RU2639794C1 - Device for restoration of motor activity of patients with spinal cord and brain damage - Google Patents
Device for restoration of motor activity of patients with spinal cord and brain damage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639794C1 RU2639794C1 RU2016133952A RU2016133952A RU2639794C1 RU 2639794 C1 RU2639794 C1 RU 2639794C1 RU 2016133952 A RU2016133952 A RU 2016133952A RU 2016133952 A RU2016133952 A RU 2016133952A RU 2639794 C1 RU2639794 C1 RU 2639794C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- limb
- patient
- fixed
- patients
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL 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
- A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus ; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL 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
- A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в учреждениях практического здравоохранения, санаторно-курортных учреждениях, реабилитационных медицинских центрах.The invention relates to medical equipment and can be used in institutions of practical health care, sanatorium-resort institutions, rehabilitation medical centers.
Актуальность изобретения состоит в широком распространении травм и заболеваний нервно-мышечной и опорно-двигательной систем, прежде всего с повреждением спинного и головного мозга, приводящих к нарушению бипедальной локомоции (двуногой ходьбы), для восстановления которой его применение эффективно.The relevance of the invention lies in the widespread trauma and diseases of the neuromuscular and musculoskeletal systems, especially with damage to the spinal cord and brain, leading to impaired bipedal locomotion (bipedal walking), for the restoration of which its use is effective.
Актуальность изобретения состоит также в высокой социальной значимости восстановления бипедальной локомоции инвалидов, неврологического, нейрохирургического и травматолого-ортопедического профилей.The relevance of the invention also lies in the high social significance of the restoration of bipedal locomotion of the disabled, neurological, neurosurgical and trauma-orthopedic profiles.
Известно устройство (Патент №203836 от 09.10.1967) для обучения ходьбе больных с резким нарушением двигательных функций нижних конечностей с определением степени нагрузки больного на конечности в процессе ходьбы, состоящее из основания жестко соединенного с изогнутыми стойками, на которых укреплены поручни, оно оснащено также поперечной балкой с подвижной коляской в виде подвесной системы, шнуром и блоком с крюком. С целью определения степени нагрузки на конечности в процессе ходьбы в основание вмонтированы медицинские весы. Недостатком этого устройства является использование устаревшей системы определения степени нагрузки больного на конечности посредством вмонтированных медицинских весов и жестко фиксированного настила для ходьбы.A device is known (Patent No. 203836 dated 10/09/1967) for teaching walking patients with a sharp violation of the motor functions of the lower extremities with determining the degree of patient load on the limbs during walking, consisting of a base rigidly connected to curved racks on which handrails are mounted, it is also equipped a crossbeam with a mobile carriage in the form of a suspension system, a cord and a block with a hook. In order to determine the degree of load on the limbs during walking, medical scales are mounted in the base. The disadvantage of this device is the use of an outdated system for determining the degree of patient load on the limbs by means of mounted medical scales and a rigidly fixed flooring for walking.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является тренажер "бегущая дорожка" (Патент №2131283 от 10.06.1999), содержащий подвижную ленту и удерживающие средства для пользователя, с помощью которых вес его тела может быть частично уравновешен. К недостаткам этого тренажера относиться тот факт, что при вертикализации пациента невозможно выполнение пассивных движений парализованными конечностями, что делает невозможным реабилитацию пациентов с повреждением спинного мозга и головного мозга, а также невозможно выполнение парализованными конечностями ритмичных поступательно-возвратных движений с одновременной электростимуляцией мышц.The closest in technical essence to the proposed device is a treadmill simulator (Patent No. 2131283 dated 06/10/1999), containing a movable tape and holding means for the user, with the help of which his body weight can be partially balanced. The disadvantages of this simulator include the fact that it is impossible to perform passive movements with paralyzed limbs when the patient is vertical, which makes it impossible to rehabilitate patients with damage to the spinal cord and brain, and it is also impossible to perform rhythmic translational-recurrent movements with simultaneous muscle stimulation by paralyzed limbs.
Техническим результатом предлагаемого устройства для восстановления двигательной активности пациентов с повреждением спинного и головного мозга является улучшение результатов и сокращение сроков реабилитации пациентов с травмами спинного и головного мозга, ранняя адаптация к ортостатическому статусу и к нагрузкам за счет применения редукторно-экцентрической системы, которая обеспечивает последовательность в поступательно-возвратных движениях металлических штанг, а также закрепленного на металлической раме шестиканального электростимулятора, позволяющего проводить синхронизированную с работой двигателя электростимуляцию трех групп мышц на каждой конечности, участвующей в акте моделированного движения.The technical result of the proposed device for restoring the motor activity of patients with damage to the spinal cord and brain is to improve the results and shorten the rehabilitation of patients with injuries of the spinal cord and brain, early adaptation to orthostatic status and loads due to the use of gear-eccentric system, which ensures consistency in progressive-return movements of metal rods, as well as six-channel electric elements fixed to a metal frame a stimulator, which allows synchronizing with the operation of the engine electrical stimulation of three muscle groups on each limb involved in the act of simulated movement.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для восстановления двигательной активности пациентов с повреждением спинного и головного мозга состоит из металлической неподвижной рамы, на которой посредством вращающихся узловых механизмов на шарикоподшипниках закреплены две подвижные металлические штанги, в верхней части выполнены в виде ручек, а в нижней части на них закреплены тутора, фиксирующие коленные суставы и площадки для стоп; для установления пациента в вертикальную позицию используется механический редуктор; степень нагрузки на конечности контролируется динамометром, закрепленным на тросе; на металлической раме также располагается двигатель, соединенный с двумя подвижными металлическими штангами в их нижней части через редукторно-экцентрическую систему; программно задаваемый алгоритм поступательно-возвратных движений конечностей в горизонтальной плоскости обеспечивается электронным преобразователем и компьютером; при помощи шестиканального электростимулятора производится стимуляция трех групп мышц на каждой конечности, участвующей в акте моделированного движения; три канала на одной конечности работают в противофазу с тремя каналами другой конечности; пьезодатчики, установленные на площадках для стоп, программно синхронизируют работу двигателя и электростимулятора.The indicated technical result is achieved in that the device for restoring the motor activity of patients with spinal cord and brain damage consists of a fixed metal frame on which two movable metal rods are mounted on ball bearings by rotating knot mechanisms, in the upper part are made in the form of handles, and in the lower part parts of them are fixed with splints that fix knee joints and platforms for feet; a mechanical gearbox is used to set the patient upright; the degree of load on the limbs is controlled by a dynamometer mounted on a cable; on a metal frame there is also an engine connected to two movable metal rods in their lower part through a gear-eccentric system; a programmable algorithm for translational-reciprocal limb movements in the horizontal plane is provided by an electronic converter and a computer; with the help of a six-channel electrical stimulator, three muscle groups are stimulated on each limb involved in the act of simulated movement; three channels on one limb work in antiphase with three channels of another limb; piezosensors installed on the platforms for feet, programmatically synchronize the operation of the engine and electrical stimulator.
Описание устройства для восстановления двигательной активности пациентов с повреждением спинного и головного мозга.Description of a device for restoring motor activity of patients with damage to the spinal cord and brain.
Устройство состоит из металлической неподвижной рамы, в составе которой основание (1), стабилизирующие планки (5) и вертикальная стойка (4), в средней трети которой посредством вращающихся узловых механизмов на шарикоподшипниках прикреплены две подвижные металлические штанги (6), при этом в нижней части штанг имеются площадки для стоп в форме педалей (7) со встроенными пьезодатчиками, на которые устанавливаются стопы пациента и закрепляются ремнями для фиксации; в средней части штанг (6) закреплены съемные фиксирующие коленные суставы тутора, в верхние части штанг встроены упоры в виде ручек, куда фиксируются ремнями кисти пациента; на металлической раме (1) на основании (13) располагается двигатель редукторно-экцентрической системы (12), соединенный ручками (10) с двумя подвижными металлическими штангами передаточной тяги (8), крепящимися к педалям (7); в верхней части металлической рамы на стойке (4) закреплена неподвижная металлическая П-образная штанга (3) с вращающимся роликовым блоком ручной лебедки (2), на которой расположена подвесная система, состоящая из сиденья выполненного виде парашютной подвески и соединенного ремнями с широким поясом, к которой прикреплены четыре металлических троса, соединенных с концами переходной поперечной планки (3), от центра которой через два роликовых блока проходит один металлический трос через площадку (9) к стойке лебедки (11) и далее к механическому редуктору (12) с вращающейся ручкой (10), обеспечивающему плавное дозируемое перемещение подвесной системы в вертикальной плоскости, контролируемое при помощи динамометра, закрепленного на тросе; в свою очередь, на металлической раме (4) также устанавливается шестиканальный электростимулятор, от которого через электроды подается электрическая стимуляция трех групп мышц на каждой конечности, участвующей в акте моделированного движения, при этом три канала на одной конечности работают в противофазу с тремя каналами другой конечности, а синхронизация работы двигателя и электростимулятора осуществляется пьезодатчиками. Сущность предлагаемого устройства поясняется Фиг. 1.The device consists of a fixed metal frame, including a base (1), stabilizing bars (5) and a vertical strut (4), in the middle third of which two movable metal rods (6) are attached on ball bearings by rotating knots, while the lower part of the rods there are platforms for feet in the form of pedals (7) with built-in piezoelectric sensors, on which the patient's feet are mounted and secured with straps for fixing; removable fixing knee joints of the splint are fixed in the middle part of the rods (6), stops in the form of handles are built into the upper parts of the rods, where they are fixed with straps of the patient's hand; on a metal frame (1) on the basis of (13) there is a gear-eccentric system engine (12) connected by handles (10) with two movable metal rods of the transmission rod (8), attached to the pedals (7); in the upper part of the metal frame, on the stand (4), a fixed metal U-shaped rod (3) is fixed with a rotating roller block of a manual winch (2), on which there is a suspension system consisting of a seat made in the form of a parachute suspension and connected by belts with a wide belt, to which four metal cables are attached, connected to the ends of the transverse cross bar (3), from the center of which one metal cable passes through two roller blocks through the platform (9) to the winch post (11) and then to the mechanical eduktoru (12) with rotary knob (10), which ensures smooth movement of the dosing suspension system in the vertical plane, which is controlled by means of the dynamometer fixed on the cable; in turn, a six-channel electrical stimulator is also installed on the metal frame (4), from which electrical stimulation of three muscle groups on each limb participating in the act of simulated movement is supplied through the electrodes, while three channels on one limb work in antiphase with three channels of the other limb , and the synchronization of the engine and electrical stimulator is carried out by piezoelectric sensors. The essence of the proposed device is illustrated in FIG. one.
Описание работы устройства для восстановления двигательной активности пациентов с повреждением спинного и головного мозга.Description of the operation of the device for restoring the motor activity of patients with damage to the spinal cord and brain.
Устройство применяется следующим образом. Пациент закрепляется в подвесной системе. Стопы пациента располагаются на площадках для стоп и фиксируются ремнями. Посредством вращения ручки механического редуктора обеспечивается натяжение металлического троса и четырех тросов, в результате чего пациент устанавливается в вертикальную позицию. Затем производится фиксация коленных суставов пациента туторами и кистей к ручкам при помощи ремней. Затем под контролем динамометра путем вращения ручки редуктора устанавливается необходимая величина облегчения веса тела (величина нагрузки на ноги). В зависимости от возможностей пациента степень натяжения троса, позволяющая регулировать нагрузку веса тела на стопу, может варьироваться от 0 до 100%. Накладываются накожные электроды на ягодичную мышцу (1-канал), на четырехглавую мышцу (2-канал), на икроножную мышцу (3-канал) правой нижней конечности и закрепляются эластичными лентами и аналогично на левую нижнюю конечность, электроды соединяются проводами с шестиканальным электростимулятором и далее с компьютером. Компьютером задается алгоритм синхронного действия электростимуляторов (длительностью электростимуляции мышц каждой ноги составляет 1 с, а работа трех каналов настроена для работы в противофазном режиме по отношению к другим трем каналам на противоположной нижней конечности) и обратно-поступательного движения штанг (с частой движений 60 поступательных движений в 1 мин каждой штанги) в трех комбинациях: полный режим (с использованием электростимулятора и пассивных обратно-поступательных движений); неполный режим (пассивные движения обеспечиваются только электроприводной системой без электростимуляции); простой режим (активные движения осуществляются без электростимуляции при отключенном электродвигателе за счет собственного мышечного усилия конечностей). Длительность процедур составляет по 40 мин (через каждые 10 мин работы больной отдыхал 5 минут) два раза в день.The device is used as follows. The patient is fixed in the suspension system. The patient's feet are located on the platforms for the feet and are fixed with straps. By rotating the handle of the mechanical gearbox, the tension of the metal cable and four cables is ensured, as a result of which the patient is set in a vertical position. Then the patient's knee joints are fixed with tutors and brushes to the handles using belts. Then, under the control of the dynamometer, by rotating the gear knob, the necessary amount of lightening the body weight (the amount of load on the legs) is set. Depending on the patient's capabilities, the degree of cable tension, which allows you to adjust the load of the body weight on the foot, can vary from 0 to 100%. The cutaneous electrodes are superimposed on the gluteus muscle (1-channel), on the quadriceps muscle (2-channel), on the calf muscle (3-channel) of the right lower limb and are fixed with elastic bands and similarly on the left lower limb, the electrodes are connected by wires to a six-channel electrical stimulator and further with the computer. The computer sets the algorithm for the synchronous action of electrical stimulators (the duration of the electrical stimulation of the muscles of each leg is 1 s, and the operation of the three channels is configured to work in antiphase mode with respect to the other three channels on the opposite lower limb) and the back and forth movement of the rods (with frequent movements of 60 translational movements in 1 min of each bar) in three combinations: full mode (using an electric stimulator and passive back and forth movements); incomplete mode (passive movements are provided only by the electric drive system without electrical stimulation); simple mode (active movements are carried out without electrical stimulation when the electric motor is off due to the own muscular effort of the limbs). The duration of the procedures is 40 minutes (every 10 minutes the patient rested for 5 minutes) twice a day.
Предлагаемое устройство для восстановления двигательной активности пациентов с повреждением спинного и головного мозга, применяемое при реабилитации пациентов с повреждением спинного и головного мозга, обеспечивает максимально раннюю физиологическую вертикализацию больного с тонкой дозировкой ортостатической (гравитационной) нагрузки на нижние конечности. Механические движения и одновременная электромиостимуляция способны продуцировать мощный афферентный поток от проприорецепторов мышц и суставов, который активирует регенерацию клеток поврежденного участка спинного мозга и может способствовать восстановлению утраченного двигательного стереотипа двуногой ходьбы. Дозированное изменение ортостатической силы гравитации и сочетание механических движений конечностей с электромиостимуляцией основных антигравитарных мышечных групп на предлагаемом устройстве позволяет значительно сократить сроки реабилитации и подготовить больного к самостоятельному передвижению.The proposed device for restoring the motor activity of patients with damage to the spinal cord and brain, used in the rehabilitation of patients with damage to the spinal cord and brain, provides the earliest physiological verticalization of the patient with a thin dosage of orthostatic (gravitational) load on the lower extremities. Mechanical movements and simultaneous electromyostimulation are capable of producing a powerful afferent flow from proprioceptors of muscles and joints, which activates the regeneration of cells in the damaged part of the spinal cord and can help restore the lost stereotype of bipedal walking. A dosed change in the orthostatic force of gravity and a combination of mechanical movements of the limbs with electromyostimulation of the main antigravity muscle groups on the proposed device can significantly reduce the rehabilitation time and prepare the patient for independent movement.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133952A RU2639794C1 (en) | 2016-08-18 | 2016-08-18 | Device for restoration of motor activity of patients with spinal cord and brain damage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133952A RU2639794C1 (en) | 2016-08-18 | 2016-08-18 | Device for restoration of motor activity of patients with spinal cord and brain damage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2639794C1 true RU2639794C1 (en) | 2017-12-22 |
Family
ID=63857541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016133952A RU2639794C1 (en) | 2016-08-18 | 2016-08-18 | Device for restoration of motor activity of patients with spinal cord and brain damage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2639794C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1443900A1 (en) * | 1987-05-12 | 1988-12-15 | Красноярский Политехнический Институт | Apparatus for developing joints of the lower extremities |
SU1722482A1 (en) * | 1990-02-19 | 1992-03-30 | Управление Здравоохранения Исполкома Киевского Городского Совета Народных Депутатов | Appliance for mobilization of lower limb joints |
US5512029A (en) * | 1994-06-29 | 1996-04-30 | Barnard; Charles | Exercise and training device |
US5957816A (en) * | 1997-04-10 | 1999-09-28 | Staffa; Daniel Louis | Exercise apparatus for stimulating muscle coordination and joint stability during multiaxial movement patterns involving rotational force |
US20050119591A1 (en) * | 2002-06-28 | 2005-06-02 | Terence Vardy | Exercise apparatus |
US7137959B2 (en) * | 2004-12-14 | 2006-11-21 | Rle Corporation | Paraplegic rehabilitation apparatus |
RU2301053C2 (en) * | 2004-07-08 | 2007-06-20 | Агададаш Джабраил Оглы Керимов | Psychotherapeutic neurological corrector |
-
2016
- 2016-08-18 RU RU2016133952A patent/RU2639794C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1443900A1 (en) * | 1987-05-12 | 1988-12-15 | Красноярский Политехнический Институт | Apparatus for developing joints of the lower extremities |
SU1722482A1 (en) * | 1990-02-19 | 1992-03-30 | Управление Здравоохранения Исполкома Киевского Городского Совета Народных Депутатов | Appliance for mobilization of lower limb joints |
US5512029A (en) * | 1994-06-29 | 1996-04-30 | Barnard; Charles | Exercise and training device |
US5957816A (en) * | 1997-04-10 | 1999-09-28 | Staffa; Daniel Louis | Exercise apparatus for stimulating muscle coordination and joint stability during multiaxial movement patterns involving rotational force |
US20050119591A1 (en) * | 2002-06-28 | 2005-06-02 | Terence Vardy | Exercise apparatus |
RU2301053C2 (en) * | 2004-07-08 | 2007-06-20 | Агададаш Джабраил Оглы Керимов | Psychotherapeutic neurological corrector |
US7137959B2 (en) * | 2004-12-14 | 2006-11-21 | Rle Corporation | Paraplegic rehabilitation apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Esquenazi et al. | Robotics for lower limb rehabilitation | |
Pennycott et al. | Towards more effective robotic gait training for stroke rehabilitation: a review | |
Schmidt et al. | Gait rehabilitation machines based on programmable footplates | |
Hesse et al. | Restoration of gait in nonambulatory hemiparetic patients by treadmill training with partial body-weight support | |
Hesse et al. | Innovative gait robot for the repetitive practice of floor walking and stair climbing up and down in stroke patients | |
Wernig et al. | Laufband locomotion with body weight support improved walking in persons with severe spinal cord injuries | |
Stephenson et al. | The effect of arm movements on the lower limb during gait after a stroke | |
Cha et al. | Therapeutic efficacy of walking backward and forward on a slope in normal adults | |
CN106137681B (en) | Intelligent lower limb recovery training appliance for recovery | |
Lin et al. | Fatigue-induced changes in movement pattern and muscle activity during ballet releve on demi-pointe | |
Nasb et al. | Sling suspension therapy utilization in musculoskeletal rehabilitation | |
Sharif et al. | Effects of FES-ambulation training on locomotor function and health-related quality of life in individuals with spinal cord injury | |
RU2639794C1 (en) | Device for restoration of motor activity of patients with spinal cord and brain damage | |
RU96331U1 (en) | SIMULATOR (OPTIONS) | |
JP6612386B2 (en) | Health appliances | |
KR102104262B1 (en) | Riding Type Apparatus for Training Walk | |
KR101477571B1 (en) | The The complex device of upper limb rehabilitation exercise | |
Lin et al. | A novel Robotic Gait Training System (RGTS) may facilitate functional recovery after stroke: A feasibility and safety study | |
CN206151796U (en) | Intelligence low limbs rehabilitation training device | |
Miyoshi et al. | Attempt toward a development of aquatic exercise device for gait disorders | |
RU2681231C1 (en) | Gymnastic-rehabilitation simulator | |
RU2650210C1 (en) | Method for rehabilitation of patients after trauma and lesions of the thoracic and lumbar spine | |
RU107940U1 (en) | REHABILITATION COMPLEX | |
JP2007215894A (en) | Training device and training method using it, and exercise program | |
RU2797372C1 (en) | Method for restoring the function of walking and balance in the acute period of ischemic stroke |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180819 |