Велосипедное устройство функциональной электростимуляции для пациентов с ограниченной подвижностью ног Российский патент 2019 года по МПК A61H3/04 A61N1/36 

Описание патента на изобретение RU2687633C1

Изобретение относится к области колесных средств, помогающих пациентам в их реабилитации, а также людям с ограниченными возможностями в движении нижних конечностей передвигаться с участием ассистента.

Известна система электростимуляции мышц ног, содержащая велотренажер с датчиками на мышцах пациента, подключенными к системе управления, которая обеспечивает электростимуляцию мышц пациента (патент US7497806).

Недостатком известной системы является невозможность врача или ассистента оперативно влиять на процесс реабилитации пациента по его субъективным ощущениям, которые обусловлены электростимуляцией мышц пациента.

Известна система с подвижным механизмом носящего приспособления для движения, где состояние движения пациента передается врачу для того, чтобы последний мог объективно ощущать состояние пациента (патент US20100121232A1).

Недостатком этой системы является то, что врач или ассистент не принимает непосредственного участия в движении пациента и не чувствует различия между фазами движения пациента.

Наиболее близким по сущности к предложенному изобретению, принятому за прототип, является функциональное устройство электрической стимуляции для людей с ограниченной подвижностью, содержащее раму с по меньшей мере одним ведущим и управляющими колесами и с размещенными на ней креслом пациента с педалями, соединенными с кривошипом, датчиками скорости и положения кривошипа, электродами для электростимуляции мышц пациента, контроллером для приема сигналов от датчиков и генерации электростимулирующих импульсов, аккумулятором для электропитания устройства (US20170157396A1).

Недостатком прототипа является низкая эффективность процедуры реабилитации, которая наиболее ярко выявляется в педиатрии, когда ребенок не чувствует себя вовлеченным в процесс движения.

Технический результат, на решение которой направлено предложенное изобретение, является повышение качества реабилитации пациента путем повышения комфортности пациента и вовлечение его в процедуру электростимуляции за счет дозированного воздействия электрическим током и психологической разгрузки пациента.

Технический результат достигается за счет того, что известная совокупность признаков, включающая велосипедное устройство функциональной электростимуляции для пациентов с ограниченной подвижностью ног, содержащее раму с по меньшей мере одним ведущим и управляющими колесами и с размещенными на ней креслом пациента с педалями, соединенными с кривошипом, датчиками скорости и положения кривошипа, электродами для электростимуляции мышц пациента, контроллером для приема сигналов от датчиков и генерации электростимулирующих импульсов, аккумулятором для электропитания устройства дополняется отличительными признаками, устройство содержит кресло ассистента с педалями и кривошипом, причем кривошипы пациента нагружены на генераторы электроэнергии для контроля их усилий и подключены к контроллеру, а движение устройства осуществляется ведущим мотор-колесом, скорость которого определяется контроллером в соответствии с усилиями пациента, подключенным к драйверу мотор-колеса, кроме того, к ассистенту подключены электроды для электростимуляции, соединенные с контроллером для синхронизации движений с пациентом, а процедура электростимуляции и результаты отображаются на мониторе, подключенном к контроллеру, образуя при этом новую совокупность признаков.

Предложенная совокупность признаков обнаруживает в процессе реабилитации пациента новые свойства:

- болезненную процедуру электростимуляции можно совместить с велосипедной прогулкой по местности, что может снизить психологическую нагрузку пациента;

- подключение к ассистенту электростимулирующих электродов улучшит синхронизацию движений ассистента и пациента;

- изменение и перераспределение нагрузки между пациентом и ассистентом производится электронным путем под управлением ассистента в широких пределах и плавно, без скачков;

- стимуляция интенсивности процедуры реабилитации путем зависимости скорости движения велосипедного устройства от интенсивности совместного вращения педалей пациента и ассистента.

На рисунках приведен пример промышленного применения изобретения, где на фиг. 1 изображение акцентировано на взаимном размещении субъектов реабилитации и конструкции устройства, а на фиг.2 – приведена структурная электрическая схема велосипедного устройства функциональной электростимуляции.

На фиг.1 представлены конструкция и взаимное размещение на велосипедном устройстве пациента 1 и ассистента 2 «бок-о-бок». Оба они находятся в размещенных на одной общей раме 3 креслах: пациент в регулируемом кресле 4 с возможностью пристегивания ремнем безопасности, а ассистент в кресле 5. Пациент 1 и ассистент 2 ногами вращают педали 6 с кривошипами 7, оснащенными датчиками скорости вращения 8 и положения 9. Каждый из кривошипов 7 вращает ось генераторов 10 электроэнергии, которые подзаряжают аккумулятор 11, служащий для электропитания устройства электростимуляции 12, контроллера 13, монитора 14 и для размещенного в передней вилке велосипедного устройства мотор – колеса 15 для движения по местности. На ногах пациента 1 и ассистента 2 размещены электроды для стимуляции мышц 16 и датчики состояния мышц 17 пациента 1 и ассистента 2. Монитор 14 для управления электростимуляцией и отображения процедуры электростимуляции размещен в пределах прямого доступа рук и перед глазами ассистента 2. Руль 18 управления направлением движения велосипедного устройства также находится в руках ассистента 2.

На фиг. 2 представлена структурная электрическая схема велосипедного устройства функциональной электростимуляции. К обозначенным выше элементам следует добавить также размещенные на общей раме 3 устройство согласования 19, необходимое для сопряжения по напряжению и току электроэнергии, вырабатываемой генераторами, с током подзарядки аккумулятора и драйвер 20 для обеспечения необходимой для движения мощности мотор – колеса 15. Подключение электропитания структурных элементов схемы: устройства согласования 19, устройства электростимуляции 12, контроллера 13 и монитора 14 подразумевается как очевидное - от аккумулятора 11 и на схеме условно не показано.

Работает велосипедное устройство функциональной электростимуляции следующим образом. После размещения пациента 1 и ассистента 2 в соответствующих креслах 4 и 5, ассистент 2 начинает вращать свои педали 6, благодаря чему его генератор 10 начинает вырабатывать электроэнергию, что обнаруживается контроллером 13 и, согласно заложенной в нем программе, напряжение от аккумулятора 11 через драйвер 20 подается на мотор – колесо 15, заставляя его вращаться и велосипедное устройство начинает двигаться. При этом, генератор пациента 10 начинает работать в режиме двигателя, принудительно вращая ноги пациента 1, а датчики скорости вращения 8 и положения 9 совместно с датчиками состояния мышц 17 пациента выдают текущую информацию на контроллер 13 велосипедного устройства. После синхронизации вращения ног пациента 1 и ассистента 2, которая должна поддерживаться в течение всей процедуры, по команде ассистента 2 начинается собственно электростимуляция мышц пациента 1 путем выработки устройством электростимуляции 12 стимулирующих импульсов и подача их на мышцы пациента 1 через электроды 16, при этом генератор пациента 10 плавно переходит в режим генерации, нагружая тем самым ноги пациента 1. Для синхронизации усилий мышц ног пациента 1 и ассистента 2, мышцы ног последнего также могут подвергаться электростимуляции в облегченном режиме. Скорость движения велосипедного устройства определяется совместными усилиями пациента 1 и ассистента 2. Излишки электроэнергии через устройство согласования 19 направляются на подзарядку аккумулятора 11. Монитор 14 отображает текущие параметры электростимуляции и движения, а также позволяет ассистенту 2 управлять различными программами и параметрами электростимуляции пациента 1.

Предложенное изобретение значительно повышает качество реабилитации путем повышения комфортности пациента и вовлечения его в процедуру электростимуляции за счет дозированного воздействия электрическим током и психологической разгрузки пациента, что соответствует сформулированной выше технической задаче.

Похожие патенты RU2687633C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ ПОСЛЕ ТРАВМ И ПОРАЖЕНИЙ ГРУДНОГО И ПОЯСНИЧНОГО ОТДЕЛОВ ПОЗВОНОЧНИКА 2017
  • Воловец Светлана Альбертовна
  • Сергеенко Елена Юрьевна
  • Яшинина Юлия Александровна
  • Рубейкин Илья Сергеевич
  • Седов Андрей Игоревич
  • Волкова Оксана Витальевна
RU2650210C1
СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ДИАБЕТИЧЕСКИХ АНГИОПАТИЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ 2017
  • Куликов Александр Геннадьевич
  • Фролов Денис Валерьевич
  • Макарова Марина Ростиславовна
  • Черникова Наталья Альбертовна
  • Лупова Ирина Валерьевна
  • Крюков Евгений Владимирович
RU2644292C1
СПОСОБ МЕДИЦИНСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ СО СПАСТИЧЕСКОЙ ПАРАПЛЕГИЕЙ ВСЛЕДСТВИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ СПИННОГО МОЗГА НА ГРУДНОМ И ГРУДО-ПОЯСНИЧНОМ УРОВНЕ 2023
  • Гвоздарева Мария Андреевна
  • Карева Нина Петровна
  • Рерих Виктор Викторович
  • Дроздов Георгий Олегович
  • Илясова Екатерина Сергеевна
  • Стрельникова Елена Вениаминовна
  • Логачева Галина Степановна
RU2821772C1
Способ реабилитации функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата при гемипарезе 2019
  • Будагян Сергей Арутюнович
  • Ростунова Надежда Владимировна
RU2734406C1
СПОСОБ РЕАБИЛИТАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА (ВАРИАНТЫ) 2002
  • Сахнюк И.В.
RU2235566C2
ЭРГОМЕТР ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ, ВКЛЮЧАЮЩЕЙ АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ СПАЗМОМ 2017
  • Данкэн, Майкл
RU2760405C2
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ ДВИГАТЕЛЬНОГО СТЕРЕОТИПА ФИЗИЧЕСКОГО УПРАЖНЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2014
  • Ростовцев Владимир Леонидович
RU2546421C1
Способ мультимодальной коррекции двигательных и когнитивных нарушений у пациентов, перенесших ишемический инсульт 2023
  • Костенко Елена Владимировна
  • Петрова Людмила Владимировна
  • Погонченкова Ирэна Владимировна
  • Воронцова Светлана Олеговна
  • Непринцева Наталия Викторовна
  • Шурупова Светлана Тагировна
  • Копашева Вера Дмитриевна
RU2813807C1
Способ реабилитации пациента с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата 2019
  • Кудрявцев Игорь Аркадьевич
  • Соловьева Мария Дмитриевна
  • Семенова Алина Владимировна
  • Широкова Ксения Николаевна
  • Москвина Анна Евгеньевна
  • Карпов Алексей Анатольевич
  • Рюмин Дмитрий Александрович
RU2718286C1
СПОСОБ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА (ВАРИАНТЫ) 2014
  • Орловский Николай Владимирович
RU2600557C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 687 633 C1

Реферат патента 2019 года Велосипедное устройство функциональной электростимуляции для пациентов с ограниченной подвижностью ног

Изобретение относится к медицинской технике. Велосипедное устройство функциональной электростимуляции для пациентов с ограниченной подвижностью содержит раму с ведущим и управляющим колесами. На раме размещены кресло пациента с педалями, соединенными с кривошипом, датчики скорости и положения кривошипа, электроды для электростимуляции мышц пациента, контроллер для приема сигналов от датчиков и генерации электростимулирующих импульсов, аккумулятор для электропитания устройства, кресло ассистента с педалями и кривошипом. Кривошипы пациента и ассистента нагружены на генераторы электроэнергии для контроля усилий и подключены к контроллеру. Движение устройства осуществляется ведущим мотор-колесом. Скорость мотор-колеса определяется контроллером в соответствии с совместными усилиями пациента и ассистента. Мотор-колесо подключено к драйверу. Электроды для электростимуляции подключены к ассистенту, соединены с контроллером для синхронизации движений с пациентом. Ассистентом осуществляется контроль над процедурой электростимуляции и ее результатами через монитор, подключенный к контроллеру. Достигается повышение качества реабилитации пациента путем повышения комфортности пациента и вовлечение его в процедуру электростимуляции за счет дозированного воздействия электрическим током и психологической разгрузки пациента. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 687 633 C1

Велосипедное устройство функциональной электростимуляции для пациентов с ограниченной подвижностью, содержащее раму с по меньшей мере одним ведущим и управляющим колесами и с размещенными на ней креслом пациента с педалями, соединенными с кривошипом, датчиками скорости и положения кривошипа, электродами для электростимуляции мышц пациента, контроллером для приема сигналов от датчиков и генерации электростимулирующих импульсов, аккумулятором для электропитания устройства, отличающееся тем, что устройство содержит кресло ассистента с педалями и кривошипом, причем кривошипы пациента и ассистента нагружены на генераторы электроэнергии для контроля их усилий и подключены к контроллеру, а движение устройства осуществляется ведущим мотор-колесом, скорость которого определяется контроллером в соответствии с совместными усилиями пациента и ассистента, подключенным к драйверу мотор-колеса, кроме того, к ассистенту подключены электроды для электростимуляции, соединенные с контроллером для синхронизации движений с пациентом, а управление процедурой электростимуляции и ее результатами осуществляется ассистентом через монитор, подключенный к контроллеру.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2687633C1

US 2017157396 A1, 08.06.2017
JP 2003117006 A, 22.04.2003
СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ДИАБЕТИЧЕСКИХ АНГИОПАТИЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ 2017
  • Куликов Александр Геннадьевич
  • Фролов Денис Валерьевич
  • Макарова Марина Ростиславовна
  • Черникова Наталья Альбертовна
  • Лупова Ирина Валерьевна
  • Крюков Евгений Владимирович
RU2644292C1
US 9782321 B1, 10.10.2017
RU 2007125253 A, 10.01.2009.

RU 2 687 633 C1

Авторы

Кудрявцев Игорь Аркадьевич

Сальников Владимир Константинович

Андрианов Юрий Семенович

Скворцов Дмитрий Владимирович

Перистый Виталий Федорович

Кудрявцев Александр Игоревич

Клюжев Константин Сергеевич

Даты

2019-05-15Публикация

2018-07-19Подача