CN114423393A - 用于神经肌肉功能训练的步态训练器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使用包括电动机、重量传感器和缆绳的步态训练器以训练神经肌肉功能的方法以及步态训练器。该方法可以包括确定由该电动机施加给该缆绳平衡重量的动作、以及用该重量传感器测量患者施加给该缆绳实际重量的动作，其中该电动机的驱动方向是基于将该平衡重量与患者施加给该缆绳的实际重量的测量结果进行比较来确定的。步态训练器可包括提升系统，该提升系统具有可旋转缆绳卷筒和缆绳，该缆绳用于：根据基于比较平衡重量与测量的患者对缆绳实际施加的重量所设定的驱动方向，将缆绳围绕可旋转缆绳卷筒缠绕或回绕。步态训练器可进一步包括电动机，该电动机被适配成与可旋转缆绳卷筒轴向接合并被适配成在驱动方向上驱动可旋转缆绳卷筒。步态训练器还可包括重量传感器、控制单元、处理器和电动机控制器。提升系统可以通过重量传感器自由悬挂。

Description

用于神经肌肉功能训练的步态训练器
技术领域
本发明涉及使用包括电动机、重量传感器和缆绳的步态训练器以训练神经肌肉功能的方法以及步态训练器。
该方法可以包括确定由该电动机施加给该缆绳平衡重量的动作、以及用该重量传感器测量患者施加给该缆绳实际重量的动作，其中该电动机的驱动方向是基于将该平衡重量与测量的患者施加给该缆绳的实际重量进行比较来确定的。
该步态训练器可包括提升系统，该提升系统具有可旋转缆绳卷筒和缆绳，该缆绳用于：根据基于比较平衡重量与测量的患者对缆绳实际施加的重量所设定的驱动方向，将缆绳围绕可旋转缆绳卷筒缠绕或回绕。
步态训练器可进一步包括电动机，该电动机被适配成与可旋转缆绳卷筒轴向接合并被适配成在驱动方向上驱动可旋转缆绳卷筒。步态训练器还可包括重量传感器、控制单元、处理器和电动机控制器。
提升系统可以通过重量传感器自由悬挂。
背景技术
康复通常采取在设定时间段内的进行训练的形式，以个体患者的功能性技能水平作为其起始点。康复锻炼可涉及移动、定位、力量训练、伸展、主动移动锻炼以及实践日常活动。从纯治疗的角度来看，康复的目的是尽可能保持和增加功能性技能。
康复过程经常需要大量专业治疗师，需要专业治疗师来补偿患者缺乏活动性而不能帮助他/她自己。
信心和安全对于快速康复是必不可少的。
需要长时间卧床的延长住院治疗期可能对患者的健康和健康造成严重的后果。躺着不动增加了肺中形成血凝块以及皮肤并发症(诸如压力性溃疡等)的风险。
肌肉量和力量的损失是通常与长期住院治疗相关联的其他并发症，并且这些问题可能实际上影响住院治疗的长短(length)以及患者在出院后的活动能力(ability tofunction)。
对于住院患者，长时间固定可增加以下风险：
·呼吸并发症诸如肺炎、扩张不全和肺栓塞等
·便秘
·失禁
·组织损伤和压力溃疡
·腿部血栓(深静脉血栓形成)
·减少的肌肉质量和肌肉力量
·降低身体健康
·平衡感减弱，尤其是在老年患者中
因此，尽可能早地移动患者是极其重要的-理想地在住院治疗期间。
早期运动将使患者能够更快地开始康复，这将通过提高血液循环并且降低感染和其他并发症的风险来改善手术后的康复期。
早期运动和康复被定义为定位/重新定位锻炼和身体活动，并且花费更多的时间离开床-四处走动或简单地站起来。其他活动可以包括简单的日常例程，诸如梳头发、用湿法兰绒巾清洗脸和手、在床上和/或床旁锻炼、平衡训练和围绕床行走等。
然而，由于患者跌倒的风险增加、无意识的动作和不安全感，许多挑战与早期运动相关联。此类挑战可包括对物理辅助的主要需求，以及对医护人员和治疗师造成伤害的风险。
与住院和早期运动有关的常见抬升和移动任务可以包括：
·帮助患者进入坐姿以便测试他们的反应、反射、保护性反应
·支撑坐姿
·在床、椅子、检查床等之间移动患者
·抬升上半身，用于定位支撑物、枕头等
·当床在患者下方时抬升臀部
·抬升四肢
·上厕所(如果需要，使用马桶椅)
·从一个位置转换到另一个位置
·将患者从坐姿移动到站姿，反之亦然
·站立平衡/坐位平衡
·在直立位置中的反应、反射、保护反应
·转移重心(Shifting weight)
·步态训练
·在床上锻炼
发明内容
本发明的目的是公开一种用于早期运动的步态训练器，该步态训练器可以根据患者恢复和所得力量的进展进行调整。
本发明的目的可通过一种使用步态训练器的方法来实现，该步态训练器包括电动机、重量传感器和缆绳。该方法可以包括确定由该电动机施加给该缆绳的平衡重量的动作。
该方法可以用于神经肌肉功能的训练。
该方法可以进一步包括用该重量传感器测量患者对该缆绳的实际施加的重量的动作、将该实际施加的重量与该确定的平衡重量进行比较的动作、以及通过基于该实际施加的重量与该确定的平衡重量进行比较的结果提供电动机驱动控制信号来对于驱动方向上指示电动机控制器的动作。
可以连续地执行以下动作：测量患者施加到该缆绳上的实际施加的重量、将该实际施加的重量与所确定的平衡重量进行比较、以及对于驱动方向上指示电动机控制器，使得由该电动机施加到该缆绳上的所确定的平衡重量被维持在恒定值。
该实施例的效果可以是，步态训练器可在动态模式下操作，其中，在训练期间持续保持平衡重量。因此，由患者施加的训练负载也可保持在恒定水平。
该实施例的效果可以是提供一种训练方法，其中患者可以以减少的体重来训练自然运动。在其他设置中，这可以通过在水中训练来实现。然而，由于设施和/或全身与水接触的条件(例如关于患者的并发症)，在许多情况下这可能不是一种选择。
该实施例的另一效果可以是提供支持站立锻炼(诸如平衡、行走和/或跑步等)的训练方法。
该训练方法可以通过将这些方法步骤结合在现有患者提升系统中来提供，该现有患者提升系统具有电动机、重量传感器以及如上所述被适配的缆绳，因为患者提升系统本身被适配成用于缠绕和解绕缆绳以便执行患者的提升和下降。
缆绳可以在缆绳端部安装有带扣，用于进一步附接到吊索、绑带或被适配为固持患者或由患者穿戴的类似单元上。这种固持或穿戴单元可能已经用于与现有患者提升系统连接。可替代地，通过使用与现有患者提升系统的带扣配合的连接单元，可以将固持或佩戴单元的新形式或形状改装至现有患者提升系统。
在执行方法的一个方面，用户可以在开始训练之前确定期望的重量负载。期望重量负载可以作为平衡重量或替代地是由患者施加的训练负载。在确定期望的重量负载之后，一旦将患者连接至缆绳，例如，通过进入连接至缆绳端部的吊索，就可以开始训练。进一步的效果可以是期望的重量负载可以在随后的训练阶段中容易且精确地设置。随后的训练课程可以另外取决于先前训练课程中的单个锻炼的进展和执行情况。
在某一方面，该方法可以适于在训练期间逐步改变由患者施加的训练负载。或者，该训练可以被适配成在静态模式与动态模式之间改变，其中在该静态模式中，该平衡重量可能不会根据该患者所施加的力进行调整。在动态模式中，相反，该平衡重量可以根据患者对缆绳实际施加的重量来进行调整。
在一个实施例中，该方法可以进一步包括以下动作：提供患者的重量并且将该平衡重量确定为所提供的该患者的重量的百分比。所提供的患者的重量与平衡重量之间的差可以是由患者施加的训练负载。
在一个方面，该平衡重量可以通过设置待由患者施加的训练负载以及然后计算所提供的患者的重量与待由患者施加的训练负载之间的差来确定。
训练负载可以表示为患者的重量的百分比。
这个实施例可以提供减轻患者一定百分比的体重的机会。然而，它要求患者的重量是预先已知的并且可以被确定。
作为确定患者的重量的替代方案，在该方法的一个实施例中，患者的重量可以由重量传感器测量的重量提供。
该方法的一个效果可以是确认应用于该方法中的患者正确和更新的体重。这可确保待由患者施加的训练负载可独立于患者的任何体重增加或减少而设置。
在该方法的一个实施例中，电动机被限制了用于解绕缆绳的最大速度。这在防止跌倒事故方面可以是有益的，这是通过在缺少立足点、脱扣或失去平衡的情况下将患者缓慢降低到地面上实现的。这在避免或减少医护人员和治疗师受伤的风险方面可以进一步是有利的，避免或减少该风险是通过减少由于防止患者跌倒的冲动引起的无意识运动实现的。
本发明的目的可以通过用于训练神经肌肉功能的步态训练器来实现。
步态训练器可包括具有可旋转缆绳卷筒和缆绳的提升系统。
缆绳可被适配成缠绕在可旋转缆绳卷筒上。缆绳可以具有适于与患者交互的缆绳端部。
步态训练器可包括电动机，其适于与可旋转缆绳卷筒轴向接合，并被适配成沿向前方向和沿向后方向驱动可旋转缆绳卷筒，以在缆绳卷筒上解绕或缠绕缆绳。
步态训练器可包括重量传感器、控制单元、处理器和电动机控制器。
重量传感器可以适于输出定性重量传感器信号(qualitative weight sensorsignal)。控制单元可以适于执行用于训练神经肌肉功能的方法的步骤。处理器可适于接收定性重量传感器信号。该处理器可以进一步被配置成用于基于所接收的定性重量传感器信号来计算和输出电动机驱动控制信号。
电动机控制器可适于接收电动机驱动控制信号以建立电动机的、计算出的驱动方向。
提升系统可以通过重量传感器自由悬挂。
本实施例的效果可以是步态训练器可在动态模式和静态模式下操作。
在静态模式中，该平衡重量可以不响应于患者所施加的力而被调整。在动态模式中，可以响应于患者所施加的力而相反地调节该平衡重量。
这个实施例的效果可以是提供一种训练系统，其中患者可以减少的体重来训练自然运动。这可能先前已经通过在水中训练来完成，这可能不是正在住院的患者的最佳设置，因为根据患者的并发症，全身接触水可能甚至不是一种选择。
步态训练器可支持站立锻炼，诸如平衡、行走和/或跑步等。
步态训练器可通过将方法步骤并入具有电动机、重量传感器和如上所述地适配的缆绳的现有患者提升系统中来提供，因为患者提升系统本身适于缠绕和解绕缆绳以执行患者的提升和下降。
缆绳可以在缆绳端部处安装有带扣，用于进一步附接到吊索、条带或被适配为固持患者或由患者穿戴的类似单元上。这种固持或佩戴单元可能已经结合现有患者提升系统使用。可替代地，通过使用与现有患者提升系统的带扣配合的连接单元，可以将固持或佩戴单元的新形式或形状改装至现有患者提升系统。
在一个实施例中，步态训练器可包括两个重量传感器。重量传感器可以侧向安装在提升系统上，使得步态训练器的内置高度尺寸减小。
减小高度尺寸对于实现步态训练器更广泛的可用性可能是重要的，尤其是在现有房间中和/或现有设备中。
由于步态训练器适于进行站立锻炼，该站立锻炼可包括平衡锻炼、行走和/或跑步，因此关于安装和使用步态训练器，应考虑提升系统的高度和患者的高度。
此外，这些练习可以包括附加设备，该附加设备增加进行锻炼所需的高度，例如脚踏车、平衡板、台阶、平衡球等。
在一个实施例中，步态训练器可包括重量传感器和固定悬架。固定悬架可包括力平衡器件。重量传感器和固定悬架可侧向安装在提升系统上，使得步态训练器的内置高度尺寸减小。
固定悬架保持提升系统悬挂。固定悬架可以包括桩和在轨道安装件以及提升系统中的通孔。该桩安装在通孔中。
在提升系统的一侧上，可以安装重量传感器。在提升系统的另一侧上可设置固定悬架。在这种情况下，固定悬架包括力平衡器件，使得由固定悬架和重量传感器所承受的总重量可由重量传感器上所测量的重量来计算。力平衡器件可以是桩，当重量传感器上的重量增加时，提升系统可以围绕该桩旋转。
该实施例可具有与具有两个重量传感器的步态训练器相同的效果和优点，并且可简单地认为是可替代实施例。
与具有两个重量传感器的步态训练器相比，本实施例的一个优点可能是系统部件级的成本降低。另一个优点可能是更容易地安装提升机并且因此降低了维护成本。
在步态训练器的一个实施例中，重量传感器可以包括负荷传感器，负荷传感器被配置为将施加的力转换成作为定性重量传感器信号的电信号的换能器。负荷传感器可以是应变式负荷传感器。
使用负荷传感器的效果是可以实现所施加的力到定性电信号的直接转换。电信号随后可用作步态训练器中所包括的单元之间的进一步通信的输入。
在一个方面中，在步态训练器中使用基于应变仪的数字称重元件。在具体的实施方式中，可以使用基于以下类型的应变仪的数字称重元件：HBM S40A/250kg(艾勒森(Eilersen))。
在一个方面中，可以在步态训练器中使用基于应变仪的测力压元件。在具体实施方式中，可以使用以下类型的基于应变仪的负荷传感器：Zemic“H3G-C3-250kg-6B”。
可以根据步态训练器所需的预期容量来选择负荷传感器的机械尺寸，该机械尺寸与步态训练器要获得的机械尺寸一致，尤其是考虑到安装在天花板上的步态训练器。当选择适当的负荷传感器时，还可以考虑诸如工业和医疗设备批准等的其他方面。
诸如测压元件的测量间隔上的线性度和准确度等的其他方面可以是要考虑的参数。
可能很重要的另一方面是取样速率，其中可优选以每秒20-1000个样本的取样速率，因为所施加力/重量的改变可为动态的。
在一个实施例中，步态训练器可包括适于与天花板轨道和一个或更多个重量传感器相互作用的轨道安装件。重量传感器可以在一端处连接到轨道安装件并且在另一端处连接到提升系统，使得提升系统由重量传感器自由地悬挂。
该实施例的一个效果可以是具有现有天花板轨道的步态训练器。
使用天花板提升机结合康复练习可以提高使用者和治疗师等的信心和安全性。
使用者可感觉更自信且可遵循治疗师的指示而不害怕跌落。如果患者突然失衡和/或跌倒，治疗师可同样提供帮助和指导而没有背部损伤的风险。
这可以使得可以进行更具挑战性的锻炼-以及更多的锻炼成为可能。
作为康复计划的一部分的提升机辅助提升可以用于所有移动性水平，并且为适于个体用户的功能能力的灵活的、有针对性的训练铺平道路。
通常，天花板安装的提升系统可悬挂在轨道中的两个滑行件中，因此通过2个负荷传感器，提升机可各自悬挂在它们自己的滑行件中。可替代地，该提升系统可以用一个称重元件来悬挂，该称重元件被连接到这两个滑行件之间的交换装置上。
一方面，步态训练器可与驱动电动机一起使用，以辅助横向方向，例如用于在步行锻炼期间侧向移动所述步态训练器。在这种情况下，使用用于悬挂该提升系统的两个重量传感器可以用于检测患者移动的方向，这样使得该提升机在该驱动电机的辅助下跟随患者。尽管提升机可能在轨道中非常容易地移动，但一个影响可能是患者不应拉动提升机进行训练锻炼。
步态训练器还可以包括制动装置。制动装置适于用可调节的制动力制动。可调节的制动力可由制动装置设定。
该制动装置允许该提升系统在天花板轨道中的位置是固定的。这是当设定最大制动力时的情况。
该制动装置还允许制动力被设定成患者可以在天花板轨道中移动该提升系统的水平，并且该系统以制动力的形式提供阻力。
这使得患者能够执行更复杂的训练锻炼，包括一系列更广泛的运动。
在一个实施例中，步态训练器可包括彼此平行安装的第一天花板轨道和第二天花板轨道，以及连接第一天花板轨道和第二天花板轨道并滑动地安装在第一天花板轨道和第二天花板轨道上的第三天花板轨道。提升系统可滑动地安装到第三天花板轨道。
天花板轨道允许提升系统在平行于天花板的平面中自由移动。这允许患者进行一系列更广泛的锻炼。特别是结合上述电动机和/或制动装置。
在步态训练器的一个实施例中，缆绳可包括缆绳行程长度的可视指示，以在训练期间使用。
可视指示可用于描述由患者执行的锻炼。锻炼可以包括弯曲或伸展腿、脚和/或背部，并且因此可以通过高度的变化来描述该锻炼。通过应用可视指示，行程长度可以用于指示患者和用于患者重复练习并且通过在视觉上跟随缆绳的位移正确地进行锻炼。指示可以包括可用于这种目的的数字、标志、颜色、线条或类似的指示。
在一个实施例中，步态训练器可包括手持式控制器，用于调整正被解绕和/或回绕的缆绳的长度。
手持控制器可包括用于解绕和回收缆绳和/或用于调节平衡重量的按钮。该实施例可具有以下效果：患者和/或护理人员或治疗师可容易地调整步态训练器，以开始训练课程，以及在课程期间调整步态训练器。因此，步态训练器可根据锻炼进展进行调整。手持控制器可具有以下效果：患者可在训练期间操作步态训练器，例如咨询护理人员或治疗师以实现持久和优化的训练。
在一个实施例中，步态训练器可包括图形用户界面，其适于显示和/或接收对应于选自平衡重量、患者重量、训练负载、实际施加的重量的值的一个或更多个值的输入。
图形用户界面(GUI)可以用于进行训练课程、单次练习或其组合的设置。一方面，输入可被接收作为来自步态训练器的使用者或操作者的输入。另一方面，输入可被接收作为来自步态训练器的输入。该输入可以通过GUI上的所选择的输入来被接收，作为数据输入、作为电信号或类似的条目。类似于手持控制器和可视指示，GUI可以用于实现以下相同的效果和优点：
描述患者要进行的锻炼，
指导该患者，
跟随和重复锻炼，
通过解绕和/或回绕缆绳和/或调整平衡重量来调整步态训练器，
在开始训练课程和在训练课程期间调整步态训练器，
在训练期间操作步态训练器，例如，与护理人员或治疗师咨询，以实现持久和优化的训练
等。
在现有患者提升系统用步态训练器改造的情况下，现有图形用户界面也可相应地改造为包括显示和/或接收一个或更多个值的输入，该一个或更多个值对应于从平衡重量、患者的重量、训练负载、实际施加的重量中选择的值。
一方面，可通过下拉菜单操作步态训练器。这些可以结合在现有GUI中或者作为独立GUI。可以通过与压力操作的屏幕、手持控制器或者其他适合的输入器件交互来执行菜单中的操纵。步态训练器的“模式”可显示在下拉菜单中，从而总是通知用户当前的模式。在步态训练器改装有现有患者起升系统的情况下，“模式”可显示步态训练模式。
GUI还可以用于选择和设置包括平衡重量、患者重量、训练负载、实际施加的重量的值。
本发明的目的可以通过一种计算机程序产品来实现，该计算机程序产品包括用于使步态训练器执行使用该步态训练器训练神经肌肉功能的方法的步骤的指令。
步态训练器可通过将方法步骤并入具有电动机和重量传感器的现有患者起升系统来提供。这可以通过利用计算机程序产品改进现有软件来实现。
本发明的目的可以通过存储有计算机程序产品的计算机可读介质来实现。
本实施例可进一步支持步态训练器和使用该步态训练器训练神经肌肉功能的方法的效果和优点。
附图说明
将在附图中描述本发明的实施例，在附图中：
图1示出了步态训练器的元件的一个实施例。
图2示出了具有可视指示的缆绳的一个实施例。
图3示出了当步态训练器分别在动态模式和静态模式下操作时施加到缆绳的力。
图4示出了使用步态训练器训练神经肌肉功能的方法的一个实施例。
图5示出了具有制动器和驱动电动机的步态训练器的元件的一个实施例。
图6示出了步态训练器的元件的一个实施例。
具体实施方式
1步态训练器
10提升系统
12缆绳卷筒
14缆绳
16缆绳端部
20电动机
22电动机控制器
30控制单元
32电动机驱动控制信号
40重量传感器
42重量传感器信号
50处理器
60固定悬架
62力平衡器件
70轨道安装件
72天花板轨道
73第一天花板轨道
74第二天花板轨道
75第三天花板轨道
92图形用户界面
94计算机程序产品
96计算机可读介质
100方法
102确定
104提供
106测量
108比较
110指令
112计算
202平衡重量
204患者的重量
206训练负载
208实际施加的重量
210驱动方向
250制动装置
图1示出了用于训练神经肌肉功能的步态训练器1的元件的一个实施例。步态训练器1包括提升系统10，该提升系统10包括可旋转的缆绳卷筒12和缆绳14。缆绳14可适于围绕可旋转缆绳卷筒12缠绕。该缆绳具有缆绳端部16，该缆绳端部16可以被适配成用于与患者相互作用，在此展示有安装在该缆绳端部16处的带扣，以用于进一步附接到吊索、条带或类似的单元上，该吊索、条带或类似的单元被适配成用于保持患者或由患者佩戴。
步态训练器1进一步包括电动机20。电动机可适于与可旋转缆绳卷筒12轴向接合。该电动机可以进一步被适配成在向前和向后方向上驱动可旋转缆绳卷筒12，以便将缆绳14解绕或缠绕在缆绳卷筒12上。
步态训练器1进一步包括重量传感器40、处理器50和电动机控制器22。重量传感器40可适于向处理器50输出定性重量传感器信号。重量传感器40可以包括被配置为将施加的力转换成电信号的换能器。
处理器50可适于接收定性重量传感器信号并配置成基于接收的定性重量传感器信号计算电动机驱动控制信号。处理器50可适于将电动机驱动控制信号输出至电动机控制器22。电动机控制器22可以包括传动装置，并且适于接收电动机驱动控制信号以建立电动机的计算出的驱动方向。提升系统可以通过重量传感器40自由地悬挂。
图2示出了具有可视指示80的缆绳14的一个实施例。缆绳14具有缆绳端部16，该缆绳端部16可以被适配成用于与患者相互作用，在此如图1中所展示的，其中带扣被安装在缆绳端部16处，用于进一步附接到吊索、条带或类似的单元上，该吊索、条带或类似的单元被适配成用于固持患者或由患者佩戴。
可视指示可以用于测量缆绳14的解绕或缠绕的实际长度，并且可以用于指导患者进行锻炼以及用于实现更好地重复锻炼，例如可以被描述为弯曲或伸展腿的锻炼以实现缆绳的位移间隔为10cm、指示A-C等。在此，可视指示80作为数字和线给出并且可以指示以厘米为单位的位移，然而，可以使用其他指示。
图3示出了当步态训练器以动态模式操作时向缆绳14施加的力。图3A示出了如何将两个反作用力施加至缆绳14。平衡重量202由电动机施加到缆绳14上并且实际施加的重量208由患者施加到缆绳14上。重量传感器40测量由患者施加到缆绳14上的实际施加的重量208。
根据施加到缆绳14的反作用力202、208的两个值以及它们如何平衡，确定包括在步态训练器中的电动机的驱动方向210。如果反作用力平衡，则驱动速度可以被设置为零。
图3B示出了患者施加到缆绳14上的实际施加的重量208低于电动机施加到缆绳14上的平衡重量202的情况。在这种情况下，步态训练器所包括的电动机的驱动方向210被设置成减小缆绳的长度，直到患者施加于缆绳14的实际施加的重量208等于设定的平衡重量202。这可以是患者从弯曲位置到伸展位置的情况，例如背部或腿，通过从平足位置变为脚趾位置，爬台阶或类似的锻炼。
图3C示出了可以如何提供患者的重量204，并且由患者施加的训练负载206导致由患者施加至缆绳14的实际施加的重量208。
图4示出使用步态训练器训练神经肌肉功能的方法100的两个实施例。
示出的其中一个实施例包括用实线展示的动作。该方法包括以下动作：确定102由该电动机施加到该缆绳上的平衡重量202，以及连续执行的以下动作：用重量传感器测量106患者施加到该缆绳上的实际施加的重量208，将该实际施加的重量208与所确定的平衡重量202进行比较108，以及通过给出电动机驱动控制信号32来对于驱动方向210上指示110电动机控制器。驱动方向210是基于将实际施加的重量208与所确定的平衡重量进行比较的结果。可以执行这些连续执行的动作，直到所确定的由电动机施加到缆绳上的平衡重量202和实际施加的重量208平衡为止，但是以此方式平衡重量202被维持在恒定值。
除了以上用实线展示的和描述的动作之外，图4中所展示的另一实施例还包括由虚线展示的进一步动作。这个实施例包括提供104患者的重量204的另外动作以及确定102由该患者施加的训练负载206的动作，其中该训练负载206是由所提供的患者的重量204与所确定的平衡重量202之间的差来确定的。
图5示出了包括制动装置250的步态训练器。可以通过制动装置250设置可调节的制动力。
制动装置250允许固定提升系统10在天花板轨道72中的位置。这是当设定最大制动力时的情况。
制动装置250还允许将制动力设定为患者可以在天花板轨道72中移动提升系统10的水平，并且该系统以制动力的形式提供阻力。
这使得患者能够执行更复杂的训练锻炼，包括一系列更广泛的运动。
步态训练器包括彼此平行安装的第一天花板轨道73和第二天花板轨道74以及连接第一天花板轨道和第二天花板轨道并滑动地安装在第一天花板轨道和第二天花板轨道上的第三天花板轨道75。提升系统滑动地安装至第三天花板轨道75。
天花板轨道允许提升系统在平行于天花板的平面中自由移动。这允许患者进行更广泛的锻炼。特别是结合上述电动机和/或制动装置。
图6示出了步态训练器的实施例，该步态训练器包括重量传感器42和固定悬架60。固定悬架60包括力平衡器件62。重量传感器42和固定悬架60侧向布置在提升系统上，使得步态训练器的内置高度尺寸减小。
固定悬架保持提升机系统悬挂。固定悬架包括桩和在轨道安装件以及提升系统中的通孔。该桩安装在通孔中。
在提升系统的一侧上安装有重量传感器。在提升系统的另一侧上提供有固定悬架。固定悬架包括力平衡器件，使得由固定悬架和重量传感器所承受的总重量可由重量传感器上所测量的重量来计算。力平衡器件包括桩，当提升系统上的重量增加时，提升系统可以围绕该桩旋转。

Claims (15)

1.一种用于训练神经肌肉功能的步态训练器(1)，包括：
-提升系统(10)，所述提升系统(10)具有可旋转缆绳卷筒(12)、缆绳(14)，所述缆绳(14)被适配成围绕所述可旋转缆绳卷筒(12)缠绕且具有被适配成用于与患者相互作用的缆绳端部(16)；
-电动机(20)，所述电动机(20)被适配成与所述可旋转缆绳卷筒(12)轴向接合并且被适配成沿向前方向和沿向后方向驱动所述可旋转缆绳卷筒(12)，用于将所述缆绳(14)解绕或缠绕在所述缆绳卷筒(12)上；
-重量传感器(40)，所述重量传感器(40)被适配成输出定性重量传感器信号(42)；
-控制单元(30)；
-处理器(50)，所述处理器(50)被适配成接收所述定性重量传感器信号(42)，所述处理器(50)被配置成基于所接收的所述定性重量传感器信号(42)计算和输出电动机驱动控制信号(32)，以及
-电动机控制器(22)，所述电动机控制器(22)被适配成接收所述电动机驱动控制信号(32)，以建立所述电动机的、计算出的驱动方向，其中，所述提升系统(10)通过所述重量传感器(40)自由地悬挂。
2.根据权利要求1所述的步态训练器(1)，包括两个重量传感器(40)，其中，所述重量传感器(40)侧向地安装在所述提升系统(10)上，使得所述步态训练器(1)的内置高度尺寸减小。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的步态训练器(1)，包括重量传感器40和具有力平衡器件(62)的固定悬架(60)，其中，所述重量传感器(40)和所述固定悬架(60)侧向地安装在所述提升系统(10)上，使得所述步态训练器(1)的内置高度尺寸减小。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的步态训练器(1)，其中，所述重量传感器(40)包括负荷传感器，所述负荷传感器被配置为将施加的力转换成作为所述定性重量传感器信号(42)的电信号的换能器，所述负荷传感器是应变式负荷传感器。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的步态训练器(1)，进一步包括轨道安装件(70)，所述轨道安装件(70)被配置成与天花板轨道(72)和一个或更多个重量传感器(40)相互作用，所述一个或更多个重量传感器(40)在一端处连接至所述轨道安装件(70)并在另一端处连接至所述提升系统(10)，使得所述提升系统(10)通过所述一个或更多个重量传感器(40)自由悬挂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的步态训练器(1)，其中，所述缆绳(14)包括所述缆绳(14)的行程长度(18)的可视指示(80)，以在训练期间使用。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的步态训练器(1)，进一步包括手持式控制器(90)，所述手持式控制器(90)用于调整被解绕和/或回绕的所述缆绳(14)的长度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的步态训练器(1)，进一步包括图形用户界面(92)，所述图形用户界面(92)被适配成显示和/或接收与选自平衡重量(202)、患者的重量(204)、训练负载(206)、实际施加的重量(208)的值对应的一个或更多个值的输入。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的步态训练器(1)，进一步包括制动装置，所述制动装置被适配成通过可调节的制动力来制动。
10.一种计算机程序产品(94)，包括指令，所述指令使根据权利要求1-9中任一项所述的步态训练器(1)执行使用所述步态训练器(1)来训练神经肌肉功能的方法(100)的步骤，所述步态训练器(1)包括电动机(20)、重量传感器(40)和缆绳(14)，所述方法(100)包括以下动作：
-确定(102)由所述电动机(20)施加到所述缆绳(14)上的平衡重量(202)；
-连续执行以下动作：
-利用所述重量传感器(40)测量(106)由所患者对所述缆绳(14)实际施加的重量(208)；
-将所述实际施加的重量(208)与确定的所述平衡重量(202)进行比较(108)，以及
-基于所述实际施加的重量(208)与确定的所述平衡重量(202)的比较结果，通过给出电动机驱动控制信号(32)来对于驱动方向(210)上指示(110)电动机控制器(22)，使得由所述电动机(20)施加到所述缆绳上的确定的所述平衡重量(202)被维持在恒定值。
11.根据权利要求10所述的计算机程序产品(94)，其中，所述方法(100)进一步包括以下动作：
-提供(104)患者的重量(204)；
-确定(102)所述平衡重量(202)占所提供的所述患者的重量(204)的百分比，使得所提供的所述患者的重量(204)与所述平衡重量(202)之差是由所述患者施加的训练负载(206)。
12.根据权利要求11所述的计算机程序产品(94)，其中，所述患者的重量(204)由所述重量传感器(40)以测量重量提供。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的计算机程序产品(94)，其中，所述电动机(20)被限制在解绕所述缆绳(14)的最大速度，以防止跌倒事故。
14.一种计算机可读介质(96)，所述计算机可读介质(96)具有存储在所述计算机可读介质(96)上的、根据权利要求10至13中任一项所述的计算机程序产品(94)。
15.一种使用步态训练器(1)的方法(100)，所述步态训练器(1)包括电动机(20)、重量传感器(40)和缆绳(14)，所述方法(100)包括以下动作：
-确定(102)由所述电动机(20)施加到所述缆绳(14)上的平衡重量(202)；
-连续执行以下动作：
-利用所述重量传感器(40)测量(106)施加至所述缆绳(14)的实际施加的重量(208)；
-将所述实际施加的重量(208)与确定的所述平衡重量(202)进行比较(108)，以及
-基于所述实际施加的重量(208)与确定的所述平衡重量(202)的比较结果，通过给出电动机驱动控制信号(32)来对于驱动方向(210)上指示(110)电动机控制器(22)，使得由所述电动机(20)施加到所述缆绳上的确定的所述平衡重量(202)被维持在恒定值。
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