Устройство для компенсации веса головы

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезно-ортопедическому устройству, направленному на разгрузку мышц шейного и грудного отделов позвоночника и используемому в качестве дополнения к экзоскелету верхних конечностей при миопатиях сидящего в кресле больного с хроническими прогрессирующими нервно-мышечными заболеваниями, характеризующимися деформацией позвоночника в силу слабости мышц, а также в виде самостоятельного устройства при лечении патологии шейного отдела позвоночника, обусловленной искривлением его формы за счет травм, аномалий и дегенеративно-дистрофических процессов.

Шея - наиболее функционально нагруженный, а поэтому самый уязвимый из всех сегментов позвоночного столба. При целом ряде заболеваний (миопатий), поражаются мышцы шеи, что приводит к невозможности удержания головы и осуществления движений при выполнении актов жизнедеятельности. На семь шейных позвонков приходится максимум нагрузки при наклоне и повороте головы. К тому же шейные позвонки не отличаются достаточным запасом прочности, а мышечный корсет шеи развит гораздо слабее других участков тела. В комплексе эти факторы создают фон для высокого риска заболеваний и повреждений в этом отделе.

Известно устройство для разгрузки шейного отдела и восстановления физиологической подвижности шейных позвонков, а именно шейные воротники бандажи (см. dealmed.ru).

Основная функция шейных воротников бандажей заключается в прочной фиксации шеи в нужном положении, устраняя возможность травмирования нервных окончаний, поддерживая голову и шейные позвонки в стабильном состоянии, позволяя снять болевой синдром и предупредить смещение шейных позвонков. Однако шейные воротники бандажи не обеспечивают возможности движения головы больного в физиологических плоскостях, что является их существенным недостатком.

Известно устройство для удержания головы содержащее вертикальную стойку, закрепленную на спинке кресла и опору для головы, имеющую возможность регулирования положения относительно вертикальной стойки (см. описание изобретения к патенту Российской Федерации №2427305 «Подголовник для кресла и стула», МПК А47С 7/38, опубл. 27.08.2011 г.).

Вертикальную стойку крепят на спинке кресла любым известным способом. Опора для головы состоит из опоры для затылочной части головы, имеющей возможность перемещения по прямоугольной основе в вертикальном направлении, с последующей фиксацией фиксатором, и двух опор под нижнюю челюсть, имеющих возможность перемещения по прямоугольной основе на салазках в вертикальном направлении и в горизонтальном направлении по салазкам, с последующей фиксацией фиксаторами.

Известное устройство обеспечивает компенсацию веса головы, однако не обеспечивают возможности наклона головы вперед - назад, необходимого для жизнедеятельности больного и не может быть использовано для больных с миопатией, что является его недостатком. Кроме того устройство дискомфортно, так как связано с наличием металла, граничащего с телом больного (поверхностью кожи).

Известно устройство для удержания головы при низком тонусе мышц шеи и торса, принятое в качестве прототипа, включающее приспособление для крепления на кресле и приспособление для крепления на голове (см. https://rehabmedical.ru/katalog/cistema-headpod-dlya-uderzhaniya-golovy).

Приспособление для крепления на кресле выполнено в виде дугообразной стойки, соединенной с приспособлением для крепления на голове больного посредством подвески, выполненной в виде резинового ремешка с делениями и обеспечивающей возможность поворота головы в горизонтальной плоскости (влево и право).

Приспособление для крепления на голове выполнено в виде правого переднего ремешка и левого переднего ремешка, закрепленного одним концом на подвеске, выполненной в виде резинового ремешка с делениями, а другим концом - с затылочной петлей. Известное устройство обеспечивает компенсацию веса головы, однако не обеспечивает возможности голове двигаться вперед-назад, а именно совершать наклоны головы вперед-назад, что необходимо для жизнедеятельности больного и является недостатком устройства.

Известное устройство ненадежно в использовании, так как при слабой затяжке затылочным и лобным ремешком не исключено выскальзывание головы из устройства, а при сильной затяжке - образование пролежней в местах соприкосновения ремешков с кожей. Кроме того в силу анатомического строения, когда кожно апоневротический слой становится стиснутым между ремешками и плоской костью черепа, возникают трофические расстройства, заставляющие больного снимать устройство для восстановления кровоснабжения ишемизированного участка. Самостоятельно это процедуру больной зачастую выполнить не может, что заставляет его прибегать к помощи посторонних лиц. Один подвешивающий резиновый ремешок не в состоянии разгрузить все мышцы, так как его направление растяжения и сжатия не совпадает с рабочими векторами движения мышц шеи.

Технической задачей предлагаемого устройства является обеспечение возможности удержания головы в физиологическом положении при вертикальном положении тела с сохранением возможности поворота головы в горизонтальной плоскости и наклона головы вперед-назад, необходимых для жизнедеятельности больного, повышение надежности, безопасности и удобства при использовании с обеспечением двигательной активности во всех физиологических плоскостях и уменьшение нагрузки на позвоночник для больных с миопатиями, а также обеспечения возможности компенсации нагрузки на позвоночник и профилактики его деформации при слабости мышц при одновременном сохранении всех возможностей для движения.

Для решения поставленной задачи устройство для компенсации веса головы включает приспособление с элементами для крепления на кресле или несущем жакете и приспособление для крепления на голове пациента при этом приспособление для крепления на кресле или несущем жакете и приспособление для крепления на голове соединены между собой съемными упругими тягами, приспособление для крепления на кресле или несущем жакете выполнено в виде вертикальной стойки, шарнирно соединенной с консольной площадкой, выполненной в виде рамки имеющей возможность поворота в вертикальной плоскости относительно вертикальной стойки и возможность фиксации в горизонтальном рабочем положении, на консольной площадке размещены поперечные планки имеющие возможность перемещения вдоль консольной площадки с последующей их фиксацией относительно консольной площадки, при этом каждая планка состоит из двух частей верхней и нижней и имеет продольную выемку для образования паза при соединении верхней и нижней частей для размещения консольной площадки, а приспособление для крепления на голове пациента выполнено в виде разъемной затылочно-подбородочной опоры, состоящей из двух частей задней и передней, снабженных элементами для соединения, при этом на нижней поверхности поперечных планок установлены крючки для крепления верхнего конца съемных упругих тяг, а по верхнему контуру задней части затылочно-подбородочной опоры - крючки для крепления нижнего конца съемных упругих тяг.

Приспособление для крепления на кресле может быть выполнено из металла или армированных пластиков.

Крючки для крепления съемных упругих тяг выполнены с установочной резьбой для тонкой регулировки.

Съемные упругие тяги могут быть выполнены в виде резиновых жгутов или в виде пружин.

Элементы для соединения затылочно-подбородочной опоры могут быть выполнены в виде креплений «велкро» (липучки) или в виде крюк-петля или в виде кнопочного соединения или в виде пуговица-петля.

Затылочно-подбородочная опора может быть выполнена из термопластмассы для изготовления протезно-ортопедических устройств или из ткани или из кожи или из металла с биологически инертным покрытием с внутренней стороны.

Покрытие с внутренней стороны может быть выполнено из пористого упругого материала типа «Пластазот» или из вспененного полиэтилена или из вспененного полистирола.

Предлагаемое устройство для компенсации веса головы позволяет:

- облегчить индивидуальную адаптацию и настройку к анатомическим особенностям больного;

- облегчить безопасное физиологическое положение головы при вертикальном положении тела, например в стоячем или сидячем положении у больных с нарушением функции мышц, а именно миопатиями различного генеза;

- обеспечить мобильность головы с возможностью безопасных движений во всех физиологических плоскостях, например, наклоны вперед-назад или повороты вправо и влево при одновременном снижении нагрузки на позвоночник;

- обеспечить профилактику деформации позвоночника, обусловленную снижением тонуса мышц, поддерживающих его, а также уменьшить нагрузку на позвоночник после нейрохирургических операций на шейном, грудном и поясничном отделах, создаваемую весом головы;

- предотвратить осложнения, связанные с «заваливанием» головы, в частности асфиксии;

- обеспечить улучшение визуального контакта в процессе жизнедеятельности больного, например прием пищи, просмотр телевизора, чтение, пользование компьютером;

- обеспечить реабилитацию больных при оперативной патологии позвоночника.

Устройство для компенсации веса головы иллюстрировано чертежами где: на фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - вид сбоку; на фиг. 3 - вид сверху со снятой затылочно-подбородочной опорой.

Устройство для компенсации веса головы состоит из соединенных между собой приспособления для крепления на кресле или корсете и приспособления для крепления на голове больного.

Приспособление для крепления на кресле или несущем жакете состоит из вертикальной стойки 1, выполненной в виде удлиненной перфорированной пластины со сквозными отверстиями 2 на ее плоскости, позволяющими крепить стойку 1 с помощью крепежа к инвалидному креслу или креслу-ложементу 1 для сидячих больных, регулируя ее высоту или к несущему жакету для ходячих больных с возможностью подбора анатомической адаптации (инвалидное кресло, несущий жакет и элементы для крепления на чертеже не показаны).

На вертикальной стойке 1 шарнирно закреплена консольная площадка 3 с возможностью ее поворота на оси 4 в вертикальной плоскости относительно вертикальной стойки 1 на 270 градусов.

Консольная площадка 3 выполнена в виде рамки. На нижней поверхности консольной площадки 3 жестко закреплен одним концом кронштейн 5, другой конец которого имеет возможность упора в вертикальную стойку 1 для обеспечения однозначной фиксации консольной площадки 3 относительно вертикальной стойки 1 в горизонтальном рабочем положении устройства.

На консольной площадке 3 установлены с возможностью перемещения при регулировке устройства поперечные планки 6 и 7.

Каждая из поперечных планок 6 и 7 состоит из двух частей верхней и нижней. Нижняя поверхность верхней части и верхняя поверхность нижней части планки 6 выполнены с продольными выемками, образующими сквозной паз для размещения консольной площадки 3 при соединении верхней и нижней частей планок 6 между собой. Аналогично нижняя поверхность верхней части и верхняя поверхность нижней части планки 7 выполнены с продольными выемками, образующими сквозной паз для размещения консольной площадки 3 при соединении верхней и нижней частей планок 7 между собой.

Для обеспечения усилия обжима консольной площадки 3 планками 6 и 7 их верхняя и нижняя части имеют сквозные соосно расположенные отверстия 8 для установки крепежа, например болтов или винтов для фиксации планок 6 и 7 относительно консольной площадки 3 в рабочем положении устройства (крепеж на чертеже не показан).

Ослабление крепежа обеспечивает возможность перемещения поперечных планок 6 и 7 вдоль консольной площадки 3 при установлении центра тяжести головы. Планки 6 и 7 при перемещении относительно консольной площадки 3 обеспечивают возможность индивидуальной настройки устройства относительно головы больного в зависимости от его анатомических особенностей.

Приспособление для крепления на голове больного (опорная часть головы) выполнено в виде разъемной затылочно-подбородочной опоры, состоящей из двух частей задней части 9 и передней части 10, образующих чашу без днища для размещения подбородка больного, а также надежного, безопасного и удобного его удерживания при использовании устройства с обеспечением двигательной активности во всех физиологических плоскостях. Задняя часть 9 и передняя часть 10 выполнены с учетом индивидуальных особенностей каждого больного и исключающих давление на отдельные участки и нарушение трофики. Обе части 9 и 10 для соединения между собой, имеют элементы 11 для соединения выполненные, например, в виде креплений «велкро» (липучки) или в виде застежки петля-крюк или пуговица-петля или кнопочного соединения.

Обе части 9 и 10 затылочно-подбородочной опоры могут быть выполнены из термопластмассы для изготовления протезно-ортопедических устройств или из металла с покрытием с внутренней стороны в виде пористого упругого материала типа «Пластазот», вспененного полиэтилена или вспененного полистирола или аналогичного материала.

Несущая конструкция устройства, а именно вертикальная стойка 1, консольная площадки 3 и планки 6 и 7 выполнены из металла или армированных пластиков.

Задняя часть 9 затылочно-подбородочной опоры соединена двумя съемными упругими тягами 12 и 13 с концами поперечной планки 6, и двумя съемными упругими тягами 14 и 15 с концами поперечной планки 7. Упругие тяги 12, 13, 14 и 15 выполнены в виде резиновых жгутов или пружин. Упругие тяги 12, 13 и 14, 15 обеспечивают возможность поворота головы в горизонтальной плоскости и наклона головы вперед-назад, необходимых для жизнедеятельности больного, а крепление их на консольной площадке 3 вертикальной стойки 1 посредством поперечных планок 6 и 7 уменьшает нагрузку на позвоночник для больных с миопатиями. Для крепления верхнего конца съемных упругих тяг 12 и 13, на нижней поверхности по концам поперечной планки 6 закреплены крючки 16 и 17. Для крепления верхнего конца съемных упругих тяг 14 и 15, на нижней поверхности поперечной по концам планки 7 закреплены крючки 18 и 19. Крючки 16, 17, 18 и 19 (вкручиваются в планки 6 и 7) выполнены с установочной резьбой для обеспечения тонкой регулировки, устраняющей возможное соприкосновение кожи лица с упругими тягами 12, 13, 14 и 15 и обеспечивающей физиологичность движения.

По контуру на наружной поверхности задней части 9 затылочно-подбородочной опоры имеются крючки 20, 21 и 22, 23 для крепления нижнего конца съемных упругих тяг 12, 13 и 14, 15 соответственно, причем тяги 12 и 13 при креплении располагают крест-накрест.

Съемные упругие тяги 12, 13, 14 и 15 могут иметь различную длину и диаметр в зависимости от требуемой нагрузки и анатомических характеристик больного. В зависимости от анатомических характеристик больного съемных упругих тяг может быть больше, чем четыре. При этом верхний конец одной дополнительной съемной упругой тяги 24 может быть закреплен, например, на крючке 16, а нижний - на крючке 22, а другой дополнительной съемной упругой тяги 25 может быть закреплен, например, на крючке 17, а нижний - на крючке 23.

Устройство используют следующим образом.

В зависимости от наличия и особенности патологий больного его усаживают в инвалидное кресло-каталку, надевают несущий жакет или экзоскелет при необходимости, на которые затем с помощью отверстий 2 и крепежа крепят вертикальную стойку 1 предлагаемого устройства (крепление стойки к креслу-каталке, несущему жакету и экзоскелету на чертеже не показаны).

В зависимости от паталогических изменений в мышцах шеи и анатомических особенностей головы, и в зависимости от возраста и физических данных больного производят настройку устройства.

Настройка устройства заключается в определении точного расстояния от вертикальной стойки 1 до места расположения затылочно-подбородочной опоры для чего, ослабив крепеж на поперечных планках 6 и 7, планки 6 и 7 пазами перемещают вдоль консольной площадки 3. Кроме того настройка устройства предусматривает размещение головы в оптимальной для больного позиции, подбор количества съемных упругих тяг 12, 13, 14 и 15 с необходимым усилием, которые устраняют перенос нагрузки веса головы на грудной отдел позвоночника и обеспечивают возможность наклона головы вперед-назад, необходимого для жизнедеятельности больного.

Упругие тяги 12 и 13 крепят верхним концом на крючках 16 и 17 поперечной планки 6, а нижним концом - на крючках 20, 21 задней части 9 затылочно-подбородочной опоры, располагая их крест-накрест. Упругие тяги 14 и 15 крепят верхним концом на крючках 18 и 19 поперечной планки 7, а нижним концом - на крючках 22, 23 задней части 9 затылочно-подбородочной опоры.

Коррекция достигается путем создания разно-направленных векторов сил в каждой точке траектории движения. При этом результирующий вектор приложенных сил, формирующийся по правилу параллелограмма, совпадает при правильной регулировке с физиологически правильной траекторией движения головы больного, которую обеспечивают векторы действия съемных упругих тяг 12, 13, 14 и 15 и при необходимости дополнительных съемных упругих тяг 24 и 25 аналогично мышцам шеи.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность удерживать голову в физиологическом положении при вертикальном положении тела с сохранением возможности поворота головы в горизонтальной плоскости и наклона головы вперед-назад, необходимых для жизнедеятельности больного, надежно, безопасно и удобно при использовании, обеспечивает двигательную активность во всех физиологических плоскостях, уменьшает нагрузку на позвоночник для больных с миопатиями, а также обеспечивает возможность компенсации нагрузки на позвоночник и профилактики его деформации при слабости мышц при одновременном сохранении всех возможностей для движения.

Апробацию предлагаемого устройства выполняли на больных, страдающих миопатиями различного генеза (синдром Эрба-Ландузи - Дежерина, миопатия Дюшена-Эрбо, мышечная дистрофия Беккера).

Пример

Больной И-в Д.А. 1991 г. рождения. Диагноз: прогрессирующая мышечная дистрофия Беккера. При поступлении, наряду с другими проявлениями миопатии отмечалась грубая деформация позвоночника с формированием кифосколиоза и невозможность самостоятельно удерживать голову в физиологической позиции, при положении сидя.

Больному выполнено ортезирование экзоскелетом верхних конечностей (подана заявка №2016109511 и получено решение о выдаче патента), расположенным на индивидуальном кресле-ложементе и предназначенным для увеличения остаточных сил мышц и расширения амплитуды движений верхних конечностей. Однако пользование экзоскелетом было ограничено, так как при движении руками, голова заваливалась либо назад, либо вперед. К креслу-ложементу было изготовлено индивидуальное устройство для компенсации веса головы. В результате больному было обеспечено безопасное физиологического положение головы при вертикальной позиции туловища и мобильность головы с возможностью безопасных движений во всех физиологических плоскостях. Помимо обеспечения безопасности, больной улучшил качество жизни, получив возможность облегчить акты жизнедеятельности (прием воды и пищи, просмотр телевизора, пользование компьютером, пользование экзоскелетом верхних конечностей). Жалоб на негативные субъективные ощущения от пользования устройством не предъявлял.