Тренажер для восстановления ходьбы после инсульта

Тренажер для восстановления ходьбы после инсульта относится к устройствам для реабилитации пациентов и может быть использован для восстановления двигательной активности нижних конечностей.
Из уровня техники известно устройство по патенту РФ № 2402311 (публ. 27.10.2010) принудительного передвижения ног, содержащее подвижные коленоупоры с эластичными ремнями для крепления коленей пациента и кривошипно-шатунную передачу, включающую соединенные между собой длинный и короткий рычаг, отличающееся тем, что один конец длинного рычага кривошипно-шатунной передачи соединен с рычагом голени и через короткий рычаг кривошипно-шатунной передачи соединен с двигателем привода и блоком управления, а другой его конец через дистансер соединен с тягой бедра, верхняя часть которой закреплена неподвижно, подвижными коленоупорами и тягой голени, на втором конце которой укреплены рычаг голени и упор голени, имеющий эластичные ремни для крепления голени и стопы пациента. Недостатком устройства является сложность и громоздкость конструкции, затрудняющие его использование.
Также известно устройство по патенту РФ № 2681707 (публ. 12.03.2019), представляющее собой ортез для лечения пареза стопы, которое содержит фиксатор для голени, корпус, блок управления, блок сравнения, блок памяти, блок питания, генератор импульсов, стимулирующие электроды, миографические датчики, а также датчик шага для размещения на руке. Фиксатор для голени выполнен по форме таким, чтобы иметь возможность плотно облегать голень и фиксировать прямой угол наклона стопы относительно голени, причем фиксатор для голени выполнен из эластичного материала. Корпус, стимулирующие электроды и миографические датчики закреплены на фиксаторе для голени, а блок управления, блок сравнения, блок памяти, блок питания и генератор импульсов размещены в корпусе. Блок управления соединен с блоком сравнения, генератором импульсов и датчиком шага, при этом блок сравнения соединен с блоком памяти и миографическими датчиками, а генератор импульсов соединен со стимулирующими электродами. Устройство позволяет восстанавливать правильное положение стопы при ходьбе и стимулировать необходимые нервы для восстановления правильной мышечной работы во время ходьбы. Недостатком данного устройства является сложность его конструкции и изготовления.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство по патенту РФ № 2712576 (публ. 30.12.2019), представляющее собой приспособление для облегчения ходьбы с применением каркаса из высокоуглеродистого пластика. Приспособление состоит из основы с закругленным носком и силовой рамы, соединенных между собой шарниром. Приспособление содержит упругую резину, которая находится на силовой раме и соединена с амортизирующим наколенником. Упругая резина при переносе центра массы человека накапливает потенциальную энергию и при последующем отрыве пятки стопы от земли высвобождает накопленную энергию, тем самым производя полезную работу. Перемещение основы и силовой рамы ограничивается ограничителем. Изобретение обеспечивает снижение энергетических затрат при ходьбе. Недостатком данного устройства является то, что в случае его использования пациентом с парезом нижней конечности, оно не может обеспечить правильную постановку стопы при наличии паретической походки.
Техническая проблема, решаемая при использовании предлагаемой полезной модели, заключается в расширении арсенала технических средств для достижения реабилитационного эффекта при восстановлении пациентов, перенесших инсульт с нарушением двигательной активности нижних конечностей, посредством несложного в изготовлении и эксплуатации устройства.
Техническим результатом является восстановление навыков ходьбы у пациента за счет принудительного силового воздействия, оказываемого предлагаемым устройством на нижнюю конечность пациента и приводящего к правильной постановке стопы при ходьбе.
Предлагаемая полезная модель представляет собой тренажер для восстановления ходьбы после инсульта, содержащий силовые упругие элементы и отличающийся тем, что состоит из регулируемого по длине пояса с защелками для крепления на теле пациента, с прикрепленной к поясу с задней внешней стороны выпуклой металлической пластиной. На одном краю пластины имеется разъем, а на другом краю пластины прикреплен карабин. При помощи разъема к металлической пластине одним концом крепится горизонтально расположенная в направлении движения пациента металлическая штанга регулируемой длины, а к другому концу штанги крепится упругий жгут, диагонально соединяющий конец штанги с передней частью стопы пациента со стороны мизинца. При этом к карабину одним концом крепится другой упругий жгут, проходящий вдоль ноги пациента с внешней стороны и другим концом прикрепленный к стопе пациента.
Материал, из которого изготавливается пояс, должен обладать высокой прочностью и в тоже время гибкостью, поэтому он может быть изготовлен из натуральной кожи или схожих с ней по физическим свойствам искусственных материалов. Горизонтальная металлическая штанга для уменьшения массы с целью облечения ее ношения пациентом может быть полой и при этом иметь квадратное поперечное сечение для ее надежного соединения с разъемом, размещенном на выпуклой металлической пластине.
В случае, если пациент будет обладать ослабленными мышцами брюшного пресса и грудными мышцами, к выпуклой металлической пластине может быть дополнительно прикреплен размещаемый выше пояса жесткий элемент для опоры спины пациента.
В зависимости от степени пареза нижних конечностей пациента, устройство может быть дополнено вертикальной штангой, прикрепляемой к выпуклой металлической пластине вместо горизонтальной штанги. В этом случае горизонтальная штанга сопрягается под прямым углом с верхним краем вертикальной штанги и проходит над плечом пациента в направлении движения пациента. При этом упругий жгут по-прежнему будет диагонально соединять конец вертикальной штанги с передней частью стопы пациента со стороны мизинца, но такое дополнение конструкции приведет к изменению направления упругой силы, действующей со стороны жгута, увеличению натяжения упругого жгута и усилению его воздействия на стопу пациента.
Поскольку у пациентов, перенесших левосторонний инсульт, наблюдается парез конечностей с правой стороны, то для реабилитации таких пациентов пояс следует надевать так, чтобы разъем, к которому прикрепляется горизонтальная штанга, находился с левой стороны, а карабин, к которому прикрепляется упругий жгут – с правой стороны. В этом случае один упругий жгут будет диагонально соединять конец горизонтальной штанги, находящейся слева от туловища пациента, с передней частью стопы пациента со стороны мизинца, а другой упругий жгут будет соединять пояс с внешней стороной также правой стопы пациента.
В случае необходимости реабилитации пациентов, перенесших правосторонний инсульт, пояс следует надевать так, чтобы разъем, к которому прикрепляется горизонтальная штанга, находился с правой стороны, а карабин, к которому прикрепляется упругий жгут – с левой стороны.
В обоих случаях силовое воздействие, оказываемое упругими жгутами, приводит к тому, что у пациента при ходьбе будет компенсироваться симптом пареза стопы, так называемая «свисающая стопа».
Устройство полезной модели проиллюстрировано чертежами.
На фиг. 1 изображена внешняя задняя часть пояса, на фиг.2 изображен пациент, перенесший правосторонний инсульт, с размешенным на теле тренажером для восстановления ходьбы после инсульта. На фигурах обозначено: 1 - пояс; 2 - выпуклая металлическая пластина; 3 - разъем для крепления горизонтальной (вертикальной) штанги; 4 - карабин для крепления упругого жгута; 5 - горизонтальная штанга; 6 - упругий жгут, диагонально соединяющий горизонтальную штангу 3 с носовой частью стопы пациента; 7 - упругий жгут, проходящий вдоль ноги пациента с внешней стороны и соединяющий карабин 4 со стопой пациента.
Пример осуществления полезной модели для реабилитации пациента, перенесшего правосторонний инсульт.
Устройство представляет собой изготовленный из натуральной кожи пояс 1, который регулируется по длине в соответствии с объемом талии пациента и закрепляется на теле пациента при помощи защелок, имеющихся на концах пояса 1. В разъем квадратного сечения 3, расположенный с правого края пластины 2, вставляется горизонтальная штанга 5 квадратного сечения, отрегулированная по длине, в зависимости от размеров тела пациента, и закрепляется в разъеме при помощи зажима. На стопу левой ноги пациента надевается обувь с прикрепленными в районе мизинца и носовой части металлическими петлями. Петля, расположенная в районе мизинца, соединяется упругим жгутом 6 с концом горизонтальной штанги 5. Петля, расположенная в районе носовой части обуви пациента, соединяется упругим жгутом 7 с карабином 4, расположенным с левого края пластины 2. При шаге пациента правой ногой происходит отклонение горизонтальной штанги 5, играющей роль рычага, вправо и растяжение упругого жгута 6, в котором при этом запасается потенциальная энергия. При шаге пациента левой ногой, жгут 6 сокращается, и его потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию движения правой ноги пациента. Вследствие того, что жгут 6 расположен диагонально по отношению к левой ноге пациента, он оказывает силовое воздействие, не позволяя левой ноге пациента отклоняться влево, и корректируя постановку стопы в правильном положении. При этом упругий жгут 7 облегчает пациенту отрыв левой ноги от поверхности и поддержание стопы в согнутом положении.