RU225830U1 - Регулируемый подлокотник тренировочного комплекса для формирования двигательных навыков ходьбы у детей с детским церебральным параличом и с заболеваниями опорно-двигательного аппарата - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к медицине и медицинской технике, а именно к устройствам для формирования двигательных навыков ходьбы у детей с детским церебральным параличом и с заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Задачей настоящей полезной модели является разработка устройства - регулируемого подлокотника, выполняющего функцию дополнительной опоры, а также поддержания руки ребенка в более правильном положении при использовании тренировочного комплекса - устройства для формирования двигательных навыков ходьбы у детей с детским церебральным параличом и с заболеваниями опорно-двигательного аппарата (RU №2766786 C1). Технический результат - возможность широкого диапазона регулировок подлокотника под любую длину предплечья пациента, что достигается тем, что предлагаемое устройство - регулируемый подлокотник включает эргономичную опору, имеющую основную ровную площадку с центральным отверстием, выполненным под винт с потайной головкой, и бортики, а также средства крепления и регулирования положения опоры в пространстве относительно расположения рукояток для хвата ребенка в тренировочном комплексе, при том, что средства крепления и регулирования опоры включают силовой кронштейн, выполненный с зажимным хомутом на одном конце кронштейна для перемещения и закрепления его на рукоятке тренировочного комплекса и отверстием на другом конце, имеющим диаметр, равный диаметру центрального отверстия площадки для закрепления на кронштейне опоры подлокотника. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Полезная модель относится к медицине и медицинской технике, а именно к устройствам для формирования двигательных навыков ходьбы у детей с детским церебральным параличом и с заболеваниями опорно-двигательного аппарата.

Известна полезная модель [RU 70125 U1, опубл. 20.01.2008], в которой описаны подлокотники кресла-сиденья для реабилитации больного церебральным параличом. Подлокотники в виде параллельных прямоугольных брусков установлены на боковинах с возможностью поднимания и опускания. К нижней поверхности столешницы прикреплены два параллельных бруска с продольными прямоугольными пазами, в которые входят упомянутые бруски подлокотников.

Известна полезная модель [RU 146597 U1, опубл. 10.10.2014], в которой описаны подлокотники с регулируемым углом наклона в двух направлениях в средстве реабилитации - опоре для детей-инвалидов с ДЦП с врожденным вывихом бедра и/или нарушением функций опорно-двигательного аппарата. Предложенное устройство позволяет коррегировать патологические позы ребенка, гасить патологические рефлексы, социально адаптировать ребенка, развивать потенциал, мелкую моторику, коммуникативность, проводить профилактику патологических поз, контрактур, деформаций суставов.

К недостаткам двух вышеприведенных аналогов можно отнести то, что:

предназначены для использования только в статическом положении (сидя) для детей, которые самостоятельно не передвигаются);

конструкция не предполагает нарабатывания правильного стереотипа при движении;

материал изготовления - дерево, что предолгой эксплуатации приводит к натиранию или пролежням;

конструктивное решение подлокотника направлено на эргономику сидения, а не ходьбы.

конструктивное решение подлокотника предлагается как дополнительная опора при положении сидя ребенка, а не при ходьбе.

Известен тренажерный комплекс [RU 181738 U1, опубл. 26.07.2018] для восстановления функций опорно-двигательного аппарата пациента при вертикальном его положении, в котором на раме закреплена дугообразная в плане и горизонтально расположенная с мягким покрытием опорная площадка, выполняющая функцию подлокотников. Эта площадка используется в качестве ложемента для размещения корпуса пациента в пространстве между ветвями площадки и для опирания на нее локтей этого пациента. Кроме того, опорная площадка является силовым элементом, связывающим боковины рамы между собой. Опорная площадка выполнена с возможностью регулировки ее высоты по отношению к боковинам.

К недостаткам данного устройства подлокотника можно отнести следующие:

конструктивное решение подлокотника направлено на его использование при статической нагрузке;

подлокотник является силовым элементом, не регулируется, т.е. выполнен неподвижным (относительно движения пациента);

подлокотник громоздкий и тяжёлый, изготовлен из металлопрофиля, обшитого поролоном;

при использовании суставы верхних конечностей будут находиться в статическом положении

ложемент имеет плоскую поверхность, что при опоре приводит к соскальзыванию локтя и предплечья.

Известно [US 2023225926 (A1) - 2023-07-20 WALKER WITH SUPPORT FOR BUTTOCKS AND ELBOW] - средство передвижения для людей с ограниченными возможностями, в котором пациент может сидеть, положив локоть на локтевую опору, так что часть или большая часть веса его тела приходится на сиденье и локтевую опору, в то время как ноги могут свободно ходить. Устройство включает переднюю раму, заднюю раму и раму ручки. Каркас ручки включает в себя горизонтальную трубку ручки и зависящий от нее вертикальный элемент ручки. Вертикальный элемент ручки прикреплен к передней раме. Горизонтальная трубка ручки включает в себя опору для локтей на каждом конце и опорную пластину для упора для рук, имеющую пару сфер для упора для рук. Поперечное сечение локтевой опоры имеет С-образную форму и открывается вверх, что позволяет завершить опору, пока пациент находится в вертикальном положении. К недостаткам данного устройства подлокотника можно отнести то, что:

при использовании суставы верхних конечностей будут находиться в статическом положении;

подлокотник является только опорой для рук, снимая нагрузку с верхних плечиков пояса пациента, и при движении ног ребенка не участвуют в ходьбе.

Известен [RU 202087 U1, опубл. 29.01.2021] регулируемый подлокотник кресла для реабилитационного комплекса, включающий опору и средства крепления и регулирования положения опоры в пространстве относительно кресла. Опора выполнена в виде ложемента предплечья, прикрепленного нерабочей стороной к неподвижно закрепленной направляющей прямоугольного сечения, выполненной с возможностью крепления экзопротеза кисти с помощью кронштейна, и связанной со средствами независимой регулировки положения ложемента по трем координатным осям относительно кресла, выполненными в виде подвижного в плоскости направляющей кронштейна, имеющего площадку с жестко прикрепленным к ней валом, первой и второй втулками, штока и фиксаторов положения вала и штока относительно корпусов втулок, выполненных в виде рычага и барашков. Подлокотник представляет механическую структуру, обеспечивающую плавную и независимую регулировку по трем координатным осям X, Y, Z.

К недостаткам данного устройства подлокотника можно отнести следующие:

наличие большого количества деталей данной конструкции приводит к долгой настройке и регулировке;

конструкция является сложной и дорогостоящей;

конструкция не является прочной из-за большого количества узловых соединений;

предназначена только для использования в кресле.

Задачей настоящей полезной модели является разработка устройства - регулируемого подлокотника, выполняющего функцию дополнительной опоры, а также поддержания руки ребенка в более правильном положении при использовании тренировочного комплекса - устройства для формирования двигательных навыков ходьбы у детей с детским церебральным параличом и с заболеваниями опорно-двигательного аппарата (RU №2766786 C1).

Технический результат - широкий диапазон регулировок подлокотника (регулируется под любую длину предплечья пациента).

Дополнительный технический результат - расширение функций тренировочного комплекса - устройства формирования двигательных навыков ходьбы у детей с детским церебральным параличом и с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, а именно способности подавления патологической постуральной активности (формирование двигательных навыков в руках ребенка).

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый регулируемый подлокотник тренировочного комплекса для формирования двигательных навыков ходьбы у детей с детским церебральным параличом и с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, включающий эргономичную опору, имеющую основную ровную площадку с центральным отверстием, выполненным под винт с потайной головкой, и бортики, и средства крепления и регулирования положения опоры в пространстве относительно расположения рукояток для хвата ребенка в тренировочном комплексе, при том, что средства крепления и регулирования опоры включают силовой кронштейн, выполненный с зажимным хомутом на одном конце для перемещения его по рукоятке тренировочного комплекса и отверстием на другом конце, имеющим диаметр, равный диаметру центрального отверстия площадки для закрепления на кронштейне опоры подлокотника.

Кроме того, бортики выполнены в виде отгибов от продольных краев площадки и расположены под углом к ее плоскости, а именно два последовательных отгиба в 30° от продольных краев площадки, формирующие эргономичную овальную форму для размещения предплечья.

Кроме того, силовой кронштейн подлокотника выполнен из PETG и имеет диаметр зажимного хомута, соответствующий эргономичной рукоятки тренировочного устройства.

Кроме того, площадка подлокотника выполнена из ABS-пластика и обклеена EVA-ковриком.

В настоящей полезной модели предлагается выполнение силового кронштейна по принципу зажимного хомута, что позволяет его перемещать вдоль всей эргономичной рукоятки, что позволяет выбрать оптимальное положение для поддержания рук вне зависимости от остальных регулировок тренажерного комплекса. Данное крепление обеспечивает свободную регулировку кронштейна и всей конструкции относительно продольной оси эргономичной рукоятки (в горизонтальной плоскости). Так же данный тип крепления обеспечивает необходимое сопротивление от проворачивания во время использования.

Опора подлокотника выполнена эргономичной формы - подлокотник имеет овальную форму для удобства его использования. Площадка обклеена EVA ковриком. Бортики и EVA коврик будут фиксировать руку, препятствуя ее соскальзыванию, лучшего прилегания к руке и тактильных ощущений. Крепление площадки выполнено при помощи одного винта с потайной головкой, тем самым обеспечивается ровная поверхность без острых краев.

Исходя из широкого диапазона регулировок подлокотника (регулируется под любую длину предплечья пациента), а также особенностей тех детей, у кого плохо работают пальцы рук, т.е. слабый хват в кистях, возникла необходимость создания регулируемого подлокотника. Он будет выполнять функцию дополнительной опоры, а также поддерживать руки ребенка в правильном положении. Способность подавления патологической постуральной активности (формирование двигательных навыков в руках ребенка).

Полезная модель поясняется графическими материалами.

На фиг. 1. - общий вид модели подлокотника;

на фиг. 2. - общий вид тренировочного устройства с заявляемыми подлокотниками;

на фиг. 3 - сборочный чертеж конструкции подлокотника;

на фиг. 4 - сборочный чертеж конструкции подлокотника с размерами;

на фиг. 5 - результаты исследования нагружения подлокотника;

на фиг. 6 - прототип подлокотника;

на фиг. 7 - вид размещения прототипа подлокотника на тренировочном устройстве;

на фиг. 8 - фотографии проведения тренировок с использованием предлагаемой полезной модели:

на фиг. 8 а - на левой руке нет опоры на подлокотник;

на фиг. 8 б - есть опора на подлокотник.

Предлагаемое (фиг. 3) в качестве полезной модели устройство - регулируемый подлокотник включает опору 1, имеющую основную ровную площадку 2 с отверстием М5 с потайной головкой под шестигранник для крепления к кронштейну 3 в центре и бортики 4, а также включает силовой кронштейн 5, выполненный заодно с зажимным хомутом и имеющим отверстие 6 под стяжной винт 7 цилиндрической формы под шестигранник (винт М4) для перемещения его по рукоятке тренировочного устройства и отверстием 3 на другом конце под винт 8 (М5 с потайной головкой под шестигранник, а с обратной стороны - гайка 14) для закрепления на кронштейн 5 опоры 1 (площадки) подлокотника. Сама опора 1 подлокотника выполнена эргономичной формы - для удобства использования подлокотник имеет овальную форму, при этом вдоль длинной стороны прямолинейной ровной площадки от отступом от её кромок 10 мм сделаны два последовательных отгиба в 30°, каждый, формирующие бортики.

Наличие зажимного хомута силового кронштейна позволяет при использовании тренировочного устройства перемещать вдоль эргономичных рукояток 10 и 11, подлокотники 12 (фиг. 2). Площадка 2 обклеена EVA-ковриком. Бортики 4 и EVA-коврик будут фиксировать руку, препятствуя ее соскальзыванию. Крепление опоры 1 выполнено при помощи одного винт с потайной головкой 8, тем самым обеспечивается ровная поверхность без острых краев (фиг. 3). Силовой кронштейн 5 подлокотника выполнен из PETG пластика: длина 72 мм, ширина 10 мм, высота 35 мм (фиг. 4). Вес силового кронштейна 30 грамм. Диаметр зажимного хомута соответствует диаметру эргономичным рукояткам 10 и 11 - 25 мм. Хомут сжимается винтом 7 цилиндрической формы под шестигранник М4, с обратной стороны гайка 13 попадает в паз, который препятствует ее прокручиванию. Опора 1 подлокотника выполнена из ABS пластика, имеет размеры длина 100мм, ширина 72,23, толщина 3 мм (фиг. 4). Площадка 2 опоры 1 имеет отверстие диаметром 5 мм (М5) с потайной головкой под шестигранник для крепления к кронштейну обработанное зенковкой, для крепления к силовому кронштейну 5.

Хомут сжимается винтом цилиндрической формы под шестигранник М4, с обратной стороны гайка попадает в паз, который препятствует ее прокручиванию.

Для выполнения прототипа заявляемого устройства - регулируемого подлокотника для проведения испытаний его совместно с тренировочным комплексом для формирования навыков ходьбы у детей с нарушениями опорно-двигательного аппарата был разработан сборочный чертеж (фиг. 4). В исследовании было применено САПР Autodesk Inventor 2018, которая содержит среду прочностного анализа деталей. Испытание узлов проводилось по пути уменьшения воздействующей нагрузки, от места закрепления, до места приложения силы на рычаг. Задача состояла в определении максимального напряжения, а также минимального коэффициента запаса прочности. Напряжение Мизеса, как мера измерения, показывает удельную энергию изменения формы изделия, и рассматривается как критерий, при котором материал испытывает пластическую деформацию. Коэффициент запаса - величина, показывающая способность конструкции выдерживать нагрузки, прилагаемые к ней сверх расчтных. Наличие запаса прочности обеспечивает дополнительную надёжность конструкции, которая позволяет в дальнейшем избегать повреждений и разрушений, в случае возможных ошибок проектирования и производства. Также нужно отметить, что в создании крутящего момента, действующего на силовой кронштейн, участвует подлокотник, крепящийся к эргономичной рукоятке, компьютерное моделирование представлено на фиг. 5. Так как подлокотник несет на себе функцию поддержки рук при использовании, на него воздействует часть нагрузки. Исходя из компьютерного моделирования, данная модель подлокотника соответствует необходимому запасу прочности. Модель готового подлокотника представлена на фиг. 6 и 7.

Устройство работает следующим образом.

Прототип заявляемого регулируемого подлокотника испытывали совместно тренировочным комплексом - Степ Форвард® - тренажёр для ходьбы https://vk.com/step_forward70 . Комплекс - это устройство для формирования двигательных навыков ходьбы у детей с детским церебральным параличом и с заболеваниями опорно-двигательного аппарата (RU №2766786 C1), содержащее специальные ортопедические набедренные щитки и пояс для взрослого, с системой фиксации эргономичных рукояток для ребенка, которые регулируются по высоте - до 15 см ниже или выше основной конструкции, длине - рукоятки выдвигаются вперед и назад до 20 см, и ширине - каждая ручка регулируется по ширине плечевого пояса до 10 см влево и вправо. Для использования подлокотников осуществляли следующие шаги:

Шаг 1. Тренер-терапевт (взрослый) регулирует подлокотники (слева и справа) под пациента (ребенка) - устанавливает его на эргономичных ручках ближе к локтевому суставу пациента (ребенка).

Шаг 2. Тренер-терапевт (взрослый) затягивает установленный отрегулированный в горизонтальной плоскости подлокотник (слева и справа) и смешение в вертикальной плоскости в зависимости от расположения на эргономичных рукоятках при помощи шестигранного ключа М4.

Шаг 3. Ребенка располагают между эргономичными рукоятками 5 и 6 и тренером-терапевтом (фиг. 8). После того как тренер - терапевт убедился в правильности настройки подлокотников, можно начинать занятие.

Предлагаемый подлокотник по сравнению с известными устройствами (прототипом) позволяет расширить лечебные функциональные возможности, повысить эффективность, безопасность и комфортность при ходьбе при использовании тренировочного комплекса - Ребенок (пациент) чувствует себя не только более безопасно, но и более комфортно (имея дополнительную точку опоры при ходьбе), эффективность обучения и/или реабилитации возрастает за счет увеличения длительности тренировки пациента. Также подлокотник способствует симметричности девиации тела при ходьбе в тренировочном устройстве. При ходьбе у ребенка чередуется опора на подлокотник, что способствует чередованию фазы напряжения и расслабления рук при ходьбе.

На фиг. 8 а - на левой руке нет опоры на подлокотник, б - есть опора на подлокотник. Данный вид подлокотника можно отнести к динамической опоре, при котором корпус не удерживается неподвижно, а работает, создавая движения в локтевом суставе.

Claims (4)

1. Регулируемый подлокотник для тренировочного комплекса формирования двигательных навыков ходьбы у детей с детским церебральным параличом и с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, отличающийся тем, что включает опору, имеющую ровную площадку с центральным отверстием, выполненным под винт с потайной головкой, и бортики, средства крепления и регулирования положения опоры в пространстве относительно расположения рукояток для хвата ребенка в тренировочном комплексе, при этом средства крепления и регулирования положения опоры включают силовой кронштейн, выполненный с зажимным хомутом на одном конце силового кронштейна для перемещения и закрепления силового кронштейна на рукоятке тренировочного комплекса и отверстием на другом конце, имеющим диаметр, равный диаметру центрального отверстия площадки для закрепления на силовом кронштейне опоры подлокотника.

2. Регулируемый подлокотник по п. 1, отличающийся тем, что бортики выполнены вдоль стороны площадки в виде двух последовательных отгибов в 30° от продольных краев площадки, формирующих овальную форму для размещения предплечья.

3. Регулируемый подлокотник по п. 1, отличающийся тем, что силовой кронштейн подлокотника выполнен из PETG и имеет диаметр зажимного хомута, соответствующий диаметру рукояток в тренировочном комплексе.

4. Регулируемый подлокотник по п. 1, отличающийся тем, что опора подлокотника выполнена из ABS-пластика и обклеена EVA-ковриком.