DE4433168A1

DE4433168A1 - Bewegungsvorrichtung für Arm und Schulter

Info

Publication number: DE4433168A1
Application number: DE4433168A
Authority: DE
Inventors: Hermann Ruf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 1996-03-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bewegungsvorrichtung zum aktiven und passiven Mobilisieren der Armgelenke und des Schultergelenkes unter Verwendung einer aus einem Füh rungsteil und einem Schlitten mit Griffanordnung beste henden Bewegungsschiene.

Vorrichtungen zum Bewegen der Armgelenke und/oder Schulter gelenke sind bereits bekannt, jedoch müssen zur Mobilisie rung vorgenannter Gelenke entweder verschiedene Geräte für den Arm- und Schulterbereich herangezogen werden oder es sind mehrere Antriebsaggregate erforderlich, da die vorge nannten Gelenke unterschiedliche Bewegungsabläufe verlan gen. Dadurch wird diese Art der Behandlung von Patienten sehr umständlich und außerdem doch nicht wirkungsvoll, da in der Regel nur die Armgelenke oder das Schultergelenk bewegt wird.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist daher, eine einfache Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, sämtliche Be wegungsabläufe der Armgelenke und des Schultergelenks mit nur einem Gerät ausführen zu lassen. Die Vorrichtung soll eine aktive oder aber eine passive Bewegung der Armgelenke und des Schultergelenks zulassen.

Die vorliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Be wegungsschiene schwenkbar und höhenverstellbar in einem Rahmengestell gelagert ist. Durch die Schwenkbarkeit und deren Höhenverstellbarkeit in Verbindung mit der bekannten Wirkung der Bewegungsschiene wird eine Bewegung des Armes mit der Schulter in drei Ebenen möglich. Die hin- und her gehende Bewegung des Schlittens, die entweder passiv durch Fremdkraft hervorgerufen wird oder aber von dem Patienten selbst ausgeführt wird, übt eine Streckung und Beugung des Armes mit der Schulter in einer Ebene aus. Durch die schräg einstellbare Bewegungsschiene wird eine Bewegung des Arms und der Schulter nach oben ermöglicht. Die zusätzliche Höhenverstellbarkeit erlaubt, daß eine kreisende Bewegung durch das Schultergelenk ausgeführt werden kann. Durch die Anordnung eines Gegengewichtes, das das Gewicht der Bewe gungseinheit ausgleicht, wird keine zusätzliche Kraft auf Arm oder Schulter ausgeübt. Durch die weitere Möglichkeit der Verschiebung des Rahmengestells in horizontaler Rich tung wird ein Armlängenausgleich vorgenommen. Dies ermög licht, daß auch bei Bewegungsbeschränkung eines der Gelenke die Übung durchgeführt werden kann. Infolge Anwendung des doppelten Kreuzsupports und der sich dadurch überlagernden Bewegungsabläufe ist jeder Raumpunkt innerhalb des Bewe gungsbereiches der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfaßbar.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Bewegungs schiene, deren Schlitten gegen einen Widerstand arbeitet und zwar in beiden Richtungen. Vorzugsweise wird ein pa rallel zu den Stangen der Bewegungsschienen handelsübli cher kolbenstangenloser Pneumatikzylinder eingesetzt, des sen Kolben mit dem Schlitten verbunden ist oder auf diesen einwirkt. Die Druckwirkung auf den Schlitten kann in Druck richtung und Zugrichtung individuell eingestellt werden; sie ist entweder gleich oder verschieden einstellbar. An den Stangen sind Begrenzungs- bzw. Umschaltanschläge für die Armbewegung vorgesehen, um eine Überbelastung zu vermeiden.

Die Bewegungsschiene kann als Aktiv- oder Passivbewegungs schiene ausgebildet werden. Bei der Ausbildung als Aktiv schiene mit einem Pneumatikzylinder ist die Steuerung so vorgesehen, daß die Räume vor und hinter dem Kolben mit einem Drosselrückschlagventil ausgestattet werden. Der Druck wird dabei durch Kompression aufgebaut. Bei der Ak tivschiene ist auch eine linearisokinetische Steuerung mög lich. Es wird dabei in beide Zylinderkammern der gleiche Druck vorgegeben, so daß bei der Aktivverschiebung des Schlittens der Kraftmehraufwand meßbar ist. Bei Passiv bewegungsschienen ist eine Steuerung über eine Luftdruck quelle, die mehr oder weniger Druck auf den Kolben geben kann, vorgesehen, wodurch der Schlitten der Bewegungs schiene in einstellbaren Geschwindigkeiten bewegt werden kann.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer möglichen Ausfüh rungsform anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht der Bewegungsvorrichtung gemäß der Erfindung mit einer um ca. 45° gegen die

Fig. 2 das Rahmengestell in Vorderansicht mit nur wenig geneigter Bewegungsschiene,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Armbewegungs schiene in oberster Stellung,

Fig. 4 eine Ansicht des Rahmengestells von hinten.

Fig. 5 Schaltschema der Steuerung der Bewegungsschiene.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bewegen der Armge lenke und des Schultergelenkes ist in Gesamtansicht in Fig. 1 gezeigt und besteht aus zwei Teilen, nämlich dem Tisch 1 und dem Rahmengestell 2, an dem die Bewegungs schiene 3 schwenkbar und höhenverstellbar gelagert ist.

Der Tisch 1 hat die Form einem Pyramidenstumpfes mit den Beinen 4, den Seitenverkleidungen 5, den feststellbaren Rädern 6 sowie einer Schwenkachse 7, die einen Sitz für den Patienten trägt. Die Tischplatte ist mit 8 bezeichnet.

Auf der Tischplatte ist das Rahmengestell 2 angeordnet. Dieses besteht aus den beiden Säulen 10, die oben und un ten in Aufnahmeteile 11 greifen und darin befestigt sind. Auf den Säulen 10 ist ein Gleitschlitten 12 verschiebbar vorgesehen, an dem die Bewegungsschiene über den Schwenk mechanismus 12 schwenkbar gelagert ist. An dem Gleitschlit ten 12 greift ein Band 13 an, das über eine Umlenkrolle 14 in dem oberen Aufnahmeteil 11 verläuft und dessen anderes Ende an dem Gegengewicht 16, das auf der Führungssäule 17 gleitet, angreift. Das Gegengewicht 16 hat auf der Ober seite Zapfen zum Aufstecken von Zusatzgewichten 18. Norma lerweise ist das Gegengewicht so bemessen, daß es dem Ge wicht der Bewegungsschiene 3, dem Schwenkmechanismus 13 und dem Gleitschlitten 12 entspricht. Verstellbare Höhenan schläge an den Säulen 10 sind mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet. Bei Überbelastung des Patienten bietet die Ver tikalführung der Bewegungsschiene eine sinnvolle Ausweich möglichkeit.

Das untere Aufnahmeteil 11 ist auf den Horizontalgleit schienen 19 verschiebbar gelagert, die in Endstücke 21 eingreifen, die ihrerseits auf der Tischplatte 8 befestigt sind. Die Horizontalverschiebung des Rahmengestelles 2 dient dem Armlängenausgleich.

Die Bewegungsschiene 3 besteht aus dem beidseitig mittels Randstücken 25 gefaßten Führungsstangen 23, auf denen der Schlitten 24 gegen einen einstellbaren Widerstand, wie be reits beschrieben, verschiebbar ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Widerstand mittels eines Druckmittelzylinders erzeugt. Dieser ist vorzugsweise als kolbenstangenloser Pneumatikzylinder 26 ausgebildet und verläuft parallel zu dem Stangenpaar 23. Der Kolben des Zylinders 26 ist dabei mit dem Schlitten verbunden oder wirkt auf diesen ein. An dem Schlitten 24 befinden sich die Handgriffe 27.

Hinter den Stangen 23 und dem Schlitten 24 ist eine Trä gerleiste 28 mit den Randstücken 25 verbunden. Diese Trä gerleiste steht mit dem Schwenkmechanismus 13 in Verbin dung. Dieser wiederum umfaßt die Platte 23, die mit der Trägerleiste 28 verbunden und über eine nicht gezeigte Kurzachse schwenkbar an dem Gleitschlitten 12 angeordnet ist. Die Platte 22 weist einen Kreisbogenschlitz 30 auf, in dem eine Schwenkklemmschraube 31 eingreift, die mit der Bewegungsschiene 3 schwenkt und entweder an einer am Gleitschlitten 12 befestigten Scheibe 32 klemmen kann oder unmittelbar an dem Gleitschlitten 12. Mittels der Klemm schraube kann die Bewegungsschiene, sofern nötig, fixiert werden.

Die Steuerung der Bewegungsschiene erfolgt pneumatisch über den Zylinder 26 und zwar gemäß dem Schaltschema der Fig. 5. Nach diesem Schaltschema kann die Steuerung getrennt aktiv (über Kompression oder linearisokinetisch) und getrennt passiv vorgenommen werden.

Mittels des Schaltplanes kann die Funktion der Bewegungs schiene getrennt in eine Aktivbewegungsschiene, eine Pas sivbewegungsschiene oder eine linearisokinetisch arbeitende Aktivbewegungsschiene umgestellt werden. Bei der Aktiv schiene, bei der der Druck durch Kompression aufgebaut wird, erfolgt die Verbindung der Zylinderräume des Zylin ders 26 mit je einem Drosselrückschlagventil 38. Bei der Aktivbewegungsschiene mit linearisokinetischer Steuerung werden die Zylinderräume des Zylinders 26 über die Druck luftquelle 37 mit einem gleichen Druck versorgt. Bei akti ver Verschiebung des Schlittens 24 kann der Kraftmehrauf wand an einem der Manometer 33 abgelesen werden. Bei Ein stellung der Bewegungsschiene als Passivbewegungsschiene wird über die Druckluftquelle 37 und den Druckregler 39 der jeweils gewünschte Druck eingestellt, der- die erforderliche Hin- und Herbewegung des Kolbens und damit des Schlittens 24 verursacht. Ferner ist es mit der Steuerung möglich, bei einer kurzfristigen Verzögerung der Bewegung durch eine Sperre an einem der Gelenke des Patienten eine Umkehr der Bewegungsrichtung des mit dem Schlitten verbundenen Kolbens automatisch vorzunehmen.

Die in dem Schaltschema verwendeten Schaltelemente sind wie folgt bezeichnet:
die 5/2-Wegeventile (5 Abgänge 2 Stellungen) sind mit 34,
die 5/3-Wegeventile mit 35,
die 3/2-Wegeventile mit 36,
ein luftstoßgesteuertes Impulsventil mit 40,
Signalverschraubungen mit 41,
Schnellentlüftungsventile mit 42,
die Startverschraubung mit 43 und
das Zeitventil mit 44 bezeichnet.

Durch die Schwenkbarkeit, die Höhenverstellbarkeit und die horizontale Verschiebbarkeit der Bewegungsschiene zusammen mit der Beugung und Streckung, die die Schiene vermittelt, können Bewegungsabläufe im Raum eingestellt werden oder erfolgen, die den Armgelenken sowie dem Schultergelenk in physiologischer Hinsicht vollkommen entsprechen. Mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung kann durch die Einstell barkeit der einzelnen Funktionen jeder Behinderung ent sprochen werden, ohne daß es zu Überforderungen kommt.

Claims

1. Vorrichtung zur aktiven und passiven Bewegung von Arm und Schulter unter Verwendung einer Bewegungsschiene aus einem Führungsteil und einem darauf gleitenden Schlitten mit Griffanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsschiene (3) schwenkbar und höhenver stellbar an einem Rahmengestell (2) gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an vertikal verlaufenden Säulen (10) verschiebbar gelagerten Gleit schlitten (12), der die Bewegungsschiene (3) samt dem Schwenkmechanismus (13) trägt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsschiene (3) ein Gewichtsausgleich zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschlitten (12) über ein über Rollen (15) am oberen Ende des Rahmengestells (2) geführtes Band (14) mit einem Gegengewicht (16) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (10) in an ihren Enden befindlichen Aufnahmeteilen (11) fest angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsschiene (3) zusätzlich horizontal verschiebbar gelagert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Aufnahmeteil (11) der Säulen (10) auf Horizontalschienen (19) verschiebbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (10) verstellbare Höhenbegrenzungs anschläge (20) tragen.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsschiene (3) aus einem Führungsstangen paar (23) besteht, auf dem ein Schlitten gegen einen einstellbaren Widerstand verschiebbar oder automa tisch auf dem Führungsstangenpaar (23) verstellbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stangen (23) ein handelsüblicher kol benstangenloser Druckmittelzylinder (26) angeordnet ist, dessen Kolben mit dem Schlitten (24) in Verbin dung steht.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Stangenpaar (23) Begrenzungsanschläge (29) und/oder Umschaltanschläge für den Schlitten (24) vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsschiene (3) über eine Trägerleiste (28) mit dem Schwenkmechanismus (13) verbunden und drehbar an dem Gleitschlitten (12) gelagert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkmechanismus (13) aus einer Platte (22) mit einem Kreisbogenschlitz (30) besteht, in den eine Schwenkklemmschraube (31) eingreift, die an dem Gleit schlitten (12) oder einer an diesen angebrachten Schei be (32) klemmt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gegengewicht (16) Zusatzgewichte (18) zuorden bar sind.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Bewegungsschiene (3) gemäß dem in Fig. 4 gezeigten Schaltschema (5) erfolgt.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderräume des Zylinders (26) bei der Aktiv bewegungsschiene mit je einem Drosselrückschlagventil (38) verbunden ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Zylinderräume des Zylinders (26) der Aktiv bewegungsschiene über eine Druckluftquelle mit dem gleichen Druck beaufschlagt sind und der bei Verschie bung des Schlittens (24) aufgebrachte Druckanstieg über Manometer (33) meßbar ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderräume des Zylinders (26) bei der Pas sivbewegungsschiene über eine Druckluftquelle einstell bar druckbeaufschlagt sind, so daß eine Hin- und Herbe wegung des mit dem Zylinderkolben gekoppelten Schlit tens (24) erfolgt.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuerung der Druckluftwirkung auf den Zylinder (26) bei einer Sperrwirkung eines der Gelenke des Armes oder der Schulter eine Umschaltung der Bewe gungsrichtung des Schlittens (24) erfolgt.