DE102016104252A1 - Foot shell for a movement therapy device and exercise therapy device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fußschale für ein Bewegungstherapiegerät (2), mit einer Aufnahme (9) zum Verbinden mit einer Rotationsachse (10) eines Bewegungstherapiegerätes (2) sowie mit einer Auflagefläche (3) für einen Fuß eines Patienten. Die Auflagefläche (3) ist mehrteilig gebildet und umfasst ein Fersensegment (4) zur Auflage der Ferse und ein Vorfußsegment (5) zur Auflage des Vorfußes eines Patienten, die beweglich zueinander angeordnet sind. Weiterhin umfasst die Erfindung ein Bewegungstherapiegerät.The invention relates to a foot shell for a movement therapy device (2), comprising a receptacle (9) for connection to a rotation axis (10) of a movement therapy device (2) and to a support surface (3) for a foot of a patient. The support surface (3) is formed in several parts and comprises a heel segment (4) for supporting the heel and a forefoot segment (5) for supporting the forefoot of a patient, which are arranged to be movable relative to one another. Furthermore, the invention comprises a movement therapy device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fußschale für ein Bewegungstherapiegerät, mit einer Aufnahme zum Verbinden mit einer Rotationsachse eines Bewegungstherapiegerätes sowie mit einer Auflagefläche für einen Fuß eines Patienten. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Bewegungstherapiegerät mit einer erfindungsgemäßen Fußschale.The invention relates to a foot shell for a movement therapy device, with a receptacle for connection to a rotational axis of a movement therapy device and with a bearing surface for a foot of a patient. Furthermore, the invention relates to a movement therapy device with a foot shell according to the invention.
Insbesondere Schlaganfallpatienten aber auch Patienten, die einen Bandscheibenvorfall mit einer Kompression der Nervenwurzel im Bereich des vierten Lendenwirbels (L4) oder eine Verletzung des Nervus peroneus im Bereich des Wadenbeinköpfchens aufweisen, leiden häufig unter dem Phänomen der so genannten Fußheberschwäche, bei der die Aktivität des Musculus tibialis anterior oder tiefer liegender Muskelgruppen eingeschränkt oder sogar gänzlich gelähmt sind. Dies führt somit im schlimmsten Falle dazu, dass der Fuß des Patienten kontinuierlich gestreckt ist – dem so genannten Spitzfuß – und eine Dorsalflexion – also eine Drehung des Fußes in Richtung des Unterschenkels um das obere Sprunggelenk und damit auch eine Anhebung der Zehen – nicht möglich ist. Problematisch für Patienten mit einer Fußheberschwäche ist dabei insbesondere, dass diese nicht mehr in der Lage sind, wie es beim normalen Laufen erforderlich ist, das Bein in Laufrichtung nach vorne zu schwingen und natürlich abzurollen. Das daraus resultierende Gangbild wird häufig als Steppergang bezeichnet, das heißt, dass die Patienten das betroffene Bein aufgrund des herabhängenden Fußes beim Gehen höher anheben müssen, um ein Stolpern zu vermeiden. Patienten mit einer Fußheberschwäche weisen zudem ein erhöhtes Sturzrisiko auf. Auch leiden im Falle einer spastisch induzierten Fußheberschwäche die betroffenen Patienten häufig unter starken Schmerzen und einer kompletten Immobilität. Weiterhin hat es sich hierbei auch als nachteilig erwiesen, dass Patienten, die nur über eine äußerst geringe Restaktivität des Musculus tibialis anterior verfügen, bei den bekannten Therapien keine Rückmeldung über die noch vorhandene Restaktivität des Fußhebers bekommen.In particular stroke patients but also patients who have a herniated disc with compression of the nerve root in the area of the fourth lumbar vertebra (L4) or injury of the peroneal nerve in the region of the fibular head, often suffer from the phenomenon of so-called Fußheberschwäche, in which the activity of the muscle tibialis anterior or lower lying muscle groups are restricted or even completely paralyzed. This leads in the worst case to the fact that the patient's foot is continuously stretched - the so-called Spitzfuß - and a Dorsalflexion - ie a rotation of the foot in the direction of the lower leg to the upper ankle and thus an increase of the toes - is not possible , In particular, it is problematic for patients with dorsiflexion of the foot that they are no longer able to swing the leg forward in the running direction and, of course, roll it off, as is required during normal running. The resulting gait pattern is often referred to as a stepper gait, which means that patients must lift the affected leg higher when walking due to the drooping foot to avoid tripping. Patients with dorsiflexia also have an increased risk of falls. Also suffer in the case of a spastic-induced Fußheberschwäche the patients often suffer from severe pain and complete immobility. Furthermore, it has also proved to be disadvantageous that patients who have only an extremely low residual activity of the tibialis anterior muscle, get in the known therapies no feedback about the remaining activity remaining of the foot lifter.
Zur Behandlung der Fußheberschwäche wird häufig Elektrostimulation verwendet, die sich jedoch als nur bedingt wirksam gezeigt hat, die Fußheberschwäche gezielt zu behandeln, da hierbei nur ein sehr selektiver Muskelaufbau erfolgt. Auch auf dem Markt befindliche Therapiegeräte wie Ergometer oder Stepper sind dabei nicht in der Lage, die Fußheberschwäche effektiv zu behandeln, da ein gezieltes Training des Musculus tibialis anterior und/oder tiefer liegender Muskeln nur schwer möglich ist und der damit verbundene Personalaufwand sehr hoch ist. Zudem können diese bekannten Therapien nur in einem sehr begrenzten Umfang im häuslichen Umfeld durch den Patienten selbst durchgeführt werden.For the treatment of Fußheberschwäche electrostimulation is often used, which has been shown to be only partially effective to specifically treat Fußheberschwäche, as this is only a very selective muscle. Even on the market therapy devices such as ergometers or steppers are not able to effectively treat the Fußheberschwäche because a targeted training of the tibialis anterior muscle and / or deeper muscles is difficult and the associated personnel costs are very high. In addition, these known therapies can be carried out by the patient himself only to a very limited extent in the home environment.
Der der Fußschale zugrunde liegende Teil der Aufgabe besteht somit darin, die oben genannten Nachteile zu reduzieren und eine Fußschale für ein Bewegungstherapiegerät bereitzustellen, mit der eine effektive Therapie der Fußheberschwäche ermöglicht wird. Weiterhin besteht die Aufgabe darin, ein verbessertes Bewegungstherapiegerät bereitzustellen.The underlying of the foot shell part of the task is thus to reduce the above-mentioned disadvantages and to provide a Fußschale for a movement therapy device, with the effective therapy of Fußheberschwäche is made possible. Furthermore, the object is to provide an improved exercise therapy device.
Der die Fußschale betreffende Teil der Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Fußschale der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Auflagefläche mehrteilig gebildet ist und ein Fersensegment zur Auflage der Ferse und ein Vorfußsegment zur Auflage des Vorfußes eines Patienten umfasst, die beweglich zueinander angeordnet sind.The part of the object relating to the foot shell is achieved according to the invention in a foot shell of the type mentioned above in that the support surface is formed in several parts and comprises a heel segment for supporting the heel and a forefoot segment for supporting the forefoot of a patient, which are arranged movably relative to one another ,
Hierdurch wird es möglich, die Bewegung des Vorfußes von der des Fersenbereichs zu entkoppeln, wodurch es für einen Patienten erst möglich wird, den für die Fußhebung (Dorsalflexion) verantwortlichen vorderen Schienbeinmuskel – also den Musculus tibialis anterior – aber auch weitere tiefer liegende Muskelgruppen gezielt zu trainieren. Durch die bewegliche Anordnung des Vorfußsegments und des Fersensegments relativ zueinander ist es zudem möglich, die Relativverstellung zwischen dem Vorfußsegment und dem Fersensegment zu detektieren und damit Rückschlüsse auf die Aktivität des Musculus tibialis anterior und/oder tiefer liegender Muskelgruppen zu ziehen, da das Fersensegment als Referenz herangezogen werden kann. In diesem Zusammenhang hat es sich auch bewährt, wenn insbesondere das Vorfußsegment aber auch das Fersensegment an die Anatomie des menschlichen Fußes angepasst sind, da hierdurch eine Rotation des oberen Sprunggelenks begünstigt wird. Insbesondere hat es sich in diesem Zusammenhang bewährt, wenn das Vorfußsegment eine Einbuchtung aufweist, in die das Fersensegment mit einer korrespondierenden Ausbuchtung ragt.This makes it possible to decouple the movement of the forefoot from that of the heel area, which makes it possible for a patient to specifically control the anterior tibial muscle responsible for foot elevation (dorsiflexion) - ie, the tibialis anterior muscle - but also other deeper muscle groups work out. By the movable arrangement of the forefoot segment and the heel segment relative to each other, it is also possible to detect the relative displacement between the forefoot segment and the heel segment and thus to draw conclusions about the activity of the tibialis anterior muscle and / or deeper muscle groups, as the heel segment as a reference can be used. In this context, it has also proven useful, in particular, if the forefoot segment but also the heel segment are adapted to the anatomy of the human foot, since this promotes rotation of the upper ankle joint. In particular, it has proven in this context when the forefoot segment has a recess into which the heel segment protrudes with a corresponding bulge.
Als vorteilhaft hat es sich auch erwiesen, wenn das Fersensegment und das Vorfußsegment durch ein Messmittel derart miteinander verbunden sind, dass die auf das Vorfußsegment wirkenden Kräfte gemessen werden können. Hierdurch wird es möglich eine noch vorhandene Restaktivität des Musculus tibialis anterior zu erfassen, was sich positiv auf die Motivation des Patienten auswirkt. Insbesondere kann hierdurch auch das dem menschlichen Körper immanente Wechselwirkungsprinzip von Beuger und Strecker ausgenutzt werden, um auf die vom Patienten aufgebrachte Kraft über das zwischen dem Vorfuß und der Ferse des Patienten wirkende Drehmoment rückzuschließen. Es ist hierbei also möglich, indirekt über die wirkenden Momente auf die Muskelaktivität des Patienten zu schließen. Weiterhin ist es durch das Messmittel auch möglich, die wirkenden Kräfte und Gegenkräfte winkel- und positionsabhängig zu bestimmen, was eine noch genauere und individualisierte Therapierung ermöglicht.It has also proved to be advantageous if the heel segment and the forefoot segment are interconnected by a measuring means such that the forces acting on the forefoot segment can be measured. This makes it possible to detect residual activity of the tibialis anterior muscle, which has a positive effect on the patient's motivation. In particular, this can also be exploited by the human body immanent interaction principle of flexor and extensor to infer the force applied by the patient on the acting between the forefoot and the heel of the patient torque. It is thus possible to indirectly infer the muscle activity of the patient via the acting moments. Furthermore, it is also possible by the measuring means, the acting forces and opposing forces angle and depending on the position, which allows even more precise and individualized therapy.
In diesem Zusammenhang hat es sich auch als günstig gezeigt, wenn das Messmittel als ein Biegekraftsensor gebildet ist. Dies stellt eine einfache und preisgünstige Möglichkeit dar, die Muskelaktivität des Patienten zu erfassen. Gleichzeitig kann dieser Sensor sehr dünn ausgeführt werden, so dass es damit auch möglich ist, die Fußschale möglichst dünn zu gestalten, wodurch das Gewicht der Fußschale reduziert und eine optisch ansprechende Fußschale hergestellt werden kann. Zudem weist der Biegekraftsensor auch einen großen Messbereich auf, so dass durch einen derartigen Biegekraftsensor sichergestellt werden kann, dass die Muskelaktivität sowohl von fast gelähmten Patienten aber auch von Patienten erfasst werden können, die nur eine sehr leichte oder gar keine Einschränkung des Fußhebers aufweisen.In this context, it has also been shown to be favorable if the measuring means is formed as a bending force sensor. This provides a simple and inexpensive way to capture the muscle activity of the patient. At the same time, this sensor can be made very thin, so that it is also possible to make the foot shell as thin as possible, whereby the weight of the foot shell can be reduced and a visually attractive foot shell can be produced. In addition, the bending force sensor also has a large measuring range, so that it can be ensured by such a bending force sensor that the muscle activity can be detected both by almost paralyzed patients but also by patients who have only a very slight or no limitation of the foot lifter.
Als günstig hat es sich auch erwiesen, wenn im Bereich des Vorfußsegments ein Sicherungsmittel vorgesehen ist zur Sicherung des Vorfußes an dem Vorfußsegment. Hierdurch wird erreicht, dass eine Bewegung des Vorfußes unmittelbar auf das Vorfußsegment der Fußschale übertragen wird und damit auch bereits eine sehr geringe Aktivität des Fußhebers erfasst und detektiert werden kann.It has also proven to be favorable if a securing means is provided in the region of the forefoot segment for securing the forefoot to the forefoot segment. This ensures that a movement of the forefoot is transmitted directly to the forefoot segment of the foot shell and therefore already a very low activity of the foot lifter can be detected and detected.
Als besonders vorteilhaft hat es sich auch gezeigt, wenn das Sicherungsmittel mindestens einen Gurt umfasst. Die Verwendung eines Gurtes, beispielsweise eines Klettverschlussgurtes, hat sich bewährt, da die Gurte nicht einschneiden und in der Handhabung relativ einfach sind, wodurch es dem Patienten möglich ist, das Sicherungsmittel selbst anzubringen. Um eine verbesserte Ausgangslage für die Rotation des oberen Sprunggelenks zu schafften, hat es sich in diesem Zusammenhang auch bewährt, wenn die Schlitze für die Durchführung des Sicherungsmittels derart ausgerichtet sind, dass diese der natürlich Außenrotation des Patienten folgen.It has also proven to be particularly advantageous if the securing means comprises at least one belt. The use of a belt, such as a Velcro strap, has been proven because the straps do not cut and are relatively easy to handle, allowing the patient to attach the securing means themselves. In order to achieve an improved starting position for the rotation of the upper ankle joint, it has also proven in this context, if the slots for the implementation of the securing means are aligned so that they follow the natural external rotation of the patient.
Störgrößen können insbesondere dadurch ausgeschlossen werden, dass die Drehachse des oberen Sprunggelenks eines Patienten koaxial oder annähernd koaxial zu der Längsachse der Aufnahme anordenbar ist. Hierdurch wird insbesondere erreicht, dass Translationsbewegungen des Unterschenkels und/oder des Oberschenkels ausgeschlossen werden, die fälschlicherweise auf eine Aktivität des Fußhebers hindeuten würden und die damit zu Fehlinterpretationen der Ergebnisse führen könnten. Befindet sich nämlich die Rotationsachse unterhalb des Fußes, wie es beispielsweise bei Fahrradpedalen üblich ist, so wird durch den dadurch entstehenden Hebel bei der Dorsalflexion der Unterschenkel zwangsläufig angehoben und/oder verschoben. Hierbei hat es sich weiterhin auch als günstig erwiesen, wenn die Position der dem Fersensegment zugeordneten Aufnahme veränderbar ist, um eine Anpassung an die anatomischen Gegebenheiten verschiedener Patienten zu ermöglichen. Weiterhin ist in diesem Zusammenhang aber auch möglich, verschiedene Auflagen und/oder Polster zu verwenden, um die Position des oberen Sprunggelenks eines Patienten an die Position der Aufnahme anzupassen.Disturbance variables can be excluded in particular by the fact that the axis of rotation of the upper ankle of a patient can be arranged coaxially or approximately coaxially to the longitudinal axis of the receptacle. In this way, in particular, it is achieved that translation movements of the lower leg and / or the thigh are excluded, which would erroneously indicate an activity of the foot lifter and which could thus lead to misinterpretations of the results. Namely, the axis of rotation is located below the foot, as is common, for example, in bicycle pedals, the lower leg is inevitably raised and / or shifted by the resulting lever in the dorsiflexion. In this case, it has furthermore proven to be advantageous if the position of the receptacle associated with the heel segment can be changed in order to allow an adaptation to the anatomical conditions of different patients. Furthermore, in this context it is also possible to use different pads and / or pads to adjust the position of the upper ankle of a patient to the position of the recording.
Als vorteilhaft hat es sich auch gezeigt, wenn mindestens eine Datenleitung vorgesehen ist zur Datenübertragung zwischen dem Messmittel und einer Auswerteeinheit. Durch die Auswerteeinheit ist es möglich, die Aktivität des zu erfassen und dem Patienten als Biofeedback anzuzeigen. Hierbei ist es im Rahmen der Erfindung insbesondere auch vorgesehen, dass die Datenleitung als eine drahtlose Datenleitung gebildet ist, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Funkwellen, Bluetooth oder W-LAN beinhaltet. Der Begriff Datenleitung umfasst somit sowohl Datenleitungen, bei denen die Datenübermittlung über ein Kabel erfolgt, als auch kabellose Datenübermittlung. Hierdurch wird es insbesondere auch möglich, die erfassten Messdaten über eine telemedizinische Schnittstelle direkt und unmittelbar an einen Mediziner und/oder einen Therapeuten zu übermitteln, der dann wiederum in der Lage ist, die Übungsergebnisse zu bewerten aber auch neue Aufgaben oder bestimmte Aktivitätsziele stellen kann, was sich positiv auf die Motivation und den Antrieb des Patienten auswirkt.It has also proven to be advantageous if at least one data line is provided for data transmission between the measuring device and an evaluation unit. The evaluation unit makes it possible to record the activity of the patient and to display it to the patient as biofeedback. In this case, it is also provided in the invention in particular that the data line is formed as a wireless data line, which is selected from a group that includes radio waves, Bluetooth or W-LAN. The term data line thus includes both data lines, in which the data transmission takes place via a cable, as well as wireless data transmission. This also makes it possible, in particular, to transmit the recorded measurement data directly and directly to a physician and / or a therapist via a telemedical interface, which in turn is then able to evaluate the exercise results but can also set new tasks or specific activity goals. which has a positive effect on the motivation and the drive of the patient.
Im Rahmen der Erfindung hat es sich weiterhin auch bewährt, wenn dem Fersensegment ein Fersensensor zugeordnet ist, der ausgelegt ist, den Kontakt zwischen der Ferse und dem Fersensegment zu messen. Hierdurch lässt sich insbesondere sicherstellen, dass ein durch das Hochziehen des Oberschenkels induziertes Abheben der Ferse von dem Fersensegment erkannt und dem Nutzer angezeigt werden kann. Dieses Hochziehen des Oberschenkels würde nämlich sonst das Ergebnis der Kraftmessung negativ beeinflussen, da dessen Kraftbeitrag unter Umständen nicht von dem zu unterscheiden wäre, der durch die Rotation um das obere Sprunggelenk bewirkt wird. Durch den Fersensensor wird also insbesondere auch sichergestellt, dass der Patient bei einer Biofeedback Anwendung nicht betrügt, um die Zielvorgabe zu erreichen. Weiterhin kann der Fersensensor auch dazu ausgebildet sein, die auf das Fersensegment wirkende Kraft zu detektieren.In the context of the invention, it has also proven to be useful if the heel segment is associated with a heel sensor which is designed to measure the contact between the heel and the heel segment. In this way, it can be ensured in particular that a lifting of the heel induced by pulling up the thigh can be recognized by the heel segment and displayed to the user. Otherwise, this raising of the thigh would have a negative effect on the result of the force measurement, since its force contribution might not be distinguishable from that caused by the rotation around the upper ankle joint. The heel sensor thus ensures, in particular, that the patient does not cheat on a biofeedback application in order to achieve the target. Furthermore, the heel sensor can also be designed to detect the force acting on the heel segment force.
Die dem Bewegungstherapiegeräts zugrundeliegende Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Bewegungstherapiegerät mit mindestens einer Rotationsache sowie mit mindestens einer Fußschale nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Aufnahme der mindestens einen Fußschale an der mindestens einen Rotationsachse angeordnet ist. Hierdurch wir ein Trainingsgerät bereitgestellt, mit der die Fußheberschwäche eines Patienten gezielt therapiert werden kann.The object underlying the movement therapy device is achieved according to the invention by a movement therapy device having at least one rotation axis and at least one foot shell according to one of
Bewährt hat es sich weiterhin, wenn ein Begrenzer vorgesehen ist zur Begrenzung der Verschwenkung der Fußschale um die Rotationsachse. Hierdurch ist es möglich, dass der Fuß des Patienten keine Rotationsbewegung wie bei einem Fahrradergometer, sondern vielmehr lediglich eine Schwenkbewegung ausführt, wobei es sich diesbezüglich auch als günstig gezeigt hat, wenn der Winkel der Verschwenkung durch den Begrenzer verstellbar ist. Hierdurch ist es zum einen möglich, die physiologische Verschwenkung des oberen Sprunggelenks nachzubilden und den Winkel gemäß den Anforderungen des jeweiligen Patienten individuell anzupassen und damit den individuellen Bewegungsbereich nachzubilden – den so genannten Range of Motion.It has also proven useful if a limiter is provided for limiting the pivoting of the foot shell about the axis of rotation. This makes it possible that the patient's foot does not perform a rotational movement as in a bicycle ergometer, but rather only a pivoting movement, and it has also shown to be favorable in this respect, if the angle of pivoting is adjustable by the limiter. This makes it possible, on the one hand, to simulate the physiological pivoting of the upper ankle and to adjust the angle individually according to the requirements of the respective patient and thus to simulate the individual range of motion - the so-called range of motion.
Um Translationseffekte auszuschließen hat es sich weiterhin bewährt, wenn mindestens eine Unterschenkelstützte vorgesehen ist. Durch die Unterschenkelstütze, die vorzugsweise einem Rahmen oder einem Gehäuse des Bewegungstherapiegeräts oder einem Hilfsgestell zugeordnet ist, wird es möglich, den Unterschenkel des Patienten zu fixieren, wodurch Störeffekte vermieden werden, die durch die Bewegung des Ober- oder Unterschenkels induziert werden könnten. In diesem Zusammenhang hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Position und die Ausrichtung der Unterschenkelstützte relativ zu dem Hilfsgestell angepasst werden kann.In order to exclude translation effects, it has continued to be proven if at least one lower leg supported is provided. By the lower leg support, which is preferably associated with a frame or a housing of the movement therapy device or an auxiliary frame, it is possible to fix the lower leg of the patient, thereby avoiding disturbing effects that could be induced by the movement of the upper or lower leg. In this context, it has also proven to be advantageous if the position and orientation of the lower leg support can be adjusted relative to the auxiliary frame.
Um die Trainingsmotivation des Patienten zu erhöhen hat es sich zudem als günstig erwiesen, wenn ein Signalgeber vorgesehen ist. Durch einen derartigen Signalgeber wird es insbesondere möglich, dem Patienten eine Restaktivität des Fußhebers unmittelbar anzuzeigen, was insbesondere bei Patienten, deren Fußheberaktivität derart eingeschränkt ist, dass sie deren Aktivierung selbst nicht erkennen, zu einer verbesserten Motivation führt. Es hat sich in diesem Zusammenhang also insbesondere bewährt, wenn ein Biofeedback an einen Patienten hinsichtlich der Aktivität des Fußhebers ausgebbar ist. In diesem Zusammenhang hat es sich auch als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Signalgeber als ein akustischer Signalgeber und/oder als ein optischer Signalgeber ausgeführt ist. Hierdurch ist es möglich dem Patienten beispielsweise einen Soll-Wert vorzugeben und andererseits den Ist-Wert zu erfassen und dem Patienten die beiden Werte oder die Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert zu signalisieren. Weiterhin ist es hierbei auch möglich, seitenbezogene Werte anzuzeigen, um beispielsweise Asymmetrien des Patienten bezüglich der Fußheberschwäche von rechtem und linkem Fuß anzuzeigen und diesen gezielt entgegen zu wirken. Insbesondere ist es im Rahmen der Erfindung diesbezüglich auch vorgesehen, dass das Biofeedback in ein Spiel – beispielsweise auch in ein Gruppenspiel – integriert wird, wodurch die Motivation des Patienten weiter gesteigert werden kann.In order to increase the training motivation of the patient, it has also proven to be favorable when a signal generator is provided. Such a signal generator makes it possible, in particular, to directly indicate to the patient a residual activity of the foot lifter, which leads to improved motivation, in particular for patients whose foot lift activity is so limited that they do not recognize their activation themselves. In this context, it has proven particularly useful if biofeedback can be output to a patient with regard to the activity of the foot lifter. In this context, it has also proven to be particularly advantageous if the signal generator is designed as an acoustic signal transmitter and / or as an optical signal generator. This makes it possible for example to specify a desired value for the patient and, on the other hand, to record the actual value and to signal the patient of the two values or the deviation of the actual value from the desired value. Furthermore, it is also possible to display page-related values in order to display, for example, asymmetries of the patient with respect to foot-leg weakness of the right and left foot and counteract this specifically. In particular, it is also provided in the context of the invention in this regard, that the biofeedback in a game - for example, in a group game - is integrated, whereby the motivation of the patient can be further increased.
Das Training kann dabei insbesondere bei Patienten, die eine Lähmung aufweisen, dadurch verbessert werden, dass ein Motor zur motorischen Verstellung der Fußschale vorgesehen ist. Somit ist es für den Patienten einerseits möglich, die Bewegung der Fußhebers im Rahmen eines isokinetischen Trainings passiv durchzuführen. Allein durch die passive Bewegung der entsteht bei Menschen mit einem erhöhten Muskeltonus ein Gegenmoment zur Pedalbewegung, das messbar ist und Rückschlüsse auf die beteiligten Muskelgruppen zulässt. Bei der Messung aktiv verfügbarer Muskelaktivität kann der Patient zudem angeregt werden, individuelle Bewegungsaufgaben zu erfüllen. Diese können entweder durch den Therapeuten oder aber durch ein Biofeedback vorgegeben werden. Hierbei kann entweder mit oder gegen die isokinetische Bewegung des Motors gearbeitet werden. Gleichzeitig kann der Motor also dazu verwendet werden, der aktiven Fußheberbewegung des Patienten ein Bremsmoment entgegenzusetzen, wodurch das aktive Training intensiviert werden kann. Der Motor dient in diesem Fall als Gegenmomenterzeuger. Da das vom Motor erzeugte Motormoment bekannt ist und als Gegenmoment zu dem von dem Patienten erzeugten Drehmoment dient, kann somit indirekt auf Muskelaktivität des Fußhebers rückgeschlossen werden. Das Gegenmoment des Motors wirkt dabei unmittelbar an der Rotationsachse. Da die Ferse mit dem Fersensegment des Pedals stabil verbunden ist und das Vorfußsegment mit dem Fersensegment nur durch das Messmittel verbunden ist, liefert das Drehmoment des Motors das Gegenmoment, das zu einer Auslenkung des Messmittels führt, wenn das vom Motor aufgebrachte Gegenmoment größer oder kleiner als das durch die Muskelaktivität bewirkte Drehmoment ist. Dieses Ergebnis repräsentiert somit indirekt die Muskelaktivität. Dies ist mit aus dem Stand der Technik bekannten Fußschalen nicht möglich und kann nur durch aufwändige Momentberechnungen in entsprechend aufwändigen Messgeräten durchgeführt werden. Auch können durch hierdurch eventuell auftretende Spastiken des Patienten erkannt und diesen gezielt entgegengewirkt werden.The training can be improved in particular in patients who have a paralysis, characterized in that a motor is provided for the motor adjustment of the foot shell. Thus, on the one hand it is possible for the patient to passively perform the movement of the foot lifter in the context of an isokinetic training. The passive movement alone creates a counter-moment to the pedal movement in people with increased muscle tone, which is measurable and allows conclusions to be drawn about the muscle groups involved. When measuring actively available muscle activity, the patient may also be encouraged to perform individual movement tasks. These can be specified either by the therapist or by biofeedback. This can be done either with or against the isokinetic motion of the engine. At the same time, the motor can thus be used to counteract the active foot lift movement of the patient's braking torque, which can intensify active training. The engine is used in this case as a counter-torque generator. Since the engine torque generated by the engine is known and serves as a counter-torque to the torque generated by the patient, it is thus indirectly possible to deduce muscle activity of the foot lifter. The counter-torque of the motor acts directly on the axis of rotation. Since the heel is stably connected to the heel segment of the pedal and the forefoot segment is connected to the heel segment only by the measuring means, the torque of the motor provides the counter-torque which leads to a deflection of the measuring means when the counter-torque applied by the motor is greater or less than is the torque produced by muscle activity. This result thus indirectly represents muscle activity. This is not possible with foot shells known from the prior art and can only be carried out by complex torque calculations in correspondingly elaborate measuring devices. It can also be detected by this possibly occurring spasticity of the patient and targeted counteracted this.
Als vorteilhaft hat es sich auch gezeigt, wenn die Fußschale mehrfach, insbesondere zweifach vorgesehen ist. Somit ist ein beidseitiges Training der Fußheber möglich, wobei es hier im Rahmen der Erfindung insbesondere auch vorgesehen ist, dass die Trainingsparameter der einen Seite unabhängig von denen der anderen Seite eingestellt werden können. Dies gilt dabei insbesondere für eine motorische Unterstützung oder für das durch den Motor aufgebrachte Gegenmoment.It has also proven to be advantageous if the foot shell is provided several times, in particular twice. Thus, a bilateral training of the foot lifter is possible, wherein it is provided here in the context of the invention in particular also that the training parameters of one side can be set independently of those of the other side. This applies in particular to a motor support or applied by the engine counter-torque.
Im Folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen: In the following the invention will be explained in more detail in an embodiment shown in the drawing; show it:
Der in der
Wie insbesondere der in der
Die Rotationsachse
Abschließend wird die Funktionsweise der Erfindung anhand des in der
Ist die Aktivität des Fußhebers des Patienten hingegen nur bedingt eingeschränkt, wird durch den Motor
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fußschale Fußschale
- 22
- Bewegungstherapiegerät Movement therapy device
- 33
- Auflagefläche bearing surface
- 44
- Fersensegment heel segment
- 55
- Vorfußsegment Vorfußsegment
- 66
- Sicherungsmittel securing means
- 77
- Gurt belt
- 88th
- Fersenstütze heel support
- 99
- Aufnahme admission
- 1010
- Rotationsachse axis of rotation
- 1111
- Arm Signalgeber Arm signal generator
- 1212
- Längsachse longitudinal axis
- 1313
- Messmittel measuring Equipment
- 1414
- Biegekraftsensor Bending force sensor
- 1515
- Datenleitung data line
- 1616
- Auswerteeinheit evaluation
- 1717
- Führung guide
- 1818
- Armaufnahme arm receiver
- 1919
- Befestigungsmittel fastener
- 2020
- Sicherungsschraube locking screw
- 2121
- Schlitz slot
- 2222
- Gehäuse casing
- 2323
- Signalgeber signaler
- 2424
- Anzeige display
- 2525
- Motor engine
- 2626
- Begrenzer limiter
- 2727
- Unterschenkelstütze Lower leg support
- 2828
- Hilfsgestell subframe
- 2929
- Verstellmechanismus adjustment
- 3030
- Beinauflage leg rest
- 3131
- Fersensensor heel sensor
Claims (15)
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Applications Claiming Priority (1)
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DE102016104252.8A DE102016104252A1 (en) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Foot shell for a movement therapy device and exercise therapy device |
Publications (1)
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DE102016104252A1 true DE102016104252A1 (en) | 2017-09-14 |
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ID=59701095
Family Applications (1)
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-
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