АППАРАТ ДЛЯ ВИБРАЦИОННО-МЕХАНИЧЕСКОГО МАССАЖА ПОЗВОНОЧНИКА
VIBRATORY-MECHANICAL SPINAL MASSAGE DEVICE

Изобретение относится к медицинской технике, а более конкретно - к средствам для лечения позвоночника при нарушении его функций, и может быть использовано в неврологии, физиотерапии, травматологии, ортопедии, для лечения заболеваний и повреждений позвоночника неинфекционной природы, в том числе пояснично-крестцовых радикулитов, сколиозов, спондилезов, кифозов, остеохондрозов, вывихов, травм с подвывихом и других нарушений расположения позвонков, посттравматических состояний, для коррекции и профилактики заболеваний поясничного и грудного отделов позвоночника путем вибромассажа с одновременной тепловой и магнитной релаксацией околопозвоночных мышц и связок.
Установление уровня техники
На основе анализа материалов фонда патентной и другой научно-технической и медико-технической литературы авторами установлено, что при лечении заболеваний позвоночника основными видами физического воздействия на позвоночник являются:
- ручной или механический (аппаратный) массаж,
- тепловой прогрев,
- вибрация,
- магнитотерапия.
Массаж - это комплекс приемов дозированного механического воздействия на организм пациента, проводимых руками врача или с помощью специальных аппаратов с целью развития, укрепления и восстановления его функций, лечения и профилактики заболеваний. В основе массажа лежит воздействие на зоны максимальной рецепции с учетом функциональной связи между всеми частями человеческого организма. Массаж стимулирует сократительную способность мышц, приводит к восстановлению их тонуса.
Тепловое воздействие (теплотерапия) предназначено для прогрева массажируемой части тела пациента и может осуществляться с помощью специальных тепловых элементов, встраиваемых в массажное устройство. Тепло действует на тканевом уровне. В клетках активизируется образование биологически активных веществ (белков), которые стимулируют обменные и восстановительные процессы. Лечебный эффект основан на непосредственном действии тепловой энергии на гладкую мускулатуру кровеносных сосудов, что приводит к расширению просвета капилляров и усилению кровообращения в больных тканях. Возрастает скорость обмена веществ, процесса фильтрации, оттока лимфы. Это мобилизует ресурсы органа, ускоряет выведение накопившихся продуктов воспаления.
Вибрация предназначена для повышения лечебного эффекта механического массажа и реализуется или с помощью специальных вибраторов, перемещаемых вручную по массажируемому участку тела пациента, или с помощью вибраторов, встраиваемых в аппаратуру для массажа позвоночника.
Воздействие магнитным полем на пораженные участки тела (магнитотерапия) является эффективным методом лечения болезней позвоночника [1, 2]. Лечение магнитным полем показано при болезнях суставов и позвоночника, сосудистых заболеваниях, заболеваниях нервной системы, травмах и их последствиях, при термических поражениях и т.д. Магнитное поле обладает противовоспалительным, противоотечным и другими действиями. Практически отсутствуют вредные побочные действия, что сокращает область противопоказаний по сравнению с другими физиотерапевтическими факторами [3, с.6]. Действуя на стенки сосудов, магнит препятствует образованию сгустков крови в них, способствуя улучшению кровотока. Улучшение кровотока, в свою очередь, улучшает доставку в ткани молекул кислорода и эндорфинов [4, с.34-35, 74-77].
Магнитотерапия применяет в лечебно-профилактических целях постоянные, низкочастотные переменные и импульсные магнитные поля [5, с.182]. При этом наиболее перспективным является использование постоянного и переменного магнитных полей. Переменные магнитные поля могут создаваться перемещением постоянных магнитов в пространстве или с использованием источников переменных полей, которые встраиваются в аппаратуру для лечения позвоночника [6-9].
Магнитное поле и, в частности, общая магнитотерапия - один из факторов, оказывающих центральное регулирующее воздействие на различные системы организма. Биологическая активность магнитного поля прямо пропорциональна числу его биотропных параметров и максимальна при «бегущем» характере поля (динамическая магнитотерапия). Динамичность воздействия - основное условие оптимальной физиотерапии [10].
В результате анализа выявленной медицинской и медико-технической литературы авторами установлены следующие аналоги заявляемого устройства.
Известен аппарат для механического массажа позвоночника, содержащий корпус, состоящий из рамы, столешницы с проемом, опору для подъемного устройства с траверсой, в которой установлен массажно-гимнастический инструмент в виде горизонтального свободновращающегося валика, состоящего из набора массажно-гимнастических колец различной конфигурации, имеющего возможность управляемого вертикального перемещения относительно проема столешницы, расположенного над траверсой, причем массажно-гимнастический стол снабжен блоком магнитотерапии [11].
Известен аппарат для лечения болезней позвоночника (поясничного остеохондроза) магнитным полем, содержащий корпус с кушеткой и магнитный индуктор, установленный над кушеткой [2].
При лечении с помощью данного аппарата пациента укладывают на кушетку животом вниз, а над его спиной фиксируют магнитный индуктор. Лечение болезни обеспечивается путем воздействия на необходимый участок спины пациента фиксированным в пространстве источником магнитной индукции.
Известны аппараты для магнитотерапии, содержащие стол для размещения пациента, катушки индуктивности, выполненные с возможностью перемещения вдоль стола [9, 12].
Указанные выше аппараты [2, 9, 11, 12] характеризуются сложностью конструкции и малым набором видов физических воздействий на тело пациента.
Известен аппарат для вибрационно-механического массажа позвоночника [13], содержащий полый корпус, установленный одним концом на неподвижных, например резиновых, опорах, а другим концом - на подвижной раме, шарнирно соединенной с корпусом и снабженной роликами перемещения по опорной поверхности, кушетку с прорезью, размещенную на корпусе и образованную из неподвижной секции, снабженной фиксаторами тела пациента и тепловыми элементами, и подвижной секции, выполненной с возможностью продольного возвратно-поступательного перемещения по направляющим на роликах, размещенные внутри корпуса первую тележку, установленную на направляющих и снабженную механизмом перемещения с электроприводом перемещения, первый подъемный механизм, установленный на первой тележке и снабженный электроприводом подъема, первую платформу, установленную на первом подъемном механизме и снабженную размещенными в прорезях кушетки роликами-массажерами, электровибратор, установленный на первой платформе, механизм наклона корпуса, шарнирно соединенный с корпусом и подвижной рамой и снабженный электроприводом наклона корпуса, датчики уровня подъема и угла наклона корпуса и программный блок с пультом управления, входы которого соединены с выходами датчиков уровня подъема и угла наклона корпуса, а выходы - с электроприводами перемещения, подъема, вибрации, наклона корпуса и тепловыми элементами, содержит также подколенник, выполненный в виде второй платформы, установленной над подвижной секцией кушетки и снабженной вертикальными стойками, проходящими через продольный паз, выполненный в подвижной секции кушетки, размещенные внутри корпуса вторую тележку, установленную на направляющих, второй подъемный механизм, установленный на второй тележке и снабженный электроприводом подъема и втулками, внутри которых размещены вертикальные стойки второй платформы, при этом электропривод второго подъемного механизма соединен с выходом программного блока.
Кроме того, пульт управления программного блока выполнен выносным, на торце корпуса со стороны неподвижной секции кушетки установлен поручень, а кушетка обшита искусственным покрытием, например кожзаменителем, под которым размещен наполнитель, например поролон.
Известен также аппарат для вибрационно-механического массажа позвоночника [14], содержащий полый корпус, рабочая поверхность которого выполнена в виде кушетки с прямоугольной прорезью в ее головном участке и снабжена тепловыми элементами, секции которого расположены по разные стороны от прямоугольной прорези кушетки, подколенник, установленный над ножным участком кушетки и снабженный вертикальными стойками, размещенные внутри корпуса подвижную платформу, установленную на направляющих и снабженную механизмом продольного перемещения с электроприводом, массажную тележку, шарнирно соединенную с опорой и снабженную парами роликов-массажеров, размещенными в прямоугольной прорези кушетки, электровибратор, установленный на массажной тележке, подъемный механизм, датчик уровня подъема и программный блок, снабженный пультом управления и аварийной кнопкой, выполненные выносными, при этом вход программного блока соединен с выходом датчика уровня подъема, а выходы - с электроприводами механизма продольного перемещения, вибрации и тепловыми элементами, содержит также размещенный внутри корпуса и снабженный электроприводом механизм поперечного перемещения, с которым соединены вертикальные стойки подколенника, проходящие через поперечный паз, выполненный в ножном участке кушетки, при этом подъемный механизм закреплен на корпусе и соединен через гибкий вал с рукояткой, установленной на корпусе, механизм продольного перемещения с электроприводом закреплены на направляющих, одни концы которых шарнирно соединены с корпусом, а другие концы установлены на подъемном механизме, опора массажной тележки закреплена на подвижной платформе, вибратор с электроприводом размещены на массажной тележке у пары роликов-массажеров, наиболее удаленных от места головного участка кушетки, где размещается голова пациента, шарнир между массажной тележкой и опорой снабжен демпфирующей втулкой, шарнир между направляющими и корпусом выполнен в виде резиновых втулок, размещенных между концами направляющих и кронштейном корпуса, а выход программного блока соединен с электроприводом механизма поперечного перемещения.
Кроме того, прямоугольная прорезь кушетки закрыта сверху накидкой, аварийная кнопка размещена на пульте управления, а пульт управления размещен на стойке, закрепленной на боковой стенке корпуса.
Указанные выше аппараты [13, 14] также характеризуются сложностью конструкции и малым набором видов физических воздействий на тело пациента.
Характеристика и критика прототипа
Наиболее близким изобретением к предлагаемому по наибольшему количеству сходных признаков, технической сущности, схемному решению и достигаемому при использовании техническому результату является изобретение, предназначенное для вибрационно-механического массажа позвоночника и описанное в [15].
Такое изобретение, выбранное в качестве прототипа, содержит:
- полый корпус, рабочая поверхность которого выполнена в виде кушетки с прямоугольной прорезью, закрытой сверху накидкой, и встроенные в кушетку тепловые элементы, расположенные по разные стороны от прямоугольной прорези кушетки, два поручня, прикрепленные к стенкам корпуса,
и размещенные в корпусе:
- массажную тележку с парами роликов-массажеров, выполненную в виде коромысла, ось вращения которого шарнирно соединена с плечами коромысла в вертикальной плоскости, параллельной направлению перемещения массажной тележки,
- пары роликов перемещения, выполненные с возможностью перемещения по направляющим,
- узел поджатия, установленный на парах роликов перемещения под массажной тележкой и выполненный в виде четырехзвенного рычажного механизма, каждая пара звеньев которого одним концом шарнирно соединена с осью коромысла массажной тележки, а другим концом жестко соединена с соответствующей осью пары роликов перемещения,
- механизм продольно-поступательного перемещения, установленный под узлом поджатия и выполненный в виде кинематической цепи, состоящей из вилки, кулачка, цепной передачи со звездочками и редуктора, соединенного с соответствующим электроприводом,
- электровибратор, установленный на массажной тележке,
- и программный блок, снабженный выносным пультом управления с аварийной кнопкой, при этом:
- массажная тележка установлена под прямоугольной прорезью кушетки, которая выполнена в ее головной части,
- узел поджатия снабжен первым и вторым дополнительными звеньями, каждое из которых жестко соединено с соответствующей осью пары роликов перемещения, датчиком уровня поджатия и соответствующим электроприводом, концы которого связаны соответственно с первым и вторым дополнительными звеньями узла поджатия,
- вилка механизма продольно-поступательного перемещения жестко соединена с дополнительным звеном узла поджатия,
- вход программного блока соединен с выходом датчика уровня поджатия, а выходы - с электроприводами узла поджатия и механизма продольно-поступательного перемещения, электровибратором и тепловыми элементами.
Примечание. Выделенные признаки отличают прототип от заявляемого изобретения.
Такое устройство характеризуется следующими недостатками.
1. Тепловые элементы встроены в кушетку и расположены по разные стороны от прямоугольной прорези кушетки.
При таком размещении тепловых элементов массажируемый участок спины пациента, находящийся непосредственно над прямоугольной прорезью, не может прогреваться в достаточной степени, так как тепловые элементы могут размещаться, в лучшем случае, только по периметру прямоугольной прорези и не могут располагаться в самой прорези. В результате соответствующий участок спины пациента прогревается недостаточно, что, в конечном счете, снижает эффективность тепломеханического массажа.
Таким образом, прямоугольная прорезь не позволяет размещать тепловые элементы по всей площади кушетки, соответствующей массажируемому участку позвоночника.
2. Механизм продольно-поступательного перемещения размещен под узлом поджатия, а, следовательно, под прямоугольной прорезью кушетки.
Такое конструктивное решение повышает риск травматизма пациента во время проведения лечебной процедуры. Дело в том, что спину пациента от внутренних механизмов аппарата отделяет всего лишь накидка. При этом наиболее «активным источником энергии» аппарата является его механизм продольно-поступательного перемещения, формирующий усилия для перемещения массажной тележки. При поломке механизма продольно-поступательного перемещения возможно нанесение им травмы спине пациента через прямоугольную прорезь кушетки. Следовательно, для снижения риска травматизма необходимо механизм продольно-поступательного перемещения разместить в корпусе таким образом, чтобы он не находился под прямоугольной прорезью кушетки.
Кроме того, размещение механизма продольно-поступательного перемещения под узлом поджатия увеличивает габариты (высоту) корпуса устройства, а также вес корпуса.
3. В аппарате поручни прикреплены к стенкам корпуса.
Корпус аппарата для снижения его веса изготовлен из стеклопластика. Практика эксплуатации заявителем подобных аппаратов показала, что наиболее прочное соединение поручней с аппаратом обеспечивается тогда, когда поручни прикреплены снизу к кушетке, основу которой образует панель, выполняемая, как правило, из фанеры толщиной не менее 10 мм.
Изобретение направлено на обеспечение таких технических результатов:
1. Повышение в аппарате эффективности теплового массажа (повышение теплотерапевтической эффективности) и, как следствие, механического массажа позвоночника;
2. Уменьшение габаритов (высоты) и веса корпуса аппарата;
3. Снижение риска травматизма пациента при проведении на аппарате лечебных процедур.
Достижение технических результатов
Указанные технические результаты достигаются тем, что известный аппарат для вибрационно-механического массажа позвоночника, содержащий полый корпус, рабочая поверхность которого выполнена в виде кушетки с прямоугольной прорезью, закрытой сверху накидкой, снабженной тепловыми элементами, два поручня и размещенные в корпусе
- массажную тележку с парами роликов-массажеров, выполненную в виде коромысла, ось вращения которого шарнирно соединена с плечами коромысла в вертикальной плоскости, параллельной направлению перемещения массажной тележки,
- пары роликов перемещения, выполненные с возможностью перемещения по направляющим,
- узел поджатия, установленный на парах роликов перемещения под массажной тележкой и выполненный в виде четырехзвенного рычажного механизма, каждая пара звеньев которого одним концом шарнирно соединена с осью коромысла массажной тележки, а другим концом жестко соединена с соответствующей осью пары роликов перемещения,
- механизм продольно-поступательного перемещения, выполненный в виде кинематической цепи, состоящей из кулачка, цепной передачи со звездочками и редуктора, соединенного с соответствующим электроприводом,
- электровибратор, установленный на массажной тележке,
- и программный блок, снабженный выносным пультом управления с аварийной кнопкой, при этом:
- массажная тележка установлена под прямоугольной прорезью кушетки, которая выполнена в ее головной части,
- узел поджатия снабжен первым и вторым дополнительными звеньями, каждое из которых жестко соединено с соответствующей осью пары роликов перемещения, датчиком уровня поджатия и соответствующим электроприводом, концы которого связаны соответственно с первым и вторым дополнительными звеньями узла поджатия,
- вход программного блока соединен с выходом датчика уровня поджатия, а выходы - с электроприводами узла поджатия и механизма продольно-поступательного перемещения, электровибратором и тепловыми элементами, отличается от известного тем, что
- тепловые элементы выполнены из полос термоткани на основе электропроводных полимерных тепловолокон и «вшиты» в накидку,
- на осях пар роликов-массажеров массажной тележки закреплены немагнитные подставки, на которых установлены постоянные магниты с противоположной ориентацией полюсов,
- механизм продольно-поступательного перемещения установлен в корпусе под ножной частью кушетки и снабжен тягой, концы которой шарнирно соединены соответственно с кулачком механизма продольно-поступательного перемещения и дополнительным звеном узла поджатия,
- а поручни прикреплены снизу к кушетке.
Кроме того, кушетка снабжена набором подголовников. При этом набор подголовников включает в себя подголовники, выполненные в виде валика, трехчетвертного валика, полувалика, четвертного валика и в виде клина (фиг.8).
Проверка условия патентоспособности «новизна»
Основными признаками, отличающими заявляемое устройство от прототипа, являются:
- выполнение тепловых элементов из полос термоткани на основе электропроводных полимерных тепловолокон, «вшитых» в накидку,
- закрепление на осях пар роликов-массажеров массажной тележки немагнитных подставок, на которых установлены постоянные магниты с противоположной ориентацией полюсов,
- установка механизма продольно-поступательного перемещения в корпусе под ножной частью кушетки и снабжение его тягой, концы которой шарнирно соединены соответственно с кулачком механизма продольно-поступательного перемещения и дополнительным звеном узла поджатия,
- крепление поручней снизу к кушетке.
Кроме того, кушетка снабжена набором подголовников. При этом набор подголовников включает в себя подголовники, выполненные в виде валика, трехчетвертного валика, полувалика, четвертного валика и в виде клина (фиг.8).
Наличие указанных отличительных признаков обеспечивает соответствие заявляемого устройства условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.
Проверка условия патентоспособности «изобретательский уровень»
Для проверки соответствия требованию изобретательского уровня авторами проведен дополнительный поиск и анализ решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличными от выбранного прототипа признаками, результаты которого показали, что заявленный объект явным образом не следует из известного уровня техники, определенного авторами.
Другими словами, сравнение заявляемого устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях медицинской техники показало, что последние не содержат признаков, сходных с признаками, отличающими заявляемое изобретение от прототипа.
При поиске по патентной и научно-технической литературе не выявлены устройства аналогичного назначения с признаками, сходными с отличительными признаками заявленного объекта, при этом совокупность его признаков не является очевидной из уровня техники, на основании которого можно сделать вывод, что предлагаемый объект соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
При этом следует отметить, что между совокупностью существенных признаков данного изобретения и достигаемыми техническими результатами существует причинно-следственная связь, поскольку отличительные признаки не были выявлены ни в одном из аналогов, а достигаемые технические результаты получаются лишь при совместном использовании всех без исключения известных и отличительных признаков.
Это подтверждает вывод о соответствии заявляемого устройства условию патентоспособности «изобретательский уровень» по действующему законодательству.
Сущность изобретения
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами:
- на фиг.1 приведен общий вид аппарата в трех проекциях;
- на фиг.2 показаны массажная тележка и узел поджатия аппарата (в разрезе А-А);
- на фиг.3 показаны массажная тележка и узел поджатия аппарата (вид сверху);
- на фиг.4 показан механизм продольно-поступательного перемещения аппарата;
- на фиг.5 показано размещение на массажной тележке постоянных магнитов с противоположной ориентацией полюсов;
- на фиг.6 показано воздействие переменного магнитного поля, формируемого с помощью постоянных магнитов, на тело пациента;
- на фиг.7 показаны основные электрические связи в аппарате;
- на фиг.8 показан набор подголовников, которым оснащается кушетка аппарата.
Описание конструкции устройства
Аппарат для вибрационно-механического массажа позвоночника содержит (фиг.1) полый стеклопластиковый корпус 1, рабочая поверхность которого выполнена в виде кушетки 2, состоящей из панели, обшитой искусственным покрытием (кожзаменителем), под которым размещен наполнитель (поролон) - не показаны.
В головной (левой) части 3 кушетки 2 выполнена продольная прямоугольная прорезь 4, соответствующая расположению позвоночника пациента на кушетке 2 и закрытая сверху накидкой 5. Накидка 5 снабжена для крепления ее на кушетке 2 «липучками» и резиновыми петельками, цепляемыми за крючки, которые установлены на корпусе 1 (не показаны).
В накидку 5 «вшиты» снизу тепловые элементы 6, выполненные из полос термоткани на основе электропроводных полимерных тепловолокон [16].
Аппарат снабжен съемным (выносным) пультом 7 управления, размещенным в специальном гнезде 8, которое крепится к корпусу 1 с помощью стойки 9. Аварийная кнопка размещена на пульте 7 управления (не показана).
Аппарат имеет также два поручня 10, «параллельные» продольной оси кушетки 2 и прикрепленные снизу к кушетке 2. Корпус 1 аппарата размещается на полу на двух парах опор 11.
Внутри корпуса 1 под головной частью 3 кушетки 2 (под прямоугольной прорезью 4) размещены (фиг.2-4):
- массажная тележка с парами роликов-массажеров 12 и 13, выполненная в виде коромысла, ось 14 вращения которого шарнирно соединена с плечами 15 и 16 коромысла в вертикальной плоскости, параллельной направлению перемещения массажной тележки, при этом оси 17 и 18 пар роликов-массажеров 12 и 13 жестко соединены с плечами 15 и 16 коромысла;
- пары роликов 19 и 20 перемещения, выполненные с возможностью перемещения по двум направляющим 21;
- узел поджатия, установленный на парах роликов 19 и 20 перемещения под массажной тележкой и выполненный в виде четырехзвенного рычажного механизма, каждая пара звеньев 22 и 23 которого одним концом шарнирно соединена с осью 14 коромысла массажной тележки, а другим концом жестко соединена с соответствующей осью 24 или 25 пары роликов 19 и 20 перемещения; при этом узел поджатия снабжен первым 26 и вторым 27 дополнительными звеньями, каждое из которых жестко соединено с соответствующей осью 24 или 25 пары роликов 19 и 20 перемещения, датчиком 28 уровня поджатия и соответствующим электроприводом 29, концы 30 которого связаны соответственно с первым 26 и вторым 27 дополнительными звеньями узла поджатия.
Внутри корпуса 1 под ножной (правой) частью 31 кушетки 2 размещен (фиг.4) механизм 32 продольно-поступательного перемещения (на фиг.1 он показан условно штрих-пунктирной линией), выполненный в виде кинематической цепи, состоящей из кулачка 33, цепной передачи 34 со звездочками 35 и редуктора 36, соединенного с соответствующим электроприводом 37 (фиг.7); при этом механизм 32 продольно-поступательного перемещения снабжен тягой 38, концы которой шарнирно соединены соответственно с кулачком 33 механизма 32 продольно-поступательного перемещения и вторым дополнительным звеном 27 узла поджатия.
Кроме того, внутри корпуса 1 размещены:
- электровибратор 39, закрепленный на массажной тележке (фиг.2 и 3);
- немагнитные подставки 40, закрепленные со стороны накидки 5 на осях 17 и 18 пар роликов-массажеров 12 и 13 массажной тележки (фиг.5);
- постоянные магниты 41 и 42, установленные с противоположной ориентацией полюсов на немагнитных подставках 40 (фиг.3, 5, 6); при этом оси намагничивания магнитов 41 и 42 перпендикулярны направлению перемещения массажной тележки;
- программный блок 43, снабженный выносным пультом 7 управления с аварийной кнопкой (не показан); при этом вход программного блока 43 соединен с выходом датчика 28 уровня поджатия, а выходы - с электроприводом 29 узла поджатия и электроприводом 37 механизма 32 продольно-поступательного перемещения, электровибратором 39 и тепловыми элементами 6 (фиг.7).
Кушетка 2 снабжена для удобства размещения на ней пациентов набором подголовников (фиг.8).
Назначение и функции конструктивных элементов устройства
Корпус 1 является основным несущим конструктивным элементом устройства.
Назначение кушетки 2 - размещение на ней пациента во время проведения лечебных процедур.
Накидка 5 предназначена для исключения непосредственного контакта роликов-массажеров 12 и 13 со спиной пациента. Кроме того, на накидке 5 закрепляются тепловые элементы 6.
Тепловые элементы 6 предназначены для повышения эффективности механического массажа путем подогрева мышц и связок спины пациента при проведении лечебных процедур.
Пульт 7 управления предназначен для задания режимов работы аппарата и управления работой программного блока 43 при проведении процедур. Пульт 7 представляет собой совокупность сенсорных переключателей и индикаторов (не показаны).
Поручни 10 могут быть использованы при переноске (перемещении) аппарата. Кроме того, пациент может держаться за них руками при размещении на кушетке 2, во время проведения процедуры и при вставании с кушетки 2.
Опоры 11 обеспечивают устойчивое положение корпуса 1 на полу.
Массажная тележка с роликами-массажерами 12 и 13 предназначена для непосредственного механического массажа спины пациента.
Узел поджатия, выполняющий функцию домкрата, обеспечивает прижатие массажной тележки с роликами-массажерами 12 и 13 к спине пациента. При этом необходимое усилие прижатия вырабатывается его электроприводом 29. Последний может быть реализован, например, на основе серийно выпускаемого промышленностью изделия ACTUATOR LA 12 PCL, который представляет собой преобразователь вращения ротора «своего» электродвигателя в продольно-поступательное перемещение его штока 44 (фиг.2). В процессе работы электропривода 29 в зависимости от режима его работы происходит «выход» штока 44 из его корпуса или, наоборот, «втягивание» штока 44 в его корпус. В корпус преобразователя встроен также датчик числа оборотов ротора, выполняющий функцию датчика 28 уровня поджатия.
Механизм 32 продольно-поступательного перемещения предназначен для преобразования вращения ротора его электропривода 37 в возвратно-поступательное перемещение массажной тележки с роликами-массажерами 12 и 13 параллельно продольной оси кушетки 2.
Электровибратор 39 предназначен для обеспечения вибрационных колебаний роликов-массажеров 12 и 13 при проведении лечебных процедур.
Постоянные магниты 41 и 42 предназначены для формирования магнитного поля в пространстве над роликами-массажерами 12 и 13 для воздействия на массажируемый участок спины пациента (магнитный массаж).
Программный блок 43 предназначен для хранения программ лечебных процедур и выдачи управляющих сигналов на другие блоки устройства по команде с пульта 7 управления. Конструктивно блок 43 представляет собой печатную плату с размещенными на ней микросхемами и другими электрорадиоэлементами.
Подголовники (фиг.8) предназначены для «сохранения» шейного и поясничного изгибов позвоночника пациента при проведении лечебных процедур [17].
Принцип действия и работа устройства
Перед выполнением процедуры теплового, вибрационного, аппаратно-механического и магнитного воздействия на мышечно-связочный аппарат позвоночника с помощью пульта 7 управления устанавливаются следующие заранее задаваемые величины (параметры) процедуры:
- уровень обогрева кушетки 2;
- уровень поджатия роликов-массажеров 12 и 13 к спине пациента;
- уровень вибрации роликов-массажеров 12 и 13 (если она не противопоказана пациенту);
- время (длительность) процедуры.
После этого пациент укладывается спиной на кушетку 2 таким образом, чтобы спина его размещалась над прямоугольной прорезью 4 (фиг.1). При этом голова (шейный изгиб) пациента может располагаться на подголовнике (фиг.8). Форма и размер подголовника выбираются по желанию пациента. Назначение, особенности и выбор размера подголовника («шейного валика») описаны в [17]. Подголовник может также подкладываться под поясничный изгиб позвоночника.
По желанию пациента в качестве подголовника может быть использовано также свернутое в рулон полотенце.
В следующий момент с пульта 7 управления нажатием на кнопку «Пуск» запускается программный блок 43 на выполнение процедуры с установленными параметрами. Под действием управляющих сигналов последнего запускаются узлы и механизмы аппарата и начинается программа лечебной процедуры массажа.
При этом включаются:
- тепловые элементы 6 и спина пациента подвергается тепловому воздействию (массажу), благодаря чему облегчается механический массаж спинных мышц и связок;
- если лечебная процедура предполагает также вибрацию, включается электровибратор 39, осуществляющий вибрацию роликов-массажеров 12 и 13.
По сигналу с блока 43 запускается также электропривод 29, в результате чего происходит «втягивание» в его корпус штока 44, который тянет за собой дополнительное звено 26. Последнее поворачивает ось 24, а вместе с ней и жестко связанные с данной осью соответствующие звенья 22 и 23. Происходит прокатывание роликов 19 и 20 по направляющим 21. При этом звенья 22 и 23 образуют вместе с дополнительными звеньями 26 и 27 «г»-образные рычаги, которые, поворачиваясь вокруг осей 24 и 25, поднимают вверх массажную тележку с роликами-массажерами 12 и 13, прижимая их к спине пациента. Степень прижатия определяется датчиком 28, который за каждый оборот вала двигателя электропривода 29 выдает импульс. Подсчет количества данных импульсов осуществляется программным блоком 43, который сравнивает это количество с заданным количеством таких импульсов в виде уровня поджатия. При достижении заданного количества импульсов программный блок 43 останавливает работу электропривода 29.
Одновременно по сигналу с блока 43 запускается электропривод 37, вращение ротора которого через редуктор 36 передается на звездочки 35 с цепной передачей 34, кулачок которого тянет (толкает) тягу 38, а, следовательно, и дополнительное звено 27, в результате чего узел поджатия начинает перемещаться, обеспечивая возвратно-поступательное движение массажной тележки, а вместе с ней и роликов-массажеров 12 и 13 в пределах прорези 4 кушетки 2 вдоль оси позвоночника пациента.
В процессе такого перемещения (прокатывания) роликов-массажеров 12 и 13 производится продольный механический массаж спины пациента. Усилие поджатия роликов-массажеров 12 и 13 к спине пациента определяется уровнем (высотой) подъема массажной тележки. При этом каждый позвонок позвоночника совершает локальные перемещения в сагиттальной плоскости.
Если включен электровибратор 39, на такие движения позвонков накладываются дополнительно вибрационные колебания с относительно малой амплитудой, в результате чего позвонки совершают более сложные периодические движения.
Во время такого массажа в результате изменения межпозвонкового расстояния имеет место микровытяжение локальных участков позвоночника. В итоге, под влиянием массажных действий происходит растяжение позвоночника, его выравнивание и выпрямление, исчезновение ущемления (сдавливания) нервных окончаний, расположенных возле позвоночника, снимается мышечный спазм, восстанавливается нормальная подвижность позвонков, улучшается проводимость нервных импульсов к внутренним органам и тканям. В итоге происходит также оздоровление различных органов всего организма.
Магниты 41 и 42, встроенные в массажную тележку, формируют постоянные магнитные поля, магнитные силовые линии которого направлены перпендикулярно к спине 45 пациента (фиг.6). Проникая под его кожу, они оказывают лечебное воздействие на организм пациента [18]. При этом необходимо отметить следующее.
Известно [3, с.20], что при прочих равных условиях переменное магнитное поле отличается большей биологической активностью по сравнению с постоянным магнитным полем. «Переменность» магнитного поля в устройстве достигнута тремя путями (фиг.6).
1. Движение (механическое перемещение) источника постоянного магнитного поля (постоянных магнитов 41 и 42) является одним из простых технических решений получения переменного магнитного поля низкой (сверхнизкой) частоты, начиная от долей герца. Если источник (массажная тележка) двигается, с той же скоростью за ним следует картина его поля, а в каждой точке объекта, на который воздействует поле, модуль и направление вектора магнитной индукции непрерывно меняются по мере приближения или удаления источника [3, с.30-32].
2. Кроме того, механическое перемещение постоянных магнитов 41 и 42 только в вертикальном направлении, перпендикулярном направлению перемещения массажной тележки, обеспечивается благодаря вибрации массажной тележки.
3. Установка магнитов 41 и 42 в массажной тележке с противоположной ориентацией полюсов также позволяет достичь эффекта воздействия на тело пациента переменного магнитного поля - сначала на тело действует, например, магнит 41 со своим северным полюсом, далее «подъезжает» магнит 42, но действует он уже на данный участок тела с противоположным - южным полюсом и т.д.
Магнитное поле действует на организм пациента на молекулярном уровне. При воздействии магнитных полей на участок тела в капиллярах усиливаются колебательные движения эритроцитов и белков плазмы. На этом фоне в органах и тканях области воздействия изменяется состояние больных клеток, улучшается их питание, ускоряется выведение продуктов распада. В результате активизируется обмен веществ, рассасывается отечность, снимается воспалительный процесс, начинается восстановление сначала больной ткани, затем - больного органа.
Магнитное поле активизирует собственные защитные силы организма, которых по тем или иным причинам стало недостаточно. Оно заставляет собственные структуры организма - молекулы, клетки активизироваться. Ускоряется обмен веществ на клеточном и тканевом уровнях.
Таким образом, в устройстве магнитотерапия может комбинироваться с другими методами лечения. Применение магнитов в сочетании с другими процедурами и методами усиливает результат лечения [4, с.82-83].
В устройстве имеет место синергический эффект, т.е. сочетание нескольких физических воздействий на тело пациента в результате дает лечебное свойство, которым не обладает ни одно из этих воздействий по отдельности - механический (аппаратный) массаж, тепло (прогрев), вибрация, магнитное поле. У лечащего врача появляется возможность сочетать в различной комбинации указанные воздействия, выбирая при этом степень воздействия каждого из них.
В устройстве программа лечения может быть построена таким образом, что тепловой массаж начинается раньше механического массажа, т.е возможно проведение предварительного теплового воздействия на спину пациента.
При выполнении лечебной процедуры пульт 7 управления может находиться в руке пациента. Если в процессе проведения лечебных процедур возникает необходимость в экстренной остановке работы устройства, пациенту достаточно нажать на аварийную кнопку «Сброс» на пульте 7 (не показан). При этом автоматически прекращаются продольное перемещение и вибрация роликов-массажеров 12 и 13, отключаются тепловые элементы 6.
Устройство не требует специальных навыков для проведения процедур, что делает необязательным присутствие врача или другого медперсонала, прошедшего специальное обучение по работе с аппаратом.
Таким образом, предлагаемая совокупность существенных признаков устройства для вибрационно-механического массажа позвоночника, по сравнению с указанным прототипом, позволяет достичь следующих технических результатов:
1. Повысить теплотерапевтическую эффективность аппарата путем размещения его тепловых элементов 6 в накидке кушетки 2 и приблизив их тем самым к спине пациента.
2. Снизить риск травматизма пациента при проведении лечебных процедур путем установки механизма 32 продольно-поступательного перемещения под «ножной» частью 31 кушетки 2 аппарата, т.е. «отгородив» тело пациента от данного механизма кушеткой 2.
3. Одновременно тем самым уменьшить габариты (высоту) и вес корпуса 1 аппарата, разметив механизмы внутри корпуса 1 более «горизонтально».
4. Упростить конструкцию источника магнитного поля путем замены у прототипа источника импульсного магнитного поля на базе катушки индуктивности двумя постоянными магнитами с противоположной ориентацией полюсов.
Проверка условия патентоспособности «промышленная применимость»
Предлагаемый аппарат для вибрационно-механического массажа позвоночника не вызывает затруднений при изготовлении и может быть промышленно освоен и использован для целей профилактики и лечения болезней позвоночника.
Вышеизложенные сведения свидетельствуют для заявленного аппарата, как он охарактеризован в формуле изобретения, о возможности реализации его с помощью известных и предложенных методов и средств.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.
Источники информации
1. Аппараты нового поколения для локальной магнитотерапии и локального теплолечения. Методическое пособие. Изд 2-е. Москва, 2004.
2. Авт.св СССР №1813461 «Способ лечения больных с неврологическими проявлениями поясничного остеохондроза». Публ. 07.051993.
3. Соловьева Г.Р. Магнитотерапевтическая аппаратура. - М: Медицина 1991.
4. Роджер Коилл Магнитотерапия для всех. М. РОСМЭН, 2006.
5. Улащик В.С., Лукомский И.В. Общая физиотерапия Учебник. - Мн: Книжный Дом 2005.
6. Патент РФ №2245177 на изобретение «Способ воздействия магнитным полем на биологический объект». Публ. 27.12.2003.
7. Патент РФ №2008948 на изобретение «Устройство для магнитотерапии». Публ 15 031994.
8. Патент РФ №2012384 на изобретение «Устройство для магнитотерапии». Публ. 15.05.1994.
9. Патент РФ №2203110 на изобретение «Магнитотерапевтическая установка». Публ 27 04 2003.
10. Статья «Сравнительная эффективность различных вариантов использования «бегущего» магнитного поля при мягкой артериальной гипертонии». Журнал «Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры». 2008 г., №1, с.12.
11. Патент РФ №2244503 на изобретение «Лечебный массажно-гимнастический стол». Публ. 20.01.2005.
12. Патент РФ №2141855 на изобретение «Магнитотерапия и физиотерапевтическое устройство со сканирующим магнитным полем». Публ 27.11.1999.
13. Патент РФ №50412 на полезную модель «Устройство для массажа и вытяжения позвоночника». БИПМ №02, 2006 г.
14. Патент РФ №2320165 на изобретение «Устройство для вибрационно-механического массажа позвоночника» Публ 27.03.2008 г.
15. Заявка №2007103035 на изобретение «Аппарат для вибрационно-механического массажа позвоночника». Решение о выдаче патента от 26.02.08 г. (прототип).
16. Автомобильные электронагреватели Термософт. Журнал «Автомобильный Екатеринбург». №47, 2003 год.
17. Кауфман Ю.М. Как жить с больным позвоночником без мучений от боли - СПб. «ЭЛБИ-СПб», 2005, с.89-90.
18. Ларинский Н.Е. Победа над болью. Практические рекомендации. Популярная магнитология. Рязань. Узоречье. 2005.