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Mediko-mechanischer Apparat zur Behandlung versteifter Gelenke.
Bei der Behandlung versteifter Gelenke werden gewöhnlich Pendelapparate in Verwendung gebracht, bei welchen das Pendel an einem Stativ um eine horizontale Achse drehbar angebracht ist. Ein solcher Apparat besitzt gewöhnlich Organe zur Aufnahme und Fixierung der zu behandelnden Extremität in Form von Hohlschienen, von welchen die eine am Stativ des Apparates befestigt ist, während die andere sich am Pendel befindet.
Die Verwendung dieser Apparate geschieht in folgender Weise : Soll z. B. ein versteiftes Ellbogengelenk behandelt werden, so wird die Extremität so in den Apparat gelagert, dass der Oberarm in die eine, der Unterarm in die andere Hohlrinne gebracht und fixiert wird. Dabei wird die Achse des versteiften Gelenkes, z. B. des Ellbogengelenkes, mit der Achse des Pendels in Übereinstimmung gebracht. Wird nun das Pendel in Bewegung gesetzt, so überträgt sich die Bewegung auf das Gelenk, wobei die Ausschläge des Pendels durch die Hemmungen der Gelenksbeweglichkeit begrenzt sind.
Bei versteiften Gelenken ist nun aber die Beweglichkeit sehr gering oder ganz aufgehoben. Die Aufgabe des Pendelapparates ist es, die Beweglichkeit wieder herzustellen oder zu erweitern, was durch Überwindung der Hemmungen durch den Anschlag des schwingen-
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erhält, ist die Kraft jener Muskeln, welche zum versteiften Gelenk gehören.
Diese Behandlungsmethode weist gewisse Mängel auf. Denn bei stark versteiften Gelenken ist es oft unmöglich, das Pendel in Gang zu bringen, weil die Pendelbewegung schon eine gewisse Beweglichkeit des Gelenkes zur Voraussetzung hat. Auch hält der Patient selbst den Gang des Pendels im Moment des Anschlages auf ; er fixiert das Gelenk durch Muskelkraft, wenn das plötzliche Anschlagen ihm Schmerzen verursacht oder er aus einem anderen Grunde von der Behandlung seines Leidens nichts wissen will. Es hat sich gezeigt, dass diese Pendelübungen durch Monate ohne den geringsten Nutzen fortgesetzt werden, weil die Bewegung des Gelenkes nur in jenem Bogensegment erfolgt, das ohnehin beweglich ist, während das benachbarte Segment, wo die Hemmung sich befindet, vollständig ausgeschaltet bleibt.
Diese Mängel werden gemäss der Erfindung durch eine eigenartige Einschaltung einer Übersetzung behoben, derart, dass die Schwung-oder Drehbewegung des Antriebsorganes (Pendel o. dgl. Schwungorgan) ohne Änderung, der Drehrichtung sowohl die Hin-als auch die Herbewegung des einen der beiden das Gelenk bildenden Organe besorgt, so dass innerhalb eines bestimmten zweckmässig einstellbaren Drehwinkels des Antriebsorgans bzw. des durch dieses bewegten Drehorgans die Dreh-bzw. Schwungrichtung des zu bewegenden Teiles wenigstens einmal gewechselt wird.
Um einen Bogengrad Gelenksbewegung zu erzielen, ist bei den bekannten Apparaten (vollständige Fixation der Extremität im Pendelapparat vorausgesetzt) eine Bewegung des Pendels erforderlich, welche ebenfalls einem Bogengrade entspricht, also nur einen kleinen Bruchteil der Pendelschwingung. Daher die unangenehme, stossweise und schmerzhafte Wirkung, welche gemäss der Erfindung vermieden werden kann, wenn zur Überwindung des einen Bogengrades ein grösserer Teil der Pendelschwingung oder die ganze Pendelschwingung ausgenutzt wird.
Die gewünschte Übersetzung kann durch Zahnräder, durch Rollen mit Riemen, Ketten oder dgl., durch Hebel mit ausserhalb der Pendelachse gelagerten Stützpunkten, durch Zugschnüre, Schrauben o. dgl. bewirkt werden.
So wird die Drehbewegung des auf den Hebel 10 zu liegen kommenden Unterarmes in Fig. i durch die Stange 12 bewirkt, welche mit dem einen Ende mit einem z. B. an der Wand oder am Stativ in-der Nähe der Aufhängeachse 14 eines Pendels 11 befindlichen Bolzen 13 und mit dem anderen Ende bei 15 mit dem Unterarm-o. dgl. Hebel. ? gelenkig verbunden ist. Die Verwendung des Apparates kann in folgender Weise erfolgen. Der kranke Arm wird so in die für ihn bestimmten Hohlrinnen 8 und 9 eingelegt und fixiert, dass die Gelenkachse des zu behandelnden Ellbogengelenkes auf den Bolzen 7 zu liegen kommt, während das Schultergelenk in der Höhe der Pendelachse 14 eingestellt wird. Da der Bolzen 13 feststeht, so wird beim Schwingen des Pendels der Hebel 10 die gewünschte Wirkung auf das Gelenk ausüben.
Um die Wirkung auf verschiedene Bogensegmentgrade einstellen zu können, ist die Stange 12 verlängerbar oder aber der Fixpunkt 13 in der Schwingungsebene an verschiedenen Orten einstellbar. Wird er so ober der Pendelachse gewählt, dass er bei der Ruhelage des Pendels mit der Pendelachse 14 und dem Gelenk 15 sich in einer Geraden befindet, so wirkt das Pendel immer bei der Rückkehr in die Ruhe-
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am stärksten sein, wobei das in einer Richtung sich bewegende Schwungorgan sowohl die Streckung als auch die Beugung des Gelenkes besorgt. Durch geeignete Wahl der Übersetzung, z. B. des Exzenters, kann die zusätzliche Bewegung des Hebels 10 so verlangsamt werden, dass beispielsweise ein ganzer Ausschlag des Pendels einer Gelenksbewegung um einen Bogengrad entspricht.
Die Steuerung (das Nachstellen) könnte automatisch wie bei einer Bohrmaschine geschehen, und zwar in diesem Falle dureh Verkürzung oder Verlängerung des Stabes 12 bzw. der Schnur oder Kette 16 o. dgl., die in ähnlicher Weise wirkt.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das Pendel an seinem oberen Ende einen Fortsatz 18 besitzt. Die Bewegung des Pendels führt zu Bewegungen des um den Fixpunkt 19 drehbaren Exzenterhebels : 20 und damit mit Hilfe der Schnur oder des
Gestänges 21 zur gewünschten Bewegung des Unterarmes-o. dgl. Hebels 22.
Kennzeichnend für diese Ausführungsformen ist, dass die Pendelschwingung des Schwungorgans zum Betriebe einer Mechanik verwendet wird, welche sich teilweise auf dem schwingenden Pendel befindet und zu einer Bewegung der einen z. B. für den Unterarm bestimmten Hülse 9 führt, welche Bewegung nicht identisch ist mit der Bewegung des schwingenden Pendels. Bei den Ausführungsbeispielen der Zeichnung macht die sonst bei den üblichn Pendelapparaten festgestellte zweite Hülse (z. B. für den Oberarm 8) ebenfalls die Pendelschwingungen mit. Die die Pendelschwingungen erzeugende Kraft wird durch die Muskeln des nächsten gesunden Gelenkes (Schulter, Hüftgelenk usw. ) oder durch irgendeine andere z. B. eine motorische Kraft aufgebracht.
Es ist jedoch nicht erforderlich, dass die Extremität an einem Pendel befestigt ist.
Die Hülse 9 könnte auch feststehen. Stellt man sich in Fig. 2 vor, dass der Hebel 22 nicht mit dem Pendel, sondern mit einer im Raume feststehenden Oberarmhülse gelenkig verbunden ist und das dahinter befindliche Pendel bzw. Schwungorgan frei schwingt, so ist ersichtlich, dass ebenfalls die gewünschte Wirkung auf das Gelenk'erzielt wird.
Da es einerseits. Schwierigkeiten bereitet, die in Betracht kommenden Gelenke, zum Beispiel Schulter, Ellbogen o. dgl. an der richtigen Stelle einzustellen und es andrerseits zweckmässig ist, während der Behandlung auf das Gelenk einen Gewichtszug einwirken zu lassen, so kann man eine Einrichtung treffen, welche in einem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 dargestellt ist. Fig. g zeigt einen Apparat, der aus einer Säule 30 mit einer Bodenplatte 31 und einem Träger 32 besteht, welcher auf der einen Seite z. B. eine Achselkrücke 34 trägt, während auf der anderen Seite mittels der Strebe 35 ein Rahmen 36 o. dgl. hängt, wobei die Strebe 35 sowohl mit dem Träger 32 als auch mit dem Rahmen 36 durch Gelenke 33 bzw. 52 verbunden ist.
Der Rahmen 36 bildet einerseits den Träger für ein mit ihm durch das Gelenk 37 verbundenes Organ 38 zur Befestigung an der Extremität (z. B. am Oberarme), mit welchem gegebenenfalls der Unterarmhebel 40 mittels des Gelenkes 39 drehbar verbunden ist und andrerseits den Träger für ein Laufgewicht 41. Der Rahmen 36 hängt also einerseits an der Extremität des Patienten und andrerseits an der als Lenker ausgebildeten Strebe 35. Eine Verschiebung des Gewichtes bringt die Zugwirkung in gewünschter Weise zur Geltung. Der zu behandelnde Arm wird nun mit dem Apparat so in Verbindung gebracht, dass die Schulter auf die Achselkrücke 34 zu liegen kommt, während Oberarm und Unterarm in der schon geschilderten Weise an dem Hebel 38 bzw. 40 befestigt werden.
Wird nun die Vorrichtung in Schwingung gebracht, was wieder zweckmässig durch die Muskelkraft der gesunden Schulter geschieht, so bewegen sich der Pendelschwingung entsprechend, sowohl die Strebe 35 als auch der Arm des Patienten, wobei die Strebe 38, an welcher sich der Oberarm befindet, immer ungefähr parallel zu Strebe 35 bleibt, während der Rahmen 36 hauptsächlich sich ungefähr in der Längsrichtung verschiebt, wodurch der Eindruck eines schwingenden Parallelogramms zu Stande kommt. Diese Bewegung der einzelnen Teile zueinander bzw. zum feststehenden Stativ des Apparates oder zur Umgebung kann nun in ähnlicher Weise dazu benutzt werden, die gewünschte Wirkung auf das Gelenk auszuüben.
So wird die im Gelenk 42 mit dem Rahmen verbundene Strebe 43, welche mit dem anderen Ende im Gelenk 44 mit dem Unterarmhebel 40 verbunden ist, die gewünschte Wirkung ähnlich der Fig. 1 ebenso erzielen, wie die der Fig. 2 entsprechenden Anordnungen in Fig. 4 und 5. In Fig. 4 wird der Hebel 45 durch den in einem Schlitze dieses Hebels geführten, am Hebel 48 befindlichen ausserhalb des Gelenkes 51 gelagerten Bolzen 46 auf-und abbewegt und diese Bewegung wird mittels der Strebe 47 auf den Unterarmhebel 49 übertragen, während in Fig. 5 durch die Verlängerung 50 eine ähnliche Wirkung erzielt wird wie durch den Fortsatz 18 bei der Vorrichtung in Fig. 2.
Wird der Drehpunkt 42 der Fig. 3 unter das Gelenk 37 und in eine Gerade mit den Gelenken 37 und 44 gebracht, so kommt die gewünschte Beugung und Streckung immer bei der Rückkehr zur Ruhelage zu Stande und tritt gerade im Momente der Schwingung durch die Ruhelage die grösste Wirkung ein, da gerade in dieser Schwingungsphase infolge Exzenterwirkung die Beugung in die Streckung übergeht.
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Durch Befestigung einer Schnur an einer ausserhalb der Armkrücke bzw. der Schultergelenksachse liegenden Stelle, entsprechend die Schnur 16 in Fig. i kann ebenfalls die gewünschte Wirkung erzielt werden und könnte natürlich auch die Bewegung der Teile in den Gelenken 33 und 52 in gleicher Weise nutzbar gemacht werden.
Es kann nach diesem Prinzip nicht nur das Ellbogengelenk, sondern auch z. B. das Knie-, Hand-und Sprunggelenk usw. behandelt werden, was nur geringfügige Veränderungen an dem Apparate benötigt. Statt einer am unteren Ende des Hebels 10, 22, 40 usw. vorgesehenen Handhabe ist ein Fussteil einzusetzen, an die Stelle der Armkrücke 34 tritt eine Vorrichtung zum Sitzen, wenn es sich darum handelt, z. B. das Knie zu behandeln. Soll das Sprunggelenk behandelt werden, so tritt an die Stelle der Unterarmhülse bzw. der Unterschenkelhülse eine Vorrichtung zum Festlegen des Fusses, während der Unterschenkel in der Oberarmhülse befestigt wird usw.
Auch kann der Fuss oder die Hand mit dem Organ 36 in feste Verbindung oder in eine durch Anschläge begrenzte gelenkige Verbindung gebracht und dadurch gezwungen werden, beim Schwingen dieses Organes die gewünschten Bewegungen im Sprung-oder Handgelenk auszuführen.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Medikomechanischer Apparat zur Behandlung versteifter Gelenke, dadnrch gekennzeichnet, dass die Schwung-oder Drehbewegung des Antriebsorgans ohne Änderung der Drehrichtung durch ein geeignetes Übersetzungsorgan, zweckmässig durch Exzenterwirkung oder dgl., sowohl die Hin-als die Herbewegung des einen der beiden das Gelenk bildenden Organe derart besorgt, dass innerhalb eines bestimmten zweckmässig einstellbaren Drehwinkels des Antriebsorganes bzw. des durch dieses bewegten Drehorganes die Dreh-bzw. Schwungrichtung des zu bewegenden Teiles wenigstens einmal gewechselt wird.