Ортопедическое приспособление-тренажер "ТроПот-1" Российский патент 2024 года по МПК A61F5/14 A63B23/10 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ортопедическим устройствам-тренажерам и может быть использовано для профилактики и лечения опорно-двигательного аппарата, а также для таких заболеваний, как плоскостопие.

Признаки плоскостопия заметить довольно легко. Хотя деформация незначительна и видимых изменений не наблюдается, существуют косвенные симптомы патологии - после долгого стояния или ходьбы начинают болеть ноги. Стопа является самой нагруженной частью человеческого тела. Даже небольшое изменение в структуре стопы приводит к нарушению структуры всего тела. Симптомы и лечение плоскостопия во многом зависят от его вида.

В любом случае, причиной плоскостопия чаще всего становится долгое пребывание стопы в излишнем напряжении. Например, у женщин заболевание может вызвать ношение обуви на высоком каблуке. Предпосылкой плоскостопия иногда становится профессиональная деятельность: люди, которым по роду работы приходится долго стоять, должны периодически давать ногам отдых. Исключением из причин заболевания можно назвать наследственный фактор: если у родителей наблюдался этот недуг, то он почти всегда обнаруживается у детей.

Если рассматривать стопу как целое, то в силу вертикального положения человеческого тела стопа является конечной опорой, которая, имея площадь всего в несколько сантиметров, выдерживает его тяжесть в несколько десятков килограммов. Все элементы и механизмы стопы приспособлены для этой цели, а также для перемещения тела в пространстве. Степень смещаемости отдельных элементов ее по отношению друг к другу минимальная. Для выполнения опорной, рессорной и балансировочной функций стопа имеет куполообразное сводчатое строение, присущее только человеку. Поперечный свод построен по типу полукупола, внутренний край которого приподнят над землей на 50-60 мм, а наружный почти целиком опирается на нее. Этот свод создается формой костей, комплекс которых образует твердую основу стопы. Свод стопы фиксируется продольными и поперечными пассивными и активными стяжками. Пассивные стяжки - это мощные связки, располагающиеся в несколько слоев и заканчивающиеся самым крепким и эластичным поверхностным подошвенным апоневрозом, идущим вдоль всей стопы от пяточного бугра к головкам плюсневых костей. В случае патологии апоневроза или 1-ой плюсневой кости стопа не будет полноценно выполнять опорную функцию. Активные стяжки - это многочисленные мышцы, которые прикрепляются на разных уровнях стопы, перебрасываясь через ее суставы. Свод стопы, в целом выпуклый кверху, со стороны подошвы вогнут в двояком направлении: спереди назад - продольный свод и от внутреннего к наружному краю - поперечный свод. Общий продольный свод стопы состоит из 5 лучей. Сзади все они через предплюсну конвергируют к пяточной кости, а спереди каждый опирается на соответствующую головку плюсневой кости. Самый высокий и длинный луч свода - второй, идущий посредине стопы вдоль II-й плюсневой, промежуточной клиновидной, через середину ладьевидной и таранной к пяточной кости. На этот луч падает наибольшая нагрузка, он наиболее подвержен патологии и в этом случае стопа не выполняет рессорную (амортизационную) функцию. Самый короткий и низкий пятый луч.

Поперечный свод хорошо выражен лишь в передней части стопы и на уровне головок плюсневых костей, которые являются точками опоры для лучей продольного свода, как бы соединяющего спереди все его лучи. На него приходится наибольшая нагрузка при потере равновесия, и в случае патологии стопа не выполняет балансировочную функцию.

Таким образом, стопа представляет собой двухплечий рычаг с точками опоры сзади на пяточный бугор (его внутренний выступ), а спереди на головки II-й и V-й плюсневых костей. Пальцы стопы опорной функции обычно не несут, но приобретают эту функцию, если встать "на носки" (стопа становится одноплечим рычагом). Основой свода стопы является таранная кость, которая передает падающую на нее силовую нагрузку на остальные точки стопы. Своды стопы функционально изменчивы. Стабильность сводов стопы можно определить путем измерения высоты в положении стоя и сидя на стуле. В положении стоя при увеличении давления на стопу своды несколько уплощаются и расширяются за счет веерообразного расхождения и продвижения вперед головок плюсневых костей. Эти колебания ("игра свода") в норме могут достигать 5 мм. Изменение высоты более 5 мм указывает на слабость сводов из-за патологии в связочном, мышечном или суставном механизмах стопы и, следовательно, о плоскостопии в той или иной форме. В положении сидя или лежа стопа принимает первоначальное состояние. Стопа имеет также возрастные и индивидуальные особенности. С возрастом стопа уплощается. На форму стопы оказывают влияние функциональные перегрузки, спорт и профессия. У тучных людей и у лиц, длительно стоящих или бегающих, свод стопы постепенно уплощается. При этом форма стопы и наличие плоскостопия определяется не только высотой ее сводов, но и ее общими пропорциями.

При своевременно оказанной помощи у детей в большинстве случаев наступает полное выздоровление. К сожалению, у взрослых от болезни избавиться не удается, можно лишь остановить ее развитие. Лечение чаще всего проводится консервативное.

Упражнения ЛФК назначаются индивидуально каждому пациенту, потому что только врач знает, как избавиться от плоскостопия быстро и полностью. Большое внимание уделяется массажу и гидромассажу стоп. В комплексе все меры позволяют исправить дефекты и вернуть пациента к нормальной жизни.

Известен целый ряд ортопедических приспособлений, выпускаемых протезно-ортопедическими предприятиями. Они подразделяются на ортопедическую обувь и ортопедические вкладыши. Мы предлагаем ортопедическое приспособление-тренажер к обуви.

Наиболее радикальное корригирующее воздействие оказывает специально проектируемая ортопедическая обувь. Однако она, являясь штучным изделием, обладает большой сложностью в изготовлении и дороговизной, в связи с чем больной ограничен в ее разнообразии и смене, например, по эстетическим соображениям.

Предложенная форма и принцип действия вкладыша в обувь меняет саму механику воздействия аппарата на деформированный сустав, смягчая тем самым лечебный процесс. Более мягко и постепенно происходит регулировка свода стопы, тем самым безболезненно увеличивается временной показатель дневного использования обуви, независимо от погодных условий.

На любой стадии заболевания эффективное действие окажут ортопедическая обувь, специальные вкладыши и стельки, бандажи, которые должны подбираться индивидуально. Они правильно распределяют нагрузку и оказывают амортизирующее действие.

Супинатор - это такая подушечка на подошве внутри обуви для поддержания ослабевшего продольного свода стопы. Для чего он нужен? Конечно, поддерживать продольный свод стопы. Однако такая поддержка стопы перераспределяет нагрузку и улучшает общее состояние, но находится в статическом положении и вследствие этого не тренирует мышцы стопы.

Известно использование гимнастического бревна для профилактики плоскостопия, а также развития координации и равновесия у детей. Бревно представляет собой массивный узкий деревянный брусок длиной около 1 метра, снабженный ножками. Брусок имеет обшивку из вспененного полиэтилена, обшитого винилискожей. Тренировка состоит в ходьбе по узкому бруску, что улучшает гибкость ступни и голеностопного сустава, является профилактикой плоскостопия (http://www.tdkaleidoskop.ru/sport-i-otdykh/sportivnye-tovary/oborudovanie-dlya-sportzalov-shkol/turniki-brusya-stoiki-perekladiny/brevno-gimnasticheskoe-sledy-dlina1m). Однако это устройство недостаточно эффективно при вальгусном плоскостопии, поскольку не имеет наклона боковых поверхностей, необходимых для эффективной профилактики плоскостопия.

Известно бревно для профилактики плоскостопия и других недостатков опорно-двигательного аппарата, выполненное из двух труб, установленных на напольных подставках, в которых могут использоваться пластмассовые или картонные трубы (www.obruch.ru/index.php%3Fid%3D8%26n%3D92%26r%3D12%26s%3D234). Автор публикации Г. Скобина указывает, что ходьба по одному или двум бревнам прямо и боком обеспечивает профилактику нарушений осанки и плоскостопия, а также тренировку вестибулярного аппарата. Вместе с тем, устройство предназначено для детских учреждений, имеет значительную длину и неудобно для применения.

Известно, что эффективным приемом в профилактике плоскостопия является ходьба по скошенной поверхности с опорой на наружный край стопы. Для этой цели описаны тренажеры двух типов. Один из которых состоит из двух досок, соединенных под прямым углом. Своей гипотенузой тренажер установлен на пол. По катетам, по длине тренажера ребенок ходит, переступая ногами (http://www.e-reading.mobi/chapter.php/110143/130/Atilov%2C Ivanova-_Stroiinost%27_s_detstva_kak_podarit%27_svoemu_rebenku_krasivuyu_figuru.html). Другой тренажер имеет две доски, скрепленные шарнирно, установленные на подставках и образующие наклонные поверхности. На поверхности досок установлены выступающие площадки (http://howmake.in.ua/poleznoe-i-vrednoe-dlya-detei/ploskostopie-u-detei.html).

В публикации (GB 1225178 A, SKRIVRIT А.В., 1971) описан тренажер по типу бревна, часть цилиндрической поверхности которого установлена на продольной оси с возможностью качания. Однако при хождении по бревну требуется дополнительная сноровка, чтобы выполнить именно заданное упражнение с наклоном вовнутрь ступней.

Известен тренажер-балансир (патент РФ на изобретение №2311214, кл. МПК А63В 22/16, опубл. 27.11.2007), корпус которого выполнен в виде эллипсного кольца при виде сверху, в виде вогнутой дуги при виде спереди и в виде выпуклой дуги при виде сбоку. Опорные площадки для стоп смонтированы с возможностью поворота относительно вертикальной оси и снабжены ограничителями угла наклона и фиксации площадок относительно первоначально установленного горизонтального положения. Площадки размещены по краям вогнутой конструкции, одна от другой преимущественно на расстоянии ширины плеч. Опорные площадки могут быть выполнены овальной эллипсной, выпуклой или вогнутой формы. Ограничитель угла наклона и фиксации каждой опорной площадки может быть выполнен в виде втулки-держателя, шаровой опоры, резьбовой пары или П-образного упора-эксцентрика.

Известно бревно гимнастическое напольное мягкое, которое предназначено для использования в дошкольных учреждениях. Деревянный каркас полукруглой формы покрыт несколькими слоями изолона для мягкости, и обтянут чехлом из искусственной кожи. Длина бревна составляет 1500 мм. Бревно имеет ножки (http://favoritsporta.ru/katalog/brevno_detskoe_mjagkoe_15_m_napolnoe).

Имеется устройство для лечебной гимнастики при плоскостопии у детей, которое содержит вертикальный столбик для лазания, имеющий отверстия, выполненные на наружной поверхности столбика и размещенные с выбранным шагом, причем отверстия выполнены глухими в виде четверти сферы, обращенной вверх, глубиной 50-90 мм (патент РФ № 1 731245).

Все вышеперечисленные устройства-тренажеры имеют недостатки, связанные с тем, что они приспособлены для стационарного применения. Их нельзя брать с собой на постоянную прогулку, на длинные дистанции.

Обычно при плоскостопии используют стельки, однако такие стельки, при длительном использовании, нарушают кровообращение ступни, вызывают обильное потоотделение, приводят иногда к быстрому уставанию ног.

Наше устройство позволяет при таких случаях быстро снять механизм с обуви, также быстро установить его к обуви.

Прототипом является патент РФ № 2 670 679, содержащий опоры, пружины, ремни для фиксации и фиксаторы для пяток.

Задачей настоящего изобретения является создание ортопедического приспособления-тренажера, позволяющая повысить эффективность профилактики и лечения опорно-двигательного аппарата путем воздействия на стопу человека в определенных местах (по определенной полосе ступни), но при этом снижая или вообще исключая болевые ощущения и дискомфорт, возникающие при долгосрочном использовании.

Техническим результатом является получение положительной динамики изменения свода стопы, частичное или полное устранение болевых ощущений в стопе.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что с нижней стороны обуви на подошве дугообразная пластина жестко закреплена преимущественно с наружной стороны на опоре Г-образной формы и с другой стороны дуга с возможностью перемещения расположена в зеркально симметричных желобках, причем между дугообразной пластиной и опорой установлены пружины в количестве не менее одной штуки, при этом опора Г-образной формы имеет отверстия для фиксации к подошве и/или фиксирующие элементы с креплениями поверх обуви. Жесткое закрепление с нижней стороны обуви на подошве дугообразной пластины преимущественно с наружной стороны на опоре Г-образной формы и с другой стороны дуга с возможностью перемещения расположение в зеркально симметричных желобках и с пружиной между дугообразной пластиной и опорой в количестве не менее одной штуки позволяет дуге воздействовать на подошву мягко и гибко с последующим воздействием на стопу человека, что благотворно действует на массаж всей преимущественно боковой поверхности стопы ноги. Увеличение количества пружин не равного одной, например до трех, монотонно динамически сглаживает массажный эффекта на стопу. Возможность продольного перемещения свободного конца дуги по желобкам предотвращает соскальзывание ее в разные стороны при появлении преград (камни, ямки, искривленная поверхность дороги) во время ходьбы. Изготовление опоры под подошвой в виде Г-образной формы повышает устойчивость конструкции. Следует отметить, что зеркально симметричные желобки расположены преимущественно с задней стороны опоры на подошвы обуви. Все это позволяет повысить эффективность профилактики и лечения опорно-двигательного аппарата.

Величина ширины дугообразной пластины, равная в пределах 1/4 - 1/3 от ширины подошвы обуви, расположенной по внешней стороне обуви, улучшает восприимчивость динамической нагрузки путем локального воздействия преимущественно на наружную сводную арку стопы, на рефлексы этой зоны. При большей ширине уменьшается восприимчивость динамической нагрузки вследствие воздействия на другие участки стопы.

Пружины, зафиксированные в полуколбочках 7, образованные сгибанием частично срезанных опорной поверхности, дают возможность их замены, что необходимо в некоторых случаях с гиперчувствительностью отдельных пациентов. На поверхностях полуколбочек 7 могут быть изготовлены выемки для плотного установления в них звеньев пружин.

В качестве пластины можно использовать пластины из никелида титана, проявляющего эффект сверхэластичности. Однако это не позволяет обеспечивать постоянное удобство пользования, т.к. всегда нагрузки в статической и динамической фазах будет постоянной.

В нашем случае возможно измененить эти нагрузки, последовательно меняя жесткость и упругость пружин в процессе их использования.

Иногда для разнообразия во время ходьбы в зависимости от самочувствия пациент сам на ортопедическом основании механическим способом может изменить высоту внутреннего продольного или поперечного свода стопы с фиксированным малым шагом поднятия или опускания, добиваясь точного соблюдения конгруэнтности (совпадения) костного свода стопы, при этом обеспечивается подрессоривание (амортизация) свода, а также восстановление балансировочной и опорной функций.

В конструкции могут быть дополнительно установлены индикаторные лампочки (зеленый-красный) с батарейкой (на рисунках не показаны). Это будет дополнительным стимулом для тренировки правильной походки, позволяя пользователю самостоятельно оценивать и корректировать походку. Внутри пружин устанавливаются контакты, которые при нажатии включают зелёную лампочку, если контакта не будет - будет гореть красная. Получается, что красные на размыкание, зелёные на замыкание. Тренажёр снимает за счёт геометрии лишнюю нагрузку на стопы и начинает тренировать мышцы, которые не работали из-за исчезновения свода стопы. Так как тренажёр не всегда получается жёстко закрепить, то динамическая нагрузка на стопу правильно и плавно тренирует стопу, исправляя плоскостопие.

Предлагаемая конструкция ортопедического приспособления-тренажера представлена: на фиг. 1, вид сверху под углом; на фиг. 2, с одной пружиной на обуви; на фиг. 3, с тремя пружинами на обуви; на фиг. 4, вид сбоку, но с противоположной стороны.

Ортопедическое приспособление-тренажер содержит опору Г-образной формы 1 (1а - ответвление опоры 1), пружины 2, ремни для фиксации 3 и фиксирующие бортики задние 4 и передние 5, дугообразную пластину 6, закрепленную жестко преимущественно с наружной стороны на опоре Г-образной формы 1, и с другой стороны дуга 6 (6а) с возможностью перемещения расположена в зеркально симметричных желобках 8 и 9 , причем между дугообразной пластиной 6 и опорой 1 установлены пружины 2 в количестве не менее одной штуки, при этом опора 1 может иметь отверстия 10 для фиксации к подошве 12 при постоянной долгосрочной ходьбе. Фиксирующие элементы (отверстия) 11 предназначены для завязывания шнурков с последующим натяжением поверх обуви. Пружины 2 с возможностью замены зафиксированы в полуколбочках 7, образованные сгибанием частично срезанных с опорной поверхности 1. В предлагаемой конструкции ответвление опоры 1а повышает устойчивость конструкции опоры 1. На передних бортиках 5 могут быть установлены индикаторные лампочки: зеленые 15 и красные 16, а также отсек 17 для размещения батарейки. Ортопедическое приспособление-тренажер используют следующим образом. Берут обувь с гибкой подошвой 12 и устанавливают на приспособлении-тренажере, фиксируют обувь 17 задними 4 и передними 5 бортиками, ремнями фиксации (не показаны) и/или застёжками-липучками (не показаны) и/или шнурками 14. Для длительного использования тренажер можно зафиксировать на подошве с помощью шурупчиков через отверстия 10.

Использование такого ортопедического приспособления-тренажера способствует высокому уровню влаго- и воздухообмена внутри обуви и обеспечивает максимальный комфорт, что дает: поддержку преимущественно на наружную сводную арку стопы, перераспределение нагрузки в основном по этой площади подошвы, предупреждение развития патологий опорно-двигательной системы на суставы нижних конечностей, максимальный комфорт при ходьбе. Социально-экономический эффект применения заявленной конструкции авторы усматривают в улучшении состояния пациента с патологией стопы, в которой сочетается корригирующий эффект, уменьшение давления на мягкие ткани, улучшение кровообращения и снижение боли.

Предлагаемое приспособление-тренажер можно использовать для зимней и демисезонной обуви.

Таким образом, использование предложенного приспособления-тренажера способствует положительной динамике изменения свода стопы, частичному или полному устранению болевых ощущений в стопе.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ортопедическим устройствам-тренажерам и может быть использовано для профилактики и лечения опорно-двигательного аппарата, а также для таких заболеваний, как плоскостопие. Ортопедическое приспособление-тренажер содержит опоры, пружины, ремни для фиксации. С нижней стороны обуви на подошве с наружной стороны опоры Г-образной формы жестко закреплена дугообразная пластина, задний конец которой с возможностью перемещения размещен в зеркально симметричных желобках. Между дугообразной пластиной и опорой установлено не менее одной пружины. При этом опора Г-образной формы выполнена с отверстиями для фиксации к подошве, а также снабжена передним и задним фиксирующими бортиками, в которых выполнены отверстия для завязывания шнурков. Достигается повышение эффективности профилактики и лечения опорно-двигательного аппарата при устранении болевых ощущений в стопе. 4 з.п. ф-ы, 4 ил.

1. Ортопедическое приспособление-тренажер, содержащее опоры, пружины, ремни для фиксации, отличающееся тем, что с нижней стороны обуви на подошве с наружной стороны опоры Г-образной формы жестко закреплена дугообразная пластина, задний конец которой с возможностью перемещения размещен в зеркально симметричных желобках, причем между дугообразной пластиной и опорой установлено не менее одной пружины, при этом опора Г-образной формы выполнена с отверстиями для фиксации к подошве, а также снабжена передним и задним фиксирующими бортиками, в которых выполнены отверстия для завязывания шнурков.

2. Ортопедическое приспособление-тренажер по п. 1, отличающееся тем, что ширина дугообразной пластины равна в пределах 1/4 - 1/3 от ширины подошвы обуви.

3. Ортопедическое приспособление-тренажер по п. 1, отличающееся тем, что пружины зафиксированы в полуколбочках с упором концевых участков в опорную поверхность.

4. Ортопедическое приспособление-тренажер по п. 1, отличающееся тем, что ремни для фиксации выполнены в виде застёжек-липучек и/или шнурков.

5. Ортопедическое приспособление-тренажер по п. 1, отличающееся тем, что на передних фиксирующих бортиках установлены индикаторные лампочки с батарейкой.