[发明专利]用于确定卧床病人的下肢的长度状况、位置和/或运动半径的测量方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于确定卧床病人(90)的下肢的长度状况、位置和/或运动半径的测量方法和一种用于执行该方法的装置(1)，其中康复机构(30)的至少一个膝盖模块(50)通过作用点(AP)有效地连接到病人(90)的腿(92)上；测量装置(68)用于通过康复机构(30)的膝盖模块(50)在腿(92)运动期间仅记录和/或确定作用点(AP)的轨迹(Tn；Tn+1)；模型生成装置(69)用于根据以这种方式获得的数据创建运动学模型。有利地，这允许在至少一次初始化运动期间确定长度状况、位置和/或运动半径，而不必进行任何外科手术。本发明消除了对复杂传感器技术的需求，并且有利地提供了病人(90)的运动半径的运动学模型，该运动学模型的参数可用作在病人体内建立新的治疗程序的基础，以及作为自动化治疗和检查过程的初始模型。

本发明涉及一种用于确定卧床病人的下肢，例如髋关节、膝关节和/或大腿的长度状况、位置和/或运动半径的测量方法，并且涉及一种用于实施这种方法，至少包括具有至少一个膝盖模块的康复机构，该至少一个膝盖模块可操作地连接到病人的膝关节，并且包括用于驱动至少两个偏心轮的至少一个电动机。

卧床病人(以下尤其应理解为有意识或无意识的病人，由于医学原因而无法在任何时间段内自行下床)已从常规物理治疗中受益。

在长期卧床期间，大多数情况下病人在物理治疗专家的协助下进行理疗运动，可以维持病人的活动能力和肌肉质量，促进血液在体内的循环，从而减少例如凝血的危险。

对于卧床不起的卧床病人，下肢的运动疗法尤其有效，因为通过腿部运动可以训练身体的大肌肉群，从而可以对病人的大脑产生更大的刺激。因此，理疗运动甚至可以加速大脑受损区域的愈合，并可以促进从昏迷中醒来。

但是，减轻运动疗法在医学上的广泛使用的因素，包括人员方面的可观成本以及医院的相关财务负担，这些成本通常无法在医疗保健系统的法律框架内支付。特别是对于昏迷病人，之后其进行运动的频率很低并且持续时间很短。

因此，近年来，人们尝试使通常由理疗师人工实施的卧床病人的运动疗法更加自动化。

申请人的文件JP2005334385A、JPH10258101A、WO00/61059A1、JP2003225264A以及文件WO2017/063639A1公开了各种康复机构的示例，通过这些机构可以使得理疗，特别是步态治疗，以自动化的方式进行。

不仅是在这种运动疗法的过程中，而且也对于其他医学检查方法和/或治疗方法，在医院例行日常中都有必要按顺序测量特定病人的个人长度状况、各个关节的位置以及运动半径，以便借助于获得的数据调整使用于特定病人的检查和/或治疗装置。通常，如从DE8514240U1中已知的那样，这样的测量是使用卷尺手动地进行的，或者例如使用用于测量卧着的病人的身体部分的周长和长度的装置进行的，在这种情况下，取决于谁对该装置负责，经常由不同的人来进行这些测量装置。除了不必要的重复之外，该实践还具有以下缺点：由于执行测量的人员不同，测量结果经常不同，从而尤其是测量值的平均值可能具有相当大的误差。特别是如果治疗的成功以及因此进一步治疗步骤的计划取决于病人运动半径的改变，则测量值对误差的敏感性非常不利。

为了克服该问题，WO2015/127396A1公开了一种用于测量相邻骨骼彼此的相对取向和位置的方法和装置。该方法和该装置尤其旨在手术中确定病人四肢的不同的长度和取向参数，以便在整形外科手术期间非常精确地定位骨植入物。为此，该方法需要将磁性传感器和/或光学传感器和/或加速度传感器直接(手术)固定到病人的臀部和股骨。将传感器直接固定在要测量的骨骼上可以实现较高的测量参数精度。但是，由于其侵入性，它给特定病人带来了极大的压力，因此仅适用于术中测量，不适用于在病人下肢没有手术指示的情况下获取理疗运动疗法的测量值。

此外，DE10060466A1公开了一种用于测量腿部运动并且用于模拟运动、环境和地面的装置，利用该装置可以在三个维度上确定步行/跑步运动，并且可以在仿真环境中将其“投影”到虚拟环境中。