DE202008011251U1 - Arrangement for training movement sequences - Google Patents

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Abstract

Anordnung (1) zum Trainieren von Bewegungsabläufen der oberen und/oder unteren Extremitäten, gekennzeichnet durch wenigstens zwei unterschiedlich ausgebildete Einrichtungen (2, 3, 4, 5) zum Bewegen der Extremitäten, welche unterschiedlich komplexe Bewegungsabläufe mit verschiedenen Freiheitsgraden ermöglichen, sowie eine zentrale Datenverarbeitungsanlage (6), die mit den Einrichtungen (2, 3, 4, 5) verbunden ist.arrangement (1) to train movements of the upper and / or lower Extremities, characterized by at least two differently formed Means (2, 3, 4, 5) for moving the extremities, which different complex movements with different degrees of freedom enable, and a central data processing system (6) with the facilities (2, 3, 4, 5) is connected.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Trainieren von Bewegungsabläufen der oberen und/oder unteren Extremitäten wie auch des Rumpfes.The The present invention relates to an arrangement for exercising movements the upper and / or lower extremities as well as the trunk.

Derartige Anordnungen können zu einer Vielzahl von verschiedenen gesundheitsfördernden Maßnahmen eingesetzt werden, wobei im Folgenden insbesondere die Verwendung einer solchen Anordnung zur Behandlung von neurologischen, geriatrischen und/oder orthopädischen Erkrankungen von Patienten beschrieben wird. Allen Einsatzmöglichkeiten der Anordnung ist gemeinsam, dass sie zu einer Verbesserung der Funktion von oberen Extremitäten, Rumpf und/oder unteren Extremitäten, also der Arme, des Rumpfes und/oder der Beine, führen sollen. Ein besonderes Einsatzgebiet stellt die Behandlung von Schlaganfallpatienten dar, deren oberen und/oder unteren Extremitäten nach einem Schlaganfall häufig akute, subakute und/oder chronische Funktionsstörungen aufweisen. Ähnliche funktionelle Störungen treten aber ebenso bei geriatrischen und/oder orthopädischen Erkrankungen auf.such Arrangements can to be used for a variety of different health promoting activities, in the following, in particular the use of such an arrangement for the treatment of neurological, geriatric and / or orthopedic Disorders of patients is described. All uses The arrangement has in common that they improve the Upper limb function, trunk and / or lower extremities, So the arms, the trunk and / or the legs should lead. A special Field of application is the treatment of stroke patients, their upper and / or lower extremities after a stroke often have acute, subacute and / or chronic dysfunction. Similar functional disorders but also occur in geriatric and / or orthopedic Illnesses on.

Nachteilig ist, dass es bislang in der neurologischen, geriatrischen und orthopädischen Rehabilitation kaum systematisierte apparative Ansätze zur Behandlung der genannten Funktionsstörungen gibt.adversely is that so far it is in the neurological, geriatric and orthopedic Rehabilitation hardly systematized apparatus approaches to treatment the said malfunctions gives.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zum Trainieren von Bewegungsabläufen der oberen und/oder unteren Extremitäten bereitzustellen, mit der eine sehr effiziente Behandlung von Funktionsstörungen der oberen und/oder unteren Extremitäten möglich ist, wie Studien bereits nachweisen konnten.Therefore It is the object of the present invention to provide an arrangement for Exercise of movements the upper and / or lower extremities, with the a very efficient treatment of dysfunction of the upper and / or lower extremities possible is how studies have already proven.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung der eingangs genannten Art gelöst, welche durch wenigstens zwei unterschiedlich ausgebildete Einrichtungen zum Bewegen der Extremitäten, welche unterschiedlich komplexe Bewegungsabläufe mit verschiedenen Freiheitsgraden ermöglichen, sowie eine zentrale Datenverarbeitungsanlage, die mit den Einrichtungen verbunden ist, gekennzeichnet ist.These The object is achieved by an arrangement of the type mentioned, which by at least two differently configured devices for moving the extremities, which different complex movements with different degrees of freedom enable, as well as a central data processing system with the facilities is connected is marked.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Anordnung zum Trainieren von Bewegungsabläufen der oberen und/oder unteren Extremitäten bietet den Vorteil, dass Behandlungserfolge in relativ kurzer Zeit erreichbar sind, da die unterschiedlich ausgebildeten Einrichtungen, von denen vorzugsweise eine zur jeweiligen Anwendungsart der Anordnung geeignete Anzahl vorhanden ist, über die zentrale Datenverarbeitungsanlage zusammenwirken, um so eine sehr gezielte und individuelle Behandlung von Patienten zu ermöglichen. Beispielsweise kann in der zentralen Datenverarbeitungsanlage ein individuelles Trainingsprogramm abgelegt sein, welches bestimmte Vorgaben eines Mediziners, Ergotherapeuten oder Physiotherapeuten als Trainingsparameter enthält. Die Anordnung kann dadurch den Trainingsfortschritt bzw. -erfolg selbsttätig überwachen und einen zu behandelnden Patienten entsprechend anleiten. Durch den erfindungsgemäßen gezielten Einsatz von zusammenwirkenden Einrichtungen ist eine sehr effiziente Behandlung von Funktionsstörungen der oberen und/oder unteren Extremitäten möglich, wodurch die zur Rehabilitation benötigte Zeit deutlich reduziert werden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung ist zudem gleichermaßen im stationären, teilstationären und ambulanten Bereich sowie im Zusammenhang mit pflegerischen Institutionen einsetzbar.The inventive design the arrangement for training movements of the upper and / or lower extremities offers the advantage that treatment success can be achieved in a relatively short time are, since the differently trained facilities, of which preferably a number suitable for the particular type of application of the arrangement is present, over the central data processing system interact, so a to enable very targeted and individual treatment of patients. For example, in the central data processing system be stored individual training program, which certain requirements a physician, occupational therapist or physiotherapist as a training parameter contains. The Arrangement can thereby monitor the training progress or success automatically and instruct a patient to be treated accordingly. By the targeted according to the invention Use of collaborative facilities is a very efficient one Treatment of dysfunctions the upper and / or lower extremities possible, allowing for rehabilitation needed Time can be significantly reduced. The inventive arrangement is also alike in the stationary, semi-stationary and outpatient area as well as in connection with nursing institutions used.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist vorzugsweise eine für ihren jeweiligen Einsatzzweck geeignete Anzahl von unterschiedlich ausgebildeten Einrichtungen auf, welche zum Erreichen eines gewünschten Behandlungserfolges optimal zusammenwirken. Dadurch ist eine sequentielle und abgestufte Behandlung möglich, wobei die einzelnen Behandlungsstufen optimal aneinander angepasst werden können. Der Fortschritt dieser Behandlung lässt sich auf sehr einfache Art und Weise mittels der mit den Einrichtungen verbundenen zentralen Datenverarbeitungsanlage überwachen, welche vorzugsweise in der Lage ist, vorgegebene mit momentan erfassten Trainingsparametern zu vergleichen, um die Behandlung weitestgehend zu automatisieren, während gleichzeitig eine im Vergleich zum Stand der Technik sehr viel effizientere Behandlungsmöglichkeit bereitgestellt wird.The inventive arrangement preferably has a for their number of suitable number of different trained facilities, which to achieve a desired Treatment success optimally interact. This is a sequential and graduated treatment possible, whereby the individual treatment stages are optimally adapted to one another can be. The progress of this treatment can be very simple Way by means connected to the institutions central Monitor data processing equipment, which is preferably capable of given with currently detected training parameters to automate the treatment as far as possible, while at the same time a much more efficient treatment compared to the prior art provided.

Die jeweilig eingesetzten Einrichtungen zum Bewegen der Extremitäten sind vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, dass ein Patient an der Einrichtung sein Training beginnen kann, welche dem Grad seiner Erkrankung entspricht, was bedeutet, dass zweckmäßigerweise eine schwerere Erkrankung mit einer einfacheren Trainingseinheit beginnen sollte als eine leichtere. Ein Patient führt an einer bestimmten Einrichtung eine bestimmte Bewegung häufig nacheinander aus, bis nach einer geeigneten Anzahl von gleichartigen Trainingseinheiten ein gewünschter Behandlungserfolg vorzugsweise mittels der zentralen Datenverarbeitungsanlage feststellbar ist. Dann kann der Patient zu einer anderen Einrichtung wechseln, welche einen etwas komplizierteren Bewegungsablauf ermöglicht, um ebenso durch eine häufig wiederholte Durchführung eines bestimmten Bewegungsablaufes einen weiteren Schritt der Mobilisierung einer Extremität zu erreichen. Insbesondere diese stufenartige Behandlung mit synergetischen Behandlungsstufen ermöglicht eine sehr gezielte und optimale Behandlung eines Patienten, wobei sich gewünschte Behandlungserfolge relativ schnell einstellen.The respectively used for moving the extremities preferably so matched to each other that a patient The institution may start its training according to the degree of its Disease equals, meaning that expediently is a more serious illness should start with a simpler workout than one lighter. A patient leads at a given institution a certain movement often in succession until after a suitable number of similar workouts a desired one Treatment success preferably by means of the central data processing system is detectable. Then the patient can move to another facility change, which allows a slightly more complicated movement, as well by a common one repeated execution a certain movement a further step of mobilization a limb to reach. In particular, this step-like treatment with synergistic treatment stages allows a very targeted and optimal treatment of a patient, taking desired Stop treatment successes relatively quickly.

Ein Patient, der beispielsweise im Zuge einer Rehabilitation nach einem Schlaganfall zur Behandlung von durch den Schlaganfall erzeugten Funktionsstörungen an einer erfindungsgemäßen Anordnung trainiert, verbindet die betroffene Extremität mit einer entsprechenden geeigneten Einrichtung zum Bewegen derselben, wobei die Extremität mittels der Einrichtungen im Wesentlichen eine zwangsgeführte Bewegung ausführen kann. Diese Zwangsführung macht es möglich, Einrichtungen bereitzustellen, welche unterschiedlich komplexe Bewegungsabläufe mit verschiedenen Freiheitsgraden erlauben. Die Zahl der Freiheitsgrade lässt sich vorzugsweise geringfügig variieren, um eine optimale Anpassung der erfindungsgemäßen Anordnung an ihren jeweiligen Anwendungszweck durchführen zu können.One Patient, for example, in the course of a rehabilitation after a Stroke for the treatment of stroke dysfunction on an arrangement according to the invention trained, connects the affected limb with a corresponding suitable means for moving the same, wherein the extremity means the facilities can essentially perform a positively driven movement. This forced guidance makes it is possible To provide facilities that different complex movements with different Allow degrees of freedom. The number of degrees of freedom can be preferably vary slightly, to an optimal adaptation of the arrangement according to the invention to their respective Carry out the application to be able to.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist jede Einrichtung eine Basiseinheit und eine Betätigungseinheit auf, wobei die Betätigungseinheit relativ zu der Basiseinheit bewegbar ist. Bei einer solchen Einrichtung handelt es sich beispielsweise um ein stationäres Gerät, an dem ein Patient die zu mobilisierende Extremität mit der Betätigungseinheit verbindet und somit Bewegungen zusammen mit der Betätigungseinheit relativ zu der Basiseinheit ausführen kann. Die Relativbewegung der Betätigungseinheit zu der Basiseinheit stellt eine Komponente des durch die Einrichtung ermöglichten komplexen Bewegungsablaufs dar, wobei die Betätigungseinheit zudem Betätigungselemente aufweisen kann, die zur Schaffung weiterer Freiheitsgrade oder einer Anpassung an spezielle Bedürfnisse ebenfalls und vorzugsweise unabhängig von der Relativbewegung der übrigen Betätigungseinheit zur Basiseinheit bewegbar sind. Die Relativbewegung der Betätigungseinheit zur Basiseinheit bestimmt im Wesentlichen einen Freiheitsgrad des Bewegungsablaufs, was eine Zwangsführung der Extremität während der Bewegung derselben in eine bestimmte Richtung bedeutet.To an advantageous embodiment of the invention, each device a base unit and an operating unit on, with the operating unit is movable relative to the base unit. In such a device For example, it is a stationary device to which a patient to mobilizing extremity with the operating unit connects and thus movements together with the operating unit relative to the base unit can. The relative movement of the actuator unit to the base unit represents a component of the complex made possible by the device Movement process, wherein the actuator also actuators which can be used to create additional degrees of freedom or a Adaptation to special needs also and preferably independently from the relative movement of the rest operating unit are movable to the base unit. The relative movement of the actuator to the base unit essentially determines a degree of freedom of the Movement, which is a forced guidance of the extremity during the movement means the same in a particular direction.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine Einrichtung eine Antriebseinheit aufweist, die mit der Betätigungseinheit verbunden ist. Hierdurch ist es möglich, dass eine Extremität, welche nahezu vollständig gelähmt ist, auf passive Art und Weise in Bewegung gesetzt wird, um die Mobilisierung dieser Extremität zu beginnen. Stellen sich Fortschritte bei einer derartigen Behandlung einer Extremität ein, so kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Antriebseinheit, welche etwa als Servomotor ausgebildet ist, abgeschaltet wird und der Patient nun aktiv die dieselben Bewegungen an der entsprechenden Einrichtung durchführt. Ein solcher Trainingserfolg wird insbesondere durch die häufige Wiederholung eines gleichen Bewegungsablaufs erzeugt.A Further advantageous embodiment of the invention provides that at least one device has a drive unit, which with the operating unit connected is. This makes it possible for a limb, which almost complete paralyzed is, in a passive way, set in motion to the Mobilization of this limb to start. Make progress in such treatment a limb a, it may for example be provided that the drive unit, which is designed as a servomotor, is turned off and the patient now actively activates the same movements at the corresponding one Device performs. Such a training success is especially due to the frequent repetition created a same movement.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist wenigstens eine Einrichtung eine Auswerteeinheit auf, die mit der Betätigungseinheit verbunden ist. Durch diese Ausgestaltung einer Einrichtung ist beispielsweise das Erfassen von Bewegungsparametern, wie beispielsweise die Anzahl der durchgeführten Bewegungen oder ähnliches, möglich. Zum Beispiel ist ein Trainingsprogramm durch die Auswerteeinheit vorgebbar, welches ein Patient zur Schaffung des gewünschten Erfolgs durchführen sollte, was durch die Auswerteeinheit überwacht werden kann. Die Einrichtung ist vorzugsweise über die Auswerteeinheit mit der zentralen Datenverarbeitungsanlage verbunden, so dass eine zentrale Überwachung des Trainings insgesamt erfolgen kann. Auf Basis der von der Auswerteeinheit erhaltenen Signale kann die zentrale Datenverarbeitungsanlage beispielsweise die entsprechende Einrichtung ansteuern, um ein bestimmtes Trainingsprogramm zu realisieren. Hierbei ist es denkbar, dass die zentrale Datenverarbeitungsanlage die Antriebseinheit der Einrichtung in Abhängigkeit des festgestellten, bislang erreichten Trainingserfolges steuert.According to one further advantageous embodiment of the invention has at least a device has an evaluation unit which is connected to the actuating unit connected is. By this embodiment of a device is, for example the detection of motion parameters, such as the number the carried out Movements or similar, possible. For example, a training program is through the evaluation unit specifiable which a patient to create the desired Perform success should be what can be monitored by the evaluation unit. The device is preferably over the evaluation unit is connected to the central data processing system, so that centralized monitoring the training can be done in total. Based on the data obtained by the evaluation unit Signals can be the central data processing system, for example to head the appropriate facility for a specific exercise program to realize. It is conceivable that the central data processing system the drive unit of the device is determined as a function of the so far achieved training success controls.

Zweckmäßigerweise weist wenigstens eine Einrichtung einen Sensor auf, mit dem die Betätigung der Betätigungseinheit überwachbar ist. Durch diese Ausgestaltung kann beispielsweise erfasst werden, ob bei einer passiven Betätigung einer Betätigungseinheit unter Einsatz von einer Antriebseinheit ein Widerstand von der zu trainierenden Extremität erzeugt wird, wonach beispielsweise mittels der Auswerteeinheit und/oder der zentralen Datenverarbeitungsanlage eine Notabschaltung der Einrichtung erfolgen kann, um Verletzungen der Extremität zu vermeiden. Mittels eines Sensors können des Weiteren die Anzahl der Bewegungen und auch Dynamik der Bewegungen detailliert erfasst und zur weiteren Auswertung an die Auswerteeinheit und/oder die zentrale Datenverarbeitungsanlage zur weiteren Verarbeitung von diesen Trainingsdaten weitergeleitet werden.Conveniently, At least one device has a sensor with which the Actuation of Actuator monitorable is. By this configuration can be detected, for example, whether in a passive operation an actuating unit using a drive unit, a resistor from the exercising extremity is generated, after which, for example, by means of the evaluation and / or the central data processing system an emergency shutdown the device can be used to prevent injury to the limb. through a sensor can Furthermore, the number of movements and dynamics of the movements recorded in detail and sent to the evaluation unit for further evaluation and / or the central data processing system for the further processing of be forwarded to this training data.

Es wird weiter als vorteilhaft erachtet, wenn die Betätigungseinheit gleichzeitig mit beiden oberen oder unteren Extremitäten betätigbar ist, wobei die Bewegungsabläufe der oberen bzw. der unteren Extremitäten aneinander gekoppelt oder unabhängig voneinander sind. Hierdurch ist sowohl eine synchrone als auch eine asynchrone Bewegung der oberen bzw. unteren Extremitäten möglich, so dass unterschiedlichste Trainingsprogramme an einer entsprechenden Einrichtung durchführbar sind. Insbesondere sind Ausgestaltungen denkbar, bei denen eine gesunde Extremität eine paretische Extremität mitbewegt (Master-Slave-Prinzip). Auch kann vorgesehen sein, dass die paretische Extremität zu Beginn der Bewegung einen initialen Widerstand überwinden muss. Die Amplitude und die Geschwindigkeit der Bewegung sowie der zu überwindende Bewegungswiderstand sind vorzugsweise über die Auswerteeinheit und/oder die zentrale Datenverarbeitungsanlage individuell einstellbar, um Bewegungsabläufe zu ermöglichen, welche ideal an den jeweiligen individuellen Grad der Erkrankung angepasst sind.It is further considered advantageous if the actuating unit is actuatable simultaneously with both upper or lower extremities, wherein the movements of the upper and lower extremities are coupled to each other or independent of each other. As a result, both a synchronous and an asynchronous movement of the upper or lower extremities is possible, so that a wide variety of training programs can be performed on a corresponding device. In particular, embodiments are conceivable in which a healthy limb moves along a paretic extremity (master-slave principle). It can also be provided that the paretic limb must overcome an initial resistance at the beginning of the movement. The amplitude and the speed of the movement as well as the resistance to be overcome are preferably via the evaluation unit and / or the central data processing system individually adjustable to allow movements that are ideally adapted to the individual degree of the disease.

Es ist weiter von Vorteil, wenn wenigstens eine Einrichtung eine Stimulationseinheit aufweist, die an der Betätigungseinheit angeordnet ist. Eine solche Stimulationseinheit kann beispielsweise elektrische Reize oder Vibrationen erzeugen und auf bestimmte Teile der Extremität, wie beispielsweise die Fingerbeere, einwirken lassen, was den Trainingseffekt weiter verbessert. Eine solche taktil-dynamische Stimulation kann beispielsweise an einer Hand, insbesondere den Fingern, einer paretischen Extremität angewendet werden. Dieses kann unabhängig oder gemeinsam mit einer Bewegung der übrigen Extremität erfolgen. Diese Stimulation wird vorzugsweise ebenso in Abhängigkeit von vorgegebenen Trainingsparametern durch die Auswerteeinheit und/oder die zentrale Datenverarbeitungsanlage erzeugt.It is further advantageous if at least one device is a stimulation unit that is on the actuator unit is arranged. Such a stimulation unit can, for example generate electrical stimuli or vibrations and on certain parts the extremity, such as the finger berry, leave to work, which is the training effect further improved. Such tactile-dynamic stimulation can for example, on one hand, especially the fingers, a paretic Extremity applied become. This can be independent or together with a movement of the other extremity. This stimulation is preferably also dependent predetermined training parameters by the evaluation and / or the central data processing system generated.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Basiseinheit von wenigstens einer Einrichtung höhenverstellbar und/oder neigbar ausgebildet ist. Hierdurch kann ein Patient sowohl im Stehen, als auch im Sitzen eine entsprechende Einrichtung leicht bedienen und es kann zudem zu einer optimalen Anpassung der Einrichtung an die jeweilige Körpergröße eines Patienten erfolgen.Of It is further suggested that the base unit of at least a device height adjustable and / or inclinable. This allows a patient both while standing, as well as sitting a corresponding facility easily In addition, it can also be used to optimally adapt the device to the respective height of a Patients take place.

Vorzugsweise ist wenigstens eine Einrichtung mit einer Darstellungseinheit verbunden. Eine solche Darstellungseinheit kann beispielsweise ein Display jeglicher Ausgestaltung an einer Einrichtung sein, welches beispielsweise die Anzahl an durchgeführten oder noch durchzuführenden Bewegungen oder sonstige Parameter eines Trainingsfortschritts darstellt. Insbesondere ist es möglich, dass die Darstellungseinheit einen Monitor aufweist oder mit einem solchen zusammenwirkt, über den Videoaufnahmen von bestimmten Bewegungsabläufen der entsprechenden zu trainierenden Extremität, wie beispielsweise Klavier spielende Finger, gezeigt werden. Hierdurch erfolgt eine zusätzliche Anregung von Spiegelneuronen, da eigene Bewegungen mit den dargestellten Bewegungen in Verbindung gebracht werden. Beispielsweise wird zur optimalen Behandlung eine Kombination der taktil-dynamischen Stimulation mit der Darstellung von Videoaufnahmen gewählt, was eine schnelle Einstellung eines gewünschten Behandlungserfolges begünstigen kann. Auch die Darstellungseinheit wird vorzugsweise mittels der Auswerteeinheit und/oder der zentralen Datenverarbeitungsanlage gesteuert.Preferably At least one device is connected to a display unit. Such a presentation unit can be, for example, a display be any embodiment of a device, which for example the number of performed or still to be performed Movements or other parameters of a training progress represents. In particular, it is possible that the presentation unit has a monitor or with a such interacts over the video recordings of certain movements of the corresponding to exercising limb, such as piano-playing fingers. hereby there is an additional Stimulation of mirror neurons, since own movements with the shown Movements are associated. For example, becomes optimal treatment is a combination of tactile-dynamic stimulation chosen with the presentation of video recordings, giving a quick setting a desired one Favor treatment success can. The presentation unit is preferably by means of Evaluation unit and / or the central data processing system controlled.

Von Vorteil wird es weiter erachtet, wenn wenigstens eine Einrichtung zur Variation des Bewegungswiderstandes der Betätigungseinheit aufweist. Auch hierdurch lässt sich in aufeinander folgenden Trainingseinheiten durch Erhöhung des Bewegungswiderstandes eine individuell an die jeweiligen Gegebenheiten angepasste Trainingseinheit erzeugen, um ein sehr effektives Training durchführen zu können.From Advantage is further considered if at least one device For varying the resistance of the actuating unit. Also thereby lets in consecutive workouts by increasing the Resistance to movement individually to the respective circumstances Create a customized training session for a very effective workout carry out to be able to.

Nach einem weiteren Vorschlag weist wenigstens eine Einrichtung eines Signalisierungseinheit auf. Diese kann beispielsweise signalisieren, ob eine durchgeführte Bewegung den vorgegebenen Bewegungsparametern entspricht, was beispielsweise durch einen Sensor und eine damit verbundene Auswerteeinheit und/oder zentrale Datenverarbeitungsanlage überwacht werden kann. Beispielsweise kann signalisiert werden, ob eine Bewegung, wie etwa eine Streckung eines Arms, bis zu einem vorgegebenen Maß erfolgt. Dem Patienten wird hierdurch eine einfache Kontrollmöglichkeit dahingehend gegeben, dass er durch die Signalisierung eines bestimmten Bewegungszustandes kontrollieren kann, ob die von ihm ausgeführte Bewegung mit einer für den gewünschten Trainingserfolg ausreichenden Intensität erfolgt.To a further proposal has at least one device of a Signaling unit on. This can signal, for example, whether a performed Movement corresponds to the predetermined motion parameters, which, for example by a sensor and an evaluation unit connected thereto and / or central data processing system can be monitored. For example, can be signaled whether a movement, such as an extension of a Arms, to a predetermined extent. The patient will This gives a simple means of control, that he is signaling by a certain state of motion can control whether the movement performed by him with one for the desired Training success of sufficient intensity occurs.

Die Überprüfung und Auswertung des Trainingserfolges bzw. -fortschritts kann beispielsweise mittels verschiedener Bewertungsmethoden, wie beispielsweise dem Fugl-Meyer-Motor-Score-Test, Box and Block Test, Action Research Arm Test (ARAT), erfolgen. Entsprechende Programme, welche zur Durchführung einer solchen Methode geeignet sind, können beispielsweise in der zentralen Datenverarbeitungsanlage abgelegt sein.The review and Evaluation of the training success or progress, for example, by means of various assessment methods, such as the Fugl-Meyer engine score test, Box and Block Test, Action Research Arm Test (ARAT). Appropriate Programs to carry out Such methods are suitable, for example, in the be stored central data processing system.

Mit der vorliegenden Erfindung wird weiter eine Verwendung der Anordnung nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen zur Behandlung von neurologischen, geriatrischen und/oder orthopädischen Behinderungen, insbesondere der Arme und zum Trainieren von Arm- und Handbewegungen, vorgeschlagen.With The present invention further relates to a use of the arrangement according to one of the aforementioned embodiments for the treatment of neurological, geriatric and / or orthopedic Disabilities, especially of the arms and for training arm and hand movements, proposed.

Es zeigt sich, dass mit der vorliegenden Erfindung eine sehr effiziente Rehabilitation von paretischen Extremitäten möglich ist, indem eine Anordnung verwendet wird, bei der wenigstens zwei Einrichtungen einen abgestuften Trainingsablauf ermöglichen, wobei mittels einer mit den Einrichtungen verbundenen zentralen Datenverarbeitungsanlage eine Auswertung und Überwachung des gesamten Trainingserfolgs bzw. -fortschritts erfolgen kann. Zur Erreichung dieses Zieles sind unterschiedlichste Kombinationen der vorbeschriebenen Ausgestaltungen der Anordnung möglich. Dabei ist einem Fachmann klar, dass die Einrichtungen verschiedenste, nicht explizit erwähnte Ausgestaltungen aufweisen können, welche eine abgestufte Behandlung der vorbeschriebenen Art erlauben.It shows that with the present invention a very efficient Rehabilitation of paretic extremities is possible by placing an order is used in the at least two devices a graduated Allow training process, by means of a central connected to the institutions Data processing system an evaluation and monitoring of the entire training success or progress can be made. To achieve this goal are various combinations of the above-described embodiments of Arrangement possible. It is clear to a person skilled in the art that the devices not explicitly mentioned May have embodiments which allow a graded treatment of the type described above.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand des in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert, wobei 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemäße Anordnung zeigt.Further advantages and features of the present invention will be apparent from the in the 1 illustrated embodiment of the invention erläu tert, where 1 a schematic representation of an embodiment of the inventive arrangement shows.

1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Anordnung 1 zum Trainieren von Bewegungsabläufen der oberen Extremitäten. In dieser Ausführung weist die Anordnung 1 vier Einrichtungen 2, 3, 4 und 5 auf, welche mit einer zentralen Datenverarbeitungsanlage 6 über eine Datenleitung 7 verbunden sind. Vor den Einrichtungen 2, 3, 4 bzw. 5 ist jeweils ein Stuhl 8 platziert, auf dem ein Patient während des Trainierens Platz nehmen kann. 1 schematically shows an embodiment of the inventive arrangement 1 to train movements of the upper extremities. In this embodiment, the arrangement 1 four facilities 2 . 3 . 4 and 5 on which with a central data processing system 6 via a data line 7 are connected. In front of the facilities 2 . 3 . 4 respectively. 5 is a chair 8th placed on which a patient can sit while exercising.

Ein Trainingsablauf mittels einer solchen Anordnung 1 weist folgenden Ablauf auf: Zunächst nimmt ein Patient, welcher eine paretische obere Extremität aufweist, vor der Einrichtung 2 auf einem Stuhl 8 Platz, um zu Beginn der Behandlung mittels dieser Einrichtung 2 Bewegungsabläufe mit einer möglichst geringen Komplexität und einer kleinen Anzahl von Freiheitsgraden ausführen zu können. Diese wenig komplexen Bewegungsabläufe werden häufig wiederholt, bis ein gewünschter Mobilisierungseffekt auftritt, was von der zentralen Datenverarbeitungsanlage 6 mittels einer geeigneten Software überwacht wird. Hierzu sind in der zentralen Datenverarbeitungsanlage 6 zu erreichende Trainingsparameter abgelegt, welche mit dem momentan erfassten Trainingsfortschritt abgeglichen wird, um festzustellen, ob ein gewünschter Grad an Mobilisierung erreicht worden ist und ein Wechsel zu einer weiteren Einrichtung 3, 4 oder 5 möglich ist, die einen gegenüber der Einrichtung 2 komplexeren Bewegungsablauf der oberen paretischen Extremität ermöglicht. Die Einrichtung 2 weist vorzugsweise eine nicht gezeigte Antriebseinheit auf, mit der zu Beginn des Trainings der paretische Arm passiv bewegt wird, wobei mittels eines nicht gezeigten Sensors und einer nicht gezeigten Auswerteeinrichtung an der Einrichtung 2 der Bewegungswiderstand überwacht werden kann, um Verletzungen der paretischen Extremität bei der passiven Bewegung durch die Antriebseinheit zu verhindern.A training course by means of such an arrangement 1 has the following procedure: First, a patient who has a paretic upper limb, takes before the device 2 on a chair 8th Place to start treatment with this device 2 To be able to execute motion sequences with the least possible complexity and a small number of degrees of freedom. These low-complexity movements are often repeated until a desired mobilization effect occurs, which is from the central data processing system 6 is monitored by means of suitable software. These are in the central data processing system 6 stored training parameters, which is compared with the currently recorded training progress to determine whether a desired degree of mobilization has been achieved and a change to another device 3 . 4 or 5 is possible, the one opposite the institution 2 allows more complex movement of the upper paretic extremity. The device 2 preferably has a drive unit, not shown, with which the paretic arm is moved passively at the beginning of the training, wherein by means of a sensor, not shown, and an evaluation device, not shown on the device 2 the resistance to movement can be monitored to prevent injury to the paretic limb during passive movement by the drive unit.

Ist ein gewünschter Trainingsfortschritt mittels der zentralen Datenverarbeitungsanlage 6 festzustellen, kann der Patient die erste Trainingsstufe an der Einrichtung 2 beenden und zur Einrichtung 3 wechseln, bei der es sich um einen mechanischen Armtrainer handelt, bei dem beide Arme bewegt werden, wobei der gesunde Arm den paretischen Arm mitführt. Der durch die Einrichtung 3 mögliche Bewegungsablauf ist komplexer und aktiver als der durch die Einrichtung 2 ermöglichte, so dass ein abgestufter Aufbau der Mobilität der Extremität erfolgen kann. Wird wieder mittels der zentralen Datenverarbeitungsanlage 6 festgestellt, dass der mittels der Einrichtung 3 zu erzielende Mobilisierungsfortschritt eingetreten ist, kann der Patient zur Einrichtung 4 wechseln, welche ebenfalls als mechanischer Armtrainer ausgebildet ist, bei dem die Arme unabhängig voneinander bewegt werden. Dabei ist eine gleichgerichtete oder eine alternierende Bewegung möglich. Die durch die Einrichtung 4 möglichen Bewegungsabläufe sind wiederum komplexer als die, welche durch die Einrichtung 3 möglich sind, so dass weiterhin ein abgestufter Aufbau der Mobilität des Patienten erfolgt. Nach erneutem Feststellen eines gewünschten Trainingserfolges während der Trainingsstufe an Einrichtung 4, wechselt der Patient zur Einrichtung 5, welche insbesondere zur Mobilisierung der Hand eingesetzt wird und unter Verwendung einer Stimulationseinheit auf die Senso-Motorik wirkt. Mittels Antriebseinheiten werden asynchrone Bewegungen der Finger erzeugt, während gleichzeitig eine taktil-dynamische Stimulation der Fingerbeere erfolgt und zusätzlich ein vibratorischer Reiz appliziert wird. Auch das Mobilisierungsergebnis, welches mittels der Einrichtung 5 erzeugt wird, wird über die zentrale Datenverarbeitungsanlage 6 überwacht, so dass insgesamt durch die Anordnung 1 eine sehr gezielte und effiziente sowie weitgehend automatisierte Mobilisierung einer paretischen Extremität erfolgen kann.Is a desired training progress by means of the central data processing system 6 determine the patient may be the first training level at the institution 2 finish and set up 3 This is a mechanical arm trainer that moves both arms, with the healthy arm carrying the paretic arm. The one by the institution 3 possible movement is more complex and active than the one through the facility 2 enabling a gradual build-up of limb mobility. Will again by means of the central data processing system 6 found that by means of the device 3 mobilization progress to be achieved, the patient can set up 4 which is also designed as a mechanical arm trainer, in which the arms are moved independently. In this case, a rectified or an alternating movement is possible. The by the device 4 possible movements are in turn more complex than those caused by the device 3 are possible, so that continues to be a graded build the mobility of the patient. After re-determining a desired training success during the training level at institution 4 , the patient changes to the institution 5 which is used in particular for mobilizing the hand and acts on the sensory motor system using a stimulation unit. By means of drive units, asynchronous movements of the fingers are generated, while at the same time a tactile-dynamic stimulation of the fingertip takes place and additionally a vibratory stimulus is applied. Also the mobilization result, which by means of the device 5 is generated via the central data processing system 6 monitored, so that overall by the arrangement 1 a very targeted and efficient as well as largely automated mobilization of a paretic extremity can take place.

Claims (12)

Anordnung (1) zum Trainieren von Bewegungsabläufen der oberen und/oder unteren Extremitäten, gekennzeichnet durch wenigstens zwei unterschiedlich ausgebildete Einrichtungen (2, 3, 4, 5) zum Bewegen der Extremitäten, welche unterschiedlich komplexe Bewegungsabläufe mit verschiedenen Freiheitsgraden ermöglichen, sowie eine zentrale Datenverarbeitungsanlage (6), die mit den Einrichtungen (2, 3, 4, 5) verbunden ist.Arrangement ( 1 ) for the exercise of movements of the upper and / or lower extremities, characterized by at least two differently formed devices ( 2 . 3 . 4 . 5 ) for moving the extremities, which allow different complex movements with different degrees of freedom, and a central data processing system ( 6 ), with the facilities ( 2 . 3 . 4 . 5 ) connected is. Anordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Einrichtung (2, 3, 4, 5) eine Basiseinheit und eine Betätigungseinheit aufweisen, wobei die Betätigungseinheit relativ zu der Basiseinheit bewegbar ist.Arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that each device ( 2 . 3 . 4 . 5 ) comprise a base unit and an operating unit, wherein the operating unit is movable relative to the base unit. Anordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einrichtung (2, 3, 4, 5) eine Antriebseinheit aufweist, die mit der Betätigungseinheit verbunden ist.Arrangement ( 1 ) according to claim 2, characterized in that at least one device ( 2 . 3 . 4 . 5 ) has a drive unit which is connected to the actuating unit. Anordnung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einrichtung (2, 3, 4, 5) eine Auswerteeinheit aufweist, die mit der Betätigungseinheit verbunden ist.Arrangement ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that at least one device ( 2 . 3 . 4 . 5 ) has an evaluation unit which is connected to the actuating unit. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einrichtung (2, 3, 4, 5) einen Sensor aufweist, mit dem die Betätigung der Betätigungseinheit überwachbar ist.Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one device ( 2 . 3 . 4 . 5 ) has a sensor with which the actuation of the actuating unit can be monitored. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit gleichzeitig mit beiden oberen oder unteren Extremitäten betätigbar ist, wobei die Bewegungsabläufe der oberen bzw. der unteren Extremitäten miteinander gekoppelt oder unabhängig voneinander sind.Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating unit can be actuated simultaneously with both upper or lower extremities, wherein the movements of the upper and the lower extremities are coupled together or independent of each other. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einrichtung (2, 3, 4, 5) eine Stimulationseinheit aufweist, die an der Betätigungseinheit angeordnet ist.Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one device ( 2 . 3 . 4 . 5 ) has a stimulation unit which is arranged on the actuating unit. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit von wenigstens einer Einrichtung (2, 3, 4, 5) höhenverstellbar und/oder neigbar ausgebildet ist.Arrangement ( 1 ) according to one of claims 2 to 7, characterized in that the base unit of at least one device ( 2 . 3 . 4 . 5 ) is adjustable in height and / or inclinable. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einrichtung (2, 3, 4, 5) mit einer Darstellungseinheit verbunden ist.Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one device ( 2 . 3 . 4 . 5 ) is connected to a display unit. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einrichtung (2, 3, 4, 5) eine Einheit zur Variation des Bewegungswiderstandes der Betätigungseinheit aufweist.Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one device ( 2 . 3 . 4 . 5 ) comprises a unit for varying the resistance of the actuating unit. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einrichtung (2, 3, 4, 5) eine Signalisierungseinheit aufweist.Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one device ( 2 . 3 . 4 . 5 ) has a signaling unit. Verwendung der Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Behandlung von neurologischen, geriatrischen und/oder orthopädischen Behinderungen, insbesondere der Arme und zum Trainieren von Arm- und Handbewegungen.Use of the arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims for the treatment of neurological, geriatric and / or orthopedic disabilities, in particular the arms and for exercising arm and hand movements.
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