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Die Erfindung betrifft ein dreidimensionales Trainings- und Diagnostikgerät für die Hüft- und Beckenmuskulatur im Sport- und Rehabilitationsbereich.
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Durch den fortschreitenden technologischen Wandeln und den zunehmenden automatisierten Arbeitsprozessen in der Bevölkerung, durch vorrangig sitzende Tätigkeiten, kommt es zu Erkrankungen des Herzkreislauf- und muskuloskelettalen Systems. Eine dauerhafte Inaktivität hat Übergewicht, eine mangelnde motorische Ansteuerung, eine Unterversorgung des Gewebes und eine Atrophie der Hüft- und Beckenmuskulatur zur Folge. Um Schädigungen des Stütz- und Bewegungsapparates vorzubeugen und zu vermeiden, empfiehlt sich ein gezieltes Training der Hüft- und Beckenmuskulatur. Des Weiteren zeigt sich, dass ein gut funktionierender Hüft- /Beckenkomplex der Sturzprophylaxe im Alter dient und kompensatorische Bewegungen der Wirbelsäule, des Kniegelenks und des Sprunggelenks reduzieren kann.
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Besonders im Sport (z.B. Kontaktsportarten, Fuß-, Hand-, Faust-, Volley- und Basketball), wird das Hüftgelenk durch ruckartige Bewegungen, Stöße, schnelle Richtungswechsel und abrupte Drehbewegungen belasten bzw. gestaucht. Dies kann zu Belastungsschmerzen und Zeichen der Überanstrengungen führen. Aufgrund der hohen Verletzungsgefahr bzw. der Stoßbelastungen im Sport, ist es wichtig das Hüftgelenk zu stabilisieren und die Hüftmuskulatur entsprechend ihrer Freiheitsgrade zu trainieren.
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Verschleißerscheinungen wie beispielsweise Arthrose an den Hüftgelenken gehören heute zu den häufigsten degenerativen Erkrankungen überhaupt. Zu einer Arthrose im Hüftgelenk (Coxarthrose) kann es durch Durchblutungsstörungen im Hüftkopf, Bruch des Oberschenkels, Osteoporose oder angeborenen Fehlstellungen kommen. In der ersten Phase einer Arthrose kommt es zu Schmerzen und Bewegungseinschränkungen bei den Patienten. Durch ein regelmäßiges Training der Hüftmuskulatur kann der Stoffwechsel im Hüftgelenk erhöht werden und damit dem Abbau des Gelenkknorpels entgegengewirkt werden. Im Endstadium einer Arthrose kommt es zu einer Implantation eines künstlichen Hüftgelenks.
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Um die Funktion der Hüftmuskulatur wiederherstellen zu können ist eine postoperative Rehabilitation unabdingbar. Durch die Gefahr der Luxation muss ein hüftstabilisierendes Training ohne Überbelastung gewährleistet werden.
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Infolge von Traumen, arterieller Verschlusskrankheiten, Infektionen oder auch Tumoren kann es zu einer Gliedmaßenamputation kommen. Bei einer Amputation der unteren Gliedmaßen kommt es unter anderem zu Einschränkungen des Bewegungsumfangs im Hüftgelenk. Diese Bewegungseinschränkungen werden durch eine fehlende Kraftfähigkeit und mangelnde Koordinationsfähigkeiten der umliegenden Muskulatur verursacht. Des Weiteren zeigen Studien eine starke Atrophie der verbliebenen umliegenden Stumpfmuskulatur nach transfemoraler Amputation. Abhängig von der Amputationshöhe werden dabei wichtige Muskelgruppen operativ verkürzt oder vollständig entfernt. Auch Teile der ansetzenden Hüftmuskelfasern können dabei mit entfernt werden. Durch die neuen Hebelverhältnisse innerhalb des Stumpfes ergeben sich bei den Patienten Haltungsfehler und damit ein-hergehend ein auffälliges Gangbild. Verschlechterung der Gelenkbeweglichkeit und eine Überbelastung der Muskulatur können auch durch den Einsatz der Pro-these hervorgerufen werden.
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Werden die Patienten nicht oder ungenügend postoperativ versorgt, kann es bei den Betroffenen zu Schmerzen in den betroffenen und weiter proximalen Gelenken kommen. Dies hat unökonomische Bewegungsabläufe bis hin zu mangelnder Prothesenkontrolle zur Folge. Um die muskulären Dysbalancen und Haltungsfehler bei Prothesenträgern im Zuge der Rehabilitation zu korrigieren ist ein gezieltes Training der Hüft- und Beckenmuskulatur und der noch vorhandenen Stumpfmuskulatur notwendig.
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Die auf dem Markt befindlichen Produkte sind vorrangig auf das Bewegungs- und Krafttraining bzw. die Bewegungsanalyse gerichtet. Bereits existieren zahlreiche Geräte zum Training der Hüft- und Beckenmuskulatur. Bei den meisten Trainingsgeräten kann jedoch nur eine spezielle Muskelgruppe trainiert werden.
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In
US4711448 wird ein Trainingsgerät offenbart, welches die Möglichkeit bietet, in einer Vorrichtung u.a. auch die Hüftmuskulatur variabel mit Gewichten zu trainieren. Es ist höhenverstellbar und bietet einen integrierten Sitz. Das Gerät bietet jedoch keine Möglichkeiten der Diagnostik und keine entsprechende Beckenhalterung zum Training.
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In
DE 19920 166 B4 wird ein Trainingsgerät der Hüftmuskulatur zur postoperativen Rehabilitation beschrieben. Nachteil dieses Trainingsgeräts ist der eingeschränkte Trainingswiederstand und keine Möglichkeit zur Diagnostik. Des Weiteren können mit diesem Gerät keine Amputationspatienten trainieren.
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Aus
US000008888664B1 ist ein spezieller Bewegungstrainer für die verbliebene Muskulatur am Amputationsstumpf bekannt.
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Eine weitere etablierte Methode ist das Elektromuskelstimulations-Training (EMS Training), welches in der Rehabilitation der unteren Extremitäten eingesetzt wird. Hierbei wird durch die von Elektroden erzeugten elektrischen Impulse, die Kontraktion der Muskulatur herbeigeführt. Darüber hinaus werden Therabänder in der konventionellen Rehabilitation eingesetzt, welche jedoch nur einen geringen Trainingswiderstand bieten.
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Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Überwindung der aufgezeigten Nachteile.
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Diese Aufgabe wird nun mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
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Vorgeschlagen wird ein Trainings- und Diagnostikgerät (1') für die Hüft- und Beckenmuskulatur eines Benutzers (B) im Sport- und Rehabilitationsbereich, umfassend zumindest:
- - ein Gestell (1),
- - eine Beckenhalterung (2),
- - einen Sitz (3),
- - einen Gewichtsturm (4) und
- - ein Schienensystem (5), wobei
der Gewichtsturm (4) und die Beckenhalterung (2) auf dem Schienensystem (5) gelagert sind und wobei der Gewichtsturm (4) fest mit dem Schienensystem (5) verbunden ist und die Beckenhalterung (2) auf dem Schienensystem (5) des Gestells (1) innerhalb eines Winkels (a) um 360° frei innerhalb des Gestells (1) positionierbar ist.
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Die Erfindung stellt ein dreidimensionales Trainingsgerät der Hüft- und Beckenmuskulatur im Sport- und Rehabilitationsbereich zur Verfügung, welches eine neue Systemlösung für Diagnostik und Training darstellt.
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Mit dem Trainingsgerät können die
- - Flexoren, wie Hüftbeuger (u.a M. iliopsoas, M. piriformes, M. gluteus minimus, M adductor longus, M. adductor brevis, M. gracilis),
- - Extensoren, wie Hüftstrecker (u.a M. gluteus maximus und M. gluteus minimus),
- - Adduktoren, die dem Anziehen des Beines bzw. Oberschenkels dienen (u.a M. pectineus, N. femoralis, M. adductor magnus, M. adductor longus, M. adductor brevis, M. adductor minimus, M. gracilis) und
- - Abduktoren, die dem Abspreizen des Beines bzw. Oberschenkels dienen (u.a M. gluteus minimus, M. gluteus medius, M. piriformes) unter trainingswissenschaftlichen Aspekten trainiert werden.
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Durch die dreidimensionale Konstruktion der Erfindung, dient das Gerät dem gezielten Training der Hüft- und Beckenmuskulatur gesunder Sportler, Sportlern nach Verletzungen, zum Muskelaufbau in der Rehabilitationsphase und Menschen mit körperlichen bzw. kognitiven Einschränkungen. So kann es bspw. in der Hüftschule, zum allgemeinen Muskelaufbau, zur Verbesserung der intra- und intermuskulären Koordination sowie für ein Beweglichkeitstraining eingesetzt werden. Spezielle Anwendungsgebiete im Reha-Sport sind: postoperative Rehabilitation der unteren Extremitäten, Amputationspatienten der unteren Extremitäten, Patienten nach Hüft-TEP, Patienten nach Schenkelhalsbruch, Patienten mit Coxarthrose, Morbus Perthes, Cerebralparese, Lähmungen und Gangstörungen nach Schlaganfall.
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Durch das gezielte Training der Abduktoren, Adduktoren, Flexoren und Extensoren erfolgt eine Erhöhung des Stoffwechsels im Hüftgelenk, eine Verbesserung der Beweglichkeit im Hüftgelenk, eine verbesserte intra- und intermuskuläre Koordination, die Erhaltung der Muskelmasse und Muskelhypertrophie.
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Neben dem gezielten Training der Muskulatur, ist das Trainings- und Diagnostikgerät (1') bzw. Gerät (1') ebenso für die Diagnostik von speziellen biomechanisehe Parametern (u.a. Maximalkraft, Kraftsymmetrie), der Beweglichkeit (Bewegungsamplituden in den verschiedenen Bewegungsrichtungen des Hüftgelenks) und der statischen Gewichtsverteilung einsetzbar. All diese Parameter können für eine Leistungseinschätzung der Sportler/Patienten für Trainingsinterventionen genutzt werden. Zusätzlich können die Parameter für den Sportler/Patienten und Therapeuten während des Trainings als Feedback visuell dargestellt. Die erhobenen Daten können zudem für Analysen (muskuläre Defizite, Bewegungsstörungen, Asymmetrien) und Trainingsempfehlungen weiterverarbeitet werden.
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Die Erfindung bietet Anpassungsmöglichkeiten an die individuelle Biomechanik (resultierend aus verschiedenen Krankheitsbildern) und den variablen Körpermaßen der Patient (in Anlehnung an DIN 33402-2). Des Weiteren ist die Erfindung an die sicherheitstechnischen Anforderungen für stationäre Trainingsgeräte angelehnt (EN ISO 20957-1:2013).
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Die neue Erfindung kann in Sportclubs, Fitnessstudios, Reha-Einrichtungen, Forschungseinrichtungen und Sanitätshäusern installiert werden.
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Der Benutzer (B) oder der Patient (B) oder die Person (B) geht in das Trainingsgerät, oder wird vom Therapeuten durch den barrierefreien Einstieg in das Gerät geführt. Der Benutzer befindet sich während des gesamten Trainings/ Diagnostik in einer stehenden Position. Durch das Gestell um den Benutzer besteht die Möglichkeit sich festzuhalten, außerdem kann der Benutzer in den Trainingspausen sein Standbein durch den integrierten Sitz entlasten.
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Für das Training der Hüft- und Beckenmuskulatur stellt sich der Benutzer an die Beckenhalterung. Die Beckenhalterung wird individuell in Bereite, Höhe und an die LWS des Benutzers angepasst. Eine elastische Bandage wird im unteren Drittel des Oberschenkels (bei Amputationspatienten) oder am Unterschenkel des Benutzers befestigt. Das Anlegen der Manschette, Einstellen der Höhe und der Beckenhalterung soll in weniger als 3 Minuten erfolgen. Die Größe der Manschette kann beliebig auf die individuellen Nutzer abgestimmt werden.
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Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Gewichtsturm (4) des Trainings- und Diagnostikgeräts (1') auf dem Schienensystem (5) des Gestells (1) innerhalb eines Winkels (a) um 360° frei um den Benutzer (B) positionierbar, d.h. drehbar gelagert ist.
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Der Gewichtsturm (4) kann somit über das Schienensystem (5) oder den Rahmen (5), vorzugsweise einen runden Rahmen und das Gestell (1) frei innerhalb eines 360° Winkels um den Benutzer (B) positioniert werden. Somit ist ein Training der Flexoren, Extensoren, Adduktoren und Abduktoren unabhängig von der Körperseite der Person oder des Benutzers (B) möglich. Der Benutzer bleibt immer in der gleichen Position stehen.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Trainings- und Diagnostikgerät (1') derart ausgebildet ist, dass der Gewichtsturm (4) starr bzw. fest mit dem Schienensystem (5) verbunden ist und die Beckenhalterung (2) auf dem Schienensystem (5) des Gestells (1) innerhalb eines Winkels (a) um 360° oder in Pfeilrichtung (R) frei innerhalb des Gestells (1) positionierbar ist.
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Dadurch, dass der Gewichtsturm (4) fest bzw. starr mit dem Schienensystem (5) verbunden ist, kann die Beckenhalterung (2) über den Rahmen/das Schienensystem (5) frei innerhalb eines 360° Winkels im Gestell (1) positioniert werden. Somit ist ein Training der Flexoren, Extensoren, Adduktoren und Abduktoren unabhängig von der Körperseite des Benutzers (B) möglich. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer seine Position an der vorangestellten Beckenhalterung (2) im Trainings- und Diagnostikgerät (1') beibehalten kann.
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Der Benutzer (B) positioniert sich beispielsweise
- - mit dem Rücken zum Gewichtsturm und bewirkt somit eine Flexion des Hüftgelenks und
- - seitlich zum Gewichtsturm und erreicht damit eine Abduktion (270°) oder Adduktion (90°) des Hüftgelenks,
- - in einer Position gegenüber vom Gewichtsturm (180°) bewirkt er eine Extension.
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Die Winkel sind wie folgt in Grad definiert die der Turm (4) oder die Beckenhalterung (2) bei der Flexion, Extension, Abduktion und Adduktion hat.
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Variante 1:
- Flexion: Gewichtsturm GT (1) bei 0° bzw. 360°
- Adduktion: GT bei 270°
- Extension: GT bei 180°
- Abduktion: GT bei 90°
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Variante 2 :
- Flexion: Beckenhalterung (BH) bei 0 bzw. 360°
- Adduktion: BH bei 90°
- Extension: BH bei 180°
- Abduktion: BH bei 270°
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Zwischen den definierten Winkeln lassen sich mit dem Trainings- und Diagnostikgerät (1') auch Zwischenpositionen einstellen.
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Über einen Kabelzug (6) als Verbindungselement lässt sich der Widerstand an einem Gewichtsturm einstellen. Durch einen verbauten Kraftaufnehmer (11) im Kabelzug (6) können Kräfte diagnostiziert und über eine optische Echtzeitdarstellung visualisiert werden. Über einen runden Rahmen und ein Schienensystem (5) wird der Gewichtsturm (4) frei, innerhalb eines 360° Winkels, um den Benutzer positioniert. Somit ist ein Training der Flexoren, Extensoren, Adduktoren und Abduktoren unabhängig von der Körperseite möglich. Der Gewichtturm (4) oder die Beckenhalterung (2) kann einfach und ohne viel Kraft vom Therapeuten über das Schienensystem (5) verstellt werden. Intensität und Dauer des Trainings können über die Sensorik (Potentiometer, Kraftmessplatte, Kraftaufnehmer, Drehratensensor) erfasst, in Echtzeit ausgewertet und auf dem Display beziehungsweise über die Lautsprecher ausgegeben werden. Der Benutzer ist also jederzeit über den aktuellen Trainingsfortschritt informiert. Es besteht auch die Möglichkeit das Gerät ohne die verbaute Sensorik zu benutzen.
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Zur Bestimmung der Gleichgewichtsfähigkeit für diagnostische Zwecke befindet sich der Benutzer (B) stehend und zentral in dem Trainings- und Diagnostikgerät (1'). Durch eine in der Bodenplatte (12') des Trainings- und Diagnostikgeräts (1') integrierte Kraftmeßplatte (12) lassen sich Kraftvektoren in den drei Achsen x, y (anterior-posterior und medio-lateral) und z aufzeichnen und analysieren, wobei die z-Achse in vertikaler Richtung verläuft.
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Zur Bestimmung der Maximalkraft muss der Gewichtturm arretiert werden. Über den Kraftaufnehmer (11) an der Manschette (10) lässt sich somit die isometrische Maximalkraft messen. Sind Längenverhältnisse der unteren Extremitäten bekannt, kann auch auf Hüftgelenkmomente geschlossen werden. Des Weiten lassen sich durch den Kraftaufnehmer Kraft-Zeit-Verläufe für alle Bewegungsrichtungen analysieren.
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Über den verbauten Potentiometer (8), oder einen verbauten Drehratensensor (9) in einer Umlenkrolle (7) kann auf das Bewegungsausmaß und damit die Beweglichkeit der Hüfte geschlossen werden. Dieses Bewegungsausmaß kann sowohl ohne Gewichte, als auch gegen Wiederstände gemessen werden. Das Potentiometer misst dabei die Längenänderung des Kabelzuges. Der Drehratensensor errechnet die Längenänderung aus dem Durchmesser der Rolle und den Umdrehungen.
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Eine Ausführungsform der Erfindung sieht eine individuell verstellbare Beckenhalterung (2) des Trainings- und Diagnostikgeräts (1') vor. Die Verstellmöglichkeiten der Beckenhalterung erfolgt über ein Getriebe. Durch das Getriebe ist eine stufenlose Anpassung möglich. Es setzt sich zusammen aus zwei Zahnrädern und zwei Zahnstangen. Durch die optimale Anpassung der Beckenhalterung an die Lordose der Lendenwirbelsäule, die Größe des Benutzers und die Breite des Beckens kann ein sicherer Halt während des Trainings/Diagnostik gewährleitet werden. Ebenfalls kann durch die Beckenhalterung die Ausgleichbewegung des Oberkörpers minimiert werden und somit die Zielmuskulatur in der Hüfte besser trainiert werden. Die Beckenhalterung kann kreisförmig auf dem Schienensystem des Rahmens bewegt und arretiert werden.
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Das Gerät (1') verfügt über einen arretierbaren Gewichtsturm (4). Der Gewichtsturm besteht beispielsweise aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Gewichtsplatten. Dabei kann eine bestimmte Anzahl von Gewichten vom Benutzer/Therapeuten ausgewählt werden. Diese Gewichte dienen als Gegenkraft bei den verschiedenen Übungen. Über einen Einstelldorn können die Gewichte variiert werden.
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Das Gerät (1') ist gekennzeichnet durch eine variable Manschettenhalterung. Die Manschette (10) kann in ihrer Größe verstellt werden, sodass ein formschlüssiger halt am unteren Ende des Unterschenkels gewährleistet werden kann. Des Weiteren kann die Manschettenhalterung auch um den Oberschenkel befestigt werden. Die Manschettenhalterung wird direkt am Flaschenzugssystem (6) fixiert. Auf jeder Seite der Manschette befindet sich eine Öse zum Befestigen des Karabiners. Damit wird ein Lösen oder Verstellen der Manschette beim Übungswechsel überflüssig.
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Das Gerät (1') bzw. das Trainings- und Diagnostikgerät (1') kann ein verstellbares Faktorenflaschenzugsystem (6) aufweisen, welches sich an dem Gewichtsturm befindet. Es kann in der Höhe verstellt werden. Über variable Umlenkrollen an der Vorderseite des Gewichtsturmes wird eine lineare Kraftübertragung gewährleistet, sodass die Umlenkrolle auf Höhe des Ober- oder Unterschenkels fixiert werden kann.
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Zudem kann das Gerät (1') derart gestaltet sein, dass das Seil des Flaschenzugsystems einen gemeinsamen Anfangs- und Endpunkt hat. Dadurch behält das Seil bei einer Verschiebung der Umlenkrolle die exakt gleiche Länge. Für dieses System wird das Seil beispielsweise über insgesamt acht Umlenkrollen geführt. Die Länge des Seils kann ebenfalls mit einer Gewindestange korrigiert werden. Das Gerät (1') ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierung der Umlenkrolle lösbar ist. Durch die Erhöhung des Schwierigkeitsgrads der Übungen wird die Muskulatur zur Stabilisationsarbeit gezwungen.
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Das Gerät (1') kann einen integrierten klappbaren Sitz (11) bzw. eine Sitzrolle (3) aufweisen, die in der Höhe verstellbar ist. Der Abstand von der Sitzrolle zur Beckenhalterung wird durch eine Gewindestange mit Drehknauf und den Winkel des Arms reguliert. Diese beiden Mechanismen führen zu einer angenehmen Sitzposition. In einer sitzen Position kann der Benutzer ebenfalls trainieren.
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Das Gerät (1') ist kann eine integrierte Kraftmessplatte (12) in der Bodenplatte (12') aufweisen. Damit lassen dich Kraftvektoren in den Achsen vertikal, anterior-posterior und medio-lateral aufzeichnen und analysieren. Zur Bestimmung der Gleichgewichtsfähigkeit und Gewichtsverteilung befindet sich der Benutzer stehend /zentral in dem Produkt.
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Das Gerät(1') kann zudem einen Kraftaufnehmer (11) umfassen. Der Kraftaufnehmer kann optional über Karabiner zwischen Manschette und Flaschenzugsystem integriert werden. Wird der Gewichtsturm arretiert, kann der Benutzer einen isometrischen Maximalkrafttest in alle Bewegungsrichtungen durchführen.
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Sind Längenverhältnisse der unteren Extremitäten bekannt, kann man durch die Kraftmessung auch auf Hüftgelenkmomente geschlossen werden. Des Weiten lassen sich durch den Kraftaufnehmer Kraft-Zeit-Verläufe und Kraftsymmetrie für alle Bewegungsrichtungen analysieren und in Echtzeit darstellen.
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Das Gerät (1') kann einen verbauten Potentiometer (8) oder Drehratensensor (9) in einer Umlenkrolle aufweisen. Durch diese Sensoren kann auf das Bewegungsausmaß und damit die Beweglichkeit der Hüfte eines Benutzers (B) geschlossen werden. Das Potentiometer misst dabei die Längenänderung des Kabelzuges. Der Drehratensensor errechnet die Längenänderung aus dem Durchmesser der Rolle und den Umdrehungen.
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Das Gerät (1') kann eine Signalweiterleitung der Sensordaten über Funk, WLAN oder Bluetooth aufweisen. Es besteht auch die Möglichkeit Kabel in den Rahmen des Gerätes zu integrieren.
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Das Gerät (1') kann über eine Signalverarbeitung der Sensordaten verfügen. Der Messverstärker, beispielsweise ein A/D Wandler und die CPU (13) können extern an das Gerät angeschlossen werden oder auf dem Gewichtsturm (4) verbaut werden. Über ein Ausgabemedium (Tablet, Monitor, Lautsprecher, Smartphone) können die aufbereiteten Sensordaten optisch oder akustisch vor, währen und nach dem Training bzw. der Diagnostik als Feedback ausgegeben werden. Des Weiteren können alle Daten in einer integrierten Datenbank gespeichert werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert, wobei die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist:
- Es zeigen:
- 1': schematisch ein Trainings- und Diagnostikgerät (1') für die Hüft- und Beckenmuskulatur im Sport- und Rehabilitationsbereich in isometrischer Ansicht,,
- 1a, 1b und 1c: schematisch das Trainings- und Diagnostikgerät (1') aus 1' in Frontalansicht 1b, in Rückansicht 1a und in Seitenansicht 1c,
- 2: schematisch das Trainings- und Diagnostikgerät (1') aus 1' in Draufsicht,
- 3a, 3b und 3c: schematische eine Darstellung der Beckenhalterung auf Schienensystem des Trainings- und Diagnostikgerät (1') aus 1' in mehreren Ansichten,
- 4a bis 4d: schematisch das Trainings- und Diagnostikgerät (1') mit einer trainierenden Person (B) für eine erste Variante oder Ausführungsform der Erfindung und
- 5a bis 5e: schematisch das Trainings- und Diagnostikgerät (1') mit einer trainierenden Person (B) für eine zweite Version bzw. weitere Ausführungsform der Erfindung.
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In 1 ist schematisch ein Trainings- und Diagnostikgerät (1') für die Hüft- und Beckenmuskulatur im Sport- und Rehabilitationsbereich geöffnet und in isometrischer Darstellung gezeigt.
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Das Trainings- und Diagnostikgerät (1') umfasst dabei zumindest
- - ein Gestell (1),
- - eine Beckenhalterung (2),
- - einen Sitz (3),
- - einen Gewichtsturm (4)
- - einem Schienensystem (5), wobei der Gewichtsturm (4) und die Beckenhalterung (2) auf dem Schienensystem (5) gelagert sind.
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Bei dem dreidimensionalen Trainings- und Diagnostikgerät (1') mit einem runden Gestell (1), ist in einer ersten Variante der Gewichtsturm (4) auf dem Schienensystem (5) des Gestells (1) innerhalb eines Winkels (a) bzw. in Pfeilrichtung (R) um 360° frei um den Benutzer (B) positionierbar, d.h. drehbar gelagert, d.h. es ist im Winkel von 360° in Pfeilrichtung (R) drehbar vorgesehen und verstellbar in der Höhe.
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Es weist eine variable Beckenhalterung (2) auf, die verstellbar in Höhe und Breite ist und eine Anpassung an die Lendenwirbelsäule ermöglicht. Der integrierte Sitz (3) ist ebenfalls höhenverstellbar und zudem klappbar in dem Gewichtsturm (4) angeordnet, der auf dem Schienensystem (5) mit einem Öffnungselement (5') gelagert ist. (P) kennzeichnet dabei die Öffnungsrichtung des Öffnungselements (5') im Schienensystem (5).
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Somit wird eine Rotation des Gestells (1) im Winkel von 360° in Pfeilrichtung (R) um den Patienten (B) herum ermöglicht. Zudem ist ein Seilsystem (6) mit mind. zwei variablen Umlenkrollen (7) vorgesehen, dass höhenverstellbar ist und zur direkten Kraftübertragung dient, wobei in dem Seilsystem bzw. den Rollen (7) ein Potentiometer (8) integriert sein kann. Dieses dient der Messung der Längenänderung des Seils (6), in der unteren Umlenkrolle (7),ebenfalls kann ein Drehratensensor (9) integriert sein.
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Über den Durchmesser der Rolle (7) und die Anzahl der Umdrehungen der Rolle (7) kann mittels des Drehratensensors (9) auf die Bewegungsamplitude der Hüfte des Benutzers (B) geschlossen werden. Über eine variable Manschette (10), die für die Anbringung an einem Ober- oder Unterschenkel einer Person (B) geeignet ist, kann mittels eines Kraftaufnehmers (11), der zwischen Manschette (10) und Seilsystem (6) verbaut wird bzw. angeordnet ist, die Zugkräfte der Hüftmuskulatur der Person gemessen werden. Des Weiteren kann über die Kraftmessplatte (12) in einer Bodenplatte (12') des Trainings- und Diagnostikgeräts (1) die Gewichtskräfte der Person bzw. deren Gewichtsverlagerung bestimmt werden.
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Die Datenübertragung der Sensoren kann über Funk (z.B. Bluetooth) oder über Kabel die in dem Gestell (1) verbaut sind, erfolgen. Es besteht die Möglichkeit eine CPU+ Bildschirm (13) in das Gesamtsystem zu integrieren.
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In einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Trainings- und Diagnostikgeräts (1') kann der Gewichtsturm (4) fest mit dem Schienensystem (5) verbunden sein und die Beckenhalterung (2) auf dem Schienensystem (5) des Gestells (1) innerhalb eines Winkels (a) bzw. in Dreh- oder Rotationsrichtung eines Pfeils (R) um 360° frei innerhalb des Gestells (1) positionierbar sein.
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In den 1a, 1b und 1c ist das Trainings- und Diagnostikgerät (1') aus 1' schematisch in Frontalansicht 1b, in Rückansicht 1a und in Seitenansicht 1c zu erkennen.
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2 zeigt das Trainings- und Diagnostikgerät (1') aus 1' in Draufsicht.
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Die 3a, 3b, 3c und 3d zeigen eine schematische Darstellung der Beckenhalterung auf dem Schienensystem des Trainings- und Diagnostikgerät (1') aus 1' in mehreren Ansichten. Hierbei kennzeichnen die Pfeile R die möglichen Drehrichtungen in den 3a und 3b. In den 3c und 3d sind die verschiedenen Verstellmöglichkeiten für die Höhe, Breite und Länge der verbauten Beckenhalterung zu erkennen.
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Die 4a bis 4d zeigen schematisch das Trainings- und Diagnostikgerät (1') für eine erste Variante der Erfindung mit einer trainierenden Person (B), wobei der Gewichtsturm (4) beweglich ist.
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4a zeigt dabei die Position einer Person (B) in dem Gerät (1') beim Training bzw. der Diagnostik für den Hüftstrecker. Dabei ist die Manschette (10) am Unterschenkel der Person (B) befestigt und die Beckenhalterung (2) und der Gewichtsturm (4) befindet sich in einer 360° Stellung auf dem Schienensystem (5).
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4b zeigt die Person (B) beim Training oder der Diagnostik der Hüftabduktoren. Dabei ist die Manschette (10) am Unterschenkel der Person befestigt und der Gewichtsturm (4) befindet sich in einer 90° Stellung auf Schienensystem (5).
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4c zeigt das Gerät (1') mit der Person beim Training oder der Diagnostik der Hüftbeuger. Dabei ist die Manschette (10) am Unterschenkel befestigt und der Gewichtsturm (4) befindet sich in einer 180° Stellung auf Schienensystem (5).
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4d zeigt das Training und die Diagnostik im Gerät (1') für die Hüftadduktoren. Dabei ist die Manschette (10) am Unterschenkel der Person (B) befestigt und der Gewichtsturm (4) befindet sich in einer 270° Stellung auf dem Schienensystem (5).
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Aus den 5a bis 5e ist das Trainings- und Diagnostikgerät (1') schematisch für eine zweite Variante der Erfindung mit einer trainierenden Person (B) zu sehen, wobei die Beckenhalterung (2) auf dem Schienensystem (5) beweglich ist.
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5a zeigt das Training und Diagnostik (1') mit einer trainierenden Person (B) im Modus Hüftstrecker. Dabei ist die Manschette (10) am Unterschenkel der Person befestigt und der Gewichtsturm (4) und Beckenhalterung (2) befindet sich in einer 360 Stellung.
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5b zeigt das Gerät (1') für das Training und/oder die Diagnostik der Hüftadduktoren. Dabei ist die Manschette (10) am Unterschenkel der Person (B) befestigt und die Beckenhalterung (2) befindet sich in einer 90° Stellung zum Gewichtsturm (4)
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5c zeigt das Gerät (1') für das Training und/oder die Diagnostik für den Hüftbeuger. Dabei ist die Manschette (10) am Unterschenkel der Person befestigt und die Beckenhalterung (2) befindet sich in einer 180° Stellung zum Gewichtsturm (4)
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5d zeigt das Gerät (1') für das Training und/oder die Diagnostik der Hüftabduktoren. Dabei ist die Manschette (10) am Unterschenkel der Person (B) befestigt und die Beckenhalterung (2) befindet sich in einer 270° Stellung zum Gewichtsturm (4),
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5e zeigt das Gerät (1') für das Training und/oder die Diagnostik der Hüftabduktoren für Amputationspatienten. Die Manschette (10) ist um den Oberschenkelstumpf der Person (B) herum angeordnet die Beckenhalterung (2) befindet sich in einer 270° Stellung zum Gewichtsturm (4) auf dem Schienensystem (5).
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Bezugszeichenliste
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- (1')
- Trainings- und Diagnostikgerät
- (1)
- Gestell
- (2)
- Beckenhalterung
- (3)
- Sitz
- (4)
- Gewichtsturm
- (5)
- Schienensystem
- (5')
- Öffnungselement im Schienensystem (5)
- (6)
- Seilsystem
- (7)
- Umlenkrollen
- (8)
- Potentiometer
- (9)
- Drehratensensor
- (10)
- Manschette
- (11)
- Kraftaufnehmer
- (12)
- Kraftmessplatte
- (12')
- Bodenplatte
- (13)
- CPU und Bildschirm
- (B)
- Benutzer oder Person
- (P)
- Öffnungsrichtung des Öffnungselements (5') im Schienensystem (5)
- (R)
- Pfeil für Dreh- oder Rotationsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4711448 [0009]
- DE 19920166 B4 [0010]
- US 000008888664 B1 [0011]
