ES2255667T3 - Soporte ortopedico para brazo y hombro. - Google Patents
Soporte ortopedico para brazo y hombro.Info
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Abstract
Dispositivo portátil apropiado para proporcionar un movimiento pasivo continuo de un miembro, que comprende - un arnés para soportar un extremo distal (26) del miembro; - un mecanismo accionador para proporcionar un movimiento pasivo continuo y ajustable del miembro, estando acoplado dicho mecanismo al arnés y controlando el movimiento del citado extremo distal (26) del miembro, caracterizado porque - dicho movimiento pasivo está controlado independientemente en un primer punto de control del extremo distal (26) del miembro y un segundo punto de control en dicho extremo distal (26) del miembro, y dicho mecanismo accionador comprende al menos una primera unidad para controlar el movimiento de dicho primer punto de control de dicho extremo distal (26) del miembro.
Description
Soporte ortopédico para brazo y hombro.
La presente invención se refiere a un arnés
ortopédico portátil para brazo y hombro que proporciona un
movimiento pasivo continuo del hombro de un usuario, así como a
métodos para accionar y diseñar un brazo ortopédico y un arnés de
esta clase.
El hombro es una junta del cuerpo humano
relativamente compleja, tiene varios grados de libertad y oscila
entre un movimiento lineal y especialmente un movimiento angular,
esto es, abducción, flexión y rotación. El tratamiento de un hombro
tras una lesión o un trauma quirúrgico requiere normalmente la
inmovilización del hombro y del brazo unido al mismo, durante un
prolongado periodo de tiempo.
Para inmovilizar y soportar un hombro lesionado
durante el proceso de curación se han presentado dispositivos tipo
tablilla. US 4.896.660 describe un dispositivo de soporte para un
brazo que comprende un soporte superior para el brazo, una fijación
configurada para el hombro y un soporte inferior para el brazo. El
soporte superior para el brazo es accionable para que haga tope
contra un flanco del paciente y quede por debajo de la parte humeral
del brazo del paciente. La fijación configurada del hombro comprende
una parte de camisa configurada y dos bandas que de manera
separable unen la fijación del hombro al soporte superior del brazo.
El soporte inferior del brazo se une a la estructura del soporte
superior del brazo y proporciona soporte para un antebrazo y una
mano del paciente. FR 2.727.007 describe una estructura de cojín
hinchable provista de diferentes medios de posicionado, que se
aplica entre el pecho y la parte superior del brazo del paciente. FR
2.589.722 y US 5.423.333 describe un dispositivo para inmovilizar un
hombro humano y para soportar la muñeca del brazo asociado con aquel
hombro, que comprende tres vejigas hinchables unidas entre sí para
formar una cuña triangular. La cuña se sitúa debajo del brazo del
paciente de modo que una vejiga se coloque a lo largo del flanco del
paciente, y de manera que el brazo de éste descanse sobre otra de
las vejigas. El dispositivo se diseña de modo que el brazo del
paciente se mantiene formando un ángulo fijo con relación al tórax.
El ángulo entre el brazo y el soporte del tórax es variable, en
función de la posibilidad de plegar una de las vejigas de la cuña
triangular. US 5.236.411 se refiere a un dispositivo para
inmovilizar la extremidad de un paciente en una posición elevada que
comprende un elemento hinchable que se puede ajustar entre un estado
definido y un estado hinchado y un arnés para sujetar el
dispositivo al cuerpo del paciente. El elemento se coloca entre una
superficie de soporte y la extremidad del paciente, elevando así la
extremidad.
Sin embargo, aunque los dispositivos arriba
descritos son adecuados para inmovilizar un hombro, lo que hacen es
inmovilizar el hombro en esencialmente una posición contra el
cuerpo: el brazo se inmoviliza según un ángulo determinado con
relación al tórax y no se permite ningún otro movimiento del brazo.
Asimismo, aquellos dispositivos no permiten que el brazo soportado y
el hombro realicen movimientos combinados, lo cual es útil para el
refuerzo eficaz de los músculos del brazo y del hombro después de la
lesión o las operaciones quirúrgicas.
En efecto, se ha visto que la rehabilitación
efectiva requiere la recuperación de los márgenes del movimiento
angular del brazo y el hombro. Se requiere un cierto grado de
movilidad de las extremidades del paciente a fin de no dejar el
hombro fuera de la rehabilitación. En vista de esa necesidad, se han
desarrollado dispositivos que permiten el movimiento pasivo
continuado del brazo y el hombro del paciente, de los cuales EP
0.597.623 y EP 0.525.930 pueden citarse como ejemplos.
EP 0.597.623 se refiere a un soporte ajustable
para el hombro, montable sobre el brazo y el torso para aislar el
hombro y que es completamente ajustable a través de los márgenes de
abducción, la flexión y la rotación del hombro, de modo que permite
la fijación del hombro en prácticamente cualquier posición de
rehabilitación. El soporte está hecho de una serie de elementos de
soporte rígidos sujetos al cuerpo del paciente, y una pluralidad de
juntas selectivamente giratorias y enclavables que interconectan
ajustadamente los elementos del soporte. Se dice que el efecto
combinado de las juntas simula el entero margen de movimiento del
hombro. No obstante, debido a la presencia de una pluralidad de
juntas para posicionar el hombro en ángulos escogidos de abducción,
flexión y rotación, el dispositivo es muy complicado, incómodo y
difícil de ajustar. Asimismo, ese dispositivo inmoviliza el hombro
del paciente con un ángulo determinado.
EP 525.930 se refiere a un ejercitador pasivo del
hombro construido para mover el brazo del paciente hacia delante y
hacia atrás según un ángulo de 180 grados para proporcionar flexión
y abducción al hombro. El ejercitador comprende una base, un motor
eléctrico de impulsión, y un soporte para el brazo del paciente,
montado con el motor accionado para el movimiento alternativo
mediante el motor de impulsión según un arco de 180 grados. El
soporte del brazo va montado deslizante y articulado, de manera que
durante el uso del ejercitador el brazo del paciente puede deslizar
aproximándose y separándose del cuerpo y articularse a lo largo de
dos puntos de articulación para permitir que la junta del hombro
siga una forma anatómica natural de movimiento. Sin embargo, ese
tipo de dispositivo no permite todos los movimientos esenciales,
entre ellos los movimientos combinados de muñeca y codo. Además, ese
dispositivo es voluminoso y poco práctico. Como que no es un
dispositivo portátil, el paciente tiene que desplazarse al lugar del
aparato de ejercicio y rehabilitación cada vez que desea hacer uso
del mismo.
En US 4.651.719 se describe otro dispositivo
humeral destinado a impartir un movimiento pasivo continuo al
hombro de un paciente. Un soporte para brazo y hombro portátil
produce abducción y aducción y posee la opción de causar asimismo
una rotación simultánea mediante el uso de un solo actuador. Un
soporte superior para el brazo se halla unido articuladamente y se
extiende lateralmente desde la base del dispositivo. Un actuador
lineal se extiende entre el soporte superior del brazo y está
enlazado con el mismo, y la base, para dar lugar a la abducción y la
aducción el brazo. Un soporte para el antebrazo, unido
articuladamente al soporte superior del brazo y ajustable
angularmente respecto al mismo está enlazado con la base para
producir el giro del soporte del antebrazo cuando se articula el
soporte superior del brazo. El dispositivo se aloja en una
envolvente que forma una cámara con una cubierta extensible y en dos
partes, de modo que el mecanismo funcional queda oculto. Sin
embargo, aunque es portátil, este dispositivo es más bien voluminoso
y puede ser incómodo.
Muchos de los sistemas antedichos presentan
también la desventaja de que deslizan fuera del cuerpo, resbalando
a la parte de la espalda del usuario, lo cual los hace poco
prácticos en su empleo.
Los dispositivos actualmente conocidos adolecen
de varios inconvenientes. Persiste la necesidad de un soporte
ortopédico compacto y cómodo que permita todo tipo de movimientos
pasivos, sencillos y combinados, de la extremidad sustentada.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un arnés corporal que proporcione un movimiento pasivo
continuo y supere los inconvenientes de los dispositivos actualmente
conocidos, así como un método para accionar y diseñar un tal
arnés.
Es también un objeto de la invención proporcionar
un dispositivo autónomo apropiado para aplicarse a una extremidad y
que sea capaz de realizar un cierto número de diferentes movimientos
pasivos de la extremidad de manera automatizada y
controlada.
controlada.
También es objeto de la presente invención
disponer de un dispositivo adecuado para aplicarse a una extremidad
y que permita movimientos sencillos así como combinados de la
extremidad.
Otro objeto de la invención consiste en
proporcionar un arnés para una extremidad que sea compacto, fácil
de usar y cómodo cuando se monta en el cuerpo de un paciente,
incluso durante periodos prolongados de tiempo.
Otro objeto e la presente invención es
proporcionar un arnés que aumente la capacidad del paciente para
moverse.
Otro objeto de la presente invención es aún
proporcionar un arnés que represente una combinación de los objetos
anteriores.
La invención resulta especialmente adecuada en el
campo de las aplicaciones paramédicas y ortopédicas. En particular,
la invención puede utilizarse para la rehabilitación de toda clase
de lesiones, especialmente las de hombros.
La invención se refiere a un dispositivo portátil
apropiado para proporcionar un movimiento pasivo continuo de una
extremidad, que comprende un arnés para sustentar un extremo distal
del miembro, un mecanismo de impulsión para proporcionar un
movimiento pasivo continuo regulable, del miembro estando el
mecanismo de impulsión acoplado (mecánicamente) al arnés que
controla el movimiento del extremo distal del miembro, caracterizado
porque el movimiento pasivo se controla independientemente por un
primer punto de control del movimiento sobre el extremo distal y un
segundo punto de control del movimiento sobre el extremo distal del
miembro, y porque el mecanismo de impulsión comprende por lo menos
una primera unidad para controlar el movimiento del primer punto de
control del movimiento del extremo distal del miembro. El
dispositivo portátil comprende además una segunda unidad para
controlar el movimiento del segundo punto de control (de movimiento)
del extremo distal del miembro. En otra realización, el dispositivo
portátil comprende medios para inmovilizar el segundo punto de
control del extremo distal del miembro.
El dispositivo portátil puede además tener medios
posicionadores flexibles dispuestos con medios de sujeción que
sitúen el arnés y el mecanismo de impulsión sobre el cuerpo de un
paciente llevando el dispositivo a una posición estable, en que el
mecanismo de impulsión está, por lo menos en parte,alojado dentro de
los medios posicionadores.
El mecanismo de impulsión para comunicar un
movimiento pasivo continuo regulable al miembro puede ser un motor
programable.
En otra realización, el arnés comprende un
soporte para la parte distal del miembro que comprende un primer
sub-marco primario para sustentar el extremo distal
del miembro, un soporte del extremo proximal del miembro que
comprende un segundo sub-marco primario para
sustentar el extremo proximal del miembro, y una articulación para
unir el soporte del extremo distal al soporte del extremo proximal
del miembro.
El dispositivo portátil puede tener un arnés que
comprenda un sub-bastidor secundario unido al primer
sub-marco primario del extremo distal del miembro
por medio de un interfaz mecánico, enlazando el
sub-bastidor secundario el primer punto de control
de movimiento con el segundo punto de control de movimiento. Además,
el interfaz mecánico se dispone cerca de una junta entre el extremo
distal y el extremo proximal del miembro y uniendo el
sub-marco secundario al
sub-bastidor primario del extremo distal del
miembro.
El dispositivo portátil puede además comprender
medios posicionadores que tengan un alojamiento hinchable hecho de
un material flexible provisto de medios de sujeción, permitiendo el
alojamiento una deformación por lo menos parcial cuando se sujeta a
un cuerpo para proporcionar una posición estable. Los soportes para
el extremo distal y el extremo proximal del miembro pueden dotarse
de sujetadores del miembro, los cuales pueden tener unas bandas de
fijación. El soporte inferior del brazo puede además ser ajustable
con objeto de adaptar la longitud del extremo distal del miembro
del usuario.
La primera y la segunda unidades de motor pueden
consistir en un triple eje con electromotor provisto de
transferencia de rueda de husillo, estando dispuesto en un
alojamiento que permita que las unidades de motor induzcan un
movimiento prácticamente vertical.
El interfaz mecánico puede estar provisto de un
mecanismo deslizante accionado por un motor, permitiendo el
mecanismo el soporte del extremo distal del miembro para realizar un
movimiento deslizante.
Los medios posicionadores pueden comprender
además pernos provistos de sujetadores, para situar el dispositivo
sobre un cuerpo humano. Los movimientos pasivos realizados por el
dispositivo pueden controlarse con una unidad de mando a distancia,
que puede tener órganos de control y una pantalla de presentación
visual.
Pueden disponerse dos conectores en el lado
superior de los medios posicionadores, en que un conector se une a
la unidad de mando a distancia y el otro conector está unido a un
transformador eléctrico o una o más baterías.
El dispositivo portátil puede realizar
movimientos pasivos del miembro de manera automatizada.
En una realización alternativa, los puntos de
control se unen a los medios posicionadores, por ej., mediante
resortes. De este modo, los movimientos activos del miembro son
limitados debido a la presencia de los resortes. Esto puede ser
ventajoso, por ej., para entrenar un miembro, evitando lesiones
debidas a un movimiento excesivo.
La invención se refiere a un dispositivo portátil
adecuado para proporcionar un movimiento pasivo continuo de un
miembro, en que el dispositivo comprende un arnés para soportar un
extremo distal del miembro, un mecanismo de impulsión para
proporcionar un movimiento pasivo continuo y regulable al miembro,
estando el mecanismo de impulsión acoplado (mecánicamente) al arnés
en por lo menos un primer y un segundo puntos de control para
controlar el movimiento del extremo distal del miembro,
caracterizado porque el mecanismo de impulsión comprende medios para
proporcionar por lo menos movimientos de aducción y abducción del
miembro y movimientos de rotación alrededor de por lo menos el
primer o el segundo puntos de control.
La presente invención proporciona un dispositivo
capaz de comunicar diferentes movimientos pasivos originados por un
motor de un miembro. La presencia de un mecanismo de motor
programable en el dispositivo permite que un miembro portante el
arnés realice movimientos pasivos de manera automatizada y
controlada. El mecanismo de motor programable comprende varias
unidades, que inducen movimientos verticales o deslizantes. Debido a
su capacidad de inducir varios tipos de movimientos, el dispositivo
según la invención resulta especialmente adecuado para proporcionar
movimientos sencillos o también combinados del miembro.
Sorprendentemente aunque el miembro de un paciente está eficazmente
sustentado e inmovilizado en el dispositivo según la invención, el
miembro puede aún realizar movimientos pasivos, sencillos y también
combinados, siendo tales movimientos recomendados para la efectiva
rehabilitación del miembro lesionado.
De manera importante, el dispositivo según la
invención es altamente cómodo, ya que es portátil, ligero y fácil
de aplicar. Además, el dispositivo es altamente adaptable según la
anatomía del paciente que lleva el dispositivo y está provisto de
unos medios posicionadores cómodos y flexibles para aplicar el
dispositivo al cuerpo de un paciente. Igualmente, como que la unidad
motora del dispositivo está, por lo menos en parte, dispuesta en los
medios posicionadores, el dispositivo permanece compacto y cómodo
desde el punto de vista de un paciente. Sorprendentemente, poner el
mecanismo motor del dispositivo en los medios posicionadores no
perjudica la funcionalidad del mecanismo motor ni de los medios
posicionadores. Disponiendo el mecanismo motor del dispositivo en
los medios posicionadores, por lo menos en parte, aún permite al
dispositivo inducir una serie de diferentes movimientos pasivos del
miembro impulsados por el motor. Asimismo, aunque los medios
posicionadores están dispuestos con por lo menos una parte el
mecanismo del motor, aún posiciona eficazmente el dispositivo en el
cuerpo de una persona que lleve el dispositivo. Además, como que el
dispositivo según la invención es portátil, las posibilidades de
movimiento de un paciente que lleve el dispositivo no se ven
restringidas.
Otros objetos y ventajas de la presente invención
se pondrán de manifiesto por la siguiente descripción detallada
tomada en combinación con los dibujos que se acompañan.
La figura 1 representa una vista en planta
superior de la geometría básica del brazo inferior y superior de un
cuerpo humano. Los dos puntos de control del movimiento están
situados cerca de la muñeca y cerca del codo.
La figura 2 es una vista frontal de dos
geometrías básicas del brazo inferior y superior de un cuerpo
humano durante el movimiento de aducción o abducción.
La figura 3 es una vista en planta superior de la
geometría básica del brazo inferior y superior durante la rotación
hacia fuera y hacia dentro.
La figura 4 es una vista esquemática de algunos
de los componentes básicos de un dispositivo portátil según una
realización de la presente invención.
La figura 5 representa una vista esquemática de
algunos de los componentes básicos de un dispositivo portátil según
otra realización de la presente invención.
La figura 6 proporciona una representación
tridimensional de un dispositivo portátil según otra realización de
la invención, que comprende un soporte del brazo inferior, un
soporte del brazo superior, un mecanismo motor y medios
posicionadores con un cinturón sujetador.
La figura 7 representa una vista detallada de un
soporte inferior del brazo según una realización de la invención con
sujetadores del brazo.
La figura 8 es una vista explotada del mecanismo
motor de un dispositivo según una realización de la presente
invención, que comprende una interfaz de mecanismo articulador que
incluye una unidad motora deslizante dispuesta en un alojamiento. La
interfaz mecánica está unida a un sub-marco
secundario y a las unidades motoras, que están incorporadas por lo
menos en parte en una estructura de fuelle. Esta interfaz mecánica
articuladora está acoplada a una de las unidades motoras.
La figura 9 ilustra el movimiento de traslación
impulsado por el motor, según una realización de la invención, como
se indica con la flecha 17, y los movimientos de rotación hacia
entro y hacia fuera, no impulsados por el motor, como se representa
con la flecha 18.
La figura 10 representa un dispositivo según una
realización de la invención provista de una unidad de mando a
distancia y dos conectores en la parte superior de la cámara de
aire, una para un transformador o baterías y otra para el mando a
distancia.
La presente invención se describirá con relación
a realizaciones particulares y con referencia a ciertos dibujos,
pero la invención no se limita a éstos, sino sólo por las
reivindicaciones. Los dibujos descritos son sólo esquemáticos y no
limitativos. En los dibujos, el tamaño de alguno de los elementos
puede ser exagerado o distorsionado y no dibujado a escala, a fines
de ilustrativos. Donde se utiliza el término "comprendiendo" en
la presente descripción y en las reivindicaciones no se excluyen
otros elementos o pasos. Cuando se utiliza un artículo indefinido o
definido con referencia a un nombre en singular, por ej.,
"un/una" o "el/la", se incluye un plural de ese nombre, a
menos que se indique expresamente algo más.
A menudo es preciso que los especialistas
ortopédicos sujeten uno o más miembros de un paciente humano o
animal contra su movimiento a resultas de una lesión o un
tratamiento del miembro o miembros. Además, los procesos que
implican cirugía de un miembro requieren una inmovilización
post-quirúrgica, la cual facilita la recuperación y
ayuda a prevenir complicaciones durante el periodo de recuperación.
Sin embargo, además, el miembro lesionado también necesita realizar
algunos movimientos, a fin de reforzar sus músculos y facilitar su
rehabilitación. La presente invención proporciona un dispositivo que
satisface las dos exigencias.
El dispositivo de la invención se aplica al
extremo distal de un miembro. Más concretamente, cuando se emplea
en un brazo, por ej., para el movimiento del hombro y/o brazo, el
dispositivo se aplica al brazo inferior. El extremo distal de un
miembro es un brazo inferior en el caso de que el miembro sea un
brazo, y una pierna inferior que comprende la espinilla y la
pantorrilla en el caso de que el miembro sea una pierna. Un extremo
proximal del miembro es un brazo superior en el caso de que el
miembro sea un brazo y una pierna superior o muslo en el caso de que
el miembro sea una pierna. El arnés sustenta el extremo distal del
miembro.
La invención se refiere a un dispositivo que
facilita la recuperación y rehabilitación de uno o más miembros y/o
juntas después de unas lesiones, dolencias, operaciones quirúrgicas
u otros problemas. En particular, el dispositivo puede usarse para
imponer un movimiento pasivo continuado, "CPM", a un miembro
y/o una junta. CPM se define como una estimulación mecánica continua
del movimiento de una junta y/o un miembro, en consideración del
movimiento tolerable de un paciente. El término "pasivo" se
refiere a la ausencia de participación activa del paciente en el
movimiento.
Se ha visto que la terapia con movimiento pasivo
continuo produce efectos beneficiosos en la rehabilitación de
miembros lesionados. CPM mejora la curación de tendones y
ligamentos, favorece el metabolismo de una junta, mejora la
resorción de efusiones y puede prevenir e incluso superar larigidez
de una junta, así como la artrosis secundaria, la atrofia muscular y
la contractura de tejidos blandos. CPM preferentemente proporciona
a un paciente un movimiento anatómicamente correcto que
esencialmente le duplica el ritmo normal de la junta afectada. El
movimiento pasivo se emplea también para el tratamiento de otras
afecciones óseas y musculares, tales como la artritis y la distrofia
muscular.
En la descripción que seguirá, el dispositivo
según la invención se describirá con relación a su aplicación a
proporcionar CPM a un hombro lesionado y a un brazo solidario de
aquél, pero la presente invención no se limita a ello. Se obtiene
una estimulación mecánica continuada el movimiento de las juntas, en
este caso una junta de codo y hombro en consideración del movimiento
tolerable de un paciente. Sin embargo, como debe comprenderse por la
invención, la aplicación del dispositivo según la invención no se
limita a ello.
El dispositivo permite al brazo y al hombro con
el arnés, aunque estén inmovilizados, realizar cierto número de
diferentes tipos de movimientos pasivos y automatizados del brazo.
Este dispositivo proporciona una rehabilitación especialmente eficaz
de las lesiones de hombro y brazo. Acorta el tiempo de
rehabilitación en general y reduce el tiempo cuidado hospitalario y
el tiempo de tratamiento, lo cual es un importante factor económico.
La presente invención proporciona un dispositivo que permite el
acortamiento del periodo de tratamiento de un hombro lesionado,
evitando la rigidez de la unión y manteniendo efectivo el movimiento
de la junta.
El dispositivo según la invención se aplica
contra la parte lateral del torso debajo del hombro de un paciente
portador del aparato y proporciona soporte para el brazo superior y
el brazo inferior o antebrazo. De manera importante, el dispositivo
permite que el brazo y el hombro con el arnés realicen la máxima
posibilidad de movimientos de brazo y hombro en una amplia variedad
de ángulos y planos. Como se comprenderá, los ángulos y los
desplazamientos lineales del brazo y el hombro dependerán de las
limitaciones ergonómicas de cada paciente en particular.
En la figura 1 se representa una geometría básica
de un brazo superior (25) y un brazo inferior (26). Como punto de
partida para el sistema de soporte mecánico del brazo y el concepto
del movimiento en general, la posición del codo comprende un ángulo
entre el brazo inferior y el brazo superior de 90º o menos. La
posición del brazo inferior está comprendida dentro de un plano
horizontal, que en lo que sigue se denominará "plano horizontal
neutro". La posición neutra del brazo, vista desde arriba como se
representa en la figura 1, puede consistir en una posición del
brazo superior de unos 40º con relación a la línea del hombro y una
posición del codo con un ángulo de unos 90º con relación al
hombro.
El dispositivo según la invención permite que
diferentes tipos de movimiento sean realizados por el brazo y el
hombro. Todos los movimientos pueden convertirse en desplazamientos
lineales. El mecanismo motor de la invención cumple esta condición,
con independencia del grupo ergonómico. El mecanismo que forma parte
del dispositivo y permite la acción de movimiento pasivo se
relaciona con dos delos "puntos de control del movimiento". Los
"puntos de control de movimiento", que aquí también se
denominan "puntos de control", se sitúan en la parte del brazo
inferior del soporte mecánico del brazo y comprenden un punto de
control de la muñeca 1 y un punto de control del codo 2. La
situación exacta de los puntos de control no es crítica y no tiene
por qué estar exactamente debajo de la junta del miembro. Así, el
punto de control de la muñeca (1) puede situarse cerca de los dedos,
debajo de la palma de la mano o más próximo al punto de control del
codo. En lo sucesivo, esos puntos de control del movimiento, según
se describirán aquí, se mencionarán como "punto de control de la
muñeca" y "punto de control del codo".
Los diferentes movimientos de un brazo que se
contemplan de acuerdo con la presente invención pueden describirse
como sigue:
Un primer tipo de movimiento comprende el de la
abducción y la aducción. "Abducción" y "aducción" aluden
al movimiento de aproximación y de separación de un brazo respecto
al eje medio o eje largo, del plano medio del cuerpo. El "plano
medio" del cuerpo se define por la parte delantera o trasera del
cuerpo en una posición recta del mismo. "Abducción" es el
movimiento de alejamiento respecto al eje medio, tal como levantar
un brazo lateralmente o a los flancos. "Aducción" es el
movimiento opuesto, esto es, el movimiento hacia el eje medio del
cuerpo. La aducción y la abducción se definen aquí como el
movimiento paralelo de los dos puntos de control. Según la
invención, la aducción y la abducción, esto es, el movimiento
glenohumeral, pueden realizarse según una amplia gama de ángulos,
esto es, entre un pequeño ángulo de partida, entre otros
determinados por el espesor del dispositivo portátil, y un ángulo
final, determinado por la relevancia clínica. Esa gama puede ir
técnicamente hasta por lo menos 90º, pero preferentemente está entre
un ángulo de partida de 10º y hasta un ángulo final de 70º, el cual
es, en la mayor parte de los casos, la gama clínicamente importante.
Un ejemplo del movimiento de abducción o aducción se indica en la
figura 2, que muestra dos posiciones del brazo durante el movimiento
de aducción o abducción del brazo de una persona. En los
movimientos de aducción y abducción, el brazo inferior (26) se mueva
hacia o se aparta del cuerpo, mientras que el brazo inferior (26)
permanece en una posición sensiblemente horizontal, ya que ambos
puntos de control del brazo inferior están sujetos a un movimiento
paralelo.
Un segundo tipo de movimiento incluye la rotación
de la muñeca (1) y del codo (2). Durante la rotación de la muñeca
el punto de control del codo está inmovilizado y el punto de control
de la muñeca se mueve hacia arriba y hacia abajo respecto al plano
horizontal neutro. Hay que observar que ese movimiento no influye en
la junta de la muñeca, y la expresión "rotación de la muñeca"
se refiere al giro del brazo inferior (26) de modo que la rotación
está producida por el movimiento el punto de control situado cerca o
en la muñeca (1). La junta de la muñeca no es arrastrada en ese
movimiento, ya que la mano y el brazo inferior están inmovilizados
juntos sobre un soporte del brazo inferior. Durante el giro del
codo, el punto de control de la muñeca se inmoviliza y el punto de
control del codo (2) sube y baja respecto al plano horizontal
neutro. Los grados del movimiento de giro están comprendidos entre
los ángulos anatómicamente importantes, por ej., entre unos 30º por
arriba y unos 30º por debajo con relación al plano horizontal
neutro. Los ángulos antedichos se determinan también por la anatomía
específica y las circunstancias clínicas del usuario. Los
movimientos de rotación son producidos por un desplazamiento lineal
de uno de los puntos de control por un actuador o actuadores
apropiados, y estará en el margen de 250 mm y 300 mm. Por ejemplo,
cuando la posición neutral del brazo inferior se fija en la
horizontal (0º), el punto de control de la muñeca del brazo inferior
puede moverse 30º arriba y 30º abajo con relación al plano
horizontal medio, actuando el eje codo/hombro como bisagra.
Un tercer tipo de movimiento comprende un
movimiento combinado de muñeca y codo, alternando el desplazamiento
de los dos puntos de control respecto al plano horizontal medio. El
movimiento de la muñeca y el movimiento del codo ocurren al mismo
tiempo, pero en direcciones opuestas. Para este movimiento
combinado, el punto de giro virtual se sitúa en el medio del brazo
inferior. La deflexión máxima puede variar entre unos 40º y unos
60º, según sea la anatomía del cuerpo humano del usuario y las
mocionesclínicas relevantes en correspondencia con la lesión.
Un cuarto tipo de movimiento implica los
movimientos de giro hacia fuera y hacia dentro, esto es, el
movimiento de avance y retroceso (ver figura 3). Los términos
"giro externo" o "exo giro" o "retropulsión" se
emplean como sinónimos aquí y se refieren a un giro separándose del
eje medio del cuerpo. Los términos "giro interno" o "endo
giro" o "antepulsión" se emplean como sinónimos aquí y se
refieren al giro hacia el eje medio del cuerpo. Estos movimientos
tienen lugar en paralelo con el plano horizontal neutro. En otras
palabras, exo giro y endo giro se refieren al movimiento de rotación
alrededor del eje longitudinal del hueso en el extremo proximal del
miembro, respectivamente alejándose o aproximándose al centro del
cuerpo, girando para ello el extremo proximal del miembro
respectivamente hacia fuera o hacia dentro. El movimiento de
rotación endo/exo será inducido por un desplazamiento lineal de
hasta 300 mm. En la figura 3 se da una ilustración del movimiento de
rotación endo/exo de un brazo. Se muestran dos posiciones del brazo
durante el movimiento de giro endo/exo. El ángulo entre el brazo
superior y el brazo inferior se enclava mecánicamente durante el
movimiento de giro endo/exo. Si el brazo superior y el brazo
inferior no están mecánicamente enclavados, esto es, si el ángulo
entre el brazo superior y el brazo inferior se deja que varíe, el
mismo desplazamiento lineal de hasta 300 mm puede originar el
movimiento de desplazamiento del brazo inferior.
Un paciente puede efectuar una serie de tales
movimientos del brazo, los cuales pueden ajustarse en términos del
tipo de movimiento, la alteración de los movimientos y su velocidad.
De manera importante, según el dispositivo de la invención la junta
del hombro no tiene una articulación mecánica u otro tipo de
soporte. El tipo de movimiento que un paciente debe realizar puede
programarse, debido al uso de un mecanismo motor programable.
Inesperadamente, pueden realizarse movimientos sencillos o
combinados cuando se usa un dispositivo según la invención. Aunque
los accionamientos arriba descritos incluyen movimientos muy
diferentes, tanto de traslación como de rotación, éstos pueden
realizarse opcionalmente usando un dispositivo de la invención
impulsado por medios accionadores como un mecanismo de motor.
Asimismo, el grado de movimiento puede ajustarse por el mecanismo
motor, por ej., por medio de una unidad de control que puede fijarse
o ajustarse para hacer que los medios de accionamiento realicen
cierto grado de movimiento. Además, no se imponen al paciente
movimientos extremos. Tales movimientos extremos pueden causar más
daño que beneficio. De manera importante, como que son opcionalmente
accionados por un motor, todos los movimientos pueden realizarse de
manera controlada y el paciente puede detener el movimiento
automático en cualquier momento.
Las figuras 4 y 5 dan una representación
esquemática de dos realizaciones de la presente invención. Se
muestra un dispositivo que tiene dos actuadores (30) uno de los
cuales por lo menos está unido a medios accionadores o una unidad
impulsora que asegure la extensión lineal, también llamada vertical,
de (por lo menos un) actuador (30). El motor puede ser una parte de
un motor programable (31). Los actuadores (30) están conectados a un
sub-bastidor secundario (15). Éste puede estar unido
directamente a un sub-bastidor primario que sustenta
el brazo inferior (3) como enseña la figura 4 o bien
alternativamente, puede estar unido a un
sub-bastidor primario que sustenta el brazo inferior
(3) mediante un interfaz mecánico (14), como enseña la figura 5.
Los dos puntos de unión entre los actuadores (30) y el
sub-bastidor (15) secundario representan los dos
puntos de control del brazo inferior (26): los movimientos lineales
realizados por los actuadores (30) se realizan también por el brazo
inferior (26) que está inmovilizado sobre el soporte (3).
Análogamente, si la unión entre el sub-bastidor
secundario y el sub-bastidor primario que sustenta
el brazo inferior se hace por medio de un interfaz mecánico (14),
los movimientos del punto de control de la muñeca (1) y el punto de
control del codo (2) se transfieren desde el
sub-bastidor secundario al soporte del brazo
inferior. Los actuadores (30) pueden cada uno inmovilizarse,
llevando a rotación del brazo inferior (26) si el otro actuador
(30) se extiende, o su longitud se reduce, o bien pueden dejarse que
se muevan en paralelo uno con el otro (30), llevando a un
movimiento horizontal del sub-bastidor secundario
(15).
Según una realización particular de la invención,
el motor tiene dos unidades motrices, unidas a un actuador (30) y
accionando el movimiento del mismo. Por ejemplo, en esa realización
una unidad motriz asegura el movimiento del punto de control de la
muñeca y la otra unidad asegura el movimiento del punto de control
del codo.
Cada una de las unidades motrices asegura un
movimiento de los actuadores (30), esto es, extensión a lo largo del
eje de los actuadores (30), permitiendo varios tipos de
movimientos.
Se realiza un movimiento paralelo del
sub-bastidor secundario y por consiguiente del brazo
inferior cuando ambos actuadores son variados igualmente de
longitud al mismo tiempo. Esto corresponde a los movimientos de
abducción y aducción del brazo. Cuando se mueve sólo uno de los
actuadores, se obtiene un movimiento de rotación del brazo inferior,
correspondiendo con la rotación de la muñeca (1) o del codo (2) como
se ha explicado antes. Con objeto de permitir un giro de unos 30º
hacia arriba y de unos 30º hacia abajo respecto al plano horizontal
neutro, la posición de reposo del brazo inferior (26) es
preferentemente tal que la longitud de los actuadores (30) está en
alguna parte en medio de su longitud completamente extendida de modo
que la longitud del actuador pueda reducirse, correspondiendo con un
movimiento de rotación hacia abajo y extenderse, correspondiendo
con un movimiento de rotación hacia arriba. Alternativamente, si se
considera clínicamente importante, ese movimiento de rotación puede
también realizarse de otro modo: cuando la posición de reposo del
brazo se fija en la posición correspondiente con ambos actuadores
(30) estando en su mínima (o máxima) longitud, puede realizarse una
rotación sobre aproximadamente 60º extendiendo (o reduciendo la
longitud de) uno de los actuadores (30). El tercer tipo de
movimiento arriba descrito, que es un movimiento combinado de muñeca
y codo, se obtiene cuando ambos actuadores se usan al mismo tiempo
con sus longitudes variadas en direcciones opuestas.
Alternativamente, puede contemplarse dentro del
contexto de la invención que sólo uno de los actuadores (30) esté
motorizado. Según esta realización, los movimientos de
abducción/aducción se aseguran permitiendo que el punto de control
no motorizado se mueva en paralelo con el punto de control
motorizado. Los movimientos de giro en tal dispositivo se aseguran
fijando el punto de control no motorizado en un cierto punto
mientras el actuador del punto de control motorizado se mueve hacia
arriba y hacia abajo.
Según otra realización de la invención, el
dispositivo comprende un primer sub-bastidor
primario para sustentar el extremo distal del miembro y un
sub-bastidor secundario, y se dispone una tercera
unidad motriz en la interfaz mecánica (14), debajo del primer
sub-bastidor primario. Esa tercera unidad motriz
asegura el movimiento del soporte del brazo inferior en la dirección
de su eje longitudinal, como se indica con la flecha 17 de la figura
9. Este movimiento asegura el movimiento traslacional del brazo
inferior, que, en combinación con un movimiento de rotación
alrededor del punto de control del codo, permite el giro
exo/endo.
El dispositivo de la invención puede sujetarse al
miembro, por ej., al brazo, por medio de un arnés. El arnés puede
comprender además un soporte (3) del brazo inferior para soportar el
brazo inferior de un usuario, también un soporte de brazo superior
(4) para sustentar el brazo superior de un usuario. El soporte del
brazo inferior está acoplado al soporte (4) del brazo superior por
una articulación (5).
Pueden utilizarse medios de posicionado flexibles
para colocar el arnés y la unidad motriz sobre el cuerpo de una
persona portante del dispositivo en una posición estable. Por
ejemplo, los medios posicionadores (7) pueden ser un alojamiento
hinchable de un material flexible provisto de medios (12) de
sujeción a una cadera (figura 6). Dicho alojamiento permite por lo
menos una deformación parcial cuando se sujeta sobre un cuerpo para
asegurar una posición estable. Debido a su configuración concreta,
el dispositivo presenta la ventaja de no resbalar respecto a su
posición óptima a la espalda del cuerpo humano, inconveniente que
aparece en muchos de los equipos conocidos en el anterior estado de
la técnica.
Las figuras 6 y 7 proporcionan una ilustración
más detallada de una realización del dispositivo según la
invención, aquí ilustrada para su uso en un brazo. El dispositivo
según la invención inmoviliza el brazo superior (25) y el brazo
inferior (26) por medio de un sistema de soporte mecánico ajustable,
que comprende un soporte de brazo inferior (3) y un soporte de brazo
superior (4), provistos cada uno de un sub-bastidor
primario y sujetadores (10) del brazo. Dos sencillas estructuras
hechas de un material adecuado, como el plástico, sustentan el brazo
superior y el inferior. Un sencillo bastidor hecho de un material
apropiado, como el metal, preferentemente el aluminio, un compuesto
reforzado con fibras de vidrio, etc., sustenta las estructuras de
soporte de plástico, esto es, los "sub-bastidores
primarios". El ángulo entre el brazo inferior (26) y el brazo
superior (25) es controlado por la articulación mecánica (5). Esa
articulación está situada geométricamente debajo del codo del
paciente. La articulación mecánica puede ajustarse continuamente y
enclavarse mecánicamente. Disponiendo el punto de la articulación
mecánica debajo del codo se evita el contacto físico con el codo y
así también las lesiones que podrían producirse debido al contacto
físico con el codo. El soporte del brazo inferior del arnés está
así provisto de un primer sub-bastidor primario (3)
y dos sujetadores (10) del brazo; y el soporte del brazo superior
está provisto de un segundo sub-bastidor primario
(4) y un sujetador (10) del brazo. En lo que seguirá, en cuanto al
movimiento mecánico del dispositivo, cuando se mencione el
sub-bastidor primario, se entenderá el
sub-bastidor primario del brazo inferior.
En algunos casos, los sujetadores (10) del brazo
están provistos de bandas o correas flexibles (12). Estas permiten
una mejor inmovilización del miembro. Según una particular
realización de la invención, el soporte del brazo inferior está
provisto además de un cojín (13) de soporte de la mano, situado en
el extremo del soporte. Este soporte (13) de la mano impide los
puntos de tensión en los tejidos del brazo del paciente. Los
sujetadores (13) del brazo y el cojín (13) de soporte de la mano
proporcionan sustentación para la muñeca y la mano. Con ello la mano
del paciente no quedará colgando, cosa que puede causar incomodidad,
daño o pérdida de la circulación.
En otra realización preferida, el dispositivo
portátil según la invención comprende un dispositivo en el que el
soporte (3) del brazo inferior es ajustable con el fin de adaptarse
a la longitud del brazo superior y del brazo inferior del usuario.
El grupo a que se destina el uso del dispositivo objeto de la
invención consiste principalmente en hombres y mujeres adultos del
5% al 95% de grupos ergonómicos. En consecuencia, es preferible que
el dispositivo de la invención sea ajustable para cada uno de tales
pacientes. Varios aspectos del dispositivo permiten el ajuste
independiente y la personalización del arnés. Por ejemplo, los
elementos del brazo se fijan sobre las estructuras de soporte de
plástico por medio de simples correas (12). Las estructuras de
soporte de plástico pueden ajustarse en posición para adaptarse al
brazo superior e inferior. La posición del soporte de la mano
respecto al soporte del brazo inferior puede ajustarse en el sentido
de la longitud. Como consecuencia, el dispositivo es cómodo desde
el punto de vista del paciente y fácil de aplicar. Adicionalmente,
el arnés del brazo y hombro es ajustable a la talla, cuerpo y
anatomía del paciente y adaptable respecto a la velocidad del
movimiento. Todas estas características permiten que el dispositivo
de la invención sea ajustable independientemente para su uso con
cada hombro. Asimismo, como se ha mencionado antes, los medios
posicionadores del dispositivo consisten en un cuerpo hueco inflable
hecho de un material flexible provisto de medios de sujeción a un
muslo, por ej., una correa, permitiendo dicho alojamiento su
deformación por lo menos parcial cuando se sujeta a un cuerpo humano
para proporcionar una posición estable. Opcionalmente, en otra
realización, el dispositivo portátil según la invención puede
comprender además correas provistas de sujetadores. El peso del
brazo y de todo el equipo mecánico del dispositivo en sí está
sustentado por los medios posicionadores, por ej., una cámara de
aire hinchable (7). La cámara de aire hinchable (7) se mantiene en
su lugar con relación al cuerpo del paciente por medio de una correa
sujeta a un muslo y opcionales correas con sujetadores sencillos,
por ej.,Velcro. El hecho de que los medios posicionadores
estén hechos de un material flexible implica varias ventajas. Los
medios posicionadores son deformables bajo el peso del arnés y el
mecanismo motor unido al mismo. Asimismo, pueden adaptarse
fácilmente a la anatomía de un paciente portador del dispositivo.
Además, puedenadoptar una posición cómoda a lo largo del torso de un
paciente portador del dispositivo.
Según una realización particular de la invención,
el mecanismo encargado del movimiento de los puntos de control
puede comprender un sub-bastidor secundario (15) y
dos unidades motrices. El "sub-bastidor"
secundario (15) se define como el bastidor que enlaza el punto de
control de la muñeca(1) y el punto de control del codo (2).
Usando este mecanismo se pueden realizar diferentes tipos de
movimientos:
a) si los dos puntos de control se mueven en
paralelo, se realiza un movimiento de
aducción/abdu-
cción;
cción;
b) si únicamente se mueve uno de los dos puntos
de control hay una rotación de sólo la muñeca o de sólo el codo.
Para la rotación de sólo la muñeca se inmoviliza el punto de control
en el codo y se mueve el punto de control en la muñeca. Debe
observarse que esto no permite ejercitar la junta (1) de la muñeca,
ya que la mano y el brazo inferior están inmovilizados juntos. Este
movimiento implica un giro sobre el codo (2). La rotación del codo
(2) sólo se produce inmovilizando el punto de control de la muñeca
(1) y moviendo el punto de control en el codo (2);
c) si se mueven la muñeca (1) y el codo (2) al
mismo tiempo, pero en direcciones opuestas, esto se llama movimiento
de rotación complejo de la muñeca (1) y codo (2). El mecanismo
accionador que permite el movimiento de los puntos de control se
localiza preferentemente en la zona entre el soporte mecánico del
brazo, esto es, los sub-bastidores primarios con
estructuras de soporte de plástico, y la cámara de aire, como se
indica en la figura 6. En otra realización, el
sub-bastidor secundario que enlaza los dos puntos de
control comporta una transición mecánica (14) a un
sub-bastidor primario. La unión entre el
sub-bastidor secundario y el
sub-bastidor primario está asegurado por el interfaz
mecánico (14) que es, por ej., una estructura tipo bisagra a lo
largo del eje vertical, situado en el codo del paciente. En la
figura 7 se ve una representación de una realización en la que el
soporte del brazo inferior está unido por un interfaz mecánico a un
sub-bastidor secundario. El mecanismo motor
utilizado para asegurar los movimientos de abducción /aducción y
rotación por el dispositivo de la presente invención puede ser
cualquier tipo de mecanismo que permita un movimiento controlable de
los dos puntos de control. Ese control del movimiento puede
realizarse, por ej., por un juego de cámaras de aire hinchables, en
que dos cámaras de aire separadas pueden permitir el movimiento de
los dos puntos de control. En este caso se necesita una bomba o un
compresor de aire en combinación con cámaras de aire hinchables
separadas o con cilindros de presión de aire. Alternativamente, el
movimiento controlable de los dos puntos de control puede realizarse
mediante husillos, actuadores lineales o conjuntos mecánicos con
cilindros. Preferentemente esto se realiza empleando husillos
accionados por una unidad motriz formada por un electromotor que
permite movimientos verticales de los actuadores 30. Preferentemente
se disponen dos unidades motrices en el mecanismo motor, con lo cual
se coloca una unidad motora para el punto de la muñeca de control
de movimiento y la otra unidad se dispone para el punto del codo de
control de movimiento. Las dos unidades motrices inducen movimientos
en una dirección vertical. Esa dirección vertical se refiere a la
dirección axial de la unidad motora, como puede verse en la figura 6
y en la figura 8, no a, por ej., el eje mediano del cuerpo. En una
realización particular, la invención se refiere a un dispositivo
portátil, en que la primera y la segunda unidades motrices consisten
en un triple husillo con electromotor con transferencia de rueda de
tornillo, estando dispuesto en un alojamiento, permitiendo a las
unidades motrices inducir un movimiento vertical de los actuadores
(30). La extensión paralela de las dos unidades motrices en este
caso permite realizar un movimiento de aducción/abducción, mientras
que la extensión de sólo una unidad motriz o una desigual o no
equivalente extensión de las dos unidades motrices permite realizar
movimientos de rotación. La potencia de los motores utilizados se
ajusta de manera que puedan proporcionar suficiente potencia para
permitir un movimiento vertical de los actuadores que se extienden
bajo la presión del miembro que descansa sobre las unidades
motrices.
En otra realización preferida, el mecanismo motor
de la invención es por lo menos en parte dispuesto en una estructura
de protección, por ejemplo, una estructura de fuelle. La estructura
protectora no sólo protege el mecanismo accionador, sino que
proporciona una protección para el usuario del arnés contra ser
dañado por el mecanismo. En aras de la seguridad, es una ventaja
para el dispositivo CPM que se diseñe de modo que queda expuesto
sólo un mínimo del mecanismo accionador. Si se ocultan las partes
funcionales del dispositivo y en la presente invención incluso están
dispuestas parcialmente en el elemento de cámara de aire, se reduce
el riesgo de que un paciente sea pellizcado por una parte de la
máquina, o que cuerpos extraños, tales como sábanas o piezas de
vestir resulten cogidas en el mecanismo. La estructura de fuelle se
construye preferentemente a base de un plástico ligero. Como se
comprenderá, la parte del mecanismo motor no provisto de esa
estructura protectora se coloca dentro de los medios
posicionadores.
En otra realización, el dispositivo portátil
comprende asimismo un dispositivo de seguridad de manera que el
movimiento se detiene si un paciente utiliza sus músculos para
contrarrestar el movimiento, por ej., si el movimiento produce un
fuerte dolor. Oponer resistencia al movimiento conduce a un par
aumentado del motor. La percepción de un par aumentado en el motor
puede usarse para accionar el dispositivo de seguridad.
Como se ha indicado antes, el dispositivo de la
invención puede facultativamente comprender además un interfaz
mecánico que haga que el sub-bastidor secundario
interactúe con el sub-bastidor primario del soporte
del brazo inferior. En una realización preferida, el interfaz
mecánico está provisto de un mecanismo deslizante accionado por
motor, protegiendo dicho mecanismo el soporte del brazo inferior
para realizar un movimiento deslizante. Si se afloja el
enclavamiento mecánico de la articulación (5) entre el brazo
superior y el brazo inferior, esto permite una traslación del brazo
inferior, con lo cual varía el ángulo entre el brazo superior y el
brazo inferior. De este modo se realiza la traslación accionada por
motor del brazo inferior. Preferentemente, el interfaz mecánico 14
es un estructura tipo bisagra, que se sitúa en el codo del paciente
entre el sub-bastidor primario y el secundario.
La estructura tipo bisagra permite opcionalmente
la rotación del sub-bastidor primario. Así, puede
concebirse que la articulación permita que el
sub-bastidor primario se fije paralelo al
sub-bastidor secundario (15) o se haga girar un
ángulo fijo con el punto de control del codo como centro de giro o
se coloque como una articulación giratoria.
Con un ángulo fijo entre el brazo inferior (26) y
el brazo superior (25), esto es, cuando la articulación (5) entre
el brazo inferior y el brazo superior está mecánicamente enclavada,
el movimiento deslizante del brazo inducido por el mecanismo
deslizante accionado por motor induce una rotación alrededor del
punto de control del codo, que conduce a un movimiento de rotación
exo/endo del brazo y el hombro. Así, el mecanismo deslizante
accionado por motor combinado con el interfaz mecánico tipo bisagra
giratoria permite el movimiento de rotación exo/endo de brazo y
hombro.
El motor dispuesto para el mecanismo deslizante
puede ser de cualquier tipo de motor que permita el movimiento
deslizante del brazo inferior (26). El motor preferentemente es
ligero y silencioso y puede detenerse en cualquier punto. De
preferencia, el motor es un triple husillo con electromotor.
En la figura 8 se representa una realización
particular del mecanismo motor de acuerdo con la presente
invención. El mecanismo deslizante motorizado se coloca en un
alojamiento (14) y se conecta, por medio de un
sub-bastidor secundario (15), con el punto de
control del codo (2). Puede disponerse una estructura de fuelle (6)
para proteger el mecanismo motor y para mejorar la seguridad del
usuario del arnés. Se dispone una unidad motriz que controla el
movimiento de la muñeca (8) y otra unidad motriz (9) controla el
movimiento del codo. Además, a la altura del muslo se dispone
opcionalmente un bloque de espuma (16). Este bloque proporciona una
protección mecánica adicional para un usuario del dispositivo según
la invención y asimismo confiere una protección para la unidad de
cámara de aire del dispositivo. El bloque de espuma evita puntos de
tensión en el cuerpo del usuario, los cuales podrían estar
originados por el contacto del cuerpo con el dispositivo según la
invención. En la figura 5 se muestra el concepto mecánico del
mecanismo deslizantede rotación endo/exo, y aquella figura presenta
una vista detallada de la relación entre el movimiento deslizante
del brazo inferior (17) y el movimiento de rotación (18) compensador
durante la rotación exo/endo. El mecanismo deslizante, esto es, la
conducción del soporte del brazo inferior (3) según la flecha 17, se
combina con un punto de rotación cerca de la altura del punto del
codo de control de movimiento, de acuerdo con la flecha 18.
En una realización particular, las unidades
motoras para los puntos de control cerca de la muñeca (1) y el codo
(2) consisten en un triple husillo con electromotor, los cuales
están montados en un alojamiento de plástico. Las unidades motrices
tienen electromotores compactos con transferencia de ruedas de
tornillo. Este concepto permite movimientos controlados que se
pueden detener en cualquier punto. Además, los husillos con
electromotores presentan la ventaja de que son completamente
silenciosos, relativamente baratos y la velocidad del dispositivo
fácilmente controlable. Por lo tanto, el dispositivo de la invención
permite que los movimientos de los miembros se realicen de manera
controlable y preferentemente automatizada.
Según otra realización de la invención, una parte
del mecanismo accionado se sitúa en el espacio que define la
envolvente de los medios posicionadores (7), por ej., una cámara de
aire, como se indica en la figura 6. El resultado es un dispositivo
muy compacto. Sorprendentemente, esta disposición no impide la
funcionalidad de los medios posicionadores (7), esto es, una función
sustentadora y amortiguadora de la cámara de aire. Los movimientos
lineales de los puntos de control, en el caso de movimientos
alternativos, esto es, movimientos combinados, producen una marcada
desviación angular (rotación) del mecanismo motor. Esto se
compensará con una suspensión flexible del mecanismo motor en la
cámara de aire, sin comprometer la función de la propia cámara. En
otras palabras, la desviación angular será al final en parte
compensada por la flexibilidad de la dirección, ya que está montada
flotante en los medios posicionadores flexibles. Más concretamente,
el motor está unido a la cámara de aire hinchable en la parte
superior de esta última, esto es, donde el motor sobresale de la
cámara de aire. Como que el motor no está unido a la parte inferior
o los lados de la cámara de aire hinchable y esta última es un
medio flexible, esto permite un grado de flexibilidad en el ángulo
del motor respecto al eje vertical del cuerpo. Además, la unión de
las unidades de extensión vertical del motor con el bastidor unido
al brazo inferior se realiza preferentemente utilizando accesorios
de bolas ajustables con un grado limitado de libertad.
En una realización preferida, el dispositivo
según la invención comprende además una unidad de mando a
distancia. La unidad (19) es compacta, comprende interruptores de
control y una pantalla presentadora de datos, por ejemplo, pero sin
limitación, una pantalla LCD, y puede conectarse por medio de un
cable eléctrico. Preferentemente, el personal médico determina el
margen máximo de abducción/aducción o rotación con el que debe
ejercitarse el hombro lesionado. Los límites de estos grados de
movimiento se introducen en un microprocesador de la unidad de mando
a distancia. La unidad de control se diseña para operar con una
selección de modos manual o automática, controlada por el paciente
por medio de interruptores de la unidad de control. En un modo
automático, empleado para el movimiento pasivo continuo, la unidad
de control hace funcionar continuamente la unidad motriz para
realizar los movimientos deseados para el brazo y el hombro entre
los límites prefijados. Así, en el modo automático el hombro puede
realizar con seguridad y continuamente movimientos pasivos
programados. Además, el dispositivo según la invención está
provisto de dos conectores compactos (20) (21), dispuestos en la
parte superior de los medios posi-cionadores (7), de
modo que un conector está unido a la unidad (19) de mando a
distancia y el otro conector está unido a un transformador eléctrico
(28) o a unas baterías (27). En la interfaz eléctrica de la cámara
de aire se pueden conectar unas baterías opcionales. Esas baterías
proporcionan un mínimo de autonomía en el caso de que no se disponga
de una tensión de alimentación eléctrica. En el otro caso se emplea
un transformador compacto. En consecuencia, el arnés para el brazo y
el hombro según la invención se diseña de tal manera que permita una
autonomía suficiente para el dispositivo.
Además de la ajustabilidad a la anatomía
individual del paciente, otra importante característica comprende
el hecho de que el dispositivo se construye de tal manera que, con
el fin de adaptarse con facilidad a su empleo con un miembro
derecho o izquierdo, esto es, por ej., para su empleo para el hombro
derecho o para el hombro izquierdo. La inmovilización flexible del
brazo izquierdo puede hacerse en las mismas condiciones y de manera
simétrica para el brazo derecho. Los siguientes aspectos permiten
ese empleo del brazo derecho y del izquierdo. Los soportes de
plástico que sustentan los brazos superior e inferior y los
sub-bastidores primarios situados debajo tienen un
diseño simétrico. Asimismo, el punto de articulación del codo gira
de modo que el dispositivo es ajustable para el brazo izquierdo lo
mismo que para el derecho. Además, todas las demás interfaces se
construyen simétricamente o permiten un fácil ajuste par su empleo a
la derecha o a la izquierda.
Como se ha indicado antes, el dispositivo es
ligero y portátil. Este aspecto permite que el dispositivo pueda
trasladarse de una sala a otra a fin de permitir que diferentes
pacientes puedan participar del empleo del dispositivo CPM.
Asimismo, es otra ventaja que el dispositivo esté diseñado para
permitir que el paciente lo lleve y traslade, dado que así el
paciente puede someterse a un tratamiento continuado. El paciente
puede así continuar con movilidad mientras se somete al tratamiento
PCM. Esto facilita el tratamiento, el cual puede durar varias horas
o más por cada sesión. Otro aspecto es que el arnés para el brazo y
el hombro es utilizable en todas las circunstancias del día y puede
utilizarse inmediatamente después de una operación, incluso antes de
que el usuario haya recuperado su consciencia tras la intervención.
Dado que es importante que el dispositivo sea portátil, tanto desde
el punto de vista de que es posible que sea llevado de sala en sala
en un hospital, como que es una ventaja disponer de un dispositivo
que permite cierta cantidad de movilidad para su usuario, el
dispositivo se diseña para que sea tan ligero como sea posible. Así,
mientras es posible, las partes como los soportes del brazo inferior
y superior, y la estructura de fuelle que oculta el mecanismo
accionador se construyen de materiales ligeros, preferentemente de
un plástico rígido y ligero. Además, también desde un punto de vista
ergonómico, el dispositivo de la invención presenta varias
características innovadoras. De manera importante, el dispositivo
evita la presencia de cualquier soporte, esto es, puntos de
tensión, en o cerca del hombro lesionado. El arnés para brazo y
hombro comporta unas estructuras de soporte que no originan
"puntos de presión". Entre tales estructuras están el muslo,
los soportes de mano y brazo, el cojín para la mano y la cámara de
aire hinchable. Asimismo, el soporte del dispositivo para la mano es
paralelo al brazo inferior, lo cual es importante desde el punto de
vista ergonómico, ya que evita que la mano quede colgando y daña la
mano y la muñeca, que podría traducirse en una mala circulación de
la sangre o un edema. Además, el dispositivo se dota de varias
correas, que son fáciles e inequívocas de usar. De manera
importante, esas correas no cruzan los pechos, lo cual a veces puede
ser doloroso. Las características específicas del dispositivo,
combinadas con las correas, hacen posible usar el equipo sin
deslizarlo fuera de la espalda del usuario, problema bien conocido
para diversos dispositivos empleados en el anterior estado de la
técnica.
En otra realización, la invención se relaciona
con el uso del dispositivo portátil según la invención para su
aplicación médica. En particular, la invención se refiere al empleo
del dispositivo portátil para el tratamiento ortopédico se lesiones
de brazos y hombros. El uso del dispositivo puede contemplarse como
sigue. Se ajusta el equipo para un usuario determinado. Después se
activa el dispositivo para el movimiento continuado del hombro del
usuario, produciendo tanto la abducción y la aducción como la
rotación. La duración adecuada de los periodos de tratamiento deben
ser determinados por el personal médico. La máquina se puede emplear
igualmente mientras el usuario está dormido.
Las muchas ventajas y las características
innovadoras del arnés para brazo y hombro según la invención hacen
que el dispositivo sea especialmente adecuado para su empleo en las
aplicaciones paramédicas y ortopédicas.
Aunque la invención se ha explicado y descrito
con relación a una realización particular de la misma, ésta es a
fines de ilustración más que para limitación, y dentro del campo de
la invención pueden caer otras variaciones y modificaciones de la
realización concreta que se ha mostrado y descrito aquí, tal como se
define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (18)
1. Dispositivo portátil apropiado para
proporcionar un movimiento pasivo continuo de un miembro, que
comprende
- -
- un arnés para soportar un extremo distal (26) del miembro;
- -
- un mecanismo accionador para proporcionar un movimiento pasivo continuo y ajustable del miembro, estando acoplado dicho mecanismo al arnés y controlando el movimiento del citado extremo distal (26) del miembro,
caracterizado
porque
- -
- dicho movimiento pasivo está controlado independientemente en un primer punto de control del extremo distal (26) del miembro y un segundo punto de control en dicho extremo distal (26) del miembro, y dicho mecanismo accionador comprende al menos una primera unidad para controlar el movimiento de dicho primer punto de control de dicho extremo distal (26) del miembro.
2. Dispositivo portátil según la reivindicación
1, en el que el mecanismo accionador comprende además una segunda
unidad para controlar el movimiento de dicho segundo punto de
control de dicho extremo distal (26) del miembro.
3. Dispositivo portátil según la reivindicación
1, que comprende además medios para inmovilizar dicho segundo punto
de control de dicho extremo distal (26) del miembro.
4. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que dicho dispositivo
portátil comprende además medios posicionadores flexibles (7)
provistos de medios de sujeción para situar el arnés y el mecanismo
accionador en el cuerpo de un paciente portador del dispositivo en
una posición estable, de modo que el mecanismo accionador esté por
lo menos en parte alojado dentro de los medios posicionadores
(7).
5. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que dicho mecanismo
accionador para proporcionar un movimiento pasivo continuo ajustable
del miembro es un motor programable (31).
6. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que el arnés comprende
- -
- un soporte para dicho extremo distal (26) del miembro que comprende un primer sub-bastidor primario (3) para soportar el extremo distal (26) del miembro,
- -
- un soporte para dicho extremo proximal (25) del miembro que comprende un segundo sub-bastidor primario (4) para soportar dicho extremo proximal (25) del miembro,
- -
- una articulación (5) para conectar dicho soporte del extremo distal (26) del miembro a dicho soporte del extremo proximal (25) del miembro.
7. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que el arnés comprende
- -
- un sub-bastidor secundario (15) conectado al primer sub-bastidor primario (3) que sustenta dicho extremo distal (26) del miembro por medio de un interfaz mecánico (14), enlazando dicho sub-bastidor secundario (15) el primer punto de control con dicho segundo punto de control, y
- -
- dicho interfaz mecánico (14) está dispuesto cerca de una junta entre dicho extremo distal y dicho extremo proximal (25) del miembro y conectando el sub-bastidor secundario (15) con el sub-bastidor primario (3) de dicho extremo distal (26) del miembro.
8. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones 4 a 7, en el que los medios posicionadores (7)
comprenden un alojamiento hinchable de un material flexible provisto
de medios sujetadores, permitiendo dicho alojamiento por lo menos
una deformación parcial cuando se sujeta a un cuerpo humano para
proporcionar una posición estable.
9. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que dicho soporte del
extremo distal (26) del miembro del arnés está provisto además de un
sujetador (10) del miembro, y porque dicho soporte del extremo
proximal (25) del miembro del arnés está provisto además de un
sujetador (10) del miembro.
10. Dispositivo portátil según la reivindicación
9, en el que dichos sujetadores para el extremo distal (26) y el
extremo proximal (25) del miembro comprenden unas correas (12) de
fijación.
11. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que dicho soporte de dicho
extremo distal (26) del miembro es ajustable con el fin de adaptarse
a la longitud del extremo distal (26) del miembro del usuario.
12. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones 2 a 11, en el que la primera y la segunda
unidad motriz cosiste en un triple husillo con un electromotor y
transferencia de rueda de tornillo, estando dispuesta en un
alojamiento que permite que las unidades motrices induzcan un
movimiento prácticamente vertical.
13. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones 7 a 12, en el que el interfaz mecánico (14)
está provisto de un mecanismo deslizante motorizado, permitiendo
dicho mecanismo el soporte del extremo distal (26) del miembro para
realizar un movimiento deslizante.
14. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones 4 a 13, en el que los medios posicionadores (7)
comprenden además unas correas provistas de sujetadores, para
posicionar el dispositivo sobre un cuerpo humano.
15. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que comprende además una unidad
de mando a distancia (19) para controlar los movimientos pasivos
proporcionados por el dispositivo.
16. Dispositivo portátil según la reivindicación
15, en el que la unidad (19) de mando a distancia comprende
interruptores de control y una pantalla de presentación visual.
17. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que comprende además dos
conectores (20)(21) dispuestos en la parte superior del dispositivo,
de manera que un conector está conectado a la unidad (19) de mando a
distancia y el otro conector está conectado a un transformador
eléctrico (28) o a una o más baterías (27).
18. Dispositivo portátil según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que los movimientos pasivos
del miembro proporcionados por el dispositivo se realizan de una
manera automatizada.
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