DE102016121201B4 - Orthosis - Google Patents
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Abstract
Orthese (1) mit
- einem Anlageelement (2), das in einem angelegten Zustand der Orthese (1) an einem Rumpf (8) des Trägers (4) der Orthese (1) anliegt,
- einem Führungselement (12) mit einer Erstreckungsrichtung,
- einem Armstützelement (10), das im angelegten Zustand einen Arm des Trägers (4) stützt, und
- einem Gelenk (14) durch das das Führungselement (12) relativ zu dem Anlageelement (2) bewegbar ist, wobei im angelegten Zustand
- das Gelenk (14) oberhalb, also kranial einer Schulter des Trägers (4) angeordnet ist und eingerichtet ist, ein Anheben und Absenken eines Oberarms (16) des Trägers (4) in einer Sagittalebene, also nach vorn und hinten, zu ermöglichen und
- das Armstützelement (10) relativ zu dem Führungselement (12) entlang der Erstreckungsrichtung verschoben oder eine Länge des Führungselementes (12) in Erstreckungsrichtung verändert wird, wenn das Führungselement (12) durch das Gelenk (14) relativ zu dem Anlageelement (2) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (12) wenigstens zwei rohrförmige Auszugselemente (36) aufweist, die relativ zueinander verschiebbar ineinander angeordnet sind, wobei innerhalb der Auszugselemente (36) wenigstens ein Innenanschlagselement (38) angeordnet ist, durch das eine Verschiebung eines Auszugselementes (36) relativ zu dem Auszugselement (36) mit nächst kleinerem Durchmesser oder relativ zu dem Auszugselement (36) mit nächst größerem Durchmesser in zumindest einer Richtung auf eine maximale Verschiebung begrenzt wird.
Orthosis (1) with
- a contact element (2) which, when the orthosis (1) is in the applied state, rests against a torso (8) of the wearer (4) of the orthosis (1),
- a guide element (12) with an extension direction,
- an arm support element (10) which, when worn, supports an arm of the wearer (4), and
- a joint (14) by means of which the guide element (12) is movable relative to the contact element (2), wherein in the applied state
- the joint (14) is arranged above, i.e. cranially to, a shoulder of the wearer (4) and is designed to enable raising and lowering of an upper arm (16) of the wearer (4) in a sagittal plane, i.e. forwards and backwards, and
- the arm support element (10) is displaced relative to the guide element (12) along the direction of extension or a length of the guide element (12) is changed in the direction of extension when the guide element (12) is moved by the joint (14) relative to the contact element (2), characterized in that the guide element (12) has at least two tubular extension elements (36) which are arranged one inside the other so as to be displaceable relative to one another, wherein at least one inner stop element (38) is arranged within the extension elements (36), by means of which a displacement of an extension element (36) relative to the extension element (36) with the next smaller diameter or relative to the extension element (36) with the next larger diameter is limited to a maximum displacement in at least one direction.
Description
Die Erfindung betrifft eine Orthese mit einem Anlageelement, das in einem angelegten Zustand der Orthese an einem Rumpf eines Trägers der Orthese anliegt, einem Führungselement mit einer Erstreckungsrichtung, einem Armstützelement, das im angelegten Zustand einen Arm des Trägers stützt, und einem Gelenk, durch das das Führungselement relativ zu dem Anlageelement bewegbar ist, wobei im angelegten Zustand das Gelenk oberhalb, also kranial, einer Schulter des Trägers angeordnet ist und eingerichtet ist, ein Anheben und Absenken eines Oberarms des Trägers nach vorne oder hinten zu ermöglichen, wobei das Armstützelement relativ zu dem Führungselement entlang der Erstreckungsrichtung verschoben oder eine Länge des Führungselementes in Erstreckungsrichtung verändert wird, wenn das Führungselement relativ zu dem Anlageelement bewegt wird.The invention relates to an orthosis with an abutment element which, when the orthosis is in use, rests against a torso of a wearer of the orthosis, a guide element with a direction of extension, an arm support element which, when the orthosis is in use, supports an arm of the wearer, and a joint by means of which the guide element is movable relative to the abutment element, wherein, when the orthosis is in use, the joint is arranged above, i.e. cranially, a shoulder of the wearer and is designed to enable an upper arm of the wearer to be raised and lowered forwards or backwards, wherein the arm support element is displaced relative to the guide element along the direction of extension or a length of the guide element is changed in the direction of extension when the guide element is moved relative to the abutment element.
Eine derartige Orthese ist beispielsweise in Form einer Armstützorthese aus der
Aus der
Eine Orthese für eine ähnliche Aufgabe ist aus der
Aus der
Eine weitere Armstützorthese zum Ausgleichen der Schwerkraft auf den Arm eines Trägers bei geleichzeitiger Gestattung möglichst freier Bewegung des Trägers ist aus der
In der nicht vorveröffentlichten
Die
Aus der
Zu diesem Zweck verfügen die genannten Orthesen über wenigstens ein Gelenk, durch das Bewegungen der Schulter nachgebildet werden können. Nachteilig ist jedoch, dass diese Gelenke und/oder das wenigstens eine Führungselement im angelegten Zustand der Orthese seitlich neben dem Schultergelenk angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass eine Gelenkachse so positioniert werden kann, dass sie möglichst gut mit der natürlichen Gelenkachse des Schultergelenkes, um die der Oberarm relativ zur Schulter in der Sagittalebene, also nach vorn und hinten, verschwenkt werden kann, zusammenfällt. Nachteilig ist jedoch, dass dadurch die Bewegungsfreiheit in andere Richtungen eingeschränkt werden kann und zudem die Orthese seitlich auf den Körper des Trägers aufbaut. Die Gesamtbreite des Trägers mit Orthese ist folglich größer als die Breite des Trägers ohne die Orthese.For this purpose, the aforementioned orthoses have at least one joint through which movements of the shoulder can be simulated. A disadvantage, however, is that these joints and/or the at least one guide element are arranged laterally next to the shoulder joint when the orthosis is in place. This has the advantage that a joint axis can be positioned so that it coincides as closely as possible with the natural joint axis of the shoulder joint, around which the upper arm can be pivoted relative to the shoulder in the sagittal plane, i.e. forwards and backwards. A disadvantage, however, is that this can restrict freedom of movement in other directions and, in addition, the orthosis rests laterally on the wearer's body. The overall width of the wearer with the orthosis is therefore greater than the width of the wearer without the orthosis.
Der Träger der Orthese muss sich folglich im angelegten Zustand der Orthese daran gewöhnen, eine größere Breite aufzuweisen und somit beispielsweise durch enge Türen oder Zwischenräume nicht oder nur in bestimmten Orientierungen und Richtungen hindurchzupassen. Insbesondere wenn die Orthese als Arbeitsunterstützung verwendet wird, um beispielsweise Arbeiten, die über Kopf ausgeführt werden müssen, zu erleichtern, kann dies deutliche Nachteile aufweisen, da diese Arbeiten oftmals in räumlich beengten Situationen, beispielsweise unter einem Kraftfahrzeug, ausgeführt werden müssen.The wearer of the orthosis must therefore get used to the increased width of the brace when the brace is in place, meaning they cannot fit through narrow doors or gaps, or can only fit through them in certain orientations and directions. This can be particularly disadvantageous if the orthosis is used as a work support, for example, to facilitate overhead work, as this work often has to be performed in confined spaces, such as under a motor vehicle.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Orthese gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiter zu entwickeln, dass die Bewegungsfreiheit des Schultergelenkes nicht oder nur wenig eingeschränkt wird und die Orthese eine höhere Akzeptanz insbesondere als Arbeitsunterstützung erfahren kann.The invention is therefore based on the object of further developing an orthosis according to the preamble of claim 1 in such a way that the freedom of movement of the shoulder joint is not or only slightly restricted and the orthosis can experience greater acceptance, in particular as work support.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Orthese gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die sich dadurch auszeichnet, dass das Führungselement wenigstens zwei rohrförmige Auszugselemente aufweist, die relativ zueinander verschiebbar ineinander angeordnet sind, wobei innerhalb der Auszugselemente wenigstens ein Innenanschlagselement angeordnet ist, durch das eine Verschiebung eines Auszugselementes relativ zu dem Auszugselement mit nächst kleinerem Durchmesser oder relativ zu dem Auszugselement mit nächst größerem Durchmesser in zumindest einer Richtung auf eine maximale Verschiebung begrenzt wird.The invention solves the stated problem by an orthosis according to the preamble of claim 1, which is characterized in that the guide element has at least two tubular extension elements which are arranged displaceably within one another relative to one another, wherein at least one inner stop element is arranged within the extension elements, by means of which a displacement of an extension element relative to the extension element with the next smaller diameter or relative to the extension element with the next larger diameter is limited to a maximum displacement in at least one direction.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird das wenigstens eine Gelenk folglich nicht neben, also lateral des Schultergelenkes des Trägers angeordnet, sondern oberhalb, also in kranialer Richtung. Dadurch wird die benötigte Breite der Orthese verringert und der Träger der Orthese passt mit angelegter Orthese durch die gleichen Zwischenräume, wie ohne angelegte Orthese. Dadurch wird die Eingewöhnungsphase deutlich reduziert und die Unfallgefahr stark verringert. Dadurch wird die Akzeptanz der Orthese deutlich erhöht. Zudem wird vorteilhafterweise auch das Führungselement oberhalb des Arms, insbesondere oberhalb des Oberarmes, eines Trägers der Orthese angeordnet. Damit trägt die Orthese auch seitlich am Arm nicht auf, so dass die Breite des Trägers ohne Orthese genauso groß ist wie die Breite des Trägers mit Orthese.According to the present invention, the at least one joint is therefore not arranged next to, i.e. lateral to, the shoulder joint of the wearer, but above, i.e. in a cranial direction. This reduces the required width of the orthosis and the wearer of the orthosis fits through the same gaps with the orthosis on as without the orthosis on. This significantly reduces the adjustment phase and the risk of accidents. This significantly increases the acceptance of the orthosis. In addition, the guide element is advantageously arranged above the arm, in particular above the upper arm, of a wearer of the orthosis. This also means that the orthosis does not add any bulk to the side of the arm, so that the width of the wearer without the orthosis is the same as the width of the wearer with the orthosis.
Durch diese Anordnung des Gelenkes oberhalb der Schulter des Trägers kann es jedoch bei bestimmten Bewegungen des Oberarms relativ zur Schulter zu Inkongruenzen kommen. Dies betrifft insbesondere ein Anheben und Absenken des Oberarms in einer Sagittalebene, also nach vorne oder hinten. Bei dieser Art von Bewegung fällt die Rotationsachse des wenigstens einen Gelenkes nicht mehr mit der Rotationsachse des Schultergelenkes zusammen. Um dies auszugleichen kann der Abstand des Armstützelementes vom Rest der Orthese, also insbesondere vom Gelenk, verändert werden, indem das Abstützelement relativ zu dem Führungselement entlang der Erstreckungsrichtung verschoben wird oder sich die Länge des Führungselementes in dieser Richtung ändert. Dies geschieht bevorzugt ohne zusätzliche Aktuatoren dadurch, dass der Arm des Trägers angehoben oder abgesenkt wird. Eine Detektion einer entsprechenden Bewegung beispielsweise über Sensoren und eine aktive Betätigung des Armstützelementes oder des Führungselementes ist möglich, jedoch nicht notwendig.However, due to this arrangement of the joint above the wearer's shoulder, incongruities can occur during certain movements of the upper arm relative to the shoulder. This particularly applies to raising and lowering the upper arm in a sagittal plane, i.e., forwards or backwards. During this type of movement, the axis of rotation of at least one joint no longer coincides with the axis of rotation of the shoulder joint. To compensate for this, the distance of the arm support element from the rest of the orthosis, i.e., in particular from the joint, can be changed by moving the support element relative to the guide element along the direction of extension or by changing the length of the guide element in this direction. This is preferably done without additional actuators by raising or lowering the wearer's arm. Detection of a corresponding movement, for example via sensors, and active actuation of the arm support element or the guide element is possible, but not necessary.
Bei einer erfindungsgemäßen Orthese ist das Anlageelement folglich ausgebildet, um es am Rumpf des Trägers der Orthese anzulegen. Dies geschieht vorteilhafterweise in einem Bereich des Rückens oder der Schulter, so dass eine sichere und dennoch bequeme Anlage und Abstützung möglich ist. Das Armstützelement ist eingerichtet, den Arm des Trägers zu stützen. Durch die besondere Positionierung des Gelenkes wird dabei verhindert, dass im belasteten Zustand ein Verkippen der Vorrichtung zu einer Fehlbelastung und gegebenenfalls unkomfortabler Lagerung führt. Das Gelenk befindet sich, anders als im Stand der Technik, vorteilhafterweise in der gleichen Sagittalebene, in der sich auch der Oberarm im unbelasteten, von der Schulter herabhängenden Zustand befindet. In dieser Sagittalebene erfolgt auch die bereits beschriebene Auf- und Abwärtsbewegung.In an orthosis according to the invention, the contact element is therefore designed to be applied to the torso of the wearer of the orthosis. This advantageously takes place in an area of the back or shoulder, so that secure yet comfortable application and support is possible. The arm support element is designed to support the wearer's arm. The special positioning of the joint prevents tilting of the device when loaded, which could lead to incorrect loading and possibly uncomfortable positioning. In contrast to the prior art, the joint is advantageously located in the same sagittal plane in which the upper arm is located when unloaded, hanging from the shoulder. The upward and downward movement described above also occurs in this sagittal plane.
Das Anlageelement, das Führungselement, das Armstützelement und das Gelenk sind folglich so relativ zueinander angeordnet, dass das Gelenk im angelegten Zustand kranial der Schulter positioniert wird und zudem die gewünschten Bewegungen des Armstützelementes bzw. des Führungselementes erreicht werden.The application element, the guide element, the arm support element and the joint are therefore arranged relative to each other in such a way that the joint is positioned cranial to the shoulder when applied and, in addition, the desired movements of the arm support element or the guide element are achieved.
Vorteilhafterweise ist das Armstützelement eingerichtet, den Oberarm des Trägers zu stützen. Auf diese Weise muss die Orthese auf Bewegungen, die der Unterarm relativ zum Oberarm des Trägers ausführt, keine Rücksicht nehmen und eine komplizierte Gelenkausbildung, wie dies aus dem Stand der Technik teilweise bekannt ist, wird nicht benötigt.Advantageously, the arm support element is designed to support the wearer's upper arm. This way, the orthosis does not have to take into account movements of the forearm relative to the wearer's upper arm, and a complicated joint design, as is sometimes known from the prior art, is not required.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Führungselement eine Schiene ist, an der das Armstützelement verschiebbar angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Schiene verfügt die Schiene über eine Vertiefung, in der ein korrespondierend ausgebildeter Vorsprung des Armstützelementes oder ein Schlitten, an dem das Armstützelement angeordnet ist, verschiebbar ist. Die Vertiefung kann dabei beispielsweise schwalbenschwanzförmig ausgebildet sein oder eine andere Form aufweisen. Der Schlitten kann ebenfalls mit einem entsprechenden Vorsprung ausgestattet sein, der in die Vertiefung eingreift. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Schlitten auch über ein Befestigungselement verfügen, das die Schiene teilweise oder vollständig umfasst, und entlang der Schiene verschieblich angeordnet ist. Die Lagerung erfolgt vorzugsweise über aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannte Lagereinrichtungen, wie beispielsweise Gleit- oder Kugellager.It has proven advantageous if the guide element is a rail on which the arm support element is slidably arranged. In a preferred embodiment of this rail, the rail has a recess in which a correspondingly shaped projection of the arm support element or a carriage on which the arm support element is arranged can be moved. The recess can, for example, be dovetail-shaped or have a different shape. The carriage can also be equipped with a corresponding projection that engages in the recess. Alternatively or additionally, the carriage can also have a fastening element that partially or completely surrounds the rail and is slidably arranged along the rail. The bearing is preferably provided by bearing devices known in principle from the prior art, such as plain or ball bearings.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Führungselement auch aus mehreren über wenigstens ein Gelenk miteinander verbundenen Stäben oder Stangen bestehen oder diese aufweisen. Diese sind gelenkig mit dem Gelenk und dem Armstützelement verbunden, so dass eine Bewegung des Armstützelementes relativ zum Gelenk über eine Verformung des Führungselementes, das in dieser Weise ausgestaltet ist, erfolgen kann, wobei sich der Abstand des Armstützelementes von dem Gelenk und damit die Länge des Führungselementes ändern kann.Alternatively or additionally, the guide element can also consist of or comprise several rods or bars connected to one another via at least one joint. These are connected in an articulated manner to the joint and the arm support element, so that a movement of the arm support element relative to the joint via a Deformation of the guide element, which is designed in this way, can take place, whereby the distance of the arm support element from the joint and thus the length of the guide element can change.
In einer bevorzugten Ausgestaltung verfügt das Armstützelement oder der Schlitten über mehr als ein Kontaktelement, mit dem der Schlitten oder das Armstützelement an der Schiene anliegt. So kann das Armstützelement beispielsweise zwei Schlitten aufweisen, die beide in die gleiche Ausnehmung der Schiene eingreifen oder die gleiche Schiene umgreifen. Gleiches gilt selbstverständlich auch für einen Vorsprung, den das Armstützelement aufweist. Auch hier können zwei, in Erstreckungsrichtung hintereinander angeordnete Vorsprünge vorhanden sein, wie dies bei den Schlitten ebenfalls der Fall ist. Selbstverständlich kann auch ein in Erstreckungsrichtung ausgedehnter Vorsprung oder Schlitten vorhanden sein. Auf diese Weise wird verhindert, dass bei der Bewegung des Oberarms relativ zur Schulter, die zu einer Bewegung des Gelenkes und damit zu einer Veränderung der Position des Armstützelementes relativ zum Gelenk führt, das Armstützelement an oder in der Schiene verkippt und so die weitere Bewegung blockiert und gegebenenfalls unmöglich macht. Auch dadurch wird die Handhabbarkeit, der Komfort und die Akzeptanz der Vorrichtung weiter erhöht.In a preferred embodiment, the arm support element or slide has more than one contact element with which the slide or arm support element rests against the rail. For example, the arm support element can have two slides, both of which engage in the same recess in the rail or encompass the same rail. The same naturally also applies to a projection that the arm support element has. Here, too, two projections arranged one behind the other in the direction of extension can be provided, as is also the case with the slides. Of course, there can also be a projection or slide that extends in the direction of extension. In this way, it is prevented that when the upper arm moves relative to the shoulder, which leads to a movement of the joint and thus to a change in the position of the arm support element relative to the joint, the arm support element tilts on or in the rail and thus blocks further movement and possibly makes it impossible. This also further increases the manageability, comfort, and acceptance of the device.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Führungselement und das Armstützelement jeweils wenigstens ein Schlittenelement aufweisen, die so aneinander angeordnet sind, dass sie aneinander entlanggleiten können. Hier können vorzugsweise Luftkissen- oder Gellagerungen verwendet werden.Alternatively or additionally, the guide element and the arm support element can each have at least one slide element, which are arranged so that they can slide along each other. Air cushion or gel bearings can preferably be used here.
Alternativ oder zusätzlich dazu ist das Führungselement als Teleskopstange ausgebildet. Eine Bewegung des Gelenkes, also eine Verschiebung des Oberarmes des Trägers der Orthese relativ zur Schulter führt in diesem Fall dazu, dass die Teleskopstange ausgezogen oder eingeschoben wird, so dass sich die wirksame Länge der Teleskopstange bis zu dem Punkt, an dem das Armstützelement an dem Führungselement angeordnet ist, verändert. Auch dadurch kann die Inkongruenz zwischen den Drehpunkten des Gelenkes und des Schultergelenkes des Trägers ausgeglichen werden.Alternatively or additionally, the guide element is designed as a telescopic rod. A movement of the joint, i.e., a displacement of the upper arm of the orthosis wearer relative to the shoulder, causes the telescopic rod to be extended or retracted, changing the effective length of the telescopic rod up to the point where the arm support element is positioned on the guide element. This can also compensate for the incongruity between the pivot points of the joint and the wearer's shoulder joint.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Gelenk um ein Kugelgelenk. Auf diese Weise können auch andere Bewegungen der Schulter, die nicht ausschließlich eine Bewegung des Oberarmes in der bereits benannten Sagittalebene zur Folge haben, ausgeführt werden. Selbstverständlich können zu diesem Zweck auch mehrere separate Gelenke vorhanden sein, von denen jeweils eines verwendet wird, um eine Bewegung des Armstützelementes in die jeweilige Schwenkrichtung zu ermöglichen. Der Vorteil eines Kugelgelenkes liegt jedoch darin, dass eine Bewegung in alle Richtungen bei einem Gelenk möglich ist, dessen Rotationsachsen für die jeweilige Bewegung alle durch den gleichen Punkt, nämlich den Mittelpunkt des Kugelgelenkes, verlaufen.The joint is preferably a ball-and-socket joint. This allows for other shoulder movements that do not exclusively result in movement of the upper arm in the aforementioned sagittal plane. Of course, several separate joints can also be used for this purpose, each of which is used to enable movement of the arm support element in the respective pivoting direction. The advantage of a ball-and-socket joint, however, is that movement in all directions is possible with one joint whose rotation axes for the respective movement all pass through the same point, namely the center of the ball-and-socket joint.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Widerstand, der einer Bewegung des Gelenkes entgegensteht, einstellbar und das Gelenk insbesondere blockierbar. Selbstverständlich kann der Widerstand auch für unterschiedliche Bewegungsrichtungen des Gelenkes unterschiedlich ausgebildet sein. Auch eine variable Anpassung beispielsweise an einen Bewegungszustand des Gelenkes, also beispielsweise einen zwischen den Schenkeln des Gelenkes eingeschlossenen Gelenkwinkel, ist für bestimmte Anwendungen von Vorteil. So kann es beispielsweise sinnvoll sein, eine Bewegung des Gelenkes, die dazu führt, dass der Oberarm relativ zur Schulter abgesenkt wird, zu verhindern, solange der Träger der Orthese eine Arbeit über Kopf ausführt. Eine Bewegung in die entgegengesetzte Richtung, die einem weiteren Anheben des Oberarms relativ zur Schuler entspricht, sollte jedoch frei möglich sein.In a preferred embodiment, a resistance that opposes movement of the joint is adjustable and the joint can in particular be locked. Of course, the resistance can also be designed differently for different directions of movement of the joint. Variable adaptation, for example to a state of movement of the joint, such as a joint angle enclosed between the legs of the joint, is also advantageous for certain applications. For example, it can be useful to prevent a movement of the joint that leads to the upper arm being lowered relative to the shoulder as long as the wearer of the orthosis is performing work overhead. However, a movement in the opposite direction, which corresponds to a further raising of the upper arm relative to the shoulder, should be freely possible.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch ein Widerstand, der einer Verschiebung des Armstützelementes relativ zu dem Führungselement entgegensteht, und/oder ein Widerstand, der einer Veränderung der Länge des Führungselementes entgegensteht, einstellbar sein. Das Armstützelement kann insbesondere relativ zum Führungselement blockierbar und/oder die Länge des Führungselementes fixierbar ausgestaltet werden. Auch hier können selbstverständlich unterschiedliche Richtungen der Bewegung oder der Veränderung der Länge mit unterschiedlichen Widerständen beaufschlagt werden. Auch eine Veränderung des jeweiligen Widerstandes in Abhängigkeit der Position der beiden Bauteile zueinander oder der momentan eingestellten Länge des Führungselementes ist denkbar.Alternatively or additionally, a resistance that prevents the arm support element from moving relative to the guide element and/or a resistance that prevents the length of the guide element from changing can also be adjustable. The arm support element can, in particular, be designed to be lockable relative to the guide element and/or the length of the guide element can be fixed. Here, too, different directions of movement or changes in length can, of course, be subjected to different resistances. A change in the respective resistance depending on the position of the two components relative to each other or the currently set length of the guide element is also conceivable.
In einer bevorzugten Ausgestaltung verfügt die Orthese über eine elektrische oder elektronische Steuerung, die eingerichtet ist, diesen Widerstand in Abhängigkeit einer Position des Kopfes des Trägers einzustellen. Legt der Träger der Orthese den Kopf beispielsweise in den Nacken, um den Blick nach oben zu richten, kann dies über einen Sensor oder ein Positionselement, das am Kopf anliegt, detektiert werden. Das auf diese Weise erreichte Signal, das auch mechanisch übertragen werden kann, wird dann vorzugsweise dazu verwendet, eine Bewegung des Gelenkes in die Richtung, die einer Absenkung des Oberarms entspricht, zu verhindern oder zumindest zu erschweren. Damit ist es auch möglich, lediglich den Einfluss der Schwerkraft auf den jeweiligen Arm des Trägers der Orthese auszugleichen.In a preferred embodiment, the orthosis has an electrical or electronic control system that is configured to adjust this resistance depending on the position of the wearer's head. If the wearer of the orthosis tilts their head back, for example, to look upwards, this can be detected by a sensor or a positioning element that rests against the head. The signal achieved in this way, which can also be transmitted mechanically, is then preferably used to prevent or at least impede a movement of the joint in the direction corresponding to a lowering of the upper arm. This also makes it possible to to compensate for the influence of gravity on the respective arm of the wearer of the orthosis.
Insbesondere für die Verwendung der Orthese als Arbeitsunterstützung bei an sich gesunden Trägern ist es von Vorteil, wenn die Orthese möglichst schnell und ohne großen Aufwand anlegbar ist. Dazu verfügt das Armstützelement vorteilhafterweise über eine Schaleneinrichtung, die in eine geschlossene Stellung bringbar ist, indem der Arm des Trägers der Orthese in die Schaleneinrichtung eingelegt wird. Über ein Betätigungselement, beispielsweise einen innerhalb der Schaleneinrichtung verlaufenden Gurt, kann bereits durch das Einlegen des Armes die Schaleneinrichtung geschlossen werden, so dass die Orthese ohne die Betätigung einer weiteren Hand angelegt werden kann. Je einfacher insbesondere die als Arbeitshilfsmittel verwendete Orthese angelegt werden kann, desto größer ist die Akzeptanz beim jeweiligen Träger.Particularly when using the orthosis as work support for otherwise healthy wearers, it is advantageous if the orthosis can be put on as quickly and easily as possible. For this purpose, the arm support element advantageously has a shell device that can be brought into a closed position by inserting the arm of the orthosis wearer into the shell device. Using an actuating element, for example a strap running within the shell device, the shell device can be closed simply by inserting the arm, so that the orthosis can be put on without using another hand. The easier it is to put on an orthosis used as a work aid, in particular, the greater the wearer's acceptance of it.
Zusätzliche Verschlusselemente der Schaleneinrichtung sind selbstverständlich möglich.Additional locking elements for the shell device are of course possible.
Vorteilhafterweise ist die Orthese geeignet, beide Arme des Trägers abzustützen. Sie verfügt dabei über zwei Armstützelemente, zwei Führungselemente und zwei Gelenke. Selbstverständlich können die jeweiligen Elemente für die unterschiedlichen Arme unterschiedlich ausgebildet sein, so dass beispielsweise die Widerstände der einzelnen Gelenke unabhängig voneinander gesteuert werden können.The orthosis is advantageously designed to support both arms of the wearer. It features two arm support elements, two guide elements, and two joints. Of course, the respective elements can be designed differently for the different arms, allowing, for example, the resistance of the individual joints to be controlled independently.
Wenn das Führungselement als Teleskopstange ausgebildet ist, verfügt es vorteilhafterweise über wenigstens zwei rohrförmige Auszugselemente, die relativ zueinander verschiebbar ineinander angeordnet sind. Dies ist bei herkömmlichen Teleskopstangen aus dem Stand der Technik der Fall. Vorzugsweise ist innerhalb der Auszugselemente wenigstens ein Innenanschlagselement angeordnet, durch das eine Verschiebung eines Auszugselementes relativ zu dem Auszugselement mit dem nächst kleineren Durchmesser oder relativ zu dem Auszugselement mit nächst größerem Durchmesser in zumindest einer Richtung auf eine maximale Verschiebung begrenzt wird.If the guide element is designed as a telescopic rod, it advantageously has at least two tubular extension elements that are arranged within one another so that they can be displaced relative to one another. This is the case with conventional telescopic rods from the prior art. Preferably, at least one internal stop element is arranged within the extension elements, by means of which the displacement of an extension element relative to the extension element with the next smaller diameter or relative to the extension element with the next larger diameter is limited to a maximum displacement in at least one direction.
Herkömmlicherweise werden bei Teleskopstangen oder teleskopierbaren Stützen mehrere rohrförmige Auszugselemente ineinander angeordnet, wobei das jeweils äußere von zwei ineinander eingesteckten Auszugselementen nach innen und das jeweils innere der beiden Auszugselemente nach außen hervorragt und beispielsweise einen Vorsprung oder eine Verdickung aufweist. Auf diese Weise werden Anschlagselemente und Anschläge gebildet, die dafür sorgen, dass die beiden ineinander angeordneten Auszugselemente zwar zueinander verschiebbar, jedoch nicht voneinander lösbar sind. Diese Ausgestaltung hat jedoch den Nachteil, dass zusätzliche Lagereinrichtungen, beispielsweise Kugel-, Rollen- oder Gleitlager vorhanden sein müssen, um die verschiedenen Auszugselemente aneinander zu lagern. Es gibt folglich nur wenige ausgewählte Stellen, an denen die beiden Auszugselemente über die genannten Lagereinrichtungen miteinander in Kontakt stehen. Dies kann bei den vorliegenden Orthesen zu Nachteilen führen, da diese eine Längenänderung des teleskopierbaren Führungselementes unter Belastung verlangen, wobei die Belastung in der Regel senkrecht auf der Längserstreckung des Führungselementes wirkt.Traditionally, telescopic rods or telescopic supports comprise several tubular extension elements arranged one inside the other, with the outermost of two nested extension elements projecting inwards and the innermost of the two extension elements projecting outwards, for example, featuring a projection or thickening. This creates stop elements and stops that ensure that the two nested extension elements can be moved relative to one another but cannot be detached from one another. However, this design has the disadvantage that additional bearing devices, such as ball, roller, or plain bearings, are required to support the various extension elements. Consequently, there are only a few selected locations where the two extension elements are in contact with one another via these bearing devices. This can lead to disadvantages with the present orthoses, as they require a change in length of the telescopic guide element under load, with the load generally acting perpendicular to the longitudinal extent of the guide element.
Dieser Nachteil wird behoben, wenn innerhalb des Auszugselementes ein Innenanschlagselement angeordnet ist, das die mögliche Verschiebung auf eine maximale Verschiebung begrenzt. Ein Innenanschlagselement, das die Bewegung zweier benachbarter Auszugselemente relativ zueinander begrenzt, ist folglich nicht zwischen diesen beiden Auszugselementen, sondern auch innerhalb des Auszugselementes mit dem kleineren Durchmesser angeordnet. Innerhalb bedeutet dabei, dass es radial innen bezüglich der Mittelachse des teleskopierbaren Führungselementes angeordnet ist. Je nach Ausgestaltung kann es dabei durchaus vorkommen, dass sich das Anschlagselement in axialer Richtung außerhalb, beispielsweise vor dem jeweiligen kleineren Auszugselement befindet.This disadvantage is remedied by arranging an internal stop element within the extension element, which limits the possible displacement to a maximum. An internal stop element, which limits the movement of two adjacent extension elements relative to each other, is therefore not arranged between these two extension elements, but also within the extension element with the smaller diameter. "Inside" means that it is arranged radially inward relative to the center axis of the telescopic guide element. Depending on the design, the stop element may well be located outside in the axial direction, for example, in front of the smaller extension element.
Vorteilhafterweise ist für jedes der vorhandenen Auszugselemente bis auf das Auszugselement mit dem kleinsten Durchmesser oder das Auszugselement mit dem größten Durchmesser wenigstens ein, vorzugsweise genau ein Innenanschlagselement vorhanden, durch das eine Verschiebung des jeweiligen Auszugselementes relativ zu dem Auszugselement mit nächst kleinerem Durchmesser oder relativ zu dem Auszugselement mit nächst größerem Durchmesser in zumindest einer Richtung auf eine maximale Verschiebung begrenzt wird. Für das Auszugselement mit dem kleinsten Durchmesser oder das Auszugselement mit dem größten Durchmesser ist dies nicht notwendig, da eine Bewegung zu einem noch kleineren oder noch größeren Auszugselement nicht möglich ist und daher nicht begrenzt werden muss. Die maximale Verschiebung ist dabei vorzugsweise aber nicht zwangsläufig für alle Auszugselemente identisch. Es ist durchaus möglich, unterschiedliche maximale Verschiebungen für unterschiedliche Auszugselemente zu kombinieren.Advantageously, for each of the pull-out elements present, with the exception of the pull-out element with the smallest diameter or the pull-out element with the largest diameter, at least one, preferably exactly one, internal stop element is provided, by means of which a displacement of the respective pull-out element relative to the pull-out element with the next smaller diameter or relative to the pull-out element with the next larger diameter is limited to a maximum displacement in at least one direction. This is not necessary for the pull-out element with the smallest diameter or the pull-out element with the largest diameter, since a movement to an even smaller or even larger pull-out element is not possible and therefore does not need to be limited. The maximum displacement is preferably, but not necessarily, identical for all pull-out elements. It is certainly possible to combine different maximum displacements for different pull-out elements.
Vorzugsweise bilden die Innenanschlagselemente eine teleskopierbare Einrichtung. Es handelt sich folglich um ein „Teleskop“ in einem „Teleskop“. Dabei ist wichtig, dass durch das „innere Teleskop“, also die durch die Innenanschlagselemente gebildete teleskopierbare Einrichtung nicht nur die maximale Länge des Führungselementes, das als teleskopierbare Stütze ausgebildet ist, begrenzt wird, sondern auch und insbesondere die Verschiebung jedes der Auszugselemente relativ zu jeweils dem Auszugselement mit dem nächst kleineren Durchmesser oder relativ zu dem Auszugselement mit nächst größerem Durchmesser begrenzt wird.Preferably, the inner stop elements form a telescopic device. This is therefore a "telescope" within a "telescope." It is important that the "inner telescope," i.e. the distance formed by the inner stop elements, dete telescopic device not only limits the maximum length of the guide element, which is designed as a telescopic support, but also and in particular limits the displacement of each of the extension elements relative to the extension element with the next smaller diameter or relative to the extension element with the next larger diameter.
Vorteilhafterweise verfügt das teleskopierbare Führungselement für jedes der Innenanschlagselemente über einen Anschlag, an dem das jeweilige Innenanschlagselement anschlägt, wenn die maximale Verschiebung des jeweiligen Auszugselementes relativ zu dem Auszugselement mit nächst kleinerem Durchmesser oder relativ zu dem Auszugselement mit nächst größerem Durchmesser erreicht wird.Advantageously, the telescopic guide element has a stop for each of the inner stop elements, against which the respective inner stop element strikes when the maximum displacement of the respective extension element relative to the extension element with the next smaller diameter or relative to the extension element with the next larger diameter is reached.
Vorzugsweise ist wenigstens einer dieser Anschläge an einem der Innenanschlagselemente angeordnet. Dies hat eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung zur Folge. Alternativ oder zusätzlich dazu ist wenigstens einer der Anschläge vorteilhafterweise an einer Innenseite eines der Auszugselemente angeordnet.Preferably, at least one of these stops is arranged on one of the inner stop elements. This results in a particularly simple design. Alternatively or additionally, at least one of the stops is advantageously arranged on the inside of one of the extension elements.
Vorteilhafterweise liegen die Auszugselemente flächig aneinander an. Besonders vorzugsweise bestehen die Auszugselemente zumindest teilweise, vorteilhafterweise jedoch vollständig, aus Stahl oder Carbon. Die vollflächige Auflage der unterschiedlichen Auszugselemente aneinander verhindert sicher ein Verkippen und Verkanten der einzelnen Auszugselemente selbst für den Fall, dass die Länge des teleskopierbaren Führungselementes unter Belastung verändert werden soll. Bei der Herstellung der Auszugselemente aus Carbon ist von Vorteil, wenn insbesondere die Gleitflächen, mit denen die unterschiedlichen Auszugselemente aneinander anliegen, aus Carbon bestehen oder entsprechend beschichtet werden. Dieses Material hat den Vorteil, dass es besonders gute Gleiteigenschaften bei dieser Anordnung aufweist.Advantageously, the extension elements lie flat against one another. Particularly preferably, the extension elements are made at least partially, but advantageously entirely, of steel or carbon. The full-surface contact of the various extension elements reliably prevents tilting and jamming of the individual extension elements, even if the length of the telescopic guide element needs to be changed under load. When manufacturing the extension elements from carbon, it is advantageous if the sliding surfaces with which the various extension elements lie against one another are made of carbon or have a corresponding coating. This material has the advantage of exhibiting particularly good sliding properties in this arrangement.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das teleskopierbare Führungselement mit dem Auszugselement, das den kleinsten Durchmesser aufweist, an dem Gelenk angeordnet. Durch diese Ausgestaltung ist es konstruktiv einfach möglich, ein Befestigungselement, beispielsweise ein Schlittenelement, an dem das Armstützelement angeordnet ist, auf der Außenseite des teleskopierbaren Führungselementes gleitend auszubilden. Auf diese Weise kann die wirksame Länge, also beispielsweise der Abstand zwischen dem Gelenk und dem Befestigungselement oder Schlittenelement stark verringert werden und ist nicht durch die Länge der einzelnen Auszugselemente beschränkt.In a preferred embodiment, the telescopic guide element is arranged on the joint with the extension element having the smallest diameter. This design makes it structurally simple to design a fastening element, for example, a slide element on which the arm support element is arranged, to slide on the outer side of the telescopic guide element. In this way, the effective length, i.e., for example, the distance between the joint and the fastening element or slide element, can be significantly reduced and is not limited by the length of the individual extension elements.
Wird das teleskopierbare Führungselement mit dem Auszugselement, das den größten Durchmesser aufweist, an dem gelenk angeordnet, ist das Schlittenelement vorzugsweise an dem Auszugselement mit dem kleinsten Durchmesser verschiebbar angeordnet. In diesem Fall weisen alle anderen Auszugselemente vorzugsweise eine Nut oder einen Schlitz auf, durch den zumindest ein Teil des Schlittenelementes hindurchragt und in denen es verschiebbar ist.If the telescopic guide element is arranged on the joint with the extension element having the largest diameter, the slide element is preferably arranged displaceably on the extension element with the smallest diameter. In this case, all other extension elements preferably have a groove or slot through which at least a portion of the slide element protrudes and in which it can be displaced.
Mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
-
1 - die schematische Darstellung einer Orthese im angelegten Zustand, -
2 - einen Ausschnitt aus der in1 gezeigten Orthese, -
3a und3b - die schematische Darstellung einer angelegten Orthese in zwei unterschiedlichen Positionen, -
4 und5 - einen schematischen Ausschnitt einer Orthese gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und -
6 und7 - die schematische Darstellung einer angelegten Orthese gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in unterschiedlichen Positionen, -
8 bis 10 - schematische Schnittdarstellungen durch ein teleskopierbares Führungselement in unterschiedlichen Positionen und -
11 und12 - schematische Ansichten eines teleskopierbaren Führungselementes.
-
1 - the schematic representation of an orthosis in the applied state, -
2 - an excerpt from the1 shown orthosis, -
3a and3b - the schematic representation of an orthosis in two different positions, -
4 and5 - a schematic section of an orthosis according to a further embodiment of the present invention and -
6 and7 - the schematic representation of an applied orthosis according to a further embodiment of the present invention in different positions, -
8 to 10 - schematic sectional views through a telescopic guide element in different positions and -
11 and12 - schematic views of a telescopic guide element.
Die in
Über ein weiteres Gelenk 18 ist eine Bewegung des Armstützelementes 10 relativ zu den Anlageelementen 2 auch in einer Schwenkrichtung in der Transversalebene möglich, die senkrecht auf der beschriebenen Sagittalebene steht. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Gelenk 14 und das weitere Gelenk 18 möglichst nah beieinander angeordnet werden, um die Inkongruenzen der unterschiedlichen Bewegungen möglichst klein werden zu lassen.A further joint 18 also allows movement of the arm support element 10 relative to the support elements 2 in a pivoting direction in the transverse plane, which is perpendicular to the described sagittal plane. It has proven advantageous to arrange the joint 14 and the further joint 18 as close to each other as possible in order to minimize the incongruities between the different movements.
In der in den Figuren gezeigten vorteilhaften Ausführungsformen ist das Gelenk 14 arretierbar ausgebildet. Es verfügt über einen Rastmechanismus 26 durch den eine Bewegung in zumindest eine Richtung des Gelenkes eingeschränkt, erschwert oder völlig unterbunden werden kann. So ist es beispielsweise möglich, eine Bewegung des Führungselementes 12 im gezeigten Ausführungsbeispiel nach oben, also eine Verschwenkung im Urzeigersinn, zu ermöglichen, während eine Verschwenkung in die entgegengesetzte Richtung nicht möglich oder erschwert ist. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Orthese 1 von einem Träger 4 getragen wird, der Arbeiten über Kopf ausführen muss. Dadurch werden die Arme entlastet.In the advantageous embodiments shown in the figures, the joint 14 is designed to be lockable. It has a locking mechanism 26 by which movement in at least one direction of the joint can be restricted, made more difficult, or completely prevented. For example, it is possible to enable an upward movement of the guide element 12 in the illustrated embodiment, i.e., a clockwise pivoting, while pivoting in the opposite direction is not possible or is made more difficult. This is particularly useful when the orthosis 1 is worn by a wearer 4 who must perform work overhead. This relieves strain on the arms.
In der in
Die Darstellung in
Im Inneren befinden sich zwei Innenanschlagselemente 38, die jeweils ebenfalls ineinander angeordnet sind. An ihrem in
Radial außen an den Auszugselementen 36 sind Außenanschläge 44 vorhanden, die beim Zusammenschieben der verschiedenen Auszugselemente 36, also beim Verkürzen des Führungselementes 12, zum Tragen kommen oder, wie der in
Links in
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das kleinste Innenanschlagselement 38 mit einem ersten Befestigungspfropfen 48 am äußersten, also größten, Auszugselement 36 angeordnet. Mit einem zweiten Befestigungspfropfen 50 ist das Innenanschlagselement 38 mit dem größeren Durchmesser am zweitgrößten Auszugselement 36 befestigt. Am zweiten Befestigungspfropfen 50 befindet sich zudem der Anschlag 42.In the present embodiment, the smallest inner stop element 38 is arranged on the outermost, i.e., largest, extension element 36 with a first fastening plug 48. The inner stop element 38 with the larger diameter is fastened to the second-largest extension element 36 with a second fastening plug 50. The stop 42 is also located on the second fastening plug 50.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- OrtheseOrthosis
- 22
- AnlageelementInvestment element
- 44
- Trägercarrier
- 66
- Gestängerods
- 88
- Rumpfhull
- 1010
- ArmstützelementArmrest element
- 1212
- FührungselementGuide element
- 1414
- Gelenkjoint
- 1616
- Oberarmupper arm
- 1818
- weiteres Gelenkanother joint
- 2020
- Schienerail
- 2222
- SchlittenelementSlide element
- 2424
- ZusatzgelenkAdditional joint
- 2626
- Rastmechanismuslocking mechanism
- 2727
- Stangerod
- 2828
- VerschiebeelementSliding element
- 3030
- BefestigungselementFastening element
- 3232
- Stabrod
- 3434
- Verbindungsgelenkconnecting joint
- 3636
- Auszugselementpull-out element
- 3838
- InnenanschlagselementInternal stop element
- 4040
- Vorsprungprojection
- 4242
- Anschlagstop
- 4444
- AußenanschlagOutside stop
- 4646
- MontageelementMounting element
- 4848
- erster Befestigungspfropfenfirst fastening plug
- 5050
- zweiter Befestigungspfropfensecond fastening plug
- 5252
- Kappecap
- 5454
- Belüftungsöffnungventilation opening
Claims (18)
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