WO2021180607A1 - Stimulationseinsatz, insbesondere für eine orthese oder eine manschette - Google Patents

Stimulationseinsatz, insbesondere für eine orthese oder eine manschette Download PDF

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WO2021180607A1
WO2021180607A1 PCT/EP2021/055700 EP2021055700W WO2021180607A1 WO 2021180607 A1 WO2021180607 A1 WO 2021180607A1 EP 2021055700 W EP2021055700 W EP 2021055700W WO 2021180607 A1 WO2021180607 A1 WO 2021180607A1
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stimulation
insert
row
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air
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PCT/EP2021/055700
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Werner Hofmann
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Werner Hofmann
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H9/00—Pneumatic or hydraulic massage
    • A61H9/005—Pneumatic massage
    • A61H9/0078—Pneumatic massage with intermittent or alternately inflated bladders or cuffs
    • A61H9/0092—Cuffs therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H9/00—Pneumatic or hydraulic massage
    • A61H9/0021—Hydraulic massage
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    • A61H9/00—Pneumatic or hydraulic massage
    • A61H9/005—Pneumatic massage
    • A61H9/0078—Pneumatic massage with intermittent or alternately inflated bladders or cuffs

Definitions

  • Stimulation insert especially for an orthosis or a cuff
  • the invention is concerned with a stimulation unit, in particular for an orthosis or a cuff, with a plurality of stimulation fields, wherein the stimulation insert can be attached to a part of the body when it is used.
  • a cuff for applying locally changing pressures to the extremities of a patient is known.
  • the cuff has a chamber which is divided into several sub-chambers which are connected to one another via channels.
  • the lower chambers can be pressurized with compressed air.
  • the diameter of the channels decreases from the inlet of the compressed air to sub-chambers further away from the inlet. This means that the pressure in the sub-chamber directly adjoining the inlet is higher than in the subsequent sub-chamber, etc.
  • This configuration creates a rolling effect in which, starting from the compressed air inlet, the sub-chambers fill up one after the other due to the decreasing pressure gradient, creating a kind of massage movement in a direction away from the compressed air inlet. This stimulates the flow of blood from the compressed air inlet to the last subchamber. If the direction of the decreasing pressure gradient points towards the heart, this will provide relief from thrombosis.
  • the object of the invention is to present an alternative device that can be attached in particular in the area of a joint and that uses both compressed air as the stimulation medium and is generally suitable for other stimulation media.
  • the object is achieved by a stimulation insert with the features of claim 1.
  • the stimulation insert according to the invention has a plurality of stimulation fields which are passed through starting from a feed field which is connected to at least one feed element. Such a plurality of stimulation fields arranged one behind the other is referred to as a row in the context of this application. There are at least two of these rows of stimulation fields which are arranged in relation to one another in such a way that there is a free space between them which is used to receive a joint or to attach it along a limb. This makes it possible to place the stimulation insert around a joint and to use the rolling effect not in the area of the joint, but around it, whereby the soft tissue present there can be acted upon with the rolling effect mentioned in the task.
  • a supply line field which is connected to at least one supply line element for feeding in a stimulation medium.
  • all rows have a single, common feed element.
  • Stimulation media are understood to mean those media that can achieve a rolling effect. These are in particular - but not exhaustively - the compressed air used in the above-mentioned prior art according to the Canadian patent or other gases, electrical stimulation current, as is known, for example, in rehabilitation therapy after a sports accident, but also liquids, like water or oil.
  • the stimulation fields are connected to one another in such a way that the stimulation medium runs through them starting from the feed element to the respective second end of the rows, whereby the desired rolling effect is achieved. What this connection looks like depends on which stimulation medium is used.
  • the subclaims specify specific embodiments for the stimulation media compressed air and electric current.
  • An advantageous development of the invention provides that the second ends of the rows are adjacent to one another. This creates a closed free space without stimulation fields, which can be placed on the joint and the effect takes place in a ring around the joint.
  • a circular shape can be achieved for the free space, but also other shapes, such as, for example, that of an ellipse or a lens.
  • the object is also achieved by a stimulation insert with the features of claim 2, which, in contrast to the aforementioned, is designed in such a way that a second or further row does not necessarily have to be present.
  • the at least one row is formed in a spiral around the space free of stimulation fields for receiving a joint or for attachment along a limb and the stimulation fields are connected to one another in such a way that the stimulation medium runs through them starting from the feed element at one end to the other end of the row.
  • a stimulation insert with the features of claim 3, which, unlike the two previously mentioned, is designed so that the at least one row is circular around the space free of stimulation fields to accommodate a joint or to be attached along a limb and the stimulation fields are connected to one another in such a way that the stimulation medium runs through them, starting from the feed element, in both directions of the row.
  • a stimulation insert with the features of claim 4, which, unlike the aforementioned, is designed so that it has only one row that is bent around the space free of stimulation fields for recording, and the stimulation fields of one End to the other end.
  • Such a configuration is particularly suitable for enclosing one side of an ankle.
  • a stimulation insert with the features of claim 5, which, in deviation from the aforementioned, is designed in such a way that a row is straight and a recess as has free space for receiving a joint or for attachment along a limb.
  • An advantageous development of the invention provides that there is another stimulation insert according to the invention, a common feed line element for both stimulation inserts being arranged in a web which extends between the two stimulation inserts. This means that both sides of an ankle can be covered at the same time and the duration of the treatment is shortened; At the same time, the supply line centrally between the two stimulation inserts ensures that when compressed air is used as the stimulation medium, a symmetrical flow through the two stimulation inserts takes place.
  • an air outlet is also formed in the web, which is connected to the last stimulation field of each stimulation insert. As a result, the compressed air can be sucked out of each individual stimulation insert after it has passed through.
  • a further advantageous development in the case of two stimulation inserts provides that the two stimulation inserts have the same structure and are arranged mirror-inverted at the two ends of the web connecting them. As a result, when used in the area of the ankle, good encirclement of both sides of the ankle on one foot can be achieved.
  • An advantageous development of the invention provides that there are exactly two rows. Such a design can be easily produced and easily attached to the area to be treated.
  • the size and shape of the free space is matched to the type and intended use of the orthosis or cuff.
  • the number of stimulation fields per row and the associated length of the rows depends on the joint or limb on which the stimulation insert is to be used.
  • the shape and size of the free space between two adjacent rows of stimulation fields also depends on this. For example, for a stimulation insert in the region of the knee joint, the free space for receiving the knee joint is greater than in the case of a stimulation insert for the region of the elbow joint.
  • the lengths of the individual rows are longer for a stimulation insert for the knee joint than for an elbow joint.
  • a preferred choice for the stimulation medium is electrical current, in which case the stimulation fields are electrodes.
  • the stimulation current methods known in particular in the field of rehabilitation therapies can be used here, which can be used even more efficiently by means of a stimulation insert according to the invention than has been done so far in rehabilitation therapies, where only two electrodes are regularly glued to the skin and then between these two electrodes Electricity flows.
  • an advantageous development of the invention provides that the electrodes are connected via a cable, in particular a flat ribbon cable, to a microprocessor which controls the power supply to the individual electrodes.
  • a microprocessor which is responsible for the control of the individual electrodes and these are connected to the microprocessor via cables, many different programmed process sequences can be carried out, with a menu between them being very simple, for example a display can be selected or an adaptation to the required form of therapy can be made by means of a switch on the device.
  • each individual electrode can be controlled very easily by the microprocessor, so that each individual electrode can be controlled individually both in terms of time and its amplitude and waveform.
  • the time delays can also be caused by the microprocessor or switching transistors.
  • the stimulation insert has a portable accumulator as an energy source.
  • a stimulation insert according to the invention has only very low power consumption, such accumulators can be kept very small and only have a low weight, so that there are no major hindrances for the wearer of an orthosis or cuff.
  • This makes it possible to use an orthosis or cuff with a stimulation insert according to the invention in dynamic use, even when changing location - unlike when moving on a treadmill or an exercise bike, for example, i.e. also during activities such as jogging, household chores, car trips use; also for therapy at home.
  • the regular power grid with 220 V can be used as an energy source if no location independence is required.
  • the stimulation insert then has a plug that can be plugged into a regular socket.
  • time delay element is arranged between each adjacent electrode. This provides a very simple solution for generating the rolling effect according to the invention, so that a stimulation takes place starting from the supply element in a chronological sequence towards the second end of each row.
  • the time delay elements are preferably designed as capacitors and / or a chain of shift registers with switching transistors controlled thereby.
  • compressed air can also be used as the stimulation medium.
  • the stimulation fields are air chambers and the feed element is an air inlet, which is preferably designed as a connection nipple for an air hose.
  • the last air chamber of at least one of the rows is connected to an air outlet - which can also be combined collectively for all rows in one.
  • adjacent air chambers are connected to one another via an air passage.
  • the air passages have a clear width of 2 to 5 mm, preferably 3.5 mm. This creates a rolling movement that is good in terms of its therapeutic effect.
  • Two foils, each with a thickness of, for example, 0.4 mm are preferably welded to one another, the weld seam width being approximately 1-2 mm.
  • the air outlet is preferably arranged adjacent to the air inlet.
  • the stimulation insert according to the invention can thus be made very compact.
  • a sensor connection can also be present at its position, which can be connected to an air pressure sensor for measuring the air pressure at the end remote from the air inlet.
  • a further advantageous development of the invention provides that there is an inlet valve in the feed element and an outlet valve or a sensor connection in the air outlet.
  • This enables good control of the air pressure in the rows, which leads to the best possible therapeutic effect due to the rolling effect that can be precisely defined as a result.
  • the outlet valve is preferably designed in such a way that it opens when a predeterminable air pressure is exceeded in the chambers. Since the outlet valve / sensor connection is connected to the last chamber of each row, i.e. the air chamber last filled with compressed air, the final air pressure can be determined (with regard to the outlet valve) or measured (with regard to the sensor connection), which is individually tailored to the therapy required and the area around the joint to be treated is set.
  • the inlet valve and outlet valve / sensor connection cannot be arranged in the supply line element or in the air outlet, but rather in their periphery outside the stimulation insert in an air hose or on a pump that is connected to the stimulation insert during operation.
  • the air pressure at the inlet valve is constant between 0.3 and 2.0 bar, preferably 0.5 bar, or the air pressure is adjustable. It is clear to the person skilled in the art that the pressures given throughout the application are given above atmospheric pressure.
  • the inflation time is between 2 and 6 s, preferably 4 s; the holding time between 4 and 12 s, preferably 8 s; and the venting time is between 6 and 14 s, preferably 10 s.
  • the stimulation insert with the exception of the connecting means, consists of a thermoplastic polyurethane or a polyvinyl chloride.
  • the stimulation insert can be produced very easily when using compressed air as the stimulation medium.
  • the individual walls between the adjacent stimulation fields can be produced, for example, by welding two foils that form the upper and lower surfaces; the same applies to the outer walls, which close off the stimulation application with respect to the environment.
  • stimulation media provides that the stimulation fields, in particular the air chambers and / or the electrodes, are arranged in a meandering manner within a row. This provides good control of the rolling movement away from the air inlet to the second end of each row. In particular, when using compressed air as the stimulation medium, the rolling movement can be time-controlled very well.
  • the connecting means has elastic textiles, cords, bandages, a Velcro fastener, a zip fastener or a snap fastener. These connecting means are very easy to use and allow a secure connection between the stimulation insert and the cuff or the orthosis, this being the case ok
  • the stimulation insert according to the invention is preferably connected to a cuff made of chloroprene rubber or elastic textiles, to a rubber mat, to a bandage or to an orthosis.
  • a cuff made of chloroprene rubber or elastic textiles
  • a rubber mat to a bandage or to an orthosis.
  • the cable that connects the electrodes to the microprocessor is preferably arranged in a clipboard that is formed on the cuff or orthosis.
  • the cable does not interfere with the optics and it is securely guided within the cuff or the orthosis, so that the cable cannot be damaged - even if the cuff or orthosis is subjected to high loads.
  • wings are formed in the area of the first ends of the rows, each running horizontally to the left and to the right, the stimulation fields of which are arranged following the second ends of the rows.
  • This provides a stimulation insert with larger and more complex structures, which offers advantages in particular for the back area, as not only a joint is enclosed - in the back area these are the vertebrae of the spine, which are enclosed by the rows in the direction of the heart - but also Additional stimulation of the underlying tissue can be carried out over part of the back or the entire back in the horizontal direction.
  • a straight arrangement of the stimulation fields is preferred.
  • a further advantageous development of the invention provides that the rows have a butterfly shape and the at least one supply line element or further supply line elements is / are arranged at the free ends of the rows that are adjacent to one another.
  • a butterfly shape is understood to mean a shape that connects two devices with rows arranged in a V or U shape with one another in such a way that their free, i.e. second ends remain free, second ends even in the butterfly shape. This makes it possible to carry out more complex treatments of certain parts of the body, with all the advantages of the stimulation insert according to the invention already described above still being present.
  • the stimulation insert has at least one connecting means for connection to an orthosis or a cuff. These devices can be applied particularly well to the part of the body to be treated.
  • the at least one connecting means is designed as a positioning aid, in particular as a sliding coupling, for simple connection to the orthosis or the cuff.
  • the stimulation insert can be positioned particularly easily in the orthosis or the cuff, and it can be connected to a pump via a hose without any problems.
  • Figure 1 a first stimulation insert according to the invention for a knee joint that works with compressed air
  • Figure 2a a first stimulation insert according to the invention for the back, which works with compressed air
  • Figure 2b a second stimulation insert according to the invention for the back, which works with compressed air
  • FIG. 3a a second stimulation insert according to the invention for a knee joint that works with compressed air
  • FIG. 3b a third stimulation insert according to the invention for a knee joint that works with compressed air
  • FIG. 3c a fourth stimulation insert according to the invention for a knee joint that works with compressed air
  • FIG. 4a a first stimulation insert according to the invention for an ankle that works with compressed air
  • FIG. 4b a second stimulation insert according to the invention for an ankle that works with compressed air
  • FIG. 4c a third stimulation insert according to the invention for an ankle that works with compressed air
  • FIG. 4d a fourth stimulation insert according to the invention for an ankle that works with compressed air
  • FIG. 5 a stimulation insert according to the invention for a knee joint that works with electrical current
  • Figure 6 a schematic representation of an inventive
  • Stimulation insert for compressed air that is connected to a pump.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a stimulation insert 1 according to the invention for a knee, which works with compressed air as the stimulation medium.
  • the stimulation insert 1 has two rows 2, 3 of air chambers 2a,
  • Each row 2, 3 corresponds to one leg of the U-shaped overall stimulation insert 1.
  • the first ends 8 are arranged in the area of the connection between the two legs and the second ends 9 of the rows 2, 3 are arranged at the free ends of the legs.
  • the rows 2, 3 are arranged with respect to one another that between them - starting from their first ends 8 - a free space 7 is formed in which, when the stimulation insert 1 is used, for example by being accommodated in a cuff or orthotic, a joint can be included; In the case of FIG. 1, due to its shape and dimensions, it is a knee joint for which the stimulation insert 1 is designed. For other joints, the proportions have been changed and adapted to the respective joint.
  • a feed element 5 - when using compressed air is connected via a hose to a compressed air source (both not shown), which supplies the stimulation insert 1 with compressed air.
  • a pressure sensor 23 is connected to the sensor connection 6 via a hose (see FIG. 6 - there, in another exemplary embodiment, a vent valve 25 is connected to the sensor connection 6 via an air hose 26), which measures the air pressure in the last air chamber 3b. If this exceeds a predetermined value, for example 1.5 bar, the compressed air source is switched off via a suitable device known to the person skilled in the art.
  • the sensor connection 6 is only formed in the right, second row 3 and is connected to the last air chamber 3b via a discharge channel 13.
  • the left, first row 2 has no connection to a sensor connection 6; rather, the last air chamber 2b there forms the end of the chain of air chambers 2a, 4, 2b.
  • a first air chamber 2a, 3a is formed, which functions as a unitary element for both the left row 2 and the right row 3; For the present exemplary embodiment, this means that the first air chamber 2a of the left, first row 2 and the first air chamber 3a of the right, second row 3 coincide. This coincidence is not mandatory; the two first air chambers 2a, 3a can also be designed as separate elements.
  • An air passage 11 is formed between the air inlet 5, which is arranged within an inlet chamber 15, and the first air chamber 2a, 3a.
  • the first air chamber 2a, 3a is followed by four air chambers 4 in each row 2, 3, between which an air passage 11 is formed in the walls 16 separating them from one another.
  • the last element in each row 2, 3 is followed by the last air chamber 2b, 3b already mentioned above.
  • the flow direction of the air flow 17, which is predetermined due to the air passages 11 in the walls 16, is meandering and extends - starting from below in the figure - from the respective first end 8 to the respective second end 9 of each row 2, 3.
  • the number of air chambers 4 between the first air chambers 2a, 3a and the last air chambers 2b, 3b depends on the application, i.e. on which joint it is to be attached, and the size of the individual air chambers 2a, 2b, 3a,
  • the air passages 11 do not all have to be of the same size. For example, it is also possible to make these smaller and smaller in the direction of the air flow 17.
  • the air passages 11 are all the same size in the illustrated embodiment - they have a clear width of 3.5 mm.
  • the air passages 11 are obtained in that an upper and a lower plastic film, in the exemplary embodiment each having a thickness of 0.4 mm, are welded to one another, the weld seam width being 1-2 mm. These values are only exemplary and can vary greatly depending on the application.
  • the individual air chambers 2a, 2b, 3a, 3b, 4 are gradually filled in the order in which they are meandering arrangement from bottom to top.
  • the stimulation insert 1 is arranged around the joint in such a way that the second ends 9 point towards the heart. This creates a pressure on the tissue around the joint that increases from bottom to top and moves towards the heart. This is comparable to lymphatic drainage. This effect is referred to as rolling motion in the following.
  • the stimulation insert 1 can also be arranged in the opposite direction, that is to say with its free, second ends 9 pointing away from the heart. With such an arrangement, however, it is better to use the other stimulation insert 1 constructed according to the invention, described above in the general description, in which a feed element 5 is formed at each of the free, second ends 9 and a sensor connection is formed in the area of the first ends 8 6 is present. Either one or two air outlets can also be formed - an air outlet not being absolutely necessary, since the air can also escape again via the air inlets 5.
  • the air pressure at the sensor connection 6 increases steadily and with a time delay compared to the air pressure in the first air chamber 3a. If a predeterminable value is exceeded at the sensor connection 6, a pump 21 (see FIG. 6), which is used to fill the stimulation insert 1, can be switched off. The air in the stimulation insert 1 then escapes via the inlet valve 24, which is switched to a venting mode in which the air escapes into the environment. Alternatively, a vent valve 25 can also be arranged between the inlet valve 24 and the stimulation insert 1 via an air hose (see FIG. 6), which is switched to its venting mode.
  • a vent valve 25 can be arranged behind the stimulation insert 1 in front of the pressure sensor 23 (see FIG. 6); then one or both of the vent valves 25 are switched to their venting mode.
  • the pump 21 is switched back to its pump mode and fills the first air chamber 3 a again via the air inlet 5. This cycle repeats itself until the application is stopped.
  • a hold mode can be inserted between the end of the pump mode and the start of the suction mode, in which the air pressure in the stimulation insert 1 is kept constant. For example, 0.5 bar is taken as the value for switching to hold mode and then subsequently to suction mode.
  • predeterminable fixed inflation times for example 4 s
  • holding times for example 8 s
  • venting times for example 10 s
  • the rolling effect described above is obtained as with lymphatic drainage.
  • Another method is described below with reference to FIG. 4, as to how the stimulation insert 1 can be filled and vented.
  • the pump 21 can be switched to its suction mode after reaching the predeterminable value for the air pressure and the air is extracted from the air chambers 3a, 3b,
  • the stimulation insert can, for example, be made from two layers of a thermoplastic polyurethane that are placed along the walls 16 are welded to one another between the air chambers 2a, 2b, 3a, 3b, 4 and the outer walls. Other materials with suitable manufacturing processes can also be used to obtain a stimulation insert 1 according to the invention.
  • the stimulation insert 1 is preferably integrated into a cuff or orthosis, as known to the person skilled in the art - such a cuff can be made of chloroprene rubber, for example.
  • a cuff can be made of chloroprene rubber, for example.
  • these are connected to one another, for example, via zip fasteners, press studs or Velcro fasteners.
  • Other materials mentioned above for both the cuff and the connecting means are just as possible.
  • FIG. 2a shows a first exemplary embodiment of a stimulation insert 1 according to the invention for the back, with compressed air as the stimulation medium. This is designed for a different purpose - instead of a knee, it is intended for the back.
  • the surrounding joints which are located in the free space 7 between the two essentially vertically extending rows 2, 3, are vertebrae.
  • the first exemplary embodiment for the back is the same as the first exemplary embodiment for a knee, so that parts that are the same or have the same effect are provided with identical reference symbols. In the following, essentially only the differences from the first exemplary embodiment for a knee will be discussed.
  • the shape and size of the free space 7 is adapted to the application around vertebrae.
  • the number, shape and size of the air chambers 2a, 2b, 3a, 3b, 4 present in the two vertical rows 2, 3 also differ.
  • the air inlet 5 is formed in an inlet chamber 15 - at its left end in the illustrated case, but this is in no way limiting is that over the entire width of two horizontally extending wings 12, which are present in addition to the two rows 2, 3.
  • the wings 12 there are air chambers 4 which are connected to one another by walls 16 with air passages 11.
  • the sensor connection 6 is arranged, which is constructed as in the first exemplary embodiment and has the same functions.
  • the air flow 17 runs here in such a way that the compressed air flows into the inlet chamber 15 via the air inlet 5. From there it flows through the air passage 15 in the wall 16 into the first air chamber 2 a, 3 a, which - as in the first exemplary embodiment - is formed jointly for the first row 2 and the second row 3.
  • the second air chamber 4 located directly above it is also still common to both rows 2, 3, after which the first row 2 and the second row 3 - as in the first embodiment - are divided and their air chambers 4 meander upwards in the direction of the second ends 9 arranged.
  • the last air chamber 2b, 3b of the row 2, 3 is followed by a transfer channel 14 on the outside, which leads the compressed air down again into the respective air chamber 4 of the two blades 12 arranged towards the middle. From there the compressed air flows in each wing 12 to the outside; it ends in the left wing 12 in the outlet chamber 18 in which the sensor connection 6 is arranged.
  • the wings 12 In addition to the drainage effect of the rows 2, 3 already known from the first exemplary embodiment, the wings 12 generate an additional rolling movement, each directed outwards, that is, away from the spinal column.
  • FIG. 2b shows a second exemplary embodiment of a stimulation insert 1 according to the invention for the back, with compressed air as the stimulation medium. It has essentially two differences from the exemplary embodiment according to FIG. 2a. The first difference is that the transfer channel 14 is replaced by two further stimulation fields 4, so that there are three adjacent columns of stimulation fields 4, that is, one column more than in the exemplary embodiment according to FIG. 2a.
  • the second difference is that the space 7 free of stimulation fields 4 is filled with material by a filler 33.
  • the filler piece 33 is made from the same material as the rest of the stimulation insert 1, that is to say from a plastic film, it can be made in one piece with the rest of the stimulation insert 1.
  • the entire stimulation insert 1 has a higher mechanical stability. This stability is further increased in the exemplary embodiment according to FIG.
  • FIG. 3a shows an alternative exemplary embodiment to FIG. 1 for a knee joint, thus a second exemplary embodiment for a knee.
  • stimulation fields 2a, 2b, 3a, 3b, 4 of the two rows 2, 3 are not arranged in a meander shape, but in a straight line one behind the other and, on the other hand, the two rows 2, 3 are not U-shaped or horseshoe-shaped, but have an almost straight upper edge, the free space 7 for the knee joint being achieved by the stimulation fields 2a, 2b, 3a, 3b, 4 of the two rows 2, 3 in the Area of their central, common inlet chamber 15 are designed to be narrower than at the two ends 8, 9.
  • This shape allows the stimulation insert 1 to be put on around the knee joint in a different way.
  • the two rows 2, 3 are laid out from the thigh in such a way that the knee joint is largely enclosed from above.
  • these can also be meandering - as in the third and fourth Exemplary embodiment for a knee in FIGS. 3b and 3c can be arranged, so that there is essentially only one difference due to the straight shape compared to the U-shape in FIG.
  • this embodiment is otherwise the same as that of the previous embodiments, so that it does not have to be discussed in more detail here.
  • FIG. 3b A third exemplary embodiment for a knee is shown in FIG. 3b.
  • the knee joint 35 is shown schematically, unlike in the other figures relating to a knee.
  • the main difference to the second exemplary embodiment according to FIG. 3 a is - in addition to the meandering arrangement of the stimulation fields 4 already mentioned above - that the stimulation insert 1 is not straight but curved - comparable to FIG. 1 but with less curvature.
  • FIG. 3c A fourth exemplary embodiment for a knee joint is shown in FIG. 3c.
  • the main difference to the second exemplary embodiment according to FIG. 3a consists - in addition to the meander-shaped arrangement of the stimulation fields 4 already mentioned above - that the air inlet 5 and the sensor connection 6 are arranged at one end and not in the middle of the stimulation insert 1 a drainage channel 13 - on the top - on.
  • FIG. 4a A first exemplary embodiment for an ankle 32 is shown in FIG. 4a. This embodiment differs fundamentally from those in FIGS. 1 to 3 in some points. In the following, these fundamental differences will be discussed in particular.
  • the two stimulation inserts 1, 30 are connected to one another via a web 31.
  • an air inlet 5 In the web there is an air inlet 5, so that compressed air from there into a Inlet chamber 15 flows, which extends into each of the two stimulation inserts 1, 30 and the compressed air flows into a respective first air chamber 2a at the respective first end 8 of each stimulation insert 1, 30.
  • the compressed air successively flows through air chambers 4, which are arranged in a U-shape, the first leg of the U-shape at the first end 8 of each stimulation insert 1, 30 being only very briefly pronounced.
  • the compressed air flows through a last air chamber 2b at the second end 9 of each stimulation insert 1, 30 before it flows via a respective discharge channel 13 to a common outlet chamber 18 in the web.
  • adjacent air chambers 2a, 2b, 4 are separated from one another by walls 16 and connected to one another by air passages 11 formed therein.
  • the sequence of air chambers 2a, 4, 2b through which the air flows one behind the other are not arranged in a meandering shape as in the exemplary embodiments in FIGS. 1 and 2a, 2b, 3b and 3c, but in a straight line as in the exemplary embodiment according to FIG. 3a; however, a meandering arrangement can alternatively also be used, as is shown in the second exemplary embodiment for an ankle according to FIG. 4b - which is otherwise the same as the exemplary embodiment shown in FIG. 4a.
  • FIGS. 4a and 4b are placed around the two sides of the ankle 32 of a foot in such a way that the respective long leg of the U-shape - the leg with the respective second end 9 - extends laterally on the lower leg in the direction of the knee.
  • the respective middle leg of the U-shape runs essentially parallel to the sole of the foot on the side of the foot in the applied state.
  • the respective stimulation insert 1, 30 lies on the instep of the foot; this also applies to the respective short leg.
  • the ankle 32 is surrounded in an L-shape.
  • FIGS. 4a and 4b each show the state in which only the first stimulation insert 1 is placed around one side of the ankle 32.
  • the web 31 is bent under the sole of the foot and then the second stimulation insert 30 on the back of the foot placed around the ankle there (not shown) analogous to the first stimulation insert 1 on the side of the foot shown.
  • Both sides of the ankle 32 are thus each surrounded in an L-shape by a stimulation insert 1, 30 and the effect of the compressed air extends to both sides of the ankle 32.
  • the third exemplary embodiment for an ankle shown in FIG. 4c differs from the two exemplary embodiments shown in FIGS. 4a and 4b essentially only in that the web 31 - with the air inlet 5 and sensor connection 6 formed thereon - is not so between the two parts of the stimulation insert 30 is arranged so that it is located under the sole of the foot when it is put on, but rests against the calf (not shown).
  • This exemplary embodiment is particularly suitable for an injury in the area of the lower foot, in particular in the ankle area and the patellar tendon.
  • the web 31 is located above the back of the foot (not shown).
  • the web 31 is only very thin and short here and - in contrast to the exemplary embodiments according to FIGS Stimulation insert 30.
  • each individual stimulation insert 30 of the exemplary embodiments of FIGS. 4a to 4d is not starting from the respective center of the stimulation insert 1, 30 in both directions, but rather from the - shown in FIG. 4a above - First end 8 to - shown in Figure 4a below - second end 9.
  • the flow of compressed air thus only takes place in one direction and not in opposite directions, as in the exemplary embodiments in FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment which differs from the previous exemplary embodiments with regard to the stimulation medium used.
  • the compressed air used there which flows one after the other through air chambers 2a, 2b, 3a, 3b, 4
  • electrical current is used here, which is transmitted to the body via spatially distributed electrodes.
  • the electrodes act as stimulation fields like the air chambers 2a, 2b, 3a, 3b, 4 shown in FIG. 2b, 3a, 3b, 4.
  • the essential differences from the first exemplary embodiment according to FIG. 1 will be discussed; Identical or identically acting parts are provided with identical reference numerals.
  • the shape of the stimulation insert 1 is the same as that of the first exemplary embodiment according to FIG. 1, since this is also provided for the knee joint.
  • thermoplastic polyurethane there is a carrier layer 19 on which the electrodes 2a, 2b, 3a, 3b, 4 are applied.
  • the electrodes 2a, 2b, 3a, 3b, 4 are connected to one another with a cable 10.
  • This cable 10 is connected to a switching device 22, here in the form of a microprocessor, via a control line 27, which brings the current required for the application to the electrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4 provided in each case.
  • the interface between the control line 27 and the cable 10 is located in the start electrode 15, which corresponds to the inlet chamber 15 in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2.
  • the first concept has a cable 10, which runs in the desired order from one electrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4 to the next and between two adjacent electrodes 2a, 2b, 3a, 3b, 4 a suitable circuit, for example with a Capacitor that charges up and, with a time delay, supplies current to the respectively following electrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4.
  • the starting electrode 15 which is identical for both rows 2, 3 - with which there is only a single, matching first electrode 2a, 3a for the two rows 2, 3.
  • the cable 10 is then divided into one for the first row 2 and the second row 3, which connects the electrodes 4, 2b, 3b to one another along the path known from FIGS.
  • the circuits between adjacent electrodes 2a, 2b, 3a, 3b, 4 are not shown.
  • the last electrode 2b, 3b of each row 2, 3 is not connected to any other part, since the electrical current - unlike the compressed air - does not have to be conveyed out of the stimulation insert 1 in a suitable manner - the current opens automatically the skin of the user.
  • each individual electrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4 is connected to a microprocessor, which the desired electrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4 according to a predeterminable program sequence - which may also be performed during the Operation can be changed - controls and thus gives power to them.
  • the cable 10 used can in all cases be a ribbon cable, which preferably runs in an intermediate layer of the cuff or orthosis - into which the stimulation insert 1 is inserted.
  • the shape and amplitude of the current used can be varied and adapted to individual needs.
  • the electrodes 2a, 2b, 3a, 3b, 4 are fed, for example, by a multiplexer circuit.
  • the required voltage can originate from different pulse energy storage concepts, for example from capacitive or inductive discharge, a converter in pulse mode or another principle known to the person skilled in the art. For example, both a stimulation via the electrodes 2a, 2b, 3a, 3b, 4 by means of individual pulses as well as take place by means of an alternating voltage signal, whereby the curve shape can be adjusted to the specific application.
  • An individual adjustment to the skin resistance, the electrode moisture and the cuff pressure can also be made. Since the energy required for the stimulation current used is very low, a portable accumulator can be used as the energy source. This has the advantage that the entire device is mobile and can also be used by the user while on the move while moving.
  • a time-delayed stimulation on successive electrodes 2a, 2b, 3a, 3b, 4 could also be achieved.
  • This can be achieved, for example, with a chain of shift registers and thereby controlled switching transistors.
  • a stimulation pulse would run along an imaginary line from electrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4 to electrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4.
  • the arrangements of the stimulation fields 2a, 2b, 3a, 3b, 4 according to the embodiments of FIGS. 2 to 4 can in principle also be converted so that they - like the exemplary embodiment in FIG. 5 - can be operated with electrical power .
  • the stimulation insert 1 Due to the schematic representation of the stimulation insert 1 and for reasons of clarity, only its first row 2 with the first stimulation field 2a, the last stimulation field 2b and another, The stimulation field 4 lying in between and not also the second row 3 and further stimulation fields 4 from FIGS. 1 to 4 are shown.
  • the first stimulation field 2a is connected via its air inlet 5 (see FIG. 1) to an inlet valve 24, which in turn is connected to the pump 21 via an air hose 26. Between the inlet valve 24 and the stimulation insert 1 there is a branch of the air hose 26, at the end of which a vent valve 25 is arranged. Another vent valve 25 is arranged at the end of a branch in an air hose 26 which is formed between the sensor connection 6 connected to the last stimulation field 2b (see FIG. 1) and a pressure sensor 23 for measuring the air pressure in the stimulation insert 1 on the sensor connection 6.
  • a pressure sensor 23 for measuring the air pressure in the stimulation insert 1 on the sensor connection 6.
  • the pressure sensor 23 is connected via a data line 28 to the switching device 22, which is connected to the pump 21, the inlet valve 24 and the two vent valves 25 via control lines 27.
  • the stimulation insert 1 - which is shown only very schematically in FIG. 6 by three stimulation fields 2a, 3a, 4 - is located in a cuff 29, by means of which simple attachment to a part of the body to be treated is possible.
  • the pump 21 pumps compressed air into the stimulation insert 1 via the air hose 26 through the opened inlet valve 24.
  • the two vent valves 25 in the branches in front of and behind the stimulation insert 1 are closed.
  • the effect is that the air chambers 2a, 4, 2b are filled one after the other in the order in which they are arranged.
  • the pump mode is active, the air pressure at the outlet of the stimulation insert 1 is measured by a pressure sensor 23 connected to the latter via an air hose 26.
  • the data on the current air pressure are transmitted from the pressure sensor 23 via the data line 28 to the switching device 22, for example it is a computer, passed on.
  • the currently measured air pressure is compared with a predetermined air pressure that can be set by the user.
  • the switching device 22 sends a signal to the pump 21 via a control line 27 to continue to pump compressed air into the stimulation insert 1.
  • the switching device 22 sends a signal to the pump 21 via the control line 27 just mentioned, whereby the pump 21 is stopped and compressed air is no longer pumped into the stimulation insert 1. At the same time, the switching device 22 sends a signal to close the inlet valve 24 via a further control line 27.
  • the air pressure in the air chambers 2a, 4, 2b of the stimulation insert 1 is then kept constant for a predetermined time, which can be set by the user, so that one can switch from a hold mode can speak.
  • the switching device 22 sends a signal via further control lines 27 to open the outlet valves 25, which leads to a transition to the venting mode. Due to the overpressure in the stimulation insert 1 compared to the ambient air, to which there is a connection after opening the outlet valves 25, the air flows out of the air chambers 2a, 4, 2b of the stimulation insert 1. This outflow is further accelerated by the fact that, due to the arrangement of the stimulation insert 1 in the cuff 29, pressure is exerted on the stimulation insert 1 by the cuff 29. During this venting mode, the air pressure behind the stimulation insert 1 continues to be measured by the pressure sensor 23 and the measured values are sent to the switching device 22 via the data line 28. There the currently measured value is compared with a set value that can be specified by the user.
  • the switching device 22 switches the pump 21 (including further components) back into the pump mode described above.
  • the outlet valves 25 are closed via corresponding signals via control lines 27, the inlet valve 24 is opened via a corresponding signal and the pump 21 is switched on again to fill the stimulation insert 1.
  • the sequence described above is then repeated with pump mode, hold mode and venting mode.
  • a sequence can also take place which works strictly according to predetermined times for pump mode, hold mode and suction or venting mode, as has already been done above for FIGS 2 has been described; For example, inflation time 4 s, holding time 8 s and venting time 10 s.
  • This alternative has the advantage that it can be implemented with less technical effort.
  • the hold mode is skipped when the relevant time is set to zero, so that a transition is made directly from the pump mode to the venting mode.
  • “passive” venting by simply opening the outlet valves 25, “active” venting can also take place, as was described above with the word suction mode, in which the pump 21 sucks the air out of the stimulation insert 1.
  • 3b last stimulation field, air chamber, electrode 4 stimulation field, air chamber, electrode

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Abstract

Die Erfindung befasst sich mit einem Stimulationseinsatz (1), insbesondere für eine Orthese oder eine Manschette, mit einer Mehrzahl von Stimulationsfeldern (2a, 2b, 3a, 3b, 4), die in mindestens zwei Reihen (2, 3) jeweils so angeordnet sind, dass zwischen zwei benachbarten Reihen (2, 3) ein von Stimulationsfeldern (2a, 2b, 3a, 3b, 4) freier Raum (7) zur Aufnahme eines Gelenks oder zur Anbringung entlang einer Gliedmaße vorhanden ist, wobei im Bereich der ersten Enden (8) oder der zweiten Enden (9) der Reihen (2, 3) ein Zuleitungsfeld (20) vorhanden ist, das mit mindestens einem Zuleitungselement (5) zum Einspeisen eines Stimulationsmediums, das von einer Stimulationsmediumsquelle kommt, verbunden ist, wobei die Stimulationsfelder (2a, 2b, 3a, 3b, 4) so miteinander verbunden sind, dass das Stimulationsmedium diese ausgehend vom Zuleitungselement (5) an dem einen Ende (8, 9) zum jeweils anderen Ende (9, 8) der Reihen (2, 3) hin durchläuft.

Description

Stimulationseinsatz, insbesondere für eine Orthese oder eine Manschette
Die Erfindung befasst sich mit einer Stimulationseinheit, insbesondere für eine Orthese oder eine Manschette, mit einer Mehrzahl von Stimulationsfeldern, wobei der Stimulationseinsatz an einem Körperteil im Anwendungsfall angebracht werden kann.
Aus der CA 1085251 A2 ist eine Manschette zur Aufbringung von örtlich sich ändernden Drücken auf die Extremitäten eines Patienten bekannt. Dies wird dadurch erreicht, dass in der Manschette eine Kammer vorhanden ist, die in mehrere Unterkammern unterteilt ist, die untereinander über Kanäle miteinander verbunden sind. Die Unterkammern sind mit Druckluft beaufschlagbar. Der Durchmesser der Kanäle nimmt vom Einlass der Druckluft ausgehend zu weiter vom Einlass entfernten Unterkammern hin ab. Dies führt dazu, dass der Druck in der direkt am Einlass anschließenden Unterkammer höher ist als in der darauffolgenden Unterkammer, usw. Durch diese Ausgestaltung entsteht ein Rolleffekt, bei dem ausgehend vom Drucklufteinlass aufgrund des abnehmenden Druckgradienten die Unterkammern sich nacheinander auffüllen und dadurch eine Art Massagebewegung in eine Richtung weg vom Drucklufteinlass gegeben ist. Dadurch wird der Blutfluss vom Drucklufteinlass weg bis zu der letzten Unterkammer stimuliert. Wenn die Richtung des abnehmenden Druckgradienten zum Herzen hin zeigt, wird dadurch die Linderung von Thrombosen erreicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Vorrichtung vorzustellen, die insbesondere im Bereich eines Gelenks angebracht sein kann und sowohl Druckluft als Stimulationsmedium verwendet, als auch ganz allgemein für andere Stimulationsmedien geeignet ist.
Die Aufgabe wird durch einen Stimulationseinsatz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Stimulationseinsatz weist eine Mehrzahl von Stimulationsfeldern auf, die ausgehend von einem Zuleitungsfeld, das mit mindestens einem Zuleitungselement verbunden ist, durchlaufen werden. Eine solche Mehrzahl von hintereinander angeordneten Stimulationsfeldern wird im Rahmen dieser Anmeldung als eine Reihe bezeichnet. Von diesen Reihen an Stimulationsfeldern gibt es mindestens zwei, die so zueinander angeordnet sind, dass zwischen ihnen ein freier Raum ist, der zur Aufnahme eines Gelenks oder zur Anbringung entlang einer Gliedmaße dient. Dadurch ist es möglich, den Stimulationseinsatz um ein Gelenk herum zu platzieren und den Rolleffekt nicht im Bereich des Gelenks einzusetzen, sondern um dieses herum, wodurch das dort vorliegende weiche Gewebe mit dem in der Aufgabe genannten Rolleffekt beaufschlagt werden kann. An den ersten Enden der jeweiligen Reihe, ist ein Zuleitungsfeld vorhanden, das mit mindestens einem Zuleitungselement zum Einspeisen eines Stimulationsmediums verbunden ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung haben alle Reihen ein einziges, gemeinsames Zuleitungselement. Unter Stimulationsmedien werden solche Medien verstanden, die einen Rolleffekt erzielen können. Dabei handelt es sich insbesondere - jedoch nicht abschließend - um die im oben genannten Stand der Technik gemäß dem kanadischen Patent verwendete Druckluft oder auch um andere Gase, elektrischen Reizstrom, wie er beispielsweise bei einer Rehabilitationstherapie nach einem Sportunfall bekannt ist, aber auch um Flüssigkeiten, wie Wasser oder Öl. Erfindungsgemäß sind die Stimulationsfelder so miteinander verbunden, dass das Stimulationsmedium diese ausgehend vom Zuleitungselement zum jeweils zweiten Ende der Reihen hin durchläuft, wodurch der gewünschte Rolleffekt zustande kommt. Wie diese Verbindung aussieht, hängt davon ab, welches Stimulationsmedium verwendet wird. In den Unteransprüchen sind konkrete Ausführungsformen für die Stimulationsmedien Druckluft und elektrischer Strom aufgeführt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zweiten Enden der Reihen benachbart zueinander liegen. Dadurch wird ein geschlossener freier Raum ohne Stimulationsfelder geschaffen, der auf das Gelenk gelegt werden kann und die Wirkung ringförmig um das Gelenk erfolgt. Insbesondere kann dabei eine Kreisform für den freien Raum erreicht werden, aber auch andere Formen, wie beispielsweise die einer Ellipse oder einer Linse. Die Aufgabe wird auch durch einen Stimulationseinsatz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gelöst, der abweichend von dem zuvor genannten so ausgebildet ist, dass nicht zwingend eine zweite oder weitere Reihe vorhanden sein muss. Die mindestens eine Reihe ist spiralförmig um den von Stimulationsfeldern freien Raum zur Aufnahme eines Gelenks oder zur Anbringung entlang einer Gliedmaße ausgebildet und die Stimulationsfelder sind so miteinander verbunden, dass das Stimulationsmedium diese ausgehend vom Zuleitungselement an dem einen Ende zum anderen Ende der Reihe hin durchläuft. Damit ist eine weitere Form gegeben, die mit einem Massageeffekt eine Behandlung des jeweiligen Körperbereichs geeignet ist.
Die Aufgabe wird auch durch einen Stimulationseinsatz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst, der abweichend von den beiden zuvor genannten so ausgebildet ist, dass die mindestens eine Reihe kreisförmig um den von Stimulationsfeldern freien Raum zur Aufnahme eines Gelenks oder zur Anbringung entlang einer Gliedmaße ausgebildet ist und die Stimulationsfelder so miteinander verbunden sind, dass das Stimulationsmedium diese ausgehend vom Zuleitungselement in beide Richtungen der Reihe durchläuft. Damit ist noch eine weitere Form gegeben, die mit einem Massageeffekt eine Behandlung des jeweiligen Körperbereichs geeignet ist.
Die Aufgabe wird auch durch einen Stimulationseinsatz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst, der abweichend von dem zuvor genannten so ausgebildet ist, dass er nur eine Reihe aufweist, die gebogen um den von Stimulationsfeldern freien Raum zur Aufnahme ausgebildet ist, und die Stimulationsfelder von einem Ende zum anderen Ende durchlaufen werden. Eine solche Ausgestaltung eignet sich besonders für die Umfassung einer Seite eines Fußknöchels.
Die Aufgabe wird auch durch einen Stimulationseinsatz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst, der abweichend von dem zuvor genannten so ausgebildet ist, die einer Reihe gerade ausgebildet ist und eine Ausnehmung als freien Raum zur Aufnahme eines Gelenks oder zur Anbringung entlang einer Gliedmaße aufweist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein weiterer erfindungsgemäßer Stimulationseinsatz vorhanden ist, wobei ein gemeinsames Zuleitungselement für beide Stimulationseinsätze in einem Steg angeordnet ist, der sich zwischen den beiden Stimulationseinsätzen erstreckt. Damit können gleichzeitig beide Seiten eines Fußknöchels umfasst werden und die Behandlungsdauer wird verkürzt; gleichzeitig ist durch die Zuleitung zentral zwischen den beiden Stimulationseinsätzen gewährleistet, dass bei der Verwendung von Druckluft als Stimulationsmedium eine symmetrische Durchströmung der beiden Stimulationseinsätze erfolgt. Bei einer solchen Verwendung von Druckluft als Stimulationsmedium ist eine weitere vorteilhafte Weiterbildung darin zu sehen, dass in dem Steg auch ein Luftauslass ausgebildet ist, der mit dem jeweils letzten Stimulationsfeld eines jeden Stimulationseinsatzes verbunden ist. Dadurch kann die Druckluft nach Durchlaufen jedes einzelnen Stimulationseinsatzes aus diesen abgesaugt werden. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung bei zwei Stimulationseinsätzen sieht vor, dass die beiden Stimulationseinsätze gleich aufgebaut sind und spiegelverkehrt an den beiden Enden des sie verbindenden Stegs angeordnet sind. Dadurch kann bei einer Verwendung im Bereich des Fußknöchels eine gute Umschließung beider Seiten des Knöchels an einem Fuß erreicht werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass genau zwei Reihen vorhanden sind. Eine solche Ausgestaltung kann einfach hergestellt werden und gut an der zu behandelnden Stelle angebracht werden.
Eine ebenfalls vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Größe und Form des freien Raums auf die Art und den Einsatzzweck der Orthese oder Manschette abgestimmt ist. Die Anzahl der Stimulationsfelder pro Reihe und die damit zusammenhängende Länge der Reihen hängt davon ab, bei welchem Gelenk oder welcher Gliedmaße der Stimulationseinsatz verwendet werden soll. Davon hängt auch die Form und Größe des freien Raums zwischen zwei benachbarten Reihen von Stimulationsfeldern ab. So ist beispielsweise für einen Stimulationseinsatz im Bereich des Kniegelenks der freie Raum zur Aufnahme des Kniegelenks größer als bei einem Stimulationseinsatz für den Bereich des Ellbogengelenks. Außerdem sind die Längen der einzelnen Reihen bei einem Stimulationseinsatz für den Bereich des Kniegelenks länger als bei einem solchen für ein Ellbogengelenk.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass alle Reihen ein gemeinsames Zuleitungselement haben. Dadurch werden Teile eingespart und die Kosten verringert, da nur ein einziges Zuleitungselement vorhanden sein muss. Darüber hinaus ist es auch nicht nötig, eine Synchronisierung zwischen zwei separaten Zuleitungselementen - falls diese bei einer anderen Alternative vorliegen sollten - vornehmen zu müssen, um einen Gleichlauf der Rollbewegung in den einzelnen Reihen zu erreichen.
Eine bevorzugte Wahl für das Stimulationsmedium ist elektrischer Strom, wobei dann die Stimulationsfelder Elektroden sind. Hierbei kann auf die insbesondere im Bereich der Rehabilitationstherapien bekannten Reizstromverfahren zurückgegriffen werden, die Mittels eines erfindungsgemäßen Stimulationseinsatzes noch effizienter eingesetzt werden können, als dies bislang bei den Rehabilitationstherapien gemacht wird, wo regelmäßig lediglich zwei Elektroden auf die Haut aufgeklebt werden und dann zwischen diesen beiden Elektroden Strom fließt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Elektroden über ein Kabel, insbesondere ein Flachbandkabel, mit einem Mikroprozessor verbunden sind, der die Stromversorgung der einzelnen Elektroden steuert. Mit einem solchen Mikroprozessor, der für die Ansteuerung der einzelnen Elektroden verantwortlich ist und diese über Kabel mit dem Mikroprozessor verbunden sind, können viele verschiedene einprogrammierte Verfahrensabläufe durchgeführt werden, wobei zwischen diesen sehr einfach durch beispielsweise ein Menü an einem Display gewählt werden kann oder auch mittels eines Schalters am Gerät eine Anpassung auf die jeweils notwendige Therapieform erfolgen kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwischen Mikroprozessor und Elektroden eine Multiplexerschaltung vorhanden. Darüber kann sehr einfach jede einzelne Elektrode durch den Mikroprozessor angesteuert werden, so dass jede einzelne Elektrode sowohl von der Zeit her, als auch von ihrer Amplitude und Wellenform individuell angesteuert werden kann. Die Zeitverzögerungen können auch durch den Mikroprozessor oder Schalttransistoren bewirkt werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Stimulationseinsatz einen tragbaren Akkumulator als Energiequelle aufweist.
Damit ist es möglich, die Orthese oder Manschette, in die ein erfindungsgemäßer Stimulationseinsatz eingesetzt ist, unabhängig von einer elektrischen Energiequelle, die an einem festen Ort, zum Beispiel einer Steckdose, angebracht ist, zu betreiben. Im Hinblick darauf, dass ein erfindungsgemäßer Stimulationseinsatz nur sehr geringen Stromverbrauch aufweist, können solche Akkumulatoren sehr klein gehalten werden und nur geringes Gewicht aufweisen, womit keine großen Behinderungen für den Träger einer Orthese oder Manschette einhergehen. Damit ist es möglich, auch bei einer Ortsänderung - anders als, wenn man sich beispielsweise auf einem Laufband oder einem Heimtrainer bewegt -, also auch bei Tätigkeiten, wie Joggen, Haushaltsarbeiten, Autofahrten, eine Orthese oder Manschette mit einem erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz im dynamischen Einsatz zu verwenden; ebenso auch für eine Therapie zu Hause. Alternativ kann als Energiequelle auch das reguläre Stromnetz mit 220 V genutzt werden, wenn keine Ortsunabhängigkeit benötigt wird. Der Stimulationseinsatz weist dann einen Stecker auf, der in eine reguläre Steckdose eingesteckt werden kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwischen jeweils benachbarten Elektroden jeweils ein Zeitverzögerungsglied angeordnet ist. Dadurch wird eine sehr einfache Lösung bereitgestellt, um den erfindungsgemäßen Rolleffekt zu erzeugen, so dass eine Stimulation ausgehend vom Zuleitungselement her in zeitlicher Abfolge zum zweiten Ende jeder Reihe hin erfolgt. Bevorzugt sind die Zeitverzögerungsglieder als Kondensatoren und/oder eine Kette von Schieberegistern mit dadurch angesteuerten Schalttransistoren ausgebildet.
Alternativ zur elektrischen Stimulation kann auch Druckluft als Stimulationsmedium verwendet werden. In einem solchen Fall sind die Stimulationsfelder Luftkammern und das Zuleitungselement ist ein Lufteinlass, der bevorzugt als ein Anschlussnippel für einen Luftschlauch ausgebildet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die letzte Luftkammer mindestens einer der Reihen mit einem Luftauslass - der auch kollektiv für sämtliche Reihen in einem zusammengefasst sein kann - verbunden. Die Verwendung von Druckluft bei dem erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz hat den Vorteil, dass dieser sehr einfach aufgebaut sein kann und der Rolleffekt demjenigen bei einer Massage oder einer Lymphdrainage vergleichbar ist, wo auch Druck auf das jeweils behandelte Gewebe ausgeübt wird - anders als dies bei der Verwendung von Reizstrom der Fall ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Stimulationseinsatzes bei der Verwendung von Druckluft als Stimulationsmedium sind jeweils benachbarte Luftkammern über jeweils einen Luftdurchlass miteinander verbunden. Ein solcher Aufbau ist sehr einfach zu realisieren und preiswert herzustellen. Die Luftdurchlässe haben dabei bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine lichte Weite von 2 bis 5 mm, bevorzugt von 3,5 mm. Dies lässt eine im Hinblick auf ihre Therapiewirkung gute Rollbewegung entstehen. Bevorzugt sind zwei Folien mit jeweils einer Dicke von beispielsweise 0,4 mm miteinander verschweißt, wobei die Schweißnahtbreite bei circa 1-2 mm liegt. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass alle Reihen mit einem gemeinsamen Luftauslass verbunden sind. Dabei wird - wie oben schon zum Lufteinlass ausgeführt - eine Vereinfachung des Aufbaus der Erfindung erreicht und darüber hinaus noch zusätzliche Teile eingespart. Bevorzugt wird dabei der Luftauslass benachbart zum Lufteinlass angeordnet. Somit kann der erfindungsgemäße Stimulationseinsatz sehr kompakt ausgebildet sein. Alternativ zum Luftauslass kann an seiner Position auch ein Sensoranschluss vorhanden sein, der mit einem Luftdrucksensor zum Messen des Luftdrucks an dem lufteinlassfernen Ende verbunden sein kann.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass im Zuleitungselement ein Einlassventil und im Luftauslass ein Auslassventil oder ein Sensoranschluss vorhanden sind. Dadurch wird eine gute Steuerung des Luftdrucks in den Reihen ermöglicht, was zu einer möglichst optimalen Therapiewirkung aufgrund des dadurch genau zu definierenden Rolleffekts führt. Bevorzugt ist dabei das Auslassventil so ausgestaltet, dass es bei Überschreitung eines vorgebbaren Luftdrucks in den Kammern öffnet. Da das Auslassventil/der Sensoranschluss mit der letzten Kammer einer jeden Reihe, also der zuletzt mit Druckluft befüllten Luftkammer, verbunden ist, kann damit der Endluftdruck festgelegt (hinsichtlich des Auslassventils) oder gemessen (hinsichtlich des Sensoranschlusses) werden, der individuell auf die benötigte Therapie und den Bereich um das jeweils zu therapierende Gelenk eingestellt wird.
Alternativ können Einlassventil und Auslassventil/Sensoranschluss auch nicht im Zuleitungselement beziehungsweise im Luftauslass angeordnet sein, sondern in deren Peripherie außerhalb des Stimulationseinsatzes in einem Luftschlauch oder an einer Pumpe, die mit dem Stimulationseinsatz während des Betriebs verbunden ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Luftdruck am Einlassventil konstant zwischen 0,3 und 2,0 bar, bevorzugt 0,5 bar, beträgt oder der Luftdruck regelbar ist. Dem Fachmann ist klar, dass die in der gesamten Anmeldung angegebenen Drücke über Atmosphärendruck angegeben sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Aufblaszeit zwischen 2 und 6 s, bevorzugt 4 s; die Haltezeit zwischen 4 und 12 s, bevorzugt 8 s; und die Entlüftungszeit zwischen 6 und 14 s, bevorzugt 10 s, betragen. Durch diese Maßnahmen werden die therapeutisch am besten geeigneten Parameter abgedeckt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Stimulationseinsatz mit Ausnahme des Verbindungsmittels aus einem thermoplastischen Polyurethan oder einem Polyvinylchlorid besteht. Dadurch kann der Stimulationseinsatz bei der Verwendung von Druckluft als Stimulationsmedium sehr einfach hergestellt werden. Die einzelnen Wände zwischen den benachbarten Stimulationsfeldern können dabei beispielsweise durch Verschweißung von zwei Folien, die die obere und die untere Fläche bilden, hergestellt werden; dasselbe gilt für die äußeren Wände, die den Stimulationseinsatz gegenüber der Umwelt abschließen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung für alle denkbaren Stimulationsmedien sieht vor, dass die Stimulationsfelder, insbesondere die Luftkammern und/oder die Elektroden, innerhalb einer Reihe mäanderförmig angeordnet sind. Dadurch wird eine gute Lenkung der Rollbewegung vom Lufteinlass weg zum zweiten Ende jeder Reihe erreicht. Insbesondere bei der Verwendung von Druckluft als Stimulationsmedium kann dabei die Rollbewegung sehr gut zeitlich gesteuert werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verbindungsmittel elastische Textilien, Schnüre, Bandagen, einen Klettverschluss, einen Reißverschluss oder einen Druckknopf aufweist. Diese Verbindungsmittel sind sehr einfach zu handhaben und lassen eine sichere Verbindung zwischen dem Stimulationseinsatz und der Manschette oder der Orthese zu, wobei diese io
Verbindungsmittel auch sehr einfach zu lösen sind, gleichzeitig aber gegenüber einem ungewollten Lösen der Verbindung eine ausreichend hohe Sicherheit gewährleisten.
Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Stimulationseinsatz mit einer Manschette aus Chloropren-Kautschuk oder elastischen Textilien, mit einer Gummimatte, mit einer Bandage oder mit einer Orthese verbunden. Dadurch kann er in sehr einfacher Art und Weise mit dem zu behandelnden Gelenk verbunden werden beziehungsweise an der gewünschten Stelle des Körpers festgelegt werden, da der Stimulationseinsatz entweder in der Manschette oder in der Orthese eingebettet ist, die jeweils die nötigen Verbindungsmittel zur Festlegung des Gesamtgegenstands an der gewünschten Stelle aufweisen.
Bevorzugt ist bei der Verwendung von elektrischem Strom als Stimulationsmedium das Kabel, das die Elektroden mit dem Mikroprozessor verbindet, insbesondere das Flachbandkabel, in einer Zwischenablage, die an der Manschette oder Orthese ausgebildet ist, angeordnet. Dadurch stört das Kabel die Optik nicht und es ist sicher innerhalb der Manschette beziehungsweise der Orthese geführt, so dass auch keine Beschädigung des Kabels - selbst bei einer hohen Belastung der Manschette beziehungsweise Orthese - erfolgen kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass im Bereich der ersten Enden der Reihen jeweils nach links und rechts horizontal verlaufende Flügel ausgebildet sind, deren Stimulationsfelder im Anschluss an die zweiten Enden der Reihen angeordnet sind. Dadurch wird ein größerer und komplexerer Strukturen aufweisender Stimulationseinsatz zur Verfügung gestellt, der insbesondere für den Rückenbereich Vorteile bietet, da nicht nur ein Gelenk umschlossen wird - im Rückenbereich sind dies die Wirbel der Wirbelsäule, die von den Reihen in Richtung Herzumschlossen sind -, sondern noch über einen Teil des Rückens beziehungsweise den gesamten Rücken in horizontaler Richtung eine zusätzliche Stimulation des darunter liegenden Gewebes durchgeführt werden kann. In den horizontal verlaufenden Flügeln wird - anders als bei einer Ausführungsform der Reihen mit mäanderförmig angeordneten Stimulationsfeldern - eine geradlinige Anordnung der Stimulationsfelder bevorzugt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Reihen eine Schmetterlingsform aufweisen und das mindestens eine Zuleitungselement oder weitere Zuleitungselemente an den freien Enden der Reihen angeordnet ist/sind, die nebeneinander liegen. Unter einer Schmetterlingsform wird eine Form verstanden, die zwei Vorrichtungen mit V- oder U-förmig angeordneten Reihen so miteinander verbindet, dass ihre freien, also zweiten Enden auch in der Schmetterlingsform freie, zweite Enden bleiben. Dadurch ist möglich, komplexere Behandlungen von gewissen Stellen des Körpers vornehmen zu können, wobei sämtliche oben schon beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Stimulationseinsatzes weiterhin vorhanden sind.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Stimulationseinsatz mindestens ein Verbindungsmittel zur Verbindung mit einer Orthese oder einer Manschette aufweist. Diese Vorrichtungen können besonders gut an das zu behandelnde Körperteil angelegt werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das mindestens eine Verbindungsmittel als Positionshilfe, insbesondere als eine Schiebekupplung, für die einfache Verbindung mit der Orthese oder der Manschette ausgebildet ist. Dadurch kann eine besonders einfache Positionierung des Stimulationseinsatzes in der Orthese oder der Manschette vorgenommen werden und der Anschluss über einen Schlauch an eine Pumpe ist problemlos möglich.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden beschreiben. Es zeigen:
Figur 1 : einen ersten erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz für ein Kniegelenk, der mit Druckluft arbeitet, Figur 2a: einen ersten erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz für den Rücken, der mit Druckluft arbeitet,
Figur 2b: einen zweiten erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz für den Rücken, der mit Druckluft arbeitet,
Figur 3a: einen zweiten erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz für ein Kniegelenk, der mit Druckluft arbeitet,
Figur 3b: einen dritten erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz für ein Kniegelenk, der mit Druckluft arbeitet,
Figur 3c: einen vierten erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz für ein Kniegelenk, der mit Druckluft arbeitet,
Figur 4a: einen ersten erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz für einen Fußknöchel, der mit Druckluft arbeitet,
Figur 4b: einen zweiten erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz für einen Fußknöchel, der mit Druckluft arbeitet,
Figur 4c: einen dritten erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz für einen Fußknöchel, der mit Druckluft arbeitet,
Figur 4d: einen vierten erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz für einen Fußknöchel, der mit Druckluft arbeitet,
Figur 5: einen erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz für ein Kniegelenk, der mit elektrischem Strom arbeitet, und Figur 6: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Stimulationseinsatzes für Druckluft, der an eine Pumpe angeschlossen ist.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stimulationseinsatzes 1 für ein Knie, der mit Druckluft als Stimulationsmedium arbeitet. Der Stimulationseinsatz 1 weist zwei Reihen 2, 3 von Luftkammern 2a,
2b, 3a, 3b, 4 auf. Jede Reihe 2, 3 entspricht dabei einem Schenkel des U- förmigen gesamten Stimulationseinsatzes 1. Im Bereich der Verbindung der beiden Schenkel sind die ersten Enden 8 und an den freien Enden der Schenkel sind die zweiten Enden 9 der Reihen 2, 3 angeordnet. Die Reihen 2, 3 sind so zueinander angeordnet, dass zwischen ihnen - ausgehend von deren ersten Enden 8 - ein freier Raum 7 gebildet wird, in dem bei Anwendung des Stimulationseinsatzes 1 - beispielsweise, indem er in eine Manschette oder Orthese aufgenommen ist - ein Gelenk aufgenommen werden kann; im Falle der Figur 1 handelt es sich aufgrund der Form und Abmessung um ein Kniegelenk, für das der Stimulationseinsatz 1 ausgebildet ist. Für andere Gelenke sind die Proportionen verändert und an das jeweilige Gelenk angepasst.
Im Bereich der Verbindung der Schenkel sind ein Zuleitungselement 5 - bei der Verwendung von Druckluft, wie es bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 der Fall ist, handelt es sich dabei um einen Lufteinlass, der im Folgenden ebenfalls mit dem Bezugszeichen „5“ bezeichnet wird - und einen Sensoranschluss 6 nebeneinander liegend angeordnet. Der Lufteinlass 5 ist über einen Schlauch mit einer Druckluftquelle (beides nicht dargestellt) verbunden, die den Stimulationseinsatz 1 mit Druckluft versorgt. Mit dem Sensoranschluss 6 ist über einen Schlauch ein Drucksensor 23 (siehe Figur 6 - dort ist in einem anderen Ausführungsbeispiel ein Entlüftungsventil 25 über einen Luftschlauch 26 mit dem Sensoranschluss 6 verbunden) verbunden, der den Luftdruck in der letzten Luftkammer 3b misst. Wenn dieser einen vorgegebenen Wert überschreitet, beispielsweise 1,5 bar, wird die Druckluftquelle über eine geeignete, dem Fachmann bekannte Vorrichtung abgeschaltet. Der Sensoranschluss 6 ist nur in der rechten, zweiten Reihe 3 ausgebildet und mit der letzten Luftkammer 3b über einen Ableitungskanal 13 verbunden. Die linke, erste Reihe 2 weist keine Verbindung zu einem Sensoranschluss 6 auf; vielmehr bildet die dortige letzte Luftkammer 2b das Ende der Kette von Luftkammern 2a, 4, 2b.
Am untersten Rand des Schenkels des Stimulationseinsatzes 1 ist eine erste Luftkammer 2a, 3a ausgebildet, die sowohl für die linke Reihe 2 als auch die rechte Reihe 3 als einheitliches Element fungiert; dies bedeutet also für das vorliegende Ausführungsbeispiel, dass die erste Luftkammer 2a der linken, ersten Reihe 2 und die erste Luftkammer 3a der rechten, zweiten Reihe 3 zusammenfallen. Zwingend ist dieses Zusammenfallen nicht; die beiden ersten Luftkammern 2a, 3a können auch als separate Elemente ausgebildet sein. Zwischen Lufteinlass 5, der innerhalb einer Einlasskammer 15 angeordnet ist, und erster Luftkammer 2a, 3a ist ein Luftdurchlass 11 ausgebildet. An die erste Luftkammer 2a, 3a schließen sich nacheinander in jeder Reihe 2, 3 vier Luftkammern 4 an, zwischen denen jeweils ein Luftdurchlass 11 in den sie jeweils voneinander abtrennenden Wänden 16 ausgebildet ist. Als letztes Element schließt sich in jeder Reihe 2, 3 jeweils die oben schon genannte letzte Luftkammer 2b, 3b an. Die aufgrund der Luftdurchlässe 11 in den Wänden 16 vorgegebene Durchflussrichtung des Luftstroms 17 ist mäanderförmig und erstreckt sich - in der Figur von unten ausgehend - von dem jeweils ersten Ende 8 zum jeweils zweiten Ende 9 einer jeden Reihe 2, 3. Die Anzahl der Luftkammern 4 zwischen den jeweils ersten Luftkammern 2a, 3a und den jeweils letzten Luftkammern 2b, 3b hängt von der Anwendung ab, also an welchem Gelenk es angebracht werden soll, und der Größer der einzelnen Luftkammern 2a, 2b, 3a,
3b, 4. Die Luftdurchlässe 11 müssen nicht alle die gleiche Größe haben. Beispielsweise ist es auch möglich, diese in Richtung des Luftstroms 17 immer kleiner auszubilden. Die Luftdurchlässe 11 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel alle gleich groß - sie weisen eine lichte Weite von 3,5 mm auf. Die Luftdurchlässe 11 werden dadurch erhalten, dass eine obere und eine untere Kunststofffolie, im Ausführungsbeispiel mit jeweils einer Dicke von 0,4 mm, miteinander verschweißt werden, wobei die Schweißnahtbreite bei 1-2 mm liegt. Diese Werte sind nur exemplarisch und können je nach Anwendungsfall auch stark abweichen.
Aufgrund der geringen Größe der Luftdurchlässe 11 gegenüber den Luftkammern 2a, 2b, 3a, 3b, 4 erhält man somit bei einem Einströmen von Druckluft über den Lufteinlass 5 eine fortschreitende Befüllung der einzelnen Luftkammern 2a, 2b, 3a, 3b, 4 in der Reihenfolge ihrer mäanderförmigen Anordnung von unten nach oben. Der Stimulationseinsatz 1 wird während seines Einsatzes so um das Gelenk herum angeordnet, dass die zweiten Enden 9 zum Herzen hin weisen. Man erhält damit einen von unten nach oben zunehmenden Druck auf das Gewebe um das Gelenk herum, der sich in Richtung Herzen bewegt. Dies ist einer Lymphdrainage vergleichbar. Dieser Effekt wird im Folgenden als Rollbewegung bezeichnet.
Prinzipiell kann der Stimulationseinsatz 1 auch in der entgegengesetzten Richtung, also mit seinen freien, zweiten Enden 9 vom Herzen wegweisend angeordnet werden. Bei einer solchen Anordnung, ist es dann aber besser, den oben in der allgemeinen Beschreibung beschriebenen anderen erfindungsgemäß aufgebauten Stimulationseinsatz 1 zu verwenden, bei dem an den freien, zweiten Enden 9 jeweils ein Zuleitungselement 5 ausgebildet ist und im Bereich der ersten Enden 8 ein Sensoranschluss 6 vorhanden ist. Es können auch entweder ein oder auch zwei Luftauslässe ausgebildet sind - wobei ein Luftauslass nicht zwingend nötig ist, da die Luft auch wieder über die Lufteinlässe 5 entweichen kann.
Für die in Figur 1 rechts dargestellte zweite Reihe 3 steigt der Luftdruck am Sensoranschluss 6 stetig und zeitverzögert gegenüber dem Luftdruck in der ersten Luftkammer 3a an. Wenn am Sensoranschluss 6 ein vorgebbarer Wert überschritten wird, kann eine Pumpe 21 (siehe Figur 6), die zur Befüllung des Stimulationseinsatzes 1 dient, ausgeschaltet. Die Luft im Stimulationseinsatz 1 entweicht dann über das Einlassventil 24, das in einen Entlüftungsmodus geschaltet wird, in dem die Luft in die Umgebung entweicht. Alternativ kann zwischen dem Einlassventil 24 und dem Stimulationseinsatz 1 auch ein Entlüftungsventil 25 über einen Luftschlauch angeordnet sein (siehe Figur 6), das in seinen Entlüftungsmodus geschaltet wird. Alternativ zu diesem vor dem Stimulationseinsatz 1 angeordneten Entlüftungsventil 25 oder zusätzlich zu diesem kann ein Entlüftungsventil 25 hinter dem Stimulationseinsatz 1 vor dem Drucksensor 23 (siehe Figur 6) angeordnet sein; dann werden eines oder beide Entlüftungsventile 25 in ihren Entlüftungsmodus geschaltet. Wenn der Luftdruck wieder unter einen vorgebbaren Wert fällt, wird die Pumpe 21 wieder in ihren Pumpmodus umgeschaltet und befüllt über den Lufteinlass 5 die erste Luftkammer 3a wieder. Dieser Zyklus wiederholt sich, bis die Anwendung gestoppt wird. Zwischen dem Ende des Pumpmodus und dem Anfang des Saugmodus kann noch ein Haltemodus eingefügt werden, in dem der Luftdruck im Stimulationseinsatz 1 konstant gehalten wird. Als Wert für das Umschalten in den Haltemodus und dann folgend in den Saugmodus wird beispielsweise 0,5 bar genommen. Alternativ kann man auch vorgebbare feste Aufblaszeiten, beispielsweise 4 s, Haltezeiten, beispielsweise 8 s, und Entlüftungszeiten, beispielsweise 10 s, vorgeben. In beiden Fällen erhält man den oben beschriebenen Rolleffekt wie bei einer Lymphdrainage. Anhand von Figur 4 wird unten ein anderes Verfahren beschrieben, wie die Befüllung und Entlüftung des Stimulationseinsatzes 1 erfolgen kann.
In einer anderen, nicht dargestellten Realisierung der Erfindung kann die Pumpe 21 nach dem Erreichen des vorgebbaren Wertes für den Luftdruck in ihren Saugmodus umgeschaltet werden und die Luft wird aus den Luftkammern 3a, 3b,
4 abgesaugt bis ein unterer vorgebbarer Wert des Luftdrucks erreicht wird. Dann wird die Pumpe 21 wieder in ihren Pumpmodus geschaltet und der Zyklus wiederholt sich.
Der Stimulationseinsatz kann beispielsweise aus zwei Schichten eines thermoplastischen Polyurethans gefertigt sein, die entlang der Wände 16 zwischen den Luftammern 2a, 2b, 3a, 3b, 4 sowie der Außenwände miteinander verschweißt sind. Andere Materialien mit dafür geeigneten Herstellungsverfahren sind genauso verwendbar, um einen erfindungsgemäßen Stimulationseinsatz 1 zu erhalten.
Um eine gute Anwendung erzielen zu können, ist der Stimulationseinsatz 1 bevorzugt in eine Manschette oder Orthese integriert, wie sie der Fachmann kennt - eine solche Manschette kann beispielsweise aus Chloropren-Kautschuk gefertigt sein. Um eine lösbare und sichere Verbindung zwischen den Letztgenannten und dem Stimulationseinsatz 1 zu erreichen, werden diese beispielsweise über Reißverschlüsse, Druckknöpfe oder Klettverschlüsse miteinander verbunden. Andere, oben erwähnte Materialien sowohl für die Manschette als auch die Verbindungsmittel sind genauso möglich.
In Figur 2a ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stimulationseinsatzes 1 für den Rücken, mit Druckluft als Stimulationsmedium. Dieser ist für einen anderen Einsatzzweck konzipiert - anstatt für ein Knie ist er für den Rücken vorgesehen. Die umgebenen Gelenke, die sich in dem freien Raum 7 zwischen den beiden im Wesentlichen sich senkrecht erstreckenden Reihen 2, 3, sind Rückenwirbel.
Vom Grundsatz her ist das erste Ausführungsbeispiel für den Rücken dem ersten Ausführungsbeispiel für ein Knie gleich, so dass gleiche oder gleichwirkende Teile mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Im Folgenden wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel für ein Knie eingegangen.
Die Form und Größe des freien Raumes 7 ist an die Anwendung um Rückenwirbel herum angepasst. Auch die Anzahl, Form und Größe der in den beiden senkrechten Reihen 2, 3 vorhandenen Luftkammern 2a, 2b, 3a, 3b, 4 unterscheidet sich. Der Lufteinlass 5 ist in einer Einlasskammer 15 ausgebildet - an deren linken Ende im dargestellten Fall, was jedoch keinesfalls beschränkend ist die sich über die gesamte Breite zweier sich horizontal erstreckender Flügel 12, die zusätzlich zu den beiden Reihen 2, 3 vorhanden sind. In den Flügeln 12 sind Luftkammern 4 vorhanden, die durch Wände 16 mit Luftdurchlässen 11 miteinander verbunden sind. In der am weitesten links angeordneten Luftkammer, die eine Auslasskammer 18 ist, ist der Sensoranschluss 6 angeordnet, der wie im ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist und dieselben Aufgaben hat.
Der Luftstrom 17 verläuft hier so, dass die Druckluft über den Lufteinlass 5 in die Einlasskammer 15 strömt. Von dort aus strömt sie durch den Luftdurchlass 15 in der Wand 16 in die erste Luftkammer 2a, 3a, die - wie im ersten Ausführungsbeispiel - gemeinsam für die erste Reihe 2 und die zweite Reihe 3 ausgebildet ist. Die direkt darüber liegende zweite Luftkammer 4 ist ebenfalls noch beiden Reihen 2, 3 gemeinsam, danach teilen sich die erste Reihe 2 und die zweite Reihe 3 - wie im ersten Ausführungsbeispiel - auf und deren Luftkammern 4 sind mäanderförmig nach oben in Richtung der zweiten Enden 9 angeordnet. An die jeweils letzte Luftkammer 2b, 3b der Reihe 2, 3 schließt sich jeweils außen ein Überleitungskanal 14 an, der die Druckluft wieder nach unten führt in die jeweils zur Mitte hin angeordnete jeweilige Luftkammer 4 der beiden Flügel 12. Von dort aus strömt die Druckluft in jedem Flügel 12 jeweils nach außen; wobei sie im linken Flügel 12 in der Auslasskammer 18 endet, in der der Sensoranschluss 6 angeordnet ist.
Durch die Flügel 12 wird zusätzlich zu der Drainagewirkung der aus dem ersten Ausführungsbeispiel schon bekannten Reihen 2, 3 noch eine zusätzliche, jeweils nach außen, also weg von der Wirbelsäule gerichtete Rollbewegung erzeugt.
In Figur 2b ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stimulationseinsatzes 1 für den Rücken, mit Druckluft als Stimulationsmedium dargestellt. Es weist im Wesentlichen zwei Unterschiede zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2a auf. Der erste Unterschied besteht darin, dass der Überleitungskanal 14 ersetzt ist durch zwei weitere Stimulationsfelder 4, so dass drei nebeneinander liegende Spalten von Stimulationsfeldern 4 vorhanden sind also eine Spalte mehr als beidem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2a.
Der zweite Unterschied besteht darin, dass der von Stimulationsfeldern 4 frei Raum 7 durch ein Füllstück 33 durch Material ausgefüllt ist. Wenn das Füllstück 33 aus demselben Material wie der Rest des Stimulationseinsatzes 1 ist, also aus einer Kunststofffolie, kann es einstückig mit dem Rest des Stimulationseinsatzes 1 ausgeführt sein. Durch die Ausfüllung des freien Raums 7 mit dem Füllstück 33 erhält der gesamte Stimulationseinsatz 1 eine höhere mechanische Stabilität. Diese Stabilität wird im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2b noch dadurch erhöht, dass auch der Raum zwischen dem jeweiligen Flügel 12 und der daran jeweils anschließenden Reihe 2, 3 durch jeweils ein Füllstück 33 ausgefüllt wird.
In Figur 3a ist ein alternatives Ausführungsbeispiels zu Figur 1 für ein Kniegelenk, somit ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Knie, gezeigt. Es gibt zwei Flauptunterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel für ein Knie gemäß Figur 1 : Zu Einen sind Stimulationsfelder 2a, 2b, 3a, 3b, 4 der beiden Reihen 2, 3 nicht mäanderförmig angeordnet, sondern in gerader Linie hintereinander und zum Anderen sind die beiden Reihen 2, 3 nicht U- beziehungsweise hufeisenförmig ausgerichtet, sondern weisen eine fast gerade obere Kante auf, wobei der freie Raum 7 für das Kniegelenk dadurch erreicht wird, dass die Stimulationsfelder 2a, 2b, 3a, 3b, 4 der beiden Reihen 2, 3 im Bereich ihrer zentralen, gemeinsamen Einlasskammer 15 schmaler ausgebildet sind, als an den beiden Enden 8, 9.
Durch diese Form kann ein anderes Anlegen des Stimulationseinsatzes 1 um das Kniegelenk herum vorgenommen werden. Hierbei werden die beiden Reihen 2, 3 vom Oberschenkel her so angelegt, dass das Kniegelenk von oben weitgehend umschlossen wird.
Anstatt der nicht mäanderförmigen Anordnung der Stimulationsfelder 2a, 2b, 3a, 3b, 4 können diese auch mäanderförmig - wie im dritten und vierten Ausführungsbeispiel für ein Knie der Figuren 3b und 3c gezeigt - angeordnet sein, so dass dann im Wesentlichen nur ein Unterschied aufgrund der geraden Form gegenüber der U-Form der Figur 1 besteht. Von der Funktionsweise her ist diese Ausführungsform ansonsten gleich wie diejenigen der vorangegangenen Ausführungsbeispiele, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss.
In Figur 3b ist ein drittes Ausführungsbeispiels für ein Knie gezeigt. Hierbei ist das Kniegelenk 35 - anders als in den anderen, ein Knie betreffenden Figuren - schematisch dargestellt. Der Flauptunterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3a besteht - neben der oben schon angesprochenen mäanderförmigen Anordnung der Stimulationsfelder 4 - darin, dass der Stimulationseinsatz 1 nicht gerade, sondern gebogen - vergleichbar Figur 1 aber mit weniger Krümmung - ausgebildet ist.
In Figur 3c ist ein viertes Ausführungsbeispiels für ein Kniegelenk gezeigt. Der Flauptunterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3a besteht - neben der oben schon angesprochenen mäanderförmigen Anordnung der Stimulationsfelder 4 - darin, dass der Lufteinlass 5 und der Sensoranschluss 6 an einem Ende angeordnet sind und nicht in der Mitte des Stimulationseinsatzes 1. Dadurch weist dieses Ausführungsbeispiel nur einen Ableitungskanal 13 - an der Oberseite - auf.
In Figur 4a ist ein erstes Ausführungsbeispiel für einen Fußknöchel 32 dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich in einigen Punkten grundlegend von denjenigen der Figuren 1 bis 3. Im Folgenden wird vor allem auf diese grundlegenden Unterschiede eingegangen.
Zusätzlich zu dem einen Stimulationseinsatz 1 ist ein weiterer Stimulationseinsatz 30 vorhanden, der im Wesentlichen spiegelverkehrt zu dem einen Stimulationseinsatz 1 ausgebildet und angeordnet ist. Die beiden Stimulationseinsätze 1, 30 sind über einen Steg 31 miteinander verbunden. In dem Steg befindet sich ein Lufteinlass 5, so dass von dort Druckluft in eine Einlasskammer 15 fließt, die sich in jeden der beiden Stimulationseinsätze 1 , 30 erstreckt und die Druckluft an dem jeweiligen ersten Ende 8 eines jeden Stimulationseinsatzes 1 , 30 in jeweils eine erste Luftkammer 2a einströmt. Von dort durchströmt die Druckluft nacheinander Luftkammern 4, die U-förmig angeordnet sind, wobei jeweils der erste Schenkel der U-Form am ersten Ende 8 eines jeden Stimulationseinsatzes 1 , 30 nur sehr kurz ausgeprägt ist. Die Druckluft durchströmt am zweiten Ende 9 eines jeden Stimulationseinsatzes 1, 30 jeweils eine letzte Luftkammer 2b, bevor sie über jeweils einen Ableitungskanal 13 zu einer gemeinsamen Auslasskammer 18 im Steg strömt. Dort befindet sich ein Sensoranschluss 6 samt einem Luftauslass. Benachbarte Luftkammern 2a, 2b, 4 sind wie bei den anderen Ausführungsbeispielen durch Wände 16 voneinander abgetrennt und durch darin ausgebildete Luftdurchlässe 11 miteinander verbunden. Die Folge von hintereinander durchströmten Luftkammern 2a, 4, 2b sind nicht mäanderförmig wie in den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2a, 2b, 3b und 3c angeordnet, sondern in gerader Linie wie im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3a; allerdings kann alternativ auch eine mäanderförmige Anordnung verwendet werden, wie sie im zweiten Ausführungsbeispiel für einen Fußknöchel gemäß Figur 4b - das ansonsten gleich zu dem in Figur 4a gezeigten Ausführungsbeispiel ist - dargestellt ist.
Die Vorrichtungen gemäß den Figuren 4a und 4b werden so um die beiden Seiten des Fußknöchels 32 eines Fußes gelegt, dass der jeweilige lange Schenkel der U- Form - der Schenkel mit dem jeweiligen zweiten Ende 9 - sich seitlich am Unterschenkel in Richtung zum Knie erstreckt. Der jeweilige mittlere Schenkel der U-Form verläuft im angelegen zustand im Wesentlichen parallel zur Fußsohle an der Seite des Fußes. Zum jeweiligen kurzen Schenkel der U-Form hin liegt der jeweilige Stimulationseinsatz 1 , 30 auf dem Rist des Fußes; dies gilt auch für den jeweiligen kurzen Schenkel. Dadurch wird - wie gut aus Figur 4 erkennbar - der Fußknöchel 32 L-förmig umgeben. In den Figuren 4a und 4b ist jeweils der Zustand gezeigt, in dem nur der erste Stimulationseinsatz 1 um die eine Seite des Fußknöchels 32 gelegt ist. Im Folgenden wird der Steg 31 unter die Fußsohle geknickt und dann der zweite Stimulationseinsatz 30 auf der Rückseite des Fußes analog zum ersten Stimulationseinsatz 1 auf der dargestellten Seite des Fußes um den dortigen Fußknöchel (nicht gezeigt) gelegt. Es werden damit beide Seiten des Fußknöchels 32 jeweils L-förmig von je einem Stimulationseinsatz 1 , 30 umgeben und die Wirkung der Druckluft erstreckt sich auf beide Seiten des Fußknöchels 32.
Das in Figur 4c dargestellte dritte Ausführungsbeispiel für einen Fußknöchel unterscheidet sich von den beiden in den Figuren 4a und 4b gezeigten Ausführungsbeispielen im Wesentlichen nur dadurch, dass der Steg 31 - mit daran ausgebildetem Lufteinlass 5 und Sensoranschluss 6 - nicht so zwischen den beiden Teilen des Stimulationseinsatzes 30 angeordnet ist, dass der sich im angelegten Zustand unter der Fußsohle befindet, sondern sich an der Wade (nicht dargestellt) anliegt. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich besonders bei einer Verletzung im Bereich des Unterfußes, insbesondere im Knöchelbereich und der Patellasehne. Es erfolgt eine starke Durchblutungsförderung beziehungsweise ein Abtransport der Gewebsflüssigkeit, der an den Zehen beginnt, sich in Richtung der Knöchel erstreckt und weiter zu den Lymphen im Unterschenkel geht. Damit können diverse Schwellungen schneller abgebaut werden.
Im Unterschied dazu befindet sich der Steg 31 bei dem in Figur 4d dargestellten Ausführungsbeispiel für einen Fußknöchel im angelegten Zustand über dem Fußrücken (nicht dargestellt). Der Steg 31 ist hier nur sehr dünn und kurz ausgebildet und - im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 4a bis 4c - der Lufteinlass 5 und der Sensoranschluss 6 sind nicht in diesem angeordnet, sondern am ersten Ende 8 des in Figur 4d linken Teils des Stimulationseinsatzes 30.
Im Unterschied zu den anderen Ausführungsbeispielen der Figurenl bis 3 ist der Fluss der Druckluft in jedem einzelnen Stimulationseinsatz 30 der Ausführungsbeispiele der Figuren 4a bis 4d nicht von der jeweiligen Mitte des Stimulationseinsatzes 1, 30 ausgehend in beide Richtungen, sondern vom - in Figur 4a oben dargestellten - ersten Ende 8 zum - in Figur 4a unten dargestellten - zweiten Ende 9. Der Fluss der Druckluft erfolgt somit also nur in eine Richtung und nicht in entgegengesetzte Richtungen, wie bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 3.
In Figur 5 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, das hinsichtlich des verwendeten Stimulationsmediums von den vorherigen Ausführungsbeispielen unterscheidet. Anstatt der dort verwendeten Druckluft, die nacheinander durch Luftkammern 2a, 2b, 3a, 3b, 4 strömt, wird hier elektrischer Strom verwendet, der über räumlich verteilte Elektroden auf den Körper übertragen wird. Da der geometrische Aufbau jedoch sehr ähnlich ist und die Elektroden wie die in Figur 1 dargestellten Luftkammern 2a, 2b, 3a, 3b, 4 als Stimulationsfelderwirken, werden im Folgenden die gleichen Bezugszeichen für die Elektroden verwendet, wie oben für die Luftkammern, nämlich 2a, 2b, 3a, 3b, 4. Im Folgenden wird auf die wesentlichen Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 eingegangen; gleich oder gleichwirkende sind Teile mit identischen Bezugszeichen versehen.
Die Form des Stimulationseinsatzes 1 ist gleich wie die des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1, da auch dieses für das Kniegelenk vorgesehen ist.
Anstatt zwei Schichten aus thermoplastischem Polyurethan ist hier eine Trägerschicht 19 vorhanden, auf der die Elektroden 2a, 2b, 3a, 3b, 4 aufgebracht sind. Die Elektroden 2a, 2b, 3a, 3b, 4 sind untereinander mit einem Kabel 10 verbunden. Dieses Kabel 10 ist mit einem Schaltgerät 22, hier in Form eines Mikroprozessors, über eine Steuerleitung 27 verbunden, die den für die Anwendung benötigten Strom auf die jeweils vorgesehene Elektrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4 bringt. Die Schnittstelle zwischen der Steuerleitung 27 und dem Kabel 10 befindet sich in der Anfangselektrode 15, die der Einlasskammer 15 in den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 und 2 entspricht. Insbesondere sind zwei Grundprinzipien für die Erzeugung eines zu der oben genannten Rollbewegung äquivalenten Ergebnisses möglich, indem die einzelnen Elektroden 2a, 2b, 3a, 3b, 4 in einer vorgegebenen, sich vom ersten Ende 8 zum zweiten Ende 9 mäanderförmig „bewegenden“ Reihenfolge mit Strom versorgt werden. Das erste Konzept weist ein Kabel 10 auf, das in der gewünschten Reihenfolge von einer Elektrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4 zur nächsten verläuft und zwischen zwei benachbarten Elektroden 2a, 2b, 3a, 3b, 4 eine geeignete Schaltung, beispielsweise mit einem Kondensator, der sich auflädt und zeitverzögert der jeweils darauf folgenden Elektrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4 Strom zuführt. Es wird mit der für beide Reihen 2, 3 identischen Anfangselektrode 15 - womit nur eine einzige, übereinstimmende erste Elektrode 2a, 3a für die beiden Reihen 2, 3 vorliegt - begonnen. Danach teilt sich das Kabel 10 in eines für die erste Reihe 2 und die zweite Reihe 3 auf, das die Elektroden 4, 2b, 3b entlang des aus den Figuren 1 und 2 bekannten Pfads miteinander verbindet. Die Schaltungen zwischen benachbarten Elektroden 2a, 2b, 3a, 3b, 4 sind nicht dargestellt. Die letzte Elektrode 2b, 3b jeder Reihe 2, 3 ist mit keinem weiteren Teil verbunden, da der elektrische Strom - anders als die Druckluft - nicht wieder in einer geeigneten Art und Weise aus dem Stimulationseinsatz 1 heraus befördert werden muss - der Strom geht automatisch auf die Haut des Anwenders über.
Bei dem anderen - nicht dargestellten - bevorzugten Prinzip ist jede einzelne Elektrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4 mit einem Mikroprozessor verbunden, welcher die gewünschte Elektrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4 gemäß einem vorherbestimmbaren Programmablauf - der gegebenenfalls auch während des Betriebs verändert werden kann - ansteuert und somit Strom auf diese gibt.
Das verwendete Kabel 10 kann in allen Fällen ein Flachbandkabel sein, das bevorzugt in einer Zwischenlage der Manschette oder Orthese - in die der Stimulationseinsatz 1 eingesetzt ist - verläuft. Die Form und Amplitude des verwendeten Stroms kann variiert und auf die individuellen Bedürfnisse angepasst werden. Die Elektroden 2a, 2b, 3a, 3b, 4 werden beispielsweise von einer Multiplexerschaltung gespeist. Die benötigte Spannung kann aus unterschiedlichen Impulsenergiespeicherkonzepten stammen, beispielsweise aus kapazitiver oder induktiver Entladung, einem Wandler im Impulsbetrieb oder einem sonstigen, dem Fachmann bekannten Prinzip. Es kann beispielsweise sowohl eine Stimulation über die Elektroden 2a, 2b, 3a, 3b, 4 mittels Einzelimpulsen als auch mittels Wechselspannungssignal erfolgen, wobei die Kurvenform auf den konkreten Anwendungsfall eingestellt werden kann. Es kann auch eine individuelle Anpassung an den Hautwiderstand, die Elektrodenfeuchte sowie die Manschettenanpressung vorgenommen werden. Da die benötigte Energie bei dem verwendeten Reizstrom sehr gering ist, kann als Energiequelle ein tragbarer Akkumulator verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass die gesamte Vorrichtung mobil ist und vom Anwender auch während der Bewegung unterwegs genutzt werden kann.
Als weiteres Prinzip ist es auch möglich, die Elektronik direkt in die Manschette oder Orthese, mit der der Stimulationseinsatz über die Verbindungsmittel verbunden ist, zu integrieren - beispielsweise direkt in einzelnen Elektroden 2a,
2b, 3a, 3b, 4. Dadurch könnte auch eine zeitverzögerte Stimulation an aufeinander folgenden Elektroden 2a, 2b, 3a, 3b, 4 erzielt werden. Realisierbar ist dies beispielsweise mit einer Kette von Schieberegistern und dadurch angesteuerten Schalttransistoren. Dadurch liefe ein Stimulationspuls entlang einer gedachten Linie von Elektrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4 zu Elektrode 2a, 2b, 3a, 3b, 4.
Die Anordnungen der Stimulationsfelder 2a, 2b, 3a, 3b, 4 gemäß den Ausführungsformen der Figuren 2 bis 4 können anstatt mit Druckluft betrieben zu werden prinzipiell auch so umgerüstet werden, dass sie - wie das Ausführungsbeispiel der Figur 5 - mit elektrischem Strom betrieben werden können.
In Figur 6 ist schematisch ein Stimulationseinsatz 1 in Verbindung mit einer Pumpe 21 und einem Schaltgerät 22, insbesondere kann dieses als Computer ausgebildet sein, sowie weiterer nötiger Vorrichtungen dargestellt.
Aufgrund der schematischen Darstellung des Stimulationseinsatzes 1 und aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur seine erste Reihe 2 mit dem ersten Stimulationsfeld 2a, dem letzten Stimulationsfeld 2b und einem weiteren, dazwischen liegenden Stimulationsfeld 4 und nicht auch die zweite Reihe 3 sowie weitere Stimulationsfelder 4 aus Figuren 1 bis 4 dargestellt.
Das erste Stimulationsfeld 2a ist über seinen Lufteinlass 5 (siehe Figur 1) mit einem Einlassventil 24 verbunden, welches wiederum über einen Luftschlauch 26 mit der Pumpe 21 verbunden ist. Zwischen dem Einlassventil 24 und dem Stimulationseinsatz 1 ist eine Verzweigung des Luftschlauchs 26 vorhanden, an dessen Ende ein Entlüftungsventil 25 angeordnet ist. Ein weiteres Entlüftungsventil 25 ist am Ende einer Verzweigung in einem Luftschlauch 26 angeordnet, der zwischen dem mit dem letzten Stimulationsfeld 2b verbundenen Sensoranschluss 6 (siehe Figur 1) und einem Drucksensor 23 zur Messung des Luftdrucks im Stimulationseinsatz 1 am Sensoranschluss 6 ausgebildet ist. Anstatt zweier Entlüftungsventile 25 ist es auch möglich, nur ein Entlüftungsventil 25 vorzusehen, wobei es im Hinblick auf die Erfindung keine Rolle spielt, welches von den beiden dargestellten Entlüftungsventilen 25 entfällt. Der Drucksensor 23 ist über eine Datenleitung 28 mit dem Schaltgerät 22 verbunden, welches über Steuerleitungen 27 mit der Pumpe 21, dem Einlassventil 24 und den beiden Entlüftungsventilen 25 verbunden ist. Der Stimulationseinsatz 1 - der in Figur 6 nur sehr schematisch durch drei Stimulationsfelder 2a, 3a, 4 dargestellt ist - befindet sich in einer Manschette 29, mittels dem eine einfache Befestigung an einem zu behandelnden Körperteil möglich ist.
Während der Pumpmodus aktiv ist, wird von der Pumpe 21 über den Luftschlauch 26 durch das geöffnete Einlassventil 24 Druckluft in den Stimulationseinsatz 1 gepumpt. Hierbei sind die beiden Entlüftungsventile 25 in den Abzweigungen vor und hinter dem Stimulationseinsatz 1 geschlossen. Im Pumpmodus wird somit bewirkt, dass die Luftkammern 2a, 4, 2b nacheinander, in der Reihenfolge ihrer Anordnung, befüllt werden. Während der Pumpmodus aktiv ist, wird der Luftdruck am Ausgang des Stimulationseinsatzes 1 durch einen über einen Luftschlauch 26 mit diesem verbundenen Drucksensor 23 gemessen. Die Daten über den aktuellen Luftdruck werden vom Drucksensor 23 über die Datenleitung 28 an das Schaltgerät 22, beispielsweise handelt es sich dabei um einen Computer, weitergegeben. In diesem Schaltgerät 22 wird der aktuell gemessene Luftdruck mit einem vorgegebenen, vom Anwender einstellbaren Luftdruck verglichen.
Solange der gemessene Luftdruck unterhalb des eingestellten Luftdrucks liegt, sendet das Schaltgerät 22 über eine Steuerleitung 27 ein Signal an die Pumpe 21 , weiterhin Druckluft in den Stimulationseinsatz 1 zu pumpen.
Wird der vorgegebene Luftdruck erreicht, sendet das Schaltgerät 22 über die soeben genannte Steuerleitung 27 ein Signal an die Pumpe 21, wodurch diese gestoppt wird und keine Druckluft mehr in den Stimulationseinsatz 1 gepumpt wird. Gleichzeitig sendet das Schaltgerät 22 über eine weitere Steuerleitung 27 ein Signal zum Schließen des Einlassventils 24. Für eine vorgegebene, vom Anwender einstellbare Zeit wird dann der Luftdruck in den Luftkammern 2a, 4, 2b des Stimulationseinsatzes 1 konstant gehalten, so dass man von einem Haltemodus sprechen kann.
Nach Ablauf der vorgegebenen Zeit für die Durchführung des Haltemodus sendet das Schaltgerät 22 über weitere Steuerleitungen 27 jeweils ein Signal zum öffnen der Auslassventile 25, was zu einem Übergang in den Entlüftungsmodus führt. Aufgrund des Überdrucks im Stimulationseinsatz 1 gegenüber der Umgebungsluft, zu der nach Öffnung der Auslassventile 25 eine Verbindung besteht, strömt die Luft aus den Luftkammern 2a, 4, 2b des Stimulationseinsatzes 1 aus. Dieses Ausströmen wird noch dadurch beschleunigt, dass aufgrund der Anordnung des Stimulationseinsatzes 1 in der Manschette 29 auf den Stimulationseinsatz 1 ein Druck durch die Manschette 29 ausgeübt wird. Während dieses Entlüftungsmodus wird weiterhin der Luftdruck hinter dem Stimulationseinsatz 1 durch den Drucksensor 23 gemessen und die Messwerte über die Datenleitung 28 an das Schaltgerät 22 gesendet. Dort wird der aktuell gemessene Wert mit einem eingestellten, vom Anwender vorgebbaren Wert verglichen.
Nachdem dieser Wert unterschritten wird, schaltet das Schaltgerät 22 die Pumpe 21 (samt weiterer Bestandteile) wieder in den oben beschriebenen Pumpmodus. Hierzu werden die Auslassventile 25 über entsprechende Signale via Steuerleitungen 27 geschlossen, das Einlassventil 24 wird über ein entsprechendes Signal geöffnet und die Pumpe 21 wird wieder zur Befüllung des Stimulationseinsatzes 1 angeschaltet. Es wiederholt sich dann der oben beschriebene Ablauf mit Pumpmodus, Haltemodus und Entlüftungsmodus.
Durch diesen Ablauf wird der oben schon als Rolleffekt beschriebene Effekt erzielt.
Alternativ zu dem gerade beschriebenen Ablauf, der von den gemessenen Werten des Luftdrucks im Stimulationseinsatz 1 abhängt, kann auch ein Ablauf stattfinden, der streng nach vorgegebenen Zeiten für Pumpmodus, Haltemodus und Saug beziehungsweise Entlüftungsmodus arbeite, wie dies oben schon einmal zu den Figuren 1 und 2 beschrieben wurde; beispielsweise Aufblaszeit 4 s, Haltezeit 8 s und Entlüftungszeit 10 s. Diese Alternative hat den Vorteil, dass sie mit weniger technischem Aufwand realisierbar ist.
Für den Fachmann versteht es sich von selbst, dass der Haltemodus bei einer Einstellung der relevanten Zeit auf null übersprungen wird, so dass direkt vom Pumpmodus in den Entlüftungsmodus übergegangen wird. Anstatt einer „passiven“ Entlüftung durch einfaches Öffnen der Auslassventile 25 kann auch eine „aktive“ Entlüftung stattfinden, wie sie oben mit dem Wort Saugmodus beschrieben wurde, bei der die Pumpe 21 die Luft aus dem Stimulationseinsatz 1 absaugt.
Bezugszeichenliste
1 Stimulationseinsatz
2 erste Reihe 2a erste(s) Stimulationsfeld, Luftkammer, Elektrode
2b letzte(s) Stimulationsfeld, Luftkammer, Elektrode
3 zweite Reihe
3a erste(s) Stimulationsfeld, Luftkammer, Elektrode
3b letzte(s) Stimulationsfeld, Luftkammer, Elektrode 4 Stimulationsfeld, Luftkammer, Elektrode
5 Zuleitungselement, Lufteinlass
6 Sensoranschluss
7 freier Raum
8 erstes Ende 9 zweites Ende
10 Kabel
11 Luftdurchlass
12 Flügel
13 Ableitungskanal 14 Überleitungskanal
15 Einlasskammer, Anfangselektrode
16 Wand
17 Luftstrom
18 Auslasskammer 19 Trägerschicht
20 Zuleitungsfeld
21 Pumpe
22 Schaltgerät
23 Drucksensor 24 Einlassventil
25 Entlüftungsventil
26 Luftschlauch 27 Steuerleitung
28 Datenleitung
29 Manschette
30 Stimulationseinsatz 31 Steg
32 Fußknöchel
33 Füllstück
34 Zuleitungskanal
35 Kniegelenk

Claims

Patentansprüche
1. Stimulationseinsatz (1 ), insbesondere für eine Orthese oder eine Manschette, mit einer Mehrzahl von Stimulationsfeldern (2a, 2b, 3a, 3b, 4), die in mindestens zwei Reihen (2, 3) angeordnet sind, wobei diese Reihen (2, 3) jeweils so angeordnet sind, dass zwischen zwei benachbarten Reihen (2, 3) ein von Stimulationsfeldern (2a, 2b, 3a, 3b, 4) freier Raum (7) zur Aufnahme eines Gelenks oder zur Anbringung entlang einer Gliedmaße vorhanden ist, wobei im Bereich der ersten Enden (8) oder der zweiten Enden (9) der Reihen (2, 3) ein Zuleitungsfeld (20) vorhanden ist, das mit mindestens einem Zuleitungselement (5) zum Einspeisen eines Stimulationsmediums, das von einer Stimulationsmediumsquelle kommt, verbunden ist, wobei die Stimulationsfelder (2a, 2b, 3a, 3b, 4) so miteinander verbunden sind, dass das Stimulationsmedium diese Stimulationsfelder (2a, 2b, 3a, 3b, 4) ausgehend vom Zuleitungselement (5) an dem einen Ende (8, 9) zum jeweils anderen Ende (9, 8) der Reihen (2, 3) hin durchläuft.
2. Stimulationseinsatz (1 ), insbesondere für eine Orthese oder eine Manschette, mit einer Mehrzahl von Stimulationsfeldern (2a, 2b, 3a, 3b, 4), die in mindestens einer Reihe (2, 3) angeordnet sind, wobei diese Reihe (2, 3) spiralförmig um einen von Stimulationsfeldern (2a, 2b, 3a, 3b, 4) freien Raum (7) zur Aufnahme eines Gelenks oder zur Anbringung entlang einer Gliedmaße ausgebildet ist, wobei im Bereich des ersten Endes (8) oder des zweiten Endes (9) der Reihe (2, 3) ein Zuleitungsfeld (20) vorhanden ist, das mit mindestens einem Zuleitungselement (5) zum Einspeisen eines Stimulationsmediums, das von einer Stimulationsmediumsquelle kommt, verbunden ist, wobei die Stimulationsfelder (2a, 2b, 3a, 3b, 4) so miteinander verbunden sind, dass das Stimulationsmedium diese ausgehend vom Zuleitungselement (5) an dem einen Ende (8, 9) zum anderen Ende (9, 8) der Reihe (2, 3) hin durchläuft.
3. Stimulationseinsatz (1 ), insbesondere für eine Orthese oder eine Manschette, mit einer Mehrzahl von Stimulationsfeldern (2a, 2b, 3a, 3b, 4), die in mindestens einer Reihe (2, 3) angeordnet sind, wobei diese Reihe (2, 3) kreisförmig um einen von Stimulationsfeldern (2a,
2b, 3a, 3b, 4) freien Raum (7) zur Aufnahme eines Gelenks oder zur
Anbringung entlang einer Gliedmaße ausgebildet ist, wobei ein Zuleitungsfeld (20) vorhanden ist, das mit mindestens einem
Zuleitungselement (5) zum Einspeisen eines Stimulationsmediums, das von einer Stimulationsmediumsquelle kommt, verbunden ist, wobei die Stimulationsfelder (2a, 2b, 3a, 3b, 4) so miteinander verbunden sind, dass das Stimulationsmedium diese ausgehend vom
Zuleitungselement (5) in eine Richtung der Reihe (2, 3) durchläuft.
4. Stimulationseinsatz (1 ), insbesondere für eine Orthese oder eine Manschette, mit einer Mehrzahl von Stimulationsfeldern (2a, 2b, 4), die in einer Reihe (2) angeordnet sind, wobei diese Reihe (2) gebogen um einen von Stimulationsfeldern (2a, 2b,
4) freien Raum (7) zur Aufnahme eines Gelenks oder zur Anbringung entlang einer Gliedmaße ausgebildet ist, wobei im Bereich des ersten Endes (8) der Reihe (2) ein Zuleitungsfeld (20) vorhanden ist, das mit mindestens einem Zuleitungselement (5) zum Einspeisen eines Stimulationsmediums, das von einer Stimulationsmediumsquelle kommt, verbunden ist, wobei die Stimulationsfelder (2a, 2b, 4) so miteinander verbunden sind, dass das Stimulationsmedium diese ausgehend vom Zuleitungselement (5) an dem einen Ende (8, 9) zum anderen Ende (9, 8) der Reihe (2) hin durchläuft.
5. Stimulationseinsatz (1 ), insbesondere für eine Orthese oder eine Manschette, mit einer Mehrzahl von Stimulationsfeldern (2a, 2b, 4), die in einer Reihe (2) angeordnet sind, wobei diese Reihe (2) gerade ausgebildet ist und eine Ausnehmung als freien Raum (7) zur Aufnahme eines Gelenks oder zur Anbringung entlang einer Gliedmaße aufweist, wobei im Bereich des ersten Endes (8) der Reihe (2) ein Zuleitungsfeld (20) vorhanden ist, das mit mindestens einem Zuleitungselement (5) zum Einspeisen eines Stimulationsmediums, das von einer Stimulationsmediumsquelle kommt, verbunden ist, wobei die Stimulationsfelder (2a, 2b, 4) so miteinander verbunden sind, dass das Stimulationsmedium diese ausgehend vom Zuleitungselement (5) an dem einen Ende (8, 9) zum anderen Ende (9, 8) der Reihe (2) hin durchläuft.
6. Stimulationseinsatz (1) nach einem der vorstehenden Patentansprüche, mit einem weiteren solchen Stimulationseinsatz (30), wobei das Zuleitungselement (5) für beide Stimulationseinsätze (1, 30) in einem Steg (31) angeordnet ist, der sich zwischen den beiden Stimulationseinsätzen (1, 30) erstreckt.
7. Stimulationseinsatz (1) nach einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei das Stimulationsmedium elektrischer Strom ist und die Stimulationsfelder (2a, 2b, 3a, 3b, 4) Elektroden sind.
8. Stimulationseinsatz (1) nach Patentanspruch 7, wobei die Elektroden über ein Kabel (10), insbesondere ein Flachbandkabel, mit einem Mikroprozessor verbunden sind, der die Stromversorgung der einzelnen Elektroden steuert.
9. Stimulationseinsatz (1 ) nach einem der Patentansprüche 7 oder 8, wobei zwischen jeweils benachbarten Elektroden jeweils ein Zeitverzögerungsglied angeordnet ist.
10. Stimulationseinsatz (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, wobei das Stimulationsmedium Druckluft ist, die Stimulationsfelder (2a, 2b, 3a, 3b, 4) Luftkammern sind und das Zuleitungselement (5) ein Lufteinlass (5) ist.
11. Stimulationseinsatz (1 ) nach Patentanspruch 10, wobei jeweils benachbarte Luftkammern (2a, 2b, 3a, 3b, 4) über jeweils einen Luftdurchlass (11) miteinander verbunden sind.
12. Stimulationseinsatz (1) nach einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei die Stimulationsfelder (2a, 2b, 3a, 3b, 4), insbesondere die Luftkammern und/oder die Elektroden innerhalb einer Reihe (2, 3) mäanderförmig angeordnet sind.
13. Stimulationseinsatz (1) nach einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei dieser mit einer Manschette aus Chloropren-Kautschuk oder elastischen Textilien, mit einer Gummimatte, mit einer Bandage oder mit einer Orthese verbunden ist.
14. Stimulationseinsatz (1) nach einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei im Bereich der ersten Enden (8) der Reihen (2, 3) jeweils nach links und rechts horizontal verlaufende Flügel (12) ausgebildet sind, deren Stimulationsfelder (4) im Anschluss an die zweiten Enden (9) der Reihen (2, 3) angeordnet sind.
15. Stimulationseinsatz (1) nach einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei genau zwei Reihen (2, 3) vorhanden sind.
16. Stimulationseinsatz (1) nach einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei alle Reihen (2, 3) ein gemeinsames Zuleitungselement (5) haben.
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