DE202012100105U1 - Equipment for walking and movement exercises for patients with psychoneurological disorders and diseases of the musculoskeletal system - Google Patents

Equipment for walking and movement exercises for patients with psychoneurological disorders and diseases of the musculoskeletal system Download PDF

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Abstract

Einrichtung zu Geh- und Bewegungsübungen für Patienten mit psychoneurologischen Störungen und Erkrankungen des Bewegungs- und Stützapparates mit einem Funktionsgerüst, welches aus miteinander verbundenen steifen rohrförmigen Elementen (1) ausgebildet ist, so dass die Länge jedes steifen rohrförmigen Elementes (1) regelbar ist, wobei ein erstes Querelement (2) am oberen Teil des senkrecht gegenüber der Wirbelsäule des Patienten rückenseitig angeordneten Elements (1) starr befestigt ist, wobei die Enden des ersten Querelements (2) sich gegenüber den Schultergelenken des Patienten rückenseitig befinden und ein zweites Querelement (3) am unteren Teil des der Wirbelsäule des Patienten gegenüber liegenden Elements (1) starr befestigt ist, wobei die Enden des zweiten Querelements (3) den Hüftgelenken des Patienten rückenseitig gegenüberliegen, wobei an den Enden des ersten Querelements (2) Elemente (1) angelenkt sind, die an Schulter-, Unterarm- und Handrücken anliegen, wobei die Elemente (1) miteinander gelenkig an den Stellen der Ellbogengelenke und der proximalen Handgelenke des Patienten verbunden sind, wobei werden...Device for walking and movement exercises for patients with psychoneurological disorders and diseases of the musculoskeletal system with a functional framework, which is formed from interconnected rigid tubular elements (1), so that the length of each rigid tubular element (1) is adjustable, whereby a first cross element (2) is rigidly fastened to the upper part of the element (1) which is arranged on the back perpendicular to the patient's spine, the ends of the first cross element (2) being located on the back opposite the shoulder joints of the patient and a second cross element (3) is rigidly attached to the lower part of the element (1) opposite the spine of the patient, the ends of the second transverse element (3) lying opposite the hip joints of the patient on the back, elements (1) being articulated on the ends of the first transverse element (2) that rest against the back of the shoulders, forearms and back of the hand ei the elements (1) are articulated together at the locations of the patient's elbow joints and proximal wrists, whereby ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für Geh- und Bewegungsübungen für Patienten mit psychoneurologischen Störungen und Erkrankungen des Bewegungs- und Stützapparates nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for walking and movement exercises for patients with psychoneurological disorders and disorders of the musculoskeletal system according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung ist in der Medizin, insbesondere für Einrichtungen für Geh- und Bewegungsübungen für Patienten mit psychoneurologischen Störungen und Erkrankungen des Bewegungs- und Stützapparates einsetzbar.The invention can be used in medicine, in particular for devices for walking and movement exercises for patients with psychoneurological disorders and diseases of the musculoskeletal system.

Bevor auf die Beschreibung des Stands der Technik eingegangen wird, muss Folgendes betont werden. Die Beeinträchtigung der Nerven, Muskel- und motorischen Aktivität bei Kranken mit Störungen des Zentralnervensystems hängen mit den im Hirn und im Rückenmark vorhandenen betroffenen Stellen zusammen. Diese sind auf Verletzungen, Insult, zerebrale Kinderlähmungen usw. zurückzuführen. Bei solchen Kranken schließt sich ein Teil der Neuronenbindungen auf die betroffene Stelle ab. Deswegen sind bei den Kranken Bewegungsmuster gestört; die die Fähigkeit zur Fokussierung des Bewusstseins auf die Ausführung von gewissen Arbeiten vermindert oder fehlen lässt. Die Nervenversorgung der Muskeln erfolgt willkürlich. Dadurch kann der Kranke chaotische unvorhersehbare Bewegungen ausführen, wie zum Beispiel bei Hyperkinese oder mittels ständiger Signalgabe an die Muskeln, was ihre Spastizität verursacht. Die damit zusammenhängenden Störungen der motorischen Aktivität vergrößern die Bildungsintensität von funktionellen Fehlbildungen. Nach dem Abschluss der Periode der Bildung von Zwischenneuronenbindungen bei Kindern macht das Hirn und das Mark so zu sagen zu und ist nicht mehr zugänglich. Dennoch lässt die Stimulation einer großen Gruppe von Synergisten diese Muskeln auf eine natürliche Verhaltensweise kontrahieren. Das führt dazu, dass das Hirn zwanghaft ein umfassendes und räumliches Bild über die Lage der arbeitenden Körpermuskeln bekommt, weil alle Körperrezeptoren gereizt werden (Haut-, Muskel-, Temperatur-, Photo-, Hörrezeptoren usw.). Dabei handelt es sich vorwiegend um die Reizung der Interorezeptoren, die für die Verlängerung, die Kontraktion und die Rotation von Muskelfasern in ihrer korrekten natürlichen Verhaltensweise zuständig sind. Die intensive Stimulation aller Rezeptoren sorgt für eine erleichterte Führung und Okklusion von Nervenimpulsen, die der richtigen Bewegung entsprechen. Darüber hinaus schließen sich dieser Arbeit solche Fasern an, die im Normalfall nicht arbeiten. Das liegt an der vorherrschenden Müdigkeit der am stärksten gespannten Muskelfasern. Die Impulsation davon ist neu für das Hirn. Folglich schalten sich neue Zwischenneuronenbindungen ein. Es sei bemerkt, dass während der Stimulation infolge der Analyse und Summation erzwungen direkte und eine Rück-Impulsation sichergestellt wird. Sie entspricht der korrekten Funktion der Muskeln. Die betroffene Stelle im Hirn (Mark) ist jedoch nicht imstande, diese korrekte Funktionalität zu leisten. Deswegen gleichen die gesunden Hirnbereiche (Markbereiche) die betroffenen aus, indem sie die funktionellen Reserve-Interneuronenbindungen dazuschalten. Mit jeder Stimulationsbehandlung erfolgt allmählich Schritt für Schritt die Erarbeitung von richtigen Reflexen. Neue Funktionsbindungen der gesunden Hirnstellen gleichen die betroffene Stelle immer mehr aus. Somit können die fehlenden Bewegungsmuster bei einem Kranken im Laufe der Stimulation teilweise neu gebildet werden, um sie nachfolgend vom Hirn zur Ausführung von motorischen Aktivitäten/Aufgaben zu benutzen.Before going into the description of the prior art, the following must be emphasized. The impairment of nerves, muscle and motor activity in patients with central nervous system disorders are related to the affected areas present in the brain and spinal cord. These are due to injuries, insult, cerebral palsy, etc. In such patients, a part of the neuronal bonds closes on the affected area. Because of this, motion patterns are disturbed in the patients; which reduces or lacks the ability to focus on the execution of certain work. The nerve supply of the muscles is arbitrary. This allows the patient to perform chaotic unpredictable movements, such as in hyperkinesis or by continuous signaling to the muscles, causing their spasticity. The related disorders of motor activity increase the formation intensity of functional malformations. After the completion of the period of the formation of interneuron bonds in children, the brain and the marrow are so to say and is no longer accessible. However, stimulating a large group of synergists causes these muscles to contract to a natural behavior. The result is that the brain compulsively gets a comprehensive and spatial picture of the position of the working body muscles, because all body receptors are irritated (skin, muscle, temperature, photo, hearing receptors, etc.). These are predominantly the irritation of the interceptors, which are responsible for the extension, contraction and rotation of muscle fibers in their correct natural behavior. The intense stimulation of all receptors ensures a facilitated guidance and occlusion of nerve impulses that correspond to the correct movement. In addition, this work is followed by fibers that normally do not work. This is due to the predominant tiredness of the most strained muscle fibers. The impulse is new to the brain. As a result, new intermediate neuron bindings are activated. It should be noted that during the stimulation due to the analysis and summation, forced direct and a return-impulsation is ensured. It corresponds to the correct function of the muscles. The affected area in the brain (mark), however, is unable to provide this correct functionality. Therefore, the healthy brain areas (medullary areas) balance the affected by switching the functional reserve interneuron bonds. With each stimulation treatment, the development of correct reflexes gradually takes place step by step. New functional bindings of healthy brain areas more and more balance the affected area. Thus, the lack of movement patterns in a patient may be partially re-formed in the course of the stimulation to subsequently be used by the brain to perform motor activities / tasks.

Aus dem Stand der Technik sind Einrichtungen zur Behandlung von Kranken mit Störungen von Körperhaltungen und motorischer Aktivität bekannt, zum Beispiel „Einrichtung zur Behandlung der Kranken mit Störungen von Körperhaltungen und der motorischen Aktivität” aus dem Patent RU 2054907 (IPC A61F 5100, veröffentlicht am 27.02.1996). Diese Einrichtung enthält Schulter-, Ellbogen-, Hand-, Becken-, Knie- und Fußstützen, die miteinander mittels Sicherungsvorrichtungen verbunden sind. Die Sicherungsvorrichtungen sind in Form elastischer Züge ausgebildet und werden über die Vorder-, Seiten- und Hinterfläche des Patientenkörpers angeordnet. Ein Ende jedes Zuges ist mit der jeweiligen Stütze verbunden, und ein anderes Ende verläuft über einen Spannungsregler.From the prior art devices for the treatment of patients with disorders of postures and motor activity are known, for example "device for the treatment of patients with disorders of postures and motor activity" from the patent RU 2054907 (IPC A61F 5100, published on 27.02.1996). This device includes shoulder, elbow, hand, pelvic, knee and footrests which are connected together by means of securing devices. The securing devices are in the form of elastic trains and are placed over the front, side and rear surfaces of the patient's body. One end of each train is connected to the respective support and another end is via a voltage regulator.

Eine andere Vorrichtung „Kombination zur Behandlung von Kranken mit zerebraler Kinderlähmung und mit Folgeerscheinungen von Schädelhirntrauma” ist im Patent RU 2131232 (IPC A61F 5/02, veröffentlicht am 10.06.1999) beschrieben. Diese Kombination stellt einen Anzug aus sich gegenseitig ergänzenden Elementen dar und enthält eine Reklinationsvorrichtung für den oberen Körperteil des Benutzers. Die Reklinationsvorrichtung besteht dabei aus mehreren Stütz- und Haltebänden: ein Stütz- und ein Halteband für den oberen Schultergürtel und die Brustpartie des Körpers in Form eines fasten Verbands (Bandage). Seine Höhe entspricht wenigstens dem Abstand ab dem 7. Halswirbel bis zum unteren Rand der Schulterblätter des Benutzers. Seine Breite ist wenigstens dem Abstand zwischen den senkrechten die medialen Partien der Schulterblätter begrenzenden Linien gleich. Das Stütz- und das Halteband für die Schulter ist in der Form eines dreieckigen festen Verbands ausgebildet. Die Dreiecke entsprechen den anthropometrischen Maßen der Schulter und der Schultergelenke des Benutzers. Ein Stütz- und ein Halteband für das Kreuz ist vorgesehen. Dieses Stütz- und Halteband ist als ein Gürtel ausgebildet, der eine Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung mit den anderen Stütz- und Halteelementen hat. Weiter ist ein Stütz- und ein Halteband für die unteren Extremitäten in Form von Knie- und Unterkniestücke vorgesehen. Die Einrichtung weist weitere Verbände für die Abschnitte jedes Fußes, Verbände für jedes obere Sprunggelenk und für jede Fersengegend auf. Alle Bestandteile der genannten Einrichtung sind miteinander mittels längsläufigen Arretierungen verbunden, die ein flexibles Gerüst für den Körper und die Extremitäten des Benutzers bilden. Die Bestandteile der Einrichtung sind zusätzlich mittels elastischer Züge miteinander verbunden. Der Formelastizitätsgrad, die Maße und der Anwendungsplatz dieser elastischen Züge kann je nach den physiologischen und Muskelsynergien des Benutzers geändert werden.Another device "combination for the treatment of patients with cerebral palsy and with sequelae of cranio-cerebral trauma" is in the patent RU 2131232 (IPC A61F 5/02, published on 10.06.1999). This combination represents a suit of complementary elements and contains a recliner device for the user's upper body part. The Reklinationsvorrichtung consists of several support and support bands: a support and a strap for the upper shoulder girdle and the chest part of the body in the form of a fast bandage (bandage). Its height corresponds at least to the distance from the 7th cervical vertebra to the lower edge of the shoulder blades of the user. Its width is at least equal to the distance between the vertical lines bordering the medial parts of the shoulder blades. The shoulder support and tether is in the form of a triangular solid bandage. The triangles correspond to the anthropometric dimensions of the user's shoulder and shoulder joints. A support and a strap for the cross is provided. This support and holding band is formed as a belt having a device for mutual locking with the other supporting and holding elements. Further, a support and a retaining band for the lower extremities in the form of knee and Unterkniestücke is provided. The device has additional bandages for the sections of each foot, bandages for each upper ankle and for each heel area. All components of said device are connected to each other by means of longitudinal detents, which form a flexible framework for the body and the extremities of the user. The components of the device are additionally connected by means of elastic trains. The degree of the degree of elasticity, the dimensions and the place of application of these elastic features can be changed according to the physiological and muscular synergies of the user.

Aus dem Patent RU 2165752 (IPC A61H 3100, veröffentlicht am 27.04.2001) ist auch eine „Einrichtung zur Behandlung der Kranken mit Folgeerscheinungen von Zentralnervensystem-Schädigungen und mit Störungen des Bewegungs- und Stützapparates” bekannt. Die Einrichtung besteht aus einzelnen Modulen, die separat anwendbar sind. Das erste Modul stellt eine Reklinationsvorrichtung dar. Sie ist in Form eines gebogenen Bandes ausgebildet. Die ersten Enden des Bandes sind miteinander verbunden und die anderen Enden sind an diesem Band so befestigt, dass zwei Schultergurte gebildet werden, um eine Anordnung an den Schultern des Benutzers zu ermöglichen. Das zweite Modul stellt ein Korrektionskorsett dar, welches für die Korrektion der unbelasteten Wirbelsäulenhaltung angepasst ist. Das dritte Modul ist eine Korrektionsvorrichtung für die unteren Extremitäten. Es weist wenigstens einen ersten Teil, wenigstens einen zweiten Teil und wenigstens einen dritten Teil auf. Der erste Teil ist dabei ein Komplexverband für den Oberschenkel und den Unterschenkel mit zwei flexiblen Bändern zur Arretierung jeweils oberhalb und unterhalb des Kniegelenkes. Der zweite Teil stellt dabei eine Korrektionsvorrichtung für das obere Sprunggelenk und für die Zehen dar. Diese Korrektionsvorrichtung hat zwei flexible Bänder zum Anbringen jeweils am Knöchel und am Fuß. Der dritte Teil stellt ein einheitliches Spitzen- Sohle-Element dar. Dabei kann die Einrichtung ein viertes Modul aufweisen. Das vierte Modul enthält einen ersten Teil und einen zweiten Teil. Der erste Teil ist ein Komplexverband für die Schulter und den Unterarm mit zwei flexiblen Bändern zur Arretierung jeweils oberhalb und unterhalb des Ellbogengelenkes. Der zweite Teil stellt ein einheitliches Korrektionselement für die Hand und den Daumen dar.From the patent RU 2165752 (IPC A61H 3100, published on 27.04.2001) is also a "device for the treatment of the patients with sequelae of central nervous system damage and disorders of the musculoskeletal system known. The device consists of individual modules, which are applicable separately. The first module is a recliner. It is in the form of a curved band. The first ends of the band are joined together and the other ends are secured to this band so that two shoulder straps are formed to allow placement on the shoulders of the user. The second module represents a correction corset, which is adapted for the correction of the unloaded spine posture. The third module is a lower limb correction device. It has at least a first part, at least a second part and at least a third part. The first part is a complex dressing for the thigh and the lower leg with two flexible straps for locking in each case above and below the knee joint. The second part represents a correction device for the upper ankle joint and for the toes. This correction device has two flexible straps for attachment to the ankle and to the foot. The third part represents a uniform tip sole element. The device may have a fourth module. The fourth module contains a first part and a second part. The first part is a complex dressing for the shoulder and the forearm with two flexible straps to lock each above and below the elbow joint. The second part represents a uniform correction element for the hand and the thumb.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen haben einen gemeinsamen Mangel. Sie ermöglichen es zwar, die infolge der Erkrankungen oder Schädigungen gestörten Bewegungsfähigkeiten des Patenten wiederherzustellen. Jedoch ist die Anwendung dieser Einrichtungen für die Patienten mit fehlenden Bewegungsmustern entweder nicht wirksam oder nicht möglich.The known from the prior art devices have a common deficiency. They do, however, make it possible to restore the mobility impairments of the patent that have been disrupted as a result of the illness or damage. However, the use of these devices is either not effective or not possible for the patients with missing movement patterns.

Als Prototyp der neuen Einrichtung ist ein Stützapparat zur Behandlung von spastischen Formen von zerebraler Kinderlähmung gewählt. Der Prototyp ist im Verfahren gemäß dem Patent RU 2040923 (IPC A61H 3100, veröffentlicht am 09.08.1995) beschrieben. Das Verfahren ist mittels Arretierung der Extremität in ihrer physiologischen Stellung ausgeführt. Dabei wird vorher die vorherrschende Muskelsynergie bestimmt. Je nach diesen Ergebnissen werden die Stützgürtel mit elastischen Zügen an den Schultergelenken, Hüftgelenken, Knie- und Sprunggelenken befestigt. Der Körper und die Extremitäten werden mit Hilfe von elastischen Zügen in die physiologische Stellung gebracht. Die erreichte Stellung wird im Laufe von 3 bis 8 Stunden unverändert aufrechterhalten. Die Behandlungen werden täglich im Laufe von zwei Wochen durchgeführt. Die ganze Behandlung wird nach Ablauf von 2–4 Monaten wiederholt.As a prototype of the new facility, a supportive apparatus has been chosen to treat spastic forms of cerebral palsy. The prototype is in the process according to the patent RU 2040923 (IPC A61H 3100, published on 09.08.1995). The procedure is carried out by locking the extremity in its physiological position. In the process, the predominant muscular synergy is determined beforehand. Depending on these results, the support belts are attached to the shoulder joints, hip joints, knee and ankle joints with elastic features. The body and extremities are brought into the physiological position by means of elastic features. The position reached is maintained unchanged over 3 to 8 hours. The treatments are performed daily over the course of two weeks. The whole treatment is repeated after 2-4 months.

Der für die Ausführung des Verfahrens vorgesehene Stützapparat enthält Stützelemente, die miteinander mittels Bindungen verbunden sind. Dabei ist der Apparat mit Schulter-, Kreuz-, Knie- und oberen Sprunggelenk-Stützgürteln, mit längsliegenden elastischen Zügen für den Körper vorne und hinten, mit elastischen Korrektionszügen für die oberen und unteren Extremitäten sowie mit elastischen Längszügen für die Füße versehen. Die elastischen Längszüge sind mit den am Gürtel angeordneten Stützelementen verbunden. Die elastischen Züge für die oberen und die unteren Extremitäten verbinden die entsprechenden Stützelemente der oberen und unteren Extremitäten. Die elastischen Längszüge für die Füße verbinden die Fußstützelemente.The provided for carrying out the process support apparatus includes support members which are connected to each other by means of bindings. The apparatus is provided with shoulder, cross, knee and upper ankle support belts, with longitudinal elastic traction for the body front and back, with elastic correction trains for the upper and lower extremities and with elastic longitudinal traction for the feet. The elastic longitudinal cables are connected to the support elements arranged on the belt. The elastic features for the upper and lower extremities connect the corresponding support elements of the upper and lower extremities. The elastic longitudinal straps for the feet connect the foot support elements.

Dem Prototyp sind die gleichen Mängel eigen, die für den anderen Stand der Technik genannt sind. Die Prototypeinrichtung erlaubt es nicht, bei einem Patienten ein fehlendes Bewegungsmuster (Gehen) zu bilden.The prototype has the same shortcomings as the other prior art. The prototype device does not allow to form a missing movement pattern (walking) in a patient.

Es ist Aufgabe der Erfindung die fehlenden Bewegungsmuster beim Patienten zu bilden und Gehfähigkeiten und Bewegungen beizubringen.It is an object of the invention to form the missing movement patterns in the patient and to teach walking skills and movements.

Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The stated object is solved by the features of claim 1.

Die bekannte Einrichtung für Geh- und Bewegungsübungen der Patienten mit psychoneurologischen Störungen und Erkrankungen des Bewegungs- und Stützapparates weist ein Funktionsgerüst auf. Das Funktionsgerüst ist aus steifen rohrförmigen Elementen ausgebildet, so dass die Länge jedes steifen rohrförmigen Elementes regelbar ist. Dabei ist ein erstes Querelement am oberen Teil des Elements starr befestigt, welches senkrecht gegenüber der Wirbelsäule des Patienten rückenseitig angeordnet ist. Die Enden des ersten Querelements liegen gegenüber den Schultergelenken des Patienten rückenseitig. Das zweite Querelement ist am unteren Teil des der Wirbelsäule des Patienten gegenüber liegenden Elements starr befestigt. Die Enden des zweiten Querelements liegen gegenüber den Hüftgelenken des Patienten rückenseitig. An die Enden des ersten Querelements sind Elemente angelenkt, die an Schulter-, Unterarm- und Handrücken liegen. Die Elemente sind miteinander gelenkig an den Stellen der Ellbogengelenke und der proximalen Handgelenke des Patienten verbunden. An die Enden des zweiten Querelements sind Elemente angelenkt, die dorsal vom Oberschenkel, Unterschenkel und unter dem Fuß des Patienten liegen. Diese Elemente sind miteinander gelenkig an den Stellen der Knie- und der oberen Sprunggelenke des Patienten verbunden. Die steifen Elemente des Funktionsgerüstes sind mit Vorrichtungen zum Halten des Körpers und der oberen und unteren Extremitäten des Patienten am Funktionsgerüst versehen. Diese Vorrichtungen sind in Form von elastischen Zügen mit regelbarer Spannung ausgebildet. Die elastischen Züge sind dabei an den steifen Elementen befestigt.The known device for walking and movement exercises of patients with psychoneurological disorders and diseases of the musculoskeletal system has a functional framework. The functional framework is formed of rigid tubular members so that the length of each rigid tubular member is adjustable. In this case, a first transverse element is rigidly secured to the upper part of the element, which is arranged at the back side perpendicular to the spinal column of the patient. The ends of the first cross element lie opposite the shoulder joints of the patient on the back. The second cross member is rigidly attached to the lower part of the spine of the patient opposite element. The ends of the second transverse element lie opposite the hip joints of the patient on the back. At the ends of the first cross member elements are articulated, which lie on shoulder, forearm and back of the hand. The elements are hinged together at the locations of the elbow joints and proximal wrists of the patient. At the ends of the second cross member elements are articulated, which are dorsal to the thigh, lower leg and under the patient's foot. These elements are hinged together at the sites of the knee and upper ankle joints of the patient. The rigid elements of the functional framework are provided with devices for holding the body and the upper and lower extremities of the patient on the functional framework. These devices are designed in the form of elastic trains with adjustable voltage. The elastic features are attached to the rigid elements.

Gemäß der Erfindung weist die Einrichtung folgende kennzeichnende Merkmale auf:

  • – Jede der Gelenkverbindungen des Funktionsgerüstes ist mit einem E-Motor ausgestattet. Der E-Motor ist kinematisch (getriebetechnisch) mit einem Gelenk und einem tiefer liegenden steifen Element verbunden. Der E-Motor führt eine Ablenkung des steifen Elements gemäß einem vorgegebenen Programm aus;
  • – vor dem Gesicht des Patienten ist eine Anzeige zur Wiedergabe von Video- und Audiodaten aufgestellt. Die Anzeige zeigt die Bewegung des Patienten im virtuellen Raum gleichzeitig mit den Ablenkungen der steifen Elemente des Funktionsgerüstes an. Die steifen Elemente bilden dabei die oberen und unteren Extremitäten nach;
  • – Unter den Fußspitzen und den Fersen des Patienten sind Vibratoren angeordnet;
  • – Das der Wirbelsäule des Patienten gegenüberliegende senkrechte steife Element des Funktionsgerüstes ist in seiner Mitte mit einer Gelenkverbindung versehen und hat einen damit kinematisch verbundenen E-Motor. Der E-Motor stellt eine Drehung des Körpers des Patienten nach links und rechts um einen vorgegebenen Winkel sicher;
  • – Die E-Motoren des Funktionsgerüstes, die Anzeige zur Wiedergabe der Video- und Audiodaten sowie die Vibratoren sind elektrisch mit einer Steuerung verbunden;
  • – Die steifen Züge zum Heben des Funktionsgerüstes über die Stützoberfläche sind starr am steifen der Wirbelsäule des Patienten gegenüber liegenden, senkrechten Element des Funktionsgerüstes befestigt.
According to the invention, the device has the following characteristic features:
  • - Each of the joints of the functional scaffold is equipped with an electric motor. The e-motor is kinematically (geared) connected to a joint and a lower-lying rigid element. The electric motor performs a deflection of the rigid element according to a predetermined program;
  • - in front of the patient's face is a display for the reproduction of video and audio data. The display shows the movement of the patient in virtual space simultaneously with the distractions of the rigid elements of the functional framework. The stiff elements reproduce the upper and lower extremities;
  • - Vibrators are placed under the toe and heel of the patient;
  • - The vertebral column of the patient opposite vertical rigid element of the functional framework is provided in its center with a hinge connection and has a kinematically connected electric motor. The electric motor ensures rotation of the patient's body to the left and right by a predetermined angle;
  • - The e-motors of the functional framework, the display for playback of the video and audio data and the vibrators are electrically connected to a controller;
  • The rigid trajectories for lifting the functional scaffold over the support surface are rigidly attached to the rigid vertical element of the functional scaffold opposite the patient's spinal column.

Darüber hinaus sind an den der Wirbelsäule und den Extremitäten des Patienten zugewandten Oberflächen der steifen Elemente des Funktionsgerüstes weiche Unterlagen aus einem wärmedämmenden Werkstoff aufgebaut.In addition, on the spine and the extremities of the patient facing surfaces of the rigid elements of the functional framework soft documents constructed of a thermally insulating material.

Darüber hinaus sind die steifen Elemente des Funktionsgerüstes, die die oberen und die unteren Extremitäten nachbilden, mit Vorrichtungen zur Befestigung von elastischen Zügen ausgestattet. Diese Vorrichtungen sind als steife Halbringe ausgebildet, deren konkave Oberflächen den Extremitäten des Patienten zugewandt sind. Diese Vorrichtungen sind an den steifen Elementen des Funktionsgerüstes befestigt.In addition, the rigid elements of the functional framework, which simulate the upper and lower extremities, are equipped with devices for fixing elastic traction. These devices are designed as rigid half-rings, the concave surfaces of which face the extremities of the patient. These devices are attached to the rigid elements of the functional framework.

Darüber hinaus ist das Funktionsgerüst mit Sensoren zur Muskelkraftüberwachung für die Muskeln im spastischen Zustand ausgestattet. Diese Sensoren sind elektrisch mit der Steuerung verbunden.In addition, the functional framework is equipped with sensors for muscle strength monitoring for the muscles in the spastic state. These sensors are electrically connected to the controller.

Darüber hinaus ist das Funktionsgerüst mit Sensoren versehen, die in den Hauptgruppen der Extremitätenmuskeln eingebettet sind, die sich an den Gehbewegungen beteiligen. Die Sensoren sind elektrisch mit der Steuerung verbunden.In addition, the functional framework is provided with sensors embedded in the main groups of extremity muscles that participate in the walking movements. The sensors are electrically connected to the controller.

Darüber hinaus ist die Anzeige mit einer Videokamera ausgerüstet. Die Videokamera ist gegenüber den Augen des Patienten aufgebaut. Die Videokamera ist elektrisch mit der Steuerung verbunden.In addition, the display is equipped with a video camera. The video camera is set up in front of the patient's eyes. The video camera is electrically connected to the controller.

Darüber hinaus ist das Funktionsgerüst mit einem Sensor zur Pulsüberwachung beim Patienten versehen. Der Sensor ist elektrisch mit der Steuerung verbunden.In addition, the functional framework is provided with a sensor for pulse monitoring in the patient. The sensor is electrically connected to the controller.

Die Erfindung ist anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Einrichtung für Geh- und Bewegungsübungen für Patienten mit fehlenden Bewegungsmustern näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to a device shown in the drawings for walking and movement exercises for patients with missing movement patterns. Show it:

1 ein Funktionsgerüst und 1 a functional framework and

2 ein steifes Element mit Vorrichtungen zur Befestigung von elastischen Zügen. 2 a rigid element with devices for the attachment of elastic trains.

Die Einrichtung enthält ein Funktionsgerüst aus untereinander verbundenen rohrförmigen steifen Elementen 1. Dies können zum Beispiel Abschnitte von Metallrohren mit rechteckigem Querschnitt sein. Die steifen Elemente 1 sind so ausgebildet, dass die Länge jedes rohrförmigen steifen Elementes 1 regelbar ist, z. B. dank einer teleskopischen Bauweise jedes steifen Elements 1 mit Arretierungsmöglichkeiten in mehreren Positionen (in 1 nicht abgebildet). Das senkrecht sitzende steife Element 1 Ist gegenüber der Wirbelsäule des Patienten angeordnet. Am oberen Teil dieses senkrechten Elements 1 ist ein erstes Querelement 2 starr befestigt. Die Enden des ersten Querelements 2 liegen rückenseitig gegenüber den Schultergelenken des Patienten. Ein zweites Querelement 3 ist am unteren Teil des der Wirbelsäule des Patienten gegenüber liegenden Elements 1 starr befestigt. Die Enden des zweiten Querelements 3 liegen rückenseitig gegenüber den Hüftgelenken des Patienten. Die Querelemente 2 und 3 können etwas gekrümmt sein, um einen dichteren Kontakt mit dem Körper des Patienten zu erreichen. An die Enden des ersten Querelements 2 sind Elemente 1 angelenkt, die an Schulter-, Unterarm- und Handrücken anliegen. Die Elemente 1 sind miteinander gelenkig an den Stellen der Ellbogengelenke und der proximalen Handgelenke des Patienten verbunden. Verbindungsgelenke 4 sind in 1 symbolhaft mit Kreisen gekennzeichnet. An die Enden des zweiten Querelements 3 sind Elemente 1 angelenkt, die dorsal am Oberschenkel, am Unterschenkel und unter dem Fuß des Patienten anliegen. Diese Elemente 1 sind miteinander gelenkig (Verbindungsgelenke 4 in 1) an den Stellen der Knie- und der oberen Sprunggelenke des Patienten verbunden. Die steifen Elemente 1 des Funktionsgerüstes sind mit Vorrichtungen zum Halten des Körpers und der oberen und unteren Extremitäten des Patienten am Funktionsgerüst versehen. Diese Vorrichtungen sind in Form von elastischen Zügen 5 mit regelbarer Spannung ausgebildet. Es kann sich dabei um Elastikbinden mit Schnallen oder mit Klettverschlüssen handeln. Diese sind an den steifen Elementen 1 mit Vorrichtungen, zum Beispiel in Form von steifen Halbringen 6, befestigt. Die konkaven Oberflächen der Halbringe 6 sind den Extremitäten des Patienten zugewandt (s. 2 mit einem dargestellten steifen Element 1 und den daran angeordneten Halbringen 6 und elastischen Zügen 5). Der elastische Zug 5 kann am Halbring 6 auf eine beliebige Weise befestigt sein, z. B. Klettverschluss, Knöpfe, Schnallen usw.The device includes a functional framework of interconnected tubular rigid elements 1 , These may be, for example, sections of metal tubes of rectangular cross-section. The stiff elements 1 are designed so that the length of each tubular rigid element 1 is controllable, z. Thanks to a telescopic construction of each rigid element 1 with locking options in several positions (in 1 not illustrated). The vertical rigid element 1 Is arranged opposite to the spinal column of the patient. At the upper part of this vertical element 1 is a first cross element 2 rigidly attached. The ends of the first cross element 2 lie back against the shoulder joints of the patient. A second cross element 3 is at the lower part of the spine of the patient opposite element 1 rigidly attached. The ends of the second cross element 3 lie on the back against the hip joints of the patient. The cross elements 2 and 3 may be slightly curved to achieve closer contact with the patient's body. At the ends of the first cross element 2 are elements 1 hinged, which rest against shoulder, forearm and back of the hand. The Elements 1 are articulated to each other at the sites of the elbow joints and proximal wrists of the patient. connecting joints 4 are in 1 symbolically marked with circles. At the ends of the second cross element 3 are elements 1 hinged dorsally on the thigh, on the lower leg and under the patient's foot. These elements 1 are articulated with each other (connecting joints 4 in 1 ) at the sites of the knee and upper hock of the patient. The stiff elements 1 of the functional framework are provided with devices for holding the body and the upper and lower extremities of the patient on the functional framework. These devices are in the form of elastic trains 5 designed with adjustable voltage. These may be elastic bandages with buckles or with Velcro closures. These are due to the stiff elements 1 with devices, for example in the form of stiff half-rings 6 , attached. The concave surfaces of the half rings 6 are facing the extremities of the patient (s. 2 with a shown stiff element 1 and the half-rings arranged thereon 6 and elastic features 5 ). The elastic train 5 can at the half ring 6 be attached in any way, for. B. Velcro, buttons, buckles, etc.

Jede der Gelenkverbindungen des Funktionsgerüstes ist mit einem E-Motor ausgestattet (in 1 nicht abgebildet). Der E-Motor ist kinematisch mit einem Gelenk und einem tiefer liegenden steifen Element 1 verbunden. Der E-Motor führt eine Ablenkung des tiefer liegenden steifen Elements 1 gemäß einem vorgegebenen Programm aus. Die kinematische Verbindung zwischen dem E-Motor mit dem Gelenk 4 und dem steifen Element 1 kann zum Beispiel mittels einer Zahnradverbindung ausgeführt sein. Jeder E-Motor ist elektrisch, zum Beispiel mit Hilfe eines Kabels 7 mit der Steuerung 8 verbunden (in 1 ist zur Vereinfachung und Veranschaulichung nur ein Kabel 7 abgebildet, welches das Knie-Verbindungsgelenk mit der Steuerung 8 verbindet). Jeder einzelne E-Motor sorgt für die Ablenkung von nur einem steifen Element 1 des Funktionsgerüstes in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Programm. Vor dem Gesicht des Patienten ist eine Anzeige 9 zur Wiedergabe von Video- und Audiodaten aufgestellt. Sie zeigt die Bewegung des Patienten im virtuellen Raum simultan mit den Ablenkungen des steifen Elementes 1 an. Die steifen Elemente 1 bilden dabei die oberen und unteren Extremitäten des Patienten nach. Baumäßig kann die Anzeige 9 in Form von einem Bildschirm oder einem auf den Kopf des Patienten aufgesetzten Helm ausgebildet sein. Im Fall eines Helms befindet sich der Anzeigebildschirm vor den Augen des Patienten und ist am Helm befestigt. Außerdem ist der Helm mit Kopfhörern oder mit einem Lautsprecher ausgerüstet. Der Bildschirm weist Videoinformationen auf, die die Bewegungen des Patienten im virtuellen Raum während seiner virtuellen (scheinbaren) Gehbewegungen, zum Beispiel in der Wohnung, in der Straße usw., wiedergeben. Als Audioinformation können verschiedene Geräusche gewählt sein, z. B.: Grasgeraschel, Schneeknistern, Gespräch der Verwandten oder der Freunde des Patienten, Straßenlärm usw.Each of the joints of the functional scaffold is equipped with an electric motor (in 1 not illustrated). The electric motor is kinematically with a joint and a lower-lying rigid element 1 connected. The electric motor performs a deflection of the lower-lying rigid element 1 according to a given program. The kinematic connection between the electric motor and the joint 4 and the stiff element 1 can be carried out for example by means of a gear connection. Each electric motor is electric, for example with the help of a cable 7 with the controller 8th connected (in 1 is for simplicity and illustration only one cable 7 pictured showing the knee joint with the control 8th links). Each individual electric motor ensures the deflection of only one stiff element 1 the functional skeleton in accordance with the predetermined program. In front of the patient's face is an ad 9 for playing video and audio data. It shows the movement of the patient in virtual space simultaneously with the distractions of the stiff element 1 at. The stiff elements 1 At the same time, the upper and lower extremities of the patient reproduce. Baumäßig can the display 9 be formed in the form of a screen or a patch on the head of the patient helmet. In the case of a helmet, the display screen is in front of the patient's eyes and attached to the helmet. In addition, the helmet is equipped with headphones or with a speaker. The screen has video information that reflects the movements of the patient in virtual space during their virtual (apparent) walking movements, for example, in the home, in the street, and so on. As audio information, various sounds may be selected, e.g. For example: grass rustling, snowbreaks, conversation of relatives or friends of the patient, street noise, etc.

Die Anzeige 9 kann zusätzlich mit einer Kamera (in 1 nicht abgebildet) versehen sein. Die Kamera 9 ist den Augen des Patienten entgegengesetzt angeordnet und dient zur Kontrolle der Reaktion des Patienten (je nach Pupillenerweiterung) auf die Video- und Audoinformationen. Die Anzeige 9 ist elektrisch mit Hilfe eines Kabels 10 mit der Steuerung 8 verbunden.The ad 9 Can additionally with a camera (in 1 not shown). The camera 9 is placed opposite the patient's eyes to control the patient's response (depending on pupil dilation) to the video and audio information. The ad 9 is electric with the help of a cable 10 with the controller 8th connected.

Unter den Fußspitzen und Fersen des Patienten sind Vibratoren 11 angeordnet. Sie dienen dazu, kurzzeitige Vibrationseinwirkung beim scheinbaren Treten der Fersen und der Fußspitzen auf die Stützoberfläche 14 zu erzeugen. Die Vibratoren 11 sind elektrisch mit Hilfe eines Kabels 12 mit der Steuerung 8 verbunden.Under the foot tips and heels of the patient are vibrators 11 arranged. They are used for short-term vibration effect in the apparent stepping of the heels and toe tips on the support surface 14 to create. The vibrators 11 are electric with the help of a cable 12 with the controller 8th connected.

Das gegenüber der Wirbelsäule des Patienten angeordnete senkrechte steife Element 1 ist mit einer Gelenkverbindung ausgebildet und hat einen damit kinematisch verbundenen E-Motor. Der E-Motor stellt die Drehung des Körpers des Patienten nach links und rechts um einen vorgegebenen Winkel sicher (Drehungen des senkrechten Elements 1 sind in 1 mit einem Kreispfeil angegeben). Steife Zugstangen 13 sind am senkrechten gegenüber der Wirbelsäule des Patienten angeordneten steifen Element 1 des Funktionsgerüstes starr befestigt. Die steifen Zugstangen 13 sorgen für ein Heben des Funktionsgerüstes über die Stützoberfläche 14 (die Vorrichtung zum Heben ist in 1 nicht abgebildet). Zusätzlich können auf den Oberflächen der an den der Wirbelsäule und den Extremitäten des Patienten zugewandten steifen Elemente 1 des Funktionsgerüstes weiche Unterlagen aus einem wärmedämmenden Werkstoff aufgebaut sein, zum Beispiel aus einem porösen mit dichtem Gewebe bekleideten Schaumpolyäthylen (in 1 nicht abgebildet).The vertical stiff element located opposite the patient's spine 1 is formed with a hinge connection and has a kinematically connected electric motor. The electric motor ensures rotation of the patient's body to the left and right by a predetermined angle (rotations of the vertical element 1 are in 1 indicated by a circular arrow). Stiff pull rods 13 are arranged on the vertical against the spinal column of the patient stiff element 1 rigidly attached to the functional framework. The stiff drawbars 13 ensure a lifting of the functional framework over the support surface 14 (The lifting device is in 1 not illustrated). In addition, on the surfaces of the rigid elements facing the spinal column and the extremities of the patient 1 of the functional framework, soft substrates may be constructed of a heat-insulating material, for example of a porous dense-tissue-filled foamed polyethylene (in 1 not illustrated).

Außerdem kann das physiologische Gerüst mit Sensoren zur Muskelkraftüberwachung ausgestattet sein. Die Sensoren sind in den Gruppen der Muskeln im spastischen Zustand eingebettet. Die Sensoren sind elektrisch mit der Steuerung 8 verbunden. Diese Sensoren verhindern eine Verletzung der Muskeln des Patienten bei erhöhter Muskelbeanspruchung infolge der Gehsimulation des Patienten (die Sensoren zur Muskelbeanspruchung sind in 1 nicht abgebildet). In addition, the physiological scaffold may be equipped with sensors for muscle strength monitoring. The sensors are embedded in the groups of muscles in the spastic state. The sensors are electrically connected to the controller 8th connected. These sensors prevent injury to the muscles of the patient due to increased muscle strain due to the patient's walking simulation (the muscle strain sensors are in 1 not illustrated).

Das Funktionsgerüst kann zusätzlich mit Sensoren ausgestattet sein, die in den Hauptgruppen der an den Gehhandlungen beteiligten Muskeln eingesetzt sind. Diese Sensoren leiten die Informationen von den Muskeln des Patienten an die Steuerung 8 weiter. Die Steuerung 8 verarbeitet die empfangenen Informationen, setzt das Funktionsgerüst in Bewegung und gibt die entsprechenden Video- und Audiodaten an die Anzeige 9 weiter.The functional framework may additionally be equipped with sensors which are used in the main groups of the muscles involved in the walking operations. These sensors transmit the information from the patient's muscles to the controller 8th further. The control 8th processes the received information, sets the functional framework in motion, and displays the appropriate video and audio data to the display 9 further.

Die Anzeige 9 ist zusätzlich mit einer Videokamera (in 1 nicht abgebildet) versehen. Die Videokamera ist gegenüber den Augen des Patienten aufgestellt. Die Videokamera ist elektrisch mit der Steuerung 8 verbunden.The ad 9 is additionally equipped with a video camera (in 1 not shown). The video camera is placed opposite the patient's eyes. The video camera is electrically connected to the controller 8th connected.

Das Funktionsgerüst kann auch mit einem Sensor zur Pulsüberwachung des Patienten (in 1 nicht abgebildet) ausgestattet sein. Der Sensor ist elektrisch mit der Steuerung 8 verbunden.The functional framework can also be equipped with a sensor for pulse monitoring of the patient (in 1 not shown). The sensor is electrical with the controller 8th connected.

Die Steuerung 8 ist ein Rechner mit entsprechender Software und weist ein System zur Erfassung der Daten von den Sensoren des Funktionsgerüstes auf.The control 8th is a computer with appropriate software and has a system for collecting the data from the sensors of the functional framework.

Die Funktionsweise der Einrichtung ist wie folgt:
Vorher werden je nach Pathologie des Patienten zulässige Werte für die Winkelablenkungen der Gelenke der oberen und der unteren Extremitäten bestimmt. Diese Werte werden in die Steuerung 8 eingegeben. Danach wird der Patient am Funktionsgerüst fixiert, indem die elastischen Züge 5 an den Halbringen 6 befestigt werden (die unteren und die oberen Extremitäten werden mit wenigstens zwei Zügen 5 an jedem steifen Element 1 festgemacht). So wird zum Beispiel der Unterschenkel in der Nähe des Kniegelenkes und des oberen Sprunggelenkes, die Schulter in der Nähe des Schultergelenkes und des Ellbogengelenkes, der Unterarm in der Nähe des Ellbogengelenkes und des proximalen Handgelenkes arretiert. Der Körper des Patienten wird mit Hilfe der elastischen Züge 5 fixiert. Die elastischen Züge 5 werden am ersten Querelement 2, an dem gegenüber der Wirbelsäule des Patienten angeordneten senkrechten steifen Element 1 und am zweiten Querelement 3 befestigt. Die genannten Elemente sind mit Vorrichtungen zur Befestigung der elastischen Züge 5 daran versehen (Schnallen, Klettverschlüsse usw., in 1 nicht abgebildet). Nach der Fixation des Patienten in einer physiologischen Stellung (oder nahe dazu) wird das Funktionsgerüst in die senkrechte Stellung gebracht und mit Hilfe der Zugstangen 13 um eine gewisse Höhe (zum Beispiel um 0,2–0,3 m) über die Stützoberfläche 14 angehoben, so dass die Füße des Patienten in der Luft bleiben. Falls erforderlich, werden die Sensoren zur Muskelkraftüberwachung auf bestimmten Gruppen von Muskeln (vorwiegend an den spastischen Muskeln) angeordnet. Um die Übungsdynamik zu überwachen, werden an den an den Gehbewegungen beteiligten Hauptmuskeln Sensoren angeordnet, die die Informationen von den Muskeln an die Steuerung 8 weiterleiten. Danach wird die Steuerung 8 eingeschaltet. Die Steuerung 8 setzt die Elemente 1 mit Hilfe des Kabels 7 und der E-Motoren in zyklische Vor- und Rückwärts-Bewegung unter Berücksichtigung der vorher bestimmten zulässigen Winkelabweichungen jedes der Gelenke. Die E-Motoren sind dabei in der Nähe der Gelenkverbindungen der Elemente 1 des Funktionsgerüstes angeordnet. Die Vor- und Rückwärtsbewegung erfolgt unter Biegung der Gelenke 4 der oberen und unteren Extremitäten des Patienten (jedes Gelenk 4 lässt sich innerhalb der dafür zulässigen Winkelwerte biegen). Gleichzeitig mit dem Bewegungsanfang des Funktionsgerüstes werden die Video- und Audioinformationen über die virtuelle Bewegung des Patienten im Raum samt den entsprechenden optischen und Hörwahrnehmungen von der Steuerung 8 an die Anzeige 9 mittels des Kabels 10 übertragen. Dadurch wird es möglich, dass der Patient mit fehlenden Bewegungsmustern die Erscheinungen erkennt, welche dem Gehen eigen sind (Bewegung der Beine, Biegen der Gelenke der Extremitäten, Spannung und Relaxation der Extremitätsmuskeln). Der Patient erkennt auch die optische und die Hörwahrnehmung des Gehens (die der gehenden Person entgegenrückenden umgebenden Gegenstände, Klopfgeräusch der Schuhe, Rascheln von gefallenem Laub usw.). Die Muskelkraftüberwachung sorgt dafür, dass die überflüssige Muskelbelastung und die Schmerzempfindungen vermieden werden. Die Reaktion des Patienten (je nach Pupillenerweiterung) auf die angebotenen Video- und Audioinformationen werden anhand der Videokamera und des Sensors zur Pulsüberwachung verfolgt. Die Vibratoren 11 sind unter den Fullspitzen und den Fersen angeordnet. Die Vibratoren 11 erzeugen mittels eines Signals von der Steuerung 8 und des Kabels 12 kurzzeitige Vibrationseinwirkungen mit vorgegebener Dauer, Amplitude und Frequenz zu den Zeitpunkten, wenn die Fersen und die Fußspitzen des Patienten auf die Stützfläche 14 treten. Somit wird beim Patienten das Gefühl für ein tatsächliches Gehen simuliert. Zusätzlich kann die Wendung des Körpers des Patienten nach links und nach rechts um den vorgegebenen Winkel mit Hilfe von einem Verbindungsgelenk und einem damit getriebetechnisch verbundenen E-Motors ausgeführt werden, wobei der E-Motor in der Mitte des senkrechten steifen Elements 1 des Funktionsgerüstes angeordnet ist.
The functioning of the device is as follows:
Before, depending on the pathology of the patient, allowable values for the angular deflections of the joints of the upper and lower extremities are determined. These values are in the controller 8th entered. Thereafter, the patient is fixed to the functional scaffold by the elastic features 5 at the half rings 6 be attached (the lower and upper extremities are with at least two trains 5 on every stiff element 1 fixed). For example, the lower leg near the knee joint and upper ankle joint, the shoulder near the shoulder joint and the elbow joint, the forearm near the elbow joint and the proximal wrist are locked. The body of the patient is using the elastic features 5 fixed. The elastic features 5 be on the first cross element 2 , on the vertical stiff element arranged opposite the spinal column of the patient 1 and at the second cross member 3 attached. The above elements are equipped with devices for fixing the elastic trains 5 attached (buckles, Velcro, etc., in 1 not illustrated). After fixation of the patient in a physiological position (or close to it), the functional framework is placed in the vertical position and with the help of tie rods 13 by a certain height (for example 0.2-0.3 m) over the support surface 14 raised so that the feet of the patient stay in the air. If necessary, the muscle power monitoring sensors are placed on specific groups of muscles (predominantly on the spastic muscles). In order to monitor the exercise dynamics, sensors are placed on the main muscles involved in the walking movements which transfer the information from the muscles to the control system 8th hand off. After that, the controller 8th switched on. The control 8th sets the elements 1 with the help of the cable 7 and the E-motors in cyclic forward and reverse motion taking into account the predetermined permissible angular deviations of each of the joints. The electric motors are in the vicinity of the joints of the elements 1 arranged the functional framework. The forward and backward movement takes place under bending of the joints 4 the upper and lower extremities of the patient (each joint 4 can be bent within the permissible angle values). Simultaneously with the beginning of the movement of the functional framework, the video and audio information about the virtual movement of the patient in the room together with the corresponding visual and auditory perceptions of the controller 8th to the ad 9 by means of the cable 10 transfer. This makes it possible for the patient with missing movement patterns to recognize the phenomena which are characteristic of walking (movement of the legs, bending of the joints of the extremities, tension and relaxation of the extremity muscles). The patient also recognizes the visual and auditory perception of walking (the surrounding objects that are in the way of the walking person, the sound of shoes knocking, the rustling of fallen leaves, etc.). Muscle force monitoring ensures that unnecessary muscle strain and pain sensations are avoided. The patient's response (depending on pupil dilation) to the video and audio information offered is tracked using the video camera and pulse monitoring sensor. The vibrators 11 are located under the full tips and heels. The vibrators 11 generate by means of a signal from the controller 8th and the cable 12 short-term vibration with predetermined duration, amplitude and frequency at the time when the heel and toe of the patient touch the support surface 14 to step. Thus, the patient's feeling of actual walking is simulated. In addition, the turn of the patient's body to the left and to the right by the predetermined angle by means of a connecting joint and a geared e-motor be executed, with the electric motor in the middle of the vertical rigid element 1 the functional skeleton is arranged.

Es sei bemerkt, dass das Gehtempo, die Größe der Ablenkungswinkel der Gelenke 4 und dementsprechend der Muskelbelastung des Patienten innerhalb von einem großen Bereich verändert werden können, indem ein entsprechendes Programm für die Steuerung 8 eingegeben wird.It should be noted that the walking pace, the size of the deflection angle of the joints 4 and, accordingly, the muscular load of the patient can be varied within a wide range by providing an appropriate program for control 8th is entered.

Die Dauer der Behandlung mit Gehübungen wird für jeden Patienten individuell je nach seinem Zustand und seiner Diagnose gewählt. Jede Behandlung kann 25 bis 45 Minuten dauern. Die Behandlungen werden täglich im Laufe von 7–15 Tagen durchgeführt unter Berücksichtigung der Anpassungsfähigkeit des Patienten an die jeweilige Belastung. Das gesamte Behandlungsprogramm wird ggfs. nach 1–2 Monaten wiederholt. Während der Behandlung können zwei Arten der Patientenbelastung angewendet werden: eine zeitgebundene und eine kraftgebundene Belastung. Bei einer zeitgebundenen Belastung wird die Behandlungsdauer allmählich verlängert. Dabei werden jedoch die Biegewinkel in den Gelenken 4 sowie das Bewegungstempo vermindert. Bei der kraftgebundenen Belastung wird die Behandlungsdauer verkürzt und die Biegewinkel in den Gelenken 4 sowie das Bewegungstempo vergrößert.The duration of gait treatment is chosen individually for each patient according to his condition and diagnosis. Each treatment can take 25 to 45 minutes. The treatments are performed daily for 7-15 days, taking into account the adaptability of the patient to the particular stress. The entire treatment program may be repeated after 1-2 months. During treatment, two types of patient loading can be used: a time-bound and a force-bearing load. With a time-bound load, the duration of treatment is gradually extended. However, the bending angles in the joints are 4 as well as the movement speed is reduced. The force-bearing load shortens the treatment time and the bending angle in the joints 4 as well as the movement speed increases.

Somit ermöglicht die Anwendung der neuen Einrichtung, ein früher fehlendes Bewegungsmuster beim Patienten allmählich zu erarbeiten, die grundsätzlichen Gehfertigkeiten und -bewegungen zu beherrschen und die damit zusammenhängenden optischen und Hörwahrnehmungen anzueignen.Thus, the use of the new device allows to gradually develop an earlier missing movement pattern in the patient, to master the basic walking skills and movements and to acquire the associated visual and auditory senses.

Die erfindungsgemäße technische Lösung kann auch benutzt werden, um die spastischen Zustände bei einzelnen Muskelgruppen abzuschaffen und die Gelenkkontrakturen zu beseitigen. Das zeugt von den breiteren Funktionalitäten der Einrichtung gegenüber den bekannten technischen Lösungen.The technical solution according to the invention can also be used to abolish the spastic states in individual muscle groups and to eliminate the joint contractures. This testifies to the broader functionalities of the device compared to the known technical solutions.

Zurzeit wird ein Lastenheft im Zusammenhang mit der Entwicklung der Einrichtung erstellt und ein Plan für die Forschungsarbeiten abgefasst. Die Einrichtung kann unter Einsatz von bekannten Werkstoffen und der Ausrüstung und der Anwendung der modernen Rechentechnik hergestellt werden.A specification sheet is being prepared in the context of the development of the facility and a plan for the research is being drafted. The device can be manufactured using known materials and the equipment and application of modern computer technology.

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Claims (7)

Einrichtung zu Geh- und Bewegungsübungen für Patienten mit psychoneurologischen Störungen und Erkrankungen des Bewegungs- und Stützapparates mit einem Funktionsgerüst, welches aus miteinander verbundenen steifen rohrförmigen Elementen (1) ausgebildet ist, so dass die Länge jedes steifen rohrförmigen Elementes (1) regelbar ist, wobei ein erstes Querelement (2) am oberen Teil des senkrecht gegenüber der Wirbelsäule des Patienten rückenseitig angeordneten Elements (1) starr befestigt ist, wobei die Enden des ersten Querelements (2) sich gegenüber den Schultergelenken des Patienten rückenseitig befinden und ein zweites Querelement (3) am unteren Teil des der Wirbelsäule des Patienten gegenüber liegenden Elements (1) starr befestigt ist, wobei die Enden des zweiten Querelements (3) den Hüftgelenken des Patienten rückenseitig gegenüberliegen, wobei an den Enden des ersten Querelements (2) Elemente (1) angelenkt sind, die an Schulter-, Unterarm- und Handrücken anliegen, wobei die Elemente (1) miteinander gelenkig an den Stellen der Ellbogengelenke und der proximalen Handgelenke des Patienten verbunden sind, wobei werden an die Enden des zweiten Querelements (3) Elemente (1) angelenkt sind, die an den Rückseiten vom Oberschenkel, Unterschenkel und unter dem Fuß des Patienten anliegen, wobei diese Elemente (1) an den Stellen der Knie- und der oberen Sprunggelenke des Patienten miteinander gelenkig verbunden sind, wobei die steifen Elemente (1) des Funktionsgerüstes mit Vorrichtungen zum Halten des Körpers und der oberen und unteren Extremitäten des Patienten am Funktionsgerüst ausgestattet sind, wobei diese Vorrichtungen in Form von elastischen Zügen (5) mit regelbarer Spannung ausgebildet sind, und wobei die elastischen Züge (5) an steifen Elementen (1) festgemacht sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Gelenkverbindungen des Funktionsgerüstes mit einem E-Motor ausgestattet ist, wobei der E-Motor kinematisch mit einem Gelenk (4) und einem tiefer liegenden steifen Element (1) verbunden ist, dass der E-Motor eine Ablenkung des steifen Elements (1) gemäß einem vorgegebenen Programm ausführt, dass vor dem Gesicht des Patienten eine Anzeige (9) zur Wiedergabe von Video- und Audiodaten angeordnet ist, wobei die Anzeige (9) die Bewegung des Patienten im virtuellen Raum gleichzeitig mit den Ablenkungen der steifen Elemente (1) des Funktionsgerüstes anzeigt, dass die steifen Elemente (1) dabei obere und untere Extremitäten nachbilden, dass unter den Fußspitzen und den Fersen des Patienten Vibratoren (11) angeordnet sind, dass das der Wirbelsäule des Patienten gegenüberliegende senkrechte steife Element (1) des Funktionsgerüstes in der Mute mit einer Gelenkverbindung (4) versehen ist und einen damit kinematisch verbundenen E-Motor aufweist, wobei der E-Motor die Wendung des Körpers des Patienten nach links und rechts um den vorgegebenen Winkel sicherstellt, dass die E-Motoren des Funktionsgerüstes, die Anzeige (9) zur Wiedergabe von Video- und Audiodaten sowie die Vibratoren (11) elektrisch mit der Steuerung (8) verbunden sind und dass am ersten steifen Querelement (2) des Funktionsgerüstes steife Zugstangen (13) zum Heben des Funktionsgerüstes über die Stützoberfläche (14) starr befestigt sind.Device for walking and exercising exercises for patients with psychoneurological disorders and diseases of the musculoskeletal system with a functional framework consisting of interconnected rigid tubular elements ( 1 ) is formed so that the length of each rigid tubular element ( 1 ), wherein a first transverse element ( 2 ) at the upper part of the element perpendicular to the backbone of the patient ( 1 ) is rigidly fixed, wherein the ends of the first transverse element ( 2 ) are located opposite the shoulder joints of the patient on the back and a second transverse element ( 3 ) at the lower part of the element opposite the spine of the patient ( 1 ) is rigidly fixed, wherein the ends of the second transverse element ( 3 ) are opposite the hip joints of the patient on the back, wherein at the ends of the first transverse element ( 2 ) Elements ( 1 hinged to the shoulder, forearm and back of the hand, the elements ( 1 ) are hingedly connected to one another at the locations of the elbow joints and the proximal wrists of the patient, wherein at the ends of the second transverse element ( 3 ) Elements ( 1 hinged on the backs of the thigh, lower leg and under the foot of the patient, these elements ( 1 ) are hinged together at the sites of the patient's knee and ankle joints, the rigid elements ( 1 ) of the functional scaffold are equipped with devices for holding the body and the upper and lower extremities of the patient on the functional scaffold, these devices being in the form of elastic features ( 5 ) are designed with adjustable tension, and wherein the elastic trains ( 5 ) on stiff elements ( 1 ), characterized in that each of the articulated joints of the functional skeleton is equipped with an electric motor, wherein the electric motor kinematically with a joint ( 4 ) and a lower-lying rigid element ( 1 ) that the electric motor is a deflection of the rigid element ( 1 ) according to a predetermined program that in front of the patient's face an indication ( 9 ) for playback of video and audio data, the display ( 9 ) the movement of the patient in the virtual space simultaneously with the distractions of the stiff elements ( 1 ) of the functional framework indicates that the rigid elements ( 1 ) simulate upper and lower extremities, that under the foot tips and the heels of the patient vibrators ( 11 ) are arranged such that the vertical stiff element opposite the spine of the patient ( 1 ) of the functional framework in the mute with a hinge connection ( 4 ) and having a kinematically connected electric motor therewith, wherein the electric motor ensures the turn of the body of the patient to the left and right by the predetermined angle that the electric motors of the functional framework, the display ( 9 ) for playing video and audio data as well as the vibrators ( 11 ) electrically with the controller ( 8th ) and that on the first rigid cross member ( 2 ) of the functional framework rigid tie rods ( 13 ) for lifting the functional skeleton over the support surface ( 14 ) are rigidly attached. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den der Wirbelsäule und den Extremitäten des Patienten zugewandten Oberflächen der steifen Elemente (1) des Funktionsgerüstes weiche Unterlagen aus einem wärmedämmenden Werkstoff aufgebaut sind.Device according to claim 1, characterized in that on the surfaces of the rigid elements facing the spine and the extremities of the patient ( 1 ) of the functional framework soft documents are constructed of a thermally insulating material. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die steifen Elemente (1) des Funktionsgerüstes obere und untere Extremitäten nachbilden und mit Vorrichtungen zur Befestigung von Zügen (5) versehen sind, dass diese Vorrichtungen als steife Halbringe (6) ausgebildet sind, deren konkave Oberflächen den Extremitäten des Patienten zugewandt sind und dass diese Vorrichtungen an den steifen Elementen (1) des Funktionsgerüstes befestigt sind.Device according to claim 1, characterized in that the rigid elements ( 1 ) of the functional framework simulate upper and lower extremities and with devices for attachment of trains ( 5 ) are provided that these devices as stiff half rings ( 6 ) are formed, whose concave surfaces are facing the extremities of the patient and that these devices on the rigid elements ( 1 ) of the functional framework are attached. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsgerüst mit Sensoren zur Muskelkraftüberwachung für die Muskeln im spastischen Zustand ausgestattet ist, wobei diese Sensoren elektrisch mit der Steuerung (8) verbunden sind.Device according to claim 1, characterized in that the functional framework is equipped with sensors for muscular force monitoring for the muscles in the spastic state, these sensors being electrically connected to the control ( 8th ) are connected. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsgerüst mit Sensoren versehen ist, die in den Hauptgruppen jener Extremitätenmuskeln angeordnet sind, welche sich an den Gehbewegungen beteiligen, und dass die Sensoren elektrisch mit der Steuerung (8) verbunden sind.Device according to claim 1, characterized in that the functional framework is provided with sensors which are arranged in the main groups of limb muscles which participate in the walking movements, and in that the sensors are electrically connected to the control ( 8th ) are connected. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (9) mit einer Videokamera ausgerüstet ist, die gegenüber den Augen des Patienten aufgebaut und elektrisch mit der Steuerung (8) verbunden ist.Device according to claim 1, characterized in that the display ( 9 ) is equipped with a video camera which is constructed opposite the eyes of the patient and electrically connected to the controller ( 8th ) connected is. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsgerüst mit einem Sensor zur Pulsüberwachung beim Patienten versehen ist, wobei der Sensor elektrisch mit der Steuerung (8) verbunden ist.Device according to claim 1, characterized in that the functional framework is provided with a sensor for pulse monitoring in the patient, wherein the sensor is electrically connected to the control ( 8th ) connected is.
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