Динамический тренажер-корректор анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса

Динамический тренажер-корректор анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса относится к медицинской технике и может быть использован в неврологии, ортопедии и восстановительной медицине. Устройство выполнено по модульному принципу и содержит гигиеническую нательную трикотажную подложку, поддерживающий тазовый пояс с закрепленными на нем в карманах кассетными фиксаторами вертикальных плоских пружинистых модулей, комплект съемных вертикальных плоских пружинистых модулей нескольких типоразмеров в различных вариантах исполнения, выполненных с возможностью индивидуальной регулировки длины, съемный поперечный плоский пружинистый модуль, две съемные наплечные плоские пластмассовые дуги с поддерживающими подмышечными поясами, причем наплечная дуга выполнена с возможностью жесткого сочленения с вертикальными плоскими пружинистыми модулями посредством кассетных замков, поясные подушки и компенсирующие прокладки, выполненные из пенополиэтилена, компрессионные пояса, силовую ременную систему со съемными корректирующими пелотами, выполненную с возможностью формирования индивидуальных схем сочленения ремней между собой и с жесткими элементами конструкции. Технический результат, заключающийся в расширении показаний на применение устройства, улучшении его эксплуатационных и потребительских свойств, обеспечивается принудительным восстановлением анатомических изгибов позвоночника и положения плечевого пояса путем создания и автоматического поддержания в процессе эксплуатации локального давления на патологически измененные выпуклые костные структуры по трехточечной схеме при сохранении свободной от внешнего силового воздействия противоположной впалой области тела для достижения реклинирующего эффекта, дозированного динамического растяжения (разгрузки) позвоночника при одновременном сохранении степеней свободы естественных движений всех составных частей опорно-двигательного аппарата, а также формированием на фоне нормализованного положения позвоночника и плечевого пояса мышечного каркаса верхней половины туловища выполнением мышечных нагрузок, отягощенных созданием пружинистыми модулями дополнительного механического сопротивления движениям позвоночника. 6 з.п. Ф-лы, 7 ил.

Динамический тренажер-корректор анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса относится к медицинской технике и может быть использован в неврологии, ортопедии и реабилитологии.

Известны жесткие и полужесткие ортезы и реклинаторы, в том числе состоящие из тканевых корсетов различной конструкции, внутри которых помещены жесткие вставки, выполненные из материалов, допускающих возможность предварительной подгонки их геометрической формы по фигуре [1-9].

Основным недостатком этих устройств является то, что при их ношении из-за жесткой иммобилизации позвоночника одновременно с уменьшением вертебральных болей детренируются мышцы спины, поэтому они рассматривается только лишь как паллиативные средства, повышающие комфортность человека в острый период и несколько улучшающие условия для регенерации тканей позвоночника. Для уменьшения негативных последствий применения корсетов с жесткими вставками продолжительность их непрерывного ношения, как правило, ограничивается 3-4 часами в сутки.

Известны жесткие люмбо-сакральные и реклинирующие грудо-пояснично-сакральные корсеты Бостонской системы [10], содержащие литые пластиковые пластины, сформированные по геометрии отдельных областей туловища и соединенные между собой гибкими застежками. Помимо выше перечисленных недостатков в качестве негативных характеристик отмечаются экранирование значительных участков тела воздухонепроницаемыми материалами, ограничение дыхательных экскурсий и двигательной активности.

Известны пластиковые корсеты типа Шено [11], изготавливаемые по индивидуальному заказу из термопластичных материалов, позволяющие осуществлять дозированное воздействие на выпуклые участки деформированных костных структур. Пациент при их ношении должен непрерывно находиться в пластиковой гильзе. Поскольку данные корсеты часто применяются для коррекции сколиозов у детей, то его размеры должны соответствовать динамике роста и развития ребенка. Это обстоятельство является причиной замены корсета как минимум 2 раза в год, что является экономически невыгодным для пациента, учитывая его стоимость. Кроме того, также и все остальные жесткие корсеты он при длительном ношении способствует ослаблению мышц брюшного пояса и спины, поэтому довольно часто после снятия корсетов такого типа наблюдается отрицательная динамика костных изменений.

Известны жесткие корсеты типа Милуоки [12], состоящие из нижней опоры в виде пластиковых пластин, охватывающих верхние и боковые области подвздошных костей и прикрепленной к ним жесткой рамы с ремнями для индивидуальной подтяжки туловища к жестким вертикальным опорам рамы. Основными недостатками данной конструкции является значительные размеры опорных пластин, невозможность одевания корсета без посторонней помощи, сложность дозирования силовых корректирующих нагрузок, ограничение двигательной активности.

Известны индивидуально изготавливаемые жесткие корсеты [13], применяемые при существенных деформациях позвоночника, в том числе, травматического происхождения, которым также в полной мере свойственны все перечисленные выше недостатки.

Известны интерактивные тренажер-корректоры осанки, функционирующие по механизму обратной связи [14]. При отклонении показателей датчиков, расположенных на теле человека, за диапазон допустимых границ при неправильно выбранной позе срабатывает сигнализация, что служит командой для активной сознательной коррекции позы. Основным недостатком этих устройств является необходимость постоянного реагирования на внезапно возникающие сигналы и низкая эффективность при далеко зашедших нарушениях осанки.

Известны также мягкие корсеты [2, 3, 11], обладающие более высокими эксплуатационными свойствами, однако их применение при наличии деформаций костных структур верхней половины туловища характеризуется крайне низкой лечебно-профилактической эффективностью.

Наиболее близким решением к предлагаемой полезной модели является реклинатор для лечения деформации грудного отдела позвоночника в сагиттальной плоскости, содержащий надувную шину (формирователь изгибов позвоночника), закрепленную лямками к жесткому корсету, надеваемому на больного. Больной носит с собой реклинатор со шлангом для подачи воздуха в надувную шину вместе с системой крепления и корсетом [15]. Основным недостатком этого устройства является малая эффективность из-за того, что больному приходится самостоятельно постоянно фиксировать позвоночник в нужном положении, подтягивая лямки, так как в процессе эксплуатации, в том числе при ходьбе надувная шина смещается с болевых участков, а также жесткость конструкции, ограничивающая свободу движений позвоночника.

Целью полезной модели является повышение эффективности корригирующего воздействия на кости скелета верхней половины туловища - позвоночного столба и плечевого пояса, увеличение лечебно-профилактического эффекта при болях в спине, деформациях позвоночника и нарушениях осанки, повышение удобства эксплуатации, а также расширения показаний на применение устройства.

Технический результат, заключающийся в расширении показаний на применение устройства, улучшении эксплуатационных и потребительских свойств тренажер-корректора, обеспечивается принудительным восстановлением анатомических изгибов позвоночника и положения плечевого пояса путем создания и автоматического поддержания в процессе эксплуатации локального давления на патологически измененные выпуклые костные структуры по трехточечной схеме при сохранении свободной от внешнего силового воздействия противоположной впалой области тела для достижения реклинирующего эффекта, дозированного динамического растяжения (разгрузки) позвоночника при одновременном сохранении степеней свободы естественных движений всех составных частей опорно-двигательного аппарата, а также формированием на фоне нормализованного положения позвоночника и плечевого пояса мышечного каркаса верхней половины туловища выполнением мышечных нагрузок, отягощенных созданием пружинистыми модулями дополнительного механического сопротивления движениям позвоночника.

Заявленная цель достигается тем, что динамический тренажер-корректор анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса выполнен по модульному принципу в виде конструктивно объединенных в одно устройство элементов и содержит гигиеническую нательную трикотажную подложку, к которой снизу прикреплен поддерживающий тазовый пояс, содержащий основание в виде многослойного тканевого полотнища шириной не менее 120 мм более короткого по верхнему краю по сравнению с нижним краем с прикрепленными к нему по торцам не менее 2-ух пар ремней, снабженных регулируемыми по длине захвата тканевыми застежками, при этом снаружи к поддерживающему тазовому поясу пришиты открытые и расширенные кверху карманы в местах предполагаемого расположения кассетных фиксаторов вертикальных плоских пружинистых модулей, тканевые контейнеры с помещенными в них плоскими зигообразными пружинами, расположенные поперечно в толще поддерживающего тазового пояса в индивидуально варьируемых местоположениях, расположенная в кармане по центру поддерживающего тазового пояса опорная платформа, выполненная в виде пластмассовой пластины с жестко закрепленными на ней с наружной стороны тремя кассетными фиксаторами вертикальных плоских пружинистых модулей, механически регулируемыми по глубине набором помещаемых внутрь взаимозаменяемых сменных корректирующих вкладышей различной длины, причем один из трех кассетных фиксаторов размещен по центру пластины и два - по краю, а с внутренней стороны пластины вдоль верхнего края расположен выполненный из пенополиэтилена амортизатор с индивидуально формируемой толщиной, расположенный в боковых карманах поддерживающего тазового пояса дополнительный комплект одинарных кассетных фиксаторов вертикальных плоских пружинистых модулей, снабженный помещаемыми внутрь взаимозаменяемыми сменными корректирующими вкладышами различной длины, регулируемые по длине прижимные ремни опорной платформы и отдельно расположенных кассетных фиксаторов по верхнему краю к поддерживающему тазовому поясу, комплект съемных вертикальных плоских пружинистых модулей, выполненных с возможностью неограниченной свободы сгибания в различных направлениях в виде сплошных полимерных тяжей, в толще которых помещены плоские зигообразные пружины, плоский ременный эластичный коллектор с приемниками для плоских пружинистых модулей, снабженный регулируемой по длине захвата тканевой застежкой, компенсирующие эластичные поясные подушки, расположенные кпереди от вертикальных плоских пружинистых модулей с возможностями индивидуального варьирования их площади контакта с туловищем, толщины и местоположения, компрессионные пояса поясного и грудного отделов позвоночника, выполненные с возможностью индивидуального варьирования усилий прижатия туловища к вертикальным плоским пружинистым модулям. При этом комплект съемных вертикальных плоских пружинистых модулей выполнен в нескольких типоразмерах и вариантах исполнения по длине, толщине пружинной проволоки, ширине и шагу изгиба пружины применительно к индивидуальным возрастным антропометрическим характеристикам и индивидуальным показаниям на проведение коррекции с возможностью дополнительной независимой механической индивидуальной регулировки их длины набором взаимозаменяемых сменных вкладышей различной длины, помещаемых в кассетные фиксаторы, причем съемные вертикальные плоские пружинистые модули дополнительно по показаниям снабжены жестко закрепленными на их верхних концах съемными соединительными кассетными замками.

Кроме того, дополнительно по показаниям в конструкцию устройства введена сформированная по фактическим размерам плечевого пояса с припуском со стороны спины не менее 50 мм пара съемных наплечных плоских пластмассовых дуг, снабженных регулируемыми по длине подмышечными поддерживающими ремнями с закрепленными на них амортизаторами, при этом один или оба конца каждой дуги жестко соединены кассетными замками с верхними концами соответствующих вертикальных плоских пружинистых модулей.

В состав элементов конструкции динамического тренажер-корректора дополнительно по показаниям введен съемный поперечный плоский пружинистый модуль, соединенный через пенополиэтиленовые корректирующие прокладки с дополнительно удлиненными задними центральными и задними боковыми вертикальными плоскими пружинистыми модулями, причем поперечный плоский пружинистый модуль выполнен с возможностями индивидуальной установки его кпереди или сзади относительно заднего центрального вертикального плоского пружинистого модуля и одновременной модификации толщины пенополиэтиленовых корректирующих прокладок набором взаимозаменяемых вкладышей с учетом фактической деформации грудного отдела позвоночника и состояния плечевого пояса.

Применяемая в конструкции устройства дополнительно по показаниям силовая ременная система состоит из комплекта регулируемых по длине растягивающихся и не растягивающихся нагрузочных ремней, соединительных ременных коллекторов и закрепляемых на ремнях в различных положениях съемных корректирующих пелотов с взаимозаменяемыми пенополиэтиленовыми вкладышами различной толщины и площадью контакта с туловищем, при этом нагрузочные ремни выполнены с возможностью формирования индивидуальных временных схем сочленении между собой и с жесткими элементами конструкции посредством соединительных ременных коллекторов и варьирования узлами крепления ремней на наплечной пластмассовой дуге, поддерживающем тазовом поясе и на задних боковых вертикальных плоских пружинистых модулях так, чтобы выполнялось условие создания дозированного локального контрдавления на выпуклые области костных структур верхней половины туловища по трехточечной схеме при сохранении свободной от внешнего силового воздействия противоположной впалой области тела.

Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели с известными техническими решениями показывает, что она существенно отличается по конструкции наличием возможности для интегрированного индивидуального формирования по фактическим показаниям параметров локального давления на различные области костных структур верхней половины туловища, обеспечивающего принудительное восстановление анатомических изгибов патологически измененного позвоночника и положения плечевого пояса, а также последующего автоматического удержания и индивидуальной коррекции в процессе эксплуатации исходно заданных параметров локального контрдавления на различные области верхней половины туловища и усилий вытяжения позвоночника с помощью вертикальных и поперечных плоских пружинных модулей, подмышечных ремней, компрессионных поясов, силовой ременной системы, поясной подушки, корригирующих вставок и корректирующих пелотов, причем конструкция допускает при необходимости создавать различные по интенсивности тракционные нагрузки на правое и левое плечи с сохранением при этом в полном объеме движений всех элементов опорно-двигательного аппарата на фоне одновременной механической нагрузки на мышцы спины и брюшного пресса, чем обеспечивается формирование мышечного каркаса верхней половины туловища в условиях отягощенных созданием дополнительной механической нагрузки мышц на фоне принудительно нормализованных биомеханических и анатомических свойств позвоночника и положения плечевого пояса. Наличие таких свойств открывает перспективы для расширения областей использования устройства как для восстановления деформированной осанки и лечения сколиоза, так и для компенсации опорных функций позвоночника в послеоперационный период и при травматических повреждениях, для устранения болей вертебрального происхождения и создания предпосылок для устранения межпозвоночных грыж.

В тоже время, наличие возможности самостоятельного надевания и индивидуальной затяжки поддерживающего тазового пояса, компрессионных ремней поясного и грудного отделов позвоночника, силовой ременной системы и подтягивающего подмышечного ремня, индивидуальной установки и крепления наплечных пластмассовых дуг, длины вертикальных пружинистых модулей, в том числе путем замены на другой комплект, толщины компенсирующих прокладок, корректирующих пелотов, толщины и местоположения поясных подушек, а также положения поперечного плоского пружинистого модуля под контролем субъективных ощущений способствует повышению удобства эксплуатации и эффективности корригирующего воздействия, прежде всего, на позвоночник и плечевой пояс.

Механизм корригирующего воздействия предлагаемого устройства на позвоночник может быть объяснен исходя из анализа закономерностей формирования лордозо-кифозо-сколиотических деформаций позвоночного столба. Согласно современных представлений [16], основной причиной формирования лордозо-кифозо-сколиотических деформаций и болей в спине является патологическая ротация какого-либо позвонка вокруг вертикальной или горизонтальной осей, в том числе из-за слабости, прежде всего, позно-тонической мускулатуры, потери эластических свойств пульпозного ядра, нарушений целостности позвоночного диска, сопровождающихся выпячиванием пульпозного ядра (межпозвоночными грыжами) или деструкции тела позвонка, дегенеративно-дистрофическими и воспалительными процессами в суставах. При этом векторы сил упругости и силы тяжести, действующие вдоль позвоночного столба, изменяют свое направление и начинают действовать на позвонки под углом, который при нагрузке и (или) с возрастом увеличивается, приводя к прогрессированию деформаций. При прогрессировании сколиоза, кифоза или лордоза увеличивается компрессия корешков спинного мозга в местах их выхода из позвоночного столба, способствующая развитию болевых ощущений, формированию миофасциальных блоков в области патологически измененных позвонков, частичного пареза мускулатуры спины, нарушению реципрокной иннервации и баланса сил мышечных волокон позно-тонической мускулатуры, осуществляющей формирование и поддержание осанки, часто проявляющейся формированием индивидуально специфической анталгической осанки. Если осуществлять локальное контрдавление на области отделов позвоночника с учетом фактически имеющейся у конкретного индивида деформации, то восстановление физиологически адекватной анатомической формы позвоночника приведет к декомпрессии нервных корешков за счет постепенного возврата в исходное состояние всех ротированных позвонков. Возврат ротированных позвонков в исходное состояние будет осуществляться еще и потому, что одновременно при использовании данного устройства динамическая тракция позвоночника, осуществляемая путем вывешивания верхней половины туловища на подмышечных ремнях наплечных дуг, жестко соединенных с вертикальными плоскими пружинистыми модулями, создает условия для разгрузки всего позвоночного столба и на этом фоне тяга мышц будет осуществлять постепенный возврат патологически ротированных позвонков в исходное состояние, уменьшая тем самым лордозо-кифозо-сколиотические деформации. При этом будет наблюдаться также тренировка мускулатуры, восстановление нарушенной реципрокной иннервации, нарушенного баланса мускулатуры, декомпрессия нервных корешков, уменьшение болевого синдрома и создание условий для устранения межпозвонковых грыж, что выгодно отличает предлагаемое устройство от всех известных конструкций.

Обобщенный положительный эффект применения данного устройства с учетом рассмотренного выше механизма действия будет заключаться в уменьшении болевого синдрома в спине, уменьшении и профилактике лордозо-кифозо-сколиотических деформаций, восстановлении целостности позвоночных дисков и ликвидации межпозвоночных грыж, восстановлении анатомо-физиологических функций суставов, выравнивании осанки, повышении активности и работоспособности.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что предлагаемая полезная модель соответствует критериям "новизна" и "неочевидность". В тоже время ожидаемые положительные эффекты, которые могут быть достигнуты с ее помощью, наличие возможности для технической реализации и простота организации эксплуатации предлагаемого устройства, подтверждающие возможность получения результатов, заявляемых в цели полезной модели, а также безопасность ее применения свидетельствуют о соответствии ее критерию "производственная необходимость".

Устройство динамического тренажера-корректора анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса поясняется чертежами:

Рис.1 - Общий вид тренажер-корректора поясничного отдела позвоночника (Фиг.А - вид спереди; Фиг.Б - вид сзади);

Рис.2 - Общий вид тренажер-корректора позвоночника и плечевого пояса (Фиг.А - вид спереди; Фиг.Б - вид сзади);

Рис.3 - Общий вид поддерживающего тазового пояса;

Рис.4 - Общий вид опорной платформы (Фиг.А - вид спереди; Фиг.Б - вид сзади);

Рис.5 - Общий вид одинарных кассетных фиксаторов вертикальных плоских пружинистых модулей;

Рис.6 - Вертикальный плоский пружинистый модуль в сборе с соединительным кассетным замком (вид сбоку в продольном разрезе);

Рис.7 - Боковой вертикальный плоский пружинистый модуль в сборе с наплечной плоской пластмассовой дугой (вид сбоку в продольном разрезе), поперечный плоский пружинистый модуль и корректирующие прокладки (вид сбоку в поперечном разрезе).

Динамический тренажер-корректор анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса, выполненный по модульному принципу в виде конструктивно объединенных в одно устройство элементов (рис.1 - фиг.А и Б, рис.2 - фиг.А и Б) содержит в статике гигиеническую нательную трикотажную подложку 1, к которой снизу прикреплен поддерживающий тазовый пояс 2, рис.3 содержащий основание 3 в виде многослойного тканевого полотнища шириной не менее 120 мм более короткого по верхнему краю по сравнению с нижним краем с прикрепленными к нему по торцам не менее 2-ух пар ремней 4, снабженных регулируемыми по длине захвата тканевыми застежками 5. Снаружи к поддерживающему тазовому поясу 2, рис.3 пришиты открытые и расширенные кверху карманы 6 в местах предполагаемого расположения кассетных фиксаторов 11, рис.4, 5 вертикальных плоских пружинистых модулей 14. В толще поддерживающего тазового пояса 2, рис.3 поперечно расположены тканевые контейнеры 7 с помещенными в них плоскими зигообразными пружинами 8 в индивидуально варьируемых местоположениях. Расположенная в кармане 6 по центру поддерживающего тазового пояса 2, рис.3 опорная платформа 9, рис.4, выполненная в виде пластмассовой пластины 10 с жестко закрепленными на ней с наружной стороны тремя механически регулируемыми по глубине набором помещаемых внутрь взаимозаменяемых корректирующих вкладышей различной длины (на рисунке не показано) тремя кассетными фиксаторами 11 вертикальных плоских пружинистых модулей 14, один из которых размещен по центру и два - по краю пластины 10, а с внутренней стороны пластины 10 вдоль верхнего края расположен выполненный из пенополиэтилена амортизатор 12 с индивидуально формируемой толщиной. Дополнительный комплект одинарных кассетных фиксаторов рис.5 вертикальных плоских пружинистых модулей 14 также помещен в карманы 6 и снабжен помещаемыми внутрь взаимозаменяемыми корректирующими вкладышами различной длины (на рисунке не показано).

Опорная платформа 9 и отдельно расположенные одинарные кассетные фиксаторы рис.5 по верхнему краю прижаты к поддерживающему тазовому поясу 2 прижимными ремнями 13.

Комплект съемных вертикальных плоских пружинистых модулей 14, рис.6 выполнен в виде сплошных полимерных тяжей, в толще которых помещены плоские зигообразные пружины 7, обеспечивающие возможность неограниченной свободы сгибания в различных направлениях. Для обеспечения индивидуальной подгонки комплект съемных вертикальных плоских пружинистых модулей 14, рис.6 выполнен в нескольких типоразмерах и вариантах исполнения по толщине пружинной проволоки, ширине и шагу изгиба пружины применительно к индивидуальным возрастным антропометрическим характеристикам и индивидуальным показаниям с возможностью дополнительной независимой механической индивидуальной регулировки их длины набором вкладышей, помещаемых в кассетные фиксаторы 11, рис.5 (на рисунке не показано).

Верхние концы вертикальных плоских пружинистых модулей 14 помещены в щелевидные приемники плоского ременного эластичного коллектора 15, снабженного регулируемой по длине захвата тканевой застежкой. Кроме того съемные вертикальные плоские пружинистые модули 14, рис.6 дополнительно по показаниям снабжены жестко закрепленными на их верхних концах съемными соединительными кассетными замками 16 (рис.6).

Две съемные наплечные плоские пластмассовые дуги 17 (рис.7), сформированные по фактическим размерам плечевого пояса с припуском со стороны спины не менее 50 мм, снабжены регулируемыми по длине подмышечными поддерживающими ремнями 18 с закрепленными на них амортизаторами 19, при этом один или оба конца каждой наплечной дуги 17, рис.7 жестко соединены кассетными замками 16 (рис.7) с верхними концами соответствующих вертикальных плоских пружинистых модулей 14 (рис.7).

Поперечный плоский пружинистый модуль 20 (рис.7), длина которого соответствует индивидуальной ширине плечевого пояса, расположен кпереди от боковых вертикальных плоских пружинистых модулей (рис.2 фиг.Б, рис.7) и снабжен тканевой застежкой, обеспечивающей возможность индивидуального выбора его местоположения по длине боковых вертикальных плоских пружинистых модулей (на рисунке не показано). При этом поперечный плоский пружинистый модуль 20 (рис.7) выполнен съемным с возможностями индивидуальной установки кпереди или сзади относительно расположенного по центру спины вдоль позвоночника заднего центрального вертикального плоского пружинистого модуля 20 (рис.7), длина которого равна индивидуальным размерам позвоночного столба.

Корректирующие прокладки 21 с набором взаимозаменяемых полиэтиленовых вкладышей различной толщины, подбираемых с учетом фактической деформации грудного отдела позвоночника и состояния плечевого пояса, расположены в области соприкосновения между собой задних боковых и задних центральных вертикальных плоских пружинистых модулей 14 и поперечного плоского пружинистого модуля 20 (рис.2 фиг.Б, рис.7).

Компенсирующие эластичные поясные подушки 22 (рис.1 фиг.Б, рис.2 фиг.Б), расположенные кпереди от вертикальных плоских пружинистых модулей 14, при этом их толщина и площадь контакта их с телом подбирается индивидуально с использованием дополнительных прокладок, а местоположение - путем произвольного закрепления их на вертикальных плоских пружинистых модулях 14 (на рисунке не показано).

Компрессионные пояса поясного 23 и грудного 24 отделов позвоночника для создания индивидуальных усилий прижатия туловища к вертикальным плоским пружинистым модулям 14 снабжены регулируемой по длине захвата тканевой застежкой (на рисунке не показано), при этом местоположение компрессионных поясов определяется путем произвольного закрепления их на вертикальных плоских пружинистых модулях 14, например, с помощью дополнительной тканевой застежки (на рисунке не показано).

Силовая ременная система (рис.2 фиг.А и Б), состоящая из комплекта регулируемых по длине растягивающихся и не растягивающихся нагрузочных ремней 25, соединительных ременных коллекторов 26 и закрепляемых на ремнях в различных положениях съемных корректирующих пилотов 27, регулируемых по толщине и площади контакта с туловищем применением взаимозаменяемых пенополиэтиленовых вкладышей. При этом нагрузочные ремни 25 сочленены между собой посредством соединительных ременных коллекторов 26 и варьирования узлами крепления на наплечной плоской каркасной дуге 17, поддерживающем тазовом поясе 2 и на задних боковых вертикальных плоских пружинистых эластичных модулях (рис.7) так, чтобы выполнялось условие создания дозированного локального контрдавления на выпуклые области костных структур верхней половины туловища по трехточечной схеме при сохранении свободной от внешнего силового воздействия противоположной впалой области тела. Сочленение нагрузочных ремней 25 между собой осуществляют по временным схемам с использованием соединительных ременных коллекторов 26.

Динамический тренажер-корректор анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса работает следующим образом.

Для перевода динамического тренажера-корректора анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса, выполненного по модульному принципу в виде конструктивно объединенных элементов в одно устройство (Рис.1-7), последовательно осуществляют следующие операции.

1. Выбирают соответствующий типоразмер составных элементов устройства и способ их монтажа в устройстве:

- гигиенической нательной трикотажной подложки 1;

- поддерживающего тазового пояса 2, рис.3, содержащего основание 3 в виде многослойного тканевого полотнища шириной не менее 120 мм более короткого по верхнему краю по сравнению с нижним краем с прикрепленными к нему по торцам не менее 2-ух пар ремней 4, снабженных регулируемыми по длине захвата тканевыми застежками 5. При подборе поддерживающего тазового пояса 2, рис.3 учитывают также местоположения наружных приемных карманов 6 для кассетных фиксаторов 11, рис.4, 5 вертикальных плоских пружинистых модулей 14 и местоположения расположенных в толще многослойного полотнища тканевых контейнеров 7 с помещенными в них плоскими зигообразными пружинами 8;

- опорной платформы 9, рис.4, помещаемой в приемный карман 6 по центру поддерживающего тазового пояса 2, рис.3, выполненной в виде пластмассовой пластины 10 с жестко закрепленными на ней с наружной стороны тремя механически регулируемыми по глубине набором помещаемых внутрь взаимозаменяемых корректирующих вкладышей различной длины (на рисунке не показано) тремя кассетными фиксаторами 11 вертикальных плоских пружинистых модулей 14, один из которых размещен по центру и два - по краю пластины 10, а с внутренней стороны пластины 10 вдоль верхнего края расположен выполненный из пенополиэтилена амортизатор 12 с индивидуально формируемой толщиной;

- дополнительного комплекта одинарных кассетных фиксаторов рис.5 вертикальных плоских пружинистых модулей 14, помещаемых в приемные карманы 6 поддерживающего тазового пояса 2, рис.3 и снабженных помещаемыми внутрь взаимозаменяемыми корректирующими вкладышами различной длины (на рисунке не показано);

- типоразмер и вариант исполнения по толщине пружинной проволоки, ширине и шагу изгиба пружины применительно к индивидуальным возрастным антропометрическим характеристикам и индивидуальным показаниям комплекта съемных вертикальных плоских пружинистых модулей 14, рис.6, выполненных в виде сплошных полимерных тяжей, в толще которых помещены плоские зигообразные пружины 7, обеспечивающие возможность неограниченной свободы сгибания в различных направлениях;

2. По показаниям жестко закрепляют винтовыми зажимами съемные соединительные кассетные замки 16 (рис.6) на верхних концах съемных вертикальных плоских пружинистых модулей 14, рис.6.

3. Вставляют верхние концы вертикальных плоских пружинистых модулей 14 в щелевидные приемники плоского ременного эластичного коллектора 15, снабженного регулируемой по длине захвата тканевой застежкой.

4. По показаниям один или оба конца каждой наплечной плоской пластмассовой дуги 17, рис.7, сформированной по фактическим размерам плечевого пояса с припуском со стороны спины не менее 50 мм и снабженной регулируемыми по длине подмышечными поддерживающими ремнями 18 с закрепленными на них амортизаторами 19, жестко соединяют кассетными замками 16 (рис.7) с верхними концами соответствующих вертикальных плоских пружинистых модулей 14 (рис.7).

5. Исходя из фактической деформации грудного отдела позвоночника и состояния плечевого пояса, устанавливают съемный поперечный плоский пружинистый модуль 20 (рис.7), длина которого соответствует индивидуальной ширине плечевого пояса кпереди или сзади относительно центрального вертикального плоского пружинистого модуля, длина которого подбирается равной индивидуальным размерам позвоночного столба, а затем подбирают местоположение его на вертикальных плоских пружинистых модулях 14, и фиксируют его в этом положении с помощью тканевой застежки.

6. Подбирают необходимую толщину корректирующих прокладок 21, расположенных в области соприкосновения между собой задних боковых и задних центральных вертикальных плоских пружинистых модулей 14 и поперечного плоского пружинистого модуля 20 (рис.2 фиг.Б, рис.7), набором взаимозаменяемых полиэтиленовых вкладышей различной толщины с учетом фактической деформации грудного отдела позвоночника и состояния плечевого пояса.

7. Надевают на плечи плоские пластмассовые дуги 17, рис.7.

8. Плотно утягивают поддерживающий тазовый пояс 2 с помощью ремней 4, снабженных регулируемыми по длине захвата тканевыми застежками 5.

9. Дополнительно регулируют при необходимости длину правого и левого заднего бокового вертикального плоского пружинистого модуля, а также заднего центрального вертикального плоского пружинистого модуля посредством помещения внутрь кассетных фиксаторов рис.5 вкладышей соответствующей длины.

10. Подбирают необходимую толщину и площадь контакта с телом компенсирующих эластичных поясных подушек 22 (рис.1 фиг.Б, рис.2 фиг.Б), располагаемых кпереди от вертикальных плоских пружинистых модулей 14 и закрепляемых с помощью тканевой застежки в необходимом месте на вертикальных плоских пружинистых модулях 14.

11. Выбирают необходимое положение компрессионных поясов поясничного 23 и грудного 24 отделов позвоночника и фиксируют их на вертикальных плоских пружинистых модулях 14 с помощью тканевой застежки.

12. Затягивают с необходимым усилием с помощью регулируемой по длине захвата тканевой застежки (на рисунке не показано) расположенные вокруг туловища компрессионные пояса поясного 23 и грудного 24 отделов позвоночника для прижатия туловища к вертикальным плоским пружинистым модулям 14.

13. Прижимают опорную платформу 9 и отдельно расположенные одинарные кассетные фиксаторы рис.5 по верхнему краю к поддерживающему тазовому поясу 2 прижимными ремнями 13.

14. Утягивают застежками, регулируемыми по длине, подмышечные поддерживающие ремни 18 с закрепленными на них амортизаторами 19, точки фиксации которых расположены вначале и на конце конечного закругления наплечных плоских пластмассовых дуг 17 (рис.7), по субъективному ощущению комфортности разгрузки позвоночного столба вывешиванием туловища на подмышечных поддерживающих ремнях 18.

15. Формируют по индивидуальным показаниям индивидуальные временные конструктивные схемы силовой ременной системы (рис.2 фиг.А и Б), для чего выбирают:

- тип нагрузочных ремней 25 (растягивающихся или не растягивающихся);

- способ сочленения нагрузочных ремней 25 между собой через соединительные ременные коллекторы 26;

- способ закрепления нагрузочных ремней 25 в узлах крепления, расположенных на поддерживающем тазовом поясе 2, а также на боковых вертикальных плоских пружинистых эластичных модулях 14 и на наплечных плоских пластмассовых дугах 17 (рис.7);

- толщину, площадь контактной поверхности и место расположения съемных корректирующих пелотов 27 на нагрузочных ремнях 25.

16. Затягивают нагрузочные ремни 25 с усилием, при котором ощущается субъективно комфортное локальное контрдавление на выпуклые области костных структур верхней половины туловища по трехточечной схеме при сохранении свободной от внешнего силового воздействия противоположной впалой области тела.

17. Подготовленное таким образом устройство готово к использованию.

При необходимости в процессе эксплуатации сам пользователь этого устройства может самостоятельно осуществлять под контролем субъективных ощущений комфортности своего состояния дополнительную коррекцию утяжки компрессионных поясов поясничного 23 и грудного 24 отделов позвоночника, нагрузочных ремней 25 силовой системы и подмышечного поддерживающего ремня 18.

По мере восстановления состояния позвоночного столба может подвергаться также коррекции местоположение поперечного плоского пружинистого модуля 20, а также толщина поясных подушек 22, корректирующих прокладок 21 и корректирующих пелотов 27.

Конкретные примеры использования устройства.

Согласно общепринятым установкам терапевтическое воздействие корсетотерапи сопряжено с созданием локальных контрдавлений на деформированные костные структуры предпочтительнее по трехточечной схеме при одновременном сохранении с противоположной стороны зон, свободных от локального давления на вогнутых участках тела, а также с укреплением несущей способности позвоночника за счет применения опорных конструкций. Однако улучшение состояния больных сколиозом при использовании современных жестких корсетов практически всех типов является временным, причем достигнутые положительные эффекты достаточно часто исчезают буквально в первые 14 дней после окончания лечения. Нередко после прекращения ношения корсетов происходит дальнейшее прогрессирование заболевания. Между тем, рациональная корсетотерапия (ортезирование) по-прежнему является одним из важнейших компонентов лечения и реабилитации больных с нарушением осанки и опорной функции позвоночника, но, применяя данный метод, врачи вынуждены учитывать как минимум три обстоятельства:

- данный метод не исправляет, а лишь замедляет прогрессирование искривления позвоночника;

- эффективность метода пропорциональна экспозиции его применения, поэтому корсет желательно носить постоянно и в течение продолжительного времени. Однако все типы современных корсетов с жесткими опорными конструкциями не позволяют реализовать это требование из-за побочных эффектов, среди которых одним из основных является детренировка мускулатуры торса. Помимо этого, лечение с использованием корсетов приводит к ограничению повседневной двигательной активности, что негативно сказывается на общем адаптивном потенциале организма;

- прекращение ношения корсета из-за вышеперечисленных особенностей должно быть крайне взвешенным и согласованным с состоянием познотонической мускулатуры на момент его отмены.

Между тем, отличительной особенностью предлагаемой конструкции корсета является наличие возможностей постоянной эксплуатации и проведения, применяемых в таких случаях, корректирующей деторсионной гимнастики, узконаправленной на тренировку ослабленных групп мышц, в том числе с использованием специальных тренажеров, лечебной физкультуры и занятий спортом, что позволило повысить эффективность комбинированного лечения минимум в 2 раза по сравнению с традиционными методами лечения. Так, например, у лиц, имеющих сколиоз I-II степени (13 человек: 10 мальчиков и 3 девочки в возрасте 13-17 лет), улучшение осанки и уменьшение дуги искривления позвоночника наблюдалось при использовании комбинированного метода лечения с применением предлагаемого устройства в 100% случаев, в то время как по нашим данным (9 человек: 7 мальчиков и 2 девочки в возрасте 14-17 лет) аналогичный оздоравливающий эффект при использовании традиционных методов лечения был установлен только у половины из числа обследованных пациентов, что совпадает с данными литературы. Одновременный сравнительный контроль силовой выносливости мышц при поступлении и после 2-х месячного ношения предлагаемого динамического тренажер-корректора анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса, показал увеличение силовой выносливости разгибателей спины на 25% и брюшного пресса на 30%, увеличение объема движений в позвоночнике на 25% по сравнению с традиционными методами лечения. Отказов от использования динамического тренажер-корректора не наблюдалось ни в одном случае. Прекращение ношения динамического тренажер-корректора не сопровождалось проявлениями дискомфорта, вместе с тем выработанная при его ношении привычка к занятиям физической культурой позволила обеспечить стабилизацию достигнутого положительного эффекта после прекращения его ношения.

Лечебно-профилактическая эффективность устройства апробировалась на водителях большегрузных машин, занимающимися междугородними перевозками. В экспериментах приняли участие 19 водителей в возрасте от 30 до 50 лет, предъявляющих жалобы на боли в спине, повышенную утомляемость, нарушение сна, дисфункцию желудочно-кишечного тракта. Опытная группа, которая использовала в процессе управления автомобилями предлагаемое устройство, была сформирована в количестве 11 человек, а контрольная группа была представлена 8 водителями. Уже через 5-9 дней все водители, входившие в опытную группу, отмечали заметное улучшение общего состояния и уменьшение выраженности, вплоть до полного отказа от предъявления, жалоб. Контрольный опрос их через месяц подтвердил наличие стойких положительных эффектов, главными из которых были улучшение работоспособности, снижение усталости к концу дня, нормализация сна и практическое полное отсутствие болевого синдрома в спине. Негативных отзывов, связанных с удобством эксплуатации устройства, не предъявлялось. Практически все водители высказали просьбу приобрести в постоянное пользование данное устройство. Состояние водителей контрольной группы спустя 1 месяц осталось практически без изменений, т.е. стабильно дискомфортным.

Таким образом, сопоставление полученных результатов подтверждает эффективность и целесообразность лечебно-профилактического использования предлагаемого устройства.

Вместе с тем опыт практического использования динамического тренажер-корректора анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса и результаты анализа кинематических схем его функционирования позволяет констатировать, что предлагаемое устройство практически полностью отвечает предъявляемым в настоящее время требованиям к идеальному корректору нарушений опорных функций позвоночного столба и осанки. Функционально предлагаемый тренажер-корректор должен иметь и фактически имеет конструктивные элементы, позволяющие:

- фиксировать несущие части каркаса корсета в области тазового и плечевого поясов, не ограничивая при этом подвижности всех элементов опорно-двигательного аппарата;

- варьировать составом, формой и положением на туловище нагрузочных ремней силовой системы локального воздействия;

- фиксировать положение туловища в сагиттальной плоскости;

- формировать либо восстанавливать физиологические изгибы позвоночника и осанку;

- избирательно прилагать по трехточечной схеме локальные усилия на выпуклые области костных структур верхней половины туловища через опорные площадки ограниченных размеров, например 200х200 мм, расположенные на пружинистых модулях, компрессионных поясах и нагрузочных ремнях силовой системы, оставляя при этом свободными от внешних воздействий противоположные втянутые части туловища;

- выполнять комплекс упражнений корректирующей деторсионной гимнастики для проведения узконаправленной тренировки ослабленных групп мышц, в том числе с использованием специальных тренажеров, лечебной физкультуры и заниматься спортом, создавая при этом дополнительную нагрузку на мышцы при движениях корпусом;

- осуществлять без ограничения движений дозированное вывешивание верхней половины туловища на подмышечных ремнях для разгрузки позвоночника;

- формировать режим первоначального воздействия с учетом индивидуальных особенностей деформаций позвоночника и нарушений осанки;

- осуществлять индивидуальную, в том числе самостоятельную коррекцию локальных контрдавлений на костные структуры верхней половины туловища в процессе эксплуатации на основании результатов врачебного наблюдения и под контролем динамики субъективных ощущений;

- осуществлять самостоятельное надевание и снятие устройства;

- осуществлять самостоятельную гигиеническую очистку устройства с применением бытовых средств;

- исключить негативное отношение к изделию по эксплуатационным и эстетическим качествам.

Приведенные данные подтверждают возможность технической реализации, обеспечения высоких эксплуатационных характеристик, в том числе обеспечения безопасности и экологичности применения, простоты организации эксплуатации, а также достижения лечебно-профилактической эффективности применения предлагаемого устройства, и тем самым свидетельствуют о достижимости целей, поставленных при разработке полезной модели.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ОПИСАНИЯ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

1. Корректор осанки ORLETT TLSO-250(A)S: http://www.alteimark.ru/product-osanki-tlso-250a.

2. Корректоры осанки: http://www.lysoform.ru/ortopedia/pozvonki.ru

3. Корректоры осанки (реклинаторы): http://www.med-magazin.com.ua.

4. Патент RU N 2119312, кл. A61F 5/03, опубл. 1998 г.

5. Патент RU N 217070, кл. A61F 5/01, 5/03, опубл. 2001 г.

6. Патент 2234890, кл. A61F 5/02, опубл. 2004 г.

7. Патент 2223069, кл. A61F 5/02, опубл. 2004 г.

8. Патент 2170070, кл. A61F 5/01, опубл. 2001 г.

9. Корсет корригирующий «УЗОР»: http://www.ol-brace.ru/usore_br.htm

10. EMANS J.B., KAELIN A. et al. The Boston Bracing System for idiopathic scoliosis Spine, 1986, vol.11, n 8.

11. Корсет типа Шено: http://www.ol-brace.ru/therapy.htm.

12. CAR W.A. et al. Treatment of idiopathic scoliosis in the Milwaukee brace. Bone and Joint Surgery (Am), 1980, vol.62. P.p.559-612.

13. Индивидуальные жесткие корсеты: http://pozvonotchnik.ru/corset2.html.

14. Интерактивный тренажер-корректор: http://pozvonotchnik.ru/trainer2.html.

15. Авторское свидетельство SU N 645651, кл. 61F 5/02, опубл. 1979 г.

16. Жулев Н.М., Лобзин B.C., Бадгарадзе Ю.Д. Мануальная и рефлекторная терапия в вертеброневрологии. Руководство для врачей. - Санкт-Петербург, 1992. - 589 с.

1. Динамический тренажер-корректор анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса, содержащий ремни и застежки, отличающийся тем, что выполнен по модульному принципу в виде конструктивно объединенных в одно устройство элементов и содержит гигиеническую нательную трикотажную подложку, к которой снизу прикреплен поддерживающий тазовый пояс, содержащий основание в виде многослойного тканевого полотнища шириной не менее 120 мм более короткого по верхнему краю по сравнению с нижним краем с прикрепленными к нему по торцам не менее 2-х пар ремней, снабженных регулируемыми по длине захвата тканевыми застежками, при этом снаружи к поддерживающему тазовому поясу пришиты открытые и расширенные кверху карманы в местах предполагаемого расположения кассетных фиксаторов вертикальных плоских пружинистых модулей, тканевые контейнеры с помещенными в них плоскими зигообразными пружинами, расположенные поперечно в толще поддерживающего тазового пояса в индивидуально варьируемых местоположениях, расположенная в кармане по центру поддерживающего тазового пояса опорная платформа, выполненная в виде пластмассовой пластины с жестко закрепленными на ней с наружной стороны тремя кассетными фиксаторами вертикальных плоских пружинистых модулей, механически регулируемыми по глубине набором помещаемых внутрь взаимозаменяемых сменных корректирующих вкладышей различной длины, причем один из трех кассетных фиксаторов размещен по центру пластины и два - по краю, а с внутренней стороны пластины вдоль верхнего края расположен выполненный из пенополиэтилена амортизатор с индивидуально формируемой толщиной, расположенный в боковых карманах поддерживающего тазового пояса дополнительный комплект одинарных кассетных фиксаторов вертикальных плоских пружинистых модулей, снабженный помещаемыми внутрь взаимозаменяемыми сменными корректирующими вкладышами различной длины, регулируемые по длине прижимные ремни опорной платформы и отдельно расположенных кассетных фиксаторов по верхнему краю к поддерживающему тазовому поясу, комплект съемных вертикальных плоских пружинистых модулей, выполненных с возможностью неограниченной свободы сгибания в различных направлениях в виде сплошных полимерных тяжей, в толще которых помещены плоские зигообразные пружины, плоский ременный эластичный коллектор с щелевидными приемниками плоских пружинистых модулей, снабженный регулируемой по длине захвата тканевой застежкой, компенсирующие эластичные поясные подушки, расположенные кпереди от вертикальных плоских пружинистых модулей с возможностями индивидуального варьирования их площади контакта с туловищем, толщины и местоположения, компрессионные пояса поясного и грудного отделов позвоночника, выполненные с возможностью индивидуального варьирования усилий прижатия туловища к вертикальным плоским пружинистым модулям.

2. Динамический тренажер-корректор анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса по п.1, отличающийся тем, что комплект съемных вертикальных плоских пружинистых модулей выполнен в нескольких типоразмерах и вариантах исполнения по длине, толщине пружинной проволоки, ширине и шагу изгиба пружины применительно к индивидуальным возрастным антропометрическим характеристикам и индивидуальным показаниям на проведение коррекции с возможностью дополнительной независимой механической индивидуальной регулировки их длины набором взаимозаменяемых сменных вкладышей различной длины, помещаемых в кассетные фиксаторы.

3. Динамический тренажер-корректор анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса по п.1, отличающийся тем, что съемные вертикальные плоские пружинистые модули дополнительно по показаниям снабжены жестко закрепленными на их верхних концах съемными соединительными кассетными замками.

4. Динамический тренажер-корректор анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса по п.1, отличающийся тем, что дополнительно по показаниям содержит в конструкции сформированные по фактическим размерам плечевого пояса с припуском со стороны спины не менее 50 мм пару съемных наплечных плоских пластмассовых дуг, снабженных регулируемыми по длине подмышечными поддерживающими ремнями с закрепленными на них амортизаторами, при этом один или оба конца каждой дуги жестко соединены кассетными замками с верхними концами соответствующих вертикальных плоских пружинистых модулей.

5. Динамический тренажер-корректор анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что дополнительно по показаниям содержит в конструкции съемный поперечный плоский пружинистый модуль, соединенный через пенополиэтиленовые корректирующие прокладки с задними центральными и задними боковыми дополнительно удлиненными вертикальными плоскими пружинистыми модулями, причем поперечный плоский пружинистый модуль выполнен с возможностями индивидуальной установки его кпереди или сзади относительно заднего центрального вертикального плоского пружинистого модуля и одновременной модификации толщины пенополиэтиленовых корректирующих прокладок набором взаимозаменяемых вкладышей с учетом фактической деформации грудного отдела позвоночника и состояния плечевого пояса.

6. Динамический тренажер-корректор анатомических и биомеханических характеристик позвоночника и плечевого пояса по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что дополнительно по показаниям снабжен силовой ременной системой, состоящей из комплекта регулируемых по длине растягивающихся и не растягивающихся нагрузочных ремней, соединительных ременных коллекторов и закрепляемых на ремнях в различных положениях съемных корректирующих пелотов с взаимозаменяемыми пенополиэтиленовыми вкладышами различной толщины и площадью контакта с туловищем, при этом нагрузочные ремни выполнены с возможностью формирования индивидуальных схем сочленении между собой и с жесткими элементами конструкции посредством соединительных ременных коллекторов и варьирования узлами крепления ремней на наплечной пластмассовой дуге, поддерживающем тазовом поясе и на задних боковых вертикальных плоских пружинистых модулях так, чтобы выполнялось условие создания дозированного локального контрдавления на выпуклые области костных структур верхней половины туловища по трехточечной схеме при сохранении свободной от внешнего силового воздействия противоположной впалой области тела.