Устройство для реабилитации пальцев кисти
DEVICE FOR HAND FINGERS REHABILITATION

Изобретение относится к восстановительной медицине и медицинской технике, а именно к устройствам механотерапии и предназначено для реабилитации больных с нарушениями двигательных функций пальцев кисти.
Ушибы, вывихи, переломы, огнестрельные ранения, длительные сдавления, термические и химические поражения, хирургические операции или длительная иммобил зация с бездействием пальцев, приобретенные и врожденные заболевания нервной и сосудистой систем, а также воспалительные и дегенеративно-дистрофические процессы, нередко приводят к развитию двигательных нарушений функций пальцев кисти [Уотсон-Джонс Р. Переломы костей и повреждения сустатов. Издательство «Медицина». М. 1972. Стр. 411-412]. Такие больные, особенно с тугоподвижностью в суставах и с гипотонией мышц сгибателей и разгибателей пальцев кисти, нуждаются в реабилитации. Реабилитация направлена также на предупреждение рефлекторных контрактур неповрежденных пальцев и профилактику вторичных изменений в тканях [Розов В.И., Блохин В.Н. в Многотомном руководстве по хирургии под редакцией В.Д. Чаклина. Государственное издательство медицинской литературы. Медгиз. М. 1960. Том 9, стр. 342]. Активная реабилитация предусматривает не только увеличение подвижности в суставах, но и усиление мышц сгибателей и разгибателей пальцев [Многотомное руководство по ортопедии и травматологии. Том 1 М. Издательство «Медицина». 1967, Стр. 766. Древинг Е.Ф. «Травматология». М. 2002]. Существует множество простых устройств для разработки суставов пальцев и тренировки мышц сгибателей пальцев: резиновые мячи, эластичные кольца, разнообразные эспандеры [http://fb.ru/article/166266/kistevoy-espander-polza-i-vred]. но применение их не всегда оправдывает надежды пациентов. Стационарные аппараты, работающие на электроэнергии, дороги и часто условия для лечения ими не удобны для пациентов. Применение известных средств реабилитации больных с двигательными нарушениями пальцев кисти, включая тугоподвижность суставов и гипотонию мышц разгибателей и сгибателей пальцев, иногда не приводят к желаемым результатам, что побудило нас к разработке нового портативного устройства.
Из патента РФ №2471467 на способ реабилитации разгибательных контрактур пальцев кисти известно средство для осуществления способа. Разработку движений в контрагированных суставах пальцев кисти проводят путем погружения контрагированных пальцев на всю их длину в сыпучую массу, выбранную из ряда горох, просо, рис и подогретую до 60°С. После полного погружения пальцев их выдерживают в сыпучей массе, затем пальцы медленно вынимают и вновь погружают в сыпучую массу на несколько большую глубину. Указанные движения проводят до полного остывания массы. Процедуру выполняют ежедневно, по 3-4 раза в день и сеансы проводят до полного устранения разгибательной контрактуры.
Недостатком этого средства является зависимость пациента от наличия источника подогрева и пищевого продукта, значительная стоимость средства из продуктов питания, многократность сеансов в течение суток и неопределенная продолжительность всего времени лечения, что не всеми пациентами приемлемо. В нем нет признаков расширения возможностей реабилитации больных с нарушениями двигательных функций пальцев кисти с повышением эффективности разработки тугоподвижных суставов и увеличением силы мышц пальцев кисти путем регулирования силовой нагрузки на мышцы сгибателей и разгибателей избирательно и дозировано для каждого пальца.
Известен механотерапевтический аппарат для кисти по патенту РФ №2033128, который предназначен для реабилитации больных с различными травмами и заболеваниям кисти. На основании аппарата установлены боковые стойки и центральная стойка. Одна из боковых стоек имеет возможность перемещения по пазу основания. К боковым стойкам крепятся упорные ручки с выступающими резьбовыми концами для фиксации стопорной гайки пластины, в прорези которой установлен массажный валик. На центральной стойке смонтирована коробка передаточного механизма, выполненного в виде зубчатой пары с выходными валами. На концах валов жестко установлены Г-образные ручки. Элемент нагружения представляет собой стержень, на одном конце которого нарезана резьба для перемещения грузов, а на другом имеется паз для установки на одном из валов со стопорным винтом. Набор грузов в виде металлических шайб позволяет дозировать нагрузку в диапазоне от 0,1 кг до 2,5 кг.
Недостатки этого аппарата - сложность изготовления его, громоздкость и необходимость помещения и второго человека для работы на нем, а также значительные расходы. В аппарате отсутствуют признаки расширения возможностей применения его в разных условиях с повышением эффективности разработки тугоподвижных суставов и увеличением силы мышц пальцев кисти путем регулирования силовой нагрузки на мышцы сгибателей и разгибателей избирательно и дозировано для каждого пальца.
Известен наш аппарат для реабилитации кисти по патенту РФ №99115555, содержащий динамометр, элемент для тренировки координации движений кисти с контактной ручкой, регистратор темпа движений пальцев и карточки заданий. Связанные между собой генератор сигналов смены карт, блок смены карт, блок световой и звуковой сигнализации и задатчик количества движений, генератор сигналов ритма, задатчик частоты ритма и блоки регистрации и управления частотой сигналов ритма. При этом аппарат содержит дозатор усилий с рычагом сопротивления движения пальцев с регулятором дозируемого уменьшения степени сопротивления рычага, обеспеченный блоком, включающим электромагнит, регулятор усилий на транзисторе и резисторы. Кроме того, в нем имеется элемент повышения точности координации тонко дифференцированных движений пальцев с указкой, соединенной с блоком регистрации количества замыканий в заданное время.
Недостатки этого аппарата - сложность его конструкции и высокая стоимость, ограниченность применения только в условиях медицинского учреждения с наличием электроэнергии и специалиста, обслуживающего аппарат, а также повышенные затраты. В нем нет признаков расширения возможностей реабилитации с повышением эффективности разработки тугоподвижных суставов и увеличением силы мышц пальцев кисти путем регулирования силовой нагрузки на мышцы сгибателей и разгибателей избирательно и дозировано для каждого пальца.
Известна перчатка для тренировки мышц кисти по патенту РФ №2307639. Она содержит тыльную и ладонную стенки, снабжена полостями, закрепленными на тыльной стороне каждого из пальцев, с размещенными внутри элементами отягощения.
Недостатком этой перчатки является отсутствие в ней признаков расширения возможностей реабилитации больных с нарушениями двигательных функций пальцев кисти с повышением эффективности разработки тугоподвижных суставов и увеличением силы мышц пальцев кисти путем регулирования силовой нагрузки на мышцы сгибателей и разгибателей избирательно и дозировано для каждого пальца.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является перчатка по патенту РФ №2307639, которую мы принимаем за прототип, а недостатки ее изложены выше.
Технический результат заключается в расширении возможностей реабилитации больных с нарушениями двигательных функций пальцев кисти с повышением эффективности разработки тугоподвижных суставов и увеличением силы мышц пальцев кисти путем регулирования силовой нагрузки на мышцы сгибателей и разгибателей избирательно и дозировано для каждого пальца.
Технический результат достигается тем, что устройство для реабилитации пальцев кисти, включает перчатку с манжетой, продольные карманы на тыльной поверхности пальцев перчатки, элементы отягощения и прикрепления их, На конце каждого пальца перчатки выполнен жесткий напальчник с фиксатором на его вершине. Фиксатор содержит ножку с двумя крючками одинаковой длины и противоположной направленности в сагиттальной плоскости с загнутыми концами в сторону напальчника. Толщина крючка равна диаметру ножки фиксатора. Просвет между нижней поверхностью крючков и поверхностью напальчника больше толщины элемента отягощения. При этом элемент отягощения выполнен упруго эластичным с возможностью прикрепления одного его конца к фиксатору, а другого конца, с выбором места размещения, к манжете. Манжета содержит застежки из ткани велькро, на тыльной поверхности которой выполнен петельный элемент застежки из ткани велькро, а на внутренней поверхности манжеты у одного ее конца крючковый элемент застежки и ручку.
В предпочтительном варианте исполнения устройства каждый элемент отягощения для разгибания пальцев представляет упруго растяжимый тяж, в верхней части которого выполнена прорезь с расширением в центре, а на нижней части внутренней поверхности тяжа прикреплен крючковый элемент застежки из ткани велькро. Длина прорези больше суммарной длины одного крючка и толщины ножки фиксатора, но меньше суммарной длины двух крючков.
В другом предпочтительном варианте исполнения устройства иной элемент отягощения для сгибания пальцев выполнен в виде тонкой пластинчатой пружины. Верхний конец пружины имеет загнутую часть с продольным вырезом и с расширенным отверстием в его центре с возможностью введения крючков фиксатора в вырез. Длина выреза в пластинчатой пружине меньше суммарной длины двух крючков фиксатора. Расширенное отверстие больше диаметра ножки фиксатора. К другому концу пластинчатой пружины прикреплен упруго растяжимый удлинитель с застежкой из крючкового элемента ткани велькро на его конце.
В следующем предпочтительном варианте исполнения устройства на внешней поверхности манжеты выполнены вертикально расположенные метки контроля уровня прикрепления застежки элемента отягощения.
Краткое описание графических изображений. На фиг. 1 изображено устройство в собранном состоянии для тренировки мышц разгибателей пальцев правой кисти, вид с ладонной поверхности. На фиг. 2 - то же, вид правой кисти с тыльной поверхности. На фиг. 3 - деталь устройства - напальчник с держателем конца элемента отягощения, вид спереди. На фиг. 4 - та же деталь, вид сверху. На фиг. 5 - деталь устройства - манжета перчатки с петельным элементом застежки из ткани велькро, вид с наружной поверхности. На фиг. 6 - та же манжета, вид с внутренней поверхности. На фиг. 7 -деталь устройства - элемент отягощения - упруго растяжимый тяж, вид с наружной поверхности. На фиг. 8 - тот же тяж, вид с внутренней поверхности. На фиг. 9 - тот же тяж, вид сбоку. На фиг. 10 - сменный элемент отягощения - тонкая пластинчатая пружина, вид спереди. На фиг. 11 - та же тонкая пластинчатая пружина, вид сбоку. На фиг. 12 - та же тонкая пластинчатая пружина, вид сверху. На фиг. 13 - исходное положение устройства, подготовленного для разработки мышечной силы сгибателей пальцев правой кисти, элемент отягощения с натяжением прикреплен к манжете, вид с тыльной поверхности перчатки. На фиг. 14 - то же устройство в работе после активного сгибания пальцев кисти. На фиг. 15 - Исходное положение устройства с элементом отягощения, прикрепленным к манжете, для тренировки мышечной силы разгибателей пальцев левой кисти, вид с ладонной поверхности перчатки. На фиг. 16 -устройство в положении активно разогнутых пальцев с нагрузкой на мышцы разгибателей пальцев левой кисти, вид сбоку со стороны мизинца.
На фиг. 1-16 обозначены: 1 - ладонь правой перчатки; 2 - жесткий напальчник, прикрепленный к пятому пальцу перчатки; 3 - держатель конца элемента отягощения на вершине напальчника пятого пальца перчатки; 4 - манжета перчатки с петельным элементом застежки из ткани велькро; 5 - вертикально расположенные метрические метки на манжете перчатки; 6 - нижний конец элемента отягощения (упруго растяжимого тяжа) разгибателя пятого пальца; 7 - жесткий напальчник первого пальца, 8 - держатель элемента отягощения на вершине напальчника первого пальца перчатки; 9 - элемент отягощения первого пальца; 10 - нижний конец элемента отягощения первого пальца; 11 - сквозной карман на первом пальце перчатки; 12 - верхнее отверстие кармана первого пальца перчатки; 13 - нижнее отверстие кармана первого пальца перчатки; 14 - сквозной карман на пятом пальце перчатки; 15 - верхнее отверстие кармана пятого пальца перчатки; 16 - нижнее отверстие кармана пятого
пальца перчатки; 17 - нижний конец элемента отягощения пятого пальца перчатки; 18 - ножка держателя элемента отягощения; 19 - левый крючок держателя; 20 - правый крючок держателя держателя элемента отягощения; 19 - левый крючок держателя; 20 - правый крючок держателя; 21 - петельный элемент застежки из ткани велькро на наружной поверхности манжеты; 22 - верхний край манжеты; 23 - укрываемый край манжеты; 24 - укрывающий край манжеты; 25 - внутренняя гладкая поверхность манжеты; 26 - крючковый элемент застежки из ткани велькро на укрывающей части конца 24 манжеты; 27 - ручка у укрывающей части манжеты; 28 - круглое отверстие (расширение) в центре продольного разреза у верхнего конца упруго растяжимого тяжа; 29 - концевая часть продольного разреза в тяже; 30 - начальная часть продольного разреза в тяже; 31 - крючковый элемент застежки из ткани велькро у нижней части упруго растяжимого тяжа; 32 - нижняя часть тяжа под застежкой 31; 33 - сменный элемент отягощения - пластинчатая пружина (плоская ее часть, замещающая ленту упруго растяжимый тяжа), вид с внешней поверхности; 34 - сглаженный нижний край пластинчатой пружины 33; 35 - отверстие в нижнем конце пластинчатой пружины; 36 - упруго растяжимый удлинитель пластинчатой пружины; 37 - загнутая часть пластинчатой пружины 33; 38 - круглое расширение в центре выреза в загнутой части пластинчатой пружины; 39 - концевая часть выреза в загнутой части 37 пластинчатой пружины; 40 - начало выреза в загнутой части пластинчатой пружины; 41 - крючковый элемент застежки удлинителя 36 пластинчатой пружины 33; 42 - крючковый элемент застежки 31 удлинителя 36 пластинчатой пружины первого пальца пристегнутый к петельному элементу манжеты 4; 43 - крючковый элемент застежки 31 пластинчатой пружины пятого пальца пристегнутый к петельному элементу манжеты 4; 44 - крючковый элемент застежки 31 тяжа 9 первого пальца пристегнутый к петельному элементу манжеты 4; 45 - крючковый элемент застежки 31 тяжа 9 пятого пальца пристегнутый к петельному элементу манжеты 4.
Конкретный пример использования заявленного устройства у больного с тугоподвижностью суставов пальцев кисти и слабостью силы мышц разгибателей. Для разработки суставов пальцев и тренировки усиления мышц разгибателей пальцев, на кисть пациента надета перчатка заявленного устройства. Перчатка, для улучшения воздухообмена в ней, изготовлена из воздухопроницаемого материала. В пальцах перчатки над их суставами, с целью смягчения давления на них элементов отягощающих при сгибании пальцев, выполнены утолщенные подкладки. Пальцы и кисть максимально сгибают. Упруго эластичный тяж из резины или прорезиненной ткани каждого пальца прикрепляют к фиксатору. Для этого через отверстие 28 и прорезь 30 упруго эластичного тяжа проводят крючок 19 и ножку 18 держателя 3. Потянув за другой конец тяжа после перемещения ножки 18 в прорезь 30, через другую часть прорези 29 проводят второй крючок 20. Так один конец тяжа пальца прикреплен к фиксатору напальчника 2. Подобным образом упруго эластичные тяжи других пальцев прикрепляют к фиксаторам на напальчниках перчатки. Затем пальцы и кисть максимально сгибают и упруго эластичный тяж с определенным для каждого пальца натяжением и с ориентацией на метки 5 на манжете, поочередно пристегивают крючковым элементом застежки 31 тяжа к петельному элементу 21 манжеты 4. Устройство готово к использованию. Многократным разгибанием пальцев с повышенной нагрузкой пациент тренирует мышцы разгибателей, укрепляя их силу, При расслаблении мышц разгибателей, возвращение пальцев в исходное положение сгибания самопроизвольно осуществляет тяж, улучшая разработку сустава.
При необходимости усиления мышц сгибателей пальцев открепляют нижние концы упруго эластичных тяжей пальцев. При разогнутых кисти и пальцах нижние концы тяжа каждого пальца проводят через верхнее отверстие соответствующего кармана пальца перчатки и через нижнее отверстие выводят наружу. С определенным натяжением тяжа для каждого пальца и с ориентацией на метки 5 на манжете, поочередно пристегивают крючковые элементы застежек 31 к петельному элементу 21 на тыльной поверхности манжеты 4. Пальцы с отягощением пациент сгибает, тренируя мышцы сгибателей для увеличения их силы. После расслабления мышц сгибателей возвращение пальцев в положение разгибания самопроизвольно осуществляет тяж, при этом повторное движение в суставе улучшает разработку его.
Второй конкретный пример исполнения устройства для разработки суставов и тренировки мышц сгибателей пальцев кисти при их слабости с использованием другого элемента отягощения с большей нагрузкой - пластинчатой пружины. Для этого через отверстие 38 и начало выреза 40 загнутой части 37 пластинчатой пружины проводят крючок 19 и ножку 18 фиксатора 3. Затем перемещают ножку 18 в конец прорези 39, и в вырез проводят второй крючок 20. Поворачивают загнутую часть 37 пластинчатой пружины поперечно крючкам 19 и 20. Пластинчатая пружина закреплена на фиксаторе напальчника. Свободный конец пластинчатой пружины с упруго растяжимым удлинителем 36 вводят через верхнее отверстие в карман пальца перчатки и выводят наружу. Перчатку устройства надевают на разогнутые кисть и пальцы. Петельный элемент удлинителя 36 с определенным натяжением и с ориентацией на метки 5, пристегивают к манжете Устройство готово к работе, и пациент начинает сгибать пальцы кисти, разрабатывая суставы, нагружая и тренируя мышцы сгибателей пальцев. После прекращения отягощенного сгибания пальцев и расслабления мышц сгибателей, Натянутые упруго растяжимые удлинители 36 подтягивают закругленный конец 34 пластины, которая спонтанно разгибает палец. Повторяющиеся движения в суставе при активном сгибании и пассивном разгибании пальцев пружинящей пластиной, разрабатывают суставы при тугоподвижности их.
Существенность отличий заявленного устройства от избранного прототипа заключается в следующем. Наличие на конце каждого пальца перчатки жесткого напальчника с фиксатором на его вершине, обеспечивает надежное и точное прикрепление элемента отягощения к концу пальца. Выполнение на фиксаторе двух крючков одинаковой длины с загнутыми концами в направлении к напальчнику, обеспечивает надежность удержания конца элемента отягощения при расположении его как на ладони, так и на тыле кисти. Выполнение расстояния между нижней поверхностью крючков и поверхностью напальчника больше толщины элемента отягощения позволяет свободно и быстро проводить в прорезь элемента отягощения крючки фиксатора. Выполнение в верхней части тяжа прорези с расширением в центре при ее длине больше суммарной длины одного крючка и толщины ножки фиксатора обеспечивает быстрое последовательное проведение крючков фиксатора в прорезь тяжа и надежное прикрепление тяжа к стержню фиксатора. Выполнение длины прорези меньше суммарной длины двух крючков и размещение загнутых крючков при движении пальцев вперед-назад в условиях натяжения тяжа обеспечивает удержание его ножкой и опорным крючком, что повышает надежность прикрепления тяжа к фиксатору на пальце. Наличие на нижней части внутренней поверхности тяжа крючкового элемента застежки обеспечивает надежное прикрепление тяжа к манжете в должном месте. Выполнение тяжа упруго растяжимым для каждого пальца позволяет изменять его натяжение и регулировать степень отягощения отдельно каждого пальца. После прикрепления одного конца тяжа к фиксатору, расширяет возможность выбора места и уровня прикрепления другого его конца на манжете. Использование в устройстве застежек из ткани велькро застежек упрощает, ускоряет и повышает надежность соединения элементов устройства при разных размерах кисти и пальцев. В устройстве возможно замещение одного элемента отягощения другим иной конструкции.
Выполнение элемента отягощения иной конструкции в виде пластинчатой пружины позволяет увеличивать нагрузки на мышцы сгибателей и без усилий больного (например, при параличе) и возврат пальцев в положение разгибания пластинчатой пружиной при ее распрямлении. Размещение только части пластинчатой пружины в кармане пальца перчатки с оставлением свободными ее концов, облегчает прикрепление ее к фиксатору и проведение другого конца в карман пальца. Наличие загнутой части у пластинчатой пружины с продольным вырезом, ширина которого больше диаметра ножки фиксатора, и при длине выреза в пластинчатой пружине меньше суммарной длины двух крючков фиксатора, обеспечивает свободное введение крючков с ножкой в вырез. После поворота загнутой части пластинчатой пружины с расположением удлиненного выреза поперечно крючкам, обеспечивает надежность прикрепления ее к ножке с упором в круглом отверстии, и удержание крючками фиксатора, что предупреждает во время работы самопроизвольное открепление пластины от фиксатора. Наличие на другом конце пластины пружинящего удлинителя с застежкой на его конце обеспечивает, после завершения сгибания пальцев, подтягивание и возвращение нижнего конца пластины в исходное положение. Выполнение в прямом конце пластины отверстия создает возможность прикрепления к ней упруго растяжимого удлинителя. При сгибании пластины по внешней поверхности пальца, нижний ее конец перемещается в кармане, а растяжимый удлинитель, прикрепленный концом к манжете, удлиняет всю конструкцию элемента отягощения. Вертикально расположенные метрические деления на внешней поверхности манжеты, позволяют контролировать уровень прикрепления нижнего конца элемента отягощения и дозировать степень отягощения любого одного или нескольких пальцев. Наличие ручки на манжете упрощает и ускоряет должное натяжение манжеты и скрепление ее концов между собой, что обеспечивает на запястье надежную опору манжете и на нем элементов отягощения.
Таким образом, предлагаемое устройство расширяет возможности реабилитации больных с нарушениями двигательных функций пальцев кисти и повышает эффективность разработки тугоподвижных суставов и увеличение силы мышц пальцев кисти путем регулирования повторяемой силовой нагрузки на мышцы, как сгибателей, так и разгибателей избирательно и дозировано для каждого пальца. Изобретенное портативное устройство пациент может использовать самостоятельно практически в любых условиях. Применение разработанного устройства для реабилитации пальцев кисти применимо в травматологии и ортопедии, неврологии и нейрохирургии, лечебной физкультуре, самим пациентом в домашних условиях, а также в спорте.