Приспособление для облегчения ходьбы с применением каркаса из высокоуглеродистого пластика

Авторы патента:

A61H3/00 - Приспособления, облегчающие хождение больных (устройства для обучения детей ходьбе A47D 13/04; устройства для проведения активных гимнастических упражнений для ног A63B 23/10)

A61H2201/164 - Устройства для физиотерапии, например устройства для определения местонахождения или стимулирования рефлекторных точек на поверхности тела; искусственное дыхание; массаж; устройства для купания со специальными терапевтическими или гигиеническими целями (способы или устройства, позволяющие инвалидам приводить в действие приспособления или устройства, не являющиеся частями тела A61F 4/00; электротерапия, магнитотерапия, лучевая терапия, ультразвуковая терапия A61N)

Владельцы патента RU 2712576:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова" (RU)

Изобретение относится к медицине. Приспособление для облегчения ходьбы выполнено в виде каркаса, который выполнен из высокоуглеродистого пластика и состоит из основы с закругленным носком и силовой рамы, соединенных между собой шарниром. Приспособление содержит упругую резину, которая находится на силовой раме и соединена с амортизирующим наколенником. Упругая резина при переносе центра массы человека накапливает потенциальную энергию и при последующем отрыве пятки стопы от земли высвобождает накопленную энергию, тем самым производя полезную работу. Перемещение основы и силовой рамы ограничивается ограничителем. Изобретение обеспечивает снижение энергетических затрат при ходьбе. 3 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к медицинской технике, а так же к средствам передвижения и устройствам, облегчающим ходьбу при использовании в конструкции упругой резины.

Уровень техники

Известно устройство для облегчения ходьбы и переноски грузов, содержащее элементы ножных шин, бедренные и голенные, проходящие вдоль ног с внешней их стороны, а элементы ручных шин, плечевые и предплечевые, проходят вдоль рук с внутренней их стороны (RU №2118147, 27.08.1998).

Недостатком данного устройства является низкая степень удобства пользования людьми с нарушенными физиологическими функциями ног.

Известно также устройство для облегчения ходьбы, содержащее генератор сжатого воздуха, гибкие шланги, ботинки с каблуками, выполненными в виде эластичной гофрированной трубы, герметично закрытой верхней и нижней крышками, а также оно имеет амортизатор, пружины, кривошипно-шатунный механизм, два пневматических золотника с рычагами управления (№740218, опубл. 15.06.80.) (прототип).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и неудобство при эксплуатации ввиду содержания амортизатора, кривошипно-шатунного механизма, двух пневматических золотников с рычагами управления, гибких шлангов. Кроме того, оно функционально ограничено из-за расположения генератора сжатого воздуха на уровне тазобедренного сустава, что увеличивает нагрузку на позвоночник на всех режимах шагового перемещения и стоячего отдыха.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является повышение удобства пользования людьми с нарушенными физиологическими функциями ног и снижение энергетических затрат при ходьбе.

Это достигается тем, что в отличие от известного технического решения данное приспособление представляет собой каркас, выполненный из высокоуглеродистого пластика, состоящий из основы с закругленным носком и силовой рамы соединенных шарниром, движение которых ограничивается на 90° ограничителем. Приспособление содержит упругую резину, которая находится на силовой раме и соединена с амортизирующим наколенником. В то время, как упругая резина накапливает потенциальную энергию и после отрыва пятки стопы от земли, высвобождает накопленную энергию, тем самым производя полезную работу, что способствует снижению энергетических затрат в процессе ходьбы.

Приспособление содержит амортизирующий наколенник для снижения инерционного удара от возвращения силовой рамы в исходное положение в конце фазы шага.

Применение в конструкции высокоуглеродистого пластика обусловлено его физико-механическими свойствами [1-2].

Описание чертежей

На фиг. 1 - представлен общий вид приспособления для облегчения ходьбы, на фиг. 2 - финальная фаза шага, на фиг. 3 - приспособление в работе.

Осуществление изобретения

Приспособление (фиг. 1) представляет собой каркас, выполненный из высокоуглеродистого пластика, состоящий из основы с закругленным носком 1 и силовой рамы 2, соединенных между собой шарниром. Данная

кинематическая пара вращается друг относительно друга на 90° и их перемещение ограничивается ограничителем 5. Основа с закругленным носком 1 крепится к стопе человека при помощи ремней 6. На силовой раме 2 находится упругая резина 3, которая соединена с амортизирующим наколенником 4.

Устройство работает следующим образом.

При обычной ходьбе энергия затрачивается только при подъеме пятки и последующем отрыве стопы от земли. Здесь в свою очередь задействуются икроножные мышцы, которые сокращаются и поднимают пятку со всей стопой человека. Во время ходьбы при переносе центра массы тела человека вперед, стопа остается неподвижной, но голень той же ноги перемещается вперед.

Зададим систему координат, где началом будет служить голеностопный сустав (фиг. 2). При ходьбе относительно кости голени в неподвижном положении, которая будет служить осью ординат и осевой линией кости голени при шаге образуется некий угол альфа. При достижении максимального значения угла альфа (α_max), человек уже перенес свою вторую ногу и чувствует растяжение икроножных мышц, после чего начинается их сжатие и последующий подъем стопы человека. В приспособлении используется незадействованная энергия данного угла альфа.

На приспособлении устанавливается упругая резина 3, которая растягивается при переносе центра массы и накапливает потенциальную энергию. Когда человек перенес свой центр массы вперед, то закругленный носок основы 1 упирается в землю, образуя тем самым точку опоры и подъем стопы, после чего резина 3, сжимаясь, поднимает и отрывает пятку от земли.

Таким образом, данное приспособление снижает энергетические затраты в процессе ходьбы и позволяет человеку быстрее и легче ходить.

Приспособление не стесняет движение человека, а за счет применения высокоуглеродистого пластика вся конструкция очень легкая.

Источники информации

1. Симамура С. Углеродные волокна. - М.: «Мир», 1987. - 304 с.

2. Молчанов Б.И., Гудимов М.М. Свойства углепластиков и области их применения // Авиационная промышленность. - 1997. - №3-4. - С. 58-60.

Приспособление для облегчения ходьбы, выполненное в виде каркаса и отличающееся тем, что каркас выполнен из высокоуглеродистого пластика и состоит из основы с закругленным носком и силовой рамы, соединенных между собой шарниром, причем приспособление содержит упругую резину, которая находится на силовой раме и соединена с амортизирующим наколенником и которая при переносе центра массы человека накапливает потенциальную энергию и при последующем отрыве пятки стопы от земли высвобождает накопленную энергию, тем самым производя полезную работу, при этом перемещение основы и силовой рамы ограничивается ограничителем.

Изобретение относится к медицине. Экзоскелет нижней конечности содержит тазовое звено, бедренное звено, голенное звено и нижнее звено в виде стопы, шарнирные соединения соответствующих смежных звеньев, выполненные с возможностью их поворота в сагиттальной плоскости, и элементы крепления к частям тела пользователя, установленные на каждом из звеньев.

Способ проведения испытаний экзоскелета // 2711223

Изобретение относится к медицине. Способ проведения испытаний экзоскелета заключается в том, что максимальное воспроизведение возможных действий экзоскелета реализуется путем стыковки экзоскелета с опорной колесной рамкой и нагружения экзоскелета антропометрическим тестовым устройством.

Аппарат ортопедический на всю ногу // 2708841

Изобретение относится к медицине. Аппарат ортопедический на всю ногу для коррекции опорно-двигательных функций нижних конечностей у больных с различными по тяжести, распространенности вялыми, спастическими параличами, парезами мышц нижних конечностей состоит из корсета для туловища, гильз бедра, голени и стопы, элементов крепления гильз на конечности, коленных и голеностопных шарнирных узлов, тазобедренного шарнирного узла и динамического крепления колена.

Способ восстановления двигательной функции конечности // 2703838

Изобретение относится к медицине, а именно к восстановлению двигательной функции конечности. Предложен способ, предусматривающий фиксацию реабилитируемой конечности в реабилитационном механотренажере, выполненном с возможностью осуществления циклического сгибания и разгибания конечности пациента, для чего в ходе сеанса с помощью электродов, установленных на поверхности кожи поверх приводящей в движение конечность восстанавливаемой мышцы, осуществляют регистрацию электромиографических сигналов с последующим формированием программным модулем сигналов управления, передаваемых двигателю механотренажера на принудительное движение, компенсирующее недостающую силу реабилитируемой конечности.

Устройство для формирования двигательных навыков ходьбы у детей с детским церебральным параличом (дцп) и с заболеваниями опорно-двигательного аппарата // 2698987

Изобретение относится к медицине. Устройство для формирования двигательных навыков ходьбы у детей с детским церебральным параличом и с заболеваниями опорно-двигательного аппарата включает средства для фиксации ребенка к взрослому человеку и возможности осуществления одновременной локомоции взрослого и ребенка.

Способ управления экзоскелетом // 2698364

Изобретение относится к медицине. Способ управления экзоскелетом осуществляется путем задания траекторий движения экзоскелета ассистентом дистанционно с помощью установленной на конечностях ассистента управляющей части.

Способ оценки степени реабилитации с использованием активного экзоскелета у пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата // 2695605

Изобретение относится к медицине, а именно к реабилитологии, и может быть использовано при оценке степени реабилитации с использованием активного экзоскелета у пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата.

Способ управления костылями или тростью // 2690899

Изобретение относится к медицине. Способ управления костылями или тростью, заключающийся в том, что костыли или трость автоматически реагируют на изменение расстояния от ручки костыля или трости до участка поверхности, на который костыли или трость будут опираться при следующем положении, определяемое бесконтактным способом при помощи дальномера во время предыдущего положения.

Устройство для реабилитации детей, больных детским церебральным параличом (дцп) // 2687798

Изобретение относится к медицине и может быть применимо для закрепления правильного положения тазобедренных суставов, тренировки правильной работы мышц ног и формирования шагового рефлекса у детей с ДЦП при сидении и движении на согнутых коленях.

Устройство для тренировки ходьбы // 2687774

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к устройству для тренировки ходьбы. Устройство (100) для тренировки ходьбы имеет подвижное основание (200), балочную систему (300), отходящую от подвижного основания (200), систему (400) поддержки веса, обеспечивающую возможность по меньшей мере частичного подвешивания пользователя (410) сверху в подвесной системе (500) с помощью балочной системы (300), датчик (801, 802, 531, 532) движения для распознавания движения пользователя (410) и блок (900) управления, выполненный с возможностью управления приводным узлом (210) в ответ на движение пользователя (410), распознанное датчиком (801, 802, 531, 532) движения, так, чтобы подвижное основание (200) следовало за пользователем (410) в заданном диапазоне расстояний и в заданном диапазоне углов относительно направления движения пользователя (410).

Устройство для вытяжения позвоночника // 2712312

Изобретение относится к области медицины, а именно к медицинской технике, и предназначено для лечебно-механического воздействия на позвоночник. Устройство для вытяжения позвоночника выполнено в виде односпальной кровати и состоит из прямоугольного основания, на котором закреплены по две пары справа и слева ножек, образуя внутренние и внешние пары ножек, под острым углом к основанию.

Вакуумный массажер // 2712287

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к вакуумному массажеру. Массажер содержит корпус с рукояткой и установленный в нем на оси с возможностью вращения с расположенными на его поверхности массажными элементами.

Устройство для коррекции двигательного стереотипа у лиц с синдромом хронической тазовой боли и болью в нижней части спины // 2712285

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, коррекции биомеханических перестроек двигательного стереотипа у лиц с синдромом хронической тазовой боли и болью в нижней части спины.

Экзоскелет нижних конечностей // 2712068

Способ подготовки к родам и послеродовому периоду беременных женщин // 2711999

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству, и может быть использовано при подготовке к родам беременных женщин. Для этого проводят курс из восьми занятий.

Способ шахатуни - динамическая разгрузка позвоночника // 2711483

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для лечения и/или профилактики дегенеративно-дистрофических заболеваний позвоночника, в том числе осложненных грыжеобразованием межпозвонковых дисков.

Тренажер для увеличения роста человека // 2710695

Тренажер состоит из скамейки на ножках, к которой с помощью уголка крепятся продольные щеки, между которыми установлены ролики. На шею субъекта одевается воротничок, к которому для создания усилия, действующего на верхнюю часть позвоночника, крепится легкий амортизатор или леска, перекинутая через ось, с подвешенным к ней небольшим грузом.

Способ лечения пациентов с компрессионными переломами позвонков на фоне остеопороза // 2709843

Изобретение относится к области медицины, а именно к эндокринологии, травматологии и медицинской реабилитации. Для лечения пациентов с остеопорозом, осложненным компрессионными переломами позвонков проводят комплекс механотерапии, который включает в себя последовательное выполнение упражнений на трех тренажерах.

Способ психоэмоциональной и физической саморегуляции // 2708972

Изобретение относится к медицине, а именно к психофизиологии, и может быть использовано при проведении психоэмоциональной и физической саморегуляции. Для этого после формулировки проблемы осуществляют выделение короткого фрагмента проблемы, вызывающего наибольшее напряжение.

Инерционная гимнастика, как самоостеопатическая помощь (метод ирины нифонтовой) // 2708451

Изобретение относится к медицине, а именно к лечебной физкультуре, физической реабилитации, и предназначено для профилактики, коррекции и восстановления объема движений, а также для устранения функциональных блоков.