Модульный ортопедический аппарат

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам для лечения больных с последствиями поражения центральной нервной системы и с повреждением опорно-двигательного аппарата и может быть использовано в неврологии, нейрохирургии, травматологии, ортопедии, в частности, для лечения и реабилитации больных детским церебральным параличом, больных с повреждением позвоночника, сколиозом и т.п.

Предлагается модульное ортопедическое устройство, где в качестве одного из модулей используют жесткий ортез на поясничный отдел позвоночника, содержащий в области тазобедренных суставов плоские посадочные площадки, выполненные под углом к вертикали, на которых помещены шарниры, связывающий данный ортез с шинами, жестко закрепленными сбоку на гильзах бедер.

За счет использования полученной таким образом конструкции обеспечивается движение нижних конечностей во время ходьбы по дуге (изнутри кнаружи), что обеспечивает оптимальное движение головки бедренной кости в вертлужной впадине. В результате под влиянием вертикальных нагрузок происходит формирование анатомически правильных соотношений в тазобедренном суставе.

В качестве других модулей аппарат может содержать жесткую обжимную гильзу на голень, соединенную с гильзой бедра плоским шарниром и/или ортез для плечевого пояса и грудной части туловища, выполненный в виде жесткой дуги, соединенный в своей нижней части с ортезом для поясничного отдела позвоночника.

Как показали проведенные исследования, использование аппарата позволяет восстановить или улучшить функции нижних конечностей, получить возможность самостоятельного передвижения, исправлять костно-суставные деформации, осуществлять профилактику вторичных деформаций, формировать правильные стереотипы движения.

Полезная модель относится к медицине, а именно к устройствам для лечения больных с последствиями поражения центральной нервной системы и с повреждением опорно-двигательного аппарата и может быть использовано в неврологии, нейрохирургии, травматологии, ортопедии, в частности, для лечения и реабилитации больных детским церебральным параличом, больных с повреждением позвоночника, возможно осложненным повреждением спинного мозга, сколиозом, больных с последствиями черепно-мозговых травм и острых нарушений мозгового кровообращения.

Проблема лечения вышеуказанных заболеваний чрезвычайно актуальна ввиду наличия большого количества больных, страдающих такими заболеваниями. Причем имеет место тенденция роста больных с указанными заболеваниями.

В настоящее время известны различные приспособления для восстановления опорно-двигательных функций различных отделов костно-мышечной системы человека. Практически все известные ортопедические приспособления для лечения патологий нижних конечностей представляют собой, так называемый, "внешний скелет", защищающий функцию мышц и капсульно-связочного аппарата суставов конечностей. Так, в патенте США N 5658242 описано приспособление для облегчения опорно-двигательных функций нижних конечностей, содержащее поясничный опорный элемент (бандаж), соединенный через упруго-эластичную связь с голеностопными опорными бандажами и опорными бандажами для бедра. Указанные бандажи соединены

между собой жесткими тягами, имеющими в своей средней части на уровне коленного сустава шарнирное соединение.

Указанное приспособление обеспечивает снятие нагрузки с мышц ног при ходьбе и способствует некоторому восстановлению опорно-двигательных функций ног пользователя, перенесшего травму или заболевание нижних конечностей. Однако использование жесткого "внешнего скелета" приводит к ослаблению и гипотрофии мышц нижних конечностей.

При лечении костно-мышечной системы верхних конечностей могут быть использованы известные приспособления для лечения различных частей верхних конечностей, например, "Разгружающая повязка на верхнюю конечность", "Бандаж локтевой", "Бандаж на запястье", "Шина первого пальца руки", "Кистедержатель" (Каталог ортопедических изделий, НПЦ "Огонек", Москва, 1998 г., стр.12, 13, 33).

Однако указанные приспособления сложно использовать одновременно, так как каждое из них пригодно для автономного использования только при лечении конкретных патологий верхних конечностей.

Для ликвидации последствий травм и операций поясничного отдела позвоночника широко используют приспособление, выполненное в виде корригирующего корсета на поясничный отдел позвоночника, снабженного продольными металлическими вставками (Каталог ортопедических изделий, НПЦ "Огонек", Москва, 1998 г., стр.29). Такое приспособление при определенных заболеваниях обеспечивает фиксацию поясничного отдела позвоночника в физиологически выгодном положении. Однако эти приспособления не предусматривают возможность их совместного использования в случае возникновения такой необходимости по медицинским показаниям.

Известно устройство для лечения больных с нарушением позы и двигательной активности (патент РФ 2054907, 31.01.1992 г.), представляющее собой костюм из взаимодополняющих опорно-статичных и динамических элементов. Опорно-статичные элементы этого костюма представляют собой совокупность наплечных, тазовых, коленных, стопных, локтевых, кистевых и

пальцевых опор и связаны между собой динамическими элементами - эластичными тягами, которые обеспечивают создание дозированной нагрузки, корригирующей позу больного. Каждая тяга соединена с двумя опорами путем закрепления одним своим концом на одном опорно-статичном элементе через регулятор натяжения и жесткого закрепления другим своим концом на другом опорно-статичном элементе. Вследствие такого соединения расположение эластичных тяг по отношению к телу пользователя осуществлено по заранее выбранным направлениям, а именно - по передней, боковой и задней поверхностям тела больного. Указанное расположение эластичных тяг не может быть изменено в зависимости от патологии пользователя. В случае возникновения необходимости изменения корригированной позы пользователя, требуется применение другого аналогичного устройства, выполненного с учетом коррекции патологии пользователя. Таким образом, указанное устройство функционально ограничено.

Известно устройство для лечения больных с повреждением опорно-двигательного аппарата, в том числе с последствиями поражения центральной нервной системы (RU 2131232, 1998). Это устройство представляет собой костюм из взаимодополняющих элементов и содержит:

- реклинатор для верхней части тела пользователя, представляющий собой опорно-постановочный бандаж (ОПБ) для верхнего плечевого пояса и грудной части туловища, выполненный в виде пелота, высота которого не менее расстояния от седьмого шейного позвонка до нижнего края лопаток пользователя, а ширина - не менее расстояния между вертикальными линиями, ограничивающими медиальные части лопаток;

- ОПБ для надплечий, выполненные в виде пелотов, имеющих форму треугольников, соответствующих антропометрическим размерам надплечий и плечевых суставов пользователя;

- ОПБ для поясницы, выполненный в виде пояса, имеющего приспособление для взаимофиксации с другими опорно-постановочными элементами;

- ОПБ для нижних конечностей, представляющие собой наколенники и подколенники,

- бандажи на передний отдел каждой стопы,

- бандажи на каждый голеностопный сустав и каждую пяточную область.

ОПБ для плечевого пояса и грудной части туловища реклинирует мышцы грудного отдела позвоночника, выполняет функцию опорно-постановочного элемента и участвует в создании единого гибкого каркаса путем соединения с бандажами для надплечий. Этот реклинатор работает как корригирующее приспособление рефлекторно-нагрузочного типа и является ключевым постановочным элементом для формирования единого гибкого каркаса.

ОПБ для надплечий служат для крепления к ним фиксирующих элементов и формирования гибкого каркаса для туловища и нижних конечностей пользователя; ОПБ для поясницы выполняет функцию опорно-постановочного элемента, к которому крепятся гибкие тяги, участвует в формировании единого гибкого каркаса для туловища и нижних конечностей.

ОПБ для нижних конечностей предназначены для крепления к ним корригирующе-ротационных элементов и участвуют в формировании единого гибкого каркаса для туловища и нижних конечностей пользователя. Наколенники применяются для обеспечения коррекции положения коленного сустава относительно тазобедренного сустава, подколенники применяются для обеспечения дополнительной коррекции стопы и голеностопного сустава. Одновременно наколенники и подколенники не применяются.

Бандажи на передний отдел стоп, бандажи на голеностопные суставы и каждую пяточную область являются опорно-постановочными элементами для формирования единого гибкого каркаса в области голеностопного сустава и стопы.

Все части указанного устройства соединены между собой фиксирующими продольными элементами (крепежными элементами), формирующими гибкий каркас для туловища и конечностей пользователя, а также эластичными тягами, выполняющими функцию корригирующе-ротационных элементов, степень упругости формы которых, размер и место установки возможно изменять в соответствии с физиологическими и мышечными синергиями пользователя.

Указанное устройство позволяет ослабить или временно устранить влияние шейного симметричного тонического и лабиринтного тонического рефлексов больного за счет создания условий для более полного разведения его надплечий и фиксации их в этом положении, что достигается благодаря использованию в костюме опорно-постановочного бандажа для верхнего плечевого пояса и грудной части туловища - реклинатора.

Однако указанное устройство обеспечивает лечебное действие только при применении всего костюма в целом. При этом чтобы оказать лечебное воздействие на какой-нибудь конкретный отдел костно-мышечной системы пользователя требуется применять все устройство в целом, а использование только его фрагмента в виде опорно-постановочного бандажа, соответствующего пораженному отделу, не обеспечивает лечебного воздействия, так как не обеспечивает необходимую для коррекции силу натяжения корригирующе-ротационных элементов.

Все вышеперечисленные устройства для лечения больных с последствиями поражения центральной нервной системы и повреждением опорно-двигательного аппарата можно рассматривать как силовые цепи, которые создают в большей или меньшей степени выраженную нагрузку на все элементы позвоночного столба без реальной компенсации возможного деформирующего эффекта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является аппарат (RU 2165752, 2001) для лечения больных с последствиями поражения центральной нервной системы. Устройство состоит из отдельных

модулей, выполненных с возможностью самостоятельного использования. В устройство входят следующие элементы:

- ОПБ для плечевого пояса и грудной части туловища - реклинатор, выполненный в виде изогнутой ленты, первые концы которой соединены между собой, а вторые концы закреплены на этой ленте с образованием двух лямок для размещения на плечах пользователя.

- Корригирующий корсет, приспособленный для коррекции позвоночника без нагрузки.

- Корригирующее приспособление для нижних конечностей, содержащее по меньшей мере одну первую часть, представляющую собой комплексный бандаж бедра и голени, имеющий две гибкие полосы для фиксации соответственно над коленным суставом и под коленным суставом, по меньшей мере одну вторую часть, представляющую собой корригирующее приспособление для голеностопного сустава и пальцев ноги, имеющее первую и вторую гибкие полосы для размещения соответственно на лодыжке и стопе, и по меньшей мере одну третью часть, представляющую собой единый мысково-подошвенный элемент.

- В состав устройства может дополнительно входить модуль, содержащий комплексный бандаж плеча и предплечья, имеющий две гибкие полосы для фиксации соответственно над локтевым суставом и под локтевым суставом, и коррегирующий элемент для ладони и большого пальца руки.

Входящие в устройство модули могут использоваться самостоятельно или в виде единого устройства. В последнем случае они связаны между собой фиксирующими продольными элементами (крепежными элементами), формирующими гибкий каркас для туловища и конечностей пользователя, а также эластичными тягами.

Недостатком заявляемого устройства является недостаточно эффективное лечебно-коррегирующее воздействие для коррекции костно-суставных

деформаций нижних конечностей, в частности, в связи с неоптимальным движением бедер больного при использовании устройства.

Технической задачей, решаемой авторами являлось создание модульного ортопедического аппарата, в котором наряду с оздоравливающим воздействием на позвоночник и нижние конечности обеспечивались бы оптимальное движение головки бедренной кости в вертлужной впадине при одновременном размещении иных костей скелета в физиологически оптимальном положении.

Технический результат заключался во введении в состав модульного ортопедического устройства в качестве одного из модулей жесткого ортеза на поясничный отдел позвоночника, содержащего в области тазобедренных суставов плоские посадочные площадки, выполненные под углом к вертикали, на которых помещены шарниры, связывающий данный ортез с шинами, жестко закрепленными сбоку на гильзах бедер.

Облегание жесткого ортеза на теле достигается за счет точного снятия слепков и постановки дополнительных вкладышей (пелотов) в области подвздошных костей. (Прочная фиксация модуля на пациенте необходима, так как он является связующей частью между верхними и нижними модулями аппарата.)

За счет использования полученной таким образом конструкции обеспечивается движение нижних конечностей во время ходьбы по дуге (изнутри кнаружи), что обеспечивает оптимальное движение головки бедренной кости в вертлужной впадине. В результате под влиянием вертикальных нагрузок происходит формирование анатомически правильных соотношений в тазобедренном суставе.

Для оптимального лечения последствий таких заболеваний, как детский церебральный паралич в качестве одного из модулей аппарат может содержать жесткую обжимную гильзу на голень, соединенную с гильзой бедра плоским шарниром и/или ортез для плечевого пояса и грудной части туловища,

выполненный в виде жесткой дуги, жестко соединенный в своей нижней части с ортезом для поясничного отдела позвоночника.

В полной комплектации аппарат имеет 4 модуля: ортез для плечевого пояса и грудной части туловища (модуль 1); ортез на поясничный отдел позвоночника (модуль 2); обжимная гильза на бедро (модуль 3); обжимная гильза на голень (модуль 4).

Модули изготавливаются из полиэтилена толщиной 2-4 мм, в зависимости от росто-весовых данных пациента и выраженности патологий.

Углы в посадочных площадках и шине, соединяющей 2-ой и 3-ий модули, также могут незначительно меняться в зависимости от степени деформации тазобедренного сустава и тонуса мышц нижних конечностей. Гильзы бедра и голени могут раскрываться или спереди или сзади, в зависимости от патологии.

Все входящие в устройство элементы обычно содержат дополнительно металлические перекидные петли и ленты велкро (липучки) для их оптимального крепления на теле пациента.

Общий вид заявляемого модульного аппарата приведен на фиг.1. При этом используют следующие обозначения:

1 - ортез для плечевого пояса и грудной части туловища (ОПТ) (модуль 1);

2 - ортез на поясничный отдел позвоночника (ОПП) (модуль 2);

3 - гайки крепления модуля 1 на модуле 2;

4 - посадочная площадка;

5 - шарнир;

6 - шина;

7 - обжимная гильза на бедро (ОГБ) (модуль 3);

8 - гайки крепления шины на модуле 3;

9 - обжимная гильза на голень (ОГГ) (модуль 4);

10 - плоский шарнир.

11 - крепежные элементы.

Аппарат назначают при спастических и вялых параличах и парезах нижних конечностей, приводящих к изменениям опорно-двигательного аппарата. Он может использоваться, как в полной сборке, в частности, при наличии параличей и парезов (когда деформациям подвержен и позвоночник и нижние конечности), так и отдельными фрагментами. Например, 1-ый и 2-ой модули используют при нарушениях осанки и искривлениях позвоночника; 2-ой и 3-ий - при дисплазии тазобедренных суставов и т.д. Работу с аппаратом осуществляют следующим образом. Разъединить ортез для плечевого пояса и грудной части туловища 1 и ортез на поясничный отдел позвоночника 2, отвинтив крепежные гайки 3. Положить аппарат на горизонтальную плоскость его задней частью.

Согнуть в тазобедренном шарнире обе ОГБ 7 под углом 90 градусов, затем широко развести ОГП 2 и поместить в него таз ребенка. Отрегулировать положение таза таким образом, чтобы добиться плотного прилегания модуля к тазу пациента. Застегнуть ленту велкро 2-го модуля. Разогнуть ОГБ 7 в тазобедренном шарнире и, незначительно раскрывая поместить бедро и голень в гильзы 7 и 9. При этом коленный шарнир должен совпадать с осью вращения коленного сустава. Застегнуть ленту велкро на 3 и 4 модулях. Установить ОГП 1 и закрепить его гайками 3.

Аппарат используется во время реабилитационных занятий и повседневной жизни. Рекомендуется его применение во время овладевания навыками ходьбы и постоянно во время передвижения пациента в вертикальном положении. При сочетанных нарушениях опорно-двигательного аппарата, а также при статико-кинематических дисфункциях рекомендуется использование аппарата целиком.

При изолированных деформациях позвоночника (сколиотическая болезнь 1-2 степени, круглая спина, дисплазия поясничных позвонков) возможно использование сочетания только 1-го и 2-го модулей, в качестве спинодержателя.

При изолированных деформациях тазобедренных суставов (врожденная дисплазия, прооперированные вывихи и подвывихи) и нарушениях тонуса мышц тазобедренного сустава возможно использование 2-го и 3-го модулей, как усовершенствованный тазобедренный ортез.

Практическая применимость препарата иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Ребенок: Маша П., 5 лет. При поступлении в Центр диагноз: ДЦП. Спастическая диплегия. Ортопедические нарушения. S-образный сколиоз второй степени. Дисплазии тазобедренных суставов больше справа. Укорочение правой ноги на 0,5 см. Ходит с поддержкой или ходунками. При шаге - перекрест ног на уровне средней трети голени. Пассивное отведение в тазобедренном суставе: слева - 35°, справа - 27°÷29° от центральной осевой.

Ношение ортопедического четырехмодульного аппарата в полном объеме было включено в комплексную реабилитацию. Аппарат применялся каждый раз, когда во время реабилитационных занятий девочка стояла или ходила. Также в аппарате проводились занятия по выработке правильных стереотипов движения. После трех месяцев пользования аппаратом во время ходьбы, девочка начала правильно ставить ноги. Перекрест ног во время ходьбы отмечается реже. К концу реабилитационного периода пассивное отведение в тазобедренном суставе слева и справа стало составлять 35÷37°от центральной осевой.

Пример 2. Ребенок. Павел. Н. 2,5 года. При поступлении в Центр диагноз: Врожденная двусторонняя дисплазия тазобедренных суставов. Лечился консервативно на первом году жизни. Начал ходить самостоятельно в 1 год 2 месяца. В 1 год и 8 месяцев родители заметили нарушения походки (заваливал колени внутрь). На рентгенограмме признаки децентрации головок бедренных костей. Крыша вертлужных впадин сформированы не полностью. Использовать ночные разводящие шины оказалось невозможно из-за сильного психо-эмоционального стресса ребенка.

Был снабжен, индивидуально изготовленным, тазобедренным ортезом, который включал в себя 2-ой и 3-ий модули 4-х модульного аппарата.

В течение дня ребенок находился в ортезе практически постоянно (с небольшими перерывами): ходил, сидел, катался на велосипеде, играл.

Через 4 месяца использования на контрольной рентгенограмме отмечалась удовлетворительная центрация головок тазобедренных костей в верт-лужных впадинах. Походка ребенка нормализовалась. Шаговые движения стали правильными.

Пример 3. В исследовании приняли участие 20 пациентов в возрасте от 1,5 лет до 13 лет. Из них, с диагнозом: дисплазия тазобедренного сустава; 3 человека. ДЦП, спастическая диплегия, дисплазия тазобедренного сустава - 1; человек; спастическая диплегия - 2 человека.

В таблице 1 приведены результаты использования четырехмодульного ортопедического аппарата в течении 3 курсов лечения по 20 процедур в течении 2-3 часов в каждом.

Как показали проведенные исследования, использование аппарата позволяет восстановить или улучшить функции нижних конечностей, получить возможность самостоятельного передвижения, исправлять костно-суставные деформации, осуществлять профилактику вторичных деформаций, формировать правильные стереотипы движения.

1. Модульный ортопедический аппарат для лечения больных с последствиями поражения центральной нервной системы и с повреждениями опорно-двигательного аппарата, содержащий ортопедические модули для различных частей тела, выполненные с возможностью их самостоятельного использования, включая ортопедический модуль на основе гильз бедер для коррекции нижних конечностей, а также приспособления для их крепления на теле, отличающийся тем, что в состав ортопедического модуля для нижних конечностей входит жесткий ортез на поясничный отдел позвоночника, содержащий в области тазобедренных суставов плоские посадочные площадки, выполненные под углом к вертикали, на которых помещены шарниры, связывающий данный ортез с шинами, жестко закрепленными сбоку на гильзах бедер.

2. Модульный ортопедический аппарат по п.1, отличающийся тем, что в качестве приспособлений для крепления модулей на теле он содержит металлические перекидные петли и ленты велкро.

3. Модульный ортопедический аппарат по п.1, отличающийся тем, что в качестве ортопедического модуля он содержит жесткую обжимную гильзу на голень, соединенную с гильзой бедра плоским шарниром.

4. Модульный ортопедический аппарат по п.1, отличающийся тем, что в качестве ортопедического модуля он содержит ортез для плечевого пояса и грудной части туловища, выполненный в виде жесткой дуги, жестко соединенной в своей нижней части с ортезом на поясничный отдел позвоночника.