BG2708U1 - Complex device for passive and active rehabilitation of the lower limb - Google Patents
Complex device for passive and active rehabilitation of the lower limb Download PDFInfo
- Publication number
- BG2708U1 BG2708U1 BG3301U BG330116U BG2708U1 BG 2708 U1 BG2708 U1 BG 2708U1 BG 3301 U BG3301 U BG 3301U BG 330116 U BG330116 U BG 330116U BG 2708 U1 BG2708 U1 BG 2708U1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- electric motor
- frame
- gear
- parallel
- rehabilitation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
Description
Настоящият полезен модел се отнася за медицинската техника в хуманната медицина, в частност рехабилитацията на долните крайници. Устройството представлява електромеханична конструкция с електронно управление, чрез което се извършва комплексна рехабилитация на двигателните възможности на долните крайници на хора в слединсултно състояние, страдащи от ДЦП или травми на гръбнака. Устройството осигурява пасивна и активна рехабилитация на долните крайници чрез осъществяването на два типа дейности - диференцирани движения и комплексни движения. По-конкретно осигурява се изпълнение на диференцирани и комбинации от диференцирани движения, и осъществяване на крачене, сядане и изправяне.This useful model relates to medical technology in human medicine, in particular the rehabilitation of the lower limbs. The device is an electromechanical construction with electronic control, which provides a comprehensive rehabilitation of the motor capabilities of the lower extremities of people in the post-stroke condition suffering from cerebral palsy or spinal injuries. The device provides passive and active rehabilitation of the lower limbs by performing two types of activities - differentiated movements and complex movements. In particular, differentiation and combinations of differentiated movements are performed, and walking, sitting and straightening are performed.
Единият тип дейности включва програмируеми диференцирани и комбинирани движения - флексия и екстензия на тазовите и коленните стави, дорзифлексия, плантарна флексия, супинация, пронация и ротация на глезенните стави.One type of activity involves programmable differentiated and combined movements - flexion and extension of the pelvic and knee joints, dorsiflexion, plantar flexion, supination, pronation, and rotation of the ankle joints.
Другият тип дейности включва асистирано сядане и изправяне, и програмируемо по характеристики крачене, което се комбинира с активно варираща във височина опора за тялото, изнасяща центъра на тежестта на пациента в естественото му място в областта на таза.Other types of activities include assisted seating and straightening, and feature-adjustable walking, which is combined with an actively height-adjustable body support that carries the patient's center of gravity to its natural location in the pelvis.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Целта на рехабилитацията на долните крайници е чрез принудително многократно стимулиране на движенията на крайниците, да се осигури протичане на трайни, повторяеми и идентични сигнали в нервната системата на пациента по вектора крайници - мозък. В резултат на тези сигнали, в мозъка да се изградят подходящи нови връзки, които да обработват постъпващите сигнали така, че да се превърнат в инстинктни, на базата на което в последствие да послужат на пациента сам да може да осъществява тези движения, като се осигури изпращане на сигнали по същия път, но в обратна посока, по вектора мозък - крайници. Тъй като подаваните чрез раздвижване на крайниците сигнали са принудителни, важно е и е необходимо пациентът да се намира в изправена позиция, особено, когато става дума за рехабилитация на долни крайници. По този начин се гарантира, че принудителната информация ще се интерпретира и свързва правилно в мозъка с постъпващата информация по други канали, например паралелна информация от вестибуларният апарат, мускулатурата на торса, зрението, осезанието и т.н.The purpose of the rehabilitation of the lower limbs is to stimulate the movement of the limbs repeatedly, forcing multiple, repetitive and identical signals in the patient's nervous system through the limb vector - brain. As a result of these signals, appropriate new connections are formed in the brain to process the incoming signals so that they become instinctual, on the basis of which they can subsequently serve the patient to perform these movements on their own, ensuring sending signals the same way, but in the opposite direction, along the vector brain - limbs. Because the limb movement signals are compulsory, it is important and necessary for the patient to be in an upright position, especially when it comes to lower limb rehabilitation. This ensures that the compulsory information is correctly interpreted and linked in the brain to the incoming information through other channels, for example, parallel information from the vestibular apparatus, torso muscles, vision, sensation, etc.
Традиционна техника, насочена към третиране на двигателни затруднения в долните крайници при слединсултни състояния, ДЦП и травми на гръбнака се базира общоприетите принципи за рехабилитиране и натрупаният емпиричен опит от преди наличието на специализирана техника. Исторически най-старият способ за извършване на рехабилитация на долните крайници на пациенти в слединсултни състояния, ДЦП и травми на гръбнака се състои в ръчно извършвани от рехабилитатор задвижвания на долните крайници на пациента.A traditional technique aimed at treating lower extremity motor difficulties in post-stroke conditions, cerebral palsy and spinal injuries is based on the generally accepted principles of rehabilitation and the empirical experience gained prior to the availability of specialized equipment. Historically, the oldest way to perform rehabilitation of the lower extremities of patients in post-stroke conditions, cerebral palsy and spinal injuries is to manually perform rehabilitation of the lower extremity of the patient.
Този ръчен способ съдържа редица ограничения за постигане на желаните цели, например - изчерпваемите физически сили на рехабилитатора води до:This manual method has a number of limitations to achieve the desired goals, for example - the exhaustive physical strength of the rehabilitator leads to:
- краткотрайност на терапията;- short duration of therapy;
- невъзможност за многократност, идентичност и повторяемост на извършваните движения;- impossibility of multiplicity, identity and repetition of the movements performed;
- обичайно извършване на терапията в легнала или седяща поза на пациента, което не благоприятства за правилното изграждане на нови връзки в мозъка.- the usual practice of therapy in a lying or sitting posture, which does not contribute to the proper construction of new connections in the brain.
Преодоляването на някои от посочените ограничения и развитието на техниката предизвика появата на различни устройства за рехабилитация, с което се облекчава работата на рехабилитатора в различна степен. Такива са предложенията на Lokomat (Hocoma AG, Volketswill Switzerland), Lokohelp (LokoHelp Group, Germany), Reoambulator (Motorika Ltd., Mount Laurel, NJ, USA). Наблюдаван е и тренажор за обучение в естествено ходене при рехабилитация на болни от детска церебрална парализа (Елена Филатова, гр. Москва с патент RU 2351304 С2), както и Роботизирана система за едновременна рехабилитация на горен и долен крайник (Даниел Братанов, гр. Русе).Overcoming some of these limitations and the development of the technique has led to the emergence of various rehabilitation devices, which facilitates the work of the rehabilitator to varying degrees. Such are the proposals of Lokomat (Hocoma AG, Volketswill Switzerland), Lokohelp (LokoHelp Group, Germany), Reoambulator (Motorika Ltd., Mount Laurel, NJ, USA). A training simulator for natural walking in rehabilitation of patients with cerebral palsy was observed (Elena Filatova, Moscow, patent RU 2351304 C2), as well as a Robotic system for simultaneous rehabilitation of the upper and lower limbs (Daniel Bratanov, Ruse ).
Въпреки, че успяват да преодолеят някои от ограниченията на традиционния способ, като поставянето на пациента в изправена поза, осигуряване на многократна повтаряемост на крачките, удължаване на тренировъчната сесия и др., наличните устройства не успяват да преодолеят редица други недостатъци. Такива са:Although they manage to overcome some of the limitations of the conventional method, such as placing the patient in a straight posture, providing repeated repetition of steps, prolonging a training session, etc., the available devices fail to overcome a number of other disadvantages. Yeah, they're like that:
- при осъществяване на действието крачене, тези устройства под държат пациента в изправена поза с помощта на механизъм тип кран. Използват се система от колани и въжета, на които виси пациентът. Тази висяща система държи пациента в областта на гърдите - точката на окачване на пациента е над реалния център на тежестта, който е около таза. Това възпрепятства възможността пациентът да се учи да балансира самостоятелно, т.е. намалява се полезността на терапията. Освен това, въжетата, на които виси пациентът са опънати нагоре и при някои пациенти се трият в рамената и гърдите и създават дискомфорт;- when performing the walking action, these devices keep the patient in an upright position using a tap type mechanism. The system of belts and ropes on which the patient hangs is used. This hanging system holds the patient in the chest area - the point of attachment of the patient is above the real center of gravity that is around the pelvis. This impedes the ability of the patient to learn to balance independently, ie. the usefulness of therapy is diminished. In addition, the ropes on which the patient hangs are stretched upwards and, in some patients, rub against the shoulders and chest and create discomfort;
- въпреки че преодоляват легналата или седнала поза, характерна за рехабилитацията извършвана от човек, устройствата, които поддържат пациента прав, не позволяват да се правят самостоятелни, диференцирани движения на глезените. Движенията им се реализират само като част от комплекса ходене, а такива като супинация, пронация и ротация на глезена въобще не се извършват. Пациентът има нужда да отработи и коригира конкретно движение или от отпускане на смазматичен или контрактирал крайник, като подготовка преди да пристъпи към крачене, или след него, когато се вижда изявена несиметричност на движенията при ходене, или замятане. Липсата на възможност за диференцирани движения - дорзифлексия, плантарна флексия, супинация, пронация и ротация на глезенните стави, налага закупуването на други апарати за тяхното реализиране и удължава времето за терапия и постигане на лечебен ефект;- Although overcoming the recumbent or seated posture characteristic of human-made rehabilitation, the devices that keep the patient straight do not allow for independent, differentiated ankle movements. Their movements are realized only as part of the walking complex, and such as supination, pronation and rotation of the ankle are not performed at all. The patient needs to work out and correct a specific movement, or to release a smasmatic or contracted limb, as preparation before or after the move, when a marked asymmetry of movement when walking or jogging is evident. The lack of possibility for differentiated movements - dorsiflexion, plantar flexion, supination, pronation and rotation of the ankle joints, necessitates the purchase of other devices for their realization and prolongs the time for therapy and achieving a therapeutic effect;
- наблюдаваните до момента устройства не дават възможност за постепенна корекция към правилната позиция при измятане на стъпалото. Стъпалото или се фиксира в твърда обувка тип скиорска, или се оставя свободно. Постепенни корекции по направленията супинация, пронация, дорзифлексия и плантарна флексия не могат да се правят;- the devices observed so far do not allow for a gradual adjustment to the correct position when sweeping the foot. The foot is either fixed in a rigid ski boot or left loose. Gradual adjustments in the directions of supination, pronation, dorsiflexion and plantar flexion cannot be made;
- наличните устройства не дават възможност за трениране на способността за изправяне на пациента от седнало положение и за сядане от изправено положение;- the available devices do not allow the training of the patient's ability to sit upright and to sit upright;
- наличните устройства са обемни, заради бягащите пътечки и „крановете“, които ги съставляват. Някои от тях се преместват заедно с пациента, а той крачи по пода. И в двата случая заемат само за себе си цели стаи, което прави осигуряването на рехабилитацията трудно изпълнима и икономически неефективна, като се има предвид, че тренират само ходене, без упражнение на диференцирани движения;- The available devices are voluminous because of the treadmills and the "taps" that make up them. Some of them move with the patient, and he steps on the floor. In both cases, they occupy entire rooms for themselves, which makes the provision of rehabilitation difficult and cost-effective, given that they only practice walking without exercise in differentiated movements;
- наличните устройства са относително трудни за работа - пациентът често трябва да бъде надигнат ръчно, за да му се постави „сбруята“ от колани, преди да се качи в устройството. При възрастни пациенти, това означава допълнителен помощен персонал.- the devices available are relatively difficult to operate - the patient often needs to be lifted manually to be harnessed before getting into the device. In adult patients, this means additional support staff.
Техническа същност на полезния моделThe technical nature of the utility model
Комплексно устройство за пасивна и активна рехабилитация на долен крайник осигурява изпълнението на комплексна, пасивна и активна рехабилитация на двигателните възможности на долните крайници на хора в слединсултно състояние, страдащи от ДЦП или травми на гръбнака, чрез осъществяване на два типа дейности - рехабилитация на долните крайници чрез диференцирани движения и рехабилитация на долните крайници чрез осъществяване на изправяне, сядане и крачене.A complex device for passive and active rehabilitation of the lower limb provides the implementation of a complex, passive and active rehabilitation of the motor capabilities of the lower extremities of people in post-stroke condition suffering from cerebral palsy or spinal injuries, by performing two types of activities - rehabilitation of the lower limbs through differentiated movements and rehabilitation of the lower limbs by performing straightening, sitting and walking.
Единият тип дейности включва програмируеми диференцирани движения - флексия и екстензия на тазовите и коленните стави, дорзифлексия, плантарна флексия, супинация, пронация и ротация на глезенните стави.One type of activity involves programmable differentiated movements - flexion and extension of the pelvic and knee joints, dorsiflexion, plantar flexion, supination, pronation, and rotation of the ankle joints.
Другият тип дейности включва комбинирани (комплексни) движения като програмируемо крачене, сядане и изправяне. Тези движения са сложни, защото включват едновременното раздвижване на всички основни стави на краката, а също и периодична промяна на позицията на торса по вертикала. Опората за торса - под седалището и с активно варираща височина, допълнително засилва терапевтичния ефект, като изнася центъра на тежестта на пациента в естественото му място в областта на таза.The other type of activity involves combined (complex) movements such as programmable walking, sitting and straightening. These movements are complex because they involve the simultaneous movement of all major joints of the legs, as well as periodic changes in the position of the torso vertically. The torso support - under the seat and with actively varying height - further enhances the therapeutic effect by bringing the patient's center of gravity to its natural place in the pelvis.
Всички дейности се извършват когато пациентът е позициониран в устройството в предвидената позиция за извършване на рехабилитация.All activities are performed when the patient is positioned in the device in the intended position for rehabilitation.
Пояснение на приложените фигуриExplanation of the annexed figures
На фигура 1 са показани общ вид и действие на устройството.Figure 1 shows the general appearance and operation of the device.
На фигура 2 е изразен механизмът, към който се захващат стъпалата на пациента и с помощта на който се извършват диференцирани движения флексия и екстензия на тазо-бедрените и коленните стави, дорзифлексия, плантарна флексия, супинация, пронация и ротация на глезенните стави.Figure 2 illustrates the mechanism to which the patient's foot engages and by means of which the flexion and extension of the pelvic and knee joints, dorsiflexion, plantar flexion, supination, pronation, and rotation of the ankle joints are performed.
На фигура 3 е посочено устройството на повдигащия механизъм (300), в частност, позцията на пациента в инвалидна количка, преди да бъде повдигнат чрез повдигащия механизъм.Figure 3 shows the lifting device arrangement (300), in particular the position of the patient in a wheelchair before being lifted by the lifting mechanism.
На фигура 4 е посочено устройството на повдигащия механизъм (300), в частност, позцията на пациента след като бъде повдигнат от повдигащия механизъм.Figure 4 shows the device of the lifting mechanism (300), in particular the position of the patient after being lifted by the lifting mechanism.
Пример за изпълнение на полезния моделAn example of a utility model
Полезният модел се състои от:The utility model consists of:
Основна рамка 101, представляваща правоъгълен паралелепипед с метална конструкция и капак от противоплъзгащо покритие, в и върху която са разположени всички елементи на устройството:Main frame 101, consisting of a rectangular parallelepiped of metal construction and a slip-proof cover, in and on which all the elements of the device are located:
1. Комбинирана кинематична система, задвижвана чрез хидравлика и електромотори и управлявана от управляващо устройство, която система цели да поддържа торса на ползвателя в изправена позиция и да движи краката му по траектории, имитиращи походка (включително движението на глезенната става при ходене), сядане, изправяне, а също и отделни движения на всеки от краката - флексия и екстензия на тазо-бедрените и коленните стави, дорзифлексия, плантарна флексия, супинация, пронация и ротация на глезенните стави. Всички изпълнявани движения са с програмируеми характеристики (обхват, траектория, сила). Елементите на комбинираната кинематична система са:1. A combined kinematic system, driven by hydraulics and electric motors and controlled by a control device, which aims to support the wearer's torso in an upright position and to move his legs along trajectories imitating gait (including motion of the ankle when walking), sitting, straightening, as well as individual movements of each leg - flexion and extension of the hip and knee joints, dorsiflexion, plantar flexion, supination, pronation and rotation of the ankle joints. All movements performed have programmable characteristics (range, trajectory, force). The elements of the combined kinematic system are:
- хидравличен цилиндър 109, с монтирана върху ствола му седалка 108, която осъществява поддържането на пациента в позиция за рехабилитация с нисък център на тежестта и възможност за самостоятелно балансиране на торса;- a hydraulic cylinder 109, with a seat 108 mounted on its trunk, which maintains the patient in a position of rehabilitation with a low center of gravity and the ability to self-balance the torso;
- два броя устройства за задвижване на ходилата 200 (виж фигура 2), в които се поставят ходилата. Всяко устройство се задвижва от четири броя електромотори 201,205, 208 и 209. За изпълнение на задачите си, в хидравличния цилиндър 109 има сензор за позицията на ствола, в седалката 108 - сензор за теглото на ползвателя, електромоторите, задвижващи устройствата 200 имат обратна връзка по ток и имат вградени сензори за позиция. Данните от сензорите служат за реализиране на функциите на полезния модел, за програми за безопасност, програми за стимулиране на употребата на собствена сила, както и за проследяване на състоянието на ползвателя с течение на времето. Във връзка с безопасността на ползвателя е и подборът на изпълнителни механизми без редуктори и винтове. Така, в случай на аварийно прекъсване на захранването, не само да спре прилаганото върху ползвателя усилие от електромоторите, но и да могат се отпуснат свободно крайниците му.- two actuators for the soles of the soles 200 (see figure 2) in which the soles are placed. Each device is driven by four electric motors 201,205, 208 and 209. To perform its tasks, the hydraulic cylinder 109 has a sensor for the position of the barrel, in the seat 108 - a sensor for the weight of the user, the electric motors driving the devices 200 have feedback on current and have position sensors built in. The data from the sensors serve to realize the functions of the utility model, to safety programs, programs to stimulate the use of self-power, and to monitor the condition of the user over time. In connection with the safety of the user is also the selection of actuators without gears and screws. Thus, in the event of a power failure, not only will the power applied to the user by the electric motors be stopped, but his limbs can also be released freely.
2. Помощна хидравлична система 300, за изправяне на пациента от инвалидната количка и неговото позициониране в нужната позиция за извършване на рехабилитацията. Системата е с автономно управление и се командва от оператор. Няма вградени сензори за обратна връзка и състоянието и позицията на ползвателя се следи персонално от оператора. Използването на системата 300 не е задължително. Например ако ползвателят е дете, то може просто да бъде вдигнато на ръце и поставено в позиция за рехабилитация.2. Auxiliary hydraulic system 300 for the patient to be lifted from the wheelchair and positioned in the correct position for rehabilitation. The system is autonomously controlled and commanded by an operator. There are no built-in feedback sensors and the status and position of the user is monitored personally by the operator. The use of system 300 is optional. For example, if the user is a child, he or she may simply be raised and placed in a rehabilitation position.
Полезният модел е сравнително компактен, лесен за употреба, без да е нужно ръчно вдигане на възрастни пациенти и с универсално приложение при рехабилитацията на долни крайници. Приетите технически решения премахват недостатъците, описани в констатираното ниво на техниката. Посочените предимства отсъстват в предлаганите до момента устройства от този вид.The utility model is relatively compact, easy to use, without the need for manual lifting of adult patients and with universal application for lower limb rehabilitation. The technical solutions adopted eliminate the disadvantages described in the prior art. These advantages are absent in the devices of this kind offered so far.
Изпълнението на полезния модел се реализира по следния начин:The implementation of the utility model is implemented as follows:
1. Основната рамка 101 (виж фигура 1) носи всички елементи на комплексна система за рехабилитация на долните крайници и се състои от метална конструкция с форма на правоъгълен паралелепипед, с горна повърхност, покрита с противохлъзгащо покритие. В центъра на рамката 101 е монтиран хидравличен цилиндър 109, с монтирана върху подвижния ствол седалка 108. Хидравличният цилиндър се управлява от управляващото устройство - контролер, задвижва се от електрическа хидравлична помпа и има вграден сензор за позиция на ствола, който създава обратна връзка към управляващото устройство за целите на контрол на изпълнението на задачите. Седалката 108 има демонтируема облегалка 106 с колан 107 и служи за позициониране наползвате ля в изправена позиция за извършване на рехабилитация и да поема теглото на ползвателя (който обичайно не може да стои самостоятелно, защото няма контрол върху мускулите си). Седалката 108 има вграден сензор за тегло, който създава обратна връзка към управляващото устройство, за целите на проследяването на нуждата на ползвателя от подкрепа. Хидравличният цилиндър 109, върху чийто ствол е монтирана седалката1. The main frame 101 (see Figure 1) bears all the elements of a complex lower limb rehabilitation system and consists of a rectangular parallelepiped-shaped metal structure with an upper surface coated with a non-slip coating. A hydraulic cylinder 109 is mounted in the center of the frame 101 with a seat 108 mounted on the movable barrel. The hydraulic cylinder is controlled by a controller, driven by an electric hydraulic pump, and has a barrel position sensor that provides feedback to the steering device for the purpose of controlling the execution of the tasks. The seat 108 has a removable backrest 106 with a belt 107 and is used to position you in an upright position to perform rehabilitation and to take on the weight of the wearer (who usually cannot stand alone because he has no control over his muscles). The seat 108 has a built-in weight sensor that provides feedback to the control unit for the purpose of tracking the user's need for support. The hydraulic cylinder 109 on which the seat is mounted
108, служи както за регулиране на началната височина на седалката, така, че да е подходяща за предстоящата програмирана задача, така и за активното регулиране на позицията на торса на ползвателя по вертикала - нагоре и надолу, в хода на изпълнение на задачи, които изискват такова активно регулиране, а те са:108, serves both to adjust the initial seat height so that it is suitable for the forthcoming programmed task and to actively adjust the user's torso position vertically - up and down, in the course of performing tasks that require such active regulation, which are:
- крачене - при крачене торсът на крачещия (от тазобедрената става до главата), периодично се премества нагоре-надолу по вертикалата - нагоре, при събиране на двата крака и надолу, при разкрачване на краката. Това леко преместване на торса нагоре- надолу се осъществява от хидравличния цилиндър 109, носещ седалката 108, който управляван от управляващото устройство, действа в синхрон с устройствата за задвижване на ходилата 200 (виж фигура 2), така, че тялото на ползвателя да се задвижи, както би се задвижило при волево крачене.- walking - when walking the torso of the walking man (from the hip joint to the head) is periodically moved up and down vertically - upwards, when collecting both legs and downwards, when legs are extended. This gentle upward and downward movement of the torso is accomplished by the hydraulic cylinder 109 carrying the seat 108, which is operated by the control device in synchronization with the actuators of the soles 200 (see Figure 2) so that the body of the wearer is movable. , as it would move when stepping on a will.
- сядане - при сядане, торсът на сядащия се измества надолу по вертикалата, докато краката му се сгъват в коленните и тазобедрените стави. Това преместване на торса надолу се осъществява от хидравличния цилиндър 109, носещ седалката 108, който управляван от управляващото устройство, действа в синхрон с устройствата 200, задвижващи всеки от краката на ползвателя, така че тялото на ползвателя да се задвижи, както би се задвижило при волево сядане.- seating - when seated, the torso of the seated man moves down vertically while his legs are bent at the knee and hip joints. This downward movement of the torso is carried out by the hydraulic cylinder 109 carrying the seat 108, which is controlled by the control device, acting in synchronization with the devices 200, which drive each of the user's legs so that the user's body is moved as it would move at volitional sitting.
- Изправяне - при изправяне, торсът на сядащия се измества нагоре по вертикалата, докато краката му се разгъват в коленните и тазобедрените стави. Това преместване на торса нагоре се осъществява хидравличния цилиндър- Straightening - When straightened, the torso of the sedentary is moved upright while his legs are flexed in the knee and hip joints. This movement of the torso upwards is carried out by the hydraulic cylinder
109, носещ седалката 108, който управляван от управляващото устройство, действа в синхрон с устройствата 200, задвижващи всеки от краката на ползвателя, така, че краката и торсът на ползвателя да се задвижат, както биха се задвижили при волево изправяне.109 carrying the seat 108, which is controlled by the control device, acts in synchrony with the devices 200 driving each of the user's legs so that the user's legs and torso are moved as they would be driven by a volitional stand.
За изпълнение на задачите крачене, сядане и изправяне, ходилата на ползвателя са поставени в две устройства 200, които движат краката на ползвателя напред и назад.To perform the tasks of walking, sitting and straightening, the soles of the wearer are placed in two devices 200 that move the wearer's legs back and forth.
Това движение се осъществя по протежение на линейни направляващи 204, монтирани на дъното на рамката 101. Те са разположени надлъжно на рамката 101 успоредно и двустранно, всяка на разстояние до 20 sm от хидравличния цилиндър 109. Върху всяка от направляващите 204 е монтирана по една карета 202, задвижвана от зъбно-ремъчен механизъм с електромотор 201. Върху всяка карета 202 е монтирана поставка за ходило с форма на обувка 207, чрез която се захваща и движи крака напред-назад. За осъществяване на свободно движение на каретите 202 по протежение на линейните направляващи 204, в горната противохлъзгаща повърхност на основната рамка 101, над линейните направляващи 204, са изработени два процепа с подходяща ширина позволяваща движението на каретите 202. Двете устройства за ходилата 200, освен да движат краката напред-назад при изпълнение на задачите крачене, сядане и изправяне, изпълняват и следните други функции:This movement is performed along linear guides 204 mounted at the bottom of the frame 101. They are arranged longitudinally on the frame 101 parallel and bilaterally, each up to 20 cm away from the hydraulic cylinder 109. One carriage is mounted on each of the guides 204. 202, driven by a gear-belt mechanism with an electric motor 201. A shoe-shaped footrest 207 is mounted on each carriage 202, by which it grips and moves the legs back and forth. For the free movement of the carriages 202 along the linear guides 204, two slots of suitable width are made in the upper anti-slip surface of the main frame 101 above the linear guides 204 allowing the movement of the carriages 202. move their feet back and forth when performing the tasks of walking, sitting and straightening, and perform the following other functions:
а) флексия и екстензия на тазовите и коленните стави:(a) flexion and extension of the pelvic and knee joints:
- флексията на коленната и тазобедрената става представлява едновременно сгъване на двете стави и се получава при повдигане на ходилото по нагоре по вертикала. Устройството за ходило 200, задвижва крака на ползвателя, за да реализира флексия на коленната и тазобедрената става посредством втори електромотор 205, монтиран върху каретата 202 и коляно- мотовилкова система 206, която трансформира въртеливото движение на втория електромотор 205 във възвратно-постъпателно, като по този начин повдига нагоре по вертикала устройството всички механизми, монтирани върху каретата 202, заедно с крака, поставен в поставката за ходило 207, до 100 mm. спрямо каретата 202.- flexion of the knee and hip joint is a simultaneous folding of the two joints and is obtained by lifting the sole upwards vertically. The foot device 200 drives the wearer's feet to realize flexion of the knee and hip joints by means of a second electric motor 205 mounted on the carriage 202 and a crank system 206 which transforms the rotational motion of the second electric motor 205 in a reciprocating manner in this way, the device uprightly lifts all the mechanisms mounted on the carriage 202 together with the foot mounted in the footrest 207 up to 100 mm. relative to the carriage 202.
- екстензията на коленната и тазо-бедрената става представлява едновременно разгъване на двете стави и се получава при сваляне на повдигнато ходило надолу по вертикала. Екстензията е противоположното движение на флексията и се реализира от същите механизми, описани в предходната точка, но въртенето на втория електромотор 205 се извършва в обратна посока и така посредством коляно-мотовилковия механизъм- the extension of the knee and hip joint is a simultaneous extension of both joints and is obtained by lowering the raised foot down vertically. Extension is the opposite motion of flexion and is realized by the same mechanisms described in the previous point, but the rotation of the second electric motor 205 is done in the opposite direction, and so by the crank mechanism
206 премества всички механизми, монтирани върху каретата 202 и крака, поставен в поставката за ходило 207, надолу към каретата 202.206 moves all the mechanisms mounted on the carriage 202 and the foot, which is placed in the footrest 207, down to the carriage 202.
б) дорзифлексия и плантарна флексия(b) dorsiflexion and plantar flexion
- дорзифлексия е движението на ходилото от дадена изходна позиция навътре към подбедрицата, като сгъването се извършва в глезенната става. Реализирането на движението дорзифлексия става посредством трети електромотор 208, монтиран вътре в конзола 203, с форма на триъгълник. Конзолата 203 се състои от две триъгълни планки, разположени успоредно и свързани помежду си. На конзолата 203 двустранно са монтирани по две ролки 212 - общо четири ролки. Върху ролките е монтирана дъговидна рамка 211, съставена от две дъговидни планки, съединени в „П“- образна форма посредством плоска планка 210. Третия електромотор 208, задвижва дъговидната рамка 211 чрез зъбна предавка, съставена от зъбно колело, монтирано върху вала на третия електромотор 208 и зъби, изработени по единия ръб на дъговиден процеп в самата рамка 211. За осъществяване на дорзифлексия, дъговидната рамка 211 се движи върху ролките 212 докато не опре задния си край в триъгълната конзола 203.- dorsiflexion is the movement of the sole from a starting position inward to the lower leg, with the flexion performed in the ankle. The movement of the dorsiflexion is realized by means of a third electric motor 208, mounted inside the console 203, in the form of a triangle. The console 203 consists of two triangular bars arranged parallel and connected to one another. Two rolls 212 - four rolls in total - are mounted on the console 203 bilaterally. On the rollers is mounted an arcuate frame 211, composed of two arcuate plates, connected in a "P" shape by means of a flat plate 210. The third electric motor 208, drives the arcuate frame 211 through a gear unit consisting of a gear wheel mounted on the shaft of the third electric motor 208 and teeth made along one edge of an arcuate slot in the frame 211. To perform dorsiflexion, the arcuate frame 211 moves on the rolls 212 until it rests its rear end in the triangular bracket 203.
- плантарна флексия е движението на ходилото при разгъване на глезенната става и представлява обратното движение на дорзифлексия (навън спрямо подбедрицата). Задвижването на ходилото на ползвателя, за да реализира движението плантарна флексия става посредством същите механизми, описани в предходната точка, като третият електромотор 208 се завърта в обратна посока. Крайната точка на това движение се постига когато предния край на дъговидната рамка 211 се опре в триъгълната конзола 203.- Plantar flexion is the movement of the foot when the ankle is flexed and represents the reverse movement of the dorsiflexion (outward to the hip). The actuation of the wearer of the wearer to effect plantar flexion movement is by the same mechanisms described in the preceding paragraph, with the third electric motor 208 rotating in the opposite direction. The end point of this movement is reached when the leading edge of the arcuate frame 211 rests in the triangular bracket 203.
в) супинация и пронацияc) supination and pronation
- супинация е движението на ходилото при завъртане в глезенната става така, че пръстите на ходилото да сочат към другото ходило. Реализирането на движението дорзифлексия става посредством четвърти електромотор 209, монтиран на плоската планка 210, съставна част на дъговидната рамка 211.- supination is the movement of the foot when rotating in the ankle so that the toes of the foot point to the other foot. The movement of the dorsiflexion is realized through a fourth electric motor 209 mounted on the flat plate 210, an integral part of the arcuate frame 211.
Четвъртият електромотор 209 завърта поставката за ходилото с форма на обувка 207, посредством зъбна предавка, съставена от зъбно колело, монтирано на вала на четвъртия електромотор 209 и зъби, изработени в задния ръб на поставката за ходило 207. Точката на въртене на поставката 207 се осъществява от лагер, монтиран под центъра на петата на ходилото, който лагер свързва плоската планка 210 и поставката за ходило 207. Така плоската планка 210 може да се оприличи на циферблат на часовник, лагерът на оста на стрелката на часовника, а поставката 207 - на стрелка на часовника. Когато четвъртият електромотор 209 задвижи посредством зъбната предавка поставката 207, тя извършва радиално движение спрямо точката си на въртене, така че да премести върха си, а по този начин и поставеното в нея ходило, в посока към другото ходило на ползвателя.The fourth electric motor 209 rotates the sole of the sole in the form of a shoe 207, by means of a gear consisting of a gear wheel mounted on the shaft of the fourth electric motor 209 and teeth made in the back edge of the sole of the sole 207. The point of rotation of the support 207 is realized. from a bearing mounted below the center of the sole of the sole that the bearing connects to the flat plate 210 and the pedestal stand 207. Thus, the flat plate 210 can be likened to a clock face, the bearing to the axis of the clockwise arrow, and the stand 207 to an arrowon the clock. When the fourth electric motor 209 moves the gear 207 through the gear, it radially moves to its point of rotation so as to move its tip, and thus its insertion, in the direction of the other sole of the wearer.
- пронация е движението на ходилото при завъртане в глезенната става така, че пръстите на ходилото да сочат навън спрямо другото ходило. Пронацията е движението обратно на супинацията. Същите механизми, описани в предходната точка, задвижват ходилото на ползвателя, за да реализира движението плантарна флексия, като четвъртия електромотор 209 се завърта в обратната посока и задвижва поставката 207, заедно с поставеното в нея ходило.- pronation is the movement of the foot when rotating in the ankle joint so that the toes of the foot are pointing outwards towards the other foot. Pronation is the movement back to supination. The same mechanisms described in the preceding paragraph drive the wearer's foot in order to effect plantar flexion movement, with the fourth electric motor 209 rotating in the opposite direction and driving the stand 207 together with the footer inserted therein.
д) ротация на глезенната става - това движение на ходилото, което представлява комбинация от дорзифлексия, плантарна флексия, супинация и пронация. Може да се илюстрира с движението, което би извършвало ходилото, ако срещу пръстите и перпендикулярно на равнината на ходилото е поставен циферблат на часовник и ходилото описва ротационно движение така, че пръстите да сочат последователно обозначенията на часовете по циферблата. Ротационното движение на ходилото се реализира като се използват описаните вече механизми за осъществяване на движенията дорзифлексия, плантарна флексия, супинация и пронация, които се синхронизират и управлява по похдодящ начин чрез управляващото устройство, така, че да се получи ротация. По-конкретно, движението ротация по посока на часовниковата стрелка се осъществява посредством едновременно изпълнение на движенията пронация-плантарна флексия, последвано от комбинацията на движенията супинация-дорзифлексия. Ротация по посока обратна на часовниковата стрелка се осъществява по обратния ред - комбинация на движенията супинацияплантарна флексия, последвана от комбинация на движенията пронация-дорзифлексия.e) ankle rotation - this movement of the foot, which is a combination of dorsiflexion, plantar flexion, supination and pronation. It can be illustrated by the movement that the soles would perform if a clock face was placed against the fingers and perpendicularly to the plane of the soles and the soles described rotational motion so that the fingers would consistently point to the hours on the dial. The rotational movement of the sole is realized using the mechanisms already described for performing the movements of dorsiflexion, plantar flexion, supination and pronation, which are synchronized and managed in an appropriate manner through the control device so as to obtain a rotation. In particular, the clockwise rotation movement is accomplished by simultaneous execution of the pronation-plantar flexion movements, followed by the combination of the supination-dorsiflexion movements. Counterclockwise rotation is made in the opposite order - a combination of movements supination plantar flexion, followed by a combination of movements pronation-dorsiflexion.
2. Помощна хидравлична система 300 (виж фигура 3 и фигура 4) за изправяне на пациента от инвалидна количка и неговото позициониране върху седалката за извършване на рехабилитация. Помощната хидравлична система 300 е с автономно управление от оператор и нейното използване не е задължително. Тя се състои от парапет 104, под формата на два съединени помежду си парапета от метал, монтиран върху две външни линейни направляващи 301, монтирани в хоризонтална позиция към дъното на основната рамка 101, двустранно, успоредно и надлъжно, на разстояние до 15 cm от страните на рамката 101. Парапетът 104 се задвижва по външните линии, направляващи 301 от двата винта гаечни механизма2. Auxiliary hydraulic system 300 (see Figure 3 and Figure 4) for the patient to recover from a wheelchair and position him on the seat for rehabilitation. The auxiliary hydraulic system 300 is autonomously operated by an operator, and its use is optional. It consists of a railing 104, in the form of two interconnected metal rails, mounted on two outer linear rails 301, mounted in a horizontal position towards the bottom of the main frame 101, bilateral, parallel and longitudinal, up to 15 cm from the sides on frame 101. The railing 104 is driven by external lines guiding 301 of the two screws of the nut mechanism.
302 с електромотори, монтирани успоредно на външните линейни направляващи 301. Два втори хидравлични цилиндъра 303, са монтирани във вертикална позиция двустранно в средата на страните на парапет 104. Стволовете на вторите хидравлични цилиндри 303 са свързани с „мост“ от двойно „П“ - образна опорна рамка 304. Разпъването и свиването на стволовете на вторите хидравлични цилиндри,302 with motors mounted parallel to the outer linear guides 301. Two second hydraulic cylinders 303 are mounted in a vertical position bilaterally in the middle of the sides of the rail 104. The shafts of the second hydraulic cylinders 303 are connected by a double bridge "P" - frame 304. Stretching and shrinking of the shafts of the second hydraulic cylinders,
303 премества опорната рамка 304 съответно нагоре и надолу по вертикалата. Две демонтируеми рамена - подмишнични опори 305, са монтирани напречно на опорната рамка303 moves the support frame 304 up and down vertically, respectively. Two dismountable arms - armpits 305, are mounted transversely on the support frame
304 и служат да повдигат ползвателя. Рампа 102 - наклонена рампа за инвалидни колички с форма на триъгълна призма, която се допира до рамката 101 и служи за лесно изкачване на количка върху основната рамка 101. В капака с противохлъзгаща повърхност на основната рамка 101 са изработени два процепа над външните линейни направляващи 301, които процепи позволяват парапетът 104 да се движи безпрепятствено по линейните направляващи.304 and serve to lift the wearer. Ramp 102 - inclined wheelchair ramp shaped with a triangular prism, which touches the frame 101 and serves to easily ascertain the trolley on the main frame 101. Two slits above the outer linear guides 301 are made in the cover with the anti-slip surface of the main frame 101. which gaps allow the rail 104 to move freely along the linear guides.
Повдигането и позиционирането на ползвателя на устройството се случва по следния начин:The lifting and positioning of the device user is as follows:
След качването на ползвателя с инвалидна количка върху началото на основната рамка 101, посредством наклонената рампа 102, оператор командва парапетът 104 да се придвижи по линейните направляващи 301. Парапетът 104 се прекарва по посока на ползвателя в количката, докато застане в позиция, при която подмишничните опори 305 са разположени под мишниците на ползвателя в инвалидна количка. След това, чрез задействане на вторите цилиндри 303, по команда на оператора, така че стволовете им да се разпънат, ползвателят бива повдигнат нагоре и изправен. Освободената инвалидна количка се премахва, а ползвателят бива преместен напред над седалката 108, чрез преместване на парапетът 104 по линейните направляващи 301. После ползвателят бива спуснат върху седалката 108, чрез прибиране на стволовете на цилиндрите 303. След полагане върху седалката 108, при необходимост се монтират облегалката 106 с колана 107, ползвателят се връзва с колана 107, а подмишничните опори 305 се демонтират. Парапетът 104 може да остане на същото място, за да може ползвателят да се държи с ръце за опорната рамка 304, или ако няма нужда от това, парапетът 104 може да се премести към края на основната рамка 101. Свалянето на ползвателя от седалката 108 се извършва в обратен ред на описаната процедура. Демонтирането-монтирането на подмишничните опори 305, демонтиранетомонтирането на облегалката 106 и избутването на инвалидната количка по рампата 102 се извършва на ръка от оператор.After boarding the wheelchair user at the beginning of the main frame 101, by means of the inclined ramp 102, the operator commands the rail 104 to move along the linear guides 301. The rail 104 is driven in the direction of the wearer in the wheelbarrow until it reaches the position at which the armpits supports 305 are located under the arms of the user in a wheelchair. Then, by actuating the second cylinders 303, at the command of the operator so that their trunks are stretched, the user is lifted up and upright. The released wheelchair is removed and the wearer is moved forward over the seat 108 by moving the railing 104 along the linear guides 301. The wearer is then lowered onto the seat 108 by retracting the cylinder trunks 303. After laying on the seat 108, mount the backrest 106 with the belt 107, the user ties with the belt 107, and the armpits 305 are dismantled. The handrail 104 may remain in the same position for the wearer to hold hands with the support frame 304, or if necessary, the handrail 104 may be moved to the end of the main frame 101. Removing the wearer from seat 108 is performs the reverse of the described procedure. Removal - mounting of the armpit supports 305, dismantling of the backrest 106 and pushing the wheelchair along the ramp 102 is done by an operator by hand.
Във всички случаи размерите могат да бъдат различни, като се съобразяват с предназначението само за деца или за деца и възрастни.In all cases, the dimensions may be different, tailored to the intended use only for children or children and adults.
Конструкцията на устройствата се съобразява изцяло с описаната по- горе кинематика, като изработката на конкретните елементи зависи от използваната технология за производство.The design of the devices is fully in line with the kinematics described above, and the production of the specific elements depends on the manufacturing technology used.
Използване на полезния моделUsing the utility model
Както е описано по-горе устройството е предвидено да се използва за комплексна рехабилитация на двигателните възможности на долните крайници на хора в слединсултно състояние, страдащи от ДЦП или травми на гръбнака, чрез осъществяване на два типа дейности - пасивна и активна рехабилитация на долните крайници чрез диференцирани и комбинирани движения и пасивна и активна рехабилитация на долните крайници чрез осъществяване на изправяне, сядане и крачене.As described above, the device is intended to be used for complex rehabilitation of the motor capabilities of the lower extremities of post-stroke people suffering from cerebral palsy or spinal injuries, by performing two types of activities - passive and active rehabilitation of the lower limbs through differentiated and combined movements and passive and active rehabilitation of the lower limbs by performing straightening, sitting and walking.
Настоящото описание разкрива примерни изпълнения на устройството и по никакъв начин не следва да се тълкува като ограничаващо обхвата на настоящия полезен модел, което следва да получи защита в най-широк обхват в съответствие с приложените претенции.The present description discloses exemplary embodiments of the device and should in no way be construed as limiting the scope of the present utility model, which should receive the widest possible protection in accordance with the appended claims.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG3301U BG2708U1 (en) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | Complex device for passive and active rehabilitation of the lower limb |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG3301U BG2708U1 (en) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | Complex device for passive and active rehabilitation of the lower limb |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG2708U1 true BG2708U1 (en) | 2017-08-31 |
Family
ID=65432355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG3301U BG2708U1 (en) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | Complex device for passive and active rehabilitation of the lower limb |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG2708U1 (en) |
-
2016
- 2016-03-14 BG BG3301U patent/BG2708U1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5259629B2 (en) | Training equipment for the disabled | |
Sale et al. | Use of the robot assisted gait therapy in rehabilitation of patients with stroke and spinal cord injury | |
CN106176143B (en) | A kind of healthy plint of multi-pose lower limb | |
US7927257B2 (en) | Assisted stair training machine and methods of using | |
KR102264707B1 (en) | Rehabilitation exercise apparatus and rehabilitation exercise method using the same | |
RU2609994C2 (en) | Device for therapy of motion activity | |
KR101325066B1 (en) | Gait rehabilitation robot for the stroke | |
JP2012520699A (en) | Robot motion rehabilitation device | |
CN207341899U (en) | A kind of Multifunctional rehabilitation exercise equipment | |
US7452308B2 (en) | Cross-crawl chair | |
CN111407601B (en) | Lower limb rehabilitation training robot | |
JP2018518208A (en) | A device that drives walking in an upright position and lower limbs of a person in a supine or partially lying position | |
KR100599467B1 (en) | Rehabilitation Equipment for Hemiplegic Lower Limb | |
CN106344349A (en) | Crus driving type lower limb rehabilitation training device | |
CN203252840U (en) | Lower limb physiotherapy bed | |
JP2012005523A (en) | Rehabilitation device for rotational movement of upper limb | |
KR200483062Y1 (en) | Training apparatus for rehabilitation | |
CN108420676A (en) | Lower limb posture physiotherapy and rehabilitation training device | |
KR20140143249A (en) | The The complex device of upper limb rehabilitation exercise | |
KR102104262B1 (en) | Riding Type Apparatus for Training Walk | |
BG2708U1 (en) | Complex device for passive and active rehabilitation of the lower limb | |
JP2007215894A (en) | Training device and training method using it, and exercise program | |
CN208905778U (en) | Imitative walking knee joint recovery Therapy robot | |
RU107940U1 (en) | REHABILITATION COMPLEX | |
RU207883U1 (en) | STEP WALKING SIMULATOR |