ЭКЗОПОЗВОНОЧНИК ГИБКИЙ ДЛЯ РЕАБИЛИТАЦИИ Российский патент 2023 года по МПК A61F5/02 

Изобретение относится к ортопедическим устройствам для не хирургического лечения опорно-двигательного аппарата, в частности позвоночника.

Известен ортопедический корсет, содержащий металлический стержень, служащий опорой для позвоночника, состоящий из двух частей α и b, соединенных известным образом с возможностью поворота шарниром c, а также регулируемых в боковом направлении вокруг болта d с помощью винтов f, регулируемых в щелевые направляющие e, в зависимости от кривизны позвоночника могут быть точно отрегулированы (Патент DE № 269563. Опубл. 27.04.1913).

Однако известный корсет имеет достаточно громоздкую конструкцию не удобную в применении из-за не плотного прилегания к области позвоночника, отсутствие возможности воздействия на каждый позвонок.

Известен ортопедический аппарат для лечения сколиоза, включающий ортез туловища, содержащий тазовую корзину и по меньшей мере одну дополнительную кольцевую часть корсета, соединенные друг с другом продольно регулируемыми прокладками (распорками), упругими к боковому отклонению. Каждая из этих прокладок содержит натяжной элемент, продолжающийся с обеих сторон в частично упругих частях, и наконечники, которые могут вращаться вокруг продольной оси прокладки. Это позволяет силам действовать прямо или косвенно для исправления искривления позвоночника (патент FR № 2404430. Опубл. 27.04.1979).

Однако известный ортопедический аппарат имеет громоздкую конструкцию, создающую неудобство в процессе использования, отсутствие возможности воздействия на каждый позвонок.

Известны система и способ уменьшения сил, действующих на позвоночник, содержащие множество взаимно выровненных элементов экзоскелета. При этом по меньшей мере два из взаимно выровненных элементов экзоскелета предназначены для соединения, когда система используется, к телу человека, и первый элемент экзоскелета из взаимно выровненных элементов экзоскелета содержит направляющую, содержащую направляющую, предназначенную для направления второго элемента экзоскелета среди взаимно выровненных элементов экзоскелета по криволинейной траектории относительно первого элемента экзоскелета (патент BR № 112019010178 A2. Опубл. 2019-09-17).

Однако известные система и способ уменьшения сил, действующих на позвоночник, не предназначены для снижения компрессионных нагрузок на позвоночник человека при сидячем образе деятельности, например: водителей авто, летчиков и т.п., в нем отсутствует возможность перераспределения нагрузки от веса верхней части тела человека и груза в руках, сохранения подвижности позвоночника при изгибах и скручивании.

Известен экзопозвоночник, состоящий из ряда экзопозвонков, каждый экзопозвонок оснащен пружинным механизмом и соединен между собой шарнирами, что позволяет не только изгибаться вслед за спиной пользователя, но и удлиняться, при этом может выполнять наклоны во фронтальной плоскости (информационный ресурс: https://vk.com/topic-193988891_40608901. Опубл. 28.07.2020).

Однако известное конструкторское решение имеет встроенный пружинный механизм с шарнирами, что в процессе использования имеет возможность заклинивания, и соответственно разбалансированного воздействия на каждый экзопозвонок.

Известен экстензионный корсет, состоящий из каркаса, выполненного в виде замкнутого контура с механически закрепленными на нем опорными элементами, при этом корсет содержит не менее четырех опорных элементов, нижний из которых расположен на уровне тазового кольца и три на уровне грудного отдела позвоночника с ориентацией в сагиттальной плоскости, из которых два расположены на передней поверхности грудной клетки и один сзади над позвоночником между ними. При этом каркас между опорными элементами на уровне поясничного отдела позвоночника имеет подвижные модули, исключающие осевое смещение нижнего опорного элемента относительно трех на уровне грудного отдела позвоночника. Каркас и все опорные элементы снабжены фурнитурой для индивидуальной подгонки корсета с учетом антропологических параметров пациента (патент RU № 2737781. Опубл. 02.12.2020 г.).

Однако известный экстензионный корсет не предназначен для уменьшения нагрузок на позвоночник, для снижения компрессионных нагрузок на позвоночник человека при сидячем образе деятельности, например: водителей авто, летчиков и т.п., в нем отсутствует возможность перераспределения нагрузки от веса верхней части тела человека и груза в руках, сохранения подвижности позвоночника при изгибах и скручивании.

Известен корректор позвоночника, содержащий два стержня, установленных в скобках, и проволочные фиксаторы, в который введены два жестких фиксатора, установленные на свободных концах стержней, причем один стержень укреплен в скобах во фронтальной плоскости, в сагиттальной плоскости (патент RU № 2091060. Опубл. 27.09.1997 г.).

Однако, несмотря на наличие в конструкции отдельных эквивалентных элементов, известный корректор позвоночника не предназначен для уменьшения нагрузок на позвоночник, для снижения компрессионных нагрузок на позвоночник человека при сидячем образе деятельности, например: водителей автомобилей, летчиков и т.п. В нем отсутствует возможность перераспределения нагрузки от веса верхней части тела человека и груза в руках, сохранения подвижности позвоночника при изгибах и скручивании.

Известен экзоскелет для человека, содержащий: плечевой контактный элемент; по крайней мере один подлокотник; элемент поддержки таза; заднюю часть, имеющую первый конец и второй конец; элемент жесткости, при этом первый гибкий задний элемент ориентирован таким образом, что его первый конец направлен к первому концу задней части, а второй конец - ко второму концу задней части; элемент плечевого крепления; плечевой контактный элемент шарнирный. При этом экзоскелет сопряжен хотя бы с одной частью тела человека, содержит как минимум один интерфейс человек-технология, устройство для осуществления вращательных и поступательных движений человека и исполнительный блок, который при определенных обстоятельствах дополняется сенсорной системой, и контроллер (заявка № WO2017157941 А1. Опубл 21.09.2017).

Однако известный экзоскелет для человека имеет сложную конструкцию, предназначен лишь для переноски грузов и поднятия тяжестей, для предупреждения перегрузок физически работающих людей, он не предназначен для использования при реабилитации человека, как в обычной жизни, так и после травм, заболеваний позвоночника.

Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала аналогичных технических средств, используемых для реабилитации человека при травмах и заболеваниях позвоночника.

Технический результат проявляется в уменьшении нагрузок на позвоночник, в снижении компрессионных нагрузок на позвоночник человека при сидячем образе деятельности, например: водителей автомобилей, летчиков и т.п., возможности перераспределения нагрузки от веса верхней части тела человека и груза в руках, сохранения подвижности позвоночника при изгибах и скручивании.

Поставленный технический результат достигается тем, что в экзопозвоночнике гибком для реабилитации каркас выполнен из плечевой опоры, взаимосвязанной посредством ряда позвоночных опор, с тазовой опорой, при этом каждая из позвоночных опор имеет возможность смещения относительно друг друга с изгибом вправо/влево, вперёд/назад и поворота вокруг оси, каждая из позвоночных опор содержит кронштейн, оснащенный на концах опорами круглой формы, расположенными в плоскости, перпендикулярной кронштейну, а с обеих сторон втулками, расположенными в центральной части упомянутого кронштейна, между втулок которого размещены, с возможностью вращения, сферический элемент с бобышкой, плечевая опора, ряд позвоночных опор и тазовая опора, центрированные осью, оснащенной, на одном или обоих концах, упругими элементами и упорами, при этом плечевая опора укреплена на плечевом поясе, ряд позвоночных опор укреплен в области туловища, тазовая опора укреплена в области тазобедренных суставов, для укрепления использованы стропы ременные текстильные, концы которых оснащены застежками велькро.

Целесообразно для удобства крепления каждый из кронштейнов выполнить в виде скобы, которую оснащают отверстиями, при этом опоры оснащены, соответственно, парами симметрично расположенных отверстий.

Целесообразно каждую позвоночную опору дополнить ступенчатой фигурной пластиной, которую жестко закрепляют к опорам через отверстия, при этом каждую ступень пластины оснащают парой симметричных расположенных пазов в углах каждой ступенчатой фигурной пластины.

В варианте выполнения, для расширения диапазона использования, сферический элемент выполняют либо цельным, либо полым с полой бобышкой.

В варианте выполнения, для повышения прочности фиксации, плечевую опору, ряд позвоночных опор и тазовую опору целесообразно центрировать дополнительными упругими осями, пропускать последние через каждое отверстие каждого кронштейна, и оснащать на одном или обоих концах упругими элементами и упорами.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием и схемами, на которых:

Фиг. 1 – показана компоновка основных элементов конструктива экзопозвоночника гибкого для реабилитации (далее экзопозвоночник), согласно изобретению;

Фиг. 2 - компоновка нескольких позвоночных опор из ряда;

Фиг. 3 – вид сбоку с разрезом вертикальной плоскостью компоновки экзопозвоночника;

Фиг. 4 – компоновка экзопозвоночника, с использованием дополнительных ступенчатых фигурных пластин, закрепленных к стропам ременных текстильных, и центрация фигурных пластин дополнительными упругими осями;

Фиг. 5 – компоновка экзопозвоночника на манекене с использованием строп ременных текстильных, концы которых оснащены застежкой велькро.

Экзопозвоночник гибкий выполнен в виде каркаса (Фиг.1). Каркас содержит плечевую опору 1, взаимосвязанную посредством ряда позвоночных опор 2, с тазовой опорой 3. При этом каждая из позвоночных опор 2 имеет возможность смещения относительно друг друга с изгибом вправо/влево, вперёд/назад и поворота вокруг оси. Упомянутые позвоночные опоры 2 выполнены из кронштейнов 4. Каждый из кронштейна 4 оснащен на концах опорами 5, 6, которые выполнены в виде круглой или любой другой формы. Опоры 5 и 6 расположены в плоскости, перпендикулярной кронштейну 4. Кроме того, каждый из кронштейнов 4 оснащен с обеих сторон втулками 7, 8, расположенными в центральной части упомянутого кронштейна 4. Втулки 7 и 8 выполнены за одно целое с последним. Между втулок 7, 8 размещен, с возможностью вращения, упругий полый или цельный сферический элемент 9, снабженный полой бобышкой 10. Плечевая опора 1, ряд позвоночных опор 2 и тазовая опора 3 центрированы осью 11, оснащенной на одном или обоих концах упругими элементами 12, и упорами 13. При этом плечевая опора 1 укреплена на плечевом поясе. Ряд позвоночных опор 2 укреплен в области туловища. Тазовая опора 3 укреплена в области тазобедренных суставов. Для укрепления использованы стропы 14 ременные текстильные, концы которых оснащены застежками велькро.

Каждый из кронштейнов 4, для удобства крепления, выполнен в виде скобы, оснащенной отверстиями 15 (Фиг. 2). При этом опоры 5, 6 оснащены, соответственно, парами симметрично расположенных отверстий 16, 17. Кроме того, каждая позвоночная опора 2 дополнена ступенчатой фигурной пластиной 18, жестко закрепленной к опорам 5, 6 через отверстия 16, 17. Каждая ступень пластины 18 оснащена парой симметрично расположенных пазов 19, 20 и 21, 22. Пазы 19, 20 и 21, 22 расположены в углах каждой ступенчатой фигурной пластины 18. Пазы 19, 20, 21 и 22 предназначены для соединения ступенчатых фигурных пластин 18 между собой посредством соединительных элементов.

Сферический элемент 9, для расширения диапазона использования и закачивания биоинертного газа, разрешенного к использованию в области медицины, может быть выполнен в виде полого тора, снабженного полой бобышкой 10 (Фиг.3).

Для повышения прочности фиксации плечевая опора 1, ряд позвоночных опор 2 и тазовая опора 3 могут быть центрированы дополнительными упругими осями 23 и 24 (Фиг. 4). Дополнительные упругие оси 23 и 24 пропущены через каждое отверстие 15 каждого кронштейна 4. Кроме того, дополнительные упругие оси 23 и 24 оснащены на одном или обоих концах упругими элементами 25, 26 и упорами 27, 28. Дополнительные упругие оси 23 и 24 могут быть выполнены с переменной толщиной по всей длине.

Экзопозвоночник гибкий используют следующим образом.

В качестве примера показан экзопозвоночник гибкий для реабилитации, при компоновке каркаса которого использованы стропы 14 ременных текстильных на концах с застежками велькро (далее стропы), (Фиг. 5).

Предварительно компонуют каркас конструкции экзопозвоночника гибкого для реабилитации в зависимости от требований реабилитируемого человека (далее реабилитируемого). К плечевой опоре 1 с обеих сторон закрепляют стропы 14 с образованием петель для накидывания на область плечевых суставов. К тазовой опоре 3, с обеих сторон, закрепляют стропы 14. Ряд позвоночных опор 2 образуют, соединяя опоры 5 и 6 каждого кронштейна 4 с соответствующей (правой, левой) стропой плечевой опоры 1 и тазовой опоры 3 посредством отверстий 16 и 17. К кронштейнам 4 через один закрепляют необходимое количество строп 14. Между кронштейнами 4 с помощью втулок 7 и 8 размещают, с возможностью вращения упругий цельный или полый сферический элемент 9, который имеет полую бобышку 10.

Скомпонованный каркас накладывают на человека сзади в положении стоя. Накладывают плечевую опору 1 на плечи и укрепляют её на плечевом поясе с помощью строп 14. Ряд позвоночных опор 2 располагают ориентируя позвоночный столб, и закрепляют стропами 14 в области туловища. Тазовую опору 3 закрепляют в области тазобедренных суставов. При осуществлении изгиба вправо\влево, вперед назад и поворота вокруг оси, упругий цельный сферический элемент 9 повторяет соответствующую нагрузку каждого позвонка, позволяя разгружать ту или иную группу мышц за счет своих сил упругости.

При использовании полого упругого сферического элемента 9, который имеет полую бобышку 10, возможно накачивать биоинертный газ в него для создания упругого напряжения между ряда позвоночных опор 2.

При этом центрацию ряда позвоночных опор осуществляют с помощью дополнительных упругих осей 23 и 24. Последние вводят в отверстия 15 кронштейнов 4. На концах упругих осей 23 и 24 располагают упругие элементы 25 и 26 , которые удерживают упоры 27 и 28.

Упругость и жесткость в каркасе изменяется за счет изменения давления на различных участках областей фиксации упругого сферического элемента 9 или за счет различной толщины дополнительных упругих осей 23, 24.

Возможна фиксация к опорам 5, 6 ступенчатых фигурных пластин 18, которые соединены друг с другом с помощью пазов 19, 20, 21, 22. Пазы 19, 20, 21, 22 также соединяют фигурные пластины со стропами 14.

Предлагаемое изобретение позволяет расширить арсенал аналогичных технических средств, используемых для реабилитации человека при травмах и заболеваниях позвоночника.

Кроме того, предлагаемое изобретение позволяет уменьшить нагрузки на позвоночник, снизить компрессионные нагрузки на позвоночник человека при сидячем образе деятельности, например: водителей авто, летчиков и т.п.

Предлагаемое реабилитационное техническое решение позволяет осуществлять перераспределение нагрузок в зависимости от веса верхней части тела человека и груза в руках, сохранить подвижность позвоночника при изгибах и скручивании.

Предлагаемое устройство позволяет корректировать функциональные нарушения осанки, вырабатывать правильные навыки для контроля над положением тела реабилитируемого в любом положении: как во время ходьбы, так и в сидячем положении, и в положении стоя.

Изобретение относится к медицине. Экзопозвоночник гибкий для реабилитации, характеризующийся тем, что каркас выполнен из плечевой опоры, взаимосвязанной посредством ряда позвоночных опор, с тазовой опорой. Каждая из позвоночных опор имеет возможность смещения относительно друг друга с изгибом вправо/влево, вперёд/назад и поворота вокруг оси. Каждая из позвоночных опор содержит кронштейн, оснащенный на концах опорами круглой формы, расположенными в плоскости, перпендикулярной кронштейну, а с обеих сторон втулками, расположенными в центральной части упомянутого кронштейна, между втулок которого размещены, с возможностью вращения, сферический элемент с бобышкой, плечевая опора, ряд позвоночных опор и тазовая опора, центрированные осью, оснащенной, на одном или обоих концах, упругими элементами и упорами. Плечевая опора укреплена на плечевом поясе. Ряд позвоночных опор укреплен в области туловища. Тазовая опора укреплена в области тазобедренных суставов. Для укрепления использованы стропы ременные текстильные, концы которых оснащены застежками велькро. Изобретение обеспечивает уменьшение нагрузок на позвоночник, снижение компрессионных нагрузок на позвоночник человека при сидячем образе деятельности, например: водителей авто, летчиков и т.п., возможность перераспределения нагрузки от веса верхней части тела человека и груза в руках, сохранение подвижности позвоночника при изгибах и скручивании. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Экзопозвоночник гибкий для реабилитации, характеризующийся тем, что каркас

выполнен из плечевой опоры, взаимосвязанной посредством ряда позвоночных опор, с тазовой опорой, при этом каждая из позвоночных опор имеет возможность смещения относительно друг друга с изгибом вправо/влево, вперёд/назад и поворота вокруг оси, каждая из позвоночных опор содержит кронштейн, оснащенный на концах опорами круглой формы, расположенными в плоскости, перпендикулярной кронштейну, а с обеих сторон втулками, расположенными в центральной части упомянутого кронштейна, между втулок которого размещены, с возможностью вращения, сферический элемент с бобышкой, плечевая опора, ряд позвоночных опор и тазовая опора, центрированные осью, оснащенной, на одном или обоих концах, упругими элементами и упорами, при этом плечевая опора укреплена на плечевом поясе, ряд позвоночных опор укреплен в области туловища, тазовая опора укреплена в области тазобедренных суставов, для укрепления использованы стропы ременные текстильные, концы которых оснащены застежками велькро.

2. Экзопозвоночник по п. 1, отличающийся тем, что каждый из кронштейнов выполнен в виде скобы с отверстиями, при этом опоры оснащены, соответственно, парами симметрично расположенных отверстий.

3. Экзопозвоночник по п. 2, отличающийся тем, что каждая позвоночная опора

дополнена ступенчатой фигурной пластиной, жестко закрепленной к опорам через

отверстия, каждая ступень пластины оснащена парой симметрично расположенных пазов в углах каждой ступенчатой фигурной пластины.

4. Экзопозвоночник по п. 1, отличающийся тем, что сферический элемент выполнен либо цельным, либо полым с полой бобышкой.

5. Экзопозвоночник по п. 2, отличающийся тем, что плечевую опору, ряд позвоночных опор и тазовую опору центрируют дополнительными упругими осями, пропущенными через каждое отверстие каждого кронштейна, и оснащенными, на одном или обоих концах, упругими элементами и упорами.