Устройство для компенсации веса головы Российский патент 2018 года по МПК A61F5/00 A61F5/37 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезно-ортопедическому устройству, направленному на разгрузку мышц шейного и грудного отделов позвоночника и используемому в качестве дополнения к экзоскелету верхних конечностей при миопатиях сидящего в кресле больного с хроническими прогрессирующими нервно-мышечными заболеваниями, характеризующимися деформацией позвоночника в силу слабости мышц, а также в виде самостоятельного устройства при лечении патологии шейного отдела позвоночника, обусловленной искривлением его формы за счет травм, аномалий и дегенеративно-дистрофических процессов.

Шея - наиболее функционально нагруженный, а поэтому самый уязвимый из всех сегментов позвоночного столба. При целом ряде заболеваний (миопатий), поражаются мышцы шеи, что приводит к невозможности удержания головы и осуществления движений при выполнении актов жизнедеятельности. На семь шейных позвонков приходится максимум нагрузки при наклоне и повороте головы. К тому же шейные позвонки не отличаются достаточным запасом прочности, а мышечный корсет шеи развит гораздо слабее других участков тела. В комплексе эти факторы создают фон для высокого риска заболеваний и повреждений в этом отделе.

Известно устройство для разгрузки шейного отдела и восстановления физиологической подвижности шейных позвонков, а именно шейные воротники бандажи (см. dealmed.ru).

Основная функция шейных воротников бандажей заключается в прочной фиксации шеи в нужном положении, устраняя возможность травмирования нервных окончаний, поддерживая голову и шейные позвонки в стабильном состоянии, позволяя снять болевой синдром и предупредить смещение шейных позвонков. Однако шейные воротники бандажи не обеспечивают возможности движения головы больного в физиологических плоскостях, что является их существенным недостатком.

Известно устройство для удержания головы содержащее вертикальную стойку, закрепленную на спинке кресла и опору для головы, имеющую возможность регулирования положения относительно вертикальной стойки (см. описание изобретения к патенту Российской Федерации №2427305 «Подголовник для кресла и стула», МПК А47С 7/38, опубл. 27.08.2011 г.).

Вертикальную стойку крепят на спинке кресла любым известным способом. Опора для головы состоит из опоры для затылочной части головы, имеющей возможность перемещения по прямоугольной основе в вертикальном направлении, с последующей фиксацией фиксатором, и двух опор под нижнюю челюсть, имеющих возможность перемещения по прямоугольной основе на салазках в вертикальном направлении и в горизонтальном направлении по салазкам, с последующей фиксацией фиксаторами.

Известное устройство обеспечивает компенсацию веса головы, однако не обеспечивают возможности наклона головы вперед - назад, необходимого для жизнедеятельности больного и не может быть использовано для больных с миопатией, что является его недостатком. Кроме того устройство дискомфортно, так как связано с наличием металла, граничащего с телом больного (поверхностью кожи).

Известно устройство для удержания головы при низком тонусе мышц шеи и торса, принятое в качестве прототипа, включающее приспособление для крепления на кресле и приспособление для крепления на голове (см. https://rehabmedical.ru/katalog/cistema-headpod-dlya-uderzhaniya-golovy).

Приспособление для крепления на кресле выполнено в виде дугообразной стойки, соединенной с приспособлением для крепления на голове больного посредством подвески, выполненной в виде резинового ремешка с делениями и обеспечивающей возможность поворота головы в горизонтальной плоскости (влево и право).

Приспособление для крепления на голове выполнено в виде правого переднего ремешка и левого переднего ремешка, закрепленного одним концом на подвеске, выполненной в виде резинового ремешка с делениями, а другим концом - с затылочной петлей. Известное устройство обеспечивает компенсацию веса головы, однако не обеспечивает возможности голове двигаться вперед-назад, а именно совершать наклоны головы вперед-назад, что необходимо для жизнедеятельности больного и является недостатком устройства.

Известное устройство ненадежно в использовании, так как при слабой затяжке затылочным и лобным ремешком не исключено выскальзывание головы из устройства, а при сильной затяжке - образование пролежней в местах соприкосновения ремешков с кожей. Кроме того в силу анатомического строения, когда кожно апоневротический слой становится стиснутым между ремешками и плоской костью черепа, возникают трофические расстройства, заставляющие больного снимать устройство для восстановления кровоснабжения ишемизированного участка. Самостоятельно это процедуру больной зачастую выполнить не может, что заставляет его прибегать к помощи посторонних лиц. Один подвешивающий резиновый ремешок не в состоянии разгрузить все мышцы, так как его направление растяжения и сжатия не совпадает с рабочими векторами движения мышц шеи.

Технической задачей предлагаемого устройства является обеспечение возможности удержания головы в физиологическом положении при вертикальном положении тела с сохранением возможности поворота головы в горизонтальной плоскости и наклона головы вперед-назад, необходимых для жизнедеятельности больного, повышение надежности, безопасности и удобства при использовании с обеспечением двигательной активности во всех физиологических плоскостях и уменьшение нагрузки на позвоночник для больных с миопатиями, а также обеспечения возможности компенсации нагрузки на позвоночник и профилактики его деформации при слабости мышц при одновременном сохранении всех возможностей для движения.

Для решения поставленной задачи устройство для компенсации веса головы включает приспособление с элементами для крепления на кресле или несущем жакете и приспособление для крепления на голове пациента при этом приспособление для крепления на кресле или несущем жакете и приспособление для крепления на голове соединены между собой съемными упругими тягами, приспособление для крепления на кресле или несущем жакете выполнено в виде вертикальной стойки, шарнирно соединенной с консольной площадкой, выполненной в виде рамки имеющей возможность поворота в вертикальной плоскости относительно вертикальной стойки и возможность фиксации в горизонтальном рабочем положении, на консольной площадке размещены поперечные планки имеющие возможность перемещения вдоль консольной площадки с последующей их фиксацией относительно консольной площадки, при этом каждая планка состоит из двух частей верхней и нижней и имеет продольную выемку для образования паза при соединении верхней и нижней частей для размещения консольной площадки, а приспособление для крепления на голове пациента выполнено в виде разъемной затылочно-подбородочной опоры, состоящей из двух частей задней и передней, снабженных элементами для соединения, при этом на нижней поверхности поперечных планок установлены крючки для крепления верхнего конца съемных упругих тяг, а по верхнему контуру задней части затылочно-подбородочной опоры - крючки для крепления нижнего конца съемных упругих тяг.

Приспособление для крепления на кресле может быть выполнено из металла или армированных пластиков.

Крючки для крепления съемных упругих тяг выполнены с установочной резьбой для тонкой регулировки.

Съемные упругие тяги могут быть выполнены в виде резиновых жгутов или в виде пружин.

Элементы для соединения затылочно-подбородочной опоры могут быть выполнены в виде креплений «велкро» (липучки) или в виде крюк-петля или в виде кнопочного соединения или в виде пуговица-петля.

Затылочно-подбородочная опора может быть выполнена из термопластмассы для изготовления протезно-ортопедических устройств или из ткани или из кожи или из металла с биологически инертным покрытием с внутренней стороны.

Покрытие с внутренней стороны может быть выполнено из пористого упругого материала типа «Пластазот» или из вспененного полиэтилена или из вспененного полистирола.

Предлагаемое устройство для компенсации веса головы позволяет:

- облегчить индивидуальную адаптацию и настройку к анатомическим особенностям больного;

- облегчить безопасное физиологическое положение головы при вертикальном положении тела, например в стоячем или сидячем положении у больных с нарушением функции мышц, а именно миопатиями различного генеза;

- обеспечить мобильность головы с возможностью безопасных движений во всех физиологических плоскостях, например, наклоны вперед-назад или повороты вправо и влево при одновременном снижении нагрузки на позвоночник;

- обеспечить профилактику деформации позвоночника, обусловленную снижением тонуса мышц, поддерживающих его, а также уменьшить нагрузку на позвоночник после нейрохирургических операций на шейном, грудном и поясничном отделах, создаваемую весом головы;

- предотвратить осложнения, связанные с «заваливанием» головы, в частности асфиксии;

- обеспечить улучшение визуального контакта в процессе жизнедеятельности больного, например прием пищи, просмотр телевизора, чтение, пользование компьютером;

- обеспечить реабилитацию больных при оперативной патологии позвоночника.

Устройство для компенсации веса головы иллюстрировано чертежами где: на фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - вид сбоку; на фиг. 3 - вид сверху со снятой затылочно-подбородочной опорой.

Устройство для компенсации веса головы состоит из соединенных между собой приспособления для крепления на кресле или корсете и приспособления для крепления на голове больного.

Приспособление для крепления на кресле или несущем жакете состоит из вертикальной стойки 1, выполненной в виде удлиненной перфорированной пластины со сквозными отверстиями 2 на ее плоскости, позволяющими крепить стойку 1 с помощью крепежа к инвалидному креслу или креслу-ложементу 1 для сидячих больных, регулируя ее высоту или к несущему жакету для ходячих больных с возможностью подбора анатомической адаптации (инвалидное кресло, несущий жакет и элементы для крепления на чертеже не показаны).

На вертикальной стойке 1 шарнирно закреплена консольная площадка 3 с возможностью ее поворота на оси 4 в вертикальной плоскости относительно вертикальной стойки 1 на 270 градусов.

Консольная площадка 3 выполнена в виде рамки. На нижней поверхности консольной площадки 3 жестко закреплен одним концом кронштейн 5, другой конец которого имеет возможность упора в вертикальную стойку 1 для обеспечения однозначной фиксации консольной площадки 3 относительно вертикальной стойки 1 в горизонтальном рабочем положении устройства.

На консольной площадке 3 установлены с возможностью перемещения при регулировке устройства поперечные планки 6 и 7.

Каждая из поперечных планок 6 и 7 состоит из двух частей верхней и нижней. Нижняя поверхность верхней части и верхняя поверхность нижней части планки 6 выполнены с продольными выемками, образующими сквозной паз для размещения консольной площадки 3 при соединении верхней и нижней частей планок 6 между собой. Аналогично нижняя поверхность верхней части и верхняя поверхность нижней части планки 7 выполнены с продольными выемками, образующими сквозной паз для размещения консольной площадки 3 при соединении верхней и нижней частей планок 7 между собой.

Для обеспечения усилия обжима консольной площадки 3 планками 6 и 7 их верхняя и нижняя части имеют сквозные соосно расположенные отверстия 8 для установки крепежа, например болтов или винтов для фиксации планок 6 и 7 относительно консольной площадки 3 в рабочем положении устройства (крепеж на чертеже не показан).

Ослабление крепежа обеспечивает возможность перемещения поперечных планок 6 и 7 вдоль консольной площадки 3 при установлении центра тяжести головы. Планки 6 и 7 при перемещении относительно консольной площадки 3 обеспечивают возможность индивидуальной настройки устройства относительно головы больного в зависимости от его анатомических особенностей.

Приспособление для крепления на голове больного (опорная часть головы) выполнено в виде разъемной затылочно-подбородочной опоры, состоящей из двух частей задней части 9 и передней части 10, образующих чашу без днища для размещения подбородка больного, а также надежного, безопасного и удобного его удерживания при использовании устройства с обеспечением двигательной активности во всех физиологических плоскостях. Задняя часть 9 и передняя часть 10 выполнены с учетом индивидуальных особенностей каждого больного и исключающих давление на отдельные участки и нарушение трофики. Обе части 9 и 10 для соединения между собой, имеют элементы 11 для соединения выполненные, например, в виде креплений «велкро» (липучки) или в виде застежки петля-крюк или пуговица-петля или кнопочного соединения.

Обе части 9 и 10 затылочно-подбородочной опоры могут быть выполнены из термопластмассы для изготовления протезно-ортопедических устройств или из металла с покрытием с внутренней стороны в виде пористого упругого материала типа «Пластазот», вспененного полиэтилена или вспененного полистирола или аналогичного материала.

Несущая конструкция устройства, а именно вертикальная стойка 1, консольная площадки 3 и планки 6 и 7 выполнены из металла или армированных пластиков.

Задняя часть 9 затылочно-подбородочной опоры соединена двумя съемными упругими тягами 12 и 13 с концами поперечной планки 6, и двумя съемными упругими тягами 14 и 15 с концами поперечной планки 7. Упругие тяги 12, 13, 14 и 15 выполнены в виде резиновых жгутов или пружин. Упругие тяги 12, 13 и 14, 15 обеспечивают возможность поворота головы в горизонтальной плоскости и наклона головы вперед-назад, необходимых для жизнедеятельности больного, а крепление их на консольной площадке 3 вертикальной стойки 1 посредством поперечных планок 6 и 7 уменьшает нагрузку на позвоночник для больных с миопатиями. Для крепления верхнего конца съемных упругих тяг 12 и 13, на нижней поверхности по концам поперечной планки 6 закреплены крючки 16 и 17. Для крепления верхнего конца съемных упругих тяг 14 и 15, на нижней поверхности поперечной по концам планки 7 закреплены крючки 18 и 19. Крючки 16, 17, 18 и 19 (вкручиваются в планки 6 и 7) выполнены с установочной резьбой для обеспечения тонкой регулировки, устраняющей возможное соприкосновение кожи лица с упругими тягами 12, 13, 14 и 15 и обеспечивающей физиологичность движения.

По контуру на наружной поверхности задней части 9 затылочно-подбородочной опоры имеются крючки 20, 21 и 22, 23 для крепления нижнего конца съемных упругих тяг 12, 13 и 14, 15 соответственно, причем тяги 12 и 13 при креплении располагают крест-накрест.

Съемные упругие тяги 12, 13, 14 и 15 могут иметь различную длину и диаметр в зависимости от требуемой нагрузки и анатомических характеристик больного. В зависимости от анатомических характеристик больного съемных упругих тяг может быть больше, чем четыре. При этом верхний конец одной дополнительной съемной упругой тяги 24 может быть закреплен, например, на крючке 16, а нижний - на крючке 22, а другой дополнительной съемной упругой тяги 25 может быть закреплен, например, на крючке 17, а нижний - на крючке 23.

Устройство используют следующим образом.

В зависимости от наличия и особенности патологий больного его усаживают в инвалидное кресло-каталку, надевают несущий жакет или экзоскелет при необходимости, на которые затем с помощью отверстий 2 и крепежа крепят вертикальную стойку 1 предлагаемого устройства (крепление стойки к креслу-каталке, несущему жакету и экзоскелету на чертеже не показаны).

В зависимости от паталогических изменений в мышцах шеи и анатомических особенностей головы, и в зависимости от возраста и физических данных больного производят настройку устройства.

Настройка устройства заключается в определении точного расстояния от вертикальной стойки 1 до места расположения затылочно-подбородочной опоры для чего, ослабив крепеж на поперечных планках 6 и 7, планки 6 и 7 пазами перемещают вдоль консольной площадки 3. Кроме того настройка устройства предусматривает размещение головы в оптимальной для больного позиции, подбор количества съемных упругих тяг 12, 13, 14 и 15 с необходимым усилием, которые устраняют перенос нагрузки веса головы на грудной отдел позвоночника и обеспечивают возможность наклона головы вперед-назад, необходимого для жизнедеятельности больного.

Упругие тяги 12 и 13 крепят верхним концом на крючках 16 и 17 поперечной планки 6, а нижним концом - на крючках 20, 21 задней части 9 затылочно-подбородочной опоры, располагая их крест-накрест. Упругие тяги 14 и 15 крепят верхним концом на крючках 18 и 19 поперечной планки 7, а нижним концом - на крючках 22, 23 задней части 9 затылочно-подбородочной опоры.

Коррекция достигается путем создания разно-направленных векторов сил в каждой точке траектории движения. При этом результирующий вектор приложенных сил, формирующийся по правилу параллелограмма, совпадает при правильной регулировке с физиологически правильной траекторией движения головы больного, которую обеспечивают векторы действия съемных упругих тяг 12, 13, 14 и 15 и при необходимости дополнительных съемных упругих тяг 24 и 25 аналогично мышцам шеи.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность удерживать голову в физиологическом положении при вертикальном положении тела с сохранением возможности поворота головы в горизонтальной плоскости и наклона головы вперед-назад, необходимых для жизнедеятельности больного, надежно, безопасно и удобно при использовании, обеспечивает двигательную активность во всех физиологических плоскостях, уменьшает нагрузку на позвоночник для больных с миопатиями, а также обеспечивает возможность компенсации нагрузки на позвоночник и профилактики его деформации при слабости мышц при одновременном сохранении всех возможностей для движения.

Апробацию предлагаемого устройства выполняли на больных, страдающих миопатиями различного генеза (синдром Эрба-Ландузи - Дежерина, миопатия Дюшена-Эрбо, мышечная дистрофия Беккера).

Пример

Больной И-в Д.А. 1991 г. рождения. Диагноз: прогрессирующая мышечная дистрофия Беккера. При поступлении, наряду с другими проявлениями миопатии отмечалась грубая деформация позвоночника с формированием кифосколиоза и невозможность самостоятельно удерживать голову в физиологической позиции, при положении сидя.

Больному выполнено ортезирование экзоскелетом верхних конечностей (подана заявка №2016109511 и получено решение о выдаче патента), расположенным на индивидуальном кресле-ложементе и предназначенным для увеличения остаточных сил мышц и расширения амплитуды движений верхних конечностей. Однако пользование экзоскелетом было ограничено, так как при движении руками, голова заваливалась либо назад, либо вперед. К креслу-ложементу было изготовлено индивидуальное устройство для компенсации веса головы. В результате больному было обеспечено безопасное физиологического положение головы при вертикальной позиции туловища и мобильность головы с возможностью безопасных движений во всех физиологических плоскостях. Помимо обеспечения безопасности, больной улучшил качество жизни, получив возможность облегчить акты жизнедеятельности (прием воды и пищи, просмотр телевизора, пользование компьютером, пользование экзоскелетом верхних конечностей). Жалоб на негативные субъективные ощущения от пользования устройством не предъявлял.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезно-ортопедическому устройству, направленному на разгрузку мышц шейного и грудного отделов позвоночника и используемому в качестве дополнения к экзоскелету верхних конечностей при миопатиях сидящего в кресле больного с хроническими прогрессирующими нервно-мышечными заболеваниями, характеризующимися деформацией позвоночника в силу слабости мышц, а также в виде самостоятельного устройства при лечении патологии шейного отдела позвоночника, обусловленной искривлением его формы за счет травм, аномалий и дегенеративно-дистрофических процессов. Устройство для компенсации веса головы включает приспособление с элементами для крепления на кресле или несущем жакете и приспособление для крепления на голове пациента. Приспособление для крепления на кресле или несущем жакете и приспособление для крепления на голове соединены между собой съемными упругими тягами. Приспособление для крепления на кресле или несущем жакете выполнено в виде вертикальной стойки, шарнирно соединенной с консольной площадкой, выполненной в виде рамки, имеющей возможность поворота в вертикальной плоскости относительно вертикальной стойки и возможность фиксации в горизонтальном рабочем положении. На консольной площадке размещены поперечные планки, имеющие возможность перемещения вдоль консольной площадки с последующей их фиксацией относительно консольной площадки. Каждая планка состоит из двух частей, верхней и нижней, и имеет продольную выемку для образования паза при соединении верхней и нижней частей для размещения консольной площадки. Приспособление для крепления на голове пациента выполнено в виде разъемной затылочно-подбородочной опоры, состоящей из двух частей, задней и передней, снабженных элементами для соединения. На нижней поверхности поперечных планок установлены крючки для крепления верхнего конца съемных упругих тяг, а по верхнему контуру задней части, затылочно-подбородочной опоры - крючки для крепления нижнего конца съемных упругих тяг. Изобретение обеспечивает возможность удержания головы в физиологическом положении при вертикальном положении тела с сохранением возможности поворота головы в горизонтальной плоскости и наклона головы вперед - назад, необходимых для жизнедеятельности больного, повышение надежности, безопасности и удобства при использовании с обеспечением двигательной активности во всех физиологических плоскостях и уменьшение нагрузки на позвоночник для больных с миопатиями, а также обеспечения возможности компенсации нагрузки на позвоночник и профилактики его деформации при слабости мышц при одновременном сохранении всех возможностей для движения. 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для компенсации веса головы, включающее приспособление с элементами для крепления на кресле или несущем жакете и приспособление для крепления на голове пациента, отличающееся тем, что приспособление для крепления на кресле или несущем жакете и приспособление для крепления на голове соединены между собой съемными упругими тягами, приспособление для крепления на кресле или несущем жакете выполнено в виде вертикальной стойки, шарнирно соединенной с консольной площадкой, выполненной в виде рамки, имеющей возможность поворота в вертикальной плоскости относительно вертикальной стойки и возможность фиксации в горизонтальном рабочем положении, на консольной площадке размещены поперечные планки, имеющие возможность перемещения вдоль консольной площадки с последующей их фиксацией относительно консольной площадки, при этом каждая планка состоит из двух частей, верхней и нижней, и имеет продольную выемку для образования паза при соединении верхней и нижней частей для размещения консольной площадки, а приспособление для крепления на голове пациента выполнено в виде разъемной затылочно-подбородочной опоры, состоящей из двух частей, задней и передней, снабженных застегивающими деталями для соединения, при этом на нижней поверхности поперечных планок установлены крючки для крепления верхнего конца съемных упругих тяг, а по верхнему контуру задней части затылочно-подбородочной опоры - крючки для крепления нижнего конца съемных упругих тяг.

2. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что приспособление для крепления на кресле выполнено из металла.

3. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что приспособление для крепления на кресле выполнено из армированных пластиков.

4. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что крючки для крепления съемных упругих тяг выполнены с установочной резьбой для тонкой регулировки.

5. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что съемные упругие тяги выполнены в виде резиновых жгутов.

6. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что съемные упругие тяги выполнены в виде пружин.

7. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что элементы для соединения затылочно-подбородочной опоры выполнены в виде креплений «велкро» (липучки).

8. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что элементы для соединения затылочно-подбородочной опоры выполнены в виде крюк-петля.

9. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что элементы для соединения затылочно-подбородочной опоры выполнены в виде кнопочного соединения.

10. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что элементы для соединения затылочно-подбородочной опоры выполнены в виде пуговица-петля.

11. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что затылочно-подбородочная опора выполнена из термопластмассы для изготовления протезно-ортопедических устройств.

12. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что затылочно-подбородочная опора выполнена из ткани.

13. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что затылочно-подбородочная опора выполнена из кожи.

14. Устройство для компенсации веса головы по п. 1, отличающееся тем, что затылочно-подбородочная опора выполнена из металла с биологически инертным покрытием с внутренней стороны.

15. Устройство для компенсации веса головы по п. 14, отличающееся тем, что покрытие с внутренней стороны выполнено из пористого упругого материала типа «Пластазот».

16. Устройство для компенсации веса головы по п. 14, отличающееся тем, что покрытие с внутренней стороны выполнено из вспененного полиэтилена.

17. Устройство для компенсации веса головы по п. 14, отличающееся тем, что покрытие с внутренней стороны выполнено из вспененного полистирола.