EP1351643A1 - Therapie- und trainingsgerät für das schultergelenk - Google Patents

Therapie- und trainingsgerät für das schultergelenk

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EP1351643A1
EP1351643A1 EP01273113A EP01273113A EP1351643A1 EP 1351643 A1 EP1351643 A1 EP 1351643A1 EP 01273113 A EP01273113 A EP 01273113A EP 01273113 A EP01273113 A EP 01273113A EP 1351643 A1 EP1351643 A1 EP 1351643A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arm
shoulder
therapy
joint
swivel joint
Prior art date
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Application number
EP01273113A
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English (en)
French (fr)
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EP1351643B1 (de
Inventor
Andreas Hassler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oped AG
Original Assignee
Oped AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Oped AG filed Critical Oped AG
Publication of EP1351643A1 publication Critical patent/EP1351643A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1351643B1 publication Critical patent/EP1351643B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0274—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the upper limbs
    • A61H1/0281—Shoulder
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0274—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the upper limbs
    • A61H1/0277—Elbow
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12—Driving means
    • A61H2201/1253—Driving means driven by a human being, e.g. hand driven
    • A61H2201/1261—Driving means driven by a human being, e.g. hand driven combined with active exercising of the patient
    • A61H2201/1269—Passive exercise driven by movement of healthy limbs
    • A61H2201/1276—Passive exercise driven by movement of healthy limbs by the other leg or arm

Definitions

  • the present invention relates to a therapy and training device for the shoulder joint with a trunk support, which has two shoulder brackets, each associated with a shoulder on a swivel joint base, which can be pivoted about a vertical axis of a shoulder swivel joint device and which, at a distance from the swivel joint base, has an arm arm for connection to a Have arm which is pivotally connected to the shoulder arm about a transverse axis via an upper arm pivot joint device, the shoulder arms and / or the arm arms being coupled in such a way that a pivoting movement of the one shoulder arm or one arm arm causes a pivoting movement of the other shoulder arm or the other arm arm causes.
  • Such a therapy and training device is known for example from DE 195 09 465 AI.
  • the known therapy and training device is used to treat movement restrictions on a knee joint and, due to the only essentially uniaxial joint formation of the knee joint, is relatively easily equipped with only one swivel joint device, which articulates a connection between a lower leg holder and a thigh holder, the ideal in therapy operation
  • the pivot axis of the swivel joint device coincides with the patient's knee joint axis.
  • the present invention is therefore based on the object of proposing a therapy and training device which makes it possible to apply the known therapy principle also to the shoulder joint.
  • the therapy and training device has the features of claim 1.
  • the therapy and training device has a trunk support with a swivel joint base, which is provided with two shoulder brackets, each assigned to a shoulder and pivotable about a vertical axis of a shoulder swivel joint device, each because spaced apart from the swivel joint base have an arm bracket for connection to an arm which is pivotally connected to the shoulder bracket via an upper arm swivel joint device, the shoulder brackets and / or the arm brackets being coupled in such a way that a pivoting movement of the one shoulder bracket or the one arm bracket causes a pivoting movement of the other shoulder arm or the other arm arm.
  • the structure of the therapy and training device according to the invention takes into account the shoulder anatomy in a special way, which leads to shoulder movements generally also inducing arm or at least upper arm movements and vice versa.
  • shoulder movements generally also inducing arm or at least upper arm movements and vice versa.
  • a simple forward or backward movement of a shoulder is associated with a slight pivoting movement of the upper arm.
  • Such complex movement relationships require a corresponding joint configuration on the therapy and training device.
  • the forward and backward movement of the shoulder blade with superimposed forward and backward movement of the arm is made possible by the shoulder arm designed as a joint lever, which connects the shoulder arm
  • Shoulder swivel device and the upper arm swivel device that is, the vertical axis and the transverse axis.
  • the shoulder arm or the side arm assigned to the other side of the body is arm brackets assigned to the other side of the body, each with its counterpart, coupled in motion.
  • the swivel joint base is provided with a positioning device
  • Relative positioning relative to the patient's spine is assigned. This makes it possible to position the therapy and training device on the upper body of the patient even after an interruption of the therapy in order to resume the therapy, without it being necessary to adapt the joint configuration of the therapy and training device to the individual anatomy of the patient.
  • the positioning device has a neck receptacle that is adjustable in height along the trunk support on the swivel joint base.
  • the neck pick-up also provides an opportunity to prevent the upper body from performing evasive movements that are voluntary or involuntary during the operation of the therapy and training device, which in particular could impair the desired adaptation of the joint configuration of the therapy and training device to the individual anatomy of the patient ,
  • other correspondingly acting devices can of course also be provided for this.
  • the arm arm comprises an upper arm arm and a forearm arm, the upper arm arm being connected to the shoulder arm via the upper arm swivel joint device and the lower arm arm being connected to the upper arm arm arm via an elbow joint device comprising at least one pivot axis
  • forearm movements In the simplest form, relative movements of the forearm with respect to the upper arm are sufficient without the movements of the forearm extension like the movements of the upper arm. arm arm and the shoulder arm would have to be transferred to the other side of the body coupled to movement.
  • the elbow joint device has two pivot axes, a vertical axis running transversely to the longitudinal extension of the upper arm arm and a transverse axis in the direction of the longitudinal extension of the upper arm arm, a two-axis joint device is formed which essentially corresponds to the actual anatomical conditions on the elbow joint.
  • connection of the arm arm to an arm takes place by means of a connecting device arranged on the forearm arm, e.g. Longitudinal rotation of the upper arm with respect to the upper arm extension is easily possible. It is therefore possible, for example, to dispense with designing the upper arm swivel joint device in such a way that longitudinal rotations of the upper arm arm are also possible.
  • At least one forearm arm is provided with an actuating device for triggering a locking device acting on the upper arm swivel joint device, the actuating device being actuated by moving the assigned forearm out of its operating position.
  • a possible embodiment of such an "emergency switch” can consist, for example, in that a handle knob provided with a switch is provided at the free end of the lower leg receptacle, in which the switch is actuated by releasing the handle.
  • the effective length of the upper arm extension can be changed between the upper arm swivel joint device and the elbow joint device, it is possible to compensate for deviations between the swivel axis of the upper arm swivel joint device and the actual swivel axis of the shoulder joint by means of suitable length changes, without resulting in constraint conditions during the movement.
  • a particularly effective therapy for the rehabilitation of movement restrictions on an affected shoulder joint becomes possible if at least the shoulder swivel joint device and the upper arm swivel joint device on one side of the body are coupled to the shoulder swivel joint device and the upper arm swivel joint device on the other side of the body by means of a coupling device in such a way that a joint movement on one side of the body causes defined joint movement of the corresponding joint device on the other side of the body.
  • the induced countermovement can take place in the same direction, in the opposite direction, or also in a defined transmission or reduction ratio.
  • the therapy and training device provided joint devices are at least partially provided with devices for limiting joint movements.
  • the coupling device for coupling the movement of the shoulder swivel joint device is designed as a wheel transmission, wherein the wheel transmission can be designed as a friction wheel or gear transmission.
  • the coupling device for coupling the movement of the upper arm swivel joint devices is designed as a traction or pressure medium transmission, so that a force transmission with rope or hydraulic fluid can take place for this purpose.
  • the fuselage carrier itself can also be provided with a seat frame, so that the therapy and training device can be used independently of other environmental conditions.
  • the seat frame is arranged on the fuselage carrier so that it can be folded out.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a therapy and training device for the shoulder joint in perspective
  • FIG. 2 shows the therapy and training device according to FIG. 1 with the seat frame folded in;
  • FIG. 3 shows the therapy and training device with an upper arm extension that is longer than that shown in FIG. 1;
  • FIG. 4 shows the therapy and training device with the upper arm arm pivoted downward about a transverse axis
  • FIG. 5 shows the therapy and training device with the upper arm arm pivoted upward about the transverse axis
  • FIG. 6 shows the therapy and training device in neutral position and top view
  • 11 shows the therapy and training device with the forearm arm pivoted out about a vertical axis
  • FIG. 12 shows a schematic representation of a first coupling device for coupling the movement of both shoulder arms and a second coupling device for coupling the movement of both upper arm arms of the therapy and training device.
  • 1 shows a therapy and training device 20, which is to be referred to below for short as a therapy device, with a trunk support 21, a swivel joint base 22 arranged on the trunk support 21 and a seat frame 23 also arranged on the trunk support.
  • the swivel joint base 22 serves to articulate a shoulder / arm joint system 24, which comprises two shoulder / arm joint units 25, 26 which are symmetrical to the swivel joint base 22 or to the trunk support 21, of which only the right shoulder / arm joint unit 25 is shown in more detail below is.
  • the shoulder / arm joint unit 25, like the shoulder / arm joint unit 26, which is not shown in detail, comprises a shoulder arm 27 which is pivotably connected to the swivel joint base 22 about a vertical axis 28 by means of a shoulder swivel joint device 29.
  • the arm arm 32 has an upper arm arm 33 which is connected directly to the upper arm swivel joint device 30 and a lower arm arm 35 which is articulated via an elbow joint device 34.
  • the elbow joint device 34 enables the forearm arm 35 to be pivoted relative to the upper arm arm 33 about a vertical axis 36 and a transverse axis 37 which extends essentially in the direction of the longitudinal extension of the upper arm arm 33.
  • the seat frame 23, which is connected to the trunk support 21 via a hinge joint 38, is in the form of a folding frame with a seat plate 39 which can be pivoted against the trunk support 21 and a seat plate 39 which is connected via a hinge joint (not shown) Provide support leg 41.
  • a hinge joint (not shown) Provide support leg 41.
  • a human body in the sitting position with right-hand extremities is indicated schematically in FIG. 3, with a forearm 42 in one with the Forearm arm 35 is connected position, the right shoulder 43 is located below the shoulder arm 27 and an upper arm 48 extends on the inside to the upper arm arm 33 from the upper arm pivot joint device 30 to the elbow joint device 34.
  • FIG. 3 furthermore illustrates that the human body is positioned relative to the therapy and training device 20 by means of a positioning device, which in the present case is designed as a neck mount 44 and is part of the swivel joint base 22.
  • a positioning device which in the present case is designed as a neck mount 44 and is part of the swivel joint base 22.
  • the shoulder / arm joint system 24 or the shoulder / arm joint unit 25 can be adapted to the upper extremity of the body by changing the effective length L of the upper arm boom 33, which for this purpose consists of two parts which can be displaced in the longitudinal direction, namely an upper part 46 and a lower part 47.
  • An adjustment of the length of the shoulder arm 27 to the individual body proportions is generally not necessary, but can of course also be provided.
  • the therapy device 20 in the present embodiment enables the relative positions or movements shown in the following FIGS. 4 to 11.
  • 4 and 5 illustrate the possibility, with the forearm 42 (FIG. 3) connected to the forearm extension 35 via the connecting device 45 (FIG. 3), a forward and backward movement of the entire arm with the forearm 42 angled relative to the upper arm 48 (FIG 3) to be carried out.
  • the forearm extension 35 can be fixed relative to the upper arm extension 33 by setting the elbow joint device 34 in order to set a defined arm flexion angle.
  • the upper arm pivot joint device 30 enables pivoting about the transverse axis 3 1. This forward and backward movement of the upper arm 48 causes a corresponding movement of a shoulder blade 49.
  • FIG. 12 shows a coupling device 50, which transmits the forward and backward movement carried out with the right body extremity, that is to say here with the upper arm 48, by means of the shoulder / arm joint system 24 to the left upper body extremity, not shown in FIG. 3, and thereby also allows movement induction in the left shoulder.
  • the coupling device 50 acts between the upper arm arm 33 of the right shoulder / arm joint unit 25 shown in FIG. 3 and an upper arm arm 5 1 of the left shoulder / arm joint unit 26 which is assigned to the left upper body extremity.
  • the coupling device comprises 50 two power transmission devices designed as deflection cable systems 52, 53.
  • the deflecting rope system 52 acts between two rope pulleys 54, 55, which are arranged on the transverse axis 3 1 of the upper arm pivot joint device 30 in a rotationally fixed manner with the upper arm extension 33 or rotatably on the torso carrier 21.
  • the rope pulley 55 is designed as a double rope pulley and is in a non-positive connection via the deflecting rope system 53 with a further rope pulley 56, which, like the rope pulley 54 on the transverse axis 31 of the upper arm pivot joint device 40 of the left shoulder / arm joint unit 26, is rotatably connected to an upper arm extension 57.
  • a pivoting movement of the upper arm arm 33 in the direction of an arrow 58 is thus carried out via the deflecting cable system 52 to the pulley 55 and from the pulley 55 via the deflection cable system 53 to the rotatably connected to the upper arm bracket 57 pulley 56.
  • a pivoting movement of the right upper arm induces a pivoting movement of the left upper arm in the same direction.
  • the induction of a counter-rotating movement is easily possible, for example by means of a crossed cable arrangement of one of the two deflecting cable systems 52, 53.
  • FIG. 6 to 8 show a forward and backward movement of the shoulder arm 27 with the forearm arm 35 fixed in its flexion position relative to the upper arm arm 33.
  • the shoulder arm 27 is pivoted about the vertical axis 28 of the shoulder swivel joint device 29.
  • a coupling device 59 shown in FIG. 12 can be used.
  • a bearing end 60 of the shoulder arm 27 is provided with a gear segment 61, which is in engagement with a further gear segment 62, the is formed on a bearing end 63 of a shoulder arm 64 of the left shoulder / arm joint unit 26.
  • the bearing end 63 of the shoulder arm 64 is mounted in a shoulder swivel joint device 65 of the swivel joint base 22.
  • FIGS. 9 and 10 illustrate the pivotability of the forearm extension 35 about the transverse axis 37 of the elbow joint device 34. This pivoting movement can be carried out by means of a coupling device (not shown here) from the right shoulder / arm joint unit 25 to the left shoulder / arm joint unit (not shown in FIG. 9). Arm joint unit 26 are transmitted.

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Description

Therapie- und Trainingsgerät für das Schultergelenk
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Therapie- und Trainingsgerät für das Schultergelenk mit einem Rumpfträger, der an einer Schwenkgelenkbasis zwei j eweils einer Schulter zugeordnete, um eine Hochachse einer Schulterschwenkgelenkeinrichtung schwenkbare Schulterausleger aufweist, die j eweils beabstandet zur Schwenkgelenkbasis einen Armausle- ger zur Verbindung mit einem Arm aufweisen, der um eine Querachse schwenkbar über eine Oberarmschwenkgelenkeinrichtung mit dem Schulterausleger verbunden ist, wobei die Schulterausleger und/oder die Armausleger derart bewegungsgekoppelt sind, dass eine Schwenkbewegung des einen Schulterauslegers bzw. des einen Armauslegers eine Schwenkbewegung des anderen Schulterauslegers bzw. des anderen Armauslegers bewirkt.
Therapie- und Trainingsgeräte, die zur Behandlung von Bewegungseinschränkungen an einer Extremität eingesetzt werden und auf dem Prinzip basieren, dass durch die Bewegung der gesunden Extremität eine Bewe- gung der in ihrer Beweglichkeit eingeschränkten Extremität induziert wird, werden bislang zur Therapie und zum Bewegungstraining von
BESTATIGUNGSKOPIE Kniegelenken eingesetzt. Ein derartiges Therapie- und Trainingsgerät ist beispielsweise aus der DE 195 09 465 AI bekannt. Das bekannte Therapie- und Trainingsgerät dient dazu, Bewegungseinschränkungen an einem Kniegelenk zu therapieren und ist infolge der lediglich im Wesentlichen einachsigen Gelenkausbildung des Kniegelenks relativ einfach mit nur einer Schwenkgelenkeinrichtung ausgestattet, die eine Unterschenkelaufnahme und eine Oberschenkelaufnahme miteinander gelenkig verbindet, wobei im Therapiebetrieb im Idealfall die Schwenkachse der Schwenkgelenkeinrichtung übereinstimmt mit der Kniegelenkachse des Patienten.
Zwar ist in der Praxis aufgrund der Häufigkeit von Knieverletzungen und der damit zusammenhängenden Knieoperationen ein besonders hoher Rehabilitationsbedarf betreffend Bewegungseinschränkungen am Kniegelenk gegeben. Bewegungseinschränkungen an Gelenken sind jedoch grundsätzlich immer festzustellen, wenn nach einem chirurgischen Eingriff eine zeitlich länger andauernde Ruhigstellung eines Gelenks erforderlich war. Dies trifft natürlich insbesondere auch für Schulterverletzungen oder chirurgische Eingriffe an der Schulter zu, die zu beträchtlichen Bewegungseinschränkungen im Schulterbereich führen können. Aufgrund der Komplexität der Gelenksituation im Schulterbereich ist es j edoch nicht möglich, das bekannte Therapie- und Trainingsgerät für eine entsprechende Therapie eines Schultergelenks zu verwenden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Therapie- und Trainingsgerät vorzuschlagen, das es ermöglicht, das bekannte Therapieprinzip auch auf das Schultergelenk anzuwenden.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist das Therapie- und Trainingsgerät die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
Erfindungsgemäß weist das Therapie- und Trainingsgerät einen Rumpfträger mit einer Schwenkgelenkbasis auf, die mit zwei j eweils einer Schulter zugeordneten, um eine Hochachse einer Schulterschwenkge- lenkeinrichtung schwenkbaren Schulterauslegern versehen ist, die je- weils beabstandet zur Schwenkgelenkbasis einen Armausleger zur Verbindung mit einem Arm aufweisen, der um eine Querachse schwenkbar über eine Oberarmschwenkgelenkeinrichtung mit dem Schulterausleger verbunden ist, wobei die Schulterausleger und/oder die Armausleger derart bewegungsgekoppelt sind, dass eine Schwenkbewegung des einen Schulterauslegers bzw. des einen Armauslegers eine Schwenkbewegung des anderen Schulterauslegers bzw. des anderen Armauslegers bewirkt.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Therapie- und Trainingsgerätes berücksichtigt in besonderer Weise die Schulteranatomie, die dazu führt, dass Schulterbewegungen in der Regel auch Arm oder zumindest Oberarmbewegungen induzieren und umgekehrt. Beispielsweise ist bereits mit einer einfachen Vor- oder Rückbewegung einer Schulter eine wenn auch geringe Schwenkbewegung des Oberarms verbunden. Derartig komplexe Bewegungszusammenhänge erfordern eine entsprechende Gelenkkonfigu- ration am Therapie- und Trainingsgerät. Für die Vor- oder Zurückbewegung ist daher am Therapie- und Trainingsgerät die Ausbildung einer Hochachse notwendig, die möglichst benachbart der Schulterbasis angeordnet ist. Um die mit der Vor- und Rückbewegung überlagerte Schwenkbewegung des Oberarms zu ermöglichen, ist die Ausbildung einer entsprechend quer zur Hochachse verlaufenden Schwenkachse erforderlich, die eine sogenannte Ante- und Retroversion des Armes, also ein Vor- und Rückschwingen, ermöglicht.
Die Vor- und Rückbewegung des Schulterblattes mit überlagerter Vor- und Rückbewegung des Arms wird ermöglicht durch den als Gelenkhebel ausgebildeten Schulterausleger, der eine Verbindung zwischen der
Schulterschwenkgelenkeinrichtung und der Oberarmschwenkgelenkeinrichtung, also der Hochachse und der Querachse, ermöglicht. Zur Übertragung der auf einer Körperseite mit dem Schulterblatt oder dem Arm oder beiden ausgeführten Schwenkbewegung auf die andere Körperseite ist der der anderen Körperseite zugeordnete Schulterausleger bzw. der der anderen Körperseite zugeordnete Armausleger j eweils mit ihrem Pendant bewegungsgekoppelt.
Insbesondere zur Repositionierung des Therapie- und Trainingsgerätes relativ zum Oberkörper des Patienten erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Schwenkgelenkbasis eine Positionierungseinrichtung zur
Relativpositionierung gegenüber der Wirbelsäule des Patienten zugeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, auch nach einer Unterbrechung der Therapie zur Wiederaufnahme der Therapie das Therapie- und Trainingsgerät am Oberkörper des Patienten zu positionieren, ohne dass eine Anpassung der Gelenkkonfiguration des Therapie- und Trainingsgerätes an die individuelle Anatomie des Patienten notwendig wäre.
Eine besonders unmittelbare Art der Positionierung ergibt sich, wenn die Positionierungseinrichtung eine längs des Rumpfträgers höhenverstellbar an der Schwenkgelenkbasis angeordnete Genickaufnahme aufweist. Die Genickaufnahme bildet darüber hinaus auch eine Möglichkeit, willkürlich oder unwillkürlich während der Betätigung des Therapie- und Trainingsgerätes ausgeführte Ausweichbewegungen des Oberkörpers, die insbesondere die gewünschte Anpassung der Gelenkkonfiguration des Therapie- und Trainingsgerätes an die individuelle Anatomie des Patien- ten beeinträchtigen könnten, zu verhindern. Grundsätzlich können hierzu natürlich auch andere entsprechend wirkende Einrichtungen vorgesehen werden.
Wenn an dem Therapie- und Trainingsgerät der Armausleger einen Oberarmausleger und einen Unterarmausleger umfasst, wobei der Ober- armausleger über die Oberarmschwenkgelenkeinrichtung mit dem Schulterausleger verbunden ist und der Unterarmausleger über eine zumindest eine Schwenkachse umfassende Ellbogengelenkeinrichtung mit dem Oberarmausleger verbunden ist, ist es möglich, auch Unterarmbewegungen mit einzubeziehen. Hierzu sind in der einfachsten Form Relativbe- wegungen des Unterarms gegenüber dem Oberarm ausreichend, ohne dass die Bewegungen des Unterarmauslegers wie die Bewegungen des Ober- armauslegers und des Schulterauslegers auf die andere Körperseite bewegungsgekoppelt übertragen werden müssten. Da bei einer bewegungseingeschränkten Schulter oftmals Relativbewegungen des Unterarms gegenüber dem Oberarm ohne Einschränkungen durchführbar sind, kann eine entsprechende Bewegungskopplung der Unterarmausleger beider Seiten entfallen. Da aber andererseits veränderte Relativpositionen des Unterarms gegenüber dem Oberarm aufgrund der damit verbundenen Massenverlagerung sich sehr wohl auf die Bewegungen der Schulter auswirken können, kann sich die Relativbewegbarkeit des Unterarmauslegers positiv auf den Therapieerfolg auswirken.
Wenn darüber hinaus die Ellbogengelenkeinrichtung zwei Schwenkachsen aufweist, wobei eine Hochachse quer zur Längserstreckung des Oberarmauslegers und eine Querachse in Richtung der Längserstreckung des Oberarmauslegers verläuft, ist eine zweiachsige Gelenkeinrichtung gebildet, die im Wesentlichen den tatsächlichen anatomischen Verhältnissen am Ellbogengelenk entspricht.
Wenn darüber hinaus die Verbindung des Armauslegers mit einem Arm mittels einer am Unterarmausleger angeordneten Verbindungseinrichtung erfolgt, sind z.B. Längsrotationen des Oberarms gegenüber dem Ober- armausleger ohne weiteres möglich. Daher kann beispielsweise darauf verzichtet werden, die Oberarmschwenkgelenkeinrichtung so auszubilden, dass auch Längsrotationen des Oberarmauslegers möglich sind.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Therapie- und Trainingsgerätes ist zumindest ein Unterarmausleger mit einer Betäti- gungseinrichtung zur Auslösung einer auf die Oberarmschwenkgelenkeinrichtung wirkenden Sperreinrichtung versehen, wobei eine Betätigung der Betätigungseinrichtung dadurch erfolgt, dass der zugeordnete Unterarm aus seiner Betriebsstellung heraus bewegt wird. Hierdurch wird eine Art "Notschalter" realisiert, der verhindert, dass mit der kranken Schul- ter Bewegungen ausgeführt werden, die nicht durch die gesunde Extremität der Gegenseite bzw. die gesunde Schulter geführt werden, so dass beispielsweise der kranke Arm nach einem Lösen der Verbindung des Unterarms der gesunden Seite mit dem Unterarmausleger nicht infolge des Schwerkrafteinflusses aus einer angehobenen Stellung herunterfallen kann.
Eine mögliche Ausführungsform eines derartigen "Notschalters" kann beispielsweise darin bestehen, dass ein mit einem Schalter versehener Griffknauf am freien Ende der Unterschenkelaufnahme vorgesehenen ist, bei dem der Schalter durch ein Lösen des Griffs betätigt wird.
Wenn der Oberarmausleger in seiner wirksamen Länge zwischen der Oberarmschwenkgelenkeinrichtung und der Ellbogengelenkeinrichtung veränderbar ist, ist es möglich, durch geeignete Längenveränderungen Abweichungen zwischen der Schwenkachse der Oberarmschwenkgelenkeinrichtung und der tatsächlichen Schwenkachse des Schultergelenks auszugleichen, ohne dass es zu Zwangsbedingungen bei der Bewegung kommt.
Eine besonders effektive Therapie zur Rehabilitation von Bewegungseinschränkungen an einem betroffenen Schultergelenk wird möglich, wenn zur Bewegungskopplung zumindest die Schulterschwenkgelenkeinrichtung und die Oberarmschwenkgelenkeinrichtung einer Körperseite mit jeweils der Schulterschwenkgelenkeinrichtung und der Oberarmschwenkgelenkeinrichtung der anderen Körperseite mittels einer Kopplungseinrichtung derart gekoppelt sind, dass eine Gelenkbewegung auf einer Köperseite eine definierte Gelenkbewegung der entsprechenden Gelenkeinrichtung auf der anderen Körperseite bewirkt. Je nach Ausbildung der entsprechenden Kopplungseinrichtung kann die induzierte Gegenbewegung gleichsinnig, gegensinnig oder auch in einem definierten Überset- zungs- oder Untersetzungsverhältnis erfolgen.
Um beispielsweise unerwünschte oder gar schädliche Bewegungen verhindern zu können, können die am Therapie- und Trainingsgerät vorgesehenen Gelenkeinrichtungen zumindest teilweise mit Einrichtungen zur Begrenzung der Gelenkbewegungen versehen sein.
In einer möglichen Ausführungsform ist die Kopplungseinrichtung zur Bewegungskopplung der Schulterschwenkgelenkeinrichtung als Radge- triebe ausgebildet, wobei das Radgetriebe als Reibrad- oder Zahnradgetriebe ausgebildet sein kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Kopplungseinrichtung zur Bewegungskopplung der Oberarmschwenkgelenkeinrichtungen als Zug- oder Druckmittelgetriebe ausgebildet, so dass hierzu eine Kraftübertragung mit Seil oder Hydraulikflüssigkeit erfolgen kann.
Eine vorteilhafte modulare Ausbildung des Therapie- und Trainingsgerätes, die leicht eine Anpassung an gegebene Verhältnisse ermöglicht, ist gegeben, wenn der Rumpfträger eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung mit einem Sitzgestell oder allgemein einer Sitzgelegenheit aufweist.
Der Rumpfträger kann aber auch selbst mit einem Sitzgestell versehen sein, so dass eine autark von weiteren Umgebungsvoraussetzungen unabhängige Verwendung des Therapie- und Trainingsgerätes möglich ist.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich dabei, wenn das Sitzgestell ausklappbar am Rumpfträger angeordnet ist.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform des Therapie- und Trainingsgerätes unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform eines Therapie- und Trainings- gerätes für das Schultergelenk in perspektivischer
Darstellung mit betriebsbereitem Sitzgestell und in Neutralstellung; Fig. 2 das Therapie- und Trainingsgerät gemäß Fig. 1 mit eingeklapptem Sitzgestell;
Fig. 3 das Therapie- und Trainingsgerät mit einem gegenüber der Darstellung in Fig. 1 verlängertem Oberarmausle- ger;
Fig. 4 das Therapie- und Trainingsgerät mit um eine Querachse nach unten verschwenktem Oberarmausleger;
Fig. 5 das Therapie- und Trainingsgerät mit um die Querachse nach oben verschwenktem Oberarmausleger;
Fig. 6 das Therapie- und Trainingsgerät in Neutralstellung und Draufsicht;
Fig. 7 das Therapie- und Trainingsgerät mit um eine Hochachse eingeschwenktem Schulterausleger;
Fig. 8 das Therapie- und Trainingsgerät mit um die Hochach- se ausgeschwenktem Schulterausleger;
Fig. 9 das Therapie- und Trainingsgerät mit um eine Querachse nach oben geschwenktem Unterarmausleger;
Fig. 10 das Therapie- und Trainingsgerät mit um die Querachse nach unten verschwenktem Unterarmausleger;
Fig. 11 das Therapie- und Trainingsgerät mit um eine Hochachse ausgeschwenktem Unterarmausleger;
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer ersten Kopplungseinrichtung zur Bewegungskopplung beider Schulterausleger und einer zweiten Kopplungseinrichtung zur Bewegungskopplung beider Oberarmausleger des Therapie- und Trainingsgerätes. Fig. 1 zeigt ein Therapie- und Trainingsgerät 20, das nachfolgend verkürzt als Therapiegerät bezeichnet werden soll, mit einem Rumpfträger 21 , einer am Rumpfträger 21 angeordneten Schwenkgelenkbasis 22 und einem ebenfalls am Rumpfträger angeordneten Sitzgestell 23.
Die Schwenkgelenkbasis 22 dient zur Anlenkung eines Schulter-/Armge- lenksystems 24, das zwei symmetrisch zur Schwenkgelenkbasis 22 bzw. zum Rumpfträger 21 ausgebildete Schulter-/Armgelenkeinheiten 25, 26 umfasst, von denen im Nachfolgenden lediglich die rechte Schulter-/ Armgelenkeinheit 25 näher dargestellt ist. Die Schulter-/Armgelenkein- heit 25 umfasst wie die im Einzelnen nicht näher dargestellte Schulter-/ Armgelenkeinheit 26 einen Schulterausleger 27, der um eine Hochachse 28 mittels einer Schulterschwenkgelenkeinrichtung 29 verschwenkbar an die Schwenkgelenkbasis 22 angelenkt ist. Der im vorliegenden Fall nach unten gekröpft ausgebildete Schulterausleger 27 ist an seinem distalen Ende mit einer Oberarmschwenkgelenkeinrichtung 30 versehen, derart, dass um eine Querachse 3 1 verschwenkbar ein Armausleger 32 an den Schulterausleger 27 angelenkt ist.
Der Armausleger 32 weist einen unmittelbar mit der Oberarmschwenkgelenkeinrichtung 30 verbundenen Oberarmausleger 33 und einen über eine Ellbogengelenkeinrichtung 34 gelenkig angeschlossenen Unterarmausleger 35 auf. Die Ellbogengelenkeinrichtung 34 ermöglicht ein relatives Verschwenken des Unterarmauslegers 35 gegenüber dem Oberarmausleger 33 um eine Hochachse 36 und eine im Wesentlichen in Richtung der Längserstreckung des Oberarmauslegers 33 verlaufende Querachse 37.
Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 deutlich wird, ist das über ein Scharniergelenk 38 mit dem Rumpfträger 21 verbundene Sitzgestell 23 als Klappgestell mit einer gegen den Rumpfträger 21 verschwenkbaren Sitzplatte 39 und einem über ein nicht näher dargestelltes Scharniergelenk mit der Sitzplatte 39 verbundenen Stützbein 41 verse- hen. Zur Verdeutlichung der Proportionen sowie der Relativanordnung der einzelnen das Schulter-/Armgelenksystem 24 bzw. die Schulter-/ Armgelenkeinheit 25 bildenden Teile ist in Fig. 3 schematisch ein menschlicher Körper in Sitzstellung mit rechtseitigen Körperextremitäten angedeutet, wobei sich ein Unterarm 42 in einer mit dem Unterarmausleger 35 verbundenen Stellung befindet, sich die rechte Schulter 43 unterhalb des Schulterauslegers 27 befindet und ein Oberarm 48 sich innenseitig zum Oberarmausleger 33 von der Oberarmschwenkgelenkeinrichtung 30 bis zur Ellbogengelenkeinrichtung 34 erstreckt.
Fig. 3 verdeutlicht ferner, dass eine Relativpositionierung des menschlichen Körpers zum Therapie- und Trainingsgerät 20 über eine im vorliegenden Fall als Genickaufnahme 44 ausgebildete Positionierungseinrichtung erfolgt, die Bestandteil der Schwenkgelenkbasis 22 ist. Die Krafteinleitung zur Bewegungsübertragung vom Schulter-/Armbereich auf das Therapie- und Trainingsgerät bzw. das Schulter-/Armgelenksystem 24 und umgekehrt erfolgt über die Verbindung des Unterarms 42 mit dem Unterarmausleger 35 mittels einer Verbindungseinrichtung 45. Darüber hinaus macht ein Vergleich der Fig. 3 und 1 deutlich, dass eine Anpassung des Schulter-/Armgelenksystems 24 bzw. der Schulter-/Armgelenk- einheit 25 an die obere Körperextremität durch eine Veränderung der wirksamen Länge L des Oberarmauslegers 33 erfolgen kann, der hierzu aus zwei in Längsrichtung gegeneinander verschiebbaren Teilen, nämlich einem Oberteil 46 und einem Unterteil 47, besteht. Eine Anpassung der Länge des Schulterauslegers 27 an die individuellen Körperproportionen ist in der Regel nicht notwendig, kann aber natürlich auch vorgesehen sein.
Ausgehend von der in den Fig. 1 und 3 dargestellten, hier als Neutralstellung definierten Konfiguration der Schulter-/Armgelenkeinheit 25 ermöglicht das Therapiegerät 20 in der vorliegenden Ausführungsform die in den nachfolgenden Fig. 4 bis 11 dargestellten Relativstellungen bzw. Bewegungen. Die Fig. 4 und 5 verdeutlichen die Möglichkeit, bei über die Verbindungseinrichtung 45 (Fig. 3) mit dem Unterarmausleger 35 verbundenem Unterarm 42 (Fig. 3) eine Vor- und Rückbewegung des gesamten Arms bei relativ zum Oberarm 48 angewinkelten Unterarm 42 (Fig. 3) durchzu- führen. In dieser Konfiguration kann zur Einstellung eines definierten Armbeugewinkels der Unterarmausleger 35 gegenüber dem Oberarmausleger 33 durch Feststellung der Ellbogengelenkeinrichtuntg 34 fixiert sein. Die Oberarmschwenkgelenkeinrichtung 30 ermöglicht ein Verschwenken um die Querachse 3 1 . Diese Vor- und Rückbewegung des Oberarms 48 bewirkt eine entsprechende Bewegung eines Schulterblatts 49.
Fig. 12 zeigt eine Kopplungseinrichtung 50, die eine Übertragung der mit der rechten Körperextremität, also hier mit dem Oberarm 48, ausgeführten Vor- und Rückbewegung mittels des Schulter-/Armgelenksystems 24 auf die in Fig. 3 nicht dargestellte linke obere Körperextremität und dadurch auch eine Bewegungsinduktion in die linke Schulter ermöglicht. Hierzu wirkt die Kopplungseinrichtung 50 zwischen dem Oberarmausleger 33 der in Fig. 3 dargestellten rechten Schulter-/Armgelenkeinheit 25 und einem der linken oberen Körperextremität zugeordneten Oberarmaus- leger 5 1 der linken Schulter-/Armgelenkeinheit 26. Wie Fig. 12 zeigt, umfasst die Kopplungseinrichtung 50 zwei als Umlenkseilsysteme 52, 53 ausgeführte Kraftübertragungseinrichtungen. Das Umlenkseilsystem 52 wirkt zwischen zwei Seilrollen 54, 55 , die auf der Querachse 3 1 der Oberarmschwenkgelenkeinrichtung 30 drehfest mit dem Oberarmausleger 33 bzw. drehbar am Rumpfträger 21 angeordnet sind. Die Seilrolle 55 ist als Doppelseilrolle ausgebildet und steht über das Umlenkseilsystem 53 in kraftschlüssiger Verbindung mit einer weiteren Seilrolle 56, die analog der Seilrolle 54 auf der Querachse 31 der Oberarmschwenkgelenkeinrichtung 40 der linken Schulter-/Armgelenkeinheit 26 drehfest mit einem Oberarmausleger 57 verbunden ist. Mittels der Kopplungseinrichtung 50 wird somit eine in Richtung eines Pfeils 58 erfolgende Schwenkbewegung des Oberarmauslegers 33 über das Umlenkseilsystem 52 auf die Seilrolle 55 und von der Seilrolle 55 über das Umlenkseilsystem 53 auf die drehfest mit dem Oberarmausleger 57 verbundene Seilrolle 56 übertragen. Im vorliegenden Fall wird demnach durch eine Schwenkbewegung des rechten Oberarms eine gleichsinnige Schwenkbe- wegung des linken Oberarms induziert. Die Induktion einer gegensinnigen Schwenkbewegung ist einfach möglich, beispielsweise durch eine überkreuzte Seilanordnung eines der beiden Umlenkseilsysteme 52, 53.
In den Fig. 6 bis 8 ist eine Vor- und Rückbewegung des Schulterauslegers 27 bei in seiner Beugestellung relativ zum Oberarmausleger 33 fixiertem Unterarmausleger 35 dargestellt. Hierbei erfolgt ein Verschwenken des Schulterauslegers 27 um die Hochachse 28 der Schulterschwenkgelenkeinrichtung 29. Zur Übertragung dieser Schwenkbewegung ausgehend von der rechten Schulter-/Armgelenkeinheit 25 auf die in den Fig. 6 bis 8 nicht näher dargestellte linke Schulter-/Armgelenk- einheit 26 (Fig. 1) kann eine in Fig. 12 dargestellte Kopplungseinrichtung 59 zum Einsatz kommen. Zur Übertragung der Schwenkbewegung des rechten Schulterauslegers 27, der in der Schulterschwenkgelenkeinrichtung 29 um die Hochachse 28 verschwenkbar an der Schwenkgelenkbasis 22 angelenkt ist, ist ein Lagerende 60 des Schulterauslegers 27 mit einem Zahnradsegment 61 versehen, das im Eingriff ist mit einem weiteren Zahnradsegment 62, das an einem Lagerende 63 eines Schulterauslegers 64 der linken Schulter-/Armgelenkeinheit 26 ausgebildet ist. Analog zum Lagerende 60 ist das Lagerende 63 des Schulterauslegers 64 in einer Schulterschwenkgelenkeinrichtung 65 der Schwenkgelenkbasis 22 gela- gert.
Die Kopplungseinrichtung 59 ermöglicht somit die Übertragung einer Schwenkbewegung 66 von dem rechten Schulterausleger 27 auf den linken Schulterausleger 64, so dass ausgehend von einer Bewegung der rechten Schulter über die Kopplungseinrichtung 59 eine entsprechende Schwenkbewegung 67 der linken Schulter induziert werden kann. Die Fig. 9 und 10 verdeutlichen die Verschwenkbarkeit des Unterarmauslegers 35 um die Querachse 37 der Ellbogengelenkeinrichtung 34. Diese Schwenkbewegung kann mittels einer hier nicht näher dargestellten Kopplungseinrichtung von der rechten Schulter-/Armgelenkeinheit 25 auf die in Fig. 9 nicht dargestellte linke Schulter-/Armgelenkeinheit 26 übertragen werden. Aber auch bereits eine bewegungsentkoppelte Verschwenkbarkeit der Unterarmausleger 35 der Schulter-/Armgelenk- einheiten 25, 26 ermöglicht Vorteile im Betrieb des Therapiegerätes 20, da die Verschwenkbarkeit der Unterarmausleger 35 um die Querachse 37 der Ellbogengelenkeinrichtungen 34 genauso wie eine Verschwenkbarkeit der Unterarmausleger um die Hochachse 36 (Fig. 11) der Ellbogengelenkeinrichtungen 34 es dem Patienten ermöglichen, die für ihn angenehme Relativstellung der Unterarme gegenüber den Oberarmen frei zu wählen.

Claims

Patentansprüche
1. Therapie- und Trainingsgerät (20) für das Schultergelenk mit einem Rumpfträger (21), der an einer Schwenkgelenkbasis (22) zwei jeweils einer Schulter zugeordnete, um eine Hochachse (28) einer Schulterschwenkgelenkeinrichtung (29, 65) schwenkbare Schulterausleger (27, 64) aufweist, die jeweils beabstandet zur Schwenkgelenkbasis einen Armausleger (32) zur Verbindung mit einem Arm aufweisen, der um eine Querachse (31) schwenkbar über eine Oberarmschwenk- gelenkeinrichtung (30, 40) mit dem Schulterausleger verbunden ist, wobei die Schulterausleger und/oder die Armausleger derart bewegungsgekoppelt sind, dass eine Schwenkbewegung des einen Schulterauslegers bzw. des einen Armauslegers eine Schwenkbewegung des anderen Schulterauslegers bzw. des anderen Armauslegers be- wirkt.
2. Therapie- und Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gek ennz e i chn e t , dass der Schwenkgelenkbasis (22) eine Positionierungseinrichtung (44) zur Relativpositionierung gegenüber der Wirbelsäule eines Pati- enten zugeordnet ist.
3. Therapie- und Trainingsgerät nach Anspruch 2, dadurch g ekennze i chn e t , dass die Positionierungseinrichtung eine längs des Rumpfträgers (21) höhenverstellbar an der Schwenkgelenkbasis (22) angeordnete Ge- nickaufnahme (44) aufweist.
4. Therapie- und Trainingsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g ek ennz ei chn et , dass der Armausleger (22) einen Oberarmausleger (33) und einen Un- terarmausleger (35) umfasst, wobei der Oberarmausleger über die
Oberarmschwenkgelenkeinrichtung (30) mit dem Schulterausleger (27) verbunden ist, und der Unterarmausleger über eine zumindest eine Schwenkachse (36, 37) umfassende Ellbogengelenkeinrichtung (34) mit dem Oberarmausleger verbunden ist.
5. Therapie- und Trainingsgerät nach Anspruch 4, dadurch gek ennz ei chnet , dass die Ellbogengelenkeinrichtung (34) zwei Schwenkachsen (36, 37) aufweist, wobei eine Hochachse (36) quer zur Längserstreckung des Oberarmauslegers (33) und eine Querachse (37) in Richtung der Längserstreckung des Oberarmauslegers verläuft.
6. Therapie- und Trainingsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k enn z e i chn et , dass zur Verbindung des Armauslegers (32) mit einem Arm eine am Unterarmausleger (35) angeordnete Verbindungseinrichtung (45) vorgesehen ist.
7. Therapie- und Trainingsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k en nz e i c hn e t , dass zumindest ein Unterarmausleger mit einer Betätigungseinrichtung zur Auslösung einer auf die Oberarmschwenkgelenkeinrichtung wirkenden Sperreinrichtung versehen ist, wobei eine Betätigung der Betätigungseinrichtung dadurch erfolgt, dass der zugeordnete Unterarm aus seiner Betriebsstellung heraus bewegt wird.
8. Therapie- und Trainingsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k ennz e i ch n e t , dass der Oberarmausleger (33) in seiner wirksamen Länge zwischen der Oberarmschwenkgelenkeinrichtung (30) und der Ellbogengelenkeinrichtung (34) veränderbar ist.
9. Therapie- und Trainingsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e kennz e i chne t , dass zur Bewegungskopplung zumindest die Schulterschwenkgelenkeinrichtung (29) und die Oberarmschwenkgelenkeinrichtung (30) einer Körperseite mit jeweils der Schulterschwenkgelenkeinrichtung (65) und der Oberarmschwenkgelenkeinrichtung (40) der anderen Körperseite mittels einer Kopplungseinrichtung (50, 59) derart ge- koppelt sind, dass eine Gelenkbewegung auf einer Körperseite eine definierte Gelenkbewegung der entsprechenden Gelenkeinrichtung auf der anderen Körperseite bewirkt.
10. Therapie- und Trainingsgerät nach Anspruch 9, dadurch g e k ennz e i chnet , dass die Kopplungseinrichtung (59) zur Bewegungskopplung der
Schulterschwenkgelenkeinrichtungen (29, 65) als Radgetriebe (61, 62) ausgebildet ist.
11. Therapie- und Trainingsgerät nach Anspruch 9, dadurch g e k ennz e i c h n e t , dass die Kopplungseinrichtung (50) zur Bewegungskopplung der
Oberarmschwenkgelenkeinrichtungen (30, 40) als Zug- oder Druckmittelgetriebe (52, 53) ausgebildet ist.
12. Therapie- und Trainingsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g ek ennz e i c hnet , dass der Rumpfträger eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung mit einem Sitzgestell aufweist.
13. Therapie- und Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch g ek enn z e i c hn e t , dass der Rumpfträger (21) mit einem Sitzgestell (23) versehen ist.
14. Therapie- und Trainingsgerät nach Anspruch 13, dadurch g ek enn z e i c hn e t , dass das Sitzgestell (23) ausklappbar am Rumpfträger (21) angeordnet ist.
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