DE202010005472U1

DE202010005472U1 - Prosthesis or orthosis system

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Publication number: DE202010005472U1
Application number: DE202010005472U
Authority: DE
Original assignee: BITS ZWICKAU BUEROMAT IT SYSTE; Bits Zwickau Bueromat It-Systeme GmbH; Ralph Scharpenberg E K; RALPH SCHARPENBERG EK
Current assignee: BITS ZWICKAU BUEROMAT IT SYSTE; Bits Zwickau Bueromat It-Systeme GmbH; Ralph Scharpenberg E K; RALPH SCHARPENBERG EK
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2010-07-29
Anticipated expiration: 2020-05-22

Abstract

Prothesen- oder Orthesensystem (1) mit einer Prothese (2) für eine Körperextremität oder einer Orthese, an oder in welcher verschiedene Sensoren (3) und/oder Elektroden zum Erfassen von Eigenschaften und/oder Funktionen der Prothese (2) oder der Orthese und/oder von physiologischen Kenngrößen und/oder Stimulationselektroden oder Aktoren zum Stimulieren des Prothesen- oder Orthesenträgers vorgesehen sind, und mit einem Computer (10) zum Sammeln der von den Sensoren (3) und/oder Elektroden erfassten Daten und/oder Signale und/oder zum Ausgeben von Therapieanweisungen, wobei der Computer (10) ein mobiles Gerät mit wenigstens einer Funkverbindung (11), wenigstens einer Telekommunikationsverbindung (12) und wenigstens einer Benutzerschnittstelle für einen Anwender der Prothese (2) oder Orthese ist und zwischen dem Computer (10) und den Sensoren (3), Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren eine Kommunikationseinheit (4) an oder in der Prothese (2) oder Orthese vorgesehen ist, wobei die Kommunikationseinheit (4) eine Energieversorgung (5) für sich und die Sensoren (3), Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren, Schnittstellen (6) zu den...Prosthesis or orthosis system (1) with a prosthesis (2) for a body extremity or an orthosis, on or in which various sensors (3) and / or electrodes for detecting properties and / or functions of the prosthesis (2) or the orthosis and or are provided by physiological parameters and / or stimulation electrodes or actuators for stimulating the prosthesis or orthosis wearer, and with a computer (10) for collecting the data and / or signals detected by the sensors (3) and / or electrodes and / or for issuing therapy instructions, the computer (10) being a mobile device having at least one radio connection (11), at least one telecommunications connection (12) and at least one user interface for a user of the prosthesis (2) or orthosis and between the computer (10) and the sensors (3), electrodes, stimulation electrodes and / or actuators a communication unit (4) on or in the prosthesis (2) or orthosis provided is, wherein the communication unit (4) a power supply (5) by itself and the sensors (3), electrodes, stimulation electrodes and / or actuators, interfaces (6) to the ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Prothesen- oder Orthesensystem. Mit Hilfe des Prothese- oder Orthesensystems kann eine Überwachung einer Prothese- oder Orthese und/oder eine Stimulation des Prothesen- oder Orthesenträgers durchgeführt werden.The The invention relates to a prosthetic or orthotic system. With help The prosthesis or orthosis system can be monitored a prosthesis or orthosis and / or a stimulation of the prosthesis or orthesis wearer.

Prothesen von Körperextremitäten, das heißt von Armen oder von Beinen, und Orthesen, das heißt Stützmittel für Gliedmaßen oder den Rumpf, werden intensiv genutzt und unterliegen einem Verschleiß. Das trifft insbesondere auf bewegliche und elastische Komponenten der Prothesen und Orthesen zu. Der Verschleiß kann sich ungünstig auf das Wohlbefinden oder die Gesundheit des Prothesen- oder Orthesenträgers auswirken bzw. kann auch zu einem Sicherheitsrisiko führen. Zur Vermeidung nachteiliger Verschleißfolgen sind aus dem Stand der Technik sowohl technische Lösungen für günstige Gestaltungen von Prothesen- oder Orthesenkomponenten als auch Sensoren zur Überwachung von Prothesenfunktion und physiologischen Kenngrößen des Prothesen- oder Orthesenträgers im Auflagebereich der Prothese oder Orthese auf der Haut des Prothesen- oder Orthesenträgers bekannt.prostheses of body extremities, that is to say of Arms or legs, and orthoses, that is supportive means for limbs or the trunk, become intense used and subject to wear. That is especially true on movable and elastic components of prostheses and orthoses to. The wear can be unfavorable on the Well-being or the health of the prosthesis or orthosis wearer or can also lead to a security risk. To avoid adverse wear consequences are from the Prior art both technical solutions for favorable designs of prosthesis or orthosis components as well as sensors for monitoring prosthetic function and physiological characteristics of the prosthesis or Orthesis carrier in the support area of the prosthesis or orthosis known on the skin of the prosthesis or Orthosenträgers.

Die Druckschrift DE 10 2007 035 409 A1 beschreibt ein orthopädisches Interface einer Prothese, welches zur Polsterung zwischen Prothese und Körperstumpf dient. Eine günstige mechanische Funktion des Polsters wird durch ein Abstandsgewirk mit normal zur Haut ausgerichteten Stützfäden bewirkt. Eine günstige Haftung zwischen Haut und Interface wird mit einer haftenden Beschichtung auf der Polsteroberfläche, die im Kontakt mit der Haut steht, erreicht. Die Beschichtung kann auch elektrisch leitfähig als Elektrode ausgebildet sein, um die Hautoberfläche zu stimulieren, Potenziale abzuleiten oder um Signale zu einer Auswerteeinrichtung weiterzuleiten.The publication DE 10 2007 035 409 A1 describes an orthopedic interface of a prosthesis, which serves to cushion between prosthesis and body stump. A favorable mechanical function of the pad is effected by a spacer knit with normal to skin aligned support threads. Favorable adhesion between the skin and the interface is achieved with an adhesive coating on the padding surface in contact with the skin. The coating can also be designed to be electrically conductive as an electrode in order to stimulate the skin surface, to derive potentials or to forward signals to an evaluation device.

Die Druckschrift WO 2004/004601 A3 beschreibt ein Polster für einen Prothesensockel, welcher Sensoren zum Beobachten der Trägergesundheit beinhaltet. Diese Sensoren könnten Drucksensoren, Temperatursensoren, Blutdrucksensoren, Feuchtesensoren oder auch verschiedene andere Sensoren sein. Die beschriebene Idee ist, dass die Daten der Sensoren durch eine Telekommunikationsausrüstung, welche in dem Prothesen liner vorgesehen ist, beispielsweise zu einem Arzt oder einem Prothesenmacher gesendet werden können.The publication WO 2004/004601 A3 describes a prosthetic socket pad incorporating sensors for monitoring wearer health. These sensors could be pressure sensors, temperature sensors, blood pressure sensors, humidity sensors or various other sensors. The idea described is that the data of the sensors can be sent by telecommunication equipment provided in the prosthesis liner, for example, to a doctor or prosthesis maker.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Prothesen- oder Orthesensystem zur Verfügung zu stellen, mit welcher eine Erfassung von Daten einer Vielzahl von Sensoren in einer Prothese oder Orthese möglich ist und die gewonnenen Daten an den Prothesen- oder Orthesenträger und/oder an medizinische Betreuer übermittelt werden können, wobei eine Integration therapeutischer Funktionen in die Prothese oder Orthese möglich sein soll.It is the object of the present invention, a prosthesis or Orthosesystem to provide, with which a Collection of data from a variety of sensors in a prosthesis or Orthosis is possible and the data obtained at the prosthetic or orthotics carriers and / or to medical supervisors being able to integrate therapeutic functions in the prosthesis or orthosis should be possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Prothesen- oder Orthesensystem mit einer Prothese für eine Körperextremität oder einer Orthese, an oder in welcher verschiedene Sensoren und/oder Elektroden zum Erfassen von Eigenschaften und/oder Funktionen der Prothese oder der Orthese und/oder von physiologischen Kenngrößen und/oder Stimulationselektroden oder Aktoren zum Stimulieren des Prothesen- oder Orthesenträgers vorgesehen sind, und mit einem Computer zum Sammeln der von den Sensoren und/oder Elektroden erfassten Daten und/oder Signale und/oder zum Ausgeben von Therapieanweisungen gelöst, wobei der Computer ein mobiles Gerät mit wenigstens einer Funkverbindung, wenigstens einer Telekommunikationsverbindung und wenigstens einer Benutzerschnittstelle für einen Anwender der Prothese oder Orthese ist und zwischen dem Computer und den Sensoren, Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren eine Kommunikationseinheit an oder in der Prothese oder Orthese vorgesehen ist, wobei die Kommunikationseinheit eine Energieversorgung für sich und die Sensoren, Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren, Schnittstellen zu den Sensoren, Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren, eine Datenverarbeitungs- und Signalkonditionierungseinheit für Daten und/oder Signale der Sensoren, der Elektroden, der Stimulationselektroden und/oder der Aktoren sowie eine Datenspeichereinheit aufweist und über eine Funkverbindung mit dem Computer gekoppelt ist.These Task is by a prosthesis or orthosis system with a Prosthesis for a body extremity or an orthosis, on or in which different sensors and / or Electrodes for detecting properties and / or functions of the prosthesis or the orthosis and / or physiological parameters and / or stimulation electrodes or actuators for stimulating the Prosthesis or Orthesenträgers are provided, and with a computer for collecting the from the sensors and / or electrodes collected data and / or signals and / or outputting therapy instructions solved, the computer being a mobile device with at least one radio connection, at least one telecommunication connection and at least one user interface for a user of Prosthesis or orthosis is and between the computer and the sensors Electrodes, stimulation electrodes and / or actuators a communication unit is provided on or in the prosthesis or orthosis, wherein the communication unit a power supply for itself and the sensors, electrodes, Stimulation electrodes and / or actuators, interfaces to the sensors, Electrodes, stimulation electrodes and / or actuators, a data processing and signal conditioning unit for data and / or signals the sensors, the electrodes, the stimulation electrodes and / or the actuators and a data storage unit and has a Wireless connection is coupled to the computer.

Die Sensoren und Elektroden in dem Prothesen- oder Orthesensystem sind zur Erfüllung einer Vielzahl von Aufgaben vorgesehen. Sie sollen die Benutzung der Prothese oder Orthese erfassen; Daten, die für die Funktionsfähigkeit von Prothesen- oder Orthesenkomponenten charakteristisch sind, sammeln; und physiologische Kenngrößen, die einerseits Auskunft über die physiologische Verfassung des Trägers und andererseits über die richtig funktionierende Verbindung zwischen Prothese oder Orthese und ihrem Träger Auskunft geben, erfassen.The Sensors and electrodes in the prosthesis or orthosis system are intended to fulfill a variety of tasks. she should capture the use of the prosthesis or orthosis; Dates, for the functionality of prosthetic or Orthosis components are characteristic, collect; and physiological Characteristics that provide information about the physiological condition of the wearer and on the other hand the properly functioning connection between prosthesis or orthosis and give information to their bearers.

Die Stimulierungselektroden und/oder Aktoren dienen der Ausgabe oder Umwandlung therapeutischer Signale an den bzw. am Körper des Prothesen- oder Orthesenträgers. Diese Signale können beispielsweise direkt als Signale in Form von Spannungen ausgegeben werden oder umgewandelt beispielsweise als mechanische Signale in Form von Vibrationen, als thermische Signale in Form von Wärme oder als chemische Signale in Form von Medikamentenabgabe ausgegeben werden.The Stimulation electrodes and / or actuators are used for the output or Transformation of therapeutic signals to or on the body of the prosthesis or orthosis wearer. These signals can be, for example can be output directly as signals in the form of voltages or converted, for example, as mechanical signals in the form of vibrations, as thermal signals in the form of heat or as chemical Signals are issued in the form of drug delivery.

Sensoren und Aktoren müssen zur Gewährleistung ihrer Funktion in der Regel mit elektrischer Energie versorgt werden, und die Rohdaten der Sensoren müssen oft aufbereitet und verarbeitet werden, um nutzbare Daten zu erzeugen. Das erfindungsgemäße Prothesen- oder Orthesensystem beinhaltet hierfüreine Kommunikationseinheit, die eine Energieversorgung aufweist. Diese Kommunikationseinheit übernimmt die Versorgung der einzelnen Sensoren, Elektroden, Stimulationselektroden und Aktoren mit elektrischer Energie an den dafür vorgesehenen Schnittstellen. Sie sammelt die Signale der Sensoren und/oder Elektroden, die über Schnittstellen mit der Kommunikationseinheit gekoppelt sind, bereitet die Signale auf, erzeugt weiterverarbeitbare Daten und kann Daten auch speichern. Die Kommunikationseinheit kann auch Therapieanweisungen speichern und aus Therapieanweisungen therapeutische Signale für die Steuerung der Stimulationselektroden und Aktoren erzeugen. Die Kommunikationseinheit verfügt weiterhin über eine Funkverbindung zu einem Computer.Sensors and actuators usually have to be electrical to ensure their function Energy is supplied, and the raw data of the sensors must often be prepared and processed to produce usable data. The prosthetic or orthotic system according to the invention hereby contains a communication unit which has a power supply. This communication unit takes over the supply of the individual sensors, electrodes, stimulation electrodes and actuators with electrical energy at the interfaces provided for this purpose. It collects the signals from the sensors and / or electrodes, which are coupled via interfaces to the communication unit, processes the signals, generates further processable data and can also store data. The communication unit may also store therapy instructions and generate therapy signals for controlling the stimulation electrodes and actuators from therapy instructions. The communication unit also has a radio connection to a computer.

In dem Computer werden die Daten systematisch zusammengeführt, und auf dem Computer sind die Daten für den Prothesen- und/oder Orthesenträger oder für einen medizinischen Betreuer abrufbar, bewertbar und für Folgeentscheidungen nutzbar. Der Computer ist erfindungsgemäß ein mobiles Gerät, welches der Prothesen- oder Orthesenträger auch auf Reisen mit sich führen kann. Durch die zunehmende Leistungsfähigkeit mobiler Computer sind die benötigten Funktionen für das Prothesen- oder Orthesensystem inzwischen ohne Weiteres auf einem mobilen Gerät, wie beispielsweise einem Smartphone oder einem PDA, realisierbar. Der Computer verfügt des Weiteren gemäß der vorliegenden Erfindung über eine Telekommunikationsverbindung, über welche eine Ferndiagnose und/oder Fernunterstützung durch Fachleute, wie beispielsweise Mediziner, Orthopäden oder Softwareentwickler, möglich ist. Über den Computer ist es zudem für den Prothesen- oder Orthesenträger oder einen Fachmann möglich, neue oder geänderte Therapieanweisungen an die Kommunikationseinheit zu übergeben.In the computer is systematically merging the data, and on the computer the data for the prosthesis and / or orthotics or for a medical Caregivers retrievable, assessable and for follow-up decisions available. The computer is according to the invention mobile device, which the prosthesis or orthosis wearer too traveling with you. Due to the increasing efficiency mobile computers are the needed features for the prosthesis or orthosis system now without further notice a mobile device, such as a smartphone or a PDA, feasible. The computer has the Further according to the present invention a telecommunication connection via which a remote diagnosis and / or remote assistance by professionals, such as Physicians, orthopedists or software developers, possible is. About the computer, it is also for the prosthetic or Orthesenträger or a specialist possible, new or changed therapy instructions to the communication unit to hand over.

In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung weisen die Sensoren des Prothesen- oder Orthesensystems Temperatursensoren, Hautfeuchtesensoren, Aktivitätssensoren, Beschleunigungssensoren, Drucksensoren, Wärmeleitsensoren, Sensoren zum Messen eines elektrischen Potenzials und/oder Kraftsensoren auf.In a preferred embodiment of the invention, the sensors of the Prosthesis or Orthosis System Temperature Sensors, Skin Moisture Sensors, Activity sensors, acceleration sensors, pressure sensors, Wärmeleitsensoren, sensors for measuring an electrical Potentials and / or force sensors.

Zur richtigen Bewertung der Messdaten von Sensoren ist eine ganzheitliche Betrachtung des Nutzers, der Prothese oder der Orthese und der Einsatzbedingungen, unter denen die Daten gemessen wurden, notwendig. Zur ganzheitlichen Abbildung der Prothese oder der Orthese sind verschiedene Messwerte nötig, die ganz verschiedene physikalische Größen beschreiben.to correct evaluation of the measurement data from sensors is a holistic Consideration of the user, the prosthesis or the orthosis and the conditions of use, under which the data were measured, necessary. To the holistic Illustration of the prosthesis or orthosis are different readings necessary, the very different physical quantities describe.

Aktivitätssensoren erkennen, ob eine Prothese benutzt wird oder nicht, wobei die Definition, was eine Benutzung ist, bei verschiedenen konkreten Prothesen oder Orthesen variieren kann. Bei einem Korsett kann beispielsweise das Tragen bereits als Aktivität definiert sein, während bei einer Beinprothese eine gehende Bewegung als Aktivität definiert sein kann. Dementsprechend können Aktivitätssensoren unterschiedlich ausgebildet sein und zum Beispiel konkret kapazitive Sensoren oder mechanische Lagesensoren sein. Die Sensoren können aber auch Auskunft über die Intensität von Bewegungen geben. Dafür sind beispielsweise Beschleunigungssensoren geeignet.activity sensors recognize whether a prosthesis is used or not, the definition of what a use is, with different concrete prostheses or orthoses can vary. For a corset, for example, wearing already defined as activity while in a leg prosthesis a walking movement as an activity can be defined. Accordingly, activity sensors can be different be formed and, for example, concrete capacitive sensors or be mechanical position sensors. But the sensors can also information about the intensity of movements give. For example, acceleration sensors are suitable for this purpose.

Besonders wichtig bei einer Prothese oder Orthese ist die Anpassung des orthopädischen Hilfsmittels an seinen Nutzer. Verschiedene physiologische Kenngrößen können Hinweise geben, ob die Befestigung der Prothese oder der Orthese gut funktioniert oder schlecht. Dabei kann mit Hilfe der erfindungsgemäß vorgesehenen Sensoren ein aufkommendes Problem oft früher erkannt und rechtzeitig darauf reagiert werden, bevor ein gesundheitlicher Nachteil aus dem Problem erwächst. Wichtige Indizien, aus denen auf das Wohlbefinden des Nutzers geschlossen werden kann, sind seine Hauttemperatur und Hautfeuchte, welche über Temperatursensoren oder Hautfeuchtesensoren erfasst werden können. Temperatursensoren können jedoch nicht nur zur direkten Messung der Körperwärme eingesetzt werden, sie können auch durch Temperaturdifferenzmessungen zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Polsterungen in der Prothese, die Auskunft über den Abnutzungsgrad der Polsterungen gibt, oder auch zur Wärmeleitungs messung in der Haut, welche Auskunft über die Durchblutung der Haut gibt, eingesetzt werden.Especially important in a prosthesis or orthosis is the adaptation of the orthopedic Aid to its user. Various physiological parameters can give indications of whether the attachment of the prosthesis or the orthosis works well or badly. It can with Help the inventively provided sensors an emerging problem is often detected earlier and timely Responding before a health disadvantage from the problem it grows. Important clues that indicate well-being the user can be closed are his skin temperature and Skin moisture, which via temperature sensors or skin moisture sensors can be detected. Temperature sensors can but not only for the direct measurement of body heat They can also be used by temperature difference measurements for determining the thermal conductivity of upholstery in the prosthesis, the information on the degree of wear of the Paddings are, or for the heat conduction measurement in der Haut, which information about the blood circulation of the skin are used.

Kraftsensoren können in Prothesen beispielsweise dafür verwendet werden, den Verschleiß von motorisch bewegten Prothesenteilen zu erfassen. Sie können aber auch dazu verwendet werden, Belastungszustände beispielsweise durch Scherkräfte zu charakterisieren. Drucksensoren können dazu eingesetzt werden, die Passgenauigkeit von Prothesen oder Orthesen zu überwachen. Sie können aber auch zur Gegendruckbestimmung im Gewebe und über diese Kenngröße zur Bestimmung der Durchblutung eingesetzt werden. Volumenänderungssensoren können die Änderung des Volumens eines Körperteils messen, das beispielsweise ein Maß für seine Ermüdung ist.force sensors can be used in dentures for example the wear of motor-driven prosthesis parts capture. But they can also be used to load conditions For example, to characterize by shear forces. pressure sensors can be used to match the fit of To monitor prostheses or orthoses. You can but also for the determination of back pressure in the tissue and over this Parameter used to determine the blood flow become. Volume change sensors can change measure the volume of a body part, for example a measure of his fatigue is.

Mit chemischen Sensoren kann auch der Stoffwechsel des Prothesen- oder Orthesennutzers beobachtet werden. So existieren beispielsweise Sauerstoffsensoren, Glukosesensoren und Blutzuckersensoren, die sehr hautnah eingesetzt werden und die die Konzentration von Stoffwechselprodukten messen. Die gegebene Aufzählung von verschiedenen Sensoren ist in keiner Weise abschließend, sie gibt nur einige Beispiele über verschiedene Arten von Sensoren, die in einer Prothese oder Orthese sinnvoll eingesetzt werden können.With chemical sensors, the metabolism of the prosthesis or Orthesennutzers can be observed. For example, there are oxygen sensors, glucose sensors and blood sugar sensors, which are used very close to the skin and the concentration of metabolite measure. The given list of different sensors is by no means exhaustive, it gives only a few examples of different types of sensors that can be usefully used in a prosthesis or orthosis.

In einem bevorzugten Beispiel des erfindungsgemäßen Prothesen- oder Orthesensystems sind die Sensoren, Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren in einem Prothesen- oder Orthesenfutter bzw. Liner oder einer Bandage der Prothese oder Orthese und/oder in der Kommunikationseinheit vorgesehen. Das Futter bzw. der Liner einer Prothese oder Orthese ist ein elastisches Material, welches einerseits wichtig für Komfort und Funktion der Prothese oder Orthese ist, andererseits unterliegt es aber auch besonderem Verschleiß. Es werden daher erfindungsgemäß Sensoren im oder am Prothesen- oder Orthesenfutter vorgesehen, die den Zustand und Abnutzungsgrad des Futters charakterisieren. Da der Liner teilweise im Kontakt mit der Haut des Trägers steht, ist der Liner auch ein geeigneter Ort zur Positionierung von Sensoren, die physiologische Kenngrößen des Trägers messen sollen oder von Stimulationselektroden oder Aktoren, die therapeutische Signale direkt oder in umgewandelter Form an den Körper des Prothesen- oder Orthesenträgers ausgeben. Je nach zu messender Kenngröße werden die Sensoren, die Elektroden, die Stimulationselektroden oder Aktoren direkt an der Oberfläche des Prothesen- oder Orthesenfutters, welche im Kontakt mit der Haut ihres Trägers steht, oder im Inneren des Futters zwischen verschiedenen Lagen des Prothesen- oder Orthesenfutters vorgesehen.In a preferred example of the invention Prosthesis or orthosis system are the sensors, electrodes, stimulation electrodes and / or actuators in a prosthetic or orthotic lining or liner or a bandage of the prosthesis or orthosis and / or in the communication unit intended. The lining or liner of a prosthesis or orthosis is an elastic material, which on the one hand important for Comfort and function of the prosthesis or orthosis is, on the other hand But it is also subject to special wear. It will Therefore, according to the invention, sensors in or on the prosthesis or orthotic lining provided the condition and degree of wear characterize the feed. As the liner partially in contact With the skin of the wearer standing, the liner is also a suitable place for positioning of sensors, the physiological Measure characteristics of the carrier or of stimulation electrodes or actuators, the therapeutic Signals directly or in transformed form to the body of the prosthesis or Orthosenträgers spend. Depending on measuring parameter, the sensors, the electrodes, the stimulation electrodes or actuators directly on the surface of the Prosthesis or orthotic linings, which are in contact with the skin of their Carrier stands, or inside the lining between different Layers of prosthetic or orthotic lining provided.

In einer günstigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Prothesen- oder Orthesensystems weisen die Schnittstellen der Kommunikationseinheit zu den Sensoren, Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren galvanische Verbindungen auf. Der Anschluss der Sensoren durch Kabel ist als Standardlösung zu betrachten, in welcher Sensoren mit einer oder verschiedenen Betriebsspannungen versorgt und eine oder mehrere Signalleitungen verwendet werden können. Die galvanischen Verbindungen können Steckverbinder aufweisen, durch welche die Installation oder der Wechsel von Sensoren erleichtert wird.In a favorable embodiment of the invention Prosthesis or orthosis system have the interfaces of the communication unit to the sensors, electrodes, stimulation electrodes and / or actuators galvanic connections on. The connection of the sensors by cables is to be regarded as a standard solution in which sensors supplied with one or several operating voltages and one or more signal lines can be used. The Galvanic connections can have connectors, which facilitates the installation or change of sensors becomes.

In einer alternativen Ausbildung des Prothesen- oder Orthesensytems weisen die Schnittstellen der Kommunikationseinheit zu den Sensoren, Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren wenigstens eine drahtlose Verbindung auf. Inzwischen sind Sensoren mit geringem Leistungsverbrauch verfügbar, die ihren Versorgungsstrom entweder aus einer eigenen Batterie oder aus einer drahtlosen Verbindung beziehen. Solche drahtlosen Verbindungen der Sensoren besitzen Vorteile und Nachteile, deren Gewichtung im Einzelfall abgewogen werden muss. Einerseits entfällt bei drahtlosen Sensoren die Verkabelung als Kostenfaktor und als Fehlerquelle, andererseits bestehen Nachteile, die sich beispielsweise aus den Kosten und aus den Wartungsintervallen der eigenen Batterie ergeben oder daraus, dass ein Funkbetrieb mancherorts nicht zulässig ist. Eine Auswahl zwischen drahtlosen und drahtgebundenen Sensoren ist auch nicht in jedem Fall möglich, da von vielen Sensortypen oder Aktortypen keine drahtlose Version verfügbar ist. Des Weiteren ist die Anzahl drahtloser Übertragungskanäle begrenzt, sodass drahtlose Verbindungen nur dort eingesetzt werden, wo sie besonders günstig sind.In an alternative embodiment of the prosthesis or Orthesensytems have the interfaces of the communication unit to the sensors, Electrodes, stimulation electrodes and / or actuators at least one wireless connection. Meanwhile, sensors are low Power consumption available, affecting their supply current either from its own battery or from a wireless connection Respectively. Such wireless connections of the sensors have advantages and disadvantages, the weighting of which must be weighed in each individual case. On the one hand For wireless sensors, cabling is no longer a cost factor and as a source of error, on the other hand, there are disadvantages that for example, from the cost and maintenance intervals of their own Battery result or that a radio operation in some places not is permissible. A selection between wireless and wired sensors is not always possible because of many sensor types or actuator types no wireless version is available. Furthermore, the number of wireless transmission channels limited, so that wireless connections are only used where they are particularly favorable.

In einer günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Prothesen- oder Orthesensystems weist die Kommunikationseinheit wenigstens einen Zeitzähler und/oder wenigstens einen anderen Zähler auf. Für manche Komponenten von Prothesen oder Orthesen liegen Erfahrungen über die mögliche Nutzungsdauer vor. Bei Erfassung der Nutzungszeit durch einen Zeitzähler kann beispielsweise ein rechtzeitiger Wechsel einer Komponente vor ihrem Ausfall initiiert werden. Mitunter ist statt des Zählens der Zeit auch das Zählen einer anderen Größe, wie beispielsweise der Schrittanzahl oder einer Benut zungsanzahl, günstig. In diesem Fall kann in der Kommunikationseinheit ein Zähler für diese Größe vorgesehen sein.In a favorable development of the invention Prosthesis or orthosis system has the communication unit at least one time counter and / or at least one other Counter on. For some components of prostheses or Orthoses are experiences over the possible service life in front. When the usage time is recorded by a time counter For example, a timely change of a component may occur their failure to be initiated. Sometimes, instead of counting time also counting another size, such as the number of steps or a number of uses, Cheap. In this case, in the communication unit a counter may be provided for this size.

In einer hochentwickelten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Prothesen- oder Orthesensystem und speziell die Kommunikationseinheit einen Speicher für Therapieanweisungen und Signalformer für therapeutische Signale auf. Die Kommunikationseinheit ist anders als der Computer permanent einsatzbereit und mit den Stimulationselektroden und Aktoren verbunden. Daher ist die Kommunikationseinheit ein günstiger Ort, einen Therapieplan mit Therapieanweisungen abzulegen. Desweiteren weist die Kommunikationseinheit Signalformer auf, die elektrische Signale in eine Form bringen kann, die zum Betrieb von Stimulationselektroden oder Aktoren erforderlich sind. Insbesondere erzeugen die Signalformer die benötigten Spannungen, Ströme, Frequenzen und Zeitabläufe.In a sophisticated embodiment of the present invention indicates the prosthesis or orthosis system and especially the communication unit a memory for therapy instructions and signal conditioners for therapeutic signals. The communication unit unlike the computer is permanently operational and with the Stimulation electrodes and actuators connected. Therefore, the communication unit a convenient place, a therapy plan with therapy instructions store. Furthermore, the communication unit has signal formers, which can bring the electrical signals into a shape that works of stimulation electrodes or actuators are required. Especially the signal conditioners generate the required voltages, currents, Frequencies and timings.

In einer günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Prothesen- oder Orthesensystems weist die Kommunikationseinheit einen Regler zur Regelung therapeutischer Signale in Abhängigkeit von den Daten und/oder den Signalen der Sensoren und/oder Elektroden auf. In dieser Ausführungsform werden entweder die Sensoren genutzt, um eine durch die Stimulationselektroden oder Aktoren beabsichtigte Wirkung im Körper zu detektieren und gegebenenfalls die Stimulation zu verstärken oder abzuschwächen, oder die Kommunikationseinheit stellt die therapeutischen Signale derart ein, dass Sensorsignale in einem für den Prothesen- oder Orthesenträger günstigen Bereich bleiben. Der Regler stellt die nötigen Beziehungen und logischen Verknüpfungen zwischen Sensoren und Elektroden und Stimulationselektroden und Aktoren her.In a favorable development of the prosthesis or orthosis system according to the invention, the communication unit has a regulator for regulating therapeutic signals as a function of the data and / or the signals of the sensors and / or electrodes. In this embodiment, either the sensors are used to detect an effect intended by the stimulation electrodes or actuators in the body and, where appropriate, to enhance or attenuate the stimulation, or the communication unit adjusts the therapeutic signals in such a way that sensor signals in one for the prosthesis or orthoses stay in the cheap area. The controller establishes the necessary relationships and logical connections between sensors and electrodes and stimulation electrodes and actuators.

In einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Prothesen- oder Orthesensystems ist die Funkverbindung der Kommunikationseinheit zu dem Computer eine WLAN- oder Bluetoothverbindung. Diese Übertragungsnormen besitzen eine ausreichend große Bandbreite zur Übertragung der zu handhabenden Daten. Diese Normen sind etabliert und elektronische Schnittstellenbausteine sind preiswert verfügbar. Die Reichweite dieser Funkübertragungen ist ausreichend groß und bei der Benutzung dieser Verbindung fallen keine Gebühren an.In a preferred embodiment of the invention Prosthesis or orthosis system is the radio link of the communication unit too the computer has a Wi-Fi or Bluetooth connection. These transmission standards have a sufficiently large bandwidth for transmission the data to be handled. These standards are well established and electronic Interface modules are available at low cost. The range this radio transmissions is sufficiently large and There are no fees for using this connection at.

In einer besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Prothesen- oder Orthesensystems weist der Computer eine Software zur Weiterverarbeitung von Daten der Sensoren und/oder zur Konfiguration von Therapieanweisungen auf. Der Computer weist einen Bildschirm und eine Eingabemöglichkeit auf, über welche der Computer und seine Software interaktiv benutzt werden können. Mit dem Computer ist es möglich, die Daten der verschiedenen Sensoren zusammenzuführen und in geeigneter Weise darzustellen. Des Weiteren ist es durch die Interaktivität möglich, der Software bestimmte Ereignisse, wie zum Beispiel den Einsatz einer neuen Prothesenkomponente, mitzuteilen und dadurch die erzeugten Daten in die richtigen Bahnen zu leiten. Der Computer ist in der Lage, die Daten statistisch zu verarbeiten und anhand einer Datenbasis zu bewerten. Durch die Telefonverbindung des Computers ist die Kommunikation mit externen Experten, wie zum Beispiel Ärzten oder Orthopäden, und mit einer externen Datenbasis, die beispielsweise von Prothesenherstellern gepflegt wird, möglich. Über den Computer kann ein Therapieplan mit konkreten Therapieanweisungen für die Prothese oder Orthese von dem Prothesen- oder Orthesenträger und von einem externen Experten erstellt, geändert und an die Kommunikationseinheit in der Prothese oder Orthese übermittelt werden.In a particularly advantageous variant of the invention Prosthesis or orthosis system, the computer has software for further processing of sensor data and / or configuration of therapy instructions. The computer has a screen and an input option via which the Computer and its software can be used interactively. With the computer it is possible to view the data of various Merging sensors and represent in a suitable manner. Furthermore, it is possible through the interactivity, the software certain events, such as the use a new prosthesis component, and thereby communicate the generated To guide data in the right direction. The computer is in the Able to process the data statistically and on the basis of a database to rate. Through the telephone connection of the computer is the communication with external experts, such as doctors or orthopedists, and with an external database, for example, from denture manufacturers is maintained, possible. About the computer can a therapy plan with concrete therapy instructions for the prosthesis or orthosis of the prosthesis or orthosis wearer and created and modified by an external expert be communicated to the communication unit in the prosthesis or orthosis.

In einer günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Prothesen- oder Orthesensystems weist die Software Prothesen- oder orthesenbezogene Warngrenzen und/oder Alarmgrenzen und Kommunikationsmittel zur Meldung einer Verletzung dieser Warngrenzen und/oder Alarmgrenzen auf. Ziel dieser Grenzen ist beispielsweise eine präventive Reaktion auf Alterungen. So kann zum Beispiel bei zu erwartendem Verschleiß des Prothesen- oder Orthesenfutters ein Ersatzfutter bestellt werden, welches dann ausgetauscht werden kann, bevor das verbrauchte Prothesen- oder Orthesenfutter vollständig verschlissen ist und zu Verletzungen am Träger führt. In einem anderen Beispiel kann aus einer statistischen Änderung der Benutzungsintensität abgeleitet werden, dass ein Anpassungsbedarf an eine geänderte körperliche Konstitution nötig ist. Aus den gespeicherten Daten können von dem Fachmann in diesem Fall weitere Hinweise auf die genaue Ursache der von der Prothese oder Orthese hervorgerufenen Beschwerden entnommen werden.In a favorable development of the invention Prosthesis or orthosis system has the software prosthesis or orthotic warning limits and / or alarm limits and communication means to report a violation of these warning limits and / or alarm limits on. The goal of these limits is, for example, a preventive reaction on aging. For example, if expected wear of the Prosthesis or orthosis chucks are ordered a replacement food, which can then be replaced before the used prosthesis or orthosis lining is completely worn out and too Injuries on the carrier leads. In another Example may be a statistical change of usage intensity be derived that a need for adjustment to a changed physical constitution is necessary. From the stored Data can be provided by the skilled person in this case further references on the exact cause of the prosthesis or orthosis caused Complaints are taken.

Das erfindungsgemäße Prothesen- oder Orthesensystem kann in Zusammenhang mit einem Verfahren zum Überwachen einer Prothese für eine Körperextremität oder einer Orthese genutzt werden, wobei verschiedene an oder in der Prothese oder Orthese vorgesehene Sensoren und/oder Elektroden Eigenschaften und/oder Funktionen der Prothese oder der Orthese und/oder von physiologischen Kenngrößen des Prothesen- oder Orthesenträgers erfassen; die von den Sensoren und/oder Elektroden erfassten Daten und/oder Signale an eine an oder in der Prothese oder Orthese vorgesehene Kommunikationseinheit übermittelt werden; die Kommunikationseinheit aus gespeicherten Therapieanweisungen Therapiesignale erzeugt und die Therapiesignale an Stimulationselektroden oder Aktoren übermittelt; und die Stimulationselektroden oder Aktoren den Prothesen- oder Orthesenträger stimulieren; wobei die Kommunikationseinheit sich und die Sensoren, Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren mit Energie versorgt, die Daten und/oder Signale der Sensoren, Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren empfängt, sendet, verarbeitet und/oder konditioniert, diese Daten und/oder Signale und die daraus gewonnenen Daten speichert und über eine Funkverbindung mit einem mobilen Computer, der wenigstens eine Funkverbindung und wenigstens eine Telekommunikationsverbindung aufweist, austauscht; wobei der Computer einem Anwender der Prothese oder Orthese und/oder einem externen Experten eine unmittelbare Information über den sensorisch ermittelten Zustand der prothetischen oder orthetischen Versorgung und darauf basierte Handlungsempfehlungen über eine Benutzerschnittstelle an dem Computer zur Verfügung stellt; und wobei durch den Computer Therapieanweisungen für die Prothese oder Orthese direkt und/oder über die Telekommunikationsverbindung erstellt oder geändert werden können.The prosthesis or orthosis system according to the invention may be in connection with a method of monitoring a prosthesis for a body extremity or an orthosis, with different on or in the prosthesis or orthosis provided sensors and / or electrode properties and / or functions of the prosthesis or orthosis and / or physiological parameters of the prosthesis or orthosis wearer; those of the Sensors and / or electrodes recorded data and / or signals a communication unit provided on or in the prosthesis or orthosis become; the communication unit from stored therapy instructions therapy signals generated and transmitted the therapy signals to stimulation electrodes or actuators; and the stimulation electrodes or actuators the prosthesis or Stimulate orthotic wearers; the communication unit yourself and the sensors, electrodes, stimulation electrodes and / or Actuators powered, the data and / or signals of the sensors, Receives electrodes, stimulation electrodes and / or actuators, sends, processes and / or conditions these data and / or Signals and the data obtained from it stores and over a radio connection to a mobile computer comprising at least one Radio connection and at least one telecommunication connection has, exchanges; the computer being a user of the prosthesis or orthosis and / or an external expert an immediate Information about the sensory state of the prosthetic or orthotic care and recommendations based on it a user interface to the computer is available sets; and being given by the computer therapy instructions for the prosthesis or orthosis directly and / or via the telecommunication connection can be created or changed.

Das Verfahren dient dazu, durch den Einsatz von Sensoren und/oder Elektroden die Nutzbarkeit, den Komfort oder den Funktionsumfang einer Prothese oder einer Orthese zu verbessern. In dem Verfahren werden verschiedene Sensoren und/oder Elektroden eingesetzt, um Informationen über die Prothese oder Orthese, über die Prothesen- oder Orthesenanpassung an den Körper des Nutzers und über die körperliche Verfassung des Nutzers zu sammeln. Das Verfahren beinhaltet die Aufbereitung der Rohsignale oder Daten von den Sensoren oder Elektroden in einer Kommunikationseinheit und die Speicherung der konditionierten Daten und/oder Signale. Die Kommunikationseinheit steht über eine Funkverbindung im Kontakt mit einem Computer, welcher die Benutzerschnittstelle zwischen dem Nutzer und den sensorisch ermittelten Daten darstellt. Das Verfahren nutzt zudem eine Telekommunikationsverbindung zwischen dem Computer und einem übergeordneten System, wobei zu dem übergeordneten System Ärzte, Orthopäden oder auch Softwareentwickler gehören können. Das Verfahren beinhaltet die softwaregestützte Berechnung von Handlungsempfehlungen für den Prothesen- oder Orthesennutzer und die Kommunikation dieser Handlungsempfehlungen über eine Benutzerschnittstelle an den Benutzer. Das Verfahren kann auch die erste Umsetzung ei nes auf dem Computer erstellten Therapieplans mit Therapieanweisungen, das Speichern der Therapieanweisungen in der Kommunikationseinheit und die Übermittlung von Therapiesignalen von der Kommunikationseinheit an Stimulationselektroden oder Aktoren umfassen.The method serves to improve the usability, the comfort or the functional scope of a prosthesis or an orthosis through the use of sensors and / or electrodes. In the method, various sensors and / or electrodes are used to collect information about the prosthesis or orthosis, about the prosthesis or orthosis adaptation to the user's body, and about the user's physical condition. The method includes conditioning the raw signals or data from the sensors or electrodes in a communication unit and the memory conditional data and / or signals. The communication unit is in contact with a computer via a radio connection, which represents the user interface between the user and the sensory data. The method also uses a telecommunication connection between the computer and a higher-level system, whereby the higher-level system may include physicians, orthopedists or even software developers. The method includes the software-based calculation of recommended actions for the prosthesis or orthosis user and the communication of these recommendations for action via a user interface to the user. The method may also include the first implementation of a computer generated therapy schedule with therapy instructions, storing the therapy instructions in the communication unit, and transmitting therapy signals from the communication unit to stimulation electrodes or actuators.

Das Verfahren zum Überwachen einer Prothese oder Orthese und zur Umsetzung eines Therapieplans beinhaltet ferner, dass die Handlungsempfehlungen von dem Computer durch Abgleich mit einem auf dem Computer abgespeicherten Benutzerprofil verfeinert und/oder an den Anwender angepasst werden. Da Prothesen und Orthesen typischerweise individuell für Nutzer angefertigt werden und körperliche Konstellationen von Nutzern weiten Variationen unterliegen, muss das Verfahren individuell an den jeweiligen Nutzer angepasst werden. Die Anpassung geschieht idealerweise interaktiv zwischen dem Nutzer und dem Prothesen- oder Orthesensystem. Durch die interaktive Anpassung und Verfeinerung des Verfahrens wird das Verfahren selbst kontinuierlich verbessert und nach einer Einlernphase stellt sich ein signifikanter Nutzwert für den Nutzer ein.The Method for monitoring a prosthesis or orthosis and for the implementation of a treatment plan also includes that the action recommendations from the computer by matching it with a stored on the computer User profile refined and / or adapted to the user. Because prostheses and orthoses are typically customized for Users are made and physical constellations subject to wide variations, the process must be customized adapted to the respective user. The adaptation happens ideally interactive between the user and the prosthesis or Orthotic. Through the interactive adaptation and refinement of the process, the process itself is continuously improved and after a training phase, a significant utility value arises for the user.

Gemäß einer günstigen Ausbildung des Verfahrens erfassen die Sensoren und/oder Elektroden im Zusammenhang mit der Prothese oder Orthese wenigstens eine Temperatur, wenigstens eine Hautfeuchte, wenigstens eine Aktivität, wenigstens eine Beschleunigung, wenigstens einen Druck, wenigstens eine Wärmeleitfähigkeit, wenigstens ein elektrisches Potenzial und/oder wenigstens eine Kraft.According to one favorable training of the process detect the sensors and / or electrodes in connection with the prosthesis or orthosis at least a temperature, at least one skin moisture, at least one activity, at least one acceleration, at least one pressure, at least a thermal conductivity, at least one electrical Potential and / or at least one force.

Die Hauttemperatur und die Hautfeuchte sind Indizien für das Wohlbefinden der Haut bzw. über Hautirritationen und Fehlanpassungen der Prothese oder Orthese. Deshalb können diese Parameter in dem Verfahren erfasst und in die Auswertung einbezogen werden. Über Temperaturdifferenzmessungen an der Innenseite und der Außenseite eines Polsters der Prothese oder Orthese kann indirekt über die Isolierwirkung auf den Verschleiß des Polsters geschlossen werden.The Skin temperature and skin hydration are indications of this Well-being of the skin or about skin irritations and mismatches the prosthesis or orthosis. That's why these parameters can be recorded in the process and included in the evaluation. about Temperature difference measurements on the inside and outside a pad of the prosthesis or orthosis can indirectly via the insulating effect on the wear of the pad closed become.

Schlussfolgerungen auf der Basis einzelner Daten, wie zum Beispiel Temperaturdifferenzen, erweisen sich in der Praxis mitunter fehlerbehaftet. Deshalb werden in dem Verfahren mehrere Indizien gesamtheitlich betrachtet und aus der gesamtheitlichen Betrachtung werden Schlussfolgerungen getroffen. Ein wichtiges Indiz zum Abnutzungsgrad einer Prothesen- oder Orthesenkomponente ist die Dauer ihrer Benutzung. Der aktive Ein satz der Prothese oder der Orthese wird deshalb in dem Verfahren durch Sensoren erfasst und in die Auswertung mit einbezogen.Conclusions based on individual data, such as temperature differences, sometimes prove to be flawed in practice. That's why In the process, several indicators are considered holistically and from the holistic view conclusions are made. An important indication of the degree of wear of a prosthetic or orthotic component is the duration of their use. The active use of the prosthesis or The orthosis is therefore detected by sensors in the method and included in the evaluation.

Des Weiteren kann die Intensität von Aktivitäten beispielsweise durch Beschleunigungsmessung bestimmt werden. Der Anliegedruck einer Prothese oder einer Orthese an einem Körperteil muss in einem bestimmten günstigen Bereich liegen, um einerseits die gute Befestigung der Prothese oder Orthese zu gewährleisten und andererseits um eine komfortable Anwendung zu ermöglichen. Unter anderem aus diesem Grund können bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens Druckmessungen durchgeführt und in die Bewertung einbezogen werden.Of Further, the intensity of activities may be, for example be determined by acceleration measurement. The contact pressure of a Prosthesis or orthosis on a body part must be in one certain favorable area, on the one hand the To ensure good attachment of the prosthesis or orthosis and on the other hand to allow a comfortable application. For this reason, among other things, in one embodiment of the method pressure measurements performed and in the evaluation be included.

In einer Prothese oder einer Orthese treten Kräfte auf, die beispielsweise zu einer Verbiegung von Komponenten führen können. Diese Kräfte können mit Kraftsensoren erfasst werden und in dem Verfahren kann die Einhaltung gewünschter Kräftebereiche überwacht werden. Ferner können über die Stimulationselektroden oder Aktoren Muskeln angeregt und/oder trainiert werden. Weitere Indizien, die Hinweise auf das Wohlbefinden eines Prothesen- oder Othesennutzers geben, sind die elektrischen Potenziale auf der Haut. Diese Potenziale können mit Elektroden erfasst und in dem Verfahren verarbeitet werden.In a prosthesis or an orthosis forces occur, the For example, lead to a bending of components can. These forces can be with force sensors be recorded and in the process, the compliance can be desired Forces are monitored. Furthermore, over the stimulation electrodes or actuators stimulate muscles and / or be trained. Further evidence that points to the well-being of a prosthesis or dog owner are the electrical potentials on the skin. These potentials can be detected with electrodes and processed in the process.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante des Verfahrens überträgt die Kommunikationseinheit zu den Sensoren, Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren drahtlos und/oder drahtgebunden Daten und/oder Signale. Das Verfahren verwendet eine Mehrzahl von Sensoren, Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren. Dabei hat es sich als günstig erwiesen, die Daten und Signale der verschiedenen Sensoren, Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren zunächst an einem Ort, in der Kommunikationseinheit, zusammenzuführen, aufzubereiten, und zwischenzuspeichern, bevor die Daten zur Weiterverarbeitung an den Computer weitergeleitet werden.In an advantageous embodiment of the method transfers the communication unit to the sensors, electrodes, stimulation electrodes and / or actuators wireless and / or wired data and / or Signals. The method uses a plurality of sensors, electrodes, Stimulation electrodes and / or actuators. It has to be cheap proved the data and signals of the various sensors, electrodes, Stimulation electrodes and / or actuators first on a Place, in the communication unit, merge, prepare, and cache before the data for further processing be forwarded to the computer.

Die vorliegende Erfindung soll nun anhand einer Figur näher erläutert werden.The The present invention will now be described with reference to a figure be explained.

1 zeigt ein Prothesen- oder Orthesensystem 1 mit einer Prothese 2, Sensoren 3, einer Kommunikationseinheit 4, einer Funkverbindung 11 zwischen der Kommunikationseinheit 4, einem Computer 10 und einer Telekommunikationseinheit 12 von dem Computer 10 zu einem externen Computer oder zu dem Internet. Die Prothese 2 ist in dem dargestellten Beispiel eine Oberschenkelprothese. In anderen, nicht dargestellten Fällen kann die Erfindung auch eine andere Prothese eines Unterschenkels oder eines Armes oder eine Orthese betreffen, die wiederum beispielsweise eine Schiene für eine Extremität oder ein Korsett sein kann. Die Prothese oder die Orthese besteht zum großen Teil aus mechanisch starren Komponenten. Es können aber auch Gelenke oder motorisch bewegte Gelenke vorgesehen sein. 1 shows a prosthesis or orthosis system 1 with a prosthesis 2 , Sensors 3 one communication unit 4 , a radio connection 11 between the communication unit 4 a computer 10 and a telecommunication unit 12 from the computer 10 to an external computer or to the Internet. The prosthesis 2 is in the example shown a thigh prosthesis. In other cases, not shown, the invention may also relate to another prosthesis of a lower leg or an arm or an orthosis, which in turn may be for example a rail for a limb or a corset. The prosthesis or the orthosis consists for the most part of mechanically rigid components. But it can also be provided joints or motorized joints.

Zur Befestigung der dargestellten Beinprothese am Oberschenkelstumpf ihres Trägers ist ein elastisches Prothesenfutter in Form eines Liners oder einer Bandage 7 vorgesehen. In dem dargestellten Beispiel ist die Berührung der Bandage 7 mit der Haut des Trägers vorgesehen, da dadurch eine gute Haftung der Prothese am Oberschenkelstumpf erreicht wird. Die Art der Ausbildung der Bandage 7 hängt von der konkret verwendeten Prothese oder Orthese ab.To fix the illustrated prosthetic leg on the thigh stump of her wearer is an elastic prosthesis lining in the form of a liner or a bandage 7 intended. In the example shown, the touch of the bandage 7 provided with the skin of the wearer, as a good adhesion of the prosthesis is achieved at the thigh stump. The type of training of the bandage 7 depends on the specific prosthesis or orthosis used.

In der Bandage 7 oder an einer der Oberflächen der Bandage 7 sind Sensoren 3 vorgesehen, die die Köpertemperatur des Trägers, die Temperaturdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite der Bandage 7, die Feuchte der Bandage 7, den Kontaktdruck zwischen Prothese 2 und Körperteil, Stoffwechselprodukte des Körpers oder weitere nutzbare physiologische Kenngrößen über den Träger messen.In the bandage 7 or on one of the surfaces of the bandage 7 are sensors 3 provided that the body temperature of the wearer, the temperature difference between the inside and the outside of the bandage 7 , the humidity of the bandage 7 , the contact pressure between prosthesis 2 and body part, metabolic products of the body or other useful physiological parameters across the wearer.

Die Sensoren 3 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über drahtgebundene Schnittstellen 6 mit der Kommunikationseinheit 4 verbunden, wo die Daten der Sensoren 3 gesammelt aufbereitet, in einer ersten Stufe verarbeitet und gespeichert werden können. In anderen, nicht dargestellten Ausführungen kommen auch drahtlose Schnittstellen zum Einsatz.The sensors 3 are in the illustrated embodiment via wired interfaces 6 with the communication unit 4 connected where the data of the sensors 3 collected, processed and stored in a first stage. In other embodiments, not shown, wireless interfaces are also used.

Auf der Kontaktfläche der Bandage 7 mit der Haut können auch Elektroden vorgesehen sein, die zur Ermittlung von Oberflächenpotenzialen auf der Haut verwendet werden. Die Elektroden können auch Stimulationselektroden sein, die aus therapeutischen Gründen eine Stimulation der Muskeln, der Gefäße oder der Haut im Amputationsstumpf bewirken können. Zur Stimulation können auch Aktoren eingesetzt werden, die eine mechanische, eine thermische, eine chemische oder eine sonstige Stimulation ausführen. Elektroden und Aktoren werden wie die Sensoren 3 über Kommunikationsschnittstellen 6 mit der Kommunikationseinheit 4 verbunden. Über die Messung von Nervensignalen ist auch die nervensignalgesteuerte motorische Bewegung der Prothese 2 möglich (nicht dargestellt).On the contact surface of the bandage 7 Electrodes may also be provided with the skin which are used to determine surface potentials on the skin. The electrodes may also be stimulation electrodes which, for therapeutic reasons, may cause stimulation of the muscles, vessels or skin in the amputation stump. For stimulation also actuators can be used, which perform a mechanical, thermal, chemical or other stimulation. Electrodes and actuators become like the sensors 3 via communication interfaces 6 with the communication unit 4 connected. About the measurement of nerve signals is also the nervous signal-controlled motor movement of the prosthesis 2 possible (not shown).

Sensoren 3, für deren Funktion keine unmittelbare Nähe zum Körper des Trägers erforderlich ist, werden vorzugsweise unter Vermeidung langer Anschlusswege direkt in der Kommunikationseinheit 4 vorgesehen. Solche Sensoren 3 können beispielsweise Beschleunigungssensoren oder andere Aktivitätssensoren sein, die zur Ermittlung eines Nutzungsmodus verwendet werden. Die Kommunikationseinheit 4 weist eine Energieversorgung 5 auf, die sowohl die Kommunikationseinheit 4 als auch die Sensoren 3 die Elektroden, Stimulationselektroden und/oder Aktoren mit Energie versorgt. Die Energieversorgung 5 kann eine Batterie oder ein Akkumulator sein. Vorzugsweise wird ein Lithiumakkumulator mit einer geringen Masse und einer hohen Energiedichte verwendet. Das Prothesen- oder Orthesensystem weist eine Funkverbindung 11 zu einem Computer 10 auf. Diese Funkverbindung 11 ist in dem dargestellten Beispiel eine WLAN-Verbindung. In anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Funkverbindung 11 auch eine Bluetoothverbindung oder eine andere elektromagnetische Verbindung sein.sensors 3 , for the function of which no immediate proximity to the body of the wearer is required, are preferably avoiding long connection paths directly in the communication unit 4 intended. Such sensors 3 For example, they may be acceleration sensors or other activity sensors used to determine a usage mode. The communication unit 4 has an energy supply 5 on that both the communication unit 4 as well as the sensors 3 the electrodes, stimulation electrodes and / or actuators supplied with energy. The energy supply 5 can be a battery or an accumulator. Preferably, a lithium accumulator having a low mass and a high energy density is used. The prosthesis or orthosis system has a radio link 11 to a computer 10 on. This radio connection 11 is a WLAN connection in the example shown. In other embodiments, not shown, the radio link 11 also a Bluetooth connection or another electromagnetic connection.

Der Computer 10 ist in dem dargestellten Beispiel ein Smartphone. In anderen Ausführungen kann er aber auch ein PDA oder ein anderer geeigneter tragbarer Computer sein. In dem Computer 10 werden die gemessenen und von der Kommunikationseinheit 4 aufbereiteten Daten in einer nächsten Stufe weiterverarbeitet, zur Darstellung für den Nutzer aufbereitet, und der Computer 10 ermöglicht seinem Nutzer den interaktiven Einfluss auf die Auswertung der Daten oder auf den Therapieplan. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sendet der Computer 10 Therapiepläne mit Therapieanweisungen oder auch weitere Stellgrößen an die Prothese oder Orthese, die deren Funktion beeinflussen. Auf diese Weise können zum Beispiel Größeneinstellmechanismen betätigt werden.The computer 10 is a smartphone in the example shown. In other embodiments, however, it may also be a PDA or another suitable portable computer. In the computer 10 be the measured and from the communication unit 4 processed data in a next stage, prepared for presentation to the user, and the computer 10 enables its user to interactively influence the evaluation of the data or the treatment plan. In an embodiment not shown, the computer sends 10 Therapy plans with therapy instructions or other manipulated variables on the prosthesis or orthosis, which influence their function. In this way, for example, size adjustment mechanisms can be operated.

Der Computer 10 verfügt zudem über eine Telekommunikationsverbindung 12, über welche eine Kommunikation mit externen Personen, wie zum Beispiel Ärzten oder Orthopäden, und mit dem Internet möglich ist. Über die Telekommunikationsverbindung 12 ist beispielsweise das automatische Versenden von Ersatzteilbestellungen bei fortgeschrittenem Verschleiß eines Teiles der Prothese möglich. Des Weiteren ist über diese Verbindung eine interaktive Ferndiagnose und Fernhilfe möglich.The computer 10 also has a telecommunication connection 12 through which communication with external persons, such as doctors or orthopedists, and with the Internet is possible. About the telecommunication connection 12 For example, it is possible to automatically ship spare parts orders for advanced wear of a part of the prosthesis. Furthermore, an interactive remote diagnosis and remote assistance is possible via this connection.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007035409 A1 [0003]
WO 2004/004601 A3 [0004]

Claims

Prosthesis or orthosis system ( 1 ) with a prosthesis ( 2 ) for a body extremity or an orthosis, on or in which different sensors ( 3 ) and / or electrodes for detecting properties and / or functions of the prosthesis ( 2 ) or the orthosis and / or physiological characteristics and / or stimulation electrodes or actuators are provided for stimulating the prosthesis or Orthesenträgers, and with a computer ( 10 ) for collecting the from the sensors ( 3 ) and / or electrodes recorded data and / or signals and / or outputting therapy instructions, wherein the computer ( 10 ) a mobile device with at least one radio link ( 11 ), at least one telecommunication connection ( 12 ) and at least one user interface for a user of the prosthesis ( 2 ) or orthosis is and between the computer ( 10 ) and the sensors ( 3 ), Electrodes, stimulation electrodes and / or actuators a communication unit ( 4 ) on or in the prosthesis ( 2 ) or orthosis is provided, wherein the communication unit ( 4 ) an energy supply ( 5 ) for themselves and the sensors ( 3 ), Electrodes, stimulation electrodes and / or actuators, interfaces ( 6 ) to the sensors ( 3 ), Electrodes, stimulation electrodes and / or actuators, a data processing and signal conditioning unit for data and / or signals of the sensors ( 3 ), Electrodes, stimulation electrodes and / or actuators and a data storage unit and via a radio link ( 11 ) with the computer ( 10 ) is coupled.

Prosthesis or orthosis system according to claim 1, characterized in that the sensors ( 3 ) and / or electrodes at least one temperature sensor, at least one skin moisture sensor, at least one activity sensor, at least one acceleration sensor, at least one pressure sensor, at least one Wärmeleitsensor, at least one sensor for measuring an electrical potential and / or at least one force sensor.

Prosthesis or orthosis system according to one of the preceding claims, characterized in that the sensors ( 3 ), Electrodes, stimulation electrodes and / or actuators in a liner or bandage ( 7 ) of the prosthesis ( 2 ) or orthosis and / or in the communication unit ( 4 ) are provided.

Prosthesis or orthosis system according to one of the preceding claims, characterized in that the interfaces ( 6 ) of the communication unit ( 4 ) to the sensors ( 3 ), Electrodes, stimulation electrodes and / or actuators have galvanic connections.

Prosthesis or orthosis system according to one of the preceding claims, characterized in that the interfaces ( 6 ) of the communication unit ( 4 ) to or in a liner or bandage ( 7 ) of the prosthesis ( 2 ) or orthosis sensors ( 3 ), Electrodes, stimulation electrodes and / or actuators have at least one wireless connection.

Prosthesis or orthosis system according to one of the preceding claims, characterized in that the communication unit ( 4 ) has at least one time counter and / or at least one other counter.

Prosthesis or orthosis system according to one of the preceding claims, characterized in that the communication unit ( 4 ) has a memory for therapy instructions and signal shapers for therapeutic signals.

Prosthesis or orthosis system according to one of the preceding claims, characterized in that the communication unit ( 4 ) a controller for controlling therapeutic signals in dependence on the data and / or the signals of the sensors ( 3 ) and / or electrodes.

Prosthesis or orthosis system according to one of the preceding claims, characterized in that the radio link ( 11 ) of the communication unit ( 4 ) to the computer ( 10 ) is a Wi-Fi or Bluetooth connection.

Prosthesis or orthosis system according to one of the preceding claims, characterized in that the computer ( 10 ) software for further processing data from the sensors ( 3 ) and / or to configure therapy instructions.

Prosthesis or orthosis system according to one of the preceding Claims, characterized in that the software prosthesis and / or orthosis-related warning limits and / or alarm limits and Communication means for reporting a violation of these warning limits and / or alarm limits.