УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ СИЛЫ ДАВЛЕНИЯ ТЕЛА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ НА ОПОРНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ
DEVICE FOR REDUCING THE FORCE OF PRESSURE OF THE USER'S BODY ON THE BEARING SURFACE

Настоящее изобретение относится к медицинской технике, применяемой для реабилитации пользователей методами позиционной терапии, а более конкретно - к устройству для уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность.
Настоящее изобретение может быть использовано пользователями, страдающими серьезными поражениями нервной системы и опорно-двигательного аппарата или имеющими значительные вес и габариты.
Настоящее изобретение может быть использовано для обучения навыку ходьбы пользователей с увеличенными весом и габаритами, страдающими серьезными поражениями нервной системы и опорно-двигательного аппарата, то есть пользователей с нарушениями функции самостоятельного передвижения вследствие инвалидизирующих заболеваний нервной системы и опорно-двигательного аппарата (детский церебральный паралич; спинальный дизрафизм; последствия острых нарушений мозгового кровообращения, черепно-мозговых и позвоночно-спиномозговых травм, воспалительных заболеваний головного и спинного мозга; последствия травм, воспалительных и/или дистрофических заболеваний суставов нижних конечностей; последствия травм длинных трубчатых костей нижних конечностей и тому подобное). Проблема восстановительного лечения указанных инвалидов чрезвычайно актуальна ввиду социальной значимости.
Наиболее эффективно настоящее изобретение может быть использовано для динамической вертикализации пользователя с весовой разгрузкой, что уменьшает вес пользователя и обеспечивает разгрузку его суставов и позвоночника.
Данное устройство может быть использовано совместно с любым подъемным устройством. В этом случае предлагаемое устройство содержит крепежные элементы к подъемному устройству и собственный механизм натяжения пружин, имеющий ручной или электрический привод.
Известна опорная рама-вертикализатор RU 35220, представляющая собой устройство для реабилитационной вертикализации пользователя и содержащая основание, оснащенное ходовыми колесами, на котором шарнирно установлена опорная рама с элементами фиксации к ней тела пользователя и устройством для уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность. Основание и устройство для уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность содержат горизонтальную раму прямоугольной формы, имеющую боковые продольные балки, жестко скрепленные по краям поперечными балками. Опорная рама содержит две боковые продольные раздвижные стойки, соединенные между собой поперечными элементами, подвижными вдоль стоек опорной рамы. К опорной раме прикреплен столик для осуществления мелкой моторики рук.
Данная рама-вертикализатор имеет ограниченное применение и предназначена только для реабилитации детей, имеющих небольшой вес, а также обладает сложным конструктивным выполнением, которое снижает прочность, жесткость, устойчивость рамы и ограничивает вес пользователей, которые могут воспользоваться данной рамой.
Известно устройство для реабилитационной вертикализации пользователя ЕА 031828, выбранное нами за прототип и содержащее каркас, имеющий две оппозитно расположенные нижние рамы с ходовыми колесами, соединенные с верхней рамой, имеющей арочную двухтрубную конструкцию, содержащую верхний участок, на котором закреплено средство для крепления к каркасу ортопедического костюма для фиксации тела пользователя в вертикальном положении, соединенное с ортопедическим костюмом. Это средство одновременно выполняет две функции: фиксирования тела пользователя в вертикальном положении и уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность.
Устройство содержит кассету с роликами и лебедку. Кассета с роликами установлена на пластине, жестко закрепленной между трубчатыми элементами верхнего участка арочной двухтрубной конструкции. Лебедка имеет один привод: либо ручной либо электрический. Привод одновременно обеспечивает две функции: фиксирования тела пользователя в вертикальном положении и уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность, что позволяет получить эффект уменьшения веса пользователя и обеспечивает разгрузку его суставов и позвоночника. Корпус привода (либо ручного либо электрического) жестко закреплен между трубчатыми элементами арочной двухтрубной конструкции. На оси привода с возможностью регулирования длины намотан ремень лебедки, концы которого перекинуты через ролики и имеют элементы для крепления ортопедического костюма. С помощью увеличения или уменьшения длины концов ремня лебедки можно увеличить или уменьшить высоту свободного пространства для крепления ортопедического костюма, что дает возможность использовать предлагаемое устройство для пользователей разного роста.
Конструктивное выполнение данного устройства для реабилитационной вертикализации пользователя, содержащего указанную лебедку с приводом, обеспечивает возможность использования этого устройства не только детьми, но и взрослыми пользователями, при этом конструктивное выполнение лебедки с приводом обеспечивает возможность совмещать в одном механизме две функции: фиксирования тела пользователя в вертикальном положении и уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность.
Однако при значительном увеличении веса и габаритов пользователя данное устройство теряет жесткость и устойчивость, а привод теряет возможность осуществлять функцию уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность, так как значительно увеличивается сила давления тела пользователя на конструктивные элементы устройства, что значительно снижает возможность уменьшения веса пользователя и разгрузки его суставов и позвоночника.
В основу настоящего изобретения поставлена задача создания устройства для уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность с такими конструктивными особенностями, которые значительно уменьшат вес  пользователя, обеспечат возможность использования предлагаемого устройства пользователями, страдающими серьезными поражениями нервной системы и опорно-двигательного аппарата, имеющими значительные вес и габариты и дадут разгрузку его суставам и позвоночнику, что, в свою очередь, облегчит ему выполнение самостоятельных шаговых движений, а также увеличит жесткость и устойчивость любого подъемного устройства, совместно с которым может быть использовано предлагаемое устройство, путем снижения нагрузок на конструктивные элементы сопутствующего подъемного устройства.
Эта задача решена созданием устройства для  уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность, содержащего механизм обезвешивания, имеющий полый корпус со съемной крышкой, размещенный на закрепленной на подъемном устройстве платформе, на которой неподвижно закреплены опоры горизонтально расположенных осей  первых подшипников 6, вертикальные оси вторых подшипников, стойки, выполненные для крепления ремней, при этом над закрепленной платформой расположены две подвижные платформы, каждая из которых сдержит две оппозитно расположенные пластины, жестко соединенные стойками, представляющими собой оси  третьих подшипников, и стойками для крепления пружин, которые закреплены одними концами на стойках, а другими концами на штанге,  на середине которой закреплен трос, соединяющий штангу  с лебедкой, имеющей электропривод, при этом, согласно изобретению, лебедка с электороприводом выполнена с  возможностью регулирования длины троса, силы натяжения пружин и  уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность,  причем лебедка с приводом имеет блокирующее средство, приспособленное для исключения возможности перемещения пользователя в ортопедическом  костюме вниз в направлении опорной поверхности.
Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым изобретением, заключается в возможности использования предлагаемого устройства пользователями, страдающими серьезными поражениями нервной системы и опорно-двигательного аппарата и имеющими значительные вес и габариты. Это обеспечено конструктивными особенностями механизма обезвешивания предлагаемого устройства, которые значительно уменьшают вес  пользователя, обеспечивают разгрузку его суставов и позвоночника, что, в свою очередь, облегчает ему выполнение самостоятельных шаговых движений, а также увеличивает жесткость и устойчивость любого подъемного устройства, совместно с которым будет использовано предлагаемое устройство, путем снижения нагрузок на конструктивные элементы сопутствующего подъемного устройства.
Целесообразно, чтобы закрепленная платформа имела ось симметрии, по обеим сторонам которой были зеркально расположены все перечисленные конструктивные элементы.
Желательно, чтобы закрепленная платформа имела прорези, через которые проходили ремни, на концах которых были закреплены крепежные элементы к ортопедическому костюму.
Благоприятно, чтобы расстояние между пластинами соответствовало длине стоек и было равно или больше ширины ремней.
Полезно, чтобы середина штанги была расположена на середине ширины закрепленной платформы.
Все вышеописанные варианты предлагаемого изобретения обеспечивают возможность использования предлагаемого устройства пользователями, страдающими серьезными поражениями нервной системы и опорно-двигательного аппарата и имеющими значительные вес и габариты, значительно уменьшают вес  пользователя, обеспечивают разгрузку его суставов и позвоночника, что, в свою очередь, облегчает ему выполнение самостоятельных шаговых движений, а также увеличивают жесткость и устойчивость любого подъемного устройства, совместно с которым будет использовано предлагаемое устройство, путем снижения нагрузок на конструктивные элементы сопутствующего подъемного устройства.
Для лучшего понимания изобретения ниже приведены конкретные варианты, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - устройство для уменьшения силы давления теля пользователя на опорную поверхность, выполненное согласно изобретения, вид сверху;
фиг. 2 - II - II на фиг. 1.
Рассмотрим предлагаемое устройство для уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность, применяемое совместно с подъемным устройством для реабилитационной вертикализации пользователя, описанным в патенте ЕА 031828.
Устройство для уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность выполняет только одну функцию, а именно функцию уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность. Для фиксирования тела пользователя в вертикальном положении подъемное устройство имеет ручную или механическую лебедку, закрепленную на средней раме устройства для реабилитационной вертикализации пользователя, описанного в патенте ЕА 031828.
Предлагаемое устройство содержит роликопружинный механизм обезвешивания, имеющий полый корпус, размещенный на платформе 1, закрепленной на верхнем горизонтальном участке верхней рамы 2 устройства для реабилитационной вертикализации пользователя, описанного в патенте ЕА 031828, и съемную крышку 3. На платформе 1 неподвижно закреплены опоры 4 для горизонтально расположенных осей 5 подшипников 6 и вертикальные оси 7 для подшипников 8, а также стойки 9, являющиеся средствами крепления ремней 10. Над платформой 1 расположены две незакрепленные подвижные платформы, каждая из которых состоит из двух оппозитно расположенных пластин 11, жестко связанных между собой стойками 12, являющимися осями для подшипников 13 и стойками 14 для крепления пружин 15.
Расстояние между пластинами 11 определяется длиной стоек 12 и 14 и не может быть меньше ширины ремней 10. Пружины 15 закреплены одними концами на стойках 14, а другими на штанге 16.
Середина штанги 16 находится на середине ширины платформы 1 (на осевой линии) и в этом месте на штанге 16 жестко закреплен трос 17, соединяющий штангу 16 с лебедкой 18, имеющей электропривод (на чертеже не показан), неподвижно закрепленных на боковом участке верхней рамы 2 и выполненных с возможностью уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность, регулирования длины троса 17 и силы натяжения пружин 15 растяжения, обеспечивающих уменьшение этой силы давления тела пользователя на опорную поверхность.
При этом лебедка 18 с приводом имеет блокирующее средство, приспособленное для исключения возможности перемещения пользователя в ортопедическом костюме вниз в направлении опорной поверхности, что исключает увеличение силы давления тела пользователя на опорную поверхность.
Платформа 1 имеет ось симметрии, по обеим сторонам которой зеркально расположены все перечисленные конструктивные элементы 1-15.
Ремни 10, закрепленные на стойках 9, последовательно проходят по вертикально расположенным подшипникам 13, затем по подшипникам 8, затем по подшипникам 13, а затем по двум горизонтально расположенным подшипникам 6, каждый раз огибая все указанные подшипники 13, 8, 6, свисая вниз с последнего подшипника 6 через прорези в платформе 1, и заканчиваются крепежными элементами 19 к подъемному устройству (ортопедическому костюму) (на чертеже не показано). При этом устройство для реабилитационной вертикализации пользователя, с которым применяют предлагаемое устройство для уменьшения силы давления тела пользователя на опорную поверхность, содержит отдельную ручную или механическую лебедку (на чертеже не показана), которая обеспечивает только одну функцию, а именно: функцию поднятия пользователя в ортопедическом костюме в вертикальное положение и его фиксирования в этом положении.
Особенность работы описанной схемы соединения пружин через подвижные платформы и ремни с застежками состоит в том, что при многократном изменении направления движения ремней на противоположные направления величина перемещения платформ так же многократно уменьшится по сравнению с величиной перемещения застежек. Следовательно многократно уменьшится изменение длины предварительно натянутых пружин, что приведет к соответствующему уменьшению колебаний подъемных усилий на ортопедическом костюме пользователя при его ходьбе и наклонах по сравнению с конструкциями, в которых ремни, прикрепленные к пружинам и застежкам, не меняют своего направления, а величина изменения длины пружин равна величине перемещаемых защелок. В результате возникает возможность использования предлагаемого устройства пользователями, страдающими серьезными поражениями нервной системы и опорно-двигательного аппарата и имеющими значительные вес и габариты,  обеспечивается разгрузка суставов и позвоночника пользователя, что, в свою очередь, облегчает ему выполнение самостоятельных шаговых движений, а также увеличивается жесткость и устойчивость любого подъемного устройства, совместно с которым будет использовано предлагаемое устройство, путем снижения нагрузок на конструктивные элементы сопутствующего подъемного устройства.
Предлагаемое устройство может быть использовано совместно с любым подъемными устройствами. В этом случае платформа 1 должна иметь (например, по углам) крепежные элементы к подъемному устройству (например, рым-болты) и собственный механизм натяжения пружин, закрепленный на платформе 1 и имеющий собственный ручной или электрический привод.
Ключевым элементом предлагающего устройства, определяющим её уникальность и функциональность, является роликопружинный механизм обезвешивания (далее по тексту – механизм обезвешивания).
Механизм обезвешивания предназначен для уменьшения силы давления пациента на поверхность пола. Ремни механизма, подтягивающие вверх костюм пациента, развивают усилие, которое может быть регулировано в диапазоне от 0 до 50 кгс. Это позволяет получить эффект уменьшения веса пользователя и дает разгрузку его суставам и позвоночнику, что, в свою очередь, облегчает ему выполнение самостоятельных шаговых движений.
Механизм обезвешивания, расположенный на горизонтальном участке верхней рамы, выполнен по известной схеме полиспаста с передаточным числом, равным 3.
Таким образом предлагаемое изобретение заключается в возможности использования предлагаемого устройства пользователями, страдающими серьезными поражениями нервной системы и опорно-двигательного аппарата и имеющими значительные вес и габариты. Это обеспечено конструктивными особенностями механизма обезвешивания предлагаемого устройства, которые значительно уменьшат вес пользователя, обеспечивают возможность использования предлагаемого устройства пользователями, страдающими серьезными поражениями нервной системы и опорно-двигательного аппарата, имеющими значительные вес и габариты и обеспечат разгрузку его суставов и позвоночника, что, в свою очередь, облегчит ему выполнение самостоятельных шаговых движений, а также увеличит жесткость и устойчивость любого подъемного устройства, совместно с которым будет использовано предлагаемое устройство, путем снижения нагрузок на конструктивные элементы сопутствующего подъемного устройства.