Vorrichtung zur mechanischen Behandlung der Wirbelsäule und ihrer knöchernen Anschluss organe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur mechanischen Behandlung der Wirbelsäule und ihrer knöchernen Anschlussorgane, nämlich des Bekkenringes, des Schultergürtels und der Hinterhauptsregion. Derartige mechanische Behandlungen dienen vor allem zur Beseitigung der Folgen von Bandscheibenschäden, von Wirbelsäulenverkrümmungen oder sonstigen Wurzelreizsyndromen.
Die bisher angewendeten mechanischen Behandlungsweisen mit direktem Angriff an der Wirbelsäule und ihren knöchernen Anschlussorganen, im folgenden kurz Wirbelsäule genannt, bestanden erstens aus der manuellen Therapie und zweitens aus der Extensionstherapie. Die manuelle Therapie hat den Vorteil der direkten und gezielten Kraftübertragung von der Hand des Behandlers auf die Wirbelsäule des Patienten, weil dabei ein verhältnismässig enger Kontakt zwischen den knöchernen Gebilden des Behandlers einerseits und des Patienten andererseits stattfindet.
Die Nachteile dieser manuellen Therapie bestehen in einem grossen Zeit- und Körperkraftaufwand, so dass ein Behandler täglich nur eine verhältnismässig geringe Zahl von Patienten behandeln kann. Damit ist die Kostengestehung dieser Behandlungsweise sehr hoch, abgesehen davon, dass eine solche Behandlung nur von Spezialisten mit einer langwierigen Ausbildung und mit besonderen körperlichen Eigenschaften vorgenommen werden kann. Obwohl mit der manuellen Behandlungsweise bisher die weitaus besten Ergebnisse erzielt wurden, ist ihre Anwendungsmöglichkeit aus den genannten Gründen sehr eng begrenzt. Infolgedessen kann die grosse Mehrzahl der Patienten praktisch niemals in den Genuss einer solchen manuellen Behandlung kommen.
Man hat daher schon vielfach versucht, die Behandlung durch Vorrichtungen vorzunehmen, welche die manuelle Tätigkeit des Behandlers ersetzen sollen. Die bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art arbeiten im wesentlichen auf dem Prinzip der statischen oder rhythmischen Extension, wobei die hierfür notwendige Fixierung des Körpers des Patienten wahlweise am Kopf, Schultergürtel, Brustkorb, Bekken und an den Knien oder Fussgelenken stattfindet.
Die Mittel zur Fixierung dieser Körperstellen bestanden bisher aus mehr oder weniger elastischen Gurten und Bandagen, wie sie in der Orthopädie üblich sind.
Bei anderen Einspannungen des Körpers wurde stets Wert auf eine verhältnismässig nachgiebige Polste rung der eigentlichen Halterung des Patienten gelegt, um so eine Gewebeschädigung an den Angriffsstellen durch Druck zu vermeiden. Die mit diesen Vorrichtungen erzielten Erfolge waren aber im allgemeinen nicht befriedigend und kamen jedenfalls an die Ergebnisse einer gekonnten manuellen Behandlungsweise nicht heran, ohne dass man bisher die Ursachen für diese Differenz der beiden Behandlungsweisen erkannt hatte.
Durch die Erfindung wird bezweckt, die Mängel der bekannten Behandlungsvorrichtungen zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, welche bessere therapeutische Ergebnisse ermöglicht.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass es notwendig ist, die Kraftübertragung auf die Wirbelsäule auch bei einer mechanischen Behandlungsvorrichtung möglichst weitgehend der Kraftübertragung anzugleichen, wie sie bei der manuellen Therapie stattfindet.
Demgemäss besteht die Erfindung darin, dass zur Einspannung des Beckens des Patienten im wesentlichen starre, beiderseits des Beckens an den Darm beinkämmen angreifende Beckenschalen aus möglichst unnachgiebigem Material vorgesehen sind, während der Schultergürtel und/oder der Kopf des Patienten von relativ zu der beweglichen Beckeneinspannung ortsfesten, im wesentlichen starren Einspann- oder Halteorganen aus möglichst unnachgiebigem Material gehalten wird bzw. werden. Dadurch wird erreicht, dass die Kraftübertragung von der Vorrichtung auf die Wirbelsäule des Patienten analog der praktisch direkten Kraftübertragung von Knochen zu Knochen bei der manuellen Behandlungsweise stattfindet, so dass die Wirkung der Behandlungsvorrichtung dem Effekt der manuellen Behandlung weiter als bisher angeglichen werden kann.
Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt wird vor allem darin erblickt, dass die neue Vorrichtung eine gewissermassen mechanisierte manuelle Therapie ermöglicht, welche auch von angelernten Hilfskräften nach entsprechender Einstellung des Gerätes durch einen medizinischen Sachverständigen, überwacht werden kann. Auf diese Weise kann eine praktisch unbegrenzte Anzahl von Patien teni mit besserem Erfolg als bisher mechanisch behandelt werden, zumal die Einstellung und Handhabung einer Vorrichtung gemäss der Erfindung vom medizinischen Sachverständigen schnell und leicht zu erlernen ist und die Bedienung durch das Hilfspersonal keine besonderen Fachkenntnisse erfordert.
Bei einer Ausführungsform einer Extensionsvorrichtung für liegende Behandlung des Patienten sind die Beckenschalen an einem in hin- und hergehende Bewegung versetzbaren Hauptschlitten befestigt, während die den Schultergürtel und/oder den Kopf des Patienten haltenden, relativ zur beweglichen Bekkeneinspannung ortsfesten Halteorgane von Nebenschlitten getragen werden, die mit Zugmesseinrichtungen gekoppelt sind, welche als Federwaagen ausgebildet sein können. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass bei einer Bewegung des Hauptschlittens im Sinne einer Extension der Wirbelsäule eine Spannung der Federn der Federwaagen eintritt, deren Stärke je nach der gewünschten Extensionswirkung einstellbar ist.
Die Anordnung der beiden, am Schultergürtel bzw. am Kopf des Patienten angreifenden Halterungen auf den im Hauptschlitten geführten Nebenschlitten gestattet es, eine Extension der Wirbelsäule vom Becken wahlweise bis zum Schultergürtel oder bis zum Kopf oder gleichzeitig bis zum Schultergürtel und bis zum Kopf auszuführen, wobei die Dosierung der auf die verschiedenen Wirbelsäulenbereiche wirkenden Extensionskräfte je nach den Erfordernissen durch entsprechende Einstellung der Federspannungen erreicht wird.
Die Beine des Patienten können, falls in der unteren Partie des Körpers keine Wirkungen beabsichtigt sind, auf dem Hauptschlitten ruhen, d. h. dessen hin- und hergehende Bewegung mitmachen. In vielen Fällen ist es jedoch erwünscht, die Beine zur Erzielung eines Gegenzuges am Becken zu benutzen. Um dies zu erreichen, können die Beine mittels an den Knien angreifender Halterungen in eine auf- und abwärts gehende Bewegung versetzt werden, wobei vorzugsweise die Bewegung alternativ ausgeführt wird, d. h. das eine Bein wird aufwärts bewegt, während gleichzeitig das andere Bein abwärts bewegt wird, und umgekehrt.
Während der Extension kann auf den Körper des Patienten eine Vibrationsbewegung übertragen werden. Zu diesem Zweck kann mindestens ein Teil des den Patienten tragenden Tisches mittels einer oder mehrerer Nockenwellen in senkrechte Schwingungen versetzt werden. Unter anderem erzielt man dadurch eine Entspannung der Muskeln und Bänder, die die zu extendierenden, knöchernen Teile verbinden.
Durch die hierbei eintretende Lockerung wird die Extension begünstigt.
Schliesslich kann der gesamte, den Hauptschlitten, die Nebenschlitten und alle sonstigen Teile der Vorrichtung tragende Rahmen um eine waagrechte Querachse kippbar gelagert sein, um den Rahmen in verschiedenen Ebenen fixieren zu können. Mit Hilfe einer besonderen Antriebsvorrichtung kann der Rahmen auch während der Ausführung der Extensionsbehandlung in eine beliebig einstellbare, ständige Schaukelbewegung versetzt werden. Dadurch wird die die Extensionskraft überlagernde Gravitationskraft in ihrer Wirkung fortlaufend geändert, was sich in vielen Fällen als vorteilhaft für die Gesamtwirkung der Vorrichtung erwiesen hat.
Zur besseren Beeinflussung der Halswirbelsäule und der oberen Brustwirbelsäule kann die Kopfhalterung verstellbar, vorzugsweise um die Körperlängs- achse innerhalb eines gewissen Kreisbogens drehbar angeordnet werden.
Eine erfindungsgemäss ausgebildete Vorrichtung hat gegenüber der manuellen Therapie den grossen Vorteil, dass jede einzelne Einstellung der verschiedenen Halterungen und Bewegungen des Gerätes genau messbar und jederzeit reproduzierbar ist. Dies kann z. B. mit Hilfe von Markierungen oder Skalen, Gradeinteilungen usw. geschehen, die an den einzelnen Teilen angeordnet sind. Dadurch können gegebene Vorschriften des behandelnden Arztes bei jeder Behandlung gleichmässig berücksichtigt werden.
Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung gemäss der Erfindung rein schematisch in einer Seitenansicht,
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer ebenfalls schematischen Draufsicht,
Fig. 3 zeigt ein Bewegungs-Diagramm, welches schematisch die hin- und hergehende Bewegung des Hauptschlittens und die gleichzeitige Auf- und Abwärtsbewegung der Beinhalter bzw.
Kniehalter veranschaulicht,
Fig. 4 zeigt ein weiteres Diagramm, welches die Bewegung des Hauptschlittens mit den gesetzten Impulsen entsprechend der Form der antreibenden Nockenscheibe beispielsweise darstellt,
Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung eine praktische Ausführungsform der Erfindung in einer der Fig. 1 entsprechenden Seitenansicht,
Fig. 6 zeigt das Gerät nach Fig. 5 vom Fussende her in Richtung des Pfeiles A der Fig. 2 gesehen, und
Fig. 7 zeigt schliesslich das Fussende der Vorrichtung nach den Fig. 5 und 6 in Seitenansicht in Richtung des Pfeiles B der Fig. 2 gesehen.
Die grundsätzliche Ausbildung der Vorrichtung wird vor allem anhand der schematischen Fig. 1 und 2 der Zeichnung beschrieben. In den Fig. 5-7, welche ein praktisches Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zeigen, sind die gleichen Teile der Fig. 1 und 2 jeweils durch dieselben Bezugsziffern gekennzeichnet. Danach werden alle wesentlichen Teile der Vorrichtung von einem Rahmengestell 1 getragen, welches auf einem dreieckigen Tragbock 2 um eine waagerechte Achse 3 kippbar gelagert ist. In diesem Rahmengestell 1 ist ein Hauptschlitten 4 derart beweglich gelagert, dass er hin- und hergehende Bewegungen in Richtung der Längsachse des Rahmenge stells 1 ausführen kann.
Der Antrieb des Hauptschlittens 4 erfolgt über eine verschiebbar gelagerte Treibstange 5, die mit einem an ihrem freien Ende vorgesehenen, Führungsstift 6 in die Nockenbahn 7 einer um eine Achse 8 drehbar gelagerten Nockenscheibe 9 eingreift. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, verläuft die Nockenbahn 7 zum Teil konzentrisch und zum Teil exzentrisch um die Nockenscheibenweile 8.
Dadurch wird erreicht, dass bei einer Drehung der Nockenscheibe 9 die hin- bzw. hergehende Bewegung des Hauptschlittens 4 nicht gleichmässig, sondern derart erfolgt, dass der Hauptschlitten 4 zu Beginn seiner Hubbewegung einer normalen Kurbelbewegung folgt, dann aber nach dem Ende der Hubbewegung hin stark beschleunigt wird, so dass er seine Endstellung erreicht hat, bevor die e Nocken- scheibe sich um 1800 gedreht hat. In dieser Zeit hätte dagegen eine normale Kurbelbewegung erst die Endstellung des Hauptschlittens herbeigeführt. Auf diese Weise erhält man bei der Bewegung des Hauptschlittens den, gewünschten Impuls wie aus dem Diagramm der Fig. 4 ersichtlich ist.
An dem Hauptschlitten 4 sind zwei Beckenschalen 10 mittels Tragstangen 11 derart befestigt, dass sie mittels einer einerseits mit Linksgewinde und andererseits mit Rechtsgewinde versehenen Spindel 12, auf der die unteren Enden der Tragstangen 11 mit Muttern gelagert sind, quer zur Längsachse des Rahmengestelles 1 aufeinander zu oder voneinander weg verschoben werden können. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, kann dadurch das Becken des jeweiligen Patienten 13, dessen Umrisse in strichpunktierten Linien angedeutet sind, von den beiden Beckenschalen 10 fest eingespannt werden, so dass der Körper des Patienten die hin- und hergehenden Bewegungen des Hauptschlittens im wesentlichen mitmachen muss.
Der Körper 13 des Patienten ruht auf einer von dem Hauptschlitten 4 getragenen Unterlage, die gemäss dem dargestellten Aus±ührungsbeispiel aus einer eigentlichen, mittleren Tragplatte 14 und einer dieselbe mit einem kleinen Abstand umgebenden Abdeckplatte 15 besteht. Die Tragplatte 14 wird durch zwei Führungsstifte 14' gegen seitliches Abrutschen von den Nocken 18 gesichert und kann mit Hilfe einer Vibrationsvorrichtung in eine rasche auf- und abwärtsgehende Bewegung mit verhältnismässig geringer Amplitude versetzt werden. Zu diesem Zweck sind im oberen Teil des Hauptschlittens 4 z. B. zwei Nockenwellen 16 nebeneinander gelagert, die von einem Elektromotor 17 (Fig. 5) vorzugsweise über ein stufenlos regelbares Getriebe angetrieben werden.
Die Nockenwellen tragen je zwei Nocken 18, deren Hub zweckmässig veränderlich ist. Auf den Nockenscheiben stützen sich vorzugsweise unter Vermittlung von kugelgelagerten Rollen Stössel 19 ab, auf denen die Tragplatte 14 ruht. Bei einer Rotation der Nokkenwellen 16 wird auf diese Weise die Tragplatte 14 mitsamt dem Körper 13 des Patienten in eine vibrierende Bewegung versetzt, deren Amplitude und Schwingungszahl beliebig einstellbar sind.
In dem Hauptschlitten 4 sind auf Führungsstangen 20 zwei voneinander unabhängige Nebenschlitten 21 bzw. 22 in Längsrichtung des Tragrahmens 1 verschiebbar gelagert. Der erste Nebenschlitten 21 trägt beiderseits der Tragplatte 14 je eine Haltestange 23, auf deren oberen Enden vertikal verschiebbare und einstellbare, z. B. gabelförmige Schulterstützen 24 befestigt sind. Die Haltestangen 23 können auf dem Nebenschlitten 21 zweckmässig, ähnlich wie die Tragstangen 11 der Beckenschalen 10, mit Hilfe einer mit Rechts- und Linksgewinde versehenen Spindel quer zur Längsachse der Tragplatte 14 aufeinander zu oder voneinander weg verschiebbar gelagert sein.
Um die Arme des Patienten 13 am Abweichen nach den Seiten hin zu hindern, wenn durch die Schulterstützen 24 eine Kraft auf den Schultergürtel übertragen wird, sind beiderseits der Tragplatte 14 auf der Abdeckplatte 15 Seitenstützen 25 verstellbar befestigt. Die Verstellung der Seitenstützen 25 kann z B. auf einfache Weise dadurch geschehen, dass die Tragstangen der Seitenstützen in verschiedene Löcher der Abdeckplatte 15 einsteckbar sind, wie in Fig. 2 angedeutet worden ist.
Auf dem zweiten Nebenschlitten 22 sind ebenfalls beiderseits der Tragplatte 14 nach oben ragende Hal- testangen 26 befestigt, an deren oberen Enden ob er halb der Tragplatte 14 eine Kopfhalterung befestigt ist, die aus einer den Hinterkopf des Patienten tragenden Nackenschale 27 und einer mit den Halte- stangen 26 verbundenen Kinnstütze 28 besteht.
Der Nebenschlitten 21 bzw. dessen Haltestangen 23 ist bzw. sind mit einem Führungsstück 29 verbunden, welches mit einer Bohrung versehen ist, durch die gleitbar eine Zugstange 30 verläuft, deren freies Ende mit einer Anschlagplatte 31 versehen ist. Das andere Ende der Zugstange 30 ragt in einen Federkasten 32 und ist mit einem Federteller 33 verbunden.
Zwischen diesem Federteller 33 und der inneren Wandung 34 des Federkastens 32 ist eine Druckfeder 35 eingespannt. Die Entfernung zwischen dem Federteller 33 und der Anschlagplatte 31 ist veränderlich, was vorzugsweise mit Hilfe eines auf der Zugstange 30 angebrachten Gewindes geschieht. Bei einer hin- und hergehenden Bewegung des Hauptschlittens 4 wird der Nebenschlitten 21 mitsamt der Schulterstütze 24 zunächst mitgenommen. Sobald aber das Führungsstück 29 an die Anschlagplatte 31 anschlägt, wird die Druckfeder 35 über den Federtel ler 33 gespannt, und damit überträgt sich die in geeigneter Weise einstellbare Kraft der Druckfeder 35 über die Haltestangen 23 auf die Schulterstützen 24.
Dadurch kommt es zu der gewünschten Extension der Wirbelsäule zwischen dem Becken und dem Schultergürtel des Patienten 13.
In entsprechender Weise ist mit dem zweiten Nebenschlitten 22 ein Führungsstück 36 verbunden, durch dessen Bohrung eine Zugstange 37 geführt ist, die einerseits mit einer Anschlagplatte 38 und andererseits mit einem Federteller 39 versehen ist. Zwischen dem Federteller 39 und der inneren Federkastenwandung 34 ist ebenfalls eine Druckfeder 40 eingespannt. Bei einer Bewegung des Hauptschlittens 4 wird demgemäss der Nebenschlitten 22 und die Kopfhalterung 27, 28 erst dann mitgenommen, wenn die Anschlagplatte 38 an das Führungsstück 36 anschlägt. Die ebenfalls einstellbare Kraft der Druckfeder 40 wird dadurch auf die Kopfhalterung 27, 28 übertragen. Auf diese Weise wird die Wirbelsäule des Patienten 13 teils zwischen dem Becken und dem Kopf, d. h. zwischen den Stellen 10 und 27, 28, und teils zwischen dem Becken und dem Schultergürtel, d. h. zwischen den Stellen 10 und 24 extendiert.
Das Ausmass und das Verhältnis dieser Extension richtet sich nach der jeweiligen Einstellung der Spannungen der Druckfedern 35 bzw. 40. Diese Unterteilung der Extensionskräfte hat den Vorteil, dass die zwischen den genannten Abschnitten der Wirbelsäule herrschenden, verschiedenen anatomischen Widerstandsverhältnisse durch entsprechende Einstellung der Federkräfte in einem einzigen Extensionsvorgang berücksichtigt werden können. Der Federkasten 32 ist oben mittels einer Platte 41 abgedeckt, auf der zweckmässig die in der Zeichnung nicht näher dargestellten Schalt- und Steuerorgane des Gerätes angeordnet werden können.
Die Bein- bzw. Kniehalter bestehen gemäss der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsform aus Kniestützrollen 42, welche zweckmässig etwa in Form von Garnrollen konisch nach innen verjüngt sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Kniestützrollen 42 sind drehbar an den oberen Enden von Kurbelstangen 43 gelagert, die in Fig. 1 nur schematisch durch strichpunktierte Linien angedeutet sind. Die Kurbelstangen 43 sind im Prinzip (Fig. 1) derart mit Kurbeln 44 verbunden, dass sie sich bei einer Drehung der Kurbeln 44 alternativ auf- und abwärts bewegen, so dass das eine Bein des Patienten mittels der einen Kniestützrolle 42 gehoben wird, während gleichzeitig das andere Bein mit Hilfe der zweiten Kniestützrolle gesenkt wird und umgekehrt.
Die Kurbelstangen ragen durch Längsschlitze 45 der Abdeckplatte 15 hindurch und werden unterhalb der Abdeckplatte 15 von Führungsstücken 46 geführt, die mit dem Hauptschlitten 4 verbunden sind. Da die Kurbeln 44 in dem Rahmengestell 1 gelagert sind, werden auf diese Weise die Kurbelstangen 43 durch den Hauptschlitten 4 in eine hin- und hergehende Bewegung um die Drehachse der Kurbeln 44 versetzt. Die Führungsstücke 46 können ausserdem um eine vertikale Achse verschwenkt werden, so dass die Kurbelstangen 43 und damit die Kniestützrollen 42 eine mehr oder weniger schräg zur Längsachse des Rahmengestelles 1 verlaufende Pendelbewegung um die Drehachse der Kurbeln 44 ausführen können.
Auf diese Weise wird während der Extensionsbewegung eine Änderung des Abstandes zwischen den Beckenschalen 10 und den Kniestützrollen 42 herbeigeführt, wobei die Verkürzung durch Abrollen des Oberschenkels auf den Kniestützrollen 42 aufgenommen wird, während die Verlängerung als Zug am Oberschenkel wirksam wird.
Bei der in den Fig. 5-7 veranschaulichten praktischen Ausführungsform der Vorrichtung sind die Kniestützrollen 42 mittels Gabeln 47 auf Winkelstükken 48 senkrecht und waagrecht drehbar angeordnet.
Diese Winkelstützen 48 sind wiederum auf den oberen, Enden der Kurbelstangen 43 um die Längs, achse der letzteren schwenkbar gelagert.
Die Führungsstücke 46 der Kurbelstangen 43 bestehen aus schwenkbaren und gleichzeitig kippbaren Schlitten, welche schräg zur Längsachse des Rahmengestells 1 einstellbar sind und damit eine Spreizung der Kniestützrollen während der hin- und hergehenden Bewegung der Kurbel arme 43 herbeiführen.
Die unteren Enden der Kurbelstangen 43 sind an Hebelarmen 49 gelagert, die um Achsen 50 hochund niederschwenkbar sind. Die Verschwenkung der Hebelarme 49 geschieht mittels in ihrem Hub verstellbaren Kurbeln 50', deren Kurbelwelle 51 durch einen Kettentrieb 52 von einem Hauptmotor 53 in Drehung versetzt wird. Der Hauptmotor 53 treibt gleichzeitig über einen weiteren Kettentrieb 54 (Fig. 7) die Welle 8 der Nockenscheibe 9 an, welche den Hauptschlitten 4 in hin- und hergehende Bewegung versetzt.
Um die Höhe der Kniestützrollen 42 während des Betriebes beliebig ändern zu können, sind die unteren Enden der Kurbelstangen 43 vorteilhaft nicht unmittelbar an den Hebelarmen 49 angelenkt. Sie ragen vielmehr durch zentrale Bohrungen von Kreuzköpfen 55 hindurch und sind mittels ihres Aussengewindes in Muttern gelagert, die in Reibscheiben 56 eines Reib radgetriebes befestigt sind. Die Reibscheiben 56 werden über Reibrollen 57 von gesonderten Elektromotoren 58 angetrieben.
Jedes Reibradgetriebe 56, 57 sitzt zusammen mit seinem Motor 58 auf einem Tragblech 59, welches mittels einer Zugfeder 60 an dem Rahmengestell 1 der Vorrichtung aufgehängt ist.
Aus Fig. 5 und 6 ist auch die Dreieckform des Tragbockes 2 ersichtlich. Selbstverständlich kann die Abstützung und Lagerung des Rahmengestelles 1 auch mittels einer anders ausgebildeten Tragvorrichtung erfolgen. Um das gesamte Rahmengestell 1 mit sämtlichen Teilen der Vorrichtung um die waagerechte Achse 3 kippen zu können, ist an dem Tragbock 2 einerseits und an dem Kopfende des Rahmengestells 1 andererseits ein Rohr 61 in Gelenken drehbar gelagert, in dessen Innengewinde eine Spindel 62 eingeschraubt ist. Mittels eines Elektromotors 63 und eines Kettenradgetriebes 64 kann das Rohr 61 um seine Achse in der einen oder anderen Richtung gedreht werden.
Dadurch wird die Spindel 62 mehr oder wenigr eine und ausgefahren, wodurch das Rahmengestell 1 in jeden gewünschten Winkel gekippt und ausserdem gegebenenfalls während des Be triebes der Vorrichtung in eine ständige schaukelnde Bewegung um die Achse 3 versetzt werden kann.
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist schematisch aus dem in Fig. 3 dargestellten Diagramm ersichtlich, welches zwei jeweils in drei Zeitabschnitte 0-1-2-3 usw. unterteilte aufeinanderfolgende Bewegungsphasen der Vorrichtung veranschaulicht. Die voll ausgezogene Linie 65 stellt die Bewegung des Hauptschlittens 4 dar, während die strichpunktierte Linie 66 und die gestrichelte Linie 67 die Bewegungen der Kniestützrollen 42 zeigen. Wie man sieht, erfolgt im ersten Bewegungsabschnitt 0-1 eine Extension der Wirbelsäule, während gleichzeitig das eine Bein bei Erreichung des Extensionsendpunktes 68 seinen höchsten Punkt und das andere Bein seinen tiefsten Punkt erreicht.
In dem folgenden Bewegungsabschnitt 1-2 hält die Extension zwischen den Punkten 68 und 69 an, während gleichzeitig alternativ das erste Bein in seinen tiefsten Punkt und das zweite Bein in seinen höchsten Punkt bewegt werden. In dem dritten Bewegungsabschnitt 2-3 kehrt der Hauptschlitten 4 zu seinem Ausgangspunkt zurück, wobei die Extension der Wirbelsäule wieder aufgehoben wird, während die Kniestützrollen 42 wiederum alternativ in ihren höchsten bzw. tiefsten Stand gebracht werden.
Während der folgenden Bewegungsphase 3-l'-2'-3' wiederholt sich der Extensionsvorgang der Wirbelsäule genau wie vorher, aber dabei kommt das Bein, welches vorher im Punkt 68 seinen höchsten Stand hatte, im Augenblick 1' in seinen tiefsten Stand, während das andere Bein, welches vorher im Augenblick 1 seinen tiefsten Stand hatte, im neuen Extensionspunkt 70 seinen höchsten Stand erreicht. In den weiteren Bewegungsabschnitten 1¯2' und 2'-3' wiederholen sich die Bewegungen analog den Bewegungsabschnitten 1-2 und 23 mit umgekehrter Kniestützrollenbewegung. Der Augenblick 3' entspricht dann dem Augenblick 0 der folgenden Bewegungsphase.
Der wirkliche Verlauf der schematischen Extensionskurve 65 der Fig. 3 ist in Fig. 4 in einem Aus führungsbeispiel genauer dargestellt, wobei auf der Ordinate die Winkel einer Umdrehung der Nockenscheibe 9 und auf der Abszisse die vom Hauptschlitten 4 zurückgelegten Wege z. B. in cm angegeben sind. Die strichpunktierte Kurve zeigt zum Vergleich die gleichförmige Bewegung des Schlittens 4 ohne Impuls, wie sie beim Antrieb über eine normale Kurbel erfolgen würde. Daraus ist ersichtlich, dass der Höhepunkt der Extension bei der Impulskurve 65 schon bei 120C erreicht ist, während die normale Kurbel den Extensionshöhepunkt erst bei 1800 erge ben würde.
Im Anschluss an den Extensionshöhe- punkt 68 oder 70 bzw. jeweils bei 1200 kann die weitere Bewegung und Rückführung des Hauptschlittens 4 in seine Ausgangsstellung auf an sich beliebige Art und Weise erfolgen, d. h. dass der in Fig. 3 und 4 durch den waagerechten Kurvenabschnitt angedeutete zeitweilige Stillstand der Schlittenbewegung nicht unbedingt erforderlich ist. Es kann beispielsweise auch eine allmähliche, mehr oder weniger gleichmässige Rückführbewegung in die Ausgangsstellung stattfinden.
Die Erfindung beschränkt sich im übrigen nicht auf die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsformen, welche grossenteils nur schematisch gehalten sind, sondern sie umfasst alle Varianten im Rahmen der wesentlichen Erfindungsgedanken.
Die Einspann- oder Halteorgane, welche an den verschiedenen Körperteilen wie Kopf, Schultergürtel, Brustkorb, Becken und Beinen bzw. Knien angreifen, können entsprechend den jeweiligen Körperformen gestaltet sein. Sie können aus einem Metall wie Stahl, Aluminium o dgl. oder aus einem ähnlichen steifen und festen Werkstoff bestehen und vorzugsweise unmittelbar mit ihrer harten Oberfläche am Körper des Patienten angreifen.
Ein etwa vorgesehener Überzug der Einspann- oder Halteorgane darf die Einspannung oder Halterung praktisch nicht merklich elastisch oder nachgiebig machen, vielmehr soll riiinde- stens der Kern der Einspann- oder Halteorgane fest, möglichst hart und möglichst unnachgiebig sein, so dass er ähnlich wie die knöchernen Organe eines Behandlers bei der manuellen Therapie auf die zu behandelnden Körperstellen des Patienten einwirken und die von der mechanischen Vorrichtung erzeugten Kräfte möglichst unmittelbar auf die betreffenden Körperteile übertragen kann.
Device for the mechanical treatment of the spine and its bony connecting organs
The invention relates to a device for the mechanical treatment of the spine and its bony connecting organs, namely the pelvic ring, the shoulder girdle and the occipital region. Such mechanical treatments are primarily used to eliminate the consequences of intervertebral disc damage, curvature of the spine or other root irritation syndromes.
The previously used mechanical treatment methods with direct attack on the spine and its bony connecting organs, hereinafter referred to as the spine for short, consisted firstly of manual therapy and secondly of extension therapy. Manual therapy has the advantage of direct and targeted force transmission from the hand of the practitioner to the patient's spine, because there is relatively close contact between the bony structures of the practitioner on the one hand and the patient on the other.
The disadvantages of this manual therapy are the great expenditure of time and physical strength, so that a practitioner can only treat a relatively small number of patients every day. This means that the cost of this type of treatment is very high, apart from the fact that such a treatment can only be carried out by specialists with lengthy training and special physical characteristics. Although by far the best results have so far been achieved with the manual method of treatment, its application possibilities are very limited for the reasons mentioned. As a result, the great majority of patients can virtually never benefit from such manual treatment.
Attempts have therefore already been made many times to carry out the treatment using devices which are intended to replace the manual activity of the operator. The previously known devices of this type work essentially on the principle of static or rhythmic extension, with the necessary fixation of the patient's body optionally taking place on the head, shoulder girdle, chest, pelvis and on the knees or ankles.
The means for fixing these parts of the body have so far consisted of more or less elastic belts and bandages, as are customary in orthopedics.
With other types of restraints on the body, emphasis was always placed on a relatively flexible padding for the actual support of the patient, in order to avoid tissue damage at the points of attack by pressure. However, the successes achieved with these devices were generally unsatisfactory and in any case did not come close to the results of a skillful manual treatment method without the causes of this difference between the two treatment methods being recognized.
The invention aims to eliminate the shortcomings of the known treatment devices and to provide a device which enables better therapeutic results.
The invention is based on the surprising finding that it is necessary, even with a mechanical treatment device, to match the force transmission to the spinal column as much as possible to the force transmission that takes place in manual therapy.
Accordingly, the invention consists in that essentially rigid pelvic shells made of material that are as rigid as possible are provided to clamp the patient's pelvis on both sides of the pelvis and crest the intestines, while the shoulder girdle and / or the patient's head are stationary relative to the movable pelvic clamp , essentially rigid clamping or holding members made of the most rigid material possible. It is thereby achieved that the force transmission from the device to the patient's spine takes place analogously to the practically direct force transmission from bone to bone in manual treatment, so that the effect of the treatment device can be more closely matched to the effect of manual treatment than before.
The technical progress achieved by the invention is primarily seen in the fact that the new device enables a kind of mechanized manual therapy, which can also be monitored by semi-skilled assistants after the device has been adjusted accordingly by a medical expert. In this way, a practically unlimited number of patients can be treated mechanically with better success than before, especially since the setting and handling of a device according to the invention can be learned quickly and easily by the medical expert and operation by the auxiliary staff does not require any special expertise.
In one embodiment of an extension device for treatment of the patient in a lying position, the pelvic shells are attached to a main slide that can be set in a reciprocating motion, while the holding members that hold the shoulder girdle and / or the head of the patient and are stationary relative to the movable pelvic restraint are carried by side slides, are coupled to tension measuring devices, which can be designed as spring balances. The arrangement is such that when the main slide moves in the sense of an extension of the spine, the springs of the spring balances are tensioned, the strength of which can be adjusted depending on the desired extension effect.
The arrangement of the two brackets on the patient's shoulder girdle or head on the side slide guided in the main slide allows the spine to be extended from the pelvis either to the shoulder girdle or up to the head or simultaneously to the shoulder girdle and up to the head, whereby the dosage of the extension forces acting on the various areas of the spinal column is achieved by setting the spring tension accordingly, depending on the requirements.
If no effects are intended in the lower part of the body, the patient's legs can rest on the main slide, i.e. H. join its back and forth movement. In many cases, however, it is desirable to use the legs to achieve counter-pull on the pelvis. In order to achieve this, the legs can be set in an upward and downward movement by means of brackets which engage the knees, the movement preferably being carried out alternately, i.e. H. one leg is moved upwards while the other leg is moved downwards and vice versa.
During the extension, a vibratory movement can be transmitted to the patient's body. For this purpose, at least part of the table carrying the patient can be set into vertical vibrations by means of one or more camshafts. Among other things, it relaxes the muscles and ligaments that connect the bony parts to be extended.
The loosening that occurs here promotes the extension.
Finally, the entire frame carrying the main slide, the secondary slides and all other parts of the device can be mounted tiltable about a horizontal transverse axis in order to be able to fix the frame in different planes. With the help of a special drive device, the frame can be set in any adjustable, constant rocking movement even while the extension treatment is being performed. As a result, the effect of the gravitational force superimposed on the extension force is continuously changed, which in many cases has proven to be advantageous for the overall effect of the device.
For better influencing of the cervical spine and the upper thoracic spine, the head support can be arranged to be adjustable, preferably rotatable about the longitudinal axis of the body within a certain arc.
A device designed according to the invention has the great advantage over manual therapy that each individual setting of the various mountings and movements of the device can be precisely measured and reproduced at any time. This can e.g. B. done with the help of markings or scales, graduations, etc., which are arranged on the individual parts. In this way, given prescriptions of the attending physician can be taken equally into account for every treatment.
Further embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail in the following description.
In the drawing, the subject matter of the invention is illustrated in one embodiment, for example.
Fig. 1 shows a device according to the invention purely schematically in a side view,
FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in a likewise schematic plan view,
Fig. 3 shows a movement diagram which schematically shows the reciprocating movement of the main slide and the simultaneous upward and downward movement of the leg holders or
Knee brace illustrates
Fig. 4 shows a further diagram, which shows the movement of the main slide with the set pulses according to the shape of the driving cam disk, for example,
Fig. 5 shows in perspective a practical embodiment of the invention in a side view corresponding to Fig. 1,
FIG. 6 shows the device according to FIG. 5 seen from the foot end in the direction of arrow A in FIG. 2, and
Finally, FIG. 7 shows the foot end of the device according to FIGS. 5 and 6, seen in side view in the direction of arrow B in FIG.
The basic design of the device is described above all with reference to the schematic FIGS. 1 and 2 of the drawing. In Figs. 5-7, which show a practical embodiment of the device, the same parts of Figs. 1 and 2 are identified by the same reference numerals. All essential parts of the device are then carried by a frame 1, which is mounted on a triangular support frame 2 so that it can be tilted about a horizontal axis 3. In this frame 1, a main slide 4 is movably mounted in such a way that it can carry out back and forth movements in the direction of the longitudinal axis of the frame 1.
The main slide 4 is driven via a displaceably mounted drive rod 5 which, with a guide pin 6 provided at its free end, engages in the cam track 7 of a cam disk 9 rotatably mounted about an axis 8. As can be seen from FIG. 1, the cam track 7 runs partly concentrically and partly eccentrically around the cam disk shaft 8.
This ensures that when the cam disk 9 is rotated, the reciprocating movement of the main slide 4 is not uniform, but takes place in such a way that the main slide 4 follows a normal crank movement at the beginning of its lifting movement, but then strongly after the end of the lifting movement is accelerated so that it has reached its end position before the cam disk has turned 1800. During this time, however, a normal crank movement would only have brought about the end position of the main slide. In this way, when the main slide is moved, the desired pulse is obtained, as can be seen from the diagram in FIG.
Two pelvic shells 10 are attached to the main slide 4 by means of support rods 11 in such a way that they approach each other transversely to the longitudinal axis of the frame 1 by means of a spindle 12 provided with a left-hand thread and a right-hand thread on the other, on which the lower ends of the support rods 11 are mounted with nuts or can be moved away from each other. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the pelvis of the respective patient 13, the outlines of which are indicated in dash-dotted lines, can be firmly clamped by the two pelvic shells 10, so that the patient's body can perform the reciprocating movements of the main slide essentially has to participate.
The body 13 of the patient rests on a base carried by the main slide 4, which, according to the illustrated embodiment, consists of an actual, middle support plate 14 and a cover plate 15 surrounding it at a small distance. The support plate 14 is secured against slipping sideways from the cams 18 by two guide pins 14 'and can be set in a rapid upward and downward movement with a relatively low amplitude with the aid of a vibration device. For this purpose, in the upper part of the main slide 4 z. B. two camshafts 16 mounted side by side, which are driven by an electric motor 17 (Fig. 5) preferably via a continuously variable transmission.
The camshafts each carry two cams 18, the stroke of which is expediently variable. On the cam disks, pushers 19, on which the support plate 14 rests, are preferably supported by means of ball-bearing rollers. In this way, when the camshafts 16 rotate, the support plate 14 together with the patient's body 13 is set in a vibrating movement, the amplitude and number of vibrations of which can be set as desired.
In the main slide 4, two independent secondary slides 21 and 22 are mounted on guide rods 20 so as to be displaceable in the longitudinal direction of the support frame 1. The first secondary slide 21 carries on both sides of the support plate 14 each a support rod 23, on the upper ends of which are vertically displaceable and adjustable, for. B. fork-shaped shoulder rests 24 are attached. The support rods 23 can expediently be mounted on the secondary slide 21, similar to the support rods 11 of the pelvic shells 10, with the aid of a right-hand and left-hand threaded spindle transversely to the longitudinal axis of the support plate 14 towards or away from each other.
In order to prevent the arms of the patient 13 from deviating to the sides when a force is transmitted to the shoulder girdle through the shoulder supports 24, side supports 25 are adjustably fastened on both sides of the support plate 14 on the cover plate 15. The adjustment of the side supports 25 can take place in a simple manner, for example, in that the support rods of the side supports can be inserted into different holes in the cover plate 15, as has been indicated in FIG. 2.
On the second side slide 22 are also attached to both sides of the support plate 14 upwardly projecting holding rods 26, at the upper ends of which a head holder is attached whether half of the support plate 14, which consists of a neck shell 27 carrying the back of the patient's head and one with the holder - Rods 26 connected chin rest 28 consists.
The secondary slide 21 or its retaining rods 23 is or are connected to a guide piece 29 which is provided with a bore through which a pull rod 30 slidably extends, the free end of which is provided with a stop plate 31. The other end of the pull rod 30 protrudes into a spring box 32 and is connected to a spring plate 33.
A compression spring 35 is clamped between this spring plate 33 and the inner wall 34 of the spring box 32. The distance between the spring plate 33 and the stop plate 31 is variable, which is preferably done with the aid of a thread attached to the pull rod 30. When the main slide 4 moves back and forth, the secondary slide 21 together with the shoulder rest 24 is initially taken along. However, as soon as the guide piece 29 strikes the stop plate 31, the compression spring 35 is tensioned via the spring element 33, and the appropriately adjustable force of the compression spring 35 is thus transmitted via the holding rods 23 to the shoulder rests 24.
This leads to the desired extension of the spine between the pelvis and the shoulder girdle of the patient 13.
In a corresponding manner, a guide piece 36 is connected to the second secondary slide 22, through the bore of which a pull rod 37 is guided, which is provided on the one hand with a stop plate 38 and on the other hand with a spring plate 39. A compression spring 40 is also clamped between the spring plate 39 and the inner spring box wall 34. When the main slide 4 moves, the secondary slide 22 and the head holder 27, 28 are accordingly only taken along when the stop plate 38 strikes the guide piece 36. The force of the compression spring 40, which can also be adjusted, is thereby transmitted to the head mount 27, 28. In this way, the spine of the patient 13 is partly between the pelvis and the head, i.e. H. between locations 10 and 27, 28, and partly between the pelvis and shoulder girdle, d. H. extended between positions 10 and 24.
The extent and the ratio of this extension depends on the respective setting of the tensions of the compression springs 35 and 40. This subdivision of the extension forces has the advantage that the different anatomical resistance conditions prevailing between the above-mentioned sections of the spine can be achieved by setting the spring forces accordingly single extension process can be taken into account. The spring box 32 is covered at the top by means of a plate 41, on which the switching and control elements of the device, which are not shown in detail in the drawing, can be conveniently arranged.
According to the embodiment illustrated in the drawing, the leg or knee supports consist of knee support rolls 42, which are suitably tapered conically inwards, for example in the form of thread rolls, as can be seen from FIG. The knee support rollers 42 are rotatably mounted on the upper ends of connecting rods 43, which are only indicated schematically in FIG. 1 by dash-dotted lines. The connecting rods 43 are in principle (FIG. 1) connected to cranks 44 in such a way that when the cranks 44 are rotated they alternately move up and down, so that one leg of the patient is lifted by means of the knee support roller 42, while simultaneously the other leg is lowered with the help of the second knee support roller and vice versa.
The connecting rods protrude through longitudinal slots 45 in the cover plate 15 and are guided below the cover plate 15 by guide pieces 46 which are connected to the main slide 4. Since the cranks 44 are mounted in the frame 1, the connecting rods 43 are set in this way by the main slide 4 in a reciprocating movement about the axis of rotation of the cranks 44. The guide pieces 46 can also be pivoted about a vertical axis, so that the connecting rods 43 and thus the knee support rollers 42 can perform a pendulum movement about the axis of rotation of the cranks 44 that runs more or less obliquely to the longitudinal axis of the frame 1.
In this way, a change in the distance between the pelvic shells 10 and the knee support rollers 42 is brought about during the extension movement, the shortening being absorbed by rolling the thigh on the knee support rollers 42, while the extension takes effect as a pull on the thigh.
In the practical embodiment of the device illustrated in FIGS. 5-7, the knee support rollers 42 are arranged vertically and horizontally rotatable by means of forks 47 on angle pieces 48.
These angle brackets 48 are in turn mounted pivotably on the upper ends of the connecting rods 43 about the longitudinal axis of the latter.
The guide pieces 46 of the connecting rods 43 consist of pivotable and simultaneously tiltable carriages which are adjustable obliquely to the longitudinal axis of the frame 1 and thus cause the knee support rollers to spread during the reciprocating movement of the crank arms 43.
The lower ends of the connecting rods 43 are mounted on lever arms 49 which can be pivoted up and down about axes 50. The pivoting of the lever arms 49 takes place by means of cranks 50 ′ whose stroke is adjustable, the crankshaft 51 of which is set in rotation by a chain drive 52 from a main motor 53. The main motor 53 simultaneously drives the shaft 8 of the cam disk 9 via a further chain drive 54 (FIG. 7), which sets the main slide 4 in reciprocating motion.
In order to be able to change the height of the knee support rollers 42 as desired during operation, the lower ends of the connecting rods 43 are advantageously not hinged directly to the lever arms 49. Rather, they protrude through central bores of crossheads 55 and are mounted by means of their external thread in nuts which are fastened in friction disks 56 of a friction wheel gear. The friction disks 56 are driven by separate electric motors 58 via friction rollers 57.
Each friction gear 56, 57 sits together with its motor 58 on a support plate 59 which is suspended from the frame 1 of the device by means of a tension spring 60.
From Fig. 5 and 6, the triangular shape of the support bracket 2 can be seen. Of course, the support and storage of the frame 1 can also take place by means of a differently designed support device. In order to be able to tilt the entire frame 1 with all parts of the device about the horizontal axis 3, a tube 61 is rotatably mounted in joints on the support frame 2 on the one hand and on the head end of the frame 1 on the other, a spindle 62 is screwed into the internal thread. By means of an electric motor 63 and a chain wheel drive 64, the tube 61 can be rotated about its axis in one direction or the other.
As a result, the spindle 62 is more or less one and extended, whereby the frame 1 can be tilted to any desired angle and also, if necessary, can be set in a constant rocking movement about the axis 3 during the operation of the device.
The mode of operation of the device described above can be seen schematically from the diagram shown in FIG. 3, which illustrates two successive movement phases of the device, each subdivided into three time segments 0-1-2-3 etc. The solid line 65 represents the movement of the main slide 4, while the dash-dotted line 66 and the dashed line 67 show the movements of the knee support rollers 42. As can be seen, the spine is extended in the first movement segment 0-1, while at the same time one leg reaches its highest point when reaching the extension end point 68 and the other leg its lowest point.
In the following movement section 1-2, the extension stops between points 68 and 69, while at the same time the first leg is alternately moved to its lowest point and the second leg to its highest point. In the third movement section 2-3, the main slide 4 returns to its starting point, the extension of the spine being canceled again, while the knee support rollers 42 are again alternatively brought to their highest or lowest position.
During the following movement phase 3-l'-2'-3 ', the spine extension process is repeated exactly as before, but the leg, which previously had its highest position at point 68, comes to its lowest position at the moment 1', while the other leg, which previously had its lowest level at instant 1, reached its highest level at the new extension point 70. In the further movement sections 1¯2 'and 2'-3', the movements are repeated analogous to movement sections 1-2 and 23 with the knee support roller movement reversed. The moment 3 'then corresponds to the moment 0 of the following movement phase.
The real course of the schematic extension curve 65 of FIG. 3 is shown in more detail in FIG. 4 in an exemplary embodiment, with the angle of one revolution of the cam disk 9 on the ordinate and the paths covered by the main slide 4 on the abscissa. B. are given in cm. For comparison, the dash-dotted curve shows the uniform movement of the slide 4 without a pulse, as it would be if it were driven by a normal crank. It can be seen from this that the peak of the extension in the impulse curve 65 is already reached at 120 ° C, while the normal crank would only result in the extension peak at 1800.
Following the extension peak 68 or 70 or respectively at 1200, the further movement and return of the main slide 4 to its starting position can take place in any manner, ie. H. that the temporary standstill of the slide movement indicated in FIGS. 3 and 4 by the horizontal curve section is not absolutely necessary. For example, a gradual, more or less uniform return movement to the starting position can also take place.
In addition, the invention is not limited to the embodiments described above and illustrated in the drawing, which for the most part are only kept schematic, but rather it encompasses all variants within the scope of the essential inventive concept.
The clamping or holding organs, which act on the various parts of the body such as the head, shoulder girdle, chest, pelvis and legs or knees, can be designed according to the respective body shape. They can consist of a metal such as steel, aluminum or the like. Or a similar rigid and solid material and preferably attack the patient's body directly with their hard surface.
Any envisaged coating of the clamping or holding organs must practically not make the clamping or mounting noticeably elastic or flexible; rather, at least the core of the clamping or holding organs should be firm, as hard as possible and as unyielding as possible, so that it is similar to the bony ones Organs of a practitioner can act on the body parts of the patient to be treated during manual therapy and transfer the forces generated by the mechanical device as directly as possible to the body parts concerned.