RU2625294C1 - Device for correction of lower limbs motor activity in case of central hemiparesis - Google Patents

Device for correction of lower limbs motor activity in case of central hemiparesis Download PDF

Info

Publication number
RU2625294C1
RU2625294C1 RU2016104694A RU2016104694A RU2625294C1 RU 2625294 C1 RU2625294 C1 RU 2625294C1 RU 2016104694 A RU2016104694 A RU 2016104694A RU 2016104694 A RU2016104694 A RU 2016104694A RU 2625294 C1 RU2625294 C1 RU 2625294C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fixed
motor activity
lower limbs
correction
rotating shafts
Prior art date
Application number
RU2016104694A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Владимирович Чичерин
Михаил Георгиевич Дудин
Елена Юрьевна Кравцова
Сергей Владимирович Муравьев
Алексей Вячеславович Кузнецов
Виктор Иванович Печерский
Вера Георгиевна Черкасова
Евгений Сергеевич Антропов
Варвара Алексеевна Чичерина
Original Assignee
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority to RU2016104694A priority Critical patent/RU2625294C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2625294C1 publication Critical patent/RU2625294C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus ; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/02Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: device for lower limbs motor activity correction in case of central hemiparesis contains a separate step web fixed to the steel support frame. The separate step web is fixed to the support frame by means of two front rotating and two rear free-rotating shafts and lies on two pairs of upper and lower support webs, between each pair of which four spring shock absorbers and four strain gauges are fixed, Hall sensors and electric braking system associated with the computer are located on the front rotating shafts axis.
EFFECT: increased effectiveness of the method for lower limbs motor activity correction in patients with paralysis by not only adapting, but also rehabilitating the central hemiparesis.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к восстановительной медицине и реабилитации, и может быть использовано в реабилитации пациентов с центральными гемипарезами в позднем восстановительном периоде инсульта, а также с детским церебральным параличом легкой и средней степени тяжести.The invention relates to medicine, namely to restorative medicine and rehabilitation, and can be used in the rehabilitation of patients with central hemiparesis in the late recovery period of stroke, as well as with cerebral palsy of mild to moderate severity.

Известно наиболее близкое по технической сущности устройство для коррекции нарушений локомоторной функции нижних конечностей: медицинская беговая дорожка SPLIT-BELT (Woodway GmbH, Германия-США, патент US 8308618 от 10.04.2009) с реечным разделенным посередине полотном, обеспечивающая контроль скорости независимо для каждой ноги. Недостатком данного устройства является низкая эффективность по причине наличия исключительно функции адаптации, направленной на приспособление пациента к условиям асимметричной ходьбы.The closest in technical essence device for correcting locomotor dysfunctions of the lower extremities is known: the SPLIT-BELT medical treadmill (Woodway GmbH, Germany-USA, US patent US 8308618 dated 04/10/2009) with a lath split in the middle of the belt, providing speed control independently for each leg . The disadvantage of this device is its low efficiency due to the presence of an exclusively adaptation function aimed at adapting the patient to asymmetric walking conditions.

Технический результат: повышение эффективности способа коррекции двигательной активности нижних конечностей у пациентов с параличами путем не только адаптации, но и реабилитации центрального гемипареза.Technical result: increasing the efficiency of the method of correction of motor activity of the lower extremities in patients with paralysis through not only adaptation, but also rehabilitation of central hemiparesis.

Указанный технический результат достигается с помощью устройства, содержащего раздельное шаговое полотно, закрепленное на стальной раме с помощью передних вращающихся и двух задних свободновращающихся валов, лежащее на двух парах опорных полотен, между которыми неподвижно закреплены по четыре пружинных амортизатора и по четыре тензометрических датчика, и содержащее датчики Холла и электрическую тормозную систему, связанные с компьютером.The specified technical result is achieved using a device containing a separate step cloth fixed on a steel frame using front rotating and two rear free-rotating shafts, lying on two pairs of supporting webs, between which four spring shock absorbers and four strain gauge sensors are fixedly mounted, and containing Hall sensors and an electric brake system connected to a computer.

Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 изображен общий вид устройства;in FIG. 1 shows a General view of the device;

на фиг. 2 - вид устройства сбоку.in FIG. 2 is a side view of the device.

Устройство состоит из стальной рамы (1), в которой закреплены два передних вращающихся вала (2), на оси которых неподвижно закреплена электрическая тормозная система (3) и датчики Холла (4), два задних свободновращающихся вала (5), четыре цельнолистовых опорных полотна (6), лежащие под раздельным шаговым полотном (7). Под каждой парой стальных цельнолистовых опорных полотен (6) располагаются четыре пружинных амортизатора (8) и четыре тензометрических датчика (9) (например, консольные тензорезисторные датчики К-О-14А, ПО «Ветор-ПМ», РФ, г. Пермь). Удерживающая привязь (например, Vento «Профи поясная», группа компаний Vento, РФ, г. Москва) для фиксации пациента во время сеанса, карабины и фурнитура закреплены к стальной раме (1). Датчики Холла (4), тензометрические датчики (9) адаптированы при помощи авторского программного обеспечения с персональным компьютером, имеющим устройство графического вывода, закрепленное на раме (1) с помощью фиксатора (10). Устройство выполнено из стали, например среднелегированная хромоникелевая конструкционная сталь 38Х2Н5МА.The device consists of a steel frame (1), in which two front rotating shafts (2) are fixed, on the axis of which the electric brake system (3) and Hall sensors (4) are fixedly fixed, two rear freely rotating shafts (5), four solid-sheet supporting sheets (6) lying under a separate stepping canvas (7). Under each pair of steel one-piece supporting sheets (6) there are four spring shock absorbers (8) and four strain gauge sensors (9) (for example, console strain gauge sensors K-O-14A, PO Vetor-PM, Russia, Perm). A holding leash (for example, Vento “Profi waistband”, Vento group of companies, Russian Federation, Moscow) for fixing the patient during the session, carbines and accessories are fixed to the steel frame (1). Hall sensors (4), strain gauges (9) are adapted using proprietary software with a personal computer having a graphic output device mounted on the frame (1) using a latch (10). The device is made of steel, for example, medium alloyed chromium-nickel structural steel 38X2H5MA.

Устройство используют следующим образом. Стопы пациента помещают на раздельные шаговые полотна (7), правую стопу - на правое полотно, левую стопу - на левое полотно соответственно, туловище пациента фиксируют удерживающей привязью к стальной раме (1) с обеих сторон.The device is used as follows. The patient's feet are placed on separate stepping webs (7), the right foot on the right fabric, the left foot on the left fabric, respectively, the patient's body is fixed with a retaining tie to the steel frame (1) on both sides.

На первом сеансе проводят диагностическое исследование: пациенту предлагают выполнить шаговую ходьбу в удобном для него темпе в течение 10 минут. На первом и на всех последующих сеансах инструктируют пациента о начале ходьбы с любой ноги по его желанию, предупреждая о завершении ходьбы противоположной ногой и о необходимости минимальной опоры тела на верхние конечности.At the first session, a diagnostic study is carried out: the patient is offered to perform walking walking at a pace convenient for him for 10 minutes. At the first and in all subsequent sessions, the patient is instructed to start walking from any leg as he wishes, warning about the end of the walk with the opposite leg and the need for minimal support of the body on the upper limbs.

Рассчитывают количество пройденных шагов n для каждой ноги (nS и nD) соответственно, при этом nS и nD равны количеству одновременного срабатывания тензометрических датчиков (9) под каждой из сторон разделенного шагового полотна (7).The number of steps n taken for each leg (n S and n D ) is calculated, respectively, while n S and n D are equal to the number of simultaneous operation of the strain gauge sensors (9) under each side of the divided step web (7).

Рассчитывают коэффициент асимметрии пройденного расстояния (KAS), представляя в виде обыкновенной дроби:Calculate the asymmetry coefficient of the distance traveled (KA S ), representing in the form of an ordinary fraction:

KAS=SS/SD,KA S = S S / S D ,

где SS - расстояние, пройденное левой ногой (м), фиксируют при помощи датчика Холла (4) левого переднего вала (2);where S S is the distance traveled by the left foot (m), is fixed using the Hall sensor (4) of the left front shaft (2);

SD - расстояние, пройденное правой ногой (м), фиксируют при помощи датчика Холла (4) правого переднего вала (2).S D - the distance traveled by the right foot (m) is fixed using the Hall sensor (4) of the right front shaft (2).

В случае nS>nD производят коррекцию KAS по формуле какIn the case of n S > n D , KA S is corrected by the formula as

KAS=KASкор=(SS-mS)/SD,KA S = KA Scor = (S S -m S ) / S D ,

где КАSкор - скорректированный KAS,where KA Scor - adjusted KA S ,

mS - избыточное расстояние, пройденное левой ногой (м), рассчитанное по формулеm S - excess distance covered by the left foot (m), calculated by the formula

mS=SS/(nS-nD) (м).m S = S S / (n S -n D ) (m).

Аналогично рассчитывают КАSкор. при nS<nD:KA Scor are calculated similarly . for n S <n D :

KAS=KASкор=SS/(SD-mD),KA S = KA Scor = S S / (S D -m D ),

где KASкор - скорректированный KAS,where KA Scor - adjusted KA S ,

mD - избыточное расстояние, пройденное правой ногой (м), рассчитанное по формулеm D - excess distance covered by the right foot (m), calculated by the formula

mD=SD/(nD-nS) (м).m D = S D / (n D -n S ) (m).

Для удобства производят преобразованиеFor convenience, make the conversion

КА=КАS*100%,KA = KA S * 100%,

где КА - коэффициент асимметрии (%).where KA is the asymmetry coefficient (%).

Таким образом, при локомоторном дефиците правой нижней конечности КА>100%, при локомоторном дефиците левой нижней конечности КА<100%.Thus, with locomotor deficiency of the right lower limb, CA> 100%, with locomotor deficiency of the left lower limb, CA <100%.

Для коррекции центральных гемипарезов в позднем восстановительном периоде инсульта, при детском церебральном параличе легкой и средней степени тяжести проводят 10 и более сеансов продолжительностью 30 минут с использованием принципа биологической обратной связи по следующему алгоритму.To correct central hemiparesis in the late recovery period of a stroke, in case of cerebral palsy of mild to moderate severity, 10 or more sessions of 30 minutes are performed using the principle of biological feedback according to the following algorithm.

На втором и последующих сеансах коррекции пациенту предлагают выполнить шаговую ходьбу в удобном для него темпе с динамической визуализацией величины асимметрии пройденного расстояния. При этом перед пациентом ставят задачу удерживать одинаковую высоту столбиков диаграмм, представленных на устройстве графического вывода персонального компьютера и отражающих асимметрию пройденного расстояния.At the second and subsequent correction sessions, the patient is offered to walk in a convenient pace with dynamic visualization of the asymmetry of the distance traveled. At the same time, the patient is tasked with maintaining the same height of the columns of diagrams presented on the graphic output device of a personal computer and reflecting the asymmetry of the distance traveled.

Значение величины сопротивления вращения передних валов (2) при помощи электрических тормозных систем (3) на первом сеансе коррекции выставляют исходя из величины коэффициента асимметрии (КА) по формулеThe value of the rotation resistance of the front shafts (2) with the help of electric brake systems (3) at the first correction session is set based on the value of the asymmetry coefficient (KA) according to the formula

ВС=КА-100 (%),BC = KA-100 (%),

где ВС - величина сопротивления электрической тормозной системы (3) одного из передних валов (2), при ВС>0 - левого переднего вала, при ВС<0 - правого переднего вала. При этом величину сопротивления передних валов (2) при их вращении без сопротивления электрической тормозной системы (3) необходимо считать равной 0%, абсолютную остановку вращения валов при помощи электрической тормозной системы (3) необходимо считать равной 100%.where BC is the resistance value of the electric brake system (3) of one of the front shafts (2), when BC> 0, the left front shaft, and when BC <0, the right front shaft. In this case, the resistance value of the front shafts (2) during their rotation without the resistance of the electric brake system (3) must be considered equal to 0%, the absolute stop of the rotation of the shafts using the electric brake system (3) must be considered equal to 100%.

Claims (1)

Устройство для коррекции двигательной активности нижних конечностей при центральных гемипарезах, содержащее раздельное шаговое полотно, закрепленное на стальной опорной раме, отличающееся тем, что раздельное шаговое полотно закреплено на опорной раме с помощью двух передних вращающихся и двух задних свободновращающихся валов и лежит на двух парах верхних и нижних опорных полотен, между каждой парой которых неподвижно закреплены по четыре пружинных амортизатора и по четыре тензометрических датчика, а на оси передних вращающихся валов расположены датчики Холла и электрическая тормозная система, связанные с компьютером.A device for correcting motor activity of the lower extremities with central hemiparesis, comprising a separate step cloth fixed to a steel support frame, characterized in that the separate step cloth is fixed to the support frame using two front rotating and two rear freely rotating shafts and lies on two pairs of upper and lower supporting webs, between each pair of which four spring shock absorbers and four strain gauge sensors are fixedly fixed, and on the axis of the front rotating shafts Hall sensors are arranged and an electric brake system associated with the computer.
RU2016104694A 2016-02-11 2016-02-11 Device for correction of lower limbs motor activity in case of central hemiparesis RU2625294C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104694A RU2625294C1 (en) 2016-02-11 2016-02-11 Device for correction of lower limbs motor activity in case of central hemiparesis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104694A RU2625294C1 (en) 2016-02-11 2016-02-11 Device for correction of lower limbs motor activity in case of central hemiparesis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2625294C1 true RU2625294C1 (en) 2017-07-12

Family

ID=59495481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016104694A RU2625294C1 (en) 2016-02-11 2016-02-11 Device for correction of lower limbs motor activity in case of central hemiparesis

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2625294C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2152825A (en) * 1984-01-20 1985-08-14 David Robert Reade Exercise platform with moving conveyor
RU65770U1 (en) * 2007-04-19 2007-08-27 Евгений Эвальевич Блюм TREADMILL
US8308618B2 (en) * 2009-04-10 2012-11-13 Woodway Usa, Inc. Treadmill with integrated walking rehabilitation device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2152825A (en) * 1984-01-20 1985-08-14 David Robert Reade Exercise platform with moving conveyor
RU65770U1 (en) * 2007-04-19 2007-08-27 Евгений Эвальевич Блюм TREADMILL
US8308618B2 (en) * 2009-04-10 2012-11-13 Woodway Usa, Inc. Treadmill with integrated walking rehabilitation device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wallard et al. Effect of robotic-assisted gait rehabilitation on dynamic equilibrium control in the gait of children with cerebral palsy
JP6692018B2 (en) Walking training system and walking training device
Hesse et al. Treadmill training with partial body weight support compared with physiotherapy in nonambulatory hemiparetic patients
Vuillerme et al. Trunk extensor muscles fatigue affects undisturbed postural control in young healthy adults
ES2905096T3 (en) exoskeleton
KR100907425B1 (en) Leg rehabilitation apparatus
JP6113293B2 (en) Robot for walking rehabilitation of stroke patients
US20140058299A1 (en) Gait training device and gait training system
DK178556B1 (en) A walking aid
DK265382A (en) DEVICE FOR ACTIVE AND OR PASSIVE BODY MOVEMENT
Wiesener et al. The cybathlon rehabike: Inertial-sensor-driven functional electrical stimulation cycling by team hasomed
KR101839501B1 (en) Ambulation pose corrector
US20210290472A1 (en) Apparatus for fall prevention during walking, control device, control method, and recording medium
CN105943312A (en) Hip joint recovery assisting device based on sensing and driving integration
JP2009520564A (en) Suspension device for rehabilitation treatment
Iucksch et al. Gait characteristics of persons with incomplete spinal cord injury in shallow water.
Gruneberg et al. Spatio-temporal separation of roll and pitch balance-correcting commands in humans
RU2625294C1 (en) Device for correction of lower limbs motor activity in case of central hemiparesis
Martins et al. Smart walker use for ataxia's rehabilitation: Case study
Liang et al. Foot force direction control during a pedaling task in individuals post-stroke
EP2916794A1 (en) Ankle and knee motorized orthosis
KR101499011B1 (en) Walking Assistant Apparatus
EP3544696B1 (en) Exercise device
McRae et al. Cycling for children with neuromuscular impairments using electrical stimulation—Development of tricycle-based systems
RU109669U1 (en) POWER ELLIPTIC BIKE KOMLEVA

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180212