Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft einen Kniescheiben-greifer, und ein Gerät zum Bewegen einer
Kniescheibe gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche. Eine Kniescheibe
wird auch als Patella bezeichnet.
Stand der Technik
[0002] Das Knie ist das grösste und komplexeste Gelenk des menschlichen Körpers und es kann
von sowohl degenerativen als auch traumatischen Erkrankungen betroffen sein. Mit einer
Zunahme der Überalterung der Bevölkerung wurde eine kontinuierliche Zunahme von degenerativen
Knieerkrankungen beobachtet (
Schabus, R. und Bosina, E., The knee - Diagnosis, Therapy and Rehabilitation, 2007,
Springer Verlag), welche in der Regel zu Defekten im Kniegelenkknorpel führen. Derartige Defekte
im Kniegelenkknorpel haben zu 11026 Knieersetzungen in der Schweiz im Jahre 2006 und
zu mehr als 500000 vollständigen Knieersetzungen weltweit geführt gemäss einer Schätzung
aus dem Jahre 2004 (
Agneskircher, J.D. und Lobenhofer, P., Endoprothetik des Kniegelenks, Unfallchirurg,
2004, 107:219-231;
Larsen, Ch., Trainieren statt Operieren?, Schweizerische Ärztezeitung, 2009, 90(38):1476-1479). Ausserdem erfordern traumatische Läsions der vorderen und/oder hinteren Kreuzbänder
oftmals einen chirurgischen Eingriff (
Schabus, R. und Bosina, E., The knee - Diagnosis, Therapy and Rehabilitation, 2007,
Springer Verlag). Die Kniescheibe bzw. Patella ist der bewegliche Knochen, der vor dem Kniegelenk
liegt und der in eine Sehne, die die Quadrizepsmuskeln mit den Unterschenkelknochen
verbindet, eingebunden ist. Gelenkknorpel bedeckt die Rückseite der Kniescheibe. Die
Mobilisierung bzw. Bewegung dieser Knieregion ist äussert wichtig beim Rehabilitationsprozess,
um ein Verkleben des Knies und des Kniegelenks zu verhindern.
[0003] Nach einer Knieverletzung oder -operation durchlaufen Patienten in der Regel eine
intensive Rehabilitationstherapie. Ziel der Rehabilitationstherapie ist es, eventuelles
Anschwellen zu verringern, weitere Entzündungen zu verhindern, die Mobilität des Knies
durch eine Anzahl von passiven Bewegungsübungen zu erhalten bzw. wiederherzustellen,
die Mobilität der Kniescheibe zu erhalten bzw. wiederherzustellen und die Stärke des
Quadrizeps und des so genannten Hamstrings (rückseitige Oberschenkelmuskulatur) zu
erhalten (
Kokmeyer, D., Tutorials on rehabilitation of knee patients with arthrofibrosis, 2007,
Kneeguru Information Hub;
Stalzer, S., Atkins, J., Hagerman, G., Rehabilitation Principles, in: The Crucial
Principles in Care of the Knee, Herausgeber: Feagin, J.A. Jr. und Steadman, J.R.,
2008, Lippincott Williams and Wilkins, Philadephia).
[0004] Nach einer Knieoperation erhalten die Patienten die Rehabilitationstherapie typischerweise
in spezialisierten orthopädischen Kliniken and Rehabilitationszentren wie z.B. Sport-Kliniken.
Die Erhaltung der Beweglichkeit der Kniescheibe und der ihr zugehörigen Sehne ist
wesentlich, um ein normale Bewegungsreichweite (so genannte range of motion - ROM)
wiederzuerlangen und die Bildung von Verklebungen in der Verbindung zwischen der Kniescheibe
und dem Oberschenkel zu verhindern (
Heckmann, T.P., Noyes, F.R., Barber-Westin, S.D., Rehabilitation of Primary and Revision
Anterior Cruciate Ligament Reconstructions, in: Noyes Knee Disorders Surgery, Rehabilitation,
Clinical Outcomes, Herausgeber: Noyes, F.R., 2010, Saunders Elsevier, Philadephia;
Stalzer, S., Atkins, J., Hagerman, G., Rehabilitation Principles, in: The Crucial
Principles in Care of the Knee, Herausgeber: Feagin, J.A. Jr. und Steadman, J.R.,
2008, Lippincott Williams and Wilkins, Philadephia). In der Tat ist eine hohe Mobilität der Kniescheibe äusserst wichtig für ein vollständiges
Funktionieren des Knies (
Cavanaugh, J.T., Rehabilitation for Nonoperative and Operative Management of Knee
Injuriers, in: The adult knee, Herausgeber: Callaghan, J.J., Rosenberg, A.G., Rubash,
H.E., Simonian, P.T. und Wickiewicz, T.L., 2003, Lippincott Williams Wilkins, Philadelpia).
[0005] Während der Rehabilitationstherapie wird die Kniescheibe in der Regel wiederholt
aus ihrer Normallage ausgelenkt. Durch das Auslenken aus der Normallage soll verhindert
werden, dass die Kniescheibe in der für die Kniescheibe im Oberschenkelknochen vorgesehenen
Gleitrinne aufgrund von möglichen Blutungen im Inneren des Knies festklebt. Ein solches
Festkleben der Kniescheibe führt zu einer Verschlechterung der Mobilität des Knies,
zu einer erhöhten Steifigkeit und Instabilität des Kniegelenks und zu erhöhten Schmerzen.
Das Auslenken aus der Normallage dient also dazu, die Bewegungsfähigkeit und Mobilität
des Kniegelenks und des Knies zu erhalten.
[0006] Um ein Festkleben der Kniescheibe zu verhindern, bewegen die Physiotherapeuten die
Kniescheibe in der Regel von Hand basierend auf langem Erfahrungswissen. Das manuelle
Bewegen der Kniescheibe muss mehrmals am Tag während mehrerer Tage vom Physiotherapeuten
durchgeführt werden. Hierbei wird die Kniescheibe manuell in medial-lateraler Richtung
und in kranial-kaudaler Richtung bewegt (
Heckmann, T.P., Noyes, F.R., Barber-Westin, S.D., Rehabilitation of Primary and Revision
Anterior Cruciate Ligament Reconstructions, in: Noyes Knee Disorders Surgery, Rehabilitation,
Clinical Outcomes, Herausgeber: Noyes, F.R., 2010, Saunders Elsevier, Philadephia;
Stalzer, S., Atkins, J., Hagerman, G., Rehabilitation Principles, in: The Crucial
Principles in Care of the Knee, Herausgeber: Feagin, J.A. Jr. und Steadman, J.R.,
2008, Lippincott Williams and Wilkins, Philadephia). Bei der Bewegung in medial-lateraler Richtung wird die Kniescheibe
von ihrer Mitte aus in Querrichtung zu jeder Seite hin bewegt. Bei der Bewegung in
kranial-kaudaler Richtung wird die Kniescheibe in Längsrichtung nach oben und unten,
d.h. zum Kopf und zum gegenüberliegenden, unteren Körperende hin, bewegt. Die Begriffe
"Längsrichtung" und "Querrichtung" beziehen sich auf das Bein des Patienten.
[0007] Da der Einsatz von Physiotherapeuten erforderlich ist, ist dieses manuelle Verfahren
relativ kostenintensiv. Ferner wird es wegen seiner Monotonie von den Physiotherapeuten
nicht sehr geschätzt. Das manuelle Bewegen der Kniescheibe wird daher wenig praktiziert
und in manchen Kliniken und Rehabilitationszentren sogar gar nicht angeboten.
[0008] Die Patienten werden von den Physiotherapeuten instruiert, die Kniescheibe auch nach
der Entlassung aus der Klinik bzw. dem Rehabilitationszentrum selbst manuell in medial-lateraler
Richtung und in kranial-kaudaler Richtung während mehrerer Wochen, mehrmals am Tag,
zu bewegen. Typischerweise soll die Kniescheibe auf diese Weise bis zur sechsten Woche
nach der Operation zwei- bis dreimal am Tag für etwa 10 bis 15 Minuten zu Hause von
den Patienten bewegt werden. Jedoch führen fehlende Selbstdisziplin und Motivation,
die Angst des Patienten, etwas beim Bewegen der Kniescheibe falsch zu machen, sowie
körperliche Schwierigkeiten bei der Eigendurchführung der manuellen Bewegung der Kniescheibe
oftmals dazu, dass die Ergebnisse dieser Eigentherapie sehr unterschiedlich ausfallen
und häufig eine optimale Gesundung verhindert wird. So muss z.B. der Patient bei dieser
Form der manuellen Therapie die Kniescheibe bei gestrecktem Bein selbst bewegen, wofür
mehrere Beinmuskelgruppen entspannt sein müssen. Dies fällt jedoch vielen Patienten
schwer, vor allem wenn sie gleichzeitig mit der Hand am eigenen Bein die Kniescheibe
bewegen sollen.
[0009] Für die Mobilisierung des Kniegelenks in Längsrichtung können passive Bewegungsgeräte
eingesetzt werden, die eine kontinuierliche Bewegung der Kniescheibe durchführen (so
genannte continuous passive motion - CPM). Diese passiven Bewegungsgeräte werden von
einem externen Motor angetrieben und bewegen das Bein in einer kontrollierten Weise
im Rahmen einer vordefinierten Beugung des Kniegelenks, wobei die Muskeln passiv verbleiben
(
US 5,333,604 A;
Stalzer, S., Atkins, J., Hagerman, G., Rehabilitation Principles, in: The Crucial
Principles in Care of the Knee, Herausgeber: Feagin, J.A. Jr. und Steadman, J.R.,
2008, Lippincott Williams and Wilkins, Philadephia;
Lenssen, T.A.F., van Steyn, M.J.A., Crijns, Y.H.F., Waltj, E.M.H., Roox, G.M., Geesin,
R.J.T., van den Brandt, P.A., De Bie, R.A., Effectiveness of Prolonged Use of Continuous
Passive Motion (CPM), as an Adjunct to Physiotherapy, After Total Knee Arthroplasty,
BMC Musculoskeletal Disorders, 2008, 9:60;
Salter, R.B., Hamilton, H.W., Wedge, J.H., Tile, M., Torode, I.P., O'Driscoll, S.W.,
Murnaghan, J.J., Saringer, J.H., Clinical Application of Basic Research on Continuous
Pasive Motion for Disorders and Injuries of Synovial Joints: A Preliminary Report
of a Feasibility Study, J. Orthop. Res., 1984, 1:325-342). Mit Hilfe dieser passiven Bewegungsgeräte wird das Kniegelenk automatisch gebogen
und dabei die Beweglichkeit verbessert. Allerdings hilft dieses Gerät nur indirekt,
das Festkleben der Kniescheibe zu verringern. Die Kniescheibe wird nämlich nur in
Längsrichtung bewegt, was jedoch nicht den optimalen Bewegungsabläufen entspricht,
die von der Kniescheibe in der Rehabilitationstherapie durchgeführt werden sollen.
Auch enthalten die bekannten passiven Bewegungsgeräte keine Sensorik und keine Regelung,
mit denen die Bewegungsabläufe des Knies und der Kniescheibe überwacht werden könnten.
Hersteller derartiger passiver Bewegungsgeräte sind zum Beispiel die Unternehmen Sutter
in USA, Chattanooga Group, Astromot, Danniger und Kinetec.
US5156163 offenbart ein Diagnosegerät zur Messung der Verschiebbarkeit der Patella.
Darstellung der Erfindung
[0010] Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kniescheibengreifer bereitzustellen, mit Hilfe
dessen eine Kniescheibe bewegt werden kann. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein
Gerät zum Bewegen einer Kniescheibe bereitzustellen, welches die Kniescheibe selbsttätig
bewegen kann.
[0011] Diese Aufgaben werden durch einen Kniescheibengreifer, und ein Gerät zum Bewegen
einer Kniescheibe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Ein Kniescheibengreifer
wird auch als Patellagreifer bezeichnet.
[0012] Der erfindungsgemässe Kniescheibengreifer für eine Kniescheibe umfasst ein Halteelement
und eine Kontaktfingereinrichtung, wobei die Kontaktfingereinrichtung auf der Unterseite
des Halteelements angeordnet ist. Die Unterseite des Halteelements ist diejenige Seite,
die bei Anwendung des Kniescheibengreifers zum Knie weist. Die Oberseite des Halteelements
ist die der Unterseite gegenüberliegende Seite. Die Kontaktfingereinrichtung umfasst
wenigstens zwei Kontaktfingereinheiten, die auf gegenüberliegenden Seiten auf der
Unterseite des Halteelements angeordnet sind, wobei die Kontaktfingereinrichtung derart
ausgestaltet ist, dass die Kniescheibe mittels der Kontaktfingereinheiten in kranial-kaudaler
und in medial-lateraler Richtung linear bewegt werden kann. Die Bewegung in kranial-kaudaler
Richtung und in medial-lateraler Richtung erfolgt dabei sukzessive, wobei die Reihenfolge
variabel ist. Die Bewegung in kranial-kaudaler Richtung umfasst auch eine Bewegung
in kaudal-kranialer Richtung.
[0013] Gemäss bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemässen Kniescheibengreifers umfasst
die Kontaktfingereinrichtung in Längsrichtung zwei am Halteelement auf gegenüberliegenden
Seiten der Querachse des Halteelements angeordnete Kontaktfingereinheiten. Diese Kontaktfingereinheiten
sind in Längsrichtung verstellbar. Sie dienen der Bewegung einer Kniescheibe in kranial-kaudaler
Richtung. Die Längsrichtung entspricht der Längsrichtung eines Beins eines Patienten.
Die kranial-kaudale Richtung ist als die Richtung vom Kopf zum gegenüberliegenden
Körperende, d.h. zu den Füssen, eines Patienten definiert. Ferner umfasst die Kontaktfingereinrichtung
gemäss der bevorzugten Ausgestaltung zwei in Querrichtung des Halteelements vorgesehene
Kontaktfingereinheiten, wobei diese Kontaktfingereinheiten auf gegenüberliegenden
Seiten der Längsachse des Halteelements angeordnet sind. Diese Kontaktfingereinheiten
sind in Querrichtung verstellbar. Sie dienen der Bewegung der Kniescheibe in medial-lateraler
Richtung. Die Querrichtung entspricht der Querrichtung eines Beins eines Patienten.
Die medial-laterale Richtung umfasst die Richtungen von der Mitte der Kniescheibe
zu ihren Seiten, d.h. seitlich zur kranial-kaudalen Richtung.
[0014] Gemäss weiterer bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemässen Kniescheibengreifers
ist die Kontaktfingereinrichtung drehbar am Halteelement angeordnet, sodass sie um
eine Achse, die senkrecht zu der Längsachse des Halteelements und senkrecht zu der
Querachse des Haltelements, d.h. um eine Höhenachse bzw. Z-Achse, drehbar ist und
zwar insbesondere um 90 Grad. Die Kontaktfingereinrichtung umfasst zwei Kontaktfingereinheiten,
die auf gegenüberliegenden Seiten auf der Unterseite des Haltelements angeordnet sind.
Die Kontaktfingereinheiten sind in der Ausgangsstellung vorzugsweise in Längsrichtung
auf gegenüberliegenden Seiten der Querachse oder in Querrichtung auf gegenüberliegenden
Seiten der Längsachse des Halteelements angeordnet.
[0015] Es kann auf der Oberseite des Halteelements ein Griff zum Führen des Kniescheibengreifers
und/oder zum Drehen der Kontaktfingereinrichtung vorgesehen sein. Sämtliche Kontaktfingereinheiten
sind vorzugsweise höhenverstellbar. Bevorzugt umfassen die Kontaktfingereinheiten
einen oder mehrere Kontaktfinger.
[0016] Das erfindungsgemässe Gerät zum Bewegen einer Kniescheibe umfasst einen erfindungsgemässen
Kniescheibengreifer und eine Beinhaltevorrichtung. Ferner sind eine oder mehrere Antriebseinheiten
für die Bewegung der Kontaktfingereinheiten des Kniescheibengreifers in kranial-kaudaler
Richtung (d.h. in Längsrichtung) bzw. in medial-lateraler Richtung (d.h. in Querrichtung)
und eine Steuereinheit zur Steuerung der einen oder mehreren Antriebseinheiten vorgesehen.
Unter der Bewegung einer Kniescheibe wird auch die Mobilisierung einer Kniescheibe
verstanden. Die einen oder mehreren Antriebseinheiten können die Kontaktfingereinheiten
direkt bewegen oder indirekt durch die Bewegung des gesamten Kniescheibengreifers.
[0017] Der erfindungsgemässe Kniescheibengreifer und das erfindungsgemässe Gerät zur Bewegung
einer Kniescheibe können sowohl bei klinisch überwachten Rehabilitationstherapien
als auch bei unüberwachten, vom Patienten selbst durchgeführten Rehabilitationstherapien
eingesetzt werden. Dadurch dass mittels der entsprechend ausgeführten Kontaktfingereinrichtung
sowohl eine Bewegung der Kniescheibe in kranial-kaudaler Richtung als auch eine Bewegung
in medial-lateraler Richtung erzielt werden kann, kann der Heilungsprozess nach einer
Knieoperation im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren verbessert und gegebenenfalls
auch beschleunigt werden. Oftmals ist eine Mobilisierung des Kniegelenks schon vor
einer Operation sinnvoll, wobei auch hierfür der erfindungsgemässe Kniescheibengreifer
und das erfindungsgemässe Gerät eingesetzt werden können. Durch den Einsatz des erfindungsgemässen
Geräts kann die Kniescheibe automatisch auf regelmassige und wiederholbare Weise in
kranial-kaudaler Richtung und in medial-lateraler Richtung bewegt werden. Die Bewegung
der Kniescheibe braucht somit nicht mehr von einem Physiotherapeuten durchgeführt
werden. Der Physiotherapeut wird also von dieser durchaus monotonen und zeitraubenden
Tätigkeit entlastet und es können somit Kosten bei der Rehabilitationstherapie eingespart
werden.
[0018] Bei dem Verfahren zum Einstellen des erfindungsgemässen Geräts zum Bewegen einer
Kniescheibe wird das Gerät durch Betätigen einer am Gerät vorgesehenen Aktivierungstaste
in eine Lernphase (auch Lernmodus genannt) versetzt. Vorab ist der Kniescheibengreifer
von einem Physiotherapeuten oder dem Patienten selber auf die Kniescheibe des Patienten
aufgebracht worden. Alternativ kann der erfindungsgemässe Kniescheibengreifer auch
mittels der Steuereinheit auf eine Kniescheibe eines Patienten aufgebracht worden
sein. Die Position, in der sich der Kniescheibengreifer nach dem Aufbringen befindet,
stellt die Initialposition bzw. Nullposition des Kniescheibengreifers dar, die bevorzugt
im Steuergerät beispielsweise durch Betätigen eines am Kniescheibengreifers vorgesehenen
Bedienelements hinterlegt wird. Vorzugsweise erst wenn die Nullposition auf diese
Weise für die Querachse und die Längsachse des Kniescheibengreifers definiert ist,
kann die Bewegung des Kniescheibengreifers in die zu erlernende Richtung erfolgen,
d.h. die Bewegung in die als nächstes zu erlernende Richtung wird erst dann freigegeben
bzw. entriegelt.
[0019] Anschliessend werden mittels der Steuereinheit die Kontaktfingereinheiten über eine
Antriebseinheit in kranial-kaudaler Richtung auf den Kopf des Patienten zu bewegt,
bis der Patient die Aktivierungstaste erneut betätigt, wobei der Wert der im Zeitpunkt
der Betätigung der Aktivierungstaste auf die Kniescheibe ausgeübten Kraft und/oder
der Wert der maximalen Auslenkung des Kniescheibengreifers bzw. der Kontaktfingereinheiten
direkt oder indirekt im Gerät gespeichert werden (erster kranial-kaudaler Verfahrensschritt).
Weiter werden mittels der Steuereinheit die Kontaktfingereinheiten über die Antriebseinheit
in kranial-kaudaler Richtung auf das dem Kopf gegenüberliegende Körperende des Patienten
zu bewegt, bis der Patient die Aktivierungstaste betätigt, wobei wiederum der Wert
der im Zeitpunkt der Betätigung der Aktivierungstaste auf die Kniescheibe ausgeübten
Kraft und/oder der Wert der maximalen Auslenkung des Kniescheibengreifers bzw. der
Kontaktfingereinheiten direkt oder indirekt im Gerät gespeichert werden (zweiter kranial-kaudaler
Verfahrensschritt). Unter einem "Betätigen einer Aktivierungstaste" wird unter anderem
sowohl ein Drücken der Aktivierungstaste als auch ein Loslassen der gedrückt gehaltenen
Aktivierungstaste verstanden.
[0020] Nach Durchführung des ersten und des zweiten kranial-kaudalen Verfahrensschritts
wird der Kniescheibengreifer mittels der Steuereinheit vorzugsweise wieder in die
Nullposition geführt. Danach werden mittels der Steuereinheit die Kontaktfingereinheiten
über dieselbe oder eine andere Antriebseinheit in medial-lateraler Richtung aus einer
Initialposition zur vom Patienten aus gesehen linken Körperseite des Patienten bewegt,
bis der Patient die Aktivierungstaste betätigt, wobei wiederum der Wert der im Zeitpunkt
der Betätigung der Aktivierungstaste auf die Kniescheibe ausgeübten Kraft und/oder
der Wert der maximalen Auslenkung des Kniescheibengreifers bzw. der Kontaktfingereinheiten
direkt oder indirekt im Gerät gespeichert werden (erster medial-lateraler Verfahrensschritt).
Schliesslich werden mittels der Steuereinheit die Kontaktfingereinheiten über dieselbe
Antriebseinheit wie im letzten Verfahrensschritt in medial-lateraler Richtung aus
der Initialposition zur vom Patienten aus gesehen rechten Körperseite des Patienten
bewegt, bis der Patient die Aktivierungstaste betätigt, wobei wiederum der Wert der
im Zeitpunkt der Betätigung der Aktivierungstaste auf die Kniescheibe ausgeübten Kraft
und/oder der Wert der maximalen Auslenkung des Kniescheibengreifers bzw. der Kontaktfingereinheiten
direkt oder indirekt im Gerät gespeichert werden (erster medial-lateraler Verfahrensschritt).
[0021] Unter einer direkten Speicherung der ausgeübten Kraft wird die Speicherung der tatsächlich
mittels eines oder mehreren Kraftsensoren gemessenen ausgeübten Kraft verstanden.
Unter einer indirekten Speicherung der ausgeübten Kraft wird die Speicherung einer
gemessenen Grösse verstanden, aus der sich die ausgeübte Kraft herleiten lässt. Hierbei
kann es sich beispielsweise um den mittels einer oder mehrerer Drucksensoreinheiten
gemessenen Druck handeln (bei einer Ausgestaltung der einen oder mehreren Antriebseinheiten
als fluidische Pumpe(n)). Die Bewegung der Kontaktfingereinheiten kann direkt erfolgen
(auch ohne Bewegung des Halteelements) oder durch Bewegung des Kniescheibengreifers.
Unter einer direkten Speicherung der Auslenkung des Kniescheibengreifers bzw. der
Kontaktfingereinheiten wird die Speicherung der tatsächlich mittels einer oder mehrerer
linearer Sensoreinheiten (im Folgenden auch Linearsensoreinheiten genannt) gemessenen
Auslenkung verstanden. Unter einer indirekten Speicherung dieser Auslenkung wird die
Speicherung einer gemessenen Grösse verstanden, aus der sich die Auslenkung herleiten
lässt. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Kombination des gemessenen oder
des vorgegebenen Drehzahlwerts für die fluidische Pumpe und der gemessenen Zeit (d.h.
der Zeit seit dem Start der Auslenkung in einer spezifischen Richtung) handeln (bei
einer Ausgestaltung der einen oder mehreren Antriebseinheiten als fluidische Pumpe(n)).
[0022] Die Reihenfolge des ersten kranial-kaudalen Verfahrensschritts, des zweiten kranial-kaudalen
Verfahrensschritts, des ersten medial-lateralen Verfahrensschritts und des zweiten
medial-lateralen Verfahrensschritts ist bei dem Verfahren beliebig, d.h. diese Verfahrensschritte
können in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Zwischen einem kranial-kaudalen
Verfahrensschritt und einem medial-lateralen Verfahrensschritt (und vice versa) erfolgt
eine Drehung der Kontaktfingereinrichtung um 90 Grad, wenn die Kontaktfingereinrichtung
nur zwei gegenüberliegende Kontaktfingereinheiten enthält und drehbar ausgeführt ist.
[0023] Das Verfahren zum Einstellen des erfindungsgemässen Geräts läuft vorteilhafterweise
automatisch bzw. automatisiert ab, sodass es auch vom Patienten selbst ohne Hilfe
eines Physiotherapeuten durchgeführt werden kann. Durch erneutes Durchführen des Verfahrens
können das Gerät und somit die Rehabilitationstherapie an den Heilungsprozess eines
Patienten angepasst werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0024] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen und den anhand der Zeichnungen nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen
Kniescheibengreifers mit Blickrichtung von oben,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen
Kniescheibengreifers mit Blickrichtung von unten,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen
Geräts zur Bewegung einer Kniescheibe,
Fig. 4 eine weitere perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemässen Geräts zur Bewegung einer Kniescheibe mit einem schematisch
dargestellten Beinabschnitt eines Patienten,
Fig. 5 die Darstellung gemäss Figur 4, wobei ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen
Kniescheibengreifers auf den Beinabschnitt des Patienten aufgebracht ist,
Fig. 6 eine weitere perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemässen Geräts zur Bewegung einer Kniescheibe mit Beinabschnitt eines
Patienten,
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen
Geräts zur Bewegung einer Kniescheibe,
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Beinhaltevorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemässen Geräts zur Bewegung einer Kniescheibe mit eingebrachtem Bein,
Fig. 9 ein Flussdiagramm, welches die Einstellung und den Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemässen Geräts zur Bewegung einer Kniescheibe darstellt,
Fig. 10 eine graphische Darstellung der gemessenen, von dem ersten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemässen Geräts ausgeübten Kraft in kranial-kaudaler Richtung in Abhängigkeit
von der Zeit,
Fig. 11 eine graphische Darstellung der gemessenen, von dem ersten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemässen Geräts ausgeübten Kraft in kranial-kaudaler Richtung und der
gemessenen Auslenkung der Kniescheibe in Abhängigkeit von der Zeit,
Fig. 12 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemässen Kniescheibengreifers, welches an einen Beinabschnitt eines Patienten
angebracht ist, und eine Beinhaltevorrichtung,
Fig. 13 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemässen Kniescheibengreifers mit Blickrichtung von unten und
Fig. 14 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen
Geräts zur Bewegung einer Kniescheibe.
[0025] In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleich wirkende Komponenten.
Weg(e) zur Ausführung der Erfindung
[0026] In den Figuren 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel 1 eines Kniescheibengreifers
gemäss der Erfindung dargestellt. Der Kniescheibengreifer 1 umfasst einen Griff 2,
ein Halteelement 3 und eine Kontaktfingereinrichtung 4 mit vier Kontaktfingereinheiten
4.1, 4.2. Der Griff 2 ist auf der Oberseite des Halteelements 3 und die Kontaktfingereinrichtung
4 ist auf der Unterseite des Halteelements 3 angeordnet. Der Griff 2 ist vorzugsweise
mittig auf der Oberseite des Halteelements 3 angeordnet und bevorzugt mit dem Halteelement
3 verschraubt. Jeder Kontaktfingereinheit 4.1, 4.2 ist eine Einstelleinheit 5 zugeordnet,
die Führungsschienen 6 und eine Höheneinstelleinheit 7 umfasst. Der Griff 2 ist optional.
Es ist auch eine Führung des Kniescheibengreifers 1 direkt über das Halteelement 3
möglich.
[0027] Jeweils zwei Kontaktfingereinheiten 4.1 sind auf der Längsachse 8 des Kniescheibengreifers
1 (und somit des Halteelements 3) angeordnet und zwar derart, dass jeweils eine Kontaktfingereinheit
4.1 auf jeder Seite der Querachse 9 des Kniescheibengreifers 1 bzw. des Halteelements
3 angeordnet ist. Wird der Kniescheibengreifer 1 auf eine Kniescheibe eines Patienten
aufgebracht, so kann durch entsprechende Führung/Bewegung des Kniescheibengreifers
1 die Kniescheibe über die Kontaktfingereinheiten 4.1 in kranial-kaudaler Richtung
hin- und herbewegt werden.
[0028] Jede Kontaktfingereinheit 4.1 umfasst vorzugsweise zwei Kontaktfinger 10, die im
an eine Kniescheibe angebrachten Zustand an diese angreifen. Die Kontaktfinger 10
sind derart angeordnet, dass sie sich auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse
8 des Kniescheibengreifers 1 bzw. Halteelements 3 befinden. Mit zwei derart angeordneten
Kontaktfingern 10 je Kontaktfingereinheit 4.1 kann ein besonders guter Sitz des Kniescheibengreifers
1 an einer Kniescheibe und eine gut geführte Bewegung der Kniescheibe in kranial-kaudaler
Richtung bewirkt werden. Ferner kann beim Aufbringen der Kontaktfingereinheit 1 auf
ein Bein des Patienten auf eventuelle Narben, die oftmals in Längsrichtung verlaufen,
und auf eventuelle Schwellungen Rücksicht genommen werden, indem je ein Kontaktfinger
10 jeder Kontaktfingereinheit 4.1 auf einer Seite der Narbe bzw. der Schwellung positioniert
wird, sodass schmerzhafter Kontakt mit der Narbe/der Schwellung vermieden wird. Selbstverständlich
kann je nach Anwendungsfall jede Kontaktfingereinheit 4.1 auch mehr oder weniger als
zwei Kontaktfinger 10 aufweisen.
[0029] Weiter sind jeweils zwei Kontaktfingereinheiten 4.2 auf der Querachse 9 des Kniescheibengreifers
1 (und somit des Halteelements 3) angeordnet und zwar derart, dass jeweils eine Kontaktfingereinheit
4.2 auf jeder Seite der Längsachse 8 des Kniescheibengreifers 1 bzw. des Halteelements
3 angeordnet ist. Wird der Kniescheibengreifer 1 auf eine Kniescheibe eines Patienten
aufgebracht, so kann durch entsprechende Führung/Bewegung des Kniescheibengreifers
1 die Kniescheibe über die Kontaktfingereinheiten 4.2 in medial-lateraler Richtung
hin- und herbewegt werden.
[0030] Jede Kontaktfingereinheit 4.2 umfasst vorzugsweise einen Kontaktfinger 10, der im
an eine Kniescheibe angebrachten Zustand an diese angreift. Die Kontaktfinger 10 sind
derart angeordnet, dass sie sich auf der Querachse 8 des Kniescheibengreifers 1 bzw.
Halteelements 3 befinden. Hierdurch kann eine gut geführte Bewegung der Kniescheibe
in medial-lateraler Richtung bewirkt werden. Selbstverständlich kann jede Kontaktfingereinheit
4.2 auch mehr als einen Kontaktfinger 10 aufweisen.
[0031] Die Enden der Kontaktfinger 10, die weiter von dem Halteelement 3 entfernt sind,
sind vorzugsweise kugelförmig geformt, um einen für den Patienten angenehmen Kontakt
mit dem Bein und dem Knie des Patienten zu ermöglichen. An diesen Enden sind die Kontaktfinger
10 vorzugsweise mit Schutzhauben (nicht dargestellt) versehen. Die Schutzhauben bestehen
bevorzugt aus Silikon oder einem silikonartigen Material oder umfassen ein solches.
Die Schutzhauben sind vorzugsweise auf die Enden der Kontaktfinger 10 geklebt. Durch
das Vorsehen derartiger Schutzhauben können Schmerzen und Irritationen, die aufgrund
des Kontakts des Beins des Patienten mit dem Kniescheibengreifer entstehen können,
besser vermieden oder zumindest reduziert werden.
[0032] Die Kontaktfingereinheiten 4.1, 4.2 sind vorzugsweise über die Höheneinstelleinheiten
7 der ihnen zugeordneten Einstelleinheiten 5 in ihrer Höhe verstellbar an dem Halteelement
3 angebracht. Ferner sind die Kontaktfingereinheiten 4.1 vorzugsweise in der Längsrichtung
und die Kontaktfingereinheiten 4.2 vorzugsweise in der Querrichtung über die Führungsschienen
6 der ihnen zugeordneten Einstelleinheiten 5 verstellbar an dem Halteelement 3 angebracht,
wobei die Führungsschienen 6 der Kontaktfingereinheiten 4.1 in Längsrichtung und die
Führungsschienen 6 der Kontaktfingereinheiten 4.2 in Querrichtung verlaufen. Die Führungsschienen
6 und die Höheneinstelleinheiten 7 können Einrastpunkte für verschiedene Positionen
der Kontaktfingereinheiten 4.1, 4.2 in Längsrichtung bzw. in Querrichtung und in der
Höhe aufweisen. Ferner ist den Führungsschienen 6 vorzugsweise jeweils eine Skalierung
bzw. eine Masseinteilung 11 zugeordnet. Entsprechend kann auch den Höheneinstelleinheiten
7 jeweils eine Skalierung bzw. eine Masseinteilung zugeordnet sein.
[0033] Mittels der Einstelleinheiten 5 kann die Position der Kontaktfingereinheiten 4.1,
4.2 und somit der Kontaktfinger 10 relativ zum Knie des jeweiligen Patienten manuell
eingestellt werden. Auch ist sowohl die vertikale als auch die horizontale Position
des Kniescheibengreifers 1 relativ zum Knie manuell einstellbar. Die manuelle Positionierung
der Kontaktfingereinheiten 4.1, 4.2 erfolgt vorzugsweise durch einen Physiotherapeuten.
Die initialen Abstände zwischen den Kontaktfingereinheiten 4.1, 4.2 in Längs- und
in Querrichtung sind vorzugsweise an die typischen Dimensionen von Knien von Männern,
Frauen oder je nach Anwendungsfall von Kindern angepasst, sodass die Abstände leicht
über den Erstreckungen von typischen Knien in Längs- und in Querrichtung liegen.
[0034] Das Halteelement 3 ist vorzugsweise rautenförmig ausgestaltet, wobei jede Spitze
des rautenförmigen Halteelements 3 eine Kontaktfingereinheit 4.1, 4.2 und deren zugehörige
Einstelleinheit 5 aufnimmt. Die Kanten des rautenförmigen Halteelements 3 sind zur
angenehmeren Handhabung des Kniescheibengreifers 1 bevorzugt nach innen gewölbt und
können als Grifflächen die Funktion eines Griffs zum Bewegen des Kniescheibengreifers
1 übernehmen.
[0035] Der erfindungsgemässe Kniescheibengreifer 1 kann manuell von einem Physiotherapeuten
oder einem Patienten im Rahmen der Rehabilitationstherapie eingesetzt werden. Er kann
jedoch auch als Teil eines Geräts 20 zur automatischen Bewegung einer Kniescheibe
eingesetzt werden, wie es in den Figuren 3 bis 7 dargestellt ist, wobei Figur 7 das
Blockschaltbild des Geräts 20 wiedergibt. Das Gerät 20 weist hierfür vorzugsweise
einen Adapter 21 zum Anschluss des Kniescheibengreifers 1 auf. Der Kniescheibengreifer
21 ist zur Aufnahme des Adapters 21 ausgestaltet. Der Adapter 21 umfasst vorzugsweise
zwei in Längsrichtung seitlich und parallel nebeneinander angeordnete, höhenverstellbare
Greifarme 22 auf. Der Griff 2 ist vorzugsweise vom Halteelement 3 abnehmbar, sodass
der Adapter 21 zwischen den Griff 2 und das Halteelement 3 eingebracht werden kann,
wobei der Griff 2 nach Anbringen des Adapters 21 auf das Halteelement 3, welches hierfür
bevorzugt entsprechende Einrastelemente aufweist, an dem Adapter 21 oder wieder an
dem Halteelement 3 lösbar befestigt werden kann.
[0036] In den Figuren 3 bis 7 ist ein erstes Ausführungsbeispiel 20 eines erfindungsgemässen
Geräts zur Bewegung einer Kniescheibe dargestellt. Das Gerät 20 umfasst einen erfindungsgemässen
Kniescheibengreifer 1 gemäss erstem Ausführungsbeispiel und eine Beinhaltevorrichtung
23, die vorzugsweise Auflagen 35 für den Unterschenkel und den Oberschenkel eines
Patienten aufweist. Das Gerät 20 weist eine Einstellvorrichtung 24 auf, die unter
anderem der Höhenverstellung des Kniescheibengreifers 1 dient und in welche die Greifarme
22 des Adapters 21 derart eingreifen, dass sie - vorzugweise einrastbar - höhenverstellbar
sind. Durch die Höhenverstellung der Greifarme 22 kann über den Adapter 21 der Kniescheibengreifer
1 höhenverstellt werden und auf diese Weise auf ein Knie eines Patienten abgesenkt
werden. Ferner ist die Einstellvorrichtung 24 vorzugsweise um eine in Querrichtung
verlaufende Querachse und vorzugsweise auch um eine in Längsrichtung verlaufende Längsachse
schwenkbar, sodass die Lage des Kniescheibengreifers 1 auf der Kniescheibe optimiert
werden kann, je nach Lage des Beins in der Beinhaltevorrichtung 23. Das erfindungsgemässe
Gerät 20 zur Bewegung einer Kniescheibe kann sowohl für rechte als auch für linke
Beine eingesetzt werden. Für den Transport weist das Gerät 20 vorzugsweise einen Verriegelungsmechanismus
auf, sodass die Einstellvorrichtung 24 und der Kniescheibengreifer 1 fixiert sind.
[0037] Das Gerät 20 weist ferner eine erste Antriebseinheit 25 für die Bewegung des Kniescheibengreifers
1 in kranial-kaudaler Richtung, d.h. in Längsrichtung, eine zweite Antriebseinheit
26 für die Bewegung des Kniescheibengreifers 1 in medial-lateraler Richtung, d.h.
in Querrichtung, und eine Steuereinheit 27 zur Steuerung und bevorzugt zur Regelung
der ersten Antriebseinheit 25 und der zweiten Antriebseinheit 26 auf (vergleiche Figur
7). Die erste Antriebseinheit 25, die zweite Antriebseinheit 26 und die Steuereinheit
27 sind vorzugsweise zum Schutz in einem gemeinsamen Gehäuse 48 untergebracht. Zur
Energieversorgung des Geräts 20 wird vorzugsweise eine Batterie (nicht dargestellt)
eingesetzt, sodass das Gerät 20 einfach transportiert werden kann. Die Batterie befindet
sich vorzugsweise ebenfalls in dem Gehäuse 48. Es kann jedoch auch zusätzlich oder
alternativ zur Stromversorgung ein Anschluss für ein Gebäudestromnetz vorgesehen sein.
Die erste und die zweite Antriebseinheit 25, 26 steuern die Bewegung und Position
des Kniescheibengreifers 1 über die Bewegung/Position der Einstellvorrichtung 24.
[0038] Figur 4 zeigt das erfindungsgemässe Gerät 20 zur Bewegung einer Kniescheibe mit einer
schematischen Darstellung eines Beinabschnitts 49 eines Patienten, wobei der Beinabschnitt
49 das Knie 30 des Patienten umfasst und der Kniescheibengreifer 1 höhenmässig von
dem Beinabschnitt 49 entfernt dargestellt ist. Das in Figur 5 dargestellte Gerät 20
entspricht dem Gerät 20 in Figur 4, wobei nun der Kniescheibengreifer 1 mittels der
Einstellvorrichtung 24 auf das Knie 30 abgesenkt ist und an dieses angreift. Figur
6 entspricht der Darstellung in Figur 5, wobei nun zeichnerisch ein reales Bein 38
mit einem Knie 39 dargestellt ist, an welches der Kniescheibengreifer 1 angreift.
[0039] Figur 7 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemässen Geräts 20 zur Bewegung einer
Kniescheibe, welches einen Kniescheibengreifer 1 gemäss erstem Ausführungsbeispiel
umfasst. Die Steuereinheit 27 steuert über die erste Antriebseinheit 25 die kranial-kaudale
Bewegung bzw. die Bewegung in Längsrichtung des Kniescheibengreifers 1 und somit der
Kniescheibe eines Patienten, wenn der Kniescheibengreifer 1 an die Kniescheibe angreift.
Ferner steuert die Steuereinheit 27 über die zweite Antriebseinheit 26 die medial-laterale
Bewegung bzw. die Bewegung in Querrichtung des Kniescheibengreifers 1 und somit im
aufgebrachten Zustand der Kniescheibe eines Patienten. Die erste und die zweite Antriebseinheit
25, 26 weisen jeweils einen Motor 28, insbesondere einen Elektromotor (vorzugsweise
einen Gleichstrommotor) und eine lineare Führungseinheit 29 auf, wobei die lineare
Führungseinheit 29 der ersten Antriebseinheit 25 den Kniescheibengreifer 1 in Längsrichtung
und die lineare Führungseinheit 29 der zweiten Antriebseinheit 26 den Kniescheibengreifer
1 in Querrichtung bewegt. Zwischen dem jeweiligen Motor 28 und der ihm zugeordneten
linearen Führungseinheit 29 ist bevorzugt jeweils eine Übertragungseinheit 30, insbesondere
ein Getriebe, vorgesehen, wobei die Übertragungseinheit 30 eine Kupplung umfassen
kann. Den Motoren 28 vorgeschaltet ist jeweils eine Leistungselektronikeinheit 31,
über welche die Steuereinheit 27 die Motoren 28 ansteuert. Die Leistungselektronikeinheiten
31 können Leistungsverstärker umfassen. Ferner sind vorzugsweise diverse Sensoren
vorgesehen, auf die weiter unten noch eingegangen wird.
[0040] Wie bereits ausgeführt werden die erste und die zweite Antriebseinheit 25, 26 derart
betrieben, das sie den Kniescheibengreifer 1 gemäss einem kartesischen Koordinatensystem
in X- und in Y-Richtung, d.h. in Längs- und in Querrichtung bzw. in kranial-kaudaler
und in medial-lateraler Richtung bewegen.
[0041] Zur Messung der linearen Bewegung bzw. zur Auslenkung des Kniescheibengreifers 1
in kranial-kaudaler und in medial-lateraler Richtung ist eine entsprechende lineare
Sensoreinheit 32, insbesondere ein lineares Potentiometer, für jede Richtung vorgesehen,
welche das Ausmass der Positionsänderung an der jeweiligen linearen Führungseinheit
29 und somit darüber die Position/Auslenkung des Kniescheibengreifers in Längs- bzw.
in Querrichtung misst und die gemessenen Werte der Steuereinheit 27 übermittelt. Die
linearen Sensoreinheiten 32 werden auch als Positionssensoreinheiten bezeichnet. Ferner
ist jedem Motor 28 ein Kodierer bzw. Encoder 33 zugeordnet, welcher die Position der
Motorwelle misst und der jeweiligen Leistungselektronikeinheit 31 und/oder der Steuereinheit
27 übermittelt. In Abhängigkeit von den gemessenen Werte der linearen Sensoreinheiten
32 und gegebenenfalls der Kodierer 33 regelt die Steuereinheit 27 über die erste und
die zweite Antriebseinheit 25, 26 den Kniescheibengreifer 1. Insbesondere für den
Fall, dass die Kodierer 33 und/oder die linearen Sensoreinheiten 32 ausfallen, sind
vorzugsweise nicht dargestellte Positionsendschalter vorgesehen. Wird ein Positionsendschalter
beim Bewegen des Kniescheibengreifers 1 von einer linearen Führungseinheit 29 bewegt,
so wird dies von der Steuereinheit 27 als Erreichen der maximal zulässigen Auslenkung
detektiert und der Kniescheibengreifer 1 wird von der Steuereinheit 27 aus Sicherheitsgründen
zurück in die Nullposition bewegt.
[0042] Ferner sind Kraftsensoren 34 vorgesehen, die die auf den Kniescheibengreifer 1 ausgeübte
Kraft messen und die gemessene Kraft an die Steuereinheit 27 übertragen. Auch in Abhängigkeit
von der gemessenen Kraft regelt die Steuereinheit 27 den Kniescheibengreifer 1 über
entsprechende Ansteuerung der ersten und der zweiten Antriebseinheit 25, 26. Die Kraftsensoren
34 sind vorzugsweise an dem Adapter 21 angebracht bzw. in diesen integriert und umfassen
Dehnungsmessstreifen bzw. sind als solche ausgebildet. Die Kraftsensoren 34 können
alternativ oder zusätzlich in den Kontaktfingereinheiten 4.1, 4.2 angeordnet sein.
Ferner werden vorzugsweise durch entsprechende den Motoren 28 zugeordnete Stromsensoren
(nicht dargestellt) die Motorströme mittels der Steuereinheit 27 überwacht, um unangenehme
Stösse des Kniescheibengreifers 1 an die Kniescheibe eines Patienten zu verhindern.
Die Messung der Motorströme stellt eine zu der Kraftmessung redundante Messung dar,
die dem Schutz des Patienten dient. Ferner ist im Gerät 20 vorzugsweise ein Temperatursensor
(nicht dargestellt) integriert, um die Temperatur im Gerät aus Sicherheitsgründen
zu messen, sodass eine Überhitzung festgestellt werden kann. Durch das Vorsehen von
Sensoren für verschiedene Messgrössen ergibt sich ein redundantes Messsystem, welches
die Sicherheit des Patienten garantiert und mehrere Überwachungsmöglichkeiten für
den gesamten Heilungsprozess des Patienten bietet.
[0043] Mittels der Kraftsensoren 34, der linearen Sensoreinheiten 32, der nicht dargestellten
Positionsendschalter, der nicht dargestellten Stromsensoren, des nicht dargestellten
Temperatursensors und der Überwachung und Auswertung der von diesen rückgekoppelten,
gemessenen Werte durch die Steuereinheit 27 kann die Sicherheit der Verwendung des
Geräts 20 für den Patienten sichergestellt werden. Die tolerierbaren Grenzwerte für
die gemessenen Werte bzw. Grössen, insbesondere für die gemessene Kraft und die gemessene
Positionsänderung/Auslenkung, hängen vom jeweiligen Patienten ab und werden daher
vorzugsweise vor der eigentlichen Rehabilitationstherapie im Rahmen einer Lernphase
bestimmt und im Gerät 20 hinterlegt. Für den Fall, dass die gemessene Kraft den für
sie hinterlegten Grenzwert überschreitet, leitet die Steuereinheit 27 eine Bewegungsumkehr
des Kniescheibengreifers 1 ein, sodass der Kniescheibengreifer 1 wieder in die Initialposition
bewegt wird. Überschreitet der für einen Motorstrom mittels der nicht dargestellten
Stromsensoren gemessene Wert den für ihn hinterlegten Grenzwert, so geht die Steuereinheit
27 in einen Sicherheitsmodus über, in welchem das Gerät 20 automatisch von der Steuereinheit
27 heruntergefahren wird und die linearen Führungseinheiten 29 durch eine von der
Steuereinheit 27 veranlasste Entkopplung der Motoren 28 von den mechanischen Teilen
der Übertragungseinheiten 30 frei beweglich werden, sodass auch der Kniescheibengreifer
1 frei beweglich wird, wobei die jeweilige Kupplung der Übertragungseinheiten 30 vorzugsweise
magnetisch ausgestaltet ist. Auch bei den weiteren gemessenen Werten wie der Positionsänderung/Auslenkung
und der Temperatur führt ein Überschreiten der entsprechenden, vorab hinterlegten
Grenzwerte aus Sicherheitsgründen vorzugsweise zu einem Setzen des Geräts 20 in den
Sicherheitsmodus durch die Steuereinheit 27. Bei einem Überschreiten des Grenzwerts
für die Positionsänderung/Auslenkung durch deren Messwert kann analog zu dem Überschreiten
des Grenzwerts für die Kraft alternativ vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 27
den Kniescheibengreifer 1 in die Initialposition bewegt. In dem Sicherheitsmodus werden
durch die Steuereinheit 27 vorgegebene Drehzahlsollwerte für die Motoren 28 auf Null
gesetzt, die Leistungselektronikeinheiten 31 deaktiviert und die - vorzugsweise magnetischen
- Kupplungen zwischen den Motoren 28 und den mechanischen Teilen der Übertragungseinheiten
30 gelöst. Die Überwachung der Grenzwertüberschreitung kann sowohl durch die Steuereinheit
27 als auch durch eine - bevorzugt externe - Bedienüberfläche wie z.B. einen an das
Gerät 20 angeschlossenen Laptop durchgeführt werden.
[0044] Figur 8 zeigt die Beinhaltevorrichtung 23 des Geräts 20, welche zwei Auflagen 35
aufweist, wobei eine Auflage 35 einen Oberschenkel und die andere Auflage 35 einen
Unterschenkel eines Patienten aufnehmen kann. Die Beinhaltevorrichtung 23 ist sowohl
für die Aufnahme eines linken als auch eines rechten Beins geeignet. Zum Halten eines
Beins 38 werden Haltebänder 36 eingesetzt, die an den Auflagen 35 befestigt sind.
Für die therapeutische Bewegung der Kniescheibe eines Patienten soll sich das Bein
38 entweder in ausgestrecktem oder leicht gebogenem Zustand befinden. Schon eine Biegung
des Beins 38 von mehr als 20 Grad kann die Beweglichkeit der Kniescheibe behindern,
da sich die Kniescheibe bei einem solchen Winkel üblicherweise schon in der Oberschenkelrinne
befindet. Die Beinhaltevorrichtung 23 ist derart ausgestaltet bzw. derart mit dem
Gehäuse 48 des Geräts 20 verbunden, dass sie geneigt werden kann, sodass der Patient
eine bequeme Position einnehmen kann. Die Beinhaltevorrichtung 23 ist ferner derart
an dem Gehäuse 48 angebracht, dass sie höhenverstellbar ist, um den Komfort für den
Patienten zu erhöhen. Ferner ist die Beinhaltevorrichtung 23 derart ausgestaltet,
dass die Winkelstellung der Auflagen 35 zueinander verändert werden kann, was zu einer
Änderung der Kniebeugung führt. Hierzu sind die Auflagen 35 über ein entsprechendes
Gelenk 37 miteinander verbunden. Die Beugung des Knies kann durch den in Figur 8 angegebenen
Winkel α definiert werden. Zusammen mit der oben beschriebenen Verstellbarkeit des
Kniescheibengreifers 1 durch die vorzugsweise schwenkbare Einstellvorrichtung 24 ermöglicht
die Verstellbarkeit der Beinhaltevorrichtung 23, dass das Gerät 20 in Bezug auf verschiedene
Beinmorphologien und Kniepathologien einstellbar ist.
[0045] Das Gerät 20 wird vorzugsweise über eine externe Bedienoberfläche (nicht dargestellt)
wie z.B. einen Laptop bedient. Über die externe Bedienoberfläche kann das Gerät 20
gesteuert und die von dem Gerät durchgeführte Rehabilitationstherapie am Knie eines
Patienten kann angezeigt und überwacht werden. Hierzu kann beispielsweise das auf
der externen Bedienoberfläche installierte Anwendungsprogramm Labview eingesetzt werden.
In der externen Bedienoberfläche können verschiedene Therapiephasen zur Aktivierung
hinterlegt sein. Zum Anschluss der externen Bedienoberfläche weist das Gerät 20 vorzugsweise
eine entsprechende Schnittstelle (nicht dargestellt) wie eine serielle Schnittstelle,
z.B. eine USB-Schnittstelle (USB: Universal Serial Bus), auf, sodass nur ein Kabel
für die Verbindung der externen Bedienoberfläche mit dem Gerät 20 benötigt wird. Alternativ
kann das Gerät auch mittels Funkübertragung z.B. nach dem Bluetooth-Protokoll mit
einer externen Bedienoberfläche kommunizieren. Selbstverständlich kann die Bedienoberfläche
auch im Gerät 20 integriert und auf der Aussenseite des Gehäuses 48 vorgesehen sein.
[0046] Die Anwendung des erfindungsgemässen Geräts 20 zur Bewegung einer Kniescheibe erfolgt
vorzugsweise in zwei aufeinanderfolgenden Phasen. In der ersten Phase werden dem Gerät
20 die Auslenkungen/Verschiebungen bzw. Bewegungen der Kniescheibe beigebracht. Diese
erste Phase stellt eine Lernphase dar, in der das Gerät für einen bestimmten Patienten
eingestellt bzw. auf diesen kalibriert wird. In der zweiten Phase führt das Gerät
20 die gelernte bzw. eingestellte Bewegung der Kniescheibe dann aus.
[0047] Die erste Phase bzw. die Lernphase dient am Beginn einer Rehabilitationstherapie
dazu, dass Gerät 20 an die spezifische Pathologie und Morphologie eines Patienten
anzupassen. Für den jeweiligen Patienten muss diese Lernphase nach ihrer anfänglichen
Durchführung nur wiederholt werden, wenn sich Parameter der Rehabilitationstherapie
zwischen zwei Therapiesitzungen geändert haben. Die Lernphase kann manuell oder automatisch
bzw. automatisiert von dem Gerät 20 durchgeführt werden.
[0048] Wird die Lernphase manuell von beispielsweise einem Physiotherapeuten durchgeführt,
so bewegt der Physiotherapeut den Kniescheibengreifer 1, um die Kniescheibe in kranial-kaudaler
Richtung nach oben und nach unten und in medial-lateraler Richtung von innen nach
aussen und zurück zu bewegen. Über Rückmeldungen des jeweiligen Patienten entscheidet
der Physiotherapeut, welche maximalen Bewegungen/Auslenkungen bzw. Verschiebungen
der Kniescheibe beim Patienten noch keine Schmerzen hervorrufen. Die diesen maximalen
Bewegungen/Auslenkungen bzw. Verschiebungen entsprechenden Kraft-/Auslenkungswerte
hinterlegt bzw. speichert der Physiotherapeut in dem Gerät 20, insbesondere durch
Drücken entsprechender Tasten an dem Kniescheibengreifer 1. Die Kraft-/Auslenkungswerte
können auch über eine interne oder externe Bedienoberfläche in dem Gerät 20 hinterlegt
werden. Die hinterlegten Kraft-/Auslenkungswerte werden dann in der sich anschliessenden
zweiten Phase, der eigentlichen Therapiephase mit aufeinanderfolgenden Therapiesitzungen,
vom Gerät 20 für die Bewegung der Kniescheibe des jeweiligen Patienten mittels des
Kniescheibengreifers 1 verwendet.
[0049] Wird die Lernphase automatisch bzw. automatisiert durchgeführt, so bewegt das Gerät
20 den Kniescheibengreifer 1 - z.B. nach Betätigen einer am Gerät 20 vorgesehenen
Aktivierungstaste für die Aktivierung der Lernphase - selbsttätig sachte und langsam,
vorzugsweise in 2-Millimeter-Schritten, erst in kranial-kaudaler Richtung auf und
dann ab und danach in medial-lateraler Richtung erst zu der einen und dann zu der
anderen Seite, bis der Patient anfängt, Schmerzen zu empfinden, und dies dem Gerät
20 beispielsweise durch Loslassen oder erneutes Drücken der Aktivierungstaste oder
durch Betätigen einer entsprechenden weiteren Aktivierungstaste signalisiert, sodass
die Lernbewegung in der Lernphase unterbrochen und der Kniescheibengreifer 1 von der
Steuereinheit 27 in seine Initialposition zurückbewegt wird. Selbstverständlich kann
die Kniescheibe auch erst in medial-lateraler Richtung und danach in kranial-kaudaler
Richtung bewegt werden. Bei einem Wechsel von der kranial-kaudalen Richtung in die
medial-laterale Richtung oder vice versa wird der Kniescheibengreifer 1 vorzugsweise
zuerst in seine Initialposition zurückbewegt. Alternativ oder zusätzlich zu der Aktivierungstaste
kann das Gerät 20 auch derart ausgestaltet sein, dass es akustische Signale des Patienten
verarbeitet und z.B. bei dem laut geäusserten Wort "Stopp" die Lernphase unterbricht.
[0050] Die beim Unterbruch der Lernphase aktuellen Kraft-/Verschiebungswerte bzw. Auslenkwerte
werden im Gerät 20 über die Kraftsensoren 34 und/oder die linearen Sensoreinheiten
32 gespeichert. Sie können jederzeit und mehrmals wieder hochgeladen werden und werden
in der späteren zweiten Phase während der Therapiesitzungen als Werte für die Bewegung
der Kniescheibe vom Gerät 20 verwendet, sodass die Lernphase nicht bei jeder Therapiesitzung
durchgeführt werden muss, was zu einer Zeitersparnis führt. Das automatische Durchführen
der Lernphase bietet sich insbesondere für Eigentherapien des Patienten an, die er
in seinem Zuhause durchführt. Während des Ablaufs der ersten Phase kann er ohne Weiteres
eine entspannte und komfortable Position einnehmen.
[0051] Während der zweiten Phase, der eigentlichen Therapiephase, steuert die Steuereinheit
27 das Gerät 20 derart, dass der Kniescheibengreifer 1 eine gleichmässige, rhythmische
Bewegung ausführt, um die Kniescheibe zu verschieben. Die Amplitude der Auslenkung/Verschiebung
der Kniescheibe wird allmählich erhöht, bis zu den für die Auslenkungen und/oder die
Kräfte in der jeweiligen Richtung (kranial-kaudal bzw. medial-lateral) gespeicherten
Werten, sodass eine schmerzfreie Behandlung sichergestellt werden kann.
[0052] Über die vorzugsweise externe Bedienoberfläche kann der Physiotherapeut beispielsweise
mittels des Anwendungsprogramms Labview Parameter der Rehabilitationstherapie setzen
wie z.B. die Dauer jeder Therapiesitzung/-behandlung in Minuten und die Zyklusrate,
d.h. die Anzahl von Auf- und Abbewegungen in kranial-kaudaler Richtung pro Minute
und die Anzahl der Hin- und Herbewegungen in medial-lateraler Richtung pro Minute.
[0053] Für einen Wechsel von der kranial-kaudalen zur medial-lateralen Richtung wird der
Kniescheibengreifer 1 von der Steuereinheit 27 vorzugsweise in die Mittelposition
(Initialposition) zurückgeführt, die auch die Initialposition oder Nullposition des
Kniescheibengreifers 1 darstellt. Da die zweite Phase voll automatisch abläuft, ist
sie komplett wiederholbar und nachvollziehbar, auch vom Patienten selbst. Die aufgebrachten
Kräfte/Verschiebungen bzw. Auslenkungen werden vorzugsweise von dem Gerät 20 und/oder
der externen Bedienoberfläche durch die Kraftsensoren 34 und/oder die linearen Sensoreinheiten
32 aufgezeichnet, sodass nicht nur das Ergebnis jeder Therapiesitzung insbesondere
graphisch auf der Bedienoberfläche und/oder dem Gerät 20 dargestellt und ausgewertet
werden kann, sondern auch Therapieergebnisse von mehreren Therapiesitzungen über einen
längeren Zeitraum miteinander verglichen werden können. Auf diese Weise können Heilungsfortschritte
aufgezeichnet und überwacht werden. Ein solcher Vergleich von Therapieergebnissen
ist besonders wichtig für den Kniechirurgen oder den Physiotherapeuten, wenn der Patient
Eigentherapien durchführt und in regelmässigen Abständen zu Kontrolluntersuchungen
in die Klinik kommt. Ferner stellt die graphische Darstellung der Therapieergebnisse
und der Heilungsfortschritte eine zusätzliche Motivation für den Patienten dar, die
Rehabilitationstherapie in Eigenregie auch bei sich zuhause durchzuführen, was wiederum
zu einer Beschleunigung des Heilungsprozesses führt. Die dem Patienten bewusste Aufzeichnung
der Therapieergebnisse dient ferner dazu, die Selbstdisziplin des Patienten für die
Durchführung der Rehabilitationstherapie in Eigenregie zu steigern.
[0054] In Figur 9 sind die Lernphase und die zweite Phase (die eigentliche Therapiephase)
getrennt für die kranial-kaudale Richtung und für die medial-laterale Richtung dargestellt.
In einem ersten Schritt 40 wird vom Gerät 20 oder von einem Benutzer, z.B. einem Physiotherapeuten,
des Geräts 20 geprüft, ob die Werte für die Bewegung der Kniescheibe in medial-lateraler
Richtung gesetzt sind. Ist dies nicht der Fall, so wird in Schritt 41 die erste Phase,
d.h. die Lernphase, für die medial-laterale Richtung entweder manuell oder automatisch
durchgeführt. Nach Abschluss der Lernphase beginnt in Schritt 42 die zweite Phase
für die medial-laterale Richtung, in der die in der Lernphase gespeicherten Kraft-/Auslenkungswerte
zur Steuerung des Kniescheibengreifers 1 und somit zur Bewegung der Kniescheibe in
medial-lateraler Richtung von der Steuereinheit 27 herangezogen werden. Die Verschiebung/Auslenkung
der Kniescheibe in medial-lateraler Richtung erfolgt gemäss einer vorbestimmten Zyklenrate.
In Schritt 43 wird überprüft, ob die Zyklenrate erreicht ist. Ist dies der Fall, so
wird in Schritt 44 entweder automatisch oder von dem Benutzer überprüft, ob die Werte
für die Bewegung der Kniescheibe in kranial-kaudaler Richtung gesetzt sind. Ist dies
nicht der Fall, so läuft in Schritt 45 entweder manuell oder automatisch die Lernphase
für die kranial-kaudale Richtung ab. Nach Abschluss der Lernphase wird in Schritt
46 die zweite Phase entsprechend Schritt 42 für die kranial-kaudale Richtung durchgeführt.
In Schritt 47 wird die Anzahl der Verschiebungen/Auslenkungen der Kniescheibe in kranial-kaudaler
Richtung überwacht (entsprechend Schritt 43) und bei Erreichen der vorbestimmten Zyklenrate
wird die Therapiesitzung beendet.
[0055] Selbstverständlich können auch zuerst die Schritte 44, 45, 46, 47 für die kranial-kaudale
Richtung und dann die Schritte 40, 41, 42, 43 für die medial-laterale Richtung durchgeführt
werden. Ferner kann auch erst geprüft werden, ob die Werte für die Bewegungen in medial-lateraler
Richtung und in kranial-kaudaler Richtung gesetzt sind (Schritte 40 und 44), und je
nach Ergebnis der Prüfung können die Lernphasen für beide Richtungen durchgeführt
werden (Schritte 41 und 45) und erst nach Abschluss beider Lernphasen können die zweiten,
eigentlichen Therapiephasen für beide Richtungen durchgeführt werden (Schritte 42,
43 und 46, 47). Bei einem Wechsel von der kranial-kaudalen zur medial-lateralen Richtung
oder vice versa wird der Kniescheibengreifer 1 von der Steuereinheit 27 vorzugsweise
zuerst in die Mittelposition (Initialposition) zurückgeführt.
[0056] Figur 10 zeigt einen beispielhaften Verlauf der von dem Gerät 20 zur Bewegung/Auslenkung
der Kniescheibe aufgewandten Kraft in kranial-kaudaler Richtung während einer Therapiesitzung
über der Zeit. Während einer Einschwingphase von 12 Sekunden steigen die Kraftwerte
allmählich an. Bei Überschreiten eines im Gerät 20 hinterlegten Grenzwerts für die
Kraft bei etwa 1.8 Minuten, reduziert die Steuereinheit 27 die Amplitude der Kraft
und somit der Auslenkung automatisch. Die Kraft variiert entsprechend der Auslenkung
und der Richtung der Auslenkung (d.h. in kranial-kaudaler Richtung nach oben zum Kopf
des Patienten zu bzw. nach unten auf die Füsse des Patienten zu). Je grösser die Auslenkung
der Kniescheibe ist, umso grösser ist auch die aufgewandte Kraft.
[0057] Figur 10 zeigt beispielhafte Verläufe der gemessenen Kraftwerte (gestrichelte Kurve)
und Auslenkungswerte (durchgezogene Kurve) während einer Lernphase in der kranial-kaudalen
Richtung, innerhalb derer vorab die maximal zulässige Kraft (der Grenzwert für die
Kraft) als 20 Newton bestimmt und im Gerät 20 hinterlegt worden war. Zuerst wird die
Auslenkung der Kniescheibe mittels des Kniescheibengreifers 1 des Geräts 20 gleichmässig
und stetig in Richtung zum Kopf des Patienten auf 8 Millimeter (-8 Millimeter ausgehend
von der Initialposition bzw. Nullposition des Kniescheibengreifers 1) und anschliessend
in Richtung zum dem Kopf entgegengesetzten Körperende auf 8 Millimeter erhöht. Die
hierbei gemessenen Kraftwerte oszillieren zwischen etwa -15 Newton (in Richtung zum
dem Kopf entgegengesetzten Körperende) und etwa 10 Newton (in Richtung zum Kopf).
Nach etwa 1.8 Minuten der Lernphase wird über die Bedienoberfläche und die Steuereinheit
27 eine externe Kraft mittels des Kniescheibengreifers 1 auf die Kniescheibe aufgebracht,
die den vorab bestimmten Grenzwert von 20 Newton überschreitet, um zu überprüfen,
ob die Überwachung der Kraftwerte auf Grenzwertüberschreitung funktioniert. Wie aus
Figur 10 ersichtlich werden die Auslenkung und die Kraft automatisch und unmittelbar
von dem Gerät 20 mit Hilfe der Steuereinheit 27 reduziert, wenn die applizierte Kraft
den hinterlegten Grenzwert überschreitet. Beim Überschreiten des Kraftgrenzwerts durch
die gemessenen Kraftwerte wird der Kniescheibengreifer 1 automatisch und unmittelbar
von der Steuereinheit 27 zurück in seine Initialposition bewegt. Nach der hierdurch
erfolgenden automatischen Reduzierung der Auslenkung und der Kraft wird vom Gerät
20 eine neue Lernphase gestartet, in der die aufgewandte Kraft wieder allmählich erhöht
wird. Die Messung der aufgewandten Kraft mittels der Kraftsensoren 34 und die Rückkopplung
der gemessenen Kraftwerte an die Steuereinheit 27 stellen eine schmerzfreie Behandlung
des Patienten sicher. Bei einem Überschreiten des Stromgrenzwerts für einen der Motorströme
werden die Antriebseinheiten 25, 26 automatisch und unmittelbar von der Steuereinheit
27 deaktiviert, die Drehzahlsollwerte für die Motoren 28 auf Null gesetzt und die
linearen Führungseinheiten 29 in den Freilauf versetzt.
[0058] In den Figuren 12 und 13 ist ein zweites Ausführungsbeispiel 51 eines erfindungsgemässen
Kniescheibengreifers dargestellt, mit welchem eine Kniescheibe bewegt werden kann.
Der Kniescheibengreifer 51 umfasst ein Haltelement 53, auf dessen Unterseite eine
Kontaktfingereinrichtung 54 angeordnet ist. Die Kontaktfingereinrichtung 54 umfasst
zwei auf gegenüberliegenden Seiten auf der Unterseite des Halteelements 53 angeordnete
Kontaktfingereinheiten 54.1, die wenigstens jeweils einen, vorzugsweise jeweils zwei,
Kontaktfinger 55 umfassen. Zu den Kontaktfingern 55 bzw. eventuell vorgesehenen Schutzhauben
für diese gilt das zum ersten Ausführungsbeispiel 1 des erfindungsgemässen Kniescheibengreifers
oben Vorgetragene.
[0059] Die Kontaktfingereinrichtung 54 und somit die Kontaktfingereinheiten 54.1 sind drehbar
an dem Haltelement 53 angeordnet, sodass die Kontaktfingereinheiten 54.1 von einer
Lage in Längsrichtung auf gegenüberliegenden Seiten der Querachse des Halteelements
53 (zur Bewegung der Kniescheibe in kranial-kaudaler Richtung bzw. in Längsrichtung)
in eine Lage in Querrichtung auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse des Halteelements
53 (zur Bewegung der Kniescheibe in medial-lateraler Richtung bzw. in Querrichtung)
bewegt werden können und vice versa. Hierzu ist die Kontaktfingereinrichtung 54 bevorzugt
um wenigstens 90 Grad drehbar. Zur Drehung der Kontaktfingereinrichtung 54 weist das
Halteelement 53 vorzugsweise wenigstens eine, vorzugsweise zwei kreisbogenförmige
Öffnungen 56 auf. Auf der Oberseite des Halteelements 53 ist eine entsprechende Anzahl
Griffe 52 zum Drehen der Kontaktfingereinrichtung 54 vorgesehen ist, wobei die einen
oder mehreren Griffe 52 mit der Kontaktfingereinrichtung 54 verbunden sind und vorzugsweise
ein Griff 52 über eine Öffnung 56 mit der Kontaktfingereinrichtung 54 verbunden ist.
[0060] Jeder Kontaktfingereinheit 54.1 ist ein fluidischer Aktuator 59 zugeordnet, wobei
der Begriff fluidisch sowohl "pneumatisch" als auch "hydraulisch" umfassen soll. Vorzugsweise
handelt es sich um pneumatische Aktuatoren. Bei jedem fluidischen Aktuator 59 kann
es sich beispielsweise um ein mit einem Fluid befüllbaren Kissen handeln, wobei jedes
Kissen mehrere (vorzugsweise drei) nacheinander, d.h. sequentiell, angeordnete befüllbare
Kammern 59.1 umfassen kann. Die fluidischen Aktuatoren 59 sind vorzugsweise zwischen
der jeweiligen Kontaktfingereinheit 54.1 und dem Rand des Halteelements 53 angeordnet
und wirken auf die jeweilige Kontaktfingereinheit 54.1. Jede Kontaktfingereinheit
54.1 ist also auf einem fluidischen Aktuator 59 aufgebracht.
[0061] Die fluidische Aktuatoren 59 werden vorzugsweise über eine fluidische Pumpe 58 angetrieben
bzw. mit Fluid befüllt, wobei die fluidische Pumpe 58 Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels
60 eines erfindungsgemässen Geräts zum Bewegen einer Kniescheibe ist. Das erfindungsgemässe
Gerät 60 ist als Blockschaltbild in Figur 14 dargestellt.
[0062] Figur 12 zeigt zusätzlich zu dem Kniescheibengreifer 51 die Beinhaltevorrichtung
63 des erfindungsgemässen Geräts 60, wobei der Kniescheibengreifer 51 auf einer Beinschiene
64 der Beinhaltevorrichtung 63 montiert ist, welche Beinschiene 64 auf die Oberseite
eines Beins aufbringbar ist. Die Beinschiene 64 weist vorzugsweise eine Öffnung für
das Knie auf, oberhalb derer der Kniescheibengreifer 51 angeordnet ist, und Aufnahmen
65 und 66 für den Oberschenkel und für den Unterschenkel, an denen Oberschenkel und
Unterschenkel anliegen können. Bevorzugterweise kann der Winkel zwischen den Aufnahmen
65 und 66 verändert/eingestellt werden, was zu einer Änderung der Kniebeugung führt.
Über die Einstellung des Winkels zwischen den Aufnahmen 65 und 66 kann das Bein des
Patienten für die therapeutische Bewegung der Kniescheibe angewinkelt oder auch wieder
gestreckt werden. Zur Befestigung der Aufnahmen 65 und 66 und des Kniescheibengreifers
51 am Bein 49 eines Patienten sind Haltebänder 67 vorgesehen, die Teil der Beinhaltevorrichtung
63 bilden. Figur 12 zeigt den Kniescheibengreifer 51 zur besseren Darstellung beabstandet
vom Bein 49 des Patienten.
[0063] Der Kniescheibengreifer 51 weist vorzugsweise eine Einstellvorrichtung 57 auf, mittels
welcher die Höhe des Kniescheibengreifers 51 in Relation zum Knie eingestellt werden
kann. Die Einstellvorrichtung 57 - und somit der mit ihr fest verbundene Kniescheibengreifer
51 - ist vorzugsweise um die Querachse schwenkbar, sodass die Stellung/Lage des Kniescheibengreifers
51 auf der Kniescheibe des Patienten optimiert werden kann. Der Kniescheibengreifer
51 und das Gerät 60 sind für sowohl für rechte als auch für linke Kniescheiben bzw.
Beine einsetzbar. Für den Transport des Geräts 60 werden die Aufnahmen 65, 66 der
Beinhaltevorrichtung 63 vorzugsweise unterhalb des Kniescheibengreifers 51 zusammengeklappt
bzw. heruntergeklappt.
[0064] Durch die Drehung der Kontaktfingereinrichtung 54 kann die Kniescheibe mittels der
Kontaktfingereinheiten 54.1 sowohl in kranial-kaudaler Richtung als auch in medial-lateraler
Richtung mobilisiert werden. Für die Mobilisierung der Kniescheibe in einer der genannten
Richtungen werden die Kontaktfingereinheiten 54.1 mittels der fluidischen Aktuatoren
59 entsprechend bewegt, wofür die fluidischen Aktuatoren 59 von einer fluidischen
Pumpe 58 angesteuert werden, wobei je nach Bewegungsrichtung (hin oder her) einer
der fluidischen Aktuatoren 59 mit Fluid gefüllt wird. Durch Einleitung von Fluid in
einen der fluidischen Aktuatoren 59 wird dieser gefüllt und dabei ausgedehnt und bewegt
hierdurch die ihm zugeordnete Kontaktfingereinheit 54.1 in die Richtung seiner Ausdehnung,
wodurch wiederum die Kniescheibe durch die Krafteinwirkung von der Kontaktfingereinheit
54.1 in die entsprechende Richtung bewegt wird.
[0065] Wie bereits beschrieben kann die Kontaktfingereinrichtung 54 des Kniescheibengreifers
51 so gedreht werden, dass die Kontaktfingereinheiten 54.1 über die fluidischen Aktuatoren
59 erstens in kranial-kaudaler bzw. kaudal-kranialer Richtung (also in Längsrichtung
hin und her) und zweitens in medial-lateraler Richtung (also in Querrichtung) hin-
und her bewegbar sind, sodass die Kniescheibe in entsprechender Richtung mobilisiert
werden kann. Die einen oder mehreren Kontaktfinger 55 der Kontaktfingereinheiten 54.1
leiten die über die fluidischen Aktuatoren 59 eingeleitete Kraft gezielt auf die Kniescheibe
weiter.
[0066] Figur 14 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemässen Geräts 60 zur Bewegung
einer Kniescheibe. Das Gerät 60 umfasst eine Steuereinheit 67 zur Steuerung bzw. Regelung
der von der fluidischen Pumpe 58 und den fluidischen Aktuatoren 59 gebildeten Antriebseinheit
68 für die Kontaktfingereinheiten 54.1, wobei die Steuereinheit 67 und die fluidische
Pumpe 58 zum Schutz vorzugsweise in einem separaten, nicht dargestellten Gehäuse untergebracht
sind. Die fluidische Pumpe 58 ist über Ventile 69 mit den fluidischen Aktuatoren 59
verbunden, die ebenfalls Teil der Antriebseinheit 68 bilden. Die Ventile 69 und die
fluidische Pumpe 58 werden über Leistungselektronikeinheit(en) 70 von der Steuereinheit
67 angesteuert bzw. geregelt.
[0067] Die Steuereinheit 67 steuert/regelt die Bewegung der Kniescheibe über die Steuerung
der fluidischen Pumpe 58, welche dann abhängig von der gewünschten Bewegungsrichtung
Fluid in einen der fluidischen Aktuatoren 59 fördert, wobei mittels vorheriger Drehung
der Kontaktfingereinrichtung 54 um 90 Grad die Bewegung der Kniescheibe in Längsrichtung
oder in Querrichtung erfolgen kann. Durch das Versorgen eines fluidischen Aktuators
59 mit Fluid übt dieser Druck auf die ihm zugeordnete Kontaktfingereinheit 54.1 aus
und bewegt diese (und damit die Kniescheibe) in die gewünschte Richtung.
[0068] Es sind vorzugsweise Drucksensoreinheiten 71 vorgesehen, welche insbesondere den
von den fluidischen Aktuatoren 59 ausgeübten Druck messen und den gemessenen Druckwert
an einen Druckregler 72 übertragen, der den gemessenen Druckwert mit einem hinterlegten
Soll-Druckwert vergleicht und insbesondere über ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit
67 auf den Soll-Druckwert einregelt. Ferner können die in Zusammenhang mit dem Kniescheibengreifer
1 und dem Gerät 20 beschriebenen Sensoren bzw. Sensoreinheiten oder zumindest einige
davon vorgesehen sein. Die Energieversorgung des Geräts 60 kann wie für das Gerät
20 weiter oben beschrieben erfolgen. Entsprechendes gilt für die Bedienung bzw. eine
externe Bedienoberfläche des Geräts 20. Ferner sind vorzugsweise lineare Sensoreinheiten/Linearsensoreinheiten
73 vorgesehen, die die Auslenkung der Kontaktfingereinheiten 54.1 messen und die gemessenen
Werte an die Steuereinheit 67 übermitteln. Mittels der Drucksensoreinheiten 71 und
der vorzugsweise zusätzlich vorgesehenen Linearsensoreinheiten 73 und der Überwachung
und Auswertung der von diesen rückgekoppelten, gemessenen Werte durch die Steuereinheit
67 kann die Sicherheit der Verwendung des Geräts 60 für den Patienten sichergestellt
werden.
[0069] Selbstverständlich kann auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel 1 eines erfindungsgemässen
Kniescheibengreifers und bei dem ersten Ausführungsbeispiel 20 eines erfindungsgemässen
Geräts zum Bewegen einer Kniescheibe, wie sie in den Figuren 1 bis 8 dargestellt sind,
eine Bewegung des Kniescheibengreifers 1 mittels fluidischer Pumpe und fluidischer
Aktuatoren vorgesehen sein, wie in Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel 51 eines
erfindungsgemässen.Kniescheibengreifers und das zweite Ausführungsbeispiel 60 eines
Geräts zum Bewegen einer Kniescheibe gemäss Figuren 12 bis 14 vorgesehen. Entsprechend
können auch bei dem Kniescheibengreifer 51 und dem Gerät 60 eine oder mehrere Antriebseinheiten
für die Kontaktfingereinheiten 54.1 vorgesehen sein, die jeweils einen Motor, insbesondere
einen Elektromotor, und eine lineare Führungseinheit umfassen. Auch kann das Gerät
20 eine Beinhaltevorrichtung, wie sie in Figur 12 dargestellt ist, aufweisen. Entsprechend
kann das Gerät 60 eine Beinhaltevorrichtung, wie sie in Figur 8 dargestellt ist, aufweisen.
[0070] Bei dem in Bezug auf das in Figur 7 dargestellte Flussdiagramm beschriebene Verfahren,
erfolgt bei dem Kniescheibengreifer 51 und dem Gerät 60 zwischen einem Wechsel der
Bewegungsrichtung für die Kniescheibe von Längsrichtung zu Querrichtung oder vice
versa eine Drehung der Kontaktfingereinrichtung 54 um 90 Grad. Ferner sind nur eine
Antriebseinheit 68 und nur eine Kontaktfingereinheit 54.1 vorhanden, die vorteilhafterweise
sowohl für die Mobilisierung der Kniescheibe in Längsrichtung als auch (durch die
Drehung) für die Mobilisierung der Kniescheibe in Querrichtung eingesetzt werden können.
[0071] Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausgestaltungen bzw. Ausführungen
der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht
auf diese beschränkt ist und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden
Ansprüche ausgeführt werden kann.
1. Kniescheibengreifer für eine Kniescheibe gekennzeichnet durch ein Halteelement (3; 53) und eine Kontaktfingereinrichtung (4; 54), wobei die Kontaktfingereinrichtung
(4; 54) auf der Unterseite des Halteelements (3; 53) angeordnet ist, wobei die Kontaktfingereinrichtung
(4; 54) wenigstens zwei Kontaktfingereinheiten (4.1, 4.2; 54.1) umfasst, die auf gegenüberliegenden
Seiten des Halteelements (3; 53) angeordnet sind und wobei die Kontaktfingereinrichtung
(4; 54) derart ausgestaltet ist, dass die Kniescheibe mittels der Kontaktfingereinheiten
(4.1, 4.2; 54.1) in kranial-kaudaler und in medial-lateraler Richtung linear bewegbar
ist.
2. Kniescheibengreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfingereinheiten (4.1, 4.2; 54.1) einen oder mehrere Kontaktfinger (10;
55) aufweisen, wobei die Enden der Kontaktfinger (10; 55), die weiter von dem Halteelement
(3; 53) entfernt sind, vorzugsweise kugelförmig ausgestaltet sind oder wobei die Kontaktfinger
(10; 55) der Kontaktfingereinheiten (4.1, 4.2; 54.1) an den vom Halteelement (3; 53)
entfernten Enden mit Schutzhauben versehen sind, welche Schutzhauben vorzugsweise
Silikon als Material umfassen.
3. Kniescheibengreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Kontaktfingereinrichtung (4) zwei in Längsrichtung auf gegenüberliegenden Seiten
der Querachse (9) des Halteelements (3) angeordnete Kontaktfingereinheiten (4.1) umfasst,
welche in Längsrichtung relativ zum Halteelement (3) verstellbar sind und der Bewegung
der Kniescheibe in kranial-kaudaler Richtung dienen, und dass
- die Kontaktfingereinrichtung (4) zwei in Querrichtung auf gegenüberliegenden Seiten
der Längsachse (8) des Halteelements (3) angeordnete Kontaktfingereinheiten (4.2)
umfasst, welche in Querrichtung relativ zum Halteelement (3) verstellbar sind und
der Bewegung der Kniescheibe in medial-lateraler Richtung dienen.
4. Kniescheibengreifer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in Längsrichtung angeordneten Kontaktfingereinheiten (4.1) jeweils zwei Kontaktfinger
(10) aufweisen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse (8) des Halteelements
(3) angeordnet sind.
5. Kniescheibengreifer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in Querrichtung angeordneten Kontaktfingereinheiten (4.2) jeweils einen Kontaktfinger
(10) aufweisen, der insbesondere auf der Querachse (9) des Halteelements angeordnet
ist.
6. Kniescheibengreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfingereinrichtung (54) drehbar an dem Halteelement (53) angeordnet ist,
sodass die Kontaktfingereinrichtung (54) um eine Achse, die senkrecht zu der Längsachse
des Halteelements (53) und senkrecht zu der Querachse des Haltelements (53) ist, drehbar
ist, wobei die Kontaktfingereinrichtung (54) zwei Kontaktfingereinheiten (54.1) umfasst,
die auf gegenüberliegenden Seiten des Haltelements (53) angeordnet sind, wobei jede
Kontaktfingereinheit (54.1) vorzugsweise zwei Kontaktfinger (55) aufweist.
7. Kniescheibengreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kontaktfingereinheit (54.1) ein fluidischer Aktuator (59) zugeordnet ist.
8. Kniescheibengreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfingereinheiten (4.1, 4.2) in der Höhe verstellbar an dem Halteelement
(3) angeordnet sind und/oder, dass ein Griff (2; 52) zum Führen des Kniescheibengreifers
(1) und/oder zum Drehen der Kontaktfingereinrichtung (54) vorgesehen ist, welcher
Griff (2; 52) auf der Oberseite des Halteelements (3; 53) angeordnet ist, wobei der
Griff (2) vorzugsweise mittig auf der Oberseite des Halteelements (3) angeordnet ist.
9. Kniescheibengreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er derart ausgestaltet ist, dass er an einen Adapter (21) angeschlossen werden kann.
10. Gerät zum Bewegen einer Kniescheibe mit einem Kniescheibengreifer (1; 51) nach einem
der vorhergehenden Ansprüche und einer Beinhaltevorrichtung (23; 63), dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Antriebseinheiten (25, 26; 68) für die Bewegung der Kontaktfingereinheiten
(4.1, 4.2; 54.1) und eine Steuereinheit (27; 67) zur Steuerung der einen oder mehreren
Antriebseinheiten (25, 26; 68) vorgesehen sind.
11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die einen oder mehreren Antriebseinheiten (25, 26) jeweils einen Motor (28) und eine
lineare Führungseinheit (29) aufweisen, wobei vorzugsweise eine erste Antriebseinheit
(25) für die Bewegung in kranial-kaudaler Richtung und eine zweite Antriebseinheit
(26) für die Bewegung in medial-lateraler Richtung vorgesehen ist.
12. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die einen oder mehreren Antriebseinheiten (68) eine fluidische Pumpe (58) und einen
fluidischen Aktuator (59) und insbesondere ein oder mehrere Ventile (69) umfassen.
13. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass lineare Sensoreinheiten (32; 73) zur Messung der Auslenkung des Kniescheibengreifers
(1) bzw. der Kontaktfingereinheiten (54.1) und/oder dass Kraftsensoren (34) und/oder
Drucksensoreinheiten (71) zur Messung der durch den Kniescheibengreifer (1) bzw. den
Kontaktfingereinheiten (4.1, 4.2; 54.1) ausgeübten Kraft vorgesehen sind.
14. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beinhaltevorrichtung (23; 63) höhenverstellbar und/oder in ihrer Neigung verstellbar
und/oder für verschiedene Kniebeugungen einstellbar ist, wobei vorzugsweise eine Einstellvorrichtung
(24; 57) für den Kniescheibengreifer (1; 51) vorgesehen ist, mittels der die Höhe
des Kniescheibengreifers (1; 51) verstellt werden kann, wobei die Einstellvorrichtung
(24; 57) vorzugsweise schwenkbar ist.
15. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktivierungstaste vorgesehen ist, mittels welcher das Gerät (20; 60) in eine
Lernphase versetzt werden kann, in welcher das Gerät für einen bestimmten Patienten
eingestellt bzw. auf diesen kalibriert wird.
1. A patella gripper for a patella, characterised by a retaining element (3; 53) and a contact finger apparatus (4; 54), wherein the contact
finger apparatus (4; 54) is arranged on the lower face of the retaining element (3;
53), wherein the contact finger apparatus (4; 54) comprises at least two contact finger
units (4.1, 4.2; 54.1), which are arranged on opposite sides of the retaining element
(3; 53), and wherein the contact finger apparatus (4; 54) is designed in such a manner
that the patella can be moved linearly in the cranial-caudal direction and in the
medial-lateral direction by means of the contact finger units (4.1, 4.2; 54.1).
2. The patella gripper according to claim 1,
characterised in that the contact finger units (4.1, 4.2; 54.1) comprise one or several contact fingers
(10; 55), wherein
the ends of the contact fingers (10; 55), which ends are further away from the retaining
element (3; 53), are preferably spherical in shape, or
wherein the contact fingers (10; 55) of the contact finger units (4.1, 4.2; 54.1)
at the ends located away from the retaining element (3; 53) comprise protective hoods,
which protective hoods preferably comprise silicon as a material.
3. The patella gripper according to any one of the preceding claims,
characterised in that
- the contact finger apparatus (4) comprises two contact finger units (4.1) arranged
in the longitudinal direction on opposite sides of the transverse axis (9) of the
retaining element (3), which contact finger units (4.1) are adjustable in the longitudinal
direction relative to the retaining element (3) and are used for moving the patella
in the cranial-caudal direction, and in that
- the contact finger apparatus (4) comprises two contact finger units (4.2), arranged
in the transverse direction on opposite sides of the longitudinal axis (8) of the
retaining element (3), which contact finger units (4.2) are adjustable in the transverse
direction relative to the retaining element (3) and are used for moving the patella
in the medial-lateral direction.
4. The patella gripper according to claim 3, characterised in that the contact finger units (4.1) arranged in the longitudinal direction in each case
comprise two contact fingers (10) that are arranged on opposite sides of the longitudinal
axis (8) of the retaining element (3).
5. The patella gripper according to claim 3 or 4, characterised in that the contact finger units (4.2) arranged in the transverse direction in each case
comprise a contact finger (10) that in particular is arranged on the transverse axis
(9) of the retaining element.
6. The patella gripper according to any one of claims 1 to 2, characterised in that the contact finger apparatus (54) is rotatably arranged on the retaining element
(53) so that the contact finger apparatus (54) can be rotated on an axis that is aligned
perpendicularly to the longitudinal axis of the retaining element (53) and perpendicularly
to the transverse axis of the retaining element (53), wherein the contact finger apparatus
(54) comprises two contact finger units (54.1) that are arranged on opposite sides
of the retaining element (53),
wherein each contact finger unit (54.1) preferably comprises two contact fingers (55).
7. The patella gripper according to any one of the preceding claims, characterised in that each contact finger unit (54.1) is associated with a fluidic actuator (59).
8. The patella gripper according to any one of the preceding claims,
characterised in that the contact finger units (4.1, 4.2) are arranged on the retaining element (3) so
as to be height-adjustable, and/or
in that a handle (2; 52) for guiding the patella gripper (1) and/or for rotating the contact
finger apparatus (54) is provided, which handle (2; 52) is arranged on the upper face
of the retaining element (3; 53),
wherein the handle (2) is preferably arranged in the centre on the upper face of the
retaining element (3).
9. The patella gripper according to any one of the preceding claims, characterised in that it is designed in such a manner that it can be connected to an adapter (21).
10. A device for moving a patella with a patella gripper (1; 51) according to any one
of the preceding claims and with a leg holding device (23; 63), characterised in that one or several drive units (25, 26; 68) for moving the contact finger units (4.1,
4.2; 54.1), and a control unit (27; 67) for controlling the one or several drive units
(25, 26; 68) are provided.
11. The device according to claim 10, characterised in that the one or several drive units (25, 26) in each case comprise a motor (28) and a
linear guide unit (29), wherein preferably a first drive unit (25) for the movement
in the cranial-caudal direction and a second drive unit (26) for the movement in the
medial-lateral direction are provided.
12. The device according to claim 10, characterised in that the one or several drive units (68) comprise a fluidic pump (58) and a fluidic actuator
(59) and in particular one or several valves (69).
13. The device according to any one of claims 10 to 12, characterised in that linear sensor units (32; 73) for measuring the deflection of the patella gripper
(1) or of the contact finger units (54.1) are provided, and/or that force sensors
(34) and/or pressure sensor units (71) for measuring the force applied by the patella
gripper (1) or by the contact finger units (4.1, 4.2; 54.1) are provided.
14. The device according to any one of claims 10 to 13,
characterised in that the leg holding device (23; 63) is height-adjustable and/or adjustable in terms of
its inclination and/or adjustable for various instances of knee flexion,
wherein an adjustment device (24; 57) for the patella gripper (1; 51) is preferably
provided, by means of which the height of the patella gripper (1; 51) can be adjusted,
wherein the adjustment device (24; 57) is preferably pivotable.
15. The device according to any one of claims 10 to 14, characterised in that an activation button is provided by means of which the device (20; 60) can be made
to assume a teach-in phase, in which the device is adjusted in relation to a particular
patient or is calibrated in relation to said patient.
1. Grappin pour rotule, caractérisée par un élément de maintien (3 ; 53) et un dispositif de doigt de contact (4 ; 54), le
dispositif de doigt de contact (4 ; 54) étant disposé sur la face inférieure de l'élément
de maintien (3 ; 53), le dispositif de doigt de contact (4 ; 54) comprenant au moins
deux unités à doigt de contact (4.1, 4.2 ; 54.1), qui sont disposés sur des côtés
opposés de l'élément de maintien (3 ; 53) et dans lequel le dispositif de doigt de
contact (4 ; 54) est configuré de telle sorte que la rotule est mobile linéairement
au moyen des unités à doigt de contact (4.1, 4.2 ; 54.1) dans la direction crânio-caudal
et dans la direction médio-latérale.
2. Grappin pour rotule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les unités à doigts de contact (4.1, 4.2 ; 54.1) présentent un ou plusieurs doigts
de contact (10 ; 55), les extrémités des doigts de contact (10 ; 55), qui sont plus
éloignées de l'élément de maintien (3 ; 53), étant de préférence de configuration
sphérique ou les doigts de contact (10 ; 55) des unités à doigts de contact (4.1,
4.2 ; 54.1) sont munis de capuchons de protection aux extrémités éloignées de l'élément
de retenue (3 ; 53), lesquels capuchons de protection sont de préférence en silicone
comme matériau.
3. Grappin pour rotule selon l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
- le dispositif de doigt de contact (4) comprend deux unités à doigt de contact (4.1)
disposées dans la direction longitudinale sur des côtés opposés de l'axe transversal
(9) de l'élément de maintien (3), lesquelles unités à doigt de contact (4.1) sont
réglables dans la direction longitudinale par rapport à l'élément de maintien (3)
et servent à déplacer la rotule dans la direction cranio-caudale, et en ce que
- le dispositif de doigt de contact (4) comprend deux unités à doigt de contact (4.2)
disposées dans la direction transversale sur des côtés opposés de l'axe longitudinal
(8) de l'élément de maintien (3), lesquelles unités de doigt de contact sont réglables
dans la direction transversale par rapport à l'élément de maintien (3) et servent
à déplacer la rotule dans la direction médio latérale.
4. Grappin pour rotule selon la revendication 3, caractérisée en ce que les unités à doigts de contact (4.1) disposées dans la direction longitudinale présentent
chacune deux doigts de contact (10) qui sont disposés sur des côtés opposés de l'axe
longitudinal (8) de l'élément de maintien (3).
5. Grappin pour rotule selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les unités à doigts de contact (4.2) disposées dans la direction transversale présentent
chacune un doigt de contact (10) qui est disposé en particulier sur l'axe transversal
(9) de l'élément porteur.
6. Grappin pour rotule selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que le dispositif de doigt de contact (54) est disposé de manière rotative sur l'élément
de maintien (53) de sorte que le dispositif de doigt de contact (54) peut tourner
autour d'un axe qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'élément de maintien
(53) et perpendiculaire à l'axe transversal de l'élément de maintien (53), où le dispositif
de doigt de contact (54) comporte deux dispositifs de doigt de contact (54.1) disposés
sur des côtés opposés de l'élément de retenue (53), chaque ensemble de doigts de contact
(54.1) comportant de préférence deux doigts de contact (55).
7. Grappin pour rotule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque unité à doigt de contact (54.1) est associée à un actionneur à fluide (59).
8. Grappin pour rotule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les unités à doigt de contact (4.1, 4.2) sont disposés de manière réglable en hauteur
sur l'élément de retenue (3) et/ou en ce qu'il est prévu une poignée (2 ; 52) pour guider le grappin pour rotule (1) et/ou pour
faire tourner le dispositif de doigt de contact (54), laquelle poignée (2 ; 52) est
disposée sur le côté supérieur de l'élément de retenue (3 ; 53), auquel cas la poignée
(2) est de préférence disposée au milieu du côté supérieur de l'élément de retenue
(3).
9. Grappin pour rotule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est conçue de telle sorte qu'elle peut être reliée à un adaptateur (21).
10. Appareil pour déplacer une rotule avec un grappin pour rotule (1 ; 51) selon l'une
quelconque des revendications précédentes et un dispositif de maintien de jambe (23
; 63), caractérisé en ce qu'il est prévu une ou plusieurs unités d'entraînement (25, 26 ; 68) pour déplacer les
unités à doigt de contact (4.1, 4.2 ; 54.1) et une unité de commande (27 ; 67) pour
commander la ou les unités d'entraînement (25, 26 ; 68).
11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que la ou les unités d'entraînement (25, 26) comprennent chacune un moteur (28) et une
unité de guidage linéaire (29), où de préférence sont prévues une première unité d'entraînement
(25) pour le déplacement dans la direction crânio-caudale et une seconde unité d'entraînement
(26) pour le déplacement dans la direction médio latérale.
12. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que la ou les unités d'entraînement (68) comprennent une pompe fluidique (58) et un actionneur
fluidique (59) et en particulier une ou plusieurs clapets (69).
13. Appareil selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il est prévu des unités de capteurs linéaires (32 ; 73) pour mesurer la déviation
du grappin pour rotule (1) ou des unités à doigt de contact (54.1) et/ou en ce que des capteurs de force (34) et/ou des unités de capteurs de pression (71) sont prévus
pour mesurer la force exercée par le grappin pour rotule (1) ou les unités à doigt
de contact (4.1, 4.2 ; 54.1), respectivement.
14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de maintien de jambe (23 ; 63) est réglable en hauteur et/ou réglable
en inclinaison et/ou en inclinaison et/ou réglable pour différentes flexions du genou,
de préférence un dispositif de réglage (24 ; 57) étant prévu pour le grappin pour
rotule (1 ; 51), au moyen duquel la hauteur du grappin pour rotule (1 ; 51) peut être
réglée, de préférence le dispositif de réglage (24 ; 57) étant pivotant.
15. Appareil selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu'il est prévu une clé d'activation au moyen de laquelle l'appareil (20 ; 60) peut être
mis dans une phase d'apprentissage dans laquelle l'appareil est ajusté pour un patient
spécifique ou calibré pour ce patient.