тренажер реабилитационный

Формула изобретения

1. Тренажер реабилитационный, включающий грузы для создания и регулирования нагрузки, раму, содержащую опорную часть, выполненную в виде двух расположенных в горизонтальной плоскости опорных брусьев и расположенную перпендикулярно к опорным брусьям несущей части, два приводных Г-образных рычага, расположенных симметрично относительно продольной оси рамы, стойка каждого из которых шарнирно связана с опорными брусьями и кинематически связана с грузами, а на перекладине каждого рычага закреплен держатель для кисти, отличающийся тем, что тренажер снабжен двумя размещенными симметрично относительно продольной оси рамы направляющими для грузов, у каждой из которых один конец шарнирно закреплен на соответствующем опорном брусе, а на втором конце закреплен обводной блок, через который проходит трос трособлочной системы подъема груза, который размещен на соответствующей направляющей с возможностью перемещения и фиксации для регулирования нагрузки, при этом каждый держатель для кисти содержит по меньшей мере два валика с параллельно расположенными осями, закрепленных с возможностью перемещения и фиксации на опорной площадке, которая расположена на перекладине каждого Г-образного рычага.

2. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что он имеет дополнительно две пары приводных Г-образных рычагов, каждый из которых шарнирно закреплен на несущей части рамы и кинематически связан с обводным блоком соответствующей направляющей.

3. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что груз, который установлен на направляющей, снабжен фрикционным фиксатором.

4. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что вдоль направляющей на одной из ее поверхностей выполнены гнезда, а на грузе со стороны указанной поверхности установлен подпружиненный штыревой фиксатор.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к средствам, обеспечивающим комплексное восстановление и укрепление мышечной системы верхних конечностей и плечевого пояса и предназначенным преимущественно для реабилитации людей с поражением двигательных функций конечностей.

В настоящее время известны конструкции тренажеров, обеспечивающих тренировку инвалидов с нарушением опорно-двигательного аппарата (см., например, патент РФ №2071667 М.кл. А63В 22/10).

Этот тренажер позволяет проводить тренировки с моделированием различных режимов работы ручного привода при движении инвалидного кресла-коляски. Однако тренажер не может быть использован для тренировки людей, получивших травму шейного отдела позвоночника, при которой происходит нарушение движений во всех конечностях (тетраплегия).

Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является тренажер для инвалидов-колясочников (патент США №5100128, опублик. 31.03.92), включающий грузы для создания и регулирования нагрузки, раму, состоящую из опорной части, выполненной в виде двух расположенных в горизонтальной плоскости опорных брусьев и расположенной перпендикулярно к опорным брусьям несущей части, а также два приводных Г-образных рычага, симметрично расположенных относительно продольной оси рамы, стойка каждого из которых шарнирно связана с опорными брусьями и кинематически связана с грузами, а на перекладине закреплен держатель для кисти.

Недостатком этого тренажера является ограниченная возможность проведения реабилитационных тренировок, поскольку его конструкция обеспечивает выполнение упражнений для развития ограниченных групп мышц и не позволяет проводить тренировки людям с ограниченной подвижностью верхних конечностей.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания такого реабилитационного тренажера, который бы позволил человеку с нарушением движений во всех конечностях комплексно и самостоятельно восстановить и укрепить мышечную систему верхних конечностей и плечевого пояса, вновь приобрести и закрепить утерянные функции, а также предотвратить возможные осложнения, связанные с потерей физической формы.

Технический результат, который может быть получен при использовании настоящего реабилитационного тренажера заключается в том, что при проведении тренировки пользователь с ограниченной подвижностью верхних конечностей может регулировать нагрузку на рычагах тренажера в зависимости от выполняемых упражнений, передвигаться на коляске между установками тренажера и выполнять все упражнения самостоятельно без посторонней помощи.

Поставленная задача решена за счет того, что тренажер, включающий грузы для создания и регулирования нагрузки, раму, содержащую опорную часть, выполненную в виде двух расположенных в горизонтальной плоскости опорных брусьев и расположенной перпендикулярно к опорным брусьям несущей части, а также два приводных Г-образных рычага, симметрично расположенных относительно продольной оси рамы, стойка каждого из которых шарнирно связана с соответствующим опорным брусом и кинематически связана с соответствующим грузом, а на перекладине закреплен держатель для кисти, при этом, согласно изобретению, тренажер снабжен двумя симметрично размещенными относительно продольной оси рамы направляющими для груза, у каждой из которых один конец шарнирно закреплен на соответствующем опорном брусе, а на втором конце закреплен обводной блок, через который проходит трос трособлочной системы подъема груза, который размещен на соответствующей направляющей с возможностью перемещения и фиксации для регулирования нагрузки, при этом каждый держатель для кисти содержит по меньшей мере два валика с параллельно расположенными осями, закрепленных с возможностью перемещения и фиксации на опорной площадке, которая расположена на перекладине каждого Г-образного рычага.

Предпочтительно выполнять тренажер с дополнительными двумя парами приводных Г-образных рычагов, каждый из которых шарнирно закреплен на несущей части рамы и кинематически связан с обводным блоком соответствующей направляющей.

Целесообразно выполнение тренажера, в котором груз, установленный на направляющей, снабжен фрикционным фиксатором.

Также возможно выполнение тренажера, в котором вдоль направляющей на одной из ее поверхностей выполнены гнезда, а на грузе со стороны указанной поверхности установлен подпружиненный штыревой фиксатор.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен в аксонометрии реабилитационный тренажер, выполненный согласно изобретению.

Основой тренажера является рама, которая, в свою очередь, состоит из двух основных частей - опорной части, выполненной в виде двух расположенных в горизонтальной плоскости опорных брусьев 1, 2, и расположенной перпендикулярно к опорным брусьям несущей части 3. В данном примере несущая часть 3 выполнена П-образной, однако в других вариантах тренажера она может иметь любую другую форму, пригодную для аналогичной цели. Несущая П-образная часть 3 жестко закреплена на опорных брусьях 1, 2 в вертикальной плоскости, расположенной перпендикулярно опорной плоскости рамы. На перекладине 4 П-образной несущей части посредством вертикальной направляющей рейки 5 подвижно закреплена горизонтальная несущая рейка 6, на которой смонтированы две пары приводных Г-образных рычагов 7, 8 и 9, 10. Еще одна пара дополнительных Г-образных рычагов 11, 12 симметрично расположена относительно продольной оси рамы, а стойка каждого из этих рычагов 11, 12 шарнирно связана соответственно с одним из опорных брусьев 1 и 2. Вдоль продольной оси рамы симметрично размещены две направляющие 13, 14, а на опорных брусьях 1, 2 соответственно жестко укреплены стойки 15, 16, к которым одним своим концом шарнирно крепятся направляющие 13 и 14. На другом конце каждой из направляющих 13, 14 закреплены обводные блоки 17 и 18. На направляющих 13 и 14 установлены грузы 19, 20. Грузы 19, 20 установлены с возможностью перемещения по направляющим 13, 14, а также с возможностью их фиксации в различных положениях на направляющих 13, 14. Фиксация может быть осуществлена, например, путем установки на грузах 19, 20 зажимов (на чертеже не показаны), охватывающих соответствующую направляющую 13 или 14. Может быть осуществлена фиксация путем применения штыревого фиксатора, штырь которого входит в одно из гнезд, выполненных на соответствующей направляющей 13, 14. Могут быть использованы иные известные конструкции фиксаторов, позволяющие производить фиксирование и разфиксирование грузов 19, 20 людям с ограниченной подвижностью верхних конечностей. Основной особенностью, объединяющей различные конструкции фиксаторов, должна являться возможность фиксировать и разфиксировать груз 19, 20 на направляющей 13, 14 простым движением, которое может быть осуществлено без обхвата фиксатора кистью руки. В этом случае пользователь тренажера с ограниченной подвижностью верхних конечностей может самостоятельно регулировать нагрузку на рычагах тренажера, в зависимости от выполняемых упражнений.

Все Г-образные рычаги (7, 9, 11) одной половины тренажера кинематически связаны между собой посредством соответствующей трособлочной системы, в которой один конец троса 21 закреплен на стойке рычага 11, а второй конец - на вертикальной направляющей рейке 5. Вторая половина Г-образных рычагов - 8, 10, 12 также связана между собой посредством аналогичной трособлочной системы, в которой концы троса 22 закреплены соответственно на стойке рычага 12 и на вертикальной направляющей рейке 5. При повороте одного из Г-образных рычагов 7, 8, 9, 10, 11 или 12 вокруг точки закрепления плеча рычага на опорном брусе 1, 2 или на горизонтальной несущей рейке 6, происходит натяжение троса 21 или 22, что ведет к перемещению блока 17 или 18 и подъему плеча одноплечего рычага, образованного при шарнирном закреплении одного конца направляющей 13 или 14. На перекладине Г-образных рычагов 11, 12 установлены держатели кисти 23, 24. Каждый из этих держателей выполнен в виде по меньшей мере двух валиков с параллельно расположенными продольными осями. На чертеже представлен вариант выполнения держателей кисти с тремя валиками. Валики закреплены с возможностью установочного перемещения и фиксации на опорной площадке 25, которая расположена на перекладине каждого Г-образного рычага 11, 12.

Тренажер предназначен преимущественно для физической терапии, восстановления и укрепления мышечной системы верхних конечностей и плечевого пояса у людей с тетраплегией. В этих случаях тренировки на тренажере могут производиться по назначению и под контролем врача-реабилитолога.

Перед началом тренировки производят настройку тренажера. Для этого производят регулировку грузов 19 и 20 на каждой стороне тренажера. Регулировка производится путем изменения положения груза на каждой направляющей 13, 14. Для этого грузы освобождаются от действия фиксатора и перемещаются по направляющей 13 и 14 в необходимую сторону. Для увеличения сопротивления на рычагах 7, 8, 9, 10, 11, 12 тренажера грузы 19, 20 необходимо сдвинуть в сторону несущей части рамы, а для уменьшения сопротивления - в противоположную сторону. Затем необходимо закрепить груз в выбранном положении на направляющей. За счет того, что грузы 19, 20 перемещаются на различных направляющих и не связаны друг с другом единой трособлочной системой, возможна индивидуальная регулировка сопротивления на рычагах тренажера. При этом усилия, прикладываемые для перемещения грузов по направляющим, не велики, поскольку основное изменение нагрузки сопротивления производится за счет изменения плеча действия груза, а не величины самого груза.

Далее путем перемещения горизонтальной несущей рейки 6 по вертикальной направляющей рейке 5 производится регулирование высоты размещения приводных Г-образных рычагов 7, 8 и 9, 10. Высота размещения держателей кисти 23 и 24 регулируется длиной стойки каждого из рычагов 11, 12. Валики держателей кисти 23, 24 закрепляются на площадке 25 таким образом, чтобы человек, пользующийся тренажером, мог выполнять упражнения для мышц груди, а также гребные движения, и при этом рука не выскакивала из валиков даже в том случае, когда кисть не обхватывает один из валиков.

После настройки тренажера приступают к выполнению упражнений.

Перед началом тренировки выполняют несколько разминочных упражнений, например, круговые движения руками и т.п. При этом необходимо контролировать дыхание таким образом, чтобы максимальное мышечное напряжение приходилось на выдох, а возвращение в начальное положение на вдох.

То, какие мышцы укрепляются в результате упражнений, зависит от положения тела и движений. Правильное положение тела в коляске и неспешные контролируемые движения приносят не только отличные результаты, но и позволяют избежать растяжения и травмы.

Правильное положение и движение означают, что при выполнении упражнения двигаются только те мышцы, на развитие которых и направлено упражнение.

С помощью тренажера возможно выполнение различных комплексов упражнений. Так, для создания нагрузки на бицепсы используют рычаги 9, 10, при этом коляску устанавливают сбоку от тренажера.

Для выполнения упражнений, направленных на развитие грудных мышц, используют рычаги 11, 12. Рычаги 7, 8 могут быть использованы для выполнения упражнений, предназначенных для создания нагрузки на мышцы плечевого пояса, а также дельтовидные и боковые мышцы торса.

Таким образом, применение тренажера при условии подбора индивидуальной программы занятий, позволяет проводить физическую терапию для восстановления и укрепления мышечной системы верхних конечностей и плечевого пояса у людей с тетраплегией.