ES2634696T3

ES2634696T3 - Dispositivo para el entrenamiento y el tratamiento terapéutico y/o la asistencia a las extremidades inferiores de una persona

Info

Publication number: ES2634696T3
Application number: ES15000260.8T
Authority: ES
Inventors: Rupert Waldner; Julius Michael Waldner; Christopher Tomelleri
Original assignee: Villa Melitta GmbH
Current assignee: Villa Melitta GmbH
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2017-09-28
Anticipated expiration: 2035-01-28
Also published as: EP3050550B1; US20190022449A1; CA2918956A1; US10596405B2; US10080915B2; US20160213972A1; EP3050550A1

Abstract

Dispositivo para el entrenamiento y el tratamiento terapéutico y/o asistencia a las extremidades inferiores de una persona, con dispositivos de movimiento (11a, 11b) accionados controlables que están conectados con un bastidor estacionario (12) y presentan elementos de retención (13a, 13b) para la fijación, en cada caso, de una extremidad que, independientes entre sí son móviles a lo largo de patrones de movimiento especificados, presentando los dispositivos de movimiento (11a, 11b) en cada caso un brazo pivotante (14a, 14b) que, por una parte, está conectada, en cada caso móvil, a un carro del movimiento (15) móvil a lo largo de una guía lineal (16) y, por otra parte, con uno de los elementos de retención (13a, 13b), siendo el carro de movimiento (15) guiado mediante la guía lineal (16 y la guía lineal conectada firmemente con el bastidor estacionario, estando previsto un accionamiento lineal (18) para la modificación de la posición horizontal del respectivo elemento de retención (13a, 13b), un primer accionamiento giratorio (17) para la modificación de la altitud del respectivo elemento de retención (13a, 13b) y un segundo accionamiento giratorio (19) para la modificación de la inclinación del respectivo elemento de retención (13a, 13b), siendo los brazos pivotantes (14a, 14b) móviles, en cada caso, sobre un trayecto circular que se extiende a lo largo del sentido longitudinal de la guía lineal (16) respectiva, siendo el carro de movimiento (15) junto con el primer accionamiento giratorio (17) móviles respecto del bastidor estacionario (12) mediante el accionamiento lineal (18), el primer accionamiento giratorio (17) actúa, de esta manera, como arrastrador del brazo pivotante (14a, 14b) que transmite la fuerza del accionamiento lineal (18) al brazo pivotante (14a, 14b) y, adicionalmente, el primer accionamiento giratorio (17) actúa como accionamiento para el movimiento en altura del brazo pivotante (14a, 14b), caracterizado por que el segundo accionamiento giratorio (19) está fijado al brazo pivotante (14a, 14b) o al elemento de retención (13a, 13b) y acopla el elemento de retención (13a, 13b) y el brazo pivotante (14a, 14b).

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo para el entrenamiento y el tratamiento terapeutico y/o la asistencia a las extremidades inferiores de una persona

La invencion se refiere a un dispositivo para el tratamiento terapeutico o para el entrenamiento de las extremidades inferiores de una persona.

Unos dispositivos para el tratamiento terapeutico o para el entrenamiento de las extremidades inferiores de una persona se conocen, por ejemplo, de los documentos DE 10 2006 035 715 A1, DE 20 2008 001 590 U1 y DE 10 2009 022 560 A1.

La terapia de una debilidad extrema de las extremidades inferiores, por ejemplo despues de un derrame cerebral, es dificultosa y frecuentemente no exitosa. La fisioterapia convencional es costosa y, la mayorla de las veces, se propone disolver agarrotamientos originados en la espasticidad de los musculos y las practicas para la preparation del andar en position de sentado y parado para, por ejemplo, fortalecer la transferencia del peso a la pierna afectada. Dicho proceder conduce, frecuentemente, a que el paciente no practica el andar y, de este modo, no repite los movimientos del pie y de la pierna, basicos para caminar.

Los conceptos cientlficos modernos de la rehabilitation favorecen un ejercicio repetitivo, a ser posible activa del caminar tan pronto como sea posible, o en caso de no ser aun posible, la practica de al menos unas secuencias de diferentes movimientos para caminar de pies y piernas. Para los pacientes con derrame cerebral fue posible demostrar que la extension dorsal activa, isometrica e isotonica repetitiva de pies y piernas era superior a una terapia convencional con respecto a la involution de la funcion motriz de todas las extremidades inferiores completas. Se pudieron conseguir exitos aun mayores cuando el paciente mismo practicaba repetidamente el caminar. Los movimientos pasivos de zonas de extremidades paralizadas mantienen, por una parte, la movilidad del segmento de movimiento y el recuerdo del cerebro de la secuencia de movimientos.

Un ejercicio bilateral del lado sano y del lado debilitado de las extremidades inferiores es superior al ejercicio unilateral del lado debilitado. De tal manera, el movimiento de acompanamiento del lado debilitado practica una estimulacion de la activacion de las estructuras cerebrales en el lobulo parietal responsables para el uso de la extremidad paralizada.

Segun el estado actual de la tecnica se conocen aparatos electromecanicos para la terapia del lado sano y del lado debilitado de las extremidades inferiores. Para ello se remite, por ejemplo, a los documentos DE 36 18 686 A1, DE 85 28 083 U1, DE 81 09 699 U1 y DE 195 29 764 A1. Estos dispositivos de terapia conocidos incluyen manivelas de pedal que son accionados por el paciente. Dichas manivelas de pedal solamente permiten la imitation asincronica del lado debilitado. Los movimientos imitados de manera asincronica no reflejan la multiplicidad de los desarrollos de movimientos reales. De tal manera, la transferencia pretendida del efecto de aprendizaje en relation con los desarrollos de movimientos desde el lobulo cerebral al lado afectado es posible solamente bajo ciertas condiciones. Debido a la interconexion mecanica rlgida de los elementos constructivos, las variaciones de los desarrollos de movimientos son imposibles.

Ademas de ello, se conocen sistemas roboticos con fines terapeuticos que incluyen sistemas de control que durante el ejercicio miden las fuerzas del paciente. De tal manera son posibles diferentes evaluaciones de los parametros para determinar movimientos propios o fuerzas mlnimos y comparaciones completas con programas especificados. Tales sistemas roboticos se conocen por el documento De 100 28 511 A1 y por los documentos DE 10 2006 035 715 A1, DE 20 2008 001 590 U1 y DE 10 2009 022 560 A1 nombrados al comienzo.

Otros sistemas roboticos que se usan para el tratamiento terapeutico y/o la asistencia a las extremidades inferiores de una persona durante el caminar se conocen por los documentos EP000001137378 A1 y EP000001322272 B1.

En los sistemas roboticos segun el documento DE 100 28 511 A1 no es per se necesario el grado de libertad para el pivotado lateral de las placas de base y ha quedado demostrado, ademas, su inconveniencia en los ejercicios. El pivotado lateral de la placa de base implica una estructura complicada en voladizo que le dificulta al terapeuta el acceso al paciente. Se ha demostrado que el simulador de caminata asistido por robot conocido por el documento DE 10 2006 035 715 A1 es digno de mejoras con vistas a la utilidad cotidiana. Ademas, en los sistemas segun los documentos DE 100 28 511 A1 y DE 10 2006 03 5 715 A1, el acceso al paciente es dificultoso.

El documento DE 20 2008 001 590 U1 da a conocer un aparato de entrenamiento para modos de marcha humanos con una cinematica de cinco articulaciones que estan montadas sobre un carro accionado linealmente. El accionamiento de la cinematica se produce por medio de un tornillo sinfln con bolas circulantes.

El documento DE 10 2009 022 560 A1 describe un sistema robotico con un brazo pivotante y dos carros, produciendose el ajuste de altura del brazo pivotante por medio de una biela gracias al movimiento relativo de

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ambos carros por medio de un tornillo sin fin con bolas circulantes.

En los sistemas segun los documentos EP000001137378 A1 y EP000001322272, el movimiento se produce por medio de un esqueleto externo que, por medio de accionamientos en la zona de las articulaciones de cadera y de rodillas, conduce las extremidades inferiores de manera sincronizada respecto de una cinta rodante. Dichos sistemas roboticos estan restringidos al movimiento de la marcha en un plano.

El documento DE 20 2008 001 590 U1 da a conocer un dispositivo segun el preambulo de la reivindicacion 1.

Otro dispositivo de entrenamiento para la terapia medicinal y rehabilitacion de grupos corporales musculares de pacientes se conoce por el documento DE 200 12 489 U1.

La invencion tiene el objetivo de crear un dispositivo para el tratamiento terapeutico y/o para el entrenamiento de extremidades inferiores de una persona mediante el cual se puedan simular diversas situaciones cotidianas de esfuerzo. El dispositivo debe permitir al terapeuta un buen acceso al paciente.

Este objetivo se consigue, segun la invencion, mediante el dispositivo segun la reivindicacion 1.

La invencion tiene la ventaja de que la mecanica de los dispositivos de movimiento estan estructurados de manera sencilla y compacta. Gracias a la altura reducida de la mecanica se facilita el acceso del terapeuta al paciente.

Con el dispositivo segun la invencion es posible conseguir una terapia exitosa, por un lado gracias a la repeticion frecuente de elementos de ejercicios y, por otro lado, gracias a la transferencia de los efectos de aprendizaje del lado cerebral responsable de la extremidad sana al lado cerebral responsable de la extremidad debilitada o bien al area cerebral responsable. De esta manera, el paciente puede ejercitar, por ejemplo, en forma selectiva aislada y repetitiva un desarrollo del movimiento individual dentro de todo el ciclo de marcha. El dispositivo segun la invencion para el perfeccionamiento del paciente avanzado en su restablecimiento y para el entrenamiento de personas sanas tambien permite el fortalecimiento de la musculatura de piernas y espalda. El dispositivo segun la invencion brinda las condiciones previas para que mediante una pantalla sea posible el entrenamiento de marcha o bien la terapia de marcha tanto en un entorno cotidiano especificado o en una evaluacion en tiempo real de la terapia, pudiendo mediante la mecanica robusta y sencilla simular diferentes situaciones cotidianas, por ejemplo subir escaleras, el acceso a una acera o situaciones en las cuales el paciente tropieza.

En las reivindicaciones dependientes estan indicadas, en cada caso, unas formas de realization preferentes de la invencion.

El accionamiento lineal puede incluir un elemento de transmision de fuerzas que acopla el primer carro con el bastidor estacionario. El accionamiento lineal puede incluir una cadena accionada que, por un lado, esta fijada al carro y, por otro lado, al bastidor, con lo cual de manera sencilla se consigue el movimiento horizontal del carro.

En una forma de realizacion preferente, el carro se desliza a lo largo de dos o mas carriles de gula. De esta manera, el carro puede ser disenado mas ancho, lo que hace que la mecanica gana estabilidad, dado que los esfuerzos del paciente son distribuidos mejor sobre la mecanica del movimiento.

En una forma de realizacion preferente, el bastidor estacionario incluye patas regulables en altura en el sector de los carriles de gula de los carros. De este modo es posible compensar eventuales desniveles del suelo y la invencion tambien se puede usar sobre una base desigual.

El primer accionamiento giratorio puede incluir un elemento de transmision de fuerzas que acopla el brazo pivotante con el carro. La regulation de altura del brazo pivotante se puede modificar mediante el accionamiento del elemento de transmision de fuerza. El acoplamiento del brazo pivotante con el carro mediante un elemento de transmision de fuerza tiene la ventaja de que la regulacion en altura del brazo pivotante se produce directamente por medio del primer accionamiento giratorio.

En una forma de realizacion preferente, el movimiento en altura del brazo pivotante es asistido mediante un sistema, en particular un dispositivo acumulador de fuerzas que puede acumular energla y, al ser necesario, retroalimentar al sistema mecanico. De esta manera se pueden instalar accionamiento y elementos de transmision de fuerzas, concretamente el primer accionamiento giratorio, con una menor necesidad de espacio y alimentation de energla, con lo cual la mecanica gana en compactibilidad y uso en cualquier entorno.

Un dispositivo acumulador de fuerzas es, por ejemplo, un elemento elastico, en particular un resorte de traction o compresion que actua por medio de una gula sobre un brazo de palanca que esta conectado firmemente con el brazo pivotante. De esta manera, la mecanica puede ser disenada de tal manera que el movimiento en altura del brazo pivotante sea asistido en su position mecanica mas desfavorable mediante la energla de la pretension del elemento elastico.

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El primer accionamiento giratorio para la regulacion de altura puede estar dispuesto a distancia del brazo pivotante y acoplado con el mismo mediante un medio de transmision de fuerzas. De esta manera, el primer accionamiento giratorio puede estar dispuesto en una posicion favorable para el movimiento o para el centro de gravedad. La transmision de fuerzas puede ser realizada en el carro mediante el primer accionamiento giratorio, por ejemplo un sistema de rueda dentada y correa tambien distanciado del brazo pivotante sobre el brazo pivotante mismo. De tal manera, el primer disco de accionamiento puede estar colocado en el primer accionamiento giratorio. El segundo disco de accionamiento puede esta colocado en el brazo pivotante. La transmision de fuerzas se produce entonces por medio de la correa desde la rueda dentada del primer accionamiento giratorio a la rueda dentada del brazo pivotante y, de este modo, al brazo pivotante mismo.

El segundo accionamiento giratorio puede incluir un elemento de transmision de fuerzas que acopla el elemento de retencion con el brazo pivotante. El giro del elemento de retencion se puede modificar mediante el accionamiento del elemento de transmision de fuerzas. El acoplamiento del elemento de retencion con el brazo pivotante mediante un elemento de transmision de fuerzas tiene la ventaja de que el giro del elemento de retencion se produce directamente por medio del accionamiento giratorio.

El segundo accionamiento giratorio para la modificacion de inclination puede estar dispuesto a distancia del elemento de retencion y acoplado con el mismo mediante un elemento de transmision de fuerzas. De esta manera, el segundo accionamiento giratorio puede estar dispuesto en una posicion favorable para el centro de gravedad. Tambien la transmision de fuerzas del segundo accionamiento giratorio puede ser realizada sobre el elemento de retencion mismo, por ejemplo mediante un sistema de rueda dentada y correa distanciado del elemento de retencion. De tal manera, el primer disco de accionamiento puede estar colocado en el segundo accionamiento giratorio. El segundo disco de accionamiento puede estar colocado en el elemento de retencion. La transmision de fuerzas se produce entonces por medio de la rueda dentada del segundo accionamiento giratorio a la rueda dentada del elemento de retencion y, de este modo, al elemento de retencion mismo.

En una forma de realization preferente, el elemento de retencion puede esta colocado movil a lo largo del elemento de transmision de fuerzas y ajustado por medio de un mecanismo de enclavamiento. Mediante dicho ajuste del elemento de retencion es posible que el elemento de retencion pueda ser ajustado de manera precisa sobre la anchura del paso.

Las disposiciones anteriormente descritas de los accionamientos respectivos permiten, en cada caso, tomados individualmente en combination entre si, una estructura sencilla del dispositivo de movimiento respectivo que tiene una necesidad de espacio reducido.

En una forma preferente de la invention esta dispuesto un dispositivo de regulacion encima del dispositivo de movimiento que esta ajustado para la modificacion del centro de gravedad corporal de una persona conectada con los elementos de retencion. Esta forma de realizacion tiene la ventaja de que mediante el dispositivo de regulacion es posible un control del centro de gravedad corporal de un paciente. De esta manera es posible simular, por una parte, el desplazamiento del centro de gravedad corporal que en la locomotion humana se presenta a lo largo del sentido de avance que se produce en sentido vertical y lateral. Por otra parte, mediante el control del centro de gravedad se posibilita una realizacion correcta del movimiento terapeutico y, por tanto, prevenir lesiones de postura que pueden ser provocadas por movimientos compensatorios del paciente. Otra ventaja del control del centro de gravedad corporal consiste en que el equilibrio puede ser mantenido en situaciones crlticas como serla el tropiezo (simulado), resbalon y bajo condiciones en las cuales la componente propioceptiva esta alterada. Un ejercicio repetido de esta situation es necesario para minimizar el riesgo de calda del paciente. El control tridimensional del centro de gravedad posibilitado en esta forma de realizacion y la option de influir mediante perturbaciones en las componentes propioceptivas del paciente, crean las condiciones para un entrenamiento repetible y adecuado al objetivo. Las perturbaciones de la componente propioceptiva se llevan a cabo mediante los elementos de retencion, en particular las placas de base conectadas con los pies del paciente. Estas pueden ser puestas en posicion discrecional a lo largo de tres grados de libertad. Adicionalmente, es posible realizar vibraciones a traves de los elementos de retencion

A continuation, sobre la base de ejemplos de realizacion la invencion se explica con otros detalles con referencia a los dibujos esquematicos adjuntos. Los mismos muestran en:

La figura 1, una vista en perspectiva de un dispositivo segun el ejemplo de realizacion segun la invencion;

la figura 2, una vista lateral del dispositivo de la figura 1;

la figura 3, una vista frontal del dispositivo de la figura 1;

la figura 4, una vista de arriba del dispositivo de la figura 1;

la figura 5, una vista en perspectiva del dispositivo de enclavamiento para el posicionamiento de los

elementos de retencion.

En la figura 1 se muestra un dispositivo que puede ser usado para el tratamiento terapeutico y/o para el

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entrenamiento de las extremidades inferiores de una persona durante cualquier desarrollo del movimiento de locomocion humana en situaciones cotidianas o condiciones de entrenamiento especificas. El dispositivo es particularmente bien apto para el entrenamiento de las extremidades inferiores de pacientes neurologicos y presenta dos unidades de movimiento 11a, 11b accionadas controlables. Ambas unidades de movimiento 11a, 11b estan, en cada caso, conectados con un bastidor 12 estacionario. Las unidades de movimiento 11a, 11b presentan elementos de retencion 13a, 13b, por ejemplo placas de base con ataduras con las cuales se sujetan los pies del paciente. Los dispositivos de movimiento 11a, 11b y, por consiguiente, los elementos de retencion 13a, 13b pueden ser movidos independientemente entre si a lo largo de desarrollos de movimientos calculados. De tal manera son posibles los movimientos asincronicos y sincronicos.

El dispositivo incluye un armazon 34, al cual el paciente es amarrado para el dispositivo de regulacion para la modificacion del centro de gravedad corporal y que esta conectado firmemente con el bastidor estacionario 12. El armazon 34 incluye dos brazos 35a, 35b que se extienden en sentido vertical de abajo hacia arriba, estando los brazos 35a, 35b conectados firmemente con el bastidor 12 estacionario en mas o menos la altura de los dispositivos de movimiento 11a, 11b. En el extremo superior de los brazos 35a, 35b se ha previsto un elemento de conexion 36 dispuesto de manera horizontal que une los brazos 35a, 35b. Mas o menos a la altura de los brazos inferiores del paciente respectivo pueden estar dispuestos sobre los brazos 35a, 35b dos largueros laterales 37a, 37b moviles ajustables verticalmente. Los largueros laterales 37a, 37b se usan como asideros para pacientes, que se pueden agarrar de los largueros laterales 37a, 37b.

Los dispositivos de movimientos 11a, 11b presentan cada uno un brazo pivotante 14 que es pivotante a diferentes altitudes. Para ello, el brazo pivotante 14 esta articulado con movimiento pivotante a un unico carro 15 que es conducido mediante una guia lineal 16. La guia lineal 16 esta unida firmemente con el bastidor 12 y forma un carril en el cual el carro 15 esta dispuesto de manera desplazable. Como se puede ver en la figura 1, la figura 2 y la figura 4, el brazo pivotante 14 esta conectado movil en un extremo con el carro 15 por medio del primer accionamiento giratorio 17.

En cada caso, el brazo pivotante 14 esta conectado movil en terminos de giro con uno de los elementos de retencion 13a, 13b. El punto de conexion entre el elemento de retencion 13a, 13b y el brazo pivotante 14 se encuentra en el otro, segundo extremo longitudinal del brazo pivotante 14.

Los brazos pivotantes 14a, 14b se extienden en sentido longitudinal de la guia lineal 16 respectiva. Los brazos pivotantes 14a, 14b son, en cada caso, moviles sobre una trayectoria circular que se extiende a lo largo del sentido longitudinal de la guia lineal 16 respectiva. Los brazos pivotantes 14a, 14b estan conectados, en cada caso, con el carro 15 de manera movil en terminos de giro por medio del primer accionamiento giratorio 17. De tal manera, la posicion del punto de giro del brazo pivotante respectivo puede estar dispuesta de forma discrecional.

Los brazos pivotantes 14a, 14b pueden estar asistidos, en cada caso, mediante un sistema de acumulacion de fuerzas 20 que esta fijado en un extremo al carro 15 y en el otro extremo al brazo pivotante y esta en condiciones de acumular energia y retroalimentar la mecanica del movimiento. Un sistema de este tipo presenta, por ejemplo, un resorte de traccion o compresion 21 que a lo largo de un elemento de guia 22 fijado movil al brazo pivotante 14 y al carro 15 actuan sobre el brazo pivotante 14 y el carro 15. Son posibles otras formas de realizacion.

En el dispositivo mostrado en las figuras, el dispositivo acumulador de fuerzas 20 esta configurado en forma de un resorte de compresion 21 que esta pretensado en la posicion mas desfavorable del brazo pivotante. Con otras palabras, el resorte de compresion 21 esta pretensado cuando el respectivo brazo pivotante 14a, 14b esta dispuesto en la posicion horizontal inferior. Cuando el brazo pivotante 14a, 14b es pivotado hacia arriba mediante el primer accionamiento giratorio 17, dicho movimiento es asistido por el resorte de compresion 21 que de tal manera es destensado.

Como es posible ver en las figuras, el resorte o bien en general el dispositivo acumulador de fuerzas 20 esta fijado, por un lado, al carro 15, concretamente a un brazo de retencion 22a con forma de L. De tal manera, el primer tramo del brazo de retencion 22a se extiende en sentido longitudinal de la guia lineal 16. El segundo tramo mas corto del brazo de retencion 22a se extiende perpendicular y esta conectado con un primer extremo del dispositivo acumulador de fuerzas 20, concretamente el resorte 21. El segundo extremo del resorte 21 esta conectado con un extremo del brazo pivotante 14a, 14b. La conexion entre el brazo pivotante 14a, 14b y el resorte 21 esta disenado de tal manera que el resorte ejerza un par sobre el brazo pivotante 14a, 14b. Para ello, el resorte esta conectado firmemente al brazo pivotante 14a, 14b mediante una palanca (no mostrada).

El resorte 21 esta conducido mediante una barra de guia 22. La barra de guia 22 se encuentra en el resorte 21. La barra de guia 22 esta fijada, por una parte, al brazo de retencion 22a y, por otra parte, al brazo pivotante 14a, 14b. Para la compensacion de longitudes, la barra de guia 22 es telescopica. Son concebibles otras opciones de guia.

En lugar del resorte de compresion 21 se puede usar un resorte de traccion. Es asi que el mismo debe ser dispuesto en el lado contrario y unido con el carro o bien el brazo pivotante.

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En general, el punto central esta articulado al brazo pivotante 14 en un sector o bien en un punto que esta dispuesto entre la conexion del brazo pivotante 14a, 14b respectivo con el carro 15 y la conexion del brazo pivotante 15 con el elemento de retencion 13a, 13b.

Gracias al movimiento giratorio del brazo pivotante 14 se modifica el angulo entre el brazo pivotante 14 y el carro 15. Como se muestra en la figura 1, figura 2 y figura 4, mediante ambos brazos pivotantes 14a, 14b, el brazo pivotante 14 es movido hacia arriba mediante la ampliacion del angulo, describiendo el elemento de retencion 13a, 13b una trayectoria circular alrededor del punto de articulacion del brazo pivotante 14 al carro 15 o, en general, sobre un eje horizontal que se extiende transversal al sentido de marcha. De esta manera se modifica la altitud del segundo extremo longitudinal del brazo pivotante 14 y, por consiguiente, la del elemento de retencion 13a, 13b conectado con el segundo extremo longitudinal.

Debido a la articulacion del brazo pivotante 14 al carro 15, el mismo es arrastrado mediante un movimiento del carro 12, con lo cual se consigue el movimiento horizontal de todo el dispositivo de movimiento 11a, 11b.

Como puede verse en las figura 1, la figura 2 y la figura 4, el carro 15 presenta un accionamiento lineal 18 que esta previsto para la modification de la position longitudinal o position horizontal del elemento de retencion 13a, 13b respectivo. El primer accionamiento lineal 18 incluye un primer medio de transmision de fuerzas 23a, que para la transmision de fuerzas conecta el carro 15 con el bastidor estacionario 12. El primer elemento de transmision de fuerza 23a puede incluir una correa dentada 24 accionada que, por una parte, esta conectada con el carro movil 15 y, por otra parte, con el bastidor estacionario 12. Para el accionamiento de la correa dentada 24 esta previsto, en cada caso, un motor electrico. El accionamiento lineal 18 tambien puede ser realizado mediante otros medios, por ejemplo mediante una cadena accionada, una cremallera o mediante cilindros hidraulicos o neumaticos.

El primer accionamiento giratorio 17 esta asignado al carro 15 y acopla el mismo con el brazo pivotante 14. Para ello se ha previsto el segundo elemento de transmision de fuerzas 23b que, por un lado, agarra el primer carro 15 y, por otro lado, el brazo pivotante 14. En un movimiento del carro 15, el segundo elemento de transmision de fuerza tiene la funcion de arrastrar el brazo pivotante 14. De tal manera, el segundo elemento de transmision de fuerzas 23b actua como elemento de empuje y traction. Adicionalmente, mediante el segundo elemento de transmision de fuerzas 23b se puede transmitir una fuerza del brazo pivotante 14 al carro 15 o a la inversa cuando es accionado el segundo elemento de transmision de fuerzas 23b. De tal manera se modifica el angulo entre el carro 15 y el brazo pivotante 14 y, por lo tanto, la altitud del brazo pivotante 14a, 14b respectivo.

El accionamiento lineal 18 forma un accionamiento principal que mueve el carro 15 junto con el primer accionamiento giratorio 17 respecto del brazo estacionario 12. El primer accionamiento giratorio 17, en particular el segundo elemento de transmision de fuerzas 23b actua como arrastrador que transmite la fuerza del accionamiento lineal 18 al brazo pivotante 14. Adicionalmente, el primer accionamiento giratorio 17 actua como accionamiento para el movimiento de altura del brazo pivotante 14, tal como se describio anteriormente.

El segundo elemento de transmision de fuerzas 23b, por ejemplo en forma de un engranaje, esta conectado giratorio con el carro 15 y asegura el arrastre y el ajuste en altura del brazo pivotante 14.

En el ejemplo de realization segun la figura 1, el primer accionamiento giratorio 17 esta fijado al carro 15 y acoplado con el elemento de transmision de fuerza 23b. Son posibles otros elementos de transmision de fuerza, por ejemplo una cremallera o elementos de accionamiento hidraulicos/ neumaticos. En general, el elemento de transmision de fuerzas 23b tiene una funcion doble y actua tanto como arrastrador como tambien para el ajuste en altura del brazo pivotante 14.

En el dispositivo de movimiento 11a dispuesto a la derecha en sentido de avance se encuentra el carro 15, sobresaliendo el brazo pivotante 14a en sentido de avance respecto del bastidor 12. Es posible una orientation del brazo pivotante 14a, 14b respecto del bastidor 12. De tal manera, se cubren otras orientaciones del brazo pivotante, por ejemplo proyectado perpendicular hacia abajo respecto del bastidor.

Para el ajuste de la inclination del elemento de retencion 13a, 13b se ha previsto un segundo accionamiento giratorio 19 que interactua con el elemento de retencion 13a, 13b movil respectivo dispuesto giratorio. El accionamiento giratorio 19 esta dispuesto en el sector del extremo delantero de los brazos pivotantes 14a, 14b. La conexion del accionamiento giratorio 19 con el elemento de retencion 13a, 13b respectivo se produce mediante un tercer elemento de transmision de fuerzas 23c, por ejemplo en forma de un engranaje. Son posibles otros elementos de transmision de fuerza, por ejemplo una cremallera o elementos de accionamiento hidraulicos/ neumaticos. El elemento de transmision de fuerzas 23c actua tanto como arrastrador como tambien para el ajuste de inclinacion de los elementos de retencion 13.

El accionamiento giratorio 19 tambien puede ser dispuesto en el sector del extremo trasero de los brazos pivotantes 14a, 14b. La conexion del accionamiento giratorio 19 con el elemento de retencion 13a, 13b respectivo se produce

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en este caso mediante el segundo elemento de transmision de fuerzas 23c por medio de una correa que, por su parte, esta dispuesta en el brazo pivotante 14 y, por otra parte, sobre una polea conducida que esta conectada con el elemento de retencion 13a, 13b. Mediante el accionamiento giratorio 19 se ajusta la inclination del elemento de retention 13a, 13b y se adapta a la position respectiva del brazo pivotante 14. De tal manera, en ultima instancia son ajustables de manera variable todas las posiciones posibles de inclinacion necesarias para la simulation de situaciones de entrenamiento y cotidianas.

El movimiento de los elementos de retencion 13a, 13b se produce en un plano de trabajo extendido en sentido sagital, habiendose comprobado como apropiado un espacio de trabajo que permite el movimiento de avance en el intervalo de 0 - 800 mm, en particular en 650 mm, el movimiento en altura en el intervalo de 0 - 400 mm, en particular en 250 mm y el movimiento pivotante del elemento de retencion 13a, 13b en un intervalo de - 80° a + 30°.

El movimiento pivotante del elemento de retencion 13a, 13b se produce sobre un eje extendido horizontalmente. El eje extendido horizontalmente es desplazado mediante el accionamiento del accionamiento lineal 18 en sentido horizontal y del primer accionamiento giratorio 17 en sentido vertical.

Los elementos de retencion 13a, 13b pueden ser posicionados de tal manera a lo largo de un eje 25 extendido horizontal por medio de una gula 26 y un enclavamiento 27 que la distancia entre los elementos de retencion 13a, 13b se correspondan con la anchura de paso fisiologica del paciente. De esta manera se asegura que durante el ejercicio los pacientes esfuerzan correctamente las articulaciones y el efecto de entrenamiento es maximizado, ya que durante la realization del desarrollo de movimientos especificado por la invention no son necesarios los movimientos de desviacion o adaptation por parte del paciente. Un dispositivo de enclavamiento de este tipo se muestra en la figura 5, estando el eje 25 extendido horizontalmente dado por una cremallera sobre la cual la gula 26 se bloquea firmemente mediante el accionamiento del enclavamiento 27 en forma de un tornillo y, de este modo, ya no es necesario un desplazamiento a lo largo del eje horizontal 25.

Para la simulacion de situaciones cotidianas de la locomotion humana, los elementos de retencion 13a, 13b para las extremidades inferiores con los pacientes parados sobre los mismos y sujetados pueden ser simulados mediante especificaciones programadas del mando como tambien, en el caso de placas de base flexibles, mediante el paciente. De esta manera es posible variar de manera discrecional entre el movimiento programado y el movimiento realizado por el paciente. Alternativamente, un elemento de retencion 13a puede ser controlado por el paciente y el otro elemento de retencion 13b mediante especificaciones programadas.

En el ejemplo de realizacion segun la figura 1, se ha previsto un dispositivo de regulation 28 dispuesto al lado de los dispositivos del movimiento 11a, 11b. El dispositivo de regulacion 28 se encuentra encima de las gulas lineales 16, de manera que los dispositivos de movimiento 11a, 11b, en particular los elementos de retencion 13a, 13b pueden ser movidos debajo del dispositivo de regulacion 31. El dispositivo de regulacion 28 esta ajustado para el control del centro de gravedad corporal o bien para la modificacion del centro de gravedad corporal de una persona conectada con los elementos de retencion 13a, 13b. El dispositivo de regulacion 28 permite asimismo una modification del centro de gravedad corporal en sentido tanto vertical como transversal. Para ello, el dispositivo de regulacion 28 incluye un accionamiento vertical 29 que interactua con el cinto 30. El cinto 30 esta conectado con un cinto portador del paciente (no mostrado). El accionamiento vertical posibilita una modificacion de la longitud del tramo vertical del cinto 30, de manera que el centro de gravedad del paciente es modificado en sentido vertical. El espacio de trabajo del mecanismo o del dispositivo de regulacion 31 respecto de la modificacion del centro de gravedad es +/- 10 cm respecto de una posicion cero. Son posibles otros sectores. Un ejemplo para la realizacion del dispositivo de regulacion 28 se muestra en la figura 1, la figura 2 y la figura 3 y puede incluir un accionamiento rotativo que levanta el cinto 30 por medio de un sistema de rodillos 31 y, por lo tanto, controla verticalmente el centro de gravedad del paciente. Tambien es posible un desistimiento del paciente o un alargamiento del cinto 33.

Son posibles otros dispositivos para levantar y bajar el cinto 30.

Para el control de la componente transversal del centro de gravedad se ha previsto un accionamiento transversal 32 que presenta un accionamiento rotativo conectado con un disco 33. En el disco 33 se encuentra fijada una cuerda (no mostrada) cuyos extremos llegan hasta el paciente. Dicha cuerda es conducida mediante un sistema de rodillos no mostrado y ambos extremos agarran mediante mosquetones, por ejemplo, unas corchetas laterales del cinto del paciente. Mediante la rotation del disco 33, el paciente es arrastrado en sentido transversal mediante el acortamiento de uno de los dos extremos de cuerda. Un espacio de trabajo posible para el desplazamiento del centro de gravedad posibilitado mediante el accionamiento transversal 32 es de, por ejemplo, +/- 15 cm respecto de una posicion cero. Son posibles otros sectores.

El control del centro de gravedad en sentido hacia delante o hacia atras se produce mediante el movimiento relativo de los elementos de retencion 13a, 13b o bien de las placas de base respecto del punto de suspension del dispositivo de regulacion 28. La posicion del carro 15 sobre la gula lineal 16 puede ser controlada libremente. De tal manera, el punto de suspension del paciente es estacionario en un sentido paralelo a la gula lineal 16, de modo que es posible un desplazamiento correspondiente del centro de gravedad. El espacio de trabajo posible por la longitud

5

10

15

20

25

30

35

del carro es de +/- 10 cm respecto de la posicion cero. Son posibles otros sectores.

El dispositivo permite una terapia o un entrenamiento de las extremidades inferiores extremadamente variable y flexible, estando el dispositivo construido de manera sencilla y compacta y permite, por lo tanto, un buen acceso al paciente.

Lista de referencias

11a, 11b dispositivo de movimientos

12 13a, 13b 14a, 14b 15 16 17 18 19 20 21 22 22a 23a, 23b, 23c 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35a, 35b 36 37a, 37b: bastidor elementos de retencion brazos pivotantes carro de movimientos gula lineal primer accionamiento giratorio accionamiento lineal segundo accionamiento giratorio dispositivo de acumulacion de fuerzas resorte elemento de gula brazo de retencion elementos de transmision de fuerzas correa dentada eje gula cierre dispositivo de regulacion accionamiento vertical cinto sistema de rodillos accionamiento transversal disco armazon brazos elemento de conexion largueros laterales

Claims

5

10

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20

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30

35

40

45

50

55

60

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para el entrenamiento y el tratamiento terapeutico y/o asistencia a las extremidades inferiores de una persona, con dispositivos de movimiento (11a, 11b) accionados controlables que estan conectados con un bastidor estacionario (12) y presentan elementos de retencion (13a, 13b) para la fijacion, en cada caso, de una extremidad que, independientes entre si son moviles a lo largo de patrones de movimiento especificados, presentando los dispositivos de movimiento (11a, 11b) en cada caso un brazo pivotante (14a, 14b) que, por una parte, esta conectada, en cada caso movil, a un carro del movimiento (15) movil a lo largo de una gula lineal (16) y, por otra parte, con uno de los elementos de retencion (13a, 13b), siendo el carro de movimiento (15) guiado mediante la gula lineal (16 y la gula lineal conectada firmemente con el bastidor estacionario, estando previsto un accionamiento lineal (18) para la modification de la position horizontal del respectivo elemento de retencion (13a, 13b), un primer accionamiento giratorio (17) para la modificacion de la altitud del respectivo elemento de retencion (13a, 13b) y un segundo accionamiento giratorio (19) para la modificacion de la inclination del respectivo elemento de retencion (13a, 13b), siendo los brazos pivotantes (14a, 14b) moviles, en cada caso, sobre un trayecto circular que se extiende a lo largo del sentido longitudinal de la gula lineal (16) respectiva, siendo el carro de movimiento (15) junto con el primer accionamiento giratorio (17) moviles respecto del bastidor estacionario (12) mediante el accionamiento lineal (18), el primer accionamiento giratorio (17) actua, de esta manera, como arrastrador del brazo pivotante (14a, 14b) que transmite la fuerza del accionamiento lineal (18) al brazo pivotante (14a, 14b) y, adicionalmente, el primer accionamiento giratorio (17) actua como accionamiento para el movimiento en altura del brazo pivotante (14a, 14b), caracterizado por que el segundo accionamiento giratorio (19) esta fijado al brazo pivotante (14a, 14b) o al elemento de retencion (13a, 13b) y acopla el elemento de retencion (13a, 13b) y el brazo pivotante (14a, 14b).
2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la gula lineal (16) presenta multiples carriles de gula a lo largo de los cuales esta dispuesto de manera movil el carro de movimientos (15).
3. Dispositivo segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el primer accionamiento giratorio (17) incluye un segundo elemento de transmision de fuerzas (23b) que esta fijado al carro de movimientos (15) y conecta el mismo de manera movil giratoria con el brazo pivotante (14a, 14b), siendo la alineacion del brazo pivotante (14a, 14b) modificable mediante el accionamiento del segundo elemento de transmision de fuerzas (23b).
4. Dispositivo segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el primer accionamiento giratorio (17) incluye un segundo elemento de transmision de fuerzas (23b) que esta fijado al carro de movimientos (15) y conecta el mismo de manera movil giratoria con el brazo pivotante (14a, 14b), siendo la alineacion del brazo pivotante (14a, 14b) modificable mediante el accionamiento del elemento de transmision de fuerzas (21b).
5. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el brazo pivotante (14a, 14b) esta conectado con un dispositivo de acumulacion de fuerzas (20) para la asistencia al primer accionamiento giratorio (17).
6. Dispositivo segun la reivindicacion 5, caracterizado por que el dispositivo de acumulacion de fuerzas (20) presenta al menos un resorte (21) que, por una parte, esta fijado al carro de movimientos (15) y, por otra parte, al brazo pivotante (14a, 14b).
7. Dispositivo segun la reivindicacion 6, caracterizado por que el resorte (21) actua a lo largo de un elemento de gula (22) que, por una parte, esta fijado al brazo pivotante (14a, 14b) y, por otra parte, al carro de movimientos (15).
8. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el accionamiento lineal (18) incluye un primer elemento de transmision de fuerzas (23a) que acopla el carro de movimientos (15) con el bastidor estacionario (12).
9. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el accionamiento lineal (18) incluye una correa dentada (24) accionada que esta conectada con el carro de movimientos (15).
10. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el segundo accionamiento giratorio (17) incluye un tercer elemento de transmision de fuerzas (23c) que acopla el brazo pivotante (14a, 14b) con el elemento de retencion (13a, 13b).
11. Dispositivo segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el elemento de retencion (13a, 13b) esta dispuesto movil a lo largo de su propio eje (25) por medio de una gula (26) y mediante un enclavamiento (27) es ajustable la distancia al brazo pivotante (14a, 14b).
12. Dispositivo segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el dispositivo de regulacion (31) esta dispuesto encima del dispositivo de movimientos (10a, 10b) que esta ajustado para la modificacion del centro de gravedad corporal de una persona amarrada a los elemento de retencion (13a, 13b).