DE202010017701U1 - Device for increasing the mobility of human joints - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Beweglichkeitssteigerung menschlicher Gelenke mit einer Dehnvorrichtung (1), die eine im Bereich eines Gelenks oder einer auf dieses wirkenden Muskulatur anbringbare Dehneinheit, eine zu deren Betätigung mittels einer Steuereinrichtung (40) steuerbare oder regelbare Krafterzeugungsvorrichtung und eine Haltevorrichtung und Gegenhaltevorrichtung aufweist, wobei die Krafterzeugungsvorrichtung zum Bewirken einer intermittierenden Dehnung im Bereich des Gelenks und/oder der betreffenden Muskulatur zwischen einer Vordehnung und einer dosierten weiteren Dehnung steuerbar oder regelbar ausgebildet ist.Device for increasing the mobility of human joints with a stretching device (1) which has a stretching unit which can be attached in the region of a joint or a muscular system acting thereon, a force generating device which can be controlled or regulated by means of a control device (40) and a holding device and counter-holding device, the Force generating device for causing an intermittent stretch in the region of the joint and / or the muscles concerned is designed to be controllable or regulatable between a pre-stretch and a metered further stretch.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beweglichkeitssteigerung menschlicher Gelenke mit einer Dehnvorrichtung, die eine im Bereich des Gelenks oder auf dieses wirkende Muskulatur anbringbare Dehneinheit sowie zu deren Betätigung eine Krafterzeugungsvorrichtung aufweist.The invention relates to a device for increasing the mobility of human joints with a stretching device, which has an attachable in the region of the joint or acting on this muscle expansion unit and to actuate a force generating device.
Eine derartige Vorrichtung zur Beweglichkeitssteigerung ist in der
Eine in der
Bewegungseinschränkung und Schmerz an den Gelenken der Gliedmaßen und denen der Wirbelsäule sind das Wesen orthopädischer Erkrankungen. Diese Erscheinungen gehen häufig mit morphologischen Veränderungen an den knorpeligen Gelenkflächen einher. Führt man sich vor Augen, dass allein Muskulatur in der Lage ist, Gelenkbewegungen zu bewirken, liegt nahe, dass die Steife und Verkürzung der Muskulatur bei der Blockierung von Bewegung die führende Rolle spielt. Muskulatur ist nicht das einzige Gewebe, das an der Blockierung von Gelenkbeweglichkeit beteiligt ist. Auch die Versteifung der Gelenkkapsel leistet dazu einen entscheidenden Beitrag. Die Versteifung der Gelenkkapsel ist möglicherweise eine Folge einer Muskelerkrankung, auf jeden Fall gehen beide Vorgänge miteinander einher und bedingen einander.Limitations of movement and pain in the joints of the limbs and spine are the nature of orthopedic diseases. These phenomena are often associated with morphological changes in the cartilaginous articular surfaces. If one realizes that only muscles are able to cause joint movements, it is obvious that the stiffness and shortening of the musculature plays the leading role in blocking movement. Musculature is not the only tissue involved in blocking joint mobility. The stiffening of the joint capsule also makes a decisive contribution to this. The stiffening of the joint capsule may be a result of a muscle disease, in any case, both processes go hand in hand and cause each other.
Diese Einsicht wird durch die allgemein bekannte Beobachtung unterstützt, dass die Art der Steifigkeit für jede orthopädische Krankheit sehr charakteristisch ist. Am Hüftgelenk ist die Innenrotation aufgehoben, am Kniegelenk die Streckung. Am Sprunggelenk zeigt sich immer eine fixierte Spitzfußstellung. Es ist anzunehmen, dass mit einer Verringerung der Steife und der Verkürzung nicht nur die Bewegungseinschränkung verringert wird, sondern auch der Schmerz reduziert wird.This insight is supported by the well-known observation that the type of stiffness is very characteristic of any orthopedic disease. The inner rotation is reversed at the hip joint, the extension at the knee joint. At the hock always shows a fixed Spitzfußstellung. It can be assumed that reducing stiffness and shortening not only reduces the restriction of movement but also reduces the pain.
Es gibt bereits Ansätze in der Behandlung orthopädischer Krankheiten, die auf die Dehnung und Verlängerung der Muskulatur und der Gelenkkapsel abzielen. Das sind die manuelle Medizin und manche krankengymnastische Strategien. Um Muskelgewebe strukturell verändern zu können, ist eine Behandlung mit vielen hundert Dehnungsbewegungen am Tag erforderlich, wozu die manuelle Medizin nicht in der Lage ist.There are already approaches in the treatment of orthopedic diseases, which are aimed at the extension and extension of the musculature and the joint capsule. These are manual medicine and some physiotherapy strategies. In order to be able to structurally change muscle tissue, a treatment with many hundreds of stretching movements per day is required, which manual medicine is not able to do.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Beweglichkeitssteigerung menschlicher Gelenke bereitzustellen, mit der eine Behandlung von Muskelgewebe und Gelenken unter struktureller Veränderung ermöglicht wird.The present invention has for its object to provide a device for increasing the mobility of human joints, with the treatment of muscle tissue and joints is made possible under structural change.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Dehnvorrichtung eine im Bereich eines Gelenks oder einer auf dieses wirkenden Muskulatur anbringbare Dehneinheit, eine zu deren Betätigung mittels einer Steuereinrichtung steuerbare oder regelbare Krafterzeugungsvorrichtung und eine Haltevorrichtung und Gegenhaltevorrichtung aufweist, wobei die Krafterzeugungsvorrichtung zum Bewirken einer intermittierenden Dehnung im Bereich des Gelenks und/oder der betreffenden Muskulatur zwischen einer Vordehnung und einer dosierten weiteren Dehnung steuerbar oder regelbar ausgebildet ist.This object is achieved with the features of claim 1. In this case, it is provided that the stretching device has a stretching unit which can be attached in the region of a joint or a musculature acting on it, a force generating device which can be controlled or regulated for its actuation by means of a control device, and a holding device and counter holding device, wherein the force generating device serves to effect an intermittent stretching in the region of Joint and / or the relevant musculature between a pre-stretching and a metered further elongation controllable or adjustable is formed.
Mit der so ausgebildeten Vorrichtung wird eine dosierte Dehnung mit einer erforderlichen Vielzahl von Dehnungsbewegungen der Muskulatur oder des Gelenks unter automatischer Betätigung ermöglicht, wobei Griffe und Bewegungsmanöver der manuellen Medizin nachvollziehbar sind.With the device thus formed, a metered stretch is made possible with a required multiplicity of stretching movements of the musculature or of the joint under automatic actuation, with handles and maneuvers of manual medicine being comprehensible.
Die Erfindung basiert auf der Überlegung, dass eine ganz bestimmte Strategie der Dehnung anzuwenden ist, um ein Gewebe im Sinne einer Verlängerung strukturell verändern zu können. Das Gewebe, im vorliegenden Fall die Muskulatur und Gelenkkapsel, muss bis an die Grenze der bestehenden Dehnbarkeit herangeführt werden, um von diesem Punkt aus eine dosierte weitere Dehnung auszuführen. Das Ausschöpfen der vorbestehenden Dehnbarkeit wird als Vordehnung bezeichnet. Nach der dosierten Dehnung über die Vordehnung hinaus wird wieder nachgegeben, aber nur bis zur Vordehnung, nicht bis zum vollständigen Verlust der Spannung. Vom Punkt der Vordehnung aus erfolgt nun die nächste Dehnung. Der intermittierende Charakter der Dehnung ist neben der dosierten Dehnung über die Vordehnung hinaus ein zweites wesentliches Wirkprinzip. Einen konstanten Zug am Gewebe könnte man mit dem Versuch vergleichen, einen Nagel auf die Weise einzuschlagen, dass man einen einzigen Hammerschlag ausführt und den Hammer auf dem Nagelkopf festhält. Mittels der Haltevorrichtung und der Gegenhaltevorrichtung werden die Gliedmaßen oder der Rumpf (als betreffende Körperabschnitte) eingespannt, wobei schon die Vordehnung der Muskulatur und/oder der Gelenkkapsel bewirkt werden kann. Über die Dehneinheit und die sie mit Kraft beaufschlagende Krafterzeugungsvorrichtung kann dann bei einer festgelegten Kraft die Dehnung ausgeführt werden.The invention is based on the consideration that a very specific strategy of elongation is to be used in order to be able to structurally change a tissue in the sense of an extension. The tissue, in this case the musculature and joint capsule, must be brought to the limit of the existing extensibility in order to carry out a metered further expansion from this point. The exhaustion of pre-existing extensibility is referred to as pre-stretching. After the dosed stretching beyond the pre-stretching is given back, but only up to the pre-stretching, not until the complete loss of tension. From the point of pre-stretching, the next stretch is now made. The intermittent Character of the stretching is in addition to the metered expansion beyond the pre-stretching addition, a second key operating principle. A constant pull on the fabric could be compared to trying to hammer a nail in such a way that you make a single hammer stroke and hold the hammer on the nail head. By means of the holding device and the counter-holding device, the limbs or the trunk are clamped (as relevant body sections), whereby already the pre-stretching of the musculature and / or the joint capsule can be effected. By means of the expansion unit and the force-generating device that acts on it, the expansion can then be carried out at a specified force.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung besteht darin, dass die Gegenhaltevorrichtung mindestens ein Halteelement aufweist, gegenüber welchem die von der Krafterzeugungsvorrichtung erzeugte Kraft über die Dehneinheit an dem Gelenk oder der Muskulatur zur Wirkung gebracht wird.An advantageous embodiment of the device consists in that the counter-holding device has at least one holding element, against which the force generated by the force-generating device is brought into effect via the expansion unit on the joint or the musculature.
Um eine definierte Dehnung auszuführen sind ferner die Maßnahmen von Vorteil, dass die Gegenhaltevorrichtung zur Lagerung eines mit der Muskulatur verbundenen Körperabschnitts wie Gliedmaße oder Rumpf eine Schiene oder ein Korsett umfasst.In order to carry out a defined stretching, the measures are also advantageous in that the counter-holding device for supporting a body portion connected to the musculature, such as the limb or trunk, comprises a splint or a corset.
Eine definierte Krafteinleitung in Größe und Richtung vermittels der Dehneinheit wird dadurch erreicht, dass die Gegenhaltevorrichtung ein auf einer Seite der Dehneinheit angeordnetes Widerlager umfasst.A defined introduction of force in size and direction by means of the expansion unit is achieved in that the counter-holding device comprises an abutment arranged on one side of the expansion unit.
Eine dosierte, auf die jeweiligen Erfordernisse abgestimmte Dehnung wird vorteilhaft durch die Ausbildung der Vorrichtung in der Weise erreicht, dass die Dehneinheit mindestens einen durch Zuführen von Luft oder Flüssigkeit aufweitbaren und durch Abführen von Luft oder Flüssigkeit verkleinerbaren Druckraum aufweist und dass die Krafterzeugungsvorrichtung zum abwechselnden Erhöhen und Verkleinern des Luft- oder Flüssigkeitsdrucks ausgebildet ist.A metered, matched to the respective requirements elongation is advantageously achieved by the formation of the device in such a way that the expansion unit has at least one expandable by supplying air or liquid and reduced by discharging air or liquid pressure chamber and that the force generating device for alternately increasing and reducing the air or fluid pressure is formed.
Für die Steuerung oder Regelung des Dehnungsvorgangs bestehen hierbei vorteilhafte Maßnahmen darin, dass die Dehnvorrichtung mittels der Steuereinrichtung schließbare und öffenbare Ventile aufweist.For the control or regulation of the expansion process, advantageous measures are that the expansion device has closable and openable valves by means of the control device.
Mit den Maßnahmen, dass das Ausmaß der Dehnung unter Steuerung oder Regelung der mittels der Dehneinheit auf das Gelenk oder die Muskulatur ausgeübten Kraft bestimmt ist, kann die Vordehnung genau eingehalten und eine angemessen dosierte Dehnung zuverlässig gesteuert werden, wobei die Kraft stets so gewählt wird, dass keine Verletzung des zu dehnenden Gewebes riskiert wird. Dabei ist der erzielte Weg bei der Dehnung in der Regel anfangs gering und vergrößert sich bei gleich bleibender Kraft allmählich.By controlling the amount of stretching under the control of the force exerted on the joint or musculature by means of the stretching unit, the pre-stretching can be accurately maintained and a suitably metered stretch can be reliably controlled, the force being always chosen. that no injury to the tissue to be stretched is risked. In this case, the distance achieved during the stretching is usually low initially and increases gradually with the same force.
Zum Erzielen einer Beweglichkeitssteigerung im Bereich des Gelenks bzw. der Muskulatur sind des Weiteren die Maßnahmen von Vorteil, dass die von der Steuereinrichtung vorgegebene Frequenz der Dehnung ein bis fünf, vorzugsweise zwei bis drei Dehnungszyklen pro Minute beträgt. Dabei können auch unterschiedliche programmgesteuerte, wählbare Verlaufsformen der Kraft vorgesehen sein.To achieve an increase in flexibility in the region of the joint or the muscles, the measures are also advantageous in that the frequency of the expansion predetermined by the control device is one to five, preferably two to three, elongation cycles per minute. In this case, different program-controlled, selectable waveforms of the force can be provided.
Eine Anpassung an verschiedene zu behandelnde Körperbereiche und verschiedene Patienten wird dadurch begünstigt, dass die Gegenhaltevorrichtung unterschiedlich ausgebildete Halteelemente, Schienen, Korsette und/oder Widerlager aufweist, die zum Anlegen an verschiedene Körperabschnitte oder Gliedmaßen angepasst sind.An adaptation to different areas of the body to be treated and different patients is facilitated by the fact that the counter-holding device has differently designed holding elements, rails, corsets and / or abutments, which are adapted for application to different body sections or limbs.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten bestehen darin, dass die Krafterzeugungsvorrichtung eine zentrale und/oder mehrere dezentral einer jeweiligen Dehneinheit zugeordnete Krafterzeugungseinheiten aufweist, wobei für verschiedene Dehneinheiten unterschiedliche Dehnkräfte vorgebbar sind.Further advantageous embodiments are that the force generating device has a central and / or a plurality of decentralized force distribution units associated with a respective expansion unit, wherein different expansion forces can be predetermined for different expansion units.
Für den Aufbau und die Wirkungsweise sind des Weiteren die Maßnahmen von Vorteil, dass die Dehneinheit als Balg mit mindestens einer Lufttasche ausgebildet ist und dass die Krafterzeugungsvorrichtung mindestens einen elektrisch betriebenen Kompressor aufweist.Furthermore, the measures are advantageous for the structure and mode of operation in that the expansion unit is designed as a bellows with at least one air pocket and that the force-generating device has at least one electrically operated compressor.
Ein wesentlicher Unterschied zu weiteren herkömmlichen Konstruktionen, nämlich so genannten Bewegungsschienen, besteht in der dosierten Dehnung über die Kraft. Bewegungsschienen werden z. B. angewandt, um unmittelbar nach einer Operation an einem Gelenk die Beweglichkeit dieses Gelenks zu erhalten. Diese herkömmlichen Geräte sind aber so konstruiert, dass sie einen bestimmten Bewegungsausschlag erzielen sollen. Bei ihrer Anwendung am Patienten muss man einen bestimmten Bewegungsausschlag einstellen, der zu dem gegebenen Zeitpunkt möglich ist. Das Vorgehen ist weggesteuert. Man ist nicht in der Lage, über die Vordehnung hinaus eine wohldosierte weitere Dehnung zu bewirken. Wenn man einen Bewegungsausschlag einstellte, der die augenblickliche, krankhaft verringerte Dehnbarkeit des Gewebes überstiege, kämen große Kräfte zustande, die Schmerzen verursachen und Gewebe zerstörten. Diese bekannten Geräte sind auch nicht in der Lage, die Vordehnung zu halten. Das Gewebe erschlafft vollständig nach jeder Dehnung.An essential difference to other conventional constructions, namely so-called movement rails, consists in the metered expansion on the force. Movement rails are z. B. used to obtain the mobility of this joint immediately after surgery on a joint. However, these conventional devices are designed to achieve a certain range of motion. When applied to the patient, one must set a certain movement rate that is possible at the given time. The procedure is path-controlled. One is not able to effect a well-dosed further stretch beyond the pre-strain. Setting a movement excursion that exceeds the momentary, pathologically reduced extensibility of the tissue would result in great forces causing pain and tissue destruction. These known devices are also unable to hold the pre-stretching. The tissue relaxes completely after each stretch.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the drawings. Show it:
Die Dehnvorrichtung
Bei dem in
Die
Die Schiene
Auch hierbei erfolgt die Dehnung zyklisch, z. B. mit einer Frequenz von einem bis fünf, vorzugsweise von zwei bis drei Zyklen pro Minute, wobei der Druck in der Dehneinheit zum Erzeugen einer Kraft zwischen der Vordehnung und der dosierten Dehnung über die Vordehnung hinaus gesteuert oder geregelt wird, wie vorstehend beschrieben.Again, the elongation is cyclic, z. At a frequency of one to five, preferably two to three, cycles per minute, with the pressure in the expansion unit being controlled or regulated to produce a force between the pre-strain and the metered extension beyond the pre-strain, as described above.
Als alternative Ausgestaltungen der Dehnvorrichtung kommen bspw. auch hydraulisch betätigte Dehneinheiten oder mit Motorkraft betätigte Dehneinheiten oder auch mit anderen Kraftquellen betriebene Dehneinheiten in Frage, jedoch sind pneumatisch betätigte Dehneinheiten zu bevorzugen, da sie die Anforderungen hinsichtlich Formanpassung und zeitlichem und örtlichem Kraftverlauf vorteilhaft erfüllen.For example, hydraulically actuated expansion units or expansion units operated by motor power or else expansion units operated with other power sources are also suitable, but pneumatically actuated expansion units are to be preferred since they advantageously fulfill the requirements with regard to shape adaptation and temporal and local force distribution.
Am Kniegelenk kann neben der angegebenen Streckung in Längsrichtung des Beins noch eine gleichbedeutende zweite Bewegung durch Dehnung gefördert werden, nämlich das so genannte Gelenkgleiten. Dabei wird das Schienbein gegenüber dem Oberschenkel nach vorne geschoben. Das normale Gelenkspiel lässt bei dieser Bewegung etwa ein cm zu. Bei einem erkrankten Gelenk kann dieses Spiel vollständig aufgehoben sein.At the knee joint, in addition to the specified extension in the longitudinal direction of the leg, an equivalent second movement can be promoted by stretching, namely the so-called joint sliding. The shin is pushed forward towards the thigh. The normal joint play allows for this movement about a cm. With a diseased joint, this game can be completely canceled.
Um eine Dehnung an Gelenken und der Muskulatur des Rumpfes gemäß vorgenannten Kriterien zu bewirken, ist eine Ausführung mit einem zweiteiligen Korsett vorteilhaft, dessen Komponenten mittels einer angepassten Dehneinheit gegeneinander bewegt werden können, um eine Streckung des Rückens und periodischen korrigierenden Druck auf Krümmungen zu erzielen. Durch den Druck auf die Krümmung über die Vordehnung hinaus wird ein heilsamer Zug auf die Haltemuskulatur des Rumpfes ausgeübt, deren Verkürzung für die Deformität verantwortlich ist. Anstelle eines Korsetts könnte, ähnlich wie an der Schulter, eine weniger aufwendige Lufttasche unter dem Rücken eines liegenden Patienten mit darauf abgestimmter Gegenhaltevorrichtung mit Widerlager angewendet werden, wobei die Lufttasche periodisch aufgeblasen wird. Für die Dehnung der Nackenmuskulatur ist eine Haltevorrichtung für den Kopf und die Schulter vorgesehen, zwischen denen eine Dehneinheit ebenfalls z. B. mit mindestens einem Balg für die periodische Dehnung angeordnet ist.In order to effect an elongation of joints and the musculature of the trunk according to the aforementioned criteria, an embodiment with a two-part corset is advantageous, the components of which can be moved against each other by means of a suitable expansion unit to achieve stretching of the back and periodic corrective pressure on curvatures. The pressure on the curvature beyond the pre-strain exerts a curative pull on the musculature of the trunk, whose shortening is responsible for the deformity. Instead of a corset, similar to the shoulder, a less expensive air pocket could be applied under the back of a recumbent patient with an abutment-adapted counter support, inflating the air pocket periodically. For the stretching of the neck muscles a holding device for the head and the shoulder is provided between which a stretching unit also z. B. is arranged with at least one bellows for the periodic elongation.
Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung besteht darin, dass an einem Patienten mehrere Geräte an verschiedenen Muskelgruppen zum Einsatz kommen. Hierbei kann ein zentraler Antrieb mit zentraler Pumpeinheit
Die Steuerung oder Regelung mittels der Steuereinrichtung
Die Vorrichtung kann als System ausgestaltet sein, um Patienten in einer Praxis behandeln zu können oder auch Vorrichtungen zu Hause zu betreiben, womit sich Patienten selbst behandeln können. Das System kann verschiedene Dehnvorrichtungen mit einer gemeinsamen stationären Pumpeinheit bzw. einem Kompressor oder aber mit getrennten Pumpeinheiten umfassen sowie auch verschiedene Haltevorrichtungen und Gegenhaltevorrichtungen mit verschiedenen Schienen, Korsetten und Orthesen aus Kunststoff oder Metall, wie sie auch in der Orthopädie-Technik verwendet werden. Für die Dehnung der Wadenmuskulatur, die zentrale Bedeutung hat, kann die Vorrichtung z. B. so klein ausgeführt werden, dass Patienten sie unter der Kleidung tragen können und die Dehnung synchronisiert mit der entsprechenden Gangphase erfolgen kann. Für die Synchronisierung kann ein myosensorisches Prinzip verwendet werden.The device may be configured as a system to treat patients in a practice or to operate devices at home, which patients can treat themselves. The system may include various stretching devices with a common stationary pumping unit or a compressor or with separate pumping units, as well as various holding devices and counter-holding devices with different rails, corsets and orthoses made of plastic or metal, as they are also used in orthopedic technology. For the stretching of the calf muscles, which has central importance, the device z. B. executed so small patients will be able to wear them under their clothes and stretch them synchronized with the appropriate gait phase. For the synchronization a myosensory principle can be used.
Das System ist vorteilhaft mit den vorstehend genannten Bestandteilen modular aufgebaut und damit nach einem Baukastenprinzip zur Behandlung der einzelnen Patienten an verschiedenen Gelenken und Muskeln bei leichter Anpassbarkeit verwendbar.The system is advantageously constructed in a modular manner with the above-mentioned constituents and thus can be used according to a modular principle for treating the individual patients at various joints and muscles with easy adaptability.
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R158 | Lapse of ip right after 8 years |