SE544644C2 - Balanstränare - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning avser en anordning för balansträning för personer, som saknar självständig gångförmåga. Avsikten är att lära personer med funktionsvariation att förbättra sin balans för att nå självständig gångförmåga.Balanstränaren enligt uppfinningen består av en U-formad, hjulförsedd ram, öppen i en riktning så att den person, som ska tränas, lätt kan inta sin position. Personen, som ska tränas, är förbunden med balanstränaren genom ett midjestöd, som via en kulled är fast vid en avlastad, viktbalanserad mittkonstruktion. Det är möjligt att låsa hjulen så att anordningen endast kan stå helt stilla, enbart kan kan röra sig framåt eller bakåt eller kan röra sig i alla riktningar.Genom att skapa stabilitet utan handstöd, kan personer med funktionsvariation succesivt lära sig att öka hastigheten i balansreaktioner och uppresning.

Description

Balanstränare Föreliggande uppfinning avser en anordning för balansträning för personer, somsaknar självständig gångförrnåga. Avsikten är att lära personer med funktionsvariationatt förbättra sin balans för att nå självständig gångförmåga.

Existerande produkter idag är utformade för att kompensera brister i personensmotoriska förmåga. En vanlig brist är att man har för långsamma balansreaktioner ochdärför lätt ramlar. Vanliga hjälpmedel, till exempel en rullator, skapar stabilitet genomatt personen håller i sig med händerna, vilket ger en ökad stödyta jämfört med upprättgång utan handstöd. Det finns många olika typer av gånghj älpmedel, allt från gåbordoch gåstolar till enklare bockar och kiyckkäppar. Det gemensamma är, att produktemaantingen ger ett handstöd eller på annat sätt är så stabilt att personen inte kan ramla.Exempel på känd teknik ges i patentskrifterna US 5,174,590 eller US 6,742,523. Syftetmed den kända tekniken är helt enkelt att underlätta gången genom att stabilisera ochkompensera för den balansbrist, som personen har. Personer, som går med rullatorer,har oftast tillräcklig muskelstyrka för att förflytta sig. Däremot saknar de balans ochramlar när de släpper handstödet. Det finns idag inte någon metod eller något redskap,som fokuserar på att lära personer balans med målet självständig förflyttning i gående.

I motsats till känd teknik gör balanstränaren enligt uppfinningen det möjligt förpersonen att lära sig balans genom att skapa förutsättning att steg för steg lära sigdetaljerna i balansutvecklingen på samma sätt som det sker hos bam i dessasmotoriska utveckling. Förfarandet och anordningen enligt uppfinningen separerarbalansen från styrkan i gången; hjärnan får hjälp att vinna kontroll över funktioner,som är avgörande för självständig gångförrnåga.

Gångförrnåga hos bam lärs oftast mellan 9 och 18 månaders ålder och kräver selektivrörelsekontroll, ledrörelser, styrka och balans. Nedsatt balans hindrar självständiggångförmåga hos personer med funktionsvariation. WHO: s klassificering av funktion(Intemational Classification of Function, ICF) beskriver ett logiskt samband mellannivå 1: organ/kropp, och nivå 2: funktion. För att uppnå självständig gång, som är enaktivitet på nivå 2, behöver balansreaktionema på nivå 1 vara snabba och adekvata.

Det unika med balanstränaren enligt uppfinningen är att personen kan träna balansbåde på en organ/kropp-nivå och på fimktionsnivå (ICF). Det saknas idag produkter,som tränar balansreaktioner på organ/kropp-nivâ. Balanstränaren skapar ocksåförutsättningar för träning av andra kroppsliga grundkomponenter, som är viktiga förbalans, inkluderande men inte begränsat till: belastning, hållning, styrka,proprioception/led-och muskelsinnet, selektiva rörelser och ledrörlighet. Ibalanstränaren kan både balans och kroppsliga grundkomponenter läras och tränas i vardera av positionerna knästående, halvknästående, stående och gående och iförflyttning mellan dessa positioner.

För att inta en viss position krävs muskelstyrka. I normalutveckling ställer sig barnetmot en soffa genom att aktivera benmuskelstyrka, men barnet saknar balans och hålleri sig med händema. Efter att man lärt sig inta en position så lär man sig balans genomatt utveckla jämvikts- och fallskyddsreaktioner (nivå 1 ICF). Bam ramlar, när de lärsig att gå. När de lär sig att öka hastigheten i sina jämviktsreaktioner, slutar de attramla. De söker svårare balansutmaningar - kanske gå på oj ämt underlag - ochutvecklar efter ett tag balansreaktioner på en högre nivå. Denna process att lära sigbalans, är något som ofta inte sker idag vid funktionsvariation, eftersom man i ställetkompenserar med stöd.

När ett bam faller åt vänster strävar barnet att parera med en jämviktsreaktion genomatt förflytta kroppens tyngdpunkt åt höger. Att förstå i vilken riktning man behöverröra sig för att återta balans, kallas för ”riktningsspecificitet” och är en nedärvdförmåga. Det är alltså inget som behöver läras in, riktningsspecificiteten skerautomatiskt. Andra komponenter, som ingår i jämviktsreaktioner, är inte nedärvda utanbehöver läras och tränas. En avgörande komponent för balans är att lära sig hatillräckligt snabba jämviktsreaktioner. Vid funktionsvariation kan reaktionshastighetenvara långsam, vilket ofta leder till fall, som också skapar rädsla och obehag. En stabilstödyta är en förutsättning för att inte falla och kunna öva upp reaktionshastigheten ijämviktsreaktionen. Stödytan är hos bamet först instabil, den blir sedan stadigare ochutgör då den stabilitet, som man återkommer till, när man ”nästan” ramlar.

Handstöd är uteslutet om man ska lära sig balans, eftersom handstöd kompenserar medför mycket stöd och ökar stödytans storlek. Med handstöd eller annat stöd, somsäkerställer att man inte kan ramla, saknas förutsättningar för träning av att ökahastigheten i jämviktsreaktionen. Ibland är balansutmaningen så kraftig eller hastig attman istället för att parera och återta balans i en ”pelar-position” kan behöva ökastorleken på understödsytan. I stående sker detta genom att man sätter ut ett ben åtsidan, i den riktning som kroppen ramlar åt. Reaktionen där man ökar stödytan kallasfallskyddsreaktion. Nedan kallas jämvikts- och fallskyddsreaktioner med ett ord förbalansreaktioner.

J ämviktsreaktion innebär att man vid förskjutning av kroppens tyngdpunkt framåt,bakåt eller åt sidan, ska reagera med en jämviktsreaktion så att rörelsen åt t.ex. sidaninte blir så stor att man ramlar. I balanstränaren kommer personen att kunna ramla enbit åt sidan men sedan möta ett ”stopp” och då få tid att utföra jämviktsreaktionen ochkomma tillbaka till rakt läge med tyngdpunkten ovanför stödytan. Det är framför allthastigheten i jämviktsreaktionen som är viktig att få träna. För att kunna träna denbehöver man få hjälp med stabilitet. Om man får möjlighet att träna detta brukarhastigheten i reaktionen öka relativt snabbt, och personen lär sig balansera.

Snabbare reaktionshastighet i balansreaktioner lärs först i låga positioner med storstödyta och senare i höga positioner med mindre stödyta och högre tyngdpunkt.

Balanseaktionen lärs stegvis i olika riktningar, som har olika svårighetsgrad. I vilkenriktning, som man naturligt lär sig balans först, är beroende av hur stödytan ärutformad och placerad relativt kroppens tyngdpunkt. Vid träning bör man först tillåtaett litet posturalt svaj, det vill säga en liten förflyttning av tyngdpunkten, och hamycket stabilitet. När balansförrnågan förbättras, kan man minska på stödet och ökastorlek, riktning och hastighet i jämviktsutmaningen i takt med att balansförmåganförbättras. Fallskyddsreaktioner utgör en ännu högre balansförmåga änjämviktsreaktioner, eftersom balansen utmanas kraftigare eller snabbare.

Balanstränaren kan utfonnas på olika sätt beroende på om den används av bam ellervuxna, inom- eller utomhus, men principerna för att skapa en produkt, där man kanlära sig balans, är desamma. Den utföringsform, som beskrivs, är en lösning som haranvänts framgångsrikt i kliniska studier, och den kommer nu att beskrivas mer i detaljmed hänvisning till bifogade ritningsfigurer, där F ig. 1 visar balanstränaren snettframifrån och Fig. 2 visar en detaljvy av en central del av balanstränaren.

Uppfinningen skapar möjlighet att systematiskt och med kontrollerad risktagning lärasig balans från knästående position till halvknästående vidare upp till stående ochgående position. Detta möjliggörs - se Fig. 1 - genom att ett midjestöd (l) tillåterrörelse, genom att en avlastad, viktbalanserad mittkonstruktion (2), (3 ), (11), (12),(13), som midjestödet fäster i, tillåter rörelse, och genom att hela balanstränaren (4)kan röra sig.

Balanstränaren består av en U-formad, hjulförsedd ram (4), öppen i en riktning så attden person, som skall tränas, lätt kan inta sin position. Balanstränaren ska vara såutformad, att det är möjligt att låsa hjul (5), möjligt att reglera så att anordningen stårhelt stilla, möjligt att reglera så att anordningen enbart kan röra sig framåt ellerframåt/bakåt samt möjligt att reglera så att anordningen kan röra sig i alla riktningar.Ett handtag (6), som är monterat bak, är till för att förflytta balanstränaren före ochefter användning men inte för att hålla i när en person använder balanstränaren. Påramen (4) är två pelare (10) monterade, en på vardera sidan om personen.

Den rörliga mittkonstruktionen (2), (3), (11), (12), (13) är placerad mellan pelama ochavlastas steglöst av två balansvikter (7). Balansviktema gör att personen kan resa sigupp genom att kontrollera sin egen kroppsvikt men utan att behöva övervinna andrayttre motstånd. Givetvis ska balanstränaren kunna anpassas till personens storlek.

Vid rörelser framåt-bakåt påverkar midjestödet en första stång (1 l), som rör sig i enhållare (2). Stången är fäst vid midjestödet via en kulled (9), som ger möjlighet förrotationsrörelser. Sidledes möjliggörs rörlighet genom att en vagn (3), som ärförbunden med hållaren (2) och stabiliseras av en andra stång (12), löper utefter enskena (13), vars ändar är fästade i vardera balansvikten. Balansviktema hänger i varsinlina, som över var sin bryttrissa överst på respektive pelare slutligt fäster i enuppsamlingsspole (14). Vardera uppsamlingsspolen samverkar med en fjäder, medvilken rörelsen kan dämpas efter behov.

Vardera av de tre rörelsema framåt-bakåt (stången (11) i hållaren (2)), sidledes(vagnen (3) på skenan (13)) och uppåt-nedåt (mittkonstruktionen och balansviktema)dämpas med fjädrar.

Personen sitter alltså fast i balanstränaren via ett stöd (1) runt midjan, vilket harelastiska och oelastiska element- se Fig. 2. Midjestödet är stabilt samtidigt som dethar en dynamisk stretchkomponent och tillåter viss rörlighet eller ett ”svaj” avpersonens överkropp. Gördeln försluts med en bred kardborrelåsning (8), vilket görden lätt att applicera och justera till önskat stöd. Midjebältets kombinerade stabilitet,kompression och mjukhet möjliggör svaj av överkroppen i alla rörelseriktningar, dvsframåt och bakåt, åt höger och vänster samt rotation åt höger och vänster. Infästningenav midjebältet i mittkonstruktionen med en kulled möjliggör rotationsrörelser avbäcken i alla rörelseplan. Gördeln anpassas i olika höjder och tjocklek beroende påpatientens storlek och behov av stöd. Stödet kan vid behov kombineras med extrasäkerhetsselar, t.ex. grensele för att förhindra att gördeln åker högre upp på bålen vidrörelser, eller extra magbälte för att se till att det finns extra stöd omkardborrelåsningen öppnas vid kraftiga rörelser.

Midjestödet fäster alltså med en kulled (9) i mittkonstruktionen och midjestödet kanröras i förhållande till denna i alla riktningar. Det går att ställa in rörelseomfånget imittkonstruktionen från litet till stort så att personen kan vara helt stilla eller tillåtaenbart rörelser framåt och bakåt eller tillåta rörelser i alla rörelseriktningar.Mittkonstruktionen kan röra sig uppåt och neråt, framåt-bakåt, sidledes och i rotationoch kan ställas så att personen kan förflytta sig från knästående till stående ochgående. Patienten sitter fast i midjestödet, som i sin tur sitter fast i mittkonstruktionen.Denna kan i röra sig neråt till en nivå så att personen kan sätta sig, och också fåmöjlighet att i stående och gående ramla och fångas upp vid fallet för att undvika attslå i huvud och bål mot marken. Inställningen av mindre eller större rörelseförmågagör att man stegvis med högre svårighetsgrad kan träna på att öka balansreaktionemashastighet i olika riktningar.

Nedan följer ett exempel på verklig tillämpning av uppfinningen på ett bam bam (9 år)med cp-skada.

Bamet kunde gå med rullator och ta små korta steg utan stöd men behövde en personsom gick tätt bakom, eftersom han ramlade okontrollerat så fort han hamnade medkroppens tyngdpunkt lite utanför stödytan, som utgörs av föttema och avståndetmellan föttema. Han hade också svårt att gå bredspårigt och fick därför en litenstödyta. Istället för att sätta ut ett ben, när han började tappa balansen, så korsade hanbenen och föll okontrollerat. Han bedömdes ha en skada, som medförde att hanklassificerades som grad 3 enligt GMF CS (gross motor function classification system),och föräldrarna fick av bamneurolog veta att han inte skulle kunna lära sig att gåsjälvständigt.

I en balanstränare enligt uppfinningen kunde barnet för första gången släppa handstödutan att ramla. Han hölls uppe via den elastiska gördeln, som fäster runt midjan. Till en början var balanstränaren helt stilla, hjulen låstes. Genom att kasta boll, spelaballongtennis mm förflyttade han tyngdpunkten i stående utan att ramla. Han lärde sigatt luta bålen/svaja åt sidan och återta en rak bål. Det klarade han inte utanbalanstränaren utan fortsatte då att ramla i golvet.

I nästa steg tilläts nu balanstränaren kunna förflyttas framåt och bakåt och bamettränade att gå utan handstöd. Han var på väg att tappa balansen ibland och kundesnabbt öva upp hastigheten i jämviktsreaktionen eftersom han fick stabilitet frånmidjegördeln. Den tillät att han lutade åt sidan eftersom den är flexibel, men den harockså en stoppfönnåga. Dess utformning med kompression och stöd, ökade bametskroppsuppfattning, då det gjorde att han kände bäckenets position tydligare. Hankunde gå med stora steg, han kunde gå och göra annrörelser och han kunde träna på attstanna, stoppa, börja gå igen. När han har fått upp gångförmågan framåt kunde hanträna på att röra sig baklänges. Ibland ramlade bamet, men det ramlade mjukt. Huvudoch bål tar inte i marken ~ han sätter sig ner vid fallet ibland på fötterna ibland påbäckenet.

I balanstränaren tilläts sedan rörelser i alla riktningar. Barnet kunde spelaballongtennis med kompis, ta steg i alla riktningar. Han ramlade kontrollerat då ochdå, men eftersom han fick mycket träning ökade han hastigheten i balansreaktionemaoch efter ett tag spelade han ballongtennis utan att ramla.

Barnet kände sig nu tryggt och rörde sig i alla riktningar. En utmaning kunde nu sättasin genom att bamet utsattes för att bli knuffad på bålen när han stod och gick. Det ären yttre påverkan på balansen, som man behöver lära sig att parera. Han fick träna påatt stabilisera bålen och att sätta ut ett ben för att öka stödytan. Han ramlade delviseller helt (fortfarande mjukt) och han fick möjlighet att träna upp hastigheten ifallskyddsreaktionen. Utan balanstränaren hade han saknat hjälp med stödytan ochramlat handlöst.

I takt med att bamet vann funktion, kunde höftgördelns kompression minskas, densattes på lite lösare. Detta gjorde att bamet nu behövde ta mer ansvar för att ”hitta”stabilitet, när han utsätts för balansutmaningar. I takt med att bamet tränade, ökademuskelstyrka, hastighet i balansreaktioner, steglängd, steghastighet, rörelseförmågamm.

Bamet kunde efter 6 månaders träning i balanstränaren gå självständigt in iintilliggande rum. Innan träningen i balanstränaren började, skattade han att det på en0-10 skala är ”9-av-10-svårt ”att hålla balansen när han ska gå i klassrummet. Hanskattar efter träning under 6 månader i balanstränaren att det är ”2-av-l0-svårt” att gå iklassrummet. Vetenskapligt validerade test som utförts före och efter träningsperiodenvisar tydlig förbättring av balans och gångförmåga.

Med hjälp av balanstränaren har barnet fått utveckla förmågor, som läkaren bedömdeatt han aldrig skulle kunna utveckla. Balanstränaren har gett honom de nödvändiga förutsättningar, som krävs för att succesivt försvåra balansutmaningen i stående ochunder gång.

Claims (4)

1. Anordning för träning av balansen hos personer som saknar självständig gång-förmåga, vilken anordning innefattar en ram (4), försedd med hjul (5) och vilkenanordning k ä n n e t e c k n a s a v att tyngdpunkten hos personen, som ska träna,tillåts hamna utanför kroppens stödyta och och av att kontaktytan mellan anordningenoch personen definieras av ett midjebälte (1), vilket via en kulled (9), som ger möjlig-het till rotation, är fast vid en mittkonstruktion (2), (3), (1 1), (12), (13), som är höj- ochsänkbart kopplad till ramen (4), varvid mittkonstruktionen dels är så utformad attmidjebältet (1) kan röra sig såväl framåt-bakåt som sidledes, dels så inrättad att den äravbalanserad och tyngdlös och varken tynger ner eller lyfter upp personen genom attmittkonstruktionen samverkar med ramen (4) via två balansvikter (7) som är upp-hängda i var sin stolpe (10), som är fast monterade på ramen (4), varvid upphängnings-linan löper över en bryttrissa till en uppsamlingsspole (14).

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att hjulen (5) kan låsas så attatt det blir möjligt att reglera anordningen till att endast kunna stå helt stilla, enbartkunna röra sig framåt eller framåt/bakåt samt att kunna röra sig i alla riktningar.

3. Anordning enligt något eller några av kraven 1, eller 2, , k ä n n e t e c k n a d a vatt midjebältets (1) rörelse framåt-bakåt möjliggörs av att kulleden (9) är fäst vid enstång (11), som löper genom en hållare (2), varvid stångens (11) maximala förskjut-ning framåt-bakåt kan regleras.

4. Anordning enligt något eller några av kraven l, 2 eller 3, , k ä n n e t e c k n a d a vatt midjebältets (1) rörelse i sidled möjliggörs av att hållaren (2), är fäst vid en vagn(3), vilken löper på en skena (13) mellan balansviktema (7), varvid vagnens (3)maximala förskjutning i sidled kan regleras.