Пристрій для сенсорної корекції локомоторних функцій при лікуванні дцп

Реферат: Винахід належить до фізіотерапії, реабілітаційної медицини. Пристрій для сенсорної корекції локомоторних функцій при лікуванні ДЦП містить шолом, масажні елементи, акумулятор та МРЗ-плеєр. Корпус пристрою виконаний у вигляді перфорованого матричного шолома з силіконової гуми, що повторює контури черепа людини, має наскрізні вентиляційно-кріпильні отвори, вбудовані звукоізолюючі навушники, світлонепроникне забрало для блокування зору, знімний аудіовібраційним генератор з МРЗ-плеєром для відтворення аудіозаписів аутотренінгу, мікропроцесор контролю вібраційного імпульсу, точкові вібратори, напівпровідникові фотоелектричні перетворювачі сонячної енергії, сервісну кришку для заміни батареї або інших елементів знімного аудіовібраційного генератора. Пристрій додатково має перфоровану накладку для логопедичного масажу нижньої частини обличчя з наскрізними вентиляційнокріпильними отворами з можливістю закріплення в них точкових вібраторів, анатомічні вирізи для губ та носа, а також елементи кріплення накладки до корпусу матричного шолома. Технічний результат: забезпечення ефективної концентрації сенсорних систем для підвищення ефективності реабілітації хворих на ДЦП методом кореляції зорових, слухових та рухових параметрів сенсорних подразників. UA 114665 C2 (12) UA 114665 C2 UA 114665 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до фізіотерапії, а саме до пристроїв для реабілітаційної медицини та може використовуватися при лікуванні порушень локомоторних функцій нервової системи, основаних на пошкодженнях мотонейронів, підкіркових ядер або кори головного мозку у хворих на дитячий церебральний параліч (ДЦП). Також пристрій може бути застосовано для збільшення ефективності спортивних тренувань, навчальних та інших процесів, що вимагають концентрації сенсорних систем людини та покращення її локомоторних функцій. Актуальність пропонованого пристрою полягає в тому, що ДЦП займає значне місце серед інвалідизуючих захворювань дітей та підлітків як в Україні, так і за кордоном. Спастична диплегія (хвороба Літтла) - найбільш поширена форма дитячого церебрального паралічу. Характерними особливостями є спастична тетраплегія (диплегія) або тетрапарез з переважною локалізацією в ногах, психічні та мовні розлади. У дітей затримується формування статичних і локомоторних функцій, випрямляючих рефлексів тулуба. М'язовий тонус значно підвищений у всіх кінцівках. Особливо виражене підвищення тонусу в згинальних групах м'язів рук, а також розгинальних і приводних м'язах ніг. Внаслідок підвищення м'язового тонусу обмежуються активні рухи дитини, виникає вимушене положення кінцівок. Підвищення м'язового тонусу з віком сприяє виникненню тугорухливості, контрактур у великих суглобах. Постійна напруга п'яточного (ахілового) сухожилля та посилена опора на носки призводять до грубих деформацій стоп [1]. Все вищесказане істотно знижує якість життя як в дітей, так і в дорослих, які за ними доглядають. Догляд, лікування та реабілітація такого контингенту пацієнтів вимагає величезних тимчасових, фізичних і фінансових витрат. Останнім часом у медичній літературі стали з'являтися повідомлення про нові високотехнологічні методи лікування цієї важкої недуги. У реабілітації хворих з різними формами ДЦП все більш міцні позиції займають методи, так званої сенсорної корекції. Хрестоматійним є той факт, що сенсорний потік при даному захворюванні депривований, перекручений, і це стосується, перш за все, пропріоцептивної чутливості, функціонування цілого ряду аналізаторних систем і вищих кіркових функцій (в першу чергу перцептивних процесів) [2]. Однак, у зв'язку зі складною економічною ситуацією в Україні та недоукомплектованістю медичних установ, впровадження високотехнологічних методів лікування та реабілітації ДЦП є проблематичним. У зв'язку з цим розробка бюджетного пристрою для концентрації сенсорних систем під час реабілітації хворих на ДЦП є особливо актуальним. Відомий "Мультимедійний вібромасажер" (патент UA № 17590, опубл. 16.10.2006), виконаний як крісло з віброутворюючим пристроєм та вбудованою акустичною системою. Динаміки акустичної системи, встановлені під поверхнею, дотичною зі спинною частиною тіла користувача, при озвученні музичних або звукових творів використовуються як пристрої, що генерують віброколивання для профілактичного масажу [3]. Відомий "Пристрій для акупресури голови із застосуванням тиску повітря" (патент RU № 2386430, опубл. 20.04.2010), що містить шолом з внутрішньою та зовнішньою оболонками і порожниною, виконаної між оболонками; групу пневматичних циліндричних елементів, встановлених радіально в порожнині шолома, причому кожен пневматичний циліндричний елемент містить власне циліндр з повітряним патрубком, виконаним в його верхній частині; натискну пластину, встановлену всередині циліндра; шток, верхній кінець якого жорстко прикріплений до нижньої сторони натискної пластини, а нижній кінець видається назовні крізь нижній торець пневматичного циліндра; акупресурну насадку, з натягом надягнуту на нижній кінець штока [4]. Також відомі так звані "Камери сенсорної депривації" - пристрої, ізолюючі людину від будьяких відчуттів. Як правило, основні принципи подібних камер реалізовані у вигляді бака, в який не проникають звуки, світло і запахи. Бак заповнюється розчином високої щільності (розчином англійської солі у воді), температура якого відповідає температурі людського тіла [5]. Вищенаведені технічні рішення мають ряд недоліків, серед яких: висока вартість, складність технічного виконання, громіздкість пристроїв та невиправдане використання складного пневматичного обладнання. Найбільш близьким технічним рішенням по поставлених завданнях і технічною суттю є відомий "Масажер для голови Yamaguchi Galaxy", що включає в себе шолом з вбудованими масажними валиками, повітряними подушками, вібраційними елементами для впливу на біологічно активні зони голови та шиї людини з метою розслаблення м'язів голови, поліпшення кровообігу, збудження нервово-рецепторної системи шкіри. Пристрій також містить вбудований Li-Ion акумулятор, пульт управління та вбудований МРЗ-плеєр з можливістю прослуховування музики при проведенні сеансу масажу [6]. Основними недоліками даного пристрою є: висока складність конструкції пристрою, неможливість застосування масажера під час виконання фізичних вправ, нездатність 1 UA 114665 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 забезпечити виборчу сенсорну деривацію (повне блокування зору та/або слуху), неможливість функціональної концентрації сенсорних систем людини для стимуляції резервних можливостей розвитку зворотного біологічного зв'язку у людей з різними порушеннями рухових функцій. Недоліками також є: висока вартість пристрою, його значна вага, відсутність вентиляції робочих поверхонь масажера, неможливість значної корекції місцерозташування масажних елементів для задоволення індивідуальних потреб з урахуванням анатомічних особливостей голови людини, значне енергоспоживання, низька компактність та відносна крихкість конструкції масажера для голови Yamaguchi Galaxy. Технічна задача винаходу, що заявляється полягає у створенні технічно ефективного та економічного пристрою для терапевтичної концентрації сенсорних систем з метою підвищення ефективності реабілітації хворих на ДЦП-методом кореляції зорових, слухових і рухових параметрів сенсорних подразників з урахуванням усунення недоліків відомих прототипів. Поставлена задача вирішується тим, що пропонований пристрій містить у собі еластичний перфорований корпус матричного шолома, який повторює контури черепа людини, та має наскрізні вентиляційно-кріпильні отвори, два вбудованих навушники і забрало для блокування зору. Пристрій також містить знімний аудіовібраційний генератор, що складається з: МРЗ-плеєра для відтворення аудіозаписів аутотренінга; двох дротових аудіоштекерів з можливістю підключення до вбудованих навушників матричного шолома; мікропроцесора контролю вібраційного імпульсу, електрично з'єднаного з точковими вібраторами для стимулюючого вібромасажу голови за допомогою проводів з можливістю видовження, та акумулятора електроенергії для електроживлення активного блока з можливістю підзарядки від традиційних або альтернативних джерел енергії. Аудіовібраційний генератор також має сервісну кришку та елемент кріплення до корпусу матричного шолома та може містити роз'єми для підключення до персонального комп'ютера з метою його налаштувань та перепрограмування. Відповідно до одного з варіантів виконання пристрою, він може містити додаткову перфоровану еластичну накладку для логопедичного масажу, що має наскрізні вентиляційнокріпильні отвори, анатомічні вирізи для губ та носа, а також, елементи кріплення накладки до корпусу матричного шолома. Згідно ще з одним із варіантів виконання пристрою, знімний аудіовібраційний генератор може містити об'єднані напівпровідникові фотоелектричні перетворювачі сонячної енергії (сонячну батарею) для альтернативної підзарядки акумулятора. Акумулятор пристрою також може мати можливість підключення до різних енергогенеруючих пристроїв з використанням альтернативних джерел енергії. Суть винаходу пояснюється наступними кресленнями: Фіг. 1 - Принципова схема пристрою для сенсорної корекції локомоторних функцій; Фіг. 2 - Схема активного блока пристрою: а Загальний вигляд аудіовібраційного генератора пристрою; б - Аудіовібраційний генератор (вигляд збоку); Фіг. 3 - Схема додаткової перфорованої накладки для точкового логопедичного масажу. Пропоноване технічне рішення включає в себе виконаний з силіконової гуми перфорований корпус матричного шолома 1, знімний аудіовібраційний генератор 2, навушники 3, забрало для блокування зору 4, точкові вібратори для вібромасажу голови 5, провідні електроз'єднання 6, вентиляційно-кріпильні отвори 7 (фіг. 1), аудіоштекери 8, кнопки управління аудіовібраційним генератором 9, елемент кріплення знімного аудіовібраційного генератора 10, сервісну кришку для заміни батареї 11 (фіг. 2), перфоровану накладку для логопедичного масажу 12, анатомічні вирізи для губ і носа 13, кріпильні елементи накладки 14 (фіг. 3). Заявлений пристрій використовують за рекомендацією лікаря невролога або реабілітолога для підвищення ефективності процесів медико-соціальної реабілітації хворих на дитячий церебральний параліч (або наслідками ДЦП) шляхом концентрації сенсорних систем, наступним чином. Після закріплення знімного аудіо-вібраційного генератора 2 на корпусі перфорованого матричного шолома 1, шляхом з'єднання елемента кріплення 10 та одного з вентиляційно-кріпильних отворів 7, здійснюють під'єднання точкових вібраторів для стимулюючого вібромасажу голови 5, до шолома 1, за допомогою їхнього щільного введення у отвори 7 (фіг. 1-2). Розподіл та кількість під'єднаних до шолома точкових вібраторів визначають індивідуально для кожного пацієнта (на підставі рекомендацій лікаря та з урахуванням анатомічних особливостей голови людини). Одним з можливих варіантів конкретного розташування вібраторів 5, є їх під'єднання на ділянках шолома, що контактують с головою хворого в місцях прикріплення м'язів голови та шиї до черепа, а саме, потиличні горби (потилично-лобовий м'яз), надлобна область (потилично-лобовий м'яз), надскроневі та тім'яні області (скроневі м'язи), а також за бажанням на верхніх вушних м'язах, над надбрівними 2 UA 114665 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 дугами (кругові м'язи ока) та на шиї в потилично-шийному зчленуванні на рівнях атланта і епістрофея (для розслаблення м'язів шиї). Далі підключають провідні аудіоштекера 8, до вбудованих в шолом 1, навушників 3 (виконаним з можливістю зовнішньої звукоізоляції вуха). Потім шолом надівають на голову хворого. При надяганні шолома очі користувача закривають для більш комфортного блокування зору щільним приляганням світлонепроникного забрала 4 (фіг. 1). Подальше функціонування запропонованого пристрою і порядок активації його компонентів проводять за розробленим способом терапевтичної концентрації сенсорних систем в реабілітації хворих ДЦП методом кореляції зорових, слухових і рухових параметрів сенсорних подразників. Згідно із технічною суттю застосування пристрою, після здійснення описаних дій проводять аутогенну психофізіотерапевтичну підготовку для стабілізації психоневрологічного стану хворого перед початком виконання фізичних вправ в умовах деривації та терапевтичної концентрації сенсорних систем. Аутогенна психофізіотерапевтична підготовка включає в себе комплексний короткочасний вплив на людину шляхом психотерапевтичного ефекту аутогенного тренування (за допомогою відтворення аудіозапису, що міститься в МРЗ-плеєрі знімного аудіо-вібраційного генератора 2, вібромасажу точковими вібраторами та зорову деривацію за допомогою забрала 4). Для початку підготовки активують МРЗ-плеєр і мікропроцесор контролю вібраційного імпульсу, за допомогою кнопок управління 9 на корпусі аудіовібраційного генератора 2. Рекомендована програмована тривалість аутогенної психофізіотерапевтичної підготовки складає 5-10 хвилин (в залежності від вихідного психоневрологічного стану хворого). Вербальний зміст підготовчого аудіозапису аутотренінгу може бути комбінованим, та включати в себе, як прості заспокійливі установки (наприклад: "Я спокійний, моє тіло розслаблене …" - на початку підготовки), так і мотивуючі формули, що підсилюють та активізують приховані розумові процеси (наприклад: "Коли я почну тренування, мої дії будуть впевненими, а рухи точними та правильними, я все зможу…" - на 4-9-й хвилині підготовки). У процесі даної підготовки відбувається нормалізація та відновлення симетричності мозкового кровообігу, модуляція процесів збудження і гальмування в головному мозку (перехід мозкової активності в альфа-ритм, зниження викиду ексайтотоксичних нейромедіаторів, обміну кальцію та ліполітичних ензимів), розслаблення м'язів голови та шиї, зняття втоми і болю, підготовка нейронів до подальшого режиму навчання та тренування (нормалізація аксонального транспорту, стабілізація синапатичної передачі). По закінченні підготовки вимикають активний аудіовібраційний генератор 2, за допомогою кнопок 9, і далі, не знімаючи шолома 1, переходять до виконання фізичних вправ (тренувань), спрямованих на поліпшення координації рухів та розвиток потрібних побутових навичок у хворого. Фізичні вправи (тренування) включають виконання повсякденних маніпуляцій з предметами побуту (включення світла, застібання ґудзиків, перегортання сторінок книг і т.д.) і спеціальні вправи з тренажерами (наприклад, шведською стінкою). При цьому набір, кількість та послідовність фізичних вправ визначають індивідуально лікарем-реабілітологом та/або пацієнтом, з урахуванням особливостей та потреб людини. Процес тренування виконують в умовах звукової ізоляції (блокування) органів слуху за допомогою звукоізолюючих навушників 3, з вимкненим знімним аудіо-вібраційним генератором 2. Депривація (систематичне блокування зорового та слухового аналізаторів) при цьому дозволяє скорегувати та сконцентрувати всю увагу та мозкову активність пацієнта на виконуваних вправах. Таким чином, посилення активності пропріоцептивної, тактильної та моторної зон кори великих півкуль мозку дозволить збільшити утворення короткочасних і довготривалих синапатичних взаємозв'язків, що сприятливо вплине на локомоторні функції пацієнта [7, 8]. Тренування також супроводжують відтворенням аудіозаписів спеціалізованого мотивуючого аутотренінгу для забезпечення психотерапевтичної підтримки пацієнта в процесі виконання складних індивідуальних фізичних вправ. Для підвищення ефективності аутотренінгу під час тренувань з використанням пропонованого пристрою, текст мотивуючих формул начитують близькою пацієнтові людиною. У випадку застосування пристрою в процесі медико-соціальної реабілітації дітей-інвалідів молодшого віку, аутотренінг ефективно замінюють відтворенням аудіо записів педагогічно мотивуючих матеріалів у вигляді легких ігрових текстів у віршованій формі, що описують поетапне виконання фізичних вправ. Сеанси застосування запропонованого пристрою починають з виконання простих вправ, зі збільшенням складності у міру їх оволодівання. Тривалість сеансів (тренувань) починають з 710 хвилин з поступовим збільшенням тривалості до 40-50 хвилин. Добову кратність сеансів 3 UA 114665 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 тренувань також починають з одного разу, доводячи до трьох-чотирьох раз на день. Ці параметри встановлюють індивідуально залежно від віку, тяжкості захворювання (можливо і супутньої патології) та від швидкості навченості пацієнта. Після проведення тренувань закріпляють отримані навички шляхом психофізіотерапевтичної процедури, яка включає в себе вібромасаж голови і аудіовплив (відтворення розслаблюючої музики чи аутотренінгу) з блокуванням зорового аналізатора, використовуючи пропонований пристрій. Дану процедуру проводять тривалістю від 3 хвилин з поступовим збільшенням до 10 хвилин. Згідно із технічною задачею винаходу, використовують додаткову перфоровану накладку для точкового логопедичного масажу. Після закріплення накладки 12, на шоломі 1, шляхом з'єднання кріпильних елементів 14, та кріплення частини точкових вібраторів 5, з вентиляційнокріпильними отворами 7, з щільним приляганням перфорованої накладки до нижньої частини обличчя хворого (включаючи підборіддя) пропонований пристрій дає можливість автоматичного логопедичного вібромасажу (фіг. 3). Активацію точкових вібраторів 5, проводять за допомогою натискання на кнопки управління 9, які розташовані на корпусі аудіовібраційонного генератора 2. Для досягнення розслаблюючого ефекту в процесі масажу відтворюють аудіозапис аутотренінгу, що в умовах концентрації сенсорних систем сприятиме більшій ефективності вібромасажу. Конкретизоване розташування точкових вібраторів 5, визначають на підставі консультацій та рекомендацій кваліфікованого лікаря-логопеда, із зазначенням необхідних зон вібраційного впливу для точкового логопедичного масажу. Ця функція пристрою є додатковою і її використовують в якості підготовчої процедури перед заняттями з логопедом, а також як допоміжну процедуру перед самостійним виконанням логопедичних вправ при дизартрії різної етіології. Після використання пристрою, що заявляється, аудіо-вібраційний генератор 9 та точкові вібратори 5, від'єднують від корпусу шолома 1, який завдяки своїй еластичності промивають проточною водою (або обробляють гігієнічним розчином) з метою дотримання вимог особистої гігієни та згортають для компактного зберігання (наприклад, в кишені одягу). Заявлений пристрій має наступні переваги: простота конструкції пристрою, можливість застосування під час виконання фізичних вправ щодо поліпшення координації рухів у хворих на дитячий церебральний параліч (або з його наслідками) для підвищення ефективності процесу медико-соціальної реабілітації, можливість забезпечити виборчу сенсорну деривацію (повне блокування зору та/або слуху), можливість функціональної концентрації сенсорних систем людини для стимуляції резервних можливостей розвитку зворотного біологічного зв'язку у людей з різними порушеннями рухових функцій. Низька вартість пристрою, невелика вага, наявність вентиляції робочих поверхонь масажера, можливість корекції місцерозташування масажних елементів для задоволення індивідуальних потреб з урахуванням анатомічних особливостей голови людини, незначне енергоспоживання, наявність альтернативного джерела енергії, висока компактність та відносна міцність конструкції. Крім застосування при процесі лікування порушень локомоторних функцій нервової системи, основаних на пошкодженнях мотонейронів, підкіркових ядер або кори головного мозку у хворих на ДЦП, заявлений пристрій може бути успішно використаний для підвищення ефективності: реабілітації пацієнтів з наслідками інсультів, посттравматичними порушеннями рухових функцій; психологічного та фізичного розслаблення при психотерапії; різних спортивних тренувань здорових спортсменів (наприклад, в боксі); спортивних тренувань параспортсменів (наприклад, в період інтенсивних тренувань в процесі підготовки до параолімпіад); лікування хворих з сенсоневральними порушеннями слуху та тренувань людей, професія яких вимагає спритності рук та точності дрібних рухів (наприклад, в процесі придбання практичних навичок із зав'язуванням хірургічних вузлів, в умовах обмеженості або відсутності видимості в рані) і т.д. Джерела інформації: 1. Е.И. Гусев, Г.С. Бурд, А.Н. Коновалов. Неврология и нейрохирургия. - Москва, Медицина, 2000. - С. 269-272. 2. G. Adam. Perception, Consciousness, Memory: Reflections of a Biologist-London, 2012. - 232 p. 3. Патент № 17590 UA, МПК9 A61H23/02 "Мультимедийный вибромассажер" /Сєвріков С.В.; Сєвріков Сергій Валентинович - № u200511384; заявл. 30.11.2006 р., опубл. 16.10.2006 р. 4. Патент № 2386430 RU МПК6 А61Н9/00 "Устройство для акупрессуры головы с применением давления воздуха" /КИ Ен-хо (KR); КИ Ен-хо (KR) - № 2008129148; заявл. 21.12.2006 г. опуб. 20.04.2010 г. 4 UA 114665 C2 5 5. Камера сенсорной депривации или флоатинг [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://blog.technoart.com.ua/docs/floating.pdf. 6. YAMAGUCHI Galaxy [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.yamaguchi-electronics.jp/galaxy.php. 7. Е.Т. Лильин, О.В. Степанченко, А.Г. Бриль. Современные технологии восстановительного лечения и реабилитации больных с детским церебральным параличом [Электронный ресурс] Режим доступа: http://medi.ru/doc/6590206.htm. 8. Сиротюк А.Л. Нейропсихологическое и психофизиологическое сопровождение обучения. Москва, 2003. - 288 с. 10 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 Пристрій для сенсорної корекції локомоторних функцій при лікуванні ДЦП, що містить шолом, масажні елементи, акумулятор та МРЗ-плеєр, який відрізняється тим, що корпус пристрою виконаний у вигляді перфорованого матричного шолома з силіконової гуми, що повторює контури черепа людини, має наскрізні вентиляційно-кріпильні отвори, два вбудованих звукоізолюючих навушники, світлонепроникне забрало для блокування зору, та має можливість з'єднання зі знімним аудіовібраційним генератором, що складається з МРЗ-плеєра для відтворення аудіозаписів аутотренінгу, двох дротяних аудіоштекерів з можливістю підключення до вбудованих навушників матричного шолома, мікропроцесора контролю вібраційного імпульсу, що електрично з'єднаний з точковими вібраторами для розслаблюючого вібромасажу голови за допомогою проводів з можливістю їх продовження, об'єднаних напівпровідникових фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії для альтернативної підзарядки акумулятора, сервісної кришки для заміни батареї або інших елементів знімного аудіовібраційного генератора, та додатково має перфоровану накладку для логопедичного масажу нижньої частини обличчя, що має наскрізні вентиляційно-кріпильні отвори з можливістю закріплення в них точкових вібраторів, анатомічні вирізи для губ та носа, а також елементи кріплення накладки до корпусу матричного шолома. 5 UA 114665 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6