DE60302956T2 - Orthopädische Arm- und Schulterschiene - Google Patents

Orthopädische Arm- und Schulterschiene Download PDF

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DE60302956T2
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arm
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Rene Verdonck
Lieven De Wilde
Johan Berte
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Universiteit Gent
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0274Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the upper limbs

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine tragbare orthopädische Arm- und Schulterstrebe bzw. -stütze, welche sowohl eine kontinuierliche Passivbewegung einer Schulter eines Nutzers bereitstellt als auch auf Verfahren zum Handhaben bzw. Betreiben und Gestalten eines derartigen orthopädischen Armes und einer Stütze.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Schulter ist ein verhältnismäßig komplexes Körpergelenk, welches mehrere Freiheitsgrade und Bereiche für lineare und spezielle Winkelbewegung besitzt, d.h. Abduktion, Biegung und Drehung. Die Behandlung einer Schulter infolge einer Verletzung oder eines Operationstraumas erfordert typischerweise für eine längere Zeitperiode das Ruhigstellen der Schulter und des Armes, der damit verbunden ist.
  • Für das Ruhigstellen und die Unterstützung einer verletzten Schulter während des Heilprozesses wurde über Vorrichtungen vom Splinttyp berichtet. In der US 4,896,660 wird eine Armstützeinrichtung beschrieben, welche eine Unterstützung des Oberarmes, einen konturierten Schulter-Schaft-Anker und eine Unterstützung des unteren Armes aufweist. Die Oberarmlagerung ist betreibbar, um sich an der Seite des Patienten abzustützen, und liegt unter dem Schulterteil des Armes eines Patienten. Der konturierte Schulter-Schaft-Anker beinhaltet ein konturiertes Manschettenteil und zwei Befestigungsgurte bzw. -bänder, welche den Schulter-Schaft-Anker mit der Oberarmlagerung lösbar verbinden. Die Unterarmlagerung ist mit der Oberarmlagerungsstruktur verbunden und liefert eine Unterstützung für den Vorderarm und die Hand des Patienten. Im FR 2,727,007 wird eine aufblasbare Kissenstruktur beschrieben, welche mit unterschiedlichen Positioniervorrichtungen ausgestattet ist, welche zwischen der Brust des Patienten und seinem/ihrem Oberarm angewandt wird. In der FR 2,589722 und der US 5,423,333 wird eine Vorrichtung zur Ruhigstellung einer menschlichen Schulter und zur Unterstützung bzw. Lagerung des Handgelenkes des Armes beschrieben, welcher dieser Schulter zugeordnet ist, welche drei aufblasbare Hohlräume aufweist, welche zusammengefügt sind, um einen dreieckigen Keil zu bilden. Der Keil ist unterhalb des Armes des Patienten positioniert, so dass eine Kammer entlang der Seite des Patienten positioniert ist und so dass der Arm des Patienten auf einer anderen der Kammern ruht. Die Vorrichtung ist in einer derartigen Weise gestaltet, dass der Arm des Patienten in einem festen Winkel in Bezug auf den Thorax des Patienten bleibt. Der Winkel zwischen dem Arm und der Thorax-Lagerung ist variierbar, abhängig von der Möglichkeit, eine der Kammern des dreieckigen Keiles zu falten. Die US 5,236,411 bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ruhigstellen eines Körpergliedes eines Patienten in einer gehobenen Position, welche ein aufblasbares Glied aufweist, welches zwischen einem entlüfteten Zustand und einem aufgeblasenen Zustand justierbar ist und ein Gurtwerk aufweist, um die Vorrichtung am Körper des Patienten zu befestigen. Das Glied ist zwischen einer Unterstützungs- bzw. Lagerungsoberfläche und dem Körperglied des Patienten platziert, wodurch das Körperglied angehoben wird.
  • Obwohl die oben beschriebenen Vorrichtungen für das Ruhigstellen einer Schulter geeignet sind, stellen sie nichtsdestoweniger die Schulter hauptsächlich in einer Position gegenüber dem Körper ruhig: Der Arm wird unter einem speziellen Winkel in Bezug auf den Thorax ruhiggestellt, und es wird keine weitere Bewegung des Arms gestattet. Auch geben diese Vorrichtungen den umfassten Arm und die Schulter nicht frei, um kombinierte Bewegungen ausführen zu können, welche für die effektive Wiedererstärkung des Armes und der Schultermuskeln nach einer Verletzung oder nach chirurgischen Eingriffen nützlich sind.
  • Tatsächlich wurde herausgefunden, dass eine effektive Rehabilitation das Wiedererlangen der Bewegungsbereiche des abgewinkelten bzw. steifen Armes und der Schulter erfordert. Ein gewisser Grad an Mobilität der Körperglieder des Patienten ist erforderlich, um die Rehabilitation der Schulter nicht zu beeinträchtigen. In Anbetracht dieser Erfordernis wurden Vorrichtungen entwickelt, welche eine kontinuierliche passive Bewegung des Armes und der Schulter des Patienten gestatten, wofür als Beispiele die EP 597,623 und die EP 525,930 angeführt werden können.
  • Die EP 597,623 bezieht sich auf eine justierbare Schulterstütze, welche am Arm und Torso montierbar ist, um die Schulter zu isolieren, und welche voll über die Bereiche der Abduktion, Biegung und Rotation der Bewegung der Schulter justierbar ist, so dass sie eine Fixierung der Schulter in jeglicher virtuellen Rehabilitationsposition gestattet. Die Strebe bzw. Stütze ist aus einer Reihe von festen Stützgliedern hergestellt, welche am Körper des Patienten gesichert sind, und eine Vielzahl von selektiv drehbaren und arretierbaren Gelenken verbindet die Stützglieder justierbar miteinander. Man sagt, dass der kombinierte Effekt der Gelenke den gesamten Bereich der Bewegung der Schulter simuliert. Jedoch aufgrund der Tatsache des Vorhandenseins einer Vielzahl von Gelenken, um die Schulter bei ausgewählten Winkeln der Abduktion, der Biegung und der Drehung zu positionieren, ist die Vorrichtung sehr komplex, unkomfortabel und schwierig zu justieren. Auch macht diese Vorrichtung die Schulter des Patienten bei einem ausgewählten Winkel unbeweglich.
  • Die EP 525,930 bezieht sich auf ein passives Schulterübungsgerät, welches konstruiert ist, um den Arm eines Patienten über einen Winkel von bis zu 180° vor- und zurückzubewegen, um eine Biegung und Abduktion der Schulter zu liefern. Das Schulterübungsgerät beinhaltet eine Basis, einen elektrischen Antriebsmotor und einen Armhalter für den Arm des Patienten, welcher an den Antriebsmotor für die reziproke Bewegung durch den Antriebsmotor über einen Winkel von bis zu 180° montiert ist. Der Armhalter ist verschieb- und drehbar montiert, so dass während des Gebrauches des Übungsgerätes ein Arm des Patienten auf den Körper zu und von ihm weg gleiten kann und sich entlang zweier Drehpunkte drehen kann, um zu gestatten, dass das Schultergelenk einem natürlichen anatomischen Bewegungsbereich folgen kann. Jedoch gestattet diese Art von Gelenk nicht all die wesentlichen Bewegungen, eingeschlossen die kombinierten Bewegungen des Handgelenks und des Ellbogens. Außerdem ist diese Vorrichtung unbequem und unpraktisch. Da es sich nicht um eine tragbare Vorrichtung handelt, muss der Patient jedes Mal zum Ort dieser Übungs- und Rehabilitationsvorrichtung gehen, wenn er diese zu nutzen wünscht.
  • Eine andere Schultervorrichtung, welche bestimmt ist, eine kontinuierliche passive Bewegung für die Schulter eines Patienten aufzubringen, wird in der US 4,651,719 beschrieben. Eine tragbare Arm- und Schulterstütze verursacht Abduktion und Adduktion und besitzt auch die Option, eine simultane Drehung durch das Gebrauchen eines einzelnen Aktuators auszulösen. Eine Unterstützung bzw. Lagerung des Oberarmes ist drehbar angeschlossen und erstreckt sich lateral von der Basis der Vorrichtung. Ein linearer Aktuator erstreckt sich dazwischen und ist an der Unterstützung des Oberarmes und der Basis angeschlossen, um eine Abduktion und eine Adduktion des Armes auszulösen. Eine Unterstützung des Unterarmes, welche drehbar an der Unterstützung des Oberarmes angeschlossen ist und im Winkel relativ zur Unterstützung des Oberarmes justierbar ist, ist an der Basis angeschlossen, um eine Drehung der Unterstützung des Unterarmes auszulösen, wenn die Unterstützung des Oberarmes gedreht wird. Die Vorrichtung ist in einem Gehäuse untergebracht, welches eine Kammer mit einer ausziehbaren, zweiteiligen Abdeckung besitzt, so dass der Betriebsmechanismus verborgen ist. Obwohl jedoch diese Vorrichtung tragbar ist, ist sie ziemlich groß und kann sehr unkomfortabel sein.
  • Viele der obigen Systeme haben auch den Nachteil, dass sie vom Körper weggleiten, wobei sie zur Rückseite des Nutzers rutschen, was sie für den Gebrauch nicht praktisch macht.
  • Gegenwärtig bekannte Vorrichtungen haben mehrere Nachteile. Es verbleibt die Notwendigkeit für eine kompakte und komfortable orthopädische Stütze bzw. Strebe, welche jegliche Art sowohl der einzelnen als auch der kombinierten passiven Bewegungen des umschlossenen Körperglieds gestattet.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Stütze bzw. Strebe zu liefern, welche eine kontinuierliche Passivbewegung gestattet und die Nachteile der gegenwärtig bekannten Vorrichtungen überwindet, als auch ein Verfahren zum Betreiben und Gestalten einer derartigen Strebe zu liefern.
  • Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine autonome Vorrichtung zu liefern, welche zum Umfassen eines Körpergliedes geeignet ist, welche in der Lage ist, eine Anzahl von verschiedenen passiven Körperbewegungen in automatischer und gesteuerter Weise auszuführen.
  • Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu liefern, welche geeignet ist, ein Körperglied zu umfassen, welche sowohl eine einzelne als auch kombinierte Bewegungen des Körpergliedes gestattet.
  • Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Körpergliedstütze zu liefern, welche kompakt ist, leicht zu benutzen ist und komfortabel ist, wenn sie an einem Patienten montiert wird, auch für eine längere Zeitdauer.
  • Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stütze zu liefern, welche die Möglichkeiten für den Patienten erhöht, sich umherzubewegen.
  • Es ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Stütze zu liefern, welche eine Kombination der vorausgehenden Aufgaben bewirkt.
  • Die Erfindung ist speziell für das Gebiet der paramedizinischen und orthopädischen Anwendung geeignet. Speziell kann die Erfindung für die Rehabilitation jeder Art von Verletzungen benutzt werden, speziell für Verletzungen der Schulter.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine tragbare Vorrichtung, welche geeignet ist, eine kontinuierliche Passivbewegung eines Körpergliedes zu gestatten, und welche aufweist: eine Stütze zum Stützen eines distalen Endes des Körpergliedes, einen Antriebsmechanismus zum Liefern einer einstellbaren, kontinuierlichen passiven Bewegung des Körpergliedes, wobei der Antriebsmechanismus (mechanisch) an die Stütze gekoppelt ist, wobei die Bewegung des distalen Endes des Körpergliedes gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die passive Bewegung durch einen ersten Steuerpunkt der Bewegung an dem distalen Ende und an einem zweiten Steuerpunkt der Bewegung an dem distalen Ende des Körpergliedes unabhängig gesteuert wird und der Antriebsmechanismus wenigstens eine erste Einheit zum Steuern der Bewegung des ersten Steuerpunktes der Bewegung des distalen Endes des Körpergliedes aufweist. Die tragbare Vorrichtung kann ferner eine zweite Einheit zum Steuern der Bewegung des zweiten Steuerpunktes (der Bewegung) des distalen Endes des Körpergliedes aufweisen. In einer anderen Ausführungsform weist die tragbare Vorrichtung eine Vorrichtung zum Ruhigstellen des zweiten Steuerpunktes des distalen Endes des Körpergliedes auf.
  • Die tragbare Vorrichtung kann ferner eine flexible Positioniereinrichtung besitzen, welche mit einer Befestigungsvorrichtung vorgesehen ist, um die Stütze und den Antriebsmechanismus am Körper eines Patienten zu positionieren, wobei die Vorrichtung in einer stabilen Position getragen wird, wobei der Antriebsmechanismus wenigstens zum Teil innerhalb der Positioniervorrichtung in einem Gehäuse ist.
  • Der Antriebsmechanismus zum Liefern einer einstellbaren kontinuierlichen Passivbewegung des Körpergliedes kann ein programmierbarer Motor sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Stütze auf: eine Unterstützung bzw. Lagerung für den distalen Teil des Körpergliedes, welcher einen ersten Haupthilfsrahmen zur Halterung des distalen Endes des Körpergliedes aufweist, eine Halterung des proximalen Endes des Körpergliedes, welcher einen zweiten Haupthilfsrahmen zur Halterung des proximalen Endes des Körpergliedes und ein Gelenk zum Verbinden der Halterung des distalen Endes des Körpergliedes mit der Halterung des proximalen Endes des Körpergliedes aufweist.
  • Die tragbare Vorrichtung kann eine Stütze besitzen, welche einen zweiten Hilfsrahmen aufweist, welcher mit dem Haupthilfsrahmen des distalen Endes des Körpergliedes über ein mechanisches Interface verbunden ist, wobei der zweite Hilfsrahmen den ersten Steuerpunkt der Bewegung mit dem zweiten Steuerpunkt der Bewegung verbindet. Außerdem ist das mechanische Interface nahe einem Gelenk zwischen dem distalen Ende und dem proximalen Endes des Körpergliedes vorgesehen und verbindet den zweiten Hilfsrahmen mit einem Haupthilfsrahmen des distalen Endes des Körpergliedes.
  • Die tragbare Vorrichtung kann außerdem eine Positioniervorrichtung aufweisen, welche ein aufblasbares Gehäuse aus flexiblem Material besitzt, das mit einer Befestigungsvorrichtung ausgestattet ist, wobei das Gehäuse wenigstens eine teilweise Deformation zulässt, wenn es am Körper befestigt wird, um eine stabile Position zu schaffen. Die Lagerungen für das distale Ende des Körpergliedes und des proximalen Endes des Körpergliedes können mit Körpergliedbefestigungen versehen sein, welche Befestigungsgurte bzw. -bänder besitzen können. Die Unterstützung des unteren Armes kann ferner justierbar sein, um die Länge des distalen Endes des Körpergliedes des Nutzers anzupassen.
  • Die erste und zweite Motoreinheit können aus einer Dreifachspindel mit Elektromotor mit Schneckenradübertragung bestehen, die in einem Gehäuse vorgesehen sind, welche es den Motoreinheiten ermöglicht, eine im Wesentlichen vertikale Bewegung zu induzieren.
  • Das mechanische Interface kann mit einem motorgetriebenen Gleitmechanismus ausgestattet sein, wobei der Mechanismus es der Lagerung des distalen Endes des Körpergliedes ermöglicht, eine Gleitbewegung durchzuführen. Die Positioniervorrichtung kann ferner Gurte aufweisen, die mit Befestigungen zur Positionierung der Vorrichtung an einem Körper ausgestattet sind. Die passiven Bewegungen, welche durch die Vorrichtung geliefert werden, können mit einer Fernbedienungseinheit gesteuert werden, welche Steuerschalter und einen visuellen Bildschirm aufweisen kann. Es können zwei Verbindungsstücke an der oberen Seite der Positioniervorrichtung vorgesehen sein, wodurch ein Verbindungsstück mit der Fernbedienungseinheit verbunden ist und das andere Verbindungsstück mit einem elektrischen Transformator oder einer oder mehreren Batterien verbunden ist.
  • Die tragbare Vorrichtung kann passive Körpergliedbewegungen in einer automatisierten Weise liefern.
  • In einer alternativen Ausführungsform werden die Steuerpunkte an der Positioniervorrichtung angeschlossen, z.B. über Federn. Auf diese Weise sind die aktiven Bewegungen des Körpergliedes auf das Vorhandensein der Federn beschränkt. Dies kann z.B. für das Trainieren eines Körpergliedes vorteilhaft sein, wobei Verletzungen aufgrund von exzessiver Bewegung vermieden werden.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine tragbare Vorrichtung, welche zum Liefern einer kontinuierlichen Passivbewegung eines Körpergliedes geeignet ist, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Stütze bzw. Strebe zum Lagern eines distalen Endes des Körpergliedes, einen Antriebsmechanismus zum Liefern einer einstellbaren kontinuierlichen Passivbewegung des Körpergliedes, wobei der Antriebsmechanismus (mechanisch) an die Stütze in wenigstens einem ersten und einem zweiten Steuerpunkt gekoppelt ist, um die Bewegung des distalen Endes des Körpergliedes zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus eine Vorrichtung aufweist, um wenigstens Adduktions- und Abduktionsbewegungen des Körpergliedes und Drehbewegungen um wenigstens den ersten oder zweiten Steuerpunkt zu liefern.
  • Die vorliegende Erfindung liefert eine Vorrichtung, welche in der Lage ist, verschiedene motorgetriebene Passivbewegungen eines Körpergliedes zu schaffen. Das Vorhandensein eines programmierbaren Motormechanismus in der Vorrichtung gestattet es, dass ein umfasstes Körperglied Passivbewegungen auf automatisierte und gesteuerte Weise ausführen kann. Der programmierbare Motormechanismus weist verschiedene Einheiten auf, welche vertikale oder Gleitbewegungen beinhalten. Aufgrund dieser Fähigkeit, verschiedene Arten von Bewegungen zu induzieren, ist die Vorrichtung entsprechend der Erfindung speziell geeignet, sowohl einzelne als auch kombinierte Bewegungen des Körpergliedes zu gestatten. Obwohl das Körperglied eines Patienten in der Vorrichtung entsprechend der Erfindung effektiv gelagert und stillgelegt ist, kann überraschenderweise das Körperglied sowohl einzelne als auch kombinierte Passivbewegungen ausführen, wobei die Bewegungen für eine effektive Rehabilitation des verletzten Körpergliedes empfohlen sind.
  • Es ist von Bedeutung, dass die Vorrichtung entsprechend der Erfindung sehr komfortabel ist, da die Vorrichtung tragbar, leicht und einfach anzuwenden ist. Außerdem ist die Vorrichtung an die Anatomie eines Patienten, welcher die Vorrichtung trägt, sehr gut adaptierbar und ist mit einer komfortablen, flexiblen Positioniervorrichtung ausgestattet, um die Vorrichtung am Körper eines Patienten anzuwenden. Auch durch die Tatsache, dass die Motoreinheit der Vorrichtung wenigstens teilweise in der Positioniervorrichtung vorgesehen ist, bleibt die Vorrichtung kompakt und aus der Sicht des Patienten komfortabel. Überraschenderweise behindert das Einbringen des Motormechanismus der Vorrichtung in die Positioniervorrichtung weder die Funktionalität des Motormechanismus noch die der Positioniervorrichtung. Das Vorsehen des Motormechanismus der Vorrichtung in der Positioniervorrichtung, wenigstens teilweise, lässt es zu, dass die Vorrichtung eine Reihe von unterschiedlichen motorgetriebenen Passivbewegungen des Körpergliedes induziert. Obwohl die Positioniervorrichtung mit wenigstens einem Teil des Motormechanismus ausgestattet ist, positioniert sie auch effektiv die Vorrichtung am Körper einer Person, welche die Vorrichtung trägt. Zusätzlich, da die Vorrichtung entsprechend der Erfindung tragbar ist, sind die Bewegungsmöglichkeiten eines Patienten, welcher die Vorrichtung trägt, nicht eingeschränkt.
  • Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gegeben wird.
  • Detaillierte Beschreibung der Figuren
  • 1 gibt die Draufsicht auf die Grundgeometrie des Unter- und des Oberarmes an einem menschlichen Körper wieder. Die zwei Steuerpunkte der Bewegung sind nahe am Handgelenk und nahe am Ellbogen platziert.
  • 2 stellt eine Vorderansicht von zwei Basisgeometrien des Unter- und des Oberarmes an einem menschlichen Körper während der Adduktions- oder Abduktionsbewegung dar.
  • 3 stellt eine Draufsicht der Basisgeometrie des Unter- und des Oberarmes an einem menschlichen Körper während einer Auswärts-/Einwärtsdrehung dar.
  • 4 stellt eine schematische Ansicht einiger der Basiskomponenten einer tragbaren Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 5 stellt eine schematische Ansicht einiger Basiskomponenten einer tragbaren Vorrichtung entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 6 liefert eine dreidimensionale Darstellung einer tragbaren Vorrichtung entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, welche eine Unterarmlagerung, eine Oberarmlagerung, einen Motormechanismus und eine Positioniervorrichtung mit einem Befestigungsgurt aufweist.
  • 7 gibt eine detaillierte Ansicht einer Unterarmlagerung entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung mit Armbefestigungen wieder.
  • 8 ist eine Explosionsansicht des Motormechanismus einer Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche ein gelenkartiges, mechanisches Interface aufweist, welches eine Gleitmotoreinheit aufweist, die in einem Gehäuse vorgesehen ist. Das mechanische Interface ist mit einem zweiten Hilfsrahmen und mit den Motoreinheiten verbunden, welche wenigstens teilweise in einer Balgstruktur eingebaut sind. Dieses gelenkartige, mechanische Interface ist an eine der Motoreinheiten angeschlossen.
  • 9 stellt die motorgetriebene Translationsbewegung dar, entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung, wie dies durch den Pfeil 17 angezeigt wird; und die nicht motorgetriebenen Einwärts-/Auswärtsdrehbewegungen, wie sie durch den Pfeil 18 dargestellte werden.
  • 10 gibt eine Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wieder, welche mit einer Fernbedienungseinheit und zwei Verbindungsstücken an der oberen Seite der Luftkammer ausgestattet ist, eine für einen Transformator oder Batterien und eine andere für eine Fernbedienung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf spezielle Ausführungsformen und mit Bezug auf gewisse Zeichnungen beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese begrenzt, sondern nur durch die Patentansprüche. Die beschriebenen Zeichnungen sind nur schematisch und sie sind nicht eingrenzend. In den Zeichnungen können die Abmessungen einiger Elemente übertrieben oder verzerrt sein und nicht maßstabsgetreu für illustrative Zwecke sein. Dort, wo der Term "weist auf" in der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen benutzt wird, schließt er nicht andere Elemente oder Schritte aus. Wo der unbestimmte oder bestimmte Artikel benutzt wird, wenn auf ein einzelnes Hauptwort Bezug genommen wird, z.B. "einer, eine, eines" oder "der, die, das", ist auch die Mehrzahl dieses Hauptwortes eingeschlossen, es sei denn, es wird ausdrücklich etwas anderes festgelegt.
  • Es ist häufig für orthopädische Spezialisten notwendig, eines oder mehrere Körperglieder eines menschlichen oder Tierpatienten im Nachgang zu einer Verletzung oder einer Behandlung gegenüber der Bewegung des Körpergliedes oder der Körperglieder zu sichern. Außerdem besteht häufig für Prozeduren, welche den chirurgischen Eingriff an einem Körperglied beinhalten, die Notwendigkeit der Stilllegung nach dem chirurgischen Eingriff, wodurch die Genesung erleichtert wird und womit es hilft, eine weitere Verletzung während der Genesungsperiode zu verhindern. Zusätzlich jedoch ist es für das verletzte Körperglied notwendig, sich einigen Bewegungen zu unterziehen, um seine Muskeln wieder zu stärken und um seine Rehabilitation bzw. Heilung zu erleichtern. Die vorliegende Erfindung liefert eine Vorrichtung, welche die beiden Erfordernisse erfüllt.
  • Die Vorrichtung der Erfindung wird an dem distalen Ende eines Körpergliedes angewandt. Speziell, wenn diese an dem Arm benutzt wird, z.B. für die Bewegung der Schulter und/oder des Armes, wird die Vorrichtung an dem Unterarm angewendet. Das distale Ende eines Körpergliedes ist ein Unterarm im Falle, dass das Körperglied ein Arm ist, und ein Unterschenkel, welcher das Schienbein und die Wade aufweist, im dem Fall, dass das Körperglied ein Bein ist. Ein proximales Ende des Körpergliedes ist ein Oberarm in dem Fall, dass das Körperglied ein Arm ist, und ein oberes Bein oder Oberschenkel in dem Fall, dass das Körperglied ein Bein ist. Die Stütze bzw. Strebe lagert bzw. stützt das distale Ende des Körpergliedes.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, welche die Genesung und die Rehabilitation eines oder mehrerer Körperglieder und/oder von Verbindungen nach einer Verletzung, Krankheit, chirurgischen Operationen oder anderen Problemen erleichtert. Speziell kann die Vorrichtung genutzt werden, um eine kontinuierliche Passivbewegung, "CPM", an einem Körperglied und/oder einem Gelenk aufzubringen. CMP wird als eine kontinuierliche mechanische Stimulation der Bewegung einer Verbindung und/oder eines Körpergliedes definiert, unter Berücksichtigung der tolerierbaren Bewegung eines Patienten. Der Term "passiv" bezieht sich auf das Nichtvorhandensein einer aktiven Teilnahme an der Bewegung durch den Patienten.
  • Es hat sich herausgestellt, dass die kontinuierliche Passivbewegungstherapie nützliche Ergebnisse für die Rehabilitation verletzter Körperglieder liefert. CPM verbessert die Heilung von Sehnen und Bändern, verstärkt den Stoffwechsel eines Gelenkes, verbessert die Resorption von Ergüssen und kann eine Gelenkversteifung sowie eine Sekundärarthrose, Muskelatrophie und Feingewebekontraktur verhindern oder sogar überwinden. CPM gestattet einem Patienten vorzugsweise eine anatomisch korrekte Bewegung, welche im Wesentlichen den normalen Rhythmus des betroffenen Gelenkes dupliziert. Eine Passivbewegung wird auch für die Behandlung von anderen Knochen und muskulären Störungen, wie z.B. der Arthritis und Muskeldystrophie, benutzt.
  • In der folgenden Beschreibung wird die Vorrichtung entsprechend der Erfindung mit Bezug auf ihre Anwendung zum Liefern von CPM für eine verletzte Schulter und einen damit verbundenen Arm beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Eine kontinuierliche mechanische Stimulation der Bewegung von Gelenken, in diesem Fall eines Ellbogens und eines Schultergelenks in Bezug auf eine tolerable Bewegung eines Patienten, wird erhalten. Wie es aufgrund der Erfindung zu verstehen ist, ist jedoch die Anwendung der Vorrichtung entsprechend der Erfindung nicht darauf beschränkt.
  • Die Vorrichtung befähigt den umschlossenen Arm und die Schulter, obwohl sie ruhiggestellt sind, eine Anzahl von unterschiedlichen Arten von automatisierten passiven Armbewegungen durchzuführen. Diese Vorrichtung liefert eine besonders effektive Rehabilitation von Schulter- und Armverletzungen. Sie verkürzt die Rehabilitationszeit im Allgemeinen und verkürzt die Zeit im Krankenhaus und die der Behandlung, was ein wichtiger ökonomischer Faktor ist. Die vorliegende Erfindung liefert eine Vorrichtung, welche es gestattet, die Behandlungsdauer einer verletzten Schulter zu verkürzen, wobei eine Gelenkversteifung vermieden wird und eine effektive Gelenkbewegung aufrechterhalten wird.
  • Die Vorrichtung entsprechend der Erfindung passt gegenüber dem lateralen Teil des Torso unter der Schulter eines Patienten, welcher die Vorrichtung trägt, und liefert eine Unterstützung bzw. Lagerung für den oberen Arm und den unteren Arm oder Unterarm. Wesentlich ist, dass es die Vorrichtung gestattet, dass sich der umfasste Arm und die Schulter einer maximalen Möglichkeit der Bewegungen des Armes und der Schulter über einen weiten Bereich von Winkeln und Ebenen aussetzen können. Wie einzusehen ist, hängen die Winkel und die linearen Versetzungen des Armes und der Schulter von den ergonomischen Grenzwerten jedes Patienten individuell ab.
  • Eine Basisgeometrie für einen Oberarm 25 und einen Unterarm 26 wird schematisch in 1 gezeigt. Als ein Startpunkt für das mechanische Armlager- bzw. -unterstützungssystem und das Bewegungskonzept im Allgemeinen weist die Ellbogenposition einen Winkel zwischen dem Unterarm und dem Oberarm von 90° oder weniger auf. Die Position des Unterarms liegt in einer horizontalen Ebene vor, die im Weiteren als die "neutrale Horizontalebene" bezeichnet wird. Die neutrale Position des Armes, von oben betrachtet, wie in 1 dargestellt, kann eine Position des Oberarmes von ungefähr 40° in Bezug zur Schulterlinie und eine Position des Ellbogens bei einem Winkel von ungefähr 90° in Bezug zur Schulter aufweisen.
  • Die Vorrichtung entsprechend der Erfindung gestattet es dem Arm und der Schulter, unterschiedliche Arten der Bewegung auszuführen. Alle Bewegungen können in lineare Verlagerungen umgewandelt werden. Der Motormechanismus der Erfindung erfüllt diese Anforderung, ungeachtet der ergonomischen Gruppe. Der zugrunde liegende Mechanismus der Vorrichtung, welcher die Passivbewegung gestattet, bezieht sich auf zwei "Punkte der Bewegungssteuerung". Die "Punkte der Bewegungssteuerung", hier auch als die "Steuerpunkte" bezeichnet, sind in dem Unterarmabschnitt der mechanischen Armlagerung platziert und beinhalten einen Steuerpunkt des Handgelenks 1 und einen Steuerpunkt des Ellbogens 2. Der exakte Ort der Steuerpunkte ist nicht wesentlich, und er muss nicht exakt unter dem Gelenk des Körpergliedes liegen. Damit kann der Steuerpunkt des Handgelenks 1 nahe den Fingern liegen, unter der Handfläche oder näher an dem Steuerpunkt des Ellbogens. Nachfolgend werden diese Bewegungssteuerpunkte, wie oben beschrieben, als der "Steuerpunkt des Handgelenks" und der "Steuerpunkt des Ellbogens" bezeichnet.
  • Die unterschiedlichen Bewegungen eines Armes, betrachtet in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, können wie folgt beschrieben werden:
    Eine erste Art der Bewegung beinhaltet die Abduktions- und die Adduktionsbewegung. "Abduktion" und "Adduktion" beziehen sich auf die Bewegung des Armes weg von der Mittelachse, oder langen Achse, und auf sie zu in der Mittelebene des Körpers. Die "Mittelebene" des Körpers wird durch die Vorderfront oder den Rücken des Körpers in aufrechter Position definiert. "Abduktion" ist die Bewegung weg von der Mittelachse, wie z.B. das Heben eines Armes lateral oder seitwärts. "Adduktion" ist die entgegengesetzte Bewegung, d.h. die Bewegung auf die Mittelachse des Körpers zu. Adduktion und Abduktion werden hier als die parallele Bewegung der beiden Steuerpunkte definiert. Entsprechend der Erfindung kann die Adduktion oder Abduktion, d.h. die glenohumerale Bewegung, über einen weiten Winkelbereich durchgeführt werden, d.h. zwischen einem kleinen Startwinkel, u.a. durch die Dicke der tragbaren Vorrichtung bestimmt, und einem Endwinkel, durch die klinische Relevanz bestimmt. Dieser Bereich kann technisch bis hinauf zu schließlich 90° gehen, liegt jedoch vorzugsweise zwischen einem Startwinkel von 10° und einem Endwinkel von 70°, welcher in den meisten Fällen der klinisch relevante Bereich ist. Ein Beispiel der Abduktions- oder Adduktionsbewegung wird in 2 gezeigt, in welcher zwei Positionen des Armes während der Abduktions- oder Adduktionsbewegung eines Armes einer Person gezeigt werden. Bei den Adduktions- und Abduktionsbewegungen wird der Unterarm 26 auf den Körper zu oder von ihm wegbewegt, während der Unterarm 26 in einer im Wesentlichen horizontalen Position verbleibt, da beide Steuerpunkte des Unterarmes einer parallelen Bewegung unterliegen.
  • Eine zweite Art der Bewegung beinhaltet die Drehung des Handgelenks 1 und des Ellbogens 2. Während der Drehung des Handgelenks ist der Steuerpunkt des Ellbogens ruhiggestellt, und der Steuerpunkt des Handgelenks bewegt sich nach oben und unten gegenüber der neutralen Horizontalebene. Es ist zu beachten, dass diese Bewegung nicht das Gelenk des Handgelenks beeinflusst, und die Bezeichnung "Drehung des Handgelenks" bezieht sich auf die Drehung des Unterarmes 26, wodurch die Drehung durch die Bewegung des Steuerpunktes ausgelöst wird, welcher nahe oder an dem Handgelenk 1 positioniert ist. Das Gelenk des Handgelenks wird in dieser Bewegung nicht trainiert, da die Hand und der Unterarm zusammen an einer Unterarmunterstützung bzw. einem Unterarmlager ruhiggestellt sind. Während der Drehung des Ellbogens ist der Steuerpunkt des Handgelenks ruhiggestellt, und der Steuerpunkt des Ellbogens 2 bewegt sich gegenüber der neutralen Horizontalebene nach oben und unten. Die Bewegungsgrade für die Drehbewegung liegen zwischen den anatomisch relevanten Winkeln, z.B. zwischen ungefähr 30° aufwärts und ungefähr 30° abwärts mit Bezug auf die neutrale Horizontalebene. Die oben erwähnten Winkel werden auch durch die spezielle Anatomie und die klinischen Umstände des Benutzers bestimmt. Die Drehbewegungen werden durch eine lineare Verlagerung eines der Steuerpunkte durch einen geeigneten Aktuator oder Aktuatoren ausgelöst, wobei diese im Bereich von 250 mm bis zu 300 mm sein werden. Wenn die neutrale Position des Unterarmes auf horizontal 0° eingestellt ist, kann sich der Steuerpunkt des Handgelenks beispielsweise auf dem Unterarm um 30° aufwärts und um 30° abwärts in Bezug auf die neutrale Horizontalebene bewegen, wobei der Ellbogen-/die Schulterachse als ein Gelenk agiert.
  • Eine dritte Art der Bewegung beinhaltet eine kombinierte Bewegung sowohl des Handgelenks als auch des Ellbogens durch Bewegungsänderung der beiden Steuerpunkte gegenüber der neutralen Horizontalebene. Die Bewegung des Handgelenks und die Bewegung des Ellbogens treten zur gleichen Zeit auf, jedoch in entgegengesetzte Richtungen. Für diese kombinierte Bewegung liegt der virtuelle Drehpunkt in der Mitte des Unterarmes. Die maximale Abbiegung kann zwischen ungefähr 40° und ungefähr 60° variieren, abhängig von der Anatomie des menschlichen Körpers des Nutzers und der klinisch relevanten Bewegung entsprechend der Verletzung.
  • Eine vierte Art der Bewegung involviert die Bewegungen der Auswärts-/Einwärts-Drehung, d.h. die Bewegung der Antepulsion und Retropulsion (siehe 3). Die Terme "externe Drehung" oder "Auswärts-Drehung" oder "Retropulsion" werden hier als Synonyme benutzt und beziehen sich auf die Drehung weg von der Mittelachse des Körpers. Die Terme "interne Drehung" oder "Einwärts-Drehung" oder "Antepulsion" werden als Synonyme hier benutzt und beziehen sich auf die Drehung auf die Mittelachse des Körpers zu. Diese Bewegungen finden parallel zur neutralen Horizontalebene statt. Mit anderen Worten, die Auswärts-Drehung und die Einwärts-Drehung beziehen sich auf die Drehbewegung, um die Longitudinalachse des Knochens in dem proximalen Ende des Körpergliedes, jeweils weg von dem Zentrum des Körpers oder auf ihn zu, wodurch das proximale Ende des Körpergliedes jeweils auswärts oder einwärts gedreht wird. Die Einwärts-/Auswärts-Drehbewegung wird durch eine lineare Verlagerung von bis zu 300 mm induziert. Eine Darstellung der Einwärts-/Auswärts-Drehbewegung eines Armes wird in 3 gegeben. Zwei Positionen des Armes werden während der Einwärts-/Auswärts-Drehbewegung gezeigt. Der Winkel zwischen dem Oberarm und dem Unterarm ist während der Einwärts-/Auswärts-Drehbewegung mechanisch festgestellt. Wenn der Oberarm und der Unterarm nicht mechanisch festgestellt sind, d.h. wenn der Winkel zwischen dem Oberarm und dem Unterarm variieren darf, kann die gleiche lineare Verlagerung von bis zu 300 mm eine Translationsbewegung des Unterarmes verursachen.
  • Ein Patient kann eine Reihe derartiger Armbewegungen durchlaufen, welche in Bezug auf die Art der Bewegung, die Veränderung der Bewegungen und ihre Geschwindigkeit justiert werden können. Wichtig ist es, entsprechend der Erfindung, dass das Schultergelenk kein mechanisches Gelenk oder eine andere Art der Lagerung besitzt. Die Art der Bewegungen, welchen sich ein Patient unterziehen soll, kann aufgrund des Benutzens eines programmierbaren Motormechanismus programmiert werden. Unerwarteterweise können sowohl einzelne als auch kombinierte Bewegungen ausgeführt werden, wenn die Vorrichtung entsprechend der Erfindung benutzt wird. Obwohl alle oben beschriebenen Bewegungen sehr unterschiedliche Bewegungen beinhalten, wie etwa sowohl translatorische als auch Drehbewegungen, können sie alle optional ausgeführt werden, indem eine Vorrichtung der Erfindung benutzt wird, welche durch eine Antriebsvorrichtung, wie z.B. einen Motormechanismus, angetrieben wird. Auch kann der Grad an Bewegung durch den Motormechanismus justiert werden, z.B. mit Hilfe einer Steuereinheit, welche eingestellt oder justiert werden kann, so dass die Antriebsvorrichtung einen gewissen Grad an Bewegung durchführt. Zusätzlich werden keine extremen Bewegungen auf den Patienten ausgeübt. Derartige extreme Bewegungen können mehr Schaden als Nutzen bewirken. Es ist wichtig, dass alle Bewegungen, da sie optional motorangetrieben sind, in einer gesteuerten Weise ausgeführt werden können und der Patient die automatische Bewegung zu jeder Zeit stoppen kann.
  • 4 und 5 geben eine schematische Darstellung von zwei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wieder. Eine Vorrichtung wird gezeigt, welche zwei Aktuatoren 30 besitzt, von welchen wenigstens einer mit einer Antriebsvorrichtung oder einer Motoreinheit verbunden ist, welche die lineare, auch vertikal genannte Streckung von (wenigstens einem) Aktuator 30 sicherstellt. Der Motor kann Teil eines programmierbaren Motors 31 sein. Die Aktuatoren 30 sind mit einem sekundären Hilfsrahmen 15 verbunden. Dieser kann entweder direkt an einem Haupthilfsrahmen angeschlossen sein, welcher den Unterarm 3 stützt, wie dies in 4 gezeigt wird, oder kann alternativ mit einem Haupthilfsrahmen verbunden sein, welcher den Unterarm 3 durch ein mechanisches Interface 14 stützt, wie dies in 5 gezeigt wird. Die zwei Verbindungspunkte zwischen den Aktuatoren 30 und dem sekundären Hilfsrahmen 15 stellen die zwei Steuerpunkte des Unterarmes 26 dar: die Linearbewegungen, welche durch die Aktuatoren 30 ausgeführt werden, werden auch durch den Unterarm 26 ausgeführt, welcher auf der Lagerung bzw. Unterstützung 3 ruhiggestellt ist. In ähnlicher Weise, wenn die Verbindung zwischen dem sekundären Hilfsrahmen und dem Haupthilfsrahmen, welcher den Unterarm stützt, mit Hilfe eines mechanischen Interface 14 hergestellt ist, werden die Bewegungen des Steuerpunktes des Handgelenks 1 und des Steuerpunktes des Ellbogens 2 vom sekundären Hilfsrahmen zu der Lagerung des Unterarmes übertragen. Jeder der Aktuatoren 30 kann entweder stillgelegt sein, was zu einer Drehung des Unterarmes 26 führt, wenn der andere Aktuator 30 ausgestreckt ist oder seine Länge vermindert wird, oder es kann ihnen gestattet sein, sich parallel zueinander 30 zu bewegen, was zu einer Horizontalbewegung des sekundären Hilfsrahmens 15 führt.
  • Entsprechend einer speziellen Ausführungsform der Erfindung besitzt der Motor zwei Motoreinheiten, welche an die Bewegung eines Aktuators 30 angeschlossen sind und ihn antreiben. Beispielsweise stellt in dieser Ausführungsform eine Motoreinheit die Bewegung des Steuerpunktes des Handgelenks sicher, und die andere Einheit stellt die Bewegung des Steuerpunktes des Ellbogens sicher.
  • Jede der Motoreinheiten stellt eine Vertikalbewegung der Aktuatoren 30 sicher, d.h. das Erstrecken bzw. Verlagern entlang der Achse der Aktuatoren 30, wodurch mehrere Arten der Bewegung gestattet sind.
  • Eine Parallelbewegung des sekundären Hilfsrahmens und folglich des Unterarmes wird durchgeführt, wenn beide Aktuatoren gleichmäßig in der Länge zur gleichen Zeit verändert werden. Dies entspricht den Abduktions- und Adduktionsbewegungen des Armes. Wenn nur einer der Aktuatoren bzw. Stellglieder bewegt wird, wird eine Drehbewegung des Unterarmes erhalten, entsprechend einer Drehung des Handgelenks 1 oder des Ellbogens 2, wie oben beschrieben. Um eine Drehung von ungefähr 30° aufwärts und ungefähr 30° abwärts von der neutralen horizontalen Ebene zu gestatten, liegt die Ruheposition des Unterarmes 26 vorzugsweise derart, dass die Länge der Aktuatoren 30 irgendwo in der Mitte ihrer voll ausgestreckten Länge ist, so dass die Länge der beiden Aktuatoren sowohl entsprechend einer Drehbewegung abwärts reduziert werden kann als auch entsprechend einer Drehbewegung aufwärts ausgedehnt werden kann. Alternativ kann diese Drehbewegung, wenn es als klinisch relevant betrachtet wird, auch in einer anderen Weise durchgeführt werden. Wenn die Ruheposition des Armes auf die Position eingestellt wird, welche beiden Aktuatoren 30 entspricht, in der sie in der minimalen (oder in der maximalen) Länge sind, kann eine Drehung über ungefähr 60° durchgeführt werden, indem die Länge eines der Aktuatoren 30 ausgedehnt (oder reduziert) wird. Die dritte Art der oben beschriebenen Bewegung, welches eine kombinierte Bewegung des Handgelenks und des Ellbogens ist, wird erhalten, wenn beide Aktuatoren zur gleichen Zeit benutzt werden, wobei ihre Länge in entgegengesetzte Richtungen verändert wird.
  • Alternativ kann innerhalb des Kontextes der Erfindung ins Auge gefasst werden, dass nur einer der Aktuatoren 30 motorgetrieben ist. Entsprechend dieser Ausführungsform werden die Abduktions-/Adduktionsbewegungen sichergestellt, indem es dem nicht motorisierten Steuerpunkt gestattet wird, sich parallel zu dem motorisierten Steuerpunkt zu bewegen. Die Drehbewegungen in einer derartigen Vorrichtung werden sichergestellt, indem der nicht motorisierte Steuerpunkt an einem bestimmten Punkt festgelegt wird, während sich der Aktuator des motorisierten Steuerpunkts aufwärts und abwärts bewegt.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung einen ersten Haupthilfsrahmen zum Lagern des distalen Endes des Körpergliedes und einen sekundären Hilfsrahmen auf, und eine dritte Motoreinheit ist in dem mechanischen Interface 14 unterhalb des ersten Haupthilfsrahmens vorgesehen. Diese dritte Motoreinheit sichert die Bewegung der Lagerung des Unterarmes in Richtung seiner Longitudinalachse, wie dies durch den Pfeil 17 in 9 angezeigt wird. Diese Bewegung stellt die Translationsbewegung des Unterarmes sicher, welche in Kombination mit einer Drehbewegung um den Steuerpunkt des Ellbogens eine Auswärts-/Einwärts-Drehung gestattet.
  • Die Vorrichtung der Erfindung kann an einem Körperglied gesichert werden, z.B. an einem Arm, mit Hilfe einer Stütze bzw. Strebe. Die Strebe kann neben einer Unterarmlagerung 3 zum Stützen des Unterarmes eines Benutzers auch eine Oberarmlagerung 4 zum Stützen des Oberarmes eines Nutzers aufweisen. Die Unterarmlagerung ist an der Oberarmlagerung 4 über ein Gelenk 5 befestigt.
  • Es kann eine flexible Positioniervorrichtung für das Positionieren der Stütze und der Motoreinheit an dem Körper einer Person benutzt werden, welche die Vorrichtung in einer stabilen Position trägt. Beispielsweise kann die Positioniervorrichtung 7 ein aufblasbares Gehäuse aus flexiblem Material sein, welches mit einer Hüftbefestigungsvorrichtung 22 versehen ist (6). Das Gehäuse gestattet wenigstens eine teilweise Deformation, wenn es an einem Körper zum Schaffen einer stabilen Position befestigt wird. Aufgrund der speziellen Anordnung hat die Vorrichtung den Vorteil, nicht aus ihrer optimalen Position zum Rücken des menschlichen Körpers zu gleiten, ein Nachteil, welcher bei vielen der Systeme entsprechend dem Stand der Technik auftritt.
  • 6 und 7 geben eine detailliertere Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung entsprechend der Erfindung, welche nachfolgend für die Benutzung am Arm dargestellt wird. Die Vorrichtung entsprechend der Erfindung stellt den Oberarm 25 und den Unterarm 26 mit Hilfe eines justierbaren mechanischen Stütz- bzw. Lagersystems ruhig, welches eine Unterarmlagerung 3 und eine Oberarmlagerung 4 aufweist, von welchen jede mit einem Haupthilfsrahmen und Armbefestigungen 10 ausgestattet ist. Zwei einfache Strukturen, welche aus geeignetem Material, wie z.B. Kunststoff, hergestellt sind, stützen den Ober- und Unterarm. Ein einfacher Rahmen, welcher aus einem geeigneten Material, wie z.B. Metall, hergestellt ist, vorzugsweise Aluminium, Kohlefaser-Verbundmaterial etc., unterstützt die Kunststoffstützstrukturen, d.h. die "Haupthilfsrahmen". Der Winkel zwischen dem Unterarm 26 und dem Oberarm 25 wird durch das mechanische Gelenk 5 gesteuert. Dieses Gelenk ist geometrisch unter dem Ellbogen des Patienten platziert. Das mechanische Gelenk kann kontinuierlich justiert werden und mechanisch festgestellt werden. Durch das Schaffen des mechanischen Gelenkpunktes unter dem Ellbogen wird ein physikalischer Kontakt mit dem Ellbogen vermieden, und dadurch werden auch Verletzungen vermieden, welche durch den physikalischen Kontakt mit den Ellbogen auftreten könnten. Die Unterarmlagerung der Stütze ist damit mit einem ersten Haupthilfsrahmen 3 und zwei Armbefestigungen 10 ausgestattet; und die Oberarmlagerung ist mit einem zweiten Haupthilfsrahmen 4 und einer Armbefestigung ausgestattet. Nachfolgend ist, mit Bezug auf die mechanische Bewegung der Vorrichtung, wenn der Haupthilfsrahmen erwähnt wird, der Haupthilfsrahmen des Unterarmes gemeint.
  • In einigen Fällen sind die Armbefestigungen 10 mit Befestigungsgurten bzw. -bändern 12 ausgestattet. Diese gestatten eine bessere Ruhigstellung des Körpergliedes. Entsprechend einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist das Unterarmlager mit einem Handstützkissen bzw. -wulst 13 ausgestattet, welche an dem Ende der Lagerung vorgesehen ist. Diese Handunterstützungswulst 13 verhindert Beanspruchungspunkte an der Armhaut des Patienten. Die Armbefestigungen 10 und die Handunterstützungswulst 13 liefern eine Unterstützung für das Handgelenk und die Hand. Die Hand des Patienten wird daher nicht nach unten hängen, ein Vorgang, welcher Unbequemlichkeit, Verletzung oder Zirkulationsverlust auslösen kann.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die tragbare Vorrichtung entsprechend der Erfindung eine Vorrichtung auf, in welcher die Unterarmlagerung 3 justierbar ist, um sie an die Länge des Ober- und des Unterarmes eines Nutzers anzupassen. Die Zielgruppe für das Gebrauchen der Vorrichtung der Erfindung besteht hauptsächlich aus erwachsenen Männern und Frauen der 5% bis 95% ergonomischen Gruppen. Folglich ist es vorzuziehen, dass die Vorrichtung der Erfindung für jeden dieser Patienten justierbar ist. Mehrere Merkmale der Vorrichtung gestatten das unabhängige Justieren und die persönliche Anpassung der Stütze bzw. Strebe. Beispielsweise werden die Armglieder auf den Kunststofflagerungsstrukturen mit Hilfe von einfachen Gurten bzw. Bändern 12 befestigt. Die Kunststofflagerungsstrukturen können in der Position justiert werden, so dass sie für den Ober- und Unterarm passen. Die Position der Handlagerung gegenüber der Unterarmlagerung kann in Längsrichtung justiert werden. Folglich ist die Vorrichtung aus der Sicht eines Patienten komfortabel und leicht anzuwenden. Zusätzlich sind die Arm- und Schulterstrebe auf die Länge, den Körper und die Anatomie des Patienten justierbar, und sie ist bezüglich der Geschwindigkeit und bezüglich des Bewegungsbereiches justierbar. All diese Merkmale gestatten es, dass die Erfindung auch für den Gebrauch der Schulter unabhängig justierbar ist. Auch, wie oben erwähnt, besteht die Positioniereinrichtung der Vorrichtung aus einem aufblasbaren Gehäuse aus flexiblem Material, welches mit einer Hüftbefestigungsvorrichtung ausgestattet ist, z.B. einem Gurt, wobei wenigstens eine teilweise Deformation des Gehäuses gestattet wird, wenn es an einem Körper befestigt wird, um eine stabile Position zu liefern. Optional kann in einer anderen Ausführungsform die tragbare Vorrichtung entsprechend der Erfindung Gurte aufweisen, welche mit Befestigungsgliedern ausgestattet sind. Das Gewicht des Armes und des gesamten mechanischen Systems der Vorrichtung selbst wird durch die Positioniervorrichtung unterstützt, z.B. durch eine aufblasbare Luftkammer 7. Die aufblasbare Luftkammer 7 wird mit Bezug auf den Körper des Patienten mit Hilfe eines Hüftgurtes und optionaler Gurte mit einfachen Befestigungsgliedern, z.B. Velco, am Ort festgehalten. Die Tatsache, dass die Positioniervorrichtung aus einem flexiblen Material besteht, schließt mehrere Vorteile ein. Die Positioniervorrichtung ist unter dem Gewicht der Stütze und des mit ihr verbundenen Motormechanismus deformierbar. Sie kann auch leicht an die Anatomie eines Patienten, welcher die Vorrichtung trägt, angepasst werden. Außerdem kann sie eine komfortable Position entlang des Torso eines Patienten, welcher die Vorrichtung trägt, einnehmen.
  • Entsprechend einer speziellen Ausführungsform der Erfindung kann der Mechanismus, welcher für die Bewegung der Steuerpunkte verantwortlich ist, einen sekundären Hilfsrahmen 15 und zwei Motoreinheiten aufweisen. Der "sekundäre Hilfsrahmen" 15 ist als der Rahmen definiert, welcher den Steuerpunkt des Handgelenks 1 und den Steuerpunkt des Ellbogens 2 verbindet. Unterschiedliche Bewegungsarten können durch Nutzen dieses Mechanismus ausgeführt werden:
    • a) Wenn die beiden Steuerpunkte parallel bewegt werden, wird eine Adduktions-/Abduktionsbewegung durchgeführt.
    • b) Wenn nur einer der beiden Steuerpunkte bewegt wird, ergibt es nur eine Drehung des Handgelenks oder nur eine Drehung des Ellbogens. Für nur eine Drehung des Handgelenks ist der Steuerpunkt an dem Ellbogen ruhiggestellt, und der Steuerpunkt an dem Handgelenk wird bewegt. Es ist zu beachten, dass dies nicht eine Übung des Gelenkes des Handgelenks 1 gestattet, da die Hand und der Unterarm zusammen stillgelegt sind. Diese Bewegung beinhaltet eine Drehung um den Ellbogen 2. Die Drehung des Ellbogens 2 wird nur durch das Ruhigstellen des Steuerpunktes des Handgelenks 1 und durch das Bewegen des Steuerpunktes am Ellbogen 2 durchgeführt.
    • c) Wenn sowohl das Handgelenk 1 als auch der Ellbogen 2 zur gleichen Zeit, jedoch in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden, wird dies als eine komplexe Drehbewegung des Handgelenks 1 und des Ellbogens 2 bezeichnet. Der Antriebsmechanismus, welcher die Bewegung der Steuerpunkte gestattet, ist vorzugsweise in der Zone zwischen der mechanischen Lagerung des Armes, d.h. den Hauptstützrahmen mit Kunststoffstützstrukturen und der Luftkammer platziert, wie dies in 6 angezeigt ist. In einer anderen Ausführungsform besitzt der sekundäre Hilfsrahmen, welcher beide Steuerpunkte verbindet, einen mechanischen Übergang 14 zu einem Haupthilfsrahmen. Die Verbindung zwischen dem sekundären Hilfsrahmen und dem Haupthilfsrahmen wird durch ein mechanisches Interface 14 geschaffen, welches z.B. eine gelenkähnliche Struktur entlang der vertikalen Achse ist, welche am Ellbogen des Patienten platziert ist. Eine Darstellung einer Ausführungsform, in welcher die Lagerung des Unterarmes mit einem mechanischen Interface an einem sekundären Hilfsrahmen angeschlossen ist, wird in 7 gegeben. Der Motormechanismus, welcher genutzt wird, um die Abduktions-/Adduktions- und Drehbewegungen durch die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung sicherzustellen, kann irgendeine Art von Mechanismus sein, welcher eine steuerbare Bewegung der zwei Steuerpunkte zulässt. Diese Bewegungssteuerung kann z.B. durch einen Satz von aufblasbaren Luftkammern ausgeführt werden, wobei zwei getrennte aufblasbare Luftkammern die Bewegung der zwei Steuerpunkte gestatten können. In diesem Fall ist eine Luftpumpe oder ein Kompressor in Verbindung mit den getrennt aufblasbaren Luftkammern oder mit Luftdruckkolben notwendig. Alternativ kann die steuerbare Bewegung der zwei Steuerpunkte durch Spindeln, lineare Aktuatoren oder mechanische Kolbensysteme durchgeführt werden. Vorzugsweise wird dies durch Benutzen von Spindeln durchgeführt, welche durch eine Motoreinheit angetrieben werden, welche ein Elektromotor ist, welcher Vertikalbewegungen der Aktuatoren 30 zulässt. Vorzugsweise werden zwei Motoreinheiten in dem Motormechanismus vorgesehen, wobei eine Motoreinheit für den Punkt der Bewegungssteuerung des Handgelenks vorgesehen ist und die andere Einheit für den Punkt der Bewegungssteuerung des Ellbogens vorgesehen ist. Beide Motoreinheiten induzieren Bewegungen in vertikaler Richtung. Diese vertikale Richtung ist auf die Achsrichtung der Motoreinheit bezogen, wie dies aus 6 und 8 ersehen werden kann, nicht wie z.B. auf die Mittelachse des Körpers bezogen. In einer speziellen Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf eine tragbare Vorrichtung, in welcher die erste und zweite Motoreinheit aus einer Dreifachspindel mit Elektromotor mit Schneckenübertragung besteht, welche in einem Gehäuse geschaffen ist, wobei die Motoreinheiten eine vertikale Bewegung der Aktuatoren 30 induzieren können. Die parallele Streckung der zwei Motoreinheiten gestattet in diesem Fall das Ausführen einer Adduktions-/Abduktionsbewegung, während die Streckung nur einer Motoreinheit oder eine ungleiche oder nicht äquivalente Streckung der zwei Motoren das Ausführen von Drehbewegungen gestattet. Die Stärke der benutzten Motoren ist so justiert, dass sie ausreichend Leistung liefern können, um eine vertikale Bewegung der streckenden bzw. ausfahrenden Aktuatoren unter dem Druck des Körpergliedes, welches auf den Motoreinheiten ruht, zu gestatten.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird der Motormechanismus der Erfindung wenigstens teilweise in einer schützenden Struktur geschaffen, z.B. in einer Balgstruktur. Die schützende Struktur schützt nicht nur den Antriebsmechanismus, sondern schafft für den Benutzer der Stütze auch Schutz vor Verletzung durch den Mechanismus. Im Interesse der Sicherheit ist es ein Vorteil für die CMP-Vorrichtung, so gestaltet zu sein, dass ein Minimum des Antriebsmechanismus freigelegt ist. Falls die Betriebsteile der Vorrichtung versteckt sind und in der vorliegenden Erfindung sogar teilweise in dem Luftkammerelement geschaffen sind, reduziert dies das Risiko, dass ein Patient durch einen Teil der Maschine eingeklemmt bzw. gequetscht wird oder dass Fremdkörper, wie z.B. Betttücher oder persönliche Kleidung, von dem Mechanismus erfasst werden. Die Balgstruktur ist vorzugsweise aus wenig wiegendem Kunststoff hergestellt. Wie verstanden wird, ist der Teil des Motormechanismus, welcher nicht in dieser Schutzstruktur geschaffen ist, innerhalb der Positioniervorrichtung geschaffen.
  • In einer anderen Ausführungsform weist die tragbare Vorrichtung auch eine Sicherheitsvorrichtung auf, so dass die Bewegung gestoppt wird, falls ein Patient seine Muskeln nutzt, um der Bewegung entgegenzuwirken, z.B. falls die Bewegung starken Schmerz auslöst. Das Entgegenwirken der Bewegung führt zu einem erhöhten Drehmoment am Motor. Das Messen eines erhöhten Drehmoments an dem Motor kann daher benutzt werden, diese Sicherheitsvorgehensweise zu triggern.
  • Wie oben erwähnt, kann die Vorrichtung der Erfindung optional ferner ein mechanisches Interface aufweisen, welches den sekundären Hilfsrahmen veranlasst, mit dem Haupthilfsrahmen der Unterarmlagerung zusammenzuwirken. In einer bevorzugten Ausführungsform ist dieses mechanische Interface mit einem motorgetriebenen Gleitmechanismus ausgestattet, wobei es der Mechanismus gestattet, dass die Unterarmlagerung eine Gleitbewegung durchführt. Wenn die mechanische Verriegelung des Gelenkes 5 zwischen dem Oberarm und dem Unterarm verloren gegangen ist, gestattet dies die Translation des Unterarmes, wobei sich der Winkel zwischen dem Oberarm und dem Unterarm verändert. Auf diese Weise wird die motorgetriebene Translation des Unterarmes durchgeführt. Vorzugsweise ist das mechanische Interface 14 eine gelenkähnliche Struktur, welche sich an dem Ellbogen des Patienten zwischen dem Haupt- und dem sekundären Hilfsrahmen befindet.
  • Die gelenkähnliche Struktur gestattet optional die Drehung des Haupthilfsrahmens. Damit kann ins Auge gefasst werden, dass es das Gelenk gestattet, dass der Haupthilfsrahmen parallel zu dem sekundären Hilfsrahmen 15 festgestellt wird oder über einen festen Winkel gedreht wird, mit dem Ellbogensteuerpunkt als Drehzentrum oder eingestellt als ein drehbares Gelenk.
  • Mit einem festen Winkel zwischen dem Unterarm 26 und dem Oberarm 25, d.h. wenn das Gelenk 5 zwischen dem Unterarm und dem Oberarm mechanisch verriegelt ist, induziert die gleitende Bewegung des Armes, welche durch den motorgetriebenen Gleitmechanismus induziert ist, eine Drehung um den Ellbogensteuerpunkt, was zu einer Auswärts-/Einwärts-Drehbewegung des Armes und der Schulter führt. Damit gestattet der motorgetriebene Gleitmechanismus kombiniert mit dem drehbaren, gelenkähnlichen mechanischen Interface die Auswärts-/Einwärts-Drehbewegung des Armes und der Schulter.
  • Der Motor, welcher für den Gleitmechanismus vorgesehen ist, kann irgendeine Art von Motor sein, welcher eine Gleitbewegung des Unterarmes 26 gestattet. Der Motor ist vorzugsweise leicht und ruhig und ist in jedem Punkt anhaltbar. Vorzugsweise ist der Motor eine Dreifachspindel mit Elektromotor.
  • Eine spezielle Ausführungsform des Motormechanismus entsprechend der vorliegenden Erfindung wird außerdem in 8 dargestellt. Der motorgetriebene Gleitmechanismus ist in einem Gehäuse 14 untergebracht und über einen sekundären Hilfsrahmen 15 mit dem Steuerpunkt des Ellbogens 2 verbunden. Eine Balgstruktur 6 kann vorgesehen sein, um den Motormechanismus zu schützen und um die Sicherheit des Stützenutzers zu verbessern. Es ist eine Motoreinheit vorgesehen, die die Handgelenkbewegung 8 steuert, und eine andere Motoreinheit 9 steuert die Ellbogenbewegung. Zusätzlich ist ein Schaumblock 16 optional an der Höhe der Hüfte geschaffen. Dieser Block liefert einen zusätzlichen mechanischen Schutz für einen Nutzer der Vorrichtung entsprechend der Erfindung und liefert auch Schutz für die Luftkammereinheit der Vorrichtung. Der Schaumblock vermeidet Beanspruchungspunkte bei einem Nutzer, welche durch Kontakt des Nutzers mit der Vorrichtung entsprechend der Erfindung ausgelöst sein können. Das mechanische Konzept des Einwärts-/Auswärts-Gleitmechanismus wird in 5 gezeigt, welche eine detaillierte Ansicht auf die Beziehung zwischen der Gleitbewegung des Unterarmes 17 und der kompensierenden Drehbewegung 18 während der Auswärts-/Einwärts-Drehbewegung gibt. Der Gleitmechanismus, d.h. die Führung der Unterarmlagerung 3 entsprechend dem Pfeil 17, ist mit einem Drehpunkt nahe der Höhe des Punktes der Bewegungssteuerung des Ellbogens kombiniert, entsprechend dem Pfeil 18.
  • In einer speziellen Ausführungsform bestehen die Motoreinheiten für die Steuerpunkte nahe dem Handgelenk 1 und dem Ellbogen 2 aus einer Dreifachspindel mit Elektromotor, welche in einem Kunststoffgehäuse montiert sind. Die Motoreinheiten besitzen kompakte Elektromotoren mit Schneckenradübertragung. Dieses Konzept gestattet gesteuerte Bewegungen, welche in jedem Punkt anhaltbar sind. Außerdem haben die Spindeln mit Elektromotor den Vorteil, dass sie ziemlich ruhig sind, sie relativ billig sind und die Geschwindigkeit der Vorrichtung leicht steuerbar ist. Deshalb gestattet die Vorrichtung der Erfindung, dass die Bewegungen der Körperglieder in einer steuerbaren und vorzugsweise auf automatisierte Weise durchgeführt werden können.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Teil des Antriebsmechanismus in dem Zwischenraum platziert, welcher die Umhüllung der Positioniervorrichtung 7 definiert, z.B. einer Luftkammer, wie dies in 6 gezeigt wird. Das Ergebnis ist eine sehr kompakte Vorrichtung. Überraschenderweise behindert diese Anordnung die Funktionalität der Positioniervorrichtung 7, d.h. die Stütz- und Dämpffunktion der Luftkammer nicht. Die linearen Bewegungen der Steuerpunkte, im Falle des Änderns der Bewegungen, d.h. der kombinierten Bewegungen, resultiert in einer markierten Winkelabweichung (Drehung) des Motormechanismus. Dieses wird durch eine flexible Aufhängung des Motormechanismus in der Luftkammer kompensiert, ohne die Funktion der Luftkammer zu beeinträchtigen. Mit anderen Worten, die Winkelabweichung wird wenigstens teilweise durch die Flexibilität der Richtung des Motors aufgefangen, da diese schwebend in der flexiblen Positioniervorrichtung montiert ist. Speziell ausgedrückt, der Motor ist an der Luftkammer angebracht, an der Oberseite der aufblasbaren Luftkammer, d.h. dort, wo der Motor aus der aufblasbaren Luftkammer herausragt. Da der Motor nicht mit dem Boden oder mit den Seitenwänden der aufblasbaren Luftkammer verbunden ist und da die aufblasbare Luftkammer eine flexible Vorrichtung ist, gestattet dies einen Grad an Flexibilität im Winkel des Motors bezüglich der Vertikalachse des Körpers. Außerdem ist die Verbindung der sich vertikal erstreckenden Einheiten des Motors mit dem Rahmen, welcher mit dem Unterarm verbunden ist, vorzugsweise so ausgeführt, indem justierbare Kugelpassungen mit einem begrenzten Freiheitsgrad benutzt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung entsprechend der Erfindung ferner eine Fernbedienungseinheit auf. Diese Fernbedienungseinheit 19 ist kompakt, wobei sie Steuerschalter und einen Bildschirm aufweist, beispielsweise, jedoch nicht darauf begrenzt, einen LCD-Schirm, und dieser kann über ein elektrisches Kabel eingesteckt sein. Vorzugsweise bestimmt medizinisches Personal den maximalen Bereich der Abduktion/Adduktion oder der Drehung, innerhalb welcher die verletzte Schulter einer Übung ausgesetzt werden soll. Die Grenzen dieser Bewegungsgrade werden einem Mikroprozessor der Fernbedienungseinheit eingegeben. Die Steuereinheit ist so gestaltet, dass sie in einer manuellen oder automatischen Auswahlweise des Betriebsmodus betrieben werden kann, wobei sie über Schalter auf der Steuereinheit durch den Patienten gesteuert wird. In einem automatischen Modus, welcher für die kontinuierliche Passivbewegung benutzt wird, betreibt die Steuereinheit kontinuierlich die Motoreinheit, so dass diese gewünschte Bewegungen des Armes und der Schulter zwischen den vorher eingestellten Grenzwerten ausführt. Damit kann sich die Schulter im automatischen Modus sicher und kontinuierlich programmierten passiven Bewegungen aussetzen. Außerdem ist die Vorrichtung entsprechend der Erfindung mit zwei kompakten Verbindungsstücken 20, 21 ausgestattet, welche an der oberen Seite der Positioniervorrichtung 7 geschaffen sind, wobei ein Verbindungsstück mit der Fernbedienungseinheit 19 verbunden ist und das andere Verbindungsstück mit einem elektrischen Transformator 28 oder Batterien 27 verbunden ist. Optional können Batterien in das elektrische Interface der Luftkammer eingesetzt werden. Diese Batterien liefern ein Minimum an Autonomie im Falle, dass Netzspannung nicht verfügbar ist. Anderenfalls wird ein kompakter Transformator benutzt. Als Konsequenz ist die Arm- und Schulterstütze der Erfindung so gestaltet, dass sie ausreichend Autonomie der Vorrichtung zulässt.
  • Neben der Justierbarkeit an die individuelle Anatomie des Patienten weist ein anderes bedeutendes Merkmal die Tatsache auf, dass die Vorrichtung in einer derartigen Weise gebaut ist, dass sie leicht für die Benutzung an einem rechten oder an einem linken Körperglied adaptierbar ist, d.h. beispielsweise für die Anwendung an der rechten Schulter als auch an der linken Schulter. Die flexible Ruhigstellung des linken Armes kann unter den gleichen Bedingungen und in symmetrischer Weise für den rechten Arm durchgeführt werden. Die nachfolgenden Merkmale lassen den Gebrauch für den rechten und den linken Arm zu. Die Kunststofflager, welche den Ober- und Unterarm stützen, und die darunter liegenden Haupthilfsrahmen haben eine symmetrische Gestalt. Auch drehen sich die Ellbogengelenkpunkte in einer derartigen Weise, dass die Vorrichtung sowohl für den linken als auch für den rechten Arm justierbar ist. Außerdem sind alle anderen Interfaces symmetrisch ausgebildet oder gestatten eine leichte Justierung für den linken oder rechten Gebrauch.
  • Wie oben erwähnt, ist die Vorrichtung leicht und tragbar. Dieses Merkmal gestattet es, dass die Vorrichtung von Raum zu Raum transportiert werden kann, so dass unterschiedliche Patienten sich die CPM-Vorrichtung teilen können. Auch ist es sogar von weiterem Vorteil, dass die Vorrichtung so gestaltet ist, dass der Patient die Vorrichtung tragen kann, während er einer kontinuierlichen Behandlung unterzogen wird. Der Patient kann damit mobil bleiben, während er einer CPM-Behandlung unterliegt. Dies erleichtert die Behandlung, welche mehrere Stunden oder länger pro Sitzung dauern kann. Ein anderes Merkmal besteht darin, dass die Arm- und Schulterstütze bei allen Tagesgelegenheiten genutzt werden kann, und sie kann schon sofort nach einer Operation benutzt werden, sogar bevor der Nutzer das Bewusstsein wiedererlangt hat. Da es wichtig ist, dass die Vorrichtung tragbar ist, sowohl von dem Standpunkt aus, dass es möglich ist, dass sie in der Klinik von Raum zu Raum getragen werden muss, und dass es auch von Vorteil ist, eine Vorrichtung zu liefern, welche dem Nutzer einen gewissen Grad an Mobilität gestattet, ist die Vorrichtung so gestaltet, dass sie so leicht als möglich ist.
  • Daher sind, wo es möglich ist, die Teile, wie z.B. die Unter- und Oberarmlager, die Balgstruktur, welche die Antriebsmechanismen verbirgt, aus leichtgewichtigem Material aufgebaut, vorzugsweise aus leichtgewichtigem festem Kunststoff. Zusätzlich, auch von einem ergonomischen Gesichtspunkt aus, besitzt die Vorrichtung der Erfindung mehrere innovative Charakteristika. Es ist wichtig, dass bei der Vorrichtung das Vorhandensein jeglicher Lagerung vermieden wird, d.h. von Belastungspunkten, auf oder nahe zu der verletzten Schulter. Die Arm- und Schulterstütze besitzt Stützstrukturen, welche keinerlei "Druckpunkte" auslösen. Zu diesen Strukturen gehören die Hüft-, Hand- und Armlagerungen, das Handpolster und das aufblasbare Luftkissen. Auch ist die Handlagerung auf der Vorrichtung parallel zum Unterarm, was aus ergonomischer Sicht wichtig ist, da dadurch ein Herabhängen der Hand und eine Verletzung der Hand und des Handgelenks vermieden werden, welche zu einer schlechten Zirkulation und zu Ödemen führen können. Außerdem ist die Vorrichtung mit mehreren Gurten bzw. Bändern ausgestattet, welche leicht und unzweideutig zu nutzen sind. Es ist wichtig, dass diese Gurte nicht die Brüste kreuzen, was manchmal weh tun kann. Die spezifischen Charakteristika der Vorrichtung, in Zusammenhang mit den Gurten, macht es möglich, das System zu nutzen, ohne dass es zum Rücken des Nutzers weggleitet, ein bekanntes Problem bei mehreren Vorrichtungen entsprechend dem Stand der Technik.
  • In einer anderen Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf das Gebrauchen der tragbaren Vorrichtung entsprechend der Erfindung für die medizinische Applikation. Speziell bezieht sich die Erfindung auf das Gebrauchen der tragbaren Vorrichtung entsprechend der Erfindung für die orthopädische Behandlung von Arm- und Schulterverletzungen. Die Anwendung der Erfindung kann wie folgt ins Auge gefasst werden. Die Vorrichtung wird an einem speziellen Nutzer justiert. Die Vorrichtung wird dann für die kontinuierliche Bewegung der Schulter des Nutzers aktiviert, wobei sowohl eine Abduktion als auch eine Adduktion und Drehung ausgelöst werden. Die geeigneten Behandlungsperioden sind durch das medizinische Personal festzulegen. Die Maschine kann auch benutzt werden, während der Nutzer schläft.
  • Die vielen Vorteile und die innovativen Charakteristika der Arm- und Schulterstütze entsprechend der Erfindung machen die Erfindung speziell für den Gebrauch bei paramedizinischen und orthopädischen Applikationen geeignet.
  • Während die Erfindung mit Bezug auf eine spezielle Ausführungsform derselben gezeigt und beschrieben wurde, dient dies dem Zwecke der Erläuterung anstatt einer Eingrenzung, und andere Variationen und Modifikationen der speziellen Ausführungsform, welche hier gezeigt und beschrieben wurde, fallen in den beabsichtigten Umfang der Erfindung, wie sie durch die Patentansprüche in der Anlage definiert ist.

Claims (18)

  1. Tragbare Vorrichtung, welche geeignet ist zum Schaffen einer kontinuierlichen Passivbewegung eines Körpergliedes, welche aufweist: – eine Strebe zur Unterstützung eines distalen Endes (26) des Körpergliedes; – einen Steuermechanismus zum Schaffen einer einstellbaren kontinuierlichen Passivbewegung des Körpergliedes, wobei der Steuermechanismus mit der Strebe verbunden ist und die Bewegung des distalen Endes (26) des Körpergliedes steuert, dadurch gekennzeichnet, dass – die Passivbewegung unabhängig an einem ersten Steuerungspunkt auf dem distalen Ende (26) des Körpergliedes und einem zweiten Steuerungspunkt auf dem distalen Ende (26) des Körpergliedes gesteuert wird, und der Steuermechanismus zumindest eine erste Einheit zum Steuern der Bewegung des ersten Steuerungspunktes des distalen Endes (26) des Körpergliedes aufweist.
  2. Tragbare Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Steuermechanismus ferner eine zweite Einheit zum Steuern der Bewegung des zweiten Steuerungspunktes des distalen Endes (26) des Körpergliedes aufweist.
  3. Tragbare Vorrichtung nach Anspruch 1, welche weiter Mittel zum Feststellen des zweiten Steuerungspunktes des distalen Endes (26) des Körpergliedes aufweist.
  4. Tragbare Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die tragbare Vorrichtung ferner flexible Positionierungsmittel (7) aufweist, welches mit einem Befestigungsmittel versehen ist, welches die Strebe und den Steuermechanismus auf dem Körper eines Patienten positioniert, der die Vorrichtung in einer stabilen Position trägt, wodurch sich der Steuermechanismus zumindest teilweise innerhalb des Positionierungsmittels (7) befindet.
  5. Tragbare Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Steuermechanismus zum Schaffen einer einstellbaren kontinuierlichen Passivbewegung des Körpergliedes ein programmierbarer Motor (31) ist.
  6. Tragbare Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Strebe folgendes aufweist: – eine Lagerung bzw. Unterstützung für das distale Ende (26) des Körpergliedes, welche einen ersten Haupthilfsrahmen (3) zur Halterung des distalen Endes (26) des Körpergliedes aufweist, – eine Lagerung bzw. Unterstützung für das proximale Ende (25) des Körpergliedes, welche einen zweiten Haupthilfsrahmen (4) zur Halterung des nahen Endes (25) des Körpergliedes, – ein Gelenk (5) zum Verbinden der Lagerung für das distale Ende (26) des Körpergliedes mit der Lagerung für das proximale Ende (25) des Körpergliedes.
  7. Tragbare Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Strebe folgendes aufweist: – einen zweiten Hilfsrahmen (15), welcher mit dem ersten Haupthilfsrahmen (3), der das distale Ende (26) des Körpergliedes durch eine mechanische Schnittstelle (14) hält, verbunden ist, wobei der zweite Hilfsrahmen (15) den ersten Steuerungspunkt mit dem zweiten Steuerungspunkt verbindet; und – die mechanische Schnittstelle (14) ist nahe einer Verbindung zwischen dem distalen Ende und dem proximalen Ende (25) des Körpergliedes vorgesehen und verbindet den zweiten Hilfsrahmen (15) mit dem Haupthilfsrahmen (3) des distalen Endes (26) des Körpergliedes.
  8. Tragbare Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das Positionierungsmittel (7) ein aufblasbares Gehäuse aus flexiblem Material aufweist, das mit einem Befestigungsmittel vorgesehen ist, wobei das Gehäuse zumindest eine teilweise Deformation erlaubt, wenn es zur Schaffung einer stabilen Position an einem Körper befestigt ist.
  9. Tragbare Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lagerung des distalen Endes (26) des Körpergliedes der Strebe ferner mit einer Körpergliedbefestigung (10) versehen ist; und die Lagerung des proximalen Endes (25) des Körpergliedes der Strebe ist ferner mit einer Körpergliedbefestigung (10) versehen.
  10. Tragbare Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Befestigungen für das distale Ende (26) und das proximale Ende (25) des Körpergliedes Befestigungsgurte bzw. -bänder (12) aufweisen.
  11. Tragbare Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lagerung des distalen Endes (26) des Körpergliedes einstellbar ist, um zu der Länge des distalen Endes (26) an das Körperglied des Benutzers an zu passen.
  12. Tragbare Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei die erste und zweite Motoreinheit aus einer Dreifachspindel mit Elektromotor mit Schneckenradübertragung besteht, die in einem Gehäuse vorgesehen sind, welche es den Motoreinheiten ermöglicht, eine im Wesentlichen vertikale Bewegung zu induzieren.
  13. Tragbare Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei die mechanische Schnittstelle (14) mit einem motorgetriebenen Gleitmechanismus ausgestattet ist, wobei der Mechanismus es der Lagerung des distalen Endes (26) des Körperteils ermöglicht, eine Gleitbewegung durchzuführen.
  14. Tragbare Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, wobei das Positionierungsmittel (7) ferner Gurte aufweist, die mit Befestigungen zur Positionierung der Vorrichtung an einem Körper ausgestattet sind.
  15. Tragbare Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche ferner eine Fernbedienungseinheit (19) zur Steuerung der durch die Vorrichtung geschaffen Passivbewegung aufweist.
  16. Tragbare Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Fernbedienungseinheit (19) Steuerschalter und einen visuellen Bildschirm aufweist.
  17. Tragbare Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche ferner zwei Verbindungsstücke (20, 21) aufweist, die an der oberen Seite der Vorrichtung vorgesehen sind, wodurch ein Verbindungsstück mit der Fernbedienungseinheit (19) verbunden ist und der andere Verbindungsstück mit einem elektrischen Transformator (28) oder einer oder mehrerer Batterien (27) verbunden ist.
  18. Tragbare Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die passiven Körpergliedbewegungen, die durch die Vorrichtung geschaffen werden, auf automatisierte Weise geschaffen werden.
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