МОДУЛЬНЫЙ ОРТОПЕДИЧЕСКИЙ АППАРАТ
MODULAR ORTHOPEDIC APPARATUS

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для лечения и медицинской реабилитации пациентов с детским церебральным параличом (ДЦП) и последствиями повреждений центральной нервной системы (ЦНС).
В настоящее время для медицинской реабилитации пациентов с ДЦП и последствиями повреждений ЦНС существуют, например, костюмы в виде комбинезонов, которые могут быть пневматическими. Однако они обладают рядом недостатков. Пневматические реабилитационные комбинезоны - это дорогие устройства, которые применяются в цельном виде, воздействуя на все сегменты тела, при этом могут ограничивать функциональные возможности непораженных конечностей или сегментов туловища, а также негативно влияют на работу дыхательной, сердечно-сосудистой систем из-за компрессии грудной клетки, нарушая ее экскурсию, и живота, повышая внутрибрюшное давление. Комбинезоны можно использовать определенное короткое время.
Существует направление разработанных устройств для лечения больных ДЦП и больных с последствиями повреждений ЦНС с использованием опорно-постановочных бандажей в виде отдельных модулей, соединенных между собой, аппаратов для облегчения ходьбы, для содействия передвижению, для тренировки тела.
Известно устройство «Комбинезон для лечения больных детским церебральным параличом и больных с последствиями черепно-мозговой травмы». [Патент RU2131232 С1, МПК А61F 5/02, опубликован 10.06.1999, патентообладатели Аверьянов Андрей Игоревич, Семенова Ксения Александровна, Чугунов Виталий Викторович, Шварков Сергей Борисович, заявка №98116903/14 от 15.09.1998].
Комбинезон содержит опорно-постановочные бандажи для надплечий плечевого пояса, грудной части туловища, и нижних конечностей, выполненных с определенными антропометрическими размерами пользователя, соединенные с ними фиксирующие продольные элементы, формирующие гибкий каркас для туловища и конечностей, а также коррегирующе-ротационные элементы - гибкие тянки. Поверхности бандажей и коррегирующе-ротационных элементов выполнены с возможностью их взаимофиксации, а последние имеют удлинение 5-50%. Бандажами для нижних конечностей являются надколенники, бандаж для переднего отдела стопы и голеностопный бандаж. Костюм может содержать воротникообразный головодержатель. Коррегирующе-ротационные элементы могут быть многослойными, разъемными, различной геометрической формы, с перфорацией. Для взаимофиксации отдельных элементов комбинезон может содержать приспособление в виде поверхности, способной соединяться с одной из сторон застежки «Велькро», пуговицы, петли, кнопки, крючка. Пелоты, гибкие тянки, коррегирующе-ротационные элементы могут быть выполнены из ткани «Трикор». Бандаж для стопы может быть разъемным или неразъемным.
Технический результат изобретения заключается в обеспечении правильного физиологического положения тела пациента в пространстве, уменьшении патологических рефлексов и нормализации движений пациента.
Недостатками рассмотренного устройства комбинезона являются следующие. Плечевые бандажи не устраняют патологическую установку плеч и туловища (ротационно-приводящие установки, кифотическую или лордотическую осанку, свойственную для пациентов с данной патологией). Коррегирующе-ротационные элементы расположены продольно телу. Отсутствует анатомическая конгруэнтность бандажи. Устройство нельзя установить на длительное время, а также невозможно использовать индивидуальный подход при коррекции патологических установок сегментов тела.
Известно «Устройство для тренировки тела» [патент США 5716307, МПК А63В 21/02, опубл. 10.02.1998, изобретатель и патентовладелец Vadher Diesh L., заявка №676471 от 08.07.1996].
Устройство включает модули плечевой, коленный и голеностопный, которые имеют зоны фиксации с возможностью контроля путем изменения силы натяжения эластичных тяг. Коленный модуль закреплен непосредственно в области коленного сустава. Голеностопный модуль позволяет выполнить коррекцию патологической установки стопы, выполнен из мягкого материала, который подгоняют при закреплении шнуровкой. Эластичные тяги, соединяющие модули, расположены параллельно осям конечностей и туловища.
Недостатками являются следующие. Эластичные тяги расположены вдоль тела, параллельно осям конечностей и туловища, что не позволяет полностью устранить патологические установки сегментов туловища, характеризующиеся торсией. Невозможно устанавливать устройство на длительное время на теле. Отсутствует анатомическая конгруэнтность модулей, выполненных из материала, который подгоняют шнуровкой, из-за чего возможно неправильное закрепление, например, перетянуть или не затянуть. Расположение коленных модулей непосредственно в области коленных суставов ограничивает движение в них, а это наиболее функционально значимые суставы с точки зрения совершения шага. Использование для модулей мягкого материала, который не дает возможности для полного устранения патологической установки сегмента туловища. Нет возможности коррекции патологических установок сегментов туловища, учитывая индивидуальные особенности.
Известно «Устройство для облегчения ходьбы, содержащее устройство поворотного соединения, устройство для перевозки, манипулятор» [Заявка США US№20160262969 А1 от 15 сентября 2016 года. МПК А61Н 3/00. Опубликована 9 марта 2016 г. Заявитель "JTEKTCorporation", Osaka-shi (Jp), национальная заявка №15/065481 от 09.03.2016].
Устройство имеет модуль в виде механического привода для облегчения ходьбы, закрепленный на бедре человека при помощи широкого пояса, который поддерживается и регулируется тягами, перекинутыми черед плечо, на бедре, на голени, таким образом чтобы ступня опиралась на жесткий элемент механизма. Устройство предназначено для использования путем установки его на одежду пациента.
Недостатками являются: сложное громоздкое устройство, не корректирует патологическую установку туловища и верхних конечностей, ограничение применения во времени, нужно периодически снимать, в том числе для гигиенических процедур, для лечения ДЦП неприменимо. Отсутствует анатомическая конгруэнтность модулей. Устройство сложное в управлении и регулировании. Устройство нельзя устанавливать на длительное время.
Известна «Портативная система экзоскелетона человека» [Заявка США US №2016/0158087 МПК (2006.01) А61Н 3/00, A61F 2/60, А61Н 1/02, дата публикации 9 июня 2016, заявитель iMobility Inc (TW), авторы Chen-MingHuang (TW), Yen-ChienMao (TW), дата подачи заявки 09.02.2016, заявка 15/018446, международная заявка №PCT/CN2014/084000 oт 08.08.2014, приоритет от 10.08.2013 №61/864529].
Портативная система экзоскелета человека включающая модуль таза, модуль ноги, модуль стопы. Модули соединены между собой жестким металлическим шарнирным устройством с приводом, расположенным вдоль ноги от опоры в виде спинки, закрепленной на талии при помощи ремней, и до ступни. Портативная модульная система экзоскелета человека закрепляется на одежде, относится к приспособлениям, помогающим ходить пациентам или людям с ограниченными возможностями в движении.
Недостатками системы являются: сложное устройство, выполненное из составных частей - модулей. Устройства, включенные в систему, не позволяют устранить патологические установки, отсутствует анатомическая конгруэнтность. Устройство нельзя устанавливать на длительное время. Нет возможности в индивидуальной коррекции патологических установок сегментов туловища.
Известен «Аппарат содействия передвижению» [Заявка США US №2016/0235616 МПК (2006.01) А61Н 3/00, А61H 1/02, опубликованной 18.08.2016. Заявитель Re Walk RoboticsLtd. (US), авторы AmitGoffer (IL), OrenTamari (IL), номер заявки №15/136844 от 22.04. 2016, приоритет от 21.10. 2010 №12/909746].
Аппарат для содействия передвижению включает включает несколько модулей, закрепленных на теле пользователя, на туловище, выше таза, на ногах, которые соединяются между собой полосами (эластичными тягами) или ремнями. Устройство включает в себя один датчик наклона, установленный на экзоскелет устройства для восприятия наклона экзоскелета и контроллер для приема воспринятых сигналов от датчика угла наклона, которые далее программируются с помощью алгоритма с инструкциями для приведения в действие моторизованных соединений в соответствии с воспринятыми сигналами. Аппарат для содействия передвижению закрепляется на одежде, относится к приспособлениям, помогающим ходить пациентам или людям с ограниченными возможностями в движении.
Недостатками аппарата являются следующие. Устройство сложное, громоздкое, дорогое. Сложный алгоритм применения, так как установлен датчик наклона, аппарат работает по установленной программе. Отсутствие избирательного воздействия на отдельные патологические установки сегментов туловища. Отсутствует анатомическая конгруэнтность модулей. Ограничение в длительности применения и для дополнительной коррекции других патологических установок.
Известно «Устройство для облегчения стояния и/или передвижения человека» [Патент США US 6783555 31 августа 2004 МПК A61F 2/74, A61F 5/00, А61Н 3/00. Авторы, заявители, патентообладатели MarkR. Kuhn (US), JoshuaA. Gillfland (US). Заявка №09/999345 от 26.11.2001, опубликована US 2002/0082711 A1 27.06.2002. Продолжение ранее поданной заявки №60/243968 от 27.10.2000].
Устройство для облегчения стояния и/или передвижения человека содержит задний опорный узел (модуль), размещаемый вокруг туловища пользователя, к которому прикрепляются модули для соединения с ногами человека, выполненные составными из металла. Узел опоры для ног приспособлен для соединения с ногами пользователя или для замены отсутствующей ноги пользователя, чтобы обеспечить стабильную поддержку пользователя, когда пользователь находится в вертикальном положении. Устройство закрепляется на одежде, относится к приспособлениям, помогающим ходить пациентам или людям с ограниченными возможностями в движении.
Недостатки устройства для облегчения стояния и/или передвижения человека. Технически сложное устройство. При использовании устройства не достигается анатомической конгруэнтности между элементами устройства и телом пациента. Не устраняет патологическую установку верхних конечностей и туловища. Нет возможности в индивидуальной коррекции патологических установок. Ограничение в длительном применении. Использование устройства может привести к повреждению мягких тканей за счет твердых элементов конструкции.
Известно устройство «Модульный ортопедический аппарат» [патент RU 2309709 С1 МПК A61F 5/00, патентообладатель Региональный благотворительный фонд «Реабилитация ребенка, Центр Г.Н. Романова», авторы Романов Владимир Николаевич, Друян Михаил Владимирович, заявка №2006102329 от 27.01.2006, опубл. 10.11.2007].
Модульный ортопедический аппарат содержит ортопедические модули, включая ортопедический модуль на основе гильз бедер, для коррекции нижних конечностей, а также приспособления для крепления модулей на теле. В качестве одного из модулей, аппарат содержит жесткий ортез на поясничный отдел позвоночника, содержащий в области тазобедренных суставов плоские посадочные площадки, на которых размещены шарниры, связывающие данный ортез с шинами, жестко закрепленными сбоку на гильзах бедер. Модульный ортопедический аппарат используется для лечения больных с последствиями поражения ЦНС и с повреждениями опорно-двигательного аппарата.
Недостатками модульного ортопедического аппарата являются. Технически сложное устройство. Жесткая конструкция. Не создается анатомической конгруэнтности между модулями устройства и телом пациента. Нет возможности в индивидуальной коррекции патологических установок. Ограничение в длительном применении и использовании одновременно для лечения других нарушений.
Все рассмотренные аналоги имеют одинаковые недостатки, заключающиеся в следующем.
Все устройства можно использовать только установкой модулей, воздействующих на все сегменты тела, в том числе непораженные.
Все аналоги можно устанавливать на ограниченное время.
Достичь анатомической конгруэнтности в перечисленных аналогах нельзя, так как все модули устанавливаются на одежду, а способы их фиксации требует определенного опыта.
Соединение модулей на теле пациентов выполняется параллельно продольным осям тела, верхних и нижних конечностей.
У аналогов нет возможности поэтапной коррекции патологических установок туловища в связи с изменением динамики выраженности патологических установок сегментов туловища.
Из всех аналогов нет такого, в котором можно было бы из отдельных модулей создать устройство для реабилитации пациентов с ДЦП и последствий повреждений ЦНС, учитывая индивидуальные особенности патологических установок сегментов туловища.
У всех аналогов при использовании элементы устройства фиксируются на одежду, поэтому следить и контролировать состояние кожных покровов, а также соблюдать гигиенические мероприятия, что негативно влияет на качество жизни пациента.
Все аналоги имеют сложное устройство, дорогие в изготовлении.
Наиболее близким, принятым за прототип, является «Устройство для тренировки тела» [патент США 5716307, МПК А63В 21/02, опубл. 10.02.1998, изобретатель и патентовладелец Vadher Diesh L., заявка №676471 от 08.07.1996].
Устройство включает модули плечевой, коленный и голеностопный, которые имеют зоны фиксации с возможностью контроля путем изменения силы натяжения эластичных тяг. Коленный модуль закреплен непосредственно на коленном суставе. Голеностопный модуль позволяет выполнить коррекцию патологической установки стопы, выполнен из мягкого материала, который подгоняют при закреплении шнуровкой. Эластичные тяги, соединяющие модули, расположены параллельно осям конечностей и туловища.
Недостатками являются следующие. Эластичные тяги расположены вдоль тела, параллельно осям конечностей и туловища, что не позволяет полностью устранить патологические установки сегментов туловища, характеризующиеся торсией. Невозможно устанавливать устройство на длительное время на теле. Отсутствует анатомическая конгруэнтность модулей. Модули выполнены из материала, который подгоняют шнуровкой, из-за чего возможно неправильное закрепление, например, перетянуть или не затянуть. Расположение коленных моделей непосредственно в области коленных суставов ограничивает движение в них, а это наиболее функционально значимые суставы с точки зрения совершения шага. Использование для модулей мягкого материала, который не дает возможности для полного устранения патологической установки сегмента туловища. Нет возможности коррекции патологических установок сегментов туловища, учитывая индивидуальные особенности.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание модульного ортопедического аппарата, который можно использовать в устранении патологических установок сегментов туловища при ДЦП и последствий повреждений ЦНС, учитывая индивидуальные особенности, с возможностью длительного применения в течение суток и более, осуществления гигиенических мероприятий, а также возможностью периодической коррекции модулей для улучшения функциональных способностей пациентов, сокращением сроков реабилитации и улучшением качества жизни пациента, при этом устройство несложное, удобное в использовании, дешевое при производстве.
Предложено техническое решение устройства.
Устройство «Модульный ортопедический аппарат» состоит из нескольких модулей. Модули плечевые, поясничный, бедренные и голеностопные, между собой соединяются при помощи эластичной тяги.
Модули плечевые, поясничная, бедренные имеют цилиндрическую форму с перфорированной поверхностью, голеностопные выполнены форме сапожка и также имеют перфорированную поверхность. Все модули выполнены из прочного материала, например, термопластика, позволяющего скорректировать патологические установки сегментов туловища на фоне повышенного тонуса мышц у пациентов с ДЦП и последствиями повреждений ЦНС.
Все модули для крепления и регулирования натяжения эластичной тяги снабжены, например, ушками, для протягивания эластичной тяги и ее скольжения, и замками, для закрепления, они расположены в количестве не менее двух с двух сторон каждого модуля. Ушки и замки являются частью модулей и выполнены из того же материала - термопластика. Замки имеют прямоугольную форму, через которую приходит эластическая тяга и крепится с помощью, например, «Велькро», ушко имеет овальную форму, кроме того, эластичные тяги имеют узел для регулирования длины и натяжения, например, пряжки.
При производстве модулей заранее определяется количество, расположение ушек и замков, которое зависит от предполагаемого количества установленных модулей и эластичных тяг, а также особенностей патологических установок сегментов туловища у пациентов.
Модули устанавливают на тело пациента следующим образом: плечевой - на верхнюю треть плеча, поясничный - на поясницу, бедренный - на нижнюю треть бедра, голеностопный - на стопу в виде сапожка.
Все модули выполнены, например, из термопластика на 3D принтере по индивидуальным размерам пациента: для плечевого - объем и высота верхней трети плеча, для поясничного - обхват и высота талии, для бедренного - обхват и высота нижней трети бедра, для голеностопного - высота нижней трети голени и размер стопы. Толщина каждого модуля, формируемого из термопластика на 3D принтере, не более 5 мм.
Перед установкой модули, подготовленные по индивидуальным размерам пациента, разогревают в теплой воде, накладывают на участки тела и придают функционально выгодные положения сегментов туловища для дальнейшей выработки двигательного навыка, при этом достигается анатомическая конгруэнтность между модулями и телом пациента.
Модули, соединенные эластичными тягами, можно применять в течение суток и до нескольких дней и даже недель, при этом только изменять натяжение эластичных тяг, затем повторно изготавливают модули и вновь накладывают на необходимые участки тела, учитывая изменения в ортопедическом статусе. Это позволяет формировать правильное положение участков тела в течение длительного времени. Пациент с установленными модулями, выполненными с перфорацией, может получать физиотерапевтические процедуры, занятия ЛФК, водные процедуры, а также осуществлять гигиенические мероприятия.
Установленные модули соединяют между собой по схеме с помощью эластичных тяг: основных - верхних, нижних, и индивидуальных, позволяющих скорректировать патологические установки сегментов туловища.
Верхние основные эластичные тяги, закрепленные на плечевых модулях, направляют навстречу друг другу, далее перекрестно для закрепления на поясничном модуле для коррекции патологической установки туловища во фронтальной и сагиттальной плоскостях.
Основные нижние эластичные тяги используют в зависимости от преобладания того или иного синдрома, так при Rectus - синдроме эластичные тяги имеют ход с передней стороны одной нижней конечности навстречу друг другу через ушки на поясничном модуле, далее перекрестно переходят на другую нижнюю конечность через ушки на бедренных модулях и закрепляют в области пятки, при Hamstring - синдроме эластичные тяги имеют ход от области мысков голеностопных модулей через ушки бедренных и поясничного модулей навстречу друг другу закрепляют на задней стороне бедренных модулей.
Также возможны варианты соединения модулей с индивидуальными тягами в зависимости от выявленных особенностей у индивидуума патологических установок, например, при аддукторном спазме и внутренней ротации бедра индивидуальную эластичную тягу от бедренного модуля направляют и закрепляют на поясничном модуле, образуя, таким образом, ход индивидуальной эластичной тяги противоположно патологической установки сегмента туловища.
Сила натяжения эластичных тяг создается субъективно и корригируется по ответной реакции пациента - появление двигательных возможностей. В качестве эластичной тяги может использоваться, например, эластичный шнур с возможностью регулирования усилия за счет изменения его длины и натяжения.
Предложенное техническое решение «Модульного ортопедического аппарата» позволяет достичь технический результат.
Так как устройство состоит из модулей, то его можно использовать на пораженных сегментах тела, например, только нижние конечности, только верхние конечности или верхние и нижние конечности, правые или левые конечности в зависимости от клинического проявления ДЦП или последствий поражения ЦНС.
Возможность длительного применения в процессе медицинской реабилитации пациента, который может носить модули в течение суток и более не снимая, от нескольких дней до 3-4 недель, затем можно повторно изготовить и установить модули, если необходима коррекция патологических установок. Это позволяет эффективно сформировать правильное положение участков тела в течение длительного времени, а также возможность поэтапной коррекции патологических установок туловища, заменяя модули в связи с изменением во времени динамики выраженности патологических установок сегментов туловища.
Создание индивидуального подхода к устранению патологических установок туловища или конечностей комбинациями в установке необходимых модулей, а также за счет возможности использования индивидуальных эластичных тяг.
Создание анатомической конгруэнтности элементов костюма к телу пациента.
Удобство и простота в использовании, так как аппарат из необходимых модулей, выполненных, например, из термопластика, с перфорированной поверхностью устанавливают непосредственно на тело.
Простота в изготовлении и обслуживании, а также дешевизна.
Техническая сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами.
В зависимости от сочетаний использования модулей на разных пораженных участках тела приведены примеры схем расположения модулей на теле пациента.
Фиг. 1 - Схема общего вида расположения модулей устройства на теле пациента, например, при кифотической осанке.
Фиг. 2 - Схема общего вида расположения модулей устройства на теле пациента, например, при лордотической осанке.
Фиг. 3 - Схема общего вида расположения модулей устройства на теле пациента, например, при Rectus - синдроме.
Фиг. 4 - Схема общего вида расположения модулей устройства на теле пациента, например, при Hamstring- синдроме.
Фиг. 5. - Схема общего вида расположения модулей устройства на теле пациента, например, при кифотической осанке и при Hamstring- синдроме.
Фиг. 6 - Схема общего вида расположения модулей устройства на теле пациента, например, при Hamstring- синдроме и аддукторном синдроме.
Фиг. 7 - Схема общего вида расположения модулей на теле пациента с указанием позиций составных элементов.
Устройство «Модульный ортопедический аппарат» содержит:
1 - плечевой модуль;
2 - поясничный модуль;
3 - бедренный модуль;
4 - голеностопный модуль;
5 - верхняя основная эластичная тяга;
6 - нижняя основная эластичная тяга;
7 - индивидуальная эластичная тяга;
8 - замок для крепления эластичных тяг;
9 - ушки для прохождения эластичных тяг.
Заявляемое техническое решение «Модульный ортопедический аппарат» осуществляется следующим образом.
Модули плечевые 1, поясничный 2, бедренный 3 имеют цилиндрическую форму с перфорированной поверхностью, голеностопные 4 выполнены в форме сапожка и также имеет перфорированную поверхность.
Все модули 1, 2, 3, 4 выполнены, например, из термопластика на 3D принтере по индивидуальным размерам пациента: для плечевого - объем и высота верхней трети плеча, для поясничного - обхват и высоту талии, для бедренного - обхват и высота нижней трети бедра, для голеностопного - высота нижней трети голени и длины стопы. Толщина каждого модуля, формируемого из термопластика на 3D принтере, не более 5 мм.
Подготовленные по размерам пациента модули 1, 2, 3, 4 разогревают в теплой воде и накладывают на тело, моделируют их, придавая коррекционное положение сегменту тела. Когда термопластик остывает, участки тела находятся в функционально выгодном положении для дальнейшей коррекции патологических установок сегментов туловища и формирования двигательного навыка, а также обладают анатомической конгруэнтностью.
Модули можно носить от нескольких дней до 3-4 недель, затем можно повторно изготовить и установить, если необходима коррекция патологических установок. Это позволяет эффективно сформировать правильное положение сегментов туловища в течение длительного времени, а также возможность поэтапной коррекции патологических установок сегментов туловища, заменяя модули в связи с изменением ортопедического статуса пациентов.
Модули устанавливают на тело пациента следующим образом: плечевые 1 - на верхнюю треть плеча, поясничный 2 - на поясницу, бедренные 3 - на нижнюю треть бедра, голеностопные 4 для стопы в виде сапожка.
Все модули для крепления, направления натяжения, регулирования натяжения эластических тяг снабжены, например, замками для крепления 8 эластичных тяг, ушками 9 для направления натяжения, скольжения.
После затвердевания модулей, с помощью верхних основных эластичных тяг 5 соединяют модули 1 между собой следующим образом.
В зависимости от необходимости коррекции сегментов туловища и с учетом индивидуального ортопедического статуса выполняют расположение модулей и их соединение основными эластичными тягами, при этом создавая соединение между одноименными модулями, заключающееся во встречном направлении и закрепляют перекрестным ходом.
Индивидуальную эластичную тягу 7 используют с целью коррекции индивидуальных особенностей ортопедического статуса пациентов.
Сила натяжения эластичных тяг создается субъективно и корригируется по ответной реакции пациента. В качестве эластичной тяги может использоваться, например, эластичный шнур.
Далее приведены примеры схем расположения модулей устройства и направление их соединения эластичными тягами.
Фиг. 1 - Схема общего вида расположения модулей устройства на теле пациента, например, при кифотической осанке.
Верхние основные эластичные тяги 5, закрепленные на плечевых модулях 1 сзади на спине, направлены навстречу друг другу, затем через ушки 9 на противоположных плечевых модулях 1 направляют перекрестно для закрепления на поясничном модуле 2.
Устройство позволяет удерживать туловище в вертикальном положении при ходьбе и в положении сидя за счет того, что эластичные тяги, корректируют кифотическую осанку.
Фиг. 2 - Схема общего вида расположения модулей устройства на теле пациента, например, при лордотической осанке.
Верхние основные эластичные тяги 5, закрепленные на плечевых модулях 1 впереди, направлены навстречу друг другу, затем через ушки 9 на противоположных плечевых модулях направляют перекрестно для закрепления на поясничном модуле 2.
Устройство позволяет удерживать туловище в вертикальном положении при ходьбе и в положении сидя за счет того, что эластичные тяги выпрямляют корпус, корректируют лордотическую осанку.
Фиг. 3 - Схема общего вида расположения модулей устройства на теле пациента, например, при Rectus - синдроме.
Нижние основные эластичные тяги 6, закрепленные на передней стороне бедренных модулей 3 нижних конечностей, направлены навстречу друг другу, затем через ушки 9 на поясничном модуле 2 перекрестно переходят с одной нижней конечности на другую, далее через ушки 9 на бедренных модулях для закрепления в области пятки на голеностопных модулях 4 (пятках сапожков).
Устройство способствует осуществлению шага у пациентов за счет коррекции патологических установок нижних конечностей. Благодаря эластичным тягам, закрепленным таким образом, что их перекрестный ход позволяет при сгибании одной конечности, ослабить тягу с другой конечности для ее разгибания, облегчает усилия для осуществления фаз толчка, опоры и переноса.
Фиг. 4 - Схема общего вида расположения модулей устройства на теле пациента, например, при Hamstring- синдроме.
Нижние основные эластичные тяги 6, закрепленные на передней стороне голеностопных модулей 4 нижних конечностей (мыски сапожков), направлены через ушки бедренных 3 и поясничного 2 модулей навстречу друг другу, перекрестно переходят с одной на другую нижнюю конечность и закрепляют на задней стороне бедренных модулей 3.
Устройство способствует осуществлению шага у пациентов за счет коррекции патологических установок нижних конечностей. Благодаря эластичным тягам, закрепленным таким образом, что их перекрестный ход позволяет при разгибании одной конечности, ослабить тягу с другой конечности для ее сгибания, облегчая усилия для осуществления фаз толчка, опоры и переноса.
Фиг. 5. - Схема общего вида расположения модулей устройства на теле пациента, например, при кифотической осанке и при Hamstring- синдроме.
Верхние основные эластичные тяги 5, закрепленные на плечевых модулях 1 сзади на спине, направлены навстречу друг другу, затем через ушки 9 на противоположных плечевых модулях 1 направляют перекрестно для закрепления на поясничном модуле 2.
Нижние основные эластичные тяги 6, закрепленные на передней стороне голеностопных модулей 4 нижних конечностей (мыски сапожков), направлены через ушки бедренных 3 и поясничного 2 модулей навстречу друг другу, перекрестно переходят с одной на другую нижнюю конечность и закрепляют на задней стороне бедренных модулей 3.
Сила натяжения эластичных тяг создается субъективно и корригируется по ответной реакции пациента. В качестве эластичной тяги может использоваться, например, эластичный шнур с возможностью регулирования усилия за счет изменения его длины в натяжения и фиксации.
На нижних конечностях благодаря такому ходу эластических тяг, создаются условия для устранения патологической установки нижних конечностей и облегчение движения контралатеральной нижней конечности за счет перераспределения силы тяги с одной нижней конечности на другую.
Фиг. 6 - Схема общего вида расположения модулей устройства на теле пациента, например, при Hamstring- синдроме и аддукторном синдроме.
Нижние основные эластичные тяги 6, закрепленные на передней стороне голеностопных модулей 4 нижних конечностей (мыски сапожков), направлены через ушки бедренных 3 и поясничного 2 модулей навстречу друг другу, перекрестно переходят с одной на другую нижнюю конечность и закрепляют на задней стороне бедренных модулей 3.
Индивидуальную эластичную тягу 7 от бедренной тяги 3 направляют и закрепляют на поясничном модуле 2, образуя, таким образом, ход индивидуальной эластичной тяги противоположно патологической установки сегмента туловища, тем самым нижняя конечность устанавливается в правильное положение и возможно выполнение двигательного акта.
Использование индивидуальных эластических тяг 7 с целью коррекции патологических установок персонально у каждого пациента. Для этого заранее при изготовлении модулей на 3 D принтере выполняют ушки и замки для индивидуальных эластичных тяг.
Пример использования «Модульного ортопедического аппарата» для медицинской реабилитации пациентов с церебральным параличом и последствий травм центральной нервной системы:
Пациентка 14 лет, находилась в отделении реабилитации с диагнозом:
Последствия тяжелой черепно-мозговой травмы (ушиб головного мозга). Правосторонний гемипарез. Нейрогенные контрактуры суставов верхней и нижней конечностей справа.
При поступлении:
Жалобы на нарушение функций верхних и нижних конечностей справа, нарушение ходьбы и опоры.
Анамнез: травма 4 месяца назад в результате дорожно-транспортного происшествия, консервативное лечение в условиях отделений нейрохирургии (медикаментозная терапия, массажи, физиолечение, лечебная физкультура). Поступила в отдел реабилитации для прохождения курса медицинской реабилитации.
Ортопедический статус:
Голова правильной формы, в нормальном положении. Мышцы шеи мягкие, эластичные. Движения в шейном отделе позвоночника безболезненные, не ограничены. Телосложение нормальное. Осанка асимметричная. Физиологические изгибы позвоночника выражен грудной кифоз. Ось остистых отростков позвонков отклонена от средней линии в положении лежа, мануально выпрямляется. Грудная клетка обычной формы, экскурсия нормальная.
Правая верхняя конечность в порочном положении: синдром приведения плеча и его внутренней ротации. Относительная длина одинаковая. Суставы верхних конечностей не деформированы. Активные движения ограничены: отведение и наружная ротация в правом плечевом суставе. Пассивные движения не ограничены. Правая нижняя конечность в порочном положении: Спастическая эквинусная установка стопы (тест Сильвершельда+++). Синдром, сопровождающийся повышением тонуса в заднемедиальной группе мышц бедра (Hamstring-синдром), Hamstring-тест 90°. Относительная длина одинаковая. Активные движения ограничены сгибания в правом голеностопном суставе (45° -20° -0°), разгибание в правом коленном суставе (140° -90° - 0°). Модифицированная шкала спастичности Эшворта 3 балла. Двигательная сфера: нуждается в специальных приспособлениях для сидения с фиксацией таза и перемещения - коляска. Для передвижения требуется физическая помощь. Подросток может удерживать свой вес на своих ногах при перемещении в вертикальное положение. В помещениях может проходить короткие расстояния с физической помощью другого человека, используя колесные средства передвижения или ходунки, поддерживающие тело во время ходьбы. Пациентка физически способна управлять моторизированным инвалидным креслом. Отмечаются ограничения для участия в физической активности и спортивных играх. Международная шкала для оценки глобальных моторных функций GMFMS 4 уровень.
Проведен курс медицинской реабилитации с целью восстановления функций конечностей, увеличения объема движений в суставах, восстановления двигательных навыков, улучшения качества жизни. В программу медицинской реабилитации включено применение устройства (модули на верхние и нижние конечности), продолжены занятия ЛФК, массаж и ФЗТ.
При выписке:
Жалобы сохраняются, со слов пациентки отмечается положительная динамика в виде улучшения функций конечностей.
Ортопедический статус (осмотр без устройства):
Голова правильной формы, в нормальном положении. Мышцы шеи мягкие, эластичные. Движения в шейном отделе позвоночника безболезненные, не ограничены. Телосложение нормальное. Осанка асимметричная. Физиологические изгибы позвоночника выражен грудной кифоз. Ось остистых отростков позвонков отклонена от средней линии в положении лежа, мануально выпрямляется. Грудная клетка обычной формы, экскурсия нормальная.
Верхние конечности в нормальном положении. Относительная длина одинаковая. Суставы верхних конечностей не деформированы. Активные, пассивные движения не ограничены. Правая нижняя конечность в порочном положении: спастическая эквинусная установка стопы (тест Сильвершельда +). Синдром, сопровождающийся повышением тонуса в заднемедиальной группе мышц бедра (Hamstring-синдром), Hamstring-тест 160°. Относительная длина одинаковая. Активные движения ограничены сгибания в правом голеностопном суставе (45° -0° -0°), разгибание в правом коленном суставе (160° -0° - 0°). Модифицированная шкала спастичности Эшворта 1 балл.
Двигательная сфера: Пациентка ходит в большинстве ситуаций. Факторы окружающей среды (неровные поверхности, склоны, большие расстояния, временные требования, погода, восприятие сверстников) и персональный выбор не влияют выбор передвижения. В школе может ходить, используя ручные вспомогательные приспособления для передвижения для безопасности. На открытых пространствах и в общественных местах может использовать колесные средства передвижения, когда путешествуют на большие расстояния. Пациентка поднимается и спускается по лестнице, держась за перила или с физической помощью другого человека, если перила отсутствуют. Отмечаются ограничения в выполнении больших моторных функций и требуется адаптация для участия в физической активности и спортивных играх. Международная шкала для оценки глобальных моторных функций GMFMS 2 уровень. Кожные покровы в местах плечевых, поясничной и бедренных и голеностопных модулей не изменены.
Таким образом, предлагаемое устройство «Модульного ортопедического аппарата» можно использовать в устранении патологических установок сегментов туловища при индивидуальном подходе с возможностью длительного применения при соблюдении гигиенических требований, а также периодической коррекции для улучшения функциональной способности пациентов, например, с ДЦП и последствием травм ЦНС, сокращением сроков реабилитации и улучшением качества жизни пациента при этом модульное устройство несложное, удобное в использовании, дешевое в изготовлении.