АППАРАТ СИЛИВАНОВА Д.Л. ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ЛОКТЕВОГО СУСТАВА
SILIVANOV D.L. APPARATUS FOR ELBOW JOINT TRAINING

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к аппарату для разработки локтевого сустава после травм и операций для устранения суставных контрактур и предотвращения их развития, и может быть использовано в ортопедии и травматологии.
Известен аппарат для разработки контрактур локтевого сустава, содержащий надувную трубку с фиксирующими манжетами и штуцером, в средней части трубка выполнена раздвоенной и образует овальное отверстие (авт.св. №988284, A61F 5/04, опубл. 1983 г.).
Указанный аппарат обеспечивает осуществление только разгибательной функции на величину полного выпрямления трубки и не обеспечивает дозированного разгибания, сгибания и фиксации необходимого положения сустава. Кроме того, необходимость наличия источника сжатого воздуха для надува трубы ограничивает его использование.
Также известно устройство для разработки контрактур локтевого сустава, содержащее прикрепленные к соответствующим гильзам шины предплечья и плеча, в которое введены нагружающая шина, винт, гайка с диском и выступом, запор с зубом и пружинодержателем, винт-пружинодержатель, пружина, эластичный жгут с крючками на концах и штыри (патент №2146907, A61F 2/58, опубл. 2000 г.), или устройство того же назначения, содержащее ложементы плеча и предплечья, соединенные цилиндрическим шарниром, электромеханический привод, блок управления и питания, при этом электромеханический привод выполнен в виде шагового электродвигателя, установленного в корпусе, снабженном телескопической частью, содержащей цилиндр и соосно установленную в нем резьбовую втулку, навинченную на вал шагового электродвигателя, причем резьбовая втулка и корпус оснащены двухплоскостными шарнирными узлами, один из которых закреплен в пазу кронштейна, установленного на ложементе плеча, а другой - в пазу кронштейна, установленного на ложементе предплечья (патент №138420, A61F 5/04, опубл. 2014 г.).
Недостатками этих устройств являются сложность конструкций, обусловленная наличием множества элементов, что усложняет их эксплуатацию, увеличивает вероятность возникновения неисправности одного из них и уменьшает надежность работы устройства.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является аппарат для разработки локтевого сустава при наличии контрактур, который включает шины (манжеты) плеча и предплечья, шарнирно соединенные между собой при помощи стержней, имеющих неподвижно укрепленные на них упоры с отверстиями, в которых свободно установлены цилиндрические оси с поперечными отверстиями для прохождения винтовых тяг с элементами регулирования угла сгибания/разгибания руки в виде регулировочных гаек, расположенными попарно с обеих сторон цилиндрических осей, при этом каждая шина снабжена ремнями для фиксации аппарата на плече и предплечье (авт.св. №337125, A61f 5/04, опубл. 1972 г.).
Недостатками указанного аппарата является низкая эффективность разработки локтевого сустава и сложность эксплуатации, обусловленные наличием винтовых тяг, регулировочных гаек, упоров на манжетах и элементов фиксации в аппарате плеча и предплечья. При использовании аппарата возможны травматические воздействия на плечевой сустав. Он не позволяет пациенту осуществить активное сгибание/разгибание сустава самостоятельно без посторонней помощи, не позволяет увеличивать амплитуду активно-пассивных движений в суставе, кроме того, он не способствует укреплению мышц руки, поскольку в нем отсутствует жесткая фиксация плеча и предплечья.
Задачей изобретения является создание аппарата простой конструкции, с жесткой фиксацией в нем плеча и предплечья, удобного в эксплуатации без посторонней помощи, возможности использования его при любых условиях и в самых разных местах, при этом изготовленного с низкими экономическими затратами.
Техническими результатами изобретения являются простота конструкции аппарата, удобство эксплуатации и без помощи со стороны, жесткая фиксация плеча и предплечья, достижение плавного принудительного сгибания/разгибания сустава с заданным углом сгибания, увеличение диапазона поворота костей сустава и силового воздействия на них, повышение подвижности локтевого сустава с укреплением сухожилий и мышц руки.
Технические результаты достигаются тем, что в известном аппарате для разработки локтевого сустава, включающем шины плеча и предплечья, соединенные между собой шарнирным механизмом и имеющие ремни крепления плеча и предплечья, две тяги для сгибания/разгибания руки, каждая из которых снабжена элементом регулировки угла сгибания/разгибания, шина плеча и предплечья выполнена в виде кольца с одной стороны и полукольца - с другой, которые соединены тремя направляющими пластинами, составляющими с кольцом и полукольцом единое целое, при этом расстояние между полукольцами шин плеча и предплечья составляет 50 мм при угле между шинами 180°, две боковые пластины в каждой шине симметричны по отношению друг к другу и имеют выступы для шарнирного механизма, а на их средних пластинах и на соответствующих им полукольцах неподвижно установлены ролики, кольцо шины предплечья снабжено внутренней съемной ручкой для кисти руки и имеет отверстия для установки в них ручки в нужное положение, каждая тяга для сгибания и разгибания руки представляет собой синтетическую натяжную ленту, причем один конец тяги сгибания руки с элементом регулировки подвижно закреплены на кольце шины плеча, а другой ее конец закреплен на кольце шины предплечья, один конец тяги разгибания руки с элементом регулировки закреплены на средней направляющей пластине шины предплечья и перед ее кольцом, а другой ее конец перекинут через ролик полукольца шины предплечья и закреплен на ролике полукольца шины плеча, ремни для крепления плеча и предплечья руки в шинах снабжены прокладками и кнопочными зажимами для фиксации крепления, а каждая шина имеет мягкий вкладыш. Кроме того, шины выполнены из алюминия, соотношение длины шин плеча и предплечья составляет 1:1,2, а в качестве элементов регулировки угла сгибания/разгибания руки использован карабин типа храпового механизма. Аппарат иллюстрируется рисунками, где:
на рис. 1 схематично представлен аппарат, вид спереди;
на рис. 2 схематично представлен аппарат в одном из его рабочих положений;
на рис. 3 схематично представлены фрагменты аппарата.
Аппарат для разработки локтевого сустава содержит шины 1, 2 плеча и предплечья, шарнирный механизм 3, ремни 4 для крепления плеча и предплечья, тяги 5 и 6 для сгибания и разгибания руки, элементы 7, 8 регулировки угла сгибания/разгибания (карабин типа храпового механизма), кольца 9, 10, полукольца 11, 12, боковые направляющие пластины 13, 14, 15, 16, выступы 17, 18 пластин 13, 14, средние направляющие пластины 19, 20, ролики 21, 22, съемную ручку 23, отверстия 24 в кольце предплечья, прокладки 25, фиксирующие кнопочные зажимы 26 и вкладыши 27.
Аппарат работает следующим образом.
Предложенный аппарат позволяет пациентам с разными морфологическими изменениями в суставе безболезненно вводить в него руку, причем независимо от положения шин 1, 2 плеча и предплечья относительно друг друга. В кольцо 9 шины 1 плеча, снабженной мягким вкладышем 27, пациент свободно вводит руку до съемной ручки 23 в кольце 10 шины 2 предплечья и захватывает ее кистью. Ручку 23 предварительно устанавливают в отверстия 24 кольца 10, причем ее положение зависит от морфологических изменений локтевого сустава и характера имеющихся контрактур.
Далее плечо и предплечье руки жестко закрепляют с помощью ремней 4 с прокладками 25 и фиксируют крепление кнопочными зажимами 26, которыми снабжены ремни 4. Фиксация крепления руки необходима для исключения ослабления ремней крепления при работе с аппаратом; кнопочные зажимы 26 позволяют пациенту без посторонней помощи осуществить эту фиксацию крепления руки в шинах 1, 2.
Изменение угла между шинами 1, 2 производят посредством шарнирного механизма 3, установленного на выступах 17, 18 (на рис. 1 показаны позиции выступов только двух пластин) боковых направляющих пластин 13, 14, 15, 16 и элементов 7, 8 регулировки угла сгибания/разгибания руки. В качестве элементов 7, 8 регулировки угла сгибания/разгибания руки использован карабин типа храпового механизма (зубчатый механизм прерывистого действия). Каждый элемент 7, 8 регулировки угла сгибания/разгибания располагают в направлении натяжения ленты.
В начале работы аппарата один из элементов регулировки угла сгибания/разгибания руки находится в нейтральном положении, а другой - в рабочем, при котором здоровой рукой с помощью рукоятки карабина без препятствий обеспечивают натягивание ленты возвратно-поступательными движениями. Таким образом, сгибанием и разгибанием шин аппарата достигается пассивная разработка локтевого сустава без напряжения его мышц с преодолением имеющихся контрактур. Смену движений сгибания и разгибания осуществляют за счет перевода разнонаправленных элементов регулировки в нейтральное и рабочее положения. Для работы с правой или левой рукой достаточно просто переставить кнопочные зажимы 26 справа налево.
Каждая тяга 5, 6 для сгибания и разгибания руки представляет собой натяжную ленту из синтетического материала, при этом один конец тяги 5 сгибания руки с элементом 7 регулировки подвижно закреплены на кольце 9 шины 1 плеча, а другой ее конец закреплен на кольце 10 шины 2 предплечья, один конец тяги 6 разгибания руки с элементом 8 регулировки закреплены на средней направляющей пластине 20 шины 2 предплечья и перед ее кольцом 10, а другой ее конец перекинут через ролик 22 полукольца 12 шины 2 предплечья и закреплен на ролике 21 полукольца 11 шины 1 плеча.
Указанные соединения тяг 5, 6 с элементами аппарата позволяют угол отклонения шин 1, 2 аппарата иметь в диапазоне 70°-193° и обеспечить свободную установку съемной ручки 23 в разные отверстия 14 кольца 10, поскольку изменения положений съемной ручки 23 в отверстиях позволяют постепенно разработать утраченные пронацию и супинацию кисти. Кроме того, указанный диапазон отклонения шин обеспечивают заданным расстоянием между полукольцами 11, 12 шин 1, 2 плеча и предплечья, равным 50 мм при угле между шинами 180°. Выявлено, что если этот показатель меньше 50 мм, то при движении шин 1, 2 происходит зажим мягких тканей сустава, а если больше 50 мм, то не достигают четкой фиксации предплечья и плеча относительно шарнирного механизма.
Ролики 21 и 22 жестко закреплены на средних направляющих пластинах 19, 20 шин 1, 2, при этом ролик 21 является конструктивной частью тяги 6 и карабина 8 регулировки угла разгибания руки, а вместе они выполняют роль опорных элементов.
После каждого использования аппарата вкладыши 27 и все металлические части проходят обработку дезинфицирующим раствором.
Предложенный аппарат Силиванова Д.Л. для разработки локтевого сустава обеспечивает эффективную терапию пассивного движения локтевого сустава. Его можно использовать как реабилитационный аппарат для терапии разработки локтевого сустава с амплитудой движений: сгибание/разгибание: 5-0-143°; поворот внутрь/поворот наружу: 90-0-90. Разработка локтевого сустава осуществляется без травматического воздействия на плечевой сустав, что не позволяет сделать ни один известный аппарат роботизированного действия, в том числе и аппарат-прототип. Кроме того, все усилия, направленные на локтевой сустав, не теряются при воздействии на контрактуру. Аппарат удобен и легок (вес 2200 г), имеет малые размеры, и его можно применять в домашних условиях (в кровати или в кресле), а также в реабилитационных центрах и в поликлиниках, при этом пациент с одной здоровой рукой может использовать его без посторонней помощи.
Работоспособность аппарата и достижение технического результата доказаны клинически на пациенте, имевшем кольчатый перелом головки лучевой кости. Используя предложенный аппарат, пациент, которым являлся заявитель аппарата, прошел реабилитацию в домашних условиях после нескольких операций на суставе, в результате чего 3-я группа инвалидности у пациента была снята через 2 месяца.