Die unteren Enden von Schien- und Wadenbein bilden aussen die beiden Knöchel und unten eine Gelenkfläche für das obere Sprunggelenk, das Unterschenkel und Fuss verbindet. Es ermöglicht eine Scharnierbewegung. Durch Muskelkraft (oder passiv) kann der Fuss aus der Ruhestellung bis zu ca. 50 DEG gesenkt (Plantarflexion) und bis zu 40 DEG gehoben werden (= Dorsalflexion).
Diese Bewegungen beeinflussen die Hautvenennetze auf der Vorder- und Rückseite des Gelenkes, in der Umgebung der Knöchel und im Bereich des Fettpolsters hinter der Achillessehne wechselseitig durch Kompression und Dilatation. Da gerade in dieser Region die Venen mit zahlreichen Ventilklappen versehen sind, entsteht bei Bewegungen in den oberen Sprunggelenken eine pumpende Wirkung nach dem Verdrängerprinzip. Bein- und Fussbewegung unterstützen dadurch die Überwindung des venösen Staudrucks. Die theoretische und klinische Medizin spricht geradezu von einer "Sprunggelenkpumpe" ("ankle pump") als wichtiger Hilfseinrichtung zur Förderung des venösen Rückstroms.
Daraus wird abgeleitet, dass aktive und passive Bewegung in den Sprunggelenken den Blutkreislauf in den Beinen durch positive Beeinflussung des venösen Rückstroms unterstützen. Dies gilt auch dann, wenn die aktiven Bewegungen der Beinmuskeln intra- und postoperativ durch die muskelerschlaffende Wirkung der Narkosemittel oder durch Ruhestellung des Patienten nach Frakturen (Gipsverbände) weitgehend ausgeschaltet sind und dadurch das Risiko einer Thrombose steigt.
Dem wirken passive Bewegungen in den Sprunggelenken entgegen, sie haben eine thrombosenprophylaktische Funktion. Da durch Pflegepersonal oder Krankengymnasten ausgeführte, passive Bewegungen im oberen Sprunggelenk meist nur begrenzt möglich sind, gibt es mechanische Geräte, die diese Funktionen mindestens teilweise übernehmen können und die dann notwendig sind, wenn der Patient nicht in der Lage ist, die Füsse mit seiner Muskelkraft zu bewegen.
Die derzeit bekannten Geräte sind verhältnismässig gross und schwer und daher entsprechend unpraktisch im Betrieb. Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher, die Schaffung eines derartigen Gerätes, das zwar den medizinischen Anforderungen genügt, aber so leicht und klein ist, dass es ohne Schwierigkeiten an verschiedenen Orten im Spital und auch in der Wohnung zuhause verwendbar ist. Dass eine solche Ausführungsform wesentlich preiswerter sein soll als die bekannten Geräte, ist dann eine natürliche Folge, die es erlaubt, die Geräte überall dort einzusetzen, wo es medizinisch angezeigt ist, ohne dass finanzielle Überlegungen ein Hindernis bilden.
Das Gerät nach der vorliegenden Erfindung ist durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gekennzeichnet. Spezielle Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen widergegeben.
Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigt
die Fig. 1 eine Seitenansicht des Gerätes und
die Fig. 2 eine Draufsicht auf dasselbe.
In jeder der beiden auf einer Grundplatte 1 befestigten Seitenwangen 2 und 3 ist je eine Pedalwelle 4 bzw. 5 frei drehbar gelagert. Diese beiden zueinander koaxialen Wellen weisen auf einem Teil ihrer Länge einen Schlitz 4a bzw. 5a auf, der zur Befestigung je eines Pedals 6 bzw. 7 dient. Wie man aus der Zeichnung ersehen kann, ist jedes dieser Pedale auf seiner Unterseite mit einem Gewindebolzen 8 versehen, der durch eine Rändelmutter 9 im Schlitz der entsprechenden Pedalwelle festgehalten wird und so das Pedal mit der entsprechenden Pedalwelle fest verbindet, wobei die Pedalwelle 5 und der Gewindebolzen 8 mit der Rändelmutter 9 in der Fig. 1 in ihrer richtigen Lage gezeichnet sind, während diese drei Teile in der Fig. 2 so wiedergegeben sind, wie sie bei einem Blick parallel zur Achse des Gewindebolzens, also senkrecht auf die Pedale 6 und 7, gesehen würden.
An dem dem Schlitz 4a bzw. 5a gegenüberliegenden Ende jeder Pedalwelle ist ein gegabelter Arm 10 bzw. 11 befestigt, über den, wie nachfolgend dargelegt wird, die Hin- und Herbewegung der Pedale erzeugt wird.
Der auf der Grundplatte 1 festgeschraubte Elektromotor 12 treibt über ein Untersetzungsgetriebe 13 eine Antriebswelle 14 an, die sich in der in der Fig. 1 dargestellten Ansicht im Uhrzeigersinn dreht. Auf jeder der beiden freien Enden 14a und 14b dieser Welle sitzt ein Exzenter 15. Dieser ist wie folgt aufgebaut: Eine Platte 15a ist auf der einen Seite mit zwei Randleisten 15b und 15c und auf der andern Seite mit einer Verstärkungsrippe 15d versehen. Diese Rippe 15d weist eine Bohrung für das Motorwellenende 14a auf, das dort durch eine Madenschraube 15e festgehalten wird. In einer Bohrung der Randleiste 15b sitzt ein teilweise mit einem Gewinde 15i versehener Bolzen 15f, der dort durch den Kopf 15g und den Segerring 15h frei drehbar, aber unverschiebbar festgehalten wird und dessen anderes Ende in einer Bohrung in der Randleiste 15c geführt ist.
Auf dem Gewinde 15i sitzt eine Vierkantmutter 15m, deren eine Fläche an der Platte 15a anliegt, so dass sie gegen eine Verdrehung gesichert ist und sich beim Verdrehen des Bolzens verschieben lässt und somit die zwischen ihr und dem Würfel 15w eingespannte Feder 15k mehr oder weniger zusammengedrückt werden kann. Auch der Würfel 15w liegt mit einer Fläche an der Platte 15a an, so dass er sich zwar nicht verdrehen kann, aber entgegen der Kraft der Feder 15k zur Mutter 15m hin verschoben werden kann. Auf der der Platte 15a abgewandten Seite ist der Würfel 15w mit einer frei drehbaren Rolle 15r versehen, deren Durchmesser der Weite der \ffnung des gegabelten Armes 10 entspricht und die sich in dieser \ffnung befindet.
Auf dem freien Wellenende 14b sitzt ein zum vorstehend beschriebenen Exzenter spiegelsymmetrisch ausgebildeter Exzenter, wobei diese beiden Exzenter gegeneinander um 180 DEG versetzt angeordnet sind.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich nun ohne weiteres die Arbeitsweise der Einrichtung. Wenn der Motor eingeschaltet ist und sich die durch das Getriebe angetriebene Welle 14 dreht, bewirken die beiden Exzenter 15 ein Hin- und Herdrehen der beiden Pedalwellen 8 und 9 und zwar so, dass sich die beiden stets in entgegengesetzter Drehrichtung drehen.
Wenn die Federn 15k der beiden Exzenter 15 sehr stark zusammengedrückt sind, kann sich der Würfel 15w nicht verschieben und die Pedalbewegung ergibt sich genau aus dem geometrischen Ablauf der beiden Exzenter. Wenn hingegen die Federn 15k ziemlich entspannt sind, besteht die Möglichkeit, dass sich jeder der beiden Würfel 15w entgegen der Kraft der ihn belastenden Feder gegen die Mutter 15m hin verschieben lässt, was zur Folge hat, dass die Hin- und Herbewegung der Gabel und damit auch der Pedalwelle nicht über den ganzen Winkelbereich durchgeführt wird.
Es besteht also die Möglichkeit, dass der die Therapie leitende Arzt oder Physiotherapeut durch Verstellen der Muttern 15m die Wirkungsweise der Einrichtung den jeweiligen Verhältnissen anpassen kann. Selbstverständlich ist auch der Antrieb des Elektromotors mit einer an sich bekannten Steuerung für die Veränderung der Tourenzahl des Motors versehen, so dass sich auch die Geschwindigkeit der Fussbewegung, also die Frequenz der "Sprunggelenkpumpe" je nach Bedarf verändern lässt.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass es sich bei der erfindungsgemässen Einrichtung um eine konstruktiv sehr kleine und daher gewichtsarme und zudem einfache und daher preiswerte und gegen Störungen unanfällige Einrichtung handelt, zu deren Anwendung der Arzt nur sehr wenige Anweisungen geben muss.
The lower ends of the tibia and fibula form the two ankles on the outside and an articular surface for the upper ankle, which connects the lower leg and foot. It enables a hinge movement. Muscle strength (or passively) can lower the foot from its rest position up to approx. 50 ° (plantar flexion) and raise it up to 40 ° (= dorsiflexion).
These movements affect the skin vein nets on the front and back of the joint, around the ankles and in the area of the fat behind the Achilles tendon alternately through compression and dilation. Since the veins in this region are equipped with numerous valve flaps, movements in the upper ankle joints have a pumping effect based on the displacement principle. Leg and foot movements thereby help overcome the venous back pressure. Theoretical and clinical medicine speaks of an "ankle pump" as an important auxiliary device for promoting the venous return flow.
From this it is deduced that active and passive movement in the ankles support the blood circulation in the legs by positively influencing the venous return flow. This also applies if the active movements of the leg muscles are largely eliminated intra- and postoperatively due to the muscle-relaxing effect of the anesthetic or due to the patient's resting position after fractures (plaster casts) and this increases the risk of thrombosis.
This is counteracted by passive movements in the ankles, they have a thrombosis-preventive function. Since passive movements in the upper ankle are usually only possible to a limited extent by nursing staff or physiotherapists, there are mechanical devices that can at least partially perform these functions and that are necessary when the patient is unable to use his muscular strength to support the feet to move.
The currently known devices are relatively large and heavy and therefore correspondingly impractical to operate. The aim of the present invention is therefore to provide such a device, which meets the medical requirements, but is so light and small that it can be used without difficulty in different places in the hospital and also in the home. The fact that such an embodiment should be significantly cheaper than the known devices is a natural consequence which allows the devices to be used wherever it is medically indicated without financial considerations being an obstacle.
The device according to the present invention is characterized by the features mentioned in the characterizing part of claim 1. Special embodiments are given in the dependent claims.
An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying drawing. In the drawing shows
1 is a side view of the device and
2 is a plan view of the same.
In each of the two side cheeks 2 and 3 fastened on a base plate 1, a pedal shaft 4 or 5 is freely rotatably mounted. These two coaxial shafts have a slot 4a and 5a over part of their length, which is used to fasten a pedal 6 and 7, respectively. As can be seen from the drawing, each of these pedals is provided on its underside with a threaded bolt 8, which is held in place by a knurled nut 9 in the slot of the corresponding pedal shaft and thus firmly connects the pedal to the corresponding pedal shaft, the pedal shaft 5 and the Threaded bolts 8 with the knurled nut 9 are drawn in their correct position in FIG. 1, while these three parts are shown in FIG. 2 as they are when viewed parallel to the axis of the threaded bolt, i.e. perpendicular to the pedals 6 and 7 would be seen.
At the end of each pedal shaft opposite the slot 4a or 5a, a forked arm 10 or 11 is fastened, by means of which the back and forth movement of the pedals is produced, as will be explained below.
The electric motor 12 screwed onto the base plate 1 drives a drive shaft 14 via a reduction gear 13, which rotates clockwise in the view shown in FIG. 1. An eccentric 15 sits on each of the two free ends 14a and 14b of this shaft. This is constructed as follows: A plate 15a is provided on one side with two edge strips 15b and 15c and on the other side with a reinforcing rib 15d. This rib 15d has a bore for the motor shaft end 14a, which is held there by a grub screw 15e. A bolt 15f, partially provided with a thread 15i, sits in a hole in the edge strip 15b, and is held there by the head 15g and the locking ring 15h in a freely rotatable but immovable manner and the other end of which is guided in a hole in the edge strip 15c.
On the thread 15i sits a square nut 15m, one surface of which bears against the plate 15a, so that it is secured against rotation and can be displaced when the bolt is rotated, and thus the spring 15k clamped between it and the cube 15w is more or less compressed can be. The cube 15w also lies with a surface on the plate 15a, so that it cannot twist, but can be displaced towards the nut 15m against the force of the spring 15k. On the side facing away from the plate 15a, the cube 15w is provided with a freely rotatable roller 15r, the diameter of which corresponds to the width of the opening of the forked arm 10 and which is located in this opening.
On the free shaft end 14b there is an eccentric mirror-symmetrical to the eccentric described above, these two eccentrics being offset from one another by 180 °.
From the foregoing, the operation of the facility is now readily apparent. When the motor is switched on and the shaft 14 driven by the transmission rotates, the two eccentrics 15 cause the two pedal shafts 8 and 9 to rotate back and forth in such a way that the two always rotate in the opposite direction of rotation.
If the springs 15k of the two eccentrics 15 are very strongly compressed, the cube 15w cannot move and the pedal movement results precisely from the geometric sequence of the two eccentrics. If, on the other hand, the springs 15k are fairly relaxed, there is the possibility that each of the two cubes 15w can be moved against the force of the spring loading it against the nut 15m, with the result that the reciprocating movement of the fork and thus also the pedal shaft is not carried out over the entire angular range.
There is therefore the possibility that the doctor or physiotherapist in charge of the therapy can adjust the mode of operation of the device to the respective conditions by adjusting the nuts 15m. Of course, the drive of the electric motor is also provided with a control, known per se, for changing the number of revolutions of the motor, so that the speed of the foot movement, ie the frequency of the "ankle pump", can also be changed as required.
From the above description it can be seen that the device according to the invention is a device which is very small in terms of design and therefore low in weight and is also simple and therefore inexpensive and susceptible to malfunctions, and the doctor need only give very few instructions for its use.