EP3965712B1

EP3965712B1 - Finger-bewegungsschiene zur durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierten bewegung eines fingers und/oder eines daumens eines patienten, sowie therapiegerät umfassend eine solche finger-bewegungsschiene

Info

Publication number: EP3965712B1
Application number: EP20727141.2A
Authority: EP
Inventors: Pascal Lindemann; Christof Steiner
Original assignee: Johannes Gutenberg Universitaet Mainz; Universitaetsmedizin der Johannes Gutenberg-Universitaet Mainz
Current assignee: Johannes Gutenberg Universitaet Mainz; Universitaetsmedizin der Johannes Gutenberg-Universitaet Mainz
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2020-05-08
Publication date: 2024-08-21
Anticipated expiration: 2040-05-08
Also published as: AU2020268487B2; US12485055B2; AU2020268487A1; DE102019112049B4; KR20220006058A; CA3138888A1; JP7599719B2; BR112021020160A2; CN113795231A; DE102019112049A1; DE112020002243A5; EP3965712C0; WO2020224727A1; JP2022531082A; CN113795231B; EP3965712A1; US20220296453A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Finger-Bewegungsschiene zur Durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierten Bewegung eines Fingers und/oder eines Daumens eines Patienten, umfassend: ein seitlich neben dem jeweiligen Finger und/oder Daumen angeordnetes Mittel zur Beugung eines Fingergrundgelenks; eine seitlich neben dem jeweiligen Finger und/oder Daumen angeordnete Mechanik zur Beugung eines Fingermittelgelenks und/oder eines Fingerendgelenks, einen ersten Verbindungshebel zur Verbindung der Mechanik mit dem Mittel zur Beugung eines Fingergrundgelenks, wobei die Mechanik zumindest einen, mit dem ersten Verbindungshebel wirkverbundenen, Schwenkhebel zur Wechselwirkung mit dem Fingermittelgelenk und/oder mit dem Fingerendgelenk aufweist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Therapiegerät zur Durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierten Bewegung der Finger und/oder des Daumens einer Hand eines Patienten, umfassend: eine oder mehrere solche Finger-Bewegungsschienen.
Zur kontinuierlichen passiven und/oder aktiv-assistierten Gelenkmobilisation, insbesondere nach Operationen im Handbereich, sind aus dem Stand der Technik eine Reihe von Finger-Bewegungsschienen bzw. Therapiegeräte bekannt, welche eine automatisierte Bewegung einzelner und/oder mehrerer Finger ermöglichen.
Die US 5 697 892 A offenbart beispielsweise ein Gerät zur kontinuierlichen passiven Bewegung der Hand, mit dem Beuge- und Streckbewegungen der Finger durchführbar sind. Nachteilig ist, dass hier durch eine auf den Fingern aufliegende mechanische Bewegungskinematik die Fingerbewegung eingeschränkt wird. Darüber hinaus können die Finger nicht einzeln und unabhängig voneinander therapiert werden.
Zur Vermeidung dessen ist aus der EP 2 549 971 B1 eine Hand-Rehabilitationseinrichtung bekannt geworden, welche sich durch flexible Stäbe für ein passives und unterstützt-aktives gleichzeitiges und/oder selektives Krümmen/Strecken der fünf Finger gemäß einer vollständigen Krümmungsbewegung oder Greifen von Objekten und/oder Simulation täglicher Lebensaktivitäten mit Übungen, Abfolgen und/oder Kombinationen von Bewegungen, die frei durch den Benutzer wählbar sind, sowie Elementen für das Gleiten und Stützen der flexiblen Stäbe während des Krümmens/Streckens der Finger auszeichnet. Allerdings sind auch hier die Stäbe nachteilig direkt oberhalb der Finger angeordnet und können den Bewegungsspielraum einschränken.
In der JP 2011 115 248 A und in der US 2014/028 86 64 A1 werden Vorrichtungen zur Unterstützung einer Fingerbewegung offenbart, deren Bewegungsmechanismus seitlich neben den jeweiligen Fingern angeordnet sind, sodass eine Bewegungseinschränkung durch Aufliegen auf dem Finger vermieden wird. Die JP 2011 115 248 A offenbart dabei eine Vorrichtung zur Unterstützung einer Bewegung, insbesondere eine FingerBewegungsschiene, welche in der Lage sein soll eine Drei-Gelenk-Region auf eine natürliche gebogene Haltung zu setzen. In der US 2014/0288664 A1 ist dagegen eine Fingerbewegungsunterstützungsvorrichtung offenbart, welche mittels Sensortechnik die Intention des Benutzers bezüglich einer gewünschten Fingerbewegung ("Beugen oder Strecken") ermittelt und diese Bewegung dann mit Hilfe von an jedem Fingerglied angeordneten piezoelektrischen Antrieben unterstützt.
Beide Vorrichtungen lassen sich allerdings aufgrund ihres Bauprinzips nur unzureichend an die differenzierten anatomischen Formen der Finger bzw. Daumen verschiedener Patienten anpassen, wodurch die durch sie ausgeführte automatisierte Bewegung der Finger von einer natürlichen Bewegung relativ stark abweichen kann.
Zur Verbesserung dessen wurde in der DE 11 2017 000 012 B4 ein Therapiegerät zur Durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierten Bewegung der Finger und des Daumens der Hand eines Patienten offenbart, welches es erlaubt, jedem gewählten Finger eine eigene Finger-Bewegungsschiene mit Bewegungskinematiken zur Verfügung zu stellen, die seitlich des zu behandelnden Fingers angeordnet diesem eine behinderungsfreie Beuge und/oder Streckbewegung gestattet. Die bekannte FingerBewegungsschiene basiert auf einer Schlitten-Schiene-Bewegungskinematik, welche eine automatisierte Fingerbewegung ermöglicht, die einer anatomisch natürlichen Fingerbewegung sehr nahekommt. Allerdings wird hier der Schlitten in der Schiene lediglich gleitend geführt und kann daher unter bestimmten Umständen anfällig für ein Verdrehen bzw. die Einwirkung axialer, also auf eine Längsachse der Vorrichtung einwirkende, Kräfte sein, was wiederum einen negativen Einfluss auf die automatisierte Fingerbewegung ausüben kann.
In der US 2018/018 52 31 A1 wird in diesem Zusammenhang eine tragbare Finger-Rehabilitationsvorrichtung offenbart, welche einen Daumen-Mechanismus, drei Finger-Mechanismen für Zeige-, Mittel-, und Ringfinger sowie einen Bewegungsmechanismus für den kleinen Finger umfasst und am Handrücken des Benutzers angeordnet werden kann. Die Bewegung der einzelnen Bewegungsmechanismen wird hierbei durch eine Art Mehrgelenksscharnier realisiert, welches wiederum mittels eines teleskopartigen Antriebs bewegt wird. Der teleskopartige Antrieb ist dabei direkt über einen Drehpunkt verschwenkbar mit dem Mehrgelenksscharnier verbunden und bewegt sich während des Betriebes mit, wodurch insbesondere auf die Versorgungskabel des Antriebs (z.B. Energieversorgung) stetig mechanisch eingewirkt wird, was Verschleißerscheinungen wie bspw. Kabelbruch begünstigen kann.
Aus der CN 107 260 490 A ist ein Rehabilitations-Manipulator in Form eines Exoskelettes als Trainingsvorrichtung für ein automatisiertes Rehabilitationstraining der Hand bekannt geworden, welcher ebenfalls eine automatisierte Finger- bzw. Daumenbewegung unter Einsatz eines Mehrgelenkscharniers als Bewegungsmechanismus für die gesamte Fingerbewegung ermöglicht. Bei dieser Vorrichtung ist ein proximaler Fingeranschlag des Mehrgelenkscharniers kugelgelagert am Rahmen der Vorrichtung und eine Führungsschiene drehbar an besagtem Rahmen angebracht, wobei sich die Mitte des hinteren Endes des kugelgelagerten proximalen Fingeranschlags am Rahmen auf der Drehachse der Führungsschiene befindet. Diese Konstruktion ermöglicht es, den proximalen Fingeranschlag und das Antriebselement gleichzeitig nach links und rechts zu drehen, so dass der Winkel der Position des jeweiligen Anschlags an den Winkel der Finger verschiedener Personen angepasst werden kann. Die durch das Kugelgelenk verbesserte Anpassbarkeit führt allerdings nachteilig zu einer Destabilisierung der automatisierten Fingerbewegung.
Darüber hinaus wird in diesem Zusammenhang noch auf die WO 2014/178 694 A1 , die US 2011/196 509 A1 und die CN 105 943 308 A hingewiesen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Finger-Bewegungsschiene, sowie ein verbessertes Therapiegerät zur Durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierte Bewegung eines Fingers und/oder eines Daumens eines Patienten bereitzustellen, welche eine anatomisch natürliche, behinderungsfreie, automatisierte Fingerbewegung ermöglicht und dabei gleichzeitig langlebig und robust gegenüber externen Krafteinwirkungen ist.
Die Finger-Bewegungsschiene beziehungsweise das Therapiegerät soll - insbesondere gegenüber dem in der DE 11 2017 000 012 B4 offenbarten Therapiegerät, auf dessen Bewegungsprinzip sich diese Anmeldung ausdrücklich bezieht - robuster gegenüber der Einwirkung axialer Kräfte sowie von Torsionskräften sein.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich einer Finger-Bewegungsschiene durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich eines Therapiegeräts durch die Merkmale des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, welche jeweils einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Eine erfindungsgemäße Finger-Bewegungsschiene zeichnet sich gegenüber gattungsbildenden Finger-Bewegungsschienen dadurch aus, dass das Mittel zur Beugung eines Fingergrundgelenks als Mehrgelenkscharnier ausgebildet ist, wobei

das Mittel zur Beugung eines Fingergrundgelenks einen ersten Hebel zur starren Verbindung mit einer Halterung eines Therapiegeräts zur Durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierten Bewegung der Finger und/oder des Daumens der Hand eines Patienten umfasst;
wobei mit dem ersten Hebel über ein erstes Gelenk ein zweiter Hebel drehbar verbunden ist;
wobei der zweite Hebel wenigstens ein Angriffsgelenk zur Verbindung mit einem Bewegungsantrieb umfasst;
wobei mit dem ersten Hebel über ein zweites Gelenk ein dritter Hebel drehbar verbunden ist;
wobei der zweite Hebel über ein viertes Gelenk und der dritte Hebel über ein drittes Gelenk miteinander über einen vierten Hebel drehbar verbunden sind;
wobei der dritte Hebel über ein fünftes Gelenk mit einem fünften Hebel drehbar verbunden ist;
und wobei der vierte Hebel über ein siebtes Gelenk und der fünfte Hebel über ein sechstes Gelenk miteinander über den Verbindungshebel drehbar verbunden sind;
und dass das Mittel zur Beugung des Fingergrundgelenks, neben der Verbindung über den ersten Verbindungshebel, über wenigstens einen zweiten Verbindungshebel und wenigstens ein Verbindungsgelenk mit der Mechanik zur Beugung eines Fingermittelgelenks und/oder eines Fingerendgelenks wirkverbunden ist.

Ein erfindungsgemäßes Therapiegerät zeichnet sich entsprechend dadurch aus, dass es eine Halterung zur Verbindung des Therapiegeräts mit der Hand eines Patienten umfasst, wobei die Halterung eine Oberkonstruktion aufweist, mit der eine oder mehrere erfindungsgemäße Finger-Bewegungsschienen für jeden gewählten Finger verbunden sind, sowie wenigstens einen Bewegungsantrieb zum motorischen Antrieb einer und/oder mehrerer solcher Finger-Bewegungsschienen, und wenigstens eine Steuereinrichtung, welche mit der oder den erfindungsgemäßen Finger-Bewegungsschienen in Steuerverbindung steht.
Im Vergleich zum Stand der Technik ist ein erfindungsgemäßes Therapiegerät bzw. eine erfindungsgemäße Finger-Bewegungsschiene mit einem als Mehrgelenkscharnier ausgebildeten Mittel zur Beugung eines Fingergrundgelenks merklich robuster gegenüber der Einwirkung von Druck- und Zugkräften, welche entlang der Längsachse der FingerBewegungsschiene wirken, sowie gegenüber der Einwirkung von Dreh- bzw. Torsionskräften bezüglich der Längsachse der Finger-Bewegungsschiene. Dies erlaubt vorteilhaft eine exaktere, störungsfreiere Bewegungsausführung einer anatomisch natürlichen (elliptischen), automatisierten Fingerbewegung, was den Therapieerfolg vorteilhaft erhöhen kann. Zudem wird im Vergleich zum Stand der Technik die Lebensdauer der Vorrichtung vorteilhaft erhöht.
Zusätzliche Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele und in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Darin zeigen schematisch:

Fig. 1: den prinzipiellen Aufbau eines Therapiegeräts mit exemplarisch fünf Finger-Bewegungsschienen auf einer Halterung in einer Draufsicht;
Fig. 2: eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Finger-Bewegungsschiene in einer gestreckten Position in einer Seitenansicht;
Fig. 3: eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Finger- Bewegungsschiene in einer gebeugten Position in einer Seitenansicht; und
Fig. 4: eine weitere Ausgestaltung eines Therapiegeräts mit mehreren FingerBewegungsschienen und Bewegungsantrieben in einer weiteren Ausgestaltung in einer Seitenansicht.

Bei der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
Fig. 1 zeigt beispielhaft einen prinzipiellen Aufbau eines Therapiegeräts 1 mit exemplarisch fünf Finger-Bewegungsschienen 2 auf einer Halterung 4 in einer Draufsicht.
Das hier gezeigte Therapiegerät 1 umfasst eine Halterung 4 zur Verbindung des Therapiegeräts 1 mit der Hand 3 eines Patienten, sowie eine oder mehrere, insbesondere wie hier gezeigt fünf Finger-Bewegungsschienen 2 für die Finger und/oder den Daumen eines Patienten. Die Halterung 4 weist vorteilhaft eine Oberkonstruktion 40 auf, mit der eine oder mehrere Finger-Bewegungsschienen 2 für jeden gewählten Finger verbunden sein können.
Das Therapiegerät 1 umfasst ferner wenigstens einen Bewegungsantrieb 23 zum motorischen Antrieb einer und/oder mehrerer Finger-Bewegungsschienen 2 und wenigstens eine Steuereinrichtung 14, welche mit der oder den Finger-Bewegungsschienen 2 in Steuerverbindung steht. Die Steuerverbindung zwischen Finger-Bewegungsschiene 2 bzw. deren Bewegungsantrieb 23 und der Steuereinrichtung 14 kann dabei kabellos (wie gezeigt) und/oder durch Kabelverbindungen (nicht gezeigt) erfolgen. Der oder die Bewegungsantriebe 23 können vorzugsweise als Linearantriebe wie in Fig. 4 gezeigt, insbesondere mit je einer Führungsschiene 232 und einem entlang der Führungsschiene 232 laufenden Bewegungsmittel 235 für jede Finger-Bewegungsschiene 2 ausgebildet sein.
Die Finger-Bewegungsschienen 2 zur Durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierten Bewegung eines Fingers und/oder eines Daumens eines Patienten, umfassen ein seitlich neben dem jeweiligen Finger und/oder Daumen angeordnetes Mittel 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 und eine seitlich neben dem jeweiligen Finger und/oder Daumen angeordnete Mechanik 22 zur Beugung eines Fingermittelgelenks 32 und/oder eines Fingerendgelenks 33, einen ersten Verbindungshebel 2113 zur Verbindung der Mechanik 22 mit dem Mittel 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 und zumindest einen oder wie hier gezeigt zwei, mit dem ersten Verbindungshebel 2113 wirkverbundenen, Schwenkhebel 2201 und 2202 zur Wechselwirkung mit dem Fingermittelgelenk 32 und/oder mit dem Fingerendgelenk 33 aufweist.
Die Wechselwirkung mit dem jeweiligen Fingerendgelenk 33 und/oder mit dem Fingermittelgelenk 32 kann dabei vorzugsweise über ein erstes lösbares Befestigungs- und/oder Anlagemittel 26 für die Befestigung am ersten 2201 oder zweiten 2202 Schwenkhebel und/oder ein zweites lösbares Befestigungs- und/oder Anlagemittel 27 für die Befestigung am ersten Verbindungshebel 2113 erfolgen, wobei sowohl die lösbaren Befestigungs- und/oder Anlagemittelmittel 26 und 27 zur Befestigung und/oder Anlage der Finger, als ggf. auch lösbare Befestigungsmittel 42 zur Befestigung der Halterung 4 am Unterarm und/oder an der Hand 3 vorteilhaft größenverstellbar ausgestaltet und somit universell für verschiedene Größen des zu befestigenden Körperteils verwendbar sein können.
Die Fig. 2 und Fig. 3 zeigen nun Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen FingerBewegungsschiene 2 in einer gestreckten Position (Fig. 2) bzw. in einer gebeugten Position (Fig.3) jeweils in einer Seitenansicht. Die in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausgestaltungen sollen dabei insbesondere das Wirkprinzip des als Mehrgelenkscharnier ausgebildeten Mittels 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 verdeutlichen.
Erfindungsgemäß ist das Mittel 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 als Mehrgelenkscharnier ausgebildet, welches, neben der Verbindung über den ersten Verbindungshebel 2113, über wenigstens einen zweiten 2203, insbesondere zusätzlich über einen dritten Verbindungshebel 2204, und wenigstens ein Verbindungsgelenk 2114 und 2115 mit der Mechanik 22 zur Beugung eines Fingermittelgelenks 32 und/oder eines Fingerendgelenks 33 wirkverbunden ist. Das als Mehrgelenkscharnier ausgebildete Mittel 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 ermöglicht eine Bewegung um das jeweilige ("virtuelle") Fingergrundgelenk 31 herum, wodurch die erzeugte Bewegung vorteilhaft einer anatomisch "natürlichen" (elliptischen) Fingerbewegung entspricht.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Mittel 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 beispielsweise sieben Gelenke 2101; 2102; 2103; 2104; 2105; 2106 und 2107 umfassen, welche jeweils zwei der sechs Hebel 2108; 2109; 2110; 2111; 2112 und 2113 miteinander drehbar verbinden. Dabei umfasst das erfindungsgemäße Mittel 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 einen ersten Hebel 2108 zur starren Verbindung mit einer Halterung 4 eines Therapiegeräts 1 zur Durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierten Bewegung der Finger und/oder des Daumens der Hand 3 eines Patienten. Ein solcher Hebel 2108 ermöglicht vorteilhaft eine stabile Anordnung ein oder mehrerer Finger-Bewegungsschienen 2 auf der Halterung 4 eines Therapiegeräts 1 zur Durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierten Bewegung der Finger und/oder des Daumens der Hand 3 eines Patienten. Der erste Hebel 2108 gibt zudem vorteilhaft den konstruktiven Abstand zwischen dem ersten Gelenk 2101 und dem zweiten Gelenk 2102 vor und bestimmt so das hebelmechanische Zusammenspiel insbesondere eines zweiten 2109, dritten 2110 und vierten 2111 Hebels des Mittels 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31. Der Hebel 2108 dient sozusagen vorteilhaft als ein Abstandsmaß zur Auslegung des als Mehrgelenkscharnier ausgebildeten Mittels 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31.
Mit dem ersten Hebel 2108 ist über ein erstes Gelenk 2101 ein zweiter Hebel 2109 drehbar verbunden. Der zweite Hebel 2109 umfasst dabei wenigstens ein Angriffsgelenk 231 zur Wirkverbindung mit einem Bewegungsantrieb 23. In Fig. 2 ist dargestellt, dass dazu am Angriffsgelenk 231 beispielsweise ein Verbindungselement 233 vorgesehen sein kann, welches den Hebel 2109 mit einem Bewegungsantrieb 23, insbesondere einem Linearantrieb, vorteilhaft in Wirkverbindung bringen kann (vgl. dazu auch Fig.4). Am, dem Angriffsgelenk 231 gegenüberliegenden Ende des Verbindungselements 233 kann dazu beispielsweise ein Verbindungsgelenk 234 zu einem Bewegungsmittel 235 des Bewegungsantriebs 23 angeordnet sein. Während des Betriebs kann das Bewegungsmittel 235 dann entlang der Führungsschiene 232 bewegt werden und über das Verbindungsgelenk 234 wiederum das Verbindungselement 233 seinerseits bewegen. Über das Angriffsgelenk 231 kann diese Bewegung des Verbindungselements 233 dann insbesondere den zweiten Hebel 2109 und somit schließlich das gesamte, als Mehrgelenkscharnier ausgebildete, Mittel 21 zur Beugung des Fingergrundgelenks 31 in Bewegung setzen. Dabei bleibt der Bewegungsantrieb 23, insbesondere dessen stationäre Bauteile wie beispielsweise die Führungsschiene 232, bezüglich des ersten Hebels 2108 starr, d. h. innerhalb der ganzen Kulisse bleibt die Ausrichtung des Bewegungsantriebs 23 bezüglich der Ausrichtung des als Mehrgelenkscharnier ausgebildeten Mittels 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 konstant. In Fig. 4 ist zu erkennen, dass dadurch vorteilhaft die lineare, über die Bewegung des Bewegungsmittels 235 entlang der Führungsschiene 232 ausgeführte, Antriebsbewegung des Bewegungsantriebs 23 in eine Kreisbewegung des als Mehrgelenkscharnier ausgebildeten Mittels 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenk 31 umgesetzt werden kann, wobei vorteilhaft auf ein Verschwenken des Bewegungsantriebs 23 bezüglich des als Mehrgelenkscharnier ausgebildeten Mittels 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenk 31 verzichtet werden kann. Dies ermöglicht nicht nur eine kompaktere Bauweise des Therapiegeräts 1, sondern erleichtert beispielsweise auch die Kabelführung zum Bewegungsantrieb 23, vermeidet wiederholte Kabelbewegungen während des Betriebs und erhöht dadurch vorteilhaft die Lebensdauer des Therapiegeräts 1.
Die Führungsschiene 232 kann zudem vorteilhaft eine Anpassung an die anatomischen Verhältnisse des jeweiligen Patienten, insbesondere eine Längenanpassung an die Fingerlänge, ermöglichen.
Mit dem ersten Hebel 2108 ist über ein zweites Gelenk 2102 ein dritter Hebel 2110 drehbar verbunden, wobei der zweite Hebel 2109 über ein viertes Gelenk 2104 und der dritte Hebel 2110 über ein drittes Gelenk 2103 miteinander über einen vierten Hebel 2111 drehbar verbunden sind. Vorteilhaft ist es zudem, wenn der Abstand zwischen dem zweiten Gelenk 2102 und dem dritten Gelenk 2103 näherungsweise doppelt so lang ist, wie der Abstand zwischen dem dritten Gelenk 2103 und dem fünften Gelenk 2105.
Der dritte Hebel 2110 ist dann über ein fünftes Gelenk 2105 mit einem fünften Hebel 2112 drehbar verbunden und der vierte Hebel 2111 über ein siebtes Gelenk 2107 und der fünfte Hebel 2112 über ein sechstes Gelenk 2106 sind miteinander über den Verbindungshebel 2113 drehbar verbunden.
In Fig. 3 ist eine weitere bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen FingerBewegungsschiene 2 in einer gebeugten Position in einer Seitenansicht dargestellt. Es ist zu sehen, dass das Mittel 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 vorteilhaft eingerichtet ist, die Achse zwischen dem ersten Gelenk 2101 und dem zweiten, zwischen dem erstem Schwenkhebel 2201 und dem Verbindungshebel 2113 angeordneten, Gelenk 2206, bezüglich eines Winkels BW zwischen der Längsachse LA der Finger-Bewegungsschiene 2 und einer Horizontalen H in einem Winkelbereich von -15° bis 90°, bevorzugt zwischen 0° und 90°, zu beugen (gleichbedeutend mit einem Finger ausgetreckt in gleicher Ausrichtung wie die Handfläche).
Schließlich kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die Mechanik 22 zur Beugung eines Fingermittelgelenks 32 und/oder eines Fingerendgelenks 33 vorteilhaft eine kombinierte Beugung des Fingermittelgelenks 32 und des Fingerendgelenks 33 erlauben, durch die am Ende der Beugung ein Fingerendglied 331 näherungsweise parallel zu einem Fingergrundglied 311 ausgerichtet ist (vgl. dazu auch erneut eine weitere Ausgestaltung in gebeugter Position in Fig. 4).
Das Zusammenspiel des Mittels 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 und der Mechanik 22 zur Beugung eines Fingermittelgelenks 32 und/oder eines Fingerendgelenks 33 über den (gemeinsamen) Verbindungshebel 2113 ermöglicht vorteilhaft eine anatomisch natürliche, automatisierte Fingerbewegung über den vollen Bewegungsradius der Finger und/oder des Daumens einer Hand 3, wobei Bewegungsbeeinträchtigungen insbesondere durch, auf den Fingern bzw. dem Daumen aufliegende Bauteile vorteilhaft vermieden werden. Das als Mehrgelenkscharnier ausgebildete Mittel 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 ist dabei robust gegenüber axialen Kräften sowie Torsionskräften insbesondere bezüglich der Längsachse LA der Fingerbewegungsschiene 2, was vorteilhaft die Störungsresistenz der von der Finger-Bewegungsschiene 2 bzw. dem Therapiegeräts 1 ausgeführten Fingerbewegung erhöht.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Finger-Bewegungsschiene 2, sowie ein Therapiegerät 1 zur Durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierten Bewegung eines Fingers und/oder eines Daumens eines Patienten. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass ein seitlich neben dem jeweiligen Finger und/oder Daumen angeordnetes Mittel 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 als Mehrgelenkscharnier ausgebildet ist, welches, neben der Verbindung über einen ersten Verbindungshebel 2113, über wenigstens einen zweiten (und/oder dritten) Verbindungshebel 2203; 2204 und wenigstens ein Verbindungsgelenk 2114; 2115 mit einer ebenfalls seitlich neben dem jeweiligen Finger und/oder Daumen angeordneten Mechanik 22 zur Beugung eines Fingermittelgelenks 32 und/oder eines Fingerendgelenks 33 wirkverbunden ist. Die erfindungsgemäße Finger-Bewegungsschiene 2 bzw. ein, eine solche umfassendes Therapiegerät 1 ist robust gegenüber der Einwirkung von Druck-, Zug- und Torsionskräften insbesondere bezüglich einer Längsachse LA der Finger-Bewegungsschiene 2 und erlaubt vorteilhaft eine exaktere, störungsfreiere Bewegungsausführung einer anatomisch natürlichen, automatisierten Fingerbewegung, was den Therapieerfolg sowie die Lebensdauer der Vorrichtung erhöht.
Im Vergleich zum Stand der Technik ist ein erfindungsgemäßes Therapiegerät 1 bzw. eine erfindungsgemäße Finger-Bewegungsschiene 2 mit einem als Mehrgelenkscharnier ausgebildeten Mittel 21 zur Beugung eines Fingergrundgelenks 31 merklich robuster gegenüber der Einwirkung von Druck- und Zugkräften, welche entlang der Längsachse der Finger-Bewegungsschiene 2, sowie gegenüber der Einwirkung von Dreh- bzw. Torsionskräften bezüglich der Längsachse LA der Finger-Bewegungsschiene 2 wirken. Dies erlaubt vorteilhaft eine exaktere, störungsfreiere Bewegungsausführung einer anatomisch natürlichen (elliptischen), automatisierten Fingerbewegung, was den Therapieerfolg vorteilhaft erhöhen kann. Zudem wird im Vergleich zum Stand der Technik die Lebensdauer der Vorrichtung vorteilhaft erhöht.

Bezugszeichenliste

1: Therapiegerät
2: Finger-Bewegungsschiene
21: Mittel zur Beugung eines Fingergrundgelenks = Mehrgelenkscharnier
2101 erstes Gelenk
2102 zweites Gelenk
2103 drittes Gelenk
2104 viertes Gelenk
2105 fünftes Gelenk
2106 sechstes Gelenk
2107 siebtes Gelenk
2108 erster Hebel
2109 zweiter Hebel
2110 dritter Hebel
2111 vierter Hebel
2112 fünfter Hebel
2113 Verbindungshebel
2114 erstes Verbindungsgelenk
2115 zweites Verbindungsgelenk

22: Mechanik (zur Beugung des Fingermittelgelenks und des Fingerendgelenks)
2201 erster Schwenkhebel
2202 zweiter Schwenkhebel
2203 zweiter Verbindungshebel
2204 dritter Verbindungshebel
2205 erstes Gelenk
2206 zweites Gelenk
2207 drittes Gelenk
2208 viertes Gelenk

23: Bewegungsantrieb
231: Angriffsgelenk zur Verbindung mit dem Bewegungsantrieb 23
232: Führungsschiene
233: Verbindungselement
234: Verbindungsgelenk zum Bewegungsmittel 235
235: Bewegungsmittel

26: erstes Befestigungs- und/oder Anlagemittel für Befestigung am ersten Schwenkhebel 2201
27: zweites Befestigungs- und/oder Anlagemittel für Befestigung am ersten Verbindungshebel 2113

3: Hand
30 Handgelenk
31 Fingergrundgelenk
311 Fingergrundglied
32 Fingermittelgelenk
321 Fingermittelglied
33 Fingerendgelenk
331 Fingerendglied

4: Halterung
40 Oberkonstruktion
42 Befestigungsmittel

Claims

Finger-Bewegungsschiene (2) zur Durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierten Bewegung eines Fingers und /oder eines Daumens eines Patienten, umfassend:
- ein seitlich neben dem jeweiligen Finger und/oder Daumen angeordnetes Mittel (21) zur Beugung eines Fingergrundgelenks (31);

- eine seitlich neben dem jeweiligen Finger und/oder Daumen angeordnete Mechanik (22) zur Beugung eines Fingermittelgelenks (32) und/oder eines Fingerendgelenks (33);

- und einen ersten Verbindungshebel (2113) zur Verbindung der Mechanik (22) mit dem Mittel (21) zur Beugung eines Fingergrundgelenks (31);
- wobei die Mechanik (22) zumindest einen, mit dem ersten Verbindungshebel (2113) wirkverbundenen, Schwenkhebel (2201; 2202) zur Wechselwirkung mit dem Fingermittelgelenk (32) und/oder mit dem Fingerendgelenk (33) aufweist;

dadurch gekennzeichnet,
- dass das Mittel (21) zur Beugung eines Fingergrundgelenks (31) als Mehrgelenkscharnier ausgebildet ist,
- wobei das Mittel (21) zur Beugung eines Fingergrundgelenks (31) einen ersten Hebel (2108) zur starren Verbindung mit einer Halterung (4) eines Therapiegeräts (1) zur Durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierten Bewegung der Finger und/oder des Daumens der Hand (3) eines Patienten umfasst;

- wobei mit dem ersten Hebel (2108) über ein erstes Gelenk (2101) ein zweiter Hebel (2109) drehbar verbunden ist; wobei der zweite Hebel (2109) wenigstens ein Angriffsgelenk (231) zur Verbindung mit einem Bewegungsantrieb (23) umfasst;

- wobei mit dem ersten Hebel (2108) über ein zweites Gelenk (2102) ein dritter Hebel (2110) drehbar verbunden ist;

- wobei der zweite Hebel (2109) über ein viertes Gelenk (2104) und der dritte Hebel (2110) über ein drittes Gelenk (2103) miteinander über einen vierten Hebel (2111) drehbar verbunden sind;

- wobei der dritte Hebel (2110) über ein fünftes Gelenk (2105) mit einem fünften Hebel (2112) drehbar verbunden ist;

- und wobei der vierte Hebel (2111) über ein siebtes Gelenk (2107) und der fünfte Hebel (2112) über ein sechstes Gelenk (2106) miteinander über den Verbindungshebel (2113) drehbar verbunden sind;

- und dass das Mittel (21) zur Beugung des Fingergrundgelenks (31), neben der Verbindung über den ersten Verbindungshebel (2113), über wenigstens einen zweiten Verbindungshebel (2203) und wenigstens ein Verbindungsgelenk (2114; 2115) mit der Mechanik (22) zur Beugung eines Fingermittelgelenks (32) und/oder eines Fingerendgelenks (33) wirkverbunden ist.
Finger-Bewegungsschiene (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (21) zur Beugung eines Fingergrundgelenks (31) über wenigstens einen dritten Verbindungshebel (2204) und wenigstens ein Verbindungsgelenk (2114; 2115) mit der Mechanik (22) zur Beugung eines Fingermittelgelenks (32) und/oder eines Fingerendgelenks (33) wirkverbunden ist.
Finger-Bewegungsschiene (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (21) zur Beugung eines Fingergrundgelenks (31) eingerichtet ist, die Achse zwischen dem ersten Gelenk (2101) und dem zweiten, zwischen dem erstem Schwenkhebel (2201) und dem Verbindungshebel (2113) angeordneten, Gelenk (2206), bezüglich eines Winkels (BW) zwischen der Längsachse (LA) der Finger-Bewegungsschiene (2) und einer Horizontalen (H) in einem Winkelbereich von -15° bis 90°, bevorzugt zwischen 0° und 90°, zu beugen.
Therapiegerät (1) zur Durchführung einer kontinuierlichen, passiven und/oder aktiv-assistierten Bewegung der Finger und/oder des Daumens einer Hand (3) eines Patienten, umfassend:
- eine oder mehrere Finger-Bewegungsschienen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

- eine Halterung (4) zur Verbindung des Therapiegeräts (1) mit der Hand (3) eines Patienten,
- wobei die Halterung (4) eine Oberkonstruktion (40) aufweist, mit der eine oder mehrere Finger-Bewegungsschienen (2) für jeden gewählten Finger verbunden sind,

- wenigstens einen Bewegungsantrieb (23) zum motorischen Antrieb einer und/oder mehrerer Finger-Bewegungsschienen (2), und

- wenigstens eine Steuereinrichtung (14), welche mit der oder den Finger-Bewegungsschienen (2) in Steuerverbindung steht.