DE19828025A1 - Trainingsgerät - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät, das in der medizinischen Therapie und Rehabilitation zur Stärkung der Muskulatur und/oder zum Trainieren des sensomotorischen Systems von Patienten eingesetzt wird.

Bekannte Trainingsgeräte dieser Art weisen Armhebel und Fußhebel auf, die vom Patienten unter Überwindung eines gewissen Widerstands mit den Ar­ men oder Beinen betätigt werden oder die durch einen Motor oder derglei- chen angetrieben werden, um die Extremitäten des Patienten passiv zu be­ wegen. In einigen Fällen kann es für den Patienten hilfreich sein, wenn er die passive Bewegung einer geschädigten Extremität selbst steuern kann, beispielsweise indem er durch Bewegung seine rechten Armes die passive Bewegung des rechten Beins steuert oder umgekehrt.

Aus WO 97/06859 A1 ist ein Trainingsgerät nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 bekannt, bei dem die zur selben Körperseite gehörenden Arm- und Fußhebel mechanisch miteinander koppelbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Trainingsgerät zu schaffen, mit dem sich komplexere Bewegungsabläufe trainieren und somit zusätzliche therapeuti­ sche Effekte erzielen lassen.

Diese Aufgabe wird bei einem Trainingsgerät der oben genannten Art da­ durch gelöst, daß jeder Armhebel eine schwenkbare Hand-Auflageplatte und jeder Fußhebel eine schwenkbare Fuß-Auflageplatte aufweist und daß die Schwenkbewegung jeder Arm-Auflageplatte relativ zum Armhebel mit der Schwenkbewegung der zugehörigen Fuß-Auflageplatte relativ zum Fußhebel koppelbar ist.

Mit diesem Gerät kann der Benutzer nicht nur durch aktive Armbewegung ei­ ne passive Beinbewegung hervorrufen, sondern er kann zugleich auch durch Abwinkeln des Handgelenks eine entsprechende Bewegung des Fußgelenks veranlassen. Auf diese Weise kann insbesondere die Bewegungskoordination bei komplexeren Bewegungsabläufen wirksam trainiert werden. Ebenso eignet sich das Gerät zum Trainieren der für die Hand- und Fußbewegungen zuständigen Unterarm- und Unterschenkelmuskulatur. Beispielsweise kann der Patient die Unterarmmuskulatur trainieren, indem er mit der Hand die Hand-Auflagefläche abwinkelt und dabei mit dem Fuß einen dosierten Gegen­ druck ausübt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Kupplung zwischen den verschiedenen Auflageplatten kann auf mechani­ schem Wege, beispielsweise durch Gestänge oder Seilzüge, oder auch auf elektronischem Wege mit Hilfe von Bewegungssensoren, Motoren und einer geeigneten Steuerungselektronik erfolgen. Weiterhin ist es möglich, den ak­ tiven Bewegungen des Patienten einen Widerstand entgegenzusetzen, indem die Bewegungen der Auflageplatten und/oder der Arm- und Fußhebel mit do­ sierter Kraft gebremst werden oder indem diesen Bewegungen eine elasti­ sche Rückstellkraft oder eine Gewichtskraft entgegengesetzt wird. Sofern für die Arm- und Fußhebel und/oder die Auflageplatten motorische Antriebe vor­ gesehen sind, kann auch eine passive Bewegungstherapie durchgeführt wer­ den, wobei die insgesamt acht Freiheitsgrade der Arm-, Bein-, Hand- und Fußbewegungen programmgesteuert in flexibler Weise miteinander gekoppelt werden können.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist jede Hand-Auflageplatte mindestens einen schwenkbaren Fingerhebel und jede Fuß-Auflageplatte mindestens einen schwenkbaren Zehenhebel auf, und auch die Schwenkbe­ wegungen der Finger- und Zehenhebel sind miteinander gekoppelt. Die Kopplung kann dabei für sämtliche Finger der Hand und sämtliche Zehen des entsprechenden Fußes gemeinsam oder für jedes Finger- und Zehenpaar ge­ sondert oder auch gruppenweise erfolgen, beispielsweise für Daumen und großen Zeh einerseits und die übrigen Finger und die übrigen Zehen ande­ rerseits.

Die Lage der Schwenkachsen für die Arm- und Fußhebel und die verschiede­ nen Auflageplatten ist vorzugsweise verstellbar, so daß das Gerät an die Kör­ permaße unterschiedlicher Patienten angepaßt werden kann.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Trai­ ningsgerätes; und

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Armhebels mit Hand-Auflageplat­ te gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.

Das in Fig. 1 gezeigte Trainingsgerät weist eine vor einer Sitzbank 10 ange­ ordnete vertikale Säule 12 auf, an der ein Gelenk 14 für zwei Armhebel 16, 18 sowie ein Gelenk 20 für zwei Fußhebel 22, 24 höhenverstellbar gehalten sind. Die beiden Armhebel 16, 18 sind einzeln um eine gemeinsame, durch das Gelenk 14 gehende waagerechte Achse drehbar. Entsprechendes gilt für die beiden Fußhebel 22, 24.

Jeder Armhebel 16, 18 sowie jeder Fußhebel 22, 24 weist in der Nähe seines freien Endes ein Gelenk 26 auf, an dem im Falle der Armhebel 16, 18 eine Hand-Auflageplatte 28 und im Fall der Fußhebel 22, 24 eine Fuß-Auflageplatte 30 schwenkbar befestigt ist. Die Schwenkachsen der Auflageplatten verlaufen ebenfalls waagerecht.

Der auf der Sitzbank 10 sitzende Patient legt beide Hände auf die Hand-Aufla­ geplatten 28 und beide Füße auf die Fuß-Auflageplatten 30 auf, um durch akti­ ve Bewegung der Arme die Armhebel 16, 18 und/oder durch aktive Bewe­ gung der Beine die Fußhebel 20, 22 zu drehen.

Der Armhebel 16 für den rechten Arm des Patienten und der Fußhebel 22 für das rechte Bein des Patienten sind durch eine Stange 32 verbunden, die sich zwischen den Gelenken 26 erstreckt. Auf diese Weise sind die Bewegungen der rechten Arm- und Fußhebel mechanisch miteinander gekoppelt. In ent­ sprechender Weise sind auch die Bewegungen des Armhebels 18 für den lin­ ken Arm und des Fußhebels 24 für das linke Bein des Patienten durch eine Stange 32 miteinander gekoppelt. Weiterhin sind die Hand- und Fuß-Auflage­ platten 28, 30 für jede Körperseite durch eine Stange 34 miteinander gekop­ pelt. Wahlweise können an den Gelenken 14, 20 auch die Bewegungen der Arm- und Fußhebel 16, 22 für die rechte Körperseite mit den Bewegungen der Arm- und Fußhebel 18, 24 für die linke Körperseite gekoppelt werden, wobei die Phasendifferenz zwischen diesen Bewegungen nicht wie im gezeig­ ten Beispiel 180° betragen muß, sondern jeden beliebigen Winkel zwischen 0 und 360° annehmen kann.

Wenn der Patient beispielsweise infolge eines Schlaganfalls oder einer Rückenmarksläsion ein Bein oder beide Beine nicht aktiv bewegen kann, so betätigt der Patient mit den Armen die Armhebel 16, 18, so daß sich auf­ grund der Kopplung auch die Fußhebel 22, 24 bewegen und somit die Beine des Patienten eine entsprechende passive Bewegung ausführen. Außerdem kann der Patient durch Bewegen der Handgelenke die Hand-Auflageplatten 28 verschwenken, so daß aufgrund der Kopplung durch die Stangen 34 auch die Fuß-Auflageplatten 30 und damit die Füße des Patienten entsprechend verschwenkt werden.

Entsprechend kann bei Bewegungsunfähigkeit der Arme eine passive Bewe­ gung der Arme und Hände mit Hilfe der Beine und Füße des Patienten ge­ steuert werden.

Die Hände und Füße des Patienten werden vorzugsweise auf den entspre­ chenden Auflageplatten festgeschnallt, so daß der Patient diese Auflageplat­ ten auch anheben kann. Durch Höhenverstellung der Gelenke 14, 20 wird ei­ ne Anpassung des Gerätes an die Anatomie des Patienten ermöglicht. Ebenso können auch die Positionen der Gelenke 26 in Längsrichtung der betreffen­ den Arm- und Fußhebel verstellbar sein.

Fig. 2 zeigt den Armhebel 18 mit zugehöriger Hand-Auflageplatte 28 gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel.

Die Hand-Auflageplatte 28 wird hier durch mehrere parallele Lamellen 36 ge­ bildet, die alle um das gemeinsame Gelenk 26 schwenkbar sind und in Fig. 1 in der Richtung senkrecht zur Zeichenebene hintereinanderliegen. Im Be­ reich der freien Enden sind die Lamellen 26 durch zwei Bolzen 38 mitein­ ander verbunden. Weiterhin umfaßt die Hand-Auflageplatte vier oder fünf Hilfslamellen 40, die kammförmig zwischen die Lamellen 36 greifen. Jede Hilfslamelle 40 weist am freien Ende ein Gelenk 42 auf, an dem ein Finger­ hebel 44 schwenkbar befestigt ist. Der Benutzer schiebt seine Finger jeweils unter einen Bügel 46 des zugehörigen Fingerhebels 44, so daß er die Finger­ hebel mit den Fingen einzeln auf und ab bewegen kann.

Die nicht gezeigten Fuß-Auflageplatten weisen bei dieser Ausführungsform denselben prinzipiellen Aufbau wie die Hand-Auflageplatte 28 auf. Jeder Fin­ gerhebel 44 ist über eine Stange 48 mit einem entsprechenden Zehenhebel der Fuß-Auflageplatte gekoppelt. Der Patient kann somit die Bewegung seiner Zehen mit Hilfe der Finger einzeln steuern.

Die Hilfslamellen 40 weisen jeweils ein von den Bolzen 38 durchgriffenes Langloch 50 auf und sind dadurch einzeln längenverstellbar an den Lamellen 36 gehalten. Auf diese Weise kann die Lage der Gelenke 42 an die Lage der entsprechenden ersten Fingergelenke angepaßt werden. Außerdem sind die Hilfslamellen 40 in Längsrichtung der Bolzen 38 verstellbar, so daß die Ab­ stände zwischen den Hilfslamellen und damit auch die Abstände zwischen den Fingerhebeln 44 an die Breite der Hand des Patienten angepaßt werden können. Die Fingerhebel können auch seitlich angewinkelt oder biegbar sein, um eine Anpassung an die Spreizung der Finger der Hand zu erreichen.

Im gezeigten Beispiel sind die Fingerhebel 44 um waagerechte Achsen schwenkbar. Wahlweise kann jedoch anstelle des fünften Fingerhebels ein nicht gezeigter Daumenhebel vorgesehen sein, der entsprechend der Anato­ mie der menschlichen Hand um eine schräg verlaufende Achse schwenkbar ist.

Claims (6)

1. Trainingsgerät mit zwei Armhebeln (16, 18) und zwei Fußhebeln (22, 24), bei dem die Bewegung jedes Armhebels mindestens mit der Bewegung des zugehörigen Fußhebels koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Armhebel (16, 18) eine schwenkbare Hand-Auflageplatte (28) und jeder Fuß­ hebel (22, 24) eine schwenkbare Fuß-Auflageplatte aufweist und daß die Schwenkbewegung jeder Hand-Auflageplatte (28) relativ zum Armhebel mit der Schwenkbewegung der zugehörigen Fuß-Auflageplatte (30) relativ zum Fußhebel koppelbar ist.

2. Trainingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hand-Auflageplatte (28) mindestens einen schwenkbaren Fingerhebel (44) aufweist und jede Fuß-Auflageplatte (30) mindestens einen schwenkbaren Ze­ henhebel aufweist und daß die Schwenkbewegungen der einander entspre­ chenden Finger- und Zehenhebel miteinander koppelbar sind.

3. Trainingsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung der Hand-Auflageplatten (28) mit den Fuß-Auflageplatten (30) sowie ggf. die Kopplung zwischen den Finger- und Zehenhebeln über Gestän­ ge (34, 48) erfolgt.

5. Trainingsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung zwischen den Hand-Auflageplatten (28) und den Fuß-Auflage­ platten (30) sowie ggf. zwischen den einander entsprechenden Finger- und Zehenhebeln über Seilzüge oder Getriebe erfolgt.

6. Trainingsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung zwischen den Hand-Auflageplatten (28) und den Fuß-Auflage­ platten (30) sowie ggf. die Kopplung zwischen den Finger- und Zehenhebeln über Bewegungssensoren und elektronisch anhand der Signale der Bewe­ gungssensoren gesteuerte Motoren erfolgt.

7. Trainingsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Positionen der Gelenke (14, 20), um die die Arm- und Fußhebel schwenkbar sind, und/oder die Positionen der Gelenke (26), um die die Hand- und Fuß-Auflageplatten schwenkbar sind sowie ggf. die Positio­ nen der Gelenke (42) der Finger- und Zehenhebel verstellbar sind.