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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für Geh- und Bewegungsübungen für Patienten mit psychoneurologischen Störungen und Erkrankungen des Bewegungs- und Stützapparates nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Erfindung ist in der Medizin, insbesondere für Einrichtungen für Geh- und Bewegungsübungen für Patienten mit psychoneurologischen Störungen und Erkrankungen des Bewegungs- und Stützapparates einsetzbar.
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Bevor auf die Beschreibung des Stands der Technik eingegangen wird, muss Folgendes betont werden. Die Beeinträchtigung der Nerven, Muskel- und motorischen Aktivität bei Kranken mit Störungen des Zentralnervensystems hängen mit den im Hirn und im Rückenmark vorhandenen betroffenen Stellen zusammen. Diese sind auf Verletzungen, Insult, zerebrale Kinderlähmungen usw. zurückzuführen. Bei solchen Kranken schließt sich ein Teil der Neuronenbindungen auf die betroffene Stelle ab. Deswegen sind bei den Kranken Bewegungsmuster gestört; die die Fähigkeit zur Fokussierung des Bewusstseins auf die Ausführung von gewissen Arbeiten vermindert oder fehlen lässt. Die Nervenversorgung der Muskeln erfolgt willkürlich. Dadurch kann der Kranke chaotische unvorhersehbare Bewegungen ausführen, wie zum Beispiel bei Hyperkinese oder mittels ständiger Signalgabe an die Muskeln, was ihre Spastizität verursacht. Die damit zusammenhängenden Störungen der motorischen Aktivität vergrößern die Bildungsintensität von funktionellen Fehlbildungen. Nach dem Abschluss der Periode der Bildung von Zwischenneuronenbindungen bei Kindern macht das Hirn und das Mark so zu sagen zu und ist nicht mehr zugänglich. Dennoch lässt die Stimulation einer großen Gruppe von Synergisten diese Muskeln auf eine natürliche Verhaltensweise kontrahieren. Das führt dazu, dass das Hirn zwanghaft ein umfassendes und räumliches Bild über die Lage der arbeitenden Körpermuskeln bekommt, weil alle Körperrezeptoren gereizt werden (Haut-, Muskel-, Temperatur-, Photo-, Hörrezeptoren usw.). Dabei handelt es sich vorwiegend um die Reizung der Interorezeptoren, die für die Verlängerung, die Kontraktion und die Rotation von Muskelfasern in ihrer korrekten natürlichen Verhaltensweise zuständig sind. Die intensive Stimulation aller Rezeptoren sorgt für eine erleichterte Führung und Okklusion von Nervenimpulsen, die der richtigen Bewegung entsprechen. Darüber hinaus schließen sich dieser Arbeit solche Fasern an, die im Normalfall nicht arbeiten. Das liegt an der vorherrschenden Müdigkeit der am stärksten gespannten Muskelfasern. Die Impulsation davon ist neu für das Hirn. Folglich schalten sich neue Zwischenneuronenbindungen ein. Es sei bemerkt, dass während der Stimulation infolge der Analyse und Summation erzwungen direkte und eine Rück-Impulsation sichergestellt wird. Sie entspricht der korrekten Funktion der Muskeln. Die betroffene Stelle im Hirn (Mark) ist jedoch nicht imstande, diese korrekte Funktionalität zu leisten. Deswegen gleichen die gesunden Hirnbereiche (Markbereiche) die betroffenen aus, indem sie die funktionellen Reserve-Interneuronenbindungen dazuschalten. Mit jeder Stimulationsbehandlung erfolgt allmählich Schritt für Schritt die Erarbeitung von richtigen Reflexen. Neue Funktionsbindungen der gesunden Hirnstellen gleichen die betroffene Stelle immer mehr aus. Somit können die fehlenden Bewegungsmuster bei einem Kranken im Laufe der Stimulation teilweise neu gebildet werden, um sie nachfolgend vom Hirn zur Ausführung von motorischen Aktivitäten/Aufgaben zu benutzen.
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Aus dem Stand der Technik sind Einrichtungen zur Behandlung von Kranken mit Störungen von Körperhaltungen und motorischer Aktivität bekannt, zum Beispiel „Einrichtung zur Behandlung der Kranken mit Störungen von Körperhaltungen und der motorischen Aktivität” aus dem Patent
RU 2054907 (IPC A61F 5100, veröffentlicht am 27.02.1996). Diese Einrichtung enthält Schulter-, Ellbogen-, Hand-, Becken-, Knie- und Fußstützen, die miteinander mittels Sicherungsvorrichtungen verbunden sind. Die Sicherungsvorrichtungen sind in Form elastischer Züge ausgebildet und werden über die Vorder-, Seiten- und Hinterfläche des Patientenkörpers angeordnet. Ein Ende jedes Zuges ist mit der jeweiligen Stütze verbunden, und ein anderes Ende verläuft über einen Spannungsregler.
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Eine andere Vorrichtung „Kombination zur Behandlung von Kranken mit zerebraler Kinderlähmung und mit Folgeerscheinungen von Schädelhirntrauma” ist im Patent
RU 2131232 (IPC A61F 5/02, veröffentlicht am 10.06.1999) beschrieben. Diese Kombination stellt einen Anzug aus sich gegenseitig ergänzenden Elementen dar und enthält eine Reklinationsvorrichtung für den oberen Körperteil des Benutzers. Die Reklinationsvorrichtung besteht dabei aus mehreren Stütz- und Haltebänden: ein Stütz- und ein Halteband für den oberen Schultergürtel und die Brustpartie des Körpers in Form eines fasten Verbands (Bandage). Seine Höhe entspricht wenigstens dem Abstand ab dem 7. Halswirbel bis zum unteren Rand der Schulterblätter des Benutzers. Seine Breite ist wenigstens dem Abstand zwischen den senkrechten die medialen Partien der Schulterblätter begrenzenden Linien gleich. Das Stütz- und das Halteband für die Schulter ist in der Form eines dreieckigen festen Verbands ausgebildet. Die Dreiecke entsprechen den anthropometrischen Maßen der Schulter und der Schultergelenke des Benutzers. Ein Stütz- und ein Halteband für das Kreuz ist vorgesehen. Dieses Stütz- und Halteband ist als ein Gürtel ausgebildet, der eine Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung mit den anderen Stütz- und Halteelementen hat. Weiter ist ein Stütz- und ein Halteband für die unteren Extremitäten in Form von Knie- und Unterkniestücke vorgesehen. Die Einrichtung weist weitere Verbände für die Abschnitte jedes Fußes, Verbände für jedes obere Sprunggelenk und für jede Fersengegend auf. Alle Bestandteile der genannten Einrichtung sind miteinander mittels längsläufigen Arretierungen verbunden, die ein flexibles Gerüst für den Körper und die Extremitäten des Benutzers bilden. Die Bestandteile der Einrichtung sind zusätzlich mittels elastischer Züge miteinander verbunden. Der Formelastizitätsgrad, die Maße und der Anwendungsplatz dieser elastischen Züge kann je nach den physiologischen und Muskelsynergien des Benutzers geändert werden.
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Aus dem Patent
RU 2165752 (IPC A61H 3100, veröffentlicht am 27.04.2001) ist auch eine „Einrichtung zur Behandlung der Kranken mit Folgeerscheinungen von Zentralnervensystem-Schädigungen und mit Störungen des Bewegungs- und Stützapparates” bekannt. Die Einrichtung besteht aus einzelnen Modulen, die separat anwendbar sind. Das erste Modul stellt eine Reklinationsvorrichtung dar. Sie ist in Form eines gebogenen Bandes ausgebildet. Die ersten Enden des Bandes sind miteinander verbunden und die anderen Enden sind an diesem Band so befestigt, dass zwei Schultergurte gebildet werden, um eine Anordnung an den Schultern des Benutzers zu ermöglichen. Das zweite Modul stellt ein Korrektionskorsett dar, welches für die Korrektion der unbelasteten Wirbelsäulenhaltung angepasst ist. Das dritte Modul ist eine Korrektionsvorrichtung für die unteren Extremitäten. Es weist wenigstens einen ersten Teil, wenigstens einen zweiten Teil und wenigstens einen dritten Teil auf. Der erste Teil ist dabei ein Komplexverband für den Oberschenkel und den Unterschenkel mit zwei flexiblen Bändern zur Arretierung jeweils oberhalb und unterhalb des Kniegelenkes. Der zweite Teil stellt dabei eine Korrektionsvorrichtung für das obere Sprunggelenk und für die Zehen dar. Diese Korrektionsvorrichtung hat zwei flexible Bänder zum Anbringen jeweils am Knöchel und am Fuß. Der dritte Teil stellt ein einheitliches Spitzen- Sohle-Element dar. Dabei kann die Einrichtung ein viertes Modul aufweisen. Das vierte Modul enthält einen ersten Teil und einen zweiten Teil. Der erste Teil ist ein Komplexverband für die Schulter und den Unterarm mit zwei flexiblen Bändern zur Arretierung jeweils oberhalb und unterhalb des Ellbogengelenkes. Der zweite Teil stellt ein einheitliches Korrektionselement für die Hand und den Daumen dar.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen haben einen gemeinsamen Mangel. Sie ermöglichen es zwar, die infolge der Erkrankungen oder Schädigungen gestörten Bewegungsfähigkeiten des Patenten wiederherzustellen. Jedoch ist die Anwendung dieser Einrichtungen für die Patienten mit fehlenden Bewegungsmustern entweder nicht wirksam oder nicht möglich.
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Als Prototyp der neuen Einrichtung ist ein Stützapparat zur Behandlung von spastischen Formen von zerebraler Kinderlähmung gewählt. Der Prototyp ist im Verfahren gemäß dem Patent
RU 2040923 (IPC A61H 3100, veröffentlicht am 09.08.1995) beschrieben. Das Verfahren ist mittels Arretierung der Extremität in ihrer physiologischen Stellung ausgeführt. Dabei wird vorher die vorherrschende Muskelsynergie bestimmt. Je nach diesen Ergebnissen werden die Stützgürtel mit elastischen Zügen an den Schultergelenken, Hüftgelenken, Knie- und Sprunggelenken befestigt. Der Körper und die Extremitäten werden mit Hilfe von elastischen Zügen in die physiologische Stellung gebracht. Die erreichte Stellung wird im Laufe von 3 bis 8 Stunden unverändert aufrechterhalten. Die Behandlungen werden täglich im Laufe von zwei Wochen durchgeführt. Die ganze Behandlung wird nach Ablauf von 2–4 Monaten wiederholt.
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Der für die Ausführung des Verfahrens vorgesehene Stützapparat enthält Stützelemente, die miteinander mittels Bindungen verbunden sind. Dabei ist der Apparat mit Schulter-, Kreuz-, Knie- und oberen Sprunggelenk-Stützgürteln, mit längsliegenden elastischen Zügen für den Körper vorne und hinten, mit elastischen Korrektionszügen für die oberen und unteren Extremitäten sowie mit elastischen Längszügen für die Füße versehen. Die elastischen Längszüge sind mit den am Gürtel angeordneten Stützelementen verbunden. Die elastischen Züge für die oberen und die unteren Extremitäten verbinden die entsprechenden Stützelemente der oberen und unteren Extremitäten. Die elastischen Längszüge für die Füße verbinden die Fußstützelemente.
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Dem Prototyp sind die gleichen Mängel eigen, die für den anderen Stand der Technik genannt sind. Die Prototypeinrichtung erlaubt es nicht, bei einem Patienten ein fehlendes Bewegungsmuster (Gehen) zu bilden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung die fehlenden Bewegungsmuster beim Patienten zu bilden und Gehfähigkeiten und Bewegungen beizubringen.
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Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die bekannte Einrichtung für Geh- und Bewegungsübungen der Patienten mit psychoneurologischen Störungen und Erkrankungen des Bewegungs- und Stützapparates weist ein Funktionsgerüst auf. Das Funktionsgerüst ist aus steifen rohrförmigen Elementen ausgebildet, so dass die Länge jedes steifen rohrförmigen Elementes regelbar ist. Dabei ist ein erstes Querelement am oberen Teil des Elements starr befestigt, welches senkrecht gegenüber der Wirbelsäule des Patienten rückenseitig angeordnet ist. Die Enden des ersten Querelements liegen gegenüber den Schultergelenken des Patienten rückenseitig. Das zweite Querelement ist am unteren Teil des der Wirbelsäule des Patienten gegenüber liegenden Elements starr befestigt. Die Enden des zweiten Querelements liegen gegenüber den Hüftgelenken des Patienten rückenseitig. An die Enden des ersten Querelements sind Elemente angelenkt, die an Schulter-, Unterarm- und Handrücken liegen. Die Elemente sind miteinander gelenkig an den Stellen der Ellbogengelenke und der proximalen Handgelenke des Patienten verbunden. An die Enden des zweiten Querelements sind Elemente angelenkt, die dorsal vom Oberschenkel, Unterschenkel und unter dem Fuß des Patienten liegen. Diese Elemente sind miteinander gelenkig an den Stellen der Knie- und der oberen Sprunggelenke des Patienten verbunden. Die steifen Elemente des Funktionsgerüstes sind mit Vorrichtungen zum Halten des Körpers und der oberen und unteren Extremitäten des Patienten am Funktionsgerüst versehen. Diese Vorrichtungen sind in Form von elastischen Zügen mit regelbarer Spannung ausgebildet. Die elastischen Züge sind dabei an den steifen Elementen befestigt.
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Gemäß der Erfindung weist die Einrichtung folgende kennzeichnende Merkmale auf:
- – Jede der Gelenkverbindungen des Funktionsgerüstes ist mit einem E-Motor ausgestattet. Der E-Motor ist kinematisch (getriebetechnisch) mit einem Gelenk und einem tiefer liegenden steifen Element verbunden. Der E-Motor führt eine Ablenkung des steifen Elements gemäß einem vorgegebenen Programm aus;
- – vor dem Gesicht des Patienten ist eine Anzeige zur Wiedergabe von Video- und Audiodaten aufgestellt. Die Anzeige zeigt die Bewegung des Patienten im virtuellen Raum gleichzeitig mit den Ablenkungen der steifen Elemente des Funktionsgerüstes an. Die steifen Elemente bilden dabei die oberen und unteren Extremitäten nach;
- – Unter den Fußspitzen und den Fersen des Patienten sind Vibratoren angeordnet;
- – Das der Wirbelsäule des Patienten gegenüberliegende senkrechte steife Element des Funktionsgerüstes ist in seiner Mitte mit einer Gelenkverbindung versehen und hat einen damit kinematisch verbundenen E-Motor. Der E-Motor stellt eine Drehung des Körpers des Patienten nach links und rechts um einen vorgegebenen Winkel sicher;
- – Die E-Motoren des Funktionsgerüstes, die Anzeige zur Wiedergabe der Video- und Audiodaten sowie die Vibratoren sind elektrisch mit einer Steuerung verbunden;
- – Die steifen Züge zum Heben des Funktionsgerüstes über die Stützoberfläche sind starr am steifen der Wirbelsäule des Patienten gegenüber liegenden, senkrechten Element des Funktionsgerüstes befestigt.
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Darüber hinaus sind an den der Wirbelsäule und den Extremitäten des Patienten zugewandten Oberflächen der steifen Elemente des Funktionsgerüstes weiche Unterlagen aus einem wärmedämmenden Werkstoff aufgebaut.
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Darüber hinaus sind die steifen Elemente des Funktionsgerüstes, die die oberen und die unteren Extremitäten nachbilden, mit Vorrichtungen zur Befestigung von elastischen Zügen ausgestattet. Diese Vorrichtungen sind als steife Halbringe ausgebildet, deren konkave Oberflächen den Extremitäten des Patienten zugewandt sind. Diese Vorrichtungen sind an den steifen Elementen des Funktionsgerüstes befestigt.
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Darüber hinaus ist das Funktionsgerüst mit Sensoren zur Muskelkraftüberwachung für die Muskeln im spastischen Zustand ausgestattet. Diese Sensoren sind elektrisch mit der Steuerung verbunden.
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Darüber hinaus ist das Funktionsgerüst mit Sensoren versehen, die in den Hauptgruppen der Extremitätenmuskeln eingebettet sind, die sich an den Gehbewegungen beteiligen. Die Sensoren sind elektrisch mit der Steuerung verbunden.
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Darüber hinaus ist die Anzeige mit einer Videokamera ausgerüstet. Die Videokamera ist gegenüber den Augen des Patienten aufgebaut. Die Videokamera ist elektrisch mit der Steuerung verbunden.
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Darüber hinaus ist das Funktionsgerüst mit einem Sensor zur Pulsüberwachung beim Patienten versehen. Der Sensor ist elektrisch mit der Steuerung verbunden.
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Die Erfindung ist anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Einrichtung für Geh- und Bewegungsübungen für Patienten mit fehlenden Bewegungsmustern näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Funktionsgerüst und
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2 ein steifes Element mit Vorrichtungen zur Befestigung von elastischen Zügen.
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Die Einrichtung enthält ein Funktionsgerüst aus untereinander verbundenen rohrförmigen steifen Elementen 1. Dies können zum Beispiel Abschnitte von Metallrohren mit rechteckigem Querschnitt sein. Die steifen Elemente 1 sind so ausgebildet, dass die Länge jedes rohrförmigen steifen Elementes 1 regelbar ist, z. B. dank einer teleskopischen Bauweise jedes steifen Elements 1 mit Arretierungsmöglichkeiten in mehreren Positionen (in 1 nicht abgebildet). Das senkrecht sitzende steife Element 1 Ist gegenüber der Wirbelsäule des Patienten angeordnet. Am oberen Teil dieses senkrechten Elements 1 ist ein erstes Querelement 2 starr befestigt. Die Enden des ersten Querelements 2 liegen rückenseitig gegenüber den Schultergelenken des Patienten. Ein zweites Querelement 3 ist am unteren Teil des der Wirbelsäule des Patienten gegenüber liegenden Elements 1 starr befestigt. Die Enden des zweiten Querelements 3 liegen rückenseitig gegenüber den Hüftgelenken des Patienten. Die Querelemente 2 und 3 können etwas gekrümmt sein, um einen dichteren Kontakt mit dem Körper des Patienten zu erreichen. An die Enden des ersten Querelements 2 sind Elemente 1 angelenkt, die an Schulter-, Unterarm- und Handrücken anliegen. Die Elemente 1 sind miteinander gelenkig an den Stellen der Ellbogengelenke und der proximalen Handgelenke des Patienten verbunden. Verbindungsgelenke 4 sind in 1 symbolhaft mit Kreisen gekennzeichnet. An die Enden des zweiten Querelements 3 sind Elemente 1 angelenkt, die dorsal am Oberschenkel, am Unterschenkel und unter dem Fuß des Patienten anliegen. Diese Elemente 1 sind miteinander gelenkig (Verbindungsgelenke 4 in 1) an den Stellen der Knie- und der oberen Sprunggelenke des Patienten verbunden. Die steifen Elemente 1 des Funktionsgerüstes sind mit Vorrichtungen zum Halten des Körpers und der oberen und unteren Extremitäten des Patienten am Funktionsgerüst versehen. Diese Vorrichtungen sind in Form von elastischen Zügen 5 mit regelbarer Spannung ausgebildet. Es kann sich dabei um Elastikbinden mit Schnallen oder mit Klettverschlüssen handeln. Diese sind an den steifen Elementen 1 mit Vorrichtungen, zum Beispiel in Form von steifen Halbringen 6, befestigt. Die konkaven Oberflächen der Halbringe 6 sind den Extremitäten des Patienten zugewandt (s. 2 mit einem dargestellten steifen Element 1 und den daran angeordneten Halbringen 6 und elastischen Zügen 5). Der elastische Zug 5 kann am Halbring 6 auf eine beliebige Weise befestigt sein, z. B. Klettverschluss, Knöpfe, Schnallen usw.
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Jede der Gelenkverbindungen des Funktionsgerüstes ist mit einem E-Motor ausgestattet (in 1 nicht abgebildet). Der E-Motor ist kinematisch mit einem Gelenk und einem tiefer liegenden steifen Element 1 verbunden. Der E-Motor führt eine Ablenkung des tiefer liegenden steifen Elements 1 gemäß einem vorgegebenen Programm aus. Die kinematische Verbindung zwischen dem E-Motor mit dem Gelenk 4 und dem steifen Element 1 kann zum Beispiel mittels einer Zahnradverbindung ausgeführt sein. Jeder E-Motor ist elektrisch, zum Beispiel mit Hilfe eines Kabels 7 mit der Steuerung 8 verbunden (in 1 ist zur Vereinfachung und Veranschaulichung nur ein Kabel 7 abgebildet, welches das Knie-Verbindungsgelenk mit der Steuerung 8 verbindet). Jeder einzelne E-Motor sorgt für die Ablenkung von nur einem steifen Element 1 des Funktionsgerüstes in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Programm. Vor dem Gesicht des Patienten ist eine Anzeige 9 zur Wiedergabe von Video- und Audiodaten aufgestellt. Sie zeigt die Bewegung des Patienten im virtuellen Raum simultan mit den Ablenkungen des steifen Elementes 1 an. Die steifen Elemente 1 bilden dabei die oberen und unteren Extremitäten des Patienten nach. Baumäßig kann die Anzeige 9 in Form von einem Bildschirm oder einem auf den Kopf des Patienten aufgesetzten Helm ausgebildet sein. Im Fall eines Helms befindet sich der Anzeigebildschirm vor den Augen des Patienten und ist am Helm befestigt. Außerdem ist der Helm mit Kopfhörern oder mit einem Lautsprecher ausgerüstet. Der Bildschirm weist Videoinformationen auf, die die Bewegungen des Patienten im virtuellen Raum während seiner virtuellen (scheinbaren) Gehbewegungen, zum Beispiel in der Wohnung, in der Straße usw., wiedergeben. Als Audioinformation können verschiedene Geräusche gewählt sein, z. B.: Grasgeraschel, Schneeknistern, Gespräch der Verwandten oder der Freunde des Patienten, Straßenlärm usw.
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Die Anzeige 9 kann zusätzlich mit einer Kamera (in 1 nicht abgebildet) versehen sein. Die Kamera 9 ist den Augen des Patienten entgegengesetzt angeordnet und dient zur Kontrolle der Reaktion des Patienten (je nach Pupillenerweiterung) auf die Video- und Audoinformationen. Die Anzeige 9 ist elektrisch mit Hilfe eines Kabels 10 mit der Steuerung 8 verbunden.
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Unter den Fußspitzen und Fersen des Patienten sind Vibratoren 11 angeordnet. Sie dienen dazu, kurzzeitige Vibrationseinwirkung beim scheinbaren Treten der Fersen und der Fußspitzen auf die Stützoberfläche 14 zu erzeugen. Die Vibratoren 11 sind elektrisch mit Hilfe eines Kabels 12 mit der Steuerung 8 verbunden.
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Das gegenüber der Wirbelsäule des Patienten angeordnete senkrechte steife Element 1 ist mit einer Gelenkverbindung ausgebildet und hat einen damit kinematisch verbundenen E-Motor. Der E-Motor stellt die Drehung des Körpers des Patienten nach links und rechts um einen vorgegebenen Winkel sicher (Drehungen des senkrechten Elements 1 sind in 1 mit einem Kreispfeil angegeben). Steife Zugstangen 13 sind am senkrechten gegenüber der Wirbelsäule des Patienten angeordneten steifen Element 1 des Funktionsgerüstes starr befestigt. Die steifen Zugstangen 13 sorgen für ein Heben des Funktionsgerüstes über die Stützoberfläche 14 (die Vorrichtung zum Heben ist in 1 nicht abgebildet). Zusätzlich können auf den Oberflächen der an den der Wirbelsäule und den Extremitäten des Patienten zugewandten steifen Elemente 1 des Funktionsgerüstes weiche Unterlagen aus einem wärmedämmenden Werkstoff aufgebaut sein, zum Beispiel aus einem porösen mit dichtem Gewebe bekleideten Schaumpolyäthylen (in 1 nicht abgebildet).
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Außerdem kann das physiologische Gerüst mit Sensoren zur Muskelkraftüberwachung ausgestattet sein. Die Sensoren sind in den Gruppen der Muskeln im spastischen Zustand eingebettet. Die Sensoren sind elektrisch mit der Steuerung 8 verbunden. Diese Sensoren verhindern eine Verletzung der Muskeln des Patienten bei erhöhter Muskelbeanspruchung infolge der Gehsimulation des Patienten (die Sensoren zur Muskelbeanspruchung sind in 1 nicht abgebildet).
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Das Funktionsgerüst kann zusätzlich mit Sensoren ausgestattet sein, die in den Hauptgruppen der an den Gehhandlungen beteiligten Muskeln eingesetzt sind. Diese Sensoren leiten die Informationen von den Muskeln des Patienten an die Steuerung 8 weiter. Die Steuerung 8 verarbeitet die empfangenen Informationen, setzt das Funktionsgerüst in Bewegung und gibt die entsprechenden Video- und Audiodaten an die Anzeige 9 weiter.
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Die Anzeige 9 ist zusätzlich mit einer Videokamera (in 1 nicht abgebildet) versehen. Die Videokamera ist gegenüber den Augen des Patienten aufgestellt. Die Videokamera ist elektrisch mit der Steuerung 8 verbunden.
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Das Funktionsgerüst kann auch mit einem Sensor zur Pulsüberwachung des Patienten (in 1 nicht abgebildet) ausgestattet sein. Der Sensor ist elektrisch mit der Steuerung 8 verbunden.
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Die Steuerung 8 ist ein Rechner mit entsprechender Software und weist ein System zur Erfassung der Daten von den Sensoren des Funktionsgerüstes auf.
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Die Funktionsweise der Einrichtung ist wie folgt:
Vorher werden je nach Pathologie des Patienten zulässige Werte für die Winkelablenkungen der Gelenke der oberen und der unteren Extremitäten bestimmt. Diese Werte werden in die Steuerung 8 eingegeben. Danach wird der Patient am Funktionsgerüst fixiert, indem die elastischen Züge 5 an den Halbringen 6 befestigt werden (die unteren und die oberen Extremitäten werden mit wenigstens zwei Zügen 5 an jedem steifen Element 1 festgemacht). So wird zum Beispiel der Unterschenkel in der Nähe des Kniegelenkes und des oberen Sprunggelenkes, die Schulter in der Nähe des Schultergelenkes und des Ellbogengelenkes, der Unterarm in der Nähe des Ellbogengelenkes und des proximalen Handgelenkes arretiert. Der Körper des Patienten wird mit Hilfe der elastischen Züge 5 fixiert. Die elastischen Züge 5 werden am ersten Querelement 2, an dem gegenüber der Wirbelsäule des Patienten angeordneten senkrechten steifen Element 1 und am zweiten Querelement 3 befestigt. Die genannten Elemente sind mit Vorrichtungen zur Befestigung der elastischen Züge 5 daran versehen (Schnallen, Klettverschlüsse usw., in 1 nicht abgebildet). Nach der Fixation des Patienten in einer physiologischen Stellung (oder nahe dazu) wird das Funktionsgerüst in die senkrechte Stellung gebracht und mit Hilfe der Zugstangen 13 um eine gewisse Höhe (zum Beispiel um 0,2–0,3 m) über die Stützoberfläche 14 angehoben, so dass die Füße des Patienten in der Luft bleiben. Falls erforderlich, werden die Sensoren zur Muskelkraftüberwachung auf bestimmten Gruppen von Muskeln (vorwiegend an den spastischen Muskeln) angeordnet. Um die Übungsdynamik zu überwachen, werden an den an den Gehbewegungen beteiligten Hauptmuskeln Sensoren angeordnet, die die Informationen von den Muskeln an die Steuerung 8 weiterleiten. Danach wird die Steuerung 8 eingeschaltet. Die Steuerung 8 setzt die Elemente 1 mit Hilfe des Kabels 7 und der E-Motoren in zyklische Vor- und Rückwärts-Bewegung unter Berücksichtigung der vorher bestimmten zulässigen Winkelabweichungen jedes der Gelenke. Die E-Motoren sind dabei in der Nähe der Gelenkverbindungen der Elemente 1 des Funktionsgerüstes angeordnet. Die Vor- und Rückwärtsbewegung erfolgt unter Biegung der Gelenke 4 der oberen und unteren Extremitäten des Patienten (jedes Gelenk 4 lässt sich innerhalb der dafür zulässigen Winkelwerte biegen). Gleichzeitig mit dem Bewegungsanfang des Funktionsgerüstes werden die Video- und Audioinformationen über die virtuelle Bewegung des Patienten im Raum samt den entsprechenden optischen und Hörwahrnehmungen von der Steuerung 8 an die Anzeige 9 mittels des Kabels 10 übertragen. Dadurch wird es möglich, dass der Patient mit fehlenden Bewegungsmustern die Erscheinungen erkennt, welche dem Gehen eigen sind (Bewegung der Beine, Biegen der Gelenke der Extremitäten, Spannung und Relaxation der Extremitätsmuskeln). Der Patient erkennt auch die optische und die Hörwahrnehmung des Gehens (die der gehenden Person entgegenrückenden umgebenden Gegenstände, Klopfgeräusch der Schuhe, Rascheln von gefallenem Laub usw.). Die Muskelkraftüberwachung sorgt dafür, dass die überflüssige Muskelbelastung und die Schmerzempfindungen vermieden werden. Die Reaktion des Patienten (je nach Pupillenerweiterung) auf die angebotenen Video- und Audioinformationen werden anhand der Videokamera und des Sensors zur Pulsüberwachung verfolgt. Die Vibratoren 11 sind unter den Fullspitzen und den Fersen angeordnet. Die Vibratoren 11 erzeugen mittels eines Signals von der Steuerung 8 und des Kabels 12 kurzzeitige Vibrationseinwirkungen mit vorgegebener Dauer, Amplitude und Frequenz zu den Zeitpunkten, wenn die Fersen und die Fußspitzen des Patienten auf die Stützfläche 14 treten. Somit wird beim Patienten das Gefühl für ein tatsächliches Gehen simuliert. Zusätzlich kann die Wendung des Körpers des Patienten nach links und nach rechts um den vorgegebenen Winkel mit Hilfe von einem Verbindungsgelenk und einem damit getriebetechnisch verbundenen E-Motors ausgeführt werden, wobei der E-Motor in der Mitte des senkrechten steifen Elements 1 des Funktionsgerüstes angeordnet ist.
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Es sei bemerkt, dass das Gehtempo, die Größe der Ablenkungswinkel der Gelenke 4 und dementsprechend der Muskelbelastung des Patienten innerhalb von einem großen Bereich verändert werden können, indem ein entsprechendes Programm für die Steuerung 8 eingegeben wird.
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Die Dauer der Behandlung mit Gehübungen wird für jeden Patienten individuell je nach seinem Zustand und seiner Diagnose gewählt. Jede Behandlung kann 25 bis 45 Minuten dauern. Die Behandlungen werden täglich im Laufe von 7–15 Tagen durchgeführt unter Berücksichtigung der Anpassungsfähigkeit des Patienten an die jeweilige Belastung. Das gesamte Behandlungsprogramm wird ggfs. nach 1–2 Monaten wiederholt. Während der Behandlung können zwei Arten der Patientenbelastung angewendet werden: eine zeitgebundene und eine kraftgebundene Belastung. Bei einer zeitgebundenen Belastung wird die Behandlungsdauer allmählich verlängert. Dabei werden jedoch die Biegewinkel in den Gelenken 4 sowie das Bewegungstempo vermindert. Bei der kraftgebundenen Belastung wird die Behandlungsdauer verkürzt und die Biegewinkel in den Gelenken 4 sowie das Bewegungstempo vergrößert.
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Somit ermöglicht die Anwendung der neuen Einrichtung, ein früher fehlendes Bewegungsmuster beim Patienten allmählich zu erarbeiten, die grundsätzlichen Gehfertigkeiten und -bewegungen zu beherrschen und die damit zusammenhängenden optischen und Hörwahrnehmungen anzueignen.
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Die erfindungsgemäße technische Lösung kann auch benutzt werden, um die spastischen Zustände bei einzelnen Muskelgruppen abzuschaffen und die Gelenkkontrakturen zu beseitigen. Das zeugt von den breiteren Funktionalitäten der Einrichtung gegenüber den bekannten technischen Lösungen.
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Zurzeit wird ein Lastenheft im Zusammenhang mit der Entwicklung der Einrichtung erstellt und ein Plan für die Forschungsarbeiten abgefasst. Die Einrichtung kann unter Einsatz von bekannten Werkstoffen und der Ausrüstung und der Anwendung der modernen Rechentechnik hergestellt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- RU 2054907 [0004]
- RU 2131232 [0005]
- RU 2165752 [0006]
- RU 2040923 [0008]
