную схему воздушного потока в нашем изобретении.

Фиг.2А-2С показывают поперечные сечения резинового баллона предшествующих вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3А-3С показывает поперечные сечения предпочтительного слоистого баллона по настоящему изобретению.

Фиг.4 показывает распределение усилий на теле резиновым баллоном по фиг.2В.

Фиг.5 показывает распределение усилий на теле слоистым баллоном по фиг.3В.

Фиг.6 показывает распределение усилий на теле слоистым баллоном по фиг.3 с баллоном и телом, завернутыми в полотенце.

Фиг.7А и 7В показывают предпочтительный вариант осуществления баллона по настоящем у изобретению.

Фиг.8 показывает баллон другого варианта осуществления настоящего изобретения в поперечном сечении.

Фиг.9А-9С показывают пояс предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 показывает консоль управления предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание

Конструкция системы

На фиг.1 показана условная схема воздушного потока в предпочтительном варианте осуществления системы (10) по нашему изобретению. Наше изобретение спроектировано для упражнения и усиления гладких мышц и связанных с ними миофасций путем приложения по меньшей мере одного цикла терапевтически эффективного давления на по меньшей мере одну область человеческого тела с помощью по меньшей мере одного исполнительного механизма, который обеспечивает поршнеобразное действие на тело путем вжимания в тело с равномерно распределенным усилием, затем извлечения из тела при плавном управлении с помощью наполняемого воздухом баллона в качестве исполнительного механизма. Компоненты система определяются следующим образом: отверстие (12) для впуска воздуха, первый задерживающий частицы фильтр (14), накачивающий насос (16), выпускной трубопровод (17) накачивающего насоса, первый электромагнитный клапан (18), выходной трубопровод (19) первого электромагнитного клапана, первый тройник (20), трубопровод (21), второй задерживающий частицы фильтр (22), трубопровод (23), второй тройник (24), трубопровод (39), первый баллон (26), трубопровод (41), второй баллон (28), трубопровод (29), третий тройник (30), трубопровод (11), датчик (31) давления, трубопровод (33), игольчатый наконечник (32), трубопровод (35), вакуумный насос (34), трубопровод (37) и необязательный второй электромагнитный клапан (36). Система предпочтительного варианта осуществления работает при постоянном напряжении 12В и токе 2А, но возможны и другие напряжения и токи. Баллоны приспособлены для размещения рядом с телом индивида во время предписанного курса массажной терапии и прикладывания циклов давления к конкретной области тела неоднократным надуванием, поддержанием максимального давления надувания на предписанный период времени, а затем сдувания. Баллоны удерживаются вплотную к телу поясом, как описано здесь далее. При работе все компоненты устройства за исключением баллонов и соединительных трубопроводов (39) и (41) содержатся в контейнере, приспособленном для защиты компонентов, а также облегченном и легко хранимом. В нерабочем состоянии баллоны, пояс и соединительные трубопроводы могут также храниться в этом контейнере.

Когда баллоны надуваются, воздух всасывается в систему в отверстии (12) для впуска воздуха через первый задерживающий частицы фильтр (14) и в насос (16). Задерживающий частицы фильтр (14) спроектирован для улавливания пыли и прочей грязи, которая может сократить срок службы насоса (16). Насос (16) представляет собой диафрагменный насос, приводимый в действие электродвигателем. Насос (16) обеспечивает прекрасное управление объемом воздуха, доставляемым в первый и второй баллоны (26) и (28). Рабочие характеристики насоса (16) выбираются так, чтобы максимальное давление в системе было ограничено менее чем 350 мм Hg (миллиметры ртутного столба или Торр). При этом нет необходимости в предохранительном клапане, поскольку такие давления значительно ниже давления разрыва баллонов и трубопроводов. Терапевтически эффективное давление системы меньше чем 100 мм Hg. Насос (16) может доставлять воздух при скорости 4 литра в минуту. Сжатый воздух, выпускаемый из насоса (16), доставляется трубопроводом (17) в первый электромагнитный клапан (18), который имеет первое открытое положение и второе закрытое положение. Клапан (18) находится в первом открытом положении, когда насос (16) надувает баллоны (26) и (28), как более полно поясняется ниже. Клапан (18) принимает второе закрытое положение, когда баллоны сдуваются, как более полно поясняется ниже. Сжатый воздух течет из клапана (18) по трубопроводу (19) в тройник (20). Из тройника (20) сжатый воздух течет через трубопровод (21) во второй задерживающий частицы фильтр (22), второй задерживающий частицы фильтр (22) является необязательным и предназначен для улавливания любой грязи или мусора, которые могут попасть из самих баллонов или изнутри трубопроводов, ведущих к баллонам, во время сдувания. Второй задерживающий частицы фильтр (22), как и первый задерживающий частицы фильтр (12), предназначен для защиты насосов и клапанов системы от повреждения. Из второго задерживающего частицы фильтра (22) воздух течет в тройник (24) через трубопровод (23), после чего он направляется с равными давлениями в трубопроводы (39) и (41) и, следовательно, для накачивания надувных баллонов (26) и (28) до терапевтически эффективного давления.

Во время накачивания баллонов воздух также течет из тройника (20) через трубопровод (29) в тройник (30) и датчик (31) воздушного давления по трубопроводу (11). Из тройника (30) воздух течет к игольчатому наконечнику (32) через трубопровод (33). Игольчатый наконечник (32) будет ограничивать воздушный поток и предотвратит утечку воздуха из устройства в объемах, наносящих вред накачиванию баллонов.

Во время скачивания баллонов воздух проходит через трубопровод (35) к вакуумному насосу (34). Выпускной воздух из вакуумного насоса (34) проходит через трубопровод (37) к необязательному второму клапану (36). Когда баллоны (26) и (28) находятся под положительным давлением больше чем окружающее давление, будет иметь место некоторая утечка воздуха через вакуумный насос (34) за счет игольчатого наконечника (32). Эта утечка воздушного потока обычно компенсируется воздухом из насоса (16). Игольчатый наконечник (32) будет ограничивать утечку воздуха так, что наибольшая часть воздуха из насоса (16) будет направляться в баллоны (26) и (28). В систему может быть добавлен необязательный второй клапан (36). В своем закрытом положении необязательный второй клапан (36) будет устранять любые утечки воздуха, а потому косвенно увеличивать эффективность системы.

Игольчатый наконечник (32) действует так же, как защита от избыточного накачивания. Воздушный поток через воздушное ограничение, такое как наконечник, трубка или игла, будет иметь положительное соотношение с давлением в системе. Чем выше разность давлений через это ограничение, тем больше воздуха будет течь через ограничение, причем ламинарный поток через ограничение становится турбулентным. В таком устройстве воздушного ограничения, как игольчатый наконечник, поток может быть ламинарным, турбулентным или сочетанием обоих. Ламинарный поток проявляется от нулевого воздушного потока до некоторой точки, определяемой несколькими факторами, в том числе типом накачиваемого газа, влажностью, температурой и геометрическим описанием ограничения. Принципиальным свойством ламинарного потока является то, что количество воздушного потока пропорционально разностному давлению. Наступление турбулентного потока отмечается отходом от строго пропорционального изменения в скоростях потока. Когда случается турбулентный поток, увеличение давления газа не является результатом увеличения в объеме воздушного потока.

Воздушный поток через насосы системы находится в обратной связи с давлением в системе. Чем выше разность давлений на насосе, тем меньше воздуха будет протекать через этот насос. При этом точные размеры и производительность ограничивающей насадки можно выбрать так, чтобы при обычных терапевтических давлениях менее 100 мм Hg через наконечник терялось незначительное количество воздуха. Правильный выбор наконечника гарантирует, что весь воздух, доставляемый насосом, будет уходить через наконечник в случае ситуации избыточного давления, вызванной неисправностью системы, например отказом в выключении накачивающего насоса или потерей управления в системе управления в результате опасных давлений в системе.

Датчик (31) давления калибруется на окружающее давление при запуске и имеет точность обычно 5%. Протокол массажного лечения требует очень постепенного повышения давления. Поэтому датчик давления имеет очень высокую относительную точность, способную измерять шаги давления меньше чем 0,25 мм Hg.

Имеется также система (43) ручного аварийного закрывания, которую может активировать ухаживающий посредством кнопки (45), расположенной на консоли управления, показанной на фиг.5. Система аварийного закрывания будет отсекать питание либо от накачивающего насоса, либо от вакуумного насоса в зависимости от ситуации.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения трубопроводы (11), (37), (17) и (19) сделаны из полиуретана 85А с диаметром 0,25 дюйма. Трубопроводы (29), (35) и (33) сделаны из полиуретана 85А с диаметром 5/16 дюйма. Трубопроводы (21), (23), (39) и (41) сделаны из полиуретана 70А с диаметром 3/8 дюйма.

Работа системы

Когда баллоны (26) и (28) сдуваются, насос (16) выключается и первый электромагнитный клапан (18) закрывается, чтобы предотвратить утечку в систему через насос (16). Необязательный второй электромагнитный клапан (36) открывается, и вакуумный насос (34) активируется, чтобы выкачивать воздух из баллонов и выпускать воздух из устройства через игольчатый наконечник (32) по трубопроводам (299), (33), (35) и трубопроводу (37). Игольчатый наконечник имеет диаметр 0,026 дюйма и длину 0,75 дюйма. Игольчатый наконечник устанавливает минимальную скорость сдувания баллонов, даже если вакуумный насос (34) выключается. Когда вакуумный насос (34) включается, он будет создавать повышенную разность давлений на игольчатом наконечнике (32). Эта разность давлений будет в общем случае увеличиваться, когда больше мощности подается в вакуумный насос (34). Поэтому максимальная скорость сдувания ограничивается либо максимальной мощностью (и давлением), на работу с которой рассчитан вакуумный насос (34), либо максимальной скоростью, при которой поток через игольчатый наконечник становится турбулентным.

Во время цикла давления желательно удерживать баллоны при заранее заданных и предписанных терапевтических давлениях, представляющих максимальный и минимальный уровни давления в цикле. Если в системе имеются первый клапан (18) и необязательный второй клапан (36), давление можно поддерживать стабильным, просто закрывая оба клапана и выключая накачивающий насос (16) и вакуумный насос (34). В случае, когда в системе нет необязательного второго клапана (36), или в случае, когда в системе наличествует небольшая обратная утечка (такая как прокол в одном из баллонов), насос (16) может работать, чтобы автоматически включаться с открытым клапаном (18) для компенсации потери давления, или же вакуумный насос (34) может работать, чтобы автоматически включаться в случае, когда в системе имеется отрицательное давление и воздух утекает в систему.

Баллоны могут неоднократно циклически работать от минимального терапевтического давления до максимального терапевтического давления с заранее заданной частотой и на заранее заданную длительность, чтобы создавать желательный массажный эффект и, следовательно, стимулировать глубокую ткань гладких мышц внутри тела. Число циклов давления в заданном положении на теле и длительность периодов максимального и минимального давления в течение каждого цикла задаются заранее профессионалом и, как более полно поясняется ниже, программируются в программируемый контроллер, который приспособлен управлять всеми аспектами работы устройства в соответствии с предписанием. Предписание легко изменяется для приспособления к требованиям массажной терапии, и поэтому предписание определяется как динамическое.

Конструкция баллона и пояса

Обратимся теперь к фиг.2А-2С, где в поперечном сечении показан профиль (50) стандартного резинового баллона, имеющего первый сдутый профиль (фиг.2А) под отрицательным давлением (вакуум), второй надутый профиль (фиг.2В) и третий профиль под давлением окружающей среды (фиг.2С). Стандартный резиновый баллон (50) представляет собой баллон, который обычно используется в манжетах измерения давления крови, и имеет плоскую форму, когда он сдут, как показано на фиг.2А, и линзовую форму, когда надут, как показано на фиг.2В. Этот тип баллона использован в предшествующей конструкции по настоящему изобретению с описанными здесь ограничениями. Настоящее изобретение преодолевает эти ограничения. Видно, что профили на фиг.2А и фиг.2С те же самые, а потому стандартный резиновый баллон не имеет способности поддерживать желательную форму, когда находится под отрицательным давлением или давлением окружающей среды. Баллон на фиг.2А-2С поэтому либо давит на тело с положительным усилием, либо сдувается и, следовательно, не давит на тело с усилием, превышающим усилие пояса, удерживающего его на месте.

Обратимся теперь к фиг.3А-3С, на которых в поперечном сечении показан профиль слоистого резинового баллона (52) по настоящему изобретению. Фиг.3А-3С представляют слоистый баллон под отрицательным давлением, давлением надувания и давлением окружающей среды, соответственно. Видно, что имеется явное улучшение по отношению к стандартному баллону в том, что баллон по настоящему изобретению остается в желательной форме. Форма этого слоистого баллона гарантирует, что имеется равное приложение давления к соседнему телу по всей контактной поверхности (55) баллона, тогда как контактная поверхность стандартного баллона (57), как показано на фиг.2В, будет давить с неравномерным профилем усилия на соседнее тело - с максимальным давлением в середине контактной поверхности (56)и минимальными давлениями к краям баллона (58). При надувании до максимального давления слоистый баллон по настоящему изобретению подвергается неравномерному изменению по толщине без какого-либо выпячивания, стягивания или иных больших механических изменений, которые заставляли бы профиль усилия на соседнем теле быть неравномерным. Это иллюстрируется на фиг.3В. Конструкция слоистого баллона подробно поясняется позже. При давлении окружающей среды слоистый баллон поддерживает плоский профиль. Если баллон давит на скругленную поверхность, такую как грудная клетка человеческого тела, он соответствует этой скругленной поверхности, поддерживая все же достаточно равномерную толщину по протяженности баллона. Приложение отрицательного давления к слоистому баллону заставляет его становиться тоньше, сохраняя все же равномерный профиль. Это позволяет эксплуатировать весь динамический диапазон толщины баллона. Это обеспечивает поршнеобразное движение по отношению к телу. Поверхность баллона может давить с равномерным усилием, когда он давит глубже в тело, а при сдувании баллона будет снимать давление с тела равномерно. Стандартный резиновый баллон не проявляет значительного изменения по толщине или профилю в ситуациях давления окружающей среды (фиг.2С) или отрицательного давления (фиг.2А).

Для частей тела с неправильной формой будет проектироваться баллон с таким же неправильным профилем. Для соответствия желательному контуру тела будет формироваться пенная сердцевина, и тогда баллон будет обеспечивать относительно равномерный профиль усилия к этой неправильной области тела.

На фиг.4 показан в поперечном сечении случай, когда стандартный резиновый баллон (50) помещается на человеческом теле (58). Баллон (50) будет давить в тело глубже всего в середине, где баллон выпячивается (60). Поэтому усилие, развиваемое стандартным резиновым баллоном, будет направлено по радиусу от баллона в тело, как показано линиями (62) усилий. Это создает неравномерное распределение усилия по наружным мышцам тела, которые поэтому поглощают часть усилия вместо того, чтобы давать ему возможность проходить глубже в тело. Это уменьшает эффективность массажной терапии. Усилия поглощаются, как показано укороченными линиями (63) усилия, в наружной области тела (57), которая содержит скелетные мышцы и наружные миофасции, тогда как объект изобретения проникает глубоко во внутреннюю область (59) тела, чтобы воздействовать на гладкие мышцы и внутренние миофасции в этих областях.

На фиг.5 показано аналогичное приложение слоистого баллона (52) по настоящему изобретению, надутого и прикладывающего усилие к соседнему человеческому телу (69). Слоистый баллон давит в тело более равномерно. За счет соответствия кривой тела усилия, прикладываемые (67) баллоном на тело, в большей степени фокусируются и проникают через наружную область тела (68) глубоко во внутренние области (67), содержащие сеть гладких мышц и внутренних миофасций, которые отвечают за структурную прочность и устойчивость тела. Это приводит к большему терапевтическому усилию, прикладываемому к более глубоким гладким мышцам тела без необходимости в увеличении давления полного усилия, приложенного к баллону и поверхности тела, что привело бы к неудобству и возможности появления синяков или иного повреждения, если бы усилия были слишком большими.

Обратимся теперь к фиг.6. При ручном применении массажной терапии полотенца или иные изделия часто обматываются вокруг тела, чтобы обеспечить дополнительную амортизацию и помочь сфокусировать усилие ладоней глубже внутри тела. При применении этого же принципа к нашему изобретению добавление полотенца (70) вокруг тела (64) заставит усилия (72), прикладываемые слоистым баллоном (52), продолжать проходить через наружные области тела (68) и даже еще равномернее фокусироваться на сети гладких мышц и внутренних миофасций глубоко во внутренних областях тела (67) с улучшенными терапевтическими результатами. Фокусирование усилий работает во многом наподобие того, как увеличительное стекло может фокусировать солнечный свет в зависимости от расстояния до цели. Поэтому одно преимущество настоящего изобретения достигается в том, что слоистый баллон совместим с традиционными применяемыми вручную режимами лечения УБР.

На фиг.7А и 7В показана конструкция обычного баллона (80) по настоящему изобретению в более крупном размере. Вид показывает обратную поверхность баллона (фиг.7А) и поперечное сечение баллона по линии АА-АА (фиг.7В). Баллон доступен в трех размерах: большом, среднем и малом. Большой баллон имеет приблизительную емкость воздуха 100 мл при 10 мм Hg. Без внутренней пенной сердцевины этот баллон потребовал бы приблизительно 600 мл воздуха. При этом пенная сердцевина увеличивает эффективность и чувствительность системы за счет снижения воздуха, требуемого для изменения толщины баллона. Баллоны могут быть сконструированы любой формы и приспособлены соответствовать конкретной области тела. Это включает в себя создание баллона с переменной толщиной для более точного позиционирования баллона и фокусирования усилия баллона на точной группе мышц, требующей лечения. Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения использует баллон с простой формой, показанной на фиг.7А и фиг.7В, т.к. его можно использовать для широкого круга размеров и местоположений тела и его легко изготавливать. Баллон имеет левую сторону (82), правую сторону (84), верхнюю сторону (86), нижнюю сторону (88), переднюю поверхность (92) и заднюю поверхность (90). Предпочтительная форма баллона практически прямоугольна, хотя при надувании три угла (94), (96) и (98) баллона будут принимать скругленную конфигурацию. Заглушка (100) воздушного соединителя и штуцер (102) воздушной трубки придают баллону слегка многоугольный внешний вид. В предпочтительном варианте осуществления, показанном здесь, имеется единственный штуцер воздушной трубки, используемый для надувания и сдувания баллона. Давление воспринимается дистанционно. Когда давление в баллоне достигает желательной заданной величины, скорость потока воздуха, переносимого в баллон или из баллона, снижается, так что неточность давления, получаемая из-за потери в соединительном рукаве (фиг.1, позиции 39 и 41), достигнет нуля, когда воздух в поток или из потока падает до нуля. В другом варианте осуществления может быть два штуцера, установленных в воздушной заглушке, чтобы облегчить разделение входного и выходного воздушных потоков воспринимающих давление трубок. Это обеспечивает более быстрое надувание и сдувание баллонов, потому что разность давлений внутри трубок, питающих баллон, не будет влиять на восприятие давления, а потому не нужно снижать скорость потока в баллоны или из баллонов, пока не будет достигнута желательная заданная величина давления.

На фиг.7А и фиг.7В баллон имеет наружную длину (104) и внутреннюю длину (106) с разностью за счет шва (105). Имеются также наружная ширина (108), внутренняя ширина (110) и толщина (112). Баллоны имеют номинальное рабочее давление от минус 100 мм Hg до плюс 100 мм Hg и давление разрыва около 300 мм Hg. Передняя (92) и задняя (90) поверхности баллона сконструированы из гибридного тканного и пластмассового материала, который может улавливать воздух внутри баллона, но представляет мягкую и не царапающую тканеподобную поверхность снаружи. Материал теплоизолирован по периметру баллона, образуя перекрывающийся герметизированный край (105), который образует воздухонепроницаемую краевую границу баллона. В баллоне находится прямоугольный блок пены (118), который способен принимать сжатый воздух в свои пустоты. Баллон образован использованием двух частей наружного материала и блока пены соответствующих размеров, а затем покрытия передней и задней поверхностей блока пены этими частями материала. Далее используется достаточно горячая поверхность для герметизации края (105) и это также прикрепляет материал к самой пене. Преимущественно, пенная резиновая сердцевина достаточно жесткая для поддержания общей формы баллона, когда он надут, и достаточно гибкая для соответствия телу владельца. Один угол прямоугольного баллона затем обрезается по диагонали для вставления комбинации воздушной заглушки (100) и штуцера (102). Далее воздушная заглушка и штуцер герметизируются с помощью подходящего клеевого материала. Альтернативно, воздушная заглушка может быть отлита в баллоны, когда они герметизируются в первый раз. Заглушка предпочтительно представляет собой зазубренный гибкий штуцер, который позволяет пользователю присоединить рукав любой длины подходящего диаметра между баллоном и массажным блоком. Сама заглушка может быть исключена и заменена рукавом фиксированной длины, который постоянно прикреплен к баллону. Размеры в сантиметрах для большого, среднего и малого баллонов, соответственно, такие:

(1) наружная длина - 25, 20 и 15;

(2) наружная ширина - 16, 14 и 12;

(3) толщина - 2 для всех размеров.

Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут использоваться другие размеры. Можно также использовать различные формы и размеры в различных сочетаниях, чтобы обеспечить точно правильные фокусировку и эффект от массажа.

На фиг.7А и фиг.7В видно, что к задней поверхности (90) баллона горизонтально крепится пара параллельных крепежных полосок (120 и 122) VELCRO® (липучки). Эти полоски используются для фиксации баллона с возможностью удаления к поясу, который располагает их на теле. Полоски VELCRO® можно заменить любым количеством крепежных средств как съемных, таких как кнопки или крючки, так и постоянных способов, таких клей, термическое соединение или пришивание. При более высоких объемах производства баллоны и пояс могут быть сформированы из одних и тех же материалов как однородный блок.

На фиг.8 показан другой вариант осуществления баллона (130). В этом варианте осуществления пенный слой (132) более высокой плотности наслаивается на пенный слой (134) более низкой плотности на той стороне, где установлены полоски (136) и (138) VELCRO® или иные крепежные средства. Пена более высокой плотности обеспечивает стабильную область, на которой устанавливаются полоски VELCRO® или иные крепежные средства, тем самым улучшая стабильность баллона, когда он закреплен на поясе, как описывается ниже. Пена высокой плотности будет снижать искажения, вызываемые поясом и прилегающим телом, и будет служить улучшению фокусировки давления глубже в тело, чтобы достичь гладких мышц. Слой (132) более высокой плотности может быть также изготовлен из других материалов, которые имеют значительно более высокую твердость, нежели пенный слой (134), который прижимается к телу.

На фиг.9А и фиг.9В показан пояс (140), приспособленный для оборачивания вокруг тела индивида и приема первого (142) и второго (144) баллонов в терапевтически эффективных позициях. Пояс (140) имеет внутреннюю поверхность (146) и наружную поверхность (148) и в общем случае изменяется по длине между 30 и 150 сантиметрами и по ширине (150) от 6 до 30 сантиметров. Однако при необходимости можно использовать и другие длины и ширины. Внутренняя поверхность пояса приспособлена для обеспечения силы противодействия на стороне (152) пояса надувающегося баллона, чтобы все давление направлялось равномерно к телу индивида. Одно преимущество пояса над жилетом состоит в том, что пояс можно оборачивать вокруг различных местоположений тела, таких как конечности и торс, чтобы обеспечить терапевтический массаж мышц для конкретных мышц. Другое преимущество пояса над жилетом состоит в том, что пояс удобнее жилета, меньше беспокоит и обеспечивает точное приложение массажной терапии к телу.

Пояс имеет первый конец (154) и второй конец (156). Внутренняя (146) и наружная (148) поверхности пояса сделаны из материала, который является мягким с минимальным растяжением. Поверхности (146) и (148) покрыты петлями VELCRO®. Для крепления пояса в петле вокруг торса или конечности индивида имеется пара крепежных кусков (160) и (162) VELCRO® вблизи к наружной поверхности первого конца и внутренней поверхности второго конца, соответственно. Крепежные куски имеют прямоугольную форму и одну ширину с поясом. Они имеют примерно 4 сантиметра в длину. Крепежные куски приспособлены сцепляться с петлевыми поверхностями на внутренней и наружной поверхностях пояса, чтобы фиксировать пояс в любом желательном положении вокруг индивида.

На фиг.9В и 9С метка (164) прикрепляется к поясу (140) вблизи второго конца (154) пояса. Эта метка имеет ряд (166) последовательных чисел. Когда пояс прикладывается к телу, первый конец пояса перекрывает метку в конкретном положении, которое можно определить находящимся рядом числом. Всегда выравнивая конец пояса с тем же числом, можно неоднократно помещать пояс в то же самое местоположение на теле с таким же усилием, прилагаемым к этому местоположению при каждом приложении. Поддержание согласованного размещения баллонов с согласованным давлением и циклическое надувание и сдувание этих баллонов согласованным образом гарантируют, что весь массаж повторяется и хорошо контролируется. Баллоны (142) и (144) приспособлены для размещения на внутренней поверхности пояса с помощью их соответствующих крепежных полосок VELCRO®, прижимаемых к петлям на внутренней поверхности пояса. Чтобы облегчить размещение баллонов на поясе для максимальной терапевтической эффективности, баллоны можно легко удалять или переносить на другое место на поясе, чтобы они давили на то же самое место на теле каждый раз, когда осуществляется массаж. Фиг.9С иллюстрирует различные длины одного и того же варианта осуществления для размещения вокруг торса или конечностей индивида.

Управление системой

На фиг.10 иллюстрируется консоль (180) управления предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения. Предпочтительный вариант изобретения спроектирован для работы в ситуации домашнего ухода непрофессиональным ухаживающим с минимальной тренировкой. Поэтому в консоль управления нет программирующих вводов от ухаживающего. Консоль сконструирована для обеспечения достаточной информации для ухаживающего, осуществляющего массаж, для точного выполнения предписания. Программирование контроллера программой массажа проводится профессионалом, таким как терапевт, на основе динамических предписаний в соответствующем учреждении. Параметры программирования включают в себя по меньшей мере следующие: местоположения массажа на теле; число циклов давления в каждом местоположении; максимальное и минимальное давления во время каждого цикла; длительность максимального и минимального давлений во время каждого цикла; (альтернативно) профиль давления, используемый для достижения максимального и минимального давлений (к примеру, линейный, экспоненциальный, логарифмический или с наклонами сложного многоугольника); величина времени циклов давления для приложения к конкретному местоположению на теле; последовательность местоположений тела, которые должны получать массаж в данной установке; число повторяющихся установок в сеансе массажа; число сеансов в день; число дней в данном предписании. Например, предписанный режим массажа может содержать следующие инструкции для программирования в устройство:

День: понедельник;

- Установить местоположения на теле: шея, плечи, локти, запястья последовательно;

- Число циклов на установку: 4 в каждом местоположении. Удерживать максимальное давление на 90 мм Hg в течение 30 секунд. Удерживать минимальное давление на 10 мм Hg в течение 10 секунд;

- Четыре установки на сеанс;

- Четыре сеанса в день с четырьмя часовыми интервалами;

- Предписание рассчитано на 30 дней.

Когда период предписания заканчивается, программа устройства будет блокировать ухаживающего и не будет выполнять никакого дальнейшего массажа независимо от предпринимаемых ухаживающим вводов. Когда истекает срок предписания, ухаживающему будет подсказано возвратить устройство в инициирующую организацию и при необходимости составить переназначение протокола лечения. Протокол лечения пересматривается и модифицируется как нужно, и устройство перепрограммируется на длительность предписания. Новые предписания могут программироваться в устройство дистанционно по телефону и Интернету или по почте с помощью устройства флэш-памяти, которое можно вводить в порт USB панели управления. Это может также облегчить дистанционную проверку и переназначение индивидов посредством нескольких виртуальных способов, в том числе видеоконференции, семейный доктор или отчеты ухаживающего.

Соответствие заранее запрограммированному и предписанному режиму лечения критично для успеха массажной терапии. Ухаживающие могут почувствовать, что избыточное время массажа улучшает здоровье индивидов. Система защищает от чрезмерно усердного применения массажа путем блокирования функций системы вне заранее предписанных длительности, повторения и периодов применения, как они определены профессионалом.

Соответствие режиму лечения может также нарушаться от недостаточного применения массажа. В этом случае ухаживающий может выбрать перескакивание через один или несколько сеансов массажа. В случае непроизвольного перескакивания сеанса блок будет продолжать работать. При перескакивании слишком многих сеансов профессионал может установить предписание блока закончить более ранние усилия ухаживающего, чтобы выявить их несоответствие с профессионалом.

Каждая система будет содержать встроенный серийный номер и другие уникальные идентификаторы, которые гарантируют, что только предписание, назначенное для этой системы, может быть загружено в систему. Система будет также содержать часы текущего времени, которые нельзя изменить ухаживающему. Эти часы будут автоматически обновляться во время загрузки предписания и могут быть проверены, чтобы убедиться, что истекшее предписание не перезагружено в блок.

Система будет также регистрировать значительное количество информации, связанной с применением массажа, соответствием программе, и может также записывать системные параметры, такие как общее время работы и температура.

На фиг.10 дисплей (180) панели управления содержит экран (182) отображения для отображения ухаживающему такой информации, как давление в баллонах в psi или мм Hg, признак обратного счета во время различных стадий массажа, чтобы информировать ухаживающего о времени максимального и минимального давлений для каждого цикла, функции включения-выключения, функции самотестирования, инструктивные сообщения и выбор программ сообщений, таких как голова, торс или конечности, либо понедельник, вторник, сред и т.д. Экран отображения представляет собой в общем случае дисплей из 4 строк по 20 символов и является STN дисплеем, работающим на пропускание и отражение. Дисплей является светодиодным с задней подсветкой желтого или зеленого цвета. Под экраном отображения располагаются три кнопки (184), (186) и (188), которые предпочтительно светятся для облегчения работы в темной комнате, такой как спальня. Блок можно использовать ночью, когда индивид спит, и поэтому все операции выполняются как можно тише и всем индикаторам и задней подсветке стремятся приглушить свечение. Функции кнопок могут меняться, но в общем кнопка (184) может иметь функцию включения-выключения, кнопка (186) может быть кнопкой выбора программы, а кнопка (188) может быть кнопкой исполнения программы или кнопкой аварийного закрывания (позиция 45 на фиг.1). Кнопки могут также программироваться на реакцию на инструкции, даваемые ухаживающему, на светодиодной панели отображения. Например, дисплей может иметь сообщение «Баллоны на месте? Нажмите 1 для ДА и 2 для НЕТ». Оператор нажмет затем соответствующую кнопку. Консоль управления включает в себя также три дисплея светодиодного типа: дисплей (190) давления, рабочий дисплей (192) и дисплей (194) силуэта тела. Дисплей (190) давления содержит множество цветных светодиодов (СД) (196), приспособленных для визуального отображения давления в баллонах. Дисплей будет, к примеру, показывать давление от минимального до максимального терапевтического давления, как, например, от красного СД (198) к желтому СД (200), к зеленому СД (202). При нормальном использовании будут гореть только зеленые СД индикаторы. Если баллоны используются неправильно, как если лицо катается на них, или если трубопроводы, соединяющие баллоны с устройством, становятся зажатыми при надувании, индикаторы давления могут перейти к желтой или красной областям, указывающим на то, что имеются проблемы. Может также включаться функция звуковой тревоги, чтобы предупредить ухаживающего, если дисплей давления нельзя наблюдать. Рабочий дисплей (200) содержит группу из четырех СД (204), чтобы индицировать оператору состояние цикла массажа, а именно, что баллоны надуваются (206), сдуваются (208) или удерживаются под давлением надувания заранее заданный период времени (210).

В начале установки массажа и когда ухаживающим инициализируется предписанная программа, соответствующий СД на дисплее (194) силуэта тела будет загораться и вспыхивать, чтобы просигнализировать ухаживающему поместить баллоны в требуемые местоположения на теле. Баллоны будут сдутыми до максимального отрицательного давления, чтобы их можно было легко поместить на теле и закрепить на месте поясом. Дисплей (182) будет давать конкретные инструкции по размещению баллонов. Альтернативно, эти инструкции могут быть даны в речевом виде. Когда баллоны размещены, оператор нажмет, например, кнопку (188) в ответ на запрос на дисплее (182), подтверждая, что баллоны размещены должным образом, и можно начинать следующую фазу цикла лечения. Начинается установка, и СД (210) силуэта тела будут светить постоянно. Когда сеанс установок заканчивается для конкретной части тела, дисплей (182) будет индицировать оператору, что конкретный сеанс завершен и что пояс и баллоны можно переместить в другое местоположение на теле. В других вариантах осуществления изобретения дисплей силуэта тела может иметь как переднюю, так и заднюю формы тела.

Вариант осуществления консоли управления по фиг.10 включает в себя далее добавочные органы (21), (214), (216) и (218) для еще до двух независимых наборов баллонов, имеющих каждый два воздушных штуцера. Поэтому на левой стороне панели управления баллон А пары будет соединяться со штуцерами (21) и (214), а баллон В пары будет соединяться со штуцерами (216) и (218). Это будет называться двухканальным блоком. Одноканальный блок будет выполнять только один массаж на одной части тела за раз. Двухканальный блок подобен объединению двух одноканальных блоков вместе и будет обеспечивать либо два совершенно независимых массажа, либо он может обеспечить два дополняющих друг друга массажа, которые имеют требования различных профилей давления. Например, может быть желательно помещать больший баллон спереди и сзади на груди индивида, тогда как размещать два меньших баллонов под каждой рукой, но чтобы все фокусировались в середине тела. Эти пары баллонов потребуют различных профилей давления, но могут потребовать синхронизации по времени их действий. Все последовательности двухканальной работы программируются.

Нет ограничения на число каналов, которые можно встраивать в единственный блок, или числа баллонов, которые будет поддерживать каждый канал. Понятно также, что множество блоков могут быть объединены в сеть для выполнения синхронизированного массажа на единственном индивиде, или что единственный массажный блок со множеством баллонов может выполнять массажи одновременно на разных индивидах.

Порт (220) USB используется для программирования микропроцессора предписанием лечения либо в медицинском учреждении, по Интернету, или с помощью любого иного накопителя, и для загрузки посредством среды, такой как - но без ограничения ими - беспроводные ключи, медиаприводы, одноразовые накопители, радиочастотная идентификация (RFID) и стираемое оперативно запоминающее устройство. Звуковая тревога (222) может быть включена для индикации, когда циклы заканчиваются, или для индикации отказа в системе. Штепсель (224) ввода питания располагается в верхнем правом углу панели управления.

Система управления, используемая для управления различными компонентами нашего изобретения, общеизвестна в уровне техники и не нуждается в описании здесь. Мы предпочитаем программируемый микроконтроллер MSP430 фирмы Texas Instruments, который приспособлен принимать и передавать рабочие данные от различных компонентов системы, таких как насосы, клапаны, светодиоды, сигнализации и датчики давления. При необходимости микропроцессор будет взаимодействовать с аналого-цифровым преобразователем, чтобы принимать данные от аналогового датчика давления.

Программирование системы

Программирование микропроцессора выполняется через компьютерный терминал, который присоединяется к микропроцессору через порт (220) USB. Для программирования устройства осуществляются следующие этапы: (i) обеспечивают медицинское оборудование, в том числе профессионала в терапевтическом массаже; (ii) помещают тело живого человека, нуждающегося в терапевтической массажной терапии, совместно с профессионалами; (iii) определяют профессионалами необходимость для тела в терапевтическом массаже; (iv) находят места терапевтического массажа на теле со ссылкой на силуэт тела со множеством указанных на нем мест массажа и последовательность этих мест для получения терапевтического массажа; (v) программируют результаты этапа (iv) в программируемый контроллер; (vi) устанавливают число циклов давления для приложения к каждому из мест терапевтического массажа; (vii) устанавливают максимальное и минимальное давления для каждого цикла давления и профили давления, используемые для достижения этих давлений; (viii) устанавливают длительность максимального и минимального давлений для каждого цикла давления; (ix) программируют результаты этапов (vi), (vii) и (viii) в программируемый контроллер; (х) устанавливают число циклов давления, составляющих набор циклов давления, на каждом из мест терапевтического массажа; (xi) устанавливают число наборов циклов массажа для приложения к каждому из мест терапевтического массажа; (xii) устанавливают число наборов, составляющих сеанс терапевтического массажа; (xiii) устанавливают число сеансов в день для приложения к телу; (xiv) программируют результаты этапов (х), (xi) и (xii) в программируемый контроллер; (xv) устанавливают число дней, составляющих предписание; (xvi) программируют результаты этапа (xv) в программируемый контроллер; (xvii) программируют программируемый контроллер на прекращение работы устройства по истечении предписанного числа дней; и (xviii) программируют программируемый контроллер на извещение оператора возвратить устройство в упомянутое учреждение.

Хотя вышеприведенное описание содержит много конкретики, его не следует рассматривать как ограничивающее объем изобретения, но просто как предоставление иллюстраций некоторых предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления данного изобретения. Таким образом, объем изобретения следует устанавливать по прилагаемой формуле изобретения и ее правомерным эквивалентам.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Автоматизированное массажное устройство для биомеханического реабилитационного массажа содержит, по меньшей мере, один надуваемый баллон со средством надувания, приспособленным для обеспечения сжимающих усилий к телу для стимулирования гладких мышц управляемым образом. Устройство включает в себя программируемый контроллер, который способен принимать инструкции на основе динамических предписаний от профессионального терапевта, а затем передавать эти инструкции ухаживающему в домашней ситуации. Инструкции включают в себя размещение баллона, длительность массажа и последовательность местоположений тела для получения массажной терапии. Когда баллон помещается в требуемое положение на теле, устройство будет исполнять предписанную массажную терапию для этого положения, а затем подсказывать ухаживающему переместить баллон в следующее положение на теле в предписанной последовательности. Предписание ограничено по времени, и когда оно истекает, устройство делается нерабочим, чтобы предотвратить чрезмерное применение массажной терапии. Группа изобретений позволяет программировать устройство в ходе массажной терапии, совмещать с ручным массажем и предотвращать избыточное или недостаточное применение массажной терапии ухаживающим за пациентом. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Автоматизированное массажное устройство для биомеханического реабилитационного массажа, содержащее средство для приложения, по меньшей мере, одного цикла терапевтически эффективного давления к, по меньшей мере, одной заранее заданной области тела живого человека для массажа мышц, средство для управления упомянутым циклом терапевтически эффективного давления, интерфейс оператора и средство для программирования упомянутого автоматизированного массажного устройства, по меньшей мере, одним динамическим предписанием, при этом упомянутое средство для приложения, по меньшей мере, одного цикла терапевтически эффективного давления содержит первый баллон и второй баллон со средствами надувания и сдувания для тесного размещения на упомянутом теле живого человека в терапевтически заданных положениях с помощью пояса, имеющего внутреннюю поверхность и наружную поверхность.

2. Устройство по п.1, в котором упомянутое средство надувания содержит накачивающий насос, имеющий впускной блок и выпускной блок, при этом упомянутый впускной блок включает в себя первый задерживающий частицы фильтр, а упомянутый выпускной блок соединен посредством первого трубопровода с первым электромагнитным клапаном, имеющим первое открытое положение и первое закрытое положение, и при этом далее упомянутый первый электромагнитный клапан соединен с первым тройником вторым трубопроводом, и далее третий трубопровод соединяет второй задерживающий частицы фильтр с упомянутым первым тройником, а упомянутый второй задерживающий частицы фильтр соединен четвертым трубопроводом со вторым тройником, причем первый и второй баллоны соединены соответственно с упомянутым вторым тройником посредством пятого и шестого трубопроводов.

3. Устройство по п.2, в котором средство надувания далее включает в себя датчик давления для отслеживания давления внутри первого и второго баллонов.

4. Устройство по п.3, в котором средство надувания содержит далее средство для предотвращения избыточного давления баллонов.

5. Устройство по п.4, в котором упомянутое средство предотвращения избыточного давления первого и второго баллонов содержит игольчатый наконечник, приспособленный обеспечивать управляемую утечку из первого и второго баллонов.

6. Устройство по п.5, в котором упомянутое средство сдувания содержит вакуумный насос, имеющий впускной блок и выпускной блок, при этом упомянутый впускной блок соединен с упомянутым игольчатым наконечником посредством седьмого трубопровода, а игольчатый наконечник соединен с первым тройником посредством восьмого трубопровода, и далее игольчатый наконечник приспособлен для установки минимальной скорости сдувания первого и второго баллонов на заранее заданной скорости.

7. Устройство по п.6, в котором средство сдувания содержит далее второй электромагнитный клапан, имеющий первое открытое и второе закрытое положение, соединенный с упомянутым вакуумным насосом посредством девятого трубопровода.

8. Устройство по п.7, содержащее далее аварийное средство ручного закрытия накачивающего насоса, приспособленное отсекать электропитание к накачивающему насосу в ситуации избыточного давления.

9. Устройство по п.8, в котором первый и второй баллоны содержат внутреннюю пенную сердцевину, герметизированную внутри воздухонепроницаемой тканой оболочки, и единственную соединительную заглушку, приспособленную для соединения первого и второго баллонов со средствами надувания и сдувания посредством пятого и шестого трубопроводов соответственно.

10. Устройство по п.9, в котором первый и второй баллоны включают в себя каждый первую и вторую соединительные заглушки, причем упомянутая первая соединительная заглушка приспособлена для соединения со средством надувания, а вторая соединительная заглушка соединена со средством сдувания.

11. Устройство по п.10, в котором упомянутая внутренняя пенная сердцевина содержит мягкий слой пены, наложенный на более твердый слой пены, и при этом упомянутый мягкий слой пены помещен так, чтобы быть обращенным к телу, а упомянутый более твердый слой пены помещен так, чтобы быть обращенным к упомянутой внутренней поверхности упомянутого пояса.

12. Устройство по п.11, в котором пояс приспособлен для обертывания вокруг человеческого тела или его части, и далее пояс приспособлен для удержания первого и второго баллонов в терапевтически эффективных позициях на теле для обеспечения силы сопротивления, чтобы терапевтически максимальное давление было направлено равномерно к телу.

13. Устройство по п.12, в котором пояс далее включает в себя метку, закрепленную на одном его конце, причем упомянутая метка содержит ряд последовательных чисел, и упомянутый ряд последовательных чисел приспособлен определять заранее заданный диаметр пояса так, чтобы пояс мог быть последовательно затянут до упомянутого заранее заданного диаметра во время нового сеанса.

14. Устройство по п.1, в котором упомянутое средство управления циклом терапевтически эффективного давления содержит программируемый контроллер, приспособленный для программирования предписанием и исполнения предписания во время сеанса.

15. Устройство по п.14, в котором упомянутый программируемый контроллер включает в себя встроенный и уникальный идентификатор, приспособленный для того, чтобы гарантировать, что предписание, назначенное устройству, можно загрузить в программируемый контроллер этого устройства.

16. Устройство по п.15, в котором программируемый контроллер включает в себя далее часы текущего времени, приспособленные для переведения устройства в нерабочее состояние вслед за завершением предписания.

17. Устройство по п.16, в котором программируемый контроллер включает в себя далее запоминающее средство для записи исполнения предписания.

18. Устройство по п.17, в котором программируемый контроллер запрограммирован дистанционно по телефонному и Интернет соединениям.

19. Устройство по п.1, в котором упомянутый интерфейс оператора содержит консоль управления, приспособленную для легкой работы оператора без технических или медицинских знаний в домашней среде.

20. Устройство по п.19, в котором упомянутая консоль управления включает в себя экран отображения, светодиодный дисплей давления баллонов, светодиодный рабочий дисплей и силуэт человеческого тела со множеством светодиодов, чтобы определить области для получения массажа.

21. Устройство по п.20, в котором упомянутый экран отображения приспособлен для отображения множества информации для оператора, причем упомянутое множество информации содержит давление в баллонах в мм Hg, длительность времени при максимальном терапевтическом давлении и минимальном терапевтическом давлении; состояние включения-выключения, функции самотестирования, инструктивные сообщения и выбор сообщений программ.

22. Устройство по п.21, в котором упомянутый светодиодный дисплей давления баллонов содержит множество красных, желтых и зеленых светодиодов в последовательном порядке, причем упомянутые красные, желтые и зеленые светодиоды приспособлены отображать давление в первом и втором баллонах, и при этом зеленые светодиоды указывают состояние максимального терапевтического давления, желтые светодиоды указывают изменение состояния, а красные светодиоды указывают тревожное состояние.

23. Устройство по п.22, в котором упомянутый светодиодный рабочий дисплей указывает состояние надувания и сдувания первого и второго баллонов в течение цикла.

24. Устройство по п.23, в котором упомянутый дисплей силуэта тела содержит переднюю сторону контура тела и множество светодиодов, помещенных в терапевтически установленных позициях на упомянутой передней стороне контура тела, причем каждый светодиод из упомянутого множества светодиодов представляет область тела для терапевтического массажа.

25. Устройство по п.24, в котором программируемое предписание будет освещать один светодиод из множества светодиодов, чтобы указывать размещение первого и второго баллонов для оператора.

26. Устройство по п.25, в котором консоль управления включает в себя далее, по меньшей мере, два штуцера, причем каждый из упомянутых, по меньшей мере, двух штуцеров приспособлен для соединения с первым и вторым баллоном соответственно через шестой и седьмой трубопроводы соответственно.

27. Устройство по п.26, в котором, по меньшей мере, два штуцера содержат четыре воздушных штуцера, содержащих первый набор из двух штуцеров и второй набор из двух штуцеров, при этом каждый из упомянутого первого набора штуцеров и упомянутого второго набора штуцеров работает независимо, и далее первый набор штуцеров и второй набор штуцеров приспособлены для соединения с первым набором баллонов и вторым набором баллонов соответственно, чтобы было возможно выполнять два независимых терапевтических массажа согласно предписанному массажу.

28. Устройство по п.27, в котором консоль управления включает в себя далее порт USB, приспособленный для соединения с загружающим носителем, чтобы предписание можно было загружать в устройство дистанционно.

29. Способ использования автоматизированного массажного устройства для биомеханической реабилитации, причем упомянутое устройство пригодно для эксплуатации оператором, при этом упомянутое устройство содержит, по меньшей мере, один баллон для приложения максимального терапевтического давления за первый период времени и минимального терапевтического давления за второй период времени на, по меньшей мере, одну область живого тела, силуэт человеческого тела и программируемый контроллер, при этом упомянутое приложение упомянутого максимального терапевтического давления и упомянутого минимального терапевтического давления за упомянутые первый и второй периоды времени составляют цикл давления, способ далее содержит этапы, на которых: (i) обеспечивают медицинское устройство, в том числе профессионала в терапевтическом массаже; (ii) помещают тело живого человека, нуждающегося в терапевтической массажной терапии, с помощью профессионалов в медицинское оборудование; (iii) определяют профессионалами необходимость для тела в терапевтическом массаже; (iv) находят места терапевтического массажа на теле со ссылкой на силуэт тела со множеством указанных на нем мест массажа и последовательность этих мест для получения терапевтического массажа; (v) программируют результаты этапа (iv) в программируемый контроллер; (vi) устанавливают число циклов давления для приложения к каждому из мест терапевтического массажа; (vii) устанавливают максимальное и минимальное давления для каждого цикла давления и профили давления, используемые для достижения этих давлений; (viii) устанавливают длительность максимального и минимального давлений для каждого цикла давления; (ix) программируют результаты этапов (vi), (vii) и (viii) в программируемый контроллер; (х) устанавливают число циклов давления, составляющих набор циклов давления, на каждом из мест терапевтического массажа; (xi) устанавливают число наборов циклов массажа для приложения к каждому из мест терапевтического массажа; (xii) устанавливают число наборов, составляющих сеанс терапевтического массажа; (xiii) устанавливают число сеансов в день для приложения к телу; (xiv) программируют результаты этапов (х), (xi) и (xii) в программируемый контроллер; (xv) устанавливают число дней составляющих предписание; (xvi) программируют результаты этапа (xv) в программируемый контроллер; (xvii) программируют программируемый контроллер на прекращение работы устройства по истечении предписанного числа дней; и (xviii) программируют программируемый контроллер на извещение оператора возвратить устройство.