Устройство для обучения парной балансировке Российский патент 2021 года по МПК A63B22/18 

Изобретение относится к области медицинской и реабилитационной техники, в частности к устройствам для восстановления координации движений, и может быть использовано в лечении, и реабилитации, опорно-двигательного аппарата, для развития ослабленной мышечно-суставной системы, восстановления вестибулярной устойчивости, гравитационной адаптации, и тренировки коммуникативных качеств человека.

Все имеющиеся координационные устройства, используемые в медицине, не предназначены для работы в тактильном контакте пациента и инструктора в паре, поскольку их функциональные и конструкционные элементы не выдерживают массу более 150-200 кг. Таким образом, пациент вынужден физически самостоятельно осваивать координационное устройство. Данный аппарат можно использовать как в паре с инструктором-реабилитологом, так и одному. Работа в паре с опытным специалистом позволяет не только тренировать вестибулярные и гравитационные качества, а также коммуникационные, психические и тактильные. Подобную тактику можно применять в работе с травматологическими, психотерапевтическими больными, в разработке профессиональных качеств спортсменов, гимнастов, артистов цирка и т.д., для развития командных, доверительных настроений в паре (семья), группе (тимбилдинг).

Из уровня техники известно устройство для тренировки SU № 1251931, А63В 23/00 Бюл. № 31, 1986 г., содержащее дисковое основание с соосной втулкой на нижней поверхности, и съемную сферическую опору, установленную во втулке, в ней же смонтированы радиальные оси с шариками, диаметры которых увеличиваются к периферии. Нижняя поверхность основания выполнена конусной, с ней контактируют, верхними опорными точками, шарики, нижние опорные точки которых расположены на горизонтальной плоскости. Устройство предназначено для тренировки голеностопных суставов ног путем постановки стоп на основание и покачивания его в разные стороны. При снятой сферической опоре используется как "диск здоровья" - выполняют скручивающие движения тела в ограниченном диапазоне. В перевернутом положении устройство можно использовать как массажер. Это устройство не предусматривает многоплоскостных движений как нижних конечностей, так и торса человека, и возможности тренировок в паре с другим человеком.

Известно устройство для восстановления координации движений по патенту RU № 2255784, А63В 22/14, 23/02, Бюл. № 19, 2005 г., которое может быть использовано при лечении опорно-двигательного аппарата детей с ДЦП. Данное устройство имеет платформу с опорным элементом в виде цилиндрической поверхности. На платформе закреплены стойки, соединенные горизонтальной перекладиной. Пациента фиксируют страховочным ремнем, и фиксаторами стоп на платформе. Тренировка координационных, гравитационных качеств и мышечного тонуса ребенка с ДЦП происходит во время качательных движений под наблюдением ассистента. Устройство не предусматривает возможности тренировок в паре с другим человеком, что значительно снижает его эффективность. Подготовка к эксплуатации как пациента так и устройства, - длительны: надевание и крепление лыжных ботинок, и фиксационного пояса, и т.д. Находясь на платформе, пациент осуществляет, под наблюдением ассистента, качания (либо в стороны, либо вперед-назад), выполняя только небольшие по амплитуде движения с малым тренировочным эффектом, что подходит для тяжело страждущих больных с ограниченной, или малой, амплитудой движений в нижних конечностях. Устройство, по своим конструкционным особенностям, не имеет перспектив в использовании во время тренировок в спортивных секциях, или взрослых пациентов.

Известно устройство для восстановления функции опорно-двигательного аппарата и координации движений по патенту RU № 2281733, A61F 5/00, А63В 22/18, А61Н 1/00, Бюл. № 23, 2006 г. Устройство содержит опорные элементы с установленными на них вертикальными стойками, и платформу с тумбой для размещения на ней пациента. Платформа подвешена на жестких элементах между вертикальными стойками, с возможностью совершения качательных движений. К недостаткам устройства можно отнести весьма недостаточную физиологическую эффективность, так как тренировки рекомендуют проводить преимущественно в сидячем положении, без воздействия на мышечный аппарат нижних конечностей.

Прототипом нашей полезной модели является устройство для тренировки спортсменов по SU № 1155277, А63В 23/02, Бюл. № 18, 1985 г. Устройство состоит из дисковой платформы для размещения спортсмена, смонтированной на основании на шариковых опорах, и страховочного пояса. Недостатком устройства является отсутствие возможности варьировать объем балансировочных движений, то есть отсутствие эффекта тренировки и дальнейшего наращивания и повышения нагрузок на мышечно-суставной аппарат человека. Отсутствие возможности разрабатывать координацию в паре с другим человеком.

Задачей, на решение которой направлено предложенное нами изобретение, является создание устройства для постепенной тренировки мышечной координационной адаптации, и коммуникативных, доверительных, качеств пациента.

Сущность поставленной задачи заключается в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения искомого технического результата, состоящего в разработке координационных и гравитационных возможностей пациента как самостоятельно, так и в парных занятиях с инструктором, при которых развиваются и коммуникативные качества пациента.

Сущность устройства для обучения парной балансировке включает дисковую платформу и основание. Платформа и основание имеют одинаковую форму, причем диаметр основания должен быть не менее диаметра платформы. По центру нижней поверхности платформы закреплена цилиндрическая ось с фланцем, свободный конец которой размещен в глухой втулке, в форме усеченного конуса, со стороны его основания меньшего диаметра, края которой скруглены. Основание упомянутой втулки большего диаметра закреплено по центру верхней поверхности основания устройства. Вдоль контура нижней поверхности платформы, на равном расстоянии друг от друга, в зависимости от радиуса дисковой платформы и высоты упорной втулки, установлены ограничительные упоры округлой формы в количестве, достаточном для обеспечения предотвращения ударов платформы об основание устройства во время вращательно-колебательных движений.

Верхняя поверхность платформы покрыта пористым полимерным материалом.

Цилиндрическая ось с фланцем, и коническая втулка, выполнены из материала, имеющего низкий коэффициент трения.

Глубина конической втулки превышает длину установленной в ней цилиндрической оси на величину радиуса этой оси.

Устройство содержит комплекты ограничительных упоров разной высоты.

Соответствие по форме платформы и основания, выполнение основания диаметром, не менее диаметра платформы, обеспечивает устойчивость устройства в процессе работы, и возможность применения упоров разной высоты для облегчения, или усложнения, условий тренировки.

Закрепление цилиндрической оси с фланцем по центру нижней поверхности платформы, размещение ее свободного конца в глухой втулке, в форме усеченного конуса, основанием большего диаметра закрепленной по центру верхней поверхности основания устройства, обеспечивает возможность совершения вращательно-колебательных движений как упомянутой оси во втулке, так и всей платформы относительно основания устройства. Скругленные края втулки уменьшают поверхность контакта между платформой и упором, что снижает трение между ними.

Количество ограничительных упоров подбирается экспериментально и зависит от диаметра платформы, высоты втулки, и диаметров упоров.

Покрытие верхней поверхности платформы пористым полимерным материалом увеличивает трение между стопой пациента и поверхностью платформы, снижает возможность травматизма во время занятий.

Изготовление оси с фланцем, и конической втулки, из материала с высокими прочностными характеристиками, увеличивает износостойкость взаимодействующих поверхностей, а низкий коэффициент трения позволяет уменьшить усилия для совершения вращательно-колебательных движений.

Применение комплектов сменных упоров разной высоты позволяет начинать тренировать координационные движения с малого объема вращательно-колебательных движений, с их постепенным наращиванием, что способствует наилучшей тренировке координации у пациентов с сопутствующей соматической, неврологической, или психологической, патологией, а так же для людей с ограниченными возможностями здоровья.

Превышение глубины конической втулки длины установленной в ней цилиндрической оси на величину радиуса этой оси, гарантирует отсутствие контакта конца оси и дна втулки, что не увеличивает трение при движении платформы, в то же время, предотвращает выпадение оси из втулки как при индивидуальных тренировках пациента, так и в паре. Тренировка в паре подразумевает расположение на платформе двух человек лицом друг к другу, с поддержкой друг друга руками. Выполнение упражнений на предложенном устройстве имеет повышенную эффективность для пациентов, особенно при дефиците двигательной активности, за счет вовлечения в процесс тренировки как крупных двигательных масс с нижних конечностей, так и мелких мышц стабилизаторов позвоночника и мышц брюшного пресса.

Предложенное устройство для обучения парной балансировке позволяет тренировать статодинамическую устойчивость пациентов, корректировать их двигательные, и поведенческие, акты. Наше устройство позволяет сменить пассивную позицию пациента, страдающего болями в спине, и поясничной области, на активную позицию, при которой человек реально может помочь себе сам.

Заявляемое устройство поясняют чертежи, где:

на Фиг. 1 представлена схема устройства для обучения парной балансировке;

на Фиг. 2 - фото устройства в разобранном виде;

на Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5 - фото устройства в процессе занятий пациента с инструктором, с применением разных способов удержания пациента.

Устройство состоит из дисковой платформы 1 и основания 2, имеющих одинаковую форму, причем диаметр основания должен быть не менее диаметра платформы. По центру нижней поверхности платформы 1 закреплена цилиндрическая ось 3 с фланцем 4, свободный конец оси 3 размещен, с возможностью вращательно-колебательных движений, в глухой втулке 5 в форме усеченного конуса со стороны его основания меньшего диаметра, края которой скруглены. Основание упомянутой втулки 5 большего диаметра закреплено по центру верхней поверхности основания 2 устройства. Вдоль контура нижней поверхности платформы 1, на равном расстоянии друг от друга, установлены ограничительные упоры 6.

Устройство применяют следующим образом.

Занятия начинают с установки ограничительных упоров необходимой высоты: на первых занятиях эта высота максимальная. По мере приобретения навыков, упоры заменяют на более низкие, позволяющие увеличивать амплитуду колебаний, что соответствует увеличению нагрузки при балансировке. При использовании устройства одним человеком, он должен встать на платформу, расставив ноги на ширину плеч, чуть согнув их в тазобедренных и коленных суставах для устойчивости при балансировании для сохранения равновесия. Процесс балансирования контролирует инструктор, и при закреплении положительной динамики занятий, он заменяет комплект упоров.

При обучении парной балансировке участники должны стоять лицом друг к другу по разные стороны от центра платформы, принимая положение конечностей, как и при одиночной балансировке. Первым на платформе размещается инструктор, вслед за ним, держась за руки инструктора, располагается пациент. Положение рук при этом может быть разным: можно держать друг друга за кисти, кистями поддерживать друг друга за локти; можно положить руки друг другу на плечи; можно одному из участников занятий положить руки на плечи другому, а второй участник - на талию первому.

В начале тренировок пациент занимается с инструктором, или с врачом лечебной физкультуры, затем пациенты могут заниматься в паре друг с другом, или под контролем третьих лиц.

Клинический пример 1

Пациент Α., 30 лет, проходил лечение в Республиканском научно-практическом центре травмы ГАУЗ «РКБ МЗ РТ». После артроскопической реконструктивной пластики передней крестообразной связки коленного сустава в реабилитационном периоде у пациента был страх повторного повреждения связки: он щадил ногу, что приводило к снижению мышечного тонуса в оперированной нижней конечности и фиксации патологического двигательного стереотипа - он подволакивал оперированную конечность, хромал, боялся нагружать ее в процессе двигательного акта. Спустя 2 месяца пациент А. поступил на реабилитацию в ГАУЗ «РКБ МЗ РТ». Занятия на устройстве для обучения парной балансировке проходили по 20-30 минут, с доведением сеанса до 30-40 минут, 3-4 раза в неделю, с постепенной сменой ограничительных упоров. Параллельно пациент выполнял ряд упражнений в функциональном ортезе в домашних условиях. Спустя 8 сеансов пациент отметил улучшение своего состояния, он перестал щадить ногу, мышечный тонус в конечности увеличился. Полностью восстановился адекватный двигательный стереотип походки.

Клинический пример 2

Пациент В., 28 лет, инвалид 2 группы, диагноз «Детский церебральный паралич, спастическая диплегия». После оперативного лечения в детском отделении Республиканского научно-практического центра травмы ГАУЗ «РКБ МЗ РТ» был направлен на реабилитацию. Исходя из анамнеза имел признаки социальной фобии: боязнь новых знакомств, общения в группе людей. Интеллектуально сохранен. С пациентом проводили курс лечения с целью улучшения коммуникативных качеств и мышечной координационной стабилизации нижних и верхних конечностей. Пациент занимался в группе с другими лицами под контролем психолога, а 3 раза в неделю посещал занятия с врачом лечебной физкультуры на устройстве для обучения парной балансировке. Спустя два месяца занятий как инструктор, так и пациент начали отмечать значительную физическую активность, и увеличение силы в нижних конечностях. Пациента перестали беспокоить боли в спине и поясничной области, обусловленные основным заболеванием, он стал более уверенным в общении с незнакомыми людьми, стал чаще выходить с ними на контакт, его походка стала увереннее без применения опорных изделий.

Устройство для обучения парной балансировке используют в течение 3 лет в ГБУ «РСШОР по стендовой и пулевой стрельбе», в тренировочном процессе стрелков из пневматического и пулевого оружия как из пистолета, так из винтовки и стало обязательным тренировочным устройством в упражнениях спортсменов по стрелковому спорту. Используется это устройство и Общественной Государственной Организацией «Физкультурно Спортивное Общество «Динамо» Республики Татарстан» спортивной секции по боевым искусствам, в тренировках по дзюдо и самбо. Оно получило особую похвалу тренерского состава, и непосредственно спортсменов, во время проведения тренировочных парных спарингов в категории «борьба за захват и стабилизацию координационных характеристик».

Таким образом, устройство позволяет тренироваться как одному человеку, так использовать парный тренинг.

Действия в паре способствуют развитию доверительных, коммуникационных отношений между людьми, что позволяет рассматривать применение предложенного устройства как возможность психотерапевтического воздействия на пациентов с психологическими проблемами, в том числе, и коммуникативного регистра, в спортивной команде.

Вариабельность балансировочных движений, контролируемая сменой ограничительных упоров, позволяет постепенно разрабатывать и увеличивать координационную адаптацию неврологической и мышечной систем;

Удобство и безопасность в использовании устройства позволяет применять его в работе с детьми и лицами с ограниченными возможностями по здоровью.

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам для восстановления координации движений. Устройство для обучения парной балансировке включает дисковую платформу и основание. Платформа и основание имеют одинаковую форму, причем диаметр основания должен быть не менее диаметра платформы. По центру нижней поверхности платформы закреплена цилиндрическая ось с фланцем, свободный конец которой размещен в глухой втулке в форме усеченного конуса со стороны его основания меньшего диаметра. Основание большего диаметра упомянутого конуса закреплено по центру верхней поверхности основания устройства. Вдоль контура нижней поверхности платформы на равном расстоянии друг от друга, в зависимости от радиуса дисковой платформы и высоты упорной втулки, установлены ограничительные упоры округлой формы в количестве, достаточном для обеспечения предотвращения ударов платформы об основание устройства во время вращательно-колебательных движений. Достигается разработка координационных и гравитационных возможностей пациента как самостоятельно, так и в парных занятиях с инструктором, при которых развиваются и коммуникативные качества пациента. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для обучения парной балансировке, включающее дисковую платформу и основание, отличающееся тем, что платформа и основание имеют одинаковую форму, причем диаметр основания должен быть не менее диаметра платформы, по центру нижней поверхности платформы закреплена цилиндрическая ось с фланцем, свободный конец которой размещен в глухой втулке в форме усеченного конуса со стороны его основания меньшего диаметра, основание большего диаметра упомянутого конуса закреплено по центру верхней поверхности основания устройства, вдоль контура нижней поверхности платформы на равном расстоянии друг от друга, в зависимости от радиуса дисковой платформы и высоты упорной втулки, установлены ограничительные упоры округлой формы в количестве, достаточном для обеспечения предотвращения ударов платформы об основание устройства во время вращательно-колебательных движений.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что верхняя поверхность платформы сверху покрыта пористым полимерным материалом.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрическая ось с фланцем и коническая втулка выполнены из материала, имеющего низкий коэффициент трения.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что глубина конической втулки превышает длину установленной в ней цилиндрической оси на величину радиуса этой оси.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит комплекты ограничительных упоров разной высоты.