DE9417567U1

DE9417567U1 - Electrical drive for an isokinetic leg extension / leg curl in postoperative, medical rehabilitation

Info

Publication number: DE9417567U1
Application number: DE9417567U
Authority: DE
Original assignee: WIRTH CHRISTOPH PROF DR
Current assignee: WIRTH CHRISTOPH PROF DR
Priority date: 1994-11-02
Filing date: 1994-11-02
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2004-11-03

Description

BeschreibungDescription

Elektrischer Antrieb für einen isokinetischen Beinstrecker/Beinbeuger in der postoperativen, medizinischen RehabilitationElectric drive for an isokinetic leg extension/leg curler in postoperative medical rehabilitation

Nach Knieoperationen muß das Knie, um eine Versteifung und Bewegungsminderung zu verhindern, bewegt werden. Das geschieht entweder von der Hand des Therapeuten oder durch eine entsprechende Maschine. Bisher wird eine spezielle, dafür vorgesehene Maschine verwendet, bei welcher der Fuß auf einem Schlitten fixiert und auf einer Schiene in eine Bewegungsrichtung hin und her bewegt wird. Dabei wurde das Bein in Hüft-, Knie- und Fußgelenk vollständig bewegt.After knee surgery, the knee must be moved to prevent stiffening and reduced mobility. This is done either by the therapist's hand or by a suitable machine. Up to now, a special machine has been used for this purpose, in which the foot is fixed to a sled and moved back and forth on a rail in one direction of movement. The leg was completely moved in the hip, knee and ankle joints.

Hierzu ist eine Maschine notwendig, die ansonsten keine andere Funktion hat und für andere, therapeutische Maßnahmen nicht zu verwenden ist. Ebenso muß hierbei das ganze Bein bewegt werden, was bei noch nicht ausgeheilten Verletzungen in anderen Gelenken oder Bewegungsorganen nicht immer möglich ist. Eine Isolierung der Bewegung auf das Kniegelenk ist hier nicht möglich. Diese Maschinen haben einen hohen Anschaffungspreis und benötigen einen Lagerplatz.This requires a machine that has no other function and cannot be used for other therapeutic measures. The whole leg must also be moved, which is not always possible if injuries to other joints or musculoskeletal systems have not yet healed. It is not possible to isolate the movement to the knee joint. These machines are expensive to purchase and require storage space.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, ein herkömmliches, ansonsten zum aktiven Training verwendetes Trainingsgerät zu nutzen, um eine weitere kostspielige und platzbenötigende Anschaffung zu vermeiden und nur das betroffende Knie, unter Stillegung anderer Gelenke, zu bewegen.The invention specified in claim 1 is based on the problem of creating a possibility of using a conventional training device otherwise used for active training in order to avoid another costly and space-consuming purchase and to move only the affected knee, while immobilizing other joints.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß ein elektrischer Antrieb, der auf Standbeinen steht und über Flansche befestigt wird, über einen Keilriemenantrieb einen Gewindetrieb und damit eine sich nach oben und unten bewegende Zahnstange antreibt. Die sich nach oben und unten bewegende Zahnstange ist dabei im Eingriff mit einem am Stuhl (Ortotron KT II der Firma CYBEX) befestigten Zahnrad, das die Bewegung über zwei Endschalter hervorruft. Der Antrieb ist so dimensioniert, daß er an das in Krankenhäusern und Rehabilitationspraxen sehr häufig verwendete isokinetische Trainingsgerät Ortotron KT &Pgr; der Firma CYBEX befestigt werden kann. Es liegt ein Antrieb vor, der an ein bestehendes System schnell ab- und anmontiert werden kann. Es wird direkt die Welle des Aktuatorarm.es bewegt, wodurch eine kreisförmige Bewegung entsteht, die nur den Unterschenkel bewegt und so alle anderen Gelenke in Ruhestellung beläßt.The invention enables an electric drive, which stands on legs and is attached via flanges, to drive a screw drive and thus a rack that moves up and down via a V-belt drive. The rack that moves up and down is in engagement with a gear attached to the chair (Ortotron KT II from CYBEX), which causes the movement via two limit switches. The drive is dimensioned so that it can be attached to the isokinetic training device Ortotron KT &Pgr; from CYBEX, which is very commonly used in hospitals and rehabilitation practices. It is a drive that can be quickly removed and attached to an existing system. The shaft of the actuator arm is moved directly, creating a circular movement that only moves the lower leg and leaves all other joints in a resting position.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 2 angegeben.An advantageous embodiment of the invention is specified in claim 2.

Durch ein Potentiometer läßt sich die Geschwindigkeit, mit der sich der Aktuatorarm bewegt, regulieren.The speed at which the actuator arm moves can be regulated using a potentiometer.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 3 angegeben.A further advantageous embodiment of the invention is specified in claim 3.

Durch die Möglichkeit, den Bewegungsbereich des Aktuators nach Schutzansprach 3 einzustellen, ist es möglich, das Knie im individuell möglichen Bewegungsbereich zu therapieren. Dadurch wird vermieden, daß das Knie in einem noch nicht möglichen Winkelbereich bewegt wird und dadurch Schaden erleidet.The possibility of adjusting the actuator's range of motion according to protection claim 3 makes it possible to treat the knee within the individual's possible range of motion. This prevents the knee from being moved in an angle range that is not yet possible and thus suffering damage.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur 1 bis 4 erläutert. Es zeigen: Figur 1: Den isokinetische Beinstrecker/Beinbeuger Ortotron KT &Pgr; der Firma CYBEX mit montiertem Zahnrad. Die Punkte im einzelnen: 1 :Rückenlehne, 2:Zahnrad, 3:Aktuatorarm, 4:Polster, an dem der Unterschenkel angeschnallt wird, 5.WeUe des Aktuatorarmes, an der das Zahnrad befestigt wird, 6: Gehäuse der Mechanik des Beinstrecker/Beinbeuger, 7:ArmlehnenAn embodiment of the invention is explained using Figures 1 to 4. They show: Figure 1: The isokinetic leg extension/leg curler Ortotron KT &Pgr; from CYBEX with mounted gear. The points in detail: 1: backrest, 2: gear, 3: actuator arm, 4: cushion to which the lower leg is strapped, 5: shaft of the actuator arm to which the gear is attached, 6: housing of the mechanism of the leg extension/leg curler, 7: armrests

Figur 2: Die Erfindung, der Antrieb. Die Punkte im einzelnen: 1 :Trafo, 2Potentiometer, 3 Elektromotor, 4:Zahnriemen, 5: Abtriebsrad des Schraubengetriebe, 6:Antriebsscheibe des Elektromotors, 7:Standbeine, 8:Zahnrad, 9:Loch zur Aufnahme der Welle, 10:Wälzlager, 11 Zahnstange, 12: Schraubengetriebe, 13 Endschalter Figure 2: The invention, the drive. The points in detail: 1: transformer, 2 potentiometer, 3 electric motor, 4: toothed belt, 5: driven wheel of the screw gear, 6: drive pulley of the electric motor, 7: support legs, 8: gear, 9: hole for receiving the shaft, 10: roller bearing, 11 rack, 12: screw gear, 13 limit switch

Figur 3: Den Ablauf der Bewegung beim Beinstrecken(Extensionsbewegung) und Beinbeugen(Flexionsbewegung). Figure 3: The sequence of movements when stretching the legs (extension movement) and bending the legs (flexion movement).

Figur 4: Die Ansicht vom Antrieb und dem zu therapierenden Menschen im Zusammenwirken Figure 4: The view of the drive and the person to be treated in interaction

In Figur 1 ist das Trainingsgerät (kurz: Stuhl) in der Vorderansicht zu sehen. Der Patient sitzt mit dem Rücken an der Rückenlehne (Fig. 1, Nr. 1) auf dem Stuhl und sein Unterschenkel wird am Polster (Fig.l Nr.4) festgeschnallt. Das Polster ist am Aktuatorarm Fig.l, Nr.3) angebracht, der wiederum an der Welle (Figl., Nr.5), die durch das Gehäuse (Fig. 1, Nr.6) läuft. An dieser wird das Zahnrad ( Fig 1, Nr.2 bzw. Fig2, Nr.8) befestigt. Der Antrieb (Fig. 2) muß so angebracht werden, daß Zahnrad und Zahnstange (Fig.2, Nr. 11) im richtigen Eingriff stehen.Figure 1 shows the training device (or chair) from the front. The patient sits on the chair with his back against the backrest (Fig. 1, No. 1) and his lower leg is strapped to the cushion (Fig. 1, No. 4). The cushion is attached to the actuator arm (Fig. 1, No. 3), which in turn is attached to the shaft (Fig. 1, No. 5) that runs through the housing (Fig. 1, No. 6). The gear (Fig. 1, No. 2 or Fig. 2, No. 8) is attached to this. The drive (Fig. 2) must be attached so that the gear and rack (Fig. 2, No. 11) are correctly engaged.

Beim Einschalten des Motors ( Fig.2, Nr.3), dessen Geschwindigkeit über des Potentiometer (Fig.2, Nr.2) geregelt werden kann, wird von der Antriebsscheibe (Fig.2, Nr.6) über den Zahnriemen (Fig.2, Nr.4) und der Abtnebsscheibe (Fig.2, Nr.5) das Schraubengetriebe (Fig.2, Nr. 12) mit der Zahnstange (Fig.2, Nr. 11) bewegt. Erreicht die Zahnstange jeweils einen der Endschalter (Fig.2, Nr. 13), wird ihre Bewegungsrichtung geändert. Die Zahnstange bewegt das Zahnrad und damit die Welle des Aktuatorarmes. Somit bewegt sich der Aktuatorarm und mit ihm der Unterschenkel des Patienten bis ca. 135° hin und her (Fig.3).When the motor is switched on (Fig.2, No.3), the speed of which can be regulated using the potentiometer (Fig.2, No.2), the drive pulley (Fig.2, No.6) moves the worm gear (Fig.2, No.12) with the rack (Fig.2, No.11) via the toothed belt (Fig.2, No.4) and the drive pulley (Fig.2, No.5). When the rack reaches one of the limit switches (Fig.2, No.13), its direction of movement is changed. The rack moves the gear and thus the shaft of the actuator arm. The actuator arm and with it the patient's lower leg thus move back and forth by up to approx. 135° (Fig.3).

Claims

Protection claims

1. Electric drive for an isokinetic leg extension/leg curler in postoperative medical rehabilitation,

which is characterized by

that it can be coupled to a training machine for leg extension and leg curl via a gear wheel that is connected to the shaft over which the actuator arm of the training machine is moved.

2. Drive according to protection claim 1
characterized,

that the speed at which the actuator is moved can be regulated via a potentiometer.

3. Drive according to protection claim 1
characterized,

that the range of motion of the actuator can be adjusted. The range of motion of the motor can be adjusted using two limit switches, which can be adjusted in their position and switch the direction of motion of the motor, which creates the oscillating movement.