HU230928B1 - Aktív kéz ortézis - Google Patents
Aktív kéz ortézis Download PDFInfo
- Publication number
- HU230928B1 HU230928B1 HU1700038A HUP1700038A HU230928B1 HU 230928 B1 HU230928 B1 HU 230928B1 HU 1700038 A HU1700038 A HU 1700038A HU P1700038 A HUP1700038 A HU P1700038A HU 230928 B1 HU230928 B1 HU 230928B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- orthosis
- shape memory
- forearm
- finger
- active
- Prior art date
Links
- 210000003811 finger Anatomy 0.000 claims description 49
- 239000012781 shape memory material Substances 0.000 claims description 44
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims description 37
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 claims description 32
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 29
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 claims description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 17
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 13
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 7
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 claims description 7
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 claims description 6
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 claims description 5
- 230000005057 finger movement Effects 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 229920000431 shape-memory polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 3
- 208000008238 Muscle Spasticity Diseases 0.000 claims description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 2
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 208000018198 spasticity Diseases 0.000 claims description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- RSKPLCGMBWEANE-UHFFFAOYSA-N cacodyl Chemical compound C[As](C)[As](C)C RSKPLCGMBWEANE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000002567 electromyography Methods 0.000 claims 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 7
- 210000003857 wrist joint Anatomy 0.000 description 7
- 210000001145 finger joint Anatomy 0.000 description 6
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 5
- 210000004247 hand Anatomy 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000001148 spastic effect Effects 0.000 description 4
- 229920003213 poly(N-isopropyl acrylamide) Polymers 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229940094522 laponite Drugs 0.000 description 2
- XCOBTUNSZUJCDH-UHFFFAOYSA-B lithium magnesium sodium silicate Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Na+].[Na+].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3 XCOBTUNSZUJCDH-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 2
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000001428 peripheral nervous system Anatomy 0.000 description 2
- 238000000110 selective laser sintering Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- 206010020852 Hypertonia Diseases 0.000 description 1
- 208000023178 Musculoskeletal disease Diseases 0.000 description 1
- 208000001738 Nervous System Trauma Diseases 0.000 description 1
- 208000033952 Paralysis flaccid Diseases 0.000 description 1
- 208000005392 Spasm Diseases 0.000 description 1
- 206010041415 Spastic paralysis Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000001663 anti-spastic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003287 bathing Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 208000028331 flaccid paralysis Diseases 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004089 microcirculation Effects 0.000 description 1
- 210000000110 microvilli Anatomy 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004118 muscle contraction Effects 0.000 description 1
- 230000004092 musculoskeletal function Effects 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 230000007433 nerve pathway Effects 0.000 description 1
- 208000028412 nervous system injury Diseases 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 208000027232 peripheral nervous system disease Diseases 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 235000012434 pretzels Nutrition 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 235000019615 sensations Nutrition 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/0102—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
- A61F5/013—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations for the arms, hands or fingers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/0102—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
- A61F5/0104—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations without articulation
- A61F5/0118—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations without articulation for the arms, hands or fingers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/0006—Exoskeletons, i.e. resembling a human figure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/1085—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements positioning by means of shape-memory materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/0102—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
- A61F2005/0132—Additional features of the articulation
- A61F2005/0155—Additional features of the articulation with actuating means
Description
Aktív kéz ortézis
A találmány tárgya aktív kéz ortézis idegi eredetű gyengült/bénuit kezű emberek számára, valamint spasztikuson gyengült/bénuit kezű emberek számára.
Az ortézis olyan anyag, készülék, vagy eszköz, amely a test meghatározott pontjait védi, rögzíti, esetleg támaszt nyújt, vagy tehermentesít. Szükség lehet rá központi vagy perifériás idegrendszeri megbetegedés vagy mozgásszervi megbetegedések esetén, baleset után, vagy aktív sportolás közben/után, Az aktív ortézis olyan készülék, amely nemcsak passzívan véd, rögzít, támaszt, hanem aktívan gondoskodik az érintett terület mozgatásáról.
A találmány tárgya olyan aktív ortézis, amely pótolni tudja a csukló és ujjak mozgását, és ezáltal segíti a kéz fogás-elengedés funkcióját olyan emberek esetében, akik születéskor vagy baleset következtében perifériális vagy központi idegrendszer sérülést vagy stroke (agyvérzés) esetlegesen más ídegsérüléses probléma miatt nem, vágy csak korlátozottan képesek használni a kezüket 20 és/vagy az ujjaikat. A találmány tárgya különösen olyan antispasztikus kéz ortézis, amely görcsös állapotú hajlító izomcsoport (flexiós hipertónia) miatt spasztikusán gyengült/bénuit kezű emberek ujj és csukló mozgását segíti.
Technika állása
Spasztikusán gyengült/bénuit kezű emberek csuklója és ujjal akaratlan izomtónus fokozódás miatt görcsös hajlított, deformált helyzetet vesznek fel, a beteg jellemzően nem képes a kezét funkcionális fogó helyzetbe hozni, emiatt a beteg kéz. nem alkalmas fogásra, tapintásra.
Kereskedelmi forgalomban kaphatók olyan exoskeletális passzív kéz ortézísek, amelyek mechanikus feszí’tőelemek segítségéve! az ujjakat és a csuklót 30 visszahúzzák a hajlítás mentes állapotba. A beteg a hajlító izmok akaratlagos megfeszítésével a mechanikus feszítőelemek ellenében dolgozva képes a kezével tárgyakat megfogni, Ilyen megoldást kínál például a SaeboFIex néven forgalmazott kéz ortézis, A megoldás hátránya, hogy nem jelent segítséget olyan betegek számára, akik egyáltalán nem képesek akas átlagos Izomtónus fokozásra.
Az utóbbi probléma kiküszöbölésére szolgálnak az olyan aktív ortézisek exoskeletálís robotrendszert alkalmaznak, amely a kézfej oldaláról csatlakozik az ujjakhoz, és aktívan mozgatja azokat. A kereskedelmi forgalomban kapható robotíkus ortézisek robosztusak, viselésük a napi életvitelbe nem beilleszthető, és 5 működésük energiaigényes. Legtöbb megoldás, például a Berlini Műszaki Egyetem által fejlesztett Powered Hand Exoskeleton elnevezésű fejlesztés (http://pdv.Gs.tu~berlin.de/HandExoskeleton/HandExolntro.html) csak az ujjpercek mozgását segíti, de nem figyel a tapintásnál, érzékelésnél fontos területek (például ujjvégek) szabadon hagyására és a csukló funkcionális fogó helyzetébe való 10 visszatérésére. További hátrány, hogy ezeket a kesztyüszerűen kialakított eszközöket a páciens nem képes egyedül felvenni.
A robosztus kivitelre jelent megoldást az US 9.387,112 számú szabadalomban leírt, ortotikus kesztyű, amelynél az ízületek mozgatását alakemlékező ötvözet (SMA ~ shape memory alloy) alkalmazásával oldják meg. Az 15 alakemlékezö ötvözet az ízületek fölött a tenyér dorsalis oldalán (a kézfej felöli oldalon) fut, és az ujjakon elhelyezet gyűrűket, illetve a kézfejet körbefogó perecet köti össze. A robotíkus feszitöeiemek kiváltásával az ortézís mérete lényegesen lecsökkent, azonban a megoldás továbbra is számos hátránnyal rendelkezik. Ezt az ortotikus kesztyűt sem tudja felvenni a páciens egyedül, így az ortézis nem 20 alkalmas az öneilátó életvitel támogatására.
Az WO 2010/083389 A1 számú közzétételi irat szintén olyan kéz ortézist ismertet, amelynél felülről, vagyis a tenyérrel ellentétes oldalról történik az ujjak mozgatása,
A jelen találmány feltalálója felismerte, hogy az ujjak és a csukló felülről (a 25 kézfej oldaláról) történő huzása/feszitése károsan hat spasztikusán bénult/gyengüll izomzat esetért. Petyhüdten bénult kéz mozgatásánál kifejezetten előnyös az ujjak és a csukló felülről történő mozgatás, mivel így a tenyér szabadon maradhat, spasztikus bénulás/gyengülés esetén azonban az eredendően görcsös tartás korrekciója miatt az ízületek folyamatos húzó 30 terhelésnek vannak kitéve, ami már rövidtávon is káros az ízületre. Az ismert ortézisek ezért csak petyhüdt bénulás esetén ajánlhatók, amelynél a bénulás oka az izomtónus kóros csökkenése, ebben az esetben ugyanis az ortézis által kifejtett húzás/feszités kisebb mértékű és nem állandó jellegű, mivel a hajlító izmokban
-3nincs olyan akaratlan görcsös izom összehúzódás, ami ellenében keltene dolgozni. A jelen találmány feltalálója felismerte, hogy spazmus esetén meg kell támasztani az MCP (metacarpophalengealís) ízületet, amire a technika állása szerinti megoldások nem figyeltek oda.
A jelen találmány feltalálója felismerte továbbá, hogy az ujjak gyűrűkben történő rögzítése szintén hátrányos. Az idegek az ujj belső és külső oldalán futnak, amelyet a felülről meghúzott gyűrű elszorithat. A gyűrű húzása egyben az ujj mikrokeringését is limitálja, ami szintén káros.
A találmány célja olyan aktív kéz ortézís biztosítása idegi eredetű 10 gyengült/bénult kezű emberek számára, valamint spasztikusán gyengűit/bénult kezű emberek számára, amely mentes a technika állása szerinti megoldások hátrányaitól,
A jelen találmány feltalálója felismerte, hogy a fenti hátrányok kiküszöbölhetők azáltal, ha az ujjakat nem gyűrűkbe fogva felülről 16 húzzuk/feszitjűk, hanem á tenyér felöli oldalról támasztjuk és emeljük meg. Az ujjak tenyér felöli pámázottsága biztosítja, hogy az alátámasztás nem szorítja el az idegeket, és nem akadályozza a míkrokeríngést.
A fenti felismerés alapján a találmány elé kitűzött célt az 1. igénypont szerinti aktív kéz ortézissel és a 18. igénypont szerinti eljárással oldottam meg.
A találmány egyes előnyős kiviteli alakjai az. aíigénypontokban vannak meghatározva,
A találmány további részléteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az
1. ábra egy találmány szerinti aktív kéz ortézis első kiviteli alakjának vázlatos alulnézeti képe alkarra felvett állapotban, a
2. ábra az 1. ábra szerinti ortézis vázlatos felülnézeti képe alkarra felvett állapotban, a
3. ábra az 1. ábra szerinti ortézis vázlatos oldalnézeti képe alkarra felvett állapotban, a
4 ábra egy találmány szerinti aktív kéz ortézis második kiviteli alakjának vázlatos alulnézeti képe alkarra felvett állapotban, az
5. ábra a 3. ábra szerinti ortézis vázlatos felúlnézeti képe alkarra felvett állapotban, a
-4 ~
6. ábra a 4, ábra szerinti ortézis váziatos oldalnézett képe alkarra felvett állapotban, a
7. ábra egy találmány szerinti aktív kéz ortézis elektromos rendszerének vázlatos blokk diagramja.
Az 1 - 3. ábrákon egy találmány szerinti aktív kéz 20 ortézis első kiviteli alakjának vázlatos képe látható. A 20 ertézist a jobb megértés érdekében egy felhasználó karjának 10 alkarjára felvett állapotban mutatjuk be. A 20 ortézis a felhasználó 10 alkarjához, a 10 alkarhoz 11 csuklóízűleten keresztül kapcsolódó kezének 13 tenyeréhez, 14 hüvelykujjához és a 14 hüvelykujjal szembe 10 fordítható 15 újaihoz illeszkedő 30 támasztó elemekkel rendelkezik. A 30 támasztó elemeket alakemlékező anyagot tartalmazó 40 mozgató elemek kötik össze.
A 40 mozgató elemek a jelen kiviteli alaknál 44 csuklóízület mozgató elemet, négy darab 46 ujjmozgató elemet, és 48 hüvelykujjmozgató elemet 15 tartalmaz.
A 30 támasztó elemek közé a következők tartoznak:
- a 10 alkar alsó (13 tenyér felőli) oldalát megtámasztó, a 11 csuklóízüíetet szabadon hagyó 32 alkaréin, ~ a 32 alkarslnhez a 44 csuklóízület mozgató elemen keresztül csatlakozó, 20 a 14 hüvelykujjal szembefordítható 15 ujjak proximáíís végénél, vagyis az MCP (metacarpophalangealís) ízületnél kialakított 34 tenyértámasz,
- a 34 tenyértámaszhoz a 46 ujjmozgató elemeken keresztül csatlakozó, a 14 hüvelykujjal szembefordítható 15 ujjak középpercénél, vagyis a PIP (proximálís interphalangeaiís) ízület és a DIP (dísztális interphalangealis) ízület közt elrendezett, a négy darab 15 ujj számára kialakított közös 36 ujjtámasz, és
- a 32 alkarsinhez a 48 hüvelykujjmozgató elemen keresztül csatlakozó, a tenyéren a 14 hüvelykujj proximálís végétől a hüvelykujj alsó percéig terjedő 38 hüvelykujjtámaszt.
A 32 alkarsín előnyösen a 10 alkart körbeölelö, szétnyitható 32a pántrésszel rendelkezik, és a 32a pántrészen a 32 alkarsínt a 10 alkart körbeölelö helyzetben rögzítő zárrendszer, előnyösen mágneszár van kialakítva. Ez utóbbi célszerűen a 32a pántrész két, zárt helyzetben egymáson átlapoló végébe integrált 33 mágnes, amelyek úgy vannak elrendezve, hogy átlapolt helyzetben vonzzák egymást. Természetesen más típusú zárrendszer is elképzelhető, például patent vagy tépőzár.
Közös 36 ujjtámasz esetén kevesebb, akár egy darab 46 ujjmozgató elem is elégséges, előnyösen azonban legalább a két szélső 15 ujjnái kialakított egy 46 5 ujjmozgató elemet tartalmaz a 20 ortézís.
Olyan kiviteli alak is elképzelhető, amelynél minden 15 ujjhoz külön 36 ujjtámasz és külön 46 ujjmozgató elem tartozik, ahogy ezt a 3 - 6. ábrákon szemléltettük.
A bemutatott kiviteli alaknál a 48 hüvelykujjmozgató elem a nyeregízület 10 mentén helyezkedik el, és azon keresztül mozgatja a 14 hüvelykujjat. Elképzelhető azonban olyan kiviteli alak is, amelynél a 38 hüvelykujjtámasz további 40 mozgató elemet tartalmazhat (nincs feltüntetve) a 14 hüvelykujjnál található MCP ízület mozgatására, ilyenkor a 38 hüvelykujj támasz két részből áll, amelyeket ez a további 40 mozgató elém kőt össze. A fenti megfogalmazásba ennek a 15 lehetőségét is beleértjük.
Hasonlóan, a 15 ujjak proximális ujjperceinél elrendezhető további 30 támasztó elem, ilyenkor a 46 ujjmozgató elemek külön MCP Ízület mozgató részből és PIP ízület mozgató részből állnak, amelyeket ez a további 30 támasztó elem köt össze. A fenti megfogalmazásba ennek a lehetőségét is beleértjük.
Hasonlóan a DIP Ízületek szintén külön mozgathatlak további 30 támasztó elemek és 40 mozgató elemek alkalmazásával.
A 20 ortézís tartalmaz még 22 vezérlőrendszert, amely az alakemlékező anyagot tartalmazó 40 mozgató elemek vezérlésére szolgál. A 40 mozgató elemek alakváltozását, és ezáltal a 40 mozgató elemekkel összekapcsolt 30 támasztó 25 elemek egymáshoz képesti elmozdulását az alakemlékező anyagok átalakulásának kiváltására szolgáló aktiváló jellel lehet elérni. Ilyen aktiváló jel lehet hőmérsékleti jel, amit az alakemlékező anyagok fűtésével, illetve adott esetben hűtésével lehet elérni, vagy elektromos jel. amit elektromos tér létrehozásával lehet elérni. Más típusú aktiváló jelek is elképzelhetők, például fény 30 (foton), mágneses jel, vagy valamilyen kémiai jel.
Az alakemlékező anyag olyan fémötvözet, kerámia, polimer vagy polimer gél (esetleg más anyag), amely az ideiglenesen megváltoztatott alakját adott hőmérsékleten (az ún. tranzit hőmérsékleten), vagy elektromos jel, illetve egyéb környezeti jel hatására visszanyeri.
Hőmérsékleti jellel aktiválható alakemlékezö anyag esetén ez azt jelenti, hogy az alakemlékező anyagot a tranzit hőmérséklet alá hűtve az ismét 6 deformálhatóvá válik. Spasztikus kéz esetén a feszítésről kell gondoskodni, mivel a hajlitást a hajlító oldali fokozott izomtónus a felhasználó akarata ellenére is létrehozza. Ezért az. alakemlékező anyagot célszerű úgy konfigurálni, hogy hőközlés hatására a felhasználó ujj- és csuklóízüíeteit funkcionális helyzetbe (nyitott helyzetbe) hozzák, ahonnan a hőkőzlés megszüntetése, adott esetben 10 passzív és/vagy aktív hűtés esetén a spasztikus izmok összehúzódása hajlítja vissza az ízületeket, vagyis deformálja vissza az alakemlékezö anyagot a kiindulási helyzetbe (fogó helyzetbe), és ezáltal a felhasználó ráfog a megfogni kívánt tárgyra,
További lehetőség két irányú alakemlékezö hatású alakemlékezö anyag 15 használata. Két irányú alakemlékezö hatás esetén az alakemlékező anyag két különböző alakra emlékezik: egy első, alacsonyabb hőmérséklethez tartozó alakra, és egy második, magasabb hőmérséklethez tartozó alakra. Az ilyen anyagot az alacsonyabb hőmérsékletre hűtve az ahhoz tartozó alakot veszi fel, míg a magasabb hőmérsékletre melegítve az annak megfelelő alakot veszi fel, 20 vagyis pusztán a hőmérséklet változtatásával (mechanikai behatás nélkül) két állapot között változtatható az alakja. A két irányú alakemlékezö hatású alakemlékező anyag alkalmazása alkalmassá teszi a 20 ortézis használatát petyhüdt bénult kéz/alkar esetén is. amelynél a természetes izomtónus nem lenne képes az emlékező anyagot visszadeformálni a kiindulási helyzetbe (vagyis a 25 tárgy megfogását biztosítani). Két irányú alakemlékező hatású alakemlékezö anyag esetén célszerű hűtőrendszert is alkalmazni, hogy a visszahűíés folyamata is kellően gyors legyen. A nyitott funkcionális helyzet tartozhat akár az alakemlékező anyag magashömérsékleti állapotához, akár az alacsonyhőmérsékletí állapothoz, a zárt fogó helyzet értelemszerűen a másik 30 állapothoz tartozik.
Elektromos jellel aktiválható alakemlékezö anyag esetén az elektromos tér változtatásával (például ki-bekapcsolásával) lehet elérni, hogy az alakemlékezö anyag az előre definiált alakját vegye fel. Ez célszerűen úgy érhető el, hogy az
- 7 „ alakemlékező anyag maga is része egy áramkörnek, és az áramkörben elektromos áramot (illetve feszültséget) kapcsolunk az aiakemlékező anyagra. Egyéb aktiváló jel is elképzelhető, például fény, mágneses tér, stb. Megjegyezzük, hegy nemcsak szilárd aiakemlékező anyagok 5 használhatók a találmány szerinti 20 ortézishez, Léteznek gél halmazállapotú aiakemlékező anyagok is (elsősorban polimer gélek), amelyek egy aktiváló jel hatórására térhálósodnak, és ezáltal veszik fel az előre konfigurált alakot. Például agyagásvánnyal (Laponite XLG és XLS) térhálósított poli(N izopropil-akrilamid) [PNIPAAm] alapú nanokompozit hidrogél egy alsó kritikus oldhatósági 10 hőmérséklettel [LCST] rendelkező hömérsékletérzékeny polimer, azaz a fizikai tulajdonságai az LCST környezetében (~ 34 *C) ugrásszerű változáson mennek keresztül, A PNIPAAm Laponite rendszerekben kialakuló fizikai térháló és a fent említett hőmérsékletérzékenység következtében ezek a gélek alakmemóriás viselkedést mutatnak.
Alakemlékező polimer gélek használata esetén a 40 mozgató elemen belül a polimer gélt előnyösen zárt, rugalmas tasakban helyezzük el, lehetővé téve, hogy térhálósított (szilárd) állapotban a 12 kéz funkcionális helyzetének megfelelő alakot vegye fel.
Általánosságban is elmondható, hogy az aiakemlékező anyagok aktivált 20 alakváltozásával a 40 mozgató elemek a12 kéz funkcionális helyzetének megfelelő helyzetbe hozhatók A funkcionális helyzet a nemzetközi szakirodalomban egységesen elfogadott, ismert és használt fogalom, ebben a helyzetben a 14 hüvelykujj és a másik négy 15 ujj egymással szembe van fordítva, de a 14 hüvelykujj el van távolltva a többi 15 ujjtól, így a megfogni kívánt tárgy 25 befogadására szolgáló térköz jön létre a 14 hüvelykujj és a 15 ujjak között.
Funkcionális helyzetben a 15 ujjak esetén az MCP ízületnél kb. 45-70ö-os szöghajlítás következik be, míg a DIP ízületnél kb. 10-30°. A 11 csuklóízületnél szintén lehet kb. 0~30*-os flexió. Megjegyezzük, hogy az itt említett szögtartományok nem szigorúan vett értékek.
Fogó helyzetben az egymással szembefordított 14 hüvelykujj és 15 ujjak ráfognak a tárgyra, így a tárgy vastagságától függ mértékben közelítik meg egymást, ami elsősorban a 15 ujjak proximáíis végénél lévő MCP ízületek további hajításával valósul meg,
-8Α 30 támasztó elemek anyaga előnyösen rugalmas poliamíd kompozit, például PrimePart PLUS (PA 2221) kereskedelmi néven forgalmazott, amely alkalmas SLS (selective laser sintering) 3D nyomtatási technológiában való felhasználásra, így a 30 támasztó elemek 3D nyomtatási technológiával 5 egyszerűen előállithatók, ily módon minden termék az adott felhasználó egyedi 10 alkar és 12 kéz formájához igazítható. Egy előnyős kiviteli alak esetén a teljes 20 ortézis 3D nyomtatással készül, ami jelentősen megkönnyíti az egyedi méretezésű, a felhasználó 10 alkarjára tervezett 20 ortézis előállítását.
A 20 ortézis előnyösen vízzáró és elektromosan szigetelő, előnyösen egyben hőszigetelő burkolattal van ellátva, ami lehet például szintén 3D nyomtatási technológiával felvitt flexibilis kerámia bevonat vagy szilikon festékborltás.
A 22 vezérlőrendszer előnyösen processzor, chip, mikrokontroller vagy miniszámítógép, és előnyösen külső forrásból származó parancsok bevitelére 15 szolgáló 24 billentyűzettel és/vagy vezeték nélküli 26 kommunikációs egységgel, valamint információk megjelenítésére szolgáló 28 kijelzővel rendelkezik (2. ábra). A 24 billentyűzet akár egyetlen aktiváló 25 nyomógombot (7. ábra) is tartalmazhat, amely segítségével a felhasználó a másik kezével aktiválhatja a 20 ortézist, vagyis létrehozhatja a fogást előkészítő funkcionális helyzetet. Két állapotú alakemlékező 20 anyag esetén mindkét állapotnak külön vezérlő 25 nyomógombja lehet.
Természetesen 25 nyomógomb(ok) helyett tekerő gombok, érintőképernyő vagy más hasonló input interfész is elképzelhető. A 24 billentyűzet és a 28 kijelző integrálható is érintőképernyő esetén.
A vezeték nélküli 25 kommunikációs egység bármilyen ismert egység lehet, amely valamely vezeték nélküli, például Bíuetooth, zigbee, vagy más, az egészségügyi előírásokkal kompatibilis szabványon keresztül kommunikál egy külső eszközzel, például a felhasználó 100 okos telefonjával. Ehhez a külső eszközre a 20 ortézíssel való kommunikációhoz szükséges szoftvert kell telepíteni. Különböző típusú készülékek, aktuátorok távvezérlése a szakember számára jól 30 ismert, így a 20 ortézis távvezérlése is nyilvánvaló módon kivitelezhető.
Távvezérelt, illetve 28 kijelző nélküli 22 vezérlőrendszer a 32 alkarsín aísó oldalára is kerülhet. Ez esetben a 32 alkarsín felső, 11 csuklóízület felőli részén kialakítható hely óra, különösen okosóra befogadására.
-9A találmány szerinti 20 ortézis tartalmaz még az alakemlékező anyagok számára az aktiváló jelet eljuttató, és ezáltal a mozgató elemek alakváltozását előidéző 50 áramköri elemeket és 60 áramforrást, és a 22 vezérlőrendszer ezek segítségével gondoskodik a 40 mozgató elemek vezérléséről
A 60 áramforrás előnyösen vezeték nélküli 62 töltővel ellátott 64 akkumulátort tartalmaz. A vezeték nélküli töltés előnye, hogy kényelmes a használata, továbbá amennyiben a 20 ortézis nem tartalmaz börszenzorokat és stimuláló elektródákat, akkor a vezeték nélküli töltő lehetővé teszi vízzáró és elektromosan szigetelő burkolat alkalmazását a 20 ortézis külső felületén, így a 10 felhasználó esőben, zuhanyozás, fürdés vagy úszás közben is biztonsággal hordhatja.
Az 50 áramköri elemek 51 áramkörök (például fűtő áramkörök) létrehozására szolgáló szokásos elemek, például a 7, ábrán sematikusan feltüntetett 52 vezetékek, és az 51 áramkörök nyitására és zárására szolgáló 54 15 kapcsolók, de lehetnek ezen kívül ellenállások, kapacitások, tekercsek, tranzisztorok, fényforrások, elektromágnesek stb. amelyek használata a szakember számára kézenfekvő a kívánt 51 áramkör létrehozásához,
A továbbiakban olyan megoldást ismertetünk, amelynél az aktiváló jel hőmérsékleti jel, amelyet az alakemíékező anyag fűtésével (adott esetben 20 hűtésével) biztosítunk.
Amennyiben az alakemíékező anyag alakemlékező fémötvözet (SMA shape memory alloy) - például Ni'Imoí ötvözet - úgy az alakemíékező fémötvözetet az 52 áramköri elemeken keresztül összekapösölhatjúk a 60 áramforrással vagyis az alakemlékező fémötvözet maga is része lehet az 51 áramköröknek, ahogy az a 25 7. ábrán látható. Az 54 kapcsoló zárásával az 51 áramkörben megindul az áram, és az alakemíékező fémötvözet hőmérséklete az átfolyó áram hatására nő.
Olyan kiviteli alak is elképzelhető, amelynél a hőre aktiválódó alakemlékező anyag nem vezeti az áramot, például kerámia, vagy nem célszerű elektromos térnek kitenni. Ekkor a 40 mozgató elemekben az alakemlékező anyag 30 mentén a 60 áramforrással az egyéb 50 áramköri elemeken (például 52 vezetéken és 54 kapcsolón) keresztül összekapcsolt fűtöszálak, mint, további áramköri elemek vannak elrendezve (nincs feltüntetve), és az azokon átfolyó áram fűti az alakemlékező anyagot.
· 10 ··
Az alakemlékezö anyag korábbi állapotába való visszatérése azután lehetséges, hogy az anyag a magashőmérsékleti tranzit hőmérséklet alá hűlt, A fűtés megszűntetésével az anyag passzív úton is hűl, ami elősegíthető a felület köré elhelyezett (nyomtatott) flexibilis hűtő bordarendszerrel, További lehetőség 5 például ha az alakemlékező anyag van nagyfelületű bordázott lemezként kialakítva, és a 40 mozgató elemekbe ezek kerülnek,
A találmány szerinti aktív 20 ortézis előnyösen az alakemlékezö anyagok a passzív hűtés lehetőségén túl aktív hűtőrendszerrel is el van látva, így csökkenthető a szükséges várakozási idő a nyitott funkcionális állapot és a zárt 10 fogó állapot létrehozása között. Az aktív hűtőrendszer előnyösen az alakemlékező anyagok környezetében elrendezett, a 60 áramforrással az 50 áramköri elemeken (például 52 vezetéken és 54 kapcsolón) keresztül összekapcsolt 56 Pelíier cellákat tartalmaz.
Amennyiben az egyes 46 ujjmozgató elemekhez külőn-külön 36 15 uíjtámaszok tartoznak, mint a 3 ~ 6. ábrákon illusztrált második kiviteli alak esetében, úgy az egyes 46 ujjmozgató elemek előnyösen egymástól függetlenül vezérelhetők,, vagyis egymástól függetlenül füthetök, és hűtőrendszer esetén egymástól függetlenül hűthetök. Ez azt jelenti, hogy a fűtésre szolgáló elemek (maguk az alakemlékezö anyagok vagy a fűtőszálak) akár párhuzamosan vannak 20 kötve egy közös 51 áramkörbe akár külőn-külön 51 áramkörön keresztül kapcsolódnak a 60 áramforráshoz Hasonlóan a hűtőrendszerben az 56 Peltier cellák célszerűen külőn-külön vezérelhetők, és ennek érdekében párhuzamosan vannak egy közös 51 áramkörbe kötve, vagy külőn-külön 51 áramkörön keresztül kapcsolódnak a 60 áramforráshoz,
Előnyösen a 32 alkarsínben alkar! extensor izomcsoport, elektromos ízomaktivításának mérésére szolgáló szenzor, előnyösen elektromiográfíai (EMG) 70 szenzor van elrendezve a 10 alkar felső oldalán. A 20 ortézisbe épített 70 szenzor a még meglévő és működő, esetleg nem használt idegpályákról levett idegi (EMG) jeleket is képes bemérni,
Az E.MG 70 szenzor legalább két, az alkart extensor izomcsoport elektromos izomaktivitását mérő 71 és 72 elektródát, és előnyösen egy további referencia 73 elektródát tartalmaz. Az ízomaktivitásra a 71 és 72 elektródák közti
-11 feszültségkülönbségből tehet következtetni. A referencia 73 elektróda segít a fals jelek kiszűrésében.
A 32 aíkarsinben ezenkívül előnyösen az alkari extensor izomcsoport elektromos izomstirnulálására szolgáló 80 elektrostimuláciös készülék van elrendezve, amelynek elektrostímulációs 81 és 82 elektródái vannak. Adott esetben az elektrostímulációs 81 és 82 elektródák egybeeshetnek az elektromos ízomaktívitását mérő 71 és 72 elektródákkal.
A 70 szenzor, illetve 80 elektrostímulációs készülék szintén a 60 áramforrásból kapja az áramellátást, akár közvetlenül, akár a 22 10 vezérlőrendszeren keresztül, e tekintetben a 7. ábra szerinti vázlatos blokkdiagram nem mérvadó.
Elektromos jellel aktiválható alakemlékezö anyag esetén az alakemlékezö anyag célszerűen maga is része az 51 áramkörnek, és az aktiváláshoz a 22 vezérlőrendszer segítségévei elektromos áramot (illetve feszültséget) kapcsolunk 15 az alakemlékezö anyagra.
Fényre aktiválódó alakemlékezö anyag eseten fényforrás, mint 50 áramköri elem alkalmazásával akár a 40 mozgató elem belsejében is megvilágítható az alakemlékező anyag a kívánt alak elérése céljából.
Mágneses térre aktiválódó alakemlékezö anyag (ferromágnese alakemlékezö ötvözet) esetében az 50 áramköri elemek közt célszerűen kisteljesítményű elektromágnest alkalmazunk a mágneses tér létrehozására.
A találmány szerinti 20 ortézis használata a következők szerint történik. A továbbiakban hőmérsékleti jellel aktivált 20 ortézis működését mutatjuk be, de más aktiváló jel esetében értelemszerűen másfajt aktiváló jelet biztosítunk.
Az ortézis mozgatására irányuló aktiváló parancsot a 22 vezérlőrendszer segítségével fogadjuk. Az aktiváló parancs érkezhet a 24 billentyűzeten keresztül, például a felhasználó a másik kezével tenyomja az aktiválásra szoígáló 25 nyomógombot. Másik lehetőség, hogy az aktiváló parancsot a vezeték nélküli 26 kommunikációs egységen keresztül kapja a 22 vezérlőrendszer, például a felhasználó 100 okos telefonjáról. Természetesen bármilyen más eszköz is szolgálhat az aktiváló parancs küldésére, amelyen a 20 ortézissel való kommuníkációhöz szükséges szoftvert telepítették.
- 12Az aktiváló parancs hatására a 22 vezérlőrendszer segítségévei biztosítjuk az aktiváló jelet, ami jelen esetben az alakemlékező anyagok fűtése.. Az aktiváló jel hatására az alakemlékező anyagok a mozgató elemek alakváltozását előidézve a felhasználó ujj- és csuklóízüteteit az aktiváló jelnek 6 megfelelő helyzetbe hozzák. Egy első aktiváló jelnek megfelelő helyzet lehet az ujj- és csuklóízület funkcionális helyzete, ami a fogást készíti elő,
A fogás létrehozására előnyösen egy második aktiváló jel szolgák ami folyamatos első aktiváló jel esetén lehet az első aktiváló jel megszűnése is. A második aktiváló jel kiadására irányuló második aktiváló parancs szintén a 24 10 billentyűzeten keresztül vagy vezeték nélküli kapcsolaton át fogadható.
Megjegyezzük, hogy az első és második aktiváló parancs azonos 25 nyomógomb segítségével is bevihető, például a 25 nyomógomb először! megnyomása a funkcionális helyzet kiváltására szolgál, míg az ezt követő másodszori megnyomást a 22 vezérlőrendszer a fogó helyzetet aktiváló második parancsként 15 értelmezi.
A második aktiváló parancs hatására (beleértve az első aktiváló parancs megszűnésének lehetőségét) a 22 vezérlőrendszer segítségévei megszűntetjük az alakemlékező elemek fűtését, és opcionálisan aktív hűtésről gondoskodunk, amennyiben a 20 ortézis rendelkezik aktív hűtőrendszerrel. Ez utóbbi esetben a 20 22 vezérlőrendszerrel úgy szabályozzuk az alakemlékező anyagok hűtését, hogy az alakemlékező anyagok az ujj - és csuklóízüíetek fogó helyzetének megfelelő alakot vegyék fel.
Egyirányú alakemlékező hatású alakemlékező anyag esetén az alakemlékező anyag hűtésévé! hagyjuk, hogy a spasztikus hajlító izmok 25 akaratlanul összehúzzák a 14 hüvelykujjat és a és 15 ujjakat, és ezáltal létrejöjjön a fogás.
Két irányú aiakemlékező hatású alakemlékező anyag esetén a hűtéssel aktívan, izom tónus hiányában is összehúzzák a 14 hüvelykujjat és a 15 ujjakat azáltal, hogy az alakemlékező anyag az alacsonyabb tranzit hőmérsékletnek 30 megfelelő, hajlított alakot igyekszik felvenni, ami által szintén létrejön a fogás.
EMG 70 szenzorral ellátott kiviteli alak esetén a 70 szenzorra! mérjük á felhasználó alkar! extensor izomcsoportjának elektromos izomaktivítását, és a csukló-, illetve ujjízületek feszítésére irányuló izomaktivitás mérése esetén a 22
-13vezérlőrendszer az izomaktivitást mutató jelet értelmezi aktiváló parancsként, és ennek hatására adja ki az alakemlékező anyag számára az aktiváló jelet. Jelen esetben ez azt jelenti, hogy a 22 vezérlőrendszer segítségével az alakemlékezö anyagok fűtését úgy szabályozzuk, hogy az alakemlékező anyagok a 40 mozgató 5 elemek alakváltozását előidézve a felhasználó ujj- és csuklóizületeít a fogást előkészítő funkcionális helyzetbe hozzák. Ilyenkor tehát a felhasználó ízomaktívitása (illetve az EMG 70 szenzor jele), mint aktiváló parancs váltp ki a funkcionális helyzetbe történő remodellációt.
Amennyiben a 20 ortézis a 70 szenzoron kívül rendelkezik még a 32 10 alkarsínben elhelyezett, az alkan extensor izomcsoport elektromos izomstimulálására szolgáló 80 elektrostimulácíós készülékkel is, úgy a csukló-, illetve ujjízületek feszítésére irányuló izomaktivitás mérése esetén a 22 vezérlőrendszer segítségével ügy vezéreljük az elektrostímuláoiós 81 és 82 elektródákat, hogy az stimulálja az izomaktivitást, méghozzá úgy, hogy erősítse a 15 meglévő egyéni izomaktivitást. Előnyösen ilyenkor is megvalósul az alakemlékező anyagok fútésével/hütéséveí kiváltott alakváltozás is, mivel az egyéni izomaktivitás és a stimulált izomaktivitás is segít a kívánt helyzet létrehozásában.
Két irányú alakemlékező hatású alakemlékező anyag alkalmazása esetén a csukló-·, illetve ujjízületek hajlítására irányuló izomaktivitás hasonlóan mérhető 20 és stimulált izomaktivítással erősíthető,
A felhasználó saját izomaktivitásának mérése és az izomaktivitás kiegészítő stimulálása segít a rehabilitációban, továbbá egyszerűbbé teszi a 20 ortézis használatát, mivel nem szükséges külső aktiváló parancsot bevinni, így nem igényli a másik kéz interakcióját.
Világos, hogy a szakember által más, az itt bemutatott kiviteli alakokhoz képest alternatív megoldások is elképzelhetőek, amelyek azonban az igénypontokkal meghatározott oltalmi körön belül esnek.
Claims (20)
1, Aktív kéz ortézis (20) idegi eredetű gyengüit/bénult kezű emberek és spasztikuson gyengült/bénuít kezű emberek számára, amely támasztó elemekkel
5 (30) és a támasztó elemeket (30) összekötő, alakemlékezö anyagot tartalmazó mozgató elemekkel (40) rendelkezik, továbbá az alakemlékezö anyagok átalakulását kiváltó aktiváló jel létrehozására, és ezáltal a mozgató elemek (40) alakváltozásának előidézésére szolgáló áramforrást (60), áramköri elemeket (50) és vezérlőrendszert (22) tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a mozgató elemek 10 (40) tartalmaznak:
- csuklóízület mozgató elemet (44),
- legalább egy ujjmozgató elemet (46), és ~ hüvelykujj mozgató elemet (48), továbbá a támasztó elemek (30) alkarra (10) felvett állapotban
15 tartalmaznak:
- az alkar (10) alsó oldalát megtámasztó, a csuklólzületet (11) szabadon hagyó alkarsínt (32),
- az alkarsínhez (32) a csukíóízület mozgató elemen (44) keresztül csatlakozó, a hüvelykujjal (14) szembefordítható ujjak proxímáíis végénél
20 kialakított tenyértámaszt (34),
- a tenyértámaszhoz (34) a legalább egy ujjmozgató elemen (46) keresztül csatlakozó, a hüvelykujjai (14) szembefordítható ujjak kőzéppercénél kialakított legalább egy ujjtámaszt (36), és
- az alkarsínhez (32) a hüveíykujjmozgató elemen (48) keresztül
25 csatlakozó, a tenyéren (13) a hüvelykujj (14) proximális végétől a hüvelykujj (14) alsó percéig terjedő hüvelykujjtámaszt (38),
2, Az 1. igénypont szerinti aktív ortézis (20), azzal jellemezve, hogy az alkarsín (32) az alkarra (10) felvett állapotban az alkart (10) körbeöleíő,
30 szétnyitható pántrésszel (32a) rendelkezik, és a pántrészen (32a) az alkarsínt (32) az alkart (10) körbeöleíő helyzetben rögzítő zárrendszer, előnyösen mágneszár van kialakítva.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti aktív ortézis (20), azzal jellemezve, hogy a hüvelykujjal (14) szembefordítható ujjak (15) számára egy elemként kialakított közös ujjtámaszt (36) tartalmaz,
4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti aktív ortézis (20), azzal jellemezve, hogy a hüvelykujjal (14) szembefordítható ujjak (15) számára ujjanként egy-egy ujjtámaszt (36) tartalmaz, amelyek mindegyike egy-egy, egymástól függetlenül vezérelhető ujjmozgató elemen (46) keresztül csatlakozik az első tenyértámaszhoz (34)
5. Az 1 - 4, igénypontok bármelyike szerinti aktív ortézis (20), azzal jellemezve, hogy a vezérlőrendszer (22) processzor, chip, microcontroller és miniszámítógép közül megválasztott elemet tartalmaz.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti aktív ortézis (20), azzal jellemezve, hogy a vezérlőrendszer (22) külső parancsok bevitelére szolgáló billentyűzettel (24) és/vagy vezeték nélküli kommunikációs egységgel (26) rendelkezik.
7. Az 1 - 6. igénypontok bármelyike szerinti aktív ortézis (20), azzal jellemezve, hogy a támasztó elemek (30) anyaga rugalmas poíiamid kompozit.
8. Az 1 - 7, igénypontok bármelyike szerinti aktív ortézis (20), azzal jellemezve, hogy vízzáró, hőszigetelő és elektromosan szigetelő burkolattal, előnyösen flexibilis kerámia bevonattal vagy szilikon festékborítással van ellátva.
9. Az 1 - 8. igénypontok bármelyike szerinti aktív ortézis (20), azzal jellemezve, hogy a támasztó eíemek (30) 3D nyomtatási technológiával vannak kialakítva,
10. Az 1 9. igénypontok bármelyike szerinti aktív ortézis (20), azzal jellemezve, hogy az aíkarsínben (32) alkari extensor izomcsoport elektromos
- 16izomaktívitás mérésére szolgáló szenzor (70), előnyösen eíektromiográfiai (EMG) szenzor van elrendezve.
11. A 10. igénypont szerinti aktív ortézis (20), azzal jellemezve, hogy az alkarsinben (32) alkar! extensor izomcsoport elektromos ízomstimulálására szolgáló eíektrostimulációs elektródák (81, 82) vannak elrendezve.
12. Az 1 - 11. igénypontok bármelyike szerinti aktív ortézis (20), azzal jellemezve, hogy az aktiváló jel hőmérsékleti jel, és az ortézisben (20) az alakemlékező anyagok fűtésére szolgáló, az áramforrással (60) az áramköri elemeken (50) keresztül összekapcsolt fűtöszáíak vannak elrendezve.
13. A 12. igénypont szerinti aktív ortézis (20), azzaí jellemezve, hogy alakemlékező anyagok hűtésére szolgáló hűtőrendszerrel van ellátva, amely előnyösen az alakemlékező anyagok mellett elrendezett, az áramforrással (60) az áramköri elemeken (50) keresztül összekapcsolt Peltier cellákat (56) tartalmaz.
14. Az 1 - 11. igénypontok bármelyike szerinti aktív ortézis (20), azzal jellemezve, hogy az aktiváló jel elektromos jel, és az alakemlékező anyag az áramforrással (60) az áramköri elemeken (50) keresztül össze van kapcsolva.
15. Az 1. igénypont szerinti aktív ortézis (20). azzal jellemezve, hogy az alakemlékező anyag alakemlékező fémek, alakemlékező kerámiák, alakemlékező polimerek és alakemlékező polimer gélek közül van megválasztva.
16. Eljárás az 1. igénypont szerinti aktív kéz ortézis (20) használatára, azzal jellemezve, hogy a vezérlőrendszerrel (22) aktiváló parancsot fogadunk, az aktiváló parancs hatására az áramforrás (60) és az. áramköri elemek (50) segítségével az alakemlékező anyagok átalakulását kiváltó aktiváló jelet hozunk létre, és ezáltal a mozgató elemek (40) alakváltozását előidézve a felhasználó ujjés csuklóízüteteit (11) az aktiváló jelnek megfelelő helyzetbe hozzuk.
- 17 ~
17, A 16, igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az aktiváló jelnek megfelelő helyzet az ujj- és csuklólzület (11) funkcionális helyzete.
18, A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az aktiváló jel
5 hőmérsékleti jel, amelyet az alakemlékező anyag fűtésével és/vagy hűtésével biztosítunk,
19, A 16 - 18, igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alkarsínben (32) alkarí extensor izomcsoport elektromos izomaktivitás
10 mérésére szolgáló szenzort (70), előnyösen elektromiográfiai (EMG) szenzort biztosítunk, amellyel mérjük a felhasználó alkar! extensor izomcsoportjának elektromos izomaktivítását, és a csukló-, illetve ujjízületek (11) feszítésére irányuló izomaktivitás szenzor (70) jelét fogadjuk aktiváló parancsként a vezérlőrendszerrel, (22)
20, A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az álkarsínben (32) alkarí extensor izomcsoport elektromos izomstímuíálására szolgáló elektrostímuláoiós elektródákat (81,82) biztosítunk, és aktiváló parancs esetén a vezérlőrendszer (22) segítségéve! az elektrostimulációs elektródákat (81,82) úgy
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU1700038A HU230928B1 (hu) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | Aktív kéz ortézis |
| EP18744573.9A EP3573583A4 (en) | 2017-01-25 | 2018-01-10 | ACTIVE HAND ORTHESIS |
| PCT/HU2018/050002 WO2018138537A1 (en) | 2017-01-25 | 2018-01-10 | Active hand orthosis |
| JP2019560496A JP2020510497A (ja) | 2017-01-25 | 2018-01-10 | 能動的な手の装具 |
| CA3089424A CA3089424A1 (en) | 2017-01-25 | 2018-01-10 | Active hand orthosis |
| US16/480,380 US20190380857A1 (en) | 2017-01-25 | 2018-01-10 | Active hand orthosis |
| CN201880019138.2A CN110430844A (zh) | 2017-01-25 | 2018-01-10 | 主动手部矫形器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU1700038A HU230928B1 (hu) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | Aktív kéz ortézis |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP1700038A2 HUP1700038A2 (en) | 2018-07-30 |
| HU230928B1 true HU230928B1 (hu) | 2019-04-29 |
Family
ID=89992351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU1700038A HU230928B1 (hu) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | Aktív kéz ortézis |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190380857A1 (hu) |
| EP (1) | EP3573583A4 (hu) |
| JP (1) | JP2020510497A (hu) |
| CN (1) | CN110430844A (hu) |
| CA (1) | CA3089424A1 (hu) |
| HU (1) | HU230928B1 (hu) |
| WO (1) | WO2018138537A1 (hu) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4031079A4 (en) * | 2019-09-16 | 2023-06-28 | Coral Star Medical Ltd. | Orthopedic brace |
| ES2835345B2 (es) * | 2019-12-20 | 2021-10-26 | Univ Alicante | Exoesqueleto robotico flexible portatil socialmente responsable |
| USD960378S1 (en) * | 2020-02-01 | 2022-08-09 | Pankajkumar K Chhatrala | Orthopedic thumb splint |
| US11547184B2 (en) | 2020-03-24 | 2023-01-10 | Michael Dennis Bunch | Wearable activity device |
| CN112518732B (zh) * | 2020-12-02 | 2022-06-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种具有形状记忆功能的抓取结构及其制备方法 |
| WO2023023456A1 (en) * | 2021-08-18 | 2023-02-23 | Northwestern University | Methods and systems for limb movement detection |
| WO2023205157A1 (en) * | 2022-04-18 | 2023-10-26 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Shape memory alloy tether system |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0211071Y2 (hu) * | 1986-09-22 | 1990-03-19 | ||
| US5354162A (en) * | 1991-02-26 | 1994-10-11 | Rutgers University | Actuator system for providing force feedback to portable master support |
| US6692453B2 (en) * | 2001-10-22 | 2004-02-17 | Board Of Regents, University Of Nebraska Medical Center | Two piece wrist-hand-finger orthosis |
| JP2004329490A (ja) * | 2003-05-06 | 2004-11-25 | Osaka Industrial Promotion Organization | 指運動機能回復支援具および指運動機能回復支援システム |
| US8070702B2 (en) * | 2007-10-11 | 2011-12-06 | Saebo, Inc. | Splint assembly for positioning of the hand |
| JP5079458B2 (ja) * | 2007-11-07 | 2012-11-21 | アクティブリンク株式会社 | 動作支援装置 |
| FR2928832B1 (fr) * | 2008-03-21 | 2012-01-13 | Gibaud | Orthese de poignet, destinee au traitement du syndrome du canal carpien |
| US8187212B2 (en) * | 2008-05-13 | 2012-05-29 | Beactive Technologies Llc | Pain-alleviating orthopaedic appliance |
| US20100234182A1 (en) | 2009-01-15 | 2010-09-16 | Saebo, Inc. | Neurological device |
| US8622939B2 (en) | 2010-09-03 | 2014-01-07 | Bes Rehab Ltd. | Apparatus for manipulating joints of a limb |
| CN202490062U (zh) * | 2012-03-23 | 2012-10-17 | 陆晴 | 手型保持装置 |
| US9387112B2 (en) * | 2013-02-28 | 2016-07-12 | Marvin Frank Bryant | Myoelectric hand orthosis |
| CN204931926U (zh) * | 2015-09-10 | 2016-01-06 | 北京大学第一医院 | 防手挛缩矫正手套 |
| CN106214424B (zh) * | 2016-09-20 | 2018-07-24 | 合肥工业大学 | 手指功能康复训练装置 |
-
2017
- 2017-01-25 HU HU1700038A patent/HU230928B1/hu not_active IP Right Cessation
-
2018
- 2018-01-10 JP JP2019560496A patent/JP2020510497A/ja active Pending
- 2018-01-10 EP EP18744573.9A patent/EP3573583A4/en not_active Withdrawn
- 2018-01-10 CN CN201880019138.2A patent/CN110430844A/zh active Pending
- 2018-01-10 CA CA3089424A patent/CA3089424A1/en active Pending
- 2018-01-10 US US16/480,380 patent/US20190380857A1/en not_active Abandoned
- 2018-01-10 WO PCT/HU2018/050002 patent/WO2018138537A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110430844A (zh) | 2019-11-08 |
| US20190380857A1 (en) | 2019-12-19 |
| JP2020510497A (ja) | 2020-04-09 |
| WO2018138537A1 (en) | 2018-08-02 |
| HUP1700038A2 (en) | 2018-07-30 |
| CA3089424A1 (en) | 2018-08-02 |
| EP3573583A1 (en) | 2019-12-04 |
| EP3573583A4 (en) | 2020-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU230928B1 (hu) | Aktív kéz ortézis | |
| EP3004996B1 (en) | User-coupled human-machine interface | |
| US9387112B2 (en) | Myoelectric hand orthosis | |
| ES2488543T3 (es) | Aparato para la activación externa de partes paralizadas del cuerpo mediante estimulación de nervios periféricos | |
| Popović | Advances in functional electrical stimulation (FES) | |
| JPH0576555A (ja) | 手の機能を生ずる装置 | |
| CN115279453A (zh) | 根据四肢或身体活动或轨迹确定用户意图来控制神经肌肉刺激或假体设备操作的系统和方法 | |
| CN102525709A (zh) | 用于偏瘫症患者的矫形支架及上肢神经假体 | |
| Abbruzzese et al. | An innovative design for an Assistive Arm Orthosis for stroke and muscle dystrophy | |
| Klug et al. | An Anthropomorphic Soft Exosuit for Hand Rehabilitation | |
| Rohm et al. | Modular FES-hybrid orthosis for individualized setup of BCI controlled motor substitution and recovery | |
| Bakhtina et al. | Portable Accelerometer-Based System for Aiding Elbow Extension in Post-Stroke Individuals | |
| Бахтина et al. | Portable Accelerometer-Based System for Aiding Elbow Extension in Post-Stroke Individuals | |
| Gandolla et al. | Hand grip support for rehabilitation and assistance: from patent to TRL5 | |
| JP2023097670A (ja) | 動作制御装置及び物理療法用装置 | |
| Tanaka et al. | Development of an ADL assistance apparatus for upper limbs and evaluation of muscle and cerebral activity | |
| CN114631977A (zh) | 一种全方位触觉感知手套 | |
| WO2018042351A1 (en) | Device and system stimulating feeling, perception and motility | |
| TW201803707A (zh) | 機械手控制系統 | |
| Varon et al. | Design of a Hand Orthosis for People with Deficiency of the Medial, Radial, and Ulnar Nerves | |
| Ferrante et al. | Biomimetic Neuroprostheses Modulated on Subject’s Residual Motor Capabilities |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GB9A | Succession in title |
Owner name: PHOENIX INNOVATION KFT., HU Free format text: FORMER OWNER(S): GELANYI LASZLO, HU |
|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |