DE69924041T2 - Fussbiegegerät - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein Gerät zum Biegen eines Fußes oder der Füße eines Patienten gerichtet. Durch das Biegen eines Fußes oder der Füße stimuliert das Gerät den Kreislauf, trainiert die Muskeln der Beine und Füße und verringert dadurch die Wahrscheinlichkeit einer Thrombose, wobei es hilft, den Blut- und Lymphkreislauf des oberen Sprunggelenks aufrecht zu erhalten oder zu erhöhen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Wenn ein Fußbiegegerät an den Fuß oder die Füße eines Patienten angelegt ist, stimuliert es den Kreislauf und erzielt eine Physiotherapie. Vorzugsweise biegt das Gerät den Fuß oder die Füße des Patienten, d. h., es dreht den Fuß in einer natürlichen Bewegung um das obere Sprunggelenk, um dadurch die Zehen des Fußes zum Knie des Patienten und von ihm weg zu bewegen, was wiederum die Muskeln des Fußes, des oberen Sprunggelenks und der Wade trainiert, um somit einen verbesserten Kreislauf des Bluts und der Lymphe in den unteren Extremitäten und eine verbesserte Biegsamkeit des Sprunggelenks und des oberen Fußgelenks zu erreichen. Durch die Ausführung einer ständigen passiven Biegung und Dehnung der Muskeln des Unterschenkels und der Füße erzielt ein Fußbiegegerät eine Therapie, die auf die Verhinderung sowohl einer Erkrankung als auch einer Rückbildung in den unteren Extremitäten gerichtet ist. Die Stimulation des Fußsohlenabschnitts des Fußes kann ebenfalls dabei helfen, diese Ziele zu erreichen.
  • In Fußbiegegeräten werden die Zehen des Fußes passiv in einer Hin- und Herbewegung nach oben und nach unten bewegt. Die Fußbiegung kann dadurch erzielt werden, dass der Sohlen- und Zehenabschnitt des Fußes um die natürliche Drehachse des oberen Sprunggelenks, die sich in der Ferse des Fußes des Nut zers befindet, mechanisch nach oben/unten manipuliert wird.
  • Die Fußbiegung ist nützlich zur Behandlung von Personen mit verringertem Kreislauf. Zum Beispiel nutzen vorübergehend ruhig gestellte oder gelähmte Personen die Muskeln des Unterschenkels nicht mehr, um das Blut in dem venösen Kreislauf zurück zum Herzen pumpen zu helfen. Die resultierende Stauung des venösen Bluts macht diese Personen anfällig für die abnormale Gerinnselbildung in den Beinen, eine Bedingung, die üblicherweise als tief venöse Thrombose ("DVT") bezeichnet wird. Die DVT ist weit verbreitet und eine Hauptkomplikation vieler Eingriffe, eines Herzschlags, eines Komas, einer Wirbelsäulenverletzung, von Arzneimitteltherapiebehandlungen und vielen anderen medizinischen Bedingungen. Außerdem ist die DVT recht häufig bei jenen Personen, die bettlägerig oder an den Rollstuhl gefesselt sind.
  • Eine weitere Bedingung, die das Symptom der Ansammlung von Blut und Fluiden in den unteren Extremitäten enthält, ist als Hängeödem bekannt. Im Hängeödem erfahren ansonsten gesunde Menschen eine solche Fluidansammlung, wenn ihre Unterschenkel und Füße während einer längeren Periode herabhängen, z. B. wie etwa wenn sie in einem Flugzeug- oder Kraftfahrzeugsitz sitzen oder wenn sie sitzend Fernsehen. Das Hängeödem, das bei Menschen mit Krampfadern häufig ist, kann zur DVT und allen ihren Komplikationen führen.
  • Es ist allgemein bekannt, dass die wiederholte Kontraktion und Entspannung der Muskeln der Füße und der Wade wie z. B. beim Gehen den Blutfluss verbessert. Die durch ein Biegegerät gelieferte mechanische Manipulation erzielt eine ähnliche Bewegung für die Muskeln des Fußes und der Wade und verhindert dadurch die Ansammlung von Blut im Venengefäßsystem der unteren Extremitäten. Damit verringert das wiederholte Training oder die wiederholte Manipulation der Muskeln des Fußes und der Wade durch die Verbesserung des Blut- und Lymphflusses das Risiko einer DVT, einer potentiell lebensbedrohenden medizinischen Bedingung, sehr erheblich.
  • Die passive Biegung/Dehnung verbessert außerdem den Blutfluss in Patienten mit peripherer Verschlusskrankheit ("PVD"), einer sich verschlechternden Bedingung, die durch ein chronisch erkranktes oder teilweise verschlossenes Gefäßsystem der Extremitäten gekennzeichnet ist. Die PVD hat eine hohe Krankheitshäufigkeit und ist weit verbreitet. Die PVD ist häufig mit chronischem Alkoholismus, übermäßigem Gebrauch von Tabakerzeugnissen, fortgeschrittenen Diabeteszuständen und anderen Erkrankungen und Bedingungen des Kreislaufsystems verknüpft. Häufig ist ein Gangrän und eine schließliche Amputation einer gesamten betroffenen Extremität oder eines Teils davon ein Ergebnis einer unbehandelten oder schlecht behandelten PVD.
  • Somit umfassen vorbeugende Verwendungen von Fußbeugegeräten die oben aufgeführten sowie z. B. die Verhinderung von Ödemen und Varikositäten in den Oberflächenvenen in den unteren Extremitäten. Zusätzliche Verwendungen beziehen sich auf Eingriffe, bei denen ein Patient stundenlang ruhig gestellt werden kann, und auf andere Bedingungen, bei denen ein Bein oder die Beine eines Patienten während längerer Zeitperioden nicht genutzt werden.
  • Herkömmlich umfassen die Mittel zur Verbesserung des venösen Blutflusses oder zur Verringerung der Blutgerinnung Arzneimittelverabreichungen und eine Vielzahl von Kompressionsvorrichtungen. Allerdings sind die Verwendungen von Arzneimittelverabreichungen durch Nebenwirkungen auf den Gesamtorganismus wie etwa ungesteuerte oder innere Blutung beschränkt. Bekannte Kompressionsvorrichtungen umfassen elastische Kompressionsstrümpfe, abgestufte und aufeinander folgende Kompressionsstrümpfe sowie Fußkompressionsvorrichtungen wie etwa jene, die unter dem Markennamen Medi-Strumph oder durch die Kendall Corporation of Mansfield, Massachusetts, oder durch die Jobst Corporation of Toledo, Ohio, hergestellt werden.
  • Da der Pflegeleistende die Vorrichtung zunächst an die veränderliche Größe und Form der Gliedmaßen des Patienten anpassen oder einstellen muss, ist die Verwendung von Kompressionsvorrichtungen aber hinderlich. Außerdem führt die Schwierigkeit, die ein Nutzer bei der Anwendung der Vorrichtungen auf die Gliedmaßen feststellt, häufig zu Beschwerden und im Zusammenhang damit zu mangelnder Patientenbefolgung. Ein noch ernsterer Nachteil für diese Vorrichtungen sind die potentiell nachteiligen Wirkungen der direkten Kompression auf das arterielle Gefäßsystem in Patienten mit PVD. Aus diesen Gründen sind andere Einrichtungen zur Verhinderung einer DVT wie etwa mechanische Manipulatoren der unteren Extremitäten entwickelt worden.
  • Mechanische Geräte für die Manipulation des Fußes sind auf den Gebieten des Trainings, der medizinischen und der Bewegungstherapie allgemein bekannt. Zum Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 4.842.265 an Kirk ein Gerät für die therapeutische Manipulation der Füße einer Person. Allerdings ist das Gerät von Kirk groß und schwerfällig und muss am Fuß eines Betts oder eines Tischs festgeschnallt werden, um an einem Patienten zu funktionieren, der im Wesentlichen in einer Rückenlage ist. Das US-Patent Nr. 3.695.255 an Rodgers u. a. und das US-Patent Nr. 3.370.584 an Girten offenbaren Geräte, die eine entweder simulierende oder wechselnde Biegung der Füße eines Patienten erzeugen können. Außerdem sind Geräte zur gleichzeitigen Manipulation des Fußes und zur Massage der Wade einschließlich des US-Patents Nr. 4.003.374 an Mizrachy und des US-Patents Nr. 4.795.148 an Rangaswamy bekannt. Allerdings leiden alle diese Geräte an einem oder an mehreren Nachteilen.
  • Zum Beispiel beschränkt ein Fußbiegegerät wie etwa das im US-Patent Nr. 4.842.265 an Kirk gezeigte nachteilig die Beweglichkeit des Trägers auf eine liegende Stellung. Eine solche Rückenlagestellung ist selbst bei vorübergehender Dauer gefährlich für bestimmte Patienten, da sie den Blut- und Lymphkreislauf des Patienten beeinträchtigen kann. Außerdem erhöht die verlängerte Rückenlage im Zusammenhang mit einem solchen Gerät das Auftreten wundgelegener Stellen, eines Hautschadens und einer Nekrose. Außerdem ist es selbst dort, wo die Risiken eines verringerten arteriellen Kreislaufs klein sind, für den Patienten unzweckmäßig, eine Rückenlage aufrecht zu erhalten. Die Unzweckmäßigkeit führt zu einer niedrigeren Patienteneinhaltung und zur begleitenden Fortsetzung des Krankheitszustands oder der Krankheitsbedingung.
  • Außerdem können momentane Fußbiegegeräte gefährlich sein, da sie keine sichere Möglichkeit besitzen, eine übermäßige oder ungeeignete Biegung des Fußes zu verhindern. In bestimmten Situationen wie etwa, wenn der Wadenmuskel des Patienten verkrampft, bei Tremoren oder einer Tetanie oder wenn ein Nutzer von sich aus einen Fuß entgegengesetzt zur Bewegung der Erfindung zu bewegen versucht, kann ein Dauerbetriebs-Fußbiegegerät wegen der übermäßigen durch die Maschine erzeugten Biegung das Muskelgewebe oder die Gelenke verletzen. Obgleich diese Geräte mit einer Handabschaltung ausgestattet sind, reicht die Zeitperiode zwischen dem Einsetzen des Muskelkrampfs eines Patienten und dem Abschalten des Geräts durch den Patienten häufig aus, damit eine Verletzung oder Schmerz auftritt. Außerdem ist die Zeit zwischen dem Beginn einer Periode übermäßiger oder ungeeigneter Biegung und dem Abschalten des Biegegeräts noch länger, wenn ein Nutzer eines solchen Geräts schläft, in tiefer Bewusstlosigkeit ist oder auf andere Weise nicht bewusst reagiert.
  • Somit besteht auf den Gebieten der Medizin und der Gesundheitspflege ein Bedarf an einem Fußbiegegerät, das minimale Anwesenheit erfordert, unter allen Bedingungen wirksam ist, die einen verbesserten Blutfluss in den unteren Extremitäten erfordern, die Patientenbewegung nicht einschränkt, tragbar ist, leicht anzuwenden und zu verwenden ist, Merkmale besitzt, die automatisch eingreifen, um dadurch Schmerz und Verletzung für den Nutzer zu verhindern, und die eine Steuerbarkeit in Bezug auf 1) den Bereich oder Umfang der Biegung, 2) die Rate der Biegung und 3) den Betrag der Kraft, die ausgeübt wird, um die Biegung zu verursachen, schafft. Ein zusätzlicher Bedarf besteht im Gebiet an einem Fußbiegegerät, das gleichzeitig in Verbindung mit anderen Therapien verwendet werden kann. US-A-3683897 offenbart ein Fußbiegegerät, das mindestens einen Stiefel mit einem angeordneten Wadenelement zum Stützen eines Wadenabschnitts des Beins eines Patienten und eine starr daran befestigte Grundplatte besitzt.
  • Es ist die Hauptaufgabe der Erfindung, ein einzigartiges Fußbiegegerät zu schaffen, das den Blut- und Lymphfluss in den unteren Extremitäten von Personen verbessern kann, um dadurch das Risiko einer tief venösen Thrombose, einer peripheren Verschlusskrankheit und anderer durch einen verringerten Kreislauf gekennzeichneter Bedingungen zu verringern.
  • Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein Fußbiegegerät zu schaffen, das durch einen Patienten oder durch einen Gesundheitspflegeleistenden leicht an den Fuß oder an die Füße eines Patienten angelegt werden kann.
  • Eine nochmals weitere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines Fußbiegegeräts, das die Patientenbewegung minimal einschränkt und eine Steuerbarkeit in Bezug auf den Bereich oder den Umfang der Biegung, die Rate der Biegung und den Betrag der ausgeübten Kraft schafft, um die Biegung eines oberen Sprunggelenks und eines Unterschenkelabschnitts in dem Gerät zu veranlassen.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Fußbiegegerät zu schaffen, das durch einen Patienten unter Verwendung des Geräts oder durch einen Nicht-Patientenbetreiber, z. B. eine Krankenschwester oder einen anderen medizinischen Pfleger, entweder automatisch oder von Hand gesteuert werden kann.
  • Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein tragbares, leicht zu verwendendes und leichtes Fußbiegegerät zu schaffen, das auf Wunsch in wärmende oder therapeutische Fluide eingetaucht werden kann, um einen therapeutischen Nutzen außer dem, der durch die Biegewirkung der Erfindung ermöglicht wird, zu erzielen.
  • In Übereinstimmung mit diesen und weiteren Aufgaben schafft die Erfindung ein Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1.
  • Vorzugsweise ist das Sensorsignal elektrisch und beträgt das elektrische Signal mindestens 500 Mikrovolt, ist der mindestens eine Sensor eine Elektromyogrammzuleitung und ist das Steuergerät gegenüber dem Patienten und dem Stiefel elektrisch isoliert.
  • In Übereinstimmung mit zusätzlichen Aufgaben der Erfindung wird ein Fußbiegegerät mit zwei Stiefeln geschaffen, wobei jeder Stiefel einen mit der Pumpe verbundenen Blasebalg besitzt. In den meisten Ausführungsformen der Erfindung tritt das Fluid mittels eines Rohrs, das die Pumpe und den Blasebalg verbindet, in den Blasebalg ein und daraus aus.
  • Wenn das Steuerelement in seiner Automatikbetriebsart oder in automatischen Ausführungsformen der Erfindung betrieben wird, wird es vorzugsweise so programmiert, dass es nach der Unter brechung im Anschluss an eine Periode der elektrischen Ruhe vom Sensor wieder beginnt. Die elektrische Ruhe ist typisch. die Detektion keines elektrischen Signals von mehr als 100 Mikrovolt für eine Periode von 1,0 bis 5,0 Minuten. Vorzugsweise ist das Steuerelement so einstellbar, dass das Pumpen nach einer Periode der elektrischen Ruhe, die von 1,0 bis 5,0 Minuten einstellbar ist, wieder beginnt.
  • In Übereinstimmung mit abermals weiteren Aufgaben der Erfindung sind der Pumpenzusammenbau und das Steuerelement so einstellbar, dass sie den Blasebalg mit einer Frequenz von 0,1–20,0 Zyklen/Minute aufblasen und ablassen. Außerdem umfasst das Fluid vorzugsweise eines oder mehrere Gase, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Luft, Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid besteht. Natürlich kann das Fluid eine oder mehrere Flüssigkeiten umfassen, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Wasser, isotonischer Salzlösung, Salzwasser und Öl besteht. Außerdem kann das Fluid eine Mischung von einem oder mehreren Gasen, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Luft, Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid besteht, sowie einer oder mehreren Flüssigkeiten, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Wasser, isotonischer Salzlösung, Salzwasser und Öl besteht, umfassen.
  • In Übereinstimmung mit den Sicherheits- und Zweckmäßigkeitsaspekten der Erfindung kann der Blasebalg ein Druckentlastungsventil umfassen, um ein Überaufblasen zu verhindern. Außerdem ist die zum Befestigen des Fußes des Patienten an der Fußplatte und an der Wade des Patienten an dem Wadenelement konstruierte und angeordnete Struktur vorzugsweise ein Element oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Aufsetz- bzw. Hakenband, Klemmschnalle, Spanngewebe und mindestens einem Teil einer Besetzung bzw. eines Strumpfes besteht, die bzw. der an der Fußplatte oder an dem Wadenelement befestigt ist. In einigen Ausführungsformen der Erfin dung ist der Stiefel so konstruiert und angeordnet, dass er eine Befestigung des Stiefels mit einer Fußstütze eines Rollstuhls oder einer ähnlichen Hilfsvorrichtung ermöglicht.
  • Außerdem kann der Stiefel in einen Behälter oder in ein anderes Gehäuse eingebaut sein, der bzw. das auf den Boden gestellt werden kann, um sitzenden Patienten den Nutzen des Geräts zu ermöglichen. Außerdem ist der Stiefel aus geeigneten Werkstoffen hergestellt, so dass er unter Eintauchen in eine therapeutische Flüssigkeit wie etwa Wasser, wässrige Lösungen von therapeutischen Substanzen, wässrige Salzlösungen und therapeutische Öle betreibbar ist.
  • In Übereinstimmung mit weiteren wichtigen Aufgaben der Erfindung ist der Stiefel so konstruiert und angeordnet, dass er im Gebrauch vom Knie des Patienten entfernt angeordnet ist und dass der Punkt der drehbaren Befestigung des Fußplatten-Fersenendes mit der Grundplatte so einstellbar ist, dass das Fußbiegegerät speziell an den Fuß eines besonderen Patienten angepasst werden kann. Außerdem ist der Stiefel mit einer Einstelleinrichtung ausgestattet, die so konstruiert und angeordnet ist, dass eine Biegung des Patientenfußes innerhalb eines vorzugsweise im Bereich von 1 Grad bis 30 Grad einstellbaren Einstellbereichs bewirkt wird. Somit kann der Grad der Biegung der Erfindung auf die Notwendigkeiten oder Gebrechen eines besonderen Patienten eingestellt werden.
  • In Übereinstimmung mit weiteren Aufgaben der Erfindung ist das Steuerelement so einstellbar, dass es in einem Bereich von Eingaben aus dem mindestens einen Sensor betrieben wird. Außerdem wird das Steuerelement vorzugsweise durch eine Batterie betrieben, während die Pumpe durch einen Wechselstrom betrieben wird, der bei einer Spannung zwischen 100 und 250 Volt bereitgestellt wird. Natürlich können sowohl das Steuerelement als auch die Pumpe durch Batterien betrieben werden.
  • Zusätzliche Aspekte der Erfindung enthalten eine Einrichtung zum Stimulieren der Fußsohlenfläche des Fußes des Patienten, wobei die Einrichtung zum Stimulieren der Fußsohlenfläche so konstruiert und angeordnet ist, dass sie betrieben wird, wenn die Fußplatte in Bezug auf die Grundplatte fixiert ist und/oder wenn die Fußplatte unter Rotation in Bezug auf die Grundplatte angeordnet ist. Die Einrichtung zum Stimulieren der Fußsohlenfläche weist eine Fußsohlenöffnung in der Fußplatte auf, die so konstruiert und angeordnet ist, dass beim Aufblasen ein Teil des Blasebalgs durch die Öffnung hindurch herausragt, um die Stimulierung der Fußsohlenfläche des Patientenfußes zu bewirken. Eine weitere Einrichtung zum Stimulieren der Fußsohlenfläche ist eine solche, bei der die Fußsohlenöffnung in der Fußplatte mit einer Rollenplatte versehen ist, die so konstruiert und angeordnet ist, dass während des Aufblasens ein Teil des Blasebalgs die Rollenplatte durch die Öffnung verschiebt, um eine Stimulation der Fußsohlenfläche des Fußes des Patienten zu bewirken.
  • In einigen bevorzugten Ausführungsformen wird das Unterbrechen oder Anhalten der Biegung der Erfindung durch den Patienten unter Verwendung des Geräts oder durch einen medizinischen Pfleger gesteuert. In diesen Ausführungsformen der Erfindung umfasst ein Fußbiegegerät zur Verwendung durch einen Patienten und zur Steuerung durch den Patienten oder durch einen medizinischen Pfleger mindestens einen Stiefel, der ein Wadenelement, das ein Fersenende und ein Knieende aufweist und so konstruiert und angeordnet ist, dass ein Wadenabschnitt des Beins des Patienten gestützt wird, eine Grundplatte mit einem Fersenende und einem Zehenende, wobei die Wadenplatte und die Grundplatte an den Fersenenden fest aneinander befestigt sind, eine Fußplatte mit einem Fußplatten-Zehenende und einem Fußplatten-Fersenende, wobei das Fußplatten-Fersenende am Fersenende der Grundplatte drehbar befes tigt ist, derart, dass die Fußplatte sich in Bezug auf die Grundplatte drehen kann, einen aufblasbaren Blasebalg, der zwischen der Grundplatte und der Fußplatte so positioniert ist, dass ein Aufblasen des Blasebalgs die Drehung der Fußplatte relativ zur Grundplatte verursacht, um ein Biegen des Fußes des Patienten zu bewirken, wenn der Fuß auf der Fußplatte liegt, eine Befestigungsstruktur, die so konstruiert und angeordnet ist, dass der Fuß des Patienten so befestigt ist, dass die Fußplatte und der Fuß zusammen bewegt werden, einen Pumpenzusammenbau zum Pumpen von Fluid zum Blasebalg, um die Fußplatte mit Bewegung zu versehen, und ein Steuerelement, das operativ mit dem Pumpenzusammenbau durch mindestens einen Schalter gekoppelt ist, der so konstruiert und angeordnet ist, dass er durch einen Betreiber zum Senden eines Signals zu dem Steuerelement betreibbar ist, aufweist, wobei das Steuerelement so konstruiert und angeordnet ist, dass es das Signal empfängt und das Pumpen unterbricht oder anhält, wenn das Signal empfangen wird.
  • Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist, dass der Pumpenzusammenbau und das Steuerelement in den meisten bevorzugten Ausführungsformen nur durch das Fluidrohr mit dem Stiefel verbunden sind, so dass der Stiefel physikalisch und elektrisch gegenüber dem Pumpenzusammenbau und dem Steuerelement isoliert ist. In einer solchen Konfiguration ist der Patient weiter vor einem elektrischen Schlag geschützt, der möglicherweise von einem Steuerelement oder von einem anderen elektrischen Bauelement eines herkömmlichen Biegegeräts ausgehen könnte. Ein ähnlicher Vorteil wird in dem Aspekt der Erfindung festgestellt, in dem das Steuerelement durch eine drahtlose Fernbedienungssteuereinrichtung betrieben werden kann.
  • Der zeitlich gesteuerte aussetzende Fluidfluss in den und aus dem Blasebalg führt zu einem nach oben gerichteten Druck an der Fußplatte und zur nachfolgenden Biegung und Entspannung des Fußes des Nutzers in eine Neutralstellung. Bei den meisten Menschen ist die "Neutralstellung" die, wenn die Fußsohlenoberfläche des Fußes etwa im rechten Winkel zur Längsachse des Unterschenkels ist. Dementsprechend treffen sich die Grundplatte und das Wadenelement der vorliegenden Erfindung unter einem Winkel von etwa 110 Grad, was die Wölbung der Wadenmuskulatur ermöglicht und dennoch die rechtwinklige Beziehung zwischen der Fußsohlenoberfläche des Fußes und der Längsachse des Unterschenkels aufrechterhält.
  • In Übereinstimmung mit den bevorzugten Ausführungsformen führt das aussetzende Pumpen des Fluids in im Voraus gewählten Intervallen (1–20 Zyklen/Minute) zu einem schnellen Aufblasen und Ablassen (< 1 s @ 0,2 cfm) des Blasebalgs, was zu einer ausreichenden Biegung und Entspannung des Fußes führt, um die Gelenke und die Muskulatur des Beins und des Fußes zu trainieren und dadurch den Blutfluss zu verbessern. Die Umrüstung vom Pumpen eines Stiefels auf zwei Stiefel kann durch ein einfaches Drehwahlventil in dem gleichen Steuerelement ausgeführt werden.
  • In Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal der bevorzugten Ausführungsformen sind an der Wadenfläche des Nutzers eine oder mehrere Standardelektromyographelektroden ("EMG"-Elektroden) und -zuleitungen befestigt. Die elektrischen Ausgaben von den EMG-Zuleitungen werden dem Steuerelement zugeführt, um dadurch spontane Muskelaktivität oder Krämpfe zu detektieren, die z. B. bei bewusstlosen Patienten oder bei Patienten, die an Wirbelsäulenverletzungen leiden, oder wenn ein Nutzer von sich aus die Bewegung der Fußplatte umkehrt, auftreten können. Bei der Detektion eines Schwellenpegels der elektrischen Aktivität, der um einen vorgegebenen Betrag über den Hintergrundpegeln liegt, unterbricht das Steuerelement die Bewegung der Fußplatte, um dadurch Schmerz und Verletzung für den Nutzer zu verhindern.
  • Die elektrischen Hintergrundpegel, die von der Haut über einem ruhenden Muskel detektierbar sind, sind typisch im Bereich von 0,0 bis 500,0 Mikrovolt("μV"). Demgegenüber sind die elektrischen Pegel, die von der Haut über einem aktiven oder sich biegenden Muskel detektierbar sind, im Bereich von 1800,0 bis 4000 μV und typisch um 3000 μV. Wegen der Differenzen in diesen Bereichen wird ein einstellbarer Schwellenwert zum Ausschalten eines Geräts gemäß der Erfindung typisch zwischen 500,0 und 2000,0 μV eingestellt.
  • Somit veranlasst z. B. ein krampfender Wadenmuskel, der eine Ausgabe-"Spitze" von über 1000,0 μV über die EMG-Zuleitung sendet, dass das Gerät unterbricht, wenn der Schwellenwert auf 1000,0 μV eingestellt ist. Das Unterbrechen tritt auf, wenn das Steuerelement in Reaktion auf eine EMG-Ausgabespitze die Pumpfolge unterbricht, indem es die elektrische Leistung zu der Pumpe abschaltet und dadurch den Pumpzyklus für eine vorgegebene Zeitperiode, typisch 60 Sekunden, oder bis das Gerät durch den Nutzer oder einen Betreiber wie etwa einen medizinischen Pfleger wieder eingeschaltet wird, unterbricht.
  • Das Steuergerät wird so programmiert, dass es das Pumpen vorzugsweise nach Empfang keiner Eingabe über dem vorgegebenen Schwellenwert der elektromyelographischen Aktivität für etwa 1 Minute oder mehr neu startet. Mit anderen Worten, die elektromyelographische Aktivität unter dem Schwellenwert ist "Ruhe". Vorzugsweise wird das Steuerelement außerdem so programmiert, dass es durch Aussenden eines Pieptons oder eines anderen Alarmsignals eine längere spontane Muskelaktivität (> 1 Minute) angibt. Weitere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale dieser Erfindung gehen aus der Beschreibung und aus der diese Anmeldung begleitenden Zeichnung hervor.
  • Wenn ein Gerät gemäß der Erfindung durch eine elektrische Quelle betrieben wird, die den Pump- und Detektionssystemen Leistung zuführt, besitzt es drei Betriebsarten, eine "Eingeschaltet"-Betriebsart, eine "Ausgeschaltet"-Betriebsart und eine "Stillgelegt"-Betriebsart. Wenn das Gerät "eingeschaltet" ist, ist der Blasebalg mittels eines Dreiwegeventils, das Luft von der Pumpe entweder zu dem Blasebalg lenkt, um ihn aufzublasen, oder von dem Blasebalg weg lenkt, um dadurch zu ermöglichen, dass der Blasebalg über ein zur Atmosphäre geöffnetes Ablassventil abgelassen wird, operativ mit der Fluidquelle wie etwa einer Luftpumpe verbunden. Somit ist die Grundplatte, wenn das Gerät eingeschaltet ist, mit Ausnahme kurzer Zeitperioden am Ende jeder Aufblasperiode und je nach der Frequenz der Aktivierung für veränderliche Zeitperioden am Ende jeder Ablassperiode, in Bewegung.
  • Wenn ein Gerät gemäß der Erfindung "ausgeschaltet" ist, ist die Eingabe des Fluids in den Blasebalg angehalten und die Fußplatte nicht in Bewegung, da entweder der Blasebalg kein Fluid von einer Quelle wie etwa einer Luftpumpe empfängt oder da ein anderes Sicherheitsmerkmal in Eingriff ist, um entweder die Bewegung der Grundplatte zu verhindern oder den Blasebalg abzulassen und ihn dadurch in seine Neutralstellung zurückzustellen. Somit ist die Relativbewegung der Fußplatte in Bezug auf die Grundplatte und das Wadenelement durch Ausschalten des Geräts angehalten. Vorzugsweise wird der Blasebalg beim Ausschalten abgelassen und ermöglicht dadurch, dass die Grundplatte in ihre Neutralstellung zurückkehrt.
  • Die Steuersysteme gemäß der Erfindung sind allgemein in zwei Teilsysteme, ein Hauptsteuerteilsystem und ein Rückkopplungsteilsystem, getrennt. Eine Ausführungsform eines Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den 1, 8 und 9 gezeigt, in denen das Hauptsteuerteilsystem eine Luftpumpe, ein 3-Wege-Ventil, ein Ventilsteuerelement, einen Flu idblasebalg für Luft oder Flüssigkeiten und einen Impulsgenerator umfasst.
  • Während des Betriebs der Erfindung liefert die Luftpumpe Luft an das 3-Wege-Ventil, das die Luft wiederum entweder an den Blasebalg oder an die Außenatmosphäre liefert. Somit besitzt das Ventil zwei Stellungen, eine erste Stellung, in der der Schieber A geöffnet ist, um dadurch Luft an den Blasebalg zu liefern, während der Schieber B geschlossen ist, und eine zweite Stellung, in der der Schieber A geschlossen ist, um dadurch den Luftfluss in den Blasebalg zu verhindern, während der Schieber B geöffnet ist, um dadurch Luft aus dem Blasebalg zu entleeren und ihn abzulassen und Luft aus der Pumpe zu entleeren.
  • Wenn ein Gerät gemäß der Erfindung eingeschaltet ist, sind die Schieber A und B des Dreiwegeventils operativ verbunden, so dass ein Schieber geöffnet ist, wenn der zweite Schieber geschlossen ist. Wenn z. B. während der Aufblasphase des Eingeschaltet-Zyklus der Schieber A geöffnet ist, ist dadurch der Schieber B geschlossen, wodurch dem verbundenen Blasebalg Luft oder ein anderes Fluid zugeführt wird und das Entleeren von Luft aus dem Blasebalg verhindert wird. Wenn während der Ablassphase des Eingeschaltet-Zyklus der Schieber A geschlossen ist, ist der Schieber B dadurch geöffnet, was die Eingabe des Fluids an den verbundenen Blasebalg verhindert und einen Weg für das Entleeren der Luft aus dem Blasebalg schafft. Wegen des Gewichts der Fußplatte und des Drucks des Fußes des Nutzers kehrt der Blasebalg im Wesentlichen in eine Neutralstellung zurück.
  • In der Erfindung kann irgendein Typ einer Ventileinrichtung verwendet werden, solange die Ventileinrichtung einen Weg schafft, damit auf Wunsch in Übereinstimmung mit dem Steuersystem und in Übereinstimmung mit anderen Hauptaspekten der Erfindung Luft von der Pumpe an den Blasebalg der Erfindung geliefert wird und die Luft aus dem Blasebalg entleert wird. Zwei übliche Typen von Ventilen, die zur Verwendung in der Erfindung geeignet sind, sind mechanisch gesteuerte Druckluftventile und Elektronikventile. Zum Beispiel ist ein mechanisch gesteuertes Ventil, das zur Verwendung mit der Erfindung geeignet ist, ein von dem Clippard Instrument Laboratory, Inc., aus Cincinnati, Ohio, hergestelltes Druckluftventil, Modell MJV-3. Das MJV-3-Ventil behandelt typisch den Luftfluss im Bereich von 18 bis 25 Kubikfuß/Minute ("cfm") mit 100 Pfund pro Quadratzoll ("PSI").
  • Elektronikventileinrichtungen, die für die Verwirklichung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind z. B. die Kombination eines 3-Wege-Elektronikventils, Modell ET-3M, und eines Hochflussventils, Modell 2021, die beide durch das Clippard Instrument Laboratory, Inc., aus Cincinnati, Ohio, hergestellt werden. Der Luftfluss durch ein ET-3M-Ventil beträgt etwa 0, 5 cfm bei 50 PSI. Wenn das ET-3M-Ventil und das 2021-Ventil in Reihe geschaltet sind, liegt der Luftfluss durch die Ventileinrichtungen aber im Bereich von 0,10–25,0 cfm. Bei einer im Gebiet bekannten Luftpumpe wie etwa z. B. einem DeVilbiss-Modell JB2N065J liegt der Luftfluss der Pumpe typisch bei etwa 0,3 cfm.
  • Im Betrieb erzeugt der Impulsgenerator einen Steuerimpuls von etwa 1 bis 2 Sekunden. Der Impuls geht durch ein Gatter zu dem Ventilsteuerelement, um das Ventilsteuerelement auszulösen, so dass es ein Signal zum Öffnen des Ventils liefert. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Gatter durch ein Signal von einer stabilen Kippschaltung in dem Rückkopplungs-Teilsystem gesteuert. Die stabile Kippschaltung ist der Ersatz eines Ein/Aus-Schalters, der durch ein EMG-Signal über einem voreingestellten Schwellenwert abgeschaltet werden kann, wodurch das Gerät ausgeschaltet wird. Ein Schwellenwert gemäß der Erfindung beruht auf physiologischen Parametern für die elektrische Muskel- und Hautaktivität und beträgt typisch 500,0 Mikrovolt oder mehr. Nach einer Zeitperiode, in der keine elektrische Aktivität über dem Schwellenpegel detektiert wird, typisch 120 Sekunden, wird die stabile Kippschaltung auf die "Ein"-Stellung zurückgesetzt, wodurch die Fluidpumpe betrieben und das Gerät wieder eingeschaltet wird.
  • Wenn das Gerät eingeschaltet ist, ist der Schieber geöffnet, wobei kein Unterbrechungssignal von dem Rückkopplungsteilsystem ausgegeben wird und jeder Impuls von dem Impulsgenerator veranlasst, dass das Ventilsteuerelement die Ventileinrichtung so steuert, dass sie für eine ausreichende Zeitdauer und mit einem ausreichenden Druck Luft zu dem Blaseblag richtet, um den Blasebalg auf den gewünschten Umfang aufzublasen. Eine Aufblasperiode beträgt typisch von 0,5–5,0 Sekunden, obgleich durch Einstellung der Steuerungen der Erfindung eine schnellere oder langsamere Rate erreicht werden kann. Nachdem das Aufblasen des Blasebalgs auf den gewünschten Umfang abgeschlossen ist, ermöglicht die Ventileinrichtung, dass Luft während einer ausreichenden Zeitdauer aus dem Blasebalg entweicht, um den Blasebalg abzulassen und somit zu ermöglichen, dass die Fußplatte in die Neutralstellung zurückkehrt.
  • Das Ventil wird durch eine Ventilsteuerschaltung gesteuert, die in Übereinstimmung mit einem Signal von einer stabilen Kippschaltung einer auf dem Gebiet der Steuerelemente üblichen Art Luft in den Blasebalg oder zu der Ausströmöffnung lenkt. Im Betrieb erzeugt der Impulsgenerator einen Steuerimpuls für die Ventilsteuerschaltung, der das Steuerelement so lenkt, dass es das Ventil öffnet und dadurch den Blasebalg aufbläst und die Fußplatte anhebt. Wenn das Ventil öffnet, fließt Luft in den Blasebalg, um ihn aufzublasen und dadurch die Fußplatte anzuheben. Die Impulsfrequenz ist im Fall von Kranken vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 1 Zyklus/Minute bis 9 Zyklen/Minute oder bei Bedarf, z. B. zur Physiotherapie oder zum gezielten Training, fallweise schneller einstellbar.
  • Das Rückkopplungsteilsystem gemäß der Erfindung liefert ein Signal oder einen Antrieb, das/der den periodischen Durchlauf der Erfindung unterbricht, so dass die Luft sofort aus dem Blasebalg entleert wird, was ermöglicht, dass die Fußplatte in ihre Ruhestellung zurückkehrt. Ein Rückkopplungsteilsystem umfasst mindestens eine EMG-Elektrode. Typische elektronische Bauelemente, die zur Verwirklichung der Erfindung geeignet sind, wie etwa die Triggerschaltung, die stabile Kippschaltung, der Zeitbasissignalgenerator sowie Zähler- und Alarmschaltungen sind z. B. von Motorola verfügbar. Eine Zählerschaltung, die in diesem Teilsystem der Erfindung nützlich ist, ist z. B. das Motorola-Modell mct–2132.
  • In Übereinstimmung mit im Gebiet bekannten physiologischen Parametern wird ein Rückkopplungsteilsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt, das einen EMG verwendet. Zum Beispiel wird durch einen an der Haut über einem menschlichen Wadenmuskel in Ruhe oder unter passiver Bewegung, d. h., wenn das obere Sprunggelenk gebogen ist, befestigten EMG ohne Physiomotorwiderstand von dem Muskel keine elektrische Ausgabe über 50,0 Mikrovolt detektiert. Dagegen ist die typische durch einen EMG detektierte elektrische Ausgabe 0,5 bis 5,0 Millivolt, eine zehnfache Zunahme oder Spitze in dem EMG-Signal zu dem Signalverstärker, wenn der gleiche Wadenmuskel unter aktivem Training ist, d. h. durch den Patienten bewegt wird oder in einem Krampf oder in einer Tetanie ist. Vorteilhaft kann der Betrag des Widerstands, gegen den die Fußplatte arbeitet, für den einzelnen Nutzer in der Weise eingestellt werden, dass das Übersteigen des Widerstandsschwellenwerts das Gerät ausschaltet.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine Vorderansicht eines Steuerteilsystems und eine Seitenansicht eines Stiefelteilsystems der Erfindung, die durch eine Luftleitung miteinander verbunden sind.
  • 2 ist eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Steuerteilsystems.
  • 3 ist eine schräge Vorderansicht einer Ausführungsform der Erfindung, die eine Grundplatte mit einer Fußsohlenöffnung und einer biegsamen Abdeckung zeigt.
  • 4 ist eine seitliche Schnittansicht einer Ausführungsform des Schuhteilsystems der Erfindung, die eine in verschiedene Stellungen geschwenkte Fußplatte und eine Wadengleitplatte zeigt.
  • 5 ist eine seitliche Schnittansicht einer Ausführungsform der Fußplatte mit einer Fußsohlenöffnung mit einem sich dadurch erstreckenden Rollenzusammenbau.
  • 6 ist eine Draufsicht der in 5 gezeigten Ausführungsform der Fußplatte.
  • 7 ist eine Seitenansicht des Unterteils eines Stiefels gemäß der Erfindung, die Merkmale zeigt, die zur Einstellung und Steuerung der Relativbewegung der Fußplatte in Bezug auf die Grundplatte und die Wadenplatte nützlich sind.
  • 8 ist ein schematisches Diagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, das Merkmale zeigt, die für die Einstellung und Steuerung des Ein- und Ausschaltens des Geräts nützlich sind.
  • 9(a) und (b) sind ein schematisches Diagramm, das den Betrieb eines Dreiwegeventils in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • In den 19 sind bevorzugte Ausführungsformen des Fußbiegegeräts gemäß der Erfindung gezeigt, wobei das Steuerelement 1 und der Stiefel 20 durch ein Teilstück eines biegsamen, dickwandigen Kunststoffschlauchs 13 verbunden sind, der zur schnellen Übertragung von Luft oder anderen Fluiden mit Drücken bis mindestens 20 lbs/Quadratzoll ("psi") geeignet ist. Die Steuerelement-Frontplatte 4 enthält einen Ein/Aus-Schalter 6, einen Fingerradschalter 8 zum Einstellen der Pumprate, Buchsen 10 zur Annahme einer elektrischen Eingabe von einer oder mehreren Standard-Elektromyographzuleitungen 12 sowie Anzeigelampen 14 zur Angabe des Status des Geräts. Zum Beispiel sind in einigen Ausführungsformen des Geräts vier Anzeigelampen 14 vorgesehen. Eine der vier Lampen 14 dient zur Angabe, ob das Gerät als Ganzes eine elektrische Leistungseingabe von Batterien oder von einem 110-Volt-Wechselstrom empfängt, eine Lampe dient zur Angabe, dass der Stiefel eingeschaltet ist, eine Lampe dient zur Angabe, dass der Stiefel unterbrochen ist, und eine Lampe dient zur Angabe, dass die elektrische Leistung zu der Pumpe z. B. wegen der Detektion einer Anzahl von Krampfereignissen innerhalb einer voreingestellten Zeitperiode abgeschaltet ist.
  • Der Wahlschalter 9 ermöglicht, dass ein Betreiber die Verwendung eines oder zweier Pumpenauslässe 7, 11 auswählt. Die Steuerelement-Rückplatte 15 enthält eine Geräteanschlussleitung 14 und optional einen Montagewinkel 17, so dass das Steuerelement vorübergehend z. B. an einem Stuhl, an einem Rollstuhl oder an einem Bett angebracht werden kann. In eini gen Ausführungsformen der Erfindung wird das Gerät durch Batterien wie etwa z. B. durch (nicht gezeigte) nachladbare 12-Volt- oder 24-Volt-Batterien betrieben, wodurch die Notwendigkeit einer 110-Volt-Wechselstrom-Geräteanschlussleitung beseitigt und somit das Risiko eines Schlags für einen Nutzer oder für einen Betreiber verringert wird.
  • Der Stiefel 20, der vorzugsweise aus einem formbaren, in seiner Endform starren Kunststoff wie etwa Polypropylen oder Ethylenvinylacetat hergestellt ist, der unter dem Warenzeichen Elvax verkauft wird, umfasst eine starre Grundplatte 22 mit einem Vorderstück 25, einer linken erhöhten Seite 26 und einer rechten erhöhten Seite 28, die gemeinsam die Blasebalgkammer 33 für den aufblasbaren Blasebalg 133 bilden. Die starre Grundplatte 22 besitzt ein Grundplatten-Zehenende 34, das das Vorderstück 25 enthält, und ein Grundplatten-Fersenende 32. Das Grundplatten-Fersenende 32 ist am Wadenelement-Fersenende 91 mit dem Wadenelement 51 verbunden. Die linke erhöhte Seite 26 und die rechte erhöhte Seite 28 der starren Grundplatte 22 sind so konstruiert und angeordnet, dass sie einen Schwenkschlitz 65 für die einstellbare Fußplatten-Schwenkachse 63 bereitstellen. Die relative Lage der Fußplatte 61 in Bezug auf die Grundplatte 22 und das Wadenelement 51 kann durch Einstellen der Lage der Schwenkachse 63 im Schwenkschlitz 65 eingestellt werden, um die Erfindung dadurch an die Füße und an die Wade eines besonderen Nutzers anzupassen.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Aufwärtsbewegung der Fußplatte 61 zu begrenzen, so dass das Risiko einer Verletzung wegen übermäßiger Bewegung der Fußplatte verringert wird. Vorzugsweise ist mindestens eine solche Einrichtung vorgesehen, obgleich je nach der spezifischen Konfiguration der Erfindung, die eine besondere Menge von Bedingungen erfüllen soll, mehr als eine Einrichtung vorgesehen sein kann. Wie in 7 gezeigt ist, ist die starre Grundplatte 22 mit einem Vorderstück 25 versehen, das eine Vorderstück-Kabelbefestigung 146 besitzt, um das Fußplatten-Sicherheitskabel 143 zwischen dem Vorderstück 25 und der Fußplatte 61 an dem Befestigungspunkt 149 am Zehenende 111 der Fußplatte 61 zu befestigen. In anderen Ausführungsformen der Erfindung ist die starre Grundplatte 22 mit einer abgedeckten Rückstellfeder 144 versehen, die zwischen der Federaufhängung 48 der Grundplatte 21 und der Federaufhängung 149 an der Fußplatte 61 befestigt ist. In Ausführungsformen der Erfindung, die sowohl eine Rückstellfeder als auch ein Sicherheitskabel aufweisen, liegt das Sicherheitskabel 143 vorzugsweise in der abgedeckten Rückstellfeder 144.
  • Die Bewegung der Fußplatte 61 kann durch andere Einrichtungen beschränkt sein. Wie in den 6 und 7 gezeigt ist, ist die Fußplatte 61 z. B. in einigen Ausführungsformen der Erfindung mit einer Fußplatten-Anschlagnase 140 versehen, die so konstruiert und angeordnet ist, dass sie sich im gekrümmten Anschlagschlitz 142 bewegt, der in der erhöhten linken Seite 26 der Grundplatte 21 vorgesehen ist. Die maximale Aufwärtsbewegung der Fußplatte 61 ist durch die Stellung der einstellbaren Anschlagmutter 141 bestimmt, die einstellbar innerhalb des gebogenen Anschlagschlitzes 142 und über der Anschlagnase 140 angeordnet ist, so dass sie mit der Anschlagnase 140 in Eingriff gelangt, wenn die Fußplatte 61 durch den Blasebalg 133 angehoben wird.
  • Vorzugsweise besitzt der Stiefel 20 ein verhältnismäßig glattes Äußeres 31, wobei das Fersenende 32 der Grundplatte 22 mit dem Wadenelement 51 am Wadenelement-Fersenende 91 verbunden ist, um den Stiefel 20 zu bilden. Der Stiefel 20 ist in der erhöhten linken Seite 26 und in der erhöhten rechten Seite 28 der Grundplatte 22 mit Schwenkschlitzen 65 versehen.
  • Die Enden der einstellbaren Schwenkachse 63 der Fußplatte 61 sind in den Schwenkschlitzen 65 angeordnet. Das Wadenelement 51 verläuft vom Fersenende 91 zum Knieende 93 des Fersenelements 51 nach oben, um für die Ferse eines Nutzers eine Stützung zu geben und die Ferse in einer gewünschten Beziehung zu den Bauteilen der Erfindung zu halten.
  • Vorzugsweise ist das Wadenelement 51 unter einem Winkel zwischen 90 und 125 Grad und bevorzugter von 110 Grad relativ zur Grundplatte 22 mit der Grundplatte 22 verbunden. Die Grundplatte 22 verläuft zur Ferse hin bis zum Drehpunkt 63 und ist mit dem Wadenelement 51 verbunden, das je nach Größe, und Notwendigkeiten des Nutzers von der Grundplatte 22 etwa 5–6 Zoll über dem oberen Sprunggelenk bis etwa 12 Zoll über dem Sprunggelenk nach oben verläuft. Die Grundplatte 22 besitzt eine linke erhöhte Seite 26 und eine rechte erhöhte Seite 28 und ein Vorderstück 25, die die Blasebalgkammer 33 bilden. Im Vorderstück 25 ist von oben nach unten in ausreichendem Abstand, um den Zugang für den Verbinder 27 und für das Fluidrohr 13 zu ermöglichen, ein vertikaler Schlitz 19 positioniert. In einigen Ausführungsformen der Erfindung sind das Wadenelement 51 und die Fußplatte 61 durch Bänder 16, 18 und 19, die mit Aufsetz- bzw. Hakenband versehen sind, auf der Höhe des oberen Sprunggelenks und direkt unter der Oberseite des Wadenelements 51 am Fuß und am Bein befestigt.
  • Die bewegliche Fußplatte 61 ist an dem einstellbaren Drehpunkt 63 drehbar mit dem Stiefel 20 verbunden. Zur Zweckmäßigkeit des Nutzers ist die Fußplatte 61 mit einer gepolsterten Oberfläche 23 versehen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist der Fuß des Nutzers durch einen Streifen 16, der mit Aufsetz- bzw. Hakenband versehen ist, direkt über dem Fußballen an der Fußplatte 61 befestigt. Der Blasebalg 133 ruht in der Blasebalgkammer 33 und ist mit einem Schlauchverbinder 27 versehen, der durch den Schlitz 19 im Vorder stück 25 nach außen verläuft und mit dem Kunststofffluidrohr 13 verbunden ist. Das Fluidrohr 13 ist an einer Pumpe im Steuerelement 1 befestigt. Bei Bedarf kann der Blasebalg 133 vorzugsweise mit Aufsetz- bzw. Hakenband 28, das entlang der Unterseite der Blasebalgkammer 33 und der Unterseite des Blasebalgs 133 verläuft, an der starren Grundplatte 22 befestigt sein.
  • Wenn der Blasebalg 133 aufgeblasen wird, verlagert er die Fußplatte 61 schwenkend vorzugsweise um maximal 30 Grad in Bezug auf die Grundplatte 22 nach oben. Der Winkel der Verlagerung kann entweder durch Regulieren des Volumens der Luft, die während jedes Zyklus in den Blasebalg ein- und aus ihm austritt, oder durch Vorsehen eines mechanischen Anschlags oder eines abgedeckten Kabels, das den Grad des Schwenkens der Fußplatte begrenzt, eingestellt werden. Zum Beispiel zeigt 7 die einstellbare Anschlagmutter 141, die so eingestellt werden kann, dass sie die Drehbewegung der Fußplatte 16 in Bezug auf die Grundplatte 22 vorzugsweise zwischen 1 und 30 Grad begrenzt.
  • Die Fußplatte 61 ist eine ebene oder dem Fuß angepasste Platte, die sich dreht, um die Kraft des sich ausdehnenden Blasebalgs 133 auf den Fuß und auf den Unterschenkel eines Nutzers zu übertragen und dadurch eine Biegung des Fußes und des Unterschenkels und eine Zunahme des Kreislaufs von Blut und Lymphe dadurch zu veranlassen. In anderen Ausführungsformen ist die Fußplatte 61 mit einer Einrichtung zum Ausführen einer Massage oder zur Stimulation des Fußsohlenabschnitts des Fußes des Nutzers versehen. Wie in den 3, 5 und 6 gezeigt ist, ist die Fußplatte 61 z. B. mit einer Fußsohlenöffnung 144 versehen, die so konstruiert und angeordnet ist, dass sie ermöglicht, dass sich ein Teil des Blasebalgs 133 durch sie erstreckt und somit eine Massagewirkung auf die Fußsohlenfläche des Fußes liefert. Eine dehnbare Fußplatten- Stoffabdeckung 145 bedeckt die Fußsohlenöffnung 144, um zwischen der Fußplatte 61 und dem Fuß des Nutzers eine zusammenhängende Oberfläche bereitzustellen. Andere Einrichtungen zum Liefern einer Massage- oder Stimulationswirkung auf die Fußsohlenfläche des Fußes eines Nutzers liegen ebenfalls im Umfang der Erfindung.
  • Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, ist die Fußplatte 61 z. B. mit einem Rollenzusammenbau 171 mit Rollen 173 und einer Rollenzusammenbau-Befestigungsachse 176 zum Verbinden des Zusammenbaus mit der Fußplatte 61 versehen. Die Relativbewegung des Rollenzusammenbaus 171 in Bezug auf die Fußplatte 61 kann z. B. durch ein Rollenzusammenbau-Haltekabel 177 oder durch den Teil des Blasebalgs 133, der durch die Fußplatte 61 herausragen kann, oder durch ein Stoffgewebe 175, das an den Rändern der Fußplatte 61 befestigt ist, begrenzt sein.
  • Die Einrichtung zum Begrenzen der Bewegung der Fußplatte 61 ist ebenfalls in 7 gezeigt, wo der einstellbare Anschlag 141 starr im gebogenen Schlitz 142 angebracht sein kann. Eine weitere Einrichtung zum Begrenzen der Fußplattenbewegung ist das Sicherheitskabel 143, das an der Fußplatten-Kabelbefestigung 46 an der Fußplatte 61 und an der Vorderstück-Kabelfestlegung 46 an dem Vorderstück 25 befestigt ist. Wie für den Fachmann auf dem Gebiet klar ist, kann die Länge des Sicherheitskabels 143 einstellbar hergestellt sein. Eine zusätzliche Einrichtung zum Begrenzen der Bewegung der Fußplatte 61 ist die des Sicherheitsventils 185 im Blasebalg 133. Das Sicherheitsventil 185 kann so voreingestellt sein, dass es Fluide entleert, wenn ein besonderer Druck erreicht ist, oder kann einstellbar hergestellt sein, um dadurch den Maximaldruck in dem Blasebalg im Blasebalg 133 zu begrenzen. Der Verbinder 27 kann ebenfalls ein Sicherheitsventil enthalten. Vorzugsweise sind das eine oder die mehreren Sicherheitsventile in einem Gerät gemäß der Erfindung so einge stellt, dass sie bei einem Druck von etwa 200 mm Hg öffnen.
  • Das Gewicht und die Federkraft des Fußes und des oberen Sprunggelenks üben in Übereinstimmung mit der Konstruktion der Erfindung und ihrer Wechselwirkung mit dem Fuß und Bein eines Nutzers einen nach unten gerichteten Druck auf die Fußplatte 61 und auf den Blasebalg 133 aus, was somit eine Rückstellung der Fußplatte 61 in eine untere oder Neutralstellung veranlasst, wenn der Blasebalg 133 abgelassen wird. Allerdings kann es für einige Nutzer erforderlich sein, eine nach unten gerichtete Kraft oder Spannung auf die Fußplatte 61 vorzusehen, um ihre Drehung nach unten in eine untere oder Neutralstellung sicherzustellen. Zum Beispiel ist wie in 7 gezeigt die Fußplattenrückstellfeder 144 mit der Fußplatten-Federaufhängung 149 und mit der Grundplatten-Federaufhängung 48 verbunden, um damit einen Rückstellzug auf die Fußplatte 61 bereitzustellen.
  • Um die Reizung zu minimieren, die bei einigen Nutzern durch die Relativbewegung der Wade des Nutzers mit dem Wadenelement 51 veranlasst werden kann, können einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit einer Hakengleitplatte 151 mit Gleitplattenrollen 153 versehen sein, die an der Innenseite des Wadenelements 51 rollen. Vorzugsweise ist die Hakengleitplatte 151 nicht am Wadenelement 51 befestigt, sondern wird stattdessen durch den Gleitplatten-Hakenabschnitt 152 in nächster Nähe dazu gehalten.
  • In Übereinstimmung mit einigen bevorzugten Ausführungsformen kann die Erfindung durch einen Nutzer am Steuerelement 1 von Hand oder durch eine drahtgebundene oder drahtlose Fernbedienungs-Kommunikationseinrichtung, die durch den Nutzer gesteuert wird und mit dem Steuerelement 1 in Verbindung steht, ein- oder ausgeschaltet werden. Außerdem kann die Erfindung von einem im Steuerelement 1 vorgesehenen voreingestellten oder einstellbaren Zeitgeber oder von einer im Steuerelement 1 vorgesehenen voreingestellten oder einstellbaren Zeitgeberschaltung betrieben werden. Außerdem kann das Steuerelement 1 so konstruiert und angeordnet sein, dass es die Erfindung in Übereinstimmung mit einer Rückkopplung z. B. von einer Elektromyographzuleitung, die im Wadenmuskel des Nutzers oder an der Haut über dem Wadenmuskel des Nutzers angeordnet ist, aus- oder einschaltet.
  • Wenn ein Gerät gemäß der Erfindung eingeschaltet ist, pumpt die Pumpe 161, wie schematisch in 8 gezeigt ist, Fluid von einer Fluidquelle wie etwa der Atmosphäre im Fall der Luft durch das Dreiwegeventil 163. Das Dreiwegeventil 163, das durch das Ventilsteuerelement 121 gesteuert wird, lenkt wiederum die Fluideingabe von der Pumpe 161 entweder zum Blasebalg 133, um dadurch den Blasebalg 133 aufzublasen, oder zur Ausströmöffnung 164, um dadurch den Blasebalg 133 abzulassen. Das Ventilsteuerelement 121 empfängt vom Impulsgenerator 117 über das Gatter 119 Impulse, typisch mit einer Rate im Bereich von 1–20/Minute. Die Frequenz der Ausgabe des Impulsgenerators 119 ist einstellbar, um dadurch die Rate des zyklischen Durchlaufs des Geräts zu steuern. Das Gerät bleibt eingeschaltet, wenn es nicht durch ein Signal von der stabilen Kippschaltung 107 ausgeschaltet oder unterbrochen wird.
  • Die Pumpe 161 ist eine elektrisch betriebene Pumpe, die vorzugsweise durch einen 110-Volt-Elektromotor angetrieben wird, so dass Leistungsquellen leicht verfügbar sind, gleich, wo das Gerät verwendet werden soll. Andere Pumpenarten sind leicht zur Verwendung gemäß der Erfindung anpassbar, solange ihre Abgabe- und Zuverlässigkeitscharakteristiken innerhalb der Parameter der Erfindung liegen. Zum Beispiel kann eine batteriebetriebene Elektropumpe zur Verwendung mit der Erfindung geeignet sein und sie noch zweckmäßiger und tragbarer machen.
  • In Übereinstimmung mit weiteren Aspekten der Erfindung können Einstellungen an der Fluidvolumen- und Druckeingabe in den Blasebalg 133 vorgenommen werden, um die auf einen Fuß des Anwenders ausgeübte Gesamtkraft zu regulieren. Ähnliche Einstellungen an der Druck- und Volumeneingabe in den Blasebalg 133 können außerdem vorgenommen werden, um den Umfang der Bewegung der Fußplatten 61 zu begrenzen. Es kann eine zusätzliche Steuerung des Umfangs der Bewegung der Fußplatte 61 wie etwa z. B. ein einstellbarer Anschlag 141 vorgesehen sein, wodurch die maximale Schwenkfähigkeit der Fußplatte 61 in Bezug auf die Grundplatte 22 und auf das Wadenelement 51 begrenzt wird.
  • In einigen Ausführungsformen ist ein Gerät gemäß der Erfindung mit mindestens einem Muskelaktivitäts-Rückkopplungssystem versehen, das die Eingabe in den Blasebalg in Reaktion auf ein durch einen Sensor erzeugtes Signal unterbricht oder stilllegt. In Übereinstimmung mit einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist an der Haut der Unterschenkelfläche eines Nutzers des Geräts mindestens ein Elektromyographsensor ("EMG"-Sensor) 12 befestigt. Anhand von 8 wird die Ausgabe von dem EMG-Sensor verwendet, um den Status der Muskulatur des Unterschenkels des Nutzers zu überwachen. Der EMG-Sensor 12 nimmt die elektrische Aktivität der Muskeln des Unterschenkels wahr und liefert eine elektrische Ausgabe an den EMG-Verstärker 103. Der Verstärker 103 verstärkt wiederum das vom EMG-Sensor 12 empfangene Signal und liefert ein verstärktes elektrisches Signal an die Triggerschaltung 105. Die Triggerschaltung 105 liefert wiederum ein Signal an die stabile Kippschaltung 107, die in operativer Verbindung sowohl mit dem Zeitbasis-Signalgenerator 109 als auch mit dem Gatter 111 steht. Das Gatter 111 steht wiederum in operativer Verbindung mit dem Zähler 113 mit dem Alarmrücksetzen 115. Der Zähler 113 ist wiederum operativ sowohl mit der Alarmschaltung 127 als auch über den Komparator 123 mit der Alarmeinstellung 125 verbunden.
  • Wenn ein Gerät gemäß der Erfindung eingeschaltet ist, setzt es einen voreingestellten, zeitlich abgestimmten Aufblas-Ablass-Zyklus fort, in dem Luft durch die Pumpe 161 durch das Dreiwegeventil 163 gepumpt wird, das wiederum Luft zum Aufblasen des Blasebalgs 133 zuführt und ein Entleerungsventil zum Ablassen des Blasebalgs 133 bereitstellt. Das Gerät bleibt eingeschaltet, bis es durch ein Signal vom stabilen Kippschaltungsschalter 107 ausgeschaltet wird.
  • In Übereinstimmung mit einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung findet in Reaktion auf ein vom EMG-Sensor 12 ausgehendes Signal ein Ausschalten oder eine "Unterbrechung" der Fußplatte 61 statt. Wenn die Muskulatur in Ruhe oder in einer passiven Bewegung wie etwa der, die durch ein Fußbiegegerät veranlasst wird, ist, hat das durch einen EMG-Sensor an der nahegelegenen Haut oder an dem Muskel detektierte Signal typisch ein undeutliches oder willkürliches Wesen. Zum Beispiel erzeugt ein Muskel in Ruhe typisch weniger als 50 Mikrovolt, während ein Muskel in aktiver Eigenbewegung weniger als 500 Mikrovolt erzeugt. wenn der Muskel dagegen in einem Krampf oder einer Tetanie ist, besitzt das durch den EMG-Sensor 12 detektierte Signal einen erheblich größeren Betrag, typisch mindestens 1000 Mikrovolt oder so viel wie 25 Millivolt. Wenn der EMG-Sensor 12 eine Tetanie-Spitze detektiert, verstärkt der EMG-Verstärker 103 somit das detektierte Signal und überträgt das verstärkte Signal an die Triggerschaltung 105, die wiederum die stabile Kippschaltung 107 auslöst und dadurch die Bewegung der Fußplatte 61 in Bezug auf die Grundplatte 22 anhält.
  • Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennt aus dem Vorstehenden, wie die vorliegende Erfindung alle anfangs darge legten Aufgaben löst, indem sie ein fluidbetriebenes Fußbiegegerät schafft, das sowohl tragbar als auch leicht anzuwenden ist und den Blutfluss in den unteren Extremitäten verbessert. Ferner ist klar, wie das Gerät auf bewusstlose Nutzer angewendet werden kann, ohne dass eine durch die Maschine erzeugte Verletzung zu befürchten ist, und, da die Stiefelstruktur des Geräts unterhalb des Knies eines Nutzers getragen wird, wie das Gerät eine unbeschränkte Bewegung durch den Träger ermöglicht. Da die Stiefelstruktur gemäß der Erfindung vorzugsweise aus Kunststoff und nicht korrodierenden Metallen wie etwa rostfreiem Stahl und Titan hergestellt ist, kann sie außerdem während der Verwendung z. B. in ein erwärmtes therapeutisches Salz- oder Ölbad eingetaucht werden, wodurch die therapeutischen Nutzen, die sie erzielt, erhöht werden. Außerdem ist klar, wie die bevorzugten Ausführungsformen im Krankenhaus, zu Hause und in zukünftigen Ausführungsformen am Arbeitsplatz verwendet werden können.
  • Obgleich die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, sollte schließlich erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Ausführungsform beschränkt ist, sondern zahlreiche Änderungen und Abwandlungen zulässt, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind. Somit soll sie nicht auf die hier gezeigten und beschriebenen Einzelheiten beschränkt sein, sondern alle solche Änderungen und Abwandlungen, wie sie im Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind, umfassen.

Claims (23)

  1. Fußbiegegerät zur Verwendung durch einen Patienten, mit: mindestens einem Stiefel (20), der: ein Wadenelement (51), das ein Fersenende (91) und ein Knieende (93) aufweist und so konstruiert und angeordnet ist, dass ein Wadenabschnitt des Beins des Patienten gestützt wird, eine Grundplatte (22) mit einem Fersenende (32) und einem Zehenende (34), wobei die besagte Wadenplatte und die besagte Grundplatte an ihren Fersenenden fest aneinander befestigt sind, eine Fußplatte (61) mit einem Fußplatten-Zehenende (111) und einem Fußplatten-Fersenende, wobei das Fußplatten-Fersenende am Fersenende der Grundplatte drehbar befestigt ist, derart, dass die Fußplatte sich in Bezug auf die Grundplatte drehen kann, einen aufblasbaren Blasebalg (133), der zwischen der Grundplatte und der Fußplatte so positioniert ist, dass ein Aufblasen des Blasebalgs die Drehung der Fußplatte relativ zur Grundplatte verursacht, um ein Biegen des Fußes des Patienten zu bewirken, wenn der Fuß auf der Fußplatte liegt, eine Befestigungsstruktur (16), die so konstruiert und angeordnet ist, dass der Fuß des Patienten so befestigt ist, dass die Fußplatte und der Fuß zusammen bewegt werden, einen Pumpenzusammenbau (161) zum Pumpen von Fluid zum Blasebalg, um die Fußplatte mit Bewegung zu versehen, und ein Steuerelement (1), das operativ mit dem Pumpenzusammenbau durch mindestens einen Schalter (6) gekoppelt ist, der so konstruiert und angeordnet ist, dass er durch einen Betreiber zum Senden eines Signals zu dem Steuerelement betreibbar ist, aufweist, wobei das Steuerelement so konstruiert und angeordnet ist, dass es das Signal empfängt und das Pumpen unterbricht, wenn das Signal empfangen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Betreiber der besagte Patient ist und der Schalter (6) mit einem Sensor (16) gekoppelt ist, der so konstruiert und angeordnet ist, dass er ein Signal wahrnimmt und überträgt, welches eine spontane oder unregelmäßige Muskelkontraktion des Patienten erkennen lässt, wobei der Schalter auf der Grundlage des empfangenden Signals wirkt.
  2. Fußbiegegerat gemäß Anspruch 1, wobei das Sensorsignal elektrisch ist und aus mindestens 500 Mikrovolt besteht, und ferner mit mindestens einem Schalter, der durch einen Betreiber oder durch den Patienten betreibbar ist, wobei der Schalter so konstruiert und angeordnet ist, dass er dem Steuerelement ein Schaltersignal sendet, um das besagte Signal vom besagten Sensor (16) zu überlagern oder vorzubelegen, um dadurch das Pumpen zu unterbrechen.
  3. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei zwei Stiefel (26) vorgesehen sind, wobei jeder Stiefel einen Blasebalg (133) aufweist, der mit dem Pumpenzusammenbau verbunden ist; und wobei das Fluid mittels eines Rohrs (13), das die Pumpe (161) und den Blasebalg verbindet, in den Blasebalg eintritt und daraus austritt.
  4. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 3, wobei der Pumpenzusammenbau und das Steuerelement (1) mit dem Stiefel (20) nur durch das Rohr (13) verbunden sind, so dass der Stiefel physikalisch und elektrisch gegenüber dem Pumpenzusammenbau (161) und dem Steuerelement isoliert ist.
  5. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei der mindestens eine Sensor eine Elektromyogrammzuleitung ist, und wobei das Steuerelement gegenüber dem Patienten und dem Stiefel (20) elektrisch isoliert ist.
  6. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Steuerelement (1) so programmiert ist, dass ein Wiederbeginn nach der Unterbrechung im Anschluss an eine Periode der elektrischen Ruhe vom Sensor (16) erfolgt, wobei die elektrische Ruhe durch die Detektion keines elektrischen Signals von mehr als 100 Mikrovolt wiedergegeben ist.
  7. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Steuerelement (1) einstellbar ist, um das Pumpen im Anschluss an eine Periode der elektrischen Ruhe von 1,0 bis 5,0 Minuten wieder zu beginnen.
  8. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei der Pumpenzusammenbau und das Steuerelement (1) so einstellbar sind, dass der Blasebalg (133) bei 1,0–20,0 Zyklen/Minute aufgeblasen und abgelassen wird.
  9. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Fluid ein oder mehrere Gase umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Luft, Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid besteht.
  10. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Fluid ein oder mehrere Flüssigkeiten umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Wasser, isotonischer Salzlösung, Salzwasser und Öl besteht.
  11. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Fluid eine Mischung von einem oder mehreren Gasen, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Luft, Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid besteht, sowie einem oder mehreren Flüssigkeiten, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Wasser, isotonischer Salzlösung, Salzwasser und Öl besteht, umfasst.
  12. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, ferner mit einem Druckentlastungsventil, um ein Überaufblasen zu verhindern.
  13. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei die Struktur (16), die zum Befestigen des Fußes des Patienten an der Fußplatte konstruiert und angeordnet ist, ein Element oder mehrere Elemente ist bzw. sind, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Aufsetz- bzw. Hakenband, Klemmschnalle, Spanngewebe und mindestens einem Teil einer Besetzung bzw. eines Stumpfs besteht, die bzw. der an der Fußplatte befestigt ist; und wobei eine zur Befestigung der Wade des Patienten an dem Wadenelement des Stiefels konstruierte und angeordnete Einrichtung (18) ein Element oder mehrere Elemente ist bzw. sind, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Aufsetz- bzw. Hakenband, Klemmschnalle, Spanngewebe und mindestens einem Teil einer Besetzung bzw. eines Stumpfs besteht, die bzw. der an dem Wadenelement befestigt ist.
  14. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei der Stiefel (20) so konstruiert und angeordnet ist, dass eine Befestigung des Stiefels mit einer Fußstütze eines Rollstuhls oder einer ähnlichen Hilfsvorrichtung ermöglicht wird.
  15. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei der Stiefel (20) in einen Behälter oder ein anderes Gehäuse eingebaut ist, der bzw. das auf den Boden gestellt werden kann, um sitzenden Patienten den Nutzen des Geräts zu ermöglichen.
  16. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei der Stiefel (20) unter Eintauchen in eine therapeutische Flüssigkeit betreibbar ist, wobei die therapeutische Flüssigkeit eine oder mehrere Flüssigkeit(en) ist (sind), ausgewählt aus der Gruppe, die aus Wasser, wässrigen Lösungen von therapeutischen Substanzen, wässrigen Salzlösungen und therapeutischen Ölen besteht.
  17. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei der Stiefel (20) so konstruiert und angeordnet ist, dass er im Gebrauch vom Knie des Patienten entfernt angeordnet ist.
  18. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei der Punkt der drehbaren Befestigung des Fußplatten-Fersenendes mit der Grundplatte (22) so einstellbar ist, dass das Fußbiegegerät speziell an den Fuß des Patienten angepasst werden kann.
  19. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei der Stiefel (20) mit einer Einstelleinrichtung ausgestattet ist, die so konstruiert und angeordnet ist, dass eine Biegung des Patientenfußes innerhalb eines, durch die Einstelleinrichtung steuerbaren Bereichs bewirkt wird, wobei der Bereich von 1 Grad bis 30 Grad reicht.
  20. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Steuerelement (1) so einstellbar ist, dass es in einem Bereich von Eingaben aus dem mindestens einen Sensor betrieben wird.
  21. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Steuerelement (1) durch eine Batterie betrieben wird, und die Pumpe (16) durch einen Wechselstrom betrieben wird, der bei einer Spannung zwischen 100 und 250 Volt bereitgestellt wird.
  22. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, ferner mit einer Einrichtung (144) zum Stimulieren der Fußsohlenfläche des Fußes des Patienten, wobei die Einrichtung zum Stimulieren der Fußsohlenfläche so konstruiert und angeordnet ist, dass die Einrichtung betrieben wird, wenn die Fußplatte (6) in Bezug auf die Grundplatte (22) fixiert ist, oder wenn die Fußplatte unter Rotation in Bezug auf die Grundplatte angeordnet ist; und wobei die Einrichtung zum Stimulieren der Fußsohlenfläche eine Fußsohlenöffnung in der Fußplatte aufweist, die so konstruiert und angeordnet ist, dass beim Aufblasen ein Teil des Blasebalgs (133) durch die besagte Öffnung hindurch herausragt, um die Stimulierung der Fußsohlenfläche des Patientenfußes zu bewirken.
  23. Fußbiegegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Steuerelement (1) durch den Patienten mittels drahtloser Fernbedienungssteuereinrichtung betrieben werden kann.
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Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6585669B2 (en) 1996-06-07 2003-07-01 Medical Dynamics Llc Medical device for applying cyclic therapeutic action to subject's foot
EP1121956A1 (de) * 2000-01-31 2001-08-08 Carmelo Bosco Automatische Vorrichtung zur optimierten Muskelstimulierung
JP2002119556A (ja) * 2000-10-19 2002-04-23 Nippon Colin Co Ltd 足屈伸装置
SE517276C2 (sv) * 2000-11-13 2002-05-21 Dynamed Intressenter Ab Komprimerbar fotplatta för registrering av tryck
BE1014074A3 (fr) * 2001-03-29 2003-03-04 Pecheux Jean Claude Appareil de mobilisation passive d'un ou des pieds pour activer la circulation veineuse.
US20030036462A1 (en) * 2001-08-20 2003-02-20 Sundaram Ravikumar Powered antithrombotic foot mobility device
US20030060339A1 (en) * 2001-09-18 2003-03-27 Sundaram Ravikumar Soleus pump
US7493157B2 (en) * 2001-10-24 2009-02-17 Gozani Shai N Devices and methods for the non-invasive detection of spontaneous myoelectrical activity
US6758825B1 (en) * 2002-06-07 2004-07-06 Anthony Mathew Portable physical therapy apparatus
US6984197B2 (en) * 2002-07-08 2006-01-10 Skylite Corporation Exercise apparatus
NO316799B1 (no) * 2002-10-15 2004-05-10 Bo Horse & Inv As Utstyr ved behandling av store dyr
US7725175B2 (en) * 2002-12-04 2010-05-25 Kinetic Muscles, Inc. System and method for neuromuscular reeducation
US7121572B1 (en) 2003-12-18 2006-10-17 Jaffe Susan K Wheelchair foot stabilizer assembly
FI119718B (fi) * 2003-12-22 2009-02-27 Suunto Oy Menetelmä liikuntasuorituksen mittaamiseksi
FR2864764A1 (fr) * 2004-01-06 2005-07-08 Pierre Dupuy Stimulateur vasculaire
US20090011385A1 (en) * 2004-08-06 2009-01-08 Cao Group, Inc. Non-invasive method for treating periodontal disease
US7874996B2 (en) * 2004-09-02 2011-01-25 Ermi Corporation Method and apparatus for manipulating a toe joint
IL165146A0 (en) * 2004-11-10 2005-12-18 Tsfrur Tsadok Compact ankle exerciser
US8025617B2 (en) * 2005-01-14 2011-09-27 Tennant Robert E Stretching apparatus
US8419660B1 (en) 2005-06-03 2013-04-16 Primus Medical, Inc. Patient monitoring system
US7833184B2 (en) * 2006-03-22 2010-11-16 Darco International, Inc. Device and method for treating foot with adustable bladder
ATE473721T1 (de) * 2006-04-04 2010-07-15 Bios S R L Körperbehandlungsgerät gegen alterung
US8300439B2 (en) * 2007-03-07 2012-10-30 Greenray Inc. Data acquisition apparatus and methodology for self-diagnosing of AC modules
CA2714408A1 (en) * 2008-01-14 2009-07-23 M2 Partnership Llc Dental patient anxiety and pain management system including isolated hand piece interrupt and reset
WO2009122533A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 パナソニック電工株式会社 運動補助装置
US8226589B2 (en) 2008-04-18 2012-07-24 Darco International, Inc. Night splint with digital dorsiflexion
EP2241245A1 (de) * 2009-04-14 2010-10-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Verwendung von Erfassung der Muskelspannung zur Kontrolle der Position eines Körperteils
US20110009780A1 (en) * 2009-07-13 2011-01-13 Hsin Hao Health Materials Co., Ltd. Muscle stretching structure for a foot massager
US8696606B2 (en) * 2009-09-28 2014-04-15 Continuous MotionFlow, LLC Passive motion machine with integrated mechanical DVT prophylactic therapy
US9259343B2 (en) 2012-07-06 2016-02-16 Newman Technologies LLC Device for mitigating plantar fasciitis
CN202782757U (zh) * 2012-07-17 2013-03-13 佛吉亚(中国)投资有限公司 一种汽车座椅
ES2459244B1 (es) 2013-10-31 2014-11-14 Galgo Medical, S.L. Procedimiento para la determinación de la longitud final de stents antes de su colocación
CN104013408B (zh) * 2014-06-26 2015-10-14 李宁体育(上海)有限公司 用于关节扭矩测量及训练***
ES2578523B1 (es) 2015-01-26 2017-12-28 Galgo Medical, Sl Procedimiento, sistema y programa de ordenador para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación
US11654076B2 (en) * 2015-04-08 2023-05-23 Range Of Motion Products, Llc Body massaging apparatus
CN104873357B (zh) * 2015-06-10 2018-01-30 徐增良 一种踝关节锻炼器及其控制方法
CN105167957B (zh) * 2015-09-22 2016-08-17 张建党 腓肠肌被动运动激活降脂降糖的方法及装置
CN107334599A (zh) * 2016-03-13 2017-11-10 中山市丰申电器有限公司 一种电动治疗仪及其组装方法
JP7317705B2 (ja) * 2016-11-04 2023-07-31 リストラティブ・セラピーズ 自動痙攣制御を含む機能的電気刺激エルゴメータ
CN107157713B (zh) * 2017-07-07 2018-08-07 北京恒通信佳科技发展有限公司 一种手指运动辅助件及具有该辅助件的康复手
US11020054B2 (en) 2017-11-15 2021-06-01 The Florida State University Research Foundation, Inc. Diagnostic and therapeutic splints
WO2019164633A2 (en) * 2018-02-26 2019-08-29 Ts Medical Llc Devices and methods for exercising an ankle, foot, and/or leg
US11020310B2 (en) * 2018-03-12 2021-06-01 The Armaid Company, Inc. Body massaging device
CA3096023A1 (en) 2018-04-06 2019-10-10 Ts Medical Llc Portable devices for exercising muscles in the ankle, foot, and/or leg, and related methods
WO2019222336A1 (en) * 2018-05-15 2019-11-21 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Medical device for the prevention of thrombosis
US10702740B2 (en) 2018-09-14 2020-07-07 Ts Medical Llc Portable devices for exercising muscles in the ankle, foot, and/or leg, and related methods
CN109172272B (zh) * 2018-09-18 2020-08-14 辽宁工程技术大学 一种家用小腿抽筋自助拉伸器
CN111544250A (zh) * 2019-03-20 2020-08-18 华中科技大学同济医学院附属协和医院 一种电动充气式踝泵运动辅助装置
US11337879B2 (en) * 2019-04-25 2022-05-24 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Soft wearable robotic device to treat plantar flexion contractures
BR102019016980A2 (pt) * 2019-08-15 2021-02-23 Luiz Fernando Lima Albernaz estimulador da bomba de retorno venoso dos membros inferiores
USD961023S1 (en) 2020-02-12 2022-08-16 TS Medical, LLC Excercise device
CN111632361B (zh) * 2020-04-16 2021-06-11 北京邮电大学 基于足底压力的足旋前检测方法和装置
US20210322249A1 (en) * 2020-04-17 2021-10-21 The Florida State University Research Foundation, Inc. Diagnostic and therapeutic splints and methods of use
USD1012207S1 (en) 2020-08-12 2024-01-23 TS Medical, LLC Exercise device
US20220125661A1 (en) * 2020-10-22 2022-04-28 Jacob Waterman Patient-Worn Therapeutic Apparatus
CN114515416B (zh) * 2022-03-30 2023-01-24 重庆市中医院 一种脚踝康复训练装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3370584A (en) * 1964-11-25 1968-02-27 Girten William Apparatus for the stimulation of blood circulation in the feet and legs
GB1310492A (en) * 1968-12-05 1973-03-21 Flowtron Aire Ltd Apparatus for activating parts of the body
US3695255A (en) * 1970-05-14 1972-10-03 Edward J Rodgers Foot exercising device
US4003374A (en) * 1975-11-18 1977-01-18 Benjamin Mizrachy Methods and apparatuses for the prevention of venous thrombosis
US4795148A (en) * 1984-06-20 1989-01-03 Avvari Rangaswamy Combination of antistasis devices
WO1987002567A1 (en) * 1985-10-30 1987-05-07 Jonathan Atkinson Cook Repetitive strain injury assessment
US4842265A (en) * 1987-12-10 1989-06-27 Kirk Chester E Multi-mode CPM physiotherapy foot manipulating device
US5112296A (en) * 1991-04-30 1992-05-12 The Board Of Supervisors Of Louisiana State University Biofeedback activated orthosis for foot-drop rehabilitation
US5453082A (en) * 1991-09-20 1995-09-26 Lamont; William D. Protective medical boot with pneumatically adjustable orthotic splint
US5293755A (en) * 1992-12-09 1994-03-15 Thomas Charles V Air conditioning load management control system
US5807234A (en) * 1997-06-27 1998-09-15 Pacesetter, Inc. Myostimulator control using metabolic demand and muscle performance

Also Published As

Publication number Publication date
ES2239857T3 (es) 2005-10-01
EP1239772A1 (de) 2002-09-18
WO2001045558A1 (en) 2001-06-28
DE69924041D1 (de) 2005-04-07
EP1239772A4 (de) 2003-03-05
ATE289775T1 (de) 2005-03-15
US6010468A (en) 2000-01-04
AU2712000A (en) 2001-07-03
EP1239772B1 (de) 2005-03-02

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