DE3904445A1 - Bewegungsschiene - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine motorangetriebene Bewegungsschiene zur Behandlung der unteren Extremitäten und des Hüftgelenks.

Die Zahl der gebräuchlichen Bewegungsschienen ist groß, und sie bestehen alle aus einem Unterbau mit einem Schlitten, auf dem eine Unterschenkelauflage mit Fußstütze angeordnet ist. Dieser Schlitten wird über eine motorangetriebene Spindel bewegt. Die Streckung bzw. Beugung des Beines er­ folgt dabei auf die Weise, daß der Schlitten vor- oder zurückbewegt wird und dementsprechend das Bein gestreckt oder gebeugt wird. Von dieser Bewegung unabhängig ist es auch möglich, ein zusätzlich aktives Muskeltraining auszu­ üben, indem die Fußstütze gegen eine zusätzliche Feder be­ wegbar ist.

Um eine anatomisch richtige Streckung und Beugung des Bei­ nes bei den bekannten Maschinen zu erreichen, ist es not­ wendig, daß die Spindel, die in dem Unterbau des Schlittens bzw. der Bewegungsschiene angeordnet ist, wenigstens eine Länge von 450 mm besitzt. Der Schlitten muß also entlang dieser Spindellänge verschoben werden, um einen Hub des Beines zu erreichen, der eine anatomisch richtige Behand­ lung zuläßt. Durch diese lange Hin- und Herbewegung werden die dem Verschleiß ausgesetzten Teile sehr stark bean­ sprucht. Die Länge der Spindel bedingt außerdem einen entsprechend großen Unterbau, was die Bewegungsschiene im ganzen vergrößert und nicht nur von der Länge her, sondern auch bezüglich des Gewichtes, was für das Bedienungsperso­ nal eine besondere Belastung darstellt, da nicht jedem Patienten eine Bewegungsschiene zugeordnet werden kann, sondern diese von Bett zu Bett transportiert werden muß.

Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gesetzt, eine Be­ wegungsschiene zu schaffen, die sich einerseits durch eine kompakte, handliche, leichte und trotzdem stabile Bauart auszeichnet und andererseits bei gleich großem Hub mit einem kürzeren Verschiebungsweg auf der Spindel arbeitet und damit außerdem verschleißärmer ist.

Gemäß der Erfindung wird eine Bewegungsschiene in Vorschlag gebracht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schlitten frei verschiebbar gelagert und die Unterschenkelauflage mit Fußstütze schwenkbar mit dem Schlitten verbunden ist. Die Verschwenkung der Unterschenkelauflage und Fußstütze wird über eine unmittelbar an der Fußstütze angreifende Spindel vorgenommen. Dabei ist die Unterschenkelauflage mit der Fußstütze um eine am Schlitten befindliche Achse schwenkbar gelagert und wird über ein auf dem Schlitten angeordnetes Getriebe, das über einen Zahnradsatz eine auf der Spindel laufende Mutter antreibt, geschwenkt.

Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen ist bei dieser Bewegungsstütze der Schlitten frei auf Führungsstangen des Unterbaues verschiebbar. Zweckmäßigerweise sind die Füh­ rungsstangen auf den Patienten hin geneigt angeordnet, so daß das Eigengewicht des Schlittens die Tendenz zum Patien­ ten hin hat und kein Zug auf das Bein ausgeübt wird. Die Wadenauflage der Unterschenkelauflage ist verschiebbar auf den querbeabstandeten Stangen der Unterschenkelauflage ge­ lagert, so daß für jeden Patienten die richtige Unterstüt­ zung der Wade gewählt werden kann. Die Fersenauflage hin­ gegen ist fest. Auf diese Weise kommt die maschinelle Be­ handlung der von Hand praktizierten Bewegungsübung am nächsten, da der Fuß dabei festgehalten und die Extremität durch Druck auf die Wade gebeugt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung wird auf das Knie keinerlei Zwangsführung ausgeübt. Durch den frei beweg­ lichen Schlitten ist das Knie stets ohne Zug- und Druckbe­ lastung und kann in jedem Punkt der Bewegung die anatomisch richtige Stellung zum Oberschenkel einnehmen. Außerdem wird durch den frei beweglichen Schlitten erreicht, daß sich eine Muskelreflexbildung (Willkürmotorik) einstellt, wel­ che im höchsten Grad eine sich bei Passivmaschinen ein­ stellende Muskelerschlaffung und Spitzfußbildung aus­ schließt. Es wird also bei der erfindungsgemäßen Bewegungs­ schiene neben der Passivbewegung noch ein zusätzliches ak­ tives Muskeltraining erreicht.

Für die erfindungsgemäße Ausführung wird die Beugung bzw. Streckung der Extremität nicht durch die gesteuerte Hin­ und Herbewegung des Schlittens - wie bei den bekannten Aus­ führungen - hervorgerufen, sondern durch eine Verschwenkung der Unterschenkelauflage und der damit in Verbindung ste­ henden Fußstütze. Die Verschwenkung erfolgt über eine mo­ torangetriebene auf der an der Unterseite der Fußstütze angreifenden Spindel laufende Mutter. Diese Spindelmutter verstellt die Spindel nach rechts oder links und bewirkt dadurch eine Verschwenkung des damit verbundenen Unter­ schenkelauflagen-Fußstützen-Aggregates, das auf einer Achse des Schlittens schwenkbar gelagert ist. Je nach Streckung oder Beugung des Beines wird der frei bewegliche Schlitten automatisch nach vorn oder zurück bewegt, wobei die schon erwähnte Muskelreflexbildung verursacht wird.

Durch die vorerwähnte erfindungsgemäße Antriebsart kann die Bewegungsschiene verkürzt und damit leichter und kompakter ausgeführt werden. Bei gleichem Hub braucht nämlich die Spindelmutter bei der erfindungsgemäßen Bewegungsschiene nur 1/5 bis 1/8 der Wegstrecke der bekannten Bewegungs­ schienen zurückzulegen. Auf diese Weise wird der Verschleiß der beanspruchten Teile erheblich verringert, zumal auch die Arbeitsgeschwindigkeit der verschleißbeanspruchten Teile herabgesetzt wird. Die Gewichtsersparnis gegenüber den bekannten Maschinen liegt bei 35 bis 40%.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Bewegungs­ schiene,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Bewegungsschiene,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Bewegungsschiene in Arbeitsstellung,

Fig. 4 eine vergrößerte, zum Teil geschnittene Drauf­ sicht auf das Antriebsgetriebe (Detail B gemäß Fig. 3),

Fig. 5 ein Ausschnitt, der die Lagerung des Schlittens auf den Führungsstangen erkennbar macht (Detail A gemäß Fig. 3) .

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung der Bewe­ gungsschiene, deren Unterbau 1 aus dem Rahmen 2, den Stirn­ teilen 3, den Seitenteilen 4 und den Führungsstangen 5 be­ steht, auf denen der Schlitten 6 frei beweglich verschieb­ bar ist.

Der Schlitten besteht aus einem Tragteil 7, das die Achse 10, um den die Unterschenkelauflage 8 mit Fußstütze 9 schwenkbar ist, trägt sowie das Getriebe 11 und die Füh­ rungen 12, die über Segmentlager 15 (Fig. 4) auf den Füh­ rungsstangen 5 gleiten. Je Führung sind zwei Segmentlager 15 vorgesehen und beidseitig je ein Anschlagstopfen 16.

Die Unterschenkelauflage 8 und Fußstütze 9 schwenken etwa um 45 bis 50° um die Achse 10 des Schlittens 6 und sind darauf über Kugellager 22 gelagert, wie aus den Fig. 2 und 3 klar erkennbar ist, die Längsschnitte durch die er­ findungsgemäße Bewegungsschiene in Ausgangsstellung, also bei gestrecktem Bein, und in Arbeitsstellung, also bei ge­ beugtem Bein, zeigen. Die Unterschenkelauflage 8 besteht aus zwei querbeabstandeten Stangen 17, auf denen die Waden­ auflage 18 verschiebbar ist, um sie bei jedem Patienten in Wadenhöhe anordnen zu können. Ein Klettband 19 dient der Verbindung des Unterschenkels mit der Auflage 18. Die von der Wadenauflage 18 abgewandten Stangenenden greifen in die Fersenauflage 20 ein und sind mit dieser fest verbunden. Die Fersenauflage stellt auch die Verbindung mit der Fußstütze 9 dar. Ein Klettband 21 sichert die Anlage der Ferse an der Fußstütze und die ordnungsgemäße Auflage der Ferse auf dem Teil 20. Die Fußstütze trägt an ihrem oberen freien Ende einen Tragegriffdurchbruch 23.

An der Unterseite der Fußstütze befindet sich ein Lagerbock 25 mit oder ohne Nadellager zur Aufnahme des einen Endes der stehenden Spindel 26. Die Spindel 26 greift schwenkbar an dem Lagerbock 25 an, um deren Korrekturbewegung bei Ver­ schwenkung des Unterschenkelauflage-Fußstütze-Aggregates zu ermöglichen, wie ein Vergleich der Fig. 2 und 3 zeigt. Das Getriebe 11 wird anhand der Fig. 3 erläutert. Das Ge­ triebe 11 besteht aus dem Getriebemotor 27, der über ein Übertragungsglied den Zahnradsatz 28, 29 und damit die Spindelmutter 30 antreibt. Das von dem Übertragungsglied angetriebene Antriebszahnrad 28 kämmt mit dem angetriebenen Zahnrad 29, das über Schrauben 31 und/oder Stifte 32 mit der Spindelmutter 30 verbunden ist. Die Spindelmutter 30 ist ihrerseits über Kugellager 33 in der Lagerachse 34 gelagert, die ihrerseits über Schwenklager 35 in dem Trag­ teil 7 angeordnet ist. Diese Lagerung über die vorgenannten Schwenklager lassen eine Korrekturbewegung der Spindelachse um 10 bis 15° zu.

Mit 36 ist die Abdeckung des Tragteils bezeichnet und mit 37 das Bedienfeld der Bewegungsschiene.

Wie aus den Fig. 2 und 3 deutlich ersichtlich, sind die vorzugsweise induktiv gehärteten Führungsstangen 5 für den Schlitten 6 schräg verlaufend in dem Unterbau 1 angeordnet, und zwar in der Weise, daß die Neigung in Richtung auf den Patienten hin verläuft. Diese Ausführung hat sich als vorteilhaft erwiesen, ist aber für die Wirkungsweise der Maschine nicht zwingend.

Der Zahnradsatz zum Antrieb der Spindelmutter ist aus­ wechselbar und damit der Übersetzungsgrad des Getriebes auf diese Weise den Voraussetzungen anpaßbar. Das angetriebene Zahnrad 29 ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, wäh­ rend die Spindelmutter aus Bronze ausgebildet ist. Die Spindelmutter 30 und das angetriebene Zahnrad 29 können aber auch einteilig aus Kunststoff ausgeführt sein. Das Antriebszahnrad 28 besteht aus Stahl oder einem Nichteisen­ metall. Letzteres kann auch aus Kunststoff sein, der jedoch nicht die gleiche Werkstoffqualität wie das angetriebene Zahnrad 29 haben soll, um nicht den gleichen Verschleißgrad bei beiden Rädern zu erhalten.

Bei Anwendung der Bewegungsschiene wird die untere Extremi­ tät des Patienten auf die Unterschenkelauflage gelegt, die Wadenauflage entsprechend eingestellt und der Unterschenkel des Patienten an der Auflage über die beiden Klettbänder 19 und 21 befestigt. Bei Einschalten der Schiene wird das Un­ terschenkelauflage-Fußstütze-Aggregat durch Verstellung der Spindel 26 in den Pfeilrichtungen gemäß Fig. 1 verschwenkt und der Schlitten je nach Beugung (Fig. 3) oder Streckung (Fig. 2) des Unterschenkels nach vorne oder zurück bewegt.

Claims (12)

1. Bewegungsschiene zur Behandlung der unteren Extremi­ täten aus einem Unterbau mit einem Schlitten, der eine Unterschenkelauflage und eine Fußstütze trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (6) frei verschiebbar gelagert ist und die Unterschenkelauflage (8) mit Fußstütze (9) schwenkbar an dem Schlitten (6) angeordnet ist.

2. Bewegungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkung der Unterschenkelauflage (8) mit Fußstütze (9) über eine unmittelbar an der Fußstütze (9) oder an deren Drehachse schwenkbar angreifende Spindel (26) vorgenommen ist.

3. Bewegungsschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschenkelauflage (8) mit der Fußstütze (9) um eine am Schlitten (6) befindliche Achse (10) schwenkbar gelagert ist.

4. Bewegungsschiene nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein auf dem Schlitten (6) angeordnetes Getriebe (11), das über einen Zahnradsatz (28, 29) eine auf der Spindel (26) laufende Mutter (30) antreibt.

5. Bewegungsschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnradsatz (28, 29) auswechselbar angeordnet ist.

6. Bewegungsschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Zahnrad (29) des Zahnradsatzes mit der Spindelmutter (30) verbunden, vorzugsweise verschraubt ist.

7. Bewegungsschiene nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Zahnrad (29) und die Spindel­ mutter (30) aus einem Teil gefertigt sind.

8. Bewegungsschiene nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Zahnrad (29) aus Kunststoff und die Spindelmutter (30) aus einem Metall oder einer Metallegierung, vorzugsweise Bronze, bestehen.

9. Bewegungsschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebszahnrad (28) aus Stahl oder einem Nichteisenmetall besteht.

10. Bewegungsschiene nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (6) auf vorzugsweise induktiv gehärteten Führungsstangen (5) des Unterbaus (1) gelagert ist.

11. Bewegungsschiene nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (12) des Schlittens (6) über Seg­ mentlager (15) auf den Stangen (5) angeordnet sind.

12. Bewegungsschiene nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstangen (5) schräg verlaufend im Unterbau (1) angeordnet sind, wobei die Stangen (5) in Richtung auf den Patienten hin geneigt verlaufen.