KR20160145123A - 병상에 누운 환자를 위한 재활 기구 및 재활 기구를 포함하는 침대 - Google Patents

병상에 누운 환자를 위한 재활 기구 및 재활 기구를 포함하는 침대 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재활 기구(30)에 관한 것으로서, 상기 재활 기구(30)는 침대에 누운 환자(90)의 다리(92)의 적어도 관절, 근육, 힘줄의 재활에 적절하도록 설계된 것으로서, 침대에 누운 환자(90)의 발(94)에 동작가능하게 연결될 수 있는 발 모듈(40), 침대에 누운 환자(90)의 무릎 관절(93)에 동작가능하게 연결될 수 있는 무릎 모듈(50), 및 발 모듈(40) 및/또는 무릎 모듈(50)에 의해 침대에 누운 환자(90)의 다리(92)의 적어도 관절, 근육, 힘줄의 계획된 재활 운동을 제어하기 위한 제어 모듈(60)을 적어도 포함한다. 본 발명은, 적어도, 무릎 모듈(50)이, 환자(90)와 매트리스(20) 사이에 배치될 수 있고 침대 프레임(11)이나 매트리스 프레임(21) 상에 직접적으로 또는 간접적으로 지지되는 모듈로서 구현되는 것을 더 특징으로 한다. 재활 기구(30)의 모듈형 설계는, 침대에 누워 특히 집중 치료를 필요로 하는 환자들(90)이, 실제로, 위험한 침대간의 이동 및/또는 협조적으로 기여하기 위한 능력을 요하지 않으면서, 특히 치료 침대, 병상, 병원 침대, 및/또는 집중 치료 침대로서 설계될 수 있는 침대(10)에서 계획에 따라 자동화된 재활을 직접 받을 수 있는 장점을 갖는다.

Description

병상에 누운 환자를 위한 재활 기구 및 재활 기구를 포함하는 침대{REHABILITATION MECHANISM FOR PATIENTS CONFINED TO BED AND BED COMPRISING THE REHABILITATION MECHANISM}
본 발명은, 침대에 누운 환자들을 위한 재활 기구, 및 재활 기구를 포함하는 침대, 구체적으로, 병원 침대, 임상 침대, 거니(gurney), 또는 집중 치료 침대에 관한 것이다.
예를 들어, 병이나 사고로 인해 고통받고 있는 사람들 또는 다른 이유로 인해 정상적인 야간 휴식 기간보다 오랫동안 환자로서 침대에 "묶여" 있는 사람들(이하, 침대에 누운 환자라 칭함)은, 활동의 제한을 종종 받아서, 퇴원 후 사회 생활에 대한 참여가 저조하거나 심지어 참여할 수 없으며, 즉, 일상 생활에 있어서 일을 할 수 없거나 부분적으로만 일을 할 수 있고 도움을 필요로 한다.
환자는, 재활을 통해, 자신의 활동 중 일부를 되찾을 수 있다. 의료계에서, 재활은, 활동(이전에는 장애, 지금은 활동)에 대한 핸디캡 또는 제한 및 사회 생활 참여(이전에는 핸디캡, 지금은 참여)에 대한 방해의 물리적 결과, 정신적 결과, 및 사회적 결과를 최소한으로 감소시키려는 수단의 적용과 효과를 의미한다.
의료상 재활은 인간 보행에 대하여 특히 중요한 것으로 증명되었다. 특히, (둔부, 엉덩이 관절, 허벅지, 무릎 관절, 종아리, 발을 포함하는) 인간의 다리의 뼈, 관절, 근육, 힘줄은, 균형이 맞게 이동하지 않으면, 경직되어, 인간 척추 조직에 위치하는 관련된 보행 중추가 위축될 수 있다.
예를 들어, 트레드밀 훈련에 참여할 수 있는 안정적 순환 상황을 갖고 물리적 능력이 있는 사람들과는 달리, 상기 훈련은, 통상적으로, 침대에 누운 환자에게는 허락되지 않는다. 구체적인 이유는, 개별적으로 또는 누적식으로 발생하는 활동들에 대한, 정형외과적 제한, 집중 치료 제한, 및/또는 신경성 제한일 수 있다.
활동에 대한 정형외과적 제한의 재활
정형외과는, 정형외과 및 외상 수술에 대한 전문의의 활동 분야이며, 근골격계, 즉, 뼈, 관절, 근육, 힘줄의 형태나 기능에 있어서 선천적 또는 후천적 결함의 발생, 방지, 검출, 치료, 및 이러한 환자들의 재활을 다룬다.
구체적으로 보형물 수술(예를 들어, 엉덩이나 무릎 관절 교체가 있지만, 이에 한정되지 않음) 등의 정형외과적 치료는, 외과적 방법들을 포함한다. 사고나 의과적 중재 후, 침대에 누운 환자는, 통상적으로, 활동에 대한 정형외과적 제한으로 인해 전체 체중을 한쪽 다리 또는 양쪽 다리의 뼈, 관절, 근육, 힘줄에 인가할 수 없다.
그러나, 다리 경직을 방지하기 위해, 침대내 운동 기계(in-bed exercise machine)는 WO 00/45897 A1에 알려져 있으며, 예를 들어, 병원 침대 또는 임상 침대의 단부까지 올려진 경우 경사진 위치에서 순환 다리 운동을 수행할 수 있다. 그러나, 알려져 있는 침대내 운동 기계는, 구체적으로, 수직 위치에서의 운동을 허용하지 않는다. 예를 들어, 관절 교체나 골질 후 뼈 치료 프로세스를 가속할 수는 있지만 발이 신체의 고유한 중량에 의해 완전히 또는 부분적으로 로딩될 수 있도록, 침대에 누운 환자를 완전히 또는 부분적으로 수직 위치로 이동시킬 수 있는 것이 필요하다.
상기한 고려 사항은, 예를 들어, WO 00/61059 A1에 개시된 기립형 테이블에 의해 다루어지고 있다. 따라서, 상기 기립형 테이블 또는 대응하는 것으로 알려져 있는 디바이스가 통상적으로 별도의 훈련 룸에 위치하지만, 어느 경우든, 침대로부터 대응하는 재활 디바이스로 환자를 재위치설정해야 한다는 것은 문제로 된다. 이는, 적어도 중증 환자 및 집중 치료를 필요로 하는 환자에 대해서는, 일반적으로 가능하지 않지만, 어느 경우든, 구체적인 위험이 연관된다.
활동에 대한 집중 치료 제한의 재활
집중 치료는 생명을 위협하는 질환과 질병의 진단과 요법을 다루는 의료 전문분야이다. 집중 치료 서비스는, 통상적으로, 마취과 의사, 내과 의사, 외과 의사, 또는 신경과 전문의 등의 특별하게 훈련받은 전문의들에 의해 이용되는 집중 치료실로 알려져 있는 병원 또는 클리닉의 특별하게 설치된 유닛들에 제공된다.
집중 치료 서비스의 결과는 기본적 질병에 따라 넓은 범위를 커버한다. 원칙적으로, 질병과 질환의 소정의 긍정적 예후가 있어야 한다. 집중 치료 서비스의 목표는, 즉, 환자의 완전한 건강을 회복하거나 적어도 자율적 상태를 달성하는 것이다. 따라서, 환자 자신을 위한 소위 생명 연장 수단은 추구되지 않는다.
특히, 약한 심장 순환계, 심장 정지 위험, 감염 위험 등으로 인해 질환이 생명을 위협하거나 생명을 위협할 수 있는 환자는 집중 치료실에 대하여 허락된다. 상기한 사실은 집중 치료실의 표준화된 감시 수단에서 두드러진다.
집중 치료실은, 대규모 기술적 빌딩 구조와 장비를 구비하고 있다. 집중 치료실에 있는 대부분의 아픈 환자들을 안전하게 지원하도록 기능하는 집중 치료 침대의 설계에 초점을 두고 있다. 감시 수단을 지원하는 장치에 더하여, 집중 치료 침대는, 구체적으로, 욕창을 방지하고 적어도 집중 치료 환자의 심장 및/또는 폐를 즉시 수동으로 소생시키도록 적절하게 설계된 매트리스에 의해 특징화된다. 매트리스는, 또한, 제세동을 수행하도록 비도전성을 가져야 하고, 액체, 혈액, 시판되고 있는 소독제를 사용하는 닦음 소독에 대하여 저항성을 가져야 한다.
집중 치료 환자가 침대로부터 떨어지지 않도록, 매트리스는, 일반적으로, 침대 또는 매트리스 프레임의 긴 변과 횡 변에 부착될 수 있고 감시 장치의 적어도 일부를 종종 지지하는 긴 변과 횡 변 상의 배리어들에 의해 동봉된다.
상기한 집중 치료 침대의 통상적인 설계로 인해, 전술한 알려져 있는 재활 디바이스들은 현대의 집중 치료 침대에 쉽게 인접해질 수 없으며 및/또는 환자의 재위치설정을 필요로 한다. 그러나, 후자는, 전술한 바와 같이, 통상적으로, 보통은 약하거나 다른 이유로 인해 집중 치료 서비스를 필요로 하지만 어느 경우든 특별한 위험이 연관된 집중 치료 환자에게는 가능하지 않다.
한편, 집중 치료실의 환자들은 일반실에 있는 환자들에 비해 5배 내지 10배 높은 감염 위험을 이미 갖고 있다. 집중 치료 이용시 환자 자체로부터 및 치료 수단(많은 카테터, 튜브 등)으로부터 발생하는 다양한 감염 촉진 인자들이 집중 치료 환자들에 대하여 증가된다. 따라서, 감염 위험을 줄이도록, 집중 치료실에 대하여 특별한 위생적 수단이 특정되며, 알려져 있는 침대내 운동 기계나 알려져 있는 기립형 테이블 등의 재활 디바이스들은 이러한 명세를 어렵게 충족한다.
따라서, 재활 디바이스에 의해 지원되는 재활 전략은, 통상적으로, 우선, 환자가 집중 치료실을 벗어난 후 오늘날까지 사용되어 왔다.
활동에 대한 신경성 제한의 재활
신경학은 신경계 질병을 연구하는 것이다. 신경학에서 다루어지는 기관계는, 중추 신경계, 즉, 뇌와 척수, 주변 구조와 그 혈액 공급 혈관, 및 근육 및 그 육조직에 연결되는 구조를 포함하는 말초 신경계이다.
신경성 재활을 위해, 최근 연구에서는, 재활을 가능한 한 일찍 시작해야 한다고 밝혔다. 재활 성공을 최대화하도록, 예를 들어, 재활 수단은, 가장 심각한 형태인 혼수상태로 나타나는, 일방적 마비 또는 기타 마비를 나타내는 뇌졸중 또는 의식의 정량적 상실에 상관없는 외상성 뇌손상 후 24시간 내에 개시되어야 한다.
마비 및/또는 의식 상실의 영향을 받은 환자들은, 통상적으로 이 시점에 여전히 집중 치료실에 있기 때문에, 초기에 시작되어야 하는 신경성 재활 전략이 두 배로 어렵고, 그 자체로 문제시되는 전술한 집중 환경에 더하여, 적어도 처음에는, 적어도 마비된 및/또는 혼수상태의 환자들이, 재활 디바이스에 의해서만 전체 다리 운동을 주기적으로 수행해야 한다.
이러한 이유들로 인해, 집중 치료 시설에서 환자의 활동을 유지하기 위한 운동은, 집중 치료 환자들의 팔다리를 가능하다면 매일 그러나 적어도 1주에 여러 번 수동으로 이동시키는 특별한 물리 치료사에 의해 대부분 수행된다. 상기한 수동적 물리 치료 요법은, 격렬한 신체 운동으로 인해 물리 치료사가 빨리 피로를 느낄 수 있어서, 평가, 기간 진행은 고사하고 계획을 세우는 것도 어렵다는 점에서 불리하다. 게다가, 물리 치료사가 모든 물리적 치료 기간마다 동일한 (최대) 노력과 효율로 일하는 것이 보장되지 않는다. 또한, 물리 치료사는, 환자 활동의 객관적 정량화를 수행할 수 없으며, 주관적일 수밖에 없어서, 여러 치료 기간들에 걸친 치료 요법의 성공의 객관적 정량화를 어렵게 한다. 마지막으로, 특히, 집중 치료 환경에서의 치료 기간은, 예를 들어, 심장 순환계 문제에 반응할 수 있도록 그 기간 동안 하나 이상의 물리 치료사를 필요로 할 수 있을 뿐만 아니라 환자(90)의 생명 파라미터들을 감시해야 하는 간호사도 필요로 할 수 있다. 고도의 자격을 갖춘 의료진을 추가적으로 대동해야 하는 점도 그러한 치료 기간을 감당하기 어려운 정도로 만드는 요인이다.
이러한 점을 고려할 때, 본 발명의 목적은, 특히, 활동에 대한 정형외과적, 집중 치료, 및/또는 신경성 제한들로 인해 침대에 누운 환자들을 위해, 종래 기술에 비해 개선된 재활 기구를 제공하여, 환자의 침대간 이동을 필요로 하지 않고 적어도 침대에 누운 환자의 다리의 관절, 근육, 힘줄의 계획된 자동 재활을 가능하게 하는 것이다. 시판되고 있거나 자체 설치된 병원 침대 또는 임상 침대에 더하여, 재활 기구는, 침대에 누운 환자가 해당 침대의 부분적으로 또는 완전하게 수직 위치에 있을 수 있는지 여부에 상관없이, 시판되고 있거나 자체 설치된 거니 또는 집중 치료 침대에서도 사용될 수 있어야 하며, 재활 기구는, 수평 위치와 수직 위치 사이의 침대에 누운 환자의 임의의 위치에서 침대에 누운 환자의 발바닥의 율동적인 로딩과 언로딩을 지원할 수 있다.
상기 목적은, 먼저 독립항 제1항의 특징부들을 구비하는 재활 기구에 의해 달성된다.
적어도 침대에 누운 환자의 다리의 관절, 근육, 힘줄의 계획되고 자동화된 재활을 위해 구현된 본 발명에 따른 재활 기구는, 적어도,
침대에 누운 환자의 발(94)에 동작가능하게 연결되는 발 모듈,
침대에 누운 환자의 무릎 관절에 동작가능하게 연결되는 무릎 모듈, 및
발 모듈 및/또는 무릎 모듈에 의해 적어도 침대에 누운 환자의 다리의 관절, 근육, 힘줄의 계획된 재활 운동을 제어하기 위한 제어 모듈을 포함한다.
본 발명은, 또한, 적어도, 무릎 모듈이 환자와 매트리스 사이에 배치되고 침대나 매트리스 프레임 상에서 직접적으로 또는 간접적으로 지지되는 모듈로서 구현되는 것을 특징으로 한다.
"모듈" 또는 "모듈형 설계"라는 용어는, 특히, 이하에서, 그렇게 설계된 구성요소들이, 추가 요소들에 실제로 동작가능하게 연결되지만 보관 및/또는 이송을 위해 역순으로 분리가능한 개별적인 자립적 조립체들을 형성하는 것을 의미한다고 이해해야 한다. 모듈들, 특히, 발 모듈과 무릎 모듈은, 상기 모듈들이 사용되고 이에 따라 별도로 보관될 수 있는 침대로부터 완전하게 기계적 및 전기적으로 분리 가능하다. 대안으로 또는 또한, 상기 모듈들은, 예를 들어, 침대 매트리스 아래의 공간에서 접힐 수 있다.
치료 요법 모듈을 침대 아래에 보관하든 분리하든 침대로부터의 발과 무릎 모듈들의 모듈성, 탈착가능성, 또는 분리성은, 침대가 치료 기간을 벗어난 후 정상적인 침대로서 사용될 수 있기 때문에 특히 유리하다. 따라서, "정상적 사용"이라는 용어는, 재활 기구의 어떠한 요소도 임의의 형태의 모든 측면으로부터의 환자에 대한 접근을 막지 않으며, 침대 내외로의 이동을 막지 않으며, 또는 임의의 필요한 응급 상황 수단이나 치료 수단을 막지 않거나 금지하지 않음을 의미하는 것으로 이해한다.
재활 기구는, 바람직하게, 병원 침대에, 특히, 종래의 병원 침대에 역순으로 분리가능하게 고정될 수 있다. 상기 기구는, 침대에 누워 있는 환자에게 치료 요법을 제공하게끔 종래의 병원 침대 상에 역순으로 배치되도록 제공되며 설치된다. 재활 기구는, 바람직하게, 역순 고정성을 달성하도록 지지 및/또는 클램핑 수단을 포함한다. 재활 기구는, 바람직하게, 모듈로서 병원 침대로부터, 특히, 종래의 병원 침대로부터 제거될 수 있고, 및/또는 병원 침대 아래에 집어넣어질(stow) 수 있다. 따라서, 재활 기구의 사용이 실질적으로 간략화된다. 상기 모듈은 기존의 병원 침대 상에서 선택적으로 사용가능한 자립적 시스템이다.
구체적으로, 환자와 매트리스 사이에 무릎 모듈을 배치하고 침대 또는 매트리스 프레임 상의 무릎 모듈을 직접적으로 또는 간접적으로 지지함으로써, 침대에 누운 환자의 무릎 관절에 지지력을 인가할 수 있고, 상기 환자의 발바닥을 수평 위치와 수직 위치 사이에서 환자가 취하는 임의의 위치에 유리하게 율동적으로 로딩 및 언로딩할 수 있다.
정형외과 환자에 대해서는, 예를 들어, 손상된 관절이 부분적 또는 완전한 수직 위치에서의 로딩 및/또는 걷기에 다시 익숙해지도록 발바닥의 율동적 로딩과 언로딩이 중요하다. 집중 치료 환자에 대해서는, 축수에 위치하는 보행 중추의 위축과 다리 경직을 방지하도록 발바닥의 율동적 로딩과 언로딩이 의미 있다.
신경성 환자에 대해서는, 교번 운동이 발바닥에 감각 입력을 생성하며, 상기 입력은 중축 신경계에 전달된다. 상기 "원심성 감각 입력"은, 걷기 운동을 생성하는 데 관련된 뇌 영역도 흥분되는 것을 확실히 한다.
본 발명에 따른 재활 기구에 의한, 적어도 침대에 누운 환자, 특히, 집중 치료 환자의 다리의 관절, 근육, 힘줄의 계획된 자동 재활은, 사회 생활 참여의 방해 및/또는 활동 제한을 최소한으로 제한하는 목적을 갖는다. 기본을 이루는 중심 치료 요법 사상은, 침대에 누운 환자 또는 구체적으로 집중 치료 환자의 활동을 원하는 레벨로 가능한 한 일찍, 즉, 여전히 침대에 있는 동안 정량화 및/또는 제어하는 것이다. 그러나, 본 발명의 과정에 있어서 이러한 점에서 계획된 자동 재활의 개별적 파라미터들은, 물리 치료사 또는 적어도 상당히 훈련된 실제 기술자가 결정한다.
재활은, 특히 바람직하게는, 걷기 운동, 스텝핑 운동, 및/또는 계단 오르기를 시뮬레이션하는 운동이다. 걷기 운동, 스텝핑 운동, 또는 계단 오르기를 시뮬레이션하는 운동은, 예를 들어, 자전거 타기 운동보다 실질적으로 재활에 유리하다. 자전거 타기 운동을 허용하는 순순한 발 모듈은, 예를 들어, DE 41 13 135 A1에 개시되어 있다. 그러나, 재활 환자들이 걷기 운동, 스텝핑 운동, 또는 계단 오르기를 시뮬레이션하는 운동을 습득하고, 이러한 걷기 운동, 스텝핑 운동, 또는 계단 오르기를 시뮬레이션하는 운동 동안 발생하는 하중을 시뮬레이션하고, 이에 따른 진행을 측정하는 것이 훨씬 더 중요하다. 자전거 타기 운동은, 특히 여기서는 발 굴리기가 발생하지 않고 발의 발목 관절에 인가되는 토크가 작은 경향이 있어서, 소정의 조건 하에서만 적절하다.
본 발명에 따르면, 발 모듈과 무릎 모듈은 환자의 외골격을 함께 형성한다. 외골격을 형성하는 모듈들은, 제어 모듈에 의해 함께 기능하며, 운동을 수행하는 환자를 지지한다. 재활 기구는, 또한, 바람직하게, 시각적 및/또는 청각적 피드백을 환자에게 제공하기 위한 바이오피드백 모듈을 포함한다. 이러한 바이오피드백 모듈은, 바람직하게, 상기 피드백을 제공하도록 환자의 시계에 배치된 디스플레이 등을 포함한다. 이러한 바이오피드백 모듈은, 기본적으로, US 2010/0042022 A1에 개시된 바와 같이 구현될 수 있다. 상기 모듈은, 바람직하게, 환자가 운동을 적절히 수행하고 있는지 및/또는 진전되고 있는지 여부를 상기 환자에게 나타내도록 구현된다. 바이오피드백 모듈은, 또한, 바람직하게, 환자가 운동을 정확하게 수행하고 있지는 않은지, 운동을 변경해야 하는지, 운동을 중단해야 하는지 등을 상기 환자에게 나타내도록 구현된다.
따라서, 본 발명의 대상은, 또한, 본 발명에 따른 재활 기구를 포함하는 침대이며, 상기 침대는, 시판되고 있거나 자체 설치된 병원 침대, 임상 침대, 거니, 또는 구체적으로 집중 치료 침대로서 구현될 수 있다.
개별적으로 또는 서로 조합하여 이용가능한 유리한 실시예들과 수정예들은, 종속항들의 대상이다.
본 발명의 상기 상세와 추가 상세 및 추가 장점은 바람직한 실시예들을 첨부 도면과 함께 이용하여 후술하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 재활 기구의 모듈형 설계는, 침대에 누운 환자 및 특히 집중 치료 환자가, 협조적으로 기여하는 능력 및/또는 위험성이 큰 침대 간 이동을 필요로 하지 않고, 계획된 자동 재활을 침대에서 직접 받을 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 시판 침대, 특히, 집중 치료 침대의 침대에 누운 또는 집중 치료 환자의 측면도이다.
도 2는, 발 모듈, 무릎 모듈, 및 제어 모듈을 포함하며 도 1에 따른 침대 상에 배치된 재활 기구의 평면도이다.
도 3은 전기적 및/또는 기계적 설계를 갖는 발 모듈의 제1 실시예의 측면도이다.
도 4는 전기적 및/또는 기계적 설계를 갖는 발 모듈의 제2 실시예의 측면도이다.
도 5는 전기적 및/또는 기계적 설계를 갖는 무릎 모듈의 제1 실시예의 단면도(도 5a)와 측면도(도 5b) 이다.
도 6은 전기적 및/또는 기계적 설계를 갖는 무릎 모듈의 제2 실시예의 단면도이다.
도 7은 유체 역학적 설계를 갖는 무릎 모듈의 일 실시예의 단면도이다.
도 8은 매트리스 프레임을 예를 들어 90°만큼 수직 위치로 상승시키는 조정 기구의 일 실시예의 측면도이다.
도 9는 예를 들어 60°의 수직 높이에 있는 안정화 기구의 제1 실시예의 측면도이다.
도 10은 예를 들어 75°의 수직 높이에 있는 안정화 기구의 제2 실시예의 측면도이다.
도 11은 계획된 재활 운동을 제어 및 실행하기 위한 제어 모듈의 제어 개략도이다.
도 12는 제1 실시예에 따른 재활 기구를 갖는 침대의 개략도이다.
도 13은 제2 실시예에 따른 재활 기구를 갖는 침대의 개략도이다.
도 14는 제3 실시예에 따른 재활 기구를 갖는 침대의 개략도이다.
도 15는 제4 실시예에 따른 재활 기구를 갖는 침대의 개략도이다.
도 16은 제5 실시예에 따른 재활 기구를 갖는 침대의 사시도이다.
도 17은 제1 상태에 있는 재활 기구를 갖는 도 16의 침대의 측면도이다.
도 18은 제2 상태에 있는 재활 기구를 갖는 도 16과 도 17의 침대의 측면도이다.
도 19는 환자가 없는 도 16 내지 도 18의 침대의 추가 사시도이다.
도 20은 도 16 내지 도 19에 따른 재활 기구의 상세 사시도이다.
도 21은 제6 실시예에 따른 재활 기구를 갖는 침대의 사시도이다.
도 22는 제1 상태에 있는 재활 기구를 갖는 도 21의 침대의 측면도이다.
도 23은 제2 상태에 있는 재활 기구를 갖는 도 21과 도 22의 침대의 측면도이다.
도 24는 도 21 내지 도 23에 따른 재활 기구의 상세 사시도이다.
도 25는 제7 실시예에 따른 재활 기구의 개략적 측면도이다.
도 26은 제8 실시예에 따른 재활 기구의 개략적 측면도이다.
도 27은 제9 실시예에 따른 재활 기구의 개략적 측면도이다.
도 28a는 제1 위치에 있는 발 모듈의 개략적 측면도이다.
도 28b는 제2 위치에 있는 도 28a의 발 모듈의 개략적 측면도이다.
도 29a는 제1 위치에 있는 발 모듈의 개략적 측면도이다.
도 29b는 제2 위치에 있는 도 29a의 발 모듈의 개략적 측면도이다.
도 30은 EMG 제어를 위한 폐쇄 루프 제어 회로이다.
본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 이하의 설명에서, 동일한 참조 번호들은 동일하거나 대응되는 구성요소들을 나타낸다.
도 1은, 시판 침대(10), 구체적으로는, 집중 치료 침대에 있는, 침대에 누운 또는 집중 치료 환자(90)의 측면도이다. 도시한 침대(10)는, 구체적으로, 집중 치료 침대를 대표하는 의학적 요건을 위해 구현될 수 있지만, 비집중 치료 환경에서도, 특히, 병원 침대, 임상 침대, 또는 거니로서 사용될 수 있다. 감시 수단(도시하지 않음)을 지원하기 위한 장치에 더하여, 도시한 침대(10)는 적어도 욕창을 방지하도록 적절하게 설계된 매트리스(20)를 특징으로 한다. 집중 치료 침대에 대해서는, 도시한 침대(10)는, 또한, 집중 치료 환자(90)의 적어도 심장 및/또는 폐(91)를 즉시 수동으로 소생시키도록 추가로 구현되고, 제세동을 수행하도록 비도전성을 갖고, 시판되는 소독 수단을 이용하여 액체, 혈액, 닦는 소독약에 저항하는 매트리스(20)를 특징으로 하며, 비분할 또는 연속적 설계를 갖는 매트리스(20)는 세척 및 소독용으로 바람직하다. 침대에 누운 특히 집중 치료 환자들(90)이 떨어지지 않도록 고정하도록, 매트리스(20)는, 통상적으로, 감시 장치(도시하지 않음)의 적어도 일부를 지지하는 침대(11)의 또는 침대(10)의 매트리스 프레임(21)의 긴 변(12)과 횡 변(13)에 부착되도록 긴 변 배리어(14)와 횡 변 배리어(15)에 의해 완전하게 또는 부분적으로 둘러싸인다. 침대(10)를 변위시킬 수 있도록, 상기 침대는 예를 들어 롤러 다리들(16)을 갖는다. 롤러 다리들(16)은 기동성을 개선하도록 설계에 있어서 모터 구동형일 수 있다. 높이 및/또는 기울기(길이방향 또는 횡방향에 상관없음)를 조정하도록 침대(11) 및/또는 매트리스 프레임(21)이 구현되는 실시예들이 있으며, 여기서, 머리 단부와 발 단부는 바람직하게 개별적으로 조정가능할 수 있고, 즉, 서로 다른 및/또는 서로 대향하는 기울기들(도시하지 않음)을 가질 수 있다.
도 2는, 도 1에 따른 침대(10) 상에 배치되고, 발 모듈(40), 무릎 모듈(50), 및 제어 모듈(60)을 포함하는, 본 발명에 따른 재활 기구(30)의 평면도이다.
재활 기구(30)의 바람직한 제1 실시예에서, 상기 모듈이 침대(11) 또는 매트리스 프레임(21) 상에서 직접적으로 또는 간접적으로 지지되고 매트리스(20) 위에 배치하기 위한 모듈들로서 구현된 발 모듈(40)과 무릎 모듈(50)을 포함하는 방식은 명백하다. 장점으로는, (구체적으로 전술한 기립형 테이블과는 달리) 상기 매트리스가 기구를 위한 공간을 만들 필요가 없기 때문에, 시판되고 있으며 특히 비분할 되고 쉽게 세척 및 소독되는 매트리스(20)를 사용할 수 있다는 점이다. 또한, 재활이 이루어지지 않을 때, 발 모듈(40)과 무릎 모듈(50)은 침대(11) 또는 매트리스 프레임(21)으로부터 유리하게 제거될 수 있고, 침대(10)는, 병원 침대, 임상 침대, 거니, 또는 집중 치료 침대 등의 표준 침대(10)로서 기능한다. 제거된 모듈들은, 선택적으로는 이전 세척 또는 소독 후에, 예를 들어, 재활이 계속될 때까지 침대(10) 상에 또는 아래에 집어넣을 수 있고 또는 바람직하게는 침대에 누운 다른 환자들(90)에 대한 추가 계획된 자동 재활을 수행하는 동안에 사용될 수 있으며, 이에 의해, 재활 기구(30)에 대하여 발생하는 투자 비용이 유리하면서 더욱 빠르게 분할 상환된다.
본 발명에 따른 재활 기구(30)의 바람직한 추가 실시예에서, 발 모듈을 발(94)에 동작가능하게 연결하고 무릎 모듈(50)을 침대에 누운 환자(90)의 무릎 관절(93)에 동작가능하게 연결할 수 있도록, 발 모듈(40)과 무릎 모듈(50)은, 침대(10)의 양측 긴 변들(12) 상에 고정되는 모듈들로서 구현된다. 발 모듈(40) 및/또는 무릎 모듈(50)을 고정하는 능력은, 두 개의 유도 레일(31)에 의해 저 비용 실시예에서 제공될 수 있으며, 각 유도 레일은, 침대(11) 또는 매트리스 프레임(21)의 하나의 긴 변(12) 상에 장착될 수 있고, 이에 따라 기존의 복수의 침대(10)에 대하여 유리하게 개조될 수 있다. 긴 변들(12)을 따라 가변적으로 고정하도록, 발 모듈(40)과 무릎 모듈(50)은 적절한 고정 수단(41, 51)을 포함할 수 있으며, 이러한 고정 수단에 의해, 모듈들(40, 50)이 해부학적 구조 상태에 대응되면서 침대에 누운 환자(90)의 발(94)과 무릎 관절(93)에 유리하고도 동작가능하게 연결될 수 있다. 침대에 누운 환자(90)의 특별한 해부학적 구조 고려 사항 및/또는 침대(10)의 서로 다른 폭을 다루도록, 최종적으로는, 침대(10)의 길이 방향뿐만 아니라 횡 방향으로도 가변적으로 조절가능한 고정 수단(41, 51)이 바람직하다.
재활 기구(30)의 바람직한 추가 실시예에서, 발 모듈(40) 및/또는 무릎 모듈(50)은 전기기계적으로 설계될 수 있다. 발 모듈(40) 및/또는 무릎 모듈(50)의 완전한 또는 부분적인 전기기계적 설계는, 전기 모터를 매우 간단하고 매우 정밀하게 기동할 수 있다는 장점을 갖는다. (예를 들어, 공압 압축기와는 대조적으로) 전기 모터(45) 또는 기타 액추에이터(53)도 비교적 잡음이 작게 발생한다. 전기기계적 구동부가 매우 빠르게 설치될 수 있는데, 이는 응급 상황에서 유리할 수 있다.
대안으로 또는 이에 더하여, 재활 기구(30)의 추가 실시예에서, 발 모듈(40) 및/또는 무릎 모듈(50)은 유체 역학적 설계를 가질 수 있다. 발 모듈(40) 및/또는 무릎 모듈(50)의 완전한 또는 부분적인 유체 역학적 설계는, 예를 들어, 진공 펌프(59)에 의해 호스 시스템(58)을 통해 팽창 및/또는 수축되는 쿠션(57)에 의해 환자(90)로의 힘 전달이 생성될 수 있다는 장점을 갖는다. 상기 설계는, 다리(92) 운동에 필요한 압축력 및 장력 F를 환자(90) 상의 넓은 영역에 걸쳐 분산하며, 이에 따라 더욱 큰 강도론 잠재적으로 갖지만 지점 힘이 낮은 더욱 넓은 영역에 걸친 지점에서 힘 F가 전달될 수 없을 때 부상 위험을 방지한다.
위 예는, 다음에 따르는 도 3 내지 도 7에 도시한 실시예들에서 더욱 명확하게 도시되어 있다.
도 3은 전기적 및/또는 기계적 설계를 갖는 발 모듈(40)의 제1 실시예의 측면도이다.
발 모듈(40)이 예를 들어 피트니스 스텝퍼와 유사하게 구성될 수 있는 방식은 명백하다. 이를 위해, 침대에 누운 환자(90)는 통상적으로 신발을 신는다. 그러나, 발 모듈(40)의 스텝 면(42)도, 맨발이나 또는 양말을 신고서 훈련이 수행될 수 있도록 설계될 수 있다. 발(94)은, 스노우보드 바인딩 등과 유사한 탄성 고정 밴드(43)에 의해 발 모듈(40)에 고정될 수 있다. 따라서, 침대에 누운 환자(90)의 발바닥(95)이 임의의 수직 위치와는 무관하게 발 모듈(40)의 스텝 면(42)과 접촉하는 것을 확실히 한다. 추가 실시예에서, 발 모듈(40)은 조정 레버(44)를 포함할 수 있고, 이러한 조정 레버에 의해, 예를 들어, 스텝 면(42)과 발바닥(95) 간의 거리가 미세하게 조정될 수 있다.
발 모듈(40)은 기계적 및/또는 전기기계적 설계를 가질 수 있다. 기계적 변형예에서, 침대에 누운 환자는, 적절한 의식과 피트니스를 갖는다고 가정한 경우, 기구 및/또는 댐핑 요소들을 가압할 수 있다. 전기기계적 변형예에서, 전기 모터(45)는, 특히 침대에 누운 환자가 다리(92) 운동을 독립적으로 실행할 수 없거나 발바닥(95)을 로딩할 수 없는 레벨로 완전한 또는 부분적 지지력을 제공한다. 마지막으로, 발 모듈(40)의 조합된 실시예들도 가능하며, 예를 들어, 기구는, 연결된 또는 분리되어 있는 전기 모터로부터 지지력을 가질 수 있고, 또는 그 반대로도 가능하다.
도 4는 전기적 및/또는 기계적 설계를 갖는 발 모듈(40)의 제2 실시예의 측면도이다. 완전한 또는 부분적인 수직 재위치설정 후에 환자(90)의 발바닥(95)과 접하거나 상기 환자가 서있는 스텝 면(42)은, 기구에 대향하여 및/또는 전기 모터(45)에 의해 변위된다. 각도 센서(46)는 스텝 면(42)이 현재 위치해 있는 현재 각도를 측정하고, 0°에서, 스텝 면(42)이 매트리스(20)에 수직으로 된다. 제어 모듈(60)에 의해, 각도 센서(46)에 의해 측정되는 실제 각도는 계획된 타겟 각도와 비교되고, 임의의 필요한 지지력이 산출 및 실행된다.
상기 실시예(도 4)에 따르면, 두 개의 스텝 면(42)이 제공되는데, 환자(90)의 각 발에 하나씩 제공된다. 상기 스텝 면은, 진기 모터(45)에 연결되는데, 예를 들어, 모터 샤프트의 축선을 중심으로 회동가능하게 모터 샤프트에 연결된다. 따라서, 스텝핑 운동을 유리하게 달성한다. 환자 발은 발등 근처의 축선을 중심으로 회전할 수 있다. 이에 따라 고정 스트랩(43) 등의 환자 발에 부착되는 요소들은 발을 제 위치에서 유지하는 보유지지 기구로서 기능한다. 자유도만이, 전기 모터(45)의 모터 축선을 중심으로 중첩된 회전 운동으로 발을 승강한다. 전기 모터가 없는 수동적 발 모듈(40)에 대하여, 여기서 회전 베어링의 형태인 서스펜션이 제공될 수 있는데, 예를 들어, 환자(90)에 대한 하중을 생성하도록 스프링을 사용하여 미리 장력부여될 수 있다.
걷기 운동, 스텝핑 운동, 및/또는 계단오르기를 시뮬레이션하는 운동 동안 발이 롤링될 수 있음을 디바이스가 확실히 하도록 걷기 운동, 스텝핑 운동, 및/또는 계단오르기를 시뮬레이션하는 운동을 구현하는 것은 중요하며, 즉, 발은 발뒤꿈치와 발등 상에서 동시에 아래로 평평하게 내려지지 않고, 발등의 전방 부분으로부터 발의 중간에 걸쳐 발뒤꿈치로 롤링한다. 우선, 첫째로, 환자 신체 상의 로딩 상황은, 자전기(도 3 참조)와 유사한 발 모듈이 사용되는 경우 자연적 로딩에 더욱 가깝다. 또한, 수직 재위치설정에 있어서 재활이 얼마만큼 진전되었는지를 더욱 양호하게 인식할 수 있다. 다른 한 가지로는, 상기 실시예에서는, 신체의 감각 신호들이, 실제 걷기 운동으로부터의 감각 신호들과 유사하게, 발바닥으로부터 뇌로 전달될 수 있다. 상기 운동은, 재활에 유리하며, 환자의 더욱 빠른 재활을 야기할 수 있다.
도 3과 도 4에 따른 실시예들 모두는, 발(94)의, 특히, 발목의 과도한 스트레칭 또는 지나친 확장을 방지하도록, 기계적 종단 정지부에 동작가능하게 연결된 대응하는 발 모듈을 갖는다.
또한 설계에 있어서 전적으로 기계적일 수 있고 구체적으로는 수동적일 수 있는 발 모듈(40)과는 달리, 본 발명에 따른 무릎 모듈(50)은, 무릎 관절(93) 아래에, 무릎 관절에 직접 및/또는 무릎 관절 바로 위에 힘을 연속적으로 유리하게 인가하려는 것이다. 무릎 모듈(50)은, 매트리스(20)와 환자(90)의 무릎 관절(93) 아래 사이에 삽입되며, 계획된 재활 운동을 실행하도록 침대(11) 또는 매트리스 프레임(21)에 고정된다.
도 5는, 전기적 및/또는 기계적 설계를 갖는 무릎 모듈(50)의 제1 실시예를 단면도(도 5a)와 측면도(도 5b)로 도시한다. 저가이면서 전적으로 기계적인 실시예의 무릎 모듈(50)에 있어서, 예를 들어, 무릎 관절은, 스프링 또는 댐핑 요소(52)에 대하여 발 모듈(40)에 의해 다리(92)를 확장하는 경우 확장될 수 있고, 상기 요소는 다리(92)의 후속 수축 동안 저장되어 있는 운동 에너지를 방출하고, 이에 따라 굽힘 운동이 실행되고 있는 동안 무릎 관절(93)을 지지한다. 대안으로 또는 이에 더하여, 전기 액추에이터(53)가 무릎 관절(50)에 설치될 수 있으며, 전기 액추에이터에 의해, 계획된 지지력이 환자(90)의 무릎 관절(50)에 인가될 수 있다.
도 6은 전기적 및/또는 기계적 설계를 갖는 무릎 모듈(50)의 제2 실시예의 단면도이다. 도 5에 따른 실시예와는 달리, 두 개의 액추에이터(53)가, 무릎 모듈(50)에 직접 집적되지 않고, 측면 고정 수단에 집적된다.
도 5와 도 6에 따른 실시예들과 마찬가지로, 대응하는 무릎 모듈(50)이 기계적 종단 정지부에 동작가능하게 연결되어, 힘이 너무 커지면 재활 기구(30)를 스위칭 오프함으로써 무릎 관절(93)의 과도한 스트레칭 또는 지나친 확장을 방지한다.
또한, 도 5와 도 6에 따른 실시예들과 마찬가지로, 침대에 누운 환자(90)의 무릎 관절(93)은 커프(54)에 의해 무릎 모듈(50) 상의 제 위치에 고정될 수 있다. 이에 따라, 액추에이터(53)의 지지력이 커프(54)에 직접적으로 또는 기어박스(56)에 의해 인가될 수 있다. 예를 들어, 커프(54)가 바람직하게 두 개의 부품으로 구현되고 단부에서 후크앤루프 클로저(hook-and-loop closure; 55)를 포함하는 경우, 커프(54)는 침대에 누운 환자(90)의 해부학적 구조에 유리하게 적응될 수 있다. 또한, 2개 부품의 커프는, 과하중의 경우 개방되는 능력을 제공한다.
도 7은, 추가 실시예처럼 유체역학적 설계를 갖는 무릎 모듈(50)의 단면도이다. 전기기계적 액추에이터 대신에, 유체역학적 설계를 갖는 무릎 모듈(50)은, 바람직하게, 환자의 무릎 관절(93) 아래에 위치설정되는 두 개의 쿠션(57)을 포함하며, 상기 쿠션은 벨트와 유사하게 환자의 무릎 아래에서 가압된다. 양측 쿠션(57)은, 호스 시스템(58)에 의해 진공 펌프(59)에 연결되며, 액체, 공기, 또는 다른 유체로 서로 독립적으로 채워지고 비워질 수 있다. 예를 들어, 쿠션(57)의 채움 레벨은, 제어 모듈(60)과 조합하여 압력 센서(P)에 의해 제어될 수 있고, 이에 따라 계획된 지지력이 환자(90)의 무릎 관절(93)에 방출된다. 쿠션(57)은, 풍선처럼, 채워지는 경우에는 팽창되고 비워지는 경우에는 수축된다. 팽창된 쿠션(57)은, 매트리스(20) 방향으로 및 환자(90)의 무릎 관절(93) 방향으로 동일한 힘으로 가압한다. 쿠션(57)이 매트리스(20)에 대하여 하향 가압하기 때문에, 환자(90)의 로딩된 무릎 관절(93)이 계획된 바와 같이 굽혀진다. 쿠션(57)이 수축되는 경우, 환자의 다리(92)는 다시 확장될 수 있거나 발 모듈(40)에 의해 확장될 수 있다. 이어서, 무릎 관절(93)은, 도 7에 도시한 바와 같이 양측 무릎 관절(93)을 이을 수 있는 유형의 커프(55)에 의해 쿠션(57)에 대하여 제 위치에 고정될 수 있고, 이에 따라 쿠션(57)이 매트리스(20)와 접촉 상태로 유지된다.
무릎 관절(93)의 과도한 확장을 방지하도록, 쿠션(57)은, 유체의 잔여량이 쿠션(57) 내에 남아 있도록 제어될 수 있다. 쿠션 및/또는 호스 시스템(58)의 과도한 팽창을 방지하도록, 최대 임계 압력으로 설정된 과압력 밸브가 추가로 제공될 수 있다.
궁극적으로는, 환자 다리(92)가 서로 동일만 높이로 정렬된 확장 위치에 있는 환자(90)의 개별적인 홈 위치에서 빌 모듈(40)과 무릎 모듈(50)이 침대에 누운 환자(90)의 해부학적 구조 상태에 적응될 수 있도록 계획된 재활 운동 제어하는 것이 중요하다. 이를 위해, 최종 위치는, 예문 들어, 발 모듈(40)에 제공된 레버(44)에 의해 심지어 매트리스(20)에 수직으로 미세하게 매칭될 수 있다. 대안으로 또는 이에 더하여, 전기기계적 설계를 갖는 무릎 모듈(50)의 액추에이터(53)는, 상기 홈 위치의 동일한 높이 지점으로 변위될 수 있고, 이러한 지점에서부터 계획된 재활 운동이 실행 및 제어될 수 있다. 유체역학적 설계를 갖는 무릎 모듈(50)에 대해서는, 베이스 채움 레벨 또는 베이스 채워진 챔버 시스템을 갖는 쿠션(57)이 구현될 수 있고, 다시, 베이스 채움 레벨은 상기 홈 위치의 원하는 동일한 높이 지점에 대응한다.
재활 기구(30)의 바람직한 추가 실시예에서, 상기 기구는 적어도 하나의 센서(F, EMG)를 포함하며, 이러한 센서에 의해, 환자(90)의 발바닥(95)에서의 압축력(F)을 측정함으로써 및/또는 무릎 모듈(30)에서의 압축력 및/또는 장력(F)을 측정함으로써 및/또는 환자(90) 다리(82)의 근육 활동 EMG를 측정함으로써, 재활 운동의 계획된 자동 제어 동안 침대에 누운 환자(90)에 의한 임의의 자기 기여의 정량화가 가능해진다.
운동에 필요한 힘을 독립적으로 생성하는 환자(90)의 능력에 대한 변화(개선)의 객관적인 임상적 정성화를 수행할 수 있다. 재활을 위한 기간(통상적으로 여러 날 내지 여러 주)에 걸쳐 고려해 볼 때, 상기 정성화는 재활 프로세스와 그 성공에 대한 통찰력을 제공할 수 있다. 적어도 하나의 센서(F)에 의해 제공되는 상기 데이터 EMG에 기초하여, 전문가(외과의, 물리 치료사 또는 기타)는, 특히, 재활 프로세스 과정에 있어서 각 환자(90)의 방법 및/또는 강도에 대하여 자동 재활 운동을 적응시키거나 계획할 수 있다.
재활 기구(30)의 바람직한 추가 실시예에서, 제어 모듈(60)은, 계획된 자동 재활 운동을 실행하도록 압축력 및/또는 장력 측정 신호들 및/또는 EMG 측정 신호들에 접근한다. 이에 따라, 재활 운동이 자동 수행될 수 있어서, 환자(90)가 알맞은 양의 지지력을 적시에 취득한다. 또는, 다시 말하면, 침대에 누운 환자(90)는 지지를 필요로 하는 운동 사이클의 부분에서만 지지력을 취득한다. 재활 기구(30)는, 대조적으로, 환자(90)가 도움없이 운동을 수행할 수 있는 운동 사이클의 부분에서 "투명하게" 기능하며, 즉, 상기 기구는 임의의 힘 인가 없이 단지 환자(90)의 운동을 추종한다. 실행, 즉, 각 경우에 필요한 지지력을 결정하는 것은, 운동을 수행하도록 환자(90)가 필요로 하는 힘의 양을 환자(90)에게 정확하게 인가하고 그 이상을 인가하지 않도록 재활 기구(30)가 압축력 및/또는 장력 F를 측정하고 이를 제어 모듈(60)에서 처리함으로써 수행될 수 있다. 상기한 개념을 "필요시 보조"라 칭할 수 있다.
환자(90)의 능동적 참여는 감시 및 제어에 의해 처음으로 최대화될 수 있다. 이는, 환자(90)에 인가되며 환자(90)의 고유한 기여의 폐쇄 루프 제어 정량화에 의해 원하는 레벨로 유지되는 하중의 기능이 환자(90)의 발바닥(95) 상의 압축력을 측정함으로써 및/또는 환자(90)의 다리(92)의 근육 활동을 측정함으로써 발생할 수 있으므로, 다리 활동을 측정함으로써 주로 행해진다. 환자 활동을 감시하고 제어하는 것은, 환자(90)가 자신의 하중을 견디는 능력의 한계까지 재활될 수 있다는 점에서 유리하다. 하중을 견디는 한계에서의 계획된 자동 운동은, 집중 치료 환자 및/또는 혼수상태의 환자(90)에 대하여 특히 상당한 치료 진전을 나타낸다. 상기 측정은, 또한, 환자(90)의 임상적 진전에 대한 통찰력을 제공한다.
안전을 이유로, 제어 모듈(60)은, 계획된 재활로부터의 불일치 또는 일탈이 검출되면, 상기 모듈이 재활 기구(30)를 셧다운하고 및/또는 적절한 경고 신호를 방출할 때까지 모든 센서 값들을 계속 감시한다. 또한, 특히 혼수상태 환자(90)에게 사용되는 경우, 센서측과 제어측 모두가 중복 설계될 수 있다.
본 발명에 따른 재활 기구(30)는, 구체적으로, 시판되고 있거나 자체 설치된 침대(10)의 모든 종류에 대하여, 특히, 병원 침대, 임상 침대, 거니, 및/또는 집중 치료 침대에 대하여 특히 적절하다.
이하에서의 도 8 내지 도 10은 이러한 점을 명확하게 한다.
도 8은 매트리스 프레임(21)을 예를 들어 수직 위치인 90°만큼 상승시키는 조정 기구(70)의 실시예의 측면도이다.
침대에 누운 환자(90)를 가능한 환자 고유의 능력 한계에 가깝게 재활하도록, 환자의 발(94)은, 가능한 상당한 환자 체중을 항상 견뎌야 하며 걷기 운동, 스텝핑 운동, 및/또는 계단오르기를 시뮬레이션하는 운동에 기여해야 한다. 발(94)이 환자의 체중에 의해 로딩되도록, 침대에 누운 환자(90)를 수직 위치로 이동시킬 필요가 있다. 침대에 누운 환자(90)의 발바닥(95)이 수직 위치설정 전에 발 모듈(40)의 스텝 면(24)과 접하는 것을 확실히 하도록, 수직 위치설정을 개시하기 전에 환자(90)의 발(94)을 발 모듈에 동작가능하게 연결하는 것이 바람직하다. 이는, 무릎 관절(93)을 무릎 모듈(50)에 동작가능하게 연결하는 데에도 동일하게 적용된다. 수직 위치설정의 레벨(눕는 0° 내지 서있는 90°)은, 담당 물리 치료사에 의해 계획된 자동 재활의 파라미터로서 자유롭게 조정될 수 있어야 하며, 즉, 90°뿐만 아니라 구체적으로 45°또는 60°또는 75°또는 다른 임의의 중간 레벨로도 조정될 수 있어야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 침대(10)는, 적어도 수평 위치와 수직 위치 사이에서 매트리스 프레임(21)을 조정하도록 적절하게 설계된 조정 기구(70)를 포함하며, 이에 의해, 수평 위치 및 수직 위치와는 다른 모든 필요한 위치도 바람직하게 취할 수 있고, 이러한 위치로부터, 매트리스 프레임(21)이 어느 때라도 수평 위치로 복귀될 수 있다. 조정 기구(70)는, 조인트에 의해 침대 프레임에 연결된 매트리스 프레임(21)을 조정하기 위한 전기 모터 및/또는 유압 수단을 포함할 수 있고, 상기 수단은, 예를 들어, 피구동 각도 제어 기구에 의해, 매트리스(20)를 포함하는 매트리스 프레임(21) 및 이에 고정된 환자(90)를 계획된 레벨로 조정할 수 있다. 따라서, 취해진 수직 위치도, 유리하게, 환자(90)가 심장과 순환계를 훈련할 수 있게 하며, 또한 치료의 개별적인 진행에 따라 수직 위치설정 레벨을 조정함으로써 최적으로 로딩할 수 있게 한다.
도 9는, 바람직한 수직 레벨, 예들 들어, 60°에 있는 안정화 기구(80)의 제1 실시예의 측면도이다. 미리 규정된 계획된 수직 위치설정에 도달할 때까지 환자(90)의 무릎 관절(93)이 최대 확장(즉, 최대로 확장) 상태로 고정되는 방식은 명백하다. 상기 확장은, 유리하게, 수직 위치설정의 프로세스 동안 환자(90)가 무릎 관절(93)을 굽힘으로써 아래로 미끄러지는 것을 방지한다. 이에 따라, 환자(90)의 체중의 힘이 발(94)의 방향으로 느리게 시프트된다. 구체적으로는 집중 치료 침대(도시하지 않음)에 통상적으로 제공되는 의료 감시 및/또는 공급 장치는, 필요시, 침대(10)의 침대 프레임(11)에 부착될 수 있고, 및/또는 매트리스 프레임(21) 과 함께 수직으로 위치될 수 있다.
특히, 침대에 누운 환자(90)의 수직 위치설정이 증가할 때 환자(90)가 침대(10)로부터 떨어지는 것을 방지하도록, 침대에 누운 환자(90)를 매트리스(20)에 대하여 적절히 안정화하는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명에 따른 침대(10)의 바람직한 실시예에서, 안정화 기구(80)는, 침대에 누운 환자(90)의 엉덩이가 매트리스(20)에 고정될 수 있게 하는 엉덩이 고정 요소(81)를 포함한다.
도 10은 바람직한 수직 레벨, 예를 들어 75°에 있는 안정화 기구(80)의 제2 실시예의 측면도이다.
수직 위치에서의 체중의 적어도 부분적 완화가 또한 가능하도록, 환자의 다리(92)뿐만 아니라 체중의 계획된 완화를 취득하기 위한 안정화 기구(80)에 부분적으로 의해서도 침대에 누운 환자(90)의 체중을 지지할 필요가 있다. 환자(90)의 다리(92)가 견디는 체중의 양은, 바람직하게, 완전 완화(0kg)와 완전 하중(체중 전체) 사이에서 물리 치료사에 의해 계획된 자동 재활의 추가 파라미터로서 자유롭게 조정될 수 있어야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 침대(10)의 바람직한 실시예에서, 안정화 기구(80)는, 침대에 누운 환자(90)를 수용하기 위한 지지 하니스(82), 헤드 단부에서 매트리스 프레임(21)과 지지 하니스(82)에 연결된 윈치(83), 및 침대에 누운 환자(90)의 다리(92) 상의 환자의 체중의 힘을 제어할 수 있는 센서(F)를 포함한다. 센서(F)는 도시한 바와 같이 윈치(83)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 그러나, 대안으로 또는 이에 더하여, 발 모듈(50)에 연관된 힘 센서(F)는, 환자(90)의 발(94)에 인가되도록 체중을 제어하기 위한, 제어 모듈(60)에 의해 요구되는 신호 데이터를 제공할 수 있다.
도 9 및 도 10에 따른 실시예들의 공통 사항은, 예를 들어, 안정화 기구의 갑작스러운 개방 및/또는 떨어짐으로 인해 구체적으로 환자(90)가 떨어지는 것을 방지하거나 그 외에는 부상당하는 것을 방지하도록 각 안정화 기구(80)가 종단 정지부들에 동작가능하게 연결될 수 있다는 점이다.
매일 사용시, 침대에 누운 환자(90)를 위한 침대(10)의 매트리스(20)는, 침대에 누운 환자(90)의 욕창이나 상처가 전개되는 것을 방지해야 한다. 매트리스(20)는, 이러한 피해를 방지하도록 설계시 적절하게 부드러워야 한다. 적절한 폼 재료에 더하여, (도 1과 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이) 특히 공기로 부분적으로 또는 완전히 채우기 위한 챔버(22)의 매트리스(20)의 구조가 바람직하다. 또한, 매트리스는, 특히, 집중 치료 침대로서 구현된 침대(10)에 대하여 집중 치료 환자(90)의 흉부(91)의 심장 및/또는 폐를 즉시 수동으로 소생시키도록 적절히 설계되어야 한다. 따라서, 구체적으로 집중 치료 침대로서 구현된 침대(10)의 바람직한 실시예에서, 그 침대의 매트리스(20)는, 응급 상황 경직을 위한, 즉, 적어도 심장 및/또는 폐를 즉시 수동으로 소생시킬 필요가 있는 집중 치료 환자(90)의 흉부(91) 영역에서의 지지부로서 매트리스(20)의 경도를 변경하기 위한 기구(23)를 포함한다. 집중 치료 침대로서 적절한 침대(10)의 매트리스(20)를 짧은 시간에 경직하기 위한 한 가지 잠재적 해결책은, 적어도 집중 치료 환자(90)의 흉부(91) 영역에서 공기로 완전히 또는 부분적으로 채우기 위한 챔버들(22)을 포함하는 매트리스(20)를 사용하는 것이다. 공기를 방출함으로써, 매트리스(20)는, 구체적으로 심장과 폐 마사지를 수행하는 등의 소생 노력을 위한 지지부로서 사용되도록 빠르게 충분히 단단해진다. 공기 방출은, 정상적인 상태 하에서 진공 펌프(도시하지 않음)에 의해 행해질 수 있다. 전력 손실의 경우, 커버의 더욱 큰 개구(예를 들어, 직경 수 센티미터)의 기계적 및 수동 개방을 제공할 수 있어서, 공기가 집중 치료 환자(90)의 체중 하에서 매트리스의 챔버들(22)로부터 방출된다.
응급 상황의 경우 집중 치료 침대로서 특히 구현된 침대(10)의 매트리스 프레임(21)을 복귀시킬 수 있도록, 매트리스 프레임(21)의 응급 상황 수평 위치설정을 위한 기구(71)가 이러한 침대(10)의 바람직한 실시예에 제공된다. 응급 상황 수평 위치설정을 위한 기구(71)는, 바람직하게, 예를 들어, 집중 치료 침대로서 특히 구현된 침대(10)의 헤드 및/또는 발 단부로부터 좌변과 우변에 대칭적으로 그리고 구체적으로는 발(94)에 의해 동작가능한 적어도 하나의 응급 상황 레버(72)를 포함한다. 응급 상황 레버(72)를 기동함으로써, 매트리스 프레임(21)을 수평 위치로 빠르게 하강시키는 것을 짧은 시간(예를 들어, 겨우 약 5초)에 개시할 수 있다. 매트리스(20)가 응급 상황 경직을 위한 기구(23)를 포함하면, 상기 기구도, 바람직하게, 전술한 바와 같이 응급 상황 레버(72)를 기동함으로써 기동될 수 있다. 또한, 응급 상황에서, 재활 기구(30), 즉, 발 모듈(40)과 무릎 모듈(50)이 환자(90)의 다리(92)가 확장되는 위치에 즉시 정지할 수 있다. 응급 상황 레버(72)는, 바람직하게, 전기 모터 및/또는 유압 수단에 동작가능하게 연결되며, 따라서, 전력 손실의 경우에도, 바람직하게, 응급 상황 레버(72)를 기계적으로 추가 기동함으로써, 구체적으로는, 응급 상황 레버를 더욱 아래로 누름으로써 또는 당김으로써 응급 상황 수평 위치설정을 기동할 수 있다. 집중 치료 침대로서 특히 구현된 침대(10)의 매트리스 프레임(21)의 조정이 전기 모터에 의해 수행되면, 정상적인 상태 하에서 전기 모터에 의해 응급 상황 수평 위치설정을 수행할 수 있다. 전력 손실의 경우에도 응급 상황 수평 위치설정을 수행할 수 있도록, 비자기제동(non-self-braking) 또는 역구동가능(backdrivable) 모터가 바람직하다. 집중 치료 침대로서 특히 구현된 침대(10)의 매트리스 프레임(21)의 조정이 정상적 상태 하에서 유압 시스템에 의해 수행되었다면, 유압도 매트리스 프레임(21)의 빠른 하강을 가능하게 해야 한다. 이를 위해, 유압 시스템의 압력 실린더를 빠르게 제어 방식으로 방출하기 위한 유압 밸브를 사용할 수 있다. 전력 장애시, 밸브는, 예를 들어, 전술한 응급 상황 레버(72)를 기동함으로써 수동 개방될 수 있다.
침대에 누운 환자 또는 구체적으로 집중 치료 환자(90)가 매트리스 프레임(21)의 빠른 하강 동안 과도한 힘을 받지 않도록, 조정 기구(70)를 위한 전기 모터 및/또는 이에 연결된 기어박스는, 미리 규정된 각 속도가 초과되지 않도록 설계될 수 있다. 대안으로 또는 이에 더하여, 응급 상황시 모터를 기구로부터 결합 해제하고 매트리스 프레임(21)의 빠른 피제어 수평 위치설정을 가능하게 하는 스프링 및 댐퍼 시스템을 또한 제공할 수 있다. 따라서, 집중 치료 침대로서 특히 구현된 침대(10)의 바람직한 실시예에서, 조정 기구(70)는, 조정 기구(70)의 전기 모터 및/또는 유압 수단을 규정가능한 타겟 각도 및/또는 각 속도로 제어하는 전자 각도계(73)를 포함한다.
담당 치료사 또는 비슷한 전문가는, 계획된 자동 재활을 위해,
- 무릎 모듈(50)이 무릎 관절(93) 아래에 정확하게 위치설정되고, 침대(22) 또는 매트리스 프레임(21)에 고정되고, 필요시 전기적으로 및/또는 유압으로 연결되는 것,
- 발 모듈(40)이 환자의 발(94)에 정확하게 연결되고, 침대(22) 또는 매트리스 프레임(21)에 고정되고, 필요시 전기적으로 연결되는 것, 및
- 안정화 기구(80)가 정확하게 착용되는 것을 확실히 한다.
제어 모듈(60(도 11 참조)을 사용함으로써, 치료사는 원하는 수직 위치설정 각도를 제어한다. 이어서, 치료사는 원하는 스텝핑 속력을 선택하고 재활 운동을 개시한다. 이에 따라, 제어 모듈(60)은, 환자(90)의 다리(92)가 순환 운동으로 설정되도록 발 모듈과 무릎 모듈(50)의 인터플레이를 제어하며, 구체적으로, 왼쪽 다리(92)의 무릎 관절(93)이 무릎 모듈(50)에 의해 굽혀지는 동안, 발 모듈(40)이 왼발(94)에 대하여 관절 확장을 수행한다. 무릎 모듈(50)은 오른쪽 무릎 관절(93)에 대하여 무릎 관절(93)의 확장을 동시에 수행하고, 오른발 모듈(40)은 발목 관절 굽히기를 수행한다. 무릎 관절(93)과 안정화 기구(80)에 대한 고정은, 환자(90)가 오른발(92)을 확장하였고 이에 따라 오른발(92)로 체중을 전체적으로 또는 부분적으로 견디는 것을 확실히 한다. 왼발과 오른발(92) 간에 상기 절차를 교번함으로써, 왼발과 오른발(92)은, 하나의 무릎 관절(93)이 확장되는 한편 나머지 하나의 무릎 관절(93)이 굽혀진다는 점에서 교대로 로딩 및 언로딩된다.
도 11은 계획된 재활 운동을 제어하기 위한 제어 모듈(60)의 제어 개략도이다. 이에 따라, 예를 들어, 치료사 또는 비슷한 전문가에 의해 원하는 활동을 설정할 수 있다. 이어서, 상기 원하는 활동은, 제어 모듈(60)에서 침대에 누운 환자(90)에 의해 현재 수행되는 활동과 비교될 수 있다. 침대에 누운 환자(90)에 의해 현재 수행되는 활동은, 환자(90)에 의해 생성되는 재활 운동과, 재활 기구(30)가 환자(90)와 교환하는 힘 간의 차이로서 산출된다. 제어 모듈(60)은, 재활 기구(30)가 어느 방향으로, 어느 때, 얼마만큼의 진폭 등으로 얼마나 많은 힘을 생성하는지를 결정하기 위한 필요한 제어 파라미터들을 산출할 수 있다. 이어서, 상기 힘은, 재활 기구(30)의 발 모듈(40) 및/또는 무릎 모듈(50)에 의해 환자(90)에 대하여 작용한다. 재활 기구(30)의 제어 모듈(60)은, 자신에 의해 생성되는 힘이 얼마나 큰지를 알고 있기 때문에, 환자(90)에 의해 생성되는 힘이 얼마나 큰지를 산출할 수 있다. 환자에 의해 생성되는 힘과 그 방향은, 힘 센서(F)에 의해 측정되며, 그 위치는 알려져 있다.
이에 더하여, 추가 측정을 수행할 수 있고, 또는 감시 데이터를 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(60)에서 산출되는 바와 같이 구체적으로 침대에 누운 환자에 의해 생성되는 힘을 체크하도록 근육 활동(EMG)을 측정하기 위한 소위 생리적 센서가 환자(90)에게 제공될 수 있다. 또한, 환자(90)의 심박수 또는 기타 생명 파라미터 등의 생리적 파라미터들은, 측정될 수 있고, 구체적으로, 매트리스 프레임(21)의 수직 위치설정의 레벨이 조정된다는 점에서 원하는 레벨로 제어될 수 있다. 이는, 구체적으로 집중 치료 침대에 대해서는 종종 가능하지 않다. 따라서, 재활 타겟에 더하여, 신체의 격심한 노력의 시작 전에 재활이 방해받거나 환자(90)가 신체적 스트레스를 덜 받는 정도로 간략화된다는 점에서 환자(90)의 안전을 위해 주의해야 한다. 특히, 수직 위치설정의 레벨은, 환자(90)의 심박수가 매우 크게 증가하거나 떨어지면 감소될 수 있다.
제어 모듈(60)은, 바람직하게, 전술한 기능들이 접근될 수 있는 제어 인터페이스와 표시 유닛을 포함한다.
제어 인터페이스는, 바람직하게, 다음에 따르는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 제어하도록 치료사에 의해 사용될 수 있고, 또는 환자(90)의 치료 요건들과 능력들로 조정될 수 있다.
- 수직 위치(특히 0도 내지 90도)
- 체중 완화(특히 환자 체중의 0% 내지 100%)
- 스텝 주파수(특히 0Hz 내지 약 2.0Hz 이하, 예를 들어, 1.5Hz)
- 구체적으로 무릎 관절(93)의 운동 반경
- 운동 실행을 지지하도록 환자(90)에게 재활 기구(30)에 의해 제공되는 지지력의 양(구체적으로, 0% = 환자가 다리를 자율적으로 이동하는 것 내지 100% = 환자가 시스템에 의해 전적으로 이동되는 것)
- 환자(90)에 의해 생성되는 신체 활동의 양(자기 기여)
- 환자(90)의 심박수 감시
- 추가 기술적 및 임상적 파라미터들.
표시 유닛은, 구체적으로, 재활 기구(30)의 현재 상황, 구체적으로, 현재 수직 위치, 현재 체중 완화, 현재 활동 등을 표시한다.
제어 모듈(60)의 조작자 인터페이스 및 표시 유닛도, 바람직하게, 응급 상황 기구(23 및/또는 71)에 동작가능하게 연결된다.
게다가, 제어 모듈(60)은, 계획되고 수행된 재활의 중요 파라미터들, 구체적으로, 수직 각도, 체중 완화량, 활동, 연관된 파라미터 및/또는 지속 기간 등을 기록하는 이력 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무릎 관절(93)에 대한 굽힘 사이클과 확장 사이클을 카운팅함으로써, 스텝 수를 산출하여 임상적 파라미터로서 세이브할 수 있다.
도 12 내지 도 15는, 재활 기구(30)를 포함하는 침대(10)의 4개의 개략적 추가 실시예들을 도시한다. 침대(10)는, 전술한 실시예들처럼, 매트리스(20)를 포함하고, 상기 매트리스는 단일 부품이며, 즉, 오목부, 슬릿 등이 없다. 재활 기구(30)는 발 모듈(40)과 무릎 모듈(50)을 포함한다. 환자(90)는 개략적으로 도시되어 있으며, 환자(90)의 발(94)은 발 모듈(40) 상에 배치되어 있다. 침대(10)와 재활 기구(30)를 포함하는 도시된 시스템의 모든 4개의 실시예들은, 환자(90)에 의해 수행되는 재활 운동이 걷기 운동, 스텝핑 운동, 또는 계단 오르기를 시뮬레이션하는 운동이도록 설계된다. 이를 위해, 환자의 발(94)은 각각 스텝 면(42)에 고정된다. 스텝 면(42)은 축선 A를 중심으로 회전가능하게 배치된다. 축선 A는, 고정된 베어링(100)에 의해 예시된 바와 같이 제 위치에 고정된다. 스텝 면들(42)은 각각 서로 독립적으로 회동가능하다. 또한, 걷기 운동, 스텝핑 운동, 및/또는 계단 오르기를 시뮬레이션하는 운동을 지원하게끔 상기 스텝 면들이 반대로 변위가능하도록 스텝 면들(42)이 기구에 연결될 수 있다.
환자(90)의 발(94)은, 발가락들이 축선 A 근처에 있도록 스텝 면(42) 상에 배치된다. 상기 구현은 모든 4개의 실시예들(도 12 내지 도 15)에 대하여 동일하다. 또한, 모든 4개의 실시예들에 대하여 공통인 것은, 환자(90)의 등(96)이 슬라이딩 베어링(102) 상에 있거나 매트리스(20)와 함께 슬라이딩 베어링을 형성한다는 점이다. 상기 상황은 화살표(104)로 표시되어 있으며, 환자(90)의 등(96)은 매트리스(20) 상에서 "상하로" 슬라이딩할 수 있다. 대안으로, 또한, 환자의 등(96)이 매트리스 상에서 정지될 수 있으며, 대신에, 베어링(100)이 슬라이딩 베어링으로서 구현되고 화살표(104)와 동일한 방향으로 변위가능할 수 있다. 그러나, 대체로, 발가락의 다소 앞에 있는 평면에 있는 축선 A를 중심으로 한 회전과 관련하여 발뒤꿈치를 상승시키는 것만으로도, 발 모듈(40)을 환자(90)를 향하여 슬라이딩하거나 환자(90)가 매트리스 상에서 미끄러질 필요 없이, 무릎을 굽히는 데 충분하다.
도 12 내지 도 15에 따른 4개의 실시예들 간의 차이점은, 구체적으로, 무릎 모듈(50)의 기동에 있으며, 이를 후술한다.
도 12에 따르면, 무릎 모듈은 실질적으로 도 5a 내지 도 9에 도시한 바와 같이 구현된다. 상기 모듈은, 지지부(106)에 의해 매트리스(20) 상에 지지되며, 커프(54)에 의해 무릎(93)의 바로 위에서 허벅지(108)에 연결된다. 액추에이터(53)는, 지지부(106)와 커프(54) 사이의 거리가 가변되도록 구현된다. 이에 따라, 커프(54)는 무릎 모듈(50)의 무릎 단부(107)에 회전가능하게 연결된다. 따라서, 무릎 모듈(50)은 실질적으로 도 5a 내지 도 6에 도시한 바와 같이 구현된다. 액추에이터(53)를 기동함으로써, 커프(54)와 작용 지점과 매트리스(20) 사이의 거리가 변경되고, 이에 따라 스텝핑 운동이 수행된다. 발(94)을 스텝 면(42)에 부착함으로 인해, 상기 면이 축선 A를 중심으로 회동가능하게 지지되고, 발(94)의 롤링 운동이 수행된다.
도 13은, 커프(54)가 허벅지(108)가 아니라 오히려 무릎(93) 바로 아래의 종아리(110) 상에 다시 배치되는 유사한 실시예를 도시한다. 그 기능 방법은 실질적으로 동일하다. 액추에이터(53)를 기동함으로써, 지지부(106)와 커프(54) 사이의 거리가 변경되고, 이에 의해, 종아리(110)가 매트리스(20)로부터 상승되어, 걷기 운동, 스텝핑 운동, 및/또는 계단 오르기를 시뮬레이션하는 운동이 수행된다.
도 14는, 환자(90)를 위해 두 개의 커프(54a, 54b)가 제공되는 일 실시예를 도시하며, 커프(54a)는 허벅지(108)에 부착되고, 커프(54b)는 종아리(110)에 부착된다. 액추에이터(53)는 프레임(112)에 의해 매트리스(20) 상에 지지된다. 액추에이터(53)는, 트랜스미션(140)에 의해 커프(54a)와 커프(54b)에 결합되고, 이에 따라 걷기 운동, 스텝핑 운동, 및/또는 계단 오르기를 시뮬레이션하는 운동을 재활 운동으로서 제공하도록, 매트리스에 실질적으로 평행한 상기 두 개의 커프(54a, 54b) 사이의 거리를 변경하도록 구현된다. 트랜스미션(114)은, 예를 들어, 텔레스코핑 막대에 의해, 또는 가위 기구 유형에 의해 구현될 수 있다. 상기한 구조는, 환자가 매우 약하고 재활 운동을 독립적으로 거의 수행할 수 없는 경우에 특히 유리하다. 가위 기구는, 힘이 긴 레버 암(arm)에 걸쳐 전달될 필요가 없다는 추가 장점을 갖는다. 이에 따라 시스템의 기계적 로딩이 감소된다. 두 개의 커프(54a, 54b)로 인해, 다리를 확장 및 굽히는 데 필요한 힘이 허벅지와 종아리로 분산된다. 하나만 도시되어 있지만 다른 모든 실시예들에도 두 개의 커프가 제공될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 이에 따라, 허벅지와 종아리에 작용하는 힘은, 동일한 힘이 허벅지에만 또는 종아리에만 인가된다면 작을 수 있다. 상기 기구는 환자의 손으로부터 더욱 멀리 있다. 따라서, 핀칭으로 인한 부상 위험이 감소된다.
도 15는, 무릎 모듈(50)이 환자의 종아리(110)에만 배타적으로 작용하는 추가 실시예를 도시한다. 본 실시예에 따르면, 무릎 모듈(50)은 제1 암(120)과 제2 암(122)을 포함하는 앵글(118)을 갖는다. 두 개의 암은 서로 대략 직각으로 확장되며, 제1 암은 환자(90)의 발(94) 위로 확장되고, 제2 암(122)은 실질적으로 종아리(110)를 따라 확장된다. 제2 암(122)은 양측 커프(54a, 54b)에 의해 종아리에 고정된다. 제1 암(120)은 액추에이터(53)에 결합되고, 상기 액추에이터는 회전 운동을 앵글(118)에 인가한다. 액추에이터(53) 자체는, 절대적으로 필요한 것은 아니더라도, 화살표(124)의 방향으로 변위가능하도록 슬라이딩 베어링(116) 상에 장착된다. 이러한 식으로, 걷기 운동, 스텝핑 운동, 및/또는 계단 오르기를 시뮬레이션하는 운동이 재활 운동으로서 매우 잘 수행될 수 있다. 발목 관절(126)에 대한 토크 인가 및 롤링이 매우 유리하게 수행될 수 있다. 도 15에서 알 수 있듯이, 각도(122)의 암(120)은 발(94)을 지나 확장되어, 베어링(116)이 발(94) 아래에 배치된다.
도 12 내지 도 15는 전적으로 개략적인 다양한 실시예들을 도시함, 도 16 내지 도 27은 상기 실시예들의 더욱 상세한 도이다. 도 16 내지 도 20은 도 14에 실질적으로 대응하는 일 실시예를 도시하지만, 하나의 커프만을 갖고, 도 21 내지 도 24는 도 12에 실질적으로 대응하는 일 실시예를 도시하고, 도 25 내지 도 27은 도 15에 실질적으로 대응하는 일 실시예를 도시한다.
유사한 요소들에는 동일한 참조 번호들이 표기되며, 이에 따라 전술한 내용을 모두 참조할 수 있다. 이하에서는, 개별적인 실시예들의 특별한 특징부들은 실질적으로 설명되어 있으므로, 선행하는 실시예들과의 차이점만을 나타낸다.
도 16은 매트리스(20)와 환자(90)가 있는 침대(10)를 도시한다. 재활 기구(30)는, 침대(10)에 분리가능하게 부착되며 매트리스 상의 두 개의 지주(200, 202)에 의해 측면에서 지지된다. 재활 기구(30), 구체적으로, 무릎 모듈(50)은 상기 지주(200, 202)에 의해 환자(90)에 정렬될 수 있다. 발 모듈(40)은, 본 실시예에 따른 레일 시스템에 의해 무릎 모듈(50)에 결합되고, 상기 시스템은, 무릎 모듈(50)에 대하여 변위가능하며, 두 개의 레일(6, 208) 상에서 발 모듈(40)의 유도를 가능하게 한다. 발 모듈(40)은 추가 지주(210)에 의해 발 단부에서 매트리스(20)에 부착된다.
재활 기구(30)는 여기서 무릎 모듈(50) 상에 배치된 모터(53)를 포함하며, 상기 모터는 도 20에서 가장 쉽게 도시되어 있다. 모터(53)는 가위 기구(212)에 결합되고, 이어서 가위 기구는 허벅지 지주(214)를 회동시키고, 허벅지 지주의 일 단부는 캔틸레버(216) 상에 회동가능하게 배치된다. 허벅지 지주(214)는, 실질적으로 환자(90)의 허벅지(108)를 따라 확장되고, 대략 엉덩이 높이에서 종단된다. 허벅지 지주(214)는, 허벅지를 기구에 대하여 고정하도록 허벅지(108) 주위에 배치된 커프(54a)를 지지한다. 모터(503)를 기동함으로써, 가위 기구(212)가 조정되고, 허벅지 지주(214)가 수평 위치(도 18 참조)와 약간 회동된 위치(도 17 참조) 사이에서 앞뒤로 변위된다. 허벅지 지주(214)가 상승되는 경우, 환자(90)의 발(94)의 발뒤꿈치가 동시에 상승된다. 발 모듈(40)은, 발(94)의 발가락의 약간 앞에 있는 축선 A를 중심으로 회동할 수 있도록 설계된다. 이에 따라, 걷기 운동이 시뮬레이션된다. 발 모듈(40)은 레일들(206, 208) 상에서 동시에 슬라이딩할 수 있기 때문에, 허벅지 지주(214)가 충분히 멀리 회동되는 경우 전체 발(94)의 "상승" 또는 엉덩이로 향하는 당김이, 실제 걷기 운동에서 발생하듯이, 가능하다.
이에 따라, 환자의 발(94)은 두 개의 스트립에 의해 고정된다. 도 20에서 추가로 알 수 있듯이, 텔레스코핑 지주(220)는, 스텝 면(42), 더욱 정확하게는 스텝 면(42)의 발뒤꿈치 측 단부(218)와 무릎 모듈(50) 사이에 배치된다. 상기 텔레스코핑 지주(220)는, 스텝 면(42)이 회동 위치에, 즉, 환자의 발(94)의 발뒤꿈치가 상승되는 위치에 미리 로딩된다는 점에서, 유압 스프링 또는 기계적 스프링으로서 구현될 수 있고, 환자의 발바닥에 힘을 추가로 인가할 수 있다. 상기 구조는 또한 재활을 촉진한다.
도 21 내지 도 24는 대체예를 도시한다. 본 대체예에서, 재활 기구(30)는, 침대(10)의 측면으로부터만 동작하도록 구현된다. 기구(30)를 환자(90) 아래에 배치하는 것은 필요하지 않으며, 이에 따라 환자를 상승시키는 것을 대략 회피할 수 있다. 도 21 내지 도 24에 따른 재활 기구(30)는, 클램프 등의 간단한 방식으로 침대(10)의 프레임(224)에 부착된다. 이러한 프레임(224)은 통상적으로 병원 침대를 위한 표준으로서 제공되며, 이에 따라 본 실시예에 따른 재활 기구(30)의 장착은 특히 간단하다. 재활 기구(30)(도 22 내지 도 24 참조)는, 무릎 모듈(50)과 발 모듈(40)을 위한 지지부로서 기능하는 레일(300)을 포함한다. 발 모듈(40)은, 본 실시예에 따른 설계에 있어서 수동형이며, 베어링(304)에 의해 지주(302) 상에서 회동가능하게 지지되는 스텝 면(42)을 포함한다. 스텝 면(42)은, 길이 방향을 따라, 즉, 지주에 대하여 발가락 단부와 발뒤꿈치 단부 사이에서 조정가능하고, 이에 따라 회동 축선 A를 조정할 수 있다. 레일(300)에 대한 회동 축선 A의 높이는, 클램핑 연결부(310)에 의해 지주(302)가 장착되는 두 개의 지주(306, 308)에 의해 조정가능하다. 발 모듈(30)은, 장착 발(312)에 의해 레일(300) 상에 장착되며, 레일(300)의 길이 방향으로 레일에 대하여 조정가능하다.
무릎 모듈(50)은, 조립된 상태로 환자(90)의 엉덩이로 대략 확장되는 지지부(314)를 포함한다. 허벅지 지주(214)는, 회동 베어링(318)에 의해 지지부(314)의 엉덩이 단부(316) 상에 배치되며, 실질적으로 환자(90)의 허벅지(108)를 따라 확장된다(도 22와 도 23 참조). 이어서, 지지부(314)는, 몸체(320)에 의해 레일(300)에 변위가능하게 결합된다. 몸체(320)는 피스톤(322)을 구동하는 모터(53)를 지지하고, 다시, 상기 피스톤은 회동 베어링(324)에 의해 허벅지 지주(212)에 연결되어, 허벅지 지주를 회동하고 이에 따라 환자의 무릎(93)을 상승시킨다. 본 실시예에서, 허벅지(108)는, 추가 지주(326)에 의해 허벅지 지주(214)에 결합된 커프(54a)에 의해 연결된다. 이어서, 지주(326)는 허벅지 지주(214)에 변위가능하게 고정될 수 있다. 도 22와 도 23을 비교하여 알 수 있듯이, 재활 기구는 허벅지(108)의 회동을 야기하고, 이에 의해, 발(94)의 발뒤꿈치가 상승되고, 이에 따라 걷기 운동, 스텝핑 운동, 및/또는 계단 오르기를 시뮬레이션하는 운동을 생성한다. 본 실시예에 따른 발 모듈(40)의 가변적 조정가능성으로 인해, 특별한 로딩 조건을 생성할 수 있다. 본 실시예에서 추가로 알 수 있듯이, 재활 기구(30)는, 환자를 상승시키는 것 또는 환자를 다른 침대로 옮기는 것 없이 침대(10) 상에서의 집어넣기 및 사용이 매우 쉽다. 또한, 치료 요법을 환자의 양쪽 다리에 동시에 적용하도록 이러한 두 개의 기구(30)를 침대(10)에 결합하는 것도 가능하다.
도 25 내지 도 27은, 주로, 도 15에 도시한 바와 같은 발 모듈(40)과 무릎 모듈의 구조를 개략적으로 도시한다. 무릎 모듈(50)은 여기서 도 15에서와 같이 환자의 종아리(110)에 배타적으로 결합된다. 무릎 모듈(50)은 제1 암(120)과 제2 암(122)을 포함하는 앵글(118)을 갖는다. 양측 암(120, 122)이 서로 실질적으로 직각으로 배치되는 것이 반드시 필요한 것은 아니며, 오히려, 앵글(118)이 곡선 형상으로서 구현될 수도 있다. 여기서 암(122)에 의해 형성되는 하나의 세그먼트가 실질적으로 환자의 종아리(110)를 따라 확장되고 여기서 암(120)으로서 구현되는 나머지 단부가 조인트(123)에 의해 침대 프레임 등의 지지부(125) 상에서 축선을 중심으로 회동가능하게 지지되는 것이 유일하게 중요하다. 본 실시예에 따르면, 조인트(123)는, 반드시 필요한 것은 아니더라도, 슬라이딩 베어링(116) 상에 배치된다. 환자의 종아리(110)는 커프(54)에 의해 종아리(122)에 결합된다. 이러한 식으로, 여기서는 도면의 평면에 수직인 축선 G를 중심으로 발(94)을 포함한 종아리(110)의 회전이 가능해진다. 본 실시예(도 25)에서, 모터(53)는, 조인트(123)에 추가로 제공되며, 앵글(118)을 축선 G를 중심으로 회전가능하게 구동한다.
발 모듈(40)은 바람직하게 수동형이다. 상기 모듈은, 베어링(100)에 의해 축선 A를 중심으로 회동가능하게 지지되는 스텝 면(42)을 포함한다. 베어링(100)은 발 모듈(40)을 지지부(125)에 결합한다. 발(94)은 스트랩(43)에 의해 스텝 면(42)에 고정된다. 스텝 면(42)은 발뒤꿈치 측 상의 압축 스프링으로서 구현된 스프링(400)에 의해 미리 장력부여되고, 이에 따라 걷기 운동을 가능한 실제처럼 구성하도록 힘이 발(94) 바닥에 가해진다. 발(94)은 스트랩(43)에 의해서만 고정되기 때문에, 스텝 면(42)에 대한 발 운동이 가능하며, 발뒤꿈치는 도 25에 도시한 바와 같이 상기 스텝 면으로부터 멀어지도록 위로 상승될 수 있다.
도 26과 도 27은 대체 구동 개념을 도시한다. 도 25의 구동 모터(53)는 관절(123)에 직접 작용하는 회전형 모터로서 구현되고, 도 26에 따른 모터(53)는 선형 구동부로서 구현되며, 예를 들어, 공압 또는 유압 피스톤으로서 구현될 수 있다. 모터(53)는, 무릎 모듈(50)의 암(120)의 대략 중심에서 결합 지점(402)에 결합된다. 상기 모터(53)에 의해 축선 G에 대한 앵글(118)의 회전도 생성될 수 있다.
도 27은 무릎 모듈(50)을 기동하기 위한 추가 대체예를 도시한다. 제1 암(120)은 매트리스(20) 아래에서 (조립된 상태로) 확장되는 확장부(121)를 포함한다. 모터(53)는, 회동 지점(404)에서의 상기 확장부의 단부에서 암(120)에 결합되고, 이어서, 모터(53)는 매트리스(20) 아래에 또한 배치된 지지부(406) 상에 지지된다. 모터(53)는, 도 26에 따른 모터(53)에 실질적으로 대응하며, 예를 들어, 공압 피스톤으로서 구현될 수 있다. 상기 구조는, 재활 기구(30)가 예를 들어 침대의 측면 상에 배치되면 유리할 수 있다.
도 28a 내지 도 29b는, 다시, 발이 발 모듈(40)의 스텝 면(42)에 고정되는 경우 상기 발(94)의 자유를 명시한다. 이는, 도 28a와 도 28b에서 수동형 발 모듈(40)에 대하여 도시되고, 도 29a와 도 29b에서 능동형 발 모듈(40)에 대하여 도시된다. 도 28a와 도 28b에 따르면, 환자의 발(94)을 포함하는 종아리(110)가 도시되어 있다. 발(94)은 스트랩(43)에 의해 스텝 면(42)에 고정된다. 스텝 면(42)은 조인트에 의해 축선 A를 중심으로 회동가능하게 고정된다. 스텝 면은 발뒤꿈치 측 상의 스프링(400)에 의해 로딩된다.
도 28b에 도시한 바와 같이 무릎 모듈(도시하지 않음)이 활성화되는 경우, 종아리(110)가 회동되고, 발(94)은 축선 A를 중심으로 동시에 회전된다. 환자의 부상을 피하고 더욱 큰 자유가 가능하도록, 발(94)의 뒤꿈치가 스텝 면(42)으로부터 분리될 수 있다. 이를 위해, 소정의 범위에서 축선 A를 중심으로 하는 회전만이 가능하도록 스프링(400)을 구현할 수 있다. 또한, 스텝 면(42)으로부터 발(94) 바닥을 상승시킴으로써, 걷기 운동, 스텝핑 운동, 및/또는 계단 오르기를 시뮬레이션하는 운동이 더욱 실제와 같아진다. 자연스러운 걷기 동안, 발도 지면으로부터 상승되며, 발바닥이 언로딩된다. 이는, 또한, 본 발명에 따른 발 모듈(40)에 의해 달성된다.
이는, 도 29a와 도 29b에 도시한 바와 같이 동적 발 모듈(40)에 실질적으로 동일하게 적용된다. 이어서, 발 모듈(40)은, 축선 A를 중심으로 회동가능하게 배치된 스텝 면(42)을 포함한다. 그러나, 도 28a와 도 28b의 실시예와는 달리, 스프링(400)은 여기서는 본 실시예에서 선형 모터로서 구현되고 예를 들어 공압 또는 유압 피스톤 구동부로서 구현될 수 있는 능동형 모터(408)에 의해 교체된다. 이어서, 더욱 양호한 스텝핑 운동을 달성하도록 타겟 힘이 스텝 면(42)에 의해 환자의 발(94)에 인가될 수 있다.
도 30은, 마지막으로, EMG 제어를 위한 폐쇄 루프 제어 회로를 명시한다. 폐쇄 루프 제어 회로(500)는, 시간 경과에 따라 규정된 운동 프로파일(504)이 힘 설정 파라미터(506)로 변환되는 서보 제어부(502)를 포함한다. 상기 힘 설정 파라미터(506)는 재활 기구(30)(여기선 F 로봇으로 지정되어 있음)를 통해 환자(90)에게 전달된다. 환자의 반응은, EMG 측정 디바이스(508)에 의해 측정되며, 지점(512)에서 반전 환자 모델(510)을 통해 폐쇄 루프 제어 회로에 다시 공급된다. 측정된 EMG 데이터는 환자 디스플레이(514)를 통해 환자 및/또는 치료사에게 표시된다. 치료사는, 규정된 운동 프로파일(504)을 조정할 수 있고, 이에 따라 환자의 특히 양호한 재활을 달성할 수 있다.
본 발명은, 활동에 대한 정형외과적 제한, 집중 치료 제한, 및/또는 신경학적 제한으로 인해 침대에 누운 환자(90)를 위해 문제없이 알려져 있는 모든 임상 절차에 집적될 수 있고 종래 기술에 비해 개선된 재활 기구(30)를 제공한다. 상기 환자(90)를 옮길 필요 없이, 본 발명은, 적어도 침대에 누운 환자(90)의 다리(92)의 관절, 근육, 힘줄의 계획된 자동 재활을 가능하게 한다. 모듈형 구성 때문에, 재활 기구(30)는, 빠르게 제거될 수 있고, 응급 상황시 또는 매일의 임상적 활동에 있어서 방해 요인이 아니다. 발(94)에 환자(90)의 완전한 또는 부분적인 체중을 로딩하는 능력은, 근육조직과 골격을 더욱 훈련시키고, 근골격계의 퇴행을 방지한다. 수직 위치설정 기능도 심혈관계를 훈련시킨다. 이는, 시판되고 있거나 자체 설치된 병원 침대 또는 임상 침대(10)에 더하여, 정형외과적 및 집중 치료 및 신경학적 환자들(90)에 대하여, 동등하게 중요하다. 본 발명에 따른 재활 기구(30)는, 또한, 침대에 누운 환자(90)가 대응 침대의 부분적으로 또는 완전히 수직 위치로 이동될 수 있는지 여부에 상관없이, 시판되고 있거나 자체 설치된 거니 또는 집중 치료 침대(10)에 쉽게 부착될 수 있고 또한 이로부터 쉽게 제거될 수 있고, 수평 위치와 취하고 있는 수직 위치 사이의 침대에 누운 환자(90)의 어느 위치에서도, 침대에 누운 환자(90)의 발바닥(95)의 율동적인 로딩과 언로딩이 지지된다.

Claims (32)

  1. 침대에 누운 환자(90)의 다리(92)의 적어도 관절, 근육, 힘줄의 계획되고 자동화된 재활을 위해 구현된 재활 기구(30)에 있어서,
    상기 침대에 누운 환자(90)의 발(94)에 동작가능하게 연결되는 발 모듈(40),
    상기 침대에 누운 환자(90)의 무릎 관절(93)에 동작가능하게 연결되는 무릎 모듈(50), 및
    상기 발 모듈(40) 및/또는 상기 무릎 모듈(50)에 의해 상기 침대에 누운 환자(90)의 다리(92)의 적어도 관절, 근육, 힘줄의 계획된 재활 운동을 제어하기 위한 제어 모듈(60)을 적어도 포함하고,
    적어도 상기 무릎 모듈(50)은, 상기 환자(90)와 매트리스(20) 사이에 배치되고 침대(11)나 매트리스 프레임(21) 상에서 직접적으로 또는 간접적으로 지지되는 모듈로서 구현되는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재활 운동은 걷기 운동, 스텝 운동, 및/또는 계단 오르기를 시뮬레이션하는 운동인 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발 모듈(40)과 상기 무릎 모듈(50)은 상기 환자(90)를 위한 외골격을 함께 형성하는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무릎 모듈(50)에 더하여, 상기 발 모듈(40)은, 또한, 상기 매트리스(20) 위에 배치되고 침대(11)나 매트리스 프레임(21) 상에서 직접적으로 또는 간접적으로 지지되는 모듈로서 구현되는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발 모듈(40) 및/또는 상기 무릎 모듈(50)은 상기 침대(10)의 양측 긴 변(12) 상의 위치에 고정되도록 구현되는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    침대(11)나 매트리스 프레임(21)의 각각의 긴 변(12) 상에 하나씩 장착되는 두 개의 유도 레일(31)이 있는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 발 모듈(40)과 상기 무릎 모듈(50)은 상기 긴 변(12)을 따라 가변적으로 고정하기 위한 적절한 고정 수단(41, 51)을 포함하고,
    상기 고정 수단에 의해, 상기 모듈들(40, 50)이, 해부학적 구조 상태에 대응되면서, 상기 침대에 누운 환자(90)의 발(94)과 무릎 관절(93)에 유리하고 동작가능하게 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정 수단(41, 51)은 상기 침대(10)의 횡 방향에 있어서 가변적으로 조정가능한 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발 모듈(40) 및/또는 상기 무릎 모듈(50)은, 상기 발 모듈(40) 및/또는 상기 무릎 모듈(50)이 장착되는 침대 아래의 접힘 기구에 의해 접힐 수 있는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기구는, 병원 침대, 특히, 종래의 병원 침대에 역순으로 분리가능하게 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기구는 병원 침대로부터, 특히, 종래의 병원 침대로부터 모듈로서 제거될 수 있고/있거나 상기 병원 침대 아래에 집어넣어질 수 있는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발 모듈(40) 및/또는 상기 무릎 모듈(50)은 전기적 및/또는 기계적인 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발 모듈(40) 및/또는 상기 무릎 모듈(50)은 유체 역학적인 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발 모듈(40)은 수동형이며, 상기 환자(90)의 발(94)을 안정화하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발 모듈(40)은, 상기 환자(90)의 재활 운동 동안 상기 환자(90)의 발목 관절에 토크(toque)가 인가되도록 구현되는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발 모듈(40)은 스텝 면들(42)을 갖는 피트니스 스텝퍼(fitness stepper)와 유사하게 구성되는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  17. 제15항에 있어서,
    상기 환자(90)의 발(94)을 스텝 면들(42) 상에 고정하기 위한 고정 요소들이 있는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발 모듈(40)은, 예를 들어, 발바닥(95)과 스텝 면(42) 사이의 거리가 미세 조정될 수 있게 하는 조정 레버(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기구는, 계획되고 자동화된 재활 운동의 실행시 상기 침대에 누운 환자(90)에 의한 임의의 자기 기여가 상기 환자(90)의 발바닥(95)에 대한 압축력(F)을 측정함으로써 정량화될 수 있게 하는 적어도 하나의 센서(F, EMG)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기구는, 계획되고 자동화된 재활 운동의 실행시 상기 침대에 누운 환자(90)에 의한 임의의 자기 기여가 상기 무릎 관절(50)에서의 압축력 및/또는 장력(F)을 측정함으로써 정량화될 수 있게 하는 적어도 하나의 센서(F, EMG)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기구는, 계획되고 자동화된 재활 운동의 실행시 상기 침대에 누운 환자(90)에 의한 임의의 자기 기여가 상기 환자(90)의 다리(92)의 근육 활동(EMG)을 측정함으로써 정량화될 수 있게 하는 적어도 하나의 센서(F, EMG)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 모듈(60)은, 계획되고 자동화된 재활 운동을 제어하도록 압축력 및/또는 장력 측정 신호들에 접근하는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 모듈(60)은 계획되고 자동화된 재활 운동을 제어하도록 EMG 측정 신호들에 접근하는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환자(90)에 시각적 및/또는 청각적 피드백을 제공하기 위한 바이오피드백 모듈이 있는 것을 특징으로 하는 재활 기구(30).
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 재활 기구(30)를 적어도 포함하는, 침대에 누운 환자(90)를 위한 침대(10).
  26. 제25항에 있어서,
    적어도 수평 위치와 상기 매트리스 프레임(21)이 어느 때라도 상기 수평 위치로 복귀될 수 있는 수직 위치 사이에서 상기 매트리스 프레임(21)을 조정하도록 적절히 설계된 조정 기구(70)를 더 포함하는, 침대(10).
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서,
    상기 매트리스(20)에 대하여 상기 침대에 누운 환자(90)를 안정화하도록 적절히 설계된 안정화 기구(80)를 더 포함하는, 침대(10).
  28. 제27항에 있어서,
    상기 안정화 기구(80)는, 상기 침대에 누운 환자(90)의 엉덩이가 상기 매트리스(20)에 고정될 수 있게 하는 엉덩이 고정 요소(81)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대(10).
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    상기 안정화 기구(80)는, 상기 침대에 누운 환자(90)를 수용하기 위한 지지 하니스(harness, 82), 상기 매트리스 프레임(21)의 헤드와 상기 지지 하니스(82)에 부착된 케이블 윈치(cable winch, 83), 및 상기 다리(92) 상의 체중의 힘이 상기 침대에 누운 환자(90)의 다리(92)에 인가될 수 있게 하는 센서(84)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대(10).
  30. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 침대(10)는 특히, 집중 치료 침대이며,, 욕창을 방지하고 또한 집중 치료 환자(90)의 흉부(91)의 적어도 심장 및/또는 폐를 즉시 수동으로 소생시키도록 적절히 설계된 매트리스(20)를 더 포함하고,
    상기 매트리스(20)는, 응급 상황시 경화를 위한, 즉, 상기 심장 및/또는 상기 폐를 즉각적이면서 수동으로 소생시킬 필요가 있는 경우 적어도 집중 치료 환자(90)의 흉부(91)의 영역에서의 지지부로서 상기 매트리스(20)의 경도를 변경하기 위한 기구(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대(10).
  31. 제25항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 침대(10)는, 특히, 집중 치료 침대이며,
    상기 조정 기구(70)는 응급 상황시 상기 매트리스 프레임(21)을 수평 위치로 변위시키기 위한 기구(71)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대(10).
  32. 제25항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 침대(10)는, 특히, 집중 치료 침대이며,
    상기 조정 기구(70)는, 상기 조정 기구(70)의 전기 모터 및/또는 유압 수단을 정의가능 타겟 각도 및/또는 각 속도(angular velocity)로 기동하기 위한 전자 각도계(73)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대(10).
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