УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ВЫТЯЖЕНИЯ ПОЗВОНОЧНИКА Российский патент 2012 года по МПК A61H1/02 

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, а более конкретно - к техническим средствам для подводного горизонтального вытяжения и удлинения позвоночника с целью разгрузки нервных окончаний, восстановления межпозвонковых дисков и коррекции взаимного положения позвонков. Оно может быть использовано также при профилактике и лечении шейного и пояснично-крестцового остеохондроза.

Поиск аналогов и установление уровня техники.

На основе анализа материалов фонда патентной и другой научно-технической и медико-технической литературы установлено, что при лечении заболеваний позвоночника широко применяются средства для подводного горизонтального вытяжения позвоночника самого разнообразного конструктивного исполнения [1-6].

Основными элементами таких конструкций являются:

- емкость для образования водной среды при вытяжении (ванна, бассейн);

- узлы заливки и слива воды;

- средства для контроля и регулировки температуры воды;

- средства для размещения пациента (щит, ложе, кушетка и т.п.);

- узел гидромассажа с соответствующим приводом;

- элементы фиксации пациента (петля Глиссона, грудной и тазовый пояса и др.);

- механизм подъема и опускания пациента в ванну с соответствующим приводом;

- узлы нагружения (вытяжения) отделов позвоночника с соответствующим приводом, например, в виде водяной или металлической «гири»;

- измеритель силы нагружения (например, динамометр);

- тросо-блочные и другие системы передачи усилий и т.д.

Данные устройства работают, в основном, по лечебным формулам: «вытяжение в водной среде» или «гидромассаж»+«вытяжение в водной среде».

Известны, например, устройства для подводного горизонтального вытяжения позвоночника [7, 8], содержащие:

- ванну,

- средство для размещения пациента, выполненное в виде щита, головная часть которого шарнирно соединена с головной частью ванны,

- элементы фиксации пациента, выполненные в виде грудного и тазового поясов,

- механизм подъема-опускания пациента, выполненный в виде Г-образной рамы, снабженной электроприводом с пусковой кнопкой,

- механизм нагружения поясничного отдела позвоночника, выполненный в виде груза с его держателем, связанным через тросо-блочную систему с тазовым поясом. Данные устройства характеризуется следующими недостатками:

а) имеют относительно небольшие функциональные возможности, например, не позволяют использовать их дополнительно для нагружения шейного отдела позвоночника;

б) использование груза (металлической гири) в качестве источника силы вытяжения усложняет их конструкцию, не позволяет оперативно регулировать силу вытяжения.

Известно также устройство для подводного горизонтального вытяжения позвоночника [9], содержащее:

- ванну с наклонным дном,

- щит для размещения пациента, установленный внутри ванны,

- элемент фиксации пациента в виде тазового пояса, тросо-блочную систему,

- механизм нагружения поясничного отдела позвоночника, выполненный в виде водонапорной емкости с регулятором уровня, подвешенному к тросу резервуара и двух гибких трубопроводов с регулировочными вентилями и двухпозиционными клапанами, соединяющими резервуар с водонапорной емкостью и канализацией, и

- блок управления.

Резервуар устройства представляет собой водяную «гирю» переменного веса, способную воздействовать через тросо-блочную систему и тазовый пояс на поясничный отдел позвоночника.

Данное устройство характеризуется следующими недостатками:

а) имеет относительно небольшие функциональные возможности, например не позволяет использовать его дополнительно для вытяжения шейного отдела позвоночника;

б) использование водяной «гири» в качестве источника силы вытяжения усложняет его конструкцию, не позволяет оперативно регулировать силу вытяжения.

Известно также устройство для подводного горизонтального вытяжения позвоночника [10], содержащее

- ванну,

- средство для размещения пациента,

- элементы фиксации пациента, выполненные в виде грудного и тазового поясов,

-механизм вытяжения поясничного отдела позвоночника, выполненный в виде водяной «гири», связанной через тросо-блочную систему с тазовым поясом,

- узлы заливки и слива воды.

Данное устройство характеризуется следующими недостатками:

а) имеет относительно небольшие функциональные возможности, например не позволяет использовать его дополнительно для вытяжения шейного отдела позвоночника;

б) использование водяной «гири» в качестве источника силы вытяжения усложняет его конструкцию, не позволяет оперативно регулировать силу вытяжения.

Известно устройство для подводного вытяжения позвоночника [11], содержащее:

- ванну с горизонтальным дном,

- средство для размещения пациента, выполненное в виде ложа, шарнирно соединенного с торцом ванны и снабженное сверху настилом,

- элементы фиксации пациента, выполненные в виде грудного и тазового поясов,

- измеритель силы вытяжения, выполненный в виде динамометра,

- механизм нагружения, выполненный в виде ручного привода винтового типа, связанного через тросо-блочную систему и динамометр с поясничным элементом крепления. Однако оно характеризуется следующими недостатками:

а) имеет относительно небольшие функциональные возможности, например не позволяет использовать его дополнительно для вытяжения шейного отдела позвоночника;

б) требует использования механизма вытяжения, выполненного в виде ручного привода винтового типа, усложняет конструкцию устройства, не позволяет оперативно регулировать силу вытяжения.

Известны устройства для подводного вытяжения позвоночника [12,13], содержащие:

- ванну,

- средство для размещения пациента, выполненное в виде щита, установленного в ванне,

- элемент для фиксации пациента,

- тросо-блочную систему,

- механизм нагружения позвоночника, выполненный в виде пневмо- или электропривода, который через тросо-блочную систему связан с элементом фиксации пациента,

- таймер,

- датчик силы вытяжения,

- программный задатчик.

Такие установки позволяют заранее программировать процедуру вытяжения поясничного отдела позвоночника. Однако они характеризуется следующими недостатками:

а) имеют относительно сложную конструкцию;

б) требует использования механизма вытяжения, выполненного в виде пневмопривода в [12], что дополнительно усложняет его конструкцию, является источником повышенного шума (выход сжатого воздуха «из-под поршня»).

Известно устройство для подводного горизонтального вытяжения позвоночника [14], содержащее:

- ванну,

- средство для размещения пациента, выполненное в виде щита,

- элементы фиксации пациента, выполненные в виде грудного и тазового поясов,

- механизм нагружения поясничного отдела позвоночника, выполненный в виде металлической гири, связанной через тросо-блочную систему с тазовым поясом,

- механизм подъема-опускания пациента, выполненный в виде установленных в ванне вертикальных стоек с направляющими, в которых размещены каретки, шарнирно соединенные с противоположными концами щита и связанные с соответствующими электроприводами.

Данное устройство характеризуется следующими недостатками:

а) имеет относительно небольшие функциональные возможности, например не позволяет использовать его дополнительно для вытяжения шейного отдела позвоночника;

б) требует использования груза (металлической гири) в качестве источника силы вытяжения, усложняет его конструкцию, не позволяет оперативно регулировать силу вытяжения;

в) в связи с использованием вертикальных стоек имеет относительно большие габаритные размеры.

Известно устройство для подводного горизонтального вытяжения позвоночника [15], содержащее:

- ванну с наклонным дном,

- средство для размещения пациента, выполненное в виде ложа, которое съемно-шарнирно соединено с торцом ванны и снабжено сверху съемным деревянным настилом,

- элементы для фиксации пациента, выполненные в виде грудного и тазового поясов,

- винтовой механизм подъема-опускания ложа, снабженный ручным приводом и через тросо-блочную систему связанный со средством для размещения пациента,

- измеритель силы вытяжения, выполненный в виде динамометра,

- механизм вытяжения, выполненный в виде резервуара для воды, который через соответствующую тросо-блочную систему и динамометр связан с тазовым поясом,

- механизм аварийной разгрузки, выполненный в виде запирающего устройства,

- узлы заливки и слива воды.

Такое устройство позволяет:

а) по показаниям динамометра контролировать величину силы вытяжения;

б) благодаря механизму аварийной разгрузки достаточно быстро снимать усилие вытяжения. Однако оно характеризуется следующими недостатками:

а) имеет относительно небольшие функциональные возможности, например не позволяет использовать его дополнительно для вытяжения шейного отдела позвоночника;

б) требует использования резервуара (водяной «гири») в качестве источника силы вытяжения усложняет его конструкцию, не позволяет оперативно регулировать силу нагружения;

в) требует наличия настила, выполненного из дерева, которое в процессе выполнения процедур пропитывается водой, ухудшает его санитарно-гигиенические свойства по отношению к пациентам.

Характеристика и критика прототипа.

Наиболее близким изобретением к предлагаемому по наибольшему количеству сходных признаков, технической сущности, схемному решению и достигаемому при использовании медико-техническому результату является устройство [16].

Такое устройство, выбранное в качестве прототипа, содержит:

- ванну с наклонным дном и головным, ножным и агрегатным отсеками,

- металлическое основание, выполненное с возможностью размещения на нем ванны,

- основную и дополнительную панели, размещенные ответственно над головным и ножным отсеками ванны,

- средство для размещения пациента, установленное в ванне и выполненное в виде подвижного щита со сквозным продолговатым отверстием, соответствующим оси позвоночника, причем головная часть щита шарнирно соединена с ванной, а ножная часть снабжена тросом-ограничителем уровня его верхнего положения,

- первую, вторую и третью гибкие связи, выполненные в виде тросов, накинутых на ролики,

- механизм подъема-опускания щита, выполненный в виде подключенного к внешней системе подвода воды гидроцилиндра, управляемого трехпозиционным краном и установленного в агрегатном отсеке, причем гидроцилиндр снабжен подвижным штоком, связанным через первую гибкую связь с ножной частью щита,

- средство для вытяжения шейного или поясничного отделов позвоночника, образованное из механизма нагружения шейного отдела позвоночника, размещенного в головном отсеке ванны и механизма нагружения поясничного отдела позвоночника, размещенного в ножном отсеке ванны, причем механизм нагружения шейного отдела позвоночника выполнен в виде свободно подвешенного за вторую гибкую связь и с возможностью перемещения первого бака, подключенного к внешней системе подвода воды, с первым противовесом, компенсирующим вес первого пустого бака, и первым телескопическим рычагом установки величины силы нагружения со шкалой, а механизм нагружения поясничного отдела позвоночника выполнен в виде свободно подвешенного за третью гибкую связь и с возможностью перемещения второго бака, подключенного к внешней системе подвода воды, со вторым противовесом, компенсирующим вес второго пустого бака, и вторым телескопическим рычагом установки величины силы нагружения со шкалой,

- узел гидромассажа, выполненный в виде подвижного гидромассажера, размещенного в продолговатом отверстии щита и подключенного через смеситель к внешней системе подвода воды,

- узел заливки воды, установленный в головном отсеке ванны и снабженный смесителем, вентилями и указателем температуры воды, встроенными в основную панель, и соединенный с внешней системой подвода воды, заливными отверстиями ванны, нагрузочных баков механизмов нагружения шейного и поясничного отделов позвоночника и гидроцилиндра механизма перемещения щита,

- узел слива воды, выполненный в ножном отсеке ванны и снабженный вентилями и рычагами, встроенными в дополнительную панель, и соединенный со сливным и переливным отверстиями ванны и нагрузочных баков механизмов вытяжения шейного и поясничного отделов позвоночника и внешней системой отвода воды,

- элементы фиксации пациента, выполненные в виде петли Глиссона и грудного и тазового поясов, причем петля Глиссона выполнена с возможностью подключения через вторую гибкую связь к механизму нагружения шейного отдела позвоночника, грудной пояс выполнен с возможностью соединения с головной частью щита, а тазовый пояс выполнен с возможностью соединения через третью гибкую связь с механизмом нагружения поясничного отдела позвоночника или с ванной.

Примечание. У прототипа механизм погружения шейного отдела позвоночника и механизм нагружения поясничного отдела позвоночника совместно образуют средство для вытяжения шейного или поясничного отделов позвоночника. Конструктивно они выполнены раздельно.

Данное устройство, выбранное в качестве прототипа, характеризуется следующими недостатками:

а) использование нагрузочных баков для заливки воды (водяных" «гирь») в качестве источника силы нагружения, использование гидроцилиндра для поднятия и опускания щита усложняет конструкцию устройства, не позволяет оперативно регулировать силу вытяжения, повышает нагрузку на медперсонал;

б) низкая точность задаваемой силы вытяжения, величина которой определяется конструкцией телескопического рычага установки величины силы нагружения со шкалой, увеличивает риск травматизма (возможно «перевытяжение»);

в) низкая автоматизация труда обслуживающего медперсонала;

г) увеличенный риск травматизма из-за отсутствия в устройстве средства для аварийной («экстренной») его остановки при выполнении процедур;

д) отсутствие в устройстве возможности заранее задать программу вытяжения;

е) ограниченный доступ к отдельным участкам внутренней поверхности ванны при ее санитарно-гигиенической обработке, что объясняется тем, что в устройстве поднимается-опускается только одна сторона щита (другая «зафиксирована» шарниром).

Медико-технические результаты и их достижение.

Изобретение направлено на достижение таких медико-технических результатов, как:

а) облегчение труда медперсонала, упрощение конструкции устройства и снижение трудоемкости обслуживания пациентов путем автоматизации процедур гидромассажа и вытяжения;

б) создание для пациентов более комфортных условий процедуры массажа и вытяжения;

в) достижение максимального терапевтического оздоровительного эффекта путем обеспечения более плавной и точной регулировки силы вытяжения, действующей на позвоночник;

г) расширение функциональных возможностей устройства путем повышения гибкости управления временными параметрами нагрузки;

д) достижение возможности заранее задавать в устройстве программу вытяжения.

Согласно данному изобретению, достижение указанных медико-технических результатов обеспечивается тем, известное устройство для подводного горизонтального вытяжения позвоночника, содержащее:

- ванну с наклонным дном и головным, ножным и агрегатным отсеками,

- металлическое основание, выполненное с возможностью размещения на нем ванны,

- основную и дополнительную панели, установленные ответственно над головным и ножным отсеками ванны,

- средство для размещения пациента, установленное в ванне и выполненное в виде подвижного щита со сквозным продолговатым отверстием, соответствующим оси позвоночника,

- первую, вторую и третью гибкие связи, выполненные в виде тросов, накинутых на ролики,

- механизм подъема-опускания щита, установленный в агрегатном отсеке и связанный через первую гибкую связь с ножной частью щита,

- средство для вытяжения шейного или поясничного отделов позвоночника,

- узел заливки воды, выполненный в головном отсеке ванны и снабженный вентилями и указателем температуры воды, встроенными в основную панель, и соединенный с внешней системой подвода воды и заливным отверстием ванны,

- узел слива воды, выполненный в ножном отсеке ванны и снабженный вентилем, встроенным в дополнительную панель, и соединенный со сливным и переливным отверстиями ванны и внешней системой отвода воды,

- узел гидромассажа, и

- элементы фиксации пациента, выполненные в виде петли Глиссона и грудного и тазового поясов, причем грудной пояс выполнен с возможностью соединения с головной частью щита,

содержит также:

- программный блок, установленный в головном отсеке ванны,

- электронный пульт управления, встроенный в основную панель ванны и электрически соединенный с программным блоком,

- датчик силы нагружения, взаимодействующий со средством для вытяжения шейного или поясничного отделов позвоночника и выполненный в виде тензодатчика, электрический выход которого соединен с программным блоком,

- блок электропитания, размещенный в головном отсеке ванны и снабженный электропереключателями «Щит-вниз» и «Щит-вверх», встроенными в основную панель ванны,

- пневмоэлектропереключатели «Сеть» и «Гидромассаж», встроенные в основную панель ванны,

- пневмоэлектропереключатель «Аварийный», выполненный выносным, и

- первый и второй блокирующие элементы, выполненные в виде концевых выключателей.

При этом:

- узел гидромассажа размещен в агрегатном отсеке и выполнен в виде электронасоса, всасывающий вход которого соединен с отводящим отверстием ванны, а выход подключен к форсункам, установленным в отверстиях на дне ванны напротив продолговатого отверстия щита,

- механизм подъема-опускания щита через первую гибкую связь дополнительно соединен с головной частью щита и выполнен в виде первого электропривода с подвижным элементом, механически взаимодействующим со вторым блокирующим элементом,

- средство для вытяжения шейного или поясничного отделов позвоночника размещено в головном отсеке ванны и выполнено в виде второго электропривода с подвижным элементом, механически взаимодействующим с первым блокирующим элементом и снабженным Г-образным рычагом,

- первый блокирующий элемент выполнен с возможностью электрического соединения первого электропривода с первым выходом блока электропитания, а второй блокирующий элемент - с возможностью электрического соединения второго электропривода с программным блоком,

- пневмоэлектропереключатель «Сеть» выполнен с возможностью электрического соединения входа блока электропитания с кабелем, снабженным вилкой,

- пневмоэлектропереключатель «Гидромассаж» выполнен с возможностью электрического соединения второго выхода блока электропитания с электронасосом,

- пневмоэлектропереключатель «Аварийный» выполнен с возможностью электрического соединения третьего выхода блока электропитания с программным блоком,

- петля Глиссона выполнена с возможностью соединения через вторую гибкую связь, по необходимости, с Г-образным рычагом, а

- тазовый пояс выполнен с возможностью соединения через третью гибкую связь, по необходимости, с головной частью ванны или с Г-образным рычагом.

Кроме того,

- устройство снабжено подголовником, размещаемым, по необходимости, на головной части щита, подставкой, размещаемой, по необходимости, рядом с ванной и звуковым сигнализатором, вход которого электрически соединен с электронным пультом управления;

- ванна снабжена двумя съемными перекладинами, размещаемыми, по необходимости, поперек ванны в ее головной и ножной частях, причем каждая из перекладин также снабжена парой крючков, а щит выполнен с возможностью подвешивания, по необходимости, на данных крючках;

- торцы щита снабжены роликами;

- металлическое основание снабжено регулируемыми по высоте опорами, а также боковыми панелями, закрывающими снаружи ванну;

- на внутренней стенке ванны выполнен указатель уровня первоначальной заливки воды, размещенный ниже уровня переливного отверстия ванны;

- каждый из пневмоэлектропереключателей «Сеть» и «Гидромассаж» выполнен в виде поршня, пневматически связанного через воздушный шланг с двухпозиционным электропереключателем;

- пневмоэлектропереключатель «Аварийный» выполнен в виде «груши», пневматически связанной через воздушный шланг с однопозиционным электропереключателем.

Заявителем не обнаружены изобретения, в которых технический результат достигнут аналогичной совокупностью существенных признаков. При этом проведенный им анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и другим научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах изобретения, позволили установить, что не имеются аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам изобретения, а выделение из перечня аналогов прототипа [16] выявило совокупность существенных по отношению к техническим результатам отличительных признаков заявленного изобретения.

Другими словами, по имеющимся у заявителя сведениям аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного устройства, отсутствуют.

Заявителем проведена также проверка соответствия указанной совокупности существенных признаков устройства трем условиям (критериям) патентоспособности.

Проверка соответствия заявляемого устройства условию патентоспособности «Новизна».

Основными признаками, отличающими заявляемое устройство от ближайшего аналога - прототипа, являются:

- наличие программного блока, установленного в головном отсеке ванны,

- наличие электронного пульта управления, встроенного в основную панель ванны и электрически соединенного с программным блоком,

- наличие датчика силы нагружения, взаимодействующего со средством для вытяжения шейного или поясничного отделов позвоночника и выполненного в виде тензодатчика, электрический выход которого соединен с программным блоком,

- наличие блока электропитания, размещенного в головном отсеке ванны и снабженного электропереключателями «Щит-вниз» и «Щит-вверх», встроенными в основную панель ванны,

- наличие пневмоэлектропереключателей «Сеть» и «Гидромассаж», встроенных в основную панель ванны,

- наличие пневмоэлектропереключателя «Аварийный», выполненного выносным, и

- наличие первого и второго блокирующих элементов, выполненных в виде концевых выключателей.

Кроме того:

- размещение узла гидромассажа в агрегатном отсеке и выполнение его в виде электронасоса, всасывающий вход которого соединен с отводящим отверстием ванны, а выход подключен к форсункам, установленным в отверстиях на дне ванны напротив продолговатого отверстия щита,

- дополнительное соединение механизма подъема-опускания щита через первую гибкую связь с головной частью щита и выполнение его в виде первого электропривода с подвижным элементом, механически взаимодействующим со вторым блокирующим элементом,

- размещение средства для вытяжения шейного или поясничного отделов позвоночника в головном отсеке ванны и выполнение его в виде второго электропривода с подвижным элементом, механически взаимодействующим с первым блокирующим элементом, и снабженным Г-образным рычагом,

- выполнение первого блокирующего элемента с возможностью электрического соединения первого электропривода с первым выходом блока электропитания, а второго блокирующего элемента - с возможностью электрического соединения второго электропривода с программным блоком,

- выполнение пневмоэлектропереключателя «Сеть» с возможностью электрического соединения входа блока электропитания с кабелем, снабженным вилкой,*

- выполнение пневмоэлектропереключателя «Гидромассаж» с возможностью электрического соединения второго выхода блока электропитания с электронасосом,

- выполнение пневмоэлектропереключателя «Аварийный» с возможностью электрического соединения третьего выхода блока электропитания с программным блоком,

- выполнение петли Глиссона с возможностью соединения через вторую гибкую связь, по необходимости, с Г-образным рычагом,

- выполнение тазового пояса с возможностью соединения через третью гибкую связь, по необходимости, с головной частью ванны или с Г-образным рычагом,

- снабжение устройства подголовником, размещаемым по необходимости, на головной части щита, подставкой, размещаемой, по необходимости, рядом с ванной и звуковым сигнализатором, вход которого электрически соединен с электронным пультом управления;

- снабжение ванны двумя съемными перекладинами, размещаемыми, по необходимости, поперек ванны в ее головной и ножной частях, а также снабжение каждой из перекладин парой крючков и выполнение щита с возможностью подвешивания, по необходимости, на данных крючках;

- снабжение торцов щита роликами;

- снабжение металлического основания регулируемыми по высоте опорами, а также боковыми панелями, закрывающими снаружи ванну;

- выполнение на внутренней стенке ванны указателя уровня первоначальной заливки воды, размещенного ниже уровня переливного отверстия ванны;

- выполнение каждого из пневмоэлектропереключателей «Сеть» и «Гидромассаж» в виде поршня, пневматически связанного через воздушный шланг с двухпозиционным электропереключателем;

- выполнение пневмоэлектропереключателя «Аварийный» в виде «груши», пневматически связанной через воздушный шланг с однопозиционным электропереключателем.

Наличие указанных признаков обеспечивает соответствие всей совокупности признаков условию патентоспособности «новизна».

Проверка соответствия предлагаемого устройства условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Для проверки соответствия требованию изобретательского уровня заявителем проведен дополнительный поиск и анализ решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от выбранного прототипа, результаты которого показали, что заявленный объект явным образом не следует из известного уровня техники, определенного заявителем.

Другими словами, сравнение заявляемого устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях медицины и медицинской техники показало, что последние не содержат признаков, сходных с признаками, отличающими предлагаемое изобретение от прототипа.

Следовательно, заявленный объект соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень» по действующему законодательству.

При этом следует отметить, что между совокупностью существенных признаков (отличительными признаками) настоящего изобретения и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, поскольку отличительные признаки не были выявлены ни в одном из аналогов, а достигаемый технический результат получается лишь при совместном использовании всех без исключения известных и отличительных признаков.

Чертежи, поясняющие сущность изобретения.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, на которых показаны:

- на фиг.1 - внешний вид устройства (виды спереди и сверху);

- на фиг.2 - верхнее и нижнее положения пациента в ванне;

- на фиг.3 и 4 - соответственно конструктивная и гидравлическая схемы устройства;

- на фиг.5,а и 5,б - кинематические схемы устройства при вытяжении соответственно шейного и поясничного отделов позвоночника;

- на фиг.6 - электрические, механические и пневмосвязи в устройстве;

- на фиг.7,а - схема передачи сил при подъеме-опускании щита;

- на фиг.7,б - схема передачи сил при вытяжении шейного отдела позвоночника;

- на фиг.7,в - схема передачи сил при вытяжении поясничного отдела позвоночника;

- на фиг.8 - конструктивные схемы пневмоэлектропереключателей;

- на фиг.9 - упрощенная структурная схема электроприводов устройства;

- на фиг.10 и 11 - конструкция перекладин и их использование для подвешивания щита;

- на фиг.12,а - временная диаграмма при «постоянном» режиме вытяжения позвоночника;

- на фиг.12,б - временная диаграмма при «переменном» режиме вытяжения позвоночника;

- на фиг.13 - схема основных сил, действующих в ванне на пациента.

Описание конструкции устройства (в статике).

Устройство для подводного горизонтального вытяжения позвоночника содержит:

- ванну 1 с наклонным дном и головным 2, ножным 3 и агрегатным 4 отсеками (фиг.3),

- металлическое основание 5, выполненное с возможностью размещения на нем ванны 1 и снабженное регулируемыми по высоте опорами 6 и боковыми панелями 7 из декоративного пластика, закрывающими снаружи ванну 1,

- основную 8 и дополнительную 9 панели, установленные ответственно над головным 2 и ножным 3 отсеками ванны 1,

- средство для размещения пациента, установленное в ванне 1 и выполненное в виде подвижного щита 10 со сквозным продолговатым отверстием 11, соответствующим оси позвоночника пациента (фиг.3),

- первую 12, вторую 13 и третью 14 гибкие связи (фиг.6 и 7), выполненные в виде тросов, накинутых на ролики (фиг.5,а и 5,6),

- механизм подъема-опускания щита, установленный в агрегатном отсеке 4 и выполненный в виде первого электропривода 15 с подвижным элементом 16, механически взаимодействующим через первую гибкую связь 12 с головной и ножной частями щита 10 (5,а, и 5,б, 6-8),

- средство для вытяжения шейного или поясничного отделов позвоночника, представляющее собой единый механизма нагружения позвоночника, размещенный в головном отсеке 2 ванны 1 и выполненный в виде второго электропривода 17 с подвижным элементом 18, снабженным Г-образным рычагом 19 (фиг.5,а и 5,б и 7),

- программный блок 20, установленный в головном отсеке 2 ванны 1 (фиг.6),

- электронный пульт 21 управления, встроенный в основную панель 8 ванны 1 и электрически соединенный с программным блоком 20,

- датчик силы нагружения, взаимодействующий с подвижным элементом 18 второго электропривода 17 и выполненный в виде тензодатчика 22, электрический выход которого соединен с программным блоком 20 (фиг.5,а, 5,б, 6);

- пневмоэлектропереключатели 23 «Сеть» и 24 «Гидромассаж», встроенные в основную панель 8 ванны 1 (фиг.6 и 8),

- пневмоэлектропереключатель 25 «Аварийный», выполненный выносным (фиг.6, 8,б),

- первый 26 и второй 27 блокирующие элементы, выполненные в виде концевых выключателей и механически взаимодействующие с подвижными элементами 18 и 16 соответственно второго 17 и первого 15 электроприводов;

- звуковой сигнализатор 28, вход которого электрически соединен с электронным пультом 21 управления (фиг.6),

- блок 29 электропитания, размещенный в головном отсеке 2 ванны 1 и снабженный однопозиционными электропереключателями (без фиксации) 30 «Щит-вниз» и 31 «Щит-вверх», встроенными в основную панель 8 ванны 1,

-узел гидромассажа, размещенный в агрегатном отсеке 4 и состоящий из электронасоса 32, всасывающий вход которого соединен с отводящим отверстием 33 ванны 1, а выход подключен к форсункам 34, установленным в массажных отверстиях 35 ванны 1, выполненных на ее дне напротив продолговатого отверстия 11 щита 10 (фиг.3),

- узел 36 заливки воды, выполненный в головном отсеке 2 ванны 1 и снабженный вентилями холодной 37 и горячей 38 воды и указателем 39 температуры воды, встроенными в основную панель 8 и соединенный с внешней системой подвода воды (не показана) через гибкие подводки 40 и заливное отверстие 41 ванны 1 (фиг.4),

- узел 42 слива воды, выполненный в ножном отсеке 3 ванны 1 и снабженный вентилем 43, встроенным в ее дополнительную панель 9, и соединенный со сливным 44 и переливным 45 отверстиями ванны 1 и внешней системой отвода воды (не показана),

- элементы фиксации пациента, выполненные в виде петли 46 Глиссона и грудного 47 и тазового 48 поясов,

- две съемные перекладины 49, размещаемые, по необходимости, поперек ванны 1 в ее головной и ножной частях, причем каждая из перекладин снабжена парой крючков 50;

- подголовник 51, размещаемый, по необходимости, на щите 10,

- подставку 52, размещаемую, по необходимости, рядом с ванной 1,

- крючок 53, закрепленный в головной части ванны 1 (фиг.5,а и 5,б, 11),

- указатель 54 уровня первоначальной заливки воды, выполненный на внутренней стенке ванны 1 и размещенный ниже уровня переливного отверстия 45 ванны 1 (фиг.4),

- сетевой кабель 55 с вилкой 56, которая может вставляться в розетку 57 (фиг.6). Кроме того, в данном устройстве:

- первый электропривод 15 через первый блокирующий элемент 26 электрически соединен с первым выходом 58 блока 29 электропитания, а второй электропривод 17 через второй блокирующий элемент 11 - с выходом 59 программного блока 20;

- пневмоэлектропереключатель 23 «Сеть» выполнен с возможностью электрического соединения входа 60 блока 29 электропитания с сетевым кабелем 55, снабженным вилкой 56;

- пневмоэлектропереключатель 24 «Гидромассаж» выполнен с возможностью электрического соединения второго входа 61 блока 29 электропитания с электронасосом 32;

- пневмоэлектропереключатель 25 «Аварийный» выполнен с возможностью электрического соединения третьего выхода 62 блока 29 электропитания с программным блоком 20;

- каждый из пневмоэлектропереключателей 23 «Сеть» и 24 «Гидромассаж» выполнен в виде поршня 63, снабженного кнопкой 64 и соединенного через воздушный шланг 65 с двухпозиционным электропереключателем 66; при этом поршень 63 с кнопкой 64 встроены в основную панель 8 ванны 1, а электропереключатель 66 размещен в ее головном отсеке 8;

- пневмоэлектропереключатель 25 «Аварийный» выполнен в виде «груши» 67, соединенной через воздушный шланг 68 с однопозиционным электропереключателем 69; при этом «груша» 67 размещается, по необходимости, в руках пациента, а электропереключатель 69 размещен в ее головном отсеке 8;

- щит 10 выполнен с возможностью подвешивания, по необходимости, на крючках 50 перекладин 49, а торцы щита 10 снабжены роликами 70;

- петля 46 Глиссона выполнена с возможностью соединения через вторую гибкую связь 13, по необходимости, с Г-образным рычагом 19,

- грудной пояс 47 выполнен с возможностью соединения с головной частью щита 10,

- тазовый пояс 48 выполнен с возможностью соединения через третью гибкую связь 14, по необходимости, с головной частью ванны 1 (с крючком 53) или с Г-образным рычагом 19.

Назначение и особенности конструктивных элементов и узлов устройства.

Ванна 1 предназначена для создания водной среды, в которой проводятся гидромассаж и вытяжение позвоночника.

Металлическое основание 5 представляет собой рамную конструкцию, обеспечивающую жесткость и устойчивость ванны 1 при выполнении процедур.

Опоры 6 предназначены для регулировки высоты ножек ванны 1.

Боковые панели 7 предназначены для повышения эстетических свойств внешнего вида устройства и защиты его элементов и узлов от механических повреждений.

Подвижный щит 10 предназначен для размещения пациента в ванне 1 во время приема процедур. Он состоит из металлической рамы, на которой закреплено ложе (раздельно не показаны). Ложе выполнено из пластика со сквозным продолговатым отверстием 11.

Первая 12, вторая 13 и третья 14 гибкие связи предназначены для передачи механических усилий вдоль соответствующих кинематических цепей (фиг.7).

Электропривод 15 предназначен для формирования сил подъема и опускания щита 10 в ванне 1. В устройстве, изготовленном заявителем, данный электропривод реализован на базе серийно выпускаемого электропривода LINAK 343100+00400022/актуатор 24V.

Электропривод 17, снабженный Г-образным рычагом 19, предназначен для формирования усилий вытяжения отделов позвоночника. В устройстве, изготовленном заявителем, данный электропривод реализован на базе серийно выпускаемого электропривода Megamat MBZ no.80021/актуатор 24V.

Каждый из электроприводов 15 и 17 состоит (фиг.9) из выполненных в едином корпусе электродвигателя 71 постоянного тока и редуктора 72, преобразующего вращение ротора данного электродвигателя 71 в возвратно-поступательное перемещение своего подвижного (выходного) элемента 16 (18). Подвижный элемент 16 электропривода 15, перемещаясь, замыкает или размыкает контакты блокирующего элемента 27, а также механически воздействует на первую гибкую связь 12 (фиг.6 и 7,а). Подвижный элемент 18 электропривода 17, перемещаясь, замыкает или размыкает контакты блокирующего элемента 26, механически воздействует на тензодатчик 22, а через Г-образный рычаг 19 - на вторую 13 или третью 14 гибкие связи (фиг.6 и 7,б,в).

Г-образный рычаг 19 обеспечивает передачу силы вытяжения от подвижного элемента 18 электропривода 17 ко второй гибкой связи 13.

Программный блок 20 обеспечивает хранение и реализацию записанных в нем программ процедур вытяжения, благодаря чему достигается возможность программировать (заранее «продумать») процедуру вытяжения отделов позвоночника и автоматизировать ее выполнение. Кроме того, в нем хранятся пороговые (максимальные) значения сил вытяжения шейного и поясничного отделов позвоночника, превышение которых может приводить к травмам позвоночника пациента. В устройстве, изготовленном заявителем, эти значения составляют соответственно 20 и 60 кг.

Электронный пульт 21 управления предназначен для ввода параметров процедур и отображения получаемой информации. Конструктивно пульт 21 представляет собой совокупность сенсорных переключателей и индикаторов.

Тензодатчик 22 обеспечивает преобразование усилий вытяжения в соответствующие электрические сигналы. В устройстве, изготовленном заявителем, данный тензодатчик реализован на базе серийно выпускаемого преобразователя типа PC42-100kg-C3 (Flintec).

Пневмоэлектропереключатель 23 «Сеть» предназначен для подключения входа 60 блока 29 электропитания к внешней электросети. При нажатии на кнопку 64 поршень 63, перемещаясь, сжимает находящийся под ним воздух, который через шланг 65 поступает в двухпозиционный электропереключатель (с фиксацией) 66 и переводит его электрические контакты в другое (замкнутое) положение. Если кнопку 64 отпустить, сжатый воздух выходит из переключателя 66, но его контакты сохраняют замкнутое состояние.

Пневмоэлектропереключатель 24 «Гидромассаж» предназначен для подключения электронасоса 32 ко второму выходу 61 блока 29 электропитания. Работа его аналогична работе пневмоэлектропереключателя 23 «Сеть».

В устройстве, изготовленном заявителем, поршень 63 с кнопкой 64 реализованы на базе серийно выпускаемой кнопки «Аква-хром 8210», а электропереключатель 66 - на базе двухпозиционного пневмовыкючателя RO 201001 (Switches).

Пневмоэлектропереключатель 25 «Аварийный» предназначен для осуществления, по необходимости, аварийного останова работы устройства путем подключения третьего выхода 62 блока 29 к входу 73 программного блока 20. При нажатии на пневмогрушу 67 сжатый в ней воздух через шланг 68 поступает в однопозиционный электропереключатель (электропереключатель без фиксации) 69 и переводит его электрические контакты в другое (замкнутое) положение. Если грушу 67 отпустить, сжатый воздух выходит из переключателя 69, а его подпружиненные контакты возвращаются в исходное (разомкнутое) состояние. В устройстве, изготовленном заявителем, электропереключатель 69 «Аварийный» выполнен на базе серийно выпускаемого пневмовыключателя RO 201021 (Switches).

Использование во влажной среде ванны 1 элементов с пневмосвязями (пневмоэлектропереключателей 23-25) снижает риск поражения медперсонала и пациента электрическим током.

Первый 26 и второй 27 блокирующие элементы предназначены для исключения одновременной работы электроприводов 15 и 17, благодаря чему снижается риск травматизма медперсонала и пациента во время выполнения процедур. В устройстве, изготовленном заявителем, данные элементы реализованы на базе серийно выпускаемого микропереключателя Z-15GQ-22B AM 1308 (15А, 250V).

Звуковой сигнализатор 28 предназначен для звукового информирования медперсонала и пациента о работе устройства.

Блок 29 электропитания предназначен для формирования на своих выходах различных напряжений электрического тока. На его выходе 58 формируется, например, постоянное напряжение 24 V различной полярности для питания электропривода 15, на выходе 61 - отфильтрованное переменное напряжение 220 V для питания электронасоса 32 и других узлов, на выходе 62 - постоянное напряжение 5 V и т.д.

Блок 29 снабжен однопозиционными электропереключателями 30 «Щит-вниз» и 31 «Щит-вверх». При нажатии на кнопку 30 «Щит-вниз» блок 29 формирует на своем выходе 58 напряжение 24 V одной полярности, которое через контакты блокирующего элемента 26 заставляет вращаться электродвигатель 71 электропривода 15 в каком-то одном направлении. При нажатии на кнопку 31 «Щит-вверх» блок 29 формирует на своем выходе 58 постоянное напряжение 24 V противоположной полярности, которое через контакты блокирующего элемента 26 заставляет вращаться электродвигатель 71 электропривода 15 в противоположном направлении.

В устройстве, изготовленном заявителем, электропереключатели 30 «Щит-вниз» и 31 «Щит-вверх» реализованы на базе серийно выпускаемой электрокнопки без фиксации модели PSW 65-28B.

Узел гидромассажа предназначен для формирования водяных струй, обеспечивающих гидромассаж околопозвоночных мышц и связок пациента.

Указатель 39 температуры предназначен для контроля температуры заливаемой в ванну 1 воды.

Гибкие подводки 40 (фиг.4) используются для подключения узла 36 заливки устройства к внешней системе подвода воды.

Переливное отверстие 45 предназначено для предохранения ванны 1 от ее переполнения и слива излишков воды из ванны 1.

Съемные перекладины 49 с крючками 50 предназначены для исключения раскачивания щита 10 при размещении на нем пациента или при спуске с него.

Подголовник 51 обеспечивает более удобное положение головы пациента при выполнении процедур.

Подставка 52 может быть использована при размещении пациента на щите 10 или при спуске с него.

Крючок 53 необходим при соединении третьей гибкой связи 14 с головной частью ванны 1 (рис.5,а).

Указатель 54 уровня первоначальной заливки воды, уровень которого ниже уровня переливного отверстия 45 ванны 1, предназначен для экономии воды, используемой при выполнении процедур. Щит 10 с пациентом, опускаясь в ванну 1, повышает уровень находящийся в ней воды. Если первоначальный уровень воды в ванне 1 был выше уровня указателя 54, ее излишки через отверстие 45 бесполезно уйдут в канализацию. Указатель 54 может быть выполнен, например, путем нанесения полоски из водоотталкивающей краски на внутреннюю боковую поверхность ванны 1 (фиг.4).

Ролики 70 предназначены для исключения трения торцов щита 10 о внутренние стенки ванны 1.

Виды и этапы лечебных процедур, проводимых с помощью данного устройства

Лечебные процедуры в устройстве предназначены для оказания терапевтического (механического) воздействия на пациента в водной среде (гидромассаж, вытяжение позвоночника, их сочетание). В зависимости от заболевания и состояния пациента лечащий врач определяет методику и режим терапевтического воздействия на костно-суставные элементы позвоночника и околопозвоночные мышцы и связки с помощью данного устройства.

В общем случае в устройстве могут быть реализованы следующие виды процедур:

- «Только гидромассаж»;

- «Вытяжение шейного отдела позвоночника»;

- «Вытяжение поясничного отдела позвоночника»;

- совмещение процедуры «Гидромассаж» с одним из двух последних процедур.

Подготовка устройства к процедурам.

С помощью гибких подводок 40 (фиг.4) узел 36 заливки устройства подключается к внешней системе подвода воды. Узел 42 слива устройства соединяется с внешней системой отвода воды.

Подготовка устройства к процедурам начинается с того, что медсестра проводит внешний осмотр устройства. Ванна 1 перед выполнением процедур должна устойчиво стоять на полу на опорах 6. Внутри ванны 1 не должно быть посторонних предметов.

После этого она осуществляет дезинфекцию ванны 1 и щита 10. Дезинфекция необходима для исключения риска заражения пациента инфекционными заболеваниями при приеме процедур. Для дезинфекции может быть использована, например, губка, смоченная в 3%-м растворе перекиси водорода с добавлением 0,5% моющего средства типа "Лотос". Дезинфекция завершается закрытием вентиля 43 слива воды.

Открывая вентили холодной 37 и горячей 38 воды медсестра заполняет ванну 1 до уровня указателя 54. При этом температура заливаемой воды контролируется по указателю температуры 39. Ее значение задается лечащим врачом. Наиболее комфортной температурой воды для пациента при выполнении процедур гидромассажа и вытяжения позвоночника считается диапазон (29-31)°С.

По рекомендации лечащего врача ванна 1 может быть заполнена подогретой минеральной водой (сульфидной, радоновой, хлоридной, сероводородной, с морской солью и др.). В ванне 1 может быть использована также морская вода, минеральные растворы, настои лекарственных трав, которые существенно повышают эффективность процедуры гидромассажа и вытяжения позвоночника.

Общая подготовка патента к процедурам.

Отбор пациентов для прохождения ими процедур гидромассажа и подводного вытяжения отделов позвоночника проводится на основании предварительного обследования.

Желательно, чтобы перед приемом процедур пациент был одет в купальный костюм. При себе он должен иметь также полотенце.

Медсестра размещает подставку 52 рядом с ванной 1 (фиг.1). Пациент, встав предварительно на него, садится и, далее, ложится на щит 10.

Если же пациент не может передвигаться самостоятельно, его размещают, например, на горизонтальной медицинской каталке, подвозят и располагают рядом и сбоку по длине ванны 1. После этого его перекладывают на щит 10.

Пациент проверяет температуру воды. При необходимости медсестра доводит температуру воды в ванне 1 до комфортной для пациента.

Далее приступают к процедурам гидромассажа и/или подводного вытяжения позвоночника пациента согласно предписанию лечащего врача.

Выполнение процедуры «Только гидромассаж».

Выполняется в два этапа:

- непосредственное выполнение процедуры;

- послепроцедурные мероприятия.

При выполнении процедуры «Только гидромассаж» фиксация пациента на ложе 10 с помощью элементов 46-48 необязательна, а пульт 19 управления не используется.

Медсестра вставляет вилку 56 сетевого кабеля 55 в розетку 57 и нажимает на кнопку 64 пневмоэлектропереключателя 23 «Сеть», встроенного в основную панель 8. Под действием сжатого воздуха контакты двухпозиционного переключателя 66 замыкаются и остаются в данном состоянии. Подключение устройства к электросети сопровождается звуковым сигналом сигнализатора 28.

В исходном состоянии устройства его щит 10 находится на уровне верхних кромок бортов ванны 1. Медсестра размещает на головной и ножной частях щита 10 перекладины 49, как показано на фиг.1 или 3.

При этом контакты блокирующего элемента 26 замкнуты, благодаря чему электропривод 15 разблокирован и может, при необходимости, включаться под действием напряжения, поступающего с выхода 58 блока 29 электропитания.

Нажимая на однопозиционный электропереключатель 31 «Щит-вверх» медсестра включает электропривод 15, поднимает щит 10 вместе с перекладинами 49 до необходимого уровня и сразу отпускает кнопку 64. Далее задвигает перекладины 49 так, чтобы их крючки 50 оказались под рамой щита 10.

Нажимая на кнопку однопозиционного электропереключателя 30 «Щит-вниз» она опускает щит 10 вниз до тех пор, пока перекладины 49 не коснутся кромок ванны 1, а щит 10 не зависнет на крючках 50, как показано на фиг.11. После этого она сразу отпускает указанную кнопку. В результате щит 10 не будет раскачиваться на соответствующих тросах, чем обеспечивается его устойчивость при размещении на нем пациента.

Далее медсестра помогает пациенту разместиться на щите 10 (спиной вниз). При этом голова его может располагаться на подголовнике 51, а линия позвоночника должна совпадать с продольной осью щита 10. Кроме того, позвоночник пациента должен располагаться напротив его продолговатого отверстия 11.

Вновь нажимая на кнопку 31 «Щит-вверх» медсестра приподнимает щит 10 вместе с пациентом и перекладинами 49, после чего освобождает щит 10 от перекладин 49.

Далее, нажимая на кнопку 30 «Щит-вниз», медсестра опускает щит 10 вниз до тех пор, пока он полностью не разместится на дне ванны 1, что сопровождается звуковым сигналом сигнализатора 28.

После этого пациент некоторое время находится неподвижно в воде, что необходимо для прогрева мышц и связок его спины перед приемом процедур.

Далее, путем нажатия на кнопку 64 пневмоэлектропереключателя 24 «Гидромассаж» медсестра включает электронасос 32. В результате вода из ванны 1 через заливное отверстие 33 и электронасос 32 подается под давлением на форсунки 34, размещенные в отверстиях 35 ванны 1 (фиг.3). Формируемые при этом в форсунках 34 водяные струи через продолговатое отверстие 11 щита 10 оказывают массажное лечебное воздействие на околопозвоночные мышцы и связки позвоночника пациента.

По истечении времени гидромассажа, длительность которого устанавливается лечащим врачом, медсестра повторно нажимает на кнопку 64 пневмоэлектропереключателя 24. Под действием сжатого воздуха электропереключатель 66 переходит (переключается) в другое устойчивое состояние, отключая тем самым электронасос 32, а следовательно, завершая процедуру «Гидромассажа».

Далее, нажимая на кнопку электровыключателя 31 «Щит-вверх», медсестра поднимает щит 10 вместе с пациентом наверх (выше кромок ванны 1).

Примечание. С началом подъема щита 10 подвижный элемент 16 электропривода 15, перемещаясь, размыкает контакты блокирующего элемента 27, блокируя тем самым электропривод 17 вытяжения от случайного включения при перемещении щита.

Далее она размещает перекладины 49 на головной и ножной частях щита 10 и задвигает их так, чтобы их крючки 50 оказались под рамой щита 10. После этого, вновь нажимая на кнопку переключателя 30 «Щит-вниз», опускают щит 10 до тех пор, пока рамы щита 10 не «зависнут» на крючках 50 перекладин 49 (фиг.11). Сразу отпускает кнопку переключателя 30 «Щит-вниз». Далее медсестра помогает пациенту подняться и спуститься со щита 10. После этого пациент вытирается полотенцем и переходит к послепроцедурным мероприятиям.

Процедура завершается дезинфекцией ванны 1.

Выполнение процедуры «Вытяжение шейного отдела позвоночника.

Открывая вентили холодной 37 и горячей 38 воды медсестра заполняет ванну 1 до уровня указателя 54. При этом температуру заливаемой воды она контролирует по указателю температуры 39.

Одновременно она подвешивает щит 10, аналогично описанному выше, на крючках 50 перекладин 49. При этом контакты блокирующего элемента 26 замкнуты, благодаря чему электропривод 15 перемещения щита разблокирован, а контакты блокирующего элемента 27, наоборот, разомкнуты, электропривод 17 заблокирован, что исключает его случайное включение (на вытяжение).

Медсестра предварительно фиксирует на голове пациента петлю 46 Глиссона, а на щите 10 раскладывает тазовый пояс 48 (фиг.1). После этого пациент ложится на щит 10 поверх тазового пояса 48. Последний фиксируется на пациенте, а его карабины (не показаны) цепляются за третью гибкую связь 14 (рис.6,а и 7,б). Другой конец связи 14 соединяется с головной частью ванны 1 (с крючком 53), (рис.5,а, 7,б).

Примечание. При вытяжении шейного отдела позвоночника тазовый пояс 48 применяется для снижения влияния подъемной силы воды, «отрывающей» тело пациента от щита 10 и снижающей тем самым эффективность вытяжения (фиг.13).

При вытяжении шейного отдела позвоночника под голову пациента может подкладываться подголовник 51 (фиг.1). Возможна замена подголовника 51 сложенным в рулон полотенцем или грелкой с температурой воды 35-37°С.

Нажимая на кнопку электропереключателя 31 «Щит-вверх» медсестра поднимает щит 10, освобождает его от перекладин 49 и, далее, нажимая на кнопку электропереключателя 30 «Щит-вниз» опускает щит 10 вместе с пациентом до тех пор, пока он полностью не разместится на дне ванны 1. При этом замыкаются контакты блокирующего элемента 27, подготавливая устройство к процедуре вытяжения, что сопровождается звуковым сигналом сигнализатора 28.

Далее медсестра соединяет петлю 46 Глиссона через вторую гибкую связь 13, накинутую на ролик 74, с Г-образным рычагом 19 (фиг.5,а). После этого некоторое время пациент подогревается в ванне 1.

Процедура вытяжения шейного отдела проводится в три этапа:

- ввод параметров процедуры;

- непосредственное выполнение процедуры;

- послепроцедурные мероприятия.

Вытяжение шейного отдела позвоночника может проводиться двумя методами. По первому методу нагрузка на позвоночник в течение одного сеанса возрастает во время процедуры и снижается к ее концу («постоянный» режим, см. фиг.12,а). По второму методу нагрузка периодически возрастает и снижается в течение одного проводимого сеанса («переменный» режим см. фиг.12,б).

Обозначения, приведенные на фиг.12:

Т_в - время процедуры,

F_в - усилие вытяжения,

t₀ - момент времени начала процедуры,

t₁, t₅ - моменты времени начала вытяжения,

t₂, t₆ - моменты времени достижения заданной силы вытяжения F_макс (начало активной - фазы вытяжения),

t₃ - момент времени завершения активной фазы вытяжения (начало обратного хода привода вытяжения)

t₄ - момент времени начала пассивной фазы вытяжения,

t₅ - момент времени завершения пассивной фазы вытяжения,

t_н - момент времени достижения нулевого уровня силы вытяжения,

t_u - момент времени достижения приводом вытяжения исходной позиции,

t_k - момент времени завершения процедуры,

(t₂-t₁) - время достижения заданной силы вытяжения F_макс (период нарастания силы вытяжения),

(t₃-t₂) - длительность активной фазы,

(t₅-t₄) - длительность пассивной фазы,

(t_н-t_k) - период ослабления силы вытяжения,

(t_u-t_k) - период возврата эл.привода вытяжения в исходную позицию,

(t_k-t₀) - длительность процедуры

n - количество циклов вытяжения.

Конкретный метод вытяжения устанавливается лечащим врачом.

Ввод параметров процедуры производится через пульт 21 управления, встроенный в основную панель 8 ванны 1. В частности, к таким параметрам относятся:

- режим вытяжения («постоянный» или «переменный»);

- время (длительность) процедуры;

- максимальная и минимальная силы вытяжения;

- время нарастания силы вытяжения;

- длительность «пассивной» и «активной» фаз вытяжения;

- время ослабления силы вытяжения;

- количество процедур и временные интервалы между ними.

По завершении ввода параметров процедуры медсестра вручает пациенту пневмоэлекропереключатель 25 «Аварийный», объясняет ему, как им пользоваться и запускает процедуру шейного вытяжения путем нажатия на кнопку «Пуск» на пульте 21 (не показан), что сопровождается звуковым сигналом сигнализатора 28.

В результате напряжение с выхода 59 программного блока 20 через замкнутые контакты блокирующего элемента 27 поступает на электропривод 17 и включает его. В результате его подвижный элемент 18 начинает перемещаться, что приводит к размыканию контактов блокирующего элемента 26 и, как следствие, к блокировке электропривода 15 и запрещению перемещения щита 10 при вытяжении.

Кроме того, по цепи: Г-образный рычаг 19 - вторая гибкая связь 13 - петля 46 Глиссона производится лечебное воздействие на шейный отдел позвоночника пациента (фиг.7,6).

При выполнении данной процедуры вытяжения указанный подвижный элемент 18 также оказывает механическое воздействие на тензодатчик 22, который вырабатывает электрические сигналы, пропорциональные величине силы вытяжения. Эти сигналы с выхода тензодатчика 22 поступают на программный блок 20, где сравниваются со значениями сил вытяжения, заданными программой вытяжения. По результатам сравнения программный блок 20, меняя на своем выходе 59 временные параметры и полярность сигналов, управляет работой электропривода 17, обеспечивая тем самым реализацию записанной программы вытяжения.

Если же при этом имеет место превышение над пороговым значением силы вытяжения, программный блок 1 снимает напряжение на своем выходе 59, что приводит к остановке электропривода 17 и прекращению вытяжения, что сопровождается звуковыми сигналами сигнализатора 28.

Примечание. Если во время выполнения процедуры вытяжения шейного отдела пациент почувствует недомогание, он может воспользоваться пневмоэлектропереключателем 25 «Аварийный». При сжатии им «груши» 67 воздух из нее под давлением через шланг 68 поступает на однопозиционный переключатель 69 и замыкает его электрические контакты. В результате напряжение с выхода 62 блока 29 питания поступает на вход 73 программного блока 18, который воспринимает его как сигнал на остановку электропривода 17. Программный блок 20 для этого снимает напряжение на своем выходе 59.

С прекращением нажатия на грушу 67 давление воздуха внутри переключателя 69 падает, что приводит к размыканию его контактов и снятию напряжения с входа 59 программного блока 20.

По истечении времени процедуры программный блок 20 снимает напряжение на своем выходе 59, что приводит к остановке электропривода 17 и возврату его в исходное состояние, что сопровождается звуковым сигналом сигнализатора 28. С возвратом электропривода 17 в исходное состояние его подвижный элемент 18 замыкает контакты блокирующего элемента 26.

Медсестра снимает с головы пациента петлю 46 Глиссона, затем путем нажатия на пневмопереключатель 31 «Щит-вверх» поднимает щит 10 вместе с пациентом, размещает щит 10 на крючках 50 перекладин 49, отстегивает ремни тазового пояса 48 и помогает пациенту спуститься со щита 10. После этого пациент переходит к послепроцедурным мероприятиям, а медсестра, открыв вентиль 43, сливает воду из ванны 1 и проводит ее дезинфекцию.

Выполнение процедуры «Вытяжение поясничного отдела позвоночника»

Выполнение данной процедуры не отличается существенным образом от процедуры вытяжения шейного отдела позвоночника.

Открывая вентили холодной 37 и горячей 38 воды медсестра заполняет ванну 1 до уровня указателя 54. При этом температуру заливаемой воды она контролирует по указателю 39.

Одновременно она подвешивает щит 10, аналогично описанному выше, на крючках 50 перекладин 49. При этом контакты блокирующего элемента 26 замкнуты, благодаря чему электропривод 15 перемещения щита разблокирован, а контакты блокирующего элемента 27, наоборот, разомкнуты, электропривод 17 заблокирован от случайного включения.

Медсестра предварительно раскладывает на щите 10 грудной 47 и тазовый 48 пояса. После этого пациент ложится поверх них на щит 10. Медсестра цепляет ремни грудного пояса 47 за головную часть рамы щита 10 (фиг.1) и фиксирует его на пациенте. Далее она фиксирует на нем также тазовый пояс 48, а его карабины (не показаны) цепляет за третью гибкую связь 14 (рис.6,б и 7,в). При этом другой конец гибкой связи 14, накинутый на ролик 75, соединяется с Г-образным кронштейном 19 электропривода 17.

Под голову пациента может подкладываться подголовник 51 (фиг.1). Возможна замена подголовника 51 сложенным в рулон полотенцем.

Нажимая на кнопку электропереключателя 31 «Щит-вверх» медсестра поднимает щит 10, освобождает его от перекладин 49 и, далее, нажимая на кнопку электропереключателя 30 «Щит-вниз» опускает щит 10 вместе с пациентом до тех пор, пока он полностью не разместится на дне ванны 1. При этом замыкаются контакты блокирующего элемента 27, подготавливая устройство к процедуре вытяжения. Указанное сопровождается звуковьм сигналом сигнализатора 28. После этого пациент некоторое время подогревается в ванне 1. Процедура вытяжения проводится в три этапа:

- ввод параметров процедуры;

- непосредственное выполнение процедуры;

- послепроцедурные мероприятия.

Вытяжение поясничного отдела позвоночника также может проводиться двумя методами. По первому методу нагрузка на позвоночник в течение одного сеанса возрастает во время процедуры и снижается к ее концу («постоянный» режим, см. фиг.12,а). По второму методу нагрузка периодически возрастает и снижается в течение одного проводимого сеанса («переменный» режим). Конкретный метод вытяжения выбирает лечащий врач.

Ввод параметров процедуры производится через пульт 21 управления, встроенный в основную панель 8 ванны 1. В частности, к таким параметрам относятся:

- режим вытяжения («постоянный» или «переменный»);

- время (длительность) процедуры;

- максимальная и минимальная силы вытяжения;

- время нарастания силы вытяжения;

- длительность «пассивной» и «активной» фаз вытяжения;

- время ослабления силы вытяжения и др.

По завершении ввода параметров процедуры медсестра вручает пациенту пневмоэлекропереключатель 25 «Аварийный», объясняет ему, как им пользоваться и запускает процедуру поясничного вытяжения путем нажатия на кнопку «Пуск» на пульте 21 (не показан), что сопровождается звуковым сигналом сигнализатора 28.

В результате напряжение с выхода 59 программного блока 20 через замкнутые контакты блокирующего элемента 27 поступает на электропривод 17 и включает его. В результате его подвижный элемент 18 начинает перемещаться, что приводит к размыканию контактов блокирующего элемента 26 и, как следствие, к блокировке электропривода 15 и запрещению перемещения щита 10 при вытяжении.

Кроме того, по цепи: Г-образный рычаг 19 - третья гибкая связь 14 - тазовый пояс 48 производится лечебное воздействие на поясничный отдел позвоночника (фиг.5,б и 7,в).

При выполнении данной процедуры вытяжения указанный подвижный элемент 18 также оказывает механическое воздействие на тензодатчик 22, который вырабатывает электрические сигналы, пропорциональные величине силы вытяжения. Эти сигналы с выхода тензодатчика 22 поступают на программный блок 20, где сравниваются - со значениями сил вытяжения, заданными программой вытяжения. По результатам сравнения программный блок 20, меняя на своем выходе 59 временные параметры и полярность сигналов, управляет работой электропривода 17, обеспечивая тем самым реализацию записанной программы вытяжения.

Если же при этом имеет место превышение над пороговым значением силы вытяжения, программный блок 1 снимает напряжение на своем выходе 59, что приводит к остановке электропривода 17 и прекращению вытяжения, которое сопровождается звуковыми сигналами сигнализатора 28.

Примечание. Если во время выполнения процедуры вытяжения пациент почувствует недомогание, он может воспользоваться пневмоэлектропереключателем 25 «Аварийный». При нажатии им на «грушу» 67 воздух из нее под давлением через шланг 68 поступает на однопозиционный переключатель 69 и замыкает его электрические контакты. В результате напряжение с соответствующего выхода 62 блока 29 питания поступает на вход 73 программного блока 20, который воспринимает его как сигнал на остановку электропривода 17. Программный блок 20 для этого отключает напряжение на своем выходе 59.

С прекращением нажатия на грушу 67 давление воздуха внутри переключателя 69 падает, что приводит к размыканию его контактов и снятию напряжения с входа 73 программного блока 20.

По истечении времени процедуры программный блок 20 снимает напряжение на своем выходе 59, что приводит к остановке электропривода 17 и возврату его в исходное состояние. Указанное сопровождается звуковым сигналом сигнализатора 28. С возвратом электропривода 17 в исходное состояние его подвижный элемент 18 замыкает контакты блокирующего элемента 26.

Медсестра путем нажатия на пневмопереключатель 31 «Щит-вверх» поднимает щит 10 вместе с пациентом, размещает щит 10 на крючках 50 перекладин 49, отстегивает ремни грудного 47 и тазового 48 поясов и помогает пациенту спуститься со щита 10. После этого пациент переводится в палату, где он приступает к послепроцедурным мероприятиям, а медсестра, открыв вентиль 43, сливает воду из ванны 1 и производит ее дезинфекцию.

Совмещенная процедура.

Как было отмечено выше, конструктивная схема устройства позволяет совмещать процедуру вытяжения позвоночника с гидромассажом околопозвоночных мышц и связок.

Количество и длительность описанных процедур, последовательность их выполнения устанавливается лечащим врачом.

Послепроцедурные мероприятия

Послепроцедурные мероприятия начинаются с осмотра пациента лечащим врачом. После этого его отправляют в палату (стационарные больные) или в комнату отдыха для 1,5-2 часового отдыха для закрепления достигнутого эффекта массажа и растяжения позвонковых дисков и высвобождения нервных отростков. В ряде случаев целесообразно провести также релаксационный массаж с элементами пассивной гимнастики, медикаментозную терапию, физиотерапию и др., что определяется лечащим врачом.

Достигаемые результаты

У прототипа в качестве источника силы нагружения шейного и отдельно поясничного отделов позвоночника, а также в качестве источника силы перемещения щита использованы нагрузочные баки и гидроцилиндр. В заявляемом устройстве отдельные механизмы нагружения отделов позвоночника заменены единым механизмом нагружения, что упрощает конструкцию устройства. Упрощение устройства достигается также использованием вместо нагрузочных баков и гидроцилиндра электроприводов.

Использование электроприводов позволяет также оперативно регулировать силу вытяжения, максимально автоматизировать процедуры вытяжения, облегчить труд обслуживающего медперсонала.

У прототипа для установки требуемой величины силы нагружения используется телескопический рычаг со шкалой (задатчик). В состав же заявляемого устройства включен датчик силы нагружения (тензодатчик), преобразующий действующие силы вытяжения в электрические сигналы. Эти сигналы поступают в программный блок для сопоставления с заданными значениями сил вытяжения. Такая обратная связь позволяет повысить точности дозировки силы вытяжения и снизить тем самым риск травматизма при вытяжении.

В заявляемом устройстве снижение риска травматизма достигается также благодаря возможности экстренной остановки устройства с помощью аварийного пневмоэлектропереключателя.

Кроме того, наличие в устройстве программного блока позволяет заранее программировать процедуру вытяжения отделов позвоночника.

В заявляемом устройстве для пациентов созданы более комфортные условия для принятия процедур (наличие подголовника, подставки, перекладин, пневмоэлектропереключателя «Аварийный» и др.).

Наличие механических связей между первьм электроприводом и с ножной и головной частями щита позволяет поднимать его на разную высоту, в том числе выше или ниже уровня кромок ванны, что облегчает доступ к разным внутренним участкам ванны при санитарно-гигиенической обработке.

В заявляемом устройстве благодаря возможности менять в широком диапазоне механические воздействия как на позвоночник, так и на околопозвоночные мышцы и связки повышает эффективность лечения, создает оптимальные условия для проведения процедур, сокращает сроки лечения.

Таким образом, в описываемом устройстве лечение (профилактика) болезней обеспечивается путем механических воздействий на позвоночный столб, костно-суставные элементы позвоночника и околопозвоночные мышцы и связки пациента (механотерапия позвоночника). На фиг.13 показаны силы, действующие в ванне на пациента, где позиции означают:

76 - направление силы вытяжения шейного отдела позвоночника;

77 - направление силы вытяжения поясничного отдела позвоночника;

78 - направление сил гидромассажа;

79 - направления сил подъема-опускания щита с пациентом;

80 - направления силы тяжести (силы гравитации), действующей на пациента;

81 - подъемная сила воды в ванне;

82 - вес щита.

Силы 76 и 77 оказывают лечебное механическое воздействие вдоль оси позвоночника, а силы 78 - лечебное механическое воздействие перпендикулярно оси позвоночника.

Наличие водной среды (сила 81) резко сокращает действие силы гравитации (силы 80) и, как следствие, приводит к уменьшению усилий 76 и 77, требуемых для вытяжения позвоночника (что облегчает процедуру вытяжения).

Изобретение может найти применение в лечебно-профилактических и санаторно-курортных медицинских учреждениях широкого профиля для постоянного или периодического горизонтального вытяжения и гидромассажа позвоночника в ванне (водно-тракционная терапия). Оно пригодно для установки и эксплуатации в условиях практически любого медучреждения, профилактория, санатория.

Проверка соответствия заявляемого устройства условию патентоспособности «промышленная применимость».

По мнению заявителя, сведения, приведенные в описании, достаточны для осуществления устройства. Такое устройство для подводного горизонтального вытяжения позвоночника не вызывает затруднений при его изготовлении. Заявителем изготовлен и испытан опытный экземпляр предлагемого устройства.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована.

Вышеуказанное позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Таким образом, предлагаемое устройство отвечает всем требуемым условиям патентоспособности и обладает значительными преимуществами по сравнению с его известными аналогами.

Источники информации

1. Олефиренко В.Т. Водотеплолечение. - М.:Медицина, 1986, с.167-169, 171-173, рис.19,21-22.

2. Каптелин А.Ф. Гидрокинезотерапия в ортопедии и травмотологии. М.: Медицина, 1986 (раздел подводного вытяжения).

3. Забелина Е.И. и др. Подводное горизонтальное вытяжение: современные аспекты применения у больных остеохондрозом пояснично-крестцового отдела позвоночника. Кремлевская медицина, №3,1999.

4. Курортология и физиотерапия. / Под ред. Боголюбова В.М. - М.: Медицина, 1985, т.1., с.205.

5. Оборудование бассейнов для проведения восстановительного лечения. - М.: Медицина, 1968, рис.6.

6. Хабиров Ф.А. Клиническая неврология позвоночника. - Казань, 2003, с.441-443.

7. Авторское св. СССР №668680 на изобретение «Устройство для подводного горизонтального вытяжения позвоночника». Публ. 1979 г.

8. Авторское св. СССР №1162427 на изобретение «Устройство для подводного горизонтального вытяжения позвоночника». Публ. 1985 г.

9. Авторское св. СССР №502532 на изобретение «Устройство для подводного вытяжения позвоночника». Публ. 1979 г.

10. Авторское св. СССР №971316 на изобретение «Устройство для вытяжения позвоночника». Публ. 1982 г.

11. Авторское св. СССР №2193383 на изобретение «Устройство для подводного вытяжения позвоночника». Публ.2002 г.

12. Авторское св. СССР №2040230 на изобретение «Установка для подводного вытяжения позвоночника». Публ. 1995 г.

13. Авторское св. СССР №2040231 на изобретение «Установка для подводного вытяжения позвоночника». Публ. 1995 г.

14. Авторское св. СССР №1664316 на изобретение «Устройство для подводного вытяжения позвоночника». Публ. 1983 г.

15.Авторское св. СССР №764674 на изобретение «Установка для вытяжения позвоночника». Публ. 1980 г.

16. Патент РФ №2257880 на изобретение «Устройство для подводного горизонтального вытяжения позвоночника». МПК А61Н 1/02. Публ. 10.08.2005 г.(прототип).

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и предназначено для подводного горизонтального вытяжения и удлинения позвоночника. Устройство содержит ванну с наклонным дном и головным, ножным и агрегатным отсеками, металлическое основание, основную и дополнительную панели, средство для размещения пациента, первую, вторую и третью гибкие связи, выполненные в виде тросов, накинутых на ролики, механизм подъема-опускания щита, установленный в агрегатном отсеке, средство для вытяжения шейного или поясничного отделов позвоночника; узлы заливки и слива воды, узел гидромассажа и элементы фиксации пациента, выполненные в виде петли Глиссона и грудного и тазового поясов. Устройство также содержит программный блок, электронный пульт управления, встроенный в основную панель ванны и электрически соединенный с программным блоком; датчик силы нагружения, взаимодействующий со средством для вытяжения шейного или поясничного отделов позвоночника, блок электропитания, размещенный в головном отсеке ванны и снабженный электропереключателями, первый и второй блокирующие элементы. Узел гидромассажа размещен в агрегатном отсеке и выполнен в виде электронасоса. Технический результат - упрощение конструкции устройства и снижение трудоемкости обслуживания пациентов путем автоматизации процедур гидромассажа и вытяжения; обеспечение для пациентов более комфортных условий процедуры массажа и вытяжения; достижение максимального оздоровительного эффекта путем обеспечения более плавной и точной регулировки силы вытяжения, действующей на позвоночник. 8 з.п.ф-лы, 13 ил.

1. Устройство для подводного горизонтального вытяжения позвоночника, содержащее ванну с наклонным дном и головным, ножным и агрегатным отсеками; металлическое основание, выполненное с возможностью размещения на нем ванны; основную и дополнительную панели, установленные соответственно над головным и ножным отсеками ванны; средство для размещения пациента, установленное в ванне и выполненное в виде подвижного щита со сквозным продолговатым отверстием, соответствующим оси позвоночника; первую, вторую и третью гибкие связи, выполненные в виде тросов, накинутых на ролики; механизм подъема-опускания щита, установленный в агрегатном отсеке и связанный через первую гибкую связь с ножной частью щита; средство для вытяжения шейного или поясничного отделов позвоночника; узел заливки воды, выполненный в головном отсеке ванны и снабженный вентилями и указателем температуры воды, встроенными в основную панель, и соединенный с внешней системой подвода воды и заливным отверстием ванны; узел слива воды, выполненный в ножном отсеке ванны и снабженный вентилем, встроенным в дополнительную панель, и соединенный со сливным и переливным отверстиями ванны и внешней системой отвода воды; узел гидромассажа и элементы фиксации пациента, выполненные в виде петли Глиссона и грудного и тазового поясов, причем грудной пояс выполнен с возможностью соединения с головной частью щита, отличающееся тем, что содержит программный блок, установленный в головном отсеке ванны; электронный пульт управления, встроенный в основную панель ванны и электрически соединенный с программным блоком; датчик силы нагружения, взаимодействующий со средством для вытяжения шейного или поясничного отдела позвоночника и выполненный в виде тензодатчика, электрический выход которого соединен с программным блоком; блок электропитания, размещенный в головном отсеке ванны и снабженный электропереключателями «Щит-вниз» и «Щит-вверх», встроенными в основную панель ванны; пневмоэлектропереключатели «Сеть» и «Гидромассаж», встроенные в основную панель ванны; пневмоэлектропереключатель «Аварийный», выполненный выносным; и первый и второй блокирующие элементы, выполненные в виде концевых выключателей, при этом узел гидромассажа размещен в агрегатном отсеке и выполнен в виде электронасоса, всасывающий вход которого соединен с отводящим отверстием ванны, а выход подключен к форсункам, установленным в отверстиях на дне ванны напротив продолговатого отверстия щита; механизм подъема-опускания щита через первую гибкую связь дополнительно соединен с головной частью щита и выполнен в виде первого электропривода с подвижным элементом, механически взаимодействующим со вторым блокирующим элементом; средство для вытяжения шейного или поясничного отдела позвоночника размещено в головном отсеке ванны и выполнено в виде второго электропривода с подвижным элементом, механически взаимодействующим с первым блокирующим элементом и снабженным Г-образным рычагом; первый блокирующий элемент выполнен с возможностью электрического соединения первого электропривода с первым выходом блока электропитания, а второй блокирующий элемент - с возможностью электрического соединения второго электропривода с программным блоком; пневмоэлектропереключатель «Сеть» выполнен с возможностью электрического соединения входа блока электропитания с кабелем, снабженным вилкой; пневмоэлектропереключатель «Гидромассаж» выполнен с возможностью электрического соединения второго выхода блока электропитания с электронасосом; пневмоэлектропереключатель «Аварийный» выполнен с возможностью электрического соединения третьего выхода блока электропитания с программным блоком; петля Глиссона выполнена с возможностью соединения через вторую гибкую связь, по необходимости, с Г-образным рычагом, а тазовый пояс выполнен с возможностью соединения через третью гибкую связь, по необходимости, с головной частью ванны или с Г-образным рычагом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено подголовником, размещаемым, по необходимости, на головной части щита, и подставкой, размещаемой, по необходимости, рядом с ванной.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено звуковым сигнализатором, вход которого электрически соединен с электронным пультом управления.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ванна снабжена двумя съемными перекладинами, размещаемыми, по необходимости, поперек ванны в ее головной и ножной частях, при этом каждая из перекладин снабжена парой крючков, а щит выполнен с возможностью подвешивания, по необходимости, на данных крючках.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что торцы щита снабжены роликами.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что металлическое основание снабжено регулируемыми по высоте опорами, а также боковыми панелями, закрывающими снаружи ванну.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на внутренней стенке ванны выполнен указатель уровня первоначальной заливки воды, размещенный ниже уровня переливного отверстия ванны.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый из пневмоэлектропереключателей «Сеть» и «Гидромассаж» выполнен в виде поршня, пневматически связанного через воздушный шланг с двухпозиционным электропереключателем.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пневмоэлектропереключатель «Аварийный» выполнен в виде «груши», пневматически связанной через воздушный шланг с однопозиционным электропереключателем.