Устройство для осуществления объёмного массажа конечностей пациентов
Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам для лечебного массажа, может использоваться для проведения гидромассажа в медицинских и оздоровительных учреждениях и для индивидуального гидравлического массажа в домашних условиях, предназначено, преимущественно, для физиотерапии пациентов с высокой мышечной нагрузкой в своей профессиональной деятельности, например для спортсменов и танцоров. Устройство содержит бассейн с водой, генератор вибрационного воздействия на погруженные в воду бассейна конечности пациента. В качестве генератора вибрационного воздействия применен подводный импульсный генератор гидроакустических волн, размещенный в полости бассейна, в объеме воды, выполненный с возможностью работы от источника сжатого воздуха, в диапазоне частот от 50 до 700 Гц, с давлением волн, в пределах от 500 до 10000 паскалей, на удалении от генератора более одного метра. Технический результат заключается в повышении эффективности и расширении лечебных возможностей массажного воздействия и обеспечении за счет этого оперативного восстановления мышечной мощности конечностей и профилактики их от возможных спазм мышц. 3 ил.
Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам для лечебного массажа, может использоваться для проведения гидромассажа в медицинских и оздоровительных учреждениях и для индивидуального гидравлического массажа в домашних условиях, предназначено, преимущественно, для физиотерапии пациентов с высокой мышечной нагрузкой в своей профессиональной деятельности, например для спортсменов и танцоров.
Известно устройство для вибрационно-вакуумного душа-массажа, содержащее насадку, в корпусе которой расположен шнек, оканчивающийся конусом, а канал корпуса выполнен из трех последовательно расположенных участков - цилиндрического, конического, плавно переходящего в горловину с диаметром, равным 0,8-0,4 диаметра цилиндрического участка, и расширяющегося участка, оканчивающегося плавным переходом на торцевую поверхность, при этом, насадка снабжена плавающей чашечкой, установленной на фланце корпуса с помощью прижимной шайбы, в верхней части которой выполнено диаметральное отверстие с радиальным сквозным рассечением (см. патент РФ 
2147860, МПК A61H 9/00, 2000 г.).
Недостатком этого устройства является техническая невозможность создать одновременно высокоамплитудные знакопеременные низкочастотные автоколебания давления в насадке и высокочастотные вибрации.
Известно также устройство для осуществления объемного массажа конечностей пациентов, содержащее бассейн с водой, генератор вибрационного воздействия на погруженные в воду бассейна конечности пациента (см. патент RU 2252739, МПК A61H 9/00, 2003). При этом работают в полосе частот 6-50000 Гц.
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность массажного воздействия на тело человека, обусловленная ограниченным и не оптимальным набором физических параметров жидкостной струи, что не позволяет оказывать глубинное воздействие на участки тела пациента.
Задачей изобретения является обеспечение возможности глубинного воздействия на участки тела пациента.
Технический результат заключается в повышении эффективности и расширении лечебных возможностей массажного воздействия и обеспечении за счет этого оперативного восстановления мышечной мощности конечностей и профилактики их от возможных спазм мышц.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для осуществления объемного массажа конечностей пациентов, содержащее бассейн с водой, генератор вибрационного воздействия на погруженные в воду бассейна конечности пациента, отличается тем, что в качестве генератора вибрационного воздействия применен подводный импульсный генератор гидроакустических волн, размещенный в полости бассейна, в объеме воды, выполненный с возможностью работы от источника сжатого воздуха, в диапазоне частот от 50 до 700 Гц, с давлением волн, в пределах от 500 до 10000 паскалей, на удалении от генератора более одного метра.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию 
новизна
.
На ответственных соревнованиях спортсменов, или выступлениях танцоров, часто возникает острая необходимость оперативно (в течение 2-3 минут) снять усталость и восстановить прежнюю длительную работоспособность мышц конечностей. Известными способами массажа, включая использование технических устройств, это практически невозможно.
По удельной плотности тело людей близко к плотности воды, а в общей массе тела человека содержится до 80% молекул воды. Поэтому гидроакустические волны, длина которых многократно превышает размеры людей (диапазон низких звуковых частот), с минимальным ослаблением силы звука проходят через весь объем конечностей пациента с практически одинаковым уровнем физического воздействия.
Совокупность отличительных признаков предлагаемого технического решения позволяет оказывать глубинное воздействие на участки тела пациента, что приводит к повышению эффективности и расширению лечебных возможностей массажного воздействия и обеспечить за счет этого оперативное восстановление мышечной мощности конечностей и профилактики их от возможных спазм мышц.
На Фиг. 1 показана схема устройства для проведения объемного массажа конечностей пациентов. На фиг. 2 показана конструкция подводного импульсного генератора гидроакустических волн; на фиг. 3 показаны сигналограммы генераторов, испытанных под номерами 6, 7, 8, и 9.
Устройство для проведения объемного массажа конечностей пациентов (фиг. 1) включает ванну 1, объемом порядка 1 м2, генератор 2 вибрационного воздействия на погруженные в воду бассейна конечности пациента 3 и источник рабочего тела 4. В качестве генератора 2 вибрационного воздействия может быть использован «Экологический генератор отпугивающих звуков» (см. RU 2447658). Фактически этот генератор представляет собой один из многих вариантов гидроакустических импульсных пневмопушек, работающих в автоматическом режиме с высоким КПД преобразования затраченной энергии в звуковые волны. В качестве источника рабочего тела используются баллоны с воздухом высокого давления.
Конструкция генератора 2 показана на фиг. 2, где обозначены: тарелка торцевого клапана 5; уплотняющий элемент 6; кольцевой выступ 7 уплотняющего элемента; отверстие 8 выхлопа; корпус 9, усеченный конус 10 корпуса 9; неподвижная опора 11; сквозные отверстия 12; пружина сжатия 13; шток 14; стакан 15; подвижная опора 16; регулировочная гайка 17; отверстие 18 под крепление воздуховода; газовый клапан 19. В левой части чертежа генератор показан в положении замкнутого отверстия выхлопа 8, а в правой части - в положении выхлопа сжатого воздуха.
Сборный корпус камеры состоит из собственно корпуса 9 и герметично соединенного с ним стакана 15. Торцевой клапан 5 с уплотняющим элементом 6 и привод клапана собирают при снятом стакане 15 в перевернутом положении генератора, относительно показанного на чертеже: в гнездовую проточку корпуса 9 вставляют неподвижную опору 11; в гнездо этой опоры вставляют пружину сжатия 13 и накрывают ее подвижной опорой 16; шток 14 крепят с тарелкой торцевого клапана 5 и пропускают этот шток 14 через отверстие 8 выхлопа и осевые отверстия в неподвижной 11 и подвижной 16 опорах; на другую оконечность штока 14 накручивают регулировочную гайку 17 до нужного сжатия пружины 13, при этом кольцевой выступ 7 уплотняющего элемента 6 упруго наползает на усеченный конус 10, а донышко чаши этого элемента герметично замыкает отверстие выхлопа 8; крепят стакан 15 на корпусе 9. Генератор готов к работе.
Устройство работает следующим образом. Генератор 2 погружают в воду ванны 1 в том же положении, как собирали. По воздуховоду 20 подают сжатый воздух в камеру генератора 2. Когда давление в камере, действующее по площади выхлопного отверстия 8 на отталкивание торцевого клапана 5, достигает силы, равной силе прижатия клапана пружиной 13, наступает состояние равновесия, при котором воздух может начать просачиваться в воду, не обеспечивая должного эффекта ступенчатого возрастания силы отталкивания и ускорение клапана 5 до полного открытия выхлопного канала. Однако начальному просачиванию воздуха препятствует уплотняющий элемент 6 кольцевого выступа 7 на конусе 10 корпуса 9, обеспечивая ранее обозначенную ступеньку давления перед срабатыванием клапана 5. В момент отрыва клапана 5 от уплотняемого торца корпуса 9 камеры давление воздуха начинает действовать на всю торцевую площадь уплотняющего элемента 6 клапана 5. Это обеспечивает ступенчатое возрастание силы отталкивания клапана 5 от отверстия выхлопа 8. До открытия выхлопного канала из камеры в воду, в период сползания кольцевого выступа 7 с конуса 10, происходит начальное ускорение подвижных элементов генератора: торцевого клапана 5, штока 14, подвижной опоры 16, регулировочной гайки 17 и какой-то части массы пружины 13. Затем открывается сквозной выхлопной канал, и сжатый воздух резко вырывается в воду, инициируя в ней гидроакустическую волну. Давление в камере столь же резко снижается. С учетом снижения отталкивающего давления воздуха на клапан 5 и возрастания силы сжатия пружины 14 ускорение подвижных элементов генератора замедляется. В момент равновесия сил, действующих на торцевой клапан 5, подвижные элементы генератора по инерции немного продолжат движение, а затем возвращаются в исходное положение. При замыкании отверстия выхлопа 8 эластичный кольцевой выступ 7, наползая на конус 8, частично гасит кинетическую энергию подвижных элементов. Интервал времени между выхлопами зависит от объемной скорости натекания сжатого воздуха в камеру. При очередном достижении в камере заданного давления воздуха происходит автоматический выхлоп его в воду. Скорость натекания воздуха в камеру и соответственно достижение заданного давления регулируют газовым клапаном 19. Отверстия 18 служат для прохода воздуха к отверстию выхлопа 8 из полости, замкнутой стаканом 15.
Пациент располагается рядом с ванной, опустив в нее конечности (руки и/или ноги) так, чтобы они были погружены в воду. Генератор 2 опускают в ванну и фиксируют к стенке ванны известным образом, например хомутами (на чертежах не показаны). Подключают воздуховод 20 генератора 2 к источнику сжатого воздуха 4 и открывают газовый клапан 19 на соответствующую величину. Работа генератора осуществляется как выше описано с формированием гидроакустических волн в звуковом диапазоне от 50 Гц до 700 Гц, которые генерируют в импульсном режиме в течение сотых долей секунды. Затем процесс генерации акустических волн прерывают на 4-8 секунд, и опять, в течение до трех минут, повторяют цикличность генерации звуков и перерывов, при этом давление звуковых волн в зоне расположения конечностей пациента настраивают в пределах от 500 до 10000 паскалей.
В периоды циклов генерации гидроакустических волн, последние, цугом из нескольких волн, примерно со скоростью 1500 м/сек, проходят через весь объем конечностей, что инициирует вибрацию кожи, подкожного покрова, сухожилий, мышц, капилляров нервных каналов и прочих органов на молекулярном уровне во всем объеме каждой конечности. Эти вибрации ускорено вызывают:
- расслоение фиброзных образований и кальцинатов с последующим их рассасыванием;
- улучшение микроциркуляции и стимулирование процессов регенерации тканей;
- улучшение метаболизма и газообмена тканей;
- улучшение лимфотока в сосудах тканей.
Допустимо утверждать, что перечисленные процессы оперативно восстановят мышечную мощность конечностей и обеспечат их профилактику от возможных спазм (судорог).
В соответствии с принципом построения и кинематикой работы генератора, на кафедре приборостроения ДВФУ было изготовлено десять действующих образцов, генерирующие импульсные акустические волны с разным звуковым давлением и частотным спектром.
Заданную длительность перерывов между импульсами обеспечивают регулировкой объемной скорости сжатого воздуха, подаваемого в накопительную камеру генератора. Генераторы испытаны в «открытой» воде на длительную работоспособность и, совместно с кафедрой биомедицины ДВФУ, на безопасность для здоровья людей, при их нахождении порядка одного метра от работающих генераторов. Проведены исследования гидроакустических характеристик этих генераторов.
В настоящее время осуществляются клинические исследования реальной эффективности работы устройства. На первом этапе клинических исследований, авторы ограничили объем исследований только на физиотерапии конечностей пациентов от мышечного переутомления, поскольку на ответственных соревнованиях спортсменов, или выступлениях танцоров часто возникает острая необходимость оперативно (в течение 2-3 минут) снять усталость и восстановить прежнюю длительную работоспособность мышц конечностей. Получены позитивные подтверждения теоретических обоснований в области гидроакустики и в области физиотерапии, тогда, как известными способами массажа, включая использование известных технических устройств это практически невозможно обеспечить.
Устройство для осуществления объёмного массажа конечностей пациентов, содержащее бассейн с водой, генератор вибрационного воздействия на погружённые в воду бассейна конечности пациента, отличающееся тем, что в качестве генератора вибрационного воздействия применён подводный импульсный генератор гидроакустических волн, размещённый в полости бассейна, в объёме воды, выполненный с возможностью работы от источника сжатого воздуха в диапазоне частот от 50 до 700Гц, с давлением волн в пределах от 500 до 10000 паскалей на удалении от генератора более одного метра.
