Реабилитационно-диагностический комплекс «Лёгкий шаг»
Одной из перспективных работ, выполняемых ООО «Центр тренажеростроения и подготовки персонала», которая может быть востребована у заказчиков, является создание реабилитационного комплекса «Легкий шаг». Разрабатываемый комплекс предлагается использовать для реабилитации и тренировки походки, двигательной функции и укрепления мышечной системы. При использовании в сочетании с беговой дорожкой, для пациентов с нарушенной ходьбой, система позволяет тренировать правильную физиологическую походку. Результаты исследований показывают, что прогрессивный тренировочный режим повторения движения в сочетании с контролируемой регулировкой скорости и высоты беговой дорожки являются ключевыми факторами успешной и длительной реабилитации пациентов. За счет тренировки с компенсацией веса тела, пациент частично снижает нагрузку на конечности, что позволяет приступать к процессу реабилитации на раннем этапе без риска физического переутомления. В основе работы оборудования лежит принцип динамической нагрузки на опорно-двигательный аппарат пациента. В течение курса упражнений по мере достижения пациентом успехов в тренировках нагрузка на ноги постепенно увеличивается за счет изменения соотношения веса тела, поддерживаемого системой, и веса тела, приходящегося на опорно-двигательный аппарат. Разрабатываемый комплекс способствует восстановлению естественной походки, что редко обеспечивается механизированными аппаратами восстановления навыков ходьбы. Возросшая мобильность и чувство безопасности являются мотивирующими факторами для пациента, делая процесс реабилитации более эффективным.
Данное направление предназначено для оценки работоспособности опорно-двигательной системы с целью восстановления ритмичности и временной структуры цикла шага, движений в суставах нижних конечностях, правильному автоматизму работы мышц, опороспособности нижних конечностей. Тренажеры по восстановлению опорно-двигательной системы входят в стандарты оснащения центров и отделений медицинской реабилитации пациентов с соматическими заболеваниями, с нарушениями функций опорнодвигательного аппарата, центральной и периферической нервной системы (приказ МЗ РФ от 29.12.12 N 1705н "О порядке организации медицинской реабилитации"). Проблема послеполетной реабилитации с целью восстановления здоровья и работоспособности космонавтов особенно актуальна в связи с увеличением длительности полетов, многократным участием космонавтов в полетах, а также в связи с увеличением участия в космических полетах туристов, в том числе старшего возраста.
Для решения проблемы реабилитации было предложено в качестве инструмента использовать упрощенную версию системы обезвешивания, которая применяется в профессиональных тренажерах внекорабельной деятельности, разрабатываемых ООО «Центр тренажеростроения и подготовки персонала». Для мероприятий по реабилитации работы опорно-двигательного аппарата даже упрощенная версия такого комплекса избыточна, так как предполагает использование комплекта управляемых электроприводов, дорогостоящих датчиков и очень высокими затратами на обеспечение безопасности в процессе работы полностью автоматизированной системы. После более подробного изучения задач реабилитации и изучения опыта решения этих проблем в медицинских учреждениях, коллектив авторов пришел к выводу что для создания комплекса реабилитации необходимо решить три задачи:
дозированное обезвешивание космонавта (пациента);
свободное перемещение космонавта (пациента) в обезвешенном положении;
ценовая доступность комплекса и простота обслуживания.
Решение, удовлетворяющее этим трем пунктам, было предложено авторами проекта «Легкий шаг». Для реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата в медицине используются различные медицинские подвесы, которые с различной степенью комфортности позволяют поднимать пациента полностью или частично, для разработки был выбран один из таких подвесов. Дозированное обезвешивание оператора, помещенного в медицинский пояс, осуществляется лебедкой с храповым механизмом через двойную пружину растяжения с суммарным усилием растяжения около 150 кг.
Храповый механизм лебедки позволяет фиксировать степень обезвешивания космонавта, стоящего на весах, в определенном диапазоне. Свободное перемещение реабилитируемого в частично обезвешенном состоянии обеспечивается тележкой высокой подвижности, на которой крепится лебедка с храповым механизмом. Тележка снабжена подшипниковыми колесами с полиуретановым покрытием. Это позволяет ей бесшумно кататься по специальному алюминиевому рельсу, выполненному в виде двутавра. Рельс с обеих сторон обеспечен обрезиненными упорами, предохраняющими от скатывания тележки с рельсов.
Подобная конструкция применяется на заводах и в складских помещениях для перекатывания тяжелых и габаритных грузов по участкам цехов и складам. Тележки за счет высокой подвижности и строго горизонтально выполненному пути без применения больших усилий способны перемещать грузы из одного пункта в другой.
В нашем случае высокая подвижность тележки позволяет реабилитируемому даже при обезвешиваний около 98% перемещаться вдоль рельса слегка касаясь ногами обрезиненной дорожки. Трос лебедки выше медицинского подвеса перед карабином снабжен вертлюжным шарниром, что позволяет реабилитируемому легко разворачиваться для движения в противоположную сторону. Для организации процесса реабилитации, рельс направляющего пути в сборе с высокоподвижной тележкой, лебедкой с храповым механизмом и медицинским поясом были подвешены на 4-х кронштейнах вдоль дорожки из пластико-резиновых плит на высоте 3200 мм. Эта высота обусловлена эргономическими характеристиками людей ростом от 160 до 195 см и конструкцией подвесной систем.
В ходе проведенных исследований доказано, что прототип изделия имеет возможность оперативно, в ручном режиме, менять степень нагрузки на опорно-двигательный аппарат от максимальной (полный вес пациента) до нулевой (т.е. до полного отсутствия нагрузки на опорно-двигательный аппарат), изменение нагрузки на опорно-двигательный аппарат осуществляется путем подъема тела пациента в специальном медицинском подвесе посредством лебедки с храповым механизмом, конструкция комплекса позволяет проводить мероприятия по реабилитации пациентов с ростом от 160 до 190 см и весом до 150 кг. Высокая подвижность тележки продольного перемещения, позволяет даже при легком касании пола ногами, осуществлять движение, практически не прилагая мышечных усилий на ходьбу. Идеально гладкая поверхность пути и полиуретановые катки тележки обеспечивают практически бесшумное и плавное перемещение. Вертлюг, вмонтированный в подвес пациента, легко и бесшумно позволяет менять направление движения пациента на противоположное.
Разработанный реабилитационный комплекс «Легкий шаг» позволяет производить реабилитационные мероприятия по восстановлению утраченных функций опорно-двигательного аппарата как при послеполетной реабилитации космонавтов, так и пациентов в посттравматическом и постинсультном состоянии.
В случае заинтересованности потенциальных заказчиков специалистами ООО «Центр тренажеростроения и подготовки персонала» могут быть выполнено любые доработки и совершенствования конечного изделия в первую очередь отраженные в детальном техническом задании с учетом стационарного либо мобильного размещения, автоматизации процесса обезвешивания, типа применяемого подвеса, учета антропометрических характеристик потенциальных пациентов, цветовой гаммы конструкции, использования специализированного медицинского оборудования контроля.