PL442204A1 - Device for limb rehabilitation - Google Patents

Device for limb rehabilitation Download PDF

Info

Publication number
PL442204A1
PL442204A1 PL442204A PL44220422A PL442204A1 PL 442204 A1 PL442204 A1 PL 442204A1 PL 442204 A PL442204 A PL 442204A PL 44220422 A PL44220422 A PL 44220422A PL 442204 A1 PL442204 A1 PL 442204A1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
shaft
disc
encoder
exercises
rehabilitation
Prior art date
Application number
PL442204A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL246405B1 (en
Inventor
Jacek Stanisław Tutak
Original Assignee
Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza filed Critical Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority to PL442204A priority Critical patent/PL246405B1/en
Publication of PL442204A1 publication Critical patent/PL442204A1/en
Publication of PL246405B1 publication Critical patent/PL246405B1/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/12—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do rehabilitacji kończyn. Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że jego korpus (4) zawiera enkoder (8), którego wał jest wystający z jednej ze ścianek korpusu (4) i jest usytuowany poziomo, ponadto korpus (4) zawiera elektryczny silnik drugi, którego wał jest wystający ze ścianki korpusu (4), po jego przeciwnej stronie względem tej, z której wystaje wał enkodera (8), a ponadto ten wał również jest usytuowany poziomo, przy czym na wale silnika elektrycznego drugiego osadzona jest tarcza pierwsza (6), w postaci płyty usytuowanej w płaszczyźnie prostopadłej do osi wału, na którym jest osadzona, natomiast na wale enkodera (8) osadzona jest tarcza druga (9), w postaci płyty, która jest równoległa względem tarczy pierwszej (6), a ponadto na tej tarczy drugiej (9) również rozmieszczone są czujniki nacisku (7).The subject of the application is a device for limb rehabilitation. The device according to the invention is characterized in that its body (4) contains an encoder (8), the shaft of which is protruding from one of the walls of the body (4) and is located horizontally, and furthermore, the body (4) contains a second electric motor, the shaft of which is protruding from the wall of the body (4), on its side opposite to the one from which the encoder shaft (8) protrudes, and, moreover, this shaft is also located horizontally, and the first disc (6), in the form of a plate, is mounted on the shaft of the second electric motor located in a plane perpendicular to the axis of the shaft on which it is mounted, while the second disc (9) is mounted on the encoder shaft (8), in the form of a plate, which is parallel to the first disc (6), and also on this second disc (9 ) pressure sensors (7) are also located.

Description

Urzadzenie do rehabilitacji konczyn Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do rehabilitacji konczyn, majace zastosowanie zarówno do cwiczei1 w gabinetach rehabilitacyjnych jak i w domach pacjentów. Z opisu zgloszeniowego wynalazku CN I 09568928 A znane jest urzadzenie do cwiczen konczyn górnych majace postac kostki do ukladania, która zawiera prety wysuniete na boki od wspólnego ich zamocowania na srodku. Kazdy z tych pretów ma zamocowane po bokach klocki, które moga sie wzgledem siebie obracac. Z polskiego opisu patentowego PL 213973 B1 znane jest stanowisko do cwiczei1 manipulacyjnych reki a w szczególnosci nadgarstka. W sklad tego stanowiska wchodzi przyrzad zawierajacy podstawe, na której osadzono dwa wsporniki, w których ulozyskowany jest dwustopniowy walec. Przyrzad moze byc stosowany przez pacjentów do wykonywania samodzielnych cwiczei1, jednak nie pozwala na obiektywna ocene postepów w rehabilitacji, a takze nie umozliwia biezacej zmiany poziomu trudnosci cwiczen dostosowanej do tych postepów bez udzialu terapeuty. Z opisu zgloszeniowego wynalazku US 20090036801 Al znane jest urzadzenie sterujace osadzone w urzadzeniu testowym wyposazonym, na jego powierzchni, w matryce bodzców z diodami LED oraz zawierajace urzadzenie wejsciowe. Operator urzadzenia moze przesylac, poprzez urzadzenie sterujace, sygnaly testowe do matrycy bodzców. Osoba wykonujaca testy odbiera bodzce i odpowiada na nie poprzez urzadzenie wejsciowe. To znane urzadzenie PL 442204 A1 3/15przeznaczone jest do oceny cwiczenia stanu koordynacji reka-oko badanej osoby. Ze stosowania znane sa systemy do rehabilitacji konczyn górnych, a w szczególnosci reki, powstale w oparem o cwiczenia realizowane w wi11ualnej rzeczywistosci. Przykladem tego typu rozwiazania jest opracowany na Uniwersytecie Alberta The Air Touch System. Urzadzenie to zapewnia mozliwosc wykonywania zadan wyswietlanych na dotykowym ekranie stanowiacym zarazem blat stolu. Cwiczenia wykonuje sie poprzez przesuwanie palcami reki po ekranie wyswietlacza. Kolejnym z przykladów sa rozwiazania do rehabilitacji powstale w oparciu o urzadzenie kinect przeznaczone dla konsoli Xbox m.in. vi11ual reality kinect rehabilitation (V AST.Rebab Rehabilitation). Ze stosowania znany jest System Pablo, opracowany z mysla o rehabilitacji ruchowej osób z dysfunkcjami konczyny górnej a w szczególnosci reki, a takze pacjentów po udarach mózgu. System Pablo opracowany zostal w oparciu o uniwersalny mechatroniczny trzpien i zestaw pomocniczych biernych urzadzen zewnetrznych, w których umieszcza sie ten trzpien. Zastosowany w Systemie Pablo mechatroniczny trzpien wykorzystywany jest do oceny i treningu funkcjonalnego palców, reki i ramienia. Mechatroniczny trzpien zapewnia mozliwosc pomiaru sily w palcach sciskajac dedykowany do tego fragment trzpienia oraz zapewnia pomiar zakresu ruchów, w polaczeniu z mozliwoscia prowadzenia treningu ruchowego i audiowizualnego na ekranie monitora. Moduly pomocnicze, bierne (kula oraz podtrzymka rak oraz przedramienia lewego i prawego), w polaczeniu z trzpieniem, przeznaczony jest do treningu nadgarstka i stawu lokciowego. Cwiczenia realizowane sa w oparciu o kule, na której spoczywa otwarta dlon pacjenta. Ze stosowania znane sa systemy do rehabilitacji konczyn górnych, ze szczególnym uwzglednieniem reki, wystepujace pod nazwa handlowa Tyromotion Myro. Urzadzenie zawiera dotykowa tablice i daje mozliwosc realizacji cwiczen w oparciu o wirtualna rzeczywistosc na ustawianym pod dowolnym katem dotykowym wyswietlaczu, oraz rehabilitacje zadaniowa z wykorzystaniem PL 442204 A1 4/15realnych obiektów takich jak przykladowo dlugopis. Znane rozwiazania sa nieprzystosowane lub nie w pelni przystosowane do ich stosowania zarówno w domach pacjentów jak i w gabinetach rehabilitacji, zwlaszcza przy jednoczesnej automatyzacji sledzenia postepów oraz stopniowaniu poz10mu trudnosci wykonywania cwiczen. Czesto znane rozw1azama charakteryzuja sie duzymi gabarytami. Urzadzenie do rehabilitacji konczyn, zaw1eraJace graniastoslupowy korpus, silniki elektryczne, zestaw czujników nacisku oraz sterownik, zawierajacy dwukierunkowa magistrale do podlaczenia do komputera, do którego podlaczone sa czujniki nacisku oraz silniki elektryczne, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze jego korpus zawiera enkoder, którego wal jest wystajacy z jednej ze scianek korpusu i jest usytuowany poziomo, ponadto korpus zawiera elektryczny silnik drugi, którego wal jest wystajacy ze scianki korpusu po jego przeciwnej stronie wzgledem tej, z której wystaje wal enkodera, a ponadto ten wal równiez jest usytuowany poziomo, przy czym na wale silnika drugiego osadzona jest tarcza pierwsza, w postaci plyty usytuowanej w plaszczyznie prostopadlej do osi walu na którym jest osadzona, natomiast na wale enkodera osadzona jest tarcza druga, w postaci plyty, która jest równolegla wzgledem tarczy pierwszej, a ponadto na tej tarczy drugiej równiez rozmieszczone sa czujniki nacisku. Korzystnie wal elektrycznego silnika drugiego jest wspólosiowy z walem enkodera. Dalsze korzysci uzyskuje sie, jezeli na kazdej z tarcz sa po trzy czujniki nacisku. Kolejne korzysci uzyskuje sie, jesli urzadzenie zawiera podstawke, z górna powierzchnia której jest polaczony pionowy filar, który w swojej górnej czesci ma elektryczny silnik pierwszy, którego wal jest usytuowany w osi pionowej, a korpus od doluj est osadzony na tym wale. Nastepne korzysci uzyskiwane sa, jesli od góry z korpusem polaczony jest PL 442204 A1 /15slupek, z którym od góry polaczona jest pozioma poprzeczka, na koncach której sa diody LED. Zaleta stosowania urzadzenia jest mozliwosc prowadzenia rehabilitacji zarówno w gabinecie rehabilitacji jak i w domu pacjenta. Ze wzgledu na niewielkie gabaryty urzadzenie moze byc latwo przemieszczane, a ponadto pomimo nieskomplikowanej budowy, pozwala na wykonywanie zróznicowanych cwicze11 zarówno k011czyn górnych jak i dolnych, w szczególnosci u pacjentów z hemiplegia, uszkodzeniem jednej z konczyn lub jednej ze stron ciala. Polecenia wykonania okreslonych cwicze11 moga byc wyswietlane na ekranie komputera, do którego podlaczone jest urzadzenie. Postepy w wykonywanych cwiczeniach mierzone sa zarówno z wykorzystaniem enkodera jak i czujników nacisku i moga byc raportowane pozwalajac rehabilitantowi na indywidualne dopracowanie dalszych etapów prowadzonej rekonwalescencji. Urzadzenie jest przystosowane do zróznicowanego poziomu sprawnosci pacjentów oraz pomimo prostej budowy pozwala na realizacje szerokiego spektrum cwiczen, w szczególnosci wykorzystujacych efekt odbicia lustrzanego. Urzadzenie do rehabilitacji konczyn, wedlug wynalazku zostalo blizej wyjasnione w przykladzie wykonania zaprezentowanym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie w rzucie izometrycznym; fig. 2 - w widoku przodu, fig. 3 - w widoku z lewej strony; fig. 4 - w widoku z gó1y; fig. 5 - w widoku z prawej strony. Urzadzenie do rehabilitacji konczyny górnej, wedlug wynalazku, w przykladzie wykonania zawiera podstawke 1 na srodku której jest pionowy filar 2 w którym od góry zamocowany jest elektryczny silnik pierwszy 3 którego wal usytuowany jest pionowo, a na tym wale jest osadzony korpus 4 o ksztalcie graniastoslupa, którego podstawy sa usytuowane w plaszczyznach pionowych. Korpus 4 zawiera elektryczny silnik drugi 5, którego wal jest usytuowany poziomo i jest wystajacy z korpusu 4 po stronie jednej z jego podstaw, przy czym PL 442204 A1 6/15na wale tego silnika drugiego 5 jest zamocowana tarcza pierwsza 6 w postaci plyty, na powierzchni której po jej stronie przeciwnej wzgledem korpusu 4 rozmieszczone sa trzy czujniki nacisku 7 dwa w górnej czesci tarczy pierwszej 6, w jej wyjsciowym ustawieniu, na tej samej wysokosci, a jeden w dolnej czesci tarczy pierwszej 6. Od strony drugiej z podstaw korpusu 4, zawiera on enkoder 8, którego wal jest usytuowany poziomo oraz jest wystajacy z korpusu 4. Na wale enkodera 8 jest osadzona tarcza druga 9, w postaci prostokatnej plyty, na powierzchni której od strony przeciwnej wzgledem korpusu 4 rozmieszczone sa czujniki nacisku 7 tak jak czujniki nacisku 7 na tarczy pierwszej 6. Wal enkodera 8 jest wspólosiowy z walem silnika drugiego 5. Od góry ze srodkowa czescia korpusu 4 polaczony jest pionowy slupek 10 zakonczony na górze pozioma poprzeczka 11, przy czym na koncach poprzeczki sa diody LED 12. Podstawka l od dolu ma podkladki 13 antyposlizgowe. Ponadto w korpusie 4 jest zamocowany sterownik, do którego podlaczony jest silnik pierwszy 3, silnik drugi 5, czujniki nacisku 7 oraz diody LED 12. Sterownik wyposazony jest w dwukienmkowa magistrale do jego podlaczenia do komputera. Ponizej przedstawiono zasady dzialania urzadzenia do rehabilitacji k01i.czyn wedlug wynalazku. Urzadzenie laczy sie dwukierunkowa magistrala z komputerem zawierajacym ekran. Na ekranie wyswietlane sa polecenia wykonania cwiczen. Zdrowa konczyne umieszcza sie na tarczy drugiej 9, zas chora konczyne umieszcza sie na tarczy pierwszej 6. Cwiczenia polegaia na obracaniu tarczy drngiej 9 oraz odwzorowaniu tych obrotów zmierzonych z wykorzystaniem enkodera 8, poprzez obroty walu silnika drugiego 5, na którym osadzona jest tarcza pierwsza 6, przy czym w zaleznosci od poziomu sprawnosci rehabilitowanej konczyny, jak równiez zadanego rodzaju cwiczen, obroty moga byc odwzorowane w pelni lub tylko czesciowo. Ponadto dla utrudnienia wykonywanych cwiczen moga byc równiez wydawane polecenia wcisniecia okreslonych czujników nacisku 7 w dowolnej lub w okreslonej kolejnosci. Pomocniczo dla ulatwienia lub modyfikacji wykonywania cwiczen konczyny czesciowo moga byc wsparte na poprzeczce 11. Ponadto poprzeczka 11 pozwala PL 442204 A1 7/15na wykonywanie cwiczen, w których czesciowo chwyta sie poprzeczke 11 a do manipulacji tarczami 6 i 9 wykorzystuje sie wylacznie palce - w przypadku prowadzenia cwiczen k011czyn górnych. Z wykorzystaniem silnika pierwszego 3 mozliwe jest obrócenie korpusu 4 a tym samym zamiana konczyn, którymi beda wykonywane cwiczenia, z wykorzystaniem tarczy pierwszej 6 oraz tarczy drugiej 9. Precyzja wykonywania cwiczen moze byc mierzona zarówno z ,rykorzystaniem enkodera 8 jak równiez czujników nacisku 7. Diody Led 12 pozwalaja na zapewnienie biofeedbacku informujac pacjenta o poprawnosci wykonywania cwiczenia. Dzieki urzadzeniu pacjent uzyskuje mozliwosc obserwowania, analizowania i uczenia sie prawidlowej reakcji i ustawienia k011czyny dla danego, istotnego z punktu rekonwalescencji, ruchu. Informacje sa wyswietlane na monitorze komputera, do którego podlaczone jest urzadzenie a dodatkowo w celu cwiczenia prawidlowych reakcji, poszczególne zadania moga byc prezentowane w postaci gier. PL 442204 A1 8/15Wykaz oznaczen 1 - podstawka 2 - filar ,., silnik pierwszy .) 4 - korpus - silnik drugi 6 - tarcza pierwsza 7 czujnik nacisku 8 - enkoder 9 - tarcza druga - slupek 11 - poprzeczka 12 - dioda LED 13 - podkladka PL 442204 A1 9/15Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do rehabilitacji konczyn, zawierajace graniastoslupowy korpus, silniki elektryczne, zestaw czujników nacisku oraz sterownik, zawierajacy dwukierunkowa magistrale do podlaczenia do komputera, do którego podlaczone sa czujniki nacisku oraz silniki elektryczne, znamienne tym, ze jego korpus (4) zawiera enkoder (8), którego wal jest wystajacy z jednej ze scianek korpusu (4) i jest usytuowany poziomo, ponadto korpus (4) zawiera elektryczny silnik drugi (5), którego wal jest wystajacy ze scianki korpusu (4) po jego przeciwnej stronie wzgledem tej, z której wystaje wal enkodera (8), a ponadto ten wal równiez jest usytuowany poziomo, przy czym na wale silnika elektrycznego drugiego (5) osadzona jest tarcza pierwsza (6), w postaci plyty usytuowanej w plaszczyznie prostopadlej do osi walu na którym jest osadzona, natomiast na wale enkodera (8) osadzona jest tarcza druga (9), w postaci plyty, która jest równolegla wzgledem tarczy pierwszej ( 6 ), a ponadto na tej tarczy drugiej (9) równiez rozmieszczone sa czujniki nacisku (7). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze wal elektrycznego silnika drugiego (5) jest wspólosiowy z walem enkodera (8). 3. Urzadzenie wedlug zastrz. I albo 2, znamienne tym, ze na kazdej z tarcz (6 i 9) sa po trzy czujniki nacisku (7). 4. Urzadzenie wedlug jednego z zastrz. od I do 3, znamienne tym, ze zawiera podstawke (1), z górna powierzchnia której jest polaczony pionowy filar (2), który w swojej górnej czesci ma elektryczny silnik pierwszy (3), którego wal jest usytuowany w osi pionowej, a korpus ( 4) od dolu jest osadzony na tym wale. PL 442204 A1 /155. Urzadzenie wedlug jednego z zastrz. od 1 do 4, znamienne tym, ze od gó1y z korpusem ( 4) polaczony jest slupek (1 O), z którym od góry polaczona jest pozioma poprzeczka (11) na koi1cach której sa diody LED (12). PL 442204 A1 11/1512 1 Fig. 1 6 1 ~ 3 _ ___,..__....~.,.........,...I 2 13 Fig. 2 PL 442204 A1 12/151 Fig. J 9 8 Fig. 4 12 1 6 PL 442204 A1 13/1512 Fig. 5 PL 442204 A1 14/15al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr, poczt, 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 OS SS I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www,uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P,--1---1-220--1- Klasyfikacja zgloszenia: AGlH 1/02, A63B 23/12 Podklasy w któ0 eh prowadzono poszukiwania: AGlH A63B Ba,-:y komputerowe\\ któ1ych pro\, ad,-:ono poszukiwania: EPODOC WPI bazy UPRP GOOGLE PA TENTS GOOGLE Kategoria dokumentu A A A A Dokwnent) - L podana identyfikacja PM&R, Innovations Iniluencing Phy sic al Medicine and Rehabilitation .. 2018 Sep:10(9 Suppl 2):Sl89-Sl97,Robotic m1d SensorTeclmology for Upper Limb Rehabilitation Iris Jakob.Alexander Kollreider.Marco Gennanotta.Filippo BenettLArianna Crnciani.Lnca PadnaJrene Aprile„ PL238692 Bl (POLITECHNIKA RZESZOWSKA lM IGNACEGO LUKASIEWICZA: POLITECHNIKA SLASKA IM WINCENT) 27-09-2021 PL435969 A I (POLITECHNIKA RZESZOWSKA TM IGNACEGO LUKASIEWICZA) 16-05-2022 PL2139..,3 Bl (ANDRUSZKIEWICZ STANISLAW) 31-05-2013 D Dalszy ciag "ykazn dokumentów na nastepnej stronie A- dokument okreslajacy ogólny stan techniki, który nie 1est mrnzany za posiadajacy szczególne znaczenie, E - dokument stanomacy "czesmeJsze zgloszeme lub patent ale opubltkowany w lub po dacie zgloszema, Odniesienie do zastrL 1-5 1-5 1-5 1-5 L doh.umcuL. .b..tor) muL.c podda\\ ac w walpli\\ osc zastILcganc picrwszc1i.slv\ o(-wa_). lub przy toczon: w celu ustalenia daty publ.th..acji mncgo cy luwancgo do.b..umcntu lub/. i1111c~o ::,/.ucglllncgo po,.\oclu, O - clokmncnt och1os7.[JC:'< sii; do 11_invd1icnin ustnego pr7.C7 zn,;;tosownnic. ''"~'stm:vicnic h1h 11_inw11icnic ,v inny sposóh. P - dokument opublikmnrn~' pr7ed d3ta ?gloszenia. ale pó7.nie_j 11i7. ?astr?.e_gan;i d;ita pienvs7enstw8. T - dokument pózniejszv, opublikowany po dacie zgloszenia lub w dacie pierwszenstwa i mebedacy" konfltkc1e ze z?loszeniem, ale c\lowany" celu zrozumiema Lasad lub teorn le,acych u podstaw II ynalaLku, X - dokumcul o sD.::Lcgulu: m Lnaczcniu: wstrLcgany wy nalazck u.ie moze by c U\\ azaH) za HO\\ y lub nic mozc byc uv\ azany La pos1ada14:c: poziom\\ y 111.tlaLcz:, jcL.ch ten dot.u111cnt bra11y jest pod uwa;;.~ s;1mucVicl11ic, Y - dokmncnt o <;7.C7cgóln~-m 7.nnczcniu: 7:l<;tf7cgnn:v w:vm1hl7.d:: nic mo7.c hyc mYn7;iny 7.n posincbjqc:v poziom ,:vy11nl87.cz:v. ic7.cli ten dokument 7.0stnnic polqc7.on:v 7 1ednvm l11h kilkoma te?O tvp11 dokumentami. a takie polaczenie hed1,ie oczvwiste dla znawcv. & - dokument nalezacy do tej samej rodzim patentoweJ Sprawozdanie wykonal/-a: Violetta Waclawek Ekspert Data: .06.2023 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 5/09/2022 Podpis: /podpisano kwalrrikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego PL 442204 A1 /15 PLLimb Rehabilitation Device: The invention is a limb rehabilitation device, applicable both for exercises in rehabilitation offices and in patients' homes. Patent application CN I 09568928 A describes an upper limb exercise device in the form of a stacking cube, which contains bars extending laterally from a common central mounting. Each of these bars has blocks attached to the sides that can rotate relative to each other. Polish patent description PL 213973 B1 describes a station for manipulative exercises of the hand, and particularly the wrist. This station includes a device comprising a base on which two supports are mounted, each containing a two-stage cylinder. The device can be used by patients to perform independent exercises,1 but it does not allow for an objective assessment of rehabilitation progress, nor does it allow for ongoing changes in the difficulty level of the exercises to reflect this progress without the involvement of a therapist. Patent application US 20090036801 A1 describes a control device embedded in a testing device equipped with a stimulus matrix with LED diodes on its surface and containing an input device. The device operator can transmit test signals to the stimulus matrix via the control device. The person performing the tests receives the stimuli and responds to them via the input device. This known device (PL 442204 A1 3/15) is intended to assess the hand-eye coordination status of the person being tested. Upper limb rehabilitation systems, particularly the hand, are well-known for their use, based on exercises performed in visual reality. An example of this type of solution is the Air Touch System, developed at the University of Alberta. This device allows users to perform tasks displayed on a touchscreen that also serves as a tabletop. Exercises are performed by moving their fingers across the display screen. Another example is rehabilitation solutions based on the Kinect device for the Xbox console, including the visual reality Kinect rehabilitation (VAST.Rebab Rehabilitation). The Pablo System, designed for the motor rehabilitation of individuals with upper limb dysfunction, particularly the hand, as well as stroke patients, is well-known for its use. The Pablo System is based on a universal mechatronic stem and a set of auxiliary passive external devices in which this stem is placed. The mechatronic stem used in the Pablo System is used for the assessment and functional training of the fingers, hand, and arm. The mechatronic stem measures finger strength by squeezing a dedicated section of the stem and provides range of motion measurement, combined with the ability to conduct motor and audiovisual training on a monitor screen. Passive auxiliary modules (a crutch and a support for the hands and forearms of the left and right), combined with the stem, are designed for wrist and elbow joint training. Exercises are performed using a crutch on which the patient's open hand rests. Systems for upper limb rehabilitation, with particular emphasis on the hand, are well-known for their use, and are marketed under the trade name Tyromotion Myro. The device includes a touchscreen panel and allows for virtual reality-based exercises on a touchscreen display that can be adjusted at any angle, as well as task-based rehabilitation using real objects, such as a pen. Current solutions are unsuitable or not fully adapted for use in both patients' homes and rehabilitation offices, especially when it comes to automating progress tracking and gradating the difficulty level of exercises. These solutions are often characterized by large dimensions. A device for limb rehabilitation, comprising a prismatic body, electric motors, a set of pressure sensors and a controller, comprising a bidirectional bus for connection to a computer to which the pressure sensors and electric motors are connected, according to the invention is characterized in that its body comprises an encoder, the shaft of which protrudes from one of the body walls and is arranged horizontally, furthermore the body comprises a second electric motor, the shaft of which protrudes from the body wall on the opposite side to the side from which the encoder shaft protrudes, and furthermore this shaft is also arranged horizontally, wherein on the shaft of the second motor there is mounted a first disc in the form of a plate situated in a plane perpendicular to the axis of the shaft on which it is mounted, while on the encoder shaft there is mounted a second disc in the form of a plate which is parallel to the first disc, and furthermore the pressure sensors are also arranged on this second disc. Preferably, the shaft of the second electric motor is coaxial with the encoder shaft. Further benefits are achieved if each disc has three pressure sensors. Further benefits are achieved if the device includes a base, the upper surface of which is connected to a vertical pillar, which in its upper part houses the first electric motor, the shaft of which is located on a vertical axis, and the body is mounted on this shaft at the bottom. Further benefits are achieved if a pillar is connected to the body at the top, and a horizontal crossbar is connected to the top, with LED diodes at each end. An advantage of using the device is the possibility of conducting rehabilitation both in a rehabilitation clinic and at the patient's home. Due to its small size, the device can be easily moved. Furthermore, despite its simple design, it allows for the performance of a variety of exercises for both upper and lower limbs, particularly in patients with hemiplegia, limb or side damage. Instructions for specific exercises can be displayed on the computer screen connected to the device. Progress in the exercises is measured using both an encoder and pressure sensors and can be reported, allowing the therapist to individually fine-tune further stages of recovery. The device is adapted to patients' varying fitness levels and, despite its simple design, allows for the performance of a wide range of exercises, particularly those utilizing the mirror effect. The device for limb rehabilitation according to the invention is explained in more detail in an example embodiment presented in the drawing, in which Fig. 1 shows the device in an isometric view; Fig. 2 - front view; Fig. 3 - left-side view; Fig. 4 - top view; Fig. 5 - right-side view. The device for upper limb rehabilitation according to the invention, in an example embodiment, comprises a base 1 in the center of which there is a vertical pillar 2 in which a first electric motor 3 is mounted from above, the shaft of which is vertically arranged, and on this shaft is mounted a prism-shaped body 4, the bases of which are situated in vertical planes. The body 4 contains a second electric motor 5, the shaft of which is arranged horizontally and protrudes from the body 4 on the side of one of its bases, wherein PL 442204 A1 6/15 on the shaft of this second motor 5 there is mounted a first disc 6 in the form of a plate, on the surface of which, on the side opposite to the body 4, there are three pressure sensors 7 arranged, two in the upper part of the first disc 6, in its initial position, at the same height, and one in the lower part of the first disc 6. On the side of the other of the bases of the body 4, it contains an encoder 8, the shaft of which is arranged horizontally and protrudes from the body 4. On the shaft of the encoder 8 there is mounted a second disc 9, in the form of a rectangular plate, on the surface of which, on the side opposite to the body 4, there are arranged pressure sensors 7, just like the pressure sensors 7 on the first disc 6. The shaft of the encoder 8 is coaxial with the shaft of the second motor 5. A vertical post 10 is connected to the central part of the body 4 at the top, terminating at the top with a horizontal crossbar 11, with LED diodes 12 at the ends of the crossbar. The base 1 has anti-slip pads 13 at the bottom. Furthermore, a controller is mounted in the body 4, to which the first motor 3, the second motor 5, pressure sensors 7, and LED diodes 12 are connected. The controller is equipped with a bidirectional bus for connecting it to a computer. The operating principles of the device for limb rehabilitation according to the invention are presented below. The device connects via a bidirectional bus to a computer equipped with a screen. The screen displays exercise instructions. The healthy limb is placed on the second disc 9, while the diseased limb is placed on the first disc 6. Exercises involve rotating the second disc 9 and replicating these rotations, measured using an encoder 8, through the rotation of the second motor shaft 5, on which the first disc 6 is mounted. Depending on the level of fitness of the rehabilitated limb, as well as the desired type of exercise, the rotations may be fully or partially replicated. Furthermore, to make the exercises more challenging, commands may be issued to press specific pressure sensors 7 in any order or in a specific sequence. To facilitate or modify the performance of exercises, the limbs can be partially supported on the crossbar 11. Furthermore, the crossbar 11 allows PL 442204 A1 7/15 to perform exercises in which the crossbar 11 is partially grasped and only the fingers are used to manipulate the discs 6 and 9 - in the case of upper limb exercises. Using the first motor 3, it is possible to rotate the body 4 and thus swap the limbs that will be used for the exercises using the first disc 6 and the second disc 9. The precision of the exercise performance can be measured using both the encoder 8 and the pressure sensors 7. LED diodes 12 enable biofeedback, informing the patient about the correct performance of the exercise. Thanks to the device, the patient can observe, analyze, and learn the correct response and limb adjustment for a given movement, crucial for recovery. Information is displayed on the computer monitor to which the device is connected. Additionally, to practice correct responses, individual tasks can be presented in the form of games. PL 442204 A1 8/15 List of designations 1 - base 2 - pillar ,., first motor .) 4 - body - second motor 6 - first disc 7 pressure sensor 8 - encoder 9 - second disc - post 11 - crossbar 12 - LED diode 13 - pad PL 442204 A1 9/15 Patent claims 1. A device for limb rehabilitation, comprising a prismatic body, electric motors, a set of pressure sensors and a controller, comprising a bidirectional bus for connection to a computer to which the pressure sensors and electric motors are connected, characterized in that its body (4) comprises an encoder (8), the shaft of which protrudes from one of the walls of the body (4) and is arranged horizontally, furthermore the body (4) comprises a second electric motor (5), the shaft of which protrudes from the wall of the body (4) on its opposite side to that from which the encoder shaft (8) protrudes, and moreover this shaft is also arranged horizontally, wherein on the shaft of the second electric motor (5) there is mounted a first disc (6) in the form of a plate situated in a plane perpendicular to the axis of the shaft on which it is mounted, while on the encoder shaft (8) there is mounted a second disc (9) in the form of a plate which is parallel to the first disc (6), and moreover on this second disc (9) there are also arranged pressure sensors (7). 2. A device according to claim 1, characterized in that the shaft of the second electric motor (5) is coaxial with the encoder shaft (8). 3. A device according to claim 1 or 2, characterized in that on each of the discs (6 and 9) there are three pressure sensors (7). 4. A device according to one of claims I to 3, characterized in that it comprises a base (1), with the upper surface of which a vertical pillar (2) is connected, which in its upper part has a first electric motor (3), the shaft of which is arranged in a vertical axis, and the body (4) is mounted on this shaft from below. PL 442204 A1 /155. A device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a post (10) is connected to the body (4) from above, to which a horizontal crossbar (11) is connected from above, at the ends of which there are LED diodes (12). PL 442204 A1 11/1512 1 Fig. 1 6 1 ~ 3 _ ___,..__....~.,..........I 2 13 Fig. 2 PL 442204 A1 12/151 Fig. J 9 8 Fig. 4 12 1 6 PL 442204 A1 13/1512 Fig. 5 PL 442204 A1 14/15al. Niepodległosci 188/192 00-950 Warszawa, skr, poczt, 203 PATENT OFFICE OF THE REPUBLIC OF POLAND tel.: (+48) 22 579 OS SS I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www,uprp.gov.pl REPORT ON THE STATE OF TECHNOLOGY FOR APPLICATION NO. P,--1---1-220--1- Application classification: AGlH 1/02, A63B 23/12 Subclasses in which the search was conducted: AGlH A63B Computer files\\ of which the search was conducted: EPODOC WPI UPRP databases GOOGLE PA TENTS GOOGLE Document category A A A A Dokwnent) - L given identification PM&R, Innovations Influencing Physic al Medicine and Rehabilitation .. 2018 Sep:10(9 Suppl 2):Sl89-Sl97,Robotic m1d Sensor Technology for Upper Limb Rehabilitation Iris Jakob.Alexander Kollreider.Marco Gennanotta.Filippo BenettLarianna Crnciani.Lnca PadnaJrene Aprile„ PL238692 Bl (RZESZÓW UNIVERSITY OF TECHNOLOGY LM IGNACY LUKASIEWICZ: SILESIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY IM WINCENT) 27-09-2021 PL435969 A I (RZESZÓW UNIVERSITY OF TECHNOLOGY TM IGNACY LUKASIEWICZ) 16-05-2022 PL2139..,3 Bl (ANDRUSZKIEWICZ STANISLAW) 31-05-2013 D Continuation of the list of documents on the next page A - a document defining the general state of the art, which is not considered to be of particular importance, E - a document constituting a "more recent application or patent but published on or after the date of filing, Reference to claims 1-5 1-5 1-5 1-5 L doh.umcuL..tor) muL.c may be subject to the right to replace the first-mentioned. or when cited: in order to determine the date of publication of a more recent application or patent or/and/or ... och1os7.[JC:'< sii; to 11_invd1icnin oral pr7.C7 zn,;;sownic. ''"~'stm:vicnic h1h 11_inw11icnic , in another way. P - document published before the announcement. but later 11i7. ?astr?.e_gan;i d;ita pienvs7enstw8. T - a later document, published after the date of filing or on the priority date and having "conflicts with the filing, but intended" to understand the Lasad or the theories underlying the second rule, azaH) for HO\\ y or nothing can be considered La pos1ada14:c: level\\ y 111.tlaLcz:, jcL.ch this regarding the branch is taken into account;;.~ s;1mucVicl11ic, Y - dokmncnt o <;7.C7cgóln~-m 7.nnczcniu: 7:l<;tf7cgnn:v w:vm1hl7.d:: nothing can be done to increase the level of protection afforded by this document. ic7.cli this document is connected to several other documents. Such a connection is obvious to experts. & - document belonging to the same national patent. Report prepared by: Violetta Waclawek Expert Date: 06.2023 Comments to the application The report was prepared based on the claim of 05/09/2022 Signature: /signed with a qualified electronic signature/ Letter issued in the form of an electronic document PL 442204 A1 /15 PL

PL442204A 2022-09-05 2022-09-05 Device for limb rehabilitation PL246405B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL442204A PL246405B1 (en) 2022-09-05 2022-09-05 Device for limb rehabilitation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL442204A PL246405B1 (en) 2022-09-05 2022-09-05 Device for limb rehabilitation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL442204A1 true PL442204A1 (en) 2024-03-11
PL246405B1 PL246405B1 (en) 2025-01-20

Family

ID=90195138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL442204A PL246405B1 (en) 2022-09-05 2022-09-05 Device for limb rehabilitation

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL246405B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL213973B1 (en) * 2006-10-16 2013-05-31 Stanislaw Andruszkiewicz Apparatus for practising ability of hand manipulation
PL238692B1 (en) * 2018-11-05 2021-09-27 Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza Mechatronic device for upper limb rehabilitation
PL435969A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-16 Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza Device for exercising upper limbs, in particular the precise movement of the fingers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL213973B1 (en) * 2006-10-16 2013-05-31 Stanislaw Andruszkiewicz Apparatus for practising ability of hand manipulation
PL238692B1 (en) * 2018-11-05 2021-09-27 Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza Mechatronic device for upper limb rehabilitation
PL435969A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-16 Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza Device for exercising upper limbs, in particular the precise movement of the fingers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
google; PM&R, Innovations Influencing Physical Medicine and Rehabilitation, .2018 Sep;10(9 Suppl 2):S189-S197.Robotic and Sensor Technology for Upper Limb Rehabilitation Iris Jakob,Alexander Kollreider,Marco Germanotta,Filippo Benetti,Arianna Cruciani,Luca Padua,Irene Aprile *

Also Published As

Publication number Publication date
PL246405B1 (en) 2025-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7252644B2 (en) System and methods to overcome gravity-induced dysfunction in extremity paresis
CA2650794C (en) Method and apparatus for automated delivery of therapeutic exercises of the upper extremity
Ellis et al. Progressive shoulder abduction loading is a crucial element of arm rehabilitation in chronic stroke
US9084565B2 (en) Hand-function therapy system with sensory isolation
CN101568302B (en) Method and apparatus for assessing proprioceptive function
Cameirão et al. Virtual reality based upper extremity rehabilitation following stroke: a review
Hsieh et al. A comparison of performance in added-purpose occupations and rote exercise for dynamic standing balance in persons with hemiplegia
KR20180034275A (en) Equipment for motor rehabilitation of upper and lower limbs
Wang et al. Literature review on wearable systems in upper extremity rehabilitation
Decker et al. Wiihabilitation: rehabilitation of wrist flexion and extension using a wiimote-based game system
PL239294B1 (en) Device for hand rehabilitation
Fluet et al. Upper limb assessment using a virtual peg insertion test
Wilson et al. A virtual tabletop workspace for the assessment of upper limb function in Traumatic Brain Injury (TBI)
Broeren et al. Virtual reality in stroke rehabilitation with the assistance of haptics and telemedicine
Kia et al. Effects of error rates and target sizes on neck and shoulder biomechanical loads during augmented reality interactions
Broeren et al. Haptic virtual rehabilitation in stroke: transferring research into clinical practice
Karime et al. E-Glove: An electronic glove with vibro-tactile feedback for wrist rehabilitation of post-stroke patients
PL246405B1 (en) Device for limb rehabilitation
Melendez-Calderon et al. Therapist recognition of impaired muscle groups in simulated multi-joint hypertonia
Clamann et al. The effects of haptic and visual aiding on psychomotor task strategy development during virtual reality-based training
Spencer Movement training and post-stroke rehabilitation using a six degree of freedom upper-extremity robotic orthosis and virtual environment
Brodbeck et al. Augmented feedback system to support physical therapy of non-specific low back pain
Barak Ventura et al. Exploring the usability of retrofit hardware to reduce compensatory movements in game controller-mediated telerehabilitation
RU2770595C1 (en) Method for rehabilitation
Cardoso et al. Where is My Hand? Assessing Visuo-Tactile Integration of Hand and Shoulder After Virtual Reality Training Using a Body-Machine Interface