Устройство для контроля и развития подвижности шейного отдела позвоночника человека

 

Использование: устройство позволяет повысить эффективность физических упражнений, выполняемый занимающимся с целью развития подвижности шейного отдела позвоночника за счет введения цепи биологической обратной связи. Сущность изобретения: устройство содержит каркас 1, два компьютерных джойстика 2 и 3, закрепленное на голове ременное кольцо 10, два гибких тяжа 8 и 9; соединяющих джойстики с ременным кольцом, два АЦП 13 и 14, компьютер 15 с дисплеем 16. 1 ил.

Устройство предназначено для развития (увеличения) или восстановления подвижности шейного отдела позвоночника человека, например, после перенесения травмы или в процессе реабилитации после приступов остеохондроза и может быть использовано как эффективное средство лечебной физкультуры.

Известно устройство для тренировки мышц шеи, предназначенное для тренировки мышц спортсменов, например, футболистов, содержащее выполненный из двухслойной эластичной ткани шлем с ремнями крепления, на голове в районе ушей имеются полости, частично наполненные дробью для создания нагрузки [1] Работает устройство следующим образом.

Закрепить ремни шлема на голове, спортсмен выполняет различные движения головой, дробь при этом создает нагрузку. Вес отягощения выбирается не более 5% собственного веса тела занимающегося.

К недостаткам данного известного устройства относится следующее: отсутствует возможность самоконтроля подвижности (амплитуды движений) в шейном отделе позвоночника, т.е. отсутствует система обратной связи о системе устройство занимающийся, что значительно снижает эффективность занятий; занятия на данном устройстве происходят в условиях многократного повторения одних и тех же однообразных движений и быстро утомляет психологическую сферу занимающегося при отсутствии у него положительного эмоционального фона и какой-либо мотивации.

Известно также устройство для контроля положения и поддержания головы и туловища спринтера в нужном положении в процессе бега, имеющее пластину, соединенную посредством регулируемых элементов с кольцом для закрепления на голове спортсмена. Пружиняющие элементы шарнирно соединены между собой и позволяют кольцу перемещаться в вертикальной плоскости по отношению к пластине (патент США N 3697065, кл. A 61 B 5/10, 1972).

Работает известное устройство следующим образом.

Установив необходимым образом положение пластины относительно кольца и закрепив устройство ремнями, спортсмен начинает бег, при этом голова находится в определенном положении относительно туловища.

К недостаткам данного известного устройства относится следующее: отсутствует возможность самоконтроля положения головы и возможность контроля и развития подвижности шейного отдела позвоночника; отсутствует цепь обратной связи в системе устройство спортсмен, что снижает в значительной степени эффективность занятий с использованием данного устройства.

Целью, предлагаемого технического решения является повышение эффективности физических упражнений, предназначенных для контроля и развития подвижности шейного отдела позвоночника человека, достигаемое за счет введения цепи обратной связи в систему устройство занимающийся и выполнения физических упражнений на положительном фоне игровой ситуации, обеспечиваемой специальными игровыми компьютерными программами.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что в него введены каркас 1, два компьютерных джойстика 2 и 3 с рукоятками 4 и 5, на которых имеются эластичные втулки 6 и 7 для соединения с гибкими тяжами 8 и 9, управления джойстиками, закрепленное на голове ременное кольцо 10 с элементами крепления 11 и 12, гибкие тяжи 8 и 9, два аналого-цифровых преобразователя 13, 14 и компьютер 15 с дисплеем 16.

При этом на верхней части каркаса 1 над головой человека закреплен корпус первого компьютерного джойстика 2, рукоятка которого 4 через эластичную втулку 6 и первый гибкий тяж 8 соединена механически через элемент крепления 11 с ременным кольцом 10, закрепленным на головке человека, на задней боковой части каркаса 1, за спиной человека закреплен корпус второго компьютерного джойстика 3, рукоятка которого 5 через эластичную втулку 7 и второй гибкий тяж 9 соединена механически через элемент крепления 12 с ременным кольцом 10 на голове человека выход первого джойстика 2 соединен с входом первого аналого-цифрового преобразователя 13, выход которого соединен с первым входом управления компьютера 15, выход которого соединен с первым входом дисплея 16, выход второго джойстика 3 соединен с входом второго аналого-цифрового преобразователя 14, выход которого соединен с вторым входом управления компьютера 15, выход которого соединен с вторым входом дисплея 16.

Работает устройство следующим образом.

После установки и закрепления на голове человека ременного кольца 10 и соединения его с помощью гибких тяжей 8 и 9 с рукояткаами 4 и 5 джойстиками 2 и 3, а также после включения и подготовки к работе компьютера 15, человек начинает выполнять головкой вращательные движения относительно вертикальной оси и движения влево вправо, вперед назад. При этом посредством гибких тяжей 8 и 9 обеспечиваются приведение в движение рукояток джойстиков 2 и 3 и соответственно этим движениям (смещениям) формирование электрических сигналов, поступающих через АЦП в компьютер 15, и управляющих перемещениями курсоров или фигурок на экране дисплея в соответствии с введенной в компьютер программой, что позволяет оценивать величину рассогласования между движениями человека в шейном отделе позвоночника и движениями курсором или фигурок, задаваемых соответствующими математическими программами, введенными в компьютер. Таким образом осуществляется двигательное взаимодействие человека с компьютерными программами, предлагающими эталонные варианты изменений положений головы, чем обеспечивается регламентируемая (программируемая) и контролируемая рабочая деятельность шейного отдела позвоночного столба, что является условием повышения эффективности физических упражнений, ориентированных на цели профилактики и лечения шейного остеохондроза.

При этом двигательные задания для повышения подвижности шейного отдела позвоночника могут предлагаться в форме специально подобранных компьютерных игр, чем улучшается эмоциональный фон занятий и заинтересованность в них занимающихся, реализуется биологическая обратная связь в системе устройство человек, а также обеспечиваются экспресс-контроль амплитуд в точности движений в шейном отделе позвоночника и учет выполненной работы.

При проведении патентного поиска не выявлено технических решений, аналогичных заявленному, т.е. данное предложение удовлетворяет критерию "Существенные отличия".

При этом в качестве компьютерных джойстиков 2 и 3 использованы известные джойстики, входящие комплектацию ЭВМ IBM PC, которые подробно описаны в Л-3.

В качестве аналогово-цифровых преобразователей 13 и 14 использован известный 10-разрядный АЦП К 113 ПВ1, подробно описанный в Л-4.

В качестве компьютера 15 используется персональная ЭВМ типа IBM XT, характеристики которой описаны в Л-5.

Формула изобретения

Устройство контроля и развития подвижности шейного отдела позвоночника человека, содержащее кольцеобразный элемент, соединенный с нагрузочным блоком, отличающееся тем, что в нем нагрузочный блок выполнен в виде каркаса, двух компьютерных джойстиков с рукоятками, на которых закреплены две эластичные втулки, двух гибких тяжей управления джойстиками, двух аналого-цифровых преобразователей, компьютера с дисплеем, при этом кольцеобразный элемент выполнен из мягкой кожи с элементами крепления гибких тяжей, на верхней части каркаса закреплен один из компьютерных джойстиков, рукоятка которого посредством эластичной втулки и одного из гибких тяжей соединена через элемент крепления с кольцеобразным элементом, причем на задней боковой части каркаса закреплен другой компьютерный джойстик, рукоятка которого посредством эластичной втулки и другого гибкого тяжа соединена через элемент крепления с кольцеобразным элементом, а выход одного из джойстиков соединен с входом одного из аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с одним из входов управления компьютера, выход которого соединен с одним из входов дисплея, а выход другого джойстика соединен с входом другого аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с другим входом управления компьютера, выход которого соединен с другим входом дисплея.

РИСУНКИ

Рисунок 1