ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОИЗВОЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ РУК И ТРЕНАЖЕРНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОИЗВОЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ РУК

Полезная модель относится к области восстановительной медицины, а именно к кондуктивной терапии и кондуктивной педагогике, и может быть использована для медико-социальной ребиалитации больных с нарушениями двигательных функций рук как пособие в игровой, воспитательной и учебной деятельности по формированию моторики рук и координации их движений.
Пациенты с аномалией моторного развития нуждаются в интегрально направленных концепциях развивающего обучения в рамках нейроинтенсивной реабилитации. Изучение деятельности мозга показало большое стимулирующее значение функции руки. Формирование движений в кисти тесно связано с созреванием двигательного анализатора, развитием зрительного восприятия, различных видов чувствительности, гнозиса, праксиса, пространственной ориентации, координации движений и др. Тренировка функции кисти улучшает не только двигательные возможности руки, но и развитие психических и речевых навыков. Данные электрофизиологических исследований детей с ДЦП говорят о положительной динамике в их развитии при условии систематической и комплексной тренировки моторики кисти и пальцев руки.
Выдающийся педагог - Мария Монтессори утверждала, что перед тем как предложить ребенку сделать работу, нужно научить его делать эту работу, т.е. подготовить движения при помощи повторных упражнений. Для этого в качестве обучения используют разного рода пазлы, шнуровки, собирание бус, раскраски, рисование пальчиками, рисование по трафарету, перебирание крупы, различные конструкторы, лепка из пластилина и т.п. Другими словами - все, что заставляет совершать точные, скоординированные движения руками и пальцами.
Формированию устойчивых автоматизированных двигательных навыков способствует известное и эффективное средство - рисование по трафаретам, обводка по силуэту и контуру. Многократное повторение одних и тех же движений при рисовании по трафаретам различных фигур приводит к развитию моторики руки, автоматизации двигательных навыков. Дети начинают осознавать и понимать образование различных линий: прямых, ломаных, прерывистых, волнистых. Примером такого дидактического материала может служить комплект для развития мелкой моторики руки ребенка, содержащий множество трафаретов, выполненных в виде прямоугольных панелей из жесткого материала, в каждой из которых вырезано окошко в виде какой-то геометрической фигуры, задающей траекторию движения руки (Патент RU 2303819, публ. 27.03.2007 г., МПК G09B 19/00).
Безусловно, тренировка руки при рисовании большого количества простейших предметов по трафаретам способствует постановке руки. Однако, для больных с расстройствами моторики рук изображение геометрических фигур является довольно трудным заданием. Вследствие недостаточного развития нервных центров регуляции движений, слабого развития мелких мышц кисти больные быстро утомляются и отказываются от деятельности. Кроме этого, на таких занятиях из-за постоянного выделения ведущей руки снижается активность не ведущей.
Известны игрушки-лабиринты для развития мелкой моторики рук торговой марки «Мир деревянных игрушек», содержащие основание, на котором закреплено множество по-разному изогнутых цветных проволочек. На каждой проволочке насажены деревянные фигурки разного цвета и формы, которые ребенок может перемещать по изогнутым проволочкам (http://www.mdi-toys.ru).
Конструктивные особенности игрушек-лабиринтов таковы, что у ребенка происходит разброс внимания на различные игровые элементы, что приводит к невозможности удержать игровой интерес на отдельной траектории движения на время, необходимое для формирования прочного навыка. Кроме этого, ребенок работает, как правило, ведущей рукой, не обеспечивается возможность синхронизации движений обеих рук и оптимизации нажимных усилий пальцев рук.
Наиболее близким техническим решением заявляемой полезной модели является комплект настенных модулей для формирования движений рук, выпускаемый фирмой ООО «Монтессори-Питер». Каждый из этих модулей выполнен в виде прямоугольного игрового поля из жесткого материала и множества игровых элементов в виде объемных тел, размещенных на игровом поле с возможностью совершать принудительные (под действием руки ребенка) перемещения по своим направляющим, выполненным в виде разноименных траекторий движений (http://www.montessori-piter.ru).
При расстройствах моторики рук работа по формированию произвольных движений рук с использованием этих настенных модулей малоэффективна, поскольку на одном игровом поле размещено множество как игровых элементов, так и довольно сложных траекторий их движения. Конструктивные особенности настенных модулей таковы, что не возможно сфокусировать внимание пациента на отдельном двигательном образе, конкретизацировать отдельный вид движения, добиться автоматизации его выполнения и зафиксировать в памяти пациента схему этого движения. И как следствие этого, известные настенные модули не позволяют достичь последовательного и поэтапного накопления двигательного опыта.
Кроме этого, настенные модули предполагают выполнение упражнений только одной рукой, преимущественно ведущей, и не обеспечивают возможность формирования произвольных движений одновременно обеих рук пациента. Однако наукой доказано, что можно значительно поднять умственный потенциал пациента, если сбалансировать функции полушарий его мозга, предлагая ему игры и деятельность, требующие координированного взаимодействия обеих рук и равноправного их развития.
Специфика поэтапного восстановительного лечения пациентов с нарушениями когнитивных функций требует специальных средств для выработки и закрепления динамических стереотипов движений рук, совершенствования координации их движения. Анализ известных средств организации обучения пациентов с двигательными нарушениями показал, что нет специализированных устройств, направленных на формирование произвольных движений рук.
Так, например, известен универсальный тренажер для медико-социальной реабилитации, представляющий собой устройство для коррекции позы (Патент RU 2100995, А61Н 3/00, публ. 10.01.1998). Этот тренажер оснащен съемными столиками для различных видов деятельности пациента. В том числе, предусмотрен столик для тренировки мелкой моторики рук, на котором могут быть размещены мелкие обучающие предметы.
Однако, данный тренажер не обеспечивает возможность проведения коррекционных занятий по последовательному и поэтапному накоплению двигательного опыта рук.
Техническая задача, на которую направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности работы по формированию произвольных движений рук пациента за счет обеспечения последовательного и поэтапного накопления двигательного опыта, достигаемого путем сфокусированности на отдельном двигательном акте, его конкретизации и автоматизации, последующем расширении двигательных навыков и их суммировании.
И.П.Павлов высказал мысль о том, что развитие функций обеих рук и, связанное с этим формирование речевых «центров» в обоих полушариях, дает человеку преимущества в интеллектуальном развитии, поскольку речь теснейшим образом связана с мышлением. Поэтому другой задачей настоящей полезной модели является повышение интеллектуального потенциала пациентов за счет обеспечения равного развития функций обеих рук без резкого преобладания одной над другой путем обеспечения и синхронизации их движений.
Заявляемая полезная модель решает поставленные задачи тем, что для формирования произвольных движений рук предлагается использовать тренажер, состоящий из сменных игровых модулей, обеспечивающих принудительное выполнение движения рук по прямой и/или ломанной и/или кривой линиям, при этом игровой модуль для выработки дифференцированного вида движения выполнен в виде прямоугольного игрового поля из жесткого материала и двух игровых элементов в виде объемных тел, установленных на игровом поле с возможностью совершать принудительное перемещение по своим направляющим, выполненным в виде одноименных траекторий движения и размещенным на игровом поле в зеркальном исполнении.
Заявляемый тренажер для формирования произвольных движений рук содержит сменные игровые модули, в которых направляющие перемещения игровых элементов выполнены в виде прямых вертикальных линий и/или прямых горизонтальных линий и/или прямых вертикальных линий с возрастающей высотой, объединенных перемычкой.
Заявляемый тренажер для формирования произвольных движений рук содержит сменные игровые модули, в которых направляющие выполнены в виде соединенных между собой горизонтальных и вертикальных линий, и/или наклонных прямых линий, образующих угол, и/или зигзагообразных горизонтально расположенных линий и/или зигзагообразных вертикально расположенных линий.
Заявляемый тренажер для формирования произвольных движений рук содержит сменные игровые модули, в которых направляющие выполнены в виде волнообразных линий и/или синусообразных линий и/или дугообразных линий и/или спиральных линий и/или горизонтально ориентированных полуэллипсов и/или горизонтально ориентированных эллипсов и/или вертикально ориентированных эллипсов и/или полуокружностей и/или окружностей.
Поставленные задачи по коррекционной работе решаются с помощью тренажерного комплекса для формирования произвольных движений рук, который содержит тренажер для формирования произвольных движений рук, состоящий из сменных игровых модулей, обеспечивающих принудительное выполнение движения рук по прямой и/или ломанной и/или кривой линиям, при этом игровой модуль для выработки дифференцированного вида движения выполнен в виде прямоугольного игрового поля из жесткого материала и двух игровых элементов в виде объемных тел, установленных на игровом поле с возможностью совершать принудительное перемещение по своим направляющим, выполненным в виде одноименных траекторий движения и размещенным на игровом поле в зеркальном исполнении, и средства фиксации указанных модулей в вертикальной и/или горизонтальной плоскостях
В заявляемом тренажерном комплексе для формирования произвольных движений рук средство для фиксации сменных игровых модулей в горизонтальной плоскости может быть выполнено в виде стола с углублением в столешнице, размеры которого достаточны для размещения в нем без смещения модуля.
В заявляемом тренажерном комплексе средство для фиксации сменных модулей в горизонтальной плоскости выполнено с возможностью регулирования высоты размещения модуля согласно анатомическим особенностям пациента.
Заявляемый тренажерный комплекс для формирования произвольных движений рук может дополнительно содержать средство для хранения тренажера, например, комод.
В заявляемом тренажерном комплексе для формирования произвольных движений рук средства для фиксации модулей в вертикальной плоскости выполнены в виде зажимов, закрепленных на средстве для хранения тренажера с возможностью регулирования высоты закрепления модуля.
Заявляемый тренажерный комплекс для формирования произвольных движений рук может дополнительно содержать устройство, обеспечивающее коррекцию позы.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами.
На фигурах 1-3 представлены сменные модули, обеспечивающие принудительное выполнение движений рук по прямой, а именно
на ФИГ.1 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде прямых вертикальных линий;
на ФИГ.2 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде прямых горизонтальных линий;
на ФИГ.3 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде прямых вертикальных линий с возрастающей высотой, объединенных перемычкой;
На фигурах 4-7 представлены сменные модули, обеспечивающие принудительное выполнение движений рук по ломанной линии, а именно:
на ФИГ.4 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде соединенных между собой горизонтальных и вертикальных линий;
на ФИГ.5 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде наклонных прямых линий, образующих угол;
на ФИГ.6 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде зигзагообразных горизонтально расположенных линий;
на ФИГ.7 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде зигзагообразных вертикально расположенных линий
На фигурах 8-16 представлены сменные модули, обеспечивающие принудительное выполнение движений рук по кривой линии, а именно:
на ФИГ.8 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде волнообразных линий;
на ФИГ.9 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде синусообразных линий;
на ФИГ.10 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде дугообразных линий;
на ФИГ.11 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде спиральных линий;
на ФИГ.12 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде горизонтально ориентированных полуэллипсов;
на ФИГ.13 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде горизонтально ориентированных эллипсов;
на ФИГ.14 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде вертикально ориентированных эллипсов;
на ФИГ.15 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде полуокружностей;
на ФИГ.16 изображен модуль с направляющими перемещения игровых элементов, выполненными в виде окружностей.
На ФИГ.17 изображено средство для фиксации модулей в горизонтальной плоскости.
На ФИГ.18 изображено средство для хранения тренажера и фиксации модулей в вертикальной плоскости.
На ФИГ.19 изображено устройство, обеспечивающее коррекцию позы.
Заявляемый тренажер для формирования произвольных движений рук обеспечивает принудительное выполнение движения рук по прямой и/или ломанной и/или кривой линиям множества и состоит из сменных игровых модулей, выполненных в виде плоских игровых полей 1, предпочтительно прямоугольной формы. На игровом поле 1 с лицевой стороны размещено по два перемещаемых игровых элемента 2, при этом каждый игровой элемент 2 размещен на игровом элементе с возможностью перемещаться только по своей направляющей 3.
Размер игрового поля 1 подбирается в соответствии со средними антропометрическими данными пациентов таким образом, чтобы с места можно было дотянуться до любого участка игрового пространства. Выбор материала игровых полей определяется спецификой применяемого комплекта в детских учреждениях, а именно условиями безопасности и травматизма.
Формирование двигательных навыков происходит во время манипуляций с игровыми элементами. Поэтому они должны быть максимально привлекательными и вызывать желание поиграть с ними. Игровой элемент может быть выполнен в виде геометрической фигуры (например, шарика) или фигурки животного или сказочного персонажа и т.п. Изготавливаются игровые элементы из твердых материалов, преимущественно из твердых пород дерева или пластмассы. Для большей привлекательности игровые элементы могут быть всевозможно окрашены. Размер, форма и дизайн игрового элемента должны быть эргономически оптимизированы к физическим возможностям пациентов, поскольку манипуляции с игровым элементом призваны развивать не только гибкое использование запястья, но и захватные усилия пальцев, принимающих основное участие в акте игры (большой, указательный и средний).
Направляющие 3 игровых элементов 2 - это заданная траектория движения руки или рук пациента. На каждом игровом поле выполнены две направляющие, задающие одноименную траекторию движения для левой и правой руки. Поэтому направляющие должны быть размещены на игровом поле в зеркальном исполнении, т.е. симметрично разнесены по сторонам. Конструктивное исполнение направляющих не принципиально для заявляемой полезной модели. Направляющие могут быть выполнены в виде углублений в теле игрового поля или полозьев, закрепленных на лицевой поверхности игрового поля, или стержней, размещенных над игровым полем. Главное - они должны ограничивать перемещение игровых элементов.
В процессе работы были отработаны схемы и структуры движений у пациентов с недостатками и расстройствами моторики. В связи с этим каждый вариант игрового модуля используется для решения конкретных дидактических задач с учетом динамики функций рук. Модули могут меняться в процессе одной процедуры или в процессе всего периода лечения в соответствии с динамикой восстановления функций рук.
Для этого в заявляемый тренажер включена группа модулей для формирования движения рук по прямой линии, в которых направляющие перемещения игровых элементов выполнены в виде прямых вертикальных линий (ФИГ.1) и/или прямых горизонтальных линий (ФИГ.2) и/или прямых вертикальных линий с возрастающей высотой, объединенных перемычкой (ФИГ.3). На занятиях с этой группой модулей пациенты должны научиться свободно ориентироваться в таких понятиях, как «верх», «низ», «середина», «лево», «право» и т.д.
В связи с двигательными расстройствами пациентов движение кистей их рук по ломаной линии отличается несовершенством. Нарушения функции переключения движения корректируют с помощью модулей с переключением направления, в которых направляющие перемещения игровых элементов выполнены в виде ломанных линий, а именно: соединенных между собой горизонтальных и вертикальных линий (ФИГА) л/или наклонных прямых линий, образующих угол (ФИГ.5), и/или зигзагообразных горизонтально расположенных линий (ФИГ.6) и/или зигзагообразных вертикально расположенных линий (ФИГ.7).
Как показал опыт работы с пациентами, движение руки по волнистой линии также выполняется со специфическими нарушениями. Поскольку перечисленные недостатки напрямую связаны с навыками письма в дальнейшем, коррекция этих недостатков имеет большое значение. В ходе выполнения вращательных движений ребенок учится концентрировать внимание на двигательных ощущениях от действий кистями рук и пальцами действий с предметами (игровыми элементами). Для этого, в заявляемый тренажер, включена группа модулей, формирующих движения рук по кривой линии, в которых направляющие выполнены в виде волнообразных линий (ФИГ.8) и/или синусообразных линий (ФИГ.9) и/или дугообразных линий (ФИГ.10) и/или спиральных линий (ФИГ.11) и/или горизонтально ориентированных полуэллипсов (ФИГ.12) и/или горизонтально ориентированных эллипсов (ФИГ.13) и/или вертикально ориентированных эллипсов (ФИГ.14) и/или полуокружностей (ФИГ.15) и/или окружностей (ФИГ.16).
Для занятий по формированию произвольных движений рук создан тренажерный комплекса, который содержит описанный выше тренажер, средство фиксации модулей в горизонтальной плоскости (для занятий сидя) и/или средство их фиксации в вертикальной плоскости (для занятий стоя).
В заявляемом тренажерном комплексе для формирования произвольных движений рук средство для фиксации модулей в горизонтальной плоскости (ФИГ.17) может быть выполнено, например, в виде стола 4 с углублением 5 в столешнице 6, размеры которого достаточны для размещения в нем без смещения модуля 1. Учитывая разные анотомические особенности пациентов предусмотрается выполнение стола 4 с возможностью регулирования высоты его столешницы 6, например, за счет разъемного исполнения его ножек 7.
Учитывая большое количество сменных модулей, в заявляемый тренажерный комплекс может быть включено средство для хранения тренажера, например комод 8.
Для обеспечения компактности и мобильности заявляемого тренажерного комплекса средство для хранения 8 тренажера может быть оснащено средствами для фиксации модулей в вертикальной плоскости, выполненными, например, в виде зажимов 9, закрепленных на средстве для хранения 8 комплекта модулей с возможностью регулирования высоты закрепления модуля 1
На занятиях большое значение уделяется позе пациента и, прежде всего, следует обращать внимание на положение головы: она не должна быть повернута в сторону, опущена на грудь или поднята вверх и опрокинута назад. Пациенты с гиперкинетической формой ДЦП по степени и характеру двигательных нарушений представляют наиболее сложную группу с точки зрения организации их обучения. Они нуждаются в дополнительных средствах оборудования для снижения противодействия гиперкинезов. Для этого в заявляемый тренажерный комплекс для формирования произвольных движений рук дополнительно включено устройство, обеспечивающее коррекцию позы. Это может быть корсеты-вертикализаторы (для занятий стоя) корсеты-сидения (для занятий сидя) или как изображено на ФИГ.19, оснащенный всевозможными фиксаторами стул 10.
Коррекционная работа с заявляемым тренажере и на заявляемом тренажерном комплексе проводится следующим образом.
Началу занятия предшествует диагностика двигательных возможностей рук пациента. После чего, в зависимости от возможностей пациента, индивидуально подбираются задания, которые строятся от простого к сложному.
Пациента усаживают за стол 4 и проверяют правильность его позы. Голова, туловище и конечности должны находиться в правильном физиологическом положении, которое облегчает выведение рук вперед, соединение их вместе, раскрытие кисти. В случае если пациенту сложно самому удерживать правильное положение, используют устройства обеспечивающие коррекцию позы, например стул 10 (ФИГ.19). Затем из комода 8 достаем один из модулей 1 (например, модуль с направляющими в виде горизонтальных линий, изображенный на ФИГ.1) и вставляем его в углубление 5 в столешнице 6. На этом модуле будем отрабатывать движения рук по горизонтальной линии и обратно.
Прежде всего, отрабатываем выдвижение руки к игровому элементу 2, схватывание и отпускание игрового элемента, а параллельно и основные движения в плечевом, локтевом и лучезапястном суставах. При этом следим, чтобы пациент совершал движение хватания более плавно.
Если пациент затрудняется в самостоятельном выполнении движений, на начальном этапе выполняем движения вместе с рукой пациента, при этом пациент не только наблюдает за нужным движением, которое должна произвести его рука, но и чувствует это движение. В дальнейшем, в результате тренировки, движения пальцев совершенствуются, и пациенты выполняют их активно.
Пациент должен научиться совершать движение по направляющей влево и вправо сначала более сохранной рукой, а затем подключаем паретическую.
Каждое упражнение обыгрываем и привязываем, по возможности, к интересам пациента. Например, в начале движения устанавливаем изображение или игрушку - «машина». В конце движения устанавливаем изображение или игрушку - «гараж». Предлагаем пациенту провести игровой элемент к гаражу и совершить «выезд» из гаража. В ходе выполнения упражнения на развитие руки включаем речевое комментирование действий, что обеспечивает возможность накопления словаря и усвоение наиболее употребительных речевых моделей, развитие речи. В процессе выполнения движения рукой пациента педагог употребляет грамматические конструкции, используя предлоги «в» и «к»: «Едем в гараж», «Едем к гаражу». Одновременно вводится понятие «Вправо». При выполнении движения рукой в обратную сторону, а именно, от гаража к машине педагог употребляет грамматические конструкции с предлогами «от», «из»: «Едем от гаража», «Едем из гаража». Одновременно вводится понятие «Влево».
Затем, те же задания отрабатываем другой рукой. В зависимости от эмоционального состояния пациента и правильности выполнения движений отдельными руками предлагаем выполнить на том же модуле следующие движения синхронно, т.е одновременно двумя руками в разные стороны: одной рукой вправо, а другой рукой влево.
Многократное повторение одних и тех же движений приводит к автоматизации выполнения данного двигательного навыка.
На следующем занятии модуль с уже освоенной траекторией движения можно закрепить на комоде 8, к которому пациент подходит сам (или его подвозят) и демонстрирует свою умелость.
Если пациент способен стоять или если в качестве устройства для коррекции позы используется вертикализатор, то занятия можно проводить стоя, закрепив модуль в вертикальной плоскости, например на комоде 8.
На последующих занятиях путем смены модулей аналогично отрабатываем до автоматизма другие траектории движения.
Использование заявляемой полезной модели в организации работы по формированию произвольных движений рук пациентов с нарушением двигательных функций значительно повышает эффективность коррекционной работы за счет обеспечения возможности сфокусировать внимание пациента на отдельном двигательном акте и конкретизировать его. Тренажер и тренажерный комплекс позволяет добиться не только автоматизации отдельного двигательного образа, но и осуществлять последовательное и поэтапное расширение двигательных навыков и их суммирование.
Кроме этого, предлагаемое конструктивное исполнение тренажерного комплекса и тренажера обеспечивает возможность тренировки обеих рук пациента, что приводит к умению равноправного владения ими. Как показали исследования института мозга люди одинаково хорошо владеющие обоими парными органами (обеими руками, обеими ногами, и т.д.) обладают самым высоким интеллектом, самой лучшей памятью, самыми лучшими способностями к языкам, самой высокой выносливостью и стрессоустойчивостью. Следовательно, заявляемая полезная модель, позволяющая развивать обе руки гармонично, способствует росту интеллектуального потенциала пациента.