(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
寝たきり患者（９０）の脚（９２）の少なくとも関節、筋肉、および腱の計画された自動的なリハビリテーションのために適合するように設計され、
−  前記寝たきり患者（９０）の足（９４）へと作用可能に接続され得る足モジュール（４０）と、
−  前記寝たきり患者（９０）の膝関節（９３）へと作用可能に接続され得る膝モジュール（５０）と、
−  前記足モジュール（４０）及び／又は前記膝モジュール（５０）による前記寝たきり患者（９０）の脚（９２）の少なくとも関節、筋肉、および腱の計画されたリハビリテーション運動を制御する制御モジュール（６０）と
を少なくとも備えているリハビリテーション機構（３０）であって、
前記膝モジュール（５０）は前記患者（９０）の膝関節への計画された支持力を制御するように設計され、
少なくとも前記膝モジュール（５０）は、前記患者（９０）とマットレス（２０）との間に配置され得、ベッドのフレーム（１１）またはマットレスのフレーム（２１）に直接的に支持され、並びに、ベッド（１０）の長辺（１２）の両方へ固定し得るモジュールとして設計されている、
リハビリテーション機構（３０）。
【請求項２】
前記リハビリテーション運動は、歩行の運動、足踏みの運動、および／または階段上りを模擬する運動である、ことを特徴とする請求項１に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項３】
前記膝モジュール（５０）に加えて、前記足モジュール（４０）も、前記マットレス（２０）の上方に配置され得、ベッドのフレーム（１１）またはマットレスのフレーム（２１）に直接的または間接的に支持される、モジュールとして設計されている、ことを特徴とする請求項１〜２のいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項４】
ベッドのフレーム（１１）またはマットレスのフレーム（２１）の長辺（１２）に各々が取り付けられ得る２つの案内レール（３１）、を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項５】
前記足モジュール（４０）および前記膝モジュール（５０）は、該モジュール（４０、５０）を前記寝たきり患者（９０）の足（９４）および膝関節（９３）へと身体構造の状況に好都合に対応するように作用可能に接続することができる前記長辺（１２）に沿った可変の固定のための適切な固定手段（４１、５１）を備え、
前記固定手段（４１、５１）は、前記ベッド（１０）の横方向に可変に調節可能である、ことを特徴とする請求項４に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項６】
ベッド（１０）や従来のベッドに可逆に取り外し可能に固定することが可能である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項７】
ベッド（１０）や従来のベッドからモジュールとして取り外すことができ、及び／又は、ベッド（１０）の下方にモジュールとしてしまい込むことができる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項８】
前記足モジュール（４０）は、ステップ面（４２）を有するフィットネス用ステッパと同様に作られている、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項９】
前記足モジュール（４０）は、ステップ面（４２）と足底（９５）との間の距離を細かく調節することができる調節レバー（４４）を備える、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項１０】
計画された自動的なリハビリテーション運動を実行する間の寝たきり患者（９０）による自発的努力を、
前記患者（９０）の足底（９５）への圧縮力（Ｆ）を測定することによって、並びに／又は、
前記膝モジュール（５０）における圧縮及び／若しくは引張力（Ｆ）を測定することによって、並びに／又は、
前記患者（９０）の脚（９２）における筋活動（ＥＭＧ）及び／若しくは筋力（Ｆ）を測定することによって、
定量化することができる少なくとも１つのセンサ（Ｆ、ＥＭＧ）を備える、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項１１】
前記制御モジュール（６０）は、計画された自動的なリハビリテーション運動を制御するために圧縮および／または引張力の測定信号および／またはＥＭＧ信号にアクセスする、ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項１２】
前記患者（９０）に対して視覚および／または聴覚によるフィードバックをもたらすためのバイオフィードバックモジュール、を特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）を少なくとも備える寝たきり患者（９０）のためのベッド（１０）。
【請求項１４】
前記マットレスのフレーム（２１）を少なくとも水平位置および鉛直位置の間で調節するように適切に設計され、前記マットレスのフレーム（２１）を前記鉛直位置からいつでも前記水平位置に戻すことができる調節機構（７０）と、
前記寝たきり患者（９０）を前記マットレス（２０）に対して安定させるように適切に設計された安定化機構（８０）と、をさらに備え、
前記安定化機構（８０）は、前記寝たきり患者（９０）の臀部を前記マットレス（２０）に固定することができる臀部固定要素（８１）を備える、ことを特徴とする請求項１３に記載のベッド（１０）。
【請求項１５】
前記安定化機構（８０）は、前記寝たきり患者（９０）を受け止める支持ハーネス（８２）と、頭側の端部にて前記支持ハーネス（８２）と及び前記マットレスのフレーム（２１）とに取り付けられたケーブルウインチ（８３）と、前記寝たきり患者（９０）の前記脚（９２）への固有の体重の力を制御することができるセンサ（８４）とを備える、ことを特徴とする請求項１４に記載のベッド（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寝たきり患者のためのリハビリテーション機構、ならびにリハビリテーション機構を備えるベッド、とくには病院のベッド、診療所のベッド、車輪付き担架、または集中治療用ベッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば病気を患い、あるいは事故に遭った者、もしくは他の理由で通常の夜間の眠りの時間よりも長く患者としてベッドに「拘束」される者（以下では、寝たきり患者と称する）は、多くの場合に身体活動が制限され、したがってそのような人々は、ベッドを離れた後も社会生活に参加することが充分にできず、あるいはまったく不可能になり、すなわち働くことができず、あるいは充分に働くことができず、日々の生活において補助が必要になることが多い。
【０００３】
リハビリテーションを通じて、患者は、自身の身体活動の一部を取り戻すことができる。医療の分野において、リハビリテーションは、身体活動のハンディキャップまたは制限の物理的、心理学的、または社会的結果を最小限へと減らし（以前：不能、現在：活動）、社会生活への参加の中断を最小限へと減らす（以前：障害、現在：参加）ことを目的とした手段の適用および効果を意味する。
【０００４】
医学的なリハビリテーションは、人間の運動系にとってきわめて重要であることが明らかになっている。とくには人間の脚（臀部、股関節、大腿部、膝関節、ふくらはぎ、および足を含む）の骨、関節、筋肉、および腱は、定期的に動かされない場合に硬直してしまい、人間の脊髄の組織に位置する関連の歩行中枢が退化する可能性がある。
【０００５】
例えばトレッドミル（ｔｒｅａｄｍｉｌｌ）におけるトレーニングが物理的に可能であり、循環系の状態がそのようなトレーニングに参加できるように安定である人々と異なり、寝たきり患者については、そのようなトレーニングが、典型的には否定される。具体的な理由は、個別または累積的に直面される整形外科、集中治療、および／または神経学に関する身体活動への制限であり得る。
【０００６】
整形外科に関する身体活動の制限のリハビリテーション
整形外科は、整形外科および外傷外科の専門家の活動分野であり、筋骨格系、すなわち骨、関節、筋肉、および腱の形態または機能における先天的または後天的な欠陥の発生、予防、検出、および処置、ならびにそのような患者のリハビリテーションに対処する。
【０００７】
整形外科の処置は、とくには人工装具手術（例えば、これらに限られるわけではないが、股関節または膝関節の置換）などの外科手技を含む。事故または外科的介入の後に、寝たきり患者は、典型的には、整形外科に関する身体活動の制限ゆえに、一方または両方の脚の骨、関節、筋肉、および腱に体重全体を加えることができない。
【０００８】
それでもなお脚の硬直を防止するために、病院用または診療所用ベッドの端部まで押されたときにリクライニング姿勢における周期的な脚の運動を実行可能にするベッドにおける運動の機械が、例えば国際公開  ００／４５８９７  Ａ１号（特許文献１）パンフレットから知られている。しかしながら、この既知のベッドにおける運動の機械は、とりわけ、立位での運動を可能にしていない。しかしながら、例えば、足に体の自重の全体または一部を加える（これにより、関節置換術または骨折の後の治癒の過程を加速させることができる）ために、寝たきり患者を完全または部分的に立位にすることが可能でなければならない。
【０００９】
この考慮事項は、例えば国際公開００／６１０５９  Ａ１号（特許文献２）パンフレットによる開示のスタンディングテーブル（ｓｔａｎｄｉｎｇ  ｔａｂｌｅ）によって対処されている。これにより、このスタンディングテーブルまたは同様の既知の装置が、典型的には別個のトレーニング室に配置されることが問題であるが、いずれの場合も、患者をベッドから該当のリハビリテーション装置まで移動させる必要がある。これは、少なくとも集中治療の患者に関し、さらには集中治療の処置を必要とする患者に関して、通常は不可能であり、いずれにせよ特定のリスクが伴う。
【００１０】
集中治療に関する身体活動の制約のリハビリテーション
集中治療は、生命を脅かすような状態および病気の診断および治療に専門的に対処する医療である。集中治療の提供は、集中治療室として知られる病院または診療所の専門設備を備えた部署において、麻酔専門医、内科医、外科医、または神経科医などの特別に訓練された専門家によって率いられて行われる。
【００１１】
集中治療の提供の結果は、根底にある病気に応じて、広い範囲を包含する。原則として、病気の状態の特定の肯定的な予後が存在しなければならない。集中治療の提供の目標は、換言すると、完全な健康の回復であり、あるいは少なくとも患者についておおむね自立した状態を達成することである。したがって、いわゆる延命処置は、それ自身が目的として追求されることはない。
【００１２】
とくには心臓−循環系の衰弱、心不全の恐れ、感染の恐れ、などに起因して、生命が脅かされる状況であり、あるいは生命が脅かされる状況となりかねない患者が、集中治療室に収容される。この事実は、集中治療室において標準化された監視手段にて対処される。
【００１３】
集中治療室は、広範囲に及ぶ技術的な建造物および設備を有する。焦点は、集中治療室において重病の患者を安全に支えるために役立つ集中治療ベッドの設計にある。監視手段を支持する設備に加えて、集中治療のベッドは、とりわけ、床ずれの防止ならびに集中治療の患者の少なくとも心臓および／または肺の迅速な人間の手による蘇生に合わせて適切に設計されたマットレスを特徴とする。また、マットレスは、除細動の実行のために非導電性でなければならず、液体、血液、および市販の殺菌剤を用いた拭き取りによる消毒に耐えなければならない。
【００１４】
集中治療の患者がベッドから落ちることが決してないように、マットレスは、通常は、ベッドまたはマットレスのフレームの長辺および横方向の辺に取り付けることができ、多くの場合に監視設備の少なくとも一部を支持することができる長辺および横方向の辺のバリアによって囲まれる。
【００１５】
集中治療用ベッドのこの典型的な設計ゆえに、上述の既知のリハビリテーション装置は、最新の集中治療用ベッドに容易に隣接させることができず、さらには／あるいは患者の姿勢の変更を必要とする。しかしながら、患者は、すでに述べたように、通常は弱っており、あるいは他の理由で集中治療の提供を必要としている集中治療の患者において、典型的には不可能であるが、いずれにせよ特別な危険が伴う。
【００１６】
一方で、集中治療室の患者は、通常の病室の患者と比べて、５〜１０倍も高い感染の恐れをすでに有している。集中治療の患者においては、患者自身および集中治療に用いられる治療手段（多数のカテーテル、管、など）の両方に起因する種々の感染助長因子が重なり合う。したがって、感染の恐れを減らすために、集中治療室においては、特別な衛生処置が指定され、既知のベッドにおける運動の機械や既知のスタンディングテーブルなどのリハビリテーション装置は、そのような指定を、困難を伴わない限りは満たすことができない。
【００１７】
したがって、リハビリテーション装置によって支援されるリハビリテーションの戦略は、これまでのところ、典型的には患者が集中治療室を出た後に使用され始めている。
【００１８】
神経学に関する身体活動の制約のリハビリテーション
神経学は、神経系の疾患の研究である。神経学の対象となる器官系は、中枢神経系、すなわち脳および脊髄、周囲の構造およびそれらに血液を供給する血管、ならびに筋肉へとつながる構造および筋肉組織を含む末梢神経系である。
【００１９】
神経学的リハビリテーションに関して、近年の研究が、リハビリテーションを可能な限り早期に始めるべきであると示している。例えば、リハビリテーションの成功を最大にするために、片側性または他のまひを呈する発作もしくは最も深刻な形態においては昏睡として現れる意識の量的減少を伴い、あるいは伴わない外傷性脳損傷の後に、リハビリテーションの処置を２４時間で開始すべきである。
【００２０】
まひおよび／または意識の消失に襲われた患者は、典型的には、この時点において依然として集中治療室にいるため、神経学的リハビリテーションの戦略を早い時点で開始することは、二重に困難であり、すなわちそれ自身が問題である上述の集中治療の環境に加えて、脚全体の運動を、少なくとも最初は、少なくともまひおよび／または昏睡の患者について、リハビリテーション装置のみによって周期的に実行しなければならない。
【００２１】
これらの理由で、集中治療施設の患者の身体活動を維持するための運動は、たいていは、集中治療の患者の四肢を少なくとも週に数回、可能であれば毎日、手作業で動かす専門の理学療法士によって行われる。この手作業での理学療法は、療法士が物理的な作業ゆえにすぐに疲労してしまい、セッションの進行の評価どころか、計画も困難になる点で、不利であるさらに、理学療法士がすべての理学療法セッションにおいて同じ（最大の）尽力および効率で作業することが、保証されない。また、理学療法士が、患者の身体活動の客観的な定量化を行うことができず、主観的でしかなく、数回の治療セッションにまたがる治療の成功の客観的な定量化が困難になる。最後に、とくには集中治療の環境における治療セッションが、１名以上の理学療法士の存在だけでなく、例えば心臓の循環の問題に対処できるようにセッションの最中に患者［９０］の重要なパラメータを監視しなければならない看護師の存在も必要とする。高い技能を有する臨床の人員の追加の存在は、そのような治療セッションを、高価すぎて手の届かないものにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】国際公開ＷＯ００／４５８９７  Ａ１号
【特許文献２】国際公開ＷＯ００／６１０５９  Ａ１号
【特許文献３】ＤＥ  ４１  １３  １３５  Ａ１
【特許文献４】ＵＳ  ２０１０／００４２０２２  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
以上にもとづき、本発明の目的は、先行技術と比べて改善されたリハビリテーション機構であって、とくには整形外科、集中治療、および／または神経学に関する身体活動への制限に起因して寝たきりとなった患者に関して、ベッドからベッドへの患者の移動を必要とせずに寝たきり患者の脚の少なくとも関節、筋肉、および腱の計画された自動的なリハビリテーションを可能にするリハビリテーション機構を提供することにある。市販または自家製の病院または診療所のベッドに加えて、リハビリテーション機構は、市販または自家製の車輪付き担架または集中治療用ベッドにおいても、寝たきり患者を該当のベッドにおいて部分的または完全に立位にすることができるか否かにかかわらず使用可能であり、水平と立位との間の寝たきり患者のあらゆる姿勢において、寝たきり患者の足の裏への周期的な荷重の印加および除去を支援できるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この目的は、独立請求項１の特徴を有するリハビリテーション機構によって初めて達成される。
【００２５】
寝たきり患者の脚の少なくとも関節、筋肉、および腱の計画された自動的なリハビリテーションのために実現された本発明によるリハビリテーション機構は、
−  寝たきり患者の足（９４）へと作用可能に接続される足モジュールと、
−  寝たきり患者の膝関節へと作用可能に接続される膝モジュールと、
−  足および／または膝モジュールによる前記寝たきり患者の脚の少なくとも関節、筋肉、および腱の計画されたリハビリテーション運動を制御する制御モジュールと
を少なくとも備える。
【００２６】
本発明は、少なくとも膝モジュールが、患者とマットレスとの間に配置され、ベッドまたはマットレスのフレームに直接的または間接的に支持されるモジュールとして実現されることをさらに特徴とする。
【００２７】
リハビリテーション機構のモジュール式の設計は、寝たきりの、とくには集中治療の患者が、ベッドにて直接的に、高リスクのベッド間の移動を必要とせず、かつ／または協働して貢献する能力を有していなくても、計画された自動的なリハビリテーションを受けることができるという利点を有する。
【００２８】
用語「モジュール」または「モジュール式の設計」を、以下では、とりわけ、そのように呼ばれる構成要素が個別の自己完結したアセンブリを形成し、そのようなアセンブリが実際にさらなる構成要素へと作用可能に接続されるが、保管および／または運搬の目的で可逆に分離させることができるように理解すべきである。モジュール、とくには足モジュールおよび膝モジュールは、これらのモジュールが使用されるベッドから完全に機械的および電気的に分離可能であり、したがって分離して保管することができる。これに代え、あるいはこれに加えて、これらのモジュールは、例えばベッドのマットレスの下方の空間に折り畳んでしまうことが可能である。
【００２９】
分離によるか、あるいはベッドの下方への治療モジュールの格納によるかにかかわらず、足モジュールおよび膝モジュールがモジュールであり、あるいはベッドから取り外しまたは分離可能であることは、ベッドを治療の期間以外において通常のベッドとして使用できるため、きわめて有利である。用語「通常の使用」は、リハビリテーション機構のいかなる構成要素も、すべての側からの患者へのあらゆる形態でのアクセスを妨げず、ベッドからの移動またはベッドへの移動を妨げず、あらゆる必要な緊急処置またはケア処置を妨げたり、遅らせたりしないことを意味すると理解される。
【００３０】
リハビリテーション機構は、好ましくは、病院のベッド、とくには従来からの病院のベッドに、可逆に取り外し可能に固定することが可能である。この機構は、従来からの病院のベッドに可逆に配置されるように設けられて設定され、ベッドに横たわる患者に治療を提供する。リハビリテーション機構は、好ましくは、可逆な固定を実現するために支持体および／またはクランプ手段を備える。リハビリテーション機構を、好ましくは、病院のベッド、とくには従来からの病院のベッドから、モジュールとして取り外すことができ、かつ／または病院のベッドの下方にしまい込むことができる。これにより、リハビリテーション機構の使用が大幅に簡単化される。このモジュールは、既存の病院のベッドにおいて選択的に使用することができる自己完結したシステムである。
【００３１】
膝モジュールを患者とマットレスとの間に配置し、ベッドまたはマットレスのフレームに直接的または間接的に支持することは、患者がとる水平位置と鉛直位置との間のあらゆる位置において、寝たきり患者の膝関節に支持力を加え、好都合にもこの患者の足底に周期的に荷重の印加および除去を行うことをとくに可能にする。
【００３２】
整形外科の患者について、足底への荷重の周期的な印加および除去は、例えば負傷した関節を再度の歩行ならびに／あるいは部分的または完全に鉛直な姿勢における荷重に慣れさせるために重要である。集中治療の患者について、足底への荷重の周期的な印加および除去は、脚の硬直および脊髄に位置する歩行中枢の衰えを防止するために重要である。
【００３３】
神経学の患者について、交互の運動は、足底における追加の感覚入力を生み、この入力が中枢神経系に伝達される。この「遠心性の感覚入力」は、歩行の運動の生成に関与する脳領域も刺激されることを保証する。
【００３４】
本発明によるリハビリテーション機構による寝たきり、およびとくには集中治療の患者の脚の少なくとも関節、筋肉、および腱の計画された自動的なリハビリテーションは、身体活動の制約および／または社会生活への参加の中断を最小限に抑えるという目的を有する。根底にある中心的な治療の考え方は、寝たきり、またはとくには集中治療の患者の身体活動を、できる限り早期に、すなわち依然としてベッドにいるときに、定量化し、かつ／または所望のレベルへと制御することである。それでもやはり、本発明の過程において、この点に関して計画された自動的なリハビリテーションの個々のパラメータを決定することは、理学療法士または少なくとも同等の訓練を経た熟練の技師の責任である。
【００３５】
リハビリテーションは、とくに好ましくは、歩行の運動、足踏みの運動、および／または階段上りを模擬する運動である。歩行の運動、足踏みの運動、または階段上りを模擬する運動は、例えば自転車に乗る運動と比べて、リハビリテーションにとって大幅に好都合である。自転車に乗る運動を可能にする純粋な足モジュールが、例えばＤＥ  ４１  １３  １３５  Ａ１（特許文献３）から知られている。しかしながら、リハビリテーションの患者にとって、歩行の運動、足踏みの運動、または階段上りを模擬する運動を得ること、そのような歩行の運動、足踏みの運動、または階段上りを模擬する運動の際に生じる荷重を模擬すること、ならびにそれらによる進歩を測定することが、はるかに重要である。自転車に乗る運動は、ここではとりわけ足の回転が生じず、足の足関節に加えられるトルクが小さくなる傾向にあるため、特定の条件のもとでのみ適切である。
【００３６】
本発明によれば、足モジュールおよび膝モジュールが協働して患者のための外骨格を形成する。外骨格を形成するモジュールは、制御モジュールによって協働し、運動の実行において患者を支持する。リハビリテーション機構は、さらに、好ましくは、患者に視覚および／または聴覚によるフィードバックをもたらすためのバイオフィードバックモジュールを備える。そのようなバイオフィードバックモジュールは、好ましくは、前記フィードバックを与えるために患者の視野内に配置された表示装置などを備える。そのようなバイオフィードバックモジュールを、基本的には、ＵＳ  ２０１０／００４２０２２  Ａ１（特許文献４）に開示されているとおりに実現することができる。このモジュールは、好ましくは、患者に対して、当該患者が運動を適切に実行しているか否か、および／または進歩を果たしているか否かを示すように実現される。バイオフィードバックは、さらには、好ましくは、患者に対して、当該患者が運動を正しく実行していないこと、運動を変更すべきであること、運動を中止すべきであること、などを知らせるように実現される。
【００３７】
したがって、本発明のさらなる目的は、本発明によるリハビリテーション機構を備えるベッドであり、このベッドを、市販または自家製の病院のベッド、診療所のベッド、車輪付き担架、またはとくには集中治療用ベッドとして実現することができる。
【００３８】
個別または互いに組み合わせて使用することができる好都合な実施形態および改良が、従属請求項の対象である。
【００３９】
本発明のこれらの詳細および追加の詳細ならびにさらなる利点が、好ましい実施形態の例を使用して、添付の図面と併せて以下で説明されるが、本発明は、これらの好ましい実施形態の例に限られるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】市販のベッド、とくには集中治療用ベッドにおける寝たきりまたは集中治療の患者を側面図にて示している。
【図２】図１によるベッド上に配置され、足モジュール、膝モジュール、および制御モジュールを備えているリハビリテーション機構を、平面図にて示している。
【図３】電気的および／または機械的な設計を有する足モジュールの第１の実施形態の例を、側面図にて示している。
【図４】電気的および／または機械的な設計を有する足モジュールの第２の実施形態の例を、側面図にて示している。
【図５】電気的および／または機械的な設計を有する膝モジュールの第１の実施形態の例を、断面図（図５ａ）および側面図（図５ｂ）にて示している。
【図６】電気的および／または機械的な設計を有する膝モジュールの第２の実施形態の例を、断面図にて示している。
【図７】流体力学的な設計を有する膝モジュールの実施形態の例を、断面図にて示している。
【図８】マットレスのフレームを例えば立位へと９０°起こすための調節機構の実施形態の例を、側面図にて示している。
【図９】例えば６０°の立位レベルにおける安定化機構の第１の実施形態の例を、側面図にて示している。
【図１０】例えば７５°の立位レベルにおける安定化機構の第２の実施形態の例を、側面図にて示している。
【図１１】計画されたリハビリテーション運動を制御および実行するための制御モジュールの制御の概略を示している。
【図１２】第１の実施形態の例によるリハビリテーション機構を有するベッドの概略図を示している。
【図１３】第２の実施形態の例によるリハビリテーション機構を有するベッドの概略図を示している。
【図１４】第３の実施形態の例によるリハビリテーション機構を有するベッドの概略図を示している。
【図１５】第４の実施形態の例によるリハビリテーション機構を有するベッドの概略図を示している。
【図１６】第５の実施形態の例によるリハビリテーション機構を有するベッドの斜視図を示している。
【図１７】リハビリテーション機構が第１の状態にある図１６からのベッドの側面図を示している。
【図１８】リハビリテーション機構が第２の状態にある図１６および１７からのベッドの側面図を示している。
【図１９】患者がいない状態の図１６〜１８からのベッドのさらなる斜視図を示している。
【図２０】図１６〜１９によるリハビリテーション機構の斜視詳細図を示している。
【図２１】第６の実施形態の例によるリハビリテーション機構を有するベッドの斜視図を示している。
【図２２】リハビリテーション機構が第１の状態にある図２１からのベッドの側面図を示している。
【図２３】リハビリテーション機構が第２の状態にある図２１および２２からのベッドの側面図を示している。
【図２４】図２１〜２３によるリハビリテーション機構の斜視詳細図を示している。
【図２５】第７の実施形態の例によるリハビリテーション機構の概略の側面図を示している。
【図２６】第８の実施形態の例によるリハビリテーション機構の概略の側面図を示している。
【図２７】第９の実施形態の例によるリハビリテーション機構の概略の側面図を示している。
【図２８ａ】第１の位置にある足モジュールの概略の側面図を示している。
【図２８ｂ】第２の位置にある図２８ａからの足モジュールの概略の側面図を示している。
【図２９ａ】第１の位置にある足モジュールの概略の側面図を示している。
【図２９ｂ】第２の位置にある図２９ａからの足モジュールの概略の側面図を示している。
【図３０】ＥＭＧ制御のための閉ループ制御回路を示している。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明の好ましい実施形態についての以下の説明において、同一の参照番号は、同一または同等の構成要素を指している。
【００４２】
図１が、市販のベッド１０、とくには集中治療用ベッドにおける寝たきりまたは集中治療の患者９０を、側面図にて示している。図示のベッド１０を、とくには、集中治療用のベッドに典型的な医療の要件に合わせて実現することができるが、とくには病院のベッド、診療所のベッド、または車輪付き担架として、非集中治療の環境において使用することもできる。監視手段（図示されていない）を支持するための設備に加えて、図示のベッド１０は、少なくとも床ずれを防止するように適切に設計されたマットレス２０を特徴とする。集中治療用ベッドに関して、図示のベッド１０は、集中治療の患者９０の少なくとも心臓および／または肺９１の迅速な手作業による蘇生、除細動の実行のための非導電性、ならびに液体、血液、および市販の殺菌手段を用いた拭き取りによる消毒への耐性に向けてさらに実現されたマットレス２０をさらに特徴とし、ここで非分割または連続的な設計を有するマットレス２０が、清掃および消毒の目的において好ましい。寝たきり患者、とくには集中治療の患者９０を、落下しないように保護するために、マットレス２０は、ベッド１０のベッドのフレーム１１またはマットレスのフレーム２１の長辺１２および横方向の辺１３へと取り付けられ、典型的には監視設備（図示せず）の少なくとも一部を支持する長辺のバリア１４および横方向の辺のバリア１５によって完全または部分的に囲まれる。ベッド１０を移動させることができるように、このベッドは、例えばローラ脚１６を有する。ローラ脚１６は、機動性を改善するためにモータで駆動される設計であってよい。いくつかの実施形態において、ベッドのフレーム１１および／またはマットレスのフレーム２１は、高さおよび／または傾斜（長さ方向または横方向）において調節されるように実現され、頭側および足側の端部が、好ましくは別々に調節可能であり、すなわち互いに異なり、かつ／または反対向きの傾斜（図示せず）を有することができる。
【００４３】
図２が、図１によるベッド１０に配置され、足モジュール４０と、膝モジュール５０と、制御モジュール６０とを備えている本発明によるリハビリテーション機構３０を、平面図にて示している。
【００４４】
リハビリテーション機構３０の第１の好ましい実施形態において、前記モジュールが、マットレス２０の上方に配置され、ベッドのフレーム１１またはマットレスのフレーム２１に直接的または間接的に支持されるモジュールとして実現される足モジュール４０および膝モジュール５０をどのように備えるのか、明らかである。その利点は、（とくには上述のスタンディングテーブルと異なり）マットレスが機構のための空間を作り出す必要がないため、市販されており、とくには非分割式であり、清掃および消毒が容易であるマットレス２０を使用できることにある。加えて、リハビリテーションが行われていないとき、足モジュール４０および膝モジュール５０をベッドのフレーム１１またはマットレスのフレーム２１から好都合に取り外すことができ、したがってベッド１０を、病院のベッド、診療所のベッド、車輪付き担架、または集中治療用ベッドなどの標準的なベッド１０として機能させることができる。取り外されたモジュールを、随意による事前の清掃または消毒の後に、例えばリハビリテーションが再開されるまでベッド１０上または下方に収容することができ、あるいは好ましくは、合間に他の寝たきり患者９０について計画された自動のさらなるリハビリテーションを実行するために使用することができ、これにより、好都合に、リハビリテーション機構３０に関して生じた投資コストをより迅速に償却することができる。
【００４５】
寝たきり患者９０の足９４へと足モジュールを作用可能に接続し、膝関節９３へと膝モジュール５０を作用可能に接続できるように、本発明によるリハビリテーション機構３０のさらなる好ましい実施形態において、足モジュール４０および膝モジュール５０は、ベッド１０の両方の長辺１２に固定されるモジュールとして実現される。足モジュール４０および／または膝モジュール５０を固定する能力を、ベッドのフレーム１１またはマットレスのフレーム２１の一方の長辺１２にそれぞれ取り付けられ、したがって複数の既存のベッド１０への後付けを好都合に可能にする２つの案内レール３１によって、低コストの実施形態でもたらすことができる。長辺１２に沿った可変の固定のために、足モジュール４０および膝モジュール５０は、モジュール４０および５０を身体構造の状態に対応して寝たきり患者９０の足９４および膝関節９３へと作用可能に好都合に接続することができる適切な固定手段４１および５１を備えることができる。ベッド１０の種々の幅および／または寝たきり患者９０の特殊な身体構造上の考慮事項を取り扱うために、長手方向においてのみならず、ベッド１０の横方向にも可変に調節可能である固定手段４１および５１が、最終的に好ましい。
【００４６】
リハビリテーション機構３０のさらなる好ましい実施形態において、足モジュール４０および／または膝モジュール５０は、電気機械的な設計であってよい。足モジュール４０および／または膝モジュール５０の完全または部分的に電気機械的な設計は、電気モータをきわめて簡単かつきわめて正確に動作させることができるという利点を有する。（例えば空気圧縮機と対照的に）電気モータ４５または他のアクチュエータ５３は、きわめて低騒音でもある。電気機械式の駆動は、きわめて迅速な変位も可能であり、これは緊急の状況において好都合となり得る。
【００４７】
上記に代え、あるいは上記に加えて、リハビリテーション機構３０のさらなる実施形態において、足モジュール４０および／または膝モジュール５０は、流体力学的な設計を有することができる。足モジュール４０および／または膝モジュール５０の完全または部分的に流体力学的な設計は、患者９０への力の伝達を、例えば真空ポンプ５９によってホース系５８を介して膨張および／または収縮させられるクッション５７によって生成できるという利点を有する。この設計は、脚９２の運動に必要な圧縮および引張力Ｆを患者９０のより大きな面積に分布させると考えられ、したがって力Ｆがより大きな強度を有しかねない点において伝達される可能性がなく、むしろ各点における力がより小さくなるようにより大きい面積において伝達されるため、怪我の恐れを予防すると考えられる。
【００４８】
以上が、以下の図３〜７において示される実施形態の例を使用して、より明確に示される。
【００４９】
図３が、電気的および／または機械的な設計を有する足モジュール４０の第１の実施形態の例を、側面図にて示している。
【００５０】
どのようにして足モジュール４０を例えばフィットネス用ステッパ（ｆｉｔｎｅｓｓ  ｓｔｅｐｐｅｒ）と同様に構成できるのかが明らかである。このために、寝たきり患者９０は、典型的には靴を履く。しかしながら、足モジュール４０のステップ面４２を、トレーニングを裸足または靴下で実行できるように設計することもできる。足９４を、スノーボードのバインディングなどと同様の弾性固定バンド４３によって足モジュール４０へと固定することができる。このようにして、寝たきり患者９０の足底９５が、いかなる鉛直位置であるかに関係なく、足モジュール４０のステップ面４２に接触することが保証される。さらなる実施形態において、足モジュール４０は、例えばステップ面４２と足底９５との間の距離を細かく調節することができる調節レバー４４を備えることができる。
【００５１】
足モジュール４０は、機械的および／または電気機械的な設計を有することができる。機械的な変種においては、寝たきり患者が、適切な意識および健康状態にあるならば、機構および／または減衰要素を押すことができる。電気機械的な変種においては、電気モータ４５が、とくには寝たきり患者が単独では足９２の運動を実行できず、さらには／あるいは足底９５に荷重を加えることができないレベルにおいて、完全または部分的な支持力をもたらす。最後に、例えば機構に対して電気モータからの支持力を接続または非接続にでき、あるいはその反対であってもよい足モジュール４０の組み合わせの実施形態も考えられる。
【００５２】
図４が、電気的および／または機械的な設計を有する足モジュール４０の第２の実施形態の例を、側面図にて示している。患者９０の足底９５が接触し、あるいはこの患者が完全または部分的な立位となったときに起立するステップ面４２が、機構に逆らって変位させられ、さらには／あるいは電気モータ４５によって変位させられる。角度センサ４６が、ステップ面４２が現時点において位置する現在の角度を測定し、ここでゼロ度においてステップ面４２はマットレス２０に垂直である。制御モジュール６０によって、角度センサ４６によって測定される実際の角度が、計画による目標角度と比較され、必要とされる支持力（もしあれば）が計算され、実行される。
【００５３】
この実施形態の例（図４）によれば、患者９０の足のそれぞれに１つずつ、２つのステップ面４２が設けられる。これらのステップ面は、電気モータ４５に、例えばモータシャフトへと、モータシャフトの軸線を中心にして枢動できるように接続される。このようにして、足踏み運動（ｓｔｅｐｐｉｎｇ  ｍｏｔｉｏｎ）が、好都合に達成される。患者の足は、足の先端の付近の軸線を中心にして回転することができる。したがって、固定用ストラップ４３などの患者の足へと適用される構成要素は、足を所定の位置に保持するための保持機構として機能する。唯一の自由度は、電気モータ４５のモータ軸線を中心とする回転運動が重ね合わせられた状態での足の上げ下げである。ここで、電気モータを持たない受動的な足モジュール４０において、回転支承の形態のサスペンション（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）を設けることができ、患者９０への荷重を生成するために、例えばばねを用いて付勢することができる。
【００５４】
歩行の運動、足踏みの運動、および／または階段上りを模擬する運動を実現するために、装置において、歩行の運動、足踏みの運動、および／または階段上りを模擬する運動の際に足が回転でき、すなわち足がかかとおよび先端において同時に平たく下ろされるのではなく、足の先端の前部から足の中央部を過ぎてかかとへと回転するように保証することが、重要である。１つには、これによれば、患者の体への荷重の状況が、自転車に類似した足モジュール（図３を参照）が用いられる場合に、自然な荷重に近くなる。これにより、どの程度までリハビリテーションが進行したかを、鉛直の再配置においてより良好に認識することもできる。また、この実施形態の例は、足底から脳へと伝達される体の感覚信号を、実際の歩行の運動からの感覚信号に類似させることができる。この運動は、リハビリテーションにとって好都合であり、患者のより迅速なリハビリテーションにつながる可能性がある。
【００５５】
図３および４による両方の実施形態の例は、足９４、とくには足関節の伸ばし過ぎまたは過度の引き延ばしを防止するための機械的な終端ストッパへと作用可能に接続されたそれぞれの足モジュールを有している。
【００５６】
純粋に機械的であってもよく、とくには受動式の設計であってもよい足モジュール４０と異なり、本発明による膝モジュール５０は、膝関節９３の直下、膝関節９３に直接、および／または膝関節９３の直上へと支持力を連続的かつ好都合に加えるように意図される。膝モジュール５０は、計画されたリハビリテーションの運動を実行するために、患者９０の膝関節９３の下方においてマットレス２０と患者９０との間に挿入され、ベッドのフレーム１１またはマットレスのフレーム２１へと固定される。
【００５７】
図５が、電気的および／または機械的な設計を有する膝モジュール５０の第１の実施形態の例を、断面図（図５ａ）および側面図（図５ｂ）にて示している。例えば、膝モジュール５０の低コストで純粋に機械的な実施形態においては、ばねまたは減衰要素５２に逆らって足モジュール４０によって脚９２を伸ばすときに、膝関節を伸ばすことができ、前記要素は、その後に脚９２を引っ込める際に、自身が蓄えた運動―エネルギーを放出し、したがってそれによって実行される曲げ運動中に膝関節９３を支持する。これに代え、あるいはこれに加えて、計画された支持力を患者９０の膝関節９３へと加えることができる電気アクチュエータ５３を、膝モジュール５０に設置することができる。
【００５８】
図６が、電気的および／または機械的な設計を有する膝モジュール５０の第２の実施形態の例を、断面図にて示している。図５による実施形態の例と異なり、２つのアクチュエータ５３が、膝モジュール５０に直接的には組み込まれておらず、むしろ側方の固定手段に組み込まれている。
【００５９】
それぞれの膝モジュール５０が、力が大きくなりすぎる場合にリハビリテーション機構３０をオフにすることによって膝関節９３の伸ばしすぎまたは過度の引き伸しを防止する機械式の終端ストッパへと作用可能に接続されていることが、図５および６の実施形態の例に共通である。
【００６０】
また、寝たきり患者９０の膝関節９３をカフ５４によって膝モジュール５０上の所定の位置に固定できることも、図５および６による実施形態の例に共通である。これにより、アクチュエータ５３の支持力を、直接的またはギアボックス５６によってカフ５４へと加えることができる。例えば、カフ５４が、好ましくは、２つの部分にて実現され、その端部にフックと輪とからなる閉じ具５５を備える場合、カフ５４を、寝たきり患者９０の身体構造に好都合に適応させることができる。また、２つの部分からなるカフは、荷重が大きすぎる場合に開くという能力も提供する。
【００６１】
図７が、さらなる実施形態の例としての流体力学的な設計を有する膝モジュール５０を、断面にて示している。電気機械的なアクチュエータの代わりに、流体力学的な設計を有する膝モジュール５０は、好ましくは患者の膝関節９３の下方に位置する２つのクッション５７を備え、これらのクッションは、ベルトと同様に患者の膝の下方で押される。両方のクッション５７は、ホース系５８によって真空ポンプ５９へと接続され、両方のクッション５７を、互いに独立に液体、空気、または別の流体で満たしたり、空にしたりすることができる。例えば、計画された支持力が患者９０の膝関節９３に作用するように、クッション５７の充てんのレベルを、圧力センサＰによって、制御モジュール６０との組み合わせにおいて制御することができる。クッション５７は、風船とまったく同様に、充てん時に膨張し、空にされるときに収縮する。膨張したクッション５７は、マットレス２０の方向および患者９０の膝関節９３の方向に等しい力で押す。クッション５７がマットレス２０に押し付けられるため、荷重が加わった患者９０の膝関節９３が計画のとおりに曲がる。クッション５７が収縮するとき、患者の脚９２は再び伸びることができ、あるいは足モジュール４０によって伸ばされることができる。今度は、クッション５７がマットレス２０に接触したままであるように、膝関節９３を、図７に示されるように両方の膝関節９３にまたがることができる一種のカフ５５によって、クッション５７に対して動かぬように固定することができる。
【００６２】
膝関節９３の伸ばしすぎを防止するために、クッション５７を、流体の或る残量がクッション５７に残るように制御することができる。クッションおよび／またはホース系５８の過度の膨張を防止するために、最大しきい値圧力へと設定された過圧弁を、さらに設けることができる。
【００６３】
計画されたリハビリテーション運動の制御に関して、足モジュール４０および膝モジュール５０を、脚９２を互いに同じ高さに整列させて伸ばした状態にした患者９０の個人の定位置において、寝たきり患者９０の身体構造的な条件に適応させることができることが、究極的に重要である。この目的のため、最終的な位置を、例えば足モジュール４０に設けられたレバー４４によって、マットレス２０に垂直であっても、細かく一致させることができる。これに代え、あるいはこれに加えて、電気機械的な設計を有する膝モジュール５０のアクチュエータ５３を、前記定位置の同じ高さの地点へと変位させることができ、その地点から、計画されたリハビリテーション運動を実行し、制御することができる。流体力学的な設計を有する膝モジュール５０に関しては、ベース充てんレベルまたはベース充てんチャンバシステムを有するクッション５７を実現することができ、ここでベース充てんは、前記定位置の所望の同じ高さの地点に相当する。
【００６４】
リハビリテーション機構３０のさらなる好ましい実施形態においては、この機構が、少なくとも１つのセンサＦ、ＥＭＧを備え、患者９０の足底９５における圧縮力Ｆを測定し、かつ／または膝モジュール３０における圧縮および／または引張力Ｆを測定し、かつ／または患者９０の脚８２における筋活動ＥＭＧを測定することによって、計画されたリハビリテーション運動の自動制御において、寝たきり患者９０の患者自身の寄与の定量化が可能にされる。
【００６５】
これにより、変化（改善）の客観的な臨床における定量化を、運動に必要な力を個別に生成するための患者９０の能力について実行することができる。リハビリテーションの時間期間（典型的には、数日〜数週間）にまたがる検討により、この定量化は、リハビリテーションの進行およびその成功への洞察をもたらすことができる。少なくとも１つのセンサＦ、ＥＭＧによってもたらされるこのデータにもとづき、専門家（医師、理学療法士、など）は、とくにはリハビリテーションの進行の過程における各々の患者９０に合った方法および／または強度に関して、自動化されたリハビリテーション運動を調節し、あるいは計画することができる。
【００６６】
リハビリテーション機構３０のさらなる好ましい実施形態において、制御モジュール６０は、計画された自動のリハビリテーション運動を実行するために圧縮および／または引張力の測定信号ならびに／あるいはＥＭＧ測定信号にアクセスする。これにより、リハビリテーション運動を、患者９０が正しい時期に正しい量の支持力を得るように、自動的に実行することができる。あるいは、換言すると、寝たきり患者９０は、運動のサイクルのうちの患者が支持を必要とする部分においてのみ支持力を得る。一方で、リハビリテーション機構３０は、運動のサイクルのうちの患者９０が助けを必要とせずに運動を実行することができる部分においては、「透過的（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｌｙ）」に振る舞い、すなわちこの機構は、いかなる力も加えることなく単に患者９０の運動に従う。患者９０が運動を実行するためにまさに必要とする大きさの力をリハビリテーション機構３０が患者９０へと加え、余分な力を加えることがないように、実行、すなわち各々の場合において必要とされる支持力の決定を、圧縮および／または引張力Ｆを測定し、それらを制御モジュール６０において処理することによって実行することができる。この考え方を、「必要に応じた補助」と称することができる。
【００６７】
患者９０の積極的な関与を、監視および制御によって初めて最大化することができる。これは、主として、脚の活動を患者９０へと加えられ、閉ループ制御によって所望のレベルに保持される荷重の関数として測定することによって行われ、患者９０の自身の寄与の定量化は、患者９０の足底９５への圧縮力の測定および／または患者９０の脚９２における筋活動の測定によって行うことができる。患者の活動の監視および制御は、患者９０のリハビリテーションを負荷に耐える患者の能力の限界まで行うことができる点で、有利である。負荷に耐える限界における計画された自動的な運動は、とくには集中治療および／または昏睡状態の患者９０に関して、大幅な治療の進展を呈する。この測定は、患者９０の臨床的進展への洞察ももたらす。
【００６８】
安全上の理由で、制御モジュール６０は、すべてのセンサ値を継続的に監視し、矛盾または計画されたリハビリテーションからの逸脱が検出された場合に、このモジュールは、リハビリテーション機構３０を停止させ、かつ／または適切な警告信号を発する。加えて、とくには昏睡の患者９０において使用される場合に、センサ側および制御側の両方を冗長に設計することができる。
【００６９】
本発明によるリハビリテーション機構３０は、あらゆる種類の市販または自家製のベッド１０、とりわけ病院のベッド、診療所のベッド、車輪付き担架、および／または集中治療用ベッドに、とくに適する。
【００７０】
下記の図８〜１０が、これを明確にする。
【００７１】
図８は、マットレスのフレーム２１を例えば立位へと９０°起こすための調節機構７０の実施形態の例を、側面図にて示している。
【００７２】
寝たきり患者９０について可能な限り患者自身の能力の限界の近くでリハビリテーションするために、患者の足９４は、患者の体重のできる限り多くを常に支え、したがって歩行の運動、足踏みの運動、および／または階段上りを模擬する運動に貢献するべきである。足９４に患者の体重を加えるために、寝たきり患者９０を立位にすることが必要である。立位となる前に寝たきり患者９０の足底９５が足モジュール４０のステップ面２４に接触することを保証するために、立位の開始前に患者９０の足９４を足モジュールに作用可能に接続することが好ましい。同じことが、膝関節９３を膝モジュール５０に作用可能に接続することにも当てはまる。立位の水準（０度＝横たわりと、９０度＝起立との間）を、担当の理学療法士によって計画された自動のリハビリテーションのパラメータとして自由に、すなわち９０°だけでなく、とくには４５°または６０°または７５°または他の任意の中間の水準に、調節できるべきである。したがって、本発明によるベッド１０は、少なくとも水平および鉛直位置の間でマットレスのフレーム２１を調節するための適切に設計された調節機構７０を備え、そのような調節機構７０により、好ましくは水平および鉛直位置以外のすべての他の必要な位置もとることができ、それらの位置からマットレスのフレーム２１をいつでも水平位置へと戻すことができる。調節機構７０は、ジョイントによってベッドのフレームへと接続されたマットレスのフレーム２１を調節するための電気モータおよび／または油圧手段を備えることができ、これらの手段は、例えば駆動角度制御機構によって、マットレス２０およびマットレスに固定された患者９０を含むマットレスのフレーム２１を計画された立位の水準へと起こす。このようにして立位をとることは、好都合にも患者９０が心臓および循環系をトレーニングし、個人の治癒の進展に応じて立位の水準を調節することにより、心臓および循環系に負荷を最適に加えることも、可能にする。
【００７３】
図９が、例えば６０°の好ましい立位の水準における安定化機構８０の第１の実施形態の例を、側面図にて示している。どのようにして患者９０の膝関節９３が計画された所定の立位まで最大伸長に固定される（すなわち、完全に伸ばされる）のか、明らかである。この伸長は、好都合にも立位の過程において患者９０が膝関節９３を曲げることによって滑り落ちることを防止する。これにより、患者９０の体重の力は、足９４の方向にゆっくりと移動する。とくには集中治療用ベッドに典型的に設けられる医療用の監視および／または供給設備（図示せず）を、必要であればベッド１０のベッドのフレーム１１に取り付けることができ、さらには／あるいはマットレスのフレーム２１と一緒に鉛直に位置させることができる。
【００７４】
とくには寝たきり患者９０の立位が増加するときに、患者９０がベッド１０から落ちることがないように、寝たきり患者９０をマットレス２０に対して適切に安定させることが必要である。
【００７５】
したがって、本発明によるベッド１０の好ましい実施形態において、安定化機構８０は、寝たきり患者９０の臀部をマットレス２０へと固定することができる臀部固定要素８１を備える。
【００７６】
図１０が、例えば７５°の好ましい立位の水準における安定化機構８０の第２の実施形態の例を、側面図にて示している。
【００７７】
立位において体重の少なくとも部分的な軽減も可能にするために、寝たきり患者９０の体重を患者の脚９２によってのみならず、安定化機構８０によっても部分的に支持し、体重の計画された緩和を得ることが必要である。患者９０の脚９２によって支えられる体重の量を、理学療法士によって計画された自動のリハビリテーションのさらなるパラメータとして、好ましくは完全な緩和（０ｋｇ）と完全な荷重（全体重）との間で、自由に調節することができるべきである。したがって、本発明によるベッド１０の好ましい実施形態において、安定化機構８０は、患者９０を受け止めるための支持ハーネス８２と、支持ハーネス８２およびマットレスのフレーム２１の頭部側の端部に接続されたウインチ８３と、寝たきり患者９０の脚９２への患者の体重の力を制御することができるセンサＦとを備える。センサＦを、図示のとおりにウインチ８３へと作用可能に接続することができる。しかしながら、これに代え、あるいはこれに加えて、足モジュール５０に組み合わせられる力センサＦが、患者９０の足９４へと加えられる体重を制御するために制御モジュール６０が必要とする信号データをもたらすことができる。
【００７８】
とくには患者９０が、例えば安定化機構８０の突然の開放および／または落下に起因して脱落し、あるいは他のかたちで負傷することを防止するために、各々の安定化機構８０を終端ストッパへと作用可能に接続できることが、図９および１０による実施形態の例に共通である。
【００７９】
日々の使用において、寝たきり患者９０のためのベッド１０のマットレス２０は、寝たきり患者９０の傷または床ずれの発現を防止すべきである。そのような損傷を防止するために、マットレス２０は、適切に柔らかい設計でなければならない。適切な発泡材料に加えて、とくには空気で完全または部分的に満たされる室２２をマットレス２０内に配置することが好ましい（図１および８〜１０に示されるとおり）。さらに、マットレスは、とくには集中治療用ベッドとして実現されるベッド１０に関して、集中治療の患者９０の胸部９１における少なくとも心臓および／または肺の迅速な人手での蘇生のために、適切に設計されるべきである。したがって、とくには集中治療用ベッドとして実現されるベッド１０の好ましい実施形態において、ベッドのマットレス２０は、緊急時の硬化のための機構２３を備え、すなわち心臓および／または肺の迅速な人手での蘇生が必要とされる場合に少なくとも集中治療の患者９０の胸部９１の領域において支持体としてのマットレス２０の硬さを変更するための機構を備える。集中治療用ベッドとして好適なベッド１０のマットレス２０を短時間で硬くするために考えられる１つの技術的解決策は、少なくとも集中治療の患者９０の胸部９１の領域に空気で完全または部分的に満たされる室２２を備えるマットレス２０を使用することである。空気を放出することにより、マットレス２０は、迅速に、とくには心臓および肺のマッサージの実行などの蘇生の取り組みのための支持体としての使用のために充分に硬くなる。空気の放出を、通常の状態においては、真空ポンプ（図示せず）によって行うことができる。停電の場合には、空気が集中治療の患者９０の体重のもとでマットレスの室２２から逃げ出すように、カバーのより大きな開口（例えば、直径数センチメートル）の機械的な手動での開放を用意することができる。
【００８０】
とくには集中治療用ベッドとして実現されたベッド１０のマットレスのフレーム２１を緊急の場合に戻すことができるように、マットレスのフレーム２１の緊急時の水平配置のための機構７１が、そのようなベッド１０の好ましい実施形態に設けられる。緊急時の水平配置のための機構７１は、好ましくは、とくには集中治療用ベッドとして実現されたベッド１０の例えば頭部側および／または足側の端部から操作可能であり、例えばベッドの左側および右側に対称に位置し、とくには足９４によって操作可能である少なくとも１つの緊急レバー７２を備える。緊急レバー７２を操作することによって、マットレスのフレーム２１の水平位置への迅速な降下を、短時間で（例えば、わずか約５秒で）開始させることができる。マットレス２０が緊急時の硬化のための機構２３を備える場合、この機構も、好ましくは上述のとおりの緊急レバー７２の操作によって作動させることができる。加えて、緊急時に、リハビリテーション機構３０、すなわち足モジュール４０および膝モジュール５０を、患者９０の脚９２が伸ばされる位置に速やかに停止させることができる。緊急レバー７２は、好ましくは電気モータおよび／または油圧手段に作用可能に接続され、したがって停電の場合でも、緊急レバー７２をさらに操作し、とくにはレバーをさらに押し下げ、あるいは引き上げることによって、好ましくは機械的に、緊急の水平配置の作動を可能にする。とくには集中治療用ベッドとして実現されたベッド１０のマットレスのフレーム２１の調節が、電気モータによって実行される場合、緊急の水平配置を、通常の状態のもとでは電気モータによって実行することができる。停電の場合にも緊急の水平配置を実行できるように、自身での制動を備えず（ｎｏｎ−ｓｅｌｆ−ｂｒａｋｉｎｇ）、あるいは反対方向への駆動が可能（ｂａｃｋｄｒｉｖａｂｌｅ）であるモータが好ましい。とくには集中治療用ベッドとして実現されたベッド１０のマットレスのフレーム２１の調節が、油圧システムによって実行される場合、通常の状態のもとで、油圧系がマットレスのフレーム２１の迅速な下降も可能にすべきである。この目的のために、油圧システムの圧力シリンダを迅速であるが制御されたやり方で排出するための油圧バルブを使用することができる。停電の場合には、バルブを、例えば上述の緊急レバー７２の操作によって手動で開くことができる。
【００８１】
寝たきり患者９０、とくには集中治療の患者９０が、マットレスのフレーム２１の迅速な下降の際に過度の力を被ることがないように、機構７０を調節するための電気モータおよび／または電気モータへと接続されたギアボックスを、所定の角速度を超えることがないように設計することができる。これに代え、あるいはこれに加えて、ばねおよびダンパのシステムを、緊急の場合にモータを機構から切り離し、迅速であるが制御されたマットレスのフレーム２１の水平配置を可能にするために設けることもできる。したがって、とくには集中治療用ベッドとして実現されたベッド１０の好ましい実施形態において、調節機構７０は、調節機構７０の電気モータおよび／または油圧手段を限定できる目標角度および／または角速度へと制御する電子角度メータ７３を備える。
【００８２】
担当の療法士または同等の専門家が、計画された自動のリハビリテーションのために、以下を確実にする。
−  膝モジュール５０が、膝関節９３の下方に正しく配置され、ベッドのフレーム２２またはマットレスのフレーム２１へと固定され、必要に応じた電気および／または油圧の接続がなされること。
−  足モジュール４０が、患者の足９４へと正しく接続され、ベッドのフレーム２２またはマットレスのフレーム２１へと固定され、必要に応じて電気的に接続されること。
−  安定化機構８０が正しく装着されること。
【００８３】
制御モジュール６０（図１１を参照）を使用して、療法士は、所望の立位の角度を制御する。次いで、療法士は、所望の足踏み速度を選択し、リハビリテーション運動を開始させる。これにより、制御モジュール６０は、とくには以下のように、すなわち左脚９２の膝関節９３が膝モジュール５０によって曲げられるときに足モジュール４０が左足９４について足関節の伸長を実行するように、患者９０の脚９２を周期的に運動させるように足モジュール４０と膝モジュール５０との間の相互作用を制御する。膝モジュール５０は、右の膝関節９３について膝関節９３の伸長を同時に実行し、右の足モジュール４０は、足関節の屈曲を実行する。膝関節９３への固定および安定化機構８０は、患者９０が右脚９２を伸ばし、したがって全体重または体重の一部を右脚９２で支えることを保証する。この手順を左右の脚９２の間で交互に行うことにより、一方の膝関節９３が伸ばされる一方で、他方の膝関節９３が曲げられることで、左右の脚９２に荷重が交互に印加および除荷される。
【００８４】
図１１が、計画されたリハビリテーション運動を制御するための制御モジュール６０の制御の概略を示している。したがって、所望の身体活動を、例えば療法士または同等の専門家によって設定することができる。次いで、この所望の身体活動を、制御モジュール６０において、寝たきり患者９０が現時点において実行している身体活動と比較することができる。患者９０が現時点において実行している身体活動を、患者９０が生じさせているリハビリテーション運動とリハビリテーション機構３０が患者９０と交換している力との間の差として計算することができる。制御モジュール６０は、どの程度の力をリハビリテーション機構３０がどの方向にどの時点でどんな振幅で生み出すかを決定するために必要な制御パラメータを計算する。次いで、これらの力が、リハビリテーション機構３０の足モジュール４０および／または膝モジュール５０によって患者９０へと作用する。リハビリテーション機構３０の制御モジュール６０は、どんな大きさの力を自身が生じさせているかを承知しているため、患者がどのような大きさの力を生み出しているのかを計算することができる。患者が生み出している力およびその方向は、位置が既知である力センサＦによって測定される。
【００８５】
これに加え、さらなる測定を実行することができ、あるいは監視データを取り入れることができる。筋活動（ＥＭＧ）を測定するためのいわゆる生理学的センサを、例えばとくには寝たきり患者９０が生み出している力が制御モジュール６０における計算のとおりであるか確認するために、患者９０に設けることができる。加えて、患者９０の心拍数などの生理学的パラメータまたはその他の重要なパラメータを測定し、とくには所望の水準へと制御することで、マットレスのフレーム２１の立位の水準を調節することが可能である。これは、とくには集中治療用ベッドについて、多くの場合に不可能である。したがって、リハビリテーションの目標に加えて、リハビリテーションを体の酷使の発生前に中断し、あるいは患者９０が肉体的なストレスをあまり感じない程度まで簡単化することで、患者９０の安全のために注意を払うことができる。とくには立位の水準を、患者９０の心拍数が過度に多くなり、あるいは減少する場合に、軽減することができる。
【００８６】
制御モジュール６０は、好ましくは、上述の機能へのアクセスを可能にする制御インターフェイスおよび表示ユニットを備える。
【００８７】
制御インターフェイスを、好ましくは、療法士が以下のプロセスの一部またはすべてを制御し、あるいは患者９０の治療の要件および能力に合わせて調節するために使用することができる。
−  立位（とくには、０度〜９０度の間）
−  重量の緩和（とくには、患者の体重の０％〜１００％の間）
−  足踏みの頻度（とくには、１．５Ｈｚなど、０Ｈｚ〜約２．０Ｈｚ以下の間）
−  とくには膝関節９３の運動の半径
−  リハビリテーション機構３０が運動の実行の支援のために患者９０へともたらす支持力の大きさ（とくには、０％＝患者が自分で脚を動かしている〜１００％＝患者が完全にシステムによって動かされている間）
−  患者９０が生じさせる身体活動（自身の寄与）の量
−  患者９０の心拍数の監視
−  追加の技術および臨床パラメータ
【００８８】
表示ユニットは、リハビリテーション機構３０の現在の状態をとくに表示し、とりわけ現在の立位、現在の体重の緩和、現在の身体活動、などを表示する。
【００８９】
制御モジュール６０の操作者インターフェイスおよび表示ユニットは、好ましくは、緊急時の機構２３および／または７１にも作用可能に接続される。
【００９０】
さらに、制御モジュール６０は、とくには立位の角度、体重の緩和の量、身体活動、ならびに関連のパラメータおよび／または継続時間など、計画されたリハビリテーションおよび実行されたリハビリテーションの重要なパラメータを記録する履歴メモリを備えることができる。例えば、膝関節９３について曲げ伸ばしのサイクルをカウントすることによって、足踏みの回数を計算し、臨床パラメータとして保存することができる。
【００９１】
図１２〜１５が、リハビリテーション機構３０を含むベッド１０の４つのさらなる概略的な実施形態の例を示している。ベッド１０は、先行の実施形態の例と同様のマットレス２０を備え、このマットレスは、シングルピースであり、すなわち凹所やスリットなどを有していない。リハビリテーション機構３０は、足モジュール４０および膝モジュール５０を備える。患者９０が、概略的に示されており、患者９０の足９４が、足モジュール４０上に配置されている。ベッド１０とリハビリテーション機構３０とを備えている図示のシステムの４つの実施形態の例はいずれも、患者９０によって実行されるリハビリテーション運動が、歩行の運動、足踏みの運動、または階段上りを模擬する運動であるように設計されている。この目的のため、患者の足９４の各々が、ステップ面４２へと固定される。ステップ面４２は、軸線Ａを中心にして回転可能に配置される。軸線Ａは、固定された支承１００によって示されているとおり、位置が固定されている。各々のステップ面４２は、互いに独立して枢動可能である。また、ステップ面４２を、歩行の運動、足踏みの運動、および／または階段上りを模擬する運動を支援するために反対に変位させることが可能であるように、機構へと接続することができる。
【００９２】
患者９０の足９４は、足指が軸線Ａの近くに位置するようにステップ面４２上に配置される。この実現は、４つのすべての実施形態の例（図１２〜１５）について同一である。また、患者９０の背中９６がスライド支承１０２上に位置し、あるいはマットレス２０とスライド支承１０２を形成することも、４つのすべての実施形態の例に共通である。この状況が、矢印１０４によって示されており、患者９０の背中９６が、マットレス２０上で「上下に」スライドすることができる。あるいは、患者の背中９６がマットレス上に不動に位置する一方で、支承１００がスライド支承として実現され、矢印１０４と同じ方向に変位可能であってもよい。しかしながら、一般に、単にかかとを足指のいくらか前方の平面に位置する軸線Ａを中心とする回転と連動して持ち上げることが、足モジュール４０を患者９０に向かってスライドさせることや、患者９０をマットレス上で滑らせることを必要とすることなく、膝を曲げるために充分である。
【００９３】
図１２〜１５による４つの実施形態の例の間の相違は、とくには膝モジュール５０の作動にあり、以下で説明される。
【００９４】
図１２によれば、膝モジュールは、実質的に図５ａ〜９に示したとおりに実現される。このモジュールは、支持体１０６によってマットレス２０上に支持され、カフ５４によって膝９３の直上の大腿部１０８へと接続される。アクチュエータ５３が、支持体１０６とカフ５４と間の距離が変化するように実現される。したがって、カフ５４は、膝モジュール５０の膝側の端部１０７に回転可能に接続される。このようにして、膝モジュール５０は、実質的に図５ａ〜６に示されるとおりに実現される。アクチュエータ５３を作動させることにより、カフ５４の作用点とマットレス２０との間の距離が変化させられ、したがって足踏みの運動が実行される。足９４がステップ面４２へと取り付けられ、この面が軸線Ａを中心にして回転可能に支持されているため、足９４の回転運動が実行される。
【００９５】
図１３は、同様の実施形態を示しているが、ここではカフ５４が、大腿部１０８に配置されるのではなく、むしろ膝９３の直下のふくらはぎ１１０に配置される。機能の方法は、実質的に同じである。アクチュエータ５３を動作させることにより、支持体１０６とカフ５４との間の距離が変化させられることで、ふくらはぎ１１０がマットレス２０から持ち上げられ、したがって歩行の運動、足踏みの運動、および／または階段上りを模擬する運動が実行される。
【００９６】
図１４が、患者９０について２つのカフ５４ａ、５４ｂが設けられ、カフ５４ａが大腿部１０８へと取り付けられ、カフ５４ｂがふくらはぎ１１０へと取り付けられる実施形態の例を示している。アクチュエータ５３は、フレーム１１２によってマットレス２０上に支持される。アクチュエータ５３は、伝達機構１１４によってカフ５４ａおよびカフ５４ｂへと連結され、マットレスに実質的に平行なこれら２つのカフ５４ａ、５４ｂの間の距離を変化させることで、歩行の運動、足踏みの運動、および／または階段上りを模擬する運動をリハビリテーション運動としてもたらすように実現される。伝達機構１１４を、例えば入れ子式のロッドまたは一種のシザー（ｓｃｉｓｓｏｒ）機構によって実現することができる。この構成は、患者がきわめて弱っており、リハビリテーション運動を自主的に実行することがほとんどできない場合に、とくに好都合である。シザー機構は、力を長いレバーアームによって伝える必要がないというさらなる利点を有する。これにより、システムの機械的な負荷が軽減される。２つのカフ５４ａ、５４ｂゆえに、脚の曲げ伸ばしに必要な力が、大腿部およびふくらはぎに分散される。２つのカフを、たとえ１つだけしか図示されていなくても他のすべての実施形態の例に同様に設けることができることを、理解すべきである。このようにして、大腿部およびふくらはぎに作用する力を、同じ力が大腿部のみまたはふくらはぎのみに加えられる場合よりも、小さくすることができる。さらに、この機構は、患者の手からきわめて遠い。したがって、挟まれて怪我をする危険が、軽減される。
【００９７】
図１５は、膝モジュール５０が患者のふくらはぎ１１０にもっぱら作用するさらなる実施形態の例を示している。この実施形態の例によれば、膝モジュール５０は、第１のアーム１２０と第２のアーム１２２とを備えるアングル１１８を有する。２つのアームは、お互いに対してほぼ直角に延びており、第１のアームが患者９０の足９４の上方を延び、第２のアーム１２２が実質的にふくらはぎ１１０に沿って延びている。第２のアーム１２２は、両方のカフ５４ａ、５４ｂによってふくらはぎに固定される。第１のアーム１２０は、アクチュエータ５３へと連結され、このアクチュエータが、アングル１１８へと回転運動を加える。アクチュエータ５３自身は、たとえ絶対的に必要ではなくても、矢印１２４の方向に変位可能となるようにスライド支承１１６に取り付けられる。このやり方で、歩行の運動、足踏みの運動、および／または階段上りを模擬する運動を、リハビリテーション運動としてきわめて良好に実行することができる。足関節１２６への回転およびトルクの印加を、とくに好都合に実行することができる。図１５に見て取ることができるとおり、アングル１２２のアーム１２０は、支承１１６が足９４の下方に位置するように、足９４を過ぎて延びている。
【００９８】
図１２〜１５は、種々の実施形態の例を純粋に概略的に示しているが、図１６〜２７は、これらの実施形態の例のさらに詳細な図を示している。図１６〜２０が、図１４にほぼ相当するが、カフを１つだけ有している実施形態の例を実質的に示しており、図２１〜２４が、図１２にほぼ相当する実施形態の例を示しており、図２５〜２７が、図１５にほぼ相当する実施形態の例を示している。
【００９９】
類似の構成要素には、すでに述べた説明が充分に参照されるよう、同一の参照番号が付けられている。以下で、個々の実施形態の例の特別な特徴が実質的に説明され、先行の実施形態の例からの相違点が示される。
【０１００】
図１６は、マットレス２０と患者９０とを有するベッド１０を示している。リハビリテーション機構３０は、ベッド１０に取り外し可能に取り付けられ、側方において２つの支柱２００、２０２によってマットレス上に支持される。リハビリテーション機構３０、とくには膝モジュール５０を、これらの支柱２００、２０２によって患者９０に整列させることができる。足モジュール４０は、この実施形態の例によれば、膝モジュール５０へとレールシステムによって連結され、このシステムは、膝モジュール５０に対して変位可能であり、２つのレール２０６、２０８上での足モジュール４０の案内を可能にする。足モジュール４０は、さらなる支柱２１０によって足側の端部においてマットレス２０へと取り付けられる。
【０１０１】
リハビリテーション機構３０は、ここでは膝モジュール５０上に配置されたモータ５３を備え、このモータを、図２０において最も容易に見て取ることができる。モータ５３は、シザー機構２１２に連結され、次いでシザー機構２１２が、一端が片持ち梁２１６上に枢動可能に配置された大腿部支柱２１４を枢動させる。大腿部支柱２１４は、患者９０の大腿部１０８に実質的に沿って延び、ほぼ臀部の高さにおいて終わる。大腿部支柱２１４は、大腿部１０８を機構に対して固定するために大腿部１０８の周囲に配置されたカフ５４ａを支持する。モータ５３の作動により、シザー機構２１２が調節され、大腿部支柱２１４が、水平位置（図１８を参照）とわずかに枢動した位置（図１７を参照）との間を往復させられる。大腿部支柱２１４が持ち上げられるとき、患者９０の足９４のかかとも同時に持ち上げられる。足モジュール４０は、足９４の足指のわずかに前方に存在する軸線Ａを中心とする枢動を可能にするように設計される。このようにして、歩行の運動が模擬される。足モジュール４０はレール２０６、２０８上で同時にスライドできるため、現実の歩行の運動において生じるとおりの足９４の全体の「持ち上げ」または臀部へと向かう引き込みが、大腿部支柱２１４が充分に大きく枢動させられるときに可能である。
【０１０２】
したがって、患者の足９４は、２つのストラップによって固定される。図２０にさらに見て取ることができるとおり、入れ子式の支柱２２０が、ステップ面４２（より正確には、ステップ面４２のかかと側の端部２１８）と膝モジュール５０との間に配置される。この入れ子式の支柱２２０は、空気ばねまたは機械的なばねとして実現されてよく、ステップ面４２が枢動後の位置、すなわち患者の足９４のかかとが持ち上げられた位置へと付勢されるように、患者の足底へと力をさらに加えることができる。この構成も、リハビリテーションを促進する。
【０１０３】
図２１〜２４が、代案を示している。この代案において、リハビリテーション機構３０は、ベッド１０の片側のみから動作するように実現される。機構３０を患者９０の下方に配置する必要がないため、患者を持ち上げることがおおむね避けられる。図２１〜２４によるリハビリテーション機構３０は、例えばクランプなどにより、単純なやり方でベッド１０のフレーム２２４に取り付けられる。そのようなフレーム２２４は、病院のベッドに標準として典型的に設けられ、したがってこの実施形態の例によるリハビリテーション機構３０の取り付けは、きわめて単純である。リハビリテーション機構３０（図２２〜２４を参照）は、膝モジュール５０および足モジュール４０のための支持体として機能するレール３００を備える。足モジュール４０は、この実施形態の例に拠れば、受動的な設計であり、支承３０４によって支柱３０２上に枢動可能に支持されたステップ面４２を備える。ステップ面４２は、枢支の軸線Ａを調節するために、長手方向に沿って、すなわち足指側の端部とかかと側の端部との間で、支柱に対して調節可能である。レール３００に対する枢支の軸線Ａの高さは、支柱３０２がクランプ接続３１０によって取り付けられる２つの支柱３０６および３０８によって調節可能である。足モジュール４０は、取り付け足３１２によってレール３００上に取り付けられ、レール３００の長手方向の方向にレールに対して調節可能である。
【０１０４】
膝モジュール５０は、組み付けられた状態において患者９０のほぼ臀部まで延びる支持体３１４を備える。大腿部支柱２１４が、枢支支承３１８によって支持体３１４の臀部側の端部３１６に配置され、患者９０の大腿部１０８に実質的に沿って延びる（図２２および２３を参照）。次いで、支持体３１４は、本体３２０によってレール３００に変位可能に連結される。本体３２０は、ピストン３２２を駆動するモータ５３を支持し、今度はこのピストンが、枢支支承３２４によって大腿部支柱２１４へと接続され、大腿部支柱を枢動させて患者の膝９３を持ち上げる。この実施形態において、大腿部１０８は、さらなる支柱３２６によって大腿部支柱２１４に結合したカフ５４ａによって接続される。次いで、支柱３２６を、大腿部支柱２１４に変位可能に固定することができる。図２２および２３の比較によって見て取ることができるとおり、リハビリテーション機構が大腿部１０８の枢動をもたらし、結果として足９４のかかとの上昇を生じさせ、したがって歩行の運動、足踏みの運動、および／または階段上りを模擬する運動を生み出す。この実施形態の例によれば、足モジュール４０を可変に調節できるがゆえに、特別な荷重の状態を生み出すことができる。この実施形態の例からさらに見て取ることができるとおり、リハビリテーション機構３０は、患者を持ち上げたり、あるいは患者を他のベッドに移したりする必要なく、収納および他のベッド１０における使用を行うことが、きわめて容易である。さらに、患者の両方の脚に同時に治療を適用するために、２つのこのような機構３０をベッド１０に組み合わせることも可能である。
【０１０５】
図２５〜２７は、図１５に示したとおりの足モジュール４０および膝モジュールの構成を大いに概略的に示している。膝モジュール５０は、図１５のように、ここでは患者のふくらはぎ１１０にもっぱら係合している。膝モジュール５０は、第１のアーム１２０と第２のアーム１２２とを備えるアングル１１８を有する。両方のアーム１２０、１２２がお互いに対して実質的に直角に配置されることは、絶対に必要というわけではなく、むしろアングル１１８を、湾曲した形状として実現することも可能である。ここではアーム１２２によって形成される一方の部分が、患者のふくらはぎ１１０に実質的に沿って延び、ここではアーム１２０として実現される他端が、ジョイント１２３によってベッドのフレームなどの支持体１２５上の軸線を中心にして枢動可能に支持されることだけが、重要である。この実施形態の例によれば、ジョイント１２３は、たとえ絶対的に必要ではないにせよ、スライド支承１１６上に配置される。患者のふくらはぎ１１０は、カフ５４によってアーム１２２に結合させられる。このやり方で、ここでは図面の平面に垂直な軸線Ｇを中心とする足９４を含むふくらはぎ１１０の回転が、可能にされる。この実施形態の例（図２５）においては、モータ５３がジョイント１２３にさらに設けられ、アングル１１８を駆動して軸線Ｇを中心にして回転させる。
【０１０６】
足モジュール４０は、好ましくは受動式である。このモジュールは、支承１００によって軸線Ａを中心にして枢動可能に支持されたステップ面４２を備える。支承１００は、足モジュール４０を支持体１２５に結合させる。足９４は、ストラップ４３によってステップ面４２に固定される。ステップ面４２は、かかと側において圧縮ばねとして実現されたばね４００によって付勢され、歩行の運動をできる限り現実のように設定するために足９４の底に力を作用させる。足９４はストラップ４３によってのみ固定されているため、ステップ面４２に対する足の運動が可能であり、かかとを図２５に示されるようにこの面から離れて持ち上げることができる。
【０１０７】
図２６および２７は、別の駆動の考え方を示している。図２５における駆動モータ５３は、ジョイント１２３に直接作用する回転モータとして実現されているが、図２６によるモータ５３は、線形駆動部として実現され、例えば空気式または油圧式のピストンとして実現可能である。モータ５３は、膝モジュール５０のアーム１２０のほぼ中央に位置する係合点４０２に係合する。軸線Ｇを中心とするアングル１１８の回転を、このモータ５３によってやはり生み出すことができる。
【０１０８】
図２７は、膝モジュール５０の動作のさらなる代案を示している。第１のアーム１２０が、（組み立てられた状態において）マットレス２０の下方に延びる延長部１２１を備える。モータ５３は、枢支点４０４においてこの延長部の端部でアーム１２０へと接続され、次いでモータ５３は、やはりマットレス２０の下方に配置された支持体４０６上に支持される。モータ５３は、図２６によるモータ５３に実質的に相当し、例えば空気式のピストンとして実現可能である。この構成は、リハビリテーション機構３０が例えばベッドの側方に配置される場合に好都合となり得る。
【０１０９】
図２８ａ〜２９ｂが、足９４が足モジュール４０のステップ面４２へと固定されたときのこの足の自由度を、再び明確にしている。図２８ａ、２８ｂは、これを受動式の足モジュール４０について示し、図２９ａ、２９ｂは、能動式の足モジュール４０について示している。図２８ａ、２８ｂによれば、患者の足９４を含むふくらはぎ１１０が示されている。足９４は、ストラップ４３によってステップ面４２に固定される。ステップ面４２は、ジョイントによって軸線Ａを中心にして枢動可能に固定される。ステップ面は、かかと側のばね４００によって付勢される。
【０１１０】
図２８ｂに示されるように、膝モジュール（図示されていない）の作動時に、ふくらはぎ１１０が枢動させられると同時に、足９４が軸線Ａを中心にして回転させられる。患者の怪我を避け、より大きな自由度を可能にするために、足９４のかかとが、ステップ面４２から離れることができる。このために、ばね４００を、特定の範囲においてのみ軸線Ａを中心とする回転を許すように実現することができる。さらに、足９４の底をステップ面４２から持ち上げることは、歩行の運動、足踏みの運動、および／または階段上りを模擬する運動を、より現実に即したものにすることにもつながる。自然の歩行において、やはり足は地面から持ち上げられ、足底への荷重が除かれる。これも、本発明による足モジュール４０によって達成される。
【０１１１】
同じことが、図２９ａ、２９ｂに示されるとおりの能動式の足モジュール４０に実質的に当てはまる。したがって、足モジュール４０は、軸線Ａを中心にして枢動可能に配置されたステップ面４２を備える。しかしながら、図２８ａ、２８ｂにおける実施形態の例と異なり、ここではばね４００が、この実施形態の例においてはリニアモータとして実現され、例えば空気式または油圧式のピストン駆動部として実現することができる能動的なモータ４０８によって、置き換えられている。これにより、さらに良好な足踏みの運動を達成するために、狙いどおりの力をステップ面４２によって患者の足９４へと加えることができる。
【０１１２】
図３０は、最後に、ＥＭＧ制御のための閉ループ制御回路を明確にする。閉ループ制御回路５００は、時間につれての所定の運動プロフィル５０４が力設定パラメータ５０６へと変換されるサーボ制御部５０２を備える。この力設定パラメータ５０６が、リハビリテーション機構３０（ここでは、Ｆ  Ｒｏｂｏｔと称される）を介して患者９０へと伝えられる。患者の反応が、ＥＭＧ測定装置５０８によって測定され、逆患者モデル５１０を介して点５１２において閉ループ制御回路へとフィードバックされる。測定されたＥＭＧデータは、患者表示装置５１４を介して患者および／または療法士へと表示される。療法士は、患者のきわめて良好なリハビリテーションを達成するために、所定の運動プロフィル５０４を調節することができる。
【０１１３】
本発明は、整形外科、集中治療、および／または神経学に関する身体活動への制限ゆえに寝たきりとなっている患者９０に関し、先行技術と比べて改善され、すべての既知の臨床行為に問題なく統合することができるリハビリテーション機構３０を提供する。この患者９０を移動させる必要なく、本発明は、寝たきり患者９０の脚９２の少なくとも関節、筋肉、および腱の計画された自動的なリハビリテーションを可能にする。モジュール式の構成ゆえに、リハビリテーション機構３０は、迅速な取り外しが可能であり、緊急および日常の臨床活動のいずれにおいても邪魔にならない。患者９０の全体重または体重の一部を足９４へと加えることができるため、筋肉組織および骨格がさらに鍛えられ、筋骨格系の衰弱が防止される。さらに、立位が可能であるため、心臓血管系も鍛えられる。整形外科および集中治療および神経学の患者９０にとって、これは等しく重要である。市販または自家製の病院または診療所のベッド１０に加えて、本発明によるリハビリテーション機構３０は、市販または自家製の車輪付き担架または集中治療用ベッド１０に対しても、寝たきり患者９０を該当のベッドにおいて部分的または完全に立位にすることができるか否かにかかわらず、容易に取り付けおよび取り外しが可能であり、水平および立位の間の寝たきり患者９０のあらゆる姿勢において、寝たきり患者９０の足底９５への周期的な荷重の印加および除去を支援する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８ａ】
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【図２８ｂ】
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【図２９ａ】
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【図２９ｂ】
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【図３０】
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