RU2778777C1

RU2778777C1 - Method and apparatus for automated correction of the posture and movements of the upper limb in the elbow joint

Info

Publication number: RU2778777C1
Application number: RU2021118314A
Authority: RU
Inventors: Семен Владимирович Прокопенко; Александра Андреевна Хомченкова; Мария Васильевна Аброськина; Валентина Анатольевна Бахтина; Алексей Александрович Левицкий; Павел Сергеевич Маринушкин; Дмитрий Евгеньевич Гончаров; Владимир Александрович Гуревич
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2022-08-24

Abstract

FIELD: medical equipment.

SUBSTANCE: group of inventions relates to medicine, namely, to a method and apparatus for automated correction of the posture and movements of the upper limb in the elbow joint. Apparatus comprises the shoulder and forearm enveloping shells, a portable electrical stimulation tool, and an LED bracelet. The shoulder and forearm shells are configured to be secured on the limb of the patient and are mechanically interconnected via a joint equipped with an integrated angular position sensor. The electrical stimulation tool is secured on the shoulder shell and includes an autonomous power source, as well as a microprocessor control unit, a sound indication unit, and a power amplifier electrically connected with said power source, wherein the output of the amplifier is connected to the applicator impact electrodes by a first conductive cable. The portable electrical stimulation tool is equipped with a light indication unit, the output whereof is connected to the LED bracelet by a second conductive cable. The joint consists of a flat link, an enveloping and an enveloped links, as well as a cylindrical rod. The flat link at one end is secured on the shoulder enveloping shell, configured for the mutual position thereof to be adjusted, and at the other end the link is connected with the first end of the enveloping link, forming a first rotary kinematic pair. The second end of the enveloping link forms a second rotary kinematic pair with the first end of the enveloped link. The second end of the enveloped link is rigidly connected with the first end of the cylindrical rod secured at the second end thereof in the forearm enveloping shell, configured for mutual axial and rotational movement thereof. The angular position sensor is formed by mutually perpendicular magnetic field meters secured on the enveloping link and a permanent magnet secured on the enveloped link. The axes of rotation of the first and second kinematic pairs are mutually perpendicular.

EFFECT: expanded volume of passive and active movements in the elbow joint.

4 cl, 3 dwg, 2 tbl

Description

Способ и устройство автоматизированной коррекции позы и движений верхней конечности в локтевом суставе относятся к области лечебно-восстановительной медицины и предназначен для пациентов с синдромом спастического гемипареза, встречающегося при таких неврологических заболеваниях, как острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК), черепно-мозговая травма (ЧМТ), рассеянный склероз.The method and device for automated correction of the posture and movements of the upper limb in the elbow joint belong to the field of medical rehabilitation medicine and is intended for patients with spastic hemiparesis syndrome, which occurs in such neurological diseases as acute cerebrovascular accident (ACV), craniocerebral injury (TBI). ), multiple sclerosis.

Известен электростимулятор [патент США №US7162305 B2], содержащий ортез с датчиками, электродами и контроллером. Контроллер принимает сигналы датчиков (акселерометр и гироскоп), сравнивает их с пороговым значением и генерирует электрический выходной сигнал на электродах если сигнал датчиков превышает пороговое значение. Стыковочная станция облегчает подключение электродов и датчиков к компьютеру. Стыковочная станция включает в себя первый процессор для фиксации показаний датчиков и второй процессор для генерирования выходных сигналов на электродах.Known pacemaker [US patent No. US7162305 B2], containing an orthosis with sensors, electrodes and a controller. The controller receives sensor signals (accelerometer and gyroscope), compares them with a threshold value and generates an electrical output signal on the electrodes if the sensor signal exceeds the threshold value. The docking station makes it easy to connect electrodes and sensors to the computer. The docking station includes a first processor for capturing sensor readings and a second processor for generating output signals at the electrodes.

Данное устройство разработано для использования в двигательной реабилитации, направленной на восстановление функции кисти у пациентов с центральным парезом в результате инсульта, ЧМТ, рассеянного склероза и т.д. Тренировки с использованием данного устройства направлены на предотвращение формирования спастичности в мышцах сгибателях кисти и могут способствовать восстановлению функции руки, за счет функциональной электростимуляции мышц-разгибателей кисти.This device is designed for use in motor rehabilitation aimed at restoring hand function in patients with central paresis resulting from stroke, TBI, multiple sclerosis, etc. Training using this device is aimed at preventing the formation of spasticity in the flexor muscles of the hand and can help restore the function of the hand, due to functional electrical stimulation of the extensor muscles of the hand.

Недостатком данного устройства и способа является отсутствие модуля биологической обратной связи (БОС), что ограничивает эффект от проведения реабилитационных мероприятий. Кроме того, данное устройство недостаточно надежно и точно измеряет угловое положение конечности в силу высокого уровня погрешностей, присущих микромеханическим гироскопам и акселерометрам.The disadvantage of this device and method is the absence of a biofeedback module (BFB), which limits the effect of rehabilitation measures. In addition, this device does not reliably and accurately measure the angular position of the limb due to the high level of errors inherent in micromechanical gyroscopes and accelerometers.

Также известен ортез для электростимуляции [патент США №5766236 А], содержащий оболочку из термически-изолирующего эластомера для расположения вокруг части тела, растяжимую электропроводящую ткань, расположенную на внутренней поверхности оболочки, и, по меньшей мере, один электрический разъем для электрического соединения с источником питания, обеспечивающий импульсный ток высокого напряжения. Электрическая стимуляция части тела обеспечивается посредством контакта электропроводящей ткани с кожей, в то время как оболочка сохраняет тепло в той части тела человека, вокруг которой она расположена, а также обеспечивает механическое сжатие и/или поддержку.Also known is an orthosis for electrical stimulation [US patent No. 5766236 A], containing a shell of thermally insulating elastomer for placement around a body part, an extensible electrically conductive tissue located on the inner surface of the shell, and at least one electrical connector for electrical connection with a source power supply, providing a pulsed high voltage current. Electrical stimulation of the body part is provided by contacting the electrically conductive tissue with the skin, while the sheath retains heat in the part of the human body around which it is located, and also provides mechanical compression and/or support.

С помощью данного ортеза может быть реализован способ физиотерапии в комплексной реабилитации пациентов с синдромом спастичности для временного снижения повышенного мышечного тонуса и профилактики контрактур. Сочетание чрескожной электронейростимуляци, теплового воздействия и механической фиксации конечности позволяет использовать данное средство для улучшения трофики мягких тканей и лечения болевого синдрома.With the help of this orthosis, a method of physiotherapy can be implemented in the complex rehabilitation of patients with spasticity syndrome to temporarily reduce increased muscle tone and prevent contractures. The combination of transcutaneous electrical nerve stimulation, thermal exposure and mechanical fixation of the limb allows the use of this tool to improve soft tissue trophism and treat pain.

Недостатком данного устройства и способа является неспособность определять параметры отклика стимулируемой мышцы, отсутствие средств для определения углового положения конечности, кроме того, к недостаткам следует отсутствие в нем звуковой и световой индикации, что препятствует достижению достаточного терапевтического эффекта.The disadvantage of this device and method is the inability to determine the response parameters of the stimulated muscle, the lack of means for determining the angular position of the limb, in addition, the lack of sound and light indication in it, which prevents the achievement of a sufficient therapeutic effect.

Близким аналогом предлагаемого устройства по совокупности функциональных и конструктивных признаков является электростимулятор [патент США 9095417 В2], содержащий первый ортезный элемент, который включает в себя первый электрод. Первый ортезный элемент выполнен с возможностью расположения вокруг первой части конечности пользователя таким образом, что первый электрод находится в контакте с первой частью конечности. Устройство содержит второй ортезный элемент, который включает в себя второй электрод. Второй ортезный элемент выполнен с возможностью расположения вокруг второй части конечности так, что второй электрод находится в контакте со второй частью конечности. Соединительный узел обеспечивает взаимосоединение ортезных элементов и имеет выборочно регулируемую длину.A close analogue of the proposed device in terms of functional and design features is an electrostimulator [US patent 9095417 B2], containing the first orthotic element, which includes the first electrode. The first orthotic element is arranged around the first part of the user's limb so that the first electrode is in contact with the first part of the limb. The device contains a second orthotic element, which includes a second electrode. The second orthotic element is arranged around the second part of the limb so that the second electrode is in contact with the second part of the limb. The connecting node provides the interconnection of the orthotic elements and has a selectively adjustable length.

Данное устройство применяется для функциональной нервно-мышечной электростимуляции парализованных конечностей в процессе реабилитации. Возможны различные варианты использования электростимулятора, например, для осуществления движения нижней конечности в голеностопном, коленном, тазобедренном суставах, верхней конечности в плечевом, локтевом, лучезапястном суставах за счет электростимуляции соответствующих мышц. Такое воздействие эффективно для восстановления движений, снижения спастичности в парализованных конечностях в результате инсульта, ЧМТ и т.д., а также позволяет предотвратить атрофию частично денервированной мышцы, повысить мышечную силу при периферическом парезе, например, в результате травмы спинного мозга. Применение датчика походки, предусмотренного в одном из вариантов использования данного устройства, позволяет моделировать ходьбу за счет стимуляции одних мышц нижней конечности, когда датчик фиксирует опору стопы на поверхность пола, и других мышц при отсутствии реакции опоры. Такие тренировки могут быть использованы для реабилитации нарушений функции ходьбы при синдроме центрального гемипареза.This device is used for functional neuromuscular electrical stimulation of paralyzed limbs during rehabilitation. There are various options for using the electrical stimulator, for example, to move the lower limb in the ankle, knee, hip joints, the upper limb in the shoulder, elbow, wrist joints due to electrical stimulation of the corresponding muscles. Such an effect is effective for restoring movements, reducing spasticity in paralyzed limbs as a result of stroke, TBI, etc., and also helps prevent atrophy of a partially denervated muscle, increase muscle strength in peripheral paresis, for example, as a result of spinal cord injury. The use of a gait sensor, provided in one of the options for using this device, makes it possible to simulate walking by stimulating some muscles of the lower limb, when the sensor fixes the support of the foot on the floor surface, and other muscles in the absence of a support reaction. Such training can be used to rehabilitate gait dysfunction in central hemiparesis syndrome.

Недостатком данного устройства и способа является невозможность управления параметрами электростимуляции с учетом отклика стимулируемой мышцы, отсутствие модулей звуковой и световой индикации, так же к недостаткам можно отнести недостаточную точность регистрации двигательных действий, т.к. возникающие при движении динамические ускорения вносят погрешность в результат измерения датчиком наклона углового положения конечности. В совокупности, отмеченные недостатки ограничивают терапевтический эффект от применения электростимулятора.The disadvantage of this device and method is the impossibility of controlling the parameters of electrical stimulation, taking into account the response of the stimulated muscle, the absence of sound and light indication modules; dynamic accelerations arising during movement introduce an error into the result of measuring the angular position of the limb by the tilt sensor. Taken together, the noted shortcomings limit the therapeutic effect of the use of an electrical stimulator.

Известна система [

М. Wielage, Н. Blume, Intuitive and interactive movement sonification on a heterogeneous RISC/DSP platform, in: Proceedings of the 18th Annual International Conference on Auditory Display, 2012, pp. 75-82], обеспечивающая сонификацию (элемент звуковой БОС) сложных движений в реальном времени, для процесса обучения нарушенных хватательных движений пациентов, перенесших инсульт, страдающих частичной потерей слуха. Фиксация хватательных движений осуществляется при помощи инерциальной сенсорной подсистемы, состоящей из ведущего модуля и датчиков (до 10 штук), количество датчиков обусловлено сложностью движения. При помощи процессора происходит расчет параметров сонификации и синтез звуковых сигналов разной частоты, что создает психоакустический эффект.Known system [

M. Wielage, H. Blume, Intuitive and interactive movement sonification on a heterogeneous RISC/DSP platform, in: Proceedings of the 18th Annual International Conference on Auditory Display, 2012, pp. 75-82], which provides real-time sonification (an element of sound biofeedback) of complex movements for the process of learning impaired grasping movements in stroke patients suffering from partial hearing loss. Fixation of grasping movements is carried out using an inertial sensory subsystem, consisting of a master module and sensors (up to 10 pieces), the number of sensors is determined by the complexity of the movement. With the help of the processor, the parameters of sonification are calculated and sound signals of different frequencies are synthesized, which creates a psychoacoustic effect.

Представленная система предназначена для использования в реабилитации верхней конечности после инсульта. Инерциальные датчики определяют положение сегментов верхней конечности в трехмерном пространстве. Программное обеспечение преобразует кинематические и динамические параметры движения в искусственно создаваемые неречевые звуки, воспринимаемые пациентом через наушники. Во время осуществления движения верхней конечности, определенным образом меняются психоакустические параметры звука (например, громкость, высота тона, тембр, гармония и ритм). Звуковая БОС направлена на помощь в контроле, выполнении и планировании движений за счет дополнительной звуковой информации о процессе движения. Тренировки с использованием звуковой БОС улучшают показатели двигательной функции руки, связанные с плавностью достижения цели, а также снижают выраженность нейро-артропатического болевого синдрома в паретичной конечности.The presented system is intended for use in the rehabilitation of the upper limb after a stroke. Inertial sensors determine the position of the segments of the upper limb in three-dimensional space. The software converts the kinematic and dynamic parameters of movement into artificially created non-speech sounds perceived by the patient through headphones. During the movement of the upper limb, the psychoacoustic parameters of sound change in a certain way (for example, loudness, pitch, timbre, harmony and rhythm). Sound biofeedback is aimed at helping in the control, execution and planning of movements due to additional sound information about the movement process. Training with the use of sound BFB improves the indicators of the motor function of the hand, associated with the smoothness of reaching the goal, and also reduces the severity of neuro-arthropathic pain syndrome in the paretic limb.

К недостаткам данного устройства и способа можно отнести отсутствие элементов световой индикации для обеспечения БОС, что снижает возможный терапевтический эффект, потребность в специалисте высокой квалификации при проведении реабилитации, стоимость, малая мобильность. Кроме того, система не содержит электростимуляции и средств фиксации мышечного отклика, а возникающие при движении динамические ускорения вносят погрешность в результаты измерения датчиком наклона углового положения конечности.The disadvantages of this device and method include the lack of light indication elements to provide biofeedback, which reduces the possible therapeutic effect, the need for a highly qualified specialist during rehabilitation, cost, and low mobility. In addition, the system does not contain electrical stimulation and means of fixing the muscle response, and the dynamic accelerations that occur during movement introduce an error into the results of measuring the angular position of the limb by the tilt sensor.

Близким по технической сущности к предлагаемому изобретению решением, является электростимулятор [патент WO 2012/003451 А2], содержащий, по меньшей мере, один электродный узел, приспособленный для доставки стимулирующих импульсов к мышцам пользователя, систему датчиков, предназначенную для обнаружения механического отклика мышц на сигнал стимуляции, устройство электростимуляции, соединенное, по меньшей мере, с одним электродным узлом и системой датчиков, при этом устройство электростимуляции включает в себя систему управления для автоматического обеспечения обратной связи о характеристике обнаруженной реакции, по меньшей мере, одной мышцы, и систему регулировки, по меньшей мере, одного параметра сигнала стимуляции мышц в реальном времени. Электростимулятор содержит микропроцессор, запрограммированный на управление параметрами электростимуляции в зависимости от обнаруженной реакции мышцы.A solution close in technical essence to the proposed invention is an electrostimulator [patent WO 2012/003451 A2], containing at least one electrode assembly adapted to deliver stimulating impulses to the user's muscles, a sensor system designed to detect the mechanical response of muscles to a signal stimulation, an electrical stimulation device connected to at least one electrode assembly and a sensor system, wherein the electrical stimulation device includes a control system for automatically providing feedback on the characteristic of the detected response of at least one muscle, and an adjustment system, according to at least one real-time muscle stimulation signal parameter. The electrostimulator contains a microprocessor programmed to control the parameters of electrical stimulation depending on the detected muscle response.

Данный электростимулятор поддерживает разные режимы электростимуляции, такие как, сенсорная чрескожная электронейростимуляция, используемая в медицине для купирования болевого синдрома, временного снижения спастичности, улучшения трофики мягких тканей и заживления ран, а также функциональная нервно-мышечная электростимуляция, широко используемая в реабилитации для восстановления утраченной двигательной функции. Прибор считывает доступную сохранную мышечную активность, регистрируемую с помощью электромиографии, или положение конечности в пространстве, регистрируемое с помощью акселерометра и генерирует мышечное сокращение в режиме реального времени для осуществления физиологического движения. Данное изобретение можно адаптировать для стимуляции различных мышечных групп, например, мышц туловища для перехода из одного положения в другое, стимуляции нижних конечностей для модуляции ходьбы или верхних конечностей для осуществления захвата предмета. Функциональная нервно-мышечная электростимуляция с использованием данного устройства может применяться для восстановления мышечной силы в парализованных конечностях для тренировки скорости ходьбы и восстановления ее симметрии, тренировки равновесия и уменьшения риска падений при синдроме центрального гемипареза в результате инсульта, ЧМТ и т.д., а также для предотвращения атрофии мышц, например, в результате неполного поражения спинного мозга.This electrical stimulator supports various modes of electrical stimulation, such as sensory transcutaneous electrical nerve stimulation used in medicine to relieve pain, temporarily reduce spasticity, improve soft tissue trophism and heal wounds, as well as functional neuromuscular electrical stimulation, which is widely used in rehabilitation to restore lost motor functions. The device reads the available intact muscle activity recorded using electromyography or the position of the limb in space recorded using the accelerometer and generates muscle contraction in real time to implement physiological movement. The invention can be adapted to stimulate various muscle groups, such as trunk muscles to move from one position to another, stimulation of the lower limbs to modulate walking, or upper limbs to grasp an object. Functional neuromuscular electrical stimulation using this device can be used to restore muscle strength in paralyzed limbs to train walking speed and restore its symmetry, train balance and reduce the risk of falls in central hemiparesis syndrome as a result of stroke, TBI, etc., as well as to prevent muscle atrophy, for example, as a result of incomplete damage to the spinal cord.

Недостатком устройства и способа является невысокая точность измерения углового положения конечности пациента. При коррекции движений человека при ходьбе, что необходимо, например, при реабилитации мышц после инсульта, динамические ускорения вносят погрешность в расчет углового положения конечности, что в результате может повлечь за собой нежелательные побочные эффекты. Не обеспечивается возможность оптимального выбора параметров сигнала воздействия с учетом индивидуальных особенностей пациента. В одном из вариантов данного устройства для регистрации мышечного отклика на сигнал стимуляции используется электромиографический датчик, что характерно для всех устройств данного класса. Однако данные ЭМГ датчиков искажаются из-за паразитного эффекта, вносимого ФЭС, который заключается в подавлении биоэлектрического потенциала мышц в течение первых 10-12 мс. Отсутствие модуля БОС снижает эффективность проводимых реабилитационных мероприятий.The disadvantage of the device and method is the low accuracy of measuring the angular position of the patient's limb. When correcting human movements when walking, which is necessary, for example, in the rehabilitation of muscles after a stroke, dynamic accelerations introduce an error in the calculation of the angular position of the limb, which may result in undesirable side effects. It is not possible to optimally select the parameters of the exposure signal, taking into account the individual characteristics of the patient. In one version of this device, an electromyographic sensor is used to record the muscle response to the stimulation signal, which is typical for all devices of this class. However, the EMG data of the sensors is distorted due to the parasitic effect introduced by the FES, which consists in suppressing the bioelectrical potential of the muscles during the first 10-12 ms. The absence of the biofeedback module reduces the effectiveness of ongoing rehabilitation activities.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для электрической стимуляции мышц [патент РФ №2570960], обеспечивающее многоканальную стимуляцию через матрицу неинвазивных электродов, контактирующих с мышечной тканью, при помощи этих же электродов может быть определен отклик активности мышечной ткани через датчик регистрации мышечной активности (электромиографический датчик). Устройство, по одному из вариантов исполнения, содержит акселерометр, таким образом, может быть определено положение акселерометра относительно части тела, показания акселерометра могут быть связаны с движением указанной части тела на основании определенного положения акселерометра. По другому варианту, устройство предусматривает наличие дополнительных датчиков положения и движения, таких как гироскопы и акселерометры, избыточных для определения ориентации части тела. Устройство также обеспечивает подбор параметров стимуляции, в ответ на показания датчика регистрации мышечной активности, и активацию отдельных электродов при помощи блока управления.The closest technical solution adopted for the prototype is a device for electrical muscle stimulation [RF patent No. 2570960], which provides multi-channel stimulation through a matrix of non-invasive electrodes in contact with muscle tissue, using the same electrodes, the response of muscle tissue activity can be determined through a registration sensor muscle activity (electromyographic sensor). The device, according to one of the embodiments, contains an accelerometer, thus, the position of the accelerometer relative to the body part can be determined, the accelerometer readings can be associated with the movement of the specified body part based on the determined position of the accelerometer. Alternatively, the device provides for additional position and motion sensors, such as gyroscopes and accelerometers, that are redundant for determining the orientation of a body part. The device also provides the selection of stimulation parameters, in response to the readings of the muscle activity recording sensor, and the activation of individual electrodes using the control unit.

В основном варианте осуществления данное изобретение используется для восстановления хватательной функции руки посредством функциональной нервно-мышечной электростимуляции. Пациент должен попытаться выполнить движение пораженной конечностью, устройство распознает данную попытку с помощью элетромиографического датчика или акселерометра и запускает электрический импульс, вызывающий скоординированное сокращение мышц пораженной конечности, приводящее к вытягиванию руки и захвату предмета. Считается, что повторение тренировок с одновременным намерением движения и сенсорной обратной связью, возникающей в результате движения с помощью электростимуляции, вызывает нейропластические изменения, которые в конечном итоге приводят к восстановлению произвольной двигательной функции. Данное устройство может применяться в реабилитации пациентов при неврологических заболеваниях с утратой функции верхней конечности, таких как инсульт, травма спинного мозга, ЧМТ, детский церебральный паралич, рассеянный склероз.In the main embodiment, this invention is used to restore the grasping function of the hand through functional neuromuscular electrical stimulation. The patient must attempt to move the affected limb, the device recognizes this attempt using an electromyographic sensor or an accelerometer and triggers an electrical impulse that causes a coordinated contraction of the muscles of the affected limb, resulting in arm extension and grasping of the object. The repetition of training with simultaneous movement intention and the sensory feedback resulting from electrically stimulated movement is thought to induce neuroplastic changes that eventually lead to recovery of voluntary motor function. This device can be used in the rehabilitation of patients with neurological diseases with loss of upper limb function, such as stroke, spinal cord injury, TBI, cerebral palsy, multiple sclerosis.

К недостаткам данного устройства и способа следует отнести, во-первых, отсутствие звуковой и световой индикации для обеспечения БОС, во-вторых, невозможность использования устройства без электростимуляции для пациентов со слабо выраженной синергией конечности, в-третьих, ненадежность определения положения конечности за счет использования в одном из вариантов реализации датчиков положения или движения (акселерометр и гироскоп), восприимчивых к динамическим ускорениям, которые вносят погрешность в расчет положения конечности, в-четвертых, в предлагаемом техническом решении в одном из вариантов предложено использование электромиографического датчика, недостатком использования которого совместно с электростимуляцией является наличие паразитного фактора, который заключается в подавлении биоэлектрических потенциалов мышц в течение первых 10-12 мс. Все вышеуказанные недостатки, в целом, снижают общий терапевтический эффект от применения устройства.The disadvantages of this device and method include, firstly, the lack of sound and light indication to provide BFB, secondly, the impossibility of using the device without electrical stimulation for patients with mild synergy of the limb, and thirdly, the unreliability of determining the position of the limb due to the use in one of the embodiments of position or motion sensors (accelerometer and gyroscope), susceptible to dynamic accelerations, which introduce an error in the calculation of the position of the limb, fourthly, in the proposed technical solution, in one of the variants, the use of an electromyographic sensor is proposed, the disadvantage of using which in conjunction with electrical stimulation is the presence of a parasitic factor, which consists in the suppression of the bioelectric potentials of the muscles during the first 10-12 ms. All of the above disadvantages, in general, reduce the overall therapeutic effect of the device.

Задача предлагаемого способа и устройства автоматизированной коррекции позы и движений верхней конечности в локтевом суставе заключается в предотвращении непроизвольного приведения руки к корпусу тела при ходьбе, в результате воздействия на патологическую синергию, возникающую в верхней конечности при синдроме центрального гемипареза.The objective of the proposed method and device for automated correction of the posture and movements of the upper limb in the elbow joint is to prevent involuntary bringing the arm to the body when walking, as a result of affecting the pathological synergy that occurs in the upper limb with central hemiparesis syndrome.

Технический результат от применения предлагаемого устройства и способа заключается в расширении объема пассивных и активных движений в локтевом суставе, улучшении функции самообслуживания пациента, улучшении его качества жизни, обеспечения свободы движения конечности и повышения точности определения ее углового положения с помощью датчика углового положения.The technical result from the use of the proposed device and method is to expand the range of passive and active movements in the elbow joint, improve the patient's self-care function, improve his quality of life, ensure freedom of movement of the limb and increase the accuracy of determining its angular position using the angular position sensor.

Технический результат достигается за счет введения в конструкцию устройства светодиодного браслета и блока световой индикации, обеспечивающих биологическую обратную связь (БОС), для предоставления пациенту информации о физиологических показателях деятельности собственной конечности, с целью восстановления утраченных функций конечности путем осуществления самостоятельных произвольных движений в локтевом суставе, за счет использования в конструкции датчика углового положения, образованного взаимно перпендикулярно ориентированными измерителями магнитного поля, а также увеличения числа степеней свободы шарнирного соединения для обеспечения большей подвижности конечности пациента при проведении лечебных процедур.The technical result is achieved by introducing into the design of the device an LED bracelet and a light indication unit that provides biofeedback (BFB) to provide the patient with information about the physiological indicators of the activity of his own limb, in order to restore the lost functions of the limb by performing independent voluntary movements in the elbow joint, due to the use of an angular position sensor in the design, formed by mutually perpendicularly oriented magnetic field meters, as well as an increase in the number of degrees of freedom of the swivel joint to ensure greater mobility of the patient's limb during medical procedures.

В предлагаемом устройстве существует возможность индивидуальной настройки параметров стимулирующего воздействия (длительности стимулирующих импульсов, частоты следования стимулирующих импульсов, амплитуды стимулирующих импульсов, количества стимулирующих импульсов в пачке). Электростимуляцию проводят сериями прямоугольных импульсов с паузами между ними. Длительность импульсов 1-5 мс, частота 50 или 100 Гц, 5-15 посылок в минуту. Амплитуда тока от 5 до 25 мА.In the proposed device, it is possible to individually adjust the parameters of the stimulating effect (the duration of stimulating pulses, the repetition rate of stimulating pulses, the amplitude of stimulating pulses, the number of stimulating pulses in a pack). Electrical stimulation is carried out by a series of rectangular pulses with pauses between them. Pulse duration 1-5 ms, frequency 50 or 100 Hz, 5-15 messages per minute. Current amplitude from 5 to 25 mA.

Для достижения технического результата устройство автоматизированной коррекции позы и движения верхней конечности в локтевом суставе, содержит плечевую и предплечевую охватывающие оболочки, состоящие из пластика или тканевой основы, выполненные с возможностью фиксации на конечности пациента удерживающими ремнями, выполненными из ткани и механически соединенные друг с другом посредством шарнирного соединения, снабженного встроенным датчиком углового положения, портативное средство электростимуляции, закрепленное на плечевой охватывающей оболочке и включающее в себя автономный источник питания и микропроцессорный блок управления, соединенные в электрическую цепь, блок звуковой индикации и усилитель мощности, выход которого присоединен первым токопроводящим кабелем к накладным электродам воздействия, согласно изобретению, дополнительно содержит светодиодный браслет, выполненный из ткани со вшитыми проводниками и светодиодами. Портативное средство электростимуляции дополнительно оснащено блоком световой индикации, выход которого присоединен вторым токопроводящим кабелем к светодиодному браслету; шарнирное соединение состоит из звена плоской формы, охватывающего и охватываемого звеньев, выполненных из металлического сплава или пластика, а также цилиндрического стержня, изготовленного из металлического сплава, например из стали, причем звено плоской формы одним концом закреплено на плечевой охватывающей оболочке с возможностью регулировки их взаимного положения, а другим соединено с первым концом охватывающего звена с образованием первой вращательной кинематической пары, второй конец охватывающего звена образует вторую вращательную кинематическую пару с первым концом охватываемого звена, второй конец охватываемого звена жестко соединен с первым концом цилиндрического стержня, закрепленного вторым концом в предплечевой охватывающей оболочке с возможностью их взаимного осевого и вращательного перемещения; датчик углового положения образован взаимно перпендикулярно ориентированными измерителями магнитного поля, выполненных из полупроводникового материала, жестко закрепленными на охватывающем звене, и постоянным магнитом, выполненным из сплава редкоземельных элементов, например неодимового, закрепленным на охватываемом звене; оси вращения первой и второй кинематических пар взаимно перпендикулярны.To achieve a technical result, a device for automated correction of the posture and movement of the upper limb in the elbow joint, contains a shoulder and forearm covering shells, consisting of plastic or a fabric base, made with the possibility of fixing on the patient's limb with holding straps made of fabric and mechanically connected to each other by means of swivel equipped with a built-in angular position sensor, a portable electrical stimulation device mounted on the shoulder covering shell and including an autonomous power source and a microprocessor control unit connected to an electrical circuit, an audio indication unit and a power amplifier, the output of which is connected by the first conductive cable to the overhead The impact electrodes, according to the invention, additionally contains an LED bracelet made of fabric with sewn-in conductors and LEDs. The portable electrical stimulation device is additionally equipped with a light indication unit, the output of which is connected by a second conductive cable to the LED bracelet; the swivel joint consists of a flat-shaped link, female and male links made of a metal alloy or plastic, as well as a cylindrical rod made of a metal alloy, for example, steel, and the flat-shaped link is fixed at one end to the shoulder female shell with the possibility of adjusting their mutual position, and the other end is connected to the first end of the female link to form the first rotational kinematic pair, the second end of the female link forms the second rotational kinematic pair with the first end of the male link, the second end of the male link is rigidly connected to the first end of the cylindrical rod, fixed by the second end in the forearm female shell with the possibility of their mutual axial and rotational movement; the angular position sensor is formed by mutually perpendicularly oriented magnetic field meters made of semiconductor material, rigidly fixed to the female link, and a permanent magnet made of an alloy of rare earth elements, such as neodymium, fixed to the male link; the axes of rotation of the first and second kinematic pairs are mutually perpendicular.

По второму варианту исполнения, технический результат достигается за счет того, что устройство автоматизированной коррекции дополнительно содержит измеритель мышечного отклика, выполненный на основе микромеханического датчика акустического давления, не подверженного электрическим помехам, при совместном использовании с электростимуляцией.According to the second embodiment, the technical result is achieved due to the fact that the automated correction device additionally contains a muscle response meter, made on the basis of a micromechanical acoustic pressure sensor that is not subject to electrical interference, when used in conjunction with electrical stimulation.

По второму варианту исполнения портативное средство электростимуляции может определять параметры стимулирующего воздействия на основе величины активности мышцы, выражаемой измеренными ответными сигналами датчика регистрации мышечного отклика.According to the second embodiment, the portable electrical stimulation device can determine the parameters of the stimulating effect based on the amount of muscle activity expressed by the measured response signals of the muscle response registration sensor.

Составляющие устройства автоматизированного корректора позы и движения руки в локтевом суставе представлены на фиг. 1, на фиг. 2 - составляющие шарнирного соединения.The components of the automated corrector of the posture and movement of the arm in the elbow joint are shown in Fig. 1 in FIG. 2 - components of the swivel.

Устройство автоматизированной коррекции позы и движения руки в локтевом суставе (см. фиг. 1-2) содержит плечевую и предплечевую охватывающие оболочки 1 и 2 соответственно, выполненные с возможностью фиксации на конечности пациента удерживающими ремнями 3 и механически соединенные друг с другом посредством шарнирного соединения, снабженного встроенным датчиком углового положения, закрепленное на плечевой охватывающей оболочке портативное средство электростимуляции 4, присоединенное первым токопроводящим кабелем 5 к накладным электродам воздействия 6. Портативное средство электростимуляции 4 содержит блок звуковой индикации и блок световой индикации, выход которого присоединен вторым токопроводящим кабелем к светодиодному браслету 7. Шарнирное соединение состоит из звена плоской формы 8, охватывающего и охватываемого звеньев 9 и 10 соответственно, а также цилиндрического стержня 11; датчик углового положения образован взаимно перпендикулярно ориентированными измерителями магнитного поля 12, закрепленными в полостях охватывающего звена 9, и постоянным магнитом 13, закрепленным в полости охватываемого звена 10.The device for automated correction of the posture and movement of the arm in the elbow joint (see Fig. 1-2) contains the shoulder and forearm covering shells 1 and 2, respectively, made with the possibility of fixation on the patient's limbs by holding straps 3 and mechanically connected to each other by means of a swivel joint, equipped with a built-in angular position sensor, a portable electrical stimulation device 4 fixed on the shoulder covering shell, connected by the first conductive cable 5 to the overhead electrodes of influence 6. The portable electrical stimulation device 4 contains a sound indication unit and a light indication unit, the output of which is connected by a second conductive cable to the LED bracelet 7 The swivel joint consists of a flat-shaped link 8, female and male links 9 and 10, respectively, as well as a cylindrical rod 11; the angular position sensor is formed by mutually perpendicularly oriented magnetic field meters 12, fixed in the cavities of the female link 9, and a permanent magnet 13, fixed in the cavity of the male link 10.

По второму варианту исполнения заявляемое устройство автоматизированной коррекции дополнительно содержит измеритель мышечного отклика, выполненный на основе микромеханического датчика акустического давления и подключенный к микропроцессорному блоку управления.According to the second embodiment, the claimed automated correction device additionally contains a muscle response meter based on a micromechanical acoustic pressure sensor and connected to a microprocessor control unit.

Способ автоматизированной коррекции позы и движения руки в локтевом суставе осуществляется следующим образом. Перед началом тренинга производят измерение артериального давления, частоты сердечных сокращений с целью оценки основных показателей жизнедеятельности до начала занятия. Непосредственно перед началом терапевтический процедуры на конечности пациента размещают устройство путем крепления удерживающими ремнями плечевой и предплечевой охватывающих оболочек на соответствующих сегментах конечности (Фиг. 3). Закрепляют накладные электроды воздействия у основания и окончания трехглавой мышцы плеча. Далее включают устройство и производят измерение угла датчиком углового положения между плечом и предплечьем, тот угол до которого пациент может произвольно разогнуть руку в локтевом суставе 12. Затем задают пороговое значение угла сгибания в локтевом суставе, до того угла, который пациент может произвольно разогнуть руку в локтевом суставе, меньше значения которого при приведении руки к корпусу запускается световая и звуковая индикация и становится возможным запуск электростимуляции 13. Электростимуляцию проводят сериями прямоугольных импульсов с паузами между ними, продолжительностью 3-6 секунд. Длительность импульсов 1-5 мс, частота 50 или 100 Гц, 5-15 посылок в минуту. Амплитуда тока от 5 до 25 мА.The method for automated correction of the posture and movement of the arm in the elbow joint is carried out as follows. Before the start of the training, blood pressure and heart rate are measured in order to assess the main vital signs before the start of the session. Immediately before the start of the therapeutic procedure, the device is placed on the patient's limb by fastening the shoulder and forearm covering shells with restraint straps to the corresponding segments of the limb (Fig. 3). Overhead impact electrodes are fixed at the base and end of the triceps muscle of the shoulder. Next, the device is turned on and the angle is measured with an angular position sensor between the shoulder and forearm, the angle to which the patient can arbitrarily extend the arm in the elbow joint 12. Then, the threshold value of the angle of flexion in the elbow joint is set, up to the angle that the patient can arbitrarily elbow joint, less than the value of which, when the arm is brought to the body, light and sound indication starts and it becomes possible to start electrical stimulation 13. Electrical stimulation is carried out by a series of rectangular pulses with pauses between them, lasting 3-6 seconds. Pulse duration 1-5 ms, frequency 50 or 100 Hz, 5-15 messages per minute. Current amplitude from 5 to 25 mA.

Задачей пациента является ходьба по прямой с произвольным контролем положения паретичной руки, произвольным предотвращением ее сгибания в локтевом суставе и приведения к туловищу. При выполнении пациентом механических движений сгибания/разгибания в локтевом суставе датчиком углового положения фиксируется угол сгибания/разгибания в локтевом суставе, и соответствующая информация передается на портативное средство электростимуляции. При непроизвольном сгибании руки в локтевом суставе, превышающем заданный угол, включаются блоки световой и звуковой индикации, электрическими импульсами стимулируется трехглавая мышца плеча, которая участвует в разгибании руки в локтевом суставе. В зависимости от установленного значения порогового угла портативное средство электростимуляции формирует электрические импульсы с соответствующими исходно заданными параметрами (длительность импульсов 1-5 мс, частота 50 или 100 Гц, 5-15 посылок в минуту. Амплитуда тока от 5 до 25 мА). Режим работы устройства автоматизированной коррекции позы и движений верхней конечности в локтевом суставе предусматривает регулировку параметров стимулирующих импульсов, что позволяет выбрать режим комфортного для пациента воздействия на целевую мышцу. После окончания занятия пациенту повторно оценивают показатели артериального давления и частоты сердечных сокращений. Реабилитационные занятия выполняются ежедневно 1 раз в день в течение 10-30 минут, в зависимости от физического состояния пациента, его готовности продолжать занятие, курс лечения продолжается 15 дней.The patient's task is to walk in a straight line with voluntary control of the position of the paretic arm, voluntary prevention of its flexion at the elbow joint and bringing it to the body. When the patient performs mechanical movements of flexion/extension in the elbow joint, the angular position sensor records the angle of flexion/extension in the elbow joint, and the corresponding information is transmitted to a portable electrical stimulation device. In case of involuntary bending of the arm in the elbow joint, exceeding a predetermined angle, blocks of light and sound indication are switched on, the triceps muscle of the shoulder, which is involved in the extension of the arm in the elbow joint, is stimulated by electrical impulses. Depending on the set value of the threshold angle, the portable electrical stimulation device generates electrical impulses with the corresponding initially set parameters (pulse duration 1-5 ms, frequency 50 or 100 Hz, 5-15 bursts per minute. Current amplitude from 5 to 25 mA). The operating mode of the device for automated correction of the posture and movements of the upper limb in the elbow joint provides for the adjustment of the parameters of stimulating impulses, which makes it possible to select the mode of impact on the target muscle that is comfortable for the patient. After the end of the session, the patient's blood pressure and heart rate are re-evaluated. Rehabilitation classes are performed daily 1 time per day for 10-30 minutes, depending on the physical condition of the patient, his readiness to continue the session, the course of treatment lasts 15 days.

Апробация и клинические примеры.Approbation and clinical examples.

Клиническая апробация проводилась на кафедре нервных болезней с курсом ПО ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого.Clinical approbation was carried out at the Department of Nervous Diseases with the course of PO FGBOU VO Krasnoyarsk State Medical University. prof. V.F. Voyno-Yasenetsky.

В исследование были включены 7 пациентов, из них 5 пациентов, перенесших ОНМК по ишемическому типу в каротидном бассейне (3 человека - правая средняя мозговая артерия (ПСМА), 2 человека - левая средняя мозговая артерия (ЛСМА)) и 2 пациента с рассеянным склерозом. Поражение вещества головного мозга было визуализировано методами компьютерной томографии (КТ) или магнитно-резонансной томографии (МРТ). Критерии включения в исследование: синдром спастического гемипареза от легкой до умеренной степени с наличием патологического паттерна сгибания руки в локтевом суставе при ходьбе на этапе включения в исследование. Критерии исключения: синдром центрального гемипареза выраженной, грубой степени, плегия, спастический мышечный тонус 4-5 баллов по шкале Ашфорта, выраженные когнитивные расстройства, выраженная афазия, препятствующие проведению исследования, наличие эпилепсии, нарушений ритма сердца и других противопоказаний для электростимуляции. В ходе исследования всем пациентам до и после курса реабилитационных занятий проводились: оценка неврологического статуса с определением мышечной силы, определения объема активных и пассивных движений методом гониометрии, оценка мышечного тонуса с использованием модифицированной шкалы спастичности Ашфорта, тест для оценки двигательных навыков верхней конечности при центральном парезе Френчай.The study included 7 patients, including 5 patients who had an ischemic stroke in the carotid pool (3 people - the right middle cerebral artery (PSMA), 2 people - the left middle cerebral artery (LMCA)) and 2 patients with multiple sclerosis. Damage to the substance of the brain was visualized by computed tomography (CT) or magnetic resonance imaging (MRI). Criteria for inclusion in the study: mild to moderate spastic hemiparesis syndrome with the presence of a pathological pattern of flexion of the arm in the elbow joint when walking at the stage of inclusion in the study. Exclusion criteria: severe, severe degree of central hemiparesis syndrome, plegia, spastic muscle tone of 4-5 points on the Ashfort scale, severe cognitive impairment, severe aphasia that prevented the study, the presence of epilepsy, cardiac arrhythmias and other contraindications for electrical stimulation. In the course of the study, all patients before and after a course of rehabilitation classes underwent: an assessment of the neurological status with the determination of muscle strength, determination of the volume of active and passive movements by goniometry, assessment of muscle tone using a modified Ashfort spasticity scale, a test for assessing the motor skills of the upper limb with central paresis Frenchy.

Клинический пример №1. Применение способа и устройства автоматической коррекции позы и движений руки в локтевом суставе с синдромом центрального гемипареза.Clinical example No. 1. Application of a method and device for automatic correction of posture and hand movements in the elbow joint with central hemiparesis syndrome.

Пациент, 1963 г. рождения, 58 лет.Patient, born in 1963, 58 years old.

Жалобы на слабость в левых конечностях, ограничение самообслуживания при выполнении бытовых заданий (одевание футболки, застегивание пуговиц, принятие пищи, прием ванны).Complaints of weakness in the left limbs, limitation of self-service when performing household tasks (putting on a T-shirt, fastening buttons, eating, taking a bath).

Анамнез заболевания: 18 августа 2020 г. на фоне подъема артериального давления до 200/110 мм рт.ст. появилась выраженная слабость в левых конечностях, опустился левый уголок рта. По данным магнитно-резонансной томографии визуализировался очаг ишемии в бассейне правой средней мозговой артерии. Выставлен диагноз: ОНМК по ишемическому типу (атеротромботический подтип) от 18.08.2020, в бассейне ПСМА с умеренным спастическим левосторонним гемипарезом, центральным парезом VII пары ЧМН слева.Anamnesis of the disease: August 18, 2020 against the background of a rise in blood pressure to 200/110 mm Hg. there was a pronounced weakness in the left limbs, the left corner of the mouth drooped. According to magnetic resonance imaging, an ischemic focus was visualized in the basin of the right middle cerebral artery. The patient was diagnosed with stroke of the ischemic type (atherothrombotic subtype) dated August 18, 2020, in the PSMA pool with moderate spastic left-sided hemiparesis, central paresis of the seventh pair of cranial nerves on the left.

В январе 2021 г. пациент проходил курс нейрореабилитации в условиях дневного стационара Профессорской клиники.In January 2021, the patient underwent a course of neurorehabilitation in the day hospital of the Professor's Clinic.

Неврологический статус на момент осмотра:Neurological status at the time of examination:

Зрение сохранено. Зрачки, глазные щели D=S. Объем движений глазных яблок полный. Нистагма, диплопии нет. Чувствительность на лице сохранена. Сглаженность левой носогубной складки. Глотание сохранено. Мышечная сила в руках: слева снижена проксимально до 4.0 б, дистально до 3.5 б, справа 5.0 б. Мышечная сила в ногах: слева 4.0 б, справа 5.0 б. Мышечный тонус повышен в сгибателях левой руки до 3-х баллов по шкале Ашфорта. Сухожильные рефлексы с рук S>D, с ног S>D. Патологические рефлексы с рук - Россолимо слева, с ног - Бабинского слева. Поверхностная болевая чув-ть: не нарушена. Суставно-мышечное чув-во: не нарушено. В позе Ромберга легкая шаткость за счет пареза. Пальценосовая проба (ПНП) слева с мимопопаданием за счет пареза, коленно-пяточная проба (КПП) слева с мимопопаданием ввиду пареза. Походка: гемипаретическая, левая рука приводится к корпусу при ходьбе (поза Вернике-Манна). Менингиальных знаков нет. Нарушение функций тазовых органов (НФТО) отрицает. Тест Френчай 3 б. Пациент не выполнил задания: взять стакан, наполовину наполненный водой и поставленный на расстоянии 15-30 см от края стола, отпить воды и поставить стакан на место, а также не смог причесать волосы.Vision is preserved. Pupils, palpebral fissures D=S. The volume of movements of the eyeballs is full. Nystagmus, no diplopia. Sensitivity on the face is preserved. Smoothness of the left nasolabial fold. Swallowing saved. Muscle strength in the arms: on the left is reduced proximally to 4.0 b, distally to 3.5 b, on the right 5.0 b. Muscle strength in the legs: 4.0 b on the left, 5.0 b on the right. Muscle tone increased in the flexors of the left hand up to 3 points on the Ashfort scale. Tendon reflexes from the arms S>D, from the legs S>D. Pathological reflexes from the hands - Rossolimo on the left, from the legs - Babinsky on the left. Superficial pain sensation: not disturbed. Joint-muscular feeling: not disturbed. In the Romberg position, slight unsteadiness due to paresis. A finger-nose test (PNP) on the left with a miss due to paresis, a knee-calcaneal test (KPP) on the left with a miss due to paresis. Gait: hemiparetic, the left hand is brought to the body when walking (Wernicke-Mann posture). There are no meningeal signs. Pelvic organ dysfunction (PDO) denies. Test Frenchay 3 b. The patient did not complete the task: to take a glass half-filled with water and placed at a distance of 15-30 cm from the edge of the table, drink water and put the glass back in place, and also could not comb his hair.

Результаты динамической оценки пациента до и после курса реабилитации представлены в таблице 1.The results of the dynamic assessment of the patient before and after the course of rehabilitation are presented in Table 1.

После проведения курса реабилитации с применением данного способа и устройства в течение 15 дней, ежедневно, как видно из представленной таблицы, увеличился объем активных и пассивных движений в локтевом суставе, наросла мышечная сила, а также улучшились бытовые навыки самообслуживания. При оценке двигательных навыков верхней конечности у пациента появилась возможность причесываться, принимать пишу. В данном случае использовалась частота импульсов 100 Гц, ввиду умеренной степени повышения мышечного тонуса по спастическому типу.After a rehabilitation course using this method and device for 15 days, daily, as can be seen from the table, the volume of active and passive movements in the elbow joint increased, muscle strength increased, and household self-service skills improved. When evaluating the motor skills of the upper limb, the patient had the opportunity to comb his hair, take food. In this case, a pulse frequency of 100 Hz was used, due to the moderate degree of increase in muscle tone according to the spastic type.

Клинический пример №2Clinical case #2

Пациент, 1999 г. рождения, 30 лет.Patient, born in 1999, 30 years old.

Жалобы на неловкость движений в правых конечностях, приведение правой руки при ходьбе, повышение мышечного тонуса в правой руке при ходьбе, общую слабость, утомляемость.Complaints about clumsiness of movements in the right limbs, adduction of the right hand when walking, increased muscle tone in the right hand when walking, general weakness, fatigue.

Анамнез заболевания: дебют заболевания в июне 2017, когда в течение 2-х недель постепенно снижалось зрение на правый глаз с последующим самостоятельным регрессом в течение 1 мес. Второй эпизод ухудшения состояния отметил в сентябре 2020 г. когда подостро стала появляться и нарастать слабость в правых конечностях. По данным магнитно-резонансной томографии головного мозга с контрастом были выявлены множественные очаги демиелинизации в типичных для рассеянного склероза зонах. 1 очаг, копящий контраст перивентрикулярно слева в лобной доле.History of the disease: the onset of the disease in June 2017, when vision in the right eye gradually decreased over 2 weeks, followed by independent regression within 1 month. The second episode of deterioration was noted in September 2020, when subacute weakness began to appear and increase in the right limbs. According to magnetic resonance imaging of the brain with contrast, multiple foci of demyelination were identified in areas typical of multiple sclerosis. 1 focus accumulating contrast periventricularly on the left in the frontal lobe.

Пациенту выставлен диагноз: Рассеянный склероз, ремиттирующее течение, с умеренным центральным правосторонним гемипарезом, сенсорными нарушениями, легкой мозжечковой атаксией, ст. обострения, расширенная шкала инвалидизации Expanded Disability Status Scale (EDSS) 3.0 балла.The patient was diagnosed with multiple sclerosis, relapsing course, with moderate central right-sided hemiparesis, sensory impairment, mild cerebellar ataxia, art. exacerbations, Expanded Disability Status Scale (EDSS) 3.0 points.

Проведена гормональная ПУЛЬС - терапия с некоторой положительной динамикой, неполным регрессом симптомов, нарастание мышечной силы в правых конечностях до 4.0 баллов.Conducted hormonal PULSE - therapy with some positive dynamics, incomplete regression of symptoms, an increase in muscle strength in the right limbs up to 4.0 points.

После купирования обострения пациенту проводились реабилитационные мероприятия с использованием данного способа и устройства коррекции позы и движения руки в локтевом суставе.After stopping the exacerbation, the patient underwent rehabilitation measures using this method and a device for correcting the posture and movement of the arm in the elbow joint.

В неврологическом статусе на момент осмотра:In neurological status at the time of examination:

Зрение сохранено. Зрачки, глазные щели D=S. Объем движений глазных яблок полный. Нистагма, диплопии нет. Чувствительность на лице сохранена. Лицо симметрично. Глотание сохранено. Мышечная сила в руках: справа проксимально и дистально снижена до 4.0 б., слева 5 б. Мышечная сила в ногах: справа проксимально 4.0 б, слева 5.0 б. Мышечный тонус повышен в сгибателях правой руки до 1+-х баллов по шкале Ашфорта, в правой ноге до 2 баллов. Сухожильные рефлексы с рук D>S, с ног D>S с клонусом справа. Патологические рефлексы с рук - Россолимо справа, с ног - Бабинского справа. Поверхностная болевая чув-ть: не нарушена. Суставно-мышечное чув-во: снижено в пальцах стоп на 1 балл. В п. Ромберга легкая шаткость. ПНП с легкой интенцией слева, КПП справа с мимопопаданием ввиду пареза. Походка: гемипаретическая, правая рука приводится к корпусу при ходьбе. Менингиальных знаков нет. Нарушение функций тазовых органов (НФТО) отрицает. Тест Френчай 4 б. Пациент не выполнил задание на перенос стакана с водой.Vision is preserved. Pupils, palpebral fissures D=S. The volume of movements of the eyeballs is full. Nystagmus, no diplopia. Sensitivity on the face is preserved. The face is symmetrical. Swallowing saved. Muscle strength in the arms: on the right, proximal and distally, reduced to 4.0 p., on the left, 5 p. Muscle strength in the legs: on the right proximal 4.0 b, on the left 5.0 b. Muscle tone increased in the flexors of the right arm up to 1+ points on the Ashfort scale, in the right leg up to 2 points. Tendon reflexes from the arms D>S, from the legs D>S with clonus on the right. Pathological reflexes from the hands - Rossolimo on the right, from the legs - Babinsky on the right. Superficial pain sensation: not disturbed. Articular-muscular feeling: reduced in the toes by 1 point. There is slight unsteadiness in Romberga. PNP with a slight intention on the left, CAT on the right with a miss due to paresis. Gait: hemiparetic, the right hand is brought to the body when walking. There are no meningeal signs. Pelvic organ dysfunction (PDO) denies. Frenchay test 4 b. The patient did not complete the task of carrying a glass of water.

Результаты динамической оценки пациента до и после реабилитации представлены в таблице 2.The results of the dynamic assessment of the patient before and after rehabilitation are presented in Table 2.

После проведения курса реабилитации у пациента отмечалось снижение мышечного тонуса, уменьшение проявлений патологической синергии в виде значительного уменьшения приведения правой руки к корпусу при ходьбе, увеличился объем активных и пассивных движений.After the rehabilitation course, the patient showed a decrease in muscle tone, a decrease in the manifestations of pathological synergy in the form of a significant decrease in bringing the right hand to the body when walking, and an increase in the volume of active and passive movements.

В данном клиническом примере частота импульсов составила 50 Гц, ввиду легкой степени повышения мышечного тонуса по спастическому типу.In this clinical example, the pulse frequency was 50 Hz, due to a mild increase in spastic muscle tone.

Использование предлагаемого способа и устройства имеет следующие преимущества:The use of the proposed method and device has the following advantages:

1) Позволяет эффективно воздействовать на патологические синергии в виду наличия модуля электростимуляции и модуля БОС в виде звуковой и зрительной индикации;1) Allows you to effectively influence pathological synergies due to the presence of an electrical stimulation module and a biofeedback module in the form of sound and visual indication;

2) Возможность использовать в амбулаторных условиях;2) Ability to use on an outpatient basis;

3) Мобильность устройства;3) Device mobility;

4) Простота и удобство использования;4) Simplicity and ease of use;

5) Возможность подбора параметров для каждого пациента индивидуально, повышает эффективность реабилитации в виде расширении объема пассивных и активных движений в локтевом суставе, улучшении функции самообслуживания пациента, улучшении его качества жизни.5) The possibility of selecting parameters for each patient individually increases the effectiveness of rehabilitation in the form of expanding the volume of passive and active movements in the elbow joint, improving the patient's self-service function, and improving his quality of life.

Claims

1. A device for automated correction of the posture and movements of the upper limb in the elbow joint, containing the shoulder and forearm covering shells, made with the possibility of fixing on the limb of the patient with restraining straps and mechanically connected to each other by means of a swivel, equipped with a built-in angular position sensor, a portable means of electrical stimulation, fixed on the shoulder enclosing shell and including an autonomous power source and electrically connected to it a microprocessor control unit, a sound indication unit and a power amplifier, the output of which is connected by the first conductive cable to the overhead exposure electrodes, characterized in that it additionally contains an LED bracelet, and portable means of electrical stimulation is additionally equipped with a light indication unit, the output of which is connected by a second conductive cable to the LED bracelet; the swivel joint consists of a flat-shaped link, female and male links, as well as a cylindrical rod, and the flat-shaped link is fixed at one end on the shoulder female shell with the possibility of adjusting their relative position, and at the other end is connected to the first end of the female link to form the first rotational kinematic pair , the second end of the female link forms a second rotational kinematic pair with the first end of the male link, the second end of the male link is rigidly connected to the first end of the cylindrical rod, fixed by the second end in the forearm female shell with the possibility of their mutual axial and rotational movement; the angular position sensor is formed by mutually perpendicularly oriented magnetic field meters mounted on the female link, and a permanent magnet attached to the male link; the axes of rotation of the first and second kinematic pairs are mutually perpendicular.

2. The device according to claim. 1, additionally contains a muscle response meter, made on the basis of a micromechanical acoustic pressure sensor and connected to a microprocessor control unit.

3. A method for automated correction of the posture and movements of the upper limb in the elbow joint, characterized in that in order to prevent involuntary bringing of the arm to the body body when walking, affecting the pathological synergy, an automated correction device is used, which is placed with holding straps of the shoulder and forearm covering shells on the corresponding segments limbs; fix overhead impact electrodes at the base and end of the triceps muscle of the shoulder, turn on the device and measure the angle of the angular position sensor between the shoulder and forearm, then set the threshold value of the angle of flexion in the elbow joint; at the same time, during walking, with involuntary bending of the arm in the elbow joint exceeding the initially set angle, the light and sound indication units are turned on, and the triceps muscle of the shoulder is stimulated by electrical impulses with the specified parameters.

4. The method according to p. 3, characterized in that the classes are performed 1 time per day, the duration of 1 lesson is from 10 to 30 minutes, the course of treatment lasts 15 days.