Тренажер для растяжения соединений костей ног и позвоночника человека
SIMULATOR FOR STRETCHING JOINTS OF HUMAN BONES OF LEGS AND SPINE

Изобретение относится к устройствам для профилактики и реабилитации здоровья человека, в частности к устройству для гравитационного расслабления ног и позвоночника человека после спортивных нагрузок, усталости и соответствующих заболеваний.
Известны различные приемы массажа суставов скелета человека, например, «Способ массажа Елены Мустафаевой» по патенту RU 2469695 (МПК А61Н 7/00 (2006.01).
Массаж позволяет увеличивать межпозвонковое пространство, снимает мышечный спазм, улучшает крово- и лимфоток, за счет чего начинается процесс регенерации тканей суставов. И в конце лечебного курса наблюдается значительное улучшение здоровья человека по различным признакам состояния его скелета.
Ручной массаж является самым эффективным приемом массажа, но требует значительных затрат энергии массажиста, большого количества массажистов, что ограничивает ему доступность в мануальной терапии.
Известно применение механических массажеров, например, по патентам РФ № 2026051 (МПК А61Н 15/00 (1995.01), № 1801459 (МПК А61Н 15/00: A61N 2/08) с роликами, а пациент при этом лежит на специальном столе. Однако воспроизведение ручного массажа приводит к усложнению механических массажеров, их дороговизне, трудностям эксплуатации и не возможности широкого применения населением.
Для повышения качества массажа в массажные установки дополнительно вводят гидравлические, магнитные, электромагнитные, паровые и другие устройства, которые из-за их сложности и дороговизны препятствуют широкому применению массажных установок.
Так, например, известно многофункциональное кресло по патенту РФ №149644 (МПК А47С 1/00 (2006.01), А61Н 1/02 (2006.01), предназначенное для профилактики заболеваний позвоночника у людей, сидящих долгое время на работе, а также в быту и в лечебницах.
Кресло содержит сиденье, спинку, узел расслабления и вытягивания позвоночника с механизмом подъема и приспособление для фиксации механизм изменения положения тела, а также массажеры. Узел расслабления и вытягивания позвоночника имеет компрессор с переключателем и распределительным элементом и механизмы углового поворота и подъема спинки. Распределительный элемент выполнен в виде полого цилиндра с закрепленным на одном его конце рычагом, установленного с возможностью поворота на внешней торцевой стороне сиденья и соединенного через гибкий трубопровод с компрессором. Механизм поворота спинки выполнен в виде гидропривода углового поворота спинки, имеющего коаксиально расположенные дугообразные трубы, а механизм подъема выполнен в виде гидропривода, имеющего трубы, соединенные с полым цилиндром распределительного элемента. Приспособление для фиксации тела человека выполнено в виде направляющих, жестко прикрепленных к задней стороне спинки, и подмышечных пневмозахватов с застежками, прикрепленных через кронштейны к цилиндру, установленному с возможностью перемещения по направляющим и фиксации на них с помощью винта.
Недостатком известного кресла по патенту РФ № 2470565 является сложность конструкции, необходимость длительного применения и воздействие только на позвоночник в сидячем положении человека.
Известен также массажно-гимнастический стол для лечебных процедур мышц спины и заданного участка позвоночника при самостоятельном дозировании нагрузки пациентом по патенту РФ № 2171612 (МПК А61Н 7/00 (2000.01) А63В 21/00 (2000.01), А47В 9/00 (2000.01). Стол содержит раму из двух шарнирно соединенных полурам с возможностью их складывания, столешницу и механизм для воздействия массажно-гимнастическим инструментом, выполненным в виде ролика с набором колец. При этом механизм для массажа спины выполнен в виде Г-образной опоры, одним концом шарнирно закрепленной на полураме, второй конец опоры выходит в зазор между полурамами. Горизонтальная часть опоры соединена с домкратом, который основанием соединен с кронштейном. Массажно-гимнастический инструмент расположен на вертикальной части опоры. Столешница имеет направляющие, расположенные вдоль нее, подголовник выполнен в виде каретки, имеющей выемку для головы пациента, и ролики, взаимодействующие с направляющими. Стол имеет устройство для определения высоты подъема массажно-гимнастического инструмента и средства определения нагрузки на пациента.
Недостаток известного массажно-гимнастического стола по патенту РФ № 2171612 заключается в сложности его устройства, сложности регулировок его составных частей, а также ограниченность воздействия только на спину человека.
Известен и лечебный массажно-гимнастический стол по патенту РФ № 2244503 (МПК А47В 37/00 (2000.01), А61Н 7/00 (2000.01), А61Н 37/00 (2000.01), А63В 21/04 (2000.01) для массажных, мануальных и лечебных процедур на коже, мышечном корсете позвоночника и на позвоночнике. Стол содержит раму, столешницу с проемом, опору для домкрата с траверсой, в которой установлен массажно-гимнастический инструмент в виде горизонтального свободно вращающегося валика, расположенного над траверсой, состоящего из набора колец разной конфигурации и имеющего возможность управляемого вертикального перемещения относительно столешницы. Стол также снабжен лечебными блоками магнитотерапии, КВЧ-терапии и электромагнитного излучения оптического диапазона (например, красный спектр и ИК-спектр излучений), при этом каждый из блоков сопряжен с источником питания, программатором, таймером и коммутирующим устройством, образующими в целом аппаратный комплекс физиотерапевтического воздействия. Стол снабжен и держателем аппаратного комплекса физиотерапевтического воздействия и прокладкой с лекарственными веществами для нанесения их на кожу в области мышечного корсета позвоночника, которая снабжена фиксаторами положения на участках кожи у позвоночника в виде ремней с замками.
Недостатком известного лечебного массажно-гимнастического стола по патенту РФ № 2244503 является сложность и громоздкость его конструкции, сложность в управлении его работой и не возможность его автономного применения населением, в том числе с лекарственными средствами, применяемыми только по назначению специалиста.
Известен стол для массажа и мануальной терапии для лечения и профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата, позвонков, межпозвоночных суставов и дисков поясничного отдела позвоночника по патенту № 2275894 (МПК A61G 13/00 (2006.01), A61G 13/04 (2006.01). Стол содержит основание с неподвижными опорами, ложе из верхнего и нижнего каркасов и привод подъема-опускания ложа с механизмом «винт-гайка», а гайка шарнирно соединена с основанием. Верхний каркас ложи образован из головной, тазобедренной и ножной секций. Нижний каркас шарнирно соединен с основанием двумя парами стоек. Продольная тяга каркасов шарнирно соединена с рычагами. Рычаги установлены на соответствующих парах стоек. На продольной тяге закреплена дополнительная опора на колесах. Оси колес размещены в поперечной плоскости, которая проходит через центр тяжести стола, и выполнены с возможностью опускаться до плоскости, которая проходит через нижние концы неподвижных опор. Привод подъема-опускания ложа снабжен мотор-редуктором. Мотор-редуктор кинематически связан с механизмом «винт-гайка». Винт шарнирно соединен с продольной тягой. Секции верхнего каркаса соединены между собой шарнирно, снабжены фиксаторами угла наклона и вырезом для лица пациента. Одни концы фиксаторов шарнирно связаны с нижним каркасом, а другие концы - шарнирно с соответствующей секцией верхнего каркаса. На нижнем каркасе закреплены шарниры между головной и тазобедренной секциями и направляющие. На направляющих установлена ножная секция, фиксаторы угла наклона головной и тазобедренной секций выполнены в виде блокируемых газовых пружин, а фиксатор ножной секции - в виде механизма самозаклинивания.
Недостатком известного стола по патенту РФ № 2275894 является его конструктивная сложность и не возможность индивидуального применения населением.
Близким к заявляемому активатору-тренажеру является известная механо-терапевтическая установка для ручного и механического массажа и гравитационного вытяжения соединений различных отделов позвоночника и суставов конечностей, а также для вибромеханического массажа околопозвоночных мышц и связок по патенту РФ № 2512959 (МПК А61Н 1/02 (2006.01). Установка содержит массивную станину; стол, снабженный горизонтальной осью, жестко соединенной с ним, а шарнирно - со станиной; кушетку, размещенную на столе; узел наклона стола, содержащий электропривод, закрепленный на станине и кинематически связанный через редуктор с горизонтальной осью стола; массажный узел с роликами-массажерами; узел перемещения роликов-массажеров с электроприводом; узел прижатия роликов-массажеров; датчик силы вытяжения; тепловые элементы; элементы фиксации пациента с гибкими связями; блок программного управления, выходы которого подключены к электроприводу узла наклона стола, электроприводу узла перемещения роликов-массажеров и тепловым элементам. Датчик угла наклона стола выполнен в виде элемента Холла, полупроводниковый преобразователь которого закреплен на корпусе, а постоянный магнит - на валу электропривода узла наклона стола. Датчик силы давления стоп выполнен в виде тензодатчика, размещенного на вертикальной платформе, прикрепленной к ножной части стола. Ограничитель перемещений роликов-массажеров выполнен на основе кронштейна, жестко соединенного с узлом перемещения, и двух сигнализаторов крайнего положения. Выносной пульт управления соединен с блоком программного управления. Кушетка выполнена многосекционной, каждая секция снабжена роликами, обеспечивающими возможность перемещения секций по направляющим, прикрепленным к верхней поверхности стола и фиксаторами положения секций, в одной из секций кушетки выполнена продольная прямоугольная прорезь, соответствующая расположению позвоночника пациента на кушетке. Узел перемещения роликов-массажеров имеет горизонтальную раму, выполненную с возможностью перемещения на роликах по направляющим, прикрепленным к нижней поверхности стола и имеющим С-образное сечение, наклонную раму, одна сторона которой шарнирно соединена с горизонтальной рамой, а другая - шарнирно с массажным узлом, и зубчатый ремень, установленный на двух роликах и обеспечивающий гибкую кинематическую связь между электроприводом узла перемещения роликов-массажеров и горизонтальной рамой. Узел прижатия роликов-массажеров имеет язычок и гайку, приваренные соответственно к наклонной и горизонтальной рамам узла перемещения роликов-массажеров, вилку, резьбовой участок которой находится в зацеплении с резьбой гайки, и выполненную с возможностью взаимодействия с язычком, и нажимной вал, выполненный с возможностью зацепления с вилкой и снабженный возвратной пружиной и рукояткой. Датчик силы вытяжения выполнен в виде тензодатчика, размещенного на вертикальной платформе, прикрепленной к головной части стола. Сигнализаторы крайнего положения выполнены с возможностью регулировки их положения вдоль стола, а входы блока программного управления соединены с выходами датчиков угла наклона, силы вытяжения и силы давления стоп и двух сигнализаторов крайнего положения.
Недостатком известной механотерапевтической установки по патенту РФ №2512959 является ее уникальность, сложность, необходимость управления высококвалифицированным специалистом, не возможность автономного применения населением.
Наиболее близким к заявляемому активатору-тренажеру по совокупности существенных признаков и принятому за прототип, является известный механургический стол для массажного и мануального воздействия на суставные сочленения костного скелета человека, в том числе позвоночника (шейного, грудного и поясничного), грудной клетки, верхних и нижних конечностей, для массажа тела и других органов пациента, для разгрузки и вытяжения позвоночника собственным весом пациента по патенту РФ № 2391084 (МПК А61Н 1/02 (2006.01), A61G 7/015 (2006.01). Стол содержит основание, лежак, соединенный с основанием, средства крепления пациента к лежаку, механизмы вертикального подъема лежака, изменения его углового положения относительно горизонтальной оси, поворота лежака вокруг вертикальной оси и устройство для циклического сжимающего и расслабляющего воздействия на тело пациента. Устройство соединения лежака с основанием состоит из стоек, вертикально закрепленных на основании, и каретки, шарнирно соединенной с лежаком и вертикально перемещающейся вместе с лежаком по стойкам. На лежаке установлено ложе для головы, с устройством, обеспечивающем его горизонтальное и вертикальное перемещение. Средства крепления пациента к лежаку состоят из узлов крепления рук и ног, причем элементы крепления ног выполнены в виде закрепленных на лежаке двух ботинок со шнуровками, а элементы фиксации кистей рук выполнен в виде перчаток со шнуровками, при этом перчатки имеют форму сжатых кистей и жестко охватывают трубку. Механизм вертикального подъема лежака содержит пару «винт-гайка», винт закреплен на основании с возможностью вращения электромеханическим приводом, а «гайка» закреплена на каретке. Механизм изменения углового положения лежака относительно горизонтальной оси содержит зубчатый сектор, жестко закрепленный на нижней стороне лежака и находящийся в зацеплении с зубчатой шестерней, закрепленной на каретке с возможностью вращения электромеханическим приводом. Механизм поворота лежака вокруг вертикальной оси имеет опорный подшипник, на его обойме, закрепленной на нижней стороне лежака, установлено зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с зубчатой шестерней, расположенной на валу электропривода. Все электроприводы сопряжены с автономной системой их программного компьютерного управления.
Недостатком известного механургического стола по патенту РФ №2391084 является его высокая сложность и стоимость, иллюстрируемая, например, схемой энергопитания стола, содержащей ПЭВМ, три контроллера, три привода механизмов изменения положения ложа для человека с тремя датчиками.
Другие недостатки стола - не возможность максимального воздействия на связки костей нижних конечностей и позвоночника человека под его собственным весом при только частичных наклонах лежака, без вертикальной его установки, а также необходимость управления столом только высоко квалифицированным специалистом в медицинском учреждении, то есть невозможность автономного применения населением.
Целью настоящего изобретения является создание простого бюджетного активатора-тренажера для растяжения соединений костей ног и позвоночника человека, доступного по стоимости широкому населению.
Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение гравитационного воздействия для полного или частичного растяжения соединений костей ног и позвоночника человека только его собственным весом.
Поставленная задача решается тем, что активатор-тренажер содержит вертикальную раму из стоек, лежак, шарнирно соединенный с поднимающей его кареткой, узел крепления ног человека, подголовник, электромеханический привод на раме, включающий мотор-редуктор с подъемным механизмом винт-гайка для изменения положения лежака, пульт управления, отличающийся тем, что стойки рамы снабжены винтовыми фиксирующими распорками к потолку и узлами крепления к стене помещения, соединены спортивной перекладиной, лежак снабжен опорами, шарнирно соединенными с рамой, каретка снабжена полозьями, смонтированными в направляющих стоек рамы, пульт управления соединен с контролером сердечного пульса и артериального давления крови человека с задаваемыми в нем критическими значениями, контроллер соединен с датчиком на руку человека артериального давления и сердечного пульса для автоматического возврата по их критическим значениям лежака из наклонного положения в горизонтальное.
Достигаемый технический результат состоит в создании простого бюджетного активатора-тренажера, обеспечивающего регулируемое по силе растяжение соединений ног и позвоночника человека от минимального до максимального от веса человека с контролем его самочувствия по сердечному пульсу и артериальному давлению крови с задаваемыми уровнями их критических значений и автоматического по этим сигналам возврата лежака из терапевтического наклонного положения в горизонтальное.
Сущность изобретения активатора-тренажера иллюстрируется чертежами на фиг. 1, и на фиг 2. На фиг. 1 приведены виды сбоку, спереди и сверху на активатор-тренажер при его исходном положении, показаны размеры его составных частей и обозначены: 1 - рама, 2 - каретка, 3 - мотор-редуктор электромеханического привода, 4 - распорки для фиксации рамы к потолку, 5 - узлы крепления рамы к стене помещения, 6 - ложе для головы, 7 - пульт управления, 8 - контроллер пульса и артериального давления человека с датчиком на руку человека, 9 - лежак, 10 - перекладина спортивная (турник), 11 - узел крепления ног человека.
На фиг. 2 приведены те же виды активатора-тренажера, но при поднятом, вертикальном положении лежака при максимальном терапевтическом воздействии на человека.
Активатор-тренажер используется следующим образом:
- включают электропитание и подготавливают активатор-тренажер к работе;
- в контроллере задают критические значения пульса и артериального давления для конкретного человека по состоянию его здоровью и терапевтическим показаниям;
- человек ложится на лежак при исходном горизонтальном его положении, закрепляет свои ноги в узле их крепления, надевает на левую руку браслет с датчиком артериального давления и сердечного пульса;
- с помощью пульта управления человек задает приемлемый ему уровень наклона и подъема лежака; в таком положении за счет силы тяжести тела человека соединения костей ног и позвоночника растягиваются пропорционально углу наклона лежака относительно горизонта; время гравитационной терапии на активаторе-тренажере определяется самочувствием человека;
- по истечению благоприятного времени терапии человек самостоятельно опускает лежак и переводит его в горизонтальное положение, освобождает ноги, сходит с лежака, переводит его в вертикальное нерабочее компактное положение и выключает электропитание до следующего применения.
Автоматическое опускание лежака возможно при ухудшении самочувствия человека по уровням артериального давления и сердечного пульса, сопоставляемых с задаваемыми критическими в пульте управления и отслеживаемых в контроллере с помощью датчика в браслете, надеваемом на левую руку человека. При превышении уровней критических значений контролер подает в пульт управления активатором сигнал для возвращения лежака из наклонного в исходное горизонтальное положение.
Для растяжения связок рук при вертикальном положении лежака используется спортивная перекладина (турник), закрепленная на вершине рамы активатора.
Простота активатора-тренажера, невысокая стоимость, воздействие регулируемой силой до полного веса тела человека на связки костей ног и позвоночника, гарантированное предотвращение негативного воздействия от него на человека будут способствовать широкому применению активатора населением на дому.