CH703611B1 - Interactive training system for rehabilitation of physiologically compromised patients - Google Patents

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CH703611B1
CH703611B1 CH01358/11A CH13582011A CH703611B1 CH 703611 B1 CH703611 B1 CH 703611B1 CH 01358/11 A CH01358/11 A CH 01358/11A CH 13582011 A CH13582011 A CH 13582011A CH 703611 B1 CH703611 B1 CH 703611B1
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Thomas Linde
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Keba Ag
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein interaktives Trainingssystem (1) zur Rehabilitation von physiologisch beeinträchtigten Patienten, (2) umfassend ein Aufnahmemittel (3) für einen zu trainierenden Körperteil, ein Basisgerät (4), zumindest einen im oder am Aufnahmemittel (3) angebrachten Sensor (7) und wahlweise zumindest einen im oder am Aufnahmemittel (3) angebrachten Aktor (9), welche Sensoren und Aktoren mit dem Basisgerät (4) verbunden sind. Wesentlich ist dabei, dass an das Basisgerät (4) weitere Dateneingabe- und Datenausgabemittel angeschlossen sind, sodass ein Therapeut (37) zur Festlegung eines Trainingsprogramms und der Patient (2) zur Absolvierung des Trainingsprogramms über diese weiteren Dateneingabe- und Datenausgabemittel mit dem interaktiven Trainingssystem (1) interagieren können.The invention relates to an interactive training system (1) for the rehabilitation of physiologically impaired patients, (2) comprising a receiving means (3) for a body part to be trained, a base unit (4), at least one sensor (7) mounted in or on the receiving means (3) ) and optionally at least one in or on the receiving means (3) attached actuator (9), which sensors and actuators are connected to the base unit (4). It is essential that to the base unit (4) further data input and data output means are connected, so that a therapist (37) to define a training program and the patient (2) to complete the training program on these other data input and data output means with the interactive training system (1) can interact.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein interaktives Trainingssystem zur Rehabilitation von physiologisch beeinträchtigten Patienten sowie ein Verfahren zur Durchführung einer Rehabilitation von physiologisch beeinträchtigten Patienten mit einem interaktiven Trainingssystem, wie dies in den Ansprüchen 1 und 21 angegeben ist. The invention relates to an interactive training system for the rehabilitation of physiologically impaired patients and a method for performing a rehabilitation of physiologically impaired patients with an interactive training system, as indicated in the claims 1 and 21.

[0002] Aus der US 5 466 213 ist eine gattungsmässige Vorrichtung und ein gattungsmässiges Verfahren zur Interaktion mit einem Patienten zum Trainieren seiner motorischen Fähigkeiten bekannt. Entsprechend diesem bekannten System ist ein interaktiver robotischer Therapeut vorgesehen, der mittels eines beweglichen Roboterarms mit dem Patienten interagiert und dessen zu trainierendes Körperteil durch die physiotherapeutischen Übungen des Trainingsprogramms geleitet. Während einer Übung kann der Patient durch Kraftaufbringung auf den ihn führenden Roboterarm den Bewegungspfad der Übungsbewegung verändern. Erfindungsgemäss können die physiotherapeutischen Übungen durch Bewegen des Roboterarms festgelegt werden, welche Bewegungen im Speicher eines Steuergeräts des interaktiven robotischen Therapeuten abgelegt und später vom Patienten aufgerufen werden. Ferner wird aufgezeigt, dass mit einem solchen System ein Therapeut mehrere Patienten gleichzeitig betreuen kann, ohne bei jedem von ihnen physisch anwesend sein zu müssen, und ein Patient kann mit dem geoffenbarten interaktiven robotischen Therapeuten die physiotherapeutischen Übungen des ihm zugewiesenen Trainingsprogramms auch selbstständig durchführen. Die mit diesem System bzw. mit dieser Vorgangsweise erzielbare Vielfältigkeit in den Trainingsübungen ist durch die grundsätzliche Fixierung auf den beweglichen Roboterarm als hauptsächliches Interaktionsmittel stark eingeschränkt, und die verfügbaren Möglichkeiten zur Unterstützung von Therapeuten und Patienten sind somit nur bedingt zufrieden stellend. From US 5,466,213 a generic device and a generic method for interacting with a patient to train his motor skills is known. According to this known system, an interactive robotic therapist is provided, which interacts with the patient by means of a movable robot arm and guides the body part to be trained through the physiotherapeutic exercises of the training program. During an exercise, by applying force to the robotic arm guiding it, the patient can change the movement path of the exercise movement. According to the invention, the physiotherapeutic exercises can be determined by moving the robot arm, which movements are stored in the memory of a controller of the interactive robotic therapist and later called by the patient. Further, it is shown that with such a system, a therapist can care for multiple patients simultaneously without having to be physically present at each of them, and a patient can also independently perform the physiotherapeutic exercises of the assigned exercise program with the disclosed robotic interactive therapist. The versatility in the training exercises achievable with this system or with this procedure is severely restricted by the fundamental fixation on the movable robotic arm as the main means of interaction, and the available options for assisting therapists and patients are thus only partially satisfactory.

[0003] Weiters beschreibt WO 2008/124 025 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur geleiteten Bewegungsdurchführung von zu trainierenden Körperteilen mit Hilfe von einer angetriebenen Orthese. Dabei wird die mit Aktoren ausgestattete angetriebene Orthese auf dem zu trainierenden Körperteil angebracht und unterstützt bzw. leitet den Patienten durch synchrones Ansteuern der Aktoren bei der Bewegung des zu trainierenden Körperteils entlang des gewünschten Bewegungspfades gemäss den erlaubten Toleranzen. Die dabei von der angetriebenen Orthese auf den zu trainierenden Körperteil aufgebrachten Kräfte können in ihrer Stärke proportional zu der Abweichung von dem gewünschten Bewegungspfad gewählt werden. Ferner wird ein Verfahren geoffenbart, bei welchem dem Benutzer der angetriebenen Orthese visuelles Feedback über die Abweichung zwischen gewünschtem und wirklichem Bewegungspfad gegeben wird. Auch diese Ausführungsform ist im Hinblick auf Vielfältigkeit der physiotherapeutischen Trainingsübungen und die Unterstützung des Therapeuten und des Patienten bei der Festlegung bzw. Absolvierung der Trainingsübungen durch nur ein hauptsächliches, wenig flexibles Interaktionsmittel, nämlich der angetriebenen Orthese, wenig zufrieden stellend. Furthermore, WO 2008/124 025 A1 describes a device and a method for guided movement execution of body parts to be trained by means of a driven orthosis. The equipped with actuators driven orthosis is mounted on the body part to be trained and supports or directs the patient by synchronously driving the actuators in the movement of the body part to be trained along the desired movement path according to the tolerances allowed. The forces applied thereby by the driven orthosis on the body part to be trained can be selected in their strength proportional to the deviation from the desired movement path. Further, a method is disclosed in which the user of the driven orthosis is given visual feedback about the deviation between the desired and actual motion path. This embodiment is also unsatisfactory in terms of diversity of the physiotherapeutic training exercises and the support of the therapist and the patient in the determination or completion of the training exercises by only one main, less flexible interaction means, namely the driven orthosis.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trainingssystem zur Rehabilitation von physiologisch beeinträchtigten Patienten, insbesondere von Patienten mit Bewegungsbeeinträchtigung der Extremitäten, zu schaffen, welches die Effizienz der Planung, Festlegung, Absolvierung und Auswertung eines physiotherapeutischen Übungsprogramms steigert und zu einer zusätzlichen Entlastung des Therapeuten und Unterstützung des Patienten beiträgt. The present invention has for its object to provide a training system for the rehabilitation of physiologically impaired patients, especially of patients with movement impairment of the extremities, which increases the efficiency of planning, setting, completion and evaluation of a physiotherapeutic exercise program and an additional Relief of the therapist and support of the patient contributes.

[0005] Die genannte Aufgabe der Erfindung wird durch ein interaktives Trainingssystem entsprechend den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. The above object of the invention is achieved by an interactive training system according to the features in claim 1.

[0006] Erfindungsgemäss umfasst das Trainingssystem ein Basisgerät, an welches verschiedenste Dateneingabemittel, beispielsweise die Sensoren eines Aufnahmemittels für den zu trainierenden Körperteil, ein Touchscreen oder eine Videokamera, und verschiedenste Datenausgabemittel, beispielsweise die Aktoren des Aufnahmemittels für den zu trainierenden Körperteil, ein Bildschirm oder ein Lautsprecher, angeschlossen und/oder eingebaut sind, sodass einerseits ein Therapeut mit dem Trainingssystem interagieren kann, um ein Trainingsprogramm für Patienten festzulegen bzw. zu konfigurieren, und andererseits die Patienten mit dem Trainingssystem interagieren können, um das vom Therapeuten vorgegebene und/oder ein vom Patienten selbst gewähltes physiotherapeutisches Trainingsprogramm interaktiv zu absolvieren. Das interaktive Trainingssystem unterstützt den Therapeuten bei der Erstellung eines Trainingsprogramms und entlastet ihn bei der Betreuung seiner Patienten. Ebenso unterstützt das interaktive Trainingssystem den Patienten bei der Absolvierung des Trainingsprogramms, und somit erhöht sich die Effizienz der physiotherapeutischen Betreuung sowohl für den Therapeuten als auch für den Patienten. According to the invention, the training system comprises a base unit to which a variety of data input means, such as the sensors of a receiving means for the body part to be trained, a touch screen or a video camera, and a variety of data output means, such as the actuators of the receiving means for the body part to be trained, a screen or a speaker, connected and / or installed so that on the one hand a therapist can interact with the training system to set up or configure a patient training program and on the other hand the patients can interact with the training system to provide the therapist with and / or interactive physiotherapy training program chosen by the patient himself. The interactive training system supports the therapist in the creation of a training program and relieves him in the care of his patients. Likewise, the interactive training system supports the patient in completing the training program, and thus increases the efficiency of physiotherapeutic care for both the therapist and the patient.

[0007] Konkret ergeben sich für den Therapeuten folgende Vorteile. Das interaktive Trainingssystem ermöglicht dem Therapeuten eine einfache, interaktive Festlegung des Trainingsprogramms und unterstützt ihn bei der intensiven Betreuung auch von mehreren Patienten. Die umfangreichen Dateneingabe- und Datenausgabemöglichkeiten ermöglichen die Festlegung von individuell auf den jeweiligen Patienten abgestimmten und abwechslungsreichen Trainingsprogrammen und stellen dem Therapeuten vielseitige Auswertemöglichkeiten zur Verfügung. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Verfolgung und Erfassung des Therapieverlaufs und -erfolgs. Concretely, the therapist has the following advantages. The interactive training system allows the therapist a simple, interactive definition of the training program and supports him in the intensive care of several patients. The extensive data entry and data output options enable the definition of individually tailored to the respective patient and varied training programs and provide the therapist versatile evaluation options. This results in an improved tracking and recording of the course of therapy and success.

[0008] Die Vorteile für die Patienten sind unter anderem folgende: Ihnen wird eine gesteigerte Behandlungsqualität geboten, da ein auf sie sehr gut abgestimmtes, massgeschneidertes Trainingsprogramm festgelegt werden kann. Ebenso wird durch die verschiedenen Dateneingabe- und Datenausgabemöglichkeiten ein abwechslungsreiches Trainingsprogramm ermöglicht, wodurch vor allem die Motivation der Patienten gesteigert wird, ihr jeweiliges Trainingsprogramm bzw. Trainingspensum regelmässig und zeitgerecht zu absolvieren bzw. zu erreichen. The advantages for the patients include the following: They are offered an increased quality of treatment, since a tailor-made training program can be set very well on them. Likewise, the varied data entry and data output options make it possible to have a varied training program, which, above all, increases the motivation of the patients to complete or achieve their respective training program or training schedule on a regular basis and in a timely manner.

[0009] Ein Vorteil des interaktiven Trainingssystems liegt auch darin, dass dieses vielseitige System ebenso auch zum gezielten Trainieren von gesunden Personen einsetzbar ist, wodurch sich beispielsweise eine erhöhte Auslastung des interaktiven Trainingssystems ergibt. An advantage of the interactive training system is also that this versatile system can also be used for targeted training of healthy people, resulting in, for example, increased utilization of the interactive training system.

[0010] Von Vorteil sind auch die Massnahmen gemäss Anspruch 2, da dadurch ein mobiles, interaktives Trainingssystem geschaffen wird, dessen Position im Behandlungsraum sich auf einfache Art und Weise verändern lässt. Ebenso ist es möglich, dieses mobile, interaktive Trainingssystem in mehreren Rehabilitationszentren bzw. auch bei den Patienten zuhause einzusetzen, da sich das System einfach transportieren lässt. Also advantageous are the measures according to claim 2, since a mobile, interactive training system is created, the position of which can be changed in the treatment room in a simple manner. It is also possible to use this mobile, interactive training system in several rehabilitation centers or at home, since the system is easy to transport.

[0011] Von Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 3, da dadurch auf akustischem Weg Hinweise ausgegeben werden können und im Speziellen Anweisungen an den Patienten betreffend der zu absolvierenden Trainingsübung gegeben werden können. Ebenso ist es möglich, die Motivation des Patienten beispielsweise durch das Ausgeben von Musik oder auch anspornenden Tönen bzw. Klängen oder Takten während der Übungsdurchführung zu steigern. Eine Ausgabe von akustischer Information über einen Kopfhörer ist einerseits dazu geeignet, Patienten mit einer Hörbeeinträchtigung zu unterstützten, andererseits ergibt sich dadurch beispielsweise in einem Rehabilitationszentrum der Vorteil, dass etwaige weitere Personen im selben Raum nicht gestört werden. Another advantage is also an embodiment according to claim 3, as this information can be issued acoustically and in particular instructions can be given to the patient regarding the training exercise to be completed. It is also possible to increase the motivation of the patient, for example by the output of music or inspiring tones or sounds or bars during the exercise. An output of acoustic information via a headphone is on the one hand suitable for assisting patients with a hearing impairment, on the other hand this results in the advantage, for example in a rehabilitation center, that any further persons in the same room are not disturbed.

[0012] Von Vorteil sind weiter die Massnahmen nach Anspruch 4, da dadurch reichhaltige visuelle Informationen an den Benutzer des interaktiven Trainingssystems gegeben werden können und einem Patienten bei der Durchführung einer Trainingsübung genaue Anweisungen gegeben werden können. Ebenso ist eine Motivationssteigerung des Patienten auf visuellem Weg durch die Ausgabe von ansprechenden Grafiken, Bildern, Animationen oder Videofilmen ermöglicht. Advantageous further are the measures according to claim 4, as this rich visual information can be given to the user of the interactive training system and a patient in the execution of a training exercise can be given precise instructions. Likewise, an increase in the motivation of the patient is made possible visually by the output of appealing graphics, images, animations or video films.

[0013] Die vorteilhaften Massnahmen gemäss Anspruch 5 ermöglichen einerseits, dass der externe Bildschirm zur Anzeige von visueller Information an geeigneter Stelle positioniert werden kann, beispielsweise in Augenhöhe in kurzer Entfernung vor dem Patienten, und dadurch eine gute Ablesbarkeit für den Patienten sichergestellt ist. Andererseits wird durch die Verwendung eines schon beim Patienten vorhandenen Bildschirms, beispielsweise des Fernsehers des Patienten, erreicht, dass das Basisgerät des interaktiven Trainingssystems sehr kompakte Abmessungen aufweist, sodass die Mobilität bzw. Transportfähigkeit des Trainingssystems verbessert ist. The advantageous measures according to claim 5 allow on the one hand, that the external screen for displaying visual information can be positioned at a suitable location, for example, at eye level a short distance in front of the patient, and thus a good readability for the patient is ensured. On the other hand, the use of an already existing on the patient screen, for example, the patient's television, that the base unit of the interactive training system has very compact dimensions, so that the mobility or transportability of the training system is improved.

[0014] Von Vorteil sind auch die Massnahmen gemäss Anspruch 6, da dadurch visuelle Information im Trainingsraum flexibel projiziert werden kann, wodurch sie vom Benutzer des interaktiven Trainingssystems gut einsehbar positioniert werden kann. Weiters ist durch die Projektion eines Bildes eine sehr grosse und gut ablesbare Darstellung von visueller Information ermöglicht, was im Speziellen für Benutzer mit Sehbeeinträchtigungen von Vorteil ist. Also advantageous are the measures according to claim 6, as this visual information in the training room can be flexibly projected, so they can be positioned well visible by the user of the interactive training system. Furthermore, the projection of an image allows a very large and easy-to-read representation of visual information, which is particularly advantageous for users with visual impairments.

[0015] Von Vorteil sind auch die Massnahmen nach Anspruch 7, da dadurch die Qualität und Anschaulichkeit der visuellen Darstellungen stark verbessert wird und somit beispielsweise die Verständlichkeit von Anweisungen zur Übungsdurchführung für den Patienten stark erhöht wird. Weiters wird bei Übungen wie etwa Geschicklichkeitsspielen auch das räumliche Wahrnehmungsvermögen trainiert, was beispielsweise Patienten mit neurologischen Beeinträchtigungen nach einer Operation oder einem Schlaganfall zugutekommt. Also advantageous are the measures according to claim 7, since thereby the quality and clarity of the visual representations is greatly improved and thus, for example, the clarity of instructions for exercise performance for the patient is greatly increased. Furthermore, in exercises such as games of skill and the spatial perception is trained, which, for example, benefit patients with neurological impairments after surgery or a stroke.

[0016] Vorteilhaft sind weiters die Massnahmen nach Anspruch 8, da dadurch Anweisungen an den Benutzer des Aufnahmemittels für den zu trainierenden Körperteil auch über den haptischen Informationskanal übermittelt werden können. Damit ist es beispielsweise möglich, Patienten bei der Übungsdurchführung noch genauere und detailliertere Anweisungen zu geben. Zum Beispiel ist es möglich, bei einer zu grossen Abweichung der Übungsbewegung von der vorher festgelegten Sollbewegung mit einem Vibrationsaktor im Aufnahmemittel für den zu trainierenden Körperteil einen haptischen Hinweis an den Patienten zu geben, welcher etwa vergleichbar ist mit einer sanften Führung durch die Hand eines Therapeuten. Somit steht ein zusätzlicher Informationskanal im interaktiven Trainingssystem zur Verfügung. Advantageous further measures according to claim 8, since instructions to the user of the receiving means for the body part to be trained can also be transmitted via the haptic information channel. This makes it possible, for example, to give patients even more precise and detailed instructions during the exercise. For example, it is possible to give a haptic indication to the patient at a too large deviation of the exercise movement of the predetermined target movement with a vibration actuator in the receiving means for the body part to be trained, which is approximately comparable to a gentle guidance by the hand of a therapist , Thus, an additional information channel is available in the interactive training system.

[0017] Von Vorteil sind weiters die Massnahmen gemäss Anspruch 9, da durch die Verwendung eines Touchscreens als Dateneingabemittel am Basisgerät eine sehr vielseitige Benutzerschnittstelle geschaffen ist, welche auf einfache und intuitive Art und Weise vom Therapeuten und/oder vom Patienten bedient werden kann, um das Trainingssystem interaktiv zu steuern bzw. zu benutzen. Another advantage is the measures according to claim 9, as created by the use of a touch screen as a data input means on the base unit, a very versatile user interface, which can be operated in a simple and intuitive manner by the therapist and / or the patient to to control or use the training system interactively.

[0018] Von Vorteil sind auch die Massnahmen nach Anspruch 10, da dadurch akustische Informationen vom Basisgerät aufgenommen und verarbeitet werden können. Somit ist es beispielsweise möglich, eine einfache Steuerung des interaktiven Trainingssystems mittels Sprachbefehlen zu realisieren. Weiters ist es möglich, die Stimme des Benutzers des Trainingssystems oder andere Umgebungsgeräusche aufzunehmen, zu analysieren und bei Bedarf, beispielsweise bei Aufforderung durch den Benutzer, an einen Empfänger weiterzuleiten. Darüber hinaus können aus den akustischen Informationen, insbesondere in Verbindung mit zusätzlichen und anderweitig gewonnenen Informationen, auch Hinweise auf das Befinden und den Zustand eines Patienten sowie im Speziellen auf das Vorliegen ungewöhnlicher oder gefährlicher Zustände gewonnen werden, sodass im Problemfall sofort darauf reagiert werden kann. Dies steigert die Sicherheit des Patienten bei der Benutzung des interaktiven Trainingssystems. Also advantageous are the measures according to claim 10, as this acoustic information can be recorded and processed by the base unit. Thus, it is possible, for example, to realize a simple control of the interactive training system by means of voice commands. Furthermore, it is possible to record the voice of the user of the training system or other ambient noise, analyze and, if necessary, for example, at the request of the user to forward to a recipient. In addition, the acoustic information, in particular in conjunction with additional and other information obtained, also evidence of the condition and condition of a patient and especially on the presence of unusual or dangerous conditions can be obtained, so that in case of problems can respond immediately. This increases the safety of the patient when using the interactive training system.

[0019] Werden mehrere, zueinander beabstandete Mikrofone verwendet, können deren Signale darüber hinaus miteinander verknüpft und damit eine fest vorgegebene oder auch einstellbare Richtcharakteristik erzielt werden, um akustische Signale aus der Richtung des Benutzers zu erfassen, sonstige Umgebungsgeräusche hingegen auszufiltern oder zumindest abzuschwächen. Dies dient der Qualitätsverbesserung der von den Mikrofonen aufgenommenen akustischen Information. Ebenso können die Signale mehrerer Mikrofone verknüpft werden, um damit eine zumindest eingeschränkte Ortung der akustischen Quelle, insbesondere des Benutzers, zu erreichen, sodass dem interaktiven Trainingssystem zumindest die ungefähre Position der akustischen Quelle bekannt ist. If a plurality of microphones spaced apart from each other are used, their signals can also be linked together and thus a fixed or even adjustable directional characteristic can be achieved in order to detect acoustic signals from the user's direction, while filtering out or at least attenuating other environmental noises. This serves to improve the quality of the acoustic information recorded by the microphones. Likewise, the signals of multiple microphones can be linked in order to achieve an at least limited location of the acoustic source, in particular the user, so that the interactive training system at least the approximate position of the acoustic source is known.

[0020] Von Vorteil sind auch die Massnahmen gemäss Anspruch 11, da durch die Aufnahme eines Videobildes eine sehr vielseitige und umfassende Informationsquelle bezüglich der Aktivitäten des Benutzers des interaktiven Trainingssystems zur Verfügung steht. Neben der grundsätzlichen Erkennung, ob überhaupt ein Benutzer des Trainingssystems anwesend ist, können von einem Benutzer verschiedenste Daten aufgenommen werden, beispielsweise seine Position, seine derzeitige Bewegung, seine Gestik, seine Mimik oder seine Blickrichtung. Im Speziellen kann die ausgeführte Bewegung eines Patienten mit dem Aufnahmemittel für den zu trainierenden Körperteil sehr genau aufgezeichnet werden, sodass eine Kontrolle bezüglich der korrekten Übungsausführung leicht möglich ist. Die Erfassung der Blickrichtung des Patienten kann darüber hinaus für einfache Bedienvorgänge herangezogen werden, was die Bedienbarkeit des interaktiven Trainingssystems für Patienten mit erheblicher Beeinträchtigung der motorischen Fähigkeiten der Arme oder mit einer Bewegungseinschränkung zufolge des angelegten Aufnahmemittels massgeblich verbessert. Also of advantage are the measures according to claim 11, since the inclusion of a video image is a very versatile and comprehensive source of information regarding the activities of the user of the interactive training system is available. In addition to the basic recognition of whether a user of the training system is present, a variety of different data can be recorded by a user, for example his position, his current movement, his gestures, his facial expressions or his direction of view. In particular, the performed movement of a patient with the receiving means for the body part to be trained can be recorded very accurately, so that control over the correct execution of the exercise is easily possible. The detection of the viewing direction of the patient can also be used for simple operations, which significantly improves the operability of the interactive training system for patients with significant impairment of the motor skills of the arms or with a movement restriction of the applied receiving means.

[0021] Vorteilhaft sind auch die Massnahmen gemäss Anspruch 12, da dadurch eine noch genauere Erfassung der Position, der Bewegung und des Verhaltens von Benutzern und Gegenständen im interaktiven Trainingssystem ermöglicht ist. Also advantageous are the measures according to claim 12, as this allows even more accurate detection of the position, movement and behavior of users and objects in the interactive training system.

[0022] Von Vorteil sind weiters die Massnahmen gemäss Anspruch 13, da dadurch einerseits ein erhöhter Bedienkomfort für die Benutzer des interaktiven Trainingssystems erreicht wird, da ein Benutzer flexibler in seiner Position ist, von der aus Bedienbefehle abgegeben werden. Andererseits stellt das mobile Handbedienteil auch eine einheitliche Benutzerschnittstelle dar, mit der auf intuitive Art und Weise Steuer- bzw. Bedienbefehle an das interaktive Trainingssystem gegeben werden können. Durch eine drahtlose Übertragung der Befehle vom mobilen Handbedienteil zum Basisgerät wird die Mobilität des Handbedienteils weiter gesteigert und die Ergonomie sowie die Betriebszuverlässigkeit durch Wegfall der Kabelverbindung verbessert. Another advantage are the measures according to claim 13, since on the one hand an increased ease of use for the users of the interactive training system is achieved because a user is more flexible in its position, are issued from the operating commands. On the other hand, the mobile hand-held unit also provides a uniform user interface with which control commands can be given to the interactive training system in an intuitive manner. Wireless transmission of the commands from the mobile hand-held unit to the base unit further increases the mobility of the hand-held unit and improves ergonomics and operational reliability by eliminating the cable connection.

[0023] Von Vorteil sind auch die Massnahmen gemäss Anspruch 14, da dadurch die Betreuung eines Patienten durch einen Physiotherapeuten auch über weite Entfernungen möglich ist. Damit wird die Effizienz der Therapie gesteigert, da trotz intensiver Betreuung eines Patienten beispielsweise anstrengende und zeitintensive Patiententransporte wegfallen und die Reisezeit für den Therapeuten gering bleibt, sodass weniger Betreuungskosten anfallen. Ebenso ist es auf diese Art für einen Therapeuten möglich, dass er mehrere Patienten von einer zentralen Stelle aus betreut, sodass auch hier die Effizienz der Therapie gesteigert ist. Also of advantage are the measures according to claim 14, since thereby the care of a patient by a physiotherapist over long distances is possible. Thus, the efficiency of the therapy is increased, because despite intensive care of a patient, for example, strenuous and time-consuming patient transports are eliminated and the travel time for the therapist remains low, resulting in less care costs. Similarly, it is possible for a therapist to care for multiple patients from a central location so that the efficiency of the therapy is also increased.

[0024] Von Vorteil sind auch die Massnahmen gemäss Anspruch 15, da dadurch nicht mehr in jedem Fall Patient und Therapeut zur Übungsdurchführung am selben geografischen Ort zusammenkommen müssen. Dadurch wird einerseits die Reise- und Arbeitszeit für den Therapeuten reduziert, andererseits werden auch häufige Patiententransporte, welche mitunter sehr belastend für den Patienten sein können, vermieden, während gleichzeitig die Richtigkeit der durchgeführten Therapieübungen bzw. die Häufigkeit und Regelmässigkeit der Übungsdurchführungen vom Therapeuten weiterhin umfassend und genau kontrolliert werden kann. Diese Kontrolle kann vom Therapeuten anhand der abgespeicherten Daten zu einer für den Therapeuten passenden Zeit, das heisst sehr flexibel, durchgeführt werden oder es werden die übermittelten Daten vom Therapeuten unmittelbar bzw. live betrachtet und analysiert, sodass sofort Hinweise und Korrekturen zur Übungsdurchführung gegeben werden können. Also advantageous are the measures according to claim 15, since this no longer in each case patient and therapist must come together to practice the exercise at the same geographical location. On the one hand, the travel and working time for the therapist is reduced, on the other hand, frequent patient transports, which can sometimes be very stressful for the patient avoided, while at the same time the accuracy of the therapeutic exercises carried out or the frequency and regularity of the exercise procedures continue to be encompassed by the therapist and can be controlled exactly. This control can be carried out by the therapist on the basis of the stored data at a time suitable for the therapist, ie very flexibly, or the transmitted data can be viewed and analyzed directly by the therapist, so that immediately hints and corrections can be made to the exercise ,

[0025] Von Vorteil sind weiters die Massnahmen gemäss Anspruch 16, da dadurch der Schutz der Privatsphäre von Benutzern des interaktiven Trainingssystems, insbesondere von Patienten, welche mit dem Trainingssystem trainieren, verbessert wird, da Videobild bzw. Aktivitätsinformation nur nach einer bewussten Freigabe durch den Benutzer vom Basisgerät an das Zentralsteuergerät übertragen wird und weiters im Falle der Übertragung eines Videobilds die übermittelte Information zwingend auch am Basisgerät, insbesondere in verkleinerter Form, dargestellt wird. Typische Datenausgabemittel dafür sind beispielsweise der interne oder externe Flachbildschirm, der interne oder externe Touchscreen, der interne oder externe Lautsprecher oder der zumindest eine interne oder externe Projektor. Another advantage is the measures according to claim 16, since thereby the protection of the privacy of users of the interactive training system, in particular of patients who train with the training system is improved because video image or activity information only after a conscious release by the User is transmitted from the base unit to the central control unit and further in the case of transmission of a video image, the transmitted information is necessarily on the base unit, in particular in a reduced form, is displayed. Examples of typical data output means for this purpose are the internal or external flat screen, the internal or external touch screen, the internal or external loudspeaker or the at least one internal or external projector.

[0026] Vorteilhaft sind weiters die Massnahmen nach Anspruch 17, da dadurch beispielsweise Patienten über ihre jeweiligen Basisgeräte miteinander kommunizieren und Informationen austauschen können, wodurch die Motivation der Patienten zum Benutzen des interaktiven Trainingssystems gesteigert ist. Die Massnahmen bieten eine weitere Steigerung der Motivation der Patienten zur Übungsdurchführung, da Trainingsaktivitäten von Patienten gemeinsam, das heisst spielerisch miteinander oder gegeneinander, durchgeführt werden können. Also advantageous are the measures according to claim 17, since for example patients can communicate with each other via their respective base devices and exchange information, whereby the motivation of the patients to use the interactive training system is increased. The measures offer a further increase in the motivation of the patients to perform the exercises, since training activities of patients can be carried out together, that is playfully with each other or against each other.

[0027] Ebenso von Vorteil sind die Massnahmen gemäss Anspruch 18, da sie ein Abspeichern der individuellen Einstellungen des interaktiven Trainingssystems für den jeweiligen Benutzer auf einem geeigneten Speichermedium, beispielsweise einer Festplatte oder einer Speicherkarte mit nichtflüchtigem Speicher, im Basisgerät und/oder im Zentralsteuergerät erlaubt und diese individuellen Einstellungen vom Patienten bzw. Therapeuten später wieder aufgerufen werden können und ebenso auch ausgewertet werden können. Bei einer Abspeicherung der Profildatensätze in einem Zentralsteuergerät stehen diese Daten weiters auch zentral für die verschiedenen vom Patienten benutzten Basisgeräte zur Verfügung. Also advantageous are the measures according to claim 18, since it allows storage of the individual settings of the interactive training system for the respective user on a suitable storage medium, such as a hard disk or a memory card with non-volatile memory in the base unit and / or in the central control unit and these individual settings can later be recalled by the patient or therapist and can also be evaluated as well. When the profile data records are stored in a central control unit, these data are also available centrally for the various base units used by the patient.

[0028] Von Vorteil sind auch die Massnahmen gemäss Anspruch 19, da dadurch der unerlaubte Zugriff auf das, in manchen Fällen auch von mehreren Personen benutzte, Basisgerät des interaktiven Trainingssystems oder auf abgespeicherte Daten, beispielsweise Profildaten oder Aktivitätsinformationen eines Benutzers, auf einfache und sichere Art und Weise verhindert wird. Speziell bei der Benutzung von bereits vorhandenen Chipkarten aus dem Gesundheitsbereich für eine solche Identifikation bzw. Authentifikation ergeben sich vorteilhafte Synergieeffekte, da der Patient eine solche Gesundheitschipkarte in vielen Fällen bei einer Behandlung durch den Physiotherapeuten ohnehin vorlegen muss. Also advantageous are the measures according to claim 19, since the unauthorized access to the, in some cases also used by several people, base unit of the interactive training system or stored data, such as profile data or activity information of a user, to simple and secure Way is prevented. Especially in the use of existing chip cards from the health sector for such identification or authentication, advantageous synergy effects arise because the patient must submit such a health chip card in many cases in a treatment by the physiotherapist anyway.

[0029] Von Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 20, da dadurch der unerlaubte, missbräuchliche und manipulative Zugriff auf die übertragenen Informationen bzw. Steuerbefehle verhindert wird und somit die Sicherheit des interaktiven Trainingssystems erhöht wird. Another advantage is also an embodiment according to claim 20, as this unauthorized, abusive and manipulative access to the transmitted information or control commands is prevented and thus the security of the interactive training system is increased.

[0030] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures.

[0031] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: <tb>Fig. 1<SEP>ein interaktives Trainingssystem zur Rehabilitation von physiologisch beeinträchtigten Patienten, bestehend aus einem Basisgerät, dem Aufnahmemittel für den zu trainierenden Körperteil und verschiedenen Dateneingabe- und Datenausgabemitteln zur Interaktion mit dem Trainingssystem durch Patienten und Therapeuten; <tb>Fig. 2<SEP>ein interaktives Trainingssystem, bei dem ein vom Patienten auch über ein mobiles Handbedienteil bedientes Basisgerät und ein vom Therapeuten bedientes Zentralsteuergerät über das Internet Daten austauschen; <tb>Fig. 3<SEP>ein interaktives Trainingssystem, das mehrere über das Internet kommunizierende und mit verschiedenen Dateneingabe- und Datenausgabemitteln ausgestattete Basisgeräte und ein Zentralsteuergerät umfasst; <tb>Fig. 4<SEP>ein interaktives Trainingssystem, bei dem die Abweichung zwischen der vom Therapeuten vorgegebenen Trainingssollbewegung und der vom Patienten ausgeführten Trainingsistbewegung auf einem Bildschirm visualisiert wird.In each case in a highly simplified, schematic representation: <Tb> FIG. 1 <SEP> an interactive training system for the rehabilitation of physiologically impaired patients, consisting of a basic device, the body part to be trained and various data input and output means for interacting with the training system by patients and therapists; <Tb> FIG. 2 <SEP> an interactive training system in which a base device operated by the patient also via a mobile hand-held unit and a central control unit operated by the therapist exchange data via the Internet; <Tb> FIG. 3 <SEP> an interactive training system comprising a plurality of base-communicating devices equipped with various data input and output devices and a central control device; <Tb> FIG. 4 <SEP> An interactive training system that visualizes the discrepancy between the therapist's intended training movement and the patient's actual exercise movement on a screen.

[0032] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäss auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemässe Lösungen darstellen. By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be transferred to the same parts with the same reference numerals or the same component names. Also, the location information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and these position information in a change in position should be transferred analogously to the new situation. Furthermore, individual features or combinations of features from the illustrated and described different embodiments may also represent separate, inventive or inventive solutions.

[0033] In Fig. 1 ist ein interaktives Trainingssystem 1 schematisch und beispielhaft veranschaulicht, mit welchem die Rehabilitation von physiologisch beeinträchtigten Patienten 2, insbesondere von Patienten 2 mit Bewegungsbeeinträchtigung der Extremitäten, ermöglicht wird. In Fig. 1, an interactive training system 1 is illustrated schematically and by way of example, with which the rehabilitation of physiologically impaired patients 2, in particular of patients 2 with movement impairment of the extremities, is made possible.

[0034] Entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel sitzt ein Patient 2 mit einem Aufnahmemittel 3 für den zu trainierenden Körperteil, in diesem Fall der linke Arm bzw. Schulterbereich, einem Basisgerät 4 gegenüber, welches mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung 5 und einer Datenspeichervorrichtung 6 ausgestattet ist. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 5 steuert das gesamte interaktive Trainingssystem 1 und greift dabei auf Informationen zu, welche in der Datenspeichervorrichtung 6 abgelegt sind bzw. speichert selbst Informationen dort ab. According to the illustrated embodiment, a patient 2 sits with a receiving means 3 for the body part to be trained, in this case the left arm or shoulder area, a base unit 4 opposite, which is equipped with a data processing device 5 and a data storage device 6. The data processing device 5 controls the entire interactive training system 1 and accesses information stored in the data storage device 6 or stores information there itself.

[0035] Entsprechend der gezeigten Ausführungsform ist das Aufnahmemittel 3 für den zu trainierenden Körperteil mit einem Sensor 7 im Oberarmbereich des Aufnahmemittels ausgestattet, welches Informationen über die Art der Bewegung des Aufnahmemittels 3 und somit des Armes des Patienten 2 über eine Sensorleitung 8 an das Basisgerät 4 und dessen Datenverarbeitungsvorrichtung 5 überträgt. Ebenso ist das Aufnahmemittel 3 für den zu trainierenden Körperteil mit einem Aktor 9 ausgestattet, mit dem eine Stützung bzw. Bewegung des zu trainierenden linken Armes des Patienten 2 je nach gerade absolviertem Trainingsprogramm durchgeführt wird, wobei die entsprechenden Steuerbefehle für den Aktor 9 von der Datenverarbeitungsvorrichtung 5 im Basisgerät 4 über eine Aktorleitung 10 an den Aktor 9 übermittelt wird. According to the embodiment shown, the receiving means 3 is equipped for the body part to be trained with a sensor 7 in the upper arm of the receiving means, which information about the type of movement of the receiving means 3 and thus the arm of the patient 2 via a sensor line 8 to the base unit 4 and its data processing device 5 transmits. Likewise, the receiving means 3 for the body part to be trained is equipped with an actuator 9, with which a support or movement of the left arm to be trained of the patient 2 is performed depending on the training program just completed, the corresponding control commands for the actuator 9 from the data processing device 5 is transmitted in the base unit 4 via an actuator line 10 to the actuator 9.

[0036] In einer nicht gezeigten, vorteilhaften Ausführungsform werden die Sensorinformationen und die Aktorsteuerbefehle über drahtlose Verbindungen, beispielsweise über Funkverbindungen, zwischen Basisgerät 4 und Sensor 7 bzw. Aktor 9 übertragen. In an advantageous embodiment, not shown, the sensor information and the actuator control commands are transmitted via wireless connections, for example via radio links, between the base unit 4 and the sensor 7 or actuator 9.

[0037] Vorzugsweise ist das Basisgerät 4 mit weiteren Dateneingabe- und Datenausgabemitteln zur Interaktion mit den Benutzern des interaktiven Trainingssystems 1 ausgestattet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Basisgerät unter anderem mit einem Touchscreen 11 zur visuellen Anzeige von Informationen und zur berührungsgesteuerten Aufnahme von Benutzereingaben und einem integrierten Lautsprecher 14 zur akustischen Ausgabe von Information, wie zum Beispiel Tönen, Musik oder Sprache ausgestattet. Ebenso sind an das Basisgerät 4 des interaktiven Trainingssystems 1 die Videokameras 12, 12 ́ zur Aufnahme von visueller Information und der externe Bildschirm 13 zur visuellen Ausgabe von Information angeschlossen. Preferably, the base unit 4 is equipped with further data input and data output means for interacting with the users of the interactive training system 1. In the illustrated embodiment, the base unit is equipped inter alia with a touch screen 11 for the visual display of information and for the touch-controlled recording of user inputs and an integrated loudspeaker 14 for the acoustic output of information such as sounds, music or speech. Also connected to the base 4 of the interactive training system 1 are the video cameras 12, 12 for receiving visual information and the external display 13 for the visual output of information.

[0038] In einer nicht dargestellten, vorteilhaften Ausführungsform kann der integrierte Touchscreen 11 auch als externer Touchscreen ausgeführt sein und zumindest eine der externen Videokameras 12, 12 ́ auch im Basisgerät 4 des interaktiven Trainingssystems integriert ausgebildet sein. In an advantageous embodiment, not shown, the integrated touchscreen 11 can also be designed as an external touchscreen and at least one of the external video cameras 12, 12 can also be integrated in the base unit 4 of the interactive training system.

[0039] Eine zweckmässige Ausführungsform mit mehreren Videokameras 12, 12 ́ ermöglicht die dreidimensionale Erfassung der Umgebung, sodass etwa die Position, die Bewegung, die Gesten, die Blickrichtung oder der Gesichtsausdruck des Therapeuten 37 oder des Patienten 2 noch genauer aufgenommen werden können. Die Erfassungsgenauigkeit der Bewegungen des Aufnahmemittels 3 für den zu trainierenden Körperteil über ein Videobild kann weiter gesteigert werden, indem beispielsweise eine oder mehrere spezielle, optisch erfassbare Markierungen am Aufnahmemittel 3 angebracht sind. An expedient embodiment with multiple video cameras 12, 12 allows the three-dimensional detection of the environment, so that about the position, movement, gestures, sight or facial expression of the therapist 37 or the patient 2 can be taken even more accurate. The detection accuracy of the movements of the receiving means 3 for the body part to be trained on a video image can be further increased by, for example, one or more special, optically detectable markings are attached to the receiving means 3.

[0040] In einer nicht gezeigten, zweckmässigen Ausführungsform sind die weiteren externen Dateneingabe- und Datenausgabemittel über drahtlose Verbindungen an das Basisgerät 4 des interaktiven Trainingssystems 1 angeschlossen, sodass komplizierte Verkabelungsarbeiten bzw. Beeinträchtigungen durch die vorhandene Verkabelung, insbesondere Beeinträchtigungen der Mobilität des interaktiven Trainingssystems 1 oder der Bewegungsfreiheit des Patienten 2, ausgeschlossen sind. In an expedient embodiment, not shown, the further external data input and data output means are connected via wireless connections to the base unit 4 of the interactive training system 1, so complicated wiring work or impairments by the existing wiring, in particular impairments of the mobility of the interactive training system. 1 or the freedom of movement of the patient 2 are excluded.

[0041] Zweckmässig ist es nun, dass zuerst ein Therapeut 37 das interaktive Trainingssystem 1 benutzt und mit den verschiedenen Dateneingabe- und Datenausgabemitteln des Basisgeräts 4 interagiert, um zumindest einen Teil des Trainingsprogramms für den Patienten 2 festzulegen bzw. zu konfigurieren. Das so erstellte Trainingsprogramm wird in der Datenspeichervorrichtung 6 abgelegt und kann anschliessend vom Patienten 2 entsprechend den Vorgaben des Therapeuten bzw. entsprechend den körperlichen und zeitlichen Fähigkeiten des Patienten 2 grösstenteils unabhängig von der Verfügbarkeit bzw. Anwesenheit des Therapeuten 37 durchgeführt werden. Der Patient 2 interagiert dabei auf ähnliche Art und Weise wie der Therapeut vorher mit den Dateneingabe- und Datenausgabemitteln des Basisgeräts 4, um das vorgegebene physiotherapeutische Trainingsprogramm interaktiv zu absolvieren oder auch um eventuell selbst gewählte, zusätzliche physiotherapeutische Trainingsprogramme durchzuführen. Der genaue Trainingsablauf wird dabei von den Dateneingabemitteln überwacht, und auf den Datenausgabemitteln werden entsprechende Anweisungen für den Patienten 2 betreffend die korrekte Übungsdurchführung dargestellt und Informationen etwa zu Übungsabweichungen und Übungsfortschritten ausgegeben. Wahlweise wird auch mittels des zumindest einen Aktors 9 im Aufnahmemittel 3 für den zu trainierenden Körperteil eine Stützung bzw. Bewegung des zu trainierenden Körperteils vorgenommen. Das interaktive Trainingssystem 1 unterstützt und entlastet daher also einerseits den Therapeuten 37 bei der Übungserstellung und -betreuung und unterstützt andererseits auch den Patienten 2 bei der Übungsdurchführung. It is now practical that a therapist 37 first uses the interactive training system 1 and interacts with the various data input and output means of the base unit 4 to define or configure at least part of the training program for the patient 2. The training program thus created is stored in the data storage device 6 and can then be carried out by the patient 2 in accordance with the therapist's specifications or according to the physical and temporal capabilities of the patient 2, for the most part independently of the availability or presence of the therapist 37. The patient 2 interacts in a similar manner as the therapist previously with the data input and data output means of the base unit 4 to interactively complete the predetermined physiotherapy training program or to perform any self-selected, additional physiotherapy training programs. The exact training procedure is thereby monitored by the data input means, and on the data output means corresponding instructions for the patient 2 concerning the correct execution of the exercise are displayed and information about exercise deviations and exercise progress is output. Optionally, by means of the at least one actuator 9 in the receiving means 3 for the body part to be trained, a support or movement of the body part to be trained made. The interactive training system 1 therefore supports and relieves, therefore, on the one hand the therapist 37 in the exercise preparation and care and on the other hand also supports the patient 2 in the exercise execution.

[0042] Zweckmässig ist es, wenn das Basisgerät 4 des interaktiven Trainingssystems 1 mit einer Standvorrichtung 15 ausgestattet ist, deren Bodenelement 16 nicht auf der darunter befindlichen Grundfläche, wie zum Beispiel einem Fussboden 17, fixiert ist. Dadurch ist es auf einfache Art und Weise möglich, das Basisgerät 4 des interaktiven Trainingssystems 1 in einem Raum zu bewegen bzw. das interaktive Trainingssystem 1 mit seinem Basisgerät 4 und den angeschlossenen Dateneingabe- und Datenausgabemitteln an einen anderen Ort, beispielsweise von der Ordination des Therapeuten 37 in die Wohnung des Patienten 2, zu transportieren. Zweckmässig ist es weiters, das Bodenelement 16 der Standvorrichtung 15 des Basisgeräts 4 an seiner Unterseite mit Rollkörper 18 auszustatten, um die Mobilität des Basisgeräts 4 weiter zu erhöhen. It is useful if the base unit 4 of the interactive training system 1 is equipped with a stand device 15, the bottom element 16 is not fixed on the underlying base surface, such as a floor 17. This makes it possible in a simple manner to move the base unit 4 of the interactive training system 1 in a room or the interactive training system 1 with its base unit 4 and the connected data input and data output means to another location, for example, from the ordination of the therapist 37 to the patient's apartment 2, to transport. It is expedient, furthermore, to equip the bottom element 16 of the stand device 15 of the base device 4 with rolling elements 18 on its underside, in order to further increase the mobility of the base device 4.

[0043] Unter besonderen Umständen, beispielsweise wenn der Patient 2 etwa unter einer Hörbeeinträchtigung leidet, ist es zweckmässig, an das Basisgerät 4 einen externen Lautsprecher 19 oder auch einen Kopfhörer 20 anzuschliessen, sodass akustische Informationen wie beispielsweise Klänge und Geräusche für einen auf solche Art beeinträchtigten Patienten 2 hörbar ausgegeben werden können. In special circumstances, for example when the patient 2 suffers from a hearing impairment, it is expedient to connect an external loudspeaker 19 or a headphone 20 to the base unit 4, so that acoustic information such as sounds and noises for one in such a way impaired patients 2 can be audibly issued.

[0044] Beispielsweise aus Kostengründen kann es ebenso zweckmässig sein, den integrierten Touchscreen 11 im Basisgerät 4 etwa als einfachen, integrierten Flachbildschirm ohne Berührungssensitivität auszuführen, um visuelle Information wie beispielsweise Grafiken, Animationen oder Videos auszugeben. Eine weitere Möglichkeit zur Reduktion der Herstellungskosten des Basisgeräts 4 oder zur Reduktion der Abmessungen des Basisgeräts 4 stellt die Vorgangsweise dar, auf den Einbau eines Touchscreens 11 im Basisgerät zu verzichten und die visuelle Information auf einem externen Bildschirm 13, welcher überdies ein beim Patienten 2 bereits vorhandener Fernseher sein kann, darzustellen. For example, for cost reasons, it may also be appropriate to perform the integrated touch screen 11 in the base unit 4 as a simple, integrated flat screen without touch sensitivity to output visual information such as graphics, animations or videos. Another way to reduce the manufacturing cost of the base unit 4 or to reduce the dimensions of the base unit 4 is the procedure to dispense with the installation of a touch screen 11 in the base unit and the visual information on an external screen 13, which also already in the patient 2 TV can be present.

[0045] Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Basisgerät 4 des interaktiven Trainingssystems 1 mit zumindest einem extern angeordneten bzw., wie gezeigt, einem integrierten Projektor 21 ausgestattet, um visuelle Information etwa auf einer Projektorleinwand 22 anzuzeigen. According to a particularly advantageous embodiment, the base unit 4 of the interactive training system 1 is equipped with at least one externally arranged or, as shown, an integrated projector 21 to display visual information about on a projector screen 22.

[0046] Zweckmässig ist es auch, die visuellen Informationen auf den entsprechenden Datenausgabemitteln, beispielsweise dem integrierten Touchscreen 11, dem externen Bildschirm 13 oder dem integrierten Projektor 21, in dreidimensionaler Darstellung anzuzeigen, um eine erhöhte Anschaulichkeit der visuell dargestellten Information zu erreichen. It is also expedient to display the visual information on the corresponding data output means, for example the integrated touch screen 11, the external screen 13 or the integrated projector 21, in a three-dimensional representation in order to achieve an increased clarity of the visually displayed information.

[0047] Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der zumindest eine Aktor 9 am Aufnahmemittel 3 für den zu trainierenden Körperteil mit einer Vibrations- und/oder Druckfunktion ausgestattet, sodass Information auch auf haptischem Weg an den Benutzer des interaktiven Trainingssystems 1 übermittelt werden kann. Eine solche haptische Informationsübermittlung stellt eine sehr unmittelbare und intuitive Rückmeldung an den Benutzer des interaktiven Trainingssystems 1 dar und erfordert beispielsweise auch nicht, dass der Benutzer seine Aufmerksamkeit grossteils auf das entsprechende Datenausgabemittel richtet. According to a particularly advantageous embodiment, the at least one actuator 9 is provided on the receiving means 3 for the body part to be trained with a vibration and / or pressure function, so that information can be transmitted to the user of the interactive training system 1 also haptic way. Such haptic information transmission provides a very immediate and intuitive feedback to the user of the interactive training system 1 and, for example, does not require the user to pay much attention to the corresponding data output means.

[0048] Zweckmässig ist es, wenn an das Basisgerät 4 des interaktiven Trainingssystems 1 zumindest ein externes Mikrofon 55 angeschlossen ist, mit dem der Patient 2 oder der Therapeut 37 Spracheingaben zur Übermittlung oder Steuerung des interaktiven Trainingssystems 1 tätigen können oder auch andere akustische Informationen, wie zum Beispiel Umgebungsgeräusche, vom Basisgerät 4 aufgenommen und weiterverarbeitet werden können. Bei der Verwendung von mehreren externen Mikrofonen 55 und/oder mehreren internen Mikrofonen 56 – Fig. 4 – kann auch ein Mikrofon mit Richtwirkung realisiert und/oder eine effiziente Kompensation von Umgebungslärm durchgeführt werden. It is useful if at least one external microphone 55 is connected to the base unit 4 of the interactive training system 1, with which the patient 2 or the therapist 37 can make voice input for the transmission or control of the interactive training system 1 or other acoustic information, such as ambient noise, can be recorded and processed by the base unit 4. When using a plurality of external microphones 55 and / or a plurality of internal microphones 56 - Fig. 4 - also a microphone can be realized with directivity and / or an efficient compensation of environmental noise can be performed.

[0049] In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Mikrofone 55, 56 in Verbindung mit steuerbaren Schallgebern, insbesondere Ultraschallgebern, verwendet, welche an einem oder mehreren Punkten des Aufnahmemittels 3 des zu trainierenden Körperteils angebracht sind, sodass damit auch eine Positions-, Lage- und/oder Bewegungsbestimmung des Aufnahmemittels 3 durchführbar ist. In an embodiment not shown, the microphones 55, 56 are used in conjunction with controllable sound generators, in particular ultrasound transmitters, which are attached to one or more points of the receiving means 3 of the body part to be trained, so that also a position, positional and / or movement determination of the receiving means 3 can be carried out.

[0050] Ein mit dem erfindungsgemässen interaktiven Trainingssystem 1 umsetzbares Verfahren zur Durchführung einer Rehabilitation von physisch beeinträchtigten Patienten 2, insbesondere von Patienten 2 mit Bewegungsbeeinträchtigungen der Extremitäten, umfasst die folgenden Schritte: Zuerst wird das Trainingsprogramm vom Therapeuten 37 mittels Interaktion mit zumindest einem Teil der in das Basisgerät 4 eingebauten und/oder der an das Basisgerät 4 angeschlossenen Dateneingabe- und Datenausgabemittel festgelegt bzw. konfiguriert. In weiterer Folge wird an den zu trainierenden Körperteil des Patienten 2 das Aufnahmemittel 3 für den zu trainierenden Körperteil angelegt bzw. positioniert, und das vorher vom Therapeuten 37 interaktiv festgelegte bzw. konfigurierte Trainingsprogramm wird nun vom Patienten 2 mittels Interaktion mit den an das Basisgerät 4 angeschlossenen Dateneingabe- und Datenausgabemitteln interaktiv absolviert oder der Patient 2 absolviert ein selbst gewähltes, physiotherapeutisches Trainingsprogramm mit Unterstützung des interaktiven Trainingssystems 1. A method implementable with the interactive training system 1 according to the invention for carrying out a rehabilitation of physically impaired patients 2, in particular patients 2 with limb movement impairments, comprises the following steps: First, the training program is initiated by the therapist 37 by interaction with at least a part of built into the base unit 4 and / or the data input and data output means connected to the base unit 4 set or configured. Subsequently, the receiving means 3 for the body part to be trained is applied or positioned on the body part of the patient 2 to be trained, and the exercise program 37 previously interactively defined or configured by the patient 2 is now interacting with the base unit 4 interactively completed data entry and data output means or the patient 2 completes a self-selected physiotherapeutic training program with the support of the interactive training system 1.

[0051] Entsprechend einer vorteilhaften Massnahme ist vorgesehen, dass zumindest ein Therapeut 37 und wahlweise weitere Personen beim Erteilen von Trainingsanweisungen bzw. beim Erklären oder Vorzeigen der durchzuführenden Trainingsübungen mittels einer Videokamera 12 gefilmt werden und/oder akustische Informationen mittels eines Mikrofons 55 aufgenommen werden. Die Anweisungen bzw. Erklärungen können dabei in verschiedenen Sprachen oder entsprechend unterschiedlicher Charaktereigenschaften erteilt werden. Ebenso ist es möglich, verschiedene nützliche Variationen der Trainingssollbewegung 50 – Fig. 4 – für den Patienten 2 aufzuzeichnen oder die Aufzeichnung der Trainingssollbewegung 50 aus verschiedenen Blickwinkeln durchzuführen. Des Weiteren können diese Aufzeichnungen mehrfach in unterschiedlichen Detailliertheitsgraden erfolgen. Nach einer Bearbeitung der so gewonnenen Aufnahmen und einer Zuordnung zu bestimmten Trainingssituationen bzw. -Sequenzen werden diese Erklärungen und/oder Darstellungen der Trainingssollbewegung 50 zur Anleitung und Unterstützung eines Patienten 2 während der Durchführung einer Trainingseinheit über Lautsprecher 14, 19, Kopfhörer 20, Touchscreen 11, Bildschirm 13 und/oder Projektor 21, welche mit dem Basisgerät 4 des interaktiven Trainingssystems 1 verbunden sind, wiedergegeben. Diese Wiedergabe der bearbeiteten Realaufnahmen erfolgt in quasi zufälligen Abfolgen bzw. Variationen oder abhängig von der aktuellen Trainingssituation, dem vorgesehenen Übungsablauf, dem Zustand und/oder der Reaktion des Patienten 2. Besonders zweckmässig ist es, die aufgezeichneten Trainingsanweisungen und/oder Bewegungsdarstellungen abwechselnd oder gleichzeitig mit Liveaufnahmen von dem Patienten 2 während der Absolvierung der Trainingsübung wiederzugeben. According to an advantageous measure, it is provided that at least one therapist 37 and optionally further persons are filmed when issuing training instructions or when explaining or presenting the training exercises to be performed by means of a video camera 12 and / or acoustic information is recorded by means of a microphone 55. The instructions or explanations can be given in different languages or according to different character characteristics. It is also possible to record various useful variations of the training target 50 - Fig. 4 - for the patient 2 or to record the training target 50 from different angles. Furthermore, these records can be made several times in varying degrees of detail. After processing the recordings thus obtained and assigning them to specific training situations or sequences, these explanations and / or representations of the training target movement 50 for instructing and supporting a patient 2 during the execution of a training unit via loudspeakers 14, 19, headphones 20, touchscreen 11 , Screen 13 and / or projector 21, which are connected to the base unit 4 of the interactive training system 1 reproduced. This reproduction of the edited real shots takes place in quasi-random sequences or variations or depending on the current training situation, the intended exercise procedure, the condition and / or the response of the patient 2. It is particularly expedient, the recorded training instructions and / or movement presentations alternately or simultaneously with live recordings of the patient 2 during the completion of the training exercise.

[0052] Fig. 2 zeigt stark schematisiert ein Ausführungsbeispiel eines interaktiven Trainingssystem 1, welches ein von einem Patienten 2 mit angebrachtem Aufnahmemittel 3 für den zu trainierenden Körperteil bedientes Basisgerät 4, ein mobiles Handbedienmittel bzw. Handbedienteil 25 und ein vom Therapeuten 37 bedientes Zentralsteuergerät 28 umfasst. 2 shows a highly schematic representation of an embodiment of an interactive training system 1, which comprises a base unit 4 operated by a patient 2 with attached receiving means 3 for the body part to be trained, a mobile hand control means 25 and a central control unit 28 operated by the therapist 37 includes.

[0053] Unter den Begriffen «Handbedienmittel» und «Handbedienteil» wird hierin derselbe Gegenstand verstanden und wird den beiden Begriffen dasselbe Bezugszeichen 25 zugeordnet. [0053] The terms "hand-operated means" and "hand-held control unit" are understood to mean the same subject matter here, and the same reference numeral 25 is assigned to the two terms.

[0054] In der dargestellten zweckmässigen Ausführungsform weist die Datenverarbeitungsvorrichtung 5 des Basisgeräts 4 eine Datenschnittstelle 23 auf, welche mit einer korrespondierenden Datenschnittstelle 24 am mobilen Handbedienmittel 25 eine Funkverbindung mit Hilfe der Funkantennen 27 und 27 ́ aufbaut. Der Patient 2 kann nun das mobile Handbedienmittel 25 händisch führen und mittels der Bedienelemente 26, 26 ́ am mobilen Handbedienmittel Bedienbefehle drahtlos über die Funkverbindung an das Basisgerät 4 übermitteln, um das interaktive Trainingssystem 1 zu steuern. Zweckmässigerweise kann das mobile Handbedienmittel 25 auch mit einem Anzeigemittel 57 ausgestattet sein. In einer nicht dargestellten Ausführungsform wird die Verbindung der Datenschnittstellen 23 und 24 des Basisgeräts 4 und des mobilen Handbedienmittels 25 drahtgebunden mit einer Kabelverbindung hergestellt. In the illustrated expedient embodiment, the data processing device 5 of the base unit 4 has a data interface 23, which establishes a radio link with the aid of the radio antennas 27 and 27 with a corresponding data interface 24 on the mobile hand-held means 25. The patient 2 can now manually guide the mobile hand control means 25 and transmit operating commands wirelessly via the radio link to the base unit 4 by means of the operating elements 26, 26 on the mobile hand control means in order to control the interactive training system 1. Conveniently, the mobile hand control means 25 may also be equipped with a display means 57. In one embodiment, not shown, the connection of the data interfaces 23 and 24 of the base unit 4 and the mobile hand-held means 25 is made wired with a cable connection.

[0055] Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst das interaktive Trainingssystem 1 neben dem Basisgerät 4 auch ein Zentralsteuergerät 28, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung 29 des Zentralsteuergeräts 28 eine Datenschnittstelle 30 aufweist und die Datenverarbeitungsvorrichtung 5 des Basisgeräts 4 eine korrespondierende Datenschnittstelle 31 aufweist, über die eine Verbindung zwischen den beiden Geräten zum Austauschen von Daten in beide Richtungen gegeben ist. Eine solche Verbindung zwischen dem Basisgerät 4 und dem Zentralsteuergerät 28 kann beispielsweise über das Internet 32 oder über das nicht dargestellte Mobilfunknetz hergestellt werden. According to a particularly advantageous embodiment, the interactive training system 1 in addition to the base unit 4, a central control unit 28, wherein the data processing device 29 of the central control unit 28 has a data interface 30 and the data processing device 5 of the base unit 4 has a corresponding data interface 31 via which a connection between the two devices for exchanging data in both directions. Such a connection between the base unit 4 and the central control unit 28 can be made for example via the Internet 32 or via the mobile radio network, not shown.

[0056] Diese Ausführungsform ermöglicht einerseits dem Therapeuten 37, das Basisgerät 4 über das Zentralsteuergerät 28 interaktiv zu bedienen und den trainierenden Patienten 2 mit Informationen zu versorgen, beispielsweise mit einer am Touchscreen 11 des Basisgeräts 4 angezeigten Nachricht 33, oder das Trainingsprogramm des Patienten 2 zu aktualisieren bzw. zu erweitern. Andererseits ist es möglich, Daten vom Basisgerät 4 zum Zentralsteuergerät 28 und somit zum Therapeuten 37 zu übertragen. Solche Daten können beispielsweise ein Videobild vom trainierenden Patienten 2 oder Aktivitätsinformationen, welche von Sensoren im Aufnahmemittel 3 des zu trainierenden Körperteils gewonnen werden, sein. Die übertragenen Daten können im Zentralsteuergerät 28 abgespeichert und später vom Therapeuten 37 analysiert werden, oder die übertragenen Daten werden vom Therapeuten 37 am Zentralsteuergerät 28 unmittelbar bzw. live betrachtet und analysiert, woraufhin der Therapeut 37 sofort etwaige Rückmeldungen, Hinweise oder Anmerkungen an den Patienten 2 am Basisgerät 4 übermitteln kann, um die Ausführung des Trainingsprogramms zu beeinflussen. On the one hand, this embodiment enables the therapist 37 to interactively operate the base unit 4 via the central control unit 28 and to provide the exercising patient 2 with information, for example a message 33 displayed on the touch screen 11 of the base unit 4, or the training program of the patient 2 to update or expand. On the other hand, it is possible to transfer data from the base unit 4 to the central control unit 28 and thus to the therapist 37. Such data may be, for example, a video image of the exercising patient 2 or activity information obtained from sensors in the recording means 3 of the body part to be trained. The transmitted data may be stored in the central controller 28 and later analyzed by the therapist 37, or the transmitted data will be viewed and analyzed live by the therapist 37 at the central control unit 28, prompting the therapist 37 immediately to provide any feedback, cues or comments to the patient 2 on the base unit 4 can transmit to influence the execution of the training program.

[0057] Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform werden Daten, beispielsweise ein Videobild, vom Basisgerät 4 zum Zentralsteuergerät 28 erst übertragen, nachdem der Benutzer des Basisgeräts 4 eine elektronische oder programmtechnische Sperre mittels Betätigung eines Freigabemittels, beispielsweise einem am Touchscreen 11 dargestellten Betätigungsknopf 34, aufgehoben hat. Bei der Übertragung eines Videobilds vom Basisgerät 4 zum Zentralsteuergerät 28 ist es weiters zweckmässig, das am Zentralsteuergerät 28 am Touchscreen 11 ́ ́ dargestellte Videobild 35 in eventuell verkleinerter Form 36 zwingend auch am Touchscreen 11 des Basisgeräts 4 darzustellen, sodass der Benutzer des Basisgeräts 4, dessen Aktivitäten von einer Videokamera 12 aufgenommen werden, immer darüber informiert ist, welches Videobild 35 der Therapeut 37 am Zentralsteuergerät 28 sehen kann. According to an advantageous embodiment, data, such as a video image, from the base unit 4 to the central control unit 28 only after the user of the base unit 4 has an electronic or programmatic lock by pressing a release means, for example, a button 11 shown on the touchscreen 11 has lifted , When transmitting a video image from the base unit 4 to the central control unit 28, it is furthermore expedient to display the video image 35 on the touchscreen 11 in possibly reduced form 36 on the touchscreen 11 of the base unit 4, so that the user of the base unit 4, whose activities are recorded by a video camera 12 is always informed about which video image 35 the therapist 37 can see on the central control unit 28.

[0058] Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, kann ein interaktives Trainingssystem 1 auch aus zumindest einem Zentralsteuergerät 28 für den Therapeuten 37 und aus mehreren Basisgeräten 4, 4 ́ für die Patienten 2, 2 ́ mit ihren jeweiligen Aufnahmemitteln 3, 3 ́ für den zu trainierenden Körperteil bestehen. As best seen in FIG. 3, an interactive training system 1 may also comprise at least one central control unit 28 for the therapist 37 and several base units 4, 4 for the patients 2, 2 with their respective receiving means 3, 3 consist of the body part to be trained.

[0059] Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Patienten 2, 2 ́ über die Datenschnittstellen 31, 31 ́ der Datenverarbeitungsvorrichtungen 5, 5 ́ in ihren jeweiligen Basisgeräten 4, 4 ́ kommunizieren und beispielsweise Informationen austauschen oder gemeinsam Trainingsaktivitäten durchführen. Grundsätzlich ist eine solche Kommunikation auch nicht auf zwei Basisgeräte 4, 4 ́ beschränkt, sondern kann auf beliebig viele Basisgeräte ausgedehnt werden. According to an advantageous embodiment, it is provided that the patients 2, 2 communicate via the data interfaces 31, 31 of the data processing devices 5, 5 in their respective base units 4, 4 and, for example, exchange information or perform training activities together. Basically, such communication is not limited to two basic devices 4, 4, but can be extended to any number of basic devices.

[0060] Vorteilhaft ist es, wenn die Datenverarbeitungsvorrichtungen 5, 5 ́ in den Basisgeräten 4, 4 ́ mit Datenspeichervorrichtungen 6, 6 ́ ausgestattet sind und die Datenverarbeitungsvorrichtung 29 im Zentralsteuergerät 28 ebenso eine Datenspeichervorrichtung 38 aufweist, sodass Profildatensätze vom Patienten 2, 2 ́ in den Basisgeräten 4, 4 ́ oder nach Übertragung über die Datenschnittstelle 30 der Datenverarbeitungsvorrichtung 29 in das Zentralsteuergerät 28 in diesen Speichermedien abgespeichert werden können. Die Datenverbindung zwischen den Basisgeräten 4, 4 ́ untereinander und auch jeweils zum Zentralsteuergerät 28 kann dabei beispielsweise wieder über das Internet 32 bewerkstelligt werden. It is advantageous if the data processing devices 5, 5 are equipped in the base units 4, 4 with data storage devices 6, 6 and the data processing device 29 in the central control unit 28 also has a data storage device 38, so that profile records from the patient 2, 2 in the base units 4, 4 or after transmission via the data interface 30 of the data processing device 29 in the central control unit 28 can be stored in these storage media. The data connection between the base units 4, 4 with each other and also each to the central control unit 28 can be accomplished, for example, again via the Internet 32.

[0061] Zweckmässig ist es, wenn ein Basisgerät 4 als Dateneingabemittel eine Tastatur 39, ein kontaktbehaftetes bzw. kontaktloses Transponderlesegerät 40 und/oder ein kontaktloses oder kontaktbehaftetes Chipkartenlesegerät 41 aufweist, sodass eine Identifikation eines Benutzers des Basisgeräts 4, beispielsweise eines Patienten 2, mittels eines auf der Tastatur 39 eingegebenen Benutzernamens oder eines in die Nähe des kontaktlosen Transponderlesegeräts 40 gebrachten Transponders 42 durchführbar ist. Ebenso ist mit diesen Vorrichtungen eine sichere Authentifizierung eines Benutzers des Basisgeräts 4 mittels einer über die Tastatur 39 eingegebenen Benutzername-Passwort-Kombination, mittels eines in die Nähe des kontaktlosen Transponderlesegeräts 40 gebrachten kryptografischen Transponders 42 ́ oder mittels einer in das kontaktbehaftete Chipkartenlesegerät 41 eingesteckten Chipkarte 43 möglich. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird als Chipkarte 43 eine bereits vorhandene Chipkarte aus dem Gesundheitsbereich, welche der Patient 2 ohnedies mit sich führt, verwendet. It is useful if a base unit 4 as a data input means a keyboard 39, a contact-type or contactless transponder reader 40 and / or a contactless or contact smart card reader 41, so that an identification of a user of the base unit 4, for example, a patient 2, means a user name entered on the keyboard 39 or a transponder 42 placed in the vicinity of the contactless transponder reader 40 is feasible. Likewise, with these devices, a secure authentication of a user of the base unit 4 by means of an entered via the keyboard 39 user name-password combination, brought by a brought into the vicinity of the contactless transponder reader 40 cryptographic transponder 42 or by means of a contact-type chip card reader 41 smart card 43 possible. In a particularly advantageous embodiment, the chip card 43 used is an already existing chip card from the healthcare sector, which the patient 2 carries with him anyway.

[0062] Zweckmässig ist es, wenn die vorher beschriebenen, kommunizierenden Vorrichtungen, nämlich das Zentralsteuergerät 28 und dessen Datenspeichervorrichtung 38, die Basisgeräte 4, 4 ́ und deren jeweilige Datenspeichervorrichtungen 6, 6 ́, die Tastatur 39, das kontaktlose Transponderlesegerät 40 oder das kontaktbehaftete Chipkartenlesegerät 41, mit Datenverschlüsselungsmitteln ausgestattet sind, sodass die übertragenen Informationen verschlüsselt übertragbar bzw. abspeicherbar sind und/oder nur für den berechtigten Therapeuten 37 bzw. den berechtigten Patienten 2, 2 ́ abrufbar sind. Zu diesen bereits genannten, kommunizierenden Vorrichtungen, welche mit Datenverschlüsselungsvorrichtungen ausgestattet sein können, zählt auch ein mobiles Handbedienmittel 25, welches mit Bedienelementen 26, 26 ́ und einem Anzeigemittel 57 ausgestattet ist, und welches über eine Datenschnittstelle 24 und eine Funkantenne 27 ́ eine Funkverbindung zur mit einer Funkantenne 27 ausgestatteten Datenschnittstelle 23 in der Datenverarbeitungsvorrichtung 5 des Basisgeräts 4 herstellt. Somit können auch die zwischen dem Basisgerät 4 und dem mobilen Handbedienmittel 25 ausgetauschten Daten verschlüsselt übertragen werden und sind dadurch dem Zugriff durch Dritte entzogen. It is useful, if the previously described, communicating devices, namely the central control unit 28 and its data storage device 38, the base units 4, 4 and their respective data storage devices 6, 6, the keyboard 39, the contactless transponder reader 40 or the contact Chip card reader 41, equipped with data encryption means, so that the transmitted information is encrypted transferable or storable and / or only for the authorized therapist 37 and the authorized patient 2, 2 are available. Among these already mentioned, communicating devices, which may be equipped with data encryption devices, also includes a mobile handheld 25, which is equipped with controls 26, 26 and a display means 57, and which via a data interface 24 and a radio antenna 27 a radio link to provided with a radio antenna 27 equipped data interface 23 in the data processing device 5 of the base unit 4. Thus, the exchanged between the base unit 4 and the mobile hand-held 25 data can be transmitted encrypted and are thus deprived of access by third parties.

[0063] Aus sicherheitstechnischen Überlegungen kann es weiters zweckmässig sein, neben der Datenverschlüsselung ebenso eine Datenintegritätsprüfung und/oder eine Datenauthentizitätsprüfung einzusetzen, um ebenso Manipulationen an den Datenströmen zwischen den verschiedenen kommunizierenden Vorrichtungen zu unterbinden. For safety-related considerations, it may further be expedient to use not only data encryption but also a data integrity check and / or a data authenticity check in order to likewise prevent manipulation of the data streams between the various communicating devices.

[0064] Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des interaktiven Trainingssystems 1 wird ein Patient 2 ́ bei der Übungsdurchführung mit dem Aufnahmemittel 3 ́ für den zu trainierenden Körperteil von einem virtuellen Trainer bzw. Avatar unterstützt, der beispielsweise am Touchscreen 11 ́ des Basisgeräts 4 ́ visuell dargestellt wird und den Therapeuten 37 repräsentiert. Zweckmässig ist es, wenn der Patient 2 ́ die Eigenschaften des Avatars, beispielsweise dessen Aussehen 44 oder 44 ́ auswählen kann, um die Trainingsanweisungen durch diesen virtuellen Trainer bzw. Avatar über die Datenausgabemittel des interaktiven Trainingssystems 1 vorgetragen zu bekommen. Ebenso ist es zweckmässig, auch die Stimme des virtuellen Trainers bzw. Avatars und/oder dessen Charakter, beispielsweise weich-sanft oder hart-fordernd, für den Patienten 2 ́ auswählbar zu gestalten. Es kann auch dem Therapeuten obliegen, zumindest einige der Eigenschaften des virtuellen Trainers bzw. Avatars zu parametrieren. According to a particularly advantageous embodiment of the interactive training system 1, a patient 2 is assisted in performing the exercise with the receiving means 3 for the body part to be trained by a virtual trainer or avatar, for example, visually on the touch screen 11 of the base unit 4 is represented and represents the therapist 37. It is expedient for the patient 2 to be able to select the properties of the avatar, for example its appearance 44 or 44, in order to receive the training instructions by this virtual trainer or avatar via the data output means of the interactive training system 1. Likewise, it is expedient to make the voice of the virtual trainer or avatar and / or his character, for example soft-gentle or hard-demanding, selectable for the patient 2. It may also be up to the therapist to parameterize at least some of the properties of the virtual trainer or avatar.

[0065] Dadurch werden die Patientenakzeptanz und die Motivation der Patienten bei der Benutzung des interaktiven Trainingssystems 1 gesteigert. Die Darstellung eines virtuellen Trainers bzw. Avatars 44, 44 ́ mit einem geeigneten Datenausgabemittel des interaktiven Trainingssystems 1, beispielsweise eines Bildschirms 13 oder eines Projektors 21, ermöglicht die Schaffung einer Therapie- bzw. Übungssituation für den Patienten 2, welche vergleichbar ist mit jener, bei der der Therapeut 37 physisch beim Patienten 2 anwesend ist, sodass beide unmittelbar bei der Übungsdurchführung interagieren können. Der auf die speziellen Wünsche des Patienten 2 abstimmbare, virtuelle Trainer bzw. Avatar 44, welcher den Physiotherapeuten 37 repräsentiert, motiviert in weiterer Folge den Patienten 2 bei seinem Training und zeigt auf Wunsch die auszuführenden Rehabilitationsübungen vor, beispielsweise mittels Abspielen einer Videosequenz der Übung oder mittels Abspielen einer Animation des Übungsablaufes. Somit kann der Patient 2 unabhängig von der Anwesenheit des Therapeuten 37 in die jeweiligen Trainingsübungen eingewiesen werden bzw. diese Trainingsübungen durchführen und wird dabei von einem virtuellen Trainer bzw. Avatar 44, 44 ́ mit möglichst humanoidem Verhalten bzw. Design unterstützt. Der Einsatz eines Avatars 44, 44 ́ schafft zudem bei langfristigen Therapien eine für den Patienten 2 konstante und vertraute Bezugspersönlichkeit, auch wenn der Therapeut 37, der die Therapie aus der Ferne begleitet, tatsächlich wechselt, wie dies beispielsweise urlaubsbedingt oder insbesondere auch im Klinikbetrieb vorkommt. This increases patient acceptance and patient motivation when using the interactive training system 1. The representation of a virtual trainer or avatar 44, 44 with a suitable data output means of the interactive training system 1, for example a screen 13 or a projector 21, allows the creation of a therapy or exercise situation for the patient 2, which is comparable to that, in which the therapist 37 is physically present at the patient 2, so that both can interact immediately during the exercise. The virtual trainer or avatar 44, which represents the physiotherapist 37, which is tunable to the special wishes of the patient 2, subsequently motivates the patient 2 during his training and if desired presents the rehabilitation exercises to be carried out, for example by playing a video sequence of the exercise or by playing an animation of the exercise. Thus, regardless of the presence of the therapist 37, the patient 2 can be instructed in the respective training exercises or perform these training exercises and is assisted by a virtual trainer or avatar 44, 44 with as humanoid behavior or design as possible. The use of an avatar 44, 44 also creates in long-term therapies a constant and familiar reference personality for the patient 2, even if the therapist 37, who accompanies the therapy remotely, actually changes, as occurs for example due to vacation or especially in the clinic ,

[0066] Zweckmässig ist es auch, bei der Sprachausgabe den Wortschatz des virtuellen Trainers bzw. Avatars je nach Auffassungsvermögen des Patienten 2 und/oder adaptiv entsprechend dem Trainingsverlauf und den Reaktionen auf gegebene Sprachanweisungen anzupassen. Die Sprachausgabe kann auch mehrsprachig ausgeführt sein. It is also expedient to adapt the vocabulary of the virtual trainer or avatar depending on the comprehension ability of the patient 2 and / or adaptively according to the training course and the reactions to given voice instructions in the speech output. The voice output can also be multilingual.

[0067] In einer vorteilhaften Ausführungsform werden für den trainierenden Patienten 2 ́ erst dann offline bzw. auch online verfügbare Unterhaltungsmedien wie zum Beispiel Musikstücke, Filme oder Spiele am Basisgerät freigeschaltet, wenn die vorgesehene Trainingsleistung erbracht worden ist. Dies dient im Speziellen zur Motivation des Patienten 2 ́, die vorgesehene Trainingsleistung zu erbringen bzw. sogar häufiger als gefordert zu trainieren. In an advantageous embodiment for the training patient 2 only offline or online available entertainment media such as music, movies or games unlocked on the base unit when the intended training performance has been provided. This serves in particular for the motivation of the patient 2 to provide the intended training performance or even to exercise more often than required.

[0068] Eine besonders vorteilhafte Massnahme ist es, die Trainingsbewegung des Patienten 2 ́ mit dem Aufnahmemittel 3 ́ für den zu trainierenden Körperteil mittels einer Videokamera 12 aufzunehmen und diese Trainingsbewegung bzw. eine daraus berechnete Animation mittels eines im Basisgerät 4 ́ integrierten Projektors 21 ́ auf einer Projektorleinwand 22 visuell darzustellen und das dargestellte Trainingsszenario 45 in eine möglichst reale Umgebung einzubetten, indem eine reale Umgebung abgebildet oder möglichst realitätsnah animiert wird. Besonders vorteilhaft bzw. motivierend für den Patienten 2 ́ ist es, wenn für diese Abbildung bzw. Animation für den Patienten 2 ́ bekannte, reale Umgebungen eingesetzt werden. A particularly advantageous measure is to record the training movement of the patient 2 with the receiving means 3 for the body part to be trained by means of a video camera 12 and this training movement or an animation calculated therefrom by means of a projector 21 integrated in the base unit 4 visualize on a projector screen 22 and embed the illustrated training scenario 45 in the most realistic possible environment by mapping a real environment or animated as realistically as possible. It is particularly advantageous or motivating for the patient 2 if known, real environments are used for this imaging or animation for the patient 2.

[0069] Dadurch wird die Motivation der Patienten gesteigert, das vorgesehene Trainingspensum zu erfüllen, da sehr realitätsnahe Trainingsszenarien bzw. Übungsdarstellungen geboten werden. Ebenso wird durch ein solches Verfahren eine Zusammenstellung von sehr abwechslungsreichen Trainings- und Übungsszenarien für den Therapeuten ermöglicht. Bei der Abbildung bzw. Animation von den Patienten 2 ́ bereits bekannten Umgebungen wird deren Motivation weiter gesteigert, da eine Trainingsübung dann folgendermassen lauten könnte: Durch das Durchführen der Trainingsbewegung, welche vom Aufnahmemittel 3 ́ für den zu trainierenden Körperteil registriert wird, soll der Patient 2 ́ mit seiner ihn repräsentierenden, virtuellen Trainingsfigur eine ihm bekannte Wegstrecke von einem ihm bekannten Gebäude A zu einem ihm bekannten Gebäude B zurücklegen. Die virtuelle Trainingsfigur wird dabei vom interaktiven Trainingssystem 1 in die Abbildung bzw. Animation der bekannten realen Umgebung entsprechend dem aktuellen Übungsfortschritt eingeblendet und von einem geeigneten Datenausgabemittel, beispielsweise dem Projektor 21 ́, vom Trainingssystem 1 dargestellt. In this way, the motivation of the patients is increased to fulfill the intended training schedule, since very realistic training scenarios or exercise presentations are provided. Likewise, such a method enables a compilation of very varied training and exercise scenarios for the therapist. In the mapping or animation of the patient 2 already known environments whose motivation is further increased because a training exercise could then be as follows: By performing the exercise movement, which is registered by the receiving means 3 for the body part to be trained, the patient 2 with his virtual training figure representing him travel a known route from a known building A to a building B known to him. The virtual training figure is displayed by the interactive training system 1 in the mapping or animation of the known real environment according to the current training progress and displayed by a suitable data output means, such as the projector 21, the training system 1.

[0070] Zweckmässig ist es, wenn als Massnahme zur Aufholung eines Trainingsrückstandes eine interaktive Erinnerung bzw. Mahnung beispielsweise als Nachricht 46 an das Basisgerät 4 des Patienten 2 übermittelt wird. In einer nicht dargestellten, weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird diese Erinnerungsnachricht 46 ebenso als Kurznachricht auf das Mobiltelefon des Patienten 2, als E-Mail an seine E-Mail-Adresse und/oder als Nachricht an sein Benutzerkonto in einem sozialen Netzwerk geschickt. Dadurch wird der Patient 2 erinnert bzw. motiviert, an den vereinbarten Trainingsterminen und Online-Abstimmungsterminen mit dem Therapeuten 37 verlässlich teilzunehmen und bei einem Trainingsrückstand diesen Rückstand wieder aufzuholen. It is expedient if an interactive reminder or reminder is transmitted, for example as a message 46 to the base unit 4 of the patient 2 as a measure to catch up a training backlog. In a further advantageous embodiment, not shown, this reminder message 46 is also sent as a short message to the mobile phone of the patient 2, as an e-mail to his e-mail address and / or as a message to his user account in a social network. As a result, the patient 2 is reminded or motivated to reliably participate in the agreed training appointments and online voting appointments with the therapist 37 and to catch up with this backlog in the event of a training backlog.

[0071] Entsprechend einer weiteren, vorteilhaften Massnahme bedient sich der Therapeut 37 eines Sensoranzuges 47, welcher den zu trainierenden Körperteil umfasst, um durch aktive Bewegung eine Trainingssollbewegung festzulegen. Diese Trainingssollbewegung wird abgespeichert und auf den zu trainierenden Körperteil des Patienten 2 bzw. den Eigenschaften des vom Patienten benutzten Aufnahmemittels 3 für den zu trainierenden Körperteil umgerechnet bzw. angepasst und als Sollbewegung in das selbstständig vom Patienten 2 durchzuführende Trainingsprogramm integriert. Bei der selbstständigen Durchführung der Trainingssollbewegung durch den Patienten 2 wird dieser wahlweise von mindestens einem Aktor 9 im oder am Aufnahmemittel 3 für den zu trainierenden Körperteil unterstützt. Dadurch wird für den Therapeuten 37 eine einfache und effiziente Vorgangsweise bereitgestellt, um die Sollbewegung des Patienten 2 mit dem zu trainierenden Körperteil im Trainingsprogramm festzulegen bzw. zu konfigurieren. Durch direktes Übertragen des Bewegungsmusters vom Therapeuten 37 auf den Patienten 2 wird eine sehr genaue Übereinstimmung der vom Therapeuten 37 durchgeführten Sollbewegung und der vom Patienten 2 durchgeführten Istbewegung sichergestellt, wodurch eine gesteigerte Therapiewirkung erreicht wird. According to another advantageous measure, the therapist 37 uses a sensor suit 47 which comprises the body part to be trained in order to define a training target movement by active movement. This training target movement is stored and converted to the body part of the patient 2 to be trained or the properties of the receiving means 3 used by the patient for the body part to be trained or integrated and integrated as a target movement in the training program to be carried out independently by the patient 2. In the independent implementation of the training target movement by the patient 2, this is optionally supported by at least one actuator 9 in or on the receiving means 3 for the body part to be trained. As a result, a simple and efficient procedure is provided for the therapist 37 in order to define or configure the desired movement of the patient 2 with the body part to be trained in the training program. By directly transferring the movement pattern from the therapist 37 to the patient 2, a very precise match of the target movement performed by the therapist 37 and the actual movement performed by the patient 2 is ensured, whereby an increased therapeutic effect is achieved.

[0072] Als Variante zur zuletzt beschriebenen Massnahme ist es ebenso zweckmässig, dass der Therapeut 37 beim Patienten 2 anwesend ist und durch Bewegen des am Patienten 2 angelegten Aufnahmemittels 3 für den zu trainierenden Körperteil und somit auch durch Bewegen des zu trainierenden Körperteils selbst die Trainingssollbewegung vorgibt, diese gespeichert wird und anschliessend als Sollbewegung in das selbstständig vom Patienten 2 durchzuführende Trainingsprogramm integriert wird, wobei auch hier die selbstständige Durchführung der Sollbewegung durch den Patienten 2 wahlweise von mindestens einem Aktor 9 im oder am Aufnahmemittel 3 unterstützt wird. Dadurch ist sichergestellt, dass der Patient 2 die Trainingsübung möglichst korrekt und den Vorgaben des Therapeuten 37 entsprechend durchführt. Ebenso können dadurch die Trainingsübungen auch von körperlich geschwächten Patienten durchgeführt werden, da einerseits der Therapeut 37 als auch andererseits die wahlweise vorhandenen Aktoren 9 im oder am Aufnahmemittel 3 für den zu trainierenden Körperteil die Bewegungen des zu trainierenden Körperteils des Patienten 2 unterstützen. In einer nicht dargestellten Ausführungsform führt der anwesende Therapeut 37 alternativ die Trainingsbewegung mit dem entsprechenden, gesunden Körperteil des Patienten durch, und diese Trainingssollbewegung wird vom interaktiven Trainingssystem aufgenommen, abgespeichert und auf den zu trainierenden Körperteil des Patienten 2 umgerechnet. Somit steht wiederum eine Trainingssollbewegung zur Integration in das selbstständig durchzuführende Trainingsprogramm des Patienten 2 zur Verfügung. As a variant of the measure last described, it is also appropriate that the therapist 37 is present at the patient 2 and by moving the applied to the patient 2 receiving means 3 for the body part to be trained and thus by moving the body part to be trained itself the training target movement pretends that it is stored and is then integrated as a target movement in the independently carried out by the patient 2 training program, with the independent implementation of the target movement by the patient 2 is optionally supported by at least one actuator 9 in or on the receiving means 3. This ensures that the patient 2 performs the training exercise as correctly as possible and according to the instructions of the therapist 37 accordingly. Equally, the training exercises can also be carried out by physically weakened patients, since on the one hand the therapist 37 and, on the other hand, the optional actuators 9 in or on the receiving means 3 for the body part to be trained support the movements of the body part of the patient 2 to be trained. In an embodiment not shown, the present therapist 37 alternatively performs the exercise movement with the corresponding healthy body part of the patient, and this training target movement is received by the interactive training system, stored and converted to the body part of the patient 2 to be trained. Thus, in turn, a training target movement is available for integration into the training program of the patient 2 to be carried out independently.

[0073] Besonders zweckmässig ist es, wenn die Trainingsistbewegung des Patienten 2 ́ mit geeigneten Dateneingabemitteln, beispielsweise mit einer Videokamera 12, aufgenommen und unmittelbar mit dem integrierten Projektor 21 ́ auf der Projektorleinwand 22 dargestellt wird. Diese Darstellung als unmittelbare Abbildung bzw. Animation dient als ein «Trainingsspiegel», mit dem die gerade vollzogene Trainingsbewegung vom Patienten 2 ́ selbst bzw. vom Therapeuten 37 unmittelbar und aus verschiedenen Perspektiven beobachtet werden kann und dadurch Fehler bzw. Abweichungen leichter entdeckt werden können. Damit wird vor allem die Übungsgenauigkeit gesteigert und somit die Behandlungswirkung verbessert. It is particularly expedient if the trainingist movement of the patient 2 is recorded with suitable data input means, for example with a video camera 12, and displayed directly on the projector screen 22 with the integrated projector 21. This representation as an immediate illustration or animation serves as a "training mirror", with which the training movement just completed by the patient 2 itself or by the therapist 37 can be observed directly and from different perspectives and thus errors or deviations can be detected more easily. This especially increases the exercise accuracy and thus improves the treatment effect.

[0074] Fig. 4 zeigt beispielhaft vorteilhafte Massnahmen für ein interaktives Trainingssystem 1, um die korrekte Durchführung einer Trainingsbewegung durch einen Patienten 2 zu gewährleisten. FIG. 4 shows exemplary advantageous measures for an interactive training system 1 in order to ensure the correct execution of a training movement by a patient 2.

[0075] Zweckmässig ist es dabei, wenn die von einem Therapeuten 37 durchgeführte Trainingssollbewegung beispielsweise mit Sensoren 48, 48 ́ am Aufnahmemittel 49 für den zu trainierenden Körperteil, welches Aufnahmemittel hierzu vom Therapeuten 37 getragen wird, aufgezeichnet wird, im Basisgerät 4 abgespeichert wird und anschliessend mit der Trainingsistbewegung des Patienten 2, welcher ein Aufnahmemittel 3 für den zu trainierenden Körperteil trägt, verglichen wird. Die Trainingsistbewegung des Patienten 2 wird dabei von einer Videokamera 12 aufgenommen und vom Basisgerät 4 verarbeitet. Zum leichten und anschaulichen Vergleich werden die Trainingssollbewegung 50 und die Trainingsistbewegung 51 überlagert auf dem ans Basisgerät 4 angeschlossenen Bildschirm 13 dargestellt und etwaige Abweichungen 52 zwischen Trainingssollbewegung 50 und Trainingsistbewegung 51 speziell markiert bzw. herausgehoben, beispielsweise durch eine farbliche und grafische Hervorhebung der Abweichung 52 mittels roter Pfeile. Zweckmässig ist es, wenn während der Übungsdurchführung Unterhaltungsmedien benutzt bzw. über einen Lautsprecher 14 abgespielt werden, die Wiedergabe dieser Unterhaltungsmedien beim Auftreten einer zu grossen Abweichung 52 zwischen der Trainingssollbewegung 50 und der Trainingsistbewegung 51 zu unterbrechen, um den Patienten 2 darauf aufmerksam zu machen und um in weiterer Folge etwaige körperliche Schädigungen zu vermeiden. It is expedient here if the training set movement carried out by a therapist 37 is recorded in the base unit 4, for example with sensors 48, 48 on the receiving means 49 for the body part to be trained, which receiving means is worn by the therapist 37 for this purpose then with the trainingist movement of the patient 2, which carries a receiving means 3 for the body part to be trained, is compared. The training movement of the patient 2 is recorded by a video camera 12 and processed by the base unit 4. For easy and clear comparison, the training target movement 50 and the training movement 51 are superimposed on the screen 13 connected to the base unit 4 and any deviations 52 between the training target movement 50 and the training movement 51 are specifically marked or highlighted, for example by a color and graphic highlighting of the deviation 52 by red arrows. It is expedient, if entertainment media are used or played via a loudspeaker 14 during the execution of the exercise, to interrupt the reproduction of these entertainment media when too great a deviation 52 occurs between the training target movement 50 and the training movement 51 in order to make the patient 2 aware of it and in order subsequently to avoid any physical damage.

[0076] Vorteilhaft ist es auch, das gerade vom Patienten 2 durchgeführte Trainingsprogramm adaptiv bzw. situationsabhängig an den Zustand und/oder entsprechend den Rückmeldungen des Patienten 2 anzupassen. Zur Ermittlung des Verhaltens bzw. des physiologischen Zustands des Patienten 2 während der Durchführung des Trainingsprogramms können verschiedene Dateneingabemittel wie beispielsweise eine Videokamera 12, ein Temperatursensor 52, ein Pulssensor 54 oder ein im Basisgerät 4 integriertes Mikrofon 56 herangezogen werden und etwa ein Vergleich von Trainingssollbewegung 50 und Trainingsistbewegung 51 durchgeführt werden. Ebenso ist eine Ermittlung des physiologischen und psychologischen Zustands des Patienten 2 über einfache Frage/Antwort-Dialoge zweckmässig. Dadurch wird ein noch besser an den Patienten 2, sein zu trainierendes Körperteil und seine physische und auch psychische Verfassung angepasstes Trainingsprogramm durchgeführt, da die Trainingsübungen unmittelbar und laufend an die aktuelle Trainingssituation angepasst werden. Dies verbessert die Therapiewirkung erheblich und vermeidet eine Über- oder Unterforderung des Patienten 2. It is also advantageous to adapt the training program currently carried out by the patient 2 to the condition and / or according to the feedback of the patient 2 in an adaptive or situation-dependent manner. In order to determine the behavior or the physiological state of the patient 2 during the execution of the training program, various data input means such as a video camera 12, a temperature sensor 52, a pulse sensor 54 or a microphone 56 integrated in the base unit 4 can be used, and a comparison of training target movement 50 can be used and exercise movement 51. Likewise, a determination of the physiological and psychological condition of the patient 2 via simple question / answer dialogues is expedient. As a result, a training program which is even better adapted to the patient 2, his body part to be trained and his physical and mental state is carried out, since the training exercises are adapted directly and continuously to the current training situation. This significantly improves the therapeutic effect and avoids over or under-demanding the patient 2.

[0077] Vorteilhaft ist es, auch etwaige Problem- oder Notsituationen des Patienten 2 während der Durchführung des Trainingsprogramms basierend auf einer Analyse bzw. Auswertung der Informationen von den Dateneingabemitteln festzustellen und beim Auftreten einer Problem- oder Notsituation ein geregeltes Abschalten bzw. in Neutralstellung bringen des Trainingssystems 1 und seines Aufnahmemittels 3 für den zu trainierenden Körperteil durchzuführen. Wesentlich ist beispielsweise das automatische Erkennen und geregelte Auflösen spastischer Lähmungserscheinungen während der passiven Bewegung eines Patienten, welche ein häufiges Begleitsymptom nach einer Schädigung des zentralen Nervensystems sind. Dabei ist die passive Bewegung des Patienten umgehend zu stoppen, die Lähmung durch eine langsame Gegenbewegung aufzulösen und anschliessend die Übung insbesondere mit verminderter Geschwindigkeit fortzusetzen. Ebenso ist es zweckmässig, wenn während der Durchführung des Trainingsprogramms Unterhaltungsmedien angezeigt bzw. abgespielt werden, die Wiedergabe dieser Unterhaltungsmedien beim Auftreten einer Problem- oder Notsituation des Patienten 2 zu unterbrechen. Durch diese Massnahmen wird die Sicherheit des Patienten 2 bei der Verwendung des interaktiven Trainingssystems 1 verbessert, da Problem- bzw. Notsituationen vom System zuverlässig und schnell erkannt werden und beim Auftreten einer solchen Situation ein geregeltes Abschalten bzw. In-Neutralstellung-Bringen des Trainingssystems 1 und im Speziellen des Aufnahmemittels 3 für den zu trainierenden Körperteil veranlasst wird, sodass Verletzungen und weitere Belastungen des Patienten 2 zuverlässig vermieden werden. Die Überwachung erfolgt dabei sowohl im Bezug auf Übungsabweichungen als auch im Bezug auf medizinische Probleme des Patienten 2. It is also advantageous to determine any problem or emergency situations of the patient 2 during the implementation of the training program based on an analysis or evaluation of the information from the data input means and bring a regulated shutdown or in neutral position when a problem or emergency situation occurs of the training system 1 and its receiving means 3 for the body part to be trained to perform. Essential, for example, is the automatic recognition and controlled resolution of spastic paralysis phenomena during the passive movement of a patient, which are a frequent accompanying symptom after damage to the central nervous system. The passive movement of the patient should be stopped immediately, the paralysis by a slow counter-movement to dissolve and then continue the exercise, especially at a reduced rate. It is also expedient, if entertainment media are displayed or played during the execution of the training program, to interrupt the reproduction of these entertainment media in the event of a problem or emergency situation of the patient 2. These measures improve the safety of the patient 2 when using the interactive training system 1, since problems or emergency situations are reliably and quickly recognized by the system and, when such a situation occurs, a regulated shutdown or in-neutralization of the training system 1 and in particular the receiving means 3 for the body part to be trained is caused, so that injuries and further stress on the patient 2 are reliably avoided. The monitoring takes place both with regard to exercise deviations and with respect to medical problems of the patient 2.

[0078] Eine weitere, besonders vorteilhafte Massnahme ist es, beim Vorliegen einer Problem- oder Notsituation des Patienten 2 eine anlassbezogene Bildaufzeichnung mit der Videokamera 12 und/oder eine anlassbezogene Tonaufzeichnung mit dem im Basisgerät 4 integrierten Mikrofon 56 zu starten und diese Bild- bzw. Toninformation an ein Zentralsteuergerät 28 – Fig. 3 –, an welchem ein Therapeut 37 sitzt, zu übertragen. Dieser Therapeut 37 wird dadurch sofort auf die Problem- oder Notsituation des Patienten 2 aufmerksam und kann entsprechende Hilfsmassnahmen einleiten. A further, particularly advantageous measure is to start a occasion-related image recording with the video camera 12 and / or an occasion-related audio recording with the built-in base unit 4 microphone 56 in the presence of a problem or emergency situation of the patient 2 and this image or Sound information to a central control unit 28 - Fig. 3 - on which a therapist 37 sits to transfer. This therapist 37 is immediately aware of the problem or emergency situation of the patient 2 and can initiate appropriate auxiliary measures.

[0079] In einer nicht gezeigten, zweckmässigen Ausführungsform ist der Therapeut 37 mit einem speziellen Dateneingabe- und Datenausgabemittel ausgestattet, welches als drahtlose, mobile Alarmeinrichtung bei einer Problem- oder Notsituation des Patienten 2 die in einem solchen Fall von dessen Basisgerät 4 ausgesendeten Daten, beispielsweise Bild- oder Toninformationen, empfängt und anzeigt. Der Therapeut 37 wird dadurch unabhängig von seiner Anwesenheit beim Zentralsteuergerät 28 auf die Problem- oder Notsituation des Patienten 2 aufmerksam gemacht und kann entsprechende Hilfsmassnahmen einleiten. Die Übertragung der Daten zur mobilen Alarmeinrichtung hin und von dort auch weg wird über ein Funknetz, insbesondere ein Mobilfunknetz, bewerkstelligt. Die Daten für die bzw. von der mobilen Alarmeinrichtung werden dabei entweder direkt vom Basisgerät 4 ausgesandt bzw. empfangen, oder das Zentralsteuergerät 28 fungiert als Zwischenstation in der Kommunikation von Basisgerät 4 und mobiler Alarmeinrichtung. Dabei sendet in einer zweckmässigen Ausführungsform das Zentralsteuergerät 28 die Daten nur weiter, wenn kein Therapeut 37 beim Zentralsteuergerät 28 anwesend ist. In an expedient embodiment, not shown, the therapist 37 is equipped with a special data input and output means, which as a wireless, mobile alarm device in a problem or emergency situation of the patient 2, the data emitted in such a case by the base unit 4 data, for example, receives or displays image or sound information. The therapist 37 is thereby made aware of the problem or emergency situation of the patient 2 regardless of his presence at the central control unit 28 and can initiate appropriate auxiliary measures. The transmission of the data to and from the mobile alarm device also takes place via a radio network, in particular a mobile radio network. The data for or from the mobile alarm device are either sent or received directly from the base unit 4, or the central control unit 28 acts as an intermediate station in the communication of base unit 4 and mobile alarm device. In this case, in an expedient embodiment, the central control unit 28 only transmits the data if no therapist 37 is present at the central control unit 28.

[0080] Besonders zweckmässig ist es auch, das von einer Videokamera 12 aufgenommene Bild von einem Patienten 2 oder Therapeuten 37 dazu zu verwenden, die Gestik, Mimik und/oder Blickrichtung des Patienten 2 oder Therapeuten 37 zu analysieren und mit dieser Information das interaktive Trainingssystem 1 zu steuern. Dadurch ist eine sehr einfache und intuitive Steuerung des interaktiven Trainingssystems 1 ermöglicht, bei dem ein Benutzer auch flexibel in seiner Positionierung ist, da Bedieneingaben nicht direkt am Basisgerät 4 erfolgen müssen. Insbesondere ist eine Bedienung des interaktiven Trainingssystems 1 auch dann möglich, wenn einem Patienten 2 aufgrund seiner körperlichen Beeinträchtigung oder aufgrund der momentanen Beeinträchtigung seiner Bewegungsfreiheit durch das Aufnahmemittel 3 für den zu trainierenden Körperteil eine Bedienung in herkömmlicher Weise am Basisgerät 4 nicht möglich ist. Ebenso kann der Benutzer des interaktiven Trainingssystems 1 anhand der vorliegenden Bildinformation durch die Anwendung von Gesichtserkennungsmethoden identifiziert werden, sodass beispielsweise der entsprechende Profildatensatz automatisch geladen werden kann oder eine persönliche Begrüssungsmeldung ausgegeben werden kann. It is also particularly expedient to use the image taken by a video camera 12 of a patient 2 or therapist 37 to analyze the gestures, facial expressions and / or viewing direction of the patient 2 or therapists 37 and with this information the interactive training system 1 to control. This allows a very simple and intuitive control of the interactive training system 1, in which a user is also flexible in its positioning, since operator inputs do not have to be made directly on the base unit 4. In particular, an operation of the interactive training system 1 is also possible if a patient 2 due to his physical impairment or due to the momentary impairment of his freedom of movement by the receiving means 3 for the body part to be trained an operation in a conventional manner on the base unit 4 is not possible. Likewise, the user of the interactive training system 1 can be identified on the basis of the present image information by the application of facial recognition methods, so that, for example, the corresponding profile data set can be loaded automatically or a personal greeting message can be output.

[0081] Eine weitere vorteilhafte Massnahme ist es, die Aktivitäts- bzw. Bewegungsinformation eines Patienten 2 während der Durchführung des Trainingsprogramms in der Datenspeichervorrichtung 6 der Datenverarbeitungsvorrichtung 5 des Basisgeräts 4 und/oder, wie am besten in Fig. 3 ersichtlich, in der Datenspeichervorrichtung 38 der Datenverarbeitungsvorrichtung 29 des Zentralsteuergeräts 28 abzuspeichern, diese Daten anschliessend zu anonymisieren, sodass nicht mehr auf den Patienten 2 bzw. dessen Therapeuten 37 zurückgeschlossen werden kann und diese anonymisierten Daten anderen Therapeuten oder medizinischen Forschergruppen zur wissenschaftlichen Auswertung zur Verfügung zu stellen, um die physiotherapeutische Therapien zu verbessern. Dadurch ist die Zusammenstellung einer zentralen Wissensdatenbank über festgelegte und durchgeführte Übungsbewegungen und über andere Informationen zum Training und zum physiologischen Zustand der Patienten ermöglicht, welche Daten beispielsweise für andere Therapeuten oder auch für wissenschaftliche Auswertungen zur Verfügung stehen und wobei gleichzeitig die Privatsphäre der Patienten und Therapeuten ausreichend geschützt ist. Durch die Anonymisierung der Daten wird also ein Ausgleich zwischen der Datenauswertung zur Verbesserung von Therapien und des Datenschutzes für Patientendaten geschaffen. A further advantageous measure is the activity or movement information of a patient 2 during the execution of the training program in the data storage device 6 of the data processing device 5 of the base device 4 and / or, as best seen in Fig. 3, in the data storage device 38 of the data processing device 29 of the central control unit 28 to store, then anonymize this data, so that no longer on the patient 2 or its therapist 37 can be deduced and provide this anonymized data other therapists or medical research groups for scientific evaluation available to the physiotherapeutic To improve therapies. This makes it possible to compile a central knowledgebase on defined and performed exercise movements and other information about the training and physiological condition of the patients, which data are available for other therapists or for scientific evaluations, for example, and at the same time the privacy of the patients and therapists is sufficient is protected. The anonymization of the data thus creates a balance between the data analysis for the improvement of therapies and the data protection for patient data.

[0082] In einer nicht dargestellten Ausführungsform eines interaktiven Trainingssystems 1 besteht das Zentralsteuergerät 28 aus zwei voneinander getrennten Komponenten: einer Steuer- und Zugriffsvorrichtung und einer Datenbereitstellungsvorrichtung. Die Datenbereitstellungsvorrichtung ist insbesondere als zentraler, hochgradig zuverlässiger und verfügbarer Datenbankserver ausgeführt, der verschiedenste Informationen wie beispielsweise vorgefertigte Trainingsprogramme, Multimediadateien, Therapieverlaufsdaten und Patientendaten bzw. -profile speichert. Die Datenbereitstellungsvorrichtung umfasst neben den Mitteln zur Datenspeicherung auch sämtliche Mittel, die für eine hochgradig zuverlässige und verfügbare Datenhaltung nach modernem Standard notwendig sind, wie etwa Vorrichtungen zur Datensicherung, zum Zugriffsschutz und zur unterbrechungsfreien Energieversorgung. Ebenso bietet die Datenbereitstellungsvorrichtung wahlweise zentrale Dienste wie beispielsweise einen Dienst zum Generieren und Versenden von Kurzmittelungen, wie sie in Mobilfunknetzen üblich sind, an. Die Datenbereitstellungsvorrichtung ist beispielsweise in einem grossen Rechenzentrum untergebracht, in dem auch eine Mehrzahl ähnlicher Server für ganz andere Zwecke betrieben werden. Eine persönliche Anwesenheit von Personal ist ausser zu Servicezwecken nicht vorgesehen. Die Steuer- und Zugriffsvorrichtung ist insbesondere als handelsüblicher PC oder Laptop mit entsprechender Steuersoftware ausgeführt und steht dem Therapeuten 37 zur Verfügung, um etwa über das Internet auf die Basisgeräte 4, 4 ́ zur Durchführung von Steuer- und Kommunikationsaufgaben bzw. auf die Datenbereitstellungsvorrichtung zum Ablegen und Abrufen von Informationen oder zur Nutzung von zentralen Diensten zuzugreifen. Der Therapeut 37 hinterlegt insbesondere Information wie etwa Trainingsprogramme für die Patienten 2, 2 ́ mittels der Steuer- und Zugriffsvorrichtung in der Datenbereitstellungsvorrichtung und kann ebenso auch Informationen wie etwa Therapieverlaufsdaten oder Aktivitätsdaten von Patienten 2, 2 ́ von dort abholen, welche Daten von den Basisgeräten 4, 4 ́ der Patienten 2, 2 ́ dort abgelegt bzw. abgespeichert wurden. Die Basisgeräte 4, 4 ́ greifen ihrerseits auf die für sie bzw. die Patienten 2, 2 ́ hinterlegten und freigeschalteten Informationen wie etwa die vorher genannten Trainingsprogramme zu. Die Basisgeräte 4, 4 ́ können ebenso entsprechend ihrer Autorisierung auf zumindest einen Teil der zentralen Dienste, welche von der Datenbereitstellungsvorrichtung angeboten werden, zugreifen. Durch dieses System können Informationen zwischen der Steuer- und Zugriffsvorrichtung des Therapeuten 37 und den Basisgeräten 4, 4 ́ ausgetauscht werden, ohne dass beide gleichzeitig in Betrieb sein müssen. Gleichzeitig erfolgt die Datenhaltung und Dienstbereitstellung zentral und entsprechend der hohen Sicherheits- und Verfügbarkeitsstandards moderner Rechenzentren, was bei einer Datenspeicherung bzw. Dienstbereitstellung direkt beim Therapeuten 37 nicht möglich wäre. In an embodiment of an interactive training system 1, not shown, the central control unit 28 consists of two separate components: a control and access device and a data supply device. In particular, the data delivery device is implemented as a central, highly reliable and available database server that stores a variety of information such as, for example, ready-made training programs, multimedia files, therapy history data and patient data or profiles. The data delivery device also includes, in addition to the means for data storage, all the resources necessary for a highly reliable and available state-of-the-art data management, such as data protection, access protection and uninterruptible power supplies. Likewise, the data delivery device optionally offers central services, such as a short-range call generation and transmission service, as is common in mobile networks. The data providing device is housed, for example, in a large data center, in which a plurality of similar servers are operated for completely different purposes. A personal presence of staff is not provided except for service purposes. The control and access device is designed in particular as a commercially available PC or laptop with appropriate control software and is available to the therapist 37, for example via the Internet to the base units 4, 4 for performing control and communication tasks or to the data providing device for storing and retrieve information or use centralized services. In particular, the therapist 37 deposits information such as training programs for the patients 2, 2 by means of the control and access device in the data delivery device and can also retrieve information such as therapy history data or activity data from patients 2, 2 from there, which data from the base devices 4, 4 of the patients 2, 2 were stored there or stored. The base units 4, 4 in turn access the deposited for them or the patient 2, 2 and enabled information such as the aforementioned training programs. The base devices 4, 4 may also access at least a portion of the central services offered by the data delivery device, according to their authorization. Through this system, information can be exchanged between the therapist's control and access device 37 and the base devices 4, 4 without having to operate both simultaneously. At the same time, the data storage and service provisioning takes place centrally and in accordance with the high security and availability standards of modern data centers, which would not be possible with a data storage or service provision directly to the therapist 37.

[0083] So ist beispielsweise das Erteilen von Trainingsanweisungen bzw. Erklärungen wahlweise in verschiedenen Sprachen oder entsprechend unterschiedlicher Charaktereigenschaften und/oder Darstellen von Trainingssollbewegungen insbesondere in verschiedenen Variationen durch zumindest einen Therapeuten und wahlweise weitere Personen ermöglicht. Ebenso kann ein Aufzeichnen dieser Erklärungen und/oder Darstellungen wahlweise auch mehrfach in unterschiedlichen Detailliertheitsgraden oder aus verschiedenen Blickwinkeln insbesondere auf visuellem Weg mittels einer Videokamera und/oder auf akustischem Weg mittels eines Mikrofons, sowie ein Bearbeiten bzw. Schneiden dieser Aufzeichnungen sinnvoll sein. In weiterer Folge kann ein Zuordnen der so gewonnenen Szenen bzw. Aufnahmen zu verschiedenen Sprachen, Trainingssituationen bzw. -sequenzen oder Charakteren der virtuellen Trainer bzw. Avatare und die Wiedergabe dieser Erklärungen und/oder Darstellungen insbesondere mit einem Lautsprecher und/oder auf einem Bildschirm des Basisgeräts abhängig von der aktuellen Trainingssituation, dem vorgesehenen Übungsablauf, dem Zustand und/oder der Reaktion des Patienten oder die Wiedergabe der bearbeiteten Realaufnahmen in quasi zufälligen Abfolgen bzw. Variationen durchgeführt werden. Schliesslich kann es zweckmässig sein, eine Wiedergabe der aufgezeichneten Trainingsanweisungen und/oder Bewegungsdarstellungen abwechselnd oder gleichzeitig mit Liveaufnahmen von einem Patienten während der Absolvierung einer Trainingsübung durchzuführen. Thus, for example, granting training instructions or explanations optionally in different languages or according to different character characteristics and / or representing training target movements in particular in different variations by at least one therapist and optionally other persons possible. Likewise, a recording of these explanations and / or representations may optionally also be useful multiple times in different degrees of detail or from different angles, in particular visually by means of a video camera and / or on an acoustic path by means of a microphone, as well as editing or cutting these records. Subsequently, assigning the thus obtained scenes or recordings to different languages, training situations or sequences or characters of the virtual trainers or avatars and the reproduction of these explanations and / or representations, in particular with a speaker and / or on a screen of the Base device depending on the current training situation, the intended exercise procedure, the condition and / or the reaction of the patient or the playback of the processed real shots in quasi-random sequences or variations are performed. Finally, it may be appropriate to perform a replay of the recorded training instructions and / or motion images alternately or simultaneously with live recordings of a patient during the completion of a training exercise.

[0084] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des interaktiven Trainingssystems, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten desselben eingeschränkt ist. The embodiments show possible embodiments of the interactive training system, it being noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof.

[0085] Der Ordnung halber sei abschliessend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des interaktiven Trainingssystems dieses bzw. dessen Bestandteile teilweise unmassstäblich und/oder vergrössert und/oder verkleinert dargestellt wurden. For the sake of order, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the construction of the interactive training system, this or its components have been shown partly without dimensions and / or enlarged and / or reduced in size.

BezugszeichenaufstellungREFERENCE NUMBERS

[0086] <tb>1<SEP>Trainingssystem <tb>2, 2 ́<SEP>Patient <tb>3, 3 ́<SEP>Aufnahmemittel <tb>4, 4 ́<SEP>Basisgerät <tb>5, 5 ́<SEP>Datenverarbeitungsvorrichtung <tb>6, 6 ́<SEP>Datenspeichervorrichtung <tb>7, 7 ́<SEP>Sensor <tb>8, 8 ́<SEP>Sensorleitung <tb>9<SEP>Aktor <tb>10<SEP>Aktorleitung <tb>11,11 ́, 11 ́ ́<SEP>Touchscreen <tb>12, 12 ́<SEP>Videokamera <tb>13<SEP>Bildschirm <tb>14<SEP>Lautsprecher <tb>15<SEP>Standvorrichtung <tb>16<SEP>Bodenelement <tb>17<SEP>Fussboden <tb>18<SEP>Rollkörper <tb>19<SEP>Lautsprecher <tb>20<SEP>Kopfhörer <tb>21, 21 ́<SEP>Projektor <tb>22<SEP>Projektorleinwand <tb>23<SEP>Datenschnittstelle <tb>24<SEP>Datenschnittstelle <tb>25<SEP>Mobiles Handbedienmittel <tb>26, 26 ́<SEP>Bedienelement <tb>27, 27 ́<SEP>Funkantenne <tb>28<SEP>Zentralsteuergerät <tb>29<SEP>Datenverarbeitungsvorrichtung <tb>30<SEP>Datenschnittstelle <tb>31, 31 ́<SEP>Datenschnittstelle <tb>32<SEP>Internet <tb>33<SEP>Nachricht <tb>34<SEP>Bestätigungsknopf <tb>35<SEP>Videobild <tb>36<SEP>Videobild <tb>37<SEP>Therapeut <tb>38<SEP>Datenspeichervorrichtung <tb>39<SEP>Tastatur <tb>40<SEP>Kontaktloses Transponderlesegerät <tb>41<SEP>Kontaktbehaftetes Chipkartenlesegerät <tb>42<SEP>Kontaktloser Transponder <tb>42 ́<SEP>Kontaktloser kryptografischer Transponder <tb>43<SEP>Kontaktbehaftete Chipkarte <tb>44, 44 ́<SEP>Avatar <tb>45<SEP>Trainingsszenario <tb>46<SEP>Erinnerungsnachricht <tb>47<SEP>Sensoranzug <tb>48, 48 ́<SEP>Sensor <tb>49<SEP>Aufnahmemittel <tb>50<SEP>Trainingssollbewegung <tb>51<SEP>Trainingsistbewegung <tb>52<SEP>Abweichung <tb>53<SEP>Temperatursensor <tb>54<SEP>Pulssensor <tb>55<SEP>Mikrofon <tb>56<SEP>Mikrofon <tb>57<SEP>Anzeigemittel[0086] <Tb> 1 <September> Training System <tb> 2, 2 <SEP> Patient <tb> 3, 3 <SEP> Receptacle <tb> 4, 4 <SEP> Base device <tb> 5, 5 <SEP> Data processing device <tb> 6, 6 <SEP> data storage device <tb> 7, 7 <SEP> Sensor <tb> 8, 8 <SEP> Sensor cable <Tb> 9 <September> actuator <Tb> 10 <September> actuator cable <tb> 11,11, 11 <SEP> touchscreen <tb> 12, 12 <SEP> video camera <Tb> 13 <September> Screen <Tb> 14 <September> Speakers <Tb> 15 <September> fixture <Tb> 16 <September> floor element <Tb> 17 <September> Floor <Tb> 18 <September> rollers <Tb> 19 <September> Speakers <Tb> 20 <September> Headphones <tb> 21, 21 <SEP> Projector <Tb> 22 <September> projector screen <Tb> 23 <September> Data Interface <Tb> 24 <September> Data Interface <tb> 25 <SEP> Mobile handheld <tb> 26, 26 <SEP> Control <tb> 27, 27 <SEP> Radio antenna <Tb> 28 <September> central control unit <Tb> 29 <September> Data Processing Device <Tb> 30 <September> Data Interface <tb> 31, 31 <SEP> Data Interface <Tb> 32 <September> Internet <Tb> 33 <September> Message <Tb> 34 <September> confirmation button <Tb> 35 <September> video <Tb> 36 <September> video <Tb> 37 <September> therapist <Tb> 38 <September> data storage device <Tb> 39 <September> Keyboard <tb> 40 <SEP> Contactless transponder reader <tb> 41 <SEP> Contact Smart Card Reader <tb> 42 <SEP> Contactless transponder <tb> 42 <SEP> Contactless cryptographic transponder <tb> 43 <SEP> Contact Smart Card <tb> 44, 44 <SEP> Avatar <Tb> 45 <September> training scenario <Tb> 46 <September> reminder <Tb> 47 <September> Sensor Suit <tb> 48, 48 <SEP> Sensor <Tb> 49 <September> receiving means <Tb> 50 <September> Training theoretical movement <Tb> 51 <September> Trainingsistbewegung <Tb> 52 <September> deviation <Tb> 53 <September> Temperature Sensor <Tb> 54 <September> pulse sensor <Tb> 55 <September> Microphone <Tb> 56 <September> Microphone <Tb> 57 <September> display means

Claims (20)

1. Interaktives Trainingssystem (1) zur Rehabilitation von physiologisch beeinträchtigten Patienten (2, 2 ́), insbesondere von Patienten (2, 2 ́) mit Bewegungsbeeinträchtigungen der Extremitäten, umfassend – ein Aufnahmemittel (3) für einen zu trainierenden Körperteil; – ein Basisgerät (4) mit Mitteln zur Datenverarbeitung (5) und -speicherung (6); – zumindest einen im oder am Aufnahmemittel (3) für den zu trainierenden Körperteil angebrachten Sensor (7), der mit dem Basisgerät (4) verbunden ist und an dieses Informationen über den Patienten (2), beispielsweise über Haltung oder Temperatur des zu trainierenden Körperteils, übermittelt; und – wahlweise zumindest einen im oder am Aufnahmemittel (3) für den zu trainierenden Körperteil angebrachten Aktor (9), der mit dem Basisgerät (4) verbunden ist und von diesem entsprechende Steuerbefehle zur Stützung und/oder Bewegung des zu trainierenden Körperteils des Patienten (2) erhält, dadurch gekennzeichnet, dass an das Basisgerät (4) Dateneingabemittel, beispielsweise ein Touchscreen (11) oder eine Videokamera (12), und Datenausgabemittel, beispielsweise ein Bildschirm (13) oder ein Lautsprecher (14), angeschlossen sind oder in das Basisgerät (4) eingebaut sind und zumindest ein Teil dieser Dateneingabe- und Datenausgabemittel zur Interaktion mit einem Therapeuten (37) ausgebildet ist, sodass zumindest ein Teil eines Trainingsprogramms für Patienten (2, 2 ́) vom Therapeuten (37) festlegbar und konfigurierbar ist, und zumindest ein Teil dieser Dateneingabe- und Datenausgabemittel zur Interaktion mit Patienten (2, 2 ́) ausgebildet ist, sodass das vom Therapeuten (37) vorgegebene und/oder ein vom Patienten (2) selbst gewähltes physiotherapeutisches Trainingsprogramm interaktiv absolvierbar ist.1. Interactive training system (1) for the rehabilitation of physiologically impaired patients (2, 2), in particular of patients (2, 2) with movement impairments of the extremities, comprising - A receiving means (3) for a body part to be trained; - A base unit (4) with means for data processing (5) and storage (6); - At least one in or on the receiving means (3) for the body part to be trained mounted sensor (7) which is connected to the base unit (4) and to this information about the patient (2), for example, about attitude or temperature of the body part to be trained , transmitted; and Optionally at least one actuator (9) mounted in or on the receiving means (3) for the body part to be trained, connected to the base unit (4) and corresponding control commands for supporting and / or moving the body part of the patient to be trained (2 ), characterized in that to the base unit (4) data input means, such as a touch screen (11) or a video camera (12), and data output means, such as a screen (13) or a speaker (14) are connected or built into the base unit (4) and at least a portion of said data input and output means are adapted to interact with a therapist (37) such that at least a portion of a patient training program (2, 2) is determinable and configurable by the therapist (37), and at least a part of these data input and output means for interacting with patients (2, 2) is designed so that the physiotherapeutic training program predetermined by the therapist (37) and / or chosen by the patient (2) can be completed interactively. 2. Interaktives Trainingssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) mit einer Standvorrichtung (15) ausgestattet ist, welche ein Bodenelement (16) mit Rollkörpern (18) an der Unterseite aufweist.2. Interactive training system according to claim 1, characterized in that the base unit (4) with a stand device (15) is equipped, which has a bottom element (16) with rolling bodies (18) on the underside. 3. Interaktives Trainingssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) als Datenausgabemittel zumindest einen integrierten Lautsprecher (14) aufweist und/oder mit zumindest einem extern angeordneten Lautsprecher (19) oder Kopfhörer (20) verbunden ist, sodass Information auf akustischem Weg, beispielsweise als Töne, Klänge, Musik, Geräusche, Sprache, ausgebbar ist.3. Interactive training system according to claim 1 or 2, characterized in that the base unit (4) has at least one integrated loudspeaker (14) as data output means and / or with at least one externally arranged loudspeaker (19) or headphones (20) is connected, so Information on acoustic way, for example, as sounds, sounds, music, sounds, speech, can be output. 4. Interaktives Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) mit zumindest einem integrierten Flachbildschirm (11) als Datenausgabemittel ausgestattet ist, sodass Information auf visuellem Weg, beispielsweise als Grafiken, Bilder, Animationen, Videos, ausgebbar ist.4. Interactive training system according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit (4) is equipped with at least one integrated flat screen (11) as a data output means, so that information by visual means, such as graphics, images, animations, videos, can be output , 5. Interaktives Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) mit zumindest einem externen Bildschirm (13) als Datenausgabemittel verbunden ist, sodass Information auf visuellem Weg ausgebbar ist.5. Interactive training system according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit (4) with at least one external screen (13) is connected as a data output means, so that information can be output visually. 6. Interaktives Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) mit zumindest einem extern angeordneten Projektor als Datenausgabemittel verbunden ist oder mit einem integrierten Projektor (21) als Datenausgabemittel ausgestattet ist, sodass Information auf visuellem Weg ausgebbar ist.6. Interactive training system according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit (4) is connected to at least one externally arranged projector as a data output means or equipped with an integrated projector (21) as a data output means, so that information can be output visually. 7. Interaktives Trainingssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein visuelles Datenausgabemittel (11, 13, 21) derart ausgebildet ist, dass eine dreidimensionale Darstellung von anzuzeigenden Objekten ausgebbar ist.7. Interactive training system according to one of claims 4 to 6, characterized in that at least one visual data output means (11, 13, 21) is designed such that a three-dimensional representation of objects to be displayed can be output. 8. Interaktives Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das an das Basisgerät (4) angeschlossene Aufnahmemittel (3) für den zu trainierenden Körperteil mit zumindest einem Aktor (9) mit wenigstens einem Vibrations- und/oder Druckmittel ausgestattet ist, sodass Information auf haptischem Weg ausgebbar ist.8. Interactive training system according to one of the preceding claims, characterized in that the basic device (4) connected to receiving means (3) for the body part to be trained with at least one actuator (9) is equipped with at least one vibration and / or pressure means, so that information can be output by haptic means. 9. Interaktives Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) als Dateneingabemittel zumindest einen extern angeordneten oder integrierten Touchscreen (11) aufweist, sodass das Trainingssystem (1) vom Therapeuten (37) und/oder vom Patienten (2, 2 ́) interaktiv bedienbar ist.9. Interactive training system according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit (4) has at least one externally arranged or integrated touch screen (11) as data input means, so that the training system (1) by the therapist (37) and / or the patient ( 2, 2) is interactively operable. 10. Interaktives Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) mit zumindest einem extern angeordneten Mikrofon (55) und/oder integrierten Mikrofon (56) als Dateneingabemittel ausgestattet ist, sodass mit diesem Dateneingabemittel akustische Information vom Basisgerät (4) aufnehmbar ist, beispielsweise die Umgebungsgeräusche oder die Stimme des Therapeuten (37) oder des Patienten (2) zur Spracheingabe oder zur Sprachsteuerung des Trainingssystems (1).10. Interactive training system according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit (4) is equipped with at least one externally arranged microphone (55) and / or integrated microphone (56) as data input means, so that with this data input means acoustic information from the base unit ( 4) is receivable, for example, the ambient noise or the voice of the therapist (37) or the patient (2) for voice input or for voice control of the training system (1). 11. Interaktives Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) als Dateneingabemittel zumindest eine integrierte und/oder zumindest eine extern angeordnete Videokamera (12) aufweist, sodass visuelle Information vom Basisgerät (4) aufnehmbar ist, beispielsweise ein Bild der Umgebung oder die Position, die Bewegung, die Gesten, die Blickrichtung oder der Gesichtsausdruck des Therapeuten (37) oder des Patienten (2).11. Interactive training system according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit (4) as data input means at least one integrated and / or at least one externally arranged video camera (12), so that visual information from the base unit (4) is receivable, for example a Image of the environment or the position, movement, gestures, gaze or facial expression of the therapist (37) or the patient (2). 12. Interaktives Trainingssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Basisgerät (4) zumindest zwei Videokameras (12, 12 ́) ausgebildet sind, sodass die Umgebung dreidimensional erfassbar ist.12. Interactive training system according to claim 11, characterized in that the base unit (4) at least two video cameras (12, 12) are formed, so that the environment is detected three-dimensionally. 13. Interaktives Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) mit einer Datenschnittstelle (23) ausgestattet ist und ein mobiles Handbedienteil (25) umfasst, das eine korrespondierende Datenschnittstelle (24) aufweist und über eine Verbindung der beiden Datenschnittstellen (23, 24) Bedienbefehle, welche über zumindest ein Bedienelement (26, 26 ́) am mobilen Handbedienteil (25) vom Therapeuten (37) oder Patienten (2) eingebbar sind, an das Basisgerät (4) übermittelbar sind und die Verbindung der Datenschnittstellen (23, 24) drahtlos als Funkverbindung oder drahtgebunden als Kabelverbindung ausgebildet ist.13. Interactive training system according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit (4) is equipped with a data interface (23) and comprises a mobile hand control unit (25) having a corresponding data interface (24) and via a connection of the two Data interfaces (23, 24) operating commands, which at least one control element (26, 26) on the mobile hand control unit (25) by the therapist (37) or patient (2) can be entered, to the base unit (4) can be transmitted and the connection of Data interfaces (23, 24) is designed wirelessly as a radio link or wired as a cable connection. 14. Interaktives Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zentralsteuergerät (28) ausgebildet ist, welches eine Datenschnittstelle (30) zum Aussenden von Daten aufweist und das Basisgerät (4) eine korrespondierende Schnittstelle (31) zum Empfangen der Daten aufweist, sodass das Basisgerät (4) für einen Therapeuten (37), beispielsweise über das Internet (32), interaktiv bedienbar ist und/oder mit Informationen versorgbar ist, beispielsweise mit einer Nachricht (33) an den Patienten (2), mit Feedback und/oder Hinweisen für den Patienten (2) oder mit aktualisierten und/oder erweiterten Trainingsprogrammen für den Patienten (2).14. Interactive training system according to one of the preceding claims, characterized in that a central control unit (28) is formed, which has a data interface (30) for transmitting data and the base unit (4) has a corresponding interface (31) for receiving the data such that the basic device (4) for a therapist (37), for example via the Internet (32), is interactively operable and / or can be supplied with information, for example with a message (33) to the patient (2), with feedback and / or instructions for the patient (2) or with updated and / or expanded patient training programs (2). 15. Interaktives Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) eine Datenschnittstelle (31) zum Aussenden von Daten, beispielsweise ein Videobild (35) oder Aktivitätsinformation vom Aufnahmemittel (3) für den zu trainierenden Körperteil des Patienten (2), und ein Zentralsteuergerät (28) eine korrespondierende Datenschnittstelle (30) zum Empfangen dieser Daten aufweist, sodass die empfangenen Daten im Zentralsteuergerät (28) abspeicherbar sind und/oder die empfangenen Daten von einem Therapeuten (37) unmittelbar und live betrachtbar und in Echtzeit analysierbar sind.15. Interactive training system according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit (4) has a data interface (31) for transmitting data, for example a video image (35) or activity information from the recording means (3) for the body part of the patient to be trained ( 2), and a central control unit (28) has a corresponding data interface (30) for receiving this data so that the received data can be stored in the central control unit (28) and / or the received data can be viewed directly and live by a therapist (37) Real-time analyzable. 16. Interaktives Trainingssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) einen elektronischen oder programmtechnischen Sperrmechanismus und weiters ein Freigabemittel (34) aufweist, sodass sicherstellbar ist, dass das Videobild (35) bzw. die Aktivitätsinformation nur nach einer Bestätigung mittels des Freigabemittels (34) an das Zentralsteuergerät (28) übertragen wird und das übertragene Videobild (35) zwingend am Basisgerät (4) durch ein entsprechendes Datenausgabemittel (11) als Kopie (36) dargestellt wird.16. Interactive training system according to claim 15, characterized in that the base unit (4) has an electronic or programmable locking mechanism and further a release means (34), so that it can be ensured that the video image (35) or the activity information only after a confirmation means of the release means (34) is transmitted to the central control unit (28) and the transmitted video picture (35) is necessarily displayed on the base unit (4) by a corresponding data output means (11) as a copy (36). 17. Interaktives Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) eine Datenschnittstelle (31) zum Senden und Empfangen von Daten aufweist, und das interaktive Trainingssystem zumindest ein weiteres Basisgerät (4 ́) mit einer korrespondierende Datenschnittstelle (31 ́) zum Senden und Empfangen von Daten umfasst, sodass zwischen Benutzern der Basisgeräte (4, 4 ́), insbesondere zwischen Patienten (2, 2 ́), eine Kommunikation durchführbar ist, um beispielsweise Informationen auszutauschen oder damit beispielsweise Trainingsaktivitäten, insbesondere spielerischer Natur, von weitläufig distanzierten Patienten (2, 2 ́) gemeinschaftlich durchgeführt werden können.17. Interactive training system according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit (4) has a data interface (31) for transmitting and receiving data, and the interactive training system at least one further base unit (4) with a corresponding data interface (31 ) For sending and receiving data, so that a communication between users of the base units (4, 4), in particular between patients (2, 2), is carried out in order, for example, to exchange information or, for example, training activities, in particular of a playful nature, of widely distanced patients (2, 2) can be carried out jointly. 18. Interaktives Trainingssystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4, 4 ́) und/oder das Zentralsteuergerät (28) mit einem Speichermedium (6, 6 ́, 38) ausgestattet ist, sodass ein oder mehrere Profildatensätze von einem oder mehreren Patienten (2, 2 ́) abspeicherbar sind.18. Interactive training system according to one of claims 14 to 16, characterized in that the base unit (4, 4) and / or the central control unit (28) is equipped with a storage medium (6, 6, 38), so that one or more Profile records of one or more patients (2, 2) are stored. 19. Interaktives Trainingssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgerät (4) als Dateneingabemittel eine Tastatur (39), ein kontaktbehaftetes oder kontaktloses Transponderlesegerät (40) und/oder ein kontaktloses oder kontaktbehaftetes Chipkartenlesegerät (41) aufweist, sodass eine Identifikation eines Benutzers (2) des Basisgeräts (4), insbesondere bei der Anwahl eines Benutzerprofildatensatzes, mittels eines Benutzernamens und/oder eines Transponders (42), beispielsweise eines RFID-Tags, durchführbar ist und/oder eine sichere Authentifizierung, insbesondere bei der Anwahl eines Benutzerprofildatensatzes, mittels einer Benutzername-Passwort-Kombination, eines kryptografischen Transponders (42 ́), beispielsweise eines kryptografischen RFID-Tags und/oder einer kontaktlosen oder kontaktbehafteten Chipkarte (43), insbesondere einer Chipkarte aus dem Gesundheitsbereich, durchführbar ist.19. Interactive training system according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit (4) has as data input means a keyboard (39), a contact-type or contactless transponder reader (40) and / or a contactless or contact-type chip card reader (41), so that a Identification of a user (2) of the base device (4), in particular when selecting a user profile data set, by means of a user name and / or a transponder (42), such as an RFID tag, is feasible and / or secure authentication, especially when dialing a user profile data record, by means of a user name-password combination, a cryptographic transponder (42), for example, a cryptographic RFID tag and / or a contactless or contact smart card (43), in particular a smart card from the health sector, is feasible. 20. Interaktives Trainingssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils kommunizierenden und/oder Daten bereitstellenden Vorrichtungen, beispielsweise das Zentralsteuergerät (28), das Basisgerät (4, 4 ́), das Speichermedium (6, 6 ́, 38), sowie Dateneingabemittel, wie zum Beispiel die Tastatur (39), das Transponderlesegerät (40) oder das Chipkartenlesegerät (41) mit Datenverschlüsselungsmitteln ausgestattet sind, sodass die übertragenen Informationen, beispielsweise das Videobild (35), die Aktivitätsinformation, die Benutzerprofildatensätze, die Identifikationsdatensätze oder die Authentifizierungsdatensätze, verschlüsselt übertragbar und abspeicherbar sind, nicht manipulierbar sind und/oder nur für den berechtigten Therapeuten (37) bzw. Patienten (2, 2 ́) abrufbar sind.20. Interactive training system according to one of claims 13 to 19, characterized in that the respectively communicating and / or data-providing devices, for example, the central control unit (28), the base unit (4, 4), the storage medium (6, 6, 38), and data input means such as the keyboard (39), the transponder reader (40) or the smart card reader (41) are provided with data encryption means, so that the transmitted information such as the video image (35), the activity information, the user profile records, the Identification data sets or the authentication records, encrypted transferable and are stored, are not manipulated and / or only for the authorized therapist (37) or patients (2, 2) are retrievable.
CH01358/11A 2010-08-23 2011-08-18 Interactive training system for rehabilitation of physiologically compromised patients CH703611B1 (en)

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AT0140110A AT510364A2 (en) 2010-08-23 2010-08-23 INTERACTIVE TRAINING SYSTEM FOR THE REHABILITATION OF PHYSIOLOGICALLY INFLUENCED PATIENTS AND METHOD FOR OPERATING THEREOF

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