EP1351643B1 - Therapie- und trainingsgerät für das schultergelenk - Google Patents

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EP1351643B1
EP1351643B1 EP01273113A EP01273113A EP1351643B1 EP 1351643 B1 EP1351643 B1 EP 1351643B1 EP 01273113 A EP01273113 A EP 01273113A EP 01273113 A EP01273113 A EP 01273113A EP 1351643 B1 EP1351643 B1 EP 1351643B1
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EP
European Patent Office
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shoulder
therapy
arm
extension
rotational
Prior art date
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EP01273113A
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English (en)
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EP1351643A1 (de
Inventor
Andreas Hassler
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Oped AG
Original Assignee
Oped AG
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Publication date
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Publication of EP1351643B1 publication Critical patent/EP1351643B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • 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
    • 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
    • A61H1/0277—Elbow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • 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
    • 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

  • Therapy and training equipment used to treat movement restrictions be used on one extremity and on the principle based that movement by moving the healthy limb which induces limb restricted in mobility has so far become therapy and exercise training for Knee joints used.
  • a therapy and training device is known for example from DE 195 09 465 A1.
  • the well-known therapy and training device serves to restrict movement on one Therapy of the knee joint is only essential as a result of this uniaxial joint formation of the knee joint relatively simple with only equipped with a swivel joint device that holds a lower leg and articulates a thigh joint, ideally, the swivel axis of the swivel joint device in therapy operation matches the patient's knee axis.
  • FR-A-1 257 091 is a therapy and training device for the Known shoulder joint, which has a trunk support attached to one Swivel base two each assigned to a shoulder, by means of a swivel articulated shoulder boom having.
  • the shoulder brackets are spaced from the swivel base provided with an arm extension that runs around a transverse axis pivotable via an upper arm swivel joint device with the Shoulder boom is connected.
  • the arm brackets are coupled in such a way that a pivotal movement of one arm arm a Swiveling movement of the other arm arm causes.
  • From FR-A-2 789 304 is a device for passive mobilization of the upper limbs with various motor devices for the Movement drive of a patient's arm is known.
  • US-A-5 613 928 shows a training device with two motion-coupled Arm levers for muscle building training.
  • the object of the present invention is to provide a therapy and propose exercise equipment that will carry out a complex Movement therapy for the shoulder joint enables.
  • the therapy and training device has the Features of claim 1.
  • Swivel joint device designed as a shoulder swivel joint device, such that the shoulder boom about a vertical axis of the shoulder swivel joint device pivotable and so motion-coupled are that a pivotal movement of one shoulder arm a Swiveling movement of the other shoulder arm causes.
  • the training is to enable pivoting movement of the upper arm a correspondingly transverse to the vertical axis pivot axis required, which is a so-called ante- and retroversion of the arm, so a forward and backward swing.
  • the forward and backward movement of the shoulder blade with superimposed fore and fore The arm can be moved back by the articulated lever Trained shoulder boom that connects the Shoulder swivel device and the upper arm swivel device, that is, the vertical axis and the transverse axis.
  • the articulated lever Trained shoulder boom that connects the Shoulder swivel device and the upper arm swivel device, that is, the vertical axis and the transverse axis.
  • the shoulder arm assigned to the other side of the body or the arm extension assigned to the other side of the body with their Pendant coupled with movement is the shoulder arm assigned to the other side of the body or the arm extension assigned to the other side of the body with their Pendant coupled with movement.
  • a particularly immediate type of positioning results when the Positioning device one adjustable in height along the fuselage beam has at the swivel base arranged neck receptacle.
  • the Neck picking is also an arbitrary option or involuntarily while operating the therapy and Exercise device performed evasive movements of the upper body, the in particular the desired adjustment of the joint configuration of the Therapy and training device to the individual anatomy of the patient prevent. Basically you can do this of course, other appropriate devices are also provided become.
  • the arm extension on the therapy and training device Includes upper arm extension and a forearm extension
  • the upper arm extension via the upper arm swivel joint device with the shoulder arm is connected and the forearm boom at least one a pivot axis comprising elbow joint device with the Upper arm extension is connected
  • forearm movements to include.
  • there are relative movements of the forearm in relation to the upper arm is sufficient without the movements of the forearm boom as the movements of the upper arm boom and the shoulder arm on the other side of the body would have to be transmitted coupled to motion.
  • a corresponding movement coupling of the forearm extension both sides are eliminated.
  • there are changed relative positions of the forearm versus the upper arm due to the associated Mass shift very well affects the movements of the shoulder can affect the relative mobility of the forearm boom have a positive effect on the success of therapy.
  • the elbow joint device has two pivot axes has, with a vertical axis transverse to the longitudinal extension of the Upper arm and a transverse axis in the direction of the longitudinal extension of the upper arm boom is a two-axis articulated device formed, which is essentially the actual anatomical proportions at the elbow joint.
  • the therapy and Training device is at least one forearm boom with an actuating device to trigger one on the upper arm swivel joint device acting locking device, wherein an actuation the actuating device takes place in that the assigned forearm is released from its connection with the forearm extension.
  • a possible embodiment of such an "emergency switch” can consist, for example, that a switch Handle knob is provided at the free end of the lower leg receptacle, where the switch is operated by releasing the handle.
  • the upper arm boom in its effective length between the Upper arm swivel device and the elbow joint device is changeable, it is possible by suitable length changes Deviations between the swivel axis of the upper arm swivel joint device and the actual pivot axis of the shoulder joint compensate for it without creating constraints when moving comes.
  • a particularly effective therapy for the rehabilitation of movement restrictions on an affected shoulder joint becomes possible if for coupling movement at least the shoulder swivel joint device and the upper arm pivot joint device with one side of the body each of the shoulder swivel device and the upper arm swivel device the other side of the body by means of a coupling device are coupled such that a joint movement on a Body side a defined joint movement of the corresponding joint device on the other side of the body.
  • the induced countermovement in the same direction, in the opposite direction or in a defined translation or reduction ratio are coupled such that a joint movement on a Body side a defined joint movement of the corresponding joint device on the other side of the body.
  • the coupling device is for Movement coupling of the shoulder swivel joint device as a wheel gear trained, the wheel gear as a friction gear or gear can be trained.
  • the fuselage can also provide a seat frame itself be so that a self-sufficient from other environmental requirements Independent use of the therapy and training device possible is.
  • the seat frame foldable is arranged on the fuselage carrier.
  • FIG. 1 shows a therapy and training device 20, which will be referred to below as a therapy device, with a trunk support 21, a swivel 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 link a shoulder / arm joint system 24, the two symmetrical to the swivel base 22 or shoulder / arm joint units 25, 26 designed for torso support 21 , of which only the right shoulder / arm joint unit 25 is shown in more detail below.
  • the shoulder / arm joint unit Like the shoulder / arm joint unit 26, which is not shown in detail in detail, 25 comprises a shoulder arm 27 which extends around a vertical axis 28 by means of a shoulder swivel joint device 29 the pivot base 22 is articulated.
  • the one in the present case cranked shoulder bracket 27 is at its distal Provided at the end with an upper arm swivel joint device 30, such that can be pivoted about a transverse axis 31 to the arm arm 32 Shoulder boom 27 is articulated.
  • the arm arm 32 has one directly with the upper arm swivel joint device 30 connected upper arm boom 33 and one over a Elbow joint device 34 articulated forearm extension 35 on.
  • the elbow joint device 34 enables a relative Swiveling the forearm extension 35 relative to the upper arm extension 33 around a vertical axis 36 and essentially in the direction of FIG Longitudinal extension of the upper arm boom 33 transverse axis 37.
  • 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 Support leg 41 provided.
  • 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 further clarifies that the human body is positioned relative to the therapy and training device 20 via 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 introduction of force for transmission of movement from the shoulder / arm area to the therapy and training device or the shoulder / arm joint system 24 and vice versa takes place via the connection of the forearm 42 to the forearm extension 35 by means of a connecting device 45.
  • the shoulder / arm joint system 24 or the shoulder / arm joint unit 25 can be adapted to the upper body extremity 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 one 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 .
  • FIG. 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 ) perform.
  • 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 31. 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 extension 33 of the right shoulder / arm joint unit 25 shown in FIG. 3 and an upper arm extension 51 of the left shoulder / arm joint unit 26 assigned to the left upper body extremity.
  • the coupling device 50 comprises two as Deflection rope systems 52, 53 designed power transmission devices.
  • the deflecting rope system 52 acts between two rope pulleys 54, 55, which are arranged on the transverse axis 31 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 deflection rope system 53 with a further rope pulley 56, which, like the rope pulley 54 on the transverse axis 31 of the upper arm swivel joint device 40 of the left shoulder / arm joint unit 26, is connected in a rotationally fixed manner to an upper arm bracket 57.
  • a pivoting movement of the upper arm arm 33 in the direction of an arrow 58 is thus transmitted via the deflecting cable system 52 to the cable pulley 55 and from the cable pulley 55 via the deflecting side system 53 to the cable pulley 56 which is non-rotatably connected to the upper arm arm 57.
  • a pivoting movement of the right upper arm induces a pivoting movement of the left upper arm in the same direction.
  • the induction of an opposing pivoting 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.
  • the coupling device 59 thus enables the transmission of a swiveling movement 66 from the right shoulder arm 27 to the left shoulder arm 64, so that a corresponding swiveling movement 67 of the left shoulder can be induced on the basis of a movement of the right shoulder via the coupling device 59.
  • 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

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Therapie- und Trainingsgerät für das Schultergelenk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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 Bewegung der in ihrer Beweglichkeit eingeschränkten Extremität induziert wird, werden bislang zur Therapie und zum Bewegungstraining von Kniegelenken eingesetzt. Ein derartiges Therapie- und Trainingsgerät ist beispielsweise aus der DE 195 09 465 A1 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 jedoch nicht möglich, das bekannte Therapie- und Trainingsgerät für eine entsprechende Therapie eines Schultergelenks zu verwenden.
Aus der FR-A-1 257 091 ist ein Therapie- und Trainingsgerät für das Schultergelenk bekannt, das einen Rumpfträger aufweist, der an einer Schwenkgelenkbasis zwei jeweils einer Schulter zugeordnete, mittels einer Schwenkgelenkeinrichtung schwenkbar angelenkte Schulterausleger aufweist. Die Schulterausleger sind jeweils beabstandet zur Schwenkgelenkbasis mit einem Armausleger versehen, der um eine Querachse schwenkbar über eine Oberarmschwenkgelenkeinrichtung mit dem Schulterausleger verbunden ist. Die Armausleger sind derart bewegungsgekoppelt, dass eine Schwenkbewegung des einen Armauslegers eine Schwenkbewegung des anderen Armauslegers bewirkt.
Aus der FR-A-2 789 304 ist eine Vorrichtung zur passiven Mobilisierung der oberen Gliedmaßen mit verschiedenen Motoreinrichtungen für den Bewegungsantrieb eines Patientenarmes bekannt.
Die US-A-5 613 928 zeigt ein Trainingsgerät mit zwei bewegungsgekoppelten Armhebeln für das Muskelaufbautraining.
Aus der US-A 4 971 040 ist ein tragbarer Massagestuhl zur Durchführung einer ortsunabhängigen Massagetherapie bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Therapie- und Trainingsgerät vorzuschlagen, das die Durchführung einer komplexen Bewegungstherapie für das Schultergelenk ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist das Therapie- und Trainingsgerät die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
Bei dem erfindungsgemäßen Therapie- und Trainingsgerät ist die Schwenkgelenkeinrichtung als Schulterschwenkgelenkeinrichtung ausgebildet, derart, dass die Schulterausleger um eine Hochachse der Schulterschwenkgelenkeinrichtung schwenkbar und derart bewegungsgekoppelt sind, dass eine Schwenkbewegung des einen Schulterauslegers eine Schwenkbewegung des anderen Schulterauslegers 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 Gelenkkonfiguration 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 Vorund 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 jeweils 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 Positionierungscinrichtung 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 Patienten 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 Oberarmausleger 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 Relativbewegungen des Unterarms gegenüber dem Oberarm ausreichend, ohne dass die Bewegungen des Unterarmauslegers wie die Bewegungen des Oberarmauslegers 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 verlauft, 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 Oberarmausleger 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 Betätigungseinrichtung zur Auslösung einer auf die Oberarmschwenkgelenkeinrichtung wirkenden Sperreinrichtung versehen, wobei eine Betätigung der Betätigungseinrichtung dadurch erfolgt, dass der zugeordnete Unterarm aus seiner Verbindung mit dem Unterarmausleger gelöst wird. Hierdurch wird eine Art "Notschalter" realisiert, der verhindert, dass mit der kranken Schulter 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 Übersetzungs- 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 Radgetriebe 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 Trainingsgerätes 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 Oberarmausleger;
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 Hochachse 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-/Armgelenksystems 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-/Armgelenkeinheit 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 31 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 versehen.
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-/Armgelenkeinheit 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) durchzuführen. 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 31. 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 Oberarmausleger 51 der linken Schulter-/Armgeienkeinheit 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 31 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 Umlenkseitsystem 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 Schwenkbewegung 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-/Armgelenkeinheit 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 gelagert.
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 Kopptungseinrichtung 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-/Armgelenkeinheiten 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 (14)

  1. Therapie- und Trainingsgerät (20) für das Schultergelenk mit einem Rumpfträger (21), der an einer Schwenkgelenkbasis (22) zwei jeweils einer Schulter zugeordnete, mittels einer Schwenkgelenkeinrichtung schwenkbar angelenkte Schulterausleger (67, 64) aufweist, die jeweils beabstandet zur Schwenkgelenkbasis einen Armausleger (32) zur Verbindung mit einem Arm aufweisen, der um eine Querachse (31) schwenkbar über eine Oberarmschwenkgelenkeinrichtung (30, 40) mit dem Schulterausleger verbunden ist, wobei die Armausleger (32) derart bewegungsgekoppelt sind, dass eine Schwenkbewegung des einen Armauslegers eine Schwenkbewegung des anderen Armauslegers bewirkt,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkgelenkeinrichtung als Schulterschwenkgelenkeinrichtung (29, 65) ausgebildet ist, derart, dass die Schulterausleger (27, 64) um eine Hochachse (28) der Schulterschwenkgelenkeinrichtung (29, 65) schwenkbar und derart bewegungsgekoppelt sind, dass eine Schwenkbewegung des einen Schulterauslegers eine Schwenkbewegung des anderen Schulterauslegers bewirkt.
  2. Therapie- und Trainingsgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkgelenkbasis (22) eine Positionierungseinrichtung (44) zur Relativpositionierung gegenüber der Wirbelsäule eines Patienten zugeordnet ist.
  3. Therapie- und Trainingsgerät nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet , dass die Positionierungseinrichtung eine längs des Rumpfträgers (21) höhenverstellbar an der Schwenkgelenkbasis (22) angeordnete Genickaufnahme (44) aufweist.
  4. Thcrapie- und Trainingsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Armausleger (22) einen Oberarmausleger (33) und einen Unterarmausleger (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 gekennzeichnet, 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 gekennzeichnet, 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 gekennzeichnet, 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 Verbindung mit dem Unterarmausleger gelöst wird.
  8. Therapie- und Trainingsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, 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 gekennzeichnet, 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 gekoppelt 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 gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (59) zur Bewegungskopplung der Schulterschwenkgelenkeinrichtungen (29, 65) als Radgetriebe (61, 62) ausgebildet ist.
  11. Therapie- und Trainingsgerät nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, 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 gekennzeichnet, dass der Rumpfträger eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung mit einem Sitzgestell aufweist.
  13. Therapie- und Trainingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpfträger (21) mit einem Sitzgestell (23) versehen ist.
  14. Therapie- und Trainingsgerät nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Sitzgestell (23) ausklappbar am Rumpfträger (21) angeordnet ist.
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