DE19746333A1 - Limb movement simulator - Google Patents
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Abstract
Description
Das Gerät der Erfindung erzwingt am liegenden Patienten durch einen motorgetriebenen Mechanismus eine definierte Bewegung der unteren Extremitäten analog einer natürlichen Gehbewegung und erzeugt somit Gelenk- und Muskelbewegungen, die nachgewiesen eine Förderung des venösen und arteriellen Blutstromes zur Folge haben. Das Gerät dient somit in erster Linie der physikalischen Thromboseprophylaxe sowie der Prophylaxe und Therapie zahlreicher Beinleiden, die durch mangelnde Durchblutung verursacht sind.The device of the invention forces a patient to lie on it motor-driven mechanism a defined movement of the lower Extremities analogous to a natural walking movement and thus creates Joint and muscle movements that are proven to promote the venous and arterial blood flow. The device serves thus primarily physical thrombosis prophylaxis as well the prophylaxis and therapy of numerous leg problems caused by insufficient blood circulation.
Der Anwendungsbereich erstreckt sich darüberhinaus auf den Bereich der Intensivmedizin, d. h. bei Patienten mit eingeschränkter oder ausgefallener Mobilität z. B. infolge Schädeltraumata oder anderen neurologischen Ausfällen wie Parästhesien beim Guillain-Barre-Syn drom z. B. Es ist nicht auszuschließen, daß durch passive Bewegungen neben einer effektiven Thromboseprophylaxe hier retrograd eine Reaktivierung der Muskelmotorik erzeugt wird, die die Rehabilitationszeit nach neurologischen Ausfällen verkürzt.The area of application also extends to the area intensive care, d. H. in patients with restricted or unusual mobility z. B. as a result of head trauma or others neurological deficits such as paresthesia in the Guillain-Barre-Syn drom z. B. It cannot be ruled out that passive Movements alongside effective thrombosis prophylaxis here retrograde a reactivation of the muscle motor is generated which the Rehabilitation time after neurological failures shortened.
Nicht zuletzt kann der Bewegungssimulator nach chirurgischen Eingriffen an Gelenken zur Rehabilitation von deren Beweglichkeit eingesetzt werden.Last but not least, the motion simulator can be surgical Interventions on joints to rehabilitate their mobility be used.
Es ist bekannt, daß durch Gelenkbewegungen mit oder ohne Muskelarbeit, das heißt auch durch passive Gelenkbewegungen, die intrafaszialen Muskel- und Leitvenen eine Strömungsbeschleunigung des Blutes erfahren. Dabei spielen die Bewegungen der Kniegelenke und Sprunggelenke eine nicht untergeordnete Rolle.It is known that by joint movements with or without Muscle work, that is, also through passive joint movements that intrafascial muscle and veins a flow acceleration of the blood. The movements of the knee joints and Hocks play a non-minor role.
Es ist wichtig, daß diese Bewegungen möglichst in Hochlage der Beine durchgeführt werden, damit das gestaute Blut zum einen besser abfließen kann, zum anderen eine Entlastung der Gefäßwände erzielt wird, die beim aufrechten Gang wegen der erhöhten Blutansammlung in den unteren Extremitäten infolge der Schwerkraft u. U. überdehnt worden sind. So kommt es bei Bewegung in Hochlage neben der Entstauung zu einem beachtlichen Erholungseffekt der Gefäße mit einer Venen-Tonussteigerung.It is important that these movements are as high as possible in the legs be carried out so that the jammed blood is better for one can drain, on the other hand relieves the pressure on the vessel walls which is due to the increased blood accumulation when walking upright the lower extremities due to gravity u. U. overstretched have been. So it happens when moving in high altitude next to the Decongesting to a remarkable recovery effect of the vessels with one Vein tone increase.
Es sind Bewegungsschienen bekannt, die vornehmlich einzelne Gelenke betreffen, jedoch nicht den vollständigen Bewegungsablauf aller Gelenke und Gliedmaßen erzeugen, wie er beim natürlichen Gehvorgang auftritt (AS 25 24 468). Es fehlt nicht zuletzt an ausreichender, alternierender Hubbewegung der Unterschenkel.Movement rails are known, primarily individual joints affect, but not the complete movement of everyone Produce joints and limbs, just like in the natural walking process occurs (AS 25 24 468). Last but not least, there is not enough alternating lifting movement of the lower legs.
Andere Geräte vernachlässigen die Bewegung der Sprunggelenke (DE 37 39 137 A1 ) oder aber es fehlt an ausreichender Führung der Unterschenkel, so daß die Kniegelenke bei völlig passiven Patienten, die nicht korrigierend eingreifen können, seitlich torkelnde Bewegungen ausführen.Other devices neglect the movement of the ankles (DE 37 39 137 A1 ) or there is insufficient management of the Lower leg, so that the knee joints in completely passive patients, who cannot intervene correctively, staggering to the side Carry out movements.
Auch läßt sich mit diesen Geräten nicht eine vom natürlichen Gehvorgang zwar abweichende, aber für die Durchblutung und Muskelrehabilitation vorteilhafte Bewegung einstellen, wie z. B. das kontrollierte seitliche Ausweichen der Knie beim "Anziehen" derselben. Auch fehlt es z. T. an der erforderlichen Hochlage der Beine.Also, these devices cannot be used for natural purposes Walking process is different, but for blood circulation and Muscle rehabilitation set advantageous movement, such as. B. that controlled lateral deflection of the knees when "putting them on". There is also a lack of e.g. T. at the required high position of the legs.
Die Erfindung macht sich darüberhinaus zur Aufgabe, ein Gerät zu entwickeln, das von einer Person leicht transportiert und mit wenig Handgriffen am Fußende des Standard-Krankenbettes montiert werden kann; denn nur bei ortsfester Verbindung mit der Liegestatt des Patienten kann eine definierte Bewegung am Patienten erzwungen werden im Gegensatz zu Geräten, die an das Krankenbett gerollt werden, auf dem Boden stehen und verrutschen können (AS 25 24 468).The invention also has the task of a device develop that easily transported by one person and with little Handles can be mounted on the foot end of the standard hospital bed can; because only with a fixed connection to the bed of the Patients can be forced to perform a defined movement on the patient are unlike devices that are rolled to the bedside standing on the floor and slipping (AS 25 24 468).
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile und ermöglicht insbesondere die Anwendung des Bewegungssimulators im Bereich der Intensivmedizin bei immobilen Patienten infolge neurologischer Ausfälle.The invention overcomes these disadvantages and in particular enables the application of the motion simulator in the area of Intensive care medicine in immobile patients due to neurological Failures.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung:
Die Aufgaben der Erfindung werden dadurch gelöst, daß auf einem
Geräterahmen 1 horizontal oder leicht geneigt verlaufend Schienen 2
angeordnet sind, auf denen ein sogenannter Fersenwagen 3
verschiebbar sitzt, daß an diesem Wagen über ein Scharnier 4 im
Bereich der Achillessehne eine Unterschenkelstange 5 ansetzt, die an
ihrem anderen Ende ein Scharnier 6 trägt, das das Kniegelenk simuliert,
daß mit diesem Scharnier 6 eine abwärts führende Oberschenkelstange
7 verbunden ist, die an ihrem unteren Ende ein Scharnier 8 trägt, das
das Hüftgelenk simuliert, und daß das Hüftgelenkscharnier 8 durch
Verbindung mit dem Geräterahmen 1 über eine Basisstange 9 den
Fixpunkt des Gelenkgestänges darstellt. Figs. 1 to 3 show an embodiment of the invention:
The objects of the invention are achieved in that on a device frame 1 horizontally or slightly inclined rails 2 are arranged, on which a so-called heel car 3 is slidably mounted on this car via a hinge 4 in the Achilles tendon, a lower leg bar 5 , which at its other end carries a hinge 6 which simulates the knee joint, that with this hinge 6 a downward thigh bar 7 is connected, which carries at its lower end a hinge 8 which simulates the hip joint, and that the hip joint hinge 8 by connection with the device frame 1 via a base rod 9 represents the fixed point of the linkage.
Das freie Ende des Fersenwagens 3 ist mit einem Scharnier 10, das das Sprunggelenk simuliert, versehen, das mit einer aufwärtsführenden Fußauflage 11 verbunden ist, die ein Halteband 12 besitzt, welches über den Fußrist führt.The free end of the heel trolley 3 is provided with a hinge 10 which simulates the ankle, which is connected to an upwardly extending footrest 11 which has a tether 12 which leads over the instep.
Auf der Unterschenkelstange 5 sitzt eine Wadenschale 13, die an ihrem unteren Ende im Bereich der Achillessehne eine Abrundung besitzt derart, daß zum Wagenboden hin eine Fersenmulde entsteht, die ein axiales Verschieben des Unterschenkels verhindert.On the lower leg bar 5 sits a calf shell 13 , which has a rounding at its lower end in the area of the Achilles tendon in such a way that a heel depression is formed towards the floor of the car, which prevents the lower leg from moving axially.
Es ist besonderes Merkmal der Erfindung, daß zur exakten Unterstützung und Führung der Kniegelenke auf der Unterschenkelstange 5 eine Kniegelenkstütze 14 angebracht ist, die oberhalb der Wade und unterhalb der Kniekehle ansetzt und daß die Drehpunkte des Gelenkgestänges örtlich zueinander so eingestellt werden können, daß während des gesamten Bewegungsvorganges immer eine vertikale Unterstützung gewährleistet ist, die ein Durchsacken der Kniegelenke verhindert.It is a special feature of the invention that for exact support and guidance of the knee joints on the lower leg bar 5 a knee brace 14 is attached, which attaches above the calf and below the hollow of the knee and that the pivot points of the linkage can be adjusted locally so that during the vertical support is always guaranteed throughout the movement process, which prevents sagging of the knee joints.
Zur Anpassung an die Körpergröße des Patienten sind alle Stangen in ihrer Länge teleskopartig verstellbar und fixierbar. Auch die Basisstange 9, die das Hüftgelenkscharnier 8 trägt, ist mit dem Geräterahmen 1 verstellbar verbunden.All rods are telescopically adjustable and fixable in length to adapt to the patient's height. The base rod 9 , which carries the hip joint hinge 8 , is adjustably connected to the device frame 1 .
Eine analoge Anordnung der Teile 3-14 ist für das andere Bein vorgesehen. Die Längsachsen der beiden Gelenkgestänge verjüngen sich zum Patienten hin, so daß sie mit der Horizontalprojektion der Beine in Deckung sind.An analogous arrangement of parts 3-14 is provided for the other leg. The longitudinal axes of the two linkages taper towards the patient so that they are aligned with the horizontal projection of the legs.
Die Basisstangen 9 werden durch eine Quertraverse 15 verwindungssteif gemacht.The base bars 9 are made torsionally rigid by a cross-member 15 .
Der motorische Antrieb der Gelenkgestänge setzt an den Fersenwagen 3 an und erfolgt beispielsweise über eine in der Mitte des Geräterahmens 1 drehbar gelagerte horizontale Antriebstraverse 16, die über einen Kurbeltrieb 17 und Schubstange 18 in Pendelbewegungen versetzt werden kann. Der Kontakt der Antriebstraverse 16 mit den Fersenwagen 3 erfolgt beispielsweise über je eine Rolle 19 und Gleitnut 20.The motor drive of the articulated linkage attaches to the heel wagon 3 and takes place, for example, via a horizontal drive cross member 16 which is rotatably mounted in the center of the device frame 1 and which can be set in oscillating movements by means of a crank mechanism 17 and push rod 18 . The drive crossmember 16 contacts the heel wagon 3 , for example, via a roller 19 and a slide groove 20 .
Es sind auch andere Antriebsarten der Fersenwagens 3 denkbar (Fig. 3). Beispielsweise kann über eine unter jedem Wagen ansetzende, gelenkig gelagerte teleskopartige Pendelstange 21, die ihr Fixgelenk am Geräterahmen 1 hat und durch eine in Drehung versetzte Nocke 22 Pendelbewegungen ausführt, der Antrieb erfolgen. Dabei werden die Pendelstangen beispielsweise mit Federkraft an die Nocken 22 gedrückt. Diese für beide Seiten gleiche Antriebsart, lediglich mit um 180 Grad versetzten Nocken 22, hat den Vorteil, daß entsprechend der Formgebung der Nocken 22 der Gehbewegung eine unterschiedliche Beschleunigung in den einzelnen Phasen in noch größerer Annäherung an den natürlichen Gehevorgang vermittelt werden kann (vgl. DE 37 39 137 A1 ).Other types of drive for the heel car 3 are also conceivable ( FIG. 3). For example, the drive can take place via an articulated telescopic pendulum rod 21 , which has a fixed joint on the device frame 1 and performs a pendulum movement by means of a cam 22 which is set in rotation. Here, the pendulum rods are pressed against the cams 22, for example with spring force. This type of drive, which is the same for both sides, only with cams 22 offset by 180 degrees, has the advantage that, depending on the shape of the cams 22 of the walking movement, a different acceleration in the individual phases can be conveyed in even greater approximation to the natural walking process (cf. DE 37 39 137 A1).
Wie eine Kniebeuge erhebliche Blutmengen mobilisiert, kommt für die Durchblutung der unteren Extremitäten auch der Bewegung der Sprunggelenke eine besondere Bedeutung zu. Die Bewegungen der Sprunggelenke erfolgen analog der Gehbewegung gegenläufig und synchron mit der alternierenden Bewegung der Unterschenkel derart, daß bei "aufwärts" bewegtem Unterschenkel das Sprunggelenk gestreckt und bei "abwärts" bewegtem Unterschenkel angezogen wird.How a squat mobilizes significant amounts of blood comes for them Blood flow to the lower extremities including the movement of the Ankle joints have a special meaning too. The movements of the Ankle joints are made in opposite directions and analogous to the walking movement synchronized with the alternating movement of the lower legs in such a way that when the lower leg moves "upwards" the ankle stretched and tightened when the lower leg moves downwards.
Die Bewegung der Sprunggelenke wird durch die Winkelbewegungen der Fußauflagen 11 bewerkstelligt, die an den Fersenwagen 3 mittels der Sprunggelenkscharniere 10 befestigt sind.The movement of the ankles is brought about by the angular movements of the footrests 11 , which are attached to the heel car 3 by means of the ankle hinges 10 .
Erfindungsgemäß werden die Winkelbewegungen der Fußauflagen 11 von der Verschiebung der Fersenwagen 3 ausgelöst, indem je eine Zugstange 23, die gelenkig an der Fußauflage 11 oberhalb ihres Scharnieres 10 angreift, mit dem anderen Ende gelenkig mit dem Geräterahmen 1 verbunden ist. Dieses Ende der Zugstange 23 kann als zweites Ausführungsbeisspiel auch an der Antriebstraverse 16 gelenkig befestigt werden.According to the invention, the angular movements of the footrests 11 are triggered by the displacement of the heel wagons 3 , in that each pull rod 23 , which articulates on the footrest 11 above its hinge 10 , is articulated at the other end to the device frame 1 . This end of the tie rod 23 can also be articulated to the drive cross member 16 as a second embodiment.
Der Winkelausschlag jeder Fußauflage 11 und der mittlere Winkel sind einstellbar, indem beispielsweise der Befestigungspunkt der Zugstange 23 am Geräterahmen 1 horizontal und vertikal verschiebbar gestaltet ist und/oder der Befestigungspunkt der Zugstange 23 an der Fußauflage 11 verschoben werden kann bzw. der Befestigungspunkt an der Antriebstraverse 16 entlang der Traverse verschiebbar ist.The angular deflection of each footrest 11 and the mean angle can be adjusted, for example, by making the attachment point of the tie rod 23 on the device frame 1 horizontally and vertically displaceable and / or the attachment point of the tie rod 23 on the footrest 11 can be shifted or the attachment point on the drive crossmember 16 is displaceable along the traverse.
Um vom Gehvorgang abweichende, aber für die Durchblutung und Muskelrehabilitation förderliche Bewegungen der Kniegelenke ausführen zu können, kann jede Kniegelenkstütze 14 während des Gehvorganges über je eine Schablone 24, die mit einer Führungsnut 25 versehen ist, eine einstellbare seitliche Bewegung, z. B. nach außen, ausführen. Zu diesem Zweck ist eine gelenkig unter jeder Kniegelenkstütze 14 einerseits und auf der Basisstange 9 andererseits gelagerte Teleskopstange 26 angeordnet, die durch die Führungsnut 25 greif. Eine Führungsschablone 24 ist verstellbar auf jeder Basisstange 9 befestigt, so daß ein mehr oder weniger großer seitlicher Ausschlag der Kniegelenke eingestellt werden kann. In diesem Falle sind die Scharniere 4 der Unterschenkelstangen an den Fersenwagen sowie die Hüftgelenkscharniere 8 auf den Basisstangen als Kugelgelenke ausgebildet, wie auch die Lager der Pendelstangen.In order to be able to carry out movements of the knee joints that deviate from the walking process, but which are conducive to blood circulation and muscle rehabilitation, each knee joint support 14 can have an adjustable lateral movement, for example, a template 24 , which is provided with a guide groove 25 , during the walking process. B. to the outside. For this purpose, a telescopic rod 26 which is articulated under each knee joint support 14 on the one hand and on the base rod 9 on the other hand, which extends through the guide groove 25 . A guide template 24 is adjustably attached to each base rod 9 so that a more or less large lateral deflection of the knee joints can be adjusted. In this case, the hinges 4 of the lower leg bars on the heel car and the hip joint hinges 8 on the base bars are designed as ball joints, as are the bearings of the pendulum bars.
Der Bewegungssimulator wird auf einfache Weise mit den Bügeln 27 die am Gehäuserahmen 1 befestigt sind, an das Fußende des Krankenbettes gehängt, wobei die wichtige Hochlage der Beine erzielt wird.The motion simulator is hung in a simple manner with the brackets 27 which are fastened to the housing frame 1 at the foot end of the bed, the important elevation of the legs being achieved.
Die Geschwindigkeit des Bewegungsablaufes ist durch Drehzahlregelung des Motores oder seines Getriebes einstellbar.The speed of the movement is through Speed control of the motor or its gear adjustable.
Eine Zeitschaltuhr 28, die in den Stromkreis des Motors geschaltet ist, ermöglicht eine Vorgabe der Laufzeit des Gerätes.A timer 28 , which is connected to the circuit of the motor, enables the runtime of the device to be specified.
Claims (26)
Priority Applications (1)
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DE1997146333 DE19746333A1 (en) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | Limb movement simulator |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1997146333 DE19746333A1 (en) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | Limb movement simulator |
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DE19746333A1 true DE19746333A1 (en) | 1999-04-22 |
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ID=7846080
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |