-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung befaßt sich mit einer EMG-Verstärkereinheit nach Anspruch 1 und einer EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit nach Anspruch 9.
-
Elektromyographie (EMG) - Elektroden können verwendet werden, um Muskelpotentiale zu erfassen und in Anspruch auf diese Muskelpotentiale Prothesen zu steuern. Dazu werden elektrisch leitende Objekte, wie Flächen oder Nadeln, an oder in der Haut über eines Muskels des Prothesenverwenders aufgebracht, um elektrische Muskelpotentiale, wie Aktionspotentiale, zu erfassen, welche in dem Muskel während der Muskelkontraktion gebildet werden.
-
Diese erfassten Muskelpotentiale können einer Steuereinheit einer Prothese zugeführt werden und so zur Steuerung der Prothese herangezogen werden kann. So kann der Prothesenverwender zum Beispiel mittels einer oder mehrerer Kontraktionen des Armmuskels eine Hand- oder Armprothese öffnen oder schließen. Auch kann die Prothese so ausgebildet sein, dass die Steuereinheit das Signal, welches durch eine einmalige Kontraktion des Muskels hervorgebracht wird, von einem Signal, das durch mehrmalige Kontraktionen hervorgebracht wird unterscheiden kann und so in Anspruch auf die unterschiedliche Anzahl der Kontraktionen unterschiedliche Bewegungen der Prothese ausgeführt werden und/oder die Prothese in einen anderen Betriebszustand gebracht werden.
-
Zur Erfassung der Muskelaktionspotentiale zum Steuern von Prothesen werden zumeist zumindest zwei EMG-Elektroden verwendet. Diese EMG-Elektroden weisen jeweils zumindest zwei Kontaktflächen auf, welche auf der Haut des Verwenders platziert werden können. Diese Elektroden sind zumeist mit einem Vorverstärker verbunden, der die aufgenommenen Signale oder die Differenz der aufgenommenen Signale verstärkt und an einen weiteren Verstärker weiterleitet. Der Vorverstärker bildet dabei mit den EMG-Elektroden eine Einheit.
-
Aufgabe der Erfindung
-
Aufgabe der Erfindung ist es, EMG- Verstärkereinheiten zur Steuerung von Prothesen weiterzubilden. Auch kann es eine Aufgabe sein, die Verwendung von EMG-Verstärkereinheiten und/oder EMG-Elektroden-Verstärkereinheiten komfortabler zu gestalten.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch eine EMG-Verstärkereinheit nach Anspruch 1 und/oder eine EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit nach Anspruch 9. Besondere Ausführungsbeispiele finden sich in den Unteransprüchen.
-
Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine EMG-Verstärkereinheit zum Platzieren an oder in einem Prothesenschaft, wobei die EMG-Verstärkereinheit umfasst: ein Gehäuse, umfassend einen Gehäuseinnenraum, der von Gehäusewänden definiert wird, eine erste Eingangssignalkontaktgruppe mit mehreren Eingangssignalkontakten zum Verbinden der EMG-Verstärkereinheit mit zumindest einem ersten EMG-Elektrodenpaar, eine zweite Eingangssignalkontaktgruppe mit mehreren Eingangssignalkontakten zum Verbinden der EMG-Verstärkereinheit mit zumindest einem zweiten EMG-Elektrodenpaar, eine Ausgangssignalkontaktgruppe zum direkten und/oder indirekten Verbinden der EMG-Verstärkereinheit mit einer Prothesensteuerung, ein Signalverstärker, ein Signalverarbeitungsmittel,wobei die Eingangssignalkontakte der ersten Eingangssignalkontaktgruppe mit zumindest einem Signaleingang des Signalverstärkers elektrisch in Verbindung stehen und die Eingangssignalkontakte der zweiten Eingangssignalkontaktgruppe mit zumindest einem weiteren Signaleingang des Verstärker elektrisch in Verbindung stehen, wobei zumindest ein Ausgangssignal des Signalverstärkers mit einem Signaleingang des Signalverarbeitungsmittel in Verbindung steht und
der Signalverstärker und das Signalverarbeitungsmittel in dem Gehäuseinnenraum angeordnet sind.
-
Die erste Eingangssignalkontaktgruppe kann dabei zwei Eingangssignalkontakte umfassen, die zweite Eingangssignalkontaktgruppe kann zwei
Eingangssignalkontakte umfassen.
-
Die Eingangssignalkontakte der ersten Eingangssignalkontaktgruppe und die Eingangssignalkontakte der zweiten Eingangssignalkontaktgruppe können mit einem Signalverstärker, insbesondere einem digitalen Verstärker, wie einem digitalen Messverstärker in Verbindung, insbesondere in elektrischer Verbindung stehen.
-
Der Verstärker kann dabei mehrere Kanäle aufweisen, insbesondere sind die Einganssignalkontakte der ersten Eingangssignalkontaktgruppe zumindest teilweise mit einem ersten Verstärkerkanal verbunden und/oder die Eingangssignalkontakte der zweiten Eingangssignalkontaktgruppe zumindest teilweise mit einem zweiten Verstärkerkanal.
-
Der Referenzkontakt der ersten Eingangssignalkontaktgruppe und/oder der Referenzkontakt der zweiten Eingangssignalkontaktgruppe können in elektrischer Verbindung mit dem Signalverstärker stehen.
-
Der Verstärker kann dabei einen ersten Eingangssignalkanal und einen zweiten Eingangssignalkanal aufweisen. Der Signaleingang des ersten Eingangssignalkanals kann mit der ersten Eingangssignalkontaktgruppe elektrisch in Verbindung stehen. Der Signaleingang des zweiten Eingangssignalkanals kann mit der zweiten Eingangssignalkontaktgruppe in elektrischer Verbindung stehen.
-
Der Verstärker kann ein Signalausgang aufweisen, insbesondere einen digitalen Signalausgang aufweisen. Der digitale Signalausgang kann in elektrischer Verbindung mit dem Signaleingang eines digitalen Signalprozessors sein.
-
Die EMG-Verstärkereinheit kann dabei dazu dienen, Signale wie EMG-Signale oder auch daraus abgeleitete Signale zu verstärken und/oder zu verarbeiten und so diese Signale einer weiteren Verarbeitungstufe zuzuführen. Die Ausgangssignale der weiteren Verarbeitungsstufe können an eine Prothesensteuerung weitergeleitet werden und so die Prothesein Anspruch auf diese Ausgangssignale gesteuert werden. Auch können Ausgangssignale aus der EMG-Verstärkereinheit direkt an die Prothesensteuerung zur Steuerung der Prothese weitergeleitet werden.
-
Unter einer Vebindung wird hier eine direkte oder indirekte Verbindung verstanden, die zur Signalübertragung ausgebildet ist. Eine solche Verbindung kann ausgebildet sein, um elektrische, magnetische, Elektro-magnetische oder optische Signale zu übertragen.
-
Insbesondere ist die EMG-Verstärkereinheit und/oder die EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit so ausgebildet, dass die erste Einganssignalkontaktgruppe und/oder die zweite Eingangssignalkontaktgruppe mit der EMG-Elektrode so in Verbindung ist, dass das auf der Haut des Prothesenverwenders aufgenommene Signal an die Eingangssignalkontaktgruppe weitergeleitet wird, insbesondere unverstärkt weitergeleitet wird.
-
Eine Prothese kann hier eine Exoprothese sein, insbesondere eine Prothese, welche eine obere oder untere Extremität ganz oder teilweise ersetzt. So kann eine Prothese zum Beispiel eine Armprothese, eine Unterarmprothese, eine Handprothese, eine Partialhandprothese, eine Fingerprothese oder eine Fingerteilprothese sein. Unter einer Prothese kann hier und auch im Weiteren eine Orthese verstanden werden. Eine Orthese kann eine Ellenbogenorthese, eine Handgelenksorthese oder eine Handorthese aber auch eine Beinorthese sein.
-
Unter einem Prothesenschaft kann hier ein Element verstanden werden, welches die Prothesean dem Körper des Verwenders hält.
-
Ein solcher Prothesenschaft kann zum Beispiel kegel- oder zylinderförmig oder anatomisch geformt sein und einen Körperteil, wie einen Oberarm, einen Unterarm, ein Handgelenk und/oder Teile der Hand umfassen.
-
Die Prothese kann dabei an dem Prothesenschaft angeordnet sein, insbesondere befestigt sein. Insbesondere kann die Prothese an einem Ende, insbesondere dem distalen Ende des Prothesenschafts angeordnet sein.
-
Es wurde also erkannt, dass die EMG-Verstärkereinheit so ausgestaltet werden kann, dass sie im Prothesenschaft oder am Prothesenschaft Platz findet. Dann kann die EMG- Verstärkereinheit nahe an die EMG-Elektroden, insbesondere den Aufnahmeort der EMG-Signale platziert werden und so eine Signaldämpfung und/oder ein Signalverlust der EMG-Signale während der Signalweiterleitung verringert werden.
-
Auch wurde erkannt, dass durch die Verwendung einer EMG-Verstärkereinheit für mehrere EMG Elektrodenpaare die Verstärkereinheit kompakt ausgestaltet werden kann, so dass die EMG-Verstärkereinheit leichter in oder an den Prothesenschaft angeordnet werden kann.
-
Insbesondere kann die EMG-Verstärkereinheit an der Innenseite des Prothesenschaft angeordnet werden, zum Beispiel so, dass die EMG-Verstärkereinheit nicht mit der Haut des Prothesenverwenders in Berührung kommt. So kann die EMG-Verstärkereinheit in einem Teil des Prothesenschafts angeordnet sein, welcher von dem Körperteil des Prothesenverwenders nicht ausgefüllt wird.
-
Auch kann die EMG-Verstärkereinheit in der Wand des Prothesenschafts angeordnet sein und so durch den Prothesenschaft zumindest teilweise umgeben sein. So kann die EMG Verstärkereinheit durch den Prothesenschaft an der Position gehalten werden und durch den Prothesenschaft vor Umwelteinflüssen geschützt werden.
-
Auch kann die EMG-Verstärkereinheit an der Außenseite des Prothesenschaft angeordnet sein und so mehr Platz in dem Prothesenschaft gewähren.
-
Insbesondere können die erste Eingangssignalkontaktgruppe und die zweite Eingangssignalkontaktgruppe jeweils einen ersten und einen zweiten Eingangssignalkontakt aufweisen, wobei aus dem Signal das am ersten Eingangssignalkontakt anliegt und dem Signal das am zweiten Eingangssignalkontakt anliegt, durch die EMG-Verstärkereinheit ein Differenzsignal gebildet werden kann, wobei das Differenzsignal zum Steuern der Prothese verwendet werden kann.
-
Bevorzugt weist die erste Eingangssignalkontaktgruppe und/oder die zweite Eingangssignalkontaktgruppe einen Referenzkontakt auf. So kann das Potential zwischen dem ersten Eingangssignalkontakt und dem Referenzkontakt und zwischen dem zweiten Eingangssignalkontakt und dem Referenzkontakt jeweils für beide Eingangssignalkontaktgruppen gemessen werden und so eine störungsfreiere Messung erreicht werden.
-
Auch kann ein gemeinsamer Referenzkontakt für beide oder mehrere Eingangssignalkontaktgruppen verwendet werden.
-
Auch kann jedem Eingangssignalkontakt oder einzelnen Eingangssignalkontakten ein Abschirmungskontakt zugewiesen werden, wobei der Abschirmungskontakt mit einer Abschirmung zumindest eines Signalleiters gegen elektromagnetische Strahlung verbunden werden kann. So kann der Signalleiter ein Koaxialkabel sein und der Abschirmungskontakt mit der äußeren Hülle des Koaxialkabels verbunden sein.
-
Insbesondere kann die EMG-Verstärkereinheit ein Gehäuse aufweisen und die erste Eingangssignalkontaktgruppe und/oder die zweite Eingangssignalkontaktgruppe an dem Gehäuse angeordnet sein. Auch kann ein Massekontakt an dem Gehäuse sein.
-
So wurde erkannt, dass bei einer EMG Verstärkereinheit mit zwei EMG-Messeingängen, durch eine gemeinsame Elektronik-Platine und insbesondere mit einem gemeinsamen Messverstärker und gemeinsamen Mikrokontroller sowie einem gemeinsamen Gehäuse für mehrere Elektroden die EMG-Verstärkereinheit noch kompakter ausgestaltet werden kann und dadurch die EMG-Verstärkereinheit für den Prothesenverwender noch komfortabler angeordnet werden kann.
-
Insbesondere kann das Gehäuse der EMG-Verstärkereinheit aus einem elektrisch isolierenden Material, bevorzugt aus einem zusätzlich elektromagnetische Strahlung abschirmenden Material ausgebildet sein. Ein solches Material kann zum Beispiel ein Drahtgeflecht, welches in einem Kunststoff eingebettet ist, sein oder eine elektrisch leitfähige Beschichtung.
-
Insbesondere kann das Gehäuse der EMG-Verstärkereinheit starr oder zumindest aus einem robusten, nachgiebigen Material wie Silikon ausgebildet sein und so die Elemente, welche sich innerhalb des Gehäuses befinden, vor mechanischen Einflüssen geschützt werden. Außerdem kann ein starr ausgebildetes Gehäuse auch Elemente halten, welche von der Außenseite des Gehäuses zugänglich sind.
-
Insbesondere kann die EMG-Verstärkereinheit eine Platine aufweisen, auf welche die erste Eingangssignalkontaktgruppe und die zweite Eingangssignalkontaktgruppe angeordnet sind. Durch die Verwendung von einer Platine kann die EMG-Verstärkereinheit kompakter ausgestaltet werden gegenüber EMG-Verstärkereinheiten, die für jede Eingangssignalkontaktgruppe jeweils eine Platine aufweisen oder gegenüber EMG-Verstärkereinheiten, bei denen das Signalverarbeitungsmittel und der Signalverstärker auf jeweils separaten Platinen angeordnet sind und diese Platinen jeweils separat angeordnet werden müssen.
-
Die EMG-Verstärkereinheit kann eine Leuchtquelle aufweisen, welche die Stärke eines der Eingangssignale und/oder die Stärke eines Ausgangssignals angibt. So kann anhand der EMG-Verstärkereinheit zum Beispiel festgestellt werden, ob die Eingangssignalstärke und/oder die Ausgangssignalstärke im angemessenen Bereich liegen oder ob die Signalverstärkung angepasst werden soll.
-
Insbesondere kann jeder Ausgangssignalkontaktgruppe eine Leuchtquelle zugeordnet sein, wodurch die Signalstärke des Ausgangssignals durch die Leuchtquelle veranschaulicht werden kann. So kann ein kompaktes Anzeigemittel zum Anzeigen der Ausgangssignalhöhe realisiert werden.
-
Die Leuchtquelle kann dabei eine oder mehrere Leuchtdioden umfassen oder eine oder mehrere Mehrfarben - bzw. RGB-Leuchtdioden umfassen.
-
Bevorzugt kann die Farbe der Leuchtquelle, die Leuchtstärke der Leuchtquelle und/oder die Blinkfrequenz im Anspruch auf die Signalstärke angepasst werden. Dies ermöglicht die intuitive Darstellung der Signalstärke. So kann zum Beispiel eine Leuchtdiode verwendet werden, welche in verschiedenen Farben leuchten kann. Eine solche Leuchtdiode kann zum Beispiel bei einer zu geringen Signalstärke in blau leuchten, während sie bei einer zu hohen Signalstärke rot leuchtet.
-
Bevorzugt weist die EMG-Verstärkereinheit evtl. neben anderen Ausgangssignalkontaktgruppen und/oder Eingangskontaktgruppen genau zwei Eingangssignalkontaktgruppen auf. So kann eine EMG-Elektrode auf einen beugenden Muskel und eine zweite Elektrode auf dem entgegenspielenden streckenden Muskel angeordnet sein und so die Prothese durch das Anspannen des einen oder des anderen Muskels gesteuert werden.
-
Durch die Reduktion auf genau zwei Eingangssignalkontaktgruppen kann die EMG-Verstärkereinheit so kompakt ausgestaltet werden, dass sie in dem Prothesenschaft einer kleinen Kinderhandprothese und/oder einem Prothesenschaft einer Partialhandprothese angeordnet werden kann. Dabei wurde auch erkannt, dass durch die Verwendung von genau zwei Elektroden die Prothese durch ein entsprechendes Strecken und/oder Beugen eines Körperteils gesteuert werden kann. Durch die Verwendung eines digitalen Signalprozessors wurde erkannt, dass die zeitliche Beziehung der beiden Eingangssignale, welche durch die beiden Elektroden dem digitalen Signalprozessor zugeführt werden, ausgewertet werden kann und so mittels eines kompakten EMG-Verstärkers Signalmuster der erfassten Muskel erkannt und miteinander in Beziehung gesetzt werden können.
-
Es wird somit möglich die Prothese so zu steuern, dass eine große Anzahl von verschieden Bewegungen der Prothese möglich werden, Störgsignale können besonders gut erkannt und minimiert werden.
-
Bevorzugt kann die EMG- Verstärkereinheit einen Taster aufweisen, um die Verstärkung zumindest eines Eingangssignals zu verändern. So kann durch Drücken des Tasters zum Beispiel die Verstärkung bis zu einem gewissen Wert erhöht werden und durch weiteres Drücken des Tasters über diesen Wert hinaus die Verstärkung verringert werden. Auch dies ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung einer EMG-Verstärkereinheit mit einer variablen Verstärkung.
-
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine EMG- Elektroden-/Verstärkereinheit umfassend eine EMG-Verstärkereinheit, wie oben dargestellt und zumindest eine EMG-Elektrode zur Aufnahme von EMG-Signalen.
-
Bevorzugt umfasst die EMG-Elektrode eine Kontaktfläche zur Anordnung auf der Haut und eine flexible Signalleitung zur Weiterleitung der EMG-Signale, welche von der Kontaktfläche aufgenommen wurden, zur EMG-Verstärkereinheit.
-
Bevorzugt umfasst die EMG-Elektrode zwei voneinander isolierte Kontaktflächen und zwei Signalleitungen, wobei die erste Signalleitung ein EMG-Signal von der ersten Kontaktfläche an den ersten Eingangssignalkontakt weiterleitet und die zweite Signalleitung ein EMG-Signal von der zweiten Kontaktfläche an den zweiten Eingangssignalkontakt weiterleitet.
-
Insbesondere können die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche über ein flexibles Trägermaterial miteinander mechanisch verbunden sein.
-
Insbesondere kann zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfläche eine Referenzkontaktfläche angeordnet sein, welche über eine weitere elektrische Leitung mit dem Referenzkontakt elektrisch verbunden ist.
-
Dabei wurde erkannt, dass der Signalverstärker und das Signalverarbeitungsmittel für zwei EMG-Kanäle auf einer Platine und in einem Gehäuse untergebracht sind und dadurch eine kompakte EMG Elektrode mit EMG-Signaleingängen realisierbar ist.
-
Figurenliste
-
Im Weiteren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Zeichnungen weiter erläutert. Dabei zeigt
- 1 eine erste EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit von oben,
- 2 die erste EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit von der Seite,
- 3 eine zweite EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit mit einer Ausgangssignalleitung,
- 4 eine dritte EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit von oben,
- 5 die dritte EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit von der Seite,
- 6 eine vierte EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit von oben,
- 6a die vierte Elektroden-/Verstärkereinheit von der Seite,
- 7 eine EMG-Elektrode in einer Explosionszeichnung,
- 8 die EMG-Elektrode in einem zusammengebauten Zustand,
- 9a, 9b eine fünfte EMG-Verstärkereinheit aus verschiedenen Perspektiven,
- 10 die fünfte EMG-Verstärkereinheit mit einer EMG-Elektrode in einer Schnittansicht,
- 10a die fünfte EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit ohne Deckel,
- 11 die fünfte EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit von oben,
- 11b die fünfte EMG-Elektroden-Verstärkereinheit von der Seite,
- 11c die fünfte EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit von schräg oben,
- 11d die fünfte EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit von oben,
- 12 eine zweite EMG-Elektrode in einer Explosionszeichnung,
- 12b in einer perspektivischen Darstellung,
- 13 die zweite EMG-Elektrode in einem zusammengebauten Zustand,
- 14 eine Handprothese mit einer EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit,
- 15 eine sechste EMG-Verstärkereinheit,
- 17 eine zweite Handprothese mit einer EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit,
- 18 eine sechste EMG- Elektroden-/Verstärkereinheit.
-
1 zeigt eine EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit 1 mit einer EMG-Verstärkereinheit 2, einer ersten EMG- Elektrode 3, einer zweiten EMG-Elektrode 4, einem ersten Ausgangssignalkabel 5 und einem zweiten Ausgangssignalkabel 6.
-
Die EMG-Verstärkereinheit 2 weist ein Gehäuse 7 auf, welches starr ausgebildet ist und aus einem Material wie Kunststoff bestehen kann. Das Gehäuse 7 weist eine Oberseite 8, eine Unterseite 9, eine vordere Seitenfläche 10, eine hintere Seitenfläche 11, eine rechte Seitenfläche 12 und eine linke Seitenfläche 13 auf.
-
An der hinteren Seitenfläche 11 sind eine erste Eingangssignalkontaktgruppe 14 und eine zweite Eingangssignalkontaktgruppe 15 angeordnet.
-
Die Eingangssignalkontaktgruppe 14 weist einen ersten Eingangssignalkontakt 18, einen zweiten Eingangssignalkontakt 19 und einen ersten Referenzkontakt 20 auf. Der erste Eingangssignalkontakt 18 steht in elektrischen Kontakt mit der ersten Eingangssignalleitung 21 der ersten Elektrode 3, der zweite Eingangssignalkontakt 19 steht in elektrischen Kontakt mit der zweiten Eingangssignalleitung 22 der ersten Elektrode 3 und der Referenzkontakt 20 steht in elektrischen Kontakt mit der Referenzleitung 23 der ersten Elektrode 3.
-
Die erste Eingangssignalleitung 21 steht in elektrischen Kontakt mit einer ersten Signalkontaktfläche 24. Die erste Signalkontaktfläche 24 ist dabei geeignet, um auf der Haut des Prothesenverwenders aufgebracht zu werden und ein Aktionspotenzial eines Muskels abzuleiten.
-
Die zweite Eingangssignalleitung 22 steht in elektrischen Kontakt mit einer zweiten Signalkontaktfläche 25. Die zweite Signalkontaktfläche 25 kann ebenfalls auf die Haut des Prothesenverwenders aufgebracht werden und ein Aktionspotenzial desselben Muskels an einer anderen Stelle ableiten.
-
Die Referenzleitung 23 steht in elektrischen Kontakt mit einer Referenzsignalkontaktfläche 26, welche sich zwischen der ersten Signalkontaktfläche 24 und der zweiten Signalkontaktfläche 25 befindet. Auch die Referenzsignalkontaktfläche 26 nimmt Referenzsignale von der Haut des Prothesenverwenders auf.
-
Die erste Signalkontaktfläche 24, die zweite Signalkontaktfläche 25 und die Referenzsignalkontaktfläche 26 sind auf einer insbesondere flexiblen Trägerfläche 27 befestigt, so dass die Kontaktflächen 24, 25 und 26 einen definierten Abstand auf der Haut des Prothesenverwenders haben.
-
Die zweite Eingangssignalkontaktgruppe 15 weist einen ersten Eingangssignalkontakt 28, einen zweiten Eingangssignalkontakt 29 und einen Referenzkontakt 30 auf. Die zweite Elektrode 4 umfasst eine erste Eingangssignalleitung 31, eine zweite Eingangssignalleitung 33 und eine Referenzleitung 32. Der erste Eingangssignalkontakt 28 steht in elektrischen Kontakt mit der ersten Eingangssignalleitung 31 der zweiten Elektrode 4, der zweite Eingangssignalkontakt 29 steht in elektrischen Kontakt mit der zweiten Eingangssignalleitung 33 der zweiten Elektrode 4 und der Referenzkontakt 30 steht in elektrischen Kontakt mit der Referenzleitung 32 der zweiten Elektrode 4.
-
Die erste Eingangssignalleitung 31 steht in elektrischen Kontakt mit einer ersten Signalkontaktfläche 34. Die erste Signalkontaktfläche 34 ist dabei geeignet, um auf der Haut des Prothesenverwenders aufgebracht zu werden und ein Aktionspotenzial eines Muskels abzuleiten.
-
Die zweite Eingangssignalleitung 33 steht in elektrischen Kontakt mit einer zweiten Signalkontaktfläche 36. Die zweite Signalkontaktfläche 36 kann ebenfalls auf die Haut des Prothesenverwenders aufgebracht werden und ein Aktionspotenzial des selben Muskels an einer anderen Stelle ableiten.
-
Die Referenzleitung 32 steht in elektrischen Kontakt mit einer Referenzsignalkontaktfläche 35, welche sich zwischen der ersten Signalkontaktfläche 34 und der zweiten Signalkontaktfläche 36 befindet. Die Referenzsignalkontaktfläche 35 nimmt Referenzsignale von der Haut des Prothesenverwenders auf.
-
Die erste Signalkontaktfläche 34, die zweite Signalkontaktfläche 36 und die Referenzsignalkontaktfläche 35 sind auf einer insbesondere flexiblen Trägerfläche 37 befestigt, so dass die Kontaktflächen 34, 35 und 36 einen definierten Abstand auf der Haut des Prothesenverwenders haben.
-
An der vorderen Seitenfläche 10 des Gehäuses 7 ist eine erste Ausgangssignalkontaktgruppe 16 und eine zweite Ausgangssignalkontaktgruppe 17 angeordnet. Mit der ersten Ausgangssignalkontaktgruppe 16 steht das erste Ausgangssignalkabel 5 in elektrischen Kontakt und mit der zweiten Ausgangssignalkontaktgruppe 17 steht das zweite Ausgangssignalkabel 6 in elektrischen Kontakt.
-
Die Ausgangssignalkontaktgruppe 16 umfasst einen ersten Ausgangssignalkontakt 38, einen zweiten Ausgangssignalkontakt 40 und einen Ausgangsreferenzkontakt 39. Der erste Ausgangssignalkontakt 38 steht in elektrischen Kontakt mit einer ersten Ausgangssignalleitung 41, der zweite Ausgangssignalkontakt 40 steht in elektrischen Kontakt mit einer zweiten Ausgangssignalleitung 43 und der Ausgangsreferenzkontakt 39 steht in elektrischen Kontakt mit einer Ausgangsreferenzleitung 42.
-
Am distalen Ende der Ausgangssignalleitungen 40,42 und der Ausgangsreferenzleitung 42 ist ein Stecker 44 angebracht um das Ausgangssignalkabel 5 mit einem weiteren Signalverarbeitungselement, wie der Prothesensteuerung, zu verbinden.
-
Die zweite Ausgangssignalkontaktgruppe 17 umfasst einen ersten Ausgangssignalkontakt 45, einen zweiten Ausgangssignalkontakt 47 und einen Ausgangsreferenzkontakt 46. Der erste Ausgangssignalkontakt 45 steht in elektrischen Kontakt mit einer ersten Ausgangssignalleitung 48, der zweite Ausgangssignalkontakt 47 steht in elektrischen Kontakt mit einer zweiten Ausgangssignalleitung 50 und der Ausgangsreferenzkontakt 46 steht in elektrischen Kontakt mit einer Ausgangsreferenzleitung 49.
-
Am distalen Ende der Ausgangssignalleitungen 48, 50 und der Ausgangsreferenzleitung 49 ist ein Stecker 51 angebracht um das Ausgangssignalkabel 6 mit einem weiteren Signalverarbeitungselement, wie der Prothesensteuerung, zu verbinden.
-
2 zeigt die EMG- Elektroden-/Verstärkereinheit 1 von der Seite. Zu erkennen ist, dass die Kontaktflächen 24,25, 26 über die Trägerfläche 27 erhaben sind, so dass der elektrische Kontakt zwischen den Kontaktflächen 24, 25, 26 und der Haut des Prothesenverwenders zuverlässiger hergestellt sein kann.
-
3 zeigt eine weitere EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit 1 von vorne, wobei die EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit 1 ein Ausgangssignalkabel 5 und eine Elektrode 3 und eine Elektrode 4 aufweist.
-
4 zeigt eine weitere EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit 1 von vorne, wobei die Eingangssignalleitungen 21, 22 und die Eingangssignalleitungen 31, 33 und die jeweiligen Referenzleitungen 23, 32 an ihrem proximalen Enden 52, 53, 54, 55, 56, 57 mit Kontaktringen 58, 59, 60, 61, 62, 63 versehen sind, die in elektrischen Kontakt mit den jeweiligen Leitungen 21,22, 23,31, 32,33 stehen. Die Kontaktringe 58, 59, 60, 61, 62, 63 kann dabei verwendet werden, um einen elektrischen Kontakt mit den entsprechenden Kontaktflächen 24, 25, 26 und 34, 35, 36 herstellen zu können.
-
5 zeigt eine solche EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit 1 von der Seite.
-
6 zeigt eine EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit 1 von vorne, wobei die beiden Elektroden 3, 4 eine gemeinsame Referenzleitung 63 aufweisen. Diese Referenzleitung 63 kann dabei mit einer Hautstelle des Prothesenverwenders in elektrischen Kontakt stehen, wobei sich die Hauptstelle zwischen den Kontaktflächen 24, 25 und 36, 34 befinden kann.
-
7 zeigt eine Kontaktfläche 24, welche einen Kontaktflächenkopf 64 und einen daran angebrachten Kontaktflächenstift 65 aufweist. Der Kontaktflächenkopf 64 ist dafür vorgesehen, dass er in Kontakt mit der Haut des Prothesenverwenders tritt. Der Kontaktflächenstift 65 wird durch die Trägerfläche 27 hindurchgeführt. Auf der Seite der Trägerfläche, welche dem Kontaktflächenkopf 64 abgewandt ist, wird um den Kontaktflächenstift 65 der Kontaktring 58 geführt und mittels einer Mutter 66, die in einem Gewinde des Kontaktflächenstifts 65 kämmt, zwischen der Mutter 66 und der Trägerfläche 27 fixiert.
-
8a zeigt die Eingangssignalleitung 21 mit dem Kontaktring 58.
-
8b zeigt die Eingangssignalleitung 21, wie sie über den Kontaktring 58 elektrisch mit dem Kontaktflächenkopf 64 verbunden ist.
-
9 zeigt eine EMG-Verstärkereinheit 2 umfassend einen ersten Eingangssignalstecker 67, einen zweiten Eingangssignalstecker 68, einen dritten Eingangssignalstecker 69, einen vierten Eingangssignalstecker 70, einen fünften Eingangssignalstecker 71 und einen sechsten Eingangssignalstecker 72. Weiter umfasst die EMG-Verstärkereinheit 2 einen ersten Ausgangssignalstecker 73 und einen zweiten Ausgangssignalstecker 74.
-
10 zeigt eine EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit 1 mit der EMG-Verstärkereinheit 2 aus 9. Die EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit 1 weist dabei eine Elektrode 3 auf und ein Ausgangssignalkabel 5. Die Elektrode 3 hat eine Eingangssignalleitung 21, an deren proximalen Ende ein erster Stecker 75 angeordnet ist zur elektrischen Verbindung der Eingangssignalleitung 21 mit einer Kontaktfläche 24. Am distalen Ende der Eingangssignalleitung 21 ist ein zweiter Stecker 76 angeordnet zur elektrischen Verbindung der Eingangssignalleitung 21 mit dem Eingangssignalstecker 69.
-
Das Ausgangssignalkabel 5 hat einen ersten Stecker 77 an seinem proximalen Ende zur elektrischen Verbindung des Ausgangssignalkabels 5 mit der EMG-Verstärkereinheit 2. An seinem distalen Ende weist das Ausgangssignalkabel 5 einen zweiten Stecker 78 auf zur elektrischen Verbindung des Ausgangssignalkabels 5 zum Beispiel mit einer Prothesensteuerung.
-
11 zeigt die EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit 1 aus 10 in einem montierten Zustand.
-
12 zeigt eine Elektrode 3. Dabei weist die Elektrode einen Kontaktflächenkopf 64 und einen Kontaktflächenstift 65 auf. Wobei der Kontaktflächenkopf 64 zum Kontakt mit der Haut des Prothesenverwenders vorgesehen ist und der Kontaktflächenstift 65 durch den flexiblen Träger 27 hindurchragt. Der Kontaktflächenstift 65 weist dabei ein Schraubgewinde auf. Auf der dem Kontaktflächenkopf 64 abgewandten Seite des Trägers 27 ist eine Steckerplatte 79 angeordnet, die eine Öffnung 108 aufweist, durch welche der Kontaktflächenstift 65 geführt ist. Die Steckerplatte 79 wird durch eine Mutter 66, welche auf dem Gewinde des Kontaktflächenstifts 65 kämmt, an dem flexiblen Träger 27 fixiert. Die Steckerplatte 79 weist einen elektrischen Steckkontakt 80 auf, welche kompatibel ist zu dem Stecker 75 am proximalen Ende des Eingangssignalleiters 21. Ein Deckel 109 kann dabei das Schraubenende und die Mutter 66 abdecken.
-
13 zeigt die Elektrode 3 in montierten Zustand.
-
14 zeigt eine Handprothese 82, umfassend eine Prothesenhand 83, ein Prothesenhandgelenk 84, welches die Prothesenhand 83 mit einem Prothesenschaft 85 verbindet. In dem Prothesenschaft befindet sich der EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit 1 mit der EMG-Verstärkereinheit 2 und den EMG-Elektroden 3, 4. Die Kontaktflächen 24, 25, 26 und 34, 35, 36 der Elektroden 3 bzw. 4 sind auf der Haut 86 des Prothesenverwenders angeordnet. Ebenfalls in dem Prothesenschaft 85 befindet sich ein Batterieelement 87, welches über ein Batterie Ladeelement 88 mit der Prothesenhand 83 verbunden ist.
-
15 zeigt ein EMG- Elektroden-/Verstärkereinheit 1 umfassend eine EMG-Verstärkereinheit 2. Die EMG-Verstärkereinheit 2 weist zwei Leuchtdioden 89, 90 auf, welche die Ausgangssignalstärke anzeigen. Weiter weist die EMG-Verstärkereinheit 2 einen Taster 110 auf, der es ermöglicht die Verstärkung der Eingangssignale zu einzustellen.
-
16 zeigt eine Handprothese 82, wobei die Prothesenhand 83 einen oder mehrere Motoren 91 aufweist zum Bewegen der Prothesenhand 83. Die Motoren 91 werden gesteuert durch eine Prothesensteuerung 92, welche elektrisch mit dem Motor 91 verbunden ist. Die Prothesensteuerung 92 ist über zwei Ausgangssignalkabel 5, 6 mit dem EMG-Verstärker 2, insbesondere mit den Ausgangssignalkontaktgruppen 16, 17 , elektrisch verbunden.
-
Die Eingangssignalkontaktgruppen 14, 15 sind dabei mit den Elektroden 3, 4 elektrisch verbunden, insbesondere sind die Eingangssignalleitungen 21 , 22 mit Kontaktflächen 24, 27 verbunden welche auf der Haut bei einem Muskel 94 platziert sind. Die Eingangssignalleitungen 31, 33 sind mit den Kontaktflächen 34, 36 elektrisch verbunden, die auf der Haut bei einem zweiten Muskel 95 platziert sind. Die Referenzleitung 63 ist mit der Kontaktfläche 96 elektrisch verbunden welche sich zwischen den beiden Muskeln auf der Haut befindet.
-
17 zeigt die EMG-Elektroden-/Verstärkereinheit aus 16 wobei hier jeder Elektrode 3, 4 mit einer Referenzleitung 23, 32 versehen ist, wobei die Referenzleitungen 23, 32 mit Kontaktflächen 26, 35 elektrisch verbunden sind, die sich zwischen den beiden Kontaktflächen 24, 25 bzw., 36, 34 befinden.
-
Um Wiederholungen zu vermeiden können gleiche oder ähnliche Bauteile mit jeweils identischen Bezugszeichen versehen sein.
