DE3102268A1 - Therapeutische vorichtung zur bewegung eines koerpergelenks - Google Patents

Description

Anmelder: Jobst Institute,Inc., 653 Miami Street, Toledo,

Ohio 43694,USA

Therapeutische Vorrichtung zur Bewegung eines Körpergelenks

Die Erfindung betrifft eine therapeutische Vorrichtung zur Bewegung eines Körpergelenks, beispielsweise zur Bewegung der Finger einer menschlichen Hand.

Derartige Vorrichtungen finden Verwendung, um durch Krankheit oder Verletzungen versteifte Gelenke wieder beweglich zu machen, oder auch für sonstige Lockerungsübungen, die beispielsweise Sportler durchführen.

Es sind bereits therapeutische Vorrichtungen zur Bewegung der Finger- und Handgelenke bekannt(US-PS 1 707 151), 2 55 3 2 77, 2 353 129 und 3 020 908), die aus einem verhältnismäßig aufwendigen starren Mechanismus bestehen. In anderen Vorrichtungen dieser Art finden elektrisch angetriebene Seilzüge Verwendung (US-PS 3 756 222), oder der Antrieb erfolgt mit Hilfe einer Druckmittelzufuhr (US-PS 3 457 912). Diese Vorrichtungen werden in einer festen Lage bei der Durchführung einer Behandlung angeordnet und sind verhältnismäßig kompliziert und aufwendig sowohl hinsichtlich der Herstellung als auch der Benutzung, so daß sie durch einen Patienten praktisch nur in einer Behändlungsstation wie in einem Krankenhaus benutzbar sind. Es sind ferner durch Druckmittel betätigbare Vorrichtungen dieser Art bekannt, beispielsweise therapeutische Handschuhe (Kanadische-PS 735 700), sowie aufblähbare Vorrichtungen für eine arthritische Therapie (US-PS 3 581 740) und

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Vorrichtungen zur Bewegung der Handgelenke (US-PS 3 937 215). Bei diesen Vorrichtungen findet jeweils eine Blase Verwendung, die beim Aufblähen Spannkräfte auf die Körperteile ausübt.

Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung werden Druckkräfte zum Ausbiegen eines nicht dehnbaren flexiblen Glieds erzeugt, das an einem Körperteil mit einem zu biegenden Gelenk angreift Eine Anzahl von angrenzenden flexiblen Wandabschnitten sind an dem ausζüblegenden Glied derart befestigt, daß sie nach dem Aufblähen einen Druck auf die Seitenwände angrenzender Abschnitte ausüben, wodurch ein Biegemoment auf das Glied ausgeübt wird, an dem die Abschnitte oder Kammern befestigt sind. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das nicht dehnbare flexible Glied schlauchförmig ausgebildet sein, so daß es über dem zu behandelnden Körperteil angeordnet werden kann. Ferner ist eine Blase vorgesehen, deren Länge größer als die Länge des auszubiegenden schlauchförmigen Teils ist, und die an Stellen befestigt ist, die in Längsrichtung des Schlauchs einer sinusförmig gewundenen Form zugeordnet sind, wobei der konvexe Teil jeder Windung an dem Schlauch befestigt und die dazwischen liegenden Teile nicht an dem Schlauch befestigt sind.

Es wird eine Vorrichtung zur Bewegung einer Hand vorgesehen, die mindestens zwei Blasen aufweist, die entgegengesetzt arbeiten, um bei einem Übungsvorgang das Ausbiegen der Hand zyklisch umzukehren. Es sind unabhängige Einrichtungen für die Durchleitung des Druckmittels zwischen dem Außenraum und dem Innenraum jeder Blase vorgesehen, so daß das Druckmittel aus der einen Blase abgelassen werden kann, während es der anderen unter Überdruck zugeführt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in individuellen Biegeelementen für Finger zu sehen, die mit einer Vorrichtung zur Bewegung einer Hand oder anderen individuellen Vorrichtungen zur Bewegung von Fingern zusammenarbeiten, wobei die Blasen zusammendrückende Biegemomente auf die Außenseite der Gelenkumhüllung ausüben, in der die Biegekräfte erzeugt werden sollen. Die Vorrichtung ermöglicht ferner eine Steuerung des

Drucks oder der thermischen Bedingungen für den der Behandlung ausgesetzten Körperteil, mit Hilfe einer die Biegee leinen te umgebenden Kammer. Eine äußere Umhüllung weist eine Einrichtung zur Druckmittelzufuhr in den Bereich um die Umhüllung des Körperteils und die Blasen auf, so daß die Temperatur und/oder der Druck durch diese Elemente auf den betreffenden Körperteil ausgeübt wird. Die Druckmittelleitungen zu den Blasen verlaufen durch die Kammer zwischen der äußeren Umhüllung und den Blasen.

Von einem Druckmittelvorrat kann Druckmittel über einstellbare Ventile den Blasen zugeführt oder von diesen abgeleitet werden. Die Druckmittelzufuhr kann zeitlich gesteuert werden, entweder mit einem bestimmten oder verstellbaren Zeitintervall entsprechend unterschiedlichen Behandlungsbedingungen. Es kann ferner eine einstellbare Druckregeleinrichtung vorgesehen sein.

Ferner kann eine zyklische Steuerung der Temperatur und/oder des Drucks des Druckmittels erfolgen, das der umhüllenden Kammer zugeführt wird. Diese Steuerung kann zugeordnet zu den Biegevorgängen erfolgen, beispielsweise bei der Behandlung einer Hand, wobei auf die Hand durch einen Druckaufbau in der umhüllenden Kammer Druck ausgeübt wird, während die Hand durch Druck in der der Handfläche zugeordneten Blase geöffnet wird, und wobei der Druck auf die Hand verringert wird, während die Hand durch den Druck auf die rückseitige Blase zu einer Faust geschlossen wird. Wahlweise kann ein langer Druckzyklus durch Druckaufbau in der äußeren Kammer für eine Vielzahl von öffnungs- und Schließbewegungen der Faust ausgeübt werden. Das Druckmittel in der äußeren Kammer kann zyklisch erhitzt oder gekühlt werden, um thermische Behandlungen unterschiedlicher Dauer zu ermöglichen.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Bewegung einer Hand in zwei unterschiedlichen Zuständen, in denen die Hand zu einer Faust geschlossen beziehungsweise geöffnet wird,

Fig. 3 eine Fig. 1 und 2 entsprechende Seitenansicht nach dem Entfernen der Hand aus der Vorrichtung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung in Fig. 3, Fig. 5 eine Endansicht der Vorrichtung in Fig. 3,

Fig. 6 eine Vorrichtung entsprechend Fig. 1-5, die von einer äußeren Umhüllung umgeben ist,

Fig. 7 ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Steuereinrichtung,

Fig. 9 ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Druckmittelzufuhr und zur Steuerung des Drucks und der Temperatur,

Fig. 10 einen Teilschnitt entsprechend dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1,

Fig. 11 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 12 eine Schnittansicht entlang der Linie 12-12 in Fig. 11; Fig. 13 eine Seitenansicht der Vorrichtung in Fig. 11.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft eine therapeutische Vorrichtung zur Bewegung einer Hand.

Die Vorrichtung 11 besteht aus einem nicht dehnbaren,flexiblen flächigen Material und weist zwei übereinander angeordnete Teile 12 und 13 auf, die entlang ihren Seitenkanten 14 abdichtend verbunden sind, so daß in den Innenraum eine Hand eingeschoben werden kann. Die gewölbten Teile können aus einer durchsichtigen Urethanfolie hergestellt sein, so daß die zu behandelnde Hand sichtbar ist, obwohl auch andere Materialien wie beispielsweise Nylongewebe verwendbar sind, die mit einem Dichtungsmittel wie Neopren imprägniert sind.

Das Verbiegen der Vorrichtung wird durch Aufblähen von Blasen 15 und 15 bewirkt, die in Randbereichen auf der Außenseite der gewölbten Teile in Befestigungsbereichen 17 befestigt sind, wie aus den Fig. 1 - 4, ersichtlich iäst. Jede der Blasen 15,16

besteht aus einem flexiblen, für das betreffende Druckmittel undurchlässigen Material, das mit dem Material verträglich ist,aus dem die einen Handschuh bildenden gewölbten Teile 12,13 hergestellt sind. Wenn der Handschuh aus einem transparenten Material besteht, sind die Blasen zweckmäßigerweise ebenfalls aus einem transparenten Material hergestellt, damit die zu behandelnde Hand sichtbar ist.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Zustand ist das Druckmittel in der an die Handfläche angrenzenden Blase 16 entspannt, während die Blase 15 auf der Rückseite der Hand aufgebläht ist, so daß die äußeren Wände angrenzender Windungen dieser Blase gegeneinanderdrücken, ebenso wie die inneren Wände jeder Windung. Dadurch wird ein Biegemoment auf den Handschuh erzeugt, an dem die Windungen befestigt sind, wodurch die Befestigungsbereiche der Blase zwischen jeder Windung entlang einem Bogen andrücken, der um die Faust des Patienten zentriert ist.

Ein entgegengesetztes Biegemoment wird bei dem Zustand in Fig. erzeugt, wenn die Blase 15 entlastet und die Blase 16 aufgebläht wird. Die Wände der Windungen dieser Blase werden dann auseinandergedrückt, ebenso die Innenwände jeder Windung und die Außenwände angrenzender Windungen. Dadurch wird die Faust geöffnet und die Hand und die Finger werden gestreckt.

Die Blasen 15 und 16 sind schlauchförmig ausgebildet und weisen bei der Blase 15 flache innere und äußere Teile 18 und 19 , und bei der Blase 16 flache Teile 21 und 22 auf, welche entlang ihren Kanten 2 3 abdichtend befestigt sind, wie am besten aus den Fig. 3-5 ersichtlich ist. Die einzelnen länglichen Teile können an ihren Mittelpunkten 2 4 und 25 gefaltet werden,um ein Ende jeder Blase zu bilden. An ihren anderen Enden 26,27 können sie im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet sein, um eine Anpassung an die ringförmigen Flanschkupplungen 28,29 für die Zuführleitungen 31,32 für das Druckmittel zu ermöglichen. Die halbkreisförmigen Enden 26,27 der Blasen begünstigen auch die Anordnung des Handschuhs um das Handgelenk am offenen Ende 33.

Die flachen Teile der Blase 15 sind entlang ihren Kanten wie in dem Bereich 2 3 abdichtend befestigt, der sich in Längsrichtung der Teile 18 und 19 und um die halbkreisförmigen Enden 26 er-

streckt. Die andere Blase 16 ist in entsprechender Weise abgedichtet. Die Blasend, 16 sind an der Außenfläche der Teile 12 beziehungsweise 13 des Handschuhs an ihren Enden durch flexible verklebte oder genähte und abgedichtete Bereiche 35,36 an den Faltstellen der Enden 2 4 und 25, sowie 37 und 38 an den halbkreisförmigen Enden verbunden. In den Blasen werden Kanunern gebildet, weil ihre Wände entlang Linien nicht aufgebläht werden können, die sich quer zu der Länge der betreffenden Blase erstrecken und die entlang deren Länge einen Abstand aufweisen.Die Befestigung kann mit Hilfe einer Klebstoffschicht zwischen den inneren Flächen der übereinanderliegenden Teile erfolgen, beispielsweise entlang den Verbindungslinien 20 quer zu den Teilen 18 und 19 der Blase 15. Wenn die Teile 18 und 19 aus einem verschweißbaren Kunststoff bestehen, können die Verbindungslinien 20 Schweißnähte sein. Eine andere Ausführungsform verklebter und vernähter Verbindungsstellen zur Bildung von in Kammern unterteilten Blasen ist in Fig. 10 dargestellt.

Verbindungslinien 20 sind an den unteren Stellen der Windungen der Blase an dem Handschuh vorgesehen und sind deshalb entlang der Blase mit einem größeren Abstand als der Abstand der Stellen an dem Handschuh ausgebildet, an denen die Blase daran befestigt ist. Sie erstrecken sich nur teilweise über den Innenraum der Blase, so daß die dadurch in der Blase gebildeten Kammern miteinander in Verbindung stehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Verbindungslinien nicht zu den in Längsrichtung verlaufenden abdichtenden Randbereichen zwischen den Teilen 18 und 19 der Blase 15.

Die Befestigungsbereiche 17 der Blasen sind entlang der Längskanten der Blasen vorgesehen. Die Befestigung kann durch Vernähen oder eine anhaftende Verbindung mit dem Handschuh erfolgen. Außenflächen in dem mit dem Kantenbereich 23 in länglichen Bereichen zusammenfallenden Bereich erstrecken sich quer zu der Längsachse des Handschuhs, paarweise an den betreffenden Flächen, die in Querrichtung ausgerichtet sind und die zu den Verbindungslinien 20 ausgerichtet sind, um eine sinusförmige Blase auf jeder der Oberflächen zu bilden. Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, weist die obere Blase 15 fünf Windungen auf, die durch fünf Ver-

bindungslinien 20 gebildet sind, von denen vier mit vier Paaren von Befestigungsbereichen 17 zwischen den Befestigungsbereichen 35 und 37 am jeweiligen Ende ausgerichtet sind. Zwei quer verlaufende Befestigungsbereiche 39, die im wesentlichen senkrecht zu den Enden und fortlaufend zu dem Bereich 37 ausgebildet sind,sind mit der fünften Verbindungslinie 20 ausgerichtet, um ein Ende der Folge von Windungen zu bilden. Der Bereich 35 bildet das entgegengesetzte Ende, so daß alle Bereiche 39,17 und 35 im wesentliehen parallel verlaufende Längsabmessungen aufweisen.

Der Abstand der Windungen in Längsrichtung des Handschuhs in den Befestigungsbereichen ist vorzugsweise angenähert gleich dem Abstand der Fingergelenke der zu behandelnden Hand. Der Abstand der Befestigungsbereiche 39,17 und 35 entlang jeder Längskante der Blase kann etwa das 6-fache des Abstands dieser Bereiche auf dem Handschuh betragen, so daß die Höhe der Windungen etwa das 3-fache ihres Abstands beträgt.

Die untere Blase 16 ist in ihren Verbindungsbereichen mit der Außenfläche des Teils 13 in derselben Weise wie die obere Blase 15 mit dem Teil 12 verbunden. Es wurde festgestellt, daß weniger Windungen auf der Seite der Handfläche als auf der Seite des Handrückens erforderlich sind, und daß die Befestigungsbereiche für diese Windungen zu dem offenen Ende des Handschuhs gegenüber denen der Rückseite versetzt sein können. Das Ende 35 (Fig. 3 und 4) ist in einem Bereich 36 befestigt, der sich im wesentlichen mit dem Zwischenraum zwischen den Bereichen 17 auf dem Teil 12 deckt, wodurch das Zentrum der sinusförmigen Blase 15 gebildet wird. Die Befestigungsbereiche 17 der Windungen der unteren Blase sind auf dem Teil 13 zwischen dem Bereich angeordnet, der sich mit den Befestigungsbereichen auf dem Teil 12 deckt. Die Endbereiche der Befestigungsbereiche 39 für die untere Blase sind näner dem offenen Ende 33 als diejenigen angeordnet, die Bereichen der oberen Blase entsprechen.

Im folgenden soll die Arbeitsweise näher erläutert werden. Wenn beispielsweise Druckluft oder Wasser als Druckmittel zugeführt wird, wird die Blase aufgebläht, so daß die Innenflächen 18 der Windungen gegeneinandergedrückt werden, ebenso die Außenflächen 19 angrenzender Windungen, wodurch ein Biegemoment auf den Teil

des Handschuhs ausgeübt wird, an dem die Windungen in Bereichen 35,17 und 39 beziehungsweise 36,17 und 39 befestigt sind. Bei einem BehandlungsVorgang wird den Blasen 15 und 16 abwechselnd Druckmittel zugeführt beziehungsweise daraus abgeleitet, so daß eine Blase unter Druck steht und die andere entspannt ist. Die Betätigungsintervalle können etwa fünf Sekunden bis zu mehreren Minuten betragen, wobei ein Druck von etwa 80 mm/Hg ausgeübt wird. Die Zeitintervalle müssen nicht unbedingt gleichförmig sein. Beispielsweise kann das Zeitintervall für den aufgeblähten Zustand länger oder kürzer sein als das Zeitintervall für den entspannten Zustand, und die obere Blase kann je nach der gewünschten Behandlungsart länger oder kürzer als die untere Blase aufgebläht werden.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines pneumatischen Systems für die in Verbindung mit Fig. 1-5 beschriebene Vorrichtung. Von einer Druckluftquelle 41 kann wahlweise der Blase 15 oder der Blase 16 Druckluft über Leitungen 42 beziehungsweise 43 zugeführt werden, an welche die Zuführleitung 31 beziehungsweise 32 angeschlossen ist. Mehrwegventile 44 und 45 können eine Verbindung zu den Leitungen 42,43 herstellen und weisen einen Einlaß auf,der mit der Druckluftquelle 41 über die Leitungen 46,47 verbunden ist, so daß bei der einen Einstellung dieser Ventile Druckluft über die Leitungen 42 und 43 zugeführt wird. Die Ventile 44,45 Weisen ferner einen Auslaß 48,49 auf, der mit der Atmosphäre verbunden ist, so daß bei einer zweiten Ventileinstellung eine Verbindung zu den Auslässen 48 und 49 hergestellt wird. Ein Taktgeber 51, der durcn einen Motor angetrieben sein kann, steuer^die Ventile 44 und 45.

Der Zeitgeber 51 kann zur Betätigung einer Nockensteuerung für die Ventile 44,45 dienen, so daß das Ventil 44 den Eingang 46 mit dem Auslaß 42 verbindet, wodurch die Blase 15 entsprechend dem Druck der Druckluftquelle 41 aufgebläht wird, während das Ventil 45 die Leitung 47 sperrt und den Auslaß 43 mit der Auslaßleitung 49 verbindet, um den Innenraum der Blase 16 mit der Atmosphäre zu verbinden. Bei einem anderen Teil des Zyklus des Zeitgebers 51 kann das Ventil 44 so eingestellt werden, daß die Leitung 46 gesperrt wird, während die Leitung 42 mit der Atmosphäre verbunden wird und das Ventil 45 eine Verbindung mit der Druckluftquelle

herstellt, so daß die Blase 16 aufgebläht wird. An dem Steuernocken können Zonen der Nockenbahn vorgesehen sein, die eine Verweilzeit ermöglichen,in der keine der beiden Blasen aufgebläht Wird, und die beiden Blasen können während gewünschter gleicher oder ungleicher Zeitspannen aufgebläht werden.

Das in Fig. 7 dargestellte System kann auch ein hydraulisches System sein, in welchem Falle entsprechende Ablaßleitungen 48,49 für das Druckmittel vorzusehen sind. Insbesondere kann ein geschlossenes hydraulisches System vorgesehen sein, bei dem die Druckmittelquelle 41 einen Vorratsbehälter enthält, dem deis aus den Auslassen 48 und 49 abgelassene Druckmittel zugeführt wird.

Bei der Behandlung von Händen und Handgelenken ist in vielen Fällen eine Kombination von Biegebeanspruchungen der Gelenke mit einer Druckausübung und/oder Temperatursteuerung wünschenswert. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die in Fig. 1-5 dargestellte Vorrichtung von einer äußeren Umhüllung 52 mit einer öffnung 53 umgeben, durch die die Hand und das Handgelenk des Patienten eingeführt werden kann.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Zustand ist die obere Blase 15 aufgebläht, wodurch ein Biegemoment in der oben beschriebenen Weise aus.geübt wird, während die untere Blase 16 entspannt ist. Die Hülle 52 besteht aus einer flexiblen undurchlässigen und nicht dehnbaren Materialschicht, beispielsweise aus einer durchsichtigen Urethanfolie oder aus einem mit Neopren imprägnierten Nylongewebe. Durch diese Hülle und die Oberfläche des Handschuhs wird eine Kammer begrenzt, in der sich der Handschuh und die Blasen zwischen den in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Zuständen bewegen können. Bei dieser Ausbildung müssen auch die Teile 12 und 13 und die Seitenkante 14 undurchlässig sein, da sie die Innenwand der Kammer begrenzen, deren Außenwand durch die Umhüllung 52 gebildet ist.

Die Umhüllung 52 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem flachen, flexiblen, relativ nicht dehnbaren und thermisch stabilen flächigen Material. Die nicht zu verbiegenden Teile des Handschuhs sind an der Umhüllung befestigt, um ein Herausschieben des Handschuhs aus der Kammer zu vermeiden, wenn in dieser ein Druck auf-

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gebaut wird. Die Umhüllung 52 besteht deshalb aus einem hinteren Abschnitt 54 und einem unteren Abschnitt 55, welche entlang einem Verbindungsbereich 56 verbunden sind. Jeder dieser Abschnitte besteht aus einer Stirnwand und Seitenwänden. Der Abschnitt 54 weist eine Stirnwand 54a und Seitenwände 54b auf, die entlang einem Verbindungsbereich 54c verbunden sind, um das flache flächige Material entsprechend der Geometrie der Umhüllung 52 aufzunehmen. Der Abschnitt 55 weist eine Stirnwand 55a und Seitenwände 55b auf, die entlang einem Verbindungsbereich 55c verbunden sind. Der Verbindungsbereich 56 der Abschnitte 54 und 55 umgibt die verbundenen Seitenkanten des Handschuhs angrenzend an den nicht ausbiegbaren Abschnitt des Handschuhs in dem Bereich 56a.

Die Außenwände 54 und 55 der Kammer sind gegenüber dem Handschuh an seiner öffnung 33 abgedichtet, welche mit der öffnung der Kammer 53 zusammenfällt, und zwar mit Hilfe eines undurchlässigen Verbindungsbereichs 57. Zur Zufuhr beziehungsweise Ableitung von Druckmittel in die Kammer ist eine Leitung 58 vorgesehen, die mit einer abdichtenden Flanschkupplung 59 versehen ist, die mit einer Öffnung in der Wand 54a fluchtet. Bei Druckmittelzufuhr in die Kammer durch die Leitung 58 wird der Handschuh zusammengepreßt, so daß ein Druck auf die zu behandelnde Hand ausgeübt werden kann, während Biegemomente durch die Blase 15 beziehungsweise 16 ausgeübt werden.

Die Leitungen 31 und 32 sind gegen die Wand 54a beziehungsweise 55a durch Kupplungsflanschen 61 beziehungsweise 62 abgedichtet.

In der durch die Umhüllung 52 umgebenen Kammer kann durch ein hydraulisches oder ein pneumatisches Druckmittel ein überdruck aufgebaut werden. Fig. 8 zeigt ein pneumatisches System, bei dem die Bezugszeichen der in Verbindung mit Fig. 7 beschriebenen Elemente mit zwei Strichen versehen sind, ebenso wie die in Verbindung mit Fig. 1-6 beschriebenen Elemente. Die Gesamtvorrichtung 64 enthält die Vorrichtung 11 mit den Blasen 15 und 16, welche durch die äußere Umhüllung 52 umgeben ist. Wie in Fig. 7 ist eine Druckluftquelle 41 über Leitungen 46 und 47 mit Ventilen 44,45 verbunden, die einen Auslaß 48,49 aufweisen, um eine Verbindung der Leitungen 42,43 mit der Atmosphäre herstellen zu können. Die Steuerventile ermöglichen eine Verbindung der Druckluftquelle mit den Blasen

beziehungsweise der Blasen mit der Atmosphäre. Der Taktgeber 51 entspricht der in Verbindung mit Fig. 7 beschriebenen Einrichtung.

Die Druckluftquelle 41 dient zum Aufblähen der Blasen und zum Druckaufbau in der durch die Umhüllung 52 begrenzten Kammer. Da ein unterschiedlicher Druck für die Blasen und für die umgebende Kammer wünschenswert ist, können Druckeinstelleinrichtungen 65 und 66 vorgesehen sein.

In der an die Druckluftquelle angeschlossenen Leitung 67 ist ferner ein Ventil 68 vorgesehen, das in der aus der Figur ersichtlichen Weise als Mehrwegeventil ausgebildet ist. Der Ausgang dieses Ventils ist mit der Kammer in der Umhüllung 52 über eine Leitung 69,58 verbunden.

Um der Gesamtvorrichtung 64 ein^rür die gewünschte Behandlung geeigneten Druck zuzuführen, kann das Ventil 68 in eine Sperrlage verstellt werden, so daß Druck kontinuierlich ausgeübt wird, oder es kann eine zyklische Druckausübung erfolgen. Zu diesem Zweck dient ein Taktgeber 71, mit dessen Hilfe beispielsweise eine Nockensteuerung des Ventils 6 8 erfolgen kann. Deshalb kann Druck während Zeitintervallen zugeführt werden, die unabhängig von den Zeitintervallen sind, die durch den Taktgeber 51 bestimmt werden. Eine Behandlung umfaßt Druckintervalle und Entspannungsintervalle, welche mehrere Zyklen für die Ausübung von Biegemomenten umfassen können. Wie bei dem Beispiel in Fig. 7 können bei dem Beispiel in Fig. 8 teilweise oder ausschließlich hydraulisch betätigte Elemente vorgesehen sein.

Ferner ist mit einer Vorrichtung der beschriebenen Art eine thermische Behandlung möglich. Die thermische Behandlung kann durch Erhitzen oder Kühlung des Gelenkbereichs erfolgen, der bewegt werden soll, und kann gewünschtenfalls unter Ausübung von Druck kombiniert werden. Die Steuerung der Temperatur erfolgt zweckmäßigerweise durch Verwendung einer Flüssigkeit als Wärmeübertragungsmittel. Ein hydraulisches System, das sowohl eine Steuerung der Ausübung von Biegemomenten, des Drucks und der Temperatur mit Hilfe der Vorrichtung in Fig. 6 ermöglicht, ist in Fig. 9 dargestellt.

Wenn eine Temperatursteuerung erwünscht ist, muß das für die Herstellung der Vorrichtung verwandte Material seine Eigenschaften

hinsichtlich Flexibilität, Dehnbarkeit und Undurchlässigkeit bei den Behandlungstemperaturen beibehalten. Wie bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 8 erfolgt die Zufuhr von Druckmittel zu der Vorrichtung, Tn gewl 8B°n AnWondunanfäl len kenn p? wünenhenpweri = °<n_f die zur Wärmeübertragung dienende Flüssigkeit durch die Vorrichtung zu zirkulieren, während der gewünschte Druck in den Abschnitten beibehalten wird. Die Zirkulation kann durch Abflußleitungen aus der Druckkammer und/oder den Blasen begünstigt werden, die neben den Zuleitungen in direkter Verbindung mit den Steuerventilen für die Steuerung der Ausbiegungen des Drucks vorgesehen sind. In den Abflußleitungen des Zirkulationssystems oder in den damit verbundenen Leitungen können Drosseleinrichtungen vorgesehen sein, um den gewünschten Druckaufbau in der zirkulierenden Flüssigkeit zu ermöglichen.

In Fig. 9 sind diejenigen Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen mit drei Strichen bezeichnet, welche bereits beschriebene Elemente betreffen. Den Blasen und der Kammer der Gesamtvorrichtung 64 wird Druckmittel wie bei dem Ausführungsbeispiel in Fig.8 zugeführt. Zusätzlich ist eine Einrichtung zur Temperatursteuerung vorgesehen, die eine Zufuhr von Flüssigkeit mit einer geeigneten Temperatur ermöglicht. Deshalb ist für jeden Abschnitt eine Temperatursteuereinrichtung und eine Abflußeinrichtung vorgesehen. Über Hähne 72 und 73 kann kaltes beziehungsweise heißes Wasser zugeführt werden, das schließlich über eine Auslaßleitung 81 abgeleitet werden kann. Es ist jedoch auch ein geschlossener Kreislauf möglich, bei dem die zur Wärmeübertragung dienende Flüssigkeit in einen Vorratsbehälter zurückgeleitet wird, und entweder eine Mischbatterie vorgesehen wird oder eine äußere Heiz- und Kühleinrichtung, um eine geeignete Temperatur der Flüssigkeit mit Hilfe von Wärmetauschern zu erzielen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird heißes und kaltes Wasser einem Mischventil 74 für die Steuereinrichtung zum Ausüben von Biegemomenten über die Leitung 76 zugeführt. Das Mischventil 74 wird durch einen Motor 77 in Abhängigkeit von einem Temperaturfühler gesteuert, der in der Leitung 78 oder in den Blasen 15,16 vorgesehen sein kann. Durch eine manuelle Einstellung kann über die Leitung 78 Wasser mit einer gewünschten Temperatur zugeführt werden.

Die Leitung 78 entspricht der Leitung 41 in Fig. 8 und ist mit der Zuleitung 46 beziehungsweise der Zuleitung 47 verbunden. In der Leitung 78 kann gewünschtenfalls eine Druckregeleinrichtung vorgesehen sein. Das Ventil 44 steuert die Wasserzufuhr über die Leitung 42 zu der Blase 15 und die Ableitung von Wasser durch die Leitung 48'. Die Wasserzufuhr zu der Blase 16 wird durch das Ventil 45 gesteuert, so daß die Wasserzufuhr zu der Blase 16 durch die Leitung 43 und die Wasserableitung durch die Leitung 49 erfolgen kann. Der Zeitgeber 51 dient zur Ventilsteuerung beim Zyklus zur Ausübung von Biegemomenten.

Die Temperatursteuerung in der Kammer 52 erfolgt mit Hilfe eines Mischventils 83, dem über die Leitungen 84,85 heißes beziehungsweise kaltes Wasser zuführbar ist. Das Ventil 83 wird durch einen Motor 86 gesteuert, um über die Leitung 6 7 Wasser dem Drucksteuerventil 6 8 zuzuführen. Die Temperatur kann am Ausgang des Ventils 83 oder in der Kammer 52 durch ein Thermoelement nachgewiesen werden oder an irgendeiner anderen Stelle, an der eine geeignete Feststellung der zu steuernden Wassertemperatur möglich ist.

Die Steuerung des Drucks und der Temperatur in der Gesamtvorrichtung 64 über das Ventil 68 mit Hilfe des Taktgebers 71 erfolgt in der beschriebenen Weise, über die Leitung 69 gelangt Wasser zu und aus der Kammer 52 in Abhängigkeit von der Einstellung des Ventils 68. Bei der Wasserzufuhr verbindet das Ventil 6 8 die Leitung 67 mit der Leitung 69, und bei der Ableitung verbindet das Ventil 68 die Leitung 69 mit dem Abfluß 81.

Fig. 10 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Ausbildung der Blasen. Es besteht aus zwei abgewinkelten flexiblen Scharniergliedern 91,92, deren Länge geringer als die Innenabmessung der Blase ist und die mit den Innenwänden der Blase an ihren freien Enden anhaftend verbunden sind. Zwischen den Scharniergliedern 91,92 wird ein Scharnier durch eine Heftlinie 93 gebildet, die sich entlang deren Länge erstreckt und im wesentlichen quer zu diesen Gliedern zentriert ist. Dieses Scharnierermöglicht eine Flexibilität bei der Bewegung der Blase, während die gegenüberliegenden Teile der Blase in dem Befestigungsbereich zusammengehalten werden, um die Abschnitte oder Kammern zu bilden, die zur Ausübung der Antriebsbewegungen in der Vorrichtung dienen.

Das Glied 91 weist einen Streifen 94 auf, der in dem Bereich 95 mit der Innenwand des Teils 18 der Blase 15 des Ausführungsbeispiels in Fig. 1-5 verklebt ist, Ein Streifen 96 ist im Bereich 97 mit der Innenfläche des Teils 19 der Blase 15 in einem Bereich verklebt, der bei entspannter Blase mit dem Bereich 95 fluchtet. Das Glied 92 weist Streifen 98,99 auf, die in Bereichen 101,102 verklebt sind und etwas versetzt zu den Bereichen 95,97 sind. Aus Fig. 10 ist deshalb ersichtlich, daß bei dem Aufblähen der Blase und der Trennung der Teile 18 und 19 diejenigen Bereiche der Teile, die mit den Streifen verbunden sind, unmittelbar anschließend aneinander gehalten werden, um die Segmente der Blase zu bilden, die beim Aufblähen durch Anlage aneinander das Biegemoment ausüben.

Fig. 11 - 13 zeigen ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem ein Finger getrennt von dem Ausbiegen der anderen Finger der Hand verbogen werden kann. Das Ausführungsbeispiel betrifft eine Konstruktion für die rechte Hand. Auf der Rückenseite des Handschuhs in Fig. 11 ist eine Ausbiegeeinrichtung für den kleinen Finger 103 vorgesehen, der getrennt von der Einrichtung 114 für die übrigen Finger ist. Die Einrichtung für den kleinen Finger weist eine Tasche 106 für dessen Aufnahme auf, sowie vordere und hintere Blasen 107,108 mit Leitungen 109 und 111. Fig. 12 zeigt eine entsprechende Seitenansicht der Blasen.

Die Tasche 1Ο6 ist körperlich getrennt von dem Hauptkörper des Handschuhs 112, entlang einem Schlitz 113, und einstückig mit dem Hauptkörper an dessen Basis verbunden. Die Blasen für den Hauptkörper können der Ausführungsform in den Fig. 1-5 und/oder 10 entsprechen und mit Leitungen 116,117 versehene Blasen 114,115 aufweisen.

Die Systeme 103 und 104 können unabhängig über Einrichtungen zur Zufuhr von Druckmittel betätigt werden, um eine individuelle Ausbiegung zu ermöglichen, die gleichzeitig oder zeitlich versetzt erfolgen kann. Mit den Systemen kann eine Einrichtung entsprechend Fig. 7 verbunden sein, so daß durch einen Satz von Ventilen,einen Taktgeber und Leitungen die Folge der Ausübung von Druck auf die Blasen 107,108 der Einrichtung zum Verbiegen des kleinen Fingers erfolgen kann, während ein anderer Satz zur Steuerung des Drucks

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in den Blasen 114.. und 115 dient.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind zahlreiche Abwandlungen unter Ausnutzung der Merkmale möglich, daß eine Steuerung der Verbiegung durch Aufblähen der angrenzenden Wände einer mit Windungen versehenen Blase erfolgen kann, die an einem flexiblen, aber nicht dehnbaren Glied befestigt ist, das an einem Körperteil auf gegenüberliegenden Seiten eines Gelenks angeordnet ist, um zusammendrückende Kräfte zwischen diesen Wänden auszuüben, und um in den Befestigungsbereichen der Windungen mit der Umhüllung ein Biegemoment auf das· Gelenk auszuüben. Beispielsweise kann ein Handschuh mit einer Tasche für einen Daumen oder für einen oder mehrere Finger verwendet werden, wobei mit Windungen versehene Blasen auf gegenüberliegenden Seiten ausgebildet sind, so daß der Daumen oder der Finger innerhalb einer derartigen Umhüllung für sich oder in Verbindung mit der Biegebehandlung der Hand und/oder des Handgelenks gebogen werden kann. Fener ist die Verwendung auch für andere Konstruktionen von Vorrichtungen geeignet, beispielsweise für ein flexibles Glied, das durch Streifen auf der Seite des Gelenks befestigt ist, auf das ein Biegemoment ausgeübt werden soll, beispielsweise für eine Umhüllung für Körperteile auf einer oder beiden Oberflächen eines zu biegenden Gelenks, gekoppelt mit einer einzigen Blase oder zwei Blasen auf gegenüberliegenden Seiten des Glieds oder der Umhüllung mit größerer Länge als die Spannweite des Bereichs auf den sie einwirken. Die Blase oder die Blasen werden an dem Glied oder der Umhüllung in getrennten Bereichen entlang der Länge der betreffenden Blasen und der Länge des Glieds und der Umhüllung befestigt, um eine Anzahl von Windungen zu bilden. Ein Beispiel für eine derartige Struktur ist eine Vorrichtung zum Biegen eines Knies oder Ellbogens, die schlauchförmig ausgebildet ist und das Bein oder den Arm auf jeder Seite des Gelenks umgibt und eine wellenförmige Blase auf der Außenseite des Gelenks aufweist, um dieses zu biegen, wenn durch ein Druckmittel eine Aufblähung erfolgt. Auf der Innenseite des Gelenks wird dann eine wellenförmige Blase angeordnet, um dieses zulstrecken, wenn diese Blase mit einem Druckmittel aufgebläht wird. Wie im Falle eines Handschuhs wird die innere Blase so angeordnet, daß ein geringeres Moment auf das Gelenk zu der gestreckten Lage ausgeübt wird, als

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durch die äußere Blase ausgeübt wird. An die Vorrichtung können unterschiedliche Steuereinrichtungen zur Steuerung des Drucks und der Temperatur angeschlossen werden. Die Steuerung kann nach einem bestimmten Programm oder mit unterschiedlichen Einstellungen für einen vorherbestimmten Behandlungszyklus zur Ausübung von Biegemomenten. Druck und/oder mit einer Temperatursteuerung erfolgen.

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Claims (1)

1. Therapeutische Vorrichtung zur Bewegung eines Körpergelenks, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus nicht dehnbarem, flexiblem Material bestehendes blasenförmiges Glied(15)vorgesehen ist, welches das Gelenk überbrückt und an einer das Gelenk umgebenden Einrichtung (12, 13) befestigt ist, daß das Glied (15) aus für Druckmittel undurchlässigem Material besteht und Kammern mit angrenzenden Seitenwänden (18,19) aufweist, daß das Glied (15) mit seinen Seitenwänden (18) an Befestigungsstellen (17) befestigt ist und die Wände (18) eine Länge aufweisen, die größer als der Abstand zwischen angrenzenden Befestigungspunkten (17) ist, und daß eine Zuführeinrichtung (31) für Druckmittel in die Kammern vorgesehen ist.

   Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurchgekennzeichnet, daß die Länge der Kammern zwischen den angrenzenden Verbindungsstellen (17) mindestens das Doppelte des Abstands der Verbindungsstellen (17) beträgt.

   Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern in dem blasenförmigen Glied (15) in Verbindung miteinander stehen.

   Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das blasenförmige Glied (15) und die Halteeinrichtung (12,13) schlauchförmig ausgebildet sind.

   Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites blasenförmiges Glied(16) vorgesehen ist, das sich gegenüber dem ersten blasen-

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   förmigen Glied (15) erstreckt, daß eine zweite Befestigungseinrichtung zur Befestigung des zweiten blasenförmigen Glieds in einer das Gelenk überbrückenden Lage vorgesehen ist, daß eine Anzahl von zweiten Kammern aus für Druckmittel undurchlässigem, flexiblem Material durch benachbarte Seitenwände gebildet ist, daß die Kammern auf der Seite des zweiten Glieds getrennt von dem darunterliegenden Körperteil angeordnet und an den angrenzenden Seitenwände"an dem Glied an zweiten Verbindungsstellen auf gegenüberliegenden Seiten des Gelenks verbunden sind, daß die zweiten Kammern eine Wand mit einer größeren Länge zwischen den zweiten Stellen als der Abstand der zweiten Stellen auf dem zweiten Glied aufweisen, und daß eine zweite Einrichtung (32) zur Zufuhr von Druckmittel in die zweiten Kammern vorgesehen ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Kammern Längen zwischen den betreffenden Befestigungsstellen (17) aufweisen, die mindestens das Doppelte des Abstands der betreffenden Stellen an dem betreffenden Glied aufweisen, an dem sie befestigt sind.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Kammern miteinander in Verbindung stehen.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß die erste Befestigungseinrichtung und die zweite Befestigungseinrichtung gemeinsam für das erste Glied und das zweite Glied vorgesehen sind.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Glied und das zweite Glied und die Befestigungseinrichtungen schlauchförmig ausgebildet sind und das Körpergelenk umgeben.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß ein flexibles, nicht ausdehnbares Glied zur Anordnung über Teilen des Körpers im Bereich eines Gelenks vorgesehen ist, daß eine Einrichtung zur Befestigung des Glieds an Teilen des Körpers auf jeder Seite des Gelenks vorgesehen ist, daß eine Anzahl von für Druckmittel undurchlässigen

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   Kammern aus flexiblem Material an der Seite des Glieds befestigt ist, die von dem darunterliegenden Körperteil abgewandt ist, daß die Kammern angrenzende Wände aufweisen, die bei der Zufuhr von Druckmittel gegeneinandergepreßt werden, um ein Biegemoment auf das Glied auszuüben, und daß eine Einrichtung zur Zufuhr von Druckmittel zu den Kammern vorgesehen ist.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern an einer Blase (15) ausgebildet sind, deren Länge größer als der Abstand der Stellen an dem Glied sind, an dem die Kammern befestigt sind.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 11,dadurch gekennzei chne t, daß das Glied die Rückenseite eines Handschuhs zur Aufnahme einer Hand ist, daß die Blase (15) mindestens die doppelte Länge des ausbiegenden Teils des Handschuhs aufweist, daß die Blase zwei gegenüberliegende flache Flächen und überlagerte, aneinander befestigte Kantenbereiche (14) aufweist, und daß die Blase (15) auf dem Rücken des Handschuhs an quer ausgerichteten Punktepaaren der Kantenbereiche in der Nähe der gegenüberliegenden Seiten des Rückenteils verbunden ist, um an der Blase eine Anzahl von sinusförmigen Windungen zu bilden.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase entlang dem Glied befestigt ist, um eine Anzahl von sich von dem Glied erstreckenden Windungen zu bilden.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Glied aus nicht dehnbarem Material derart ausgebildet ist, daß es auf einer Hand angeordnet werden kann und ein Biegungsglied für einen Finger aufweist, das an dem nicht dehnbaren Glied befestigt ist, um auf einem Finger ein Gelenk überbrückend angeordnet zu werden, daß eine Finger-Befestigungseinrichtung für das Finger-Verbiegungsglied das Glied mit dem Finger auf jeder Seite des Gelenks verbindet, daß eine Anzahl von Kammern aus für Druckmittel undurchlässigem flexiblem Material mit benachbarten Seitenwänden vorgesehen ist, daß die Kammern auf der Seite des

   Finger-Verbiegungsglieds vorgesehen sind, die einen Abstand von dem Finger aufweist und an den angrenzenden Seitenwänden zu dem Finger an Stellen auf gegenüberliegenden Seiten des Gelenks verbunden ist, daß die Kammern eine Wand mit einer größeren Länge zwischen den benachbarten Stellen aufweisen, die größer als der Abstand der Stellen auf dem Biegeglied ist, und daß eine Einrichtung zur Druckmittelzufuhr zu den Finger-Kammern vorgesehen ist.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß eine für Druckmittel undurchlässige Umhüllung (52) vorgesehen ist, um eine Kammer mit einem so großen Volumen zu bilden, daß die Biegebewegung des Glieds und der Kammern bei Ausfüllen mit einem das Glied, die Befestigungseinrichtung und die Kammern aus flexiblem Material umgebenden Fluid ermöglicht, daß die Umhüllung eine Öffnung zur Einführung des zu behandelnden Körpergelenks aufweist, und daß eine Zuführeinrichtung (58) zur Zufuhr von Fluid in diese Kammer vorgesehen ist.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Glied und die Kammern übereinanderliegende transparente Teile aufweisen, so daß der zu behandelnde Körperteil sichtbar ist.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Glied und die ersten Kammern auf der Außenseite des Gelenks angeordnet sind, daß das zweite Glied und die zweiten Kammern auf der Innenseite des Gelenks angeordnet sind, und daß die ersten Kammern eine größere Länge als die zweiten Kammern aufweisen.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß das erste Glied und das zweite Glied einen Handschuh mit einer Innenseite und einer Rückenseite bilden, daß die ersten Kammern an der Rückenseite und die zweiten Kammern an der Innenseite befestigt sind, und daß die ersten Kammern eine größere Länge als die zweiten Kammern aufweisen.

   19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kammern aus einer einzigen in Kammern unterteilten Blase mit einer Länge bestehen, die größer als der Abstand der Stellen an dem ersten Glied ist, an dem die Kammern befestigt sind und eine erste Anzahl von Windungen bilden, die von dem ersten Glied vorstehen, und daß die zweiten Kammern an einer einzigen Blase ausgebildet sind, deren Länge größer als der Abstand der Stellen an dem zweiten Glied ist, an dem die Kammern befestigt sind und eine zweite Anzahl von Windungen bilden, die von dem zweiten Glied vorstehen.

   20. Vorrichtung nach Anspruch 19,dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anzahl von Windungen geringer als die erste Anzahl von Windungen ist.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 19,dadurch gekennzeichnet, daß das erste Glied und das zweite Glied einen Handschuh bilden, an dessen Handflächenseite drei Windungen der Blase und an dessen Handrückenseite fünf Windungen der Blase vorgesehen sind.