Устройство-тренажер для занятий по восстановлению амплитуды движений руки у больных неврологической клиники

Настоящая полезная модель относится к медицине, к разделу неврологии и нейропсихологии, и может найти применение в отделениях нейрореабилитации неврологических и нейрохирургических клиник при проведении занятий по восстановлению амплитуды движений рук, нарушающихся при различных неврологических заболеваниях.
В основе предлагаемого устройства лежат положения отечественной психологии, рассматривающие процесс движения руки с точки зрения его многоуровневого строения. Например, известны факты, свидетельствующие об облегчении восстановления функции при условии перевода ее на другой уровень и включения в ту или другую форму упроченной деятельности. Так, некоторыми авторами описывается значительный эффект восстановления движения руки, поврежденной ранением, если внимание больных отвлекалось от самого процесса движения, который включался в хорошо автоматизированные предметные действия, в частности, если больных просили как можно выше поднять руку, они с трудом могли ее поднять на 25-30°, а когда больных просили рукой достать яблоко или другой предмет, то рука поднималась в два раза быстрее и выше (Цветкова Л.С. Нейропсихологическая реабилитация больных. Речь и интеллектуальная деятельность. М.; Воронеж, 2004. с. 171).
Из уровня техники известен тренажер « Елочка», предназначенный для развития макро- и микромоторики, а также координации движений пациентов в ходе проводимой реабилитации. Данный тренажер выполнен из дерева и состоит из установленной на основании подставке центральной вертикальной оси высотой 90 см, на которой под углом в 90 градусов расположены горизонтальные стержни, их максимальная длина в нижней части составляет около 40 см, а длина стержней, расположенных в верхней части устройства, постепенно уменьшается относительно длины стержней нижней части. На горизонтальных стержнях расположены деревянные кольца, диаметром 5 см, которые больным, в ходе занятий, необходимо снимать, а потом надевать на другие горизонтальные стержни (Производственная компания «Аконит-М», найдено 20.05.2016 в сети Интернет по адресу: http://aconit.ru/ozdorovlenie-i-reabilitatsiya/oborudovanie-dlya-vosstanovleniya-myshechnoy-sily/inventar-dlya-vosstanovleniya-myshechnoy-sily/elochka-80-90-47/).
Недостатками данного устройства при использовании его для занятий по восстановлению амплитуды движений руки является следующее:
а) монотонность и рутинность работы с устройством, заключающаяся в однотипных повторяющихся действиях, которые быстро утомляют больного;
б) неудобство работы с устройством пациентов, которые могут находиться только в сидячем положении;
в) невозможность работать с устройством больным, имеющим нарушение движений пальцев руки, вследствие того, что им трудно брать в руки и удерживать деревянный круг;
г) невозможность работать над восстановлением максимальной амплитуды движений руки при размахе в 180 градусов, которая у взрослого человека может составлять 170 см и более в диаметре, а максимальная длина горизонтальных стержней в нижней части устройства составляет около 40 см.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для занятий по восстановлению амплитуды движений руки в виде аппарата для разработки суставов верхних конечностей и развития ловкости («Тренажер развития ловкости - AGT-800», РеаМед., Оборудование для реабилитации, найдено 20.05.2016 в сети Интернет по адресу: http://reamed.su/trenazhery-dlya-reabilitatsii/trenazher-razvitiya-lovkosti-agt-800). Аппарат представляет собой панель, размерами 77×84×15 см, с расположенными на ней девятью кнопками, которые подсвечиваются изнутри. В ходе занятий пациенту необходимо нажать как можно большее количество подсвеченных кнопок, которые «зажигаются» в произвольном режиме. Система запоминает результат каждого пациента и с каждым разом заставляет его двигаться быстрее. Недостатками данного устройства при использовании его в процессе занятий по восстановлению амплитуды движений руки является:
а) невозможность работать над восстановлением максимальной амплитуды движений руки при размахе в 180 градусов, который у взрослого человека может составлять 170 см и более в диаметре, а ширина устройства составляет всего 84 см;
б) невозможность использовать устройство в работе с больными, имеющими выраженное нарушение амплитуды движений рук, так как две нижние кнопки устройства расположены на значительном расстоянии друг от друга, которое составляет около 70 см;
в) невозможность постепенного увеличения задаваемой устройством амплитуды движений рук, по мере достижения больным положительных результатов, вследствие того, что устройство содержит всего девять кнопок и они расположены на фиксированном расстоянии друг от друга;
г) несоответствие принципов работы устройства положениям отечественной психологии, заключающихся в том, что больной должен осуществлять выполнение предметных действий, которые в данном случае должны заключаться не просто в нажатии на подсвеченную кнопку (которая может погаснуть до того как больной коснется ее рукой), а в нажатии на «подсвеченную» кнопку, подсветка которой выключится именно после того, как больной нажмет на нее.
С целью преодоления существующих недостатков разработано «Устройство-тренажер для занятий по восстановлению амплитуды движений руки у больных неврологической клиники».
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание устройства для занятий по восстановлению амплитуды движений руки, которое позволяет:
а) отвлечь внимание больного от самого процесса движения и включить процесс движения в автоматизированное, привычное для больного предметное действие;
б) осуществлять работу, направленную на восстановление максимальной амплитуды движений руки при размахе в 180 градусов, которая у взрослого человека может составлять 170 см и более в диаметре;
в) обеспечить возможность работы с больными, имеющими выраженное нарушение амплитуды движений рук;
г) обеспечить возможность постепенного увеличения задаваемой устройством, амплитуды движений рук.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в восстановлении максимальной амплитуды движений руки пациента за счет выполнения упроченных и привычных для больного движений, обеспечиваемых конструктивными элементами данного устройства, начиная от движений с минимальной амплитудой при выраженных нарушениях движений руки, с постепенным увеличением сложности и амплитуды движений.
Сущность полезной модели устройства-тренажера для занятий по восстановлению амплитуды движений руки поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства;
На фиг. 2 представлен вид сверху рабочего элемента со снятой крышкой-кнопкой;
На фиг. 3 представлен вид рабочего элемента в разрезе;
На фиг. 4 представлена блок-схема электрического соединения элементов устройства.
Устройство (см. Фиг. 1) содержит выполненное из пластика или металла основание (1), размер и форма которого обусловлены размахом руки человека, находящегося в сидячем положении за столом, и составляет полукруг радиусом 70-90 см и высотой 5-8 см. На верхней поверхности основания (1) устройства в определенном порядке посредством винтового соединения (16) закреплены рабочие элементы (2), представляющие собой кнопочные выключатели с внутренней светодиодной подсветкой, каждый из которых имеет нанесенный рядом на основание (1) собственный номер (3), обозначаемый цифрой и буквой латинского алфавита.
В верхнюю часть основания (1) устройства вмонтирован светильник (4). Рабочие элементы (2) размещены на основании (1) в определенном порядке, а именно по 5-8 полуокружностям разного диаметра, центр которых расположен в нижней части полукруга основания (1) устройства. При этом рабочие элементы (2), размещенные на полуокружности наибольшего диаметра, предназначены для восстановления максимальной амплитуды движений руки, осуществляемой на завершающей стадии восстановительных занятий. А рабочие элементы (2), размещенные на полуокружности минимального диаметра, предназначены для начального этапа занятий с больными, имеющими наиболее выраженное нарушение движения руки.
Рабочие элементы (2), расположенные на остальных полуокружностях, расположенных между полуокружностями минимального и максимального диаметров, предназначены для следующих целей: а) использования их на начальных этапах работы с больными, амплитуда движений руки которых соответствует положению данных рабочих элементов (2); б) постепенного увеличения амплитуды движений в ходе достижения больным положительных результатов; в) для расширения вариантов движений при работе с рабочими элементами (2), размещенными на полуокружностях большего диаметра.
Таким образом, процесс восстановления амплитуды движений руки начинается с использования рабочих элементов (2), расположенных на полуокружностях определенного диаметра, работа с которым доступна больному, с постепенным переходом (по мере достижения успехов в процессе восстановления) на рабочие элементы (2), расположенные на полуокружностях большего диаметра.
Каждый рабочий элемент (2) представляет собой кнопочный выключатель (см. Фиг. 2 и 3), который состоит из пластикового корпуса (5) круглой или квадратной формы, внутрь которого вмонтирована светодиодная подсветка, состоящая из одного или нескольких светодиодов (6), и выключатель (7), который соединен с крышкой-кнопкой (8), подвижно соединенной с пластиковым корпусом (5). Крышка-кнопка (8) выполнена из полупрозрачного материала, например оргстекла, и может перемещаться на несколько миллиметров вверх-вниз, обеспечивая изменение положения выключателя (7) и выключение светодиода (6). Каждый выключатель (7) и светодиод (6) (см. Фиг. 4) электрически соединены с блоком управления (15), жестко закрепленным внутри основания (1). Так же к блоку управления (15) посредством электрического кабеля (9) подключен дистанционный пульт (10), содержащий кнопки (11), позволяющие устанавливать различные режимы работы устройства (время переключения рабочих элементов, последовательность их включения и др.), а также индикаторная панель (12), на которой отражаются ряд параметров, характеризующих работу пациента с устройством (общее время работы, время, затраченное больным на движение руки к рабочим элементам и др.).
Электропитание устройства осуществляется путем его подключения в электросеть через адаптер (13). Включение и выключение устройства осуществляется посредством выключателя устройства (17), соединенного электрически с блоком управления (15).
На боковых сторонах основания (1) устройства жестко закреплены кронштейны (14), предназначенные для крепления устройства на вертикальную поверхность стены таким образом, чтобы больной стоя мог доставать рукой до каждого рабочего элемента (2) устройства.
Устройство-тренажер работает следующим образом.
Перед началом курса восстановительных занятий специалист проводит диагностику доступной для руки больного амплитуды движений.
С этой целью специалист усаживает пациента перед устройством-тренажером, находящимся в горизонтальном положении на рабочем столе таким образом, чтобы рука пациента, над восстановлением движений которой будет осуществляться работа, располагалась напротив центральной части основания (1) устройства.
В случае если устройство находится в вертикальном положении на стене, рука пациента аналогичным образом располагается напротив центральной части основания (1) устройства.
Далее специалист включает устройство с помощью выключателя устройства (17), а посредством кнопок (11) дистанционного пульта (10) переводит устройство в режим диагностики амплитуды движений, заключающийся в том, что рабочие элементы (2) начинают подсвечиваться светодиодами (6) после нажатия на них рукой пациента.
Затем специалист проводит диагностику амплитуды движений руки, давая задание пациенту последовательно касаться тех рабочих элементов (2), до которых он может дотянуться рукой. Каждый рабочий элемент (2), до которого пациент дотянулся и нажал на него рукой, начинает подсвечиваться светодиодами (6), в результате чего на основании (1) устройства появляется группа из подсвеченных светодиодами (6) рабочих элементов (2), обозначающая область доступных для руки больного движений. Полученные результаты специалист отмечает на листе бумаги, содержащем изображение устройства с пронумерованными рабочими элементами (2), в результате чего фиксируется область движений, доступная для руки больного.
На основании полученных результатов диагностики амплитуды движений, доступных для руки больного, выстраивается программа дальнейших восстановительных занятий.
При проведении занятий по восстановлению амплитуды движений руки, пациент аналогичным образом усаживается перед устройством, расположенным на столе, или становится перед устройством, находящимся в горизонтальном положении на стене.
Специалист включает устройство-тренажер посредством выключателя устройства (17), а посредством кнопок (11) дистанционного пульта (10) переводит устройство в режим восстановления амплитуды движений, заключающийся в том, что рабочие элементы (2), находящиеся в области, доступной для движений руки больного, начинают подсвечиваться светодиодами (6) в случайном порядке, при этом при включении подсветки каждого из рабочих элементов (2) включается светильник (4), расположенный на верхней части основания (1) устройства.
Больному дается задание нажимать рукой на те рабочие элементы (2), которые подсвечиваются светодиодами (6). После того как больной осуществляет нажатие рукой на подсвеченный светодиодами (6) рабочий элемент (2), выключается светильник (4) и гаснет подсветка рабочего элемента (2), на который нажал рукой больной. Далее зажигается подсветка одного из рабочих элементов (2), расположенных в другом месте основания (1) устройства, а также светильник (4), которые больной должен выключить нажатием на рабочий элемент (2).
После того как работа с устройством закончена, специалист посредством дистанционного пульта (10) переводит устройство в неактивный режим и выключает его посредством выключателя устройства (17).
На начальном этапе восстановительных занятий подсвечиваются только те рабочие элементы (2), которые расположены на основании (1) устройства по периметру области, доступной для движений руки больного, а также те рабочие элементы (2), которые расположены внутри данной области.
Далее в процесс занятий постепенно включаются те рабочие элементы (2), которые расположены на основании (1) устройства наиболее близко к области, доступной для движений руки больного, но при этом за пределами данной области.
Постепенно, по мере достижения успехов в восстановлении амплитуды движений, происходит расширение области движений, доступных для руки больного за счет увеличения количества подсвечиваемых рабочих элементов (2), задействованных в работе.
Результатом наиболее успешного восстановления амплитуды движений руки является расширение области доступных для больного движений до рабочих элементов (2), расположенных на основании (1) устройства на полуокружности наибольшего диаметра при нахождении устройства в горизонтальном и вертикальном положении.
Таким образом, заявленное устройство позволяет реализовать одно из привычных для каждого человека предметных действий - нажатие на кнопку электрического выключателя, который размещен на вертикальной поверхности стены, например выключатель освещения комнаты, или на горизонтальной поверхности рабочего стола, например выключатель настольной лампы.
При этом нажатие на выключатель приводит к выключению не только его подсветки, но и расположенного на устройстве светильника, с которым связан каждый выключатель.
Благодаря тому, что заявленное устройство включает в себя целую группу выключателей, расположенных в определенном порядке, с учетом максимального размаха руки человека и небольшими расстояниями между выключателями, оно обеспечивает возможность восстановления максимальной амплитуды движений руки при размахе в 180 градусов, возможность работы с больными, имеющими выраженное нарушение амплитуды движений руки, а также, по мере достижения пациентом положительных результатов, возможность плавного увеличения амплитуды движений руки.
При этом процесс работы с устройством осуществляется в увлекательной игровой форме и основан на выполнении упроченного и привычного для больного предметного действия, которое может осуществляться в горизонтальной или вертикальной плоскости пространства, размеры которой определяется размахом руки человека.
Так же, в ходе выполнения данных действий, внимание больного отвлекается от самого процесса движения и концентрируется на достижении необходимого результата - нажатия на кнопку выключателя, обеспечивающего выключение подсветки выключателя и светильника, расположенного над верхней частью устройства.
Наряду с занятиями, направленными на восстановление амплитуды движений руки, предлагаемое устройство может использоваться в следующих случаях:
1. Для занятий по восстановлению нарушенных движений ног. В данном случае устройство имеет несколько меньшие размеры и более прочные конструктивные элементы;
2. Для занятий по восстановлению нейродинамической сферы, что обеспечивается определенным режимом работы устройства, в ходе которого рабочие элементы подсвечиваются с постепенно увеличивающимся темпом;
3. Для занятий по восстановлению процесса произвольного внимания;
4. Для восстановительных занятий с пациентами, имеющими одностороннюю зрительно-пространственную агнозию, заключающуюся в том, что пациенты игнорируют левую половину зрительного поля;
5. При проведении коррекционно-развивающих занятий с детьми, имеющими нарушения двигательной сферы, произвольного внимания и других психических процессов;
6. При проведении нейрокогнитивных тренингов, направленных на восстановление двигательной сферы, процесса внимания, нейродинамических параметров работы мозга с людьми пожилого возраста.
Таким образом, предлагаемое устройство «Устройство-тренажер для занятий по восстановлению амплитуды движений рук у больных неврологической клиники» имеет широкую сферу практического применения и может использоваться не только в практике восстановления нарушенных движений руки, но и для занятий по восстановлению различных психических процессов.