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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.
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Hintergrund
der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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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.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stütze zu liefern,
welche die Möglichkeiten
für den
Patienten erhöht,
sich umherzubewegen.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Stütze zu liefern,
welche eine Kombination der vorausgehenden Aufgaben bewirkt.
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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.
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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.
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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.
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Der
Antriebsmechanismus zum Liefern einer einstellbaren kontinuierlichen
Passivbewegung des Körpergliedes
kann ein programmierbarer Motor sein.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
tragbare Vorrichtung kann passive Körpergliedbewegungen in einer
automatisierten Weise liefern.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Andere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich, welche in Verbindung mit
den beigefügten
Zeichnungen gegeben wird.
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Detaillierte
Beschreibung der Figuren
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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.
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2 stellt
eine Vorderansicht von zwei Basisgeometrien des Unter- und des Oberarmes
an einem menschlichen Körper
während
der Adduktions- oder Abduktionsbewegung dar.
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3 stellt
eine Draufsicht der Basisgeometrie des Unter- und des Oberarmes an einem menschlichen
Körper
während
einer Auswärts-/Einwärtsdrehung
dar.
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4 stellt
eine schematische Ansicht einiger der Basiskomponenten einer tragbaren
Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung dar.
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5 stellt
eine schematische Ansicht einiger Basiskomponenten einer tragbaren
Vorrichtung entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung dar.
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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.
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7 gibt
eine detaillierte Ansicht einer Unterarmlagerung entsprechend einer
Ausführungsform
der Erfindung mit Armbefestigungen wieder.
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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.
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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.
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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.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.