МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ РЕАБИЛИТАЦИОННЫЙ ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ФУНКЦИЙ ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

Полезная модель относится к устройствам для реабилитационных занятий по восстановлению функций мышц и суставов верхних конечностей и плечевого пояса, занятий по восстановлению и развитию мелкой моторики у людей с ограниченными возможностями, в том числе с ДЦП.
Известен аналог – тренажер для формирования произвольных движений рук,  патент РФ №112060, 10.01.2012, состоящий из сменных игровых модулей, обеспечивающих принудительное выполнение движения рук по прямой, и/или ломаной, и/или кривой линиям, при этом игровой модуль для выработки дифференцированного вида движения выполнен в виде прямоугольного игрового поля из жесткого материала и двух игровых элементов в виде объемных тел, установленных на игровом поле с возможностью совершать принудительное перемещение по своим направляющим, выполненным в виде одноименных траекторий движения и размещенным на игровом поле в зеркальном исполнении.
Недостатком аналога является отсутствие функции создания сопротивления движению пациента для осуществления тренировки мышц верхних конечностей пациента.
Известен аналог – Механотерапевтический аппарат для пальцев кисти,  патент РФ №56179, 10.09.2006, содержащий основание с установленным на нем блочным приспособлением, в котором расположена эластичная лента, один конец которой зафиксирован, а другой имеет петлю для пальца, отличающийся тем, что на основании горизонтально закреплен с возможностью вращения цилиндрический валик, а блочное приспособление включает в себя закрепленную на основании стойку с пятью блоками для расположения эластичных лент, одни концы которых зафиксированы на горизонтальной оси, закрепленной на основании, а другие имеют петли для пальцев, кроме того, на основании закреплены два дополнительных боковых блока, каждый из которых имеет подвижную и неподвижную части, причем подвижная часть выполнена в возможностью поворота на 360° вокруг вертикальной оси и предназначена для расположения в ней эластичной ленты с петлей для пальца на свободном конце, другой конец которой зафиксирован на неподвижной части.
Недостатком аналога является отсутствие функции тренировки координации движения и тренировки других мышц пациента, кроме мышц пальцев руки.
Известен аналог - тренажер многофункциональный реабилитационный – патент РФ №145508,  20.09.2014, выбранный в качестве прототипа предлагаемого технического решения, содержащий основание, закрепленные на нем, по крайней мере, две вертикальные стойки, по крайней мере, одну перекладину, связывающую свободные концы стоек, связанные со стойками, функциональные модули, отличающийся тем, что основание снабжено, по крайней мере, двумя парами колесных опор со стопорными тормозными устройствами, стойки выполнены с возможностью изменения их высоты и взаимного положения, а функциональные модули выполнены с возможностью изменения их положения и установки на стойках и/или перекладине, при этом первый функциональный модуль выполнен в виде ступеньки и установлен в нижней части стоек ближе к основанию с возможностью изменения его положения по высоте, второй функциональный модуль выполнен в виде поручня, закрепляемого на стойке или между стойками с возможностью изменения его положения, устанавливаемый на перекладине с возможностью вращения вокруг своей оси и изменения положения по высоте третий функциональный модуль выполнен в виде диска с рукояткой, закрепляемой на нем с возможностью изменения положения относительно оси вращения диска, закрепляемый на перекладине с противоположной от третьего функционального блока стороны четвертый функциональный модуль, выполненный в виде перекинутого через блок веревочного противовеса с ручками.
Недостатком прототипа является ограниченные функции тренировки, а именно отсутствие функции тренировки координации движения и тренировки мышц пальцев руки, а также большие габариты устройства, которые не позволяют оперативно переносить устройство в палату для проведения терапии и обратно на склад, или другое место хранения.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении компактного размещения на едином основании тренажера-штурвала, ротационного тренажера для тренировки предплечья, тренажера для тренировки пальцев, тренажера для тренировки запястья, тренажера для тренировки тактильных ощущений и мелкой моторики пальцев рук, тренажера для тренировки координации движений рук, для удобства перемещения всех элементов тренажера и проведения комплекса реабилитационных мероприятий, направленных на восстановление и развитие функций верхних конечностей с пациентом или группой пациентов.
Решение технической задачи в тренажере многофункциональном реабилитационном для восстановления и развития функций верхних конечностей, содержащем основание, штурвал, регулируемые опоры, достигается тем, что основание выполнено в виде столешницы стола, а регулируемые опоры выполнены в виде ножек стола, горизонтально расположенный вал штурвала установлен на основании на вертикальных опорах с возможностью вращения относительно опор, штурвал поджат к опоре усилием сжатия пружины с возможностью настройки усилия сжатия пружины регулировочной гайкой, установленной на вал штурвала по резьбе, на противоположном конце относительно штурвала на валу штурвала закреплена рукоятка с возможностью её удержания захватом кисти руки и вращения вместе с валом штурвала, а напротив рукоятки на основании закреплена плечевая подставка с ремнями с возможностью фиксации плеча пациента во время упражнения с использованием рукоятки, на основании закреплена регулируемая по высоте опора для предплечья, напротив которой установлен кронштейн, на котором закреплены пружинящие элементы с закрепленными на концах петлями для пальцев рук, на основании на вертикальных опорах горизонтально закреплен с возможностью вращения относительно опор вал тренировки запястья, который поджат торцевой частью к опоре усилием сжатия пружины с возможностью настройки усилия сжатия пружины регулировочной гайкой, установленной на вал тренировки запястья по резьбе, вал тренировки запястья имеет два участка с разными диаметрами, размеры которых приблизительно равны размеру охвата кисти руки взрослого пациента и ребенка соответственно, на основании на вертикальной стойке закреплена горизонтальная площадка, в которую по резьбе установлены винты с шестигранной, сферической, цилиндрической, четырехгранной с равными гранями, четырехгранной с разными гранями головками, причем между торцами винтов и донными гранями отверстий горизонтальной площадки установлены пружины с возможностью создания усилия закручиванию винтов, в основании имеются шесть углублений, выполненных по траекториям спирали, дуги, пятиугольника, круга, квадрата, треугольника, и шесть углублений, выполненных зеркально относительно перечисленных, а также в основании имеется углубление, выполненное по траектории волнистой линии, в основании имеются отверстия, выстроенные в ровные ряды в двух направлениях, в устройство входят два стилуса, каждый из которых выполнен в виде стрежня, имеющего размер шариковой ручки, диаметр одного из концов которого незначительно меньше ширины углублений основания и диаметра отверстий основания с возможностью установки его в углубления основания и перемещения по траекториям углублений и установки его в отверстия основания.
На фиг.1 изображен главный вид тренажера многофункционального реабилитационного для восстановления и развития функций верхних конечностей.
На фиг.2 изображен вид сверху тренажера многофункционального реабилитационного для восстановления и развития функций верхних конечностей.
На фиг.3 изображен вид слева тренажера многофункционального реабилитационного для восстановления и развития функций верхних конечностей.
На фиг.4 изображена схема установки штурвала.
Тренажер многофункциональный реабилитационный для восстановления и развития функций верхних конечностей содержит основание 1, штурвал 2, регулируемые по высоте опоры 3, основание 1 выполнено в виде столешницы стола, а регулируемые опоры 3 выполнены в виде ножек стола, горизонтально расположенный вал 4 штурвала 2 установлен на основании 1 на вертикальных опорах 5 с возможностью вращения относительно опор 5, штурвал 2 поджат к опоре 5 усилием сжатия пружины 6 с возможностью настройки усилия сжатия пружины 6 регулировочной гайкой 7, установленной на вал 4 штурвала 2 по резьбе, на противоположном конце относительно штурвала 2 на валу 4 штурвала 2 закреплена рукоятка 8 с возможностью её удержания захватом кисти руки и вращения вместе с валом 4 штурвала 2, а напротив рукоятки 8 к основанию 1 на вертикальной опоре 9 закреплена плечевая подставка 10 с ремнями 11 с возможностью фиксации плеча пациента во время упражнения с использованием рукоятки 8, на основании 1 закреплена регулируемая по высоте опора 12 для предплечья пациента, напротив которой установлен кронштейн 13, на котором закреплены пружинящие элементы 14 с закрепленными на концах петлями 15 для пальцев рук пациента, на основании 1 на вертикальных опорах 16 горизонтально закреплен с возможностью вращения вал 17 тренировки запястья, который поджат торцевой частью к опоре 16 усилием сжатия пружины с возможностью настройки усилия сжатия пружины регулировочной гайкой 18, установленной на вал 17 тренировки запястья по резьбе, вал тренировки запястья 17 имеет два участка с разными диаметрами, размеры которых приблизительно равны размеру охвата кисти руки взрослого пациента и ребенка соответственно, на основании 1 на вертикальной стойке 19 закреплена горизонтальная площадка 20, в которую по резьбе установлены винты 21 с шестигранной, сферической, цилиндрической, четырехгранной с равными гранями, четырехгранной с разными гранями головками, причем между торцами винтов 21 и донными гранями отверстий горизонтальной площадки 20 установлены пружины с возможностью создания усилия закручиванию винтов 21, в основании 1 имеются шесть углублений 22, выполненных в плоскости основания 1, по траекториям спирали, дуги, пятиугольника, круга, квадрата, треугольника, и шесть углублений 23, выполненных зеркально относительно перечисленных и имеющих такие же формы, а также в основании 1 имеется углубление 24, выполненное по траектории волнистой линии, в основании имеются отверстия 25, выстроенные в ровные ряды в двух направлениях, в тренажер входят два стилуса 26, каждый из которых выполнен в виде стрежня, имеющего размер шариковой ручки, диаметр одного из концов которого незначительно меньше ширины углублений 22, 23, 24 основания 1 и диаметра отверстий 25 основания с возможностью установки его в углубления 22, 23, 24 основания 1 и перемещения по траекториям углублений 22, 23, 24 и установки его в отверстия 25 основания 1.
Рассмотрим пример конкретной реализации тренажера многофункционального реабилитационного для восстановления и развития функций верхних конечностей. Основание 1 выполнено из дерева. Регулируемые опоры 3, вертикальные опоры 5, 16 и стойка 19 выполнены из стальных труб квадратного сечения. Причем регулируемые опоры 3 имеют нижние секции 26, которые выполнены из труб меньшего сечения и вставлены в основную часть опор 2 с обеспечением возможности увеличения или уменьшения длины регулируемых опор 3 за счет перемещения нижних секций 26 относительно основных частей опор 3 и закреплении их с помощью фиксирующих гаек 27. Штурвал 4 выполнен из дерева и имеет грузы 28, закрепленные на его спицах с возможностью перемещения вдоль спиц для регулирования усилия вращения штурвала 4. Гайки 7 и 18 выполнены из дерева, внутренняя резьбовая часть гаек выполнена из стали. Валы 7 и 17 в месте соединения с гайками 7 и 18 имеют резьбовую часть. Для снижения трения между каждой из гаек 7 и 18 и соответствующей опорой 5 и 16 установлены торцевые упорные подшипники качения. Рукоятка 8 выполнена комбинированной из дерева и стали – часть для контакта с кистью руки пациента выполнена из дерева, а воспринимающая нагрузку часть выполнена из листовой стали. Она закреплена к валу 4 штурвала винтами. Плечевая подставка 10 и регулируемая по высоте опора 12 для предплечья пациента изготовлены из листовой стали, а их поверхности контакта с частями тела пациента покрыты поролоном, который обшит текстильным материалом. Кронштейн 13, на котором закреплены пружинящие элементы 14 с закрепленными на концах петлями 15 для пальцев рук пациента выполнен из листовой стали в виде пластины с крепежными отверстиями и отвестиями под пружинящие элементы 14. Пружинящие элементы 14 выполнены в виде резиновых жгутов, а петли 15 для пальцев выполнены из кожи. Вал 17 тренировки запястья выполнен из стали и покрыт резиной для лучшего сцепления с поверхностью кисти пациента. Схема нагружения вала 17 пружиной аналогична схеме нагружения вала 4 пружиной 6, только вместо штурвала 2 в контакт с опорой вступает бурт, имеющийся на валу. Горизонтальная площадка 20 с винтами 21 выполнена из дерева и имеет форму цветка с лепестками, в которые установлены винты 21. Отверстия под винты 21 выполнены в виде стальных футорок, установленных в предварительно подготовленные отверстия в горизонтальной площадке 20. На дно отверстия в каждой футорке установлена пружина сжатия, после чего в них вкручены винты 21. Винты 21 выполнены из нержавеющей стали и их шестигранная, сферическая, цилиндрическая, четырехгранная с равными гранами, четырехгранная с разными гранями головки отполированы. Углубления 22, 23 и 24 в основании 1 выполнены фрезеровкой и имеют сечение полуокружности, а ширину 5 мм. Отверстия 25 имеют диаметр 5 мм и выполнены глухими. Стилус 26 выполнен точением из дерева и имеет диаметр конца 4 мм.
Рассмотрим пример применения тренажера многофункционального реабилитационного для восстановления и развития функций верхних конечностей. Пациенту с ограниченными двигательными способностями верхних конечностей назначается последовательность упражнений, которые необходимо выполнить с помощью тренажера. Высота расположения основания 1 тренажера относительно пола настраивается таким образом, чтобы пациенту удобно было сидя на стуле или в инвалидной коляске выполнять упражнения. Высота настраивается благодаря возможности регулировки опор 3. Исходное положение первого упражнения - пациент сидит перед штурвалом 2. Пациент вращает штурвал 2 руками, преодолевая усилие, создаваемое трением штурвала 2 об опору 5, создаваемое пружиной 6, а также преодолевая силу тяжести грузов 28. Исходное положение второго упражнения - пациент сидит перед рукояткой 8, установив плечо на плечевую подставку 10 и зафиксировав его ремнями 11. Пациент вращает рукоятку 8 относительно оси вала 4, преодолевая усилие пружины 6. Исходное положение третьего упражнения – пациент сидит напротив кронштейна 13, установив предплечье на опору 12, предварительно выставив опору 12 относительно основания 1 для удобного расположения предплечья и так, чтобы пальцы располагались в области, до которой растягиваются пружинящие элементы 14. Пациент надевает петли 15 на пальцы руки и начинает сгибать и разгибать пальцы, преодолевая при сгибании усилие растяжения пружинящих элементов 14. Исходное положение четвертого упражнения – пациент сидит напротив вала 17 тренировки запястья. Пациент обхватывает кистью ту часть вала 17, которая подходит по диаметру под размер его кисти и начинает вращать вал 17 поворотом запястья, преодолевая трение бурта вала 17 об опору 16, создаваемое давлением пружины. Исходное положение пятого упражнения – пациент сидит напротив горизонтально площадки 20 с винтами 21. Пациент, не глядя на винты 21, пытается определить форму головок винтов 21 тактильно, ощупывая головки винтов 21 пальцами рук. Так происходит тренировка тактильных ощущений пальцев рук. Затем пациент начинает закручивать винты 21 пальцами рук, преодолевая сопротивление пружины. Так происходит тренировка функций мелкой моторики рук. Исходное положение шестого упражнения – пациент сидит напротив углублений 22 и 23 и берёт в каждую руку стилус 26. Пациент водит стилусом по траекториям  углублений 22 одной левой рукой, при этом, одновременно водит другим стилусом по углублениям 23 правой рукой. Так как траектории углублений 23 и 23 выполнены зеркально, то движения рук пациента должны выполняться синхронно и зеркально. Затем пациент начинает вставлять стилус 26 в отверстия 25. Так тренируется координация и движения.
Достижение технического результата в тренажере многофункциональном реабилитационном для восстановления и развития функций верхних конечностей достигается за счет размещения перечисленных в описании и формуле элементов устройства, являющихся тренажерами, на общем основании, с возможностью регулировки основания по высоте и возможностью перенести все тренажеры одновременно в палату для проведения терапии или унести их на склад.