Способ персонализированной физической реабилитации больных с двигательными нарушениями лучезапястных суставов и пальцев кисти
METHOD OF PERSONALIZED PHYSICAL REHABILITATION OF PATIENTS WITH MOTOR DISORDERS OF WRIST JOINTS AND FINGERS

Предлагаемое  изобретение  относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека, может быть использовано в медицине с целью восстановления двигательной активности и амплитуды движений лучезапястных суставов и пальцев кистей, нарушенных вследствие перенесенных человеком травм, например – перелом костей предплечья или заболеваний, например – инсульта.
Известно, что последствием перенесённых травм и/или заболеваний очень часто является нарушение двигательной активности и амплитуды движений в лучезапястных суставах и суставах пальцев кисти. Нарушения носят характер ограниченной подвижности в лучезапястных суставах и/или суставах пальцев рук, ограничения амплитуды их движений по сравнению с их физиологическими показателями, ослабление силы мышц, приводящих в движение кисти и пальцы рук. Эти нарушения существенно ограничивают трудоспособность и ухудшают качество жизни пациента перенесшего травму и/или заболевание. Вследствие нарушения функции верхних конечностей больные испытывают трудности в самообслуживании и осуществлении повседневной активности. В этой связи особую актуальность приобретает вопрос подбора наиболее результативных методов реабилитации больных с данной патологией.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлены аналоги заявленного технического решения.
Известно изобретение «Способ коррекции мелкой моторики с использованием сенсорных перчаток» по патенту RU 2494670. Сущностью является способ коррекции мелкой моторики кисти, включающий помещение кисти руки больного в устройство, подключение устройства к компьютеру, загрузку и запуск программы компьютерной игры, и выполнение активных движений на сгибание-разгибание, отличающийся тем, что руку пациента размещают и фиксируют в устройстве в виде сенсорной перчатки; располагают и фиксируют относительно устройства чувствительные и токопроводящие элементы; при этом сенсорную перчатку используют в качестве манипулятора таким образом, что пациент выполняет активные движения сгибания-разгибания кисти и пальцев, обеспечивая этим соответствующие заданные движения объекта компьютерной игры на экране монитора и вызывая этим срабатывание чувствительных элементов и их регистрацию в компьютере. Курс коррекционных занятий составляет 28-30; режим занятий 1-2 раза в день 5 дней в неделю; длительность одного занятия определяется тяжестью общего состояния больного и составляет в среднем 30-40 мин.
Недостатками известного способа являются невозможность его использования в случае полной потери возможности движения пальцами, отсутствие возможности сгибать/разгибать пальцы в заранее заданном и управляемом угловом диапазоне в пассивном режиме, то есть отсутствие возможности дозировать нагрузку на пальцы путем задания угла сгибания пальцев, отсутствие возможности мониторинга динамики восстановления, коррекции хода процесса, например – с помощью биологической обратной связи, ограниченность области применения – только для пальцев руки. Другим недостатком является существенная  сложность в применении  способа ввиду необходимости использования нарушенных вследствие болезни  когнитивных (мыслительных) способностей пациента для работы с программным обеспечением (далее по тексту – ПО).
Известна полезная модель «Тренажер рук для инсультных больных» по патенту RU164002. Сущностью является то, что тренажер выполнен в виде тумбы из металлического профиля, обшитого ДСП (древесно-стружечной плитой), включающей две боковые и заднюю поверхности, низ и дверцы, а также верхнюю поверхность, на которую установлен рычаг-трансформер с закрепленными на нем двумя трубами разных диаметров и чашечек для локтя и плеча, обшитых изнутри мягким материалом на поролоновой основе, приводимый установленным внутри тумбы электроприводом, включаемым при помощи кнопки на гибком шланге и работающим на двух скоростях. Тренажер рук может быть изготовлен из пластмассы, композитного материала. Внутренние поверхности труб тренажера рук могут быть изготовлены из кожи.
Недостатком известного технического решения является его ограниченная применимость – только для разработки  плечевого и локтевого суставов руки при невозможности применения модели для реабилитации суставов кисти и пальцев рук. Другим недостатком является отсутствие возможности управления моделью, регулирования её свойств в ходе реанимационного процесса, например – путём управляемого задания выявленного диагностикой диапазона углов сгибания, отсутствие возможности мониторинга динамики восстановления и оперативной коррекции хода реанимационного процесса. Недостатки – весьма ограниченная функциональность и эргономическая неудобность – существенно ограничивают область применения полезной модели по патенту RU164002.
Известна полезная модель «Психофизиологический комплекс для реабилитации мелкой моторики кисти» по патенту RU120002. Сущностью полезной модели является психофизиологический комплекс для реабилитации мелкой моторики кисти, включающий последовательно соединенные вспомогательное средство, чувствительные элементы и персональный компьютер для сбора, обработки и хранения информации, отличающийся тем, что вспомогательное средство выполнено в виде гибкой оболочки в форме перчатки или части перчатки, при этом перчатка размещена и зафиксирована на руке пациента, при этом чувствительные элементы расположены на поверхности перчатки, при этом на компьютере установлена адаптированная для пациента компьютерная игра, а программное обеспечение компьютера выполнено для распознавания сигналов от сенсоров сгиба и/или поворота, которыми оснащена перчатка. Психофизиологический комплекс, отличающийся тем, что вспомогательное средство содержит соответствующий элемент для включения и выключения комплекса.  Психофизиологический комплекс, отличающийся тем, что устройство может быть выполнено в проводном или беспроводном варианте. Психофизиологический комплекс, отличающийся тем, что возможно использование как одной, так и двух, соответственно на правую и на левую руку, вспомогательных средств одним пациентом. Психофизиологический комплекс, отличающийся тем, что вспомогательное средство может быть осуществлено с разными вариантами исполнения гибкой оболочки и с разными вариантами размещения чувствительных элементов. Психофизиологический комплекс, отличающийся тем, что комплекс снабжен блоком зрительной связи, расположенным напротив пациента. Психофизиологический комплекс, отличающийся тем, что комплекс снабжен блоком звуковой связи.
Недостатком известной полезной модели является невозможность использования её в случае полной потери излечиваемым возможности движения пальцами – из-за отсутствия способности (возможности) модели сгибать/разгибать пальцы в заранее заданном угловом диапазоне в пассивном режиме, т.е. отсутствия возможности в процессе реабилитации управляемо дозировать нагрузку на пальцы путем задания угла сгибания пальцев, например – для повышения тонуса и силы мышц. Ограничена и область применения – только для пальцев руки. Имеется существенная  сложность в применении модели ввиду необходимости использования (при применении) нарушенных из-за болезни когнитивных (мыслительных) способностей пациента для работы с программным обеспечением, что затрудняет применение полезной модели у указанных категорий больных. Кроме того, известная полезная модель сложна в управлении самим больным, что существенно ограничивает возможность применения по назначению.
Известна полезная модель «Тренажер для восстановления подвижности пальцев рук» по патенту RU147759. Сущностью полезной модели является тренажер для восстановления подвижности пальцев рук, содержащий экзоскелет кисти руки с приводами перемещения пальцев экзоскелета и блоком их управления, отличающийся тем, что  привод  перемещения каждого из пальцев выполнен индивидуальным, а пальцы снабжены средством привлечения внимания пациента, при этом блок управления приводами пальцев выполнен с возможностью подключения к энцефалографическому шлему и содержит последовательно соединенные блок регистрации энцефалограмм, блок анализа энцефалограмм и блок формирования команд на приводы пальцев.
Недостатком известной полезной модели является отсутствие возможности обеспечить сгибание/разгибание пальцев в заранее заданном (по результатам диагностики) угловом диапазоне в пассивном режиме, т.е. отсутствие возможности управляемо дозировать нагрузку на пальцы путем задания угла сгибания пальцев, отсутствие возможности мониторинга динамики восстановления, отсутствие возможности коррекции хода процесса реабилитации, например – с помощью биологической обратной связи, ограничена область применения – только для пальцев руки. Другим недостатком известной полезной модели является значительная сложность в применении из-за необходимости использования  имеющего весьма ограниченное применение – только в лечебных учреждениях – электроэнцефалографического шлема, вследствие чего модель практически не применима в домашних условиях и/или самим излечиваемым пациентом, в том числе потому, что для установки и эксплуатации электроэнцефалографического шлема требуется участие второго специалиста, в дополнение к занимающемуся реабилитацией лечащему врачу.
Известно устройство для непрерывного пассивного движения по патенту US 5327882A. Сущностью является устройство непрерывного пассивного движения для терапии руки пациента, содержащее шину, приспособленную для крепления к предплечью и руке пациента,  привод, прикрепленный к упомянутой шине, и содержащий двигатель для привода шестереночной передачи, установленного в корпусе, установленном с возможностью вращения шестереночной передачи  вдоль первой оси, средство для прикрепления пальцев, продолжающееся от указанного корпуса и приспособленное для поворота относительно него вокруг второй оси, отстоящей от первой оси и параллельной ей, причем указанное средство для прикрепления пальцев приспособлено для крепления, по меньшей мере, к одному из пальцев пациента, причем указанное средство передачи при приведении в действие упомянутого моторного средства, заставляющее упомянутое средство крепления пальцев вращаться в противоположную сторону вокруг упомянутой второй оси и относительно вращения упомянутого корпуса вокруг упомянутой первой оси, посредством чего указанный, по меньшей мере, один палец приводится в движение по обратному пути движения, соответствующему, по меньшей мере, часть сложной спирали.
Более кратко возможно констатировать, что сущностью является устройство, содержащее шину, приспособленную для крепления к предплечью и руке пациента, привод, установленный на шине и содержащий двигатель, служащий для приведения в движение зубчатых передач, и выполненные с возможностью вращения средства для крепления пальцев пациента.
Недостатками известного устройства являются невысокая эффективность (неудовлетворительная результативность) терапии, выражающаяся в виде неполного восстановления работы пальцев вследствие того, что физиологическое сгибание на данном устройстве производится в неполном (по сравнению с естественным) объёме, поскольку конструкцией тренажера не предусмотрено (не обеспечивается) сгибание межфалангового сустава дистальной и средней фаланги, отсутствует возможность мониторинга динамики восстановления с помощью биологической обратной связи, ограничена область применения – только для пальцев руки. Отсутствие инструментального мониторинга сеанса реабилитации лишает возможности оперативно корректировать параметры,  например – углы сгибания пальцев, в ходе процесса.
Известно устройство для реабилитации руки по международной заявке WO 2011117901 A1. Сущностью является устройство для реабилитации рук (10, 10 '), используемое в реабилитационной терапии подвижности и функциональности пястно-фаланги, проксимальной межфаланги и дистальных межфаланговых суставов, поврежденных или уменьшенных после травмы или тому подобного, в послеоперационный период или в случае пареза или паралича руки после заболеваний центральной нервной системы, травм спинного мозга, периферических невропатий или тому подобного,  и / или когда движения суставов кисти должныбыть улучшены по назначению физиотерапевта во время сеансов реабилитации, указанное устройство гибкое, модульное и содержит ортез (17, 90), приспособленный для частичного покрытия руки пациента (19) и предплечья (13), и отличается тем, что содержит гибкие стержни (36, 58, 104) для пассивного и вспомогательного активного, одновременного и / или выборочный, сгибание / разгибание пяти пальцев с помощью упражнений, последовательностей и / или комбинаций движений, свободно устанавливаемых оператором, элементов для скольжения и поддержки гибких движений, стержни при сгибании / разгибании пальцев, «наконечники для пальцев» (46) или ленты (94, 98), снабженные наперстками (50, 96, 100), неподвижными стержнями (44) или пластинами (102), закрепленными на наперстках и на шарнирах к гибким стержням – блок перемещения / команды и управления (12, 11), встроенный в ортез или удаленный, расположенный относительно него, снабженный пятью исполнительными средствами для перемещения гибких стержней, средством для регулировки натяжения упомянутых стержней и средством для настройки и адаптации реабилитационного устройства к анатомическим особенностям кисти.
Таким образом,  более коротко, сущностью является устройство, выполненное с частичным покрытием руки и предплечья пациента и содержащее свободно устанавливаемые оператором гибкие стержни для пассивного движения, элементы для скольжения и поддержки гибких стержней во время изгиба/растяжения пальцев, напальчники или ленты, снабженные наконечниками, неподвижными стержнями или пластинами, установленные на напальчниках и шарнирно прикрепленными к гибким стержням, выполненные за одно целое с ортезами или расположенные на расстоянии друг от друга, снабжены пятью приводными средствами для перемещения гибких стержней, средствами регулирования натяжения стержней и средствами регулировки и приспособления реабилитационного устройства к анатомической функции.
К недостаткам известного устройства относятся невысокая результативность терапии (лечебного процесса), связанная с тем, что физиологическое сгибание на данном тренажере производится в неполном, по сравнению с естественным, объёме. Отсутствует возможность мониторинга (отслеживания и коррекции) динамики восстановления и управляемой коррекции лечебного процесса в ходе его (процесса) выполнения, ограничена область применения устройства по назначению – только для пальцев руки, при этом устройство характеризуется сложностью конструктивного исполнения. Недостатки ограничивают область применения устройства по международной заявке WO 2011117901 A1.
Известна полезная модель «Тренажер» по патенту RU175324.  Сущностью полезной модели является тренажер, содержащий блок крепления на руку в виде основания, выполненного с возможностью крепления на наружной стороне предплечья и кисти руки, выполненную с возможностью перемещения часть и соединенные с ней блок привода и средства для крепления пальцев, при этом блок привода содержит двигатель и консоли, установленные с боковых сторон блока привода и направленные в сторону кисти руки, при этом выполненная с возможностью перемещения часть тренажера выполнена в виде двух пар рычагов, расположенных по обе стороны от продольной оси блока привода и шарнирно соединенных с консолями, причем первые рычаги пары выполнены с возможностью перемещения посредством первой зубчатой передачи относительно оси, соединяющей их с концами консолей, а вторые рычаги пары выполнены с возможностью перемещения посредством второй зубчатой передачи относительно оси, соединяющейих с концами первых рычагов, при этом между свободными концами вторых рычагов жестко установлена ось, на которой смонтированы средства для крепления пальцев, выполненные в виде четырех цепочек шарнирно соединенных звеньев, причем на свободных концах цепочек установлены держатели пальцев, а звенья выполнены с отверстиями с возможностью размещения в них, по меньшей мере, двух тросов, при этом длина троса, размещенного ближе к пальцу, меньше длины троса, размещенного на большем расстоянии от пальца, согласно полезной модели блок привода выполнен с возможностью перемещения над основанием по жестко установленной в его передней части направляющей, а двигатель блока привода соединен с установленным с возможностью вращения валом посредством третьей зубчатой передачи и датчиком угла положения тренажера посредством четвертой зубчатой передачи. При этом, согласно описанию полезной модели, датчик угла положения тренажера может быть выполнен в виде датчика, основанного на эффекте Холла.
Недостатком известной полезной модели является отсутствие возможности обеспечения сгибания/разгибания пальцев в заранее заданном (согласно результатам диагностики) угловом диапазоне в пассивном режиме, то есть отсутствие возможности дозировать нагрузку на пальцы – тем самым восстановить силу мышц пальцев – путем задания угла сгибания пальцев, отсутствие возможности мониторинга динамики восстановления и коррекции процесса восстановления с помощью биологической обратной связи, ограниченность области применения – только для суставов пальцев рук (но не кистей рук!).
Недостатки ограничивают область применения полезной модели по назначению.
Известен ряд способов восстановления функции кистей и пальцев. В частности, способ восстановления двигательной функции кисти по Авторскому свидетельству SU №1703132. Сущностью является то, что проводят клиническое и нейрофизиологическое обследование и выявляют близко лежащие мышцы, способные выполнять функцию отсутствующих. Затем имплантируют в них электроды и проводят селективную электростимуляцию с последующим активным направленным сокращением мышц с использованием обратной биологической связи через электромиограф.
Недостатком известного способа является обязательная необходимость наличия здоровых мышц на кисти, функцию которой восстанавливают. У пациентов с патологией центральной нервной системы, как правило, здоровых мышц с сохранной иннервацией на пораженной кисти нет.
Известен способ по патенту РФ № 2494670 «Способ коррекции мелкой моторики с использованием сенсорной перчатки» С.В. Прокопенко и Е.Ю. Можейко, которые предлагают использовать сенсорную перчатку для восстановления тонкой моторики кисти у пациентов после инсульта Сущностью является сенсорная перчатка, которая содержит 5 гибких датчиков, реагирующих на сгибание и разгибание пальцев, соединенных с персональным компьютером. В процессе реализации способа пациент надевает перчатку на паретичную руку и использует движения пальцев для управления компьютерной игрой.
Недостатком известного способа является направленность восстановительного лечения только на сгибание и разгибание пальцев, в то время как функция кисти гораздо более многообразна, включает различные захваты и двуручное манипулирование.
Известен способ реабилитации для самостоятельных занятий в домашних условиях больных с вялым периферическим параличом конечностей [Физическая реабилитация больных при вялом периферическом параличе конечностей с помощью массажных приемов и техники рациональных движений / B.C. Штоколок, Г.А. Ямалетдинова // Здравоохранение, образование и безопасность, 2016. - №4 (8). - С. 57-62]. Сущностью является физическая реабилитация, которая построена на основе совместной деятельности инструктора и пациента, включает самомассаж пораженной конечности и соответствующих отделов позвоночника и выполнение физических упражнений. На первых этапах используют пассивные, изометрические и дыхательные упражнения, затем, по мере расширения двигательных возможностей пациента, добавляют движения на скользящей поверхности и движения со сгибанием конечности. Завершают курс упражнения на включение конечности в общие двигательные стереотипы на примере ходьбы и двуручное манипулирование на примере лепки, метания мяча с постепенным уменьшением его размера.
Недостатки известного способа заключаются в том, что он:
- не включает растяжение мягких тканей пальцев и кисти, что важно для уменьшения сопротивлению движениям со стороны мягких тканей кисти;
- не включает работу в замкнутой кинематической цепи, что не позволяет в полной мере использовать реабилитационный потенциал на первых этапах восстановительного лечения;
- не включает активно-пассивные упражнения, когда ассистент создает условия пациенту для реализации активного движения парализованной конечностью;
- не включает целенаправленную тренировку движений в составе синергий, что облегчает выполнение активных движений;
- не включает целенаправленную тренировку изолированных движений, что очень важно для восстановления функции кисти, учитывая обилие степеней свободы концевых фаланг относительно туловища;
- не предусматривает порядок формирования движений от более крупных суставов к мелким, от филогенетически старых к молодым, что соответствует естественному пути формирования движений.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению, прототипом, является «Способ восстановления функции кисти у пациентов с параличами и парезами верхних конечностей» по патенту RU №2695721, сущностью является способ, включающий массаж и самомассаж пораженной конечности, выполнение физических упражнений, манипуляции кистью с предметами разного веса и формы.  Проводят курс занятий, включающий три этапа. Каждое занятие состоит из трех частей: вводной, основной и заключительной. Вводная часть включает выполнение ассистентом массажа пораженной конечности, который выполняют одинаково на всех этапах. В основной части всех трех этапов выполняют комплекс физических упражнений, при этом последовательно осуществляют движения в луче-локтевом и луче-запястном суставах, упражнения для кисти, затем - сгибание и разгибание в суставах пальцев, потом - оппозиция большого пальца и мизинца, их отведение и приведение. На третьем этапе добавляют упражнения, требующие координированной деятельности всех групп мышц верхней конечности и плечевого пояса, формируют щипковый, шаровидный, цилиндрический захваты. Заключительная часть занятий одинакова для всех этапов и включает манипуляцию предметами, массаж и самомассаж. Способ позволяет сформировать у пациентов все виды активного захвата: плоскостной, цилиндрический, шаровой, межпальцевой, щипцовый, освоить манипулирование предметами, что расширяет их двигательные возможности, открывает перспективы бытовой и трудовой реабилитации, расширяет самостоятельность пациента.
При всех достоинствах, прототипу присущи недостатки, заключающиеся в том, что он:
- не включает выполнение известных и доказавших свою результативность статических упражнений, существенно важных для уменьшения сопротивлению движениям со стороны мягких тканей кисти;
- не включает (исключает) одновременное (совокупное) использование динамических и статических упражнений, что не позволяет в полной мере использовать (ограничивает) реабилитационный потенциал на первых этапах восстановительного лечения;
- не включает контроль болевого порога по кожно-гальванической реакции для определения максимально возможной амплитуды движений;
- не включает в себя контроль электроэнцефалограммы, использование которой (электроэнцефалограммы) позволяет осуществлять биологическую обратную связь,  повышающую результативность реабилитационного процесса за счет текущего отслеживания и своевременной корректировки хода реабилитационного процесса.
Целью и техническим результатом заявленного технического решения является устранение указанных выше недостатков прототипа, а именно:
- обеспечение возможности выполнения известных и доказавших свою результативность статических упражнений, существенно важных для уменьшения сопротивлению движениям со стороны мягких тканей кисти;
- использование динамических и статических упражнений, что позволяет в полной мере использовать реабилитационный потенциал на первых этапах восстановительного лечения.
- возможность контроля болевого порога по кожно-гальванической реакции для определения максимально возможной амплитуды движений;
- контроль электроэнцефалограммы, использование которой (электроэнцефалограммы) позволяет осуществлять биологическую обратную связь,  повышающую результативность реабилитационного процесса в целом за счет возможности текущего отслеживания и своевременной корректировки хода реабилитационного процесса.
Кроме этого, заявленное техническое решение дополнительно обеспечивает возможность:
- расширения области применения и функциональных возможностей технических средств для использования их в целях реабилитации и/или тренировки как суставов и мышц кистей рук, так и пальцев кистей;
- повышения результативности (эффективности) процесса реабилитации и/или тренировок, включающей разработку суставов и мышечных групп пальцев и всей кисти;
- сокращение времени (продолжительности процесса) реабилитации для восстановления двигательных навыков, тонуса и движений в кисти и пальцах  рук у пациентов;
- повышение качества жизни людей в целом.
Сущностью заявленного технического решения является
заключающийся в том, что
способ персонализированной физической реабилитации больных с двигательными нарушениями лучезапястных суставов и пальцев кисти,  процесс реабилитации начинают с того, что пациент, находясь в положении сидя, размещает пораженную верхнюю конечность на столе, далее на кисти закрепляют тренажер с биологической обратной связью для реабилитации суставов кистей и пальцев рук, далее выполняют физические упражнения в три этапа, при этом на всех трех этапах упражнения выполняют пассивно с помощью тренажера;
на первом этапе выполняют пассивные динамические упражнения, направленные на разработку и восстановление тонуса мышц предплечья и кисти -  сначала движения в лучезапястном суставе, затем сгибание и разгибание в суставах пальцев, при этом сначала выполняют ладонное сгибание кисти в лучезапястном суставе и возвращение в исходное положение, при этом угол сгибания кисти оценивают по снижению электрической сопротивляемости кожи по датчику кожно-гальванической реакции, что является показателем болевого порога, при этом выполнение упражнения продолжают до исчезновения пиков от прецентральной извилины на электроэнцефалограмме; далее выполняют тыльное разгибание кисти в лучезапястном суставе и возвращение в исходное положение, при этом угол разгибания кисти оценивают по снижению электрической сопротивляемости кожи по датчику кожно-гальванической реакции, что является показателем болевого порога, при этом выполнение упражнения продолжают до исчезновения пиков от прецентральной извилины на электроэнцефалограмме; далее выполняют сгибание пальцев кисти и возвращение в исходное положение, при этом угол сгибания пальцев оценивают по снижению электрической сопротивляемости кожи по датчику кожно-гальванической реакции, что является показателем болевого порога, при этом выполнение упражнения продолжают до исчезновения пиков от прецентральной извилины на электроэнцефалограмме;
на втором этапе выполняют пассивные статические упражнения, направленные на разработку сухожилий мышц предплечья и кисти пораженной конечности, - сначала движения в лучезапястном суставе, затем сгибание и разгибание в суставах пальцев, при этом сначала выполняют ладонное сгибание кисти в лучезапястном суставе, удержание в заданном положении и возвращение в исходное положение, при этом угол сгибания кисти оценивают по снижению электрической сопротивляемости кожи по датчику кожно-гальванической реакции, что является показателем болевого порога, при этом удержание в заданном положении продолжают до исчезновения пиков от прецентральной извилины на электроэнцефалограмме; далее выполняют ладонное разгибание кисти в лучезапястном суставе, удержание в заданном положении и возвращение в исходное положение, при этом угол разгибания кисти оценивают по снижению электрической сопротивляемости кожи по датчику кожно-гальванической реакции, что является показателем болевого порога, при этом удержание в заданном положении продолжают до исчезновения пиков от прецентральной извилины на электроэнцефалограмме; далее выполняют сгибание пальцев кисти, удержание в заданном положении и возвращение в исходное положение, при этом угол сгибания пальцев оценивают по снижению электрической сопротивляемости кожи по датчику кожно-гальванической реакции, что является показателем болевого порога, при этом удержание в заданном положении продолжают до исчезновения пиков от прецентральной извилины на электроэнцефалограмме;
на третьем этапе выполняют комплекс из динамических и статических упражнений, при этом контроль биологической обратной связи осуществляют при помощи датчика кожно-гальванической реакции и электроэнцефалограммы, при этом основная часть упражнений включает выполнение пациентом комплекса динамических и статических упражнений; сначала выполняют ладонное сгибание кисти в лучезапястном суставе и возвращение в исходное положение, при этом угол сгибания кисти оценивают по  снижению электрической сопротивляемости кожи по датчику кожно-гальванической реакции, что является показателем болевого порога, при этом выполнение упражнения продолжают до исчезновения пиков от прецентральной извилины на электроэнцефалограмме; далее выполняют ладонное сгибание кисти в лучезапястном суставе, удержание в заданном положении и возвращение в исходное положение, при этом угол сгибания кисти оценивают по  снижению электрической сопротивляемости кожи по датчику кожно-гальванической реакции, что является показателем болевого порога, при этом удержание в заданном положении продолжают до исчезновения пиков от прецентральной извилины на электроэнцефалограмме; далее выполняют тыльное разгибание кисти в лучезапястном суставе и возвращение в исходное положение, при этом угол разгибания кисти оценивают по снижению электрической сопротивляемости кожи по датчику кожно-гальванической реакции, что является показателем болевого порога, при этом выполнение упражнения продолжают до исчезновения пиков от прецентральной извилины на электроэнцефалограмме; далее выполняют ладонное разгибание кисти в лучезапястном суставе, удержание в заданном положении и возвращение в исходное положение, при этом угол разгибания кисти оценивают по  снижению электрической сопротивляемости кожи по датчику кожно-гальванической реакции, что является показателем болевого порога, при этом удержание в заданном положении продолжают до исчезновения пиков от прецентральной извилины на электроэнцефалограмме; далее выполняют сгибание пальцев кисти и возвращение в исходное положение, при этом угол сгибания пальцев оценивают по снижению электрической сопротивляемости кожи по датчику кожно-гальванической реакции, что является показателем болевого порога, при этом выполнение упражнения продолжают до исчезновения пиков от прецентральной извилины на электроэнцефалограмме; далее выполняют сгибание пальцев кисти, удержание в заданном положении и возвращение в исходное положение, при этом угол сгибания пальцев оценивают по снижению электрической сопротивляемости кожи по датчику кожно-гальванической реакции, что является показателем болевого порога, при этом удержание в заданном положении продолжают до исчезновения пиков от прецентральной извилины на электроэнцефалограмме.
Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг.1–3.
На Фиг.1 представлена Таблица 1, в которой приведены изменения показателей электрической сопротивляемости кожи  у пациентов с травмой дистального отдела верхней конечности, при выполнении различных упражнений.
На Фиг.2 представлена Таблица 2, в которой приведены изменения показателей электрической сопротивляемости кожи  у пациентов, перенесших инсульт, при выполнении различных упражнений.
На Фиг.3 представлена Таблица 3, в которой приведены результаты электроэнцефалограммы пациентов с острым нарушением мозгового кровообращения (ОНМК) и пациентов с травмой.
Поставленные цели и заявленный технический результат обеспечиваются использованием известного тренажера по заявке РФ №2019131417, приоритет от 04.10.2019, решение о выдаче патента от 25.03.2020, а именно - тренажера с биологической обратной связью для реабилитации кистей и пальцев рук, состоящий из модуля управления, выполненного в виде полого пластикового корпуса, фиксируемого на предплечье пациента, модуля двигателя сгибания/разгибания кисти руки, отличающегося тем, что дополнительно оснащен шаговым двигателем для сгибания/разгибания кисти руки, модулем управления с расположенным в модуле управляющим микроконтроллером, контроллером шагового двигателя для сгибания/разгибания кисти и контроллером для управления сервоприводом, Bluetooth- модулем связи с входящим в комплект тренажера компьютером, модулем сенсора кожно-гальванической реакции организма пациента, модулем миосенсора, модуля преобразователя напряжения питания для шагового двигателя, автономными, независимыми от электросети источниками электропитания для питания всех электронных компонент и модулей тренажера, подключаемым в Интернет компьютером с установленным на нём специально разработанным программным обеспечением, модулем двигателя для сгибания/ разгибания пальцев кисти руки с содержащим обеспечивающий управляемое принудительное сгибание/разгибание пальцев кисти руки сервопривод, перчаткой для фиксации кисти руки на модуле сгибания пальцев кисти руки, оснащенной расположенными внутри пальцев перчатки датчиками давления пальцев кисти руки.
Новизна заявленного технического решения, по мнению заявителя, заключается в том, что способ:
- включает выполнение статических упражнений, что важно для уменьшения сопротивлению движениям со стороны мягких тканей кисти;
- обеспечивает  возможность осуществления нескольких (более одного) методов реабилитации совместно – динамических и статических методов, тогда как прототип обеспечивает реализацию только динамического метода реабилитации, что не позволяет применять статические методы реабилитации;
- обеспечивает  возможности инструментального мониторинга динамики восстановления и коррекции  восстановительного процесса за счет использования датчика кожно-гальванической реакции (КГР) и электроэнцефалограммы (ЭЭГ).
Кожно-гальваническая реакция (КГР) (galvanicskinresponse — GSR) или психогальванический рефлекс, электрическая активность кожи — биоэлектрическая активность, фиксируемая на поверхности кожи, обусловленная деятельностью потовых желез и выступающая компонентом ориентировочного рефлекса, эмоциональных реакций организма, связанных с работой симпатической нервной системы.
КГР является одним из ведущих показателей состояния центральной нервной системы в оценке эмоциональной напряженности и регистрируется с любого участка кожи человека, но лучше всего с той части тела, на которой больше всего расположено потовых желез (с кончиков пальцев, ладоней и тыльной поверхности кистей рук или с подошвы стопы, на коже лба количество потовых желез будет чуть меньше).
Нейрофизиолгические исследования в настоящее время являются ведущими в изучении и контроле состояния пластичности головного мозга. В реабилитационной медицине вызванные потенциалы (ВП) различных модальностей, а так же результаты других методов исследования, в частности транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), могут иметь существенное прогностическое значение и являться инструментом для длительного мониторинга состояния психомотрных функций у пациентов.
При повреждении прецентральной извилины возникают центральные парезы или параличи на противоположной стороне тела по монотипу (парез или паралич возникает либо в руке, либо в ноге или лицевой мускулатуре в зависимости от места поражения).
Неотъемлемой частью процесса восстановительного лечения пациентов с двигательными нарушениями верхних конечностей является динамическое электроэнцефалографическое (ЭЭГ) наблюдение, поскольку информация о функциональном состоянии церебральных структур необходима для проведения полноценной реабилитационной программы, прогнозирования и объективной количественной оценки результатов лечения.
Далее заявителем приводится детальное описание осуществлениязаявленного технического решения.
Процесс реабилитации начинается с того, что пациент, находясь в положении сидя, размещает пораженную верхнюю конечность на столе, далее на кисти закрепляют известный как таковой тренажер по заявке РФ №2019131417 с биологической обратной связью для реабилитации суставов кистей и пальцев рук, разработанный для реабилитации.
Проведение реабилитационных занятий включает три этапа, на всех трех этапах упражнения выполняются пассивно с помощью известного тренажера.
На первом этапе выполняют динамические упражнения, направленные на разработку и восстановление тонуса мышц предплечья и кисти.
На втором этапе выполняют статические упражнения, направленные на разработку сухожилий мышц предплечья и кисти пораженной конечности.
На третьем, заключительном этапе выполняют комплекс из динамических и статических упражнений.
Далее заявителем приведено более подробное описание всех трех этапов.
На занятиях первого этапа выполняют пассивные динамические упражнения - сначала выполняют движения в лучезапястном суставе (ЛЗС), затем сгибание и разгибание в суставах пальцев:
- выполняют ладонное сгибание кисти в лучезапястном суставе и возвращение в исходное положение. Критерием оценки угла сгибания кисти является  снижение электрической сопротивляемости кожи по КГР, что является показателем болевого порога, выполнение упражнения продолжается до исчезновения пиков от прецентральной извилины по ЭЭГ;
- выполняют тыльное разгибание кисти в лучезапястном суставе и возвращение в исходное положение. Критерием оценки угла разгибания кисти является  снижение электрической сопротивляемости кожи по КГР, что является показателем болевого порога, выполнение упражнения продолжается до исчезновения пиков от прецентральной извилины по ЭЭГ;
- выполняют сгибание пальцев кисти и возвращение в исходное положение. Критерием оценки угла сгибания пальцев является снижение электрической сопротивляемости кожи по КГР, что является показателем болевого порога, выполнение упражнения продолжается до исчезновения пиков от прецентральной извилины по ЭЭГ;
На занятиях второго этапа выполняют пассивные статические упражнения - сначала выполняют движения в лучезапястном суставе (ЛЗС), затем - сгибание и разгибание в суставах пальцев:
- выполняют ладонное сгибание кисти в лучезапястном суставе, удержание в заданном положении и возвращение в исходное положение. Критерием оценки угла сгибания кисти является  снижение электрической сопротивляемости кожи по КГР, что является показателем болевого порога, удержание в заданном положении продолжается до исчезновения пиков от прецентральной извилины по ЭЭГ;
- выполняют ладонное разгибание кисти в лучезапястном суставе, удержание в заданном положении и возвращение в исходное положение. Критерием оценки угла разгибания кисти является  снижение электрической сопротивляемости кожи по КГР, что является показателем болевого порога, удержание в заданном положении продолжается до исчезновения пиков от прецентральной извилины по ЭЭГ;
- выполняют сгибание пальцев кисти, удержание в заданном положении и возвращение в исходное положение. Критерием оценки угла сгибания пальцев является  снижение электрической сопротивляемости кожи по КГР, что является показателем болевого порога, удержание в заданном положении продолжается до исчезновения пиков от прецентральной извилины по ЭЭГ.
На занятиях третьего этапа контроль биологической обратной связи осуществляют при помощи датчика кожно-гальванической реакции и электроэнцефалограммы, при этом основная часть упражнений включает выполнение пациентом комплекса динамических и статических упражнений:
- выполняют ладонное сгибание кисти в лучезапястном суставе и возвращение в исходное положение. Критерием оценки угла сгибания кисти является  снижение электрической сопротивляемости кожи по КГР, что является показателем болевого порога, выполнение упражнения продолжается до исчезновения пиков от прецентральной извилины по ЭЭГ. Далее выполняют ладонное сгибание кисти в лучезапястном суставе, удержание в заданном положении и возвращение в исходное положение. Критерием оценки угла сгибания кисти является  снижение электрической сопротивляемости кожи по КГР, что является показателем болевого порога, удержание в заданном положении продолжается до исчезновения пиков от прецентральной извилины по ЭЭГ;
- выполняют тыльное разгибание кисти в лучезапястном суставе и возвращение в исходное положение. Критерием оценки угла разгибания кисти является  снижение электрической сопротивляемости кожи по КГР, что является показателем болевого порога, выполнение упражнения продолжается до исчезновения пиков от прецентральной извилины по ЭЭГ. Следом выполняют ладонное разгибание кисти в лучезапястном суставе, удержание в заданном положении и возвращение в исходное положение. Критерием оценки угла разгибания кисти является  снижение электрической сопротивляемости кожи по КГР, что является показателем болевого порога, удержание в заданном положении продолжается до исчезновения пиков от прецентральной извилины по ЭЭГ;
- выполняют сгибание пальцев кисти и возвращение в исходное положение. Критерием оценки угла сгибания пальцев является  снижение электрической сопротивляемости кожи по КГР, что является показателем болевого порога, выполнение упражнения продолжается до исчезновения пиков от прецентральной извилины по ЭЭГ. Затем выполняют сгибание пальцев кисти, удержание в заданном положении и возвращение в исходное положение. Критерием оценки угла сгибания пальцев является  снижение электрической сопротивляемости кожи по КГР, что является показателем болевого порога, удержание в заданном положении продолжается до исчезновения пиков от прецентральной извилины по ЭЭГ.
Наряду с выполнениями упражнений на всех трех этапах проводят электромиографическое обследование задействованных мышц конечностей с дальнейшей интерпретацией результатов, что не является предметом настоящей заявки.
Способ предусматривает освоение пациентом выполнения изолированных движений, которые  востребованы в трудовой и бытовой деятельности.
Далее заявителем приведен пример конкретного выполнения заявленного технического решения.
Заявителем проведено сравнение электрической сопротивляемости кожи пораженной верхней конечности, а также электоэнцефалограммы головного мозга у пациентов после инсульта и пациентов с травмой дистального отдела верхней конечности на разных этапах реабилитации при выполнении динамических и статических упражнений.
Исследование проведено у 34 пациентов с разгибательными переломами дистального метаэпифиза костей предплечья и 38 пациентов после инсульта.
Экспериментальные группы были разделены на 3 подгруппы.
Первую экспериментальную подгруппу составило 9 пациентов с переломами и 11 пациентов после инсульта, все они выполняли динамические упражнения на протяжении всего курса реабилитации.
Вторую экспериментальную подгруппу составило 14 пациентов с переломами и 12 пациентов после инсульта, все они выполняли статические упражнения на протяжении всего курса реабилитации.
Третью экспериментальную подгруппу составило 11 пациентов с переломами и 15 пациентов после инсульта, все они выполняли комплексиз динамических и статических упражнений по заявленному способу на протяжении всего курса реабилитации.
Для регистрации электрической сопротивляемости кожи использовали экзосоматический метод регистрации электрической активности кожи при помощи КГР датчика GSRsensorSeeedStudio, соответствующий международным требованиям RoHS. Электроды устанавливают на ладонную поверхность средней фаланги второго и третьего пальцев пораженной конечности. В качестве анализируемого показателя использовали среднюю амплитуду электрической сопротивляемости кожи, зарегистрированную в КОм (килоом).
Регистрация ЭЭГ проводилась на цифровом 16-канальном аппаратно-программном комплексе «Pegasus» с расположением электродов на голове пациента по международной системе 10-20. Обследования проходили в стандартных условиях. Результаты приведены в Таблицах 1, 2, 3.
Из данных, приведенных в Таблице 1 (изменения показателей электрической сопротивляемости кожи  у пациентов с травмой дистального отдела верхней конечности при выполнении различных упражнений), видно, что к концу первой недели реабилитации функциональные возможности поврежденной конечности у больных экспериментальных подгрупп достоверно отличаются по показателям электрической сопротивляемости кожи. Наилучшие результаты отмечены в подгруппе больных выполнявших статические и динамические упражнения, меньшая динамика показателей КГР регистрировалась при выполнении только статических упражнений. Наименьшие изменения в экспериментальной группе были выявлены у пациентов первой подгруппе, реабилитация которых проводилась с применением отдельно динамических упражнений.
В ходе дальнейшей реабилитации прослеживалась идентичная динамика изменений показателей КГР  экспериментальных подгрупп. Следует отметить, что в третьей экспериментальной подгруппе к концу четвертой, началу пятой недели реабилитации, исследуемые показатели снизились вдвое, по сравнению с исходными значениями. Это позволяет утверждать, что применение комплекса статических и динамических упражнений ускоряет процесс восстановления электрической активности поврежденной конечности.
Интересным является тот факт, что за две недели до окончания реабилитации, то есть к концу пятой, началу шестой недели, во второй экспериментальной подгруппе показатели электрической сопротивляемости кожи улучшились примерно на 50%, в то же время в первой экспериментальной подгруппе идентичные результаты достигнуты лишь к концу восьмой недели реабилитации. Данный факт свидетельствует о более благоприятном воздействии статических упражнений на восстановление электрической проводимости травмированной конечности.
Дальнейшая работа над восстановлением физических качеств и общей физической работоспособности усиливает разрыв между экспериментальными подгруппами. Сохраняется достоверность различий функционального состояния симпатического отдела вегетативной нервной системы на протяжении оставшегося времени реабилитации.
Из данных, приведенных в Таблице 2 (изменения показателей электрической сопротивляемости кожи  у пациентов, перенесших инсульт при выполнении различных упражнений), видно, что в течение первых двух недель реабилитации значительных отличий в восстановлении электрической активности кожи пациентов с гемипарезами экспериментальных подгрупп не отмечалось. Лишь к концу третьей, началу четвертой недели реабилитации функциональные возможности поврежденной конечности у больных экспериментальных подгрупп достоверно отличаются по показателям электрической сопротивляемости кожи. Характер восстановления электрической сопротивляемости кожи в различных подгруппах инсультных больных была схожа с показателями тех же подгрупп пациентов с травмированной конечностью. Наилучшие результаты отмечены в подгруппе больных, выполнявших статические и динамические упражнения, меньшая динамика показателей КГР регистрировалась при выполнении только статических упражнений. Наименьшие изменения в экспериментальной группе были выявлены у пациентов первой подгруппы, реабилитация которых проводилась с применением отдельно динамических упражнений. Однако следует отметить, что восстановление функциональных возможностей у пациентов с травмой проходило значительно лучше, чем у пациентов с инсультом. По мнению заявителя, это связано с характером поражения верхней конечности. Так, у пациентов с переломами дистального отдела костей предплечья наблюдались нарушения симпатического отдела вегетативной нервной системы, в то время как у инсультных больных основным было поражение центральной нервной системы и связанные с этим стойкие нарушения кровоснабжения и иннервации.
В Таблице 3 приведены результаты электроэнцефалограммы пациентов с ОНМК и пациентов с травмой.
В первую очередь изучались показатели медленноволновой активности над очагом альтерации, источником которой являются нейроны перифокальной зоны, находящиеся в состоянии парабиоза и подвергающиеся охранительному торможению. ОМ дельта-ритма по 4 отведениям над очагом поражения (С 3-4, Р 3-4, Т 3-4, Т 5-6) составила в среднем 38,7% в группе с ОНМК.
Исследование электроактивности головного мозга данных больных в динамике выявило, что к шестому месяцу реабилитации значение рассматриваемого параметра несколько снизилось у постинсультных больных, составив 26,7%. В течение года во всех группах наблюдалось снижение относительной мощности рассматриваемого ритма над очагом поражения – до уровня 13,3% при ОНМК.
При сравнении данных, полученных в отдаленном восстановительном периоде, видно, что динамика редукции медленноволновой активности выраженнее, а также носит более плавный характер у пациентов обеих групп выполнявших комплекс из динамических упражнений и упражнений на растяжение упражнений с электромиостимуляцией и, прогрессивно снижаясь на всех этапах реабилитации, данный показатель составил в итоге 12,8% у пациентов с гемипарезом, то есть снизился на 31,1%. У больных же, выполнявших комплекс из динамических упражнений и упражнений на растяжение, наблюдалась менее выраженная динамика редукции медленноволновой активности и составила в итоге 13,0%, то есть снижение на 24,8%. Наихудшая динамика восстановления по показателям ОМ дельта-ритма наблюдалась в группе пациентов с ОНМК, выполнявших только динамические упражнения и составила к концу первого года реабилитации 13,5%, снижение на 24,9%.
Аналогичная динамика прослеживалась и при анализе другого компонента патологической медленноволновой ритмики – колебаний тета-диапазона.
Проведенные исследования позволяют заключить, что комплексное использование статических и динамических упражнений в процессе реабилитации  позволяет добиваться значительных темпов снижения электрической сопротивляемости кожи, а  значит и более раннего восстановление симпатического отдела вегетативной нервной системы и уровня общей работоспособности пациента. Таким образом, комплексное использование статических и динамических упражнений позволяет достичь более раннего восстановления функциональных возможностей поврежденной конечности. По результатам использования отдельно динамических и статических упражнений, предпочтение отдаётся последним.
Таким образом, выявлено, что общемозговые изменения электроактивности, оцениваемые по аналогичным отведениям контралатеральной гемисферы, несколько более выражены у больных, перенесших острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК), что может быть связано с особенностью изменения церебральной ритмики при инсульте, так как при глубинной локализации очага альтерации, за счет проводящих путей, возникает более диффузная ЭЭГ-симтоматика. Положительные тенденции в редукции медленноволновой активности над очагом поражения в отдаленном восстановительном периоде интенсивнее у больных, выполнявших комплекс динамических и статических упражнений. Нормализация электрогенеза в результате лечения значительнее у пациентов, выполнявших комплекс статических упражнений, нежели динамических.
Из описанного выше можно сделать вывод, что заявителем достигнуты поставленные цели и заявленный технический результат, а именно:
- обеспечена возможность выполнения известных и доказавших свою результативность статических упражнений, существенно важных для уменьшения сопротивлению движениям со стороны мягких тканей кисти;
- использованы динамические и статические упражнения, что позволяет в полной мере использовать реабилитационный потенциал на первых этапах восстановительного лечения.
- обеспечена возможность контроля болевого порога по кожно-гальванической реакции для определения максимально возможной амплитуды движений;
- обеспечен контроль электроэнцефалограммы, использование которой (электроэнцефалограммы) позволяет осуществлять биологическую обратную связь,  повышающую результативность реабилитационного процесса в целом за счет возможности текущего отслеживания и своевременной корректировки хода реабилитационного процесса.
Кроме этого, заявленное техническое решение дополнительно:
- расширяет области применения и функциональных возможностей технических средств для использования их в целях реабилитации и/или тренировки как суставов и мышц кистей рук, так и пальцев кистей;
- повышает результативность (эффективность) процесса реабилитации и/или тренировок, включающей разработку суставов и мышечных групп пальцев и всей кисти;
- сокращает время (продолжительность процесса) реабилитации для восстановления двигательных навыков, тонуса и движений в кисти и пальцах  рук у пациентов;
- повышает качества жизни людей в целом.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна», предъявляемому к изобретениям, так как заявленная совокупность существенных признаков не выявлена из исследованного уровня техники и не известны технические результаты, которые реализованы в заявленном техническом решении.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, т.к. использование заявленного способа  обеспечивает у пациентов или спортсменов восстановление естественных, но утраченных по каким-то причинам, двигательной активности и амплитуды движений лучезапястных суставов кистей и суставов  пальцев кистей, а также обеспечивает улучшение мышечного тонуса верхних конечностей.
Тем самым использование заявленного технического решения уменьшает постравматические и болезненные душевные переживания и физические страдания пациентов, позволяет им быстрее восстановить утраченные функции и вернуться к обыденному образу жизни, а у спортсменов обеспечивается возможность повысить контролируемые физические показатели.
Кроме того, при реализации заявленного технического решения возможно существенное снижение экономических затрат на реабилитацию пациентов с травмами верхних конечностей и заболеваниями за счёт их скорейшего выздоровления и возвращения к трудовой деятельности. Использование  заявленного технического решения в области спорта способствует повышению спортивных результатов. То есть использование заявленного технического решения  способствует существенному повышению качества жизни людей, и удовлетворению жизненных потребностей человека в целом.
При этом использование заявленного технического решения обеспечивает, по сравнению с прототипом, выполнение  существенно более широкого перечня и разнообразия лечебных и тренировочных упражнений, способствующих восстановлению утраченных и/или недостаточно развитых двигательных навыков и физиологических функций кистей и пальцев рук, причем – с большей, по сравнению с прототипом, результативностью реабилитационного процесса.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, т.к. может быть осуществлено посредством использования известных приемов с применением стандартного оборудования.