BE1017541A3

BE1017541A3 - Orthopedic device for controlled functioning of joint, includes actuator for assisting or opposing movement of moving part of device used to move body part associated with joint

Info

Publication number: BE1017541A3
Application number: BE2007/0173A
Authority: BE
Inventors: Pieter Beeuwsaert
Original assignee: Orthophysics Bvba
Priority date: 2007-04-06
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2008-11-04

Abstract

The moving part (2) intended for moving the body part associated with the joint is driven by a pneumatic or hydraulic actuator (3). The device (1) can be operated in a first state where the person physically moves the moving part while the actuator applies an opposing force to this movement, or in a second state where the actuator assists in the movement of the moving part.

Description

INRICHTING VOOR HET GECONTROLEERD BEWEGEN VAN GEWRICHTENDEVICE FOR CONTROLLED MOVEMENT OF JOINTS

De uitvinding betreft een inrichting voor het gecontroleerd laten functioneren van een gewricht, omvattende een door een actuator beweegbaar bewegingselement, voorzien om een met het gewricht geassocieerd lichaamsdeel van een persoon in beweging te brengen.The invention relates to a device for the controlled functioning of a joint, comprising a movement element movable by an actuator, provided for moving a body part of a person associated with the joint.

Meer specifiek, maar niet beperkend betreft deze uitvinding een inrichting voor het gecontroleerd bewegen van een schoudergewricht van een persoon.More specifically, but not limitingly, this invention relates to a device for the controlled movement of a person's shoulder joint.

Er bestaat reeds een grote variëteit aan inrichtingen voor het gecontroleerd bewegen van gewrichten.There is already a wide variety of devices for the controlled movement of joints.

Zo bestaat bijvoorbeeld reeds een orthese, gekend onder de benaming Chignon, van de firma Ortec, waarbij met behulp van elastieken een tegenwerkende kracht uitgeoefend wordt op de beweging van het enkelgewricht van de persoon, waarmee het tekort aan spierkracht, als gevolg van CVA of andere neuromusculaire aandoeningen van de persoon, wordt opgevangen en de persoon gecontroleerde bewegingen met zijn enkel kan uitvoeren.For example, there already exists an orthosis, known under the name Chignon, from the Ortec company, whereby with the aid of elastics an opposing force is exerted on the movement of the ankle joint of the person, with which the shortage of muscle strength, due to stroke or other neuromuscular disorders of the person, is absorbed and the person can perform controlled movements with his ankle.

Er bestaan ook meerdere vormen van fitnesstoestellen waarmee een belasting wordt aangelegd die de beweging van een lichaamsdeel tegenwerkt.There are also several forms of fitness equipment with which a load is applied that counteracts the movement of a body part.

Bij postoperatieve situaties, zijn vaak als revalidatie gecontroleerde bewegingen van een gewricht gewenst onder toezicht van een kinesist. Hierbij zal de kinesist niet enkel de patiënt actief het gewricht laten bewegen, maar zal de kinesist ook passief het gewricht van de persoon bewegen. Dit is vooral het geval waar de patiënt een dergelijke beweging niet actief meer kan uitvoeren, gezien het gewricht lange tijd geïmmobiliseerd werd na de operatie. Het is hierbij enerzijds kostelijk om vaak bij de kinesist langs te gaan, en anderzijds is het voor een drukbezet kinesist aangewezen dat de patiënt ook thuis oefent. Dit thuis oefenen van de patiënt is niet altijd realiseerbaar, gezien specifieke oefeningen ondersteuning van de kinesist vragen of van een toestel dat bij de kinesist aanwezig is.In post-operative situations, rehabilitation-controlled joint movements are often desirable under the supervision of a physiotherapist. Hereby, the physiotherapist will not only actively let the patient move the joint, but the physiotherapist will also passively move the joint of the person. This is especially the case where the patient can no longer actively perform such a movement, since the joint was immobilized for a long time after the operation. On the one hand it is expensive to visit the physiotherapist on the one hand, and on the other hand it is recommended for a busy physiotherapist that the patient also exercises at home. Practicing the patient at home is not always feasible, given specific exercises to support the physiotherapist or a device that is present at the physiotherapist.

Een dergelijk toestel zal een lichaamsdeel van een patiënt bewegen met behulp van een elektromotor om het corresponderende gewricht te laten functioneren.Such a device will move a body part of a patient using an electric motor to make the corresponding joint function.

Er is dan ook behoefte aan een toestel dat de ondersteuning van de kinesist opvangt en waarmee de patiënt tussen consultaties in thuis kan oefenen, onder aanwijzingen van de kinesist.There is therefore a need for a device that receives the support of the physiotherapist and with which the patient can practice at home between consultations, under the instructions of the physiotherapist.

Het bestaande toestel dat nu bij de kinesist aanwezig is, is hiervoor niet geschikt, gezien dergelijke toestellen niet mobiel zijn uitgevoerd. Bovendien dienen deze toestellen door een bekwaam persoon, zoals de kinesist, bediend te worden, en is deze bediening vaak te complex om door een patiënt die de nodige achtergrond mist, bediend te worden.The existing device that is now available at the physiotherapist is not suitable for this, since such devices are not mobile. Moreover, these devices must be operated by a skilled person, such as the physiotherapist, and this operation is often too complex to be operated by a patient who lacks the necessary background.

Bovendien zou het aangewezen zijn om met een dergelijk mobiel toestel zowel het passief laten bewegen van het gewricht met behulp van dit toestel als het actief bewegen van het gewricht door de patiënt zelf onder een bepaalde aangelegde belasting, zoals bij fitnesstoestellen te combineren, zodat dit toestel niet enkel gebruikt kan worden om het gewricht te laten bewegen wanneer de patiënt hiertoe zelf niet meer in staat is, maar eveneens in een later stadium, wanneer de patiënt opnieuw zelf het gewricht kan bewegen, de spieren rond het gewricht opnieuw te versterken, door deze met een aangelegd gewicht als tegenwerkende kracht te bewegen.Moreover, with such a mobile device it would be appropriate to combine both the passive movement of the joint with the aid of this device and the active movement of the joint by the patient under a certain applied load, such as with fitness equipment, so that this device not only can be used to move the joint when the patient is no longer able to do so, but also at a later stage, when the patient can again move the joint himself, to strengthen the muscles around the joint again by to move with an applied weight as an opposing force.

Het doel van deze uitvinding is dan ook te voorzien in een inrichting voor het gecontroleerd bewegen van gewrichten, omvattende een actuator, voorzien om een kracht uit te oefenen op een bewegingselement, waarmee een lichaamsdeel van een persoon in beweging wordt gebracht, waarbij deze inrichting eenvoudig mobiel kan uitgevoerd worden, eenvoudig door een patiënt bediend kan worden en waarbij het bewegingselement zowel het lichaamsdeel van de persoon in beweging kan brengen, als door dit lichaamsdeel in beweging kan gebracht worden onder een bepaalde belasting.The object of this invention is therefore to provide a device for the controlled movement of joints, comprising an actuator, provided to exert a force on a movement element, with which a body part of a person is set in motion, wherein this device is simple can be carried out in a mobile manner, can be easily operated by a patient and wherein the movement element can both move the body part of the person and can be set in motion by this body part under a certain load.

Dit doel van deze uitvinding wordt bereikt met een inrichting voor het gecontroleerd laten functioneren van een gewricht, omvattende een door een actuator beweegbaar bewegingselement, voorzien om een met het gewricht geassocieerd lichaamsdeel van een persoon in beweging te brengen, waarbij de actuator een pneumatische of hydraulische actuator is, waarbij in een eerste functie van de inrichting, het bewegingselement voorzien is om door een persoon met het genoemde lichaamsdeel in beweging gebracht te worden, terwijl de actuator een deze beweging tegenwerkende kracht uitoefent op het bewegingselement, en waarbij, in een tweede functie van de inrichting, het bewegingselement voorzien is om het genoemde lichaamsdeel in beweging te brengen, terwijl de actuator een met de beweging meewerkende kracht uitoefent op het bewegingselement.This object of the present invention is achieved with a device for the controlled functioning of a joint, comprising a movement element movable by an actuator, provided for moving a body part of a person associated with the joint, wherein the actuator actuates a pneumatic or hydraulic is an actuator, wherein in a first function of the device, the movement element is provided to be set in motion by a person with said body part, while the actuator exerts an opposing force to the movement element, and wherein, in a second function of the device, the movement element is provided for moving said body part, while the actuator exerts a force co-acting with the movement on the movement element.

Door de actuator pneumatisch of hydraulisch uit te oefenen, is men niet langer afhankelijk van elektrische energievoorzieningen, en kan de inrichting eenvoudig mobiel verplaatsbaar uitgevoerd worden.By exercising the actuator pneumatically or hydraulically, one is no longer dependent on electrical energy supplies, and the device can be made mobile in a mobile manner.

Door de actuator te voorzien om zowel een tegen de beweging in werkende kracht uit te oefenen op het bewegingselement wanneer de persoon met een lichaamsdeel dit bewegingselement in beweging brengt, als een met de beweging meewerkende kracht uit te oefenen op het bewegingselement wanneer het lichaamsdeel van een persoon in beweging wordt gebracht, kan het toestel zowel ingezet worden om onmiddellijk na immobilisatie van het lichaamsonderdeel na een operatie dit fichaamsonderdeel passief te laten bewegen, als om de spieren rond een gewricht te laten trainen om deze te versterken wanneer een patiënt zijn gewricht opnieuw actief kan bewegen.By providing the actuator both to exert an anti-movement force on the movement element when the person with a body part moves this movement element, and to exert a force cooperating with the movement on the movement element when the body part of a movement element When the person is moved, the device can be used both to immobilize this body part passively immediately after an operation of the body part after an operation, and to train the muscles around a joint to strengthen it when a patient reactivates his joint. can move.

Een bijzondere uitvoering van een inrichting volgens deze uitvinding, omvat regelmiddelen, om de kracht van de pneumatische of hydraulische actuator in te stellen.A special embodiment of a device according to the present invention comprises control means for adjusting the force of the pneumatic or hydraulic actuator.

Zo kan de kracht van de actuator ingesteld worden volgens de belasting die het gewricht van de persoon op dat moment aankan, zodat de patiënt op elk moment aan zijn noden aangepaste oefeningen kan uitvoeren.The force of the actuator can thus be adjusted according to the load that the person's joint can handle at that moment, so that the patient can perform exercises adapted to his needs at any time.

De actuator is, bij een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een inrichting volgens deze uitvinding, instelbaar om een zodanige tegenwerkende kracht uit te oefenen op het lichaamsdeel, dat het gewicht van het lichaamsdeel geneutraliseerd wordt door deze tegenwerkende kracht.In a preferred embodiment of a device according to the present invention, the actuator is adjustable to exert such a counteracting force on the body part that the weight of the body part is neutralized by this counteracting force.

Om fijnregeling mogelijk te maken, waarbij het toestel zowel inzetbaar is voor personen die lichter zijn, als voor personen die zwaarder zijn, kan bijkomend een weerstand, zoals bijvoorbeeld één of meerdere gasveren voorzien worden. Deze weerstand kan zodanig gekozen en/of geregeld worden om ongeveer het verschil in gewicht van de betreffende lichaamsonderdelen op te vangen.In order to make fine control possible, whereby the device can be used both for people who are lighter and for people who are heavier, a resistor, such as for example one or more gas springs, can also be provided. This resistance can be selected and / or controlled in such a way as to absorb approximately the difference in weight of the relevant body parts.

Bij voorkeur omvat een inrichting volgens deze uitvinding instelmiddelen, om de grenzen van het bewegingstraject van het bewegingselement te bepalen. Een patiënt is namelijk niet steeds zelf in staat om grenzen aan het bewegingstraject van zijn lichaamsdeel op te leggen, zodat op deze manier mogelijke nieuwe letsels aan het lichaamsdeel door het overschrijden van een gewenst bewegingstraject worden vermeden.A device according to the present invention preferably comprises adjusting means for determining the limits of the range of movement of the movement element. This is because a patient is not always able to impose limits on the movement trajectory of his body part, so that possible new injuries to the body part due to exceeding a desired movement trajectory are avoided in this way.

Bij een basisuitvoeringsvorm van een inrichting volgens deze uitvinding, die voorzien is van detectiemiddelen, zijn deze detectiemiddelen voorzien voor het detecteren van minstens één positie van het bewegingselement waarbij de inrichting voorzien is om als gevolg van een detectie door de detectiemiddelen om te schakelen van de eerste functie naar de tweede functie of omgekeerd. Bij een meer bijzondere uitvoeringsvorm van een dergelijke inrichting volgens deze uitvinding, die voorzien is van detectiemiddelen, zijn deze detectiemiddelen voorzien om twee verschillende posities van het bewegingselement te detecteren, waarbij de inrichting voorzien is om telkens bij het detecteren van de eerste positie om te schakelen van de eerste functie naar de tweede functie en bij het detecteren van de tweede positie om te schakelen van de tweede naar de eerste functie.In a basic embodiment of a device according to the present invention, which is provided with detection means, these detection means are provided for detecting at least one position of the movement element, the device being provided for switching over from the first as a result of a detection by the detection means function to the second function or vice versa. In a more special embodiment of such a device according to the present invention, which is provided with detection means, these detection means are provided for detecting two different positions of the movement element, the device being provided for switching over each time the first position is detected from the first function to the second function and when detecting the second position to switch from the second to the first function.

Bij een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een inrichting volgens deze uitvinding, maakt de hydraulische of pneumatische actuator deel uit van de inrichting. Hierdoor is het eenvoudiger om deze inrichting mobiel uit te voeren. Het is verder voorkeurdragend dat een inrichting volgens deze uitvinding als een mobiele eenheid is uitgevoerd, zodat deze inrichting eenvoudig mee naar huis kan genomen worden door patiënten om thuis verder te oefenen op aanwijzen van een kinesist.In a further preferred embodiment of a device according to the present invention, the hydraulic or pneumatic actuator forms part of the device. This makes it easier to implement this device in a mobile manner. It is further preferred that a device according to the present invention is designed as a mobile unit, so that this device can easily be taken home by patients for further training at home to designate a physiotherapist.

Bij voorkeur omvat een inrichting volgens deze uitvinding verder vasthoudelementen, om het lichaamsdeel te immobiliseren ten opzichte van het bewegingselement. Een patiënt is namelijk niet steeds zelf in staat om zijn lichaamsdeel vast ten opzichte van het bewegingselement te positioneren.Preferably, a device according to the present invention further comprises retaining elements for immobilizing the body part with respect to the movement element. This is because a patient is not always able to position his body part firmly relative to the movement element.

Een bewegingselement van een voor bepaalde lichaamsdelen comfortabele uitvoeringsvorm van een inrichting volgens deze uitvinding omvat minstens twee ten opzichte van elkaar verplaatsbare deelelementen, voorzien om tijdens het gecontroleerd bewegen van een gewricht mee te bewegen met minstens twee ten opzichte van elkaar verplaatsbare lichaamsdelen. Zo kunnen de minstens twee ten opzichte van elkaar verplaatsbare lichaamsdelen in een gewenste positie ten opzichte van elkaar geplaatst worden om het te oefenen gewricht gecontroleerd te bewegen. Dit is vooral gewenst bij bijvoorbeeld revalidatie van een schoudergewricht. Bepaalde kinesisten geven er hierbij de voorkeur aan dat de onderarm en de bovenarm van de patiënt in eikaars verlengde liggen, terwijl andere kinesisten verkiezen dat de onderarm en de bovenarm van de patiënt een hoek ten opzichte van elkaar maken. Beide posities van de onderarm en de bovenarm geven een andere uitwerking op het oefenen van het gewricht. Met verplaatsbare deelelementen van het bewegingselement, kunnen deze deelelementen een hoek ten opzichte van elkaar aannemen, die men aan de ten opzichte van elkaar verplaatsbare lichaamsdelen wenst op te leggen bij het oefenen van het gewricht.A movement element of an embodiment of a device according to the invention which is comfortable for specific body parts comprises at least two relative elements that are displaceable relative to each other, provided for moving during the controlled movement of a joint with at least two body parts that are displaceable relative to each other. The at least two body parts that are displaceable relative to each other can thus be placed in a desired position relative to each other in order to move the joint to be exercised in a controlled manner. This is especially desirable with, for example, the rehabilitation of a shoulder joint. Certain physiotherapists prefer that the forearm and the upper arm of the patient are in line with each other, while other physiotherapists prefer that the forearm and the upper arm of the patient make an angle with respect to each other. Both positions of the forearm and upper arm give a different effect on the practice of the joint. With movable sub-elements of the movement element, these sub-elements can assume an angle with respect to each other, which one wishes to impose on the parts of the body that are displaceable relative to each other when the joint is being practiced.

Bij voorkeur zijn de genoemde verplaatsbare deelelementen van een dergelijke uitvoeringsvorm van een inrichting volgens deze uitvinding met behulp van één of meerdere scharnierelement(en) met elkaar verbonden.The said movable sub-elements of such an embodiment of a device according to the present invention are preferably connected to each other by means of one or more hinge element (s).

Om reproduceerbaarheid van de uit te voeren oefeningen te bevorderen, omvat een bijzonder voorkeurdragende inrichting volgens deze uitvinding minstens één meetinstrument, om minstens één instelparameter van de hydraulische of pneumatische actuator op te meten. Indien nodig, kan de actuator dan eenvoudig opnieuw ingesteld worden met dezelfde instelparameter.In order to promote reproducibility of the exercises to be performed, a particularly preferred device according to the present invention comprises at least one measuring instrument for measuring at least one adjustment parameter of the hydraulic or pneumatic actuator. If necessary, the actuator can then easily be reset with the same setting parameter.

Een verdere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens deze uitvinding, die geschikt is om bij meerdere personen te gebruiken en dus meermaals in te kunnen zetten, omvat positioneermiddelen, om de inrichting aan te passen aan de antropometrische grootheden van het genoemde lichaamsdeel. Bij voorkeur is een dergelijke inrichting met behulp van deze positioneermiddelen bovendien zo aanpasbaar, dat de inrichting zowel in een eerste aanpassing voorzien is voor het gecontroleerd bewegen van een gewricht aan de ene zijde van het lichaam van een persoon als in een tweede aanpassing voorzien is voor het gecontroleerd bewegen van een corresponderend gewricht aan de andere zijde van het lichaam van een persoon.A further embodiment of a device according to the present invention, which is suitable for use with more than one person and can therefore be deployed multiple times, comprises positioning means for adapting the device to the anthropometric quantities of said body part. Moreover, such a device is preferably adaptable with the aid of these positioning means such that the device is provided both in a first adjustment for the controlled movement of a joint on one side of a person's body and in a second adjustment for the controlled movement of a corresponding joint on the other side of a person's body.

Een specifieke uitvoeringsvorm van een inrichting volgens deze uitvinding is voorzien voor het gecontroleerd bewegen van een schoudergewricht of een kniegewricht.A specific embodiment of a device according to the present invention is provided for the controlled movement of a shoulder joint or a knee joint.

Gezien de specifieke vereisten voor het oefenen van verschillende gewrichten, is het namelijk aangewezen om een dergelijke inrichting specifiek aangepast naar deze gewrichten toe uit te voeren.In view of the specific requirements for exercising various joints, it is in fact appropriate to implement such a device specifically adapted to these joints.

Deze uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van de hierna volgende gedetailleerde beschrijving van een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het gecontroleerd laten functioneren van een gewricht volgens deze uitvinding. De bedoeling van deze beschrijving is uitsluitend verduidelijkende voorbeelden te geven en om verdere voordelen en bijzonderheden van deze uitvoeringsvorm van een inrichting voor het gecontroleerd laten functioneren van een gewricht volgens deze uitvinding aan te duiden, en kan dus geenszins geïnterpreteerd worden als een beperking van het toepassingsgebied van de uitvinding of van de in de conclusies opgeëiste octrooirechten.This invention will now be further elucidated on the basis of the following detailed description of an embodiment of a device for the controlled functioning of a joint according to the present invention. The purpose of this description is only to provide clarifying examples and to indicate further advantages and details of this embodiment of a device for the controlled functioning of a joint according to the present invention, and thus can in no way be interpreted as a limitation of the scope of application. of the invention or of the patent rights claimed in the claims.

In deze gedetailleerde beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen, waarbij in figuur 1 een perspectief zijaanzicht van een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het gecontroleerd laten functioneren van een schoudergewricht volgens deze uitvinding is weergegeven.In this detailed description reference is made to the accompanying drawings by reference numerals, in which Figure 1 shows a perspective side view of an embodiment of a device for the controlled functioning of a shoulder joint according to the present invention.

figuur 2 een perspectief zijaanzicht is weergegeven van de uitvoeringsvorm van de inrichting uit figuur 1 voor het gecontroleerd laten functioneren van een schoudergewricht, waarbij, ter verduidelijking van de opbouw en het werkingsprincipe van deze inrichting, verschillende onderdelen uit figuur 1 werden weggelaten.figure 2 shows a perspective side view of the embodiment of the device of figure 1 for the controlled functioning of a shoulder joint, wherein, for clarification of the construction and the operating principle of this device, various parts of figure 1 have been omitted.

De inrichting (1) voor het gecontroleerd laten functioneren van een schoudergewricht, zoals afgebeeld in figuur 1, omvat een door een pneumatische actuator (3) beweegbaar bewegingselement (2), voorzien om de met het schoudergewricht geassocieerde arm van een persoon in beweging te brengen. De actuator (3) maakt bij deze inrichting (1) deel uit van de inrichting (1) zelf, waarbij deze inrichting (1) als een mobiele eenheid is uitgevoerd.The device (1) for the controlled functioning of a shoulder joint, as shown in Figure 1, comprises a moving element (2) movable by a pneumatic actuator (3), provided for moving the arm of a person associated with the shoulder joint . With this device (1), the actuator (3) forms part of the device (1) itself, wherein this device (1) is designed as a mobile unit.

Het bewegingselement (2) is voorzien om in een eerste functie van de inrichting (1), door de persoon met zijn arm in beweging gebracht te worden, terwijl de actuator (3) een deze beweging tegenwerkende kracht uitoefent op het bewegingselement (2), en is in een tweede functie van de inrichting voorzien om de arm in beweging te brengen, terwijl de actuator (3) een met de beweging meewerkende kracht uitoefent op het bewegingselement (2).The movement element (2) is provided to be moved by the person with his arm in a first function of the device (1), while the actuator (3) exerts a force opposing this movement on the movement element (2), and a second function of the device is provided to set the arm in motion, while the actuator (3) exerts a force associated with the movement on the movement element (2).

Om het schoudergewricht gecontroleerd te laten functioneren, wordt de inrichting eerst losmaakbaar met behulp van de vasthoudelementen (6c) aan de romp van de persoon bevestigd, terwijl de arm van de persoon losmaakbaar op het bewegingselement (2) wordt bevestigd met behulp van de vasthoudelementen (6a) en (6b).In order for the shoulder joint to function in a controlled manner, the device is first releasably attached to the person's torso with the aid of the retaining elements (6c), while the person's arm is releasably attached to the movement element (2) using the retaining elements ( 6a) and (6b).

De arm kan ten opzichte van de romp van de persoon in retroversie of in anteversie geplaatst worden, door het bewegingselement (2) ten opzichte van de romp te verplaatsen met behulp van de positioneermiddelen (15). Deze positioneermiddelen (15) bestaan uit klemstukken die enerzijds vast aan de vasthoudelementen (6c) rond de romp zijn bevestigd, en anders verschuifbaar en scharnierbaar rond de staafvormige elementen (17) van de inrichting zijn geklemd.The arm can be placed in retroversion or anteversion with respect to the person's torso by moving the movement element (2) relative to the torso with the aid of the positioning means (15). These positioning means (15) consist of clamping pieces which are fixed on the one hand to the retaining elements (6c) around the body, and which are otherwise slidably and pivotally clamped around the rod-shaped elements (17) of the device.

Het bewegingselement omvat verder twee ten opzichte van elkaar verplaatsbare deelelementen (2a-b), waarbij de onderarm van de persoon losmaakbaar aan deelelement (2a) wordt bevestigd met behulp van de vasthoudelementen (6a), terwijl de bovenarm van de persoon losmaakbaar aan deelelement (2b) wordt bevestigd met behulp van vasthoudelementen (6b). Op deze manier zal bij het bewegen van het bewegingselement (2) de arm gecontroleerd mee bewegen en kan men het schoudergewricht gecontroleerd laten functioneren.The movement element further comprises two relative elements (2a-b) that are movable relative to each other, wherein the person's forearm is releasably attached to the element (2a) by means of the retaining elements (6a), while the person's upper arm is releasably attached to the element () 2b) is fixed with the aid of retaining elements (6b). In this way, when moving the movement element (2), the arm will move in a controlled manner and the shoulder joint can be operated in a controlled manner.

De deelelementen (2a) en (2b) van het bewegingselement (2) zijn scharnierbaar met elkaar verbonden met behulp van het scharnierelement (7). Met behulp van instelschroeven kan dit scharnierelement (7) in een vaste positie ingesteld worden en kan hiermee de positie van de deelelementen (2a) en (2b) ingesteld worden. Zo kan de arm bijvoorbeeld met de onderarm in het verlengde van de bovenarm geïmmobiliseerd worden, of kan de onderarm bijvoorbeeld geplooid onder een hoek (φ) ten opzichte van de bovenarm (met centrale as M) geïmmobiliseerd worden.The sub-elements (2a) and (2b) of the movement element (2) are hingedly connected to each other by means of the hinge element (7). With the aid of adjusting screws, this hinge element (7) can be set in a fixed position and with it the position of the sub-elements (2a) and (2b) can be adjusted. For example, the arm can be immobilized with the forearm in line with the upper arm, or the lower arm can, for example, be folded in at an angle (φ) to the upper arm (with central axis M).

De deelelementen (2a) en (2b) kunnen verder met behulp van de positioneermiddelen (12) ten opzichte van elkaar verschoven worden, zodat de positie van de deelelementen (2a) en (2b) op basis van de antropometrische grootheden van de arm kan ingesteld worden. De positioneermiddelen (12) bestaan hiertoe uit klemstukken die enerzijds vast aan het scharnierelement (7) zijn verbonden en anderzijds verschuifbaar en scharnierbaar rond de staafvormige elementen (16) van het deelelement (2a) zijn geklemd.The sub-elements (2a) and (2b) can further be displaced relative to each other with the aid of the positioning means (12), so that the position of the sub-elements (2a) and (2b) can be adjusted on the basis of the anthropometric quantities of the arm to become. For this purpose, the positioning means (12) consist of clamping pieces which on the one hand are firmly connected to the hinge element (7) and on the other hand are slidably and hingedly clamped around the rod-shaped elements (16) of the sub-element (2a).

Dankzij de positioneermiddelen (11a-b) is de hoek (ß) die de staafvormige elementen (16) van deelelement (2a) ten opzichte van elkaar maken instelbaar en zijn de vasthoudelementen (6a) verplaatsbaar ten opzichte van de staafvormige elementen (16). Instelmiddel (11b) is hiertoe als een scharnierelement uitgevoerd, terwijl de instelmiddelen (11a) klemelementen zijn, die enerzijds vast aan het scharnierelement (11b) zijn verbonden en anderzijds verschuifbaar en scharnierbaar om de staafvormige elementen (16) zijn geklemd.Thanks to the positioning means (11a-b), the angle (β) that the rod-shaped elements (16) of sub-element (2a) make relative to each other is adjustable and the retaining elements (6a) are displaceable relative to the rod-shaped elements (16). For this purpose, adjusting means (11b) is designed as a hinge element, while the adjusting means (11a) are clamping elements which are fixedly connected to the hinge element (11b) on the one hand and are slidably and hingedly clamped around the rod-shaped elements (16).

De vasthoudmiddeien (6a) kunnen verder met behulp van de instelschroeven (14) ten opzichte van deelelement (2b) verplaats worden, om de inrichting aan antropometrische grootheden van de onderarm aan te passen.The retaining means (6a) can furthermore be displaced relative to sub-element (2b) with the aid of the adjusting screws (14) in order to adapt the device to anthropometric quantities of the forearm.

Om de arm ten opzichte van de romp te kunnen (laten) bewegen en zo het schoudergewricht gecontroleerd te kunnen laten functioneren, is het bewegingselement (2) scharnierbaar aan de vasthoudelementen (6c) verbonden met behulp van de scharnierelementen (10). Deze Scharnierelementen (10) bevinden zich bij voorkeur zo dicht mogelijk bij het natuurlijk rotatiepunt van het schoudergewricht. Hiertoe bevinden deze scharnierelementen (10) zich op een afstand van elkaar, zodat één van beide scharnierelementen (10) aan de voorzijde van het lichaam van de persoon ter hoogte van het schoudergewricht gepositioneerd kan worden, terwijl het andere scharnierelement (10) aan de achterzijde van het lichaam van de persoon ter hoogte van het schoudergewricht gepositioneerd kan worden. Met behulp van instelschroeven (5) kan het bereik van de hoek (a) ingesteld worden, waaronder de scharnierelementen (10) kunnen scharnieren en kunnen zo de grenzen van het bewegingstraject van het bewegingselement (2) ingesteld worden. Het is echter ook mogelijk om met behulp van deze instelschroeven (5) het bewegingselement (2) in een gewenste positie vast te zetten. Op deze manier is het mogelijk om deze inrichting ook te gebruiken voor het immobiliseren van de arm na een operatie. Een dergelijke aanpasbare inrichting kan beter aangepast worden aan de voorschriften van de orthopedisch chirurg dan wanneer een abductiekussen wordt gebruikt. Verder wordt het hiermee mogelijk om éénzelfde inrichting zowel te gebruiken bij klassiekere operatietechnieken, waarbij de arm lange tijd geïmmobiliseerd wordt na de operatie, waarna overgegaan kan worden naar activering van de arm in een passief gebruik van de arm om tenslotte progressief actief te gebruiken, als bij nieuwere operatietechnieken, waarbij de arm na de operatie niet langer geïmmobiliseerd wordt. Deze inrichting biedt de orthopedisch chirurg bovendien de zekerheid dat de revalidatie gecontroleerd gebeurt en dat vastgelegde grenzen, naar bijvoorbeeld instelhoeken en bewegingshoeken van de arm toe of naar belasting van de arm bij revalidatie niet overschreden worden.In order to be able to move the arm relative to the trunk and thus allow the shoulder joint to function in a controlled manner, the movement element (2) is hingedly connected to the retaining elements (6c) by means of the hinge elements (10). These hinge elements (10) are preferably located as close as possible to the natural point of rotation of the shoulder joint. To this end, these hinge elements (10) are spaced apart so that one of the two hinge elements (10) can be positioned at the front of the body of the person at the height of the shoulder joint, while the other hinge element (10) is at the rear of the person's body can be positioned at the shoulder joint. The range of the angle (a) can be adjusted with the aid of adjusting screws (5), under which the hinge elements (10) can be hinged and thus the limits of the movement range of the movement element (2) can be adjusted. However, it is also possible to fix the movement element (2) in a desired position with the help of these adjustment screws (5). In this way it is possible to also use this device for immobilizing the arm after an operation. Such an adaptable device can be better adapted to the instructions of the orthopedic surgeon than when an abduction cushion is used. Furthermore, this makes it possible to use the same device both for more traditional surgical techniques, whereby the arm is immobilized for a long time after the operation, after which it can be switched to activation of the arm in a passive use of the arm and finally progressively active use, as well as with newer operating techniques, where the arm is no longer immobilized after the operation. This device moreover provides the orthopedic surgeon with the certainty that the rehabilitation takes place in a controlled manner and that set limits, for example setting angles and movement angles of the arm or for load on the arm during rehabilitation, are not exceeded.

Via de positioneermiddelen (11 a-b) en (12) wordt ook de afstand tussen de scharnierelementen (10) ingesteld en zo aangepast aan de antropometrische grootheden van de romp. Om een overgang te kunnen vormen tussen de scharnierelementen (10) die parallel ten opzichte van elkaar dienen te staan en het scharnierpunt (7), vertonen de staafvormige elementen (16) van deelelement (2a) een knik met een hoek (ψ). Deze staafvormige elementen (16) zouden echter ook in twee delen, verbonden met behulp van een scharnierelement, uitgevoerd kunnen worden, waarbij de hoek (ψ) met behulp van een scharnierelement instelbaar zou zijn.Via the positioning means (11 a-b) and (12), the distance between the hinge elements (10) is also adjusted and thus adapted to the anthropometric quantities of the hull. In order to form a transition between the hinge elements (10) which must be parallel to each other and the hinge point (7), the rod-shaped elements (16) of sub-element (2a) have a bend with an angle (hoek). However, these rod-shaped elements (16) could also be designed in two parts, connected by means of a hinge element, the angle (ψ) being adjustable with the aid of a hinge element.

De hoek (Θ) waaronder de actuator (3) een kracht uitoefent op het bewegingselement (2) kan met behulp van positioneermiddel (13) ingesteld worden. Het reservoir (3b) van de actuator (3) wordt in deze uitvoeringsvorm van een inrichting voor het gecontroleerd bewegen van een schoudergewricht namelijk vast verbonden met de vasthoudelementen (6c), terwijl de zuiger (3a) van de actuator (3) met behulp van schroeven van het positioneermiddel (13) verplaatsbaar ten opzichte van het reservoir (3b) kan vastgemaakt worden. Door het positioneermiddel (13) te verplaatsen, kan ook het maximaal instelbare bereik van de hoek (a) aangepast worden. In de positie van het positioneermiddel in deze uitvoeringsvorm van een inrichting voor het gecontroleerd bewegen van een schoudergewricht heeft de hoek (a) een maximaal instelbaar bereik van 40° tot 110°. In een andere uitvoeringsvorm van een inrichting voor het gecontroleerd bewegen van een schoudergewricht volgens deze uitvinding kan het positioneermiddel (13) bijvoorbeeld verplaatst worden van een verbinding aan het reservoir (3b) naar een verbinding aan één van de staafvormige elementen (17). Bij een dergelijke nog meer voordelige plaatsing van het positioneermiddel (13), kan het maximaal instelbaar bereik van de hoek (a) opgetrokken worden naar een bereik van 25° tot 110°.The angle (Θ) at which the actuator (3) exerts a force on the movement element (2) can be adjusted with the aid of positioning means (13). The reservoir (3b) of the actuator (3) is in this embodiment of a device for the controlled movement of a shoulder joint namely fixedly connected to the retaining elements (6c), while the piston (3a) of the actuator (3) is screws of the positioning means (13) displaceable relative to the reservoir (3b) can be fixed. By moving the positioning means (13), the maximum adjustable range of the angle (a) can also be adjusted. In the position of the positioning means in this embodiment of a device for the controlled movement of a shoulder joint, the angle (a) has a maximum adjustable range of 40 ° to 110 °. In another embodiment of a device for the controlled movement of a shoulder joint according to the present invention, the positioning means (13) can, for example, be moved from a connection at the reservoir (3b) to a connection at one of the rod-shaped elements (17). With such an even more advantageous placement of the positioning means (13), the maximum adjustable range of the angle (a) can be raised to a range of 25 ° to 110 °.

De verschillende positioneermiddelen (10, 11a-b, 12, 13, 14, 15) die de inrichting (1) omvat, zijn dus telkens voorzien om de inrichting (1) aan te passen aan de antropometrische grootheden van de arm en de schouder van de persoon. De inrichting (1) is bovendien met behulp van de positioneermiddelen (10, 11a-b, 12, 13, 14, 15) zo aanpasbaar, dat de inrichting (1) zowel in een eerste aanpassing voorzien is voor het gecontroleerd bewegen van een schoudergewricht aan de ene zijde van het lichaam van een persoon, als in een tweede aanpassing voorzien is voor het gecontroleerd bewegen van een corresponderend schoudergewricht aan de andere zijde van het lichaam van een persoon.The different positioning means (10, 11a-b, 12, 13, 14, 15) comprising the device (1) are thus provided in each case for adapting the device (1) to the anthropometric quantities of the arm and shoulder of the person. The device (1) is furthermore adjustable with the aid of the positioning means (10, 11a-b, 12, 13, 14, 15) such that the device (1) is provided in both a first adjustment for the controlled movement of a shoulder joint on one side of the body of a person, if a second adjustment is provided for the controlled movement of a corresponding shoulder joint on the other side of the body of a person.

De actuator (3) omvat zoals reeds aangegeven een reservoir (3b), waarbij de luchtdruk van dit reservoir (3b) voor gebruik van de inrichting (1) bij een bepaald persoon opgepompt wordt tot een gewenste druk, die gemeten en afgelezen kan worden met behulp van de manometer (9). Deze gewenste druk kan bijvoorbeeld bepaald worden door de druk in het reservoir eerst tot een hogere druk op te pompen met een niet afgebeelde commercieel beschikbare handpomp of met behulp van een commercieel beschikbare handcompressor en daarna druk af te laten tot de tegenwerkende kracht die de actuator (3) op de arm uitoefent, het gewicht van de arm net neutraliseert. Een commercieel beschikbare handcompressor biedt het bijkomende voordeel dat het reservoir hier niet handmatig mee opgepompt dient te worden, maar automatisch kan opgepompt worden, terwijl een handcompressor een mobiele en eenvoudig te hanteren compressor is, die vrij geruisloos werkt. Het reservoir in deze uitvoeringsvorm dient namelijk na 10 tot 15 minuten oefenen opnieuw opgepompt te worden, zodat automatisch oppompen een groot voordeel biedt. Met een dergelijke handcompressor kan het reservoir tot ongeveer 12 bar opgeladen worden. Bovendien kan een dergelijke handcompressor vaak ook in de auto opgeladen worden, zodat de inrichting voor het gecontroleerd bewegen van een schoudergewricht overal mee naar toe kan genomen worden.As already indicated, the actuator (3) comprises a reservoir (3b), wherein the air pressure of this reservoir (3b) for use of the device (1) is pumped up in a specific person to a desired pressure, which can be measured and read with using the pressure gauge (9). This desired pressure can be determined, for example, by first inflating the pressure in the reservoir to a higher pressure with a commercially available hand pump (not shown) or with the help of a commercially available hand compressor and then releasing pressure to the opposing force that the actuator ( 3) on the arm, just neutralizes the weight of the arm. A commercially available hand compressor offers the additional advantage that the reservoir does not have to be pumped up manually, but can be pumped up automatically, while a hand compressor is a mobile and easy-to-handle compressor that works quietly. This is because the reservoir in this embodiment needs to be pumped up again after 10 to 15 minutes of practice, so that automatic pumping offers a great advantage. With such a hand compressor, the reservoir can be charged up to approximately 12 bar. Moreover, such a hand compressor can often also be charged in the car, so that the device for the controlled movement of a shoulder joint can be taken everywhere.

De actuator (3) omvat verder ook een zuiger (3a), waarbij de snelheid van de lucht die door de zuiger stroomt bepaald wordt door de ventielen (4a) en (4b) en ingesteld kan worden met behulp van instelschroeven die op deze ventielen (4a) en (4b) aanwezig zijn. Door op deze manier de luchtsnelheid aan te passen, zal ook de snelheid van de armbeweging bij het gecontroleerd laten functioneren van het schoudergewricht ingesteld worden.The actuator (3) further comprises also a piston (3a), wherein the velocity of the air flowing through the piston is determined by the valves (4a) and (4b) and can be adjusted by means of adjusting screws mounted on these valves ( 4a) and (4b) are present. By adjusting the air speed in this way, the speed of the arm movement during the controlled functioning of the shoulder joint will also be set.

Om de inrichting in zijn eerste functie of in zijn tweede functie in te stellen, is hier een schakelaar (8) voorzien, waarbij handmatig omgeschakeld wordt van de eerste functie naar de tweede functie en omgekeerd. Dit omschakelen zou echter ook automatisch voorzien kunnen worden door te voorzien in detectiemiddelen die minstens één positie van het bewegingselement (2) kunnen detecteren, waarbij de inrichting (1) dan voorzien is om als gevolg van een detectie door de detectiemiddelen om te schakelen van de eerste functie naar de tweede functie of omgekeerd. Met detectiemiddelen die twee verschillende posities van het bewegingselement detecteren, kan de inrichting voorzien worden om telkens bij het detecteren van de eerste positie om te schakelen van de eerste functie naar de tweede functie en bij het detecteren van de tweede positie om te schakelen van de tweede naar de eerste functie.In order to set the device in its first function or in its second function, a switch (8) is provided here, with manual switching from the first function to the second function and vice versa. However, this switching could also be provided automatically by providing detection means capable of detecting at least one position of the movement element (2), wherein the device (1) is then provided for switching over from the detection means as a result of a detection by the detection means. first function to the second function or vice versa. With detection means detecting two different positions of the movement element, the device can be provided for switching from the first function to the second function when detecting the first position and switching from the second to the second position when detecting the second position to the first function.

De manometer (9) werd in deze inrichting voorzien om de druk in het reservoir (3b) weer te geven. Men zou bijvoorbeeld echter ook kunnen voorzien in een manometer die de druk gerelateerd aan de beweging opmeet.The pressure gauge (9) was provided in this device to display the pressure in the reservoir (3b). However, one could for example also provide a manometer which measures the pressure related to the movement.

Zoals reeds aangegeven wordt deze uitvinding niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen, die in de figuren werden weergegeven en die reeds meerdere varianten toelaten.As already indicated, this invention is not limited to the embodiments described above, which are shown in the figures and which already allow several variants.

Claims

Device (1) for the controlled functioning of a joint, comprising a moving element (2) movable by an actuator (3), provided for moving a body part of a person associated with the joint, characterized in that the actuator is a pneumatic or hydraulic actuator (3), which in a first function of the device (1), the movement element (2) is provided to be set in motion by a person with said body part, while the actuator (3) exerts an opposing force to this movement element on the movement element (2), and that, in a second function of the device, the movement element (2) is provided for moving said body part, while the actuator (3) is in motion with the movement exerts cooperative force on the movement element (2).

Device (1) according to claim 1, characterized in that the device comprises control means (4a-b) for adjusting the force of the pneumatic or hydraulic actuator (3).

Device (1) according to claim 2, characterized in that the actuator (3) is adjustable to exert such a counteracting force on the body part that the weight of the body part is neutralized by this counteracting force.

Device (1) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the device comprises adjustment means (5) for determining the limits of the movement range of the movement element (2).

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device comprises detection means for detecting at least one position of the movement element (2), and that the device (1) is provided to by switching the detection means from the first function to the second function or vice versa.

Device (1) according to claim 5, characterized in that the detection means are provided for detecting two different positions of the movement element (2), and in that the device (1) is provided for detecting each time the first position is detected. to switch from the first function to the second function and when detecting the second position to switch from the second to the first function.

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic or pneumatic actuator (3) forms part of the device (1).

Device (1) according to claim 5, characterized in that the device (1) is designed as a mobile unit.

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) comprises retaining elements (6a-c) for immobilizing the body part with respect to the movement element (2).

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the movement element (2) comprises at least two relative elements (2a-b) that are displaceable relative to each other and are provided to move along with the joint during the controlled movement of a joint. at least two parts of the body that are movable relative to each other.

Device (1) according to claim 8, characterized in that said movable sub-elements (2a-b) are connected to one another by means of one or more hinge element (s) (7).

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device comprises at least one measuring instrument (9) for measuring at least one adjustment parameter of the hydraulic or pneumatic actuator (3).

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device comprises positioning means (10, 11, 12, 13, 14, 15) for adapting the device to the anthropometric quantities of said body part.

Device (1) according to claim 12, characterized in that the device (1) can be adjusted by means of the positioning means (10, 11a-b, 12, 13, 14, 15) such that the device (1) a first adjustment is provided for the controlled movement of a joint on one side of the body of a person when a second adjustment is provided for the controlled movement of a corresponding joint on the other side of the body of a person.

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) is provided for the controlled movement of a shoulder joint or a knee joint.