ЭКЗОСКЕЛЕТ ЛОКТЕВОГО СУСТАВА

Полезная модель относится к области медицины и протезирования, к устройствам для пассивной лечебной гимнастики, а именно, к травматологии и ортопедии, также может служить усилением выходного усилия локтевого сустава.
Известен «Тренажер для восстановления управления подвижностью кисти» RU 157130 U1, состоящий из надувной рабочей камеры из упругого материала, эластичной трубки и воздушного мешка, снабженного верхними и нижними плечевыми ремнями для крепления его в подмышечной области, а надувная рабочая камера из упругого материала установлена на шине, имеющей передний и задний ремни для крепления шины к предплечью, причем шина выполнена с изгибом для размещения надувной рабочей камеры из эластичного материала по отношению к кисти.
Недостатком этой модели является то, что для работы устройства человеку необходимо самостоятельно сдавливать воздушный мешок из упругого материала между грудной клеткой и предплечьем, что зачастую невозможно, учитывая тяжесть заболевания больного, к тому же воздушный мешок оказывает давление на лимфоузлы, находящиеся в подмышечной области, что может неблаготворно повлиять на здоровье.
Наиболее близким по общей совокупности признаков, принятым за прототип, является RU 2271177 С2 «Устройство для лечения контрактур», предназначенное для лечения контрактур преимущественно локтевых суставов. Устройство содержит кожно-металлические гильзы, шарнирно связанные между собой и снабженные средствами для их фиксации выше и ниже сустава конечности и приводом периодического движения в виде зубчатого механизма. Привод установлен на гильзе, выполненной с возможностью установки выше сустава конечности, причем ведущее звено привода снабжено приводом вращения, а ведомое звено - диаметрально установленным на нем рычагом, свободный конец которого скользяще связан с втулкой, поворотно установленной на гильзе, выполненной с возможностью установки ниже сустава конечности, при этом рычаг снабжен ограничителем движения.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство, является усовершенствование устройства для пассивной лечебной гимнастики с целью автоматизации, уменьшения веса, размеров, увеличения срока службы и надежности за счет упрощения конструкции.
Предложен экзоскелет локтевого сустава, состоящий из корпуса в виде кольца, закрепляемого на плече; корпуса в виде кольца, закрепляемого на предплечье; двух нитиноловых проволок с Г-образной первоначальной формой; двух нитиноловых проволок с прямой первоначальной формой; источника электрического тока и управляющего электрической нагрузкой устройства, служащего для подачи тока от источника электрического тока на нитиноловые проволоки; причем указанные кольца соединены между собой указанными нитиноловыми проволоками, находящимися в термоэлектроизоляционных оболочках попарно-по две проволоки разной первоначальной формы, при этом две нитиноловые проволоки, имеющие Г-образную первоначальную форму, в первоначальном положении экзоскелета находятся в деформированной прямой форме.
Данная задача решается за счет того, что устройство состоит из корпуса в виде кольца, выполненного с возможностью закрепления на плече, и корпуса в виде кольца, выполненного с возможностью закрепления на предплечье, причем кольца жестко соединены между собой двумя нитиноловыми проволоками с Г-образной первоначальной формой и двумя нитиноловыми проволоками с прямой первоначальной формой, находящимися в термо-электроизоляционных оболочках попарно-по две проволоки разной первоначальной формы, при этом две нитиноловые проволоки, имеющие Г-образную первоначальную форму, в первоначальном положении экзоскелета находятся в деформированной прямой форме; источника электрического тока (на рис. не показан); управляющего электрической нагрузкой устройства (на рис. не показано), служащего для подачи тока от источника электрического тока на нитиноловые проволоки. Нитиноловые проволоки играет роль движителя устройства, что позволяет не использовать электроприводы, сервоприводы и другие приводящие устройства, имеющие больший удельный вес, усложняющие и уменьшающие надежность устройства.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 показан изометрический вид экзоскелета локтевого сустава.
На фиг. 2 показан вид слева на полезную модель.
На фиг. 3 показан вид сверху.
На фиг. 4 показан вид спереди.
На фиг. 5 показан вид с прозрачным корпусом для понимания внутреннего строения экзоскелета локтевого сустава.
На фиг. 6 показан укрупненный узел (13), изображенный на фиг. 5.
Экзоскелет локтевой части содержит: (1) корпус в виде кольца с утолщениями, закрепляемый на плече; (2) корпус в виде кольца с утолщениями, закрепляемый на предплечье; (3), (4) термоэлектроизоляцию, в которой находятся нитиноловые проволоки (14) (15) (16) (17), и соединяющую между собой соответственно нитиноловые проволоки (14), (15) и (16), (17); нитиноловые проволоки (14), (16), имеющие Г-образную память формы, но в положении устройства, как на рисунках, эти нитиноловые проволоки деформированы в прямые проволоки; нитиноловые проволоки (15), (17), с прямой первоначальной формой; (5), (6), (7), (8) электрические выводы, подводящие электрический ток к нитиноловым проволокам; узел (13), идентичный остальным трем узлам в утолщениях корпуса (1) и (2); (20), (21) зажимные контакты для нитиноловых проволок (16) и (17) соответственно, обеспечивающие электроконтакт; (18), (19) болты, с помощью которых через резьбовое отверстие в элементах (20) и (21) зажимаются соответственно нитиноловые проволоки (16) и (17); заглушки (9), (10) и (11), (12), служащие для изоляции токопроводящих элементов в теле (1) и (2); (22) и (23) провода, служащие для электросоединения узла (13) с симметричным узлом, находящимся на детали (1), в частности, для электросоединения нитиноловых проволок (14) и (16), (15) и (17) соответственно.
Работает устройство следующим образом.
Экзоскелет одевается в области локтевого сустава и закрепляется в области плеча и предплечья таким образом, чтобы локтевой сустав находился посередине устройства. Затем человек задает программу в управляющее электрической нагрузкой устройство (на рис. не показано). После чего на нитиноловые проволоки (14) и (16), имеющие Г-образную первоначальную форму и находящиеся в деформированной прямой форме в первоначальном положении экзоскелета, подается электрический ток, нагревая их до температуры срабатывания, что заставляет принять нитиноловые проволоки свое первоначальное положение, при этом нитиноловые проволоки с прямой первоначальной формой (15), (17) деформируются в Г-образную форму, а оставшаяся сила выполняет движение сгибания локтевого сустава. После сгибания конструкции, нагреваемые нитиноловые проволоки (14) и (16) остывают, и движение может повториться обратно в сторону разгибания, для этого электрический ток подается на нитиноловые проволоки (15), (17) с прямой первоначальной формой, нагревая их. Таким образом, устройство работает по специально заложенной программе.