Реабилитационное устройство для разработки движений в суставах верхних конечностей

Полезная модель относится к медицинскому оборудованию, в частности к устройствам для восстановления функций верхних конечностей.
Известно устройство для кинезотерапии локтевого сустава, основанное на многократном повторении активно-пассивных движений под воздействием эластичных (пружинных или резиновых) тяг (патент N 2106130, МПК. А61Н 1/02, 1997 г.).
Недостатком такого устройства является то, что оно является довольно громоздким и имеет ограниченные показания к применению.
Известно блочное устройство для восстановления подвижности плечевого сустава (патент РФ 134050, МПК А61Н 1/00, 2013 г.), состоящее из тканевых лангет и эластичных шнуров, При этом две тканевые лангеты для предплечья и плеча соединены между собой тесьмой на уровне локтевого сустава, при этом дистальный отдел лангеты для предплечья и проксимальный отдел лангеты для плеча имеют крючки, прикрепленные к эспандеру или эластичному шнуру, перекинутому через блок, который установлен на перекладине или потолке.
Недостатком данного блочного устройства является требование наличия какой-либо внешней периодической силы, не входящей в устройство и осуществляющей сгибание/разгибание, отведение/приведение и ротацию кнаружи/ротацию внутрь плечевого сустава человека, которая должна быть приложена к эспандеру или эластичному шнуру, перекинутому через блок. Еще одним недостатком данного блочного устройства является отсутствие возможности автоматического контроля перемещений плеча человека, что могло бы позволить выбирать требуемый режим реабилитации подвижности плечевого сустава. Также недостатком является то, что блочное устройство для восстановления подвижности плечевого сустава может использоваться для реабилитации плечевого сустава только одной руки человека. Все эти недостатки существенно сужают функциональные возможности устройства.
Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей устройства.
Поставленная задача достигается тем, что данное устройство содержит основание с элементами крепления в области грудного и поясничного отделов, ложементы плеча с фиксаторами плеча и ложементы предплечья, на основании жестко закреплены электромеханические сервоприводы, обеспечивающие движение плечевых суставов в горизонтальной плоскости, причем выходные валы этих сервоприводов жестко соединены с задними кронштейнами, на которых установлены неподвижно электромеханические сервоприводы, выходные валы этих сервоприводов жестко соединены с боковыми кронштейнами, и обеспечивают движение боковых кронштейнов во фронтальной плоскости, а на ложементах плеча установлены электромеханические сервоприводы, выходные валы этих сервоприводов жестко соединены с боковыми кронштейнами и обеспечивают движение ложементов плеча в сагиттальной плоскости, также на ложементах плеча установлены неподвижно электромеханические сервоприводы, выходные валы этих сервоприводов жестко соединены с ложементами предплечья и обеспечивают движение ложементов предплечья в сагиттальной плоскости, а на ложементах предплечья установлены неподвижно электромеханические сервоприводы, снабженные фиксаторами кисти и обеспечивающие пронацию / супинацию кисти.
Заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что данное устройство содержит основание с элементами крепления в области грудного и поясничного отделов, ложементы плеча с фиксаторами плеча и ложементы предплечья, на основании жестко закреплены электромеханические сервоприводы, обеспечивающие движение плечевых суставов в горизонтальной плоскости, причем выходные валы этих сервоприводов жестко соединены с задними кронштейнами, на которых установлены неподвижно электромеханические сервоприводы, выходные валы этих сервоприводов жестко соединены с боковыми кронштейнами, и  обеспечивают движение боковых кронштейнов во фронтальной плоскости, а на ложементах плеча установлены электромеханические сервоприводы, выходные валы этих сервоприводов жестко соединены с боковыми кронштейнами и обеспечивают движение ложементов плеча в сагиттальной плоскости, также на ложементах плеча установлены неподвижно электромеханические сервоприводы, выходные валы этих сервоприводов жестко соединены с ложементами предплечья и обеспечивают движение ложементов предплечья в сагиттальной плоскости, а на ложементах предплечья установлены неподвижно электромеханические сервоприводы, снабженные фиксаторами кисти и обеспечивающие пронацию / супинацию кисти.
Отличительные признаки в заявляемом техническом решении не выявлены при изучении данной и смежных областей техники.
Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели - расширение функциональных возможностей устройства.
На фиг. 1 показано предлагаемое устройство (вид сзади), на фиг. 2 - предлагаемое устройство (вид сбоку).
Устройство состоит из основания 1, которое закрепляется на спине человека посредством поясного фиксатора 2, грудного фиксатора 3 и плечевых лямок 4. На основании 1 жестко закреплены 2 электромеханических сервопривода 5, обеспечивающих движение плечевых суставов в горизонтальной плоскости. Выходные валы этих сервоприводов жестко соединены с задними кронштейнами 6, на которых установлены неподвижно электромеханические сервоприводы 7, обеспечивающие движение боковых кронштейнов 8 во фронтальной плоскости. Кронштейны 8 являются соединительными звеньями и шарнирно соединены с кронштейнами 6 и ложементами 10. На ложементе 10 закреплены неподвижно электромеханические сервоприводы 9, выходные валы которых жестко соединены с кронштейнами 8. Электромеханические сервоприводы 9 обеспечивают движение ложементов 10 в сагиттальной плоскости. На ложементах 10 установлены неподвижно электромеханические
сервоприводы 11, обеспечивающие движение ложементов предплечья 12 в сагиттальной плоскости. На ложементах 12 установлены неподвижно электромеханические сервоприводы 13, обеспечивающие пронацию / супинацию кисти и оснащенные фиксатором кисти 15. Для закрепления руки человека ложемент 10 снабжен фиксатором плеча 14. Каждый сервопривод устройства снабжен датчиками углов поворота (на фиг. не показаны), которые реализуют обратную связь сервоприводов с электронной системой управления (на фиг. не показана) и позволяют осуществлять контроль над выполняемой процедурой.
Сервоприводы 5 позволяют производить сгибание/разгибание плечевых суставов в горизонтальной плоскости на угол до 90°, сервоприводы 7 обеспечивают движение кронштейнов 8 во фронтальной плоскости на угол до 45°, сервоприводы 9 обеспечивают движение ложементов 10 в сагиттальной плоскости на угол до 180°, сервоприводы 11 обеспечивают движение ложементов 12 в сагиттальной плоскости на угол до 120°, а сервоприводы 13 позволяют производить пронацию / супинацию кисти на угол 90°.
Устройство работает следующим образом. Основание 1 вместе с закрепленными на нем сервоприводами устанавливают на спине человека посредством поясного фиксатора 2, грудного фиксатора 3 и плечевых лямок 4. Рука человека фиксируется в ложементах 10 и 12 посредством фиксаторов плеча 14 и кисти 15. Электронная система управления формирует команды управления каждым электромеханическим сервоприводом устройства, основываясь на показаниях датчиков углов поворота, установленных на сервоприводах. В результате чего происходит поворот звеньев устройства на заданные углы.
Применение предлагаемого устройства позволит выбирать требуемый режим реабилитации.