(57)【要約】  本発明は、計画に従って自動化された方法で褥中患者（９０）の脚（９２）の少なくとも関節、筋肉および腱を回復させることに適しているように設計されるリハビリテーション機構（３０）に関し、少なくとも以下の、すなわち：−褥中患者（９０）の膝関節（９３）に動作可能なように接続されることができる膝モジュール（５０）、および−膝モジュール（５０）を用いて計画に従って少なくとも褥中患者（９０）の脚（９２）の関節、筋肉および腱のリハビリテーション動作を制御するための制御モジュール（６０）を備え；そこにおいて−膝モジュール（５０）が、直接または間接的にベッド（１１）またはマットレスフレーム（２１）で支えられる、患者（９０）およびマットレス（２０）より上に配置されることができるモジュールとして設計され、かつ少なくとも以下の、すなわち：−褥中患者（９０）の膝関節（９３）を収容する膝装具（５１）；−膝装具（５１）に接続される接続要素（５２）；−接続要素（５２）が固定される延長アーム（５３）；および−制御モジュール（６０）によって作動することができ、かつ定められた力を、脚（９２）の関節、筋肉および腱が、装具に収容される患者の（９０）の膝関節（９３）経由で計画に従ってリハビリテーション動作を実施するように延長アーム（５３）および接続要素（５２）経由で膝装具（５１）に導入する機構（６１）を備える。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
寝たきりの患者（９０）の脚（９２）の少なくとも関節、筋肉および腱の計画された、自動化されたリハビリテーションに適しているように設計されているリハビリテーション機構（３０）であって、少なくとも：
−前記寝たきりの患者（９０）の膝関節（９３）に動作可能なように接続されることができる膝モジュール（５０）、および
−前記膝モジュール（５０）を用いて少なくとも前記寝たきりの患者（９０）の前記脚（９２）の前記関節、筋肉および腱の計画されたリハビリテーション動作を制御するための制御モジュール（６０）を備え；
−前記膝モジュール（５０）が、前記患者（９０）およびマットレス（２０）より上に配置されることができるモジュールとして設計され、かつベッドフレーム（１１）またはマットレスフレーム（２１）に直接または間接的に支持され、かつ少なくとも：
−前記寝たきりの患者（９０）の膝関節（９３）を収容する膝装具（５１）；
−前記膝装具（５１）へ接続される接続要素（５２）；
−前記接続要素（５２）が固定される延長アーム（５３）、および
−前記制御モジュール（６０）を用いて作動されることができ、かつ前記延長アーム（５３）および前記接続要素（５２）を経由して、この脚（９２）の前記関節、筋肉および腱が前記膝装具（５１）内に収容される前記寝たきりの患者（９０）の膝関節（９３）経由で計画されたリハビリテーション動作を実行するように、定められた力（Ｎ）を前記膝装具（５１）に導入する機械的装置（６１）を備えることを特徴とするリハビリテーション機構（３０）。
【請求項２】
前記機械的装置（６１）が、偏心軸（６３１、６４１）上に装着され、かつ中央点がいずれの場合においても軸中心線の外側に位置する偏心ディスク（６３２、６４２）によって各々形成される２台の偏心器（６３、６４）を備え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】
前記偏心軸（６３１、６４１）が、電動モータ（６２）によって駆動されることを特徴とする請求項２に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項４】
前記延長アーム（５３）の遠位部分（５３１）が、ラジアル軸受（６５）経由で前記第１の偏心ディスク（６３２）の制御ピン（６３３）に動作可能なように接続され、かつすべり軸受（６６）経由で前記第２の偏心ディスク（６４２）の制御ピン（６４３）に動作可能なように接続され、前記すべり軸受（６６）が前記第２の偏心器（６４）の前記制御ピン（６４３）に回転可能に接続されるスライダ（６７）によって好ましくは形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項５】
請求項１−４のうちいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）であって、さらに
−前記膝装具（５１）に対しておよび／または前記延長アーム（５３）に対して前記接続要素（５２）によってとられる角度を監視する少なくとも１台の角度センサ（５６）；および／または
−前記延長アーム（５３）および前記接続要素（５２）経由で前記膝装具（５１）に導入される前記力（Ｎ）を監視する力センサ（５７）を備えるリハビリテーション機構（３０）。
【請求項６】
前記延長アーム（５３）が、前記接続要素（５２）を関節式の方法で装着するための複数の受入点（５４）を有し、前記受入点（５４）が、好ましくは規則的な間隔で、お互いに離れて間隔をあけられていることを特徴とする請求項１−５のうち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】
前記延長アーム（５３）が、前記脚（９２）の足（９４）のまわりに係合する凹部（５５）を有することを特徴とする請求項１−６のうち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】
請求項１−７のうちいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）であって、さらに
−前記寝たきりの患者（９０）の前記足（９４）および／または足裏（９５）に動作可能なように接続されることができる足モジュール（４０）を備える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）が、前記患者（９０）のリハビリテーション動作中に前記患者（９０）の前記足関節にトルクが印加されるように設計されていることを特徴とする請求項８に記載のリハビリテーション機構（３０）。
【請求項１０】
請求項１−９のうち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、寝たきりの患者（９０）のためのベッド（１０）。
【請求項１１】
請求項１−１０のうちいずれか一項に記載のリハビリテーション機構（３０）を作動させるための方法であって、その方法において
−前記膝装具（５１）に対しておよび／または前記延長アーム（５３）に対して前記接続要素（５２）によってとられる角度（φ）が、少なくとも１台の角度センサ（５５）を用いて監視され；および／または
−前記延長アーム（５３）および前記接続要素（５２）経由で前記膝装具（５１）に導入される前記力（Ｎ）が、力センサ（５６）を用いて監視され、
そこにおいて、可変に所定の要求された角度閾値（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）を越えるかまたは届かない、および／または可変に所定の要求された力閾値を越えるかまたは届かない場合、前記制御モジュール（６０）が、前記偏心ディスク（６３２、６４２）の調節によって、前記越えた閾値より下の、または前記届かなかった閾値より上の、前記要求された角度閾値（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）および／または前記要求された力閾値まで、実際の角度（φ＿ａｃｔｕａｌ）および／または実際の力（Ｎ）が戻されるように、前記機械的装置（６１）を作動させることを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記偏心ディスク（６３２、６４２）の調節が、実行される計画されたリハビリテーション動作に対して逐次的にまたは同時に遂行されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寝たきりの患者のためのリハビリテーション機構およびリハビリテーション機構を作動させるための方法、更に、リハビリテーション機構を備えるベッド、とりわけケアベッド、病床、病院ベッドまたは集中治療ベッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、病気や事故によって苦しんでいる、あるいは他の理由で患者として通常の夜間睡眠時間より長くベッドに「臥している」（あるいは寝たきりの患者として下記で参照される）人々は、しばしば、彼らの活動においてそのような人々が難しいと感じ制限され、社会活動の参加も後に述べる寝たきり状態では困難である。すなわち、日常生活を取り戻すのは不可能、あるいは部分的にのみ可能であり、支援を要する。
【０００３】
リハビリテーションを通じて、患者は彼の活動の一部を取り戻すことができる。医療分野では、リハビリテーションは、身体的、精神的かつ、社会的に重大なハンディキャップまたは活動（以前は障害、現在は活動）の制限と、社会生活への参加（以前はハンディキャップ、現在は参加）の制限を最小限に減らすことを目的とし、その効果を達成する手段として解釈される。
【０００４】
医学的リハビリテーションは、とりわけ人間の運動器系のために特に重要であると証明した。（臀部、股関節、腿、膝関節、ふくらはぎおよび足からなる）人間の脚の骨、関節、筋肉および腱が定期的に動かされない場合、それらは硬くなり、および人間の脊髄内に位置する運動の関連中心が萎縮する可能性がある。
【０００５】
例えば身体的に可能でかつ安定な循環状態な人は単調な仕事の訓練に参加が認められるのとは対照的に、この訓練は決まって寝たきりの患者の参加を拒否する。特定の理由は、整形外科的、集中治療的および／または神経病学的に起こりうる個々のまたは累積的な活動制限であるだろう。
整形外科的活動制限のリハビリテーション
【０００６】
整形外科学は、整形外科学および外傷外科手術の専門家の活動範囲であり、かつ筋骨格系、すなわち骨、関節、筋肉および腱の形または機能の先天性または後天性の欠陥の発生、防止、検出および治療を、およびそのような患者のリハビリテーションを取り扱う。
【０００７】
とりわけ、整形手術は特に補綴外科手術（例えば、限定されないが、股関節または膝関節の人工物への置きかえ）のような手術法を含む。事故または外科的介入の後、整形外科的活動制限は、寝たきりの患者が一般的に片方または両方の脚の骨、関節、筋肉および腱に彼らの全体重を加えることができないことを意味する。
【０００８】
脚の硬直を回避するために、例えば、（特許文献１）が、ケアベッドまたは病床ベッドの末端に向かって足を押した時に、もたれかかった位置で行う周期的な足の動作を可能にするベッド内運動マシンを開示した。しかしながら、既知のインベッド運動マシンは特に垂直位置での運動を可能にしない。それにもかかわらず、例えば関節の置きかえまたは骨折の後の治癒過程を加速することができる、患者の自身の体重を足の一部又は全部をのせるために、寝たきりの患者を完全にまたは部分的に垂直位置に連れてくることが可能であることが必要である。
【０００９】
この側面は、例えば（特許文献２）内に開示されるスタンディングテーブルによって考慮されている。問題は前記スタンディングテーブルおよびそれに相当する既知の装置は一般的に別々の訓練の部屋に設置されるが、いずれにせよ患者がベッドからそれぞれのリハビリテーション装置まで移される必要がある。少なくとも集中治療患者にとって、すなわち集中的医療管理を必要としている患者にとって、これは通常問題外で、かついずれにせよ特別な危険性と関連している。
【００１０】
集中治療は、致命的な容態および疾患の診断および治療に関する医学専門領域である。集中治療は、集中治療室として知られる、病院または診療所の特別に備えられたユニット内で、一般的に麻酔士、内科医、外科医または神経科医のような特別に訓練された医師によって提供される。
【００１１】
集中治療の結果は、潜在的疾患に依存して広い範囲を包含する。原則として、疾患の肯定的な予後がなければならない。集中治療の目的は、すなわち、患者を完全に回復させるか、または少なくとも自立した状態に達することである。したがって、いわゆる寿命延長手段は、彼ら自身の目的のためのみに継続されない。
【００１２】
集中治療室は、致命的であるかまたは致命的になるかもしれない、とりわけ、循環器系の衰弱、心停止の危険性、感染の危険性などにに因る患者を受け入れる。これらの状況は、集中治療室で標準化された監視手段によって配慮される。
【００１３】
集中治療室は、それらの構造に関しておよび技術的器具に関して念入りに備えられる。焦点は、集中治療室の中で最も重病の患者を安全に支えるために役に立つ集中治療ベッドの設計にある。監視手段を支持する器材に加えて、集中治療ベッドは、集中治療患者の褥瘡を防止して、少なくとも心臓および／または肺の即時の手動蘇生術を可能にするように適切に設計されているマットレスによってとりわけ特徴づけられる。マットレスはまた、除細動を実行するために不導体でなければならず、かつ、液体、血液、および、市販の消毒剤を使用した拭き取り消毒に対して耐性がなければならない。集中治療患者をベッドからの落下から守るために、マットレスは、通常縦および横の側部の防壁によって取り囲まれ、その防壁が、ベッドまたはマットレスフレームの縦および横の側部に取り付けられることができ、かつしばしば監視器具の少なくとも一部を支持する。
【００１４】
集中治療ベッドのこの典型的な設計のために、上記した既知のリハビリテーション装置は、最新の集中治療ベッドに隣接して容易に持って来ることができず、および／または患者の再移動を要求する。しかしながら、すでに言及されたように、この再移動は集中治療患者にとって通常問題外であり、その人は、通常弱いか、または他の理由のために集中治療が必要であり、およびそれはいずれにせよ特別な危険性と関連している。
【００１５】
一方で、集中治療施設内の患者は、通常のユニット内の患者と比較してすでに５−１０倍高い感染の危険性を有している。種々の感染助長要因が集中治療患者に加わり、その要因は、患者自身からおよびさらに集中治療に使用される治療手段（多くのカテーテル、チューブ、など）からも生じる可能性がある。したがって、感染の危険性を低下させるために、特別な衛生手段が集中治療室に対して規定されており、および既知のベッドでの運動マシンまたは既知の起立台のようなリハビリテーション装置は、そのような仕様を満たすのに困難を伴うだけである。
【００１６】
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戦略はこれまで一般的に患者が集中治療室を出たあとでだけ使用されていた。
【００１７】
神経学は、神経系の疾患の研究である。神経学で考慮される器官系は、中枢神経系、すなわち脳および脊髄、周囲の構造体およびそれらの血液供給血管、ならびに筋肉および筋系に接続するそれらの構造体を含む末梢神経系である。
【００１８】
神経病学的リハビリテーションにおける最近の研究が、リハビリテーションは可能な限り早く始めるべきであることを示した。例えば、リハビリテーションの成功を最大化するために、リハビリテーション手段は、対麻痺もしくは他の麻痺を呈する発作の後、またはその最も重症形で昏睡として現れる量的意識消失の有無にかかわらず外傷性脳損傷の後、ちょうど２４時間で始められるべきである。
【００１９】
麻痺および／または意識消失に影響を受ける患者がまさにこの瞬間に一般的になお集中治療室内にいるので、初期に始められるべき神経病学的リハビリテーション戦略は、二重に困難である：上記した問題がある集中治療環境に加えて、少なくとも麻痺しているおよび／または昏睡の患者の場合、脚全体の動作がリハビリテーション装置だけによって少なくとも初めに周期的に実行されなければならない。
【００２０】
この点について、ベッド内の患者の位置が概ね不確定であることが、特に問題となる。患者とリハビリテーション装置との間の接点を生成するために、特に患者の脚の適切な部分がリハビリテーション装置の適切な接触点と一致するまで、彼が動かされることができるか、または十分な一致が達成されるまで、患者に対するリハビリテーション装置の位置を調節する試みがなされることができる。記述された両方の状況は共に、時間が必要で、一致が一般的には手動で得られなければならず、したがって完全ではないので、さらに間違いが生じやすい。
【００２１】
以下のような問題もまた、引き起こされる：リハビリテーション装置を用いて治療が始まる時、例えば、ベッドが完全にまたは部分的に垂直位置の状態にされ、かつ重力が患者を下方へ引っ張る時、患者が滑ることが一般に起こる可能性がある。リハビリテーション装置と適切な四肢、特に患者の脚との間の以前に調節された接触点が、お互いに対してもはや最適ではない。接触点を再調節するために、治療が続けられる前に、リハビリテーション装置が停止されかつ再び向きを定められなければならない。
【００２２】
これらの理由により、集中治療施設内の患者を能動的な状態に維持することを目的とする運動が、集中治療患者の四肢を、可能ならば毎日、少なくとも週数回、手動で動かす専門理学療法士によって主に実行される。この手動理学療法は、身体的な運動に起因して療法士がすぐに疲れる可能性があり、計画、評価は言うまでもなくその期間になされる進捗の困難に至るという欠点を有する。さらに、理学療法士が各理学療法期間で同じ（最大の）努力および効率で取り組むことは保証されない。さらに、理学療法士は患者の活動の客観的なアセスメントを実行することができず主観的なものだけを実行し、それは、幾度かの治療期間にわたる治療の成功の客観的なアセスメントを困難にする。最終的に、特に集中治療環境において、治療期間には、１人以上の理学療法士の存在が必要であるだけでなく、例えば心血管の問題に反応することが可能であるために、期間中の患者の生体パラメータを監視しなければならない看護婦の存在もまた必要である場合がある。高い能力のある臨床人員の追加の存在は、このような治療期間が余裕を持つのが困難であることを意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】国際公開第００／４５８９７号
【特許文献２】国際公開第００／６１０５９号
【特許文献３】国際公開第２０１５／１５８６６４号
【特許文献４】独国特許出願公開第４１１３１３５号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１０／００４２０２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
これから進んで、本発明の目的は、とりわけ整形外科的、集中治療的および／または神経病学的活動制限に起因して寝たきりである患者のための、従来技術と比較すると改良されたリハビリテーション機構であって、患者がベッド間を移されることなく、寝たきり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、自動化された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利用可能にすることである。さらに、本発明に従って好ましく構成されたリハビリテーション機構は、リハビリテーション機構と適切な四肢、特に患者の脚との間の接触点の変化に対して完全にまたは部分的に自動的に調節されることができるべきである。市販のもしくは特別に作られたケアベッドまたは病床に加えて、リハビリテーション機構は、最終的にまた、それぞれのベッドで寝たきりの患者が完全にまたは部分的に垂直位置にもたらされることができるか否かに関係なく、市販のもしくは特別に作られた病院ベッドまたは集中治療ベッドで使用可能であるべきであり、リハビリテーション機構は水平位置と垂直位置との間の寝たきりの患者の任意の位置で寝たきりの患者の足の足裏の律動的な装荷および除荷を支持することができることを目的とされる。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
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第１の事例で達成される。
【００２６】
寝たきりの患者の脚の少なくとも関節、筋肉および腱の計画的で、自動化されたリハビリテーションに適しているように設計される本発明によるリハビリテーション機構は、少なくとも：
−寝たきりの患者の膝関節に動作可能なように接続されることができる膝モジュール、および
−膝モジュールを用いて少なくとも寝たきりの患者の脚の関節、筋肉および腱の計画されたリハビリテーション動作を制御するための制御モジュールを備える。
【００２７】
加えて、前記膝モジュールが、患者およびマットレスより上に配置されることができ、かつベッドフレームまたはマットレスフレームの上で直接または間接的に支持され、かつ少なくとも以下を備えるモジュールとして設計されているという点で特徴づけられる：
−寝たきりの患者の膝関節を収容する膝装具；
−好ましくは関節式の方法で、膝装具に接続される接続要素；
−好ましくは硬く、または少なくとも硬くされることができるように接続要素が固定される延長アーム、および
−制御モジュールを用いて作動することができ、かつ延長アームおよび接続要素経由で、この脚の関節、筋肉および腱が、膝装具内に収容される寝たきりの患者の膝関節経由で計画されたリハビリテーション動作を実行するように定められた力（Ｎ）を膝装具に導入する機械的装置。
【００２８】
リハビリテーション機構のモジュール設計は、とりわけベッド間の移動に伴う危険性なしで、および／または協同的に関与しなければならないことなく、寝たきりの患者、特に集中治療患者が、彼らのベッドで直接、計画され、自動化されたリハビリテーションを受けることができる利点を有する。
【００２９】
用語「モジュール」または「モジュール設計」は、このように指定される構成要素が、とりわけ更なる要素に動作可能なように接続されるが、保管および／または運搬のために更なる要素と元に戻せるように分離可能である、個別的な、自己内蔵型組立体を形成することを特に意味することが以下で理解されるべきである。
【００３０】
患者およびマットレスより上に膝モジュールを配置してかつベッドフレームまたはマットレスフレームの上で直接または間接的にそれを支持することによって、寝たきりの患者の膝関節に、とりわけ患者によって水平と垂直位置との間でとられる任意の位置で、前記患者の足の足裏を有利には律動的に装荷および除荷をする支持力を加えることが特に可能である。
【００３１】
整形外科患者の場合、例えば傷ついた関節を再び歩行におよび／または部分的にもしくは完全に垂直位置の荷重に慣らすために、足の足裏の律動的な装荷および除荷は、重要である。
【００３２】
集中治療患者の場合、足の足裏の律動的な装荷および除荷は、脚の硬直および脊髄に位置する歩行運動の中枢の萎縮症を防止するために重要である。
【００３３】
神経病学的患者の場合、交互の動作が足の足裏に追加感覚入力を生成し、前記入力が中枢神経系に伝達される。この「遠心性感覚入力」が、歩行運動の生成に関与する脳領域もまた刺激されることを確実にする。
【００３４】
上記を考慮して、１つの展開において、リハビリテーション機構が、寝たきりの患者の足および／または特に足裏に動作可能に接続されることができる足モジュールを更に備えることが従って好ましい。
【００３５】
モジュール、特に膝モジュールまたはさらに任意選択の足モジュールは、それらが使用されてかつしたがって別々にしまい込まれることができるベッドから完全に分離され、機械的にかつ電気的に除去されることができる。代わりとしてまたは加えて、これらのモジュールは、たとえばベッドのマットレスの下の空間に、たたんでしまわれることができる。
【００３６】
治療モジュールを分離することによるかまたはベッドの下に保管することによる、膝モジュールのおよび任意選択の足モジュールのベッドからのモジュール性／除去性／可分性は、ベッドが治療期間外に通常のベッドとして使用されることができるのでとりわけ有利である。用語「通常の使用」は、リハビリテーション機構の何の要素も、いかなる形の全ての側部からの患者へのアクセスも妨げず、ベッドからのもしくはそれへの移動も妨げず、またはいかなる必要な緊急処置もしくはケア手段も妨げないかまたは遅らせないことを意味するとここで解釈されるべきである。
【００３７】
本発明の治療の文脈に関して、出願人によって出願された（特許文献３）の記載がここでさらになされ、その文献の全内容が注意事項としてここで参照され、特にまた、足モジュール変形に関してはその中に記述される。
【００３８】
本発明は、したがってさらに、本発明によるリハビリテーション機構を備えるベッドにも関し、それは、例えば市販のもしくは特別に構築されたケアベッド、病床、病院ベッドとしてまたは特に集中治療ベッドとして設計されるべき前記ベッドに対して可能である。
【００３９】
リハビリテーション機構は、病床、特に従来の病床に元に戻せる着脱可能な方法で固定されることが好ましくは可能である。このために、ベッドに横になっている患者が治療を受けることができるために、それは従来の病床に元に戻せるように配置されるように設けられて設計される。リハビリテーション機構は、元に戻せるような固着を達成するために好ましくは支持手段および／または型締手段を有する。リハビリテーション機構は好ましくは、病床、特に従来の病床からモジュールとして着脱可能であるように、および／または病床の下にしまい込まれるように設計されている。これは、リハビリテーション機構の使用を大いに簡単にする。それは、既存の病床で選択的に使用されることができる内蔵式を代表する。
【００４０】
少なくとも寝たきりの患者、特に集中治療患者の脚の関節、筋肉および腱の、本発明によるリハビリテーション機構を使用した、計画された自動化されたリハビリテーションは、活動制限および／または社会生活の参加の制限を最小限にする目的を有する。これの背後の中心的治療の考えは、寝たきりの患者、特に集中治療患者の活動を、できる限り早く、すなわち、彼らがまだ褥中である間に、要求されたレベルに定量化する、および／または制御することである。この点で、本発明の文脈において、計画された自動化されたリハビリテーションの個別的なパラメータの確定は、それにもかかわらず理学療法士のまたは少なくとも同等に訓練された職員の責任である。
【００４１】
リハビリテーション動作はとりわけ好ましくは歩行動作、ステッピング動作および／または階段を上ることをシミュレーションする動作である。歩行動作、ステッピング動作および／または階段を上ることをシミュレーションする動作は、リハビリテーションにとって例えばサイクリング動作より実質的により有利である。例えば、（特許文献４）は、サイクリング動作を可能にする純粋の足モジュールを開示する。しかしながら、リハビリテーション患者が歩行動作、ステッピング動作また階段を上ることをシミュレーションする動作を習得すること、およびそのような歩行動作、ステッピング動作または階段を上ることをシミュレーションする動作中に生じる荷重をシミュレーションすること、およびそれによって進捗を測定することが、はるかにより重要である。サイクリング動作は、ここで特に足の何の軸転運動もなく、および足の足関節に印加されるトルクが低い傾向があるので、特定の条件の下でだけ適切である。
【００４２】
本発明の好ましい展開によれば、足モジュールおよび膝モジュールは共に、患者の外骨格を形成する。外骨格を形成するモジュールは、制御モジュールを用いて相互作用し、かつ動作を実行する際に患者を補助する。
【００４３】
さらに、リハビリテーション機構は好ましくは患者に視覚および／または可聴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、好ましくは患者に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るディスプレイなどを有する。そのようなバイオフィードバックモジュールは、（特許文献５）にて開示されたような原理で設計されることができる。それは好ましくは、患者がいつ動作を正確に実行するか、および／または進捗をしているかを前記患者に示すように設計されている。さらに、バイオフィードバックモジュールは好ましくは、患者がいつ動作を正確に実行していないか、運動を変更するべきであるか、運動を停止するべきであるかなどを前記患者に示すように設計されている。
【００４４】
個々にまたはお互いに組み合わせて使用されることができるさらに有利な実施態様および展開は、従属請求項の対象である。
【００４５】
本発明のこれらのおよび追加の詳細ならびに更なる利点が、本発明はしかしながらそれに限定されず、かつ添付の略図と連動して、好ましい例示の実施態様に基づいて以下に記載され、そこにおいて：
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】縦防壁および横防壁、特に、頭部または足末端に配置される防壁板を備えた従来技術に従う市販のベッド、特に集中治療ベッド内の寝たきりの患者または集中治療患者の斜視図を示す。
【図２】市販の防壁板の代わりに、または示すように特別に静的に構成された支持板を用いて足末端に配置されるリハビリテーション機構を備えた、図１のベッドを示す。
【図３】図２内に示されるリハビリテーション機構の詳細の斜視図を示す。
【図４】ベッドが垂直に置かれる前にベッドに固定される患者を伴う、かつリハビリテーション機構の取り付けられた膝モジュールおよび足モジュールとともに図３のベッドの斜視側面図を示す。
【図５】垂直状態の図３のベッドを示す。
【図６】図５の本発明によるリハビリテーション機構の拡大斜視図を示す。
【図７】図６のリハビリテーション機構の前面図を示す。
【図８ａ】リハビリテーション機構と長い脚を有する患者の四肢との間の接触点の変化の後の自動化された調節を示す。
【図８ｂ】リハビリテーション機構と長い脚を有する患者の四肢との間の接触点の変化の後の自動化された調節を示す。
【図８ｃ】リハビリテーション機構と長い脚を有する患者の四肢との間の接触点の変化の後の自動化された調節を示す。
【図９ａ】長い脚を有する患者の脚を曲げるかまたは伸ばすための膝装具経由でリハビリテーション機構によって生成される軌跡（Ｔ）を示す。
【図９ｂ】長い脚を有する患者の脚を曲げるかまたは伸ばすための膝装具経由でリハビリテーション機構によって生成される軌跡（Ｔ）を示す。
【図９ｃ】長い脚を有する患者の脚を曲げるかまたは伸ばすための膝装具経由でリハビリテーション機構によって生成される軌跡（Ｔ）を示す。
【図１０ａ】リハビリテーション機構と短い脚を有する患者の四肢との間の接触点の変化の後の自動化された調節を示す。
【図１０ｂ】リハビリテーション機構と短い脚を有する患者の四肢との間の接触点の変化の後の自動化された調節を示す。
【図１０ｃ】リハビリテーション機構と短い脚を有する患者の四肢との間の接触点の変化の後の自動化された調節を示す。
【図１１ａ】短い脚を有する患者の脚を曲げるかまたは伸ばすための膝装具経由でリハビリテーション機構によって生成される軌跡（Ｔ）を示す。
【図１１ｂ】短い脚を有する患者の脚を曲げるかまたは伸ばすための膝装具経由でリハビリテーション機構によって生成される軌跡（Ｔ）を示す。
【図１１ｃ】短い脚を有する患者の脚を曲げるかまたは伸ばすための膝装具経由でリハビリテーション機構によって生成される軌跡（Ｔ）を示す。
【図１２】例えば図８ｃの延長アームの拡大図における、膝装具に対しておよび／または延長アームに対して接続要素によってとられる角度ファイ（φ）が少なくとも１台の角度センサを用いてどのように監視されることができるかを示す。
【図１３】要求された角度設定（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）から逸脱して、患者の膝関節がベッドの足側端部の方向にどのようにシフトされる可能性があるかを示す。
【図１４】要求された角度設定（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）から逸脱して、患者の膝関節がベッドの頭側端部の方向にどのようにシフトされる可能性があるかを示す。
【図１５】リハビリテーション機構を用いて計画されたリハビリテーション動作を生成するための制御回路の模式図を示す。
【図１６】計画されたリハビリテーション動作に関して逐次的にまたは同時に調節が遂行される、リハビリテーション機構の偏心器の調節を生成するための、図１５に対して拡張された制御回路の模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本発明の好ましい実施態様の以下の記述において、同一の参照符号は同一のまたは相当する構成要素を指定する。
【００４８】
図１は、従来技術に従う市販のベッド１０、特に集中治療ベッドで寝たきりであるかまたは集中治療が必要である、患者９０の斜視図を示す。示されるベッド１０は、一般的に集中治療ベッドに置かれる医療要求のために特に設計されていることができるが、特にケアベッド、病床または病院ベッドとして、それはまた、非集中治療環境で使用されることもできる。監視手段を支援する器材（図示せず）に加えて、示されるベッド１０は、少なくとも褥瘡を防ぐように適切に設計されるマットレス２０によって特徴づけられる。集中治療ベッドの場合、示されるベッド１０は、加えて、集中治療患者９０の少なくとも心臓および／または肺９１の即時の手動蘇生術を可能にするように設計され、除細動が実行されるのを可能にするために不導体であり、かつ液体、血液および市販の消毒剤による拭き取り消毒に耐性のある、マットレス２０によってさらに特徴づけられ、全面的なまたは連続的に構成されたマットレス２０が、除塵および消毒に関する理由のために好ましい。寝たきりの患者９０、特に集中治療患者をベッドからの落下から守るために、マットレス２０は、例えば、ベッド１０のベッドフレーム１１またはマットレスフレーム２１の縦側部１２および横側部１３に固定されることができ、その側部が一般的に監視装置（図示せず）の少なくとも一部を支持する、縦防壁１４および横防壁１５によって完全にまたは部分的に取り囲まれる。ベッド１０を動かすことができるように、それは例えばキャスター１６を有する。操作性を向上させるために、キャスター１６はモータによって駆動されるように設計されることができる。実施態様はさらに、ベッドフレーム１１および／またはマットレスフレーム２１が、高さのおよび／または傾きの（縦方向にまたは横方向に）調整可能であるように設計されることが好まれ、そこにおいて頭側端部および足側端部は好ましくは別々に、すなわち異なるおよび／または相互に反対の傾き（図示せず）で調整可能であるように設計されることができる。
【００４９】
図２は、市販の防壁板の代わりに、または示すように特別に静的に構成された支持板３２を用いて足側端部に配置されるリハビリテーション機構３０を備えた、図１のベッド１０を示す。リハビリテーション機構３０が、それが有利には患者９０に持続的な不便も引き起こさないように、ベッド１０上の保管位置にどのようにもたらされることができるかが分かる。
【００５０】
図３は、図２内に示されるリハビリテーション機構３０の膝モジュール５０の離れた延長アーム５３の詳細の斜視図を示す。延長アーム５３の遠位端または部分５３１および近位端または部分５３２が、十分な離間距離が患者９０の足９４に対して確実にされるように、それらの橋渡しをするよう好ましくは設計される中央部分５３３経由で、互いにどのように接続されるかが分かる。加えて、接続要素５２経由で膝装具５１を具備する延長アーム５３の近位部分５３２が、軸方向の固定要素、例えばクランプ、レバー、クリックコネクタ（図示せず）を用いて、または、示されるように、例えば制御ピン６３３および６４３にネジ止めされることができる２個の蝶ナット５７を用いて２台のモータ駆動偏心器６３および６４に接続されることができる（この点に関しては図８−１１を参照のこと）。
【００５１】
治療が始められるか、またはベッド１０が垂直位置の方へ動かされる前に、療法士は、着脱可能なピン接続部（例えば制御ピン６３３または６４３と連携した蝶ナット５７）経由で膝モジュール５０の遠位端、すなわち延長アーム５３の遠位端５３１を、支持板３２に、および特に延長アーム５３の駆動装置（モータ６２）に対して使用される偏心器６３、６４にもたらす。膝モジュール５０の延長アーム５３の近位端５３２で、膝装具５１は、患者９０の膝９３に置かれてかつ固定ストラップ４３経由で患者９０の下脚および上脚に療法士によって固定される。
【００５２】
足モジュール４０が膝モジュール５０に加えて好まれる場合、足モジュール４０は線形機構４１経由で、患者９０の高さへの適応のためにｙ方向に、および脚９２の幅への適応のためにｘ方向に、好ましくはシフトされることができ、かつその後に、例えばクランプ機構（図示せず）経由で支持板３２に固定されることができる。患者９０の足は、固定ストラップ４３経由で足モジュール［４０］の踏板面４２に固定される（図６）。
【００５３】
支持板３２は、したがって支持板３２内部で足モジュール４０を動かすことが可能であるために線形機構４１を有する。さらに、少なくとも延長アーム５３あたり２台の偏心器６３、６４を駆動するための電動モータ６２、制御モジュール６０および偏心器６３、６４それ自体が、支持板３２内に好ましくは一体化される。ベッド１０に荷重を伝達するために、支持板３２とベッド１０との間の接続部は、高い剛性を持たなければならない。市販のベッド１０でのリハビリテーション機構３０の使用のために、静的に変更された支持板３２がしたがって好まれる。
【００５４】
図４は、ベッド１０が垂直位置の方へ動かされる前の、（ベッド１０に固定される）患者９０を伴う、かつリハビリテーション機構３０の取り付けられた膝モジュール５０および足モジュール４０とともに図３のベッド１０の斜視図を示す。
【００５５】
図５は、垂直状態での図４のベッド１０を示し、図６は、拡大斜視図での図５のリハビリテーション機構３０を示し、および図７はステッピング動作、などを生成するための図６のリハビリテーション機構３０の前面図を示す。
【００５６】
本発明による制御モジュール６０および膝装具５１を備えた膝モジュール５０、接続要素５２および延長アーム５３から成り、かつ好ましくはとりわけ踏板面４２としての足モジュール４０および固定ストラップ４３を備えた、かつベッド１０と共に、リハビリテーション機構３０が、治療の適用および継続期間の間、調整機構７０によって垂直位置にもたらされる。患者９０は、足モジュール４０および膝モジュール５０によってだけでなくさらに、安定化機構８０によってもベッドで支持される。
【００５７】
計画されたリハビリテーション動作、特に患者９０の脚９２のステッピング動作および／または階段を上ることをシミュレーションする動作を生成するための、かつ患者の四肢を収容する膝装具５１とリハビリテーション機構３０との間の接触点の変化の後の自動化された調節（膝関節９３は、常に装具５１の中心ヒンジの高さに位置するべきである）のための、リハビリテーション機構３０を以下に記載する。
【００５８】
接続要素５２および膝装具５１経由で患者９０の脚９２の動作を誘発する延長アーム５３が、２台の偏心器６３、６４の回転によって各々駆動される。偏心器６３、６４の回転は次に、第１の偏心器６３の軸６３１および第２の偏心器６４の軸６４１の駆動装置経由で電動モータ６２によって生成される。動作は、第１および第２の偏心器６３、６４の制御ピン６３３、６４３経由でそれぞれの延長アーム５３に伝達される。それぞれの延長アーム５３は、制御ピン６３３、６４３上に装着されてかつ軸方向変位に対して固定される。回転滑り軸受６５のために、第１の偏心器６３の制御ピン６３３は延長アーム５３に対して回転自由度を有する。ここでスライダ６７として示される、リニアガイド６６（図３を参照のこと）のために、およびリニアガイド６６内部の回転滑り軸受のために、第２の偏心器６４の制御ピン６４３は、延長アーム５３に対して移動の、更に回転の両方の自由度を有する。
【００５９】
リハビリテーション機構３０を患者９０の異なる人体計測法におよび支持板３２からの患者９０の異なる距離に適応させるために、接続要素５２は、異なる受入点５４内にまたは延長アーム５３上の線形キャリジ（図示せず）を用いて装着されることができる。接続要素５２が（少なくとも一端で、調節のために適切な場合最初に両方の末端で）、膝装具５１上に関節式の方法で装着される（かつ後で、少なくとも一端で固定される）。延長アーム５３への接続要素５２の接続は、患者９０の最終位置の調節までの回転自由度を有する。治療の始めで、例えば手動ゆるみ止めによって、この自由度は好ましくは、接続要素５２と延長アーム５３との間の接続が治療中に堅固なように除去される。
【００６０】
図８ａ−８ｃおよび図１０ａ−１０ｃは、リハビリテーション機構３０と長い脚９２（図８ａ−８ｃ）を有するまたは短い脚９２（図１０ａ−１０ｃ）を有する患者９０の四肢との間の接触点の変化の後の自動化された調節を示す。
【００６１】
図８ａ−８ｃから分かるように、延長アーム５３上の受入点５４で接続要素５２が、患者９０において、短い脚長を有する延長アーム５３の遠位端または部分５３１へのより大きな距離を有する。この場合は図１０ａ−１０ｃ内に示され、そこから、延長アーム５３上の受入点５４で接続要素５２が延長アーム５３の遠位端または部分５３１への最短距離を有することが分かる。
【００６２】
図８ａおよび１０ａは、延長アーム５３への膝装具５１および接続要素５２の手動固着の後の最初の状態を示す。ベッド１０が垂直位置の方へ動かされる時、患者９０は彼の関節と同様に概ねマイナスｙ方向にすべり落ちる。第１の偏心器６３の制御ピン６３３上の定められた回転動作（ｘ軸のまわりの第１の偏心器６３の軸６３１の回転）と第２の偏心器６４の制御ピン６４３上の定められた回転および並進動作（ｘ軸のまわりの第２の偏心器６４の軸６４１の回転、延長アーム５３に沿ったスライダ６７の並進動作）との組合せを通して、同様にマイナス方向にｙ軸に沿った接続要素５２の並進動作を得ることが可能であり、それで、ここでマイナスｙ方向の患者９０のすべり落ちによって引き起こされるヒンジ点の変位が補われることができる。概ね、図８ｂおよび図１０ｂ内に示されているように、接続要素５２の動作はこの機構によってプラスおよびマイナスのｙ方向に遂行されることができる。図８ｃおよび１０ｃは、マイナスｙ方向の患者９０のすべり落ちに対する自動化された調節の後の偏心器６３、６４の向きを示す。
【００６３】
自動化された調節の目的は、膝装具５１への定められた角度、もっぱらではないが大部分は直角での力Ｎの導入である。接続要素５２のヒンジ内の少なくとも１台の角度センサ５５および代わりとしてまたは累積的に接続要素５２と膝装具５１との間の力センサ５６を用いて、垂直化の後のヒンジ点の適切でない位置、またはなんらかの他の種類の患者９０の滑り落ちが検出されることができ、それで自動化された調節のプロセスが、上記の通り誘発されて実施される。これは一方では「理想的な」角度および力からの逸脱の場合には自動再調節の利点を有する。理想的な角度は、例えば、力Ｎが常にマットレス２０に対して垂直に、または膝９３が股関節回転点のまわりに描く円運動（または軌跡Ｔ）に対して接線方向に導入されるように定められることができる。「理想」の定義は、療法士によって定められるべきであってかつ患者９０毎に異なることができる。本発明は、したがって、患者９０が何を必要とするかに従い、どれほどの力Ｎが導入されるかについて療法士が後で選択することを可能にし、およびリハビリテーション機構３０が個々になおよりよく各患者９０に適応されることができるように、これは初めから設定される必要はなく、その代わりに時間とともに変更されることができる。
【００６４】
図９ａ−９ｃおよび図１１ａ−１１ｃは、長い脚９２（図９ａ−９ｃ）を有するまたは短い脚９２（図１１ａ−１１ｃ）を有する患者９０の脚９２を曲げるかまたは伸ばすために、膝装具５１経由でリハビリテーション機構３０によって生成される軌跡（Ｔ）を示す。
【００６５】
図９ａ−９ｃから分かるように、延長アーム５３上の受入点５４で接続要素５２は、短い脚長を有する患者９０におけるより延長アーム５３の遠位端または部分５３１へのより大きな距離を有する。この場合が、図１１ａ−１１ｃ内に示され、延長アーム５３上の受入点５４で接続要素５２が延長アーム５３の遠位端または部分５３１への最短距離を有することが分かる。いずれの場合においても、患者が長い脚かまたは短い脚９２を有するかに関係なく、ステッピング動作および／または階段を上ることをシミュレーションする動作が、各患者９０に対して生成されることができる。
【００６６】
図９ａおよび１１ａは、接続要素５２およびしたがって膝装具５１がｚ軸の最も低い点に位置づけられ、かつ患者９０の脚９２が伸ばされている最初の状態を示す。
【００６７】
偏心器６３、６４の定められた回転の組合せを通して、図９ｂおよび１１ｂ内に例証として示される軌跡（Ｔ）を進むことが可能であり、その軌跡（Ｔ）は、患者９０の股関節のまわりの膝関節９３の回転におよそ対応する。プラスのｙおよびｚ方向の接続要素５２の動作に対して、第１の偏心器６３は、ｘ軸のまわりにプラスの方向に、および第２の偏心器６４は負方向に回転する。滑り軸受６６内のリニアガイドが、図９ａおよび１１ａ内に示される、第１の偏心器６３の回転点の方向にｙ−ｚ平面で動作を実行する。
【００６８】
図９ｃおよび１１ｃ内に示されるマイナスｙおよびｚ方向の動作に対して、偏心器６３、６４の回転および滑り軸受６６内のリニアガイドの並進動作は、反対である。図９ｃおよび１１ｃは、さらにｚ方向の接続要素５２の最大偏位およびしたがって患者９０の脚９２の最大屈曲の位置での偏心器６３、６４の向きを示す。
【００６９】
治療期間の間で、膝モジュール５０および任意選択でさらに足モジュール４０が、療法士によって患者９０から除去され、かつ一方では十分な離間距離が治療期間の間の患者９０の動作に対して与えられ、および他方、療法士が患者９０におよびベッド１０または支持板３２に構成要素をすぐに再使用することが可能であるように、ベッド１０にまたは代わりとして病室内にしまい込まれることができる。このために、脚幅への適応のために使用される線形機構を経由して、足モジュール４０がマットレス２０の外縁部に対してｘ方向にシフトされてロックされることが、可能である。延長アーム５３は、例えば蝶ナット５７を用いて固定されるピン接続６３３および６４３の解除によって、偏心器６３、６４から取り外され、かつわきに折りたたまれることができる。接続要素と共に膝装具５１は、足板３２の背に固定されることができる（図２参照）。
【００７０】
本発明は、従来技術に比べて向上され、かつ、とりわけ整形外科的、集中治療的および／または神経病学的活動制限のためにとりわけ寝たきりになった患者９０のために、全ての既知の臨床の手順で困難なく一体化されることができるリハビリテーション機構３０を利用可能にする。ベッドの間でこれらの患者９０を移動しなければならないことなく、本発明は寝たきりの患者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化されたリハビリテーションを可能にする。そのモジュール構造のために、リハビリテーション機構３０はすぐに除去されることができてかつ救急のまたは日常的な臨床の活動の妨げでない。患者９０の全体重または部分的体重で足９４に荷重をかける能力は、筋系および骨組をさらに訓練してかつ筋骨格系の退化を防ぐ。垂直位置をとる可能性がさらに、心臓血管系を訓練する。
【００７１】
これは、整形外科患者にとっておよび同様に集中治療患者および神経病学的患者９０にとって等しく重要である。市販のもしくは特別に作られたケアベッドまたは病床１０に加えて、本発明によるリハビリテーション機構３０はさらに、それぞれのベッド１０内に寝たきりの患者９０が、完全にまたは部分的に垂直位置にもたらされることができるかどうかに独立に、市販のもしくは特別に作られた病院ベッドまたは集中治療ベッド１０に容易に取り付けられてかつそれから除去されることができ、リハビリテーション機構３０は水平位置と垂直位置との間で寝たきりの患者９０によってとられる任意の位置で寝たきりの患者９０の足の足裏９５の律動的な装荷および除荷を支持する。
【００７２】
本発明によって、リハビリテーション機構３０を作動させるための方法を実施することが、初めて特に可能であり、その方法において
−膝装具５１に対しておよび／または延長アーム５３に対して接続要素５２によってとられる角度（φ）が、少なくとも１台の角度センサ５５を用いて監視され；および／または
−延長アーム５３および接続要素５２経由で膝装具５１に導入される力（Ｎ）が、力センサ５６を用いて監視され、
そこにおいて可変に所定の要求された角度閾値（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）を越えるかまたは届かない、および／または可変に所定の要求された力閾値を越えるかまたは届かない場合、制御モジュール６０が、実際の角度（φ＿ａｃｔｕａｌ）および／または実際の力（Ｎ）が、越えた閾値より下のまたは届かなかった閾値より上の、要求された角度閾値（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）および／または要求された力閾値まで、偏心器６３および６４またはそれの偏心ディスク６３２、６４２の調節によって、戻されるように機械的装置６１を作動させる。
【００７３】
図１２は、例えば図８ｃの延長アーム５３の拡大図で、膝装具５１に対しておよび／または延長アーム５３に対して接続要素５２によってとられる角度ファイ（φ）が、少なくとも１台の角度センサ５５を用いてどのように監視されることができるかを示す。それは、また、各々同様に角度センサ（図示せず）を用いて測定されることができるかまたは第１の偏心器６３および／または第２の偏心器６４を駆動するモータ６２の定められた回転角度位置を代表する角度アルファ（α）およびベータ（β）を示す。
【００７４】
延長アーム５３と膝装具５１に延長アーム５３を接続する接続要素５２との間で、少なくとも１台の角度センサ５５によって監視される角度φが、任意の治療的に要求された角度閾値（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）をとることが可能であるべきである。要求された角度閾値（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）は例えばマットレス２０に対して９０°で示されることができる。この９０°で、延長アーム５３が接続要素５２に接続される接触点が膝装具５１の回転点より上に正確に位置することがさらに好ましい。
【００７５】
図１３は、要求された角度設定（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）から逸脱して、患者９０の膝関節９３がベッド１０の足側端部の方向にどのようにシフトされる可能性があるかを示す。このケースＩにおいて、さもなければ、延長アーム５３、接続要素５２および膝装具５１経由で膝関節９３に導入されることを目的とされる力（Ｎ）が特に垂直に導入されることができないので、延長アーム５３は新規の、適切な接触点に再調節されなければならない。
【００７６】
図１３内に示されるケースＩでは、偏心器６３および／または６４が調節されなければならない、すなわち、図１３内に矢印を用いて示すようにベッド１０の足側端部の方向に線形に、延長アーム５３をシフトするために（とりわけ逆時計回りに、すなわち負回転方向に回転させられる角度アルファに属する偏心器６３によって、かつ時計回りに、すなわち正の回転方向に回転させられる角度ベータに属する偏心器６４によって）図８ａに示すように互いの方へ回転させられる。これは、例えば実際の角度ファイ（φ＿ａｃｔｕａｌ）を測定して、かつ例えばＰＩＤ（比例積分微分コントローラ）を用いて、これを例えば好ましくは９０度の可変に所定の要求された角度閾値（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）に調節するコントローラによって遂行されることができる。
【００７７】
図１４は、要求された角度設定（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）から逸脱して、患者９０の膝関節９３がベッド１０の頭側端部の方向にどのようにシフトされる可能性があるかを示す。同様にこのケースＩＩでは、延長アーム５３は、さもなければ、再び延長アーム５３、接続要素５２および膝装具５１経由で膝関節９３に導入されることを目的とされる力（Ｎ）が特に垂直に導入されることができないので、新規の、適切な接触点に再調節されなければならない。
【００７８】
図１４内に示されるケースＩＩでは、偏心器６３および／または６４が、同様に調節されなければならない、すなわち、延長アーム５３を図１４内に矢印を用いて示されるように、ベッド１０の頭部の方向に線形にシフトするために、（とりわけ時計回りに、すなわち正の回転方向に回転させられる角度アルファに属する偏心器６３によって、および逆時計回りに、すなわち負回転方向に回転させられる角度ベータに属する偏心器６４によって）図８ｃに示すように互いの方へ回転させられる。これは、例えば実際の角度ファイ（φ＿ａｃｔｕａｌ）を測定して、かつ例えば、特にＰＩＤコントローラを用いて、これを好ましくは９０度の可変に所定の要求された角度閾値（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）に調節するコントローラによって遂行されることができる。
【００７９】
本発明に従って、偏心ディスク６３２、６４２の上記の調節は好ましくは逐次的に（すなわち計画されたように実施されるリハビリテーション動作とは独立に）、または計画されたように実施されるリハビリテーション動作に関して同時に遂行されることができる。
【００８０】
図１５は、図１５内に「ロボット」ともまた指定されるリハビリテーション機構３０を用いて計画されたリハビリテーション動作を生成するための制御回路の模式図を示す。したがって、最初のステップで、偏心角度アルファ（ｔ）およびベータ（ｔ）が要求された角度組合せ対（数１）の時間的シーケンスとして固定される。角度アルファおよびベータの変化と延長アーム５３の得られる動作との間の関係が、図９ａ−９ｃ内に図と共に記載される。適切な作動によって、患者９０の膝関節９３は有利には膝関節９３が股関節のまわりに円形の軌跡Ｔで動くように動かされる。
【００８１】
【数１】
2018531676.tif 000003
【００８２】
要求された角度（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）と実際の角度（φ＿ａｃｔｕａｌ）を比較することによって、アルファ／ベータ誤差が計算されることができる。これは次いで、コントローラ、例えばＰＩＤコントローラによって修正されることができる。
【００８３】
最終的に、図１６は、図１６内に「ロボット」ともまた指定される、リハビリテーション機構３０の偏心器６３および／または６４の調節を生成するために、図１５に対して拡張された制御回路の模式図を示し、その調節が、計画されたリハビリテーション動作に関して逐次的にまたは同時に行われる。
【００８４】
計画されたリハビリテーション動作がここで実施される場合、作用する力Ｎのためにおよび／または重力のために患者９０のすべり落ちが起こる可能性がある。例えば、これはまた、特にベッド１０が垂直位置に動かされ、かつ重力が患者９０を下方へ押す時起こる可能性がある。
【００８５】
図１６内に示される制御回路によって、偏心器６３および／または６４の調節、すなわち偏心動作アルファおよびベータが計画されたリハビリテーション動作に関して同時に遂行されることができる。実際の角度ファイ（φ＿ａｃｔｕａｌ）が、その要求値ファイ要求（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）に毎回従うように、特に延長アーム５３の近位部分５３２の位置の調節を実行する修正項を挿入することが、加えて特に可能である。数学的に記述すると、これは制御系内の偏心回転命令アルファ（ｔ）とベータ（ｔ）との間の位相遅れの変更を意味する。
【００８６】
したがって、計画されたリハビリテーション動作および１箇所以上の接触点の位置の適応が、同時に実施されることができる。
【００８７】
これに代わるものとして、逐次的に動作することが、もちろんさらに可能であり、その場合には、計画されたリハビリテーション動作が、最初に定められた時間の間実施され、そして次に、一新された調節が実施される。
【００８８】
本発明はさらに、療法士が、制御モジュール６０がどのファイ要求値を修正するかをあらかじめ定義することができるという利点を有する。
−１つの可能性は、ファイ（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）を常に９０度に維持することである。
−更なる可能性は、角度アルファおよびベータ経由で延長アーム５３の位置を計算し、かつそれによって延長アーム５３と装具５１との間の接続要素５２が、マットレス２０に対して常に垂直であるようにアルファおよびベータに従って角度ファイ要求（φ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）を常に確定することである。
−第３の可能性は、延長アーム５３と膝装具５１との間の接続要素５２が円形の経路、すなわち膝関節９３が股関節回転点のまわりに描く股関節のまわりの円形の軌跡Ｔに常に接するように、角度φ＿ｄｅｓｉｒｅｄを制御することである。このようにして、φ＿ｄｅｓｉｒｅｄは偏心器６３および６４の所定の角度組合せ対（数２）に時間依存しており、かつφ＿ｄｅｓｉｒｅｄ（ｔ）と指定される。
【００８９】
【数２】
2018531676.tif 000004
【００９０】
最終的に、好ましい一実施態様において、療法士が有利には制御モジュール６０の動作部品上でこれらの判断をすることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０  ベッド、特にケアベッド、病床、病院ベッドまたは集中治療ベッド
１１  ベッドフレーム
１２  縦側部
１３  横側部
１４  縦防壁
１５  横防壁
１６  キャスター
２０  マットレス
２１  マットレスフレーム
３０  リハビリテーション機構
３２  ベッドフレーム１１またはマットレスフレーム２１に固締可能な、リハビリテーション機構３０のための支持板
４０  足モジュール
４１  固定手段
４２  踏板面
４３  固定ストラップ
５０  膝モジュール
５１  膝装具
５２  接続要素
５３  延長アーム
５３１  延長アーム５３の遠位部分
５３２  延長アーム５３の近位部分
５３３  延長アーム５３の中央部分
５４  受入点
５５  角度センサ
５６  力センサ
５７  蝶ナット
６０  制御モジュール
６１  機械的装置
６２  電動モータ
６３  第１の偏心器
６３１  第１の偏心器６３の偏心軸
６３２  第１の偏心器６３の偏心ディスク
６３３  第１の偏心器６３の制御ピン
６４  第２の偏心器
６４１  第２の偏心器６４の偏心軸
６４２  第２の偏心器６４の偏心ディスク
６４３  第２の偏心器６４の制御ピン
６５  ラジアル軸受
６６  滑り軸受
６７  スライダ
７０  調整機構
８０  安定化機構
９０  患者
９１  胸部−心臓／肺
９２  脚
９３  膝関節
９４  足
９５  足裏
Ｎ  力
Ｔ  軌跡
【図１】
2018531676.tif 000005
【図２】
2018531676.tif 000006
【図３】
2018531676.tif 000007
【図４】
2018531676.tif 000008
【図５】
2018531676.tif 000009
【図６】
2018531676.tif 000010
【図７】
2018531676.tif 000011
【図８ａ−８ｃ】
2018531676.tif 000012
【図９ａ−９ｃ】
2018531676.tif 000013
【図１０ａ−１０ｃ】
2018531676.tif 000014
【図１１ａ−１１ｃ】
2018531676.tif 000015
【図１２】
2018531676.tif 000016
【図１３】
2018531676.tif 000017
【図１４】
2018531676.tif 000018
【図１５】
2018531676.tif 000019
【図１６】
2018531676.tif 000020
【国際調査報告】
2018531676.tif 000021
2018531676.tif 000022
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