CN102740804A - 具有至少一个矫形外科技术装置和远程操作装置的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有至少一个矫形外科技术装置以及远程操作装置(6)的系统，所述矫形外科技术装置具有至少一个关节(4)和配置给相应关节(4)的阻抗装置，给所述阻抗装置配置控制装置和促动器，其中，通过所述促动器使得关节运动或者能够改变抵抗屈曲和/或拉伸运动的阻抗，所述远程操作装置与所述控制装置耦合并且通过所述远程操作装置能够改变阻抗特性，其中，在所述矫形外科技术装置中存放用于所述远程操作装置(6)的数据，利用所述数据能够设置所述远程操作装置(6)并且所述数据通过配对过程传递给所述远程操作装置(6)。

Description

具有至少一个矫形外科技术装置和远程操作装置的系统
技术领域
本发明涉及一种具有至少一个矫形外科技术装置以及远程操作装置的系统，所述矫形外科技术装置具有至少一个关节和配置给相应关节的阻抗装置，给所述阻抗装置配置控制装置和促动器，其中，通过所述促动器使得关节运动或者能够改变抵抗屈曲和/或拉伸运动的阻抗，所述远程操作装置与所述控制装置耦合并且通过所述远程操作装置能够改变阻抗特性。这种驱动器或可电子调节的阻抗装置主要在下肢的矫形外科技术装置中采用，特别是在腿假肢或腿矫形器中采用，其中，可调节的阻抗装置主要在假肢膝关节、假肢髋关节以及假肢脚关节中采用。但是原则上也可以的是，除了在下肢的假肢和矫形外科装置中采用之外还可以给上肢的假肢或矫形器配备相应的系统。
背景技术
由DE 103 51 916A1公开了具有上部件和下部件的假肢膝关节，其通过多轴铰链装置可摆动地彼此连接。在上部件与下部件之间设置阻抗装置，所述阻抗装置抵抗屈曲。在一个构型方式中，设置一个用于将假肢膝关节锁定在拉伸状态中的锁止装置，其中，该锁止装置可通过操控装置锁止和解锁。为了简化操作，设置一个操控装置，所述操控装置通过远程操作来控制。
DE 103 11 189B4描述了一种矫形外科技术辅助装置，其具有两个可彼此相对运动的部件和一个用于将这两个部件锁定在预确定的相对位置中以及用于解锁这些部件并且用于释放这些部件彼此间的运动的锁止装置。所述锁止装置的操控可借助于操控信号的无线传输进行。
DE 600 15 348T2描述了一种代替肢体的支持装置的存在或功能，所述支持装置包括至少两个通过人造关节彼此连接的部件和一个用于所述关节的控制装置。所述控制装置这样设置，使得其基于倾斜角数据来影响所述关节。在坐下之前，所述膝关节可通过专门的功能、例如手动地通过控制器件例如安装在头上或支持装置上的按钮释放。所述膝关节保持被释放，直到传感器显示小于预确定的极限值的角度。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种系统，利用该系统能够进行矫形外科技术装置与使用者需求的可靠且灵活的适配。
根据本发明，该任务通过具有独立权利要求特征的系统来解决。本发明的有利构型和进一步方案在相应的从属权利要求中描述。
根据本发明，提出了一种具有至少一个矫形外科技术装置以及远程操作装置的系统，所述矫形外科技术装置具有至少一个关节和配置给相应关节的阻抗装置，给所述阻抗装置配置控制装置和促动器，其中，通过所述促动器驱动所述关节或者能够改变抵抗屈曲和/或拉伸运动的阻抗，所述远程操作装置与所述控制装置耦合并且通过所述远程操作装置能够改变阻抗特性，本发明提出，在所述矫形外科技术装置中存放用于所述远程操作装置的数据，利用所述数据能够设置所述远程操作装置并且所述数据通过配对过程传递给所述远程操作装置。在所述矫形外科技术装置中并且特别是在那里的控制装置中储存数据，所述数据例如涉及参数或控制模式，其中，这些数据被设置用于远程操作装置并且所述远程操作装置通过配对过程与所述控制装置耦合。由此可实现的是，远程操作装置不需要关于相应参数或控制模式方面的预调节，而是将待调节的参数、综合特性曲线或使用者表面与相应控制装置对应地传递给远程操作装置。所述远程操作装置和所述矫形外科技术装置在此彼此协调。每个具有分别对应的控制装置的关节与所述远程操作装置耦合并且彼此协调，从而使得用于相应关节或控制装置的不同数据或控制程序被个别地传递给使用的远程操作装置。由此不需要设置专门的远程操作装置，必要时甚至对于一个矫形外科技术装置设置多个远程操作装置，相反，可以利用一个仅仅基本上预先配置的远程操作装置控制或调节多个必要时也不同的矫形外科技术装置。于是，通过远程操作装置例如可将提高或降低阻抗的时间点和/或将阻抗的这种提高或降低个别地调节到相应使用者的需求上。也可以激活或去活运行模式。在此当然也可以的是，远程操作装置也可以具有用于将信号传输到矫形外科技术装置中的发送装置并且该矫形外科技术装置又利用为此设置的接收装置接收信息或信号。为了简化信号从矫形外科技术装置例如假肢或矫形器向远程操作装置(所述远程操作装置仅仅配备有基本结构和基本功能)的传输，提出，在矫形外科技术装置中设置发送器并且在远程操作装置中设置接收器，通过它们可无线地进行信号传输。作为数据传输的附加可能性可设置用于数据导线的接口，从而可通过远程操作装置与矫形外科技术装置之间的物理连接传输数据。所述接口通常是插座或插头，其代替或附加于发送器和接收器存在。
在所述控制装置中可存放不同的控制模式，所述控制模式能够通过所述远程操作装置激活或去活。具有关节的矫形外科技术装置的每个控制装置都具有一个基本功能，利用所述基本功能可实施标准运动程序。在膝盖矫形器或膝盖假肢的情况下这例如是在平面中的行走和倾斜面中的行走。如果应提供附加的可能性以便得到适配的控制和适配的驱动或阻抗特性，则激活附加模式，所述附加模式优选存放在矫形外科技术装置的控制装置中。由此可以提供具有潜在的完全程序范围的矫形外科技术装置，但是只能接通部分程序。所述接通在此例如基于生理或治疗知识进行，从而可以通过不同地接通所述模式来实现不同的功率范围。通过将所述模式存放在关节内的相应的控制装置中可给相应的关节配置适配的控制程序，从而不需要必须给远程操作装置配备所有可能的控制模式。
优选在所述矫形外科技术装置中储存数据，所述数据涉及控制参数、控制模式、语言、操作板面的布置、按键占用和/或调节范围，从而可以利用并且针对矫形外科装置来配置远程操作装置。为此所需的数据存放在矫形外科技术装置上并且被传递给远程操作装置。在配对过程中使远程操作装置与矫形器或假肢相协调，在该配对过程之后，远程操作装置具有所需的数据资料以便能够在授权的范围内调节假肢或矫形器。在矫形器或假肢上可存放：在远程操作装置以何种顺序显示何种模式、可在何种范围内调节控制装置的参数、有多少模式可调节、是否可接通功能并且何种按键具有何种功能。对于模式应理解为控制性能，其可任意接通和关断，在基本上存在一个功能并且特别是控制与安全相关的流程并且储存基本功能性。通过传输的数据也定义了调节可能性，即通过远程操作装置的使用者可进行什么程度的调节。调节权限与矫形外科技术人员相比受到限制，所述矫形外科技术人员通常通过专用的接口来改变控制装置。
然后所述矫形外科技术人员通过所述专用的接口例如也可以配置以后将要传递到远程操作装置上的数据。因此所述矫形外科技术人员例如可定义附加模式的类型、顺序、名称和数量并且将用于远程操作的菜单语言传递到矫形外科技术装置中。
此外提出，所述远程操作装置能够使多个必要时不同的控制装置、关节或矫形外科装置共同响应。可以的是，控制一个使用者或患者上的不同关节装置，也可以使不同患者上的同类装置响应。用于人的膝盖、脚、手、手轴或髋部的关节装置也可以如多个分别仅仅具有一个关节类型的关节装置那样被控制。这特别是对于矫形外科技术人员是有利的，因为利用仅仅一个远程操作装置可照顾多个具有不同的矫形外科技术装置的患者。如果在矫形外科技术装置中设置用于多个关节装置的控制模式、例如以中央计算单元的方式，则可容易地通过识别进行远程操作装置内部的对应。在多个控制装置的情况下有利地提出，这些控制装置在矫形外科技术装置上具有一个公共的基本标识，其对于相应的关节或相应的控制装置或相应的控制程序补充识别。所述远程操作装置可被构造用于在多个控制模式之间进行转换和/或接通控制模式，其中，所述接通意味着当例如检测到通过传感器确定的框架条件或运动状态时激活确定的模式。转换则意味着现在存在并且必须实施相应选择的程序或选择的模式。所述激活或去活引起相应模式的有效性。
通过所述远程操作装置能够将所述控制装置转换到沉睡模式中并且然后必要时将其从沉睡模式中唤醒。所述控制装置例如可以在沉睡模式中周期性启动并且检验是否由远程操作装置施加新信号。如果是这种情况，则结束沉睡模式并且完全激活所述控制装置。也可以的是，所述远程操作装置周期性地向所述控制装置发送询问：在矫形外科技术装置中是否存在改变。如果是这种情况，则结束沉睡模式并且完全激活所述控制装置。
本发明的一个进一步方案提出，给所述远程操作装置配置使用者标识，通过所述使用者标识定义：哪些参数和/或参数在何种范围内能够与使用者相关地被调节。每个使用者获得一个标识。所述使用者识别允许给所述远程操作装置的相应使用者配备确定的权限：对于阻抗装置可改变哪些控制参数并且哪些不能被改变。同样也可以给相应的使用者配置参数修改范围方面的权限，由此可进行参数的并且从而可进行控制程序的与使用者相关的调节。例如可以的是，矫形外科技术人员比矫形外科技术装置的使用者在控制方面得到范围大得多的可修改性，因为出发点是，矫形外科技术人员由于其更广泛的教育而可比最终使用者可在更大的范围内执行必要的用于适配于控制状况的修改。这种基本修改可基于运动试验和运动观察进行，也可以将修改后的控制模式适配于修改的运动过程(例如在康复过程或适应过程的框架内)。相反，最终使用者仅仅具有有限的通过远程操作装置调节的调节可能性以能够使控制适配于个别的需求。
所述使用者识别例如可构造为可输入的代码，例如数字代码、文字数字代码或其他代码。个别使用者在此得到的代码例如不同于例如矫形外科技术人员或制造所述矫形外科技术装置的公司内部的编程人员的代码。通过所述代码例如然后可在配对过程中确定：给所述远程操作装置的相应使用者授予何种授权，从而在预给定的框架内在待调节的参数的类型和范围方面释放可调节性。替代或补充地提出，所述远程操作装置具有用于生物统计数据的抓取(或检测)装置，通过其进行使用者识别。所述生物统计数据识别装置例如可以是指头按压扫描器，也可将其他生物统计数据存放在远程操作装置中以实现个别适配。
附图说明
下面借助于附图对本发明的实施例进行详细说明。唯一的附图示出具有大腿筒1和小腿筒2的假肢，它们通过假肢膝关节4铰接地彼此连接。
具体实施方式
唯一的附图示出具有大腿筒1和小腿筒2的假肢，它们通过假肢膝关节4铰接地彼此连接。在小腿筒2中安装有用于未示出的同样布置在小腿筒2中的阻抗装置的控制装置。假肢脚4安装在小腿筒2的远中端部上并且通过连接筒5与小腿筒2连接。
所述未示出的控制装置通过双向通信连接、例如通过无线电线路或通过电缆与远程操作装置6连接。所述远程操作装置6可具有键盘，也可以将所述远程操作装置6构造为触摸屏。通过配对过程使远程操作装置6与小腿筒2中的控制装置耦合。在该控制装置中例如存放关于控制假肢膝关节4的基本功能的数据。此外还存放用于附加模式例如走楼梯、骑自行车或坐下的控制数据。用于所谓的附加模式的所述数据可通过远程操作装置6调节。调节范围在此主要是取决于谁是远程操作装置6的使用者。假肢使用者与矫形外科技术人员相比具有受限制的权限并且只能在有限地范围内改变阻抗变化的不同参数。例如，可将跳跃阶段的屈曲阻尼度适配于个别的需求。也可以个别地去活或激活附加模式，其中，可以激活附加模式从而使得其现在被实施，也可以通过远程操作装置6接通附加模式，即提供用于激活的基本可能性，从而在存在相应的传感器数据的情况下由控制装置自动地激活相应的程序。
由小腿筒2中的控制装置可将相关的数据配置给相应的远程操作装置6，从而使得例如可通过图形符号、即所谓的图标与相应的关节和相应的控制装置进行容易且令人满意的对应。远程操作装置6可对一个假肢的多个关节进行供给，同样也可以的是，通过远程操作装置6对具有多个必要时不同的关节并且从而也具有多个控制装置的多个必要时不同的假肢单个地或共同地进行供给，从而矫形外科技术人员可利用一个远程操作装置6对多个患者进行供给，从而使得例如在行走期间通过矫形外科技术人员改变参数。也可以提出，患者可利用一个远程操作装置6调节多个必要时不同的矫形外科技术装置。在此，矫形外科技术人员的权限大于假肢使用者的权限，因为矫形外科技术人员通常对于矫形器或假肢的关联以及阻抗装置的协调具有更多的知识。

Claims (12)

1.一种具有至少一个矫形外科技术装置以及远程操作装置(6)的系统，所述矫形外科技术装置具有至少一个关节(4)和配置给相应关节(4)的阻抗装置，给所述阻抗装置配置控制装置和促动器，其中，通过所述促动器使关节运动或者能够改变抵抗屈曲和/或拉伸运动的阻抗，所述远程操作装置与所述控制装置耦合并且通过所述远程操作装置能够改变阻抗特性，其特征在于，在所述矫形外科技术装置中存放用于所述远程操作装置(6)的数据，利用所述数据能够设置所述远程操作装置(6)并且所述数据通过配对过程传递给所述远程操作装置(6)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述矫形外科技术装置中设置发送器并且在所述远程操作装置(6)中设置接收器。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，在所述控制装置中存放不同的控制模式，所述控制模式能够通过所述远程操作装置(6)激活并且去活。
4.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，在所述矫形外科技术装置中储存数据，所述数据涉及控制参数、控制模式、语言、操作板面的布置、按键占用和/或调节范围。
5.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述远程操作装置(6)被构造用于使多个控制装置或多个关节响应。
6.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述矫形外科技术装置的使用者与矫形外科技术人员相比具有受限制的权限和调节可能性。
7.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述远程操作装置(6)被构造用于在多个关节或用于关节的控制装置之间进行转换。
8.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述远程操作装置(6)被构造用于在多个控制模式之间进行转换和/或接通功能。
9.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，通过所述远程操作装置(6)能够将所述控制装置转换到沉睡模式中和/或从沉睡模式中唤醒。
10.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，给所述远程操作装置(6)配置使用者标识，通过所述使用者标识定义：哪些参数和/或参数能够在何种范围内与使用者相关地被调节。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述使用者标识构造为可输入的代码。
12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述远程操作装置(6)具有用于生物统计数据的检测装置，通过所述检测装置配置使用者标识。
CN201080051074.8A 2009-11-13 2010-11-12 具有至少一个矫形外科技术装置和远程操作装置的系统 Active CN102740804B (zh)

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