Оздоровительный ортез и способ его применения
HEALTH-IMPROVING ORTHESIS AND METHOD OF APPLICATION THEREOF

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Заявленное техническое решение относится к области медицинской техники и предназначено для оздоровительного воздействия на тело пользователя.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В настоящее время всё большую востребованность получают технические решения, позволяющие оказывать оздоравливающее воздействие на тело человека (например, по типу массирования, растирания, разминания, и т.п., а также разгрузка части силы тяжести на локальном участке тела) без обращения в специальные учреждения и к специалистам. Особенно востребованы решения, позволяющие осуществлять такие воздействия без отрыва пользователя от каждодневной активности, в т.ч., без ограничения физической (в т.ч., двигательной) активности пользователя, – во время ходьбы, занятий спортом и т.п., во время пребывания в стоячем, сидячем (например, в период нахождения за рабочим столом (в т.ч., письменным, компьютерным, офисным, канцелярским и др.), обеденным столом, и т.п.) или лежачем положении (в т.ч., в состоянии бодрствования, отдыха или сна). Это обусловлено сочетанием таких особенностей современного образа жизни, как гиподинамия и дефицит свободного времени.
На текущий момент известны различные устройства и способы оказания оздоровительного воздействия на тело пользователя, в т.ч. с возможностью оказания переменного управляемого давления на части тела пользователя (что может обеспечивать, в т.ч., эффекты, подобные массированию, растиранию, разминанию, разгрузке части силы тяжести на участке тела), или с возможностью оказания оздоровительного воздействия, в т.ч., в условиях физической активности пользователя. Актуальной остаётся задача эффективного совмещения этих возможностей в рамках единого устройства и способа его применения пользователями без специальной (медицина, физическая культура и спорт) подготовки. Наиболее распространены решения, основанные на конструкциях, подобных ортезу (ортез – внешнее медицинское приспособление, предназначенное для изменения структурных или функциональных характеристик нервно-мышечной и скелетной системы, например, для разгрузки, фиксации, активизации и коррекции функций).
Также, имея в виду оказание оздоровительного воздействия без ограничения физической активности пользователя, актуальна задача оказания терморегулирующего воздействия (теплоотвод или подвод тепла), позволяющего обеспечить комфорт пользователю в этих условиях.
Известно решение CA2413787, предусматривающее возможность поочерёдного воздействия на часть тела либо повышенного либо пониженного давления, однако не предусматривающий оказания переменного управляемого давления, т.е. динамического – постоянно меняющегося во времени – режима воздействия.
Известно решение US20080214888, предусматривающее возможность динамической циркуляции жидкости вокруг части тела пользователя. Однако данное решение предусматривает использование стационарной (предназначенной для эксплуатации в помещении, а не в условиях свободного передвижения пользователя) комплексной системы, включающей систему управления и совокупность датчиков, и предназначенную преимущественно для стимуляции деятельности органов сердечно-сосудистой системы (сердце, артерии, вены) при заболеваниях сердца, при диабетической ангиопатии, и т.п.
Известно решение US8578939, предусматривающее оказания переменного давления на части тела пользователя. Данное решение предусматривает обязательное использование специфической конструкции для обеспечения гидравлического давления, основными элементами которой являются один или несколько вогнутых дисков с растяжимой мембраной для передачи давления на часть тела пользователя. Единственным исключением из этой общей конструкционный схемы в US8578939 является использование гибкой трубки, обёрнутой вокруг голени пользователя (т.е., поперёк направлению мышц и кровеносных сосудов в конечности).
Известно решение US6409691, предусматривающее возможность динамической циркуляции жидкости вокруг части тела пользователя, однако данное решение предназначено для поддержки / удержания травмированной (перелом) части тела (верхняя или нижняя конечность).
В отношении задачи обеспечения терморегулирующего воздействия в вышеприведённых источниках отмечается, что циркуляция жидкости вокруг тела по системе трубок или других конструктивных элементов может способствовать теплоотдаче, и отмечается предпочтительность использования материалов, обеспечивающих свободное дыхание кожи. Однако такие меры могут быть недостаточны в условиях каждодневной (в т.ч., физической) активности пользователя, например, в условиях пребывания (особенно в условиях длительного пребывания) в положении стоя, в сидячем (сидя или полусидя) или горизонтальном положении (лёжа или полулёжа), в процессе ходьбы, физических упражнений и т.п., когда может требоваться (особенно в условиях повышенной температуры окружающей среды) дополнительный теплоотвод – отвод излишков тепла с участка поверхности тела; и наоборот: в условиях пониженной температуры окружающей среды актуальна задача подвода дополнительного тепла к участкам тела для обеспечения комфорта пользователя.
Ближайшим аналогом является решение по US10265237. Однако в US10265237 предусматривается сложная система поверхностных контактных блоков, через посредство которых оказывается воздействие на организм. В частности, предусматривается возможность динамических режимов воздействия именно через посредство таких поверхностных контактных блоков. Для вариантов воздействия на организм без посредства поверхностных контактных блоков динамические режимы в US10265237 не предлагаются.
При этом наличие множества поверхностных контактных блоков существенно усложняет конструкцию, и обуславливает серьёзную гигиеническую проблему поддержания в надлежащем санитарном состоянии этого множества поверхностных контактных блоков, соприкасающихся с поверхностью тела непосредственно или через слой какого либо материала.
Кроме того, серьёзным недостатком решения в US10265237 является то, что, независимо от наличия или отсутствия системы поверхностных контактных блоков, существует проблема обеспечения терморегулирующего воздействия на области тела, подвергаемые воздействию. Это особенно актуально в ситуации физической – двигательной – активности пользователя, например, пешей ходьбе, занятии спортом и т.п., физической активности, сопряжённой с контактом тела пользователя с какой либо внешней поверхностью (препятствующей эффективному теплообмену) – например, в условиях сидения, лежания на чём либо, и т.д., когда требуется обеспечение эффективного своевременного теплоотвода с соответствующих участков поверхности тела, либо, напротив, требуется подвод тепла в условиях низкой температуры окружающей среды.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технической проблемой, решаемой с помощью заявленного решения, является расширение возможностей оказания оздоровительного воздействия на тело пользователя без ограничения физической активности пользователя.
Технический результат заключается в обеспечении возможности оказания оздоровительного воздействия на тело пользователя путём оказания переменного управляемого давления на части тела пользователя с одновременным оказанием терморегулирующего воздействия без ограничения физической активности пользователя.
Заявленный технический результат достигается с помощью оздоровительного ортеза, охватывающего часть тела пользователя без ограничения физической активности пользователя, ортез содержит, по меньшей мере, внешнюю оболочку, заключённый внутри внешней оболочки по меньшей мере один внутренний сегмент, по меньшей мере одну трубку для нагнетания текучей среды в ортез, насос для нагнетания текучей среды, клапан в составе внешней оболочки ортеза для выпуска текучей среды из ортеза, при этом по меньшей мере один внутренний сегмент выполнен из материала со свойством частичного пропускания текучей среды, текучая среда нагнетается преимущественно во внутренний сегмент, нагнетаемая текучая среда распространяется по градиенту давления по внутреннему сегменту и в области контакта внутреннего сегмента и внешней оболочки ортеза, обеспечивая переменное давление в ортезе в целом и на его поверхности и теплообмен на поверхности ортеза.
В одном из частных вариантов реализации заявленного оздоровительного ортеза по меньшей мере один внутренний сегмент выполнен из упругого непроницаемого для текучей среды материала, текучая среда нагнетается внутрь ортеза и распространяется внутри ортеза по градиенту давления в области контакта внутреннего сегмента и внешней оболочки ортеза, обеспечивая колебания внутреннего сегмента, распространяющиеся на ортез в целом, переменное давление на поверхности ортеза и теплообмен на поверхности ортеза.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза нагнетание текучей среды осуществляется только во внутренний сегмент.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза нагнетание текучей среды осуществляется только внутрь ортеза.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза внешняя оболочка ортеза выполнена из биосовместимого материала, например, гипоаллергенной ткани.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза внешняя оболочка ортеза снабжена терморегулирующим элементом с функцией регуляции температуры текучей среды, например, с функцией поддержания постоянной температуры текучей среды, например, с функцией поддержания температуры текучей среды с учётом температуры окружающей среды и/или температуры тела пользователя.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённый внутри внешней оболочки по меньшей мере один внутренний сегмент снабжен терморегулирующим элементом с функцией регуляции температуры текучей среды, например, с функцией поддержания постоянной температуры текучей среды, например, с функцией поддержания температуры текучей среды с учётом температуры окружающей среды и/или температуры тела пользователя.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённый внутри внешней оболочки по меньшей мере один внутренний сегмент со свойством частичного пропускания текучей среды выполнен из полупроницаемой мембраны.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённый внутри внешней оболочки по меньшей мере один внутренний сегмент со свойством частичного пропускания текучей среды выполнен из полупроницаемого пластика.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённый внутри внешней оболочки выполненный из полупроницаемого пластика по меньшей мере один внутренний сегмент имеет форму трубки, например, сплошной трубки, например, полой трубки.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённый внутри внешней оболочки по меньшей мере один внутренний сегмент со свойством частичного пропускания текучей среды выполнен из пористого материала.
В частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённый внутри внешней оболочки  один внутренний сегмент со свойством частичного пропускания текучей среды выполнен из полупроницаемого материала.
В частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённый внутри внешней оболочки  один внутренний сегмент выполнен из упругого непроницаемого для текучей среды материала.
В частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза один сегмент со свойством частичного пропускания текучей среды выполнен из пористого материала.
В частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза один сегмент выполнен из упругого непроницаемого для текучей среды материала, текучая среда нагнетается внутрь ортеза и распространяется внутри ортеза по градиенту давления в области контакта сегмента и поверхности тела.
В частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза по меньшей мере один внутренний сегмент заключён внутри двух или более внешних оболочек, обеспечивающих дополнительные давления и кондиционирование.
В частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза внутренние сегменты со свойством частичного пропускания текучей среды выполнены из материалов с различной проницаемостью для текучей среды.
В частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза внутренние сегменты выполнены из материалов с различной проницаемостью (непроницаемостью) для текучей среды.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённый внутри внешней оболочки по меньшей мере один внутренний сегмент со свойством частичного пропускания текучей среды снабжён одним или несколькими клапанами (например, односторонними клапанами, например, обратными клапанами, например, обратными затворами), обеспечивающими свойство частичного пропускания текучей среды (например, направленное, преимущественно или только одностороннее пропускание текучей среды по градиенту давления между внутренними сегментами и/или из сегментов внутрь ортеза).
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённый внутри внешней оболочки по меньшей мере один внутренний сегмент, выполнен из упругого непроницаемого для текучей среды материала, например, из упругого непроницаемого для текучей среды пластика.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза ортез содержит внутри внешней оболочки два и более внутреннего сегмента.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённые внутри внешней оболочки два и более внутреннего сегмента размещены внутри оболочки ортеза последовательно.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённые внутри внешней оболочки два и более внутренние сегменты находятся в состоянии взаимного плотного механического контакта.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённые внутри внешней оболочки два и более последовательно размещённые находящиеся в состоянии взаимного плотного механического контакта внутренние сегменты выполнены в форме полых трубок из полупроницаемого пластика.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза заключённые внутри внешней оболочки два и более последовательно размещённые находящиеся в состоянии взаимного плотного механического контакта внутренние сегменты выполнены в форме полых трубок из непроницаемого пластика с полупроницаемыми участками в областях взаимного плотного механического контакта.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза текучая среда является жидкой средой.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза жидкая среда содержит воду, например, жидкая среда состоит из воды, например, жидкая среда состоит из физиологического раствора.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза текучая среда является газообразной средой.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза газообразная среда является воздухом.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза текучая среда является пастообразной средой.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза текучая среда является вспененной средой.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза текучая среда является гелеобразной средой.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза текучая среда является золеобразной средой.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза текучая среда является эмульсией.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза по меньшей мере одна трубка для нагнетания текучей среды выполнена из биосовместимого материала, например, из гипоаллергенного пластика, например, из хирургического пластика.
В частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза одна трубка обеспечивает нагнетание текучей среды.
В частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза имеется две и более трубки для нагнетания текучей среды, обеспечивающих вариацию нагнетания текучей среды.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза ортез содержит две и более трубки для нагнетания текучей среды.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза по меньшей мере одна трубка для нагнетания текучей среды снабжена терморегулирующим элементом с функцией регуляции температуры текучей среды, например, с функцией поддержания постоянной температуры текучей среды, например, с функцией поддержания температуры текучей среды с учётом температуры окружающей среды и/или температуры тела пользователя.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза насос для нагнетания текучей среды является ручным.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза насос для нагнетания текучей среды является ножной помпой.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза насос для нагнетания текучей среды является электромеханическим насосом.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза насос для нагнетания текучей среды является автоматическим.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза насос для нагнетания текучей среды выполнен с функцией регуляции температуры текучей среды, например, с функцией поддержания постоянной температуры текучей среды, например, с функцией поддержания температуры текучей среды с учётом температуры окружающей среды и/или температуры тела пользователя.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза клапан в составе внешней оболочки ортеза для выпуска текучей среды соединён дополнительной трубкой с насосом для нагнетания текучей среды.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза дополнительная трубка, соединяющая выпускной клапан в составе внешней оболочки ортеза и насос для нагнетания текучей среды, выполнена из биосовместимого материала, например, из гипоаллергенного пластика, например, из хирургического пластика.
В другом частном варианте реализации заявленного оздоровительного ортеза дополнительная трубка, соединяющая выпускной клапан в составе внешней оболочки ортеза и насос для нагнетания текучей среды, снабжена терморегулирующим элементом с функцией регуляции температуры текучей среды, например, с функцией поддержания постоянной температуры текучей среды, например, с функцией поддержания температуры текучей среды с учётом температуры окружающей среды и/или температуры тела пользователя.
Заявленный технический результат достигается также с помощью способа применения оздоровительного ортеза, охватывающего часть тела пользователя без ограничения физической активности пользователя, способ включает нагнетание насосом текучей среды через, по меньшей мере, одну трубку в ортез, содержащий, по меньшей мере, внешнюю оболочку с выпускным клапаном и по меньшей мере один внутренний сегмент из материала со свойством частичного пропускания текучей среды или из упругого непроницаемого для текучей среды материала, при этом нагнетание текучей среды осуществляется под управляемым переменным давлением.
В одном из частных вариантов реализации способа применения оздоровительного ортеза осуществляется регуляция температуры нагнетаемой текучей среды.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза ортез охватывает по меньшей мере часть конечности пользователя.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза ортез охватывает одну и более конечность пользователя.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза ортез охватывает по меньшей мере часть шеи пользователя.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза ортез охватывает по меньшей мере часть туловища пользователя.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза единовременно используется один оздоровительный ортез.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза используется два и более оздоровительных ортеза, например, одновременно, например, последовательно.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза управляемое переменное давление оказывается в регулярном колебательном ритме.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза управляемое переменное давление оказывается в стохастическом колебательном ритме.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза управляемое переменное давление оказывается в колебательном ритме, синхронизированным с ритмом активности одной или нескольких из основных физиологических систем пользователя, например, сердечно-сосудистой системы (в т.ч., показатели пульса, частоты сердечных сокращений, электрокардиограммы, плетизмограммы и др.), например, дыхательной системы (в т.ч., так называемой «кривой дыхания» и др.), например, центральной нервной системы (в т.ч., показатели электроэнцефалограммы, реоэнцефалограммы и др.), например, периферической нервной системы, например, мышечной системы (в т.ч. миограммы), например, терморегуляторной системы (в т.ч., значение общей температуры тела пользователя, значение локальной температуры участка поверхности тела, и др.), например, эндокринной системы, например, пищеварительной системы.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза осуществляется регистрация активности одной или нескольких основных физиологических систем пользователя с помощью установленных на тело пользователя датчиков, выходная информация с которых поступает на систему управления насосом напрямую или через промежуточные системы хранения и обработки информации (например, через так называемое «сетевое облако»).
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза датчики для регистрации активности одной или нескольких основных физиологических систем пользователя устанавливаются на тело пользователя в составе оздоровительного ортеза.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза датчики для регистрации активности одной или нескольких основных физиологических систем пользователя устанавливаются на тело пользователя вне оздоровительного ортеза.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза физическая активность пользователя включает, по меньшей мере, пребывание пользователя в положении, не препятствующем принятии свободной позы или свободного положения какой либо части тела, такие положения сопутствуют например, состоянию сна, например, состоянию бодрствования.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза физическая активность пользователя включает, по меньшей мере, пребывание пользователя в состоянии бодрствования, например, пребывание в положении лёжа, например, пребывание в положении сидя, например, пребывая в положении стоя.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза физическая активность пользователя включает, по меньшей мере, выполнение пользователем типовых, рутинных движений, например, для обеспечения бытовых нужд пользователя, например, для обеспечения рабочих обязанностей пользователя.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза физическая активность пользователя включает, по меньшей мере, пешую ходьбу пользователя.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза физическая активность пользователя включает, по меньшей мере, выполнение физических упражнений пользователем.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза физическая активность пользователя включает, по меньшей мере, индивидуальное игровое поведение пользователя.
В другом частном варианте реализации способа применения оздоровительного ортеза физическая активность пользователя включает, по меньшей мере, игровое поведение пользователя в коллективе, например, во взаимодействии с другими пользователями.
Основные достигаемые эффекты от использования оздоровительного ортеза – это оздоровительное механическое воздействие на поверхность участка тела пользователя, подобное эффектам массирования, разминания, растирания, разгрузки части силы тяжести, действующей на соответствующий участок тела, и т.п., достигаемое с помощью переменного давления в ортезе в целом и на его поверхности и/или колебаний ортеза в целом и переменного давления на его поверхности, в сочетании с эффектом терморегулирующего воздействия за счёт теплообмена с поверхностью. При этом теплообмен с поверхностью может осуществляться как в режиме теплоотвода (отвод излишков тепла заложен в конструкцию оздоровительного ортеза), так и подвода дополнительного тепла (с помощью установки дополнительных терморегулирующих элементов в конструкцию оздоровительного ортеза) – в зависимости от температуры окружающей среды. Оздоровительное механическое воздействие на поверхность участка тела пользователя, подобное эффектам массирования, разминания, растирания, разгрузки части силы тяжести, действующей на соответствующий участок тела и т.п., достигается также благодаря оказанию ортезом управляемого переменного давления на охваченную ортезом часть тела пользователя. Эффект терморегулирующего воздействия в режиме отвода излишков тепла достигается благодаря распространению нагнетаемой текучей среды по градиенту давления в области контакта внутреннего сегмента и внешней оболочки ортеза, что обеспечивает теплоотвод, более эффективный, чем теплоотвод, обеспечиваемый циркуляцией текучей среды только во внутреннем объёме ортеза. В случае снабжения конструкции ортеза (например, дополнительного оснащения насоса, и/или трубки для нагнетания текучей среды в ортез, и/или трубки, отводящей текучую среду от выпускного клапана к насосу) дополнительными терморегулирующими элементами возможен подвод тепла к участку тела пользователя.
Кроме того, при использовании оздоровительного ортеза достигается демпфирование колебаний давления за счет ёмкости элементов конструкции оздоровительного ортеза и/или путем управляющих воздействий во время его эксплуатации.
Сочетание механического и терморегулирующего воздействия в совокупности обеспечивает неочевидный, неожиданный оздоровительный эффект в целом благодаря синергии (синергия – суммирующий эффект взаимодействия двух или более факторов, характеризующийся тем, что их действие существенно превосходит эффект каждого отдельного компонента в виде их простой суммы) механического и терморегулирующего воздействия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 иллюстрирует варианты размещения оздоровительного ортеза на теле пользователя.
Фиг. 2 иллюстрирует функционирование оздоровительного ортеза (представлен поперечный срез), внутренние сегменты которого выполнены на основе трубок из полупроницаемого материала, последовательно расположенных внутри внешней оболочки ортеза, и находящихся в состоянии плотного механического контакта.
Фиг. 3 иллюстрирует функционирование оздоровительного ортеза (представлен поперечный срез), внутренние сегменты которого выполнены на основе пористого материала.
Фиг. 4 иллюстрирует функционирование оздоровительного ортеза (представлен поперечный срез), внутренние сегменты которого выполнены на основе упругого непроницаемого материала.
Фиг. 5 иллюстрирует общий вид в плане оздоровительного ортеза, два варианта: внутренние сегменты непрерывные, и внутренние сегменты дополнительно сегментированы и связаны вставками - шнурами и/или иными натяжными (упругими) элементами.
Обозначения на чертежах:
1 – внешний источник текучей среды
2 – входной внутренний сегмент ортеза
3– ограничивающая манжета
4 – лист внешней оболочки ортеза, обращённый кнаружи от тела пользователя
5 – лист внешней оболочки ортеза, обращённый к телу пользователя
6 – выпускающий клапан
7 – пористый материал внутренних сегментов ортеза
8 – профилирования на внутренних сегментах ортеза
9 – ослабления во внутренних сегментах ортеза
10 – шероховатая поверхность упругого непроницаемого материала
11 – упругий непроницаемый материал внутренних сегментов ортеза
12 – герметизирующие элементы
13 – застёжки
14 – вставки между дополнительно сегментированными внутренними сегментами ортеза
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Фиг. 1 представлены варианты крепления одного и более оздоровительного ортеза на участках тела пользователя. Соответствующие участки тела отмечены штриховыми линиями. Оздоровительный ортез (один, или более одного – одновременно или последовательно) может крепиться на различные участки туловища (включая, например, область грудь, область живота и т.д.), шеи, рук (включая, например, плечо, предплечье, запястье, кисть) и ног (включая, например, бедро, голень, голеностоп, ступню и т.п.), охватывая большую или меньшую площадь участка тела – в зависимости от размера ортеза. Как видно из приведённых примеров, физическая (в т.ч., двигательная) активность пользователя при эксплуатации оздоровительного ортеза не ограничивается.
На Фиг. 2 представлена схема функционирования оздоровительного ортеза, поперечный разрез. Осуществляется нагнетание текучей среды насосом (не показан) от внешнего источника 1. Избыточное давление P0 текучей среды подается во входной внутренний сегмент ортеза 2. Текучая среда ограничивается манжетой 3. Внутренние сегменты ортеза (трубки из полупроницаемого материала, например, полупроницаемого пластика, последовательно расположенные внутри оболочки ортеза, и находящиеся в состоянии плотного механического контакта друг с другом) фиксируются с усилием внутри внешней оболочки ортеза – между её листами 4 (обращён кнаружи от поверхности тела пользователю) и 5 (обращён в направлении к поверхности тела пользователя). Стрелки указывают направления распространения текучей среды по градиенту давления, а также направления просачивания через полупроницаемые участки поверхности, что в совокупности обеспечивает эффект массажа и эффект терморегулирующего воздействия. Из последнего по очередности распространения внутреннего сегмента ортеза текучая среда под давлением Pn просачивается через полупроницаемые участки к выходу – выпускающему клапану 6, находящимся под давлением Pa. При этом соблюдается соотношение величин давления:
P0 > P1> … > Pn > Pa
На Фиг. 3 представлена схема функционирования оздоровительного ортеза, содержащего внутренние сегменты из пористого материала 7, поперечный разрез. Осуществляется нагнетание текучей среды насосом (не показан) от внешнего источника 1 на пористый материал внутренних сегментов ортеза и/или внутрь полости ортеза, образованной его внешней оболочкой. Избыточное давление P0 текучей среды создаётся со стороны ограничивающей манжеты 3. Внутренние сегменты ортеза с профилированиями 8 с усилием фиксируются внутри внешней оболочки ортеза – между её листами 4 и 5. Стрелки указывают направления распространения текучей среды внутри пористого материала по градиенту давления, а также направления диффузии через полупроницаемые участки поверхности, обращенные к листу 5, что обеспечивает эффект массажа и эффект терморегулирующего воздействия. Остаточное давление Pn обеспечивает просачивание через полупроницаемые участки к выходу – выпускающему клапану 6, находящимся под давлением Pa. Профилирования 8 обеспечивают более широкий диапазон эффектов массажа и терморегулирующего воздействия.
В обоих вышеприведённых примерах обеспечиваются переменное давление в ортезе в целом и на его поверхности и теплообмен на поверхности ортеза, в совокупности оказывающие синергичное оздоровительное воздействие на охваченный ортезом участок тела пользователя.
На Фиг. 4 представлена схема функционирования оздоровительного ортеза, содержащего внутренние сегменты из упругого непроницаемого для текучей среды материала 11, поперечный разрез. Осуществляется нагнетание текучей среды насосом (не показан) от внешнего источника 1 внутрь полости ортеза, образованной его внешней оболочкой. Избыточное давление P0 текучей среды создаётся со стороны ограничивающей манжеты 3. Внутренние сегменты ортеза с профилированиями 8, ослаблениями 9, с усилием фиксируются внутри внешней оболочки ортеза – между её листами 4 и 5. Распространение текучей среды происходит по градиенту давления, преимущественно по границе соприкосновения внутренних сегментов из упругого непроницаемого материала 11 и листа 5 внешней оболочки ортеза, а также по шероховатой поверхности 10 упругого непроницаемого материала 11. Шероховатая поверхность 10 указана на вставке - лупе в виде штриховой линии. Сбрасывается текучая среда к выходу – выпускающему клапану 6, находящимся под давлением Pa. Профилирования 8, ослабления 9, шероховатые поверхности 10 обеспечивают более широкий диапазон эффектов массажа и терморегулирующего воздействия.
В вышеприведённом примере обеспечиваются колебания внутреннего упругого непроницаемого сегмента, распространяющиеся на ортез в целом, переменное давление на поверхности ортеза и теплообмен на поверхности ортеза, в совокупности оказывающие синергичное оздоровительное воздействие на охваченный ортезом участок тела пользователя.
Выход – выпускающий клапан 6 (Фиг. 2,3,4), замыкается на систему сброса, выхлопа и/или подачи на вход внешнего источника текучей среды 1.
На Фиг. 5 представлена типовая схема оздоровительного ортеза в плане. Ортез снабжен герметизирующей манжетой 3, герметизирующими элементами 12, застежками 13. Внутренние сегменты (например: 2, 7, 11) могут иметь набор профилирований. Дополнительно ортез может быть снабжён вставками 14 со шнурами и/или иными натяжными (упругими) элементами без потери оздоровительных, в т.ч. терморегулирующих, эффектов.
Во всех вышеприведённых примерах нагнетание текучей среды осуществляется под управляемым переменным давлением, вручную или автоматически, в регулярном или стохастическом ритме, с возможностью учёта индивидуальных колебательных характеристик основных физиологических систем пользователя (например, сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной, мышечной, пищеварительной, гормональной, терморегулирующей и т.д.), без ограничения физической активности пользователя, включающей пребывание в положении стоя, сидя, лёжа, ходьбу, выполнение физических упражнений и т.п., без ограничения возможности смены любого типа, разновидности физической активности на любой другой её тип, разновидность (в т.ч., например, без ограничения возможности взаимных переходов состояний лежания, сидения, стояния, ходьбы, бега и т.д. друг в друга), с возможностью включения пользователя в индивидуальную или коллективную игровую ситуацию.