DE19608098A1

DE19608098A1 - Device for detecting the state of curvature of areas of the human body

Info

Publication number: DE19608098A1
Application number: DE19608098A
Authority: DE
Inventors: Hans Rudolf Dr Weis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-02
Filing date: 1996-03-02
Publication date: 1997-09-04
Also published as: EP0837648A1; WO1997031569A1; BG102070A; AU1764897A; CZ373297A3; HUP9901453A2; SK160997A3

Abstract

The invention concerns an arrangement (1) for determining the state of curvature of areas of the human body, in particular the curvature of the spine. The arrangement (1) takes the form of a biofeedback system, preferably for the treatment of scoliosis, and comprises a length-measuring element, measuring electronics (10), a sensing element (14) and a power supply source (16). In order to eliminate scoliosis damage in the medium term, the length-measuring element is an elongate extension-measuring rod (5) which is connected to at least one support element (6) and the measuring electronics (10), the elongate extension-measuring rod (5) being attached to the areas (4) of the patient's body whose posture or movement is to be measured. The measuring electronics (10) substantially consist of at least two electrically conductive sensors (11; 12) which can move relative to each other.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erfas sung des Krümmungszustandes von Bereichen des menschlichen Körpers, insbesondere der Krümmung der Wirbelsäule, als Biofeedback-System vorzugsweise zur Behandlung von Skoliose, mit mindestens einem Längenmeßelement, einer Meßelektronik, einem Signalgeber und einer Stromversorgungsquelle.The invention relates to a device for detection solution to the curvature of areas of human Body, especially the curvature of the spine, as Biofeedback system, preferably for the treatment of scoliosis, with at least one length measuring element, measuring electronics, a signal generator and a power supply source.

Die Skoliose ist definiert als teilfixierte Teilverbiegung der Wirbelsäule, die nur im Anfangsstadium rückbildungsfä hig, später jedoch fixiert ist. Zusätzlich zu dieser Seit verbiegung zeigt sich vor allem bei der idiopathischen Sko liose im Bereich der Hauptkrümmung ein Flachrücken oder gar ein Hohlrücken wie auch eine Rotationskomponente der einzel nen Wirbelsäulenanteile gegeneinander, die für den Rippen buckel und den Lendenwulst am menschlichen Körper verant wortlich sind. Zur Skoliosebehandlung existieren verschiede ne Behandlungsmethoden.Scoliosis is defined as a partially fixed partial bend the spine, which can only regress in the early stages hig, but later fixed. In addition to this site bending is particularly evident in the idiopathic Sko a flat back or even in the area of the main curvature a hollow back as well as a rotational component of the individual Nine parts of the spine against each other, that for the ribs hump and the lumbar bulge on the human body are literal. There are various treatments for scoliosis ne treatment methods.

Bei der Krankengymnastik werden die verschiedenen Übungspro gramme bis zu einem Krümmungswinkel von etwa 15° bis 20° durchgeführt. In vielen Fällen läßt sich jedoch eine Ver stärkung der Skoliose nicht aufhalten, und es sind nicht al le Skolioseerkrankungen durch Krankengymnastik zu beeinflus sen.In physiotherapy, the various exercise pro gram up to an angle of curvature of about 15 ° to 20 ° carried out. In many cases, however, a ver strengthening of scoliosis does not stop, and it is not al le scoliosis to be influenced by physiotherapy sen.

Darüber hinaus gibt es die sogenannte Korsettversorgung (vgl. z. B. EP-A-389 379). Hierzu sind verschiedene Korsett formen entwickelt worden, beispielsweise das Milwaukee- Korsett, das Chêneau-Korsett und das Boston-Korsett. Da ein Korsett zur Stabilisierung der Wirbelsäule durch Druckaus übung an bestimmten Punkten dient, muß es entsprechend fest sein, so daß es relativ voluminös und unangenehm zu tragen ist. Ferner ergibt sich eine Atrophie der Rumpfmuskulatur, wodurch die Beweglichkeit des Patienten mehr und mehr einge schränkt wird. Schließlich kann es auch zu dauerhaften De formationen von Rippen oder des Weichgewebes unterhalb der Druckpunkte kommen. Derartige Korsetts sollten jedenfalls 23 Stunden täglich und jeden Tag getragen werden, bis das Ske lett voll entwickelt ist. Gewöhnlich ist die Tragedauer etwa 3 bis 4 Jahre. Korsetts werden somit in großer Zahl von her anwachsenden Personen getragen und es ist verständlich, daß ein Teil dieser Patienten die Korsetts schon allein aus äs thetischen Gründen nicht häufig genug trägt. Hinzu kommen die Korsettkosten, die bei Heranwachsenden mehrfache Verän derungen und Erneuerungen umfassen.There is also so-called corset care (see e.g. EP-A-389 379). There are various corsets for this shapes have been developed, for example the Milwaukee Corset, the Chêneau corset and the Boston corset. There a Corset to stabilize the spine through pressure exercise at certain points, it must be set accordingly be so that it is relatively bulky and uncomfortable to wear is. There is also an atrophy of the trunk muscles, thereby increasing the patient's mobility is restricted. After all, it can also lead to permanent de Formations of ribs or soft tissue below the Pressure points come. In any case, such corsets should 23 Hours daily and every day until the ske lett is fully developed. The period of wear is usually around 3 to 4 years. Corsets are thus made in large numbers growing people and it is understandable that some of these patients are already eating the corsets alone for technical reasons. Add to that the corset cost, the multiple changes in adolescents changes and renewals.

Nicht so häufig wird die Maßnahme einer Versteifungsoperati on, insbesondere auch wegen der Risiken durchgeführt. The measure of a stiffening operation is not so common on, especially because of the risks.

Schließlich ist die Elektrostimulationsbehandlung bekannt. Hierbei wird Tag- oder Nachtstimulation, beispielsweise mit tels eines implantierten Systems bei einem Winkel von etwa 15° bis 30° angewandt. Diese Behandlung hat sich nur teil weise durchgesetzt. Sie ist nicht speziell auf Skoliosepati enten ausgerichtet, sondern dient vornehmlich zur Behandlung neurologischer Erkrankungen. Nach neueren wissenschaftlichen Informationen ist jedoch die Elektrostimulationsbehandlung nicht geeignet, eine progrediente Wirbelsäulen-Deformität aufzuhalten.Finally, electrostimulation treatment is known. Day or night stimulation, for example with implanted system at an angle of approximately 15 ° to 30 ° applied. This treatment has only been partially enforced wisely. It is not specific to scoliosis ducks, but primarily serves for treatment neurological diseases. According to recent scientific However, information is electrical stimulation treatment not suitable for progressive spinal deformity to stop.

Beim sogenannten Biofeedback-System sollen ausgefallene Mus kelgruppen durch verstärkte Aktivierung noch innervierter Teile in ihrer Funktion erhalten werden bzw. durch spezielle Schulungen von Agonisten Ersatzfunktionen geschaffen werden. Ein Beispiel für ein Biofeedback-System ist insbesondere das sogenannte EMG-Biofeedback von Basmajian und De Luca (1985) "Muscles alive. Their functions revealed by Electromyogra phy", 5. Edition, Williams & Wilkons, Baltimore, USA. Je nach Indikationsstellung werden die vorgenannten Behandlungsver fahren einzeln, bei höheren Krümmungswinkeln auch zusammen durchgeführt.In the so-called biofeedback system, unusual mus kel groups even more innervated by increased activation Parts are retained in their function or by special Training courses of agonist replacement functions are created. One example of a biofeedback system is that so-called EMG biofeedback by Basmajian and De Luca (1985) "Muscles alive. Their functions revealed by Electromyogra phy ", 5th edition, Williams & Wilkons, Baltimore, USA. Depending Indications are the aforementioned treatment ver drive individually, together at higher angles of curvature carried out.

Biofeedback-Systeme sind bisher nur vereinzelt bei Wirbel säulen-Deformitäten angewendet worden. In der Literatur als erfolgreich beschrieben, haben sie sich dennoch bisher nicht durchgesetzt. In der Skoliosebehandlung ist bislang das Biofeedback-System von Dworkin et al. (beschrieben bei Wong, Upadhyay, Evans, Luk, Leong (1993)) "Predition of immediate brace effectiveness prior to its application for Adolescent Idiopathic Scoliosis", Preceedings of the 9th International Phillip Zorab Symposium, Cambridge) bekannt. Das System ba siert auf der Erkenntnis, daß bei einer Krümmungszunahme die Körperlänge automatisch abnimmt. Es ist also ein System, das einen Längenmelder beinhaltet, der am Körperrumpf angebracht werden muß. Sobald eine individuell einstellbare kritische Länge von dem Individuum nicht mehr erreicht wird, erfolgt die Abgabe eines Signaltones. Dies wird unter anderem da durch erreicht, daß eine Seilschlinge seitlich über die Schultern und unten durch den Schritt verläuft und die ande re Seilschlinge um den Körperrumpf herumgeführt wird. Dieses Prinzip wurde als effektiv beschrieben, durchsetzen konnte es sich jedoch nicht. Möglicherweise liegt dieser mangelnden Durchsetzungsfähigkeit das Unbehagen des Patienten zugrunde, den ganzen Tag eine Feedbackschlinge im Schritt tragen zu müssen.So far, biofeedback systems have only been sporadic column deformities have been applied. In the literature as they have not yet described themselves successfully enforced. So far in scoliosis treatment Biofeedback system by Dworkin et al. (described by Wong, Upadhyay, Evans, Luk, Leong (1993)) "Predition of immediate brace effectiveness prior to its application for Adolescent Idiopathic Scoliosis ", proceedings of the 9th International Phillip Zorab Symposium, Cambridge). The system ba is based on the knowledge that with an increase in curvature the Body length automatically decreases. So it's a system that includes a length indicator attached to the torso must become. Once an individually adjustable critical Length from which the individual is no longer reached beeping. This will be there among other things by achieved that a rope sling laterally over the Shoulders and down through the crotch and the other right loop around the body trunk. This Principle has been described as effective, enforced however, it is not. Possibly this is lacking Assertiveness based on the patient's discomfort, wear a feedback loop in the crotch all day have to.

Die therapeutischen Maßnahmen konzentrieren sich zum einen speziell auf die Wachstumsphasen des jungen Patienten, wobei innerhalb kürzester Zeit massive Krümmungszunahmen zu be fürchten sind, und andererseits auf den erwachsenen Skolio sepatienten. Hier gilt es vor allem Schmerzen, die Beein trächtigung des kardiorespiratorischen Systems und besonders nach der Menopause auftretende Krümmungsverschlechterungen zu beeinflussen. Die eingangs erwähnten krankengymnastischen Verfahren allein können das Krümmungsverhalten von Skoliosen beeinflussen. Dies wurde in zahlreichen Studien belegt. Es entgleiten den krankengymnastischen Maßnahmen weiterhin vie le Krümmungen, welche dann durch eine Korsettbehandlung oder gar eine Operation zum Stillstand gebracht werden müssen. Es handelt sich hierbei nicht nur um den geringen Prozentsatz an Patienten mit durch konservative Maßnahmen nicht aufhalt barer Progredienz. Auch langsam progrediente Skolioseformen sind durch krankengymnastische Maßnahmen manchmal nicht auf zuhalten. Andererseits wird gerade für diese Patientengruppe häufig die Anpassung eines Korsetts notwendig. Dies bedeutet einen erheblichen Aufwand vom ersten Gipsabdruck bis zur Fertigstellung der Orthese. In einem nicht unerheblichen Prozentsatz kommt es zu einer Noncompliance, also zur Ableh nung der Orthese durch den Patienten. Dies ist einerseits bedingt durch kosmetische Faktoren, andererseits können ei nige Patienten die notwendigen Pelottendrucke auch mit aus reichender Hautpflege nicht aushalten.On the one hand, the therapeutic measures are concentrated specifically on the growth phases of the young patient, whereby massive increases in curvature within a very short time are afraid, and on the other hand on the adult scolio sepatients. The main thing here is pain, the legs pregnancy of the cardiorespiratory system and especially post-menopausal worsening of curvature to influence. The physiotherapy mentioned above Procedures alone can change the curvature of scoliosis influence. This has been proven in numerous studies. It continue to slip away from physiotherapy measures le curvatures, which are then treated with a corset or even an operation has to be stopped. It it’s not just the small percentage on patients who are not stopped by conservative measures real progress. Also slowly progressive forms of scoliosis are sometimes not up due to physiotherapy measures to keep. On the other hand, it is precisely for this patient group the adjustment of a corset is often necessary. this means a considerable effort from the first plaster cast to Completion of the orthosis. In a not insignificant Percentage results in noncompliance, i.e. rejection the orthosis by the patient. On the one hand, this is due to cosmetic factors, on the other hand, egg few patients also print out the necessary pad prints do not stand sufficient skin care.

Die dreidimensionale Skoliosebehandlung nach Schroth (beschrieben bei Lehnert-Schroth, 1991; "Dreidimensionale Skoliose-Behandlung; Atmungs-Orthopädie System Schroth", Gu stav Fischer Verlag, Stuttgart) verfolgt als skoliosespezi fische Rückenschulung das Ziel, eine effektive Korrekturhal tung in allen Alltagsaktivitäten aufrechtzuerhalten.The three-dimensional scoliosis treatment according to Schroth (described by Lehnert-Schroth, 1991; "Dreidimensionale Scoliosis treatment; Respiratory Orthopedics System Schroth ", Gu stav Fischer Verlag, Stuttgart) pursues as skoliosespezi fish back training the goal, an effective correctional maintenance in all everyday activities.

Eine Krümmungszunahme erfolgt einerseits durch asymmetri schen Druck auf die Wachstumszonen des Wirbelkörpers, wo durch zusätzlich ein asymmetrisches Wachstum entsteht. Ande rerseits wird angenommen, daß durch einseitige Dehnung von Gelenkkapseln und Wirbelsäulenbändern die Krümmungszunahme begünstigt wird. Letztlich kann sich eine Skoliose auch durch zunehmende degenerative Prozesse verschlimmern. Dem Verschlimmerungsprozeß liegt jeweils eine vorhandene Asym metrie der Wirbelsäule zugrunde, deren Ursache teils be kannt, bei der idiopathischen Skoliose weiterhin unbekannt bleibt. Voraussetzung für eine Krümmungsverschlechterung sind offensichtlich mechanische Faktoren, welche durch die aufrechte Körperhaltung und der damit verbundenen Einwirkung der Schwerkraft auf die Krümmung begünstigt werden. Ziel der dreidimensionalen Skoliosebehandlung nach Schroth ist es, durch die oben beschriebene effektive Korrekturhaltung den Verformungskräften, welche auf die Wirbelsäule mit ihren Kapsel- und Bandstrukturen einwirken, während der Alltagsak tivitäten entgegenzuwirken. Der Patient muß also im Alltag selbständig erkennen, wenn er sich in einer für seine Krüm mung ungünstigen Position bzw. Rumpfeinstellung befindet. Dieser Anspruch kann bei einer Reihe von Skoliosepatienten aus Gründen mangelnder intellektueller Fähigkeit oder man gelnder Compliance langfristig nicht erzielt werden. Daher muß das beschriebene Rückenschulprinzip apparativ unter stützt werden.An increase in curvature occurs on the one hand due to asymmetry pressure on the growth areas of the vertebral body where due to additional asymmetrical growth. Ande on the other hand, it is assumed that by unilaterally stretching Joint capsules and spinal ligaments the increase in curvature is favored. Ultimately, scoliosis can also aggravated by increasing degenerative processes. The Exacerbation process is an existing asym metry of the spine, the cause of which is partly known, still unknown in idiopathic scoliosis remains. Prerequisite for a deterioration in curvature are obviously mechanical factors caused by the upright posture and the associated influence gravity is favored on the curvature. goal of three-dimensional scoliosis treatment according to Schroth is through the effective corrective posture described above Deformation forces that affect the spine with their Capsule and ligament structures act during everyday life counteracting activities. The patient must therefore in everyday life independently recognize when he is in one for his crumb unfavorable position or trunk setting. This claim can affect a number of scoliosis patients for reasons of lack of intellectual ability or one applicable compliance cannot be achieved in the long term. Therefore must the apparatus described back school principle under be supported.

Im Alltag müssen auch Seitenverbiegungen der Wirbelsäule, welche die Krümmungen verstärken, wie auch Drehbewegungen des Rumpfes, welche die Rotation verstärken, vermieden wer den. Es könnte daher ein Korrekturprinzip wie bei Schroth verwirklicht werden, welches die vorhandenen Krümmungen von unten beginnend korrigiert. Somit ist es notwendig, Einfluß zu nehmen auf die am weitesten kaudal liegende Hauptkrüm mung. So werden zunächst kleinere Nebenkrümmungen (lumbosakraler Gegenbogen) nicht berücksichtigt. Sobald die untere Hauptkrümmung aufgerichtet ist, treten erfahrungsge mäß auch für die darüberliegenden Krümmungen muskuläre Stellreflexe auf, welche auch darüberliegende Krümmungen durch eine Zunahme der Muskelaktivität korrigierender Mus kelgruppen günstig beeinflußt.In everyday life, side bends of the spine, which reinforce the curvatures as well as rotating movements of the torso, which increase the rotation, who avoided the. It could therefore be a correction principle like Schroth's be realized, which the existing curvatures of Corrected starting below. So it is necessary to influence to take on the most caudal main bend mung. This is how minor side curvatures become (lumbosacral counter arch) not taken into account. As soon as the lower main curvature is erect, experiential also suitable for the overlying curvatures Reflexes on, which also overlying curvatures through an increase in muscular activity correcting mus kelgruppen influenced favorably.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Be rücksichtigung der Verformung des Lendenwirbelsäulenab schnittes, also des Abschnittes zwischen Brustkorb und Bec ken, und unter Berücksichtigung des Rippenbuckels eine Ein richtung zur Erfassung des Krümmungszustandes von Bereichen des menschlichen Körpers zu schaffen, welche die Krümmungs zunahmen und die Verwringungen des Rumpfabschnittes zwischen Brustkorb und Becken registriert.It is therefore an object of the present invention, under Be taking into account the deformation of the lumbar spine section, i.e. the section between the rib cage and Bec ken, and considering the rib hump an on Direction for detecting the state of curvature of areas of the human body to create the curvature increased and the curls of the fuselage section between Chest and pelvis registered.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Längenmeßelement wenigstens ein länglicher Dehnungsmeßstab ist, der mit wenigstens einem Trägerelement und mit der Me ßelektronik verbunden ist, wobei der längliche Dehnungsmeß stab auf den Körperbereichen angebracht ist, deren Haltung oder Bewegung erfaßt werden soll, und die Meßelektronik im wesentlichen aus zumindest zwei relativ zueinander bewegba ren, elektrisch leitenden Sensoren besteht.According to the invention the object is achieved in that the Length measuring element at least one elongated strain gauge is that with at least one carrier element and with the Me ßelektronik is connected, the elongated strain gauge Stab is attached to the body areas, their posture or movement is to be detected, and the measuring electronics in essentially from at least two movable relative to each other ren, electrically conductive sensors.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß durch eine kaudale Wirbelsäulenkorrektur auch kranial gelegene Wirbelsäulenab schnitte, also der Brustkorb- bzw. Halswirbelbereich reflek torisch korrigierend beeinflußt werden kann, ist eine solche Einrichtung dazu geeignet, die Wirbelsäulendeformität als Ganzes über die reflektorische Aktivierung höher gelegener Wirbelsäulenabschnitte günstig zu beeinflussen. Der Deh nungsmeßstab dient dabei zur Umwandlung von mechanischen De formierungen, nämlich der Längenänderung der relativ zuein ander bewegbaren elektrisch leitenden Sensoren, in elek trisch meßbare Größen, wobei die Längenänderung durch Kon takt der elektrisch leitenden Sensoren an den Signalgeber übermittelt wird. Auf diese Weise können Haltungsänderungen nach der Anbringung der erfindungsgemäßen Einrichtung auf dem betreffenden Körperbereich sicher festgestellt werden. Der Signalgeber zeigt das Überschreiten einer vorbestimmten Deformation an und veranlaßt den Patienten wieder eine gün stigere und zugleich nicht vom Signal des Signalgebers be gleitende Haltung anzunehmen.Taking into account the fact that by a caudal Spine correction also from the top of the spine cuts, i.e. the thorax or cervical vertebra area reflect can be influenced in a toric corrective manner Device suitable as the spinal deformity Whole about the reflex activation higher up To influence spine sections favorably. The Deh voltage measuring rod is used to convert mechanical De Formations, namely the change in length of the relative to each other other movable electrically conductive sensors, in elec tric measurable sizes, the change in length by Kon clocks the electrically conductive sensors to the signal generator is transmitted. This way, posture changes after attaching the device according to the invention the area of the body in question can be safely determined. The signal generator shows that a predetermined value has been exceeded Deformation on and causes the patient to gün again stigere and at the same time not be from the signal of the signal generator to assume sliding stance.

Wenngleich die erfindungsgemäße Einrichtung insbesondere zur Krümmungserfassung bzw. Bewegungserfassung von Haltungsfeh lern und Verkrümmungen der Wirbelsäule vorgesehen ist, so erlaubt sie ebenso die Überwachung der Bewegungsgrenzen von Gelenken, z. B. nach operativen Eingriffen oder bei Bewegung stherapien sowie von Muskeltätigkeiten und deren Intensität, beispielsweise von Arm-, Bein- und Brustmuskeln.Although the device according to the invention in particular Detection of curvature or movement of postural mistake learning and curvature of the spine is provided, so it also allows the movement limits of Joints, e.g. B. after surgery or movement therapies and muscle activity and its intensity, for example of arm, leg and chest muscles.

Bevorzugt können auch zwei Dehnungsmeßstäbe bei der erfin dungsgemäßen Einrichtung vorgesehen werden, die beabstandet zueinander angeordnet und mit dem Trägerelement bzw. mit der Meßelektronik verbunden sind. Dabei wird der eine Dehnungs meßstab auf Zug und der andere Dehnungsmeßstab auf Druck be ansprucht und mit der Meßelektronik in Serie geschaltet, so daß nur eine einmalige Applikation einer Meßelektronik für beide Dehnungsmeßstäbe notwendig ist.Preferably two strain gauges can also be used in the inventions device according to the invention are provided, which are spaced arranged to each other and with the carrier element or with the Measuring electronics are connected. The one stretch Dipstick on tension and the other strain gauge on compression claimed and connected in series with the measuring electronics, so that only a single application of measuring electronics for both strain gauges is necessary.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Dehnungsmeßstab an seinem einen Ende an dem einen Trägerelement fixierbar. In a further embodiment of the invention, the strain gauge fixable at one end to the one carrier element.

Mit seinem anderen Ende ist der Dehnungsmeßstab mit einem von dem einem Trägerelement beabstandeten weiteren Trägere lement verschiebbar dazu verbunden.With its other end, the strain gauge is with one from the other carrier spaced apart from one carrier element element slidably connected to it.

Um einen elektrischen Impuls an den Signalgeber zu ermögli chen, ist einer der elektrisch leitenden Sensoren am Deh nungsmeßstab und der andere elektrisch leitende Sensor an dem Trägerelement angeordnet, mit dem der Dehnungsmeßstab verschiebbar verbunden ist. Gehen bei einer bestimmten Kör perbewegung die beiden elektrisch leitenden Sensoren in Kon takt zueinander, wird ein Stromkreis innerhalb der Meßelek tronik geschlossen und der Signalgeber ausgelöst. Dazu sind die elektrisch leitenden Sensoren mit der Stromversorgungs quelle und dem Signalgeber verbunden. Die Stromversorgungs quelle kann eine Batterie oder ein Akkumulator sein, während der Signalgeber ein akustischer und/oder optischer Signalge ber sein kann. Zur besseren Erfassung des akustischen oder optischen Signals des Signalgebers, kann der Patient mit ei nem Ohrhörer oder mit einer Brille, in die eine Miniaturlam pe integriert ist, versehen werden. Die Übertragung kann da bei durch ein Funksignal erfolgen. Darüber hinaus kann der Patient mit einem an einem Kleidungsstück anbringbaren Pie per ausgestattet werden. Es gibt zusätzlich noch eine Reihe von weiteren Möglichkeiten, ein optisches oder akustisches Signal dem Patienten zu übermitteln.To allow an electrical impulse to the auto switch chen, is one of the electrically conductive sensors on the Deh voltage measuring rod and the other electrically conductive sensor arranged the support element with which the strain gauge is slidably connected. Go at a certain body per movement the two electrically conductive sensors in Kon clocks to each other, a circuit within the measuring elec electronics closed and the signal transmitter triggered. To do this the electrically conductive sensors with the power supply source and the signal generator connected. The power supply source can be a battery or an accumulator while the signal generator is an acoustic and / or optical signal can be about. For better detection of the acoustic or optical signal of the signal generator, the patient with egg earphones or with glasses in which a miniature lamp pe is integrated. The transmission can be there when done by a radio signal. In addition, the Patient with a pie attached to a garment be equipped with. There is also a number of other options, an optical or acoustic Communicate signal to the patient.

In vorteilhafter weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Meßelektronik mit einer Zeitverzögerungseinheit für den Si gnalgeber versehen sein, beispielsweise von 10 sec, damit nicht bei jeder geringen Bewegung der Patient durch den Si gnalgeber gestört wird.In an advantageous further embodiment of the invention, the Measuring electronics with a time delay unit for the Si be provided with the signal transmitter, for example of 10 seconds not with every slight movement of the patient through the Si sensor is disturbed.

Um die gesamte erfindungsgemäße Einrichtung oder Teile davon vor äußeren Einflüssen zu schützen, kann die gesamte Ein richtung oder der Dehnungsmeßstab mit den Trägerelementen von einem Schutzschlauch umgeben sein, so daß quasi das ge samte System verpackt ist. Die gesamte Meßelektronik kann dabei innerhalb des Schutzschlauches untergebracht werden. Der Schutzschlauch besteht dazu vorzugsweise aus einem ela stischen Kunststoff, beispielsweise einem Silikon- Kunststoff.To the entire device according to the invention or parts thereof To protect against external influences can affect the entire one direction or the strain gauge with the support elements be surrounded by a protective tube, so that the ge whole system is packed. The entire measuring electronics can be housed within the protective tube. For this purpose, the protective tube preferably consists of an ela plastic, for example a silicone Plastic.

Da das gesamte System am besten in einem Schutzschlauch un tergebracht wird, kann auch der Sensor durch den Schutz schlauch selbst dargestellt werden im Sinne von in sich zu versenkenden Röhren und zusätzlich die Meßelektronik enthal ten, so daß ein Optimum an Materialausnutzung erzielt wird. Die Schutzröhren selbst können ineinandergleiten und die Di straktion bzw. Kompression des Systems über die Meßelektro nik melden.Since the entire system is best protected in a protective tube The sensor can also be brought in by the protection hose itself are presented in the sense of in itself sinking tubes and also contain the measuring electronics ten, so that an optimum of material utilization is achieved. The protective tubes themselves can slide into each other and the Di traction or compression of the system via the measuring electro nik report.

Je nach Verwendungszweck können die Trägerelemente bzw. der Schutzschlauch mittels Haftelementen unmittelbar auf der Körperhaut befestigt werden. Als Haftelemente können Pfla ster, Bandagen oder Saugnäpfe vorgesehen sein.Depending on the intended use, the carrier elements or Protective hose using adhesive elements directly on the Body skin to be attached. Pfla ster, bandages or suction cups may be provided.

Bei einem weiteren Verwendungszweck können die Trägerelemen te bzw. der Schutzschlauch auf einem den Körper des Patien ten umgebenden elastischen, beispielsweise textilen Body be festigbar sein.The carrier elements can be used for a further purpose te or the protective tube on the patient's body th surrounding elastic, for example textile body be be fixable.

Zur Befestigung der Trägerelemente bzw. des Schutzschlauches an dem Body können Klettverschlüsse oder Druckknöpfe vorge sehen werden. Darüber hinaus können die Trägerelemente bzw. der Schutzschlauch auch auf dem Body aufgenäht werden. Sehr vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Einrichtung ist, daß sie auf besonders einfache Weise am Körper befestigt werden kann. Diese Einrichtung kann auch an einer Orthese befestigt oder zusätzlich zu dieser vorgesehen sein. Weiterhin kann ein elastisches Taillenmieder, ähnlich des Bodys, verwendet werden, an dem die erfindungsgemäße Einrichtung befestigt ist. Das Taillenmieder ist zweckmäßigerweise mit einer Auf nahme für die Meßelektronik einschließlich der Stromversor gungsquelle und des Signalgebers versehen. Das Taillenmieder und der Body können aus leichtem Material gewählt werden, so daß sie sich den Rumpfkonturen anpassen. Dabei müssen sie an der Taille eng anliegen, ohne jedoch zu drücken oder die At mung des Patienten zu beeinträchtigen. Der Tragekomfort ist im Vergleich zu einem Korsett oder einer sonstigen Orthese deutlich verbessert, so daß die Akzeptanz durch den Patien ten und damit ein verbesserter Behandlungserfolg durch län geres Tragen gewährleistet ist.For fastening the carrier elements or the protective hose Velcro fasteners or snaps can be featured on the body will see. In addition, the carrier elements or the protective tube can also be sewn onto the body. Very the advantage of the device according to the invention is that they are attached to the body in a particularly simple manner can. This device can also be attached to an orthosis or be provided in addition to this. Furthermore can an elastic waist bodice, similar to the body, is used are attached to the device according to the invention is. The waist corset is conveniently with an on took for the measuring electronics including the electricity supplier supply source and the signal generator. The waist bodice and the body can be chosen from light material, so that they adapt to the contours of the fuselage. In doing so, they have to of the waist, but without pressing or the at impairment of the patient. The comfort is compared to a corset or other orthosis significantly improved so that patient acceptance and thus an improved treatment success through län is easier to wear.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann die Einrich tung in den Körper des Patienten implantierbar sein.In a further embodiment of the invention, the device be implantable into the patient's body.

Es ist auch möglich, eine Einrichtung zur Fernübertragung des Signals des Signalgebers vorzusehen, um Haltungsänderun gen usw. des Patienten zu überwachen, beispielsweise bei längeren Krankenhaustherapien oder größeren Feldversuchen.It is also possible to set up a remote transmission facility of the signal of the signal generator to change posture conditions etc. to monitor the patient, for example longer hospital therapies or larger field trials.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:The invention is based on preferred Aus management examples with reference to the associated Described drawings. In the drawings:

Fig. 1 die schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung bei der Anwendung am Patienten; Figure 1 is a schematic representation of the device according to the invention when used on the patient.

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Aus führungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung bei der Anwendung am Patienten; und Fig. 2 is a schematic representation of a further embodiment of the device according to the invention when used on the patient; and

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer anderen Ausfüh rungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung bei der Anwendung am Patienten. Fig. 3 is a schematic representation of another Ausfüh approximate shape of the device according to the invention when used on the patient.

Fig. 1 stellt die erfindungsgemäße Einrichtung 1 dar, die im vorliegenden Beispielsfall angewendet wird, wenn die Wirbel säule des Patienten 2 Kyphose aufweist und die Einrichtung 1 daher unter Zugbedingungen wirkt. Die erfindungsgemäße Ein richtung 1 ist dabei auf einem Body 3 befestigt, der über den Körper des Patienten 2 gezogen ist, wobei sich die Ein richtung 1 mittig am Rücken 4 des Patienten 2 befindet. Fig. 1 shows the device 1 according to the invention is applied in the present example, when the vortex column of the patient 2 kyphosis and the means 1 therefore acts under draw conditions. The device 1 according to the invention is attached to a body 3 which is pulled over the patient's body 2 , the device 1 being located centrally on the back 4 of the patient 2 .

Fig. 2 hingegen stellt die erfindungsgemäße Einrichtung 1 dar, bei der die Wirbelsäule des Patienten 2 Lordose auf weist und somit unter Druckbedingungen wirkt, wobei die Ein richtung 1 unmittelbar am Rücken 4 des Patienten 2 befestigt ist. Fig. 2, however, the device 1 according to the invention is where the spine of the patient has 2 lordosis and thus acts under pressurized conditions, wherein the A direction-1 directly at the back 4 of the patient 2 is attached.

Die Einrichtung 1 weist einen Dehnungsmeßstab 5 als Län genmeßelement auf. Das eine Ende des Dehnungsmeßstabes 5 ist mit einem Trägerelement 6 starr befestigbar verbunden. Die starre Befestigung des Dehnungsmeßstabes 5 am Trägerelement 6 erfolgt mittels einer Feststellschraube 7, die am Trägere lement 6 angebracht ist. Das Trägerelement 6 ist gemäß Fig. 1 an einem vom Patienten 2 getragenen Body 3 mittels Druck knöpfen 8 befestigt. In dieser Ausführungsform befindet sich die Einrichtung 1 im Bereich des Rückens 4 des Patienten 2, um eine Wirbelsäulenkrümmung des Patienten 2 zu erfassen. In nicht dargestellter Weise kann die Einrichtung 1 auch auf der Vorderseite im Brustbereich des Patienten 2 oder auch im Lendenbereich in den entsprechenden Hauptkrümmungen ange bracht sein. Darüber hinaus kann die Einrichtung 1 auch an anderen Körperteilen angebracht werden.The device 1 has a strain gauge 5 as Län genmeßelement. One end of the strain gauge 5 is rigidly connected to a support member 6 . The rigid attachment of the strain gauge 5 on the carrier element 6 is carried out by means of a locking screw 7 , the element 6 is attached to the carrier. The support member 6 is according to Fig. 1 on a button worn by the patient 2 Body 3 by means of pressure 8 is fixed. In this embodiment, the device 1 is located in the area of the back 4 of the patient 2 in order to detect a curvature of the spine of the patient 2 . In a manner not shown, the device 1 can also be placed on the front in the chest area of the patient 2 or in the lumbar area in the corresponding main curvatures. In addition, the device 1 can also be attached to other parts of the body.

An jenem dem Trägerelement 6 gegenüberliegenden Ende des Dehnungsmeßstabes 5 ist dieser längsverschiebbar mit einem weiteren Trägerelement 9 verbunden, das ebenfalls mittels Druckknöpfen 8 am Body 3 befestigt ist.At that end of the strain gauge 5 opposite the support element 6 , the latter is connected in a longitudinally displaceable manner to a further support element 9 , which is also fastened to the body 3 by means of push buttons 8 .

Wesentlicher Bestandteil der Meßelektronik 10 sind zwei elektrisch leitende Sensoren 11 und 12, die vorgesehen sind, miteinander in Berührung zu gelangen. Der eine Sensor 11 ist im Bereich der Führung des Dehnungsmeßstabes 5 am Trägerele ment 9 fest angeordnet. Der andere Sensor 12 hingegen ist am Dehnungsmeßstab 5 angebracht. Gemäß Fig. 1 befindet sich der Sensor 12 am Ende des Dehnungsmeßstabes 5 unterhalb seiner Führung im Trägerelement 9. Dadurch wird ein Kontakt zwi schen dem Sensor 11 und dem Sensor 12 beim Nachvornbeugen des Patienten 2, also in dem Fall, wo die Wirbelsäule des Patienten 2 unter Zugwirkung gesetzt wird, erzeugt.An essential part of the measuring electronics 10 are two electrically conductive sensors 11 and 12 , which are intended to come into contact with one another. One sensor 11 is fixedly arranged in the region of the guidance of the strain gauge 5 on the carrier element 9 . The other sensor 12, however, is attached to the strain gauge 5 . Referring to FIG. 1 there is the sensor 12 at the end of Dehnungsmeßstabes 5 below its guide in the support element 9. This creates a contact between the sensor 11 and the sensor 12 when the patient 2 bends forward, that is to say in the case where the spine of the patient 2 is placed under tension.

Hingegen ist gemäß Fig. 2 der Sensor 12 oberhalb des Sensor 11 aufweisenden Trägerelementes 9 am Dehnungsmeßstab 5 ange bracht, so daß das freie Ende des Dehnungsmeßstabes 5 im Trägerelement 9 geführt wird. Hierbei erfolgt ein Kontakt zwischen den elektrisch leitenden Sensoren 11 und 12 dann, wenn sich der Patient 2 nach hinten beugt und somit seine Wirbelsäule einer Druckwirkung ausgesetzt wird. Der Sensor 11 ist über eine Leitung 13 mit einem Signalgeber 14 verbun den. Der Sensor 12 ist über eine weitere Leitung 15 mit ei ner Stromversorgungsquelle 16 verbunden, die ihrerseits wie derum mit dem Signalgeber 14 in Verbindung steht. Selbstver ständlich kann die Meßelektronik 10 in Verbindung mit dem Signalgeber 14 und der Stromversorgungsquelle 16 in einem kleinen Gehäuse untergebracht sein, das in einer Hauptkrüm mung eines Körperbereiches am Körper des Patienten 2 befe stigt werden kann.In contrast, the sensor is shown in Fig. 2 having 12 above the sensor 11, the support element 9 is placed on Dehnungsmeßstab 5, so that the free end of the Dehnungsmeßstabes 5 is guided in the support element 9. In this case, there is contact between the electrically conductive sensors 11 and 12 when the patient 2 bends back and his spine is thus exposed to a pressure effect. The sensor 11 is connected via a line 13 to a signal generator 14 . The sensor 12 is connected via a further line 15 to egg ner power supply source 16 , which in turn is in turn connected to the signal generator 14 . Of course, the measuring electronics 10 can be accommodated in connection with the signal generator 14 and the power supply source 16 in a small housing which can be fixed in a main curvature of a body region on the patient's body 2 .

Beim Anbringen der Einrichtung 1 unmittelbar auf der Körper haut des Patienten 2, wie dies in Fig 2. dargestellt ist, werden die Trägerelemente 6 und 9 mittels Saugnäpfen 17 be festigt.When the device 1 is attached directly to the skin of the patient 2 , as shown in FIG. 2 . is shown, the carrier elements 6 and 9 are fastened by means of suction cups 17 be.

Zur Anpassung der Einrichtung 1 wird der Patient 2 zunächst den Body 3 anziehen. Durch den Arzt werden dann die entspre chenden Punkte für die Trägerelemente 6 und 9 markiert. An diesen Stellen werden dann die Trägerelemente 6 und 9 auf den Body 3 mittels der Druckknöpfe 8 befestigt. In dieser Ruhestellung werden die Sensoren 11 und 12 zunächst vorein gestellt. In dieser Voreinstellung wird der Kontakt zwischen den Sensoren 11 und 12 geschlossen, so daß der Stromkreis über die Leitungen 13 und 15 mittels der Stromversorgungs quelle 16 geschlossen wird. Dabei wird der Signalgeber 14 aktiviert. Der Patient 2 muß damit lernen, seine Körperkrüm mungen dermaßen zu korrigieren, daß vom Signalgeber 14 kein Signal ausgelöst wird. Zunächst innerhalb von wöchentlichen Abständen, später in monatlichen bis mehrmonatlichen Abstän den kann der Abstand zwischen den Sensoren 11 und 12 durch die Feststellschraube 7 am Trägerelement 6 entsprechend nachgestellt werden, so daß eine zunehmende Korrektur der Krümmung über ein Jahr erreicht werden kann.To adapt the device 1 , the patient 2 will first put on the body 3 . The doctor then marks the corresponding points for the carrier elements 6 and 9 . At these points, the carrier elements 6 and 9 are then attached to the body 3 by means of the push buttons 8 . In this rest position, the sensors 11 and 12 are initially set in advance. In this presetting, the contact between the sensors 11 and 12 is closed, so that the circuit via lines 13 and 15 is closed by means of the power supply source 16 . The signal generator 14 is activated. The patient 2 must learn to correct his body curvature such that no signal is triggered by the signal generator 14 . First within weekly intervals, later in monthly to multi-month intervals, the distance between the sensors 11 and 12 can be adjusted accordingly by the locking screw 7 on the carrier element 6 , so that an increasing correction of the curvature can be achieved over a year.

Diese Einrichtung 1 sollte ganztägig vom Patienten 2 getra gen werden. Dabei ist es möglich, daß jeder Patient mit bei spielsweise drei verschiedenen Bodies 3 versorgt wird, damit ein regelmäßiger Austausch möglich ist. Durch ein nicht dar gestelltes Schutzschlauchsystem, das über die Einrichtung 1 gezogen wird, wird diese vor äußeren Einflüssen geschützt. Somit kann die gesamte Einrichtung mitgewaschen werden und verändert sich dadurch mittelfristig nicht. Denkbar ist ebenfalls eine serienmäßige Ausstattung eines Badeanzuges mit dieser Einrichtung, so daß auch in der heißen Jahreszeit im Schwimmbad die Selbstkontrolle der Körperhaltung gewähr leistet ist.This device 1 should be carried all day by patient 2 . It is possible that each patient is supplied with three different bodies 3 , for example, so that a regular exchange is possible. By a protective hose system, not shown, which is pulled over the device 1 , it is protected from external influences. This means that the entire facility can be washed and does not change in the medium term. It is also conceivable to equip a bathing suit as standard with this device, so that self-control of the posture is ensured even in the hot season in the swimming pool.

Aufgrund der Gegebenheiten des Rumpfes beim Skoliotikerpati enten 2 hat sich bei Erstversuchen herausgestellt, daß im Brustkorbbereich auf der bogenäußeren Seite am günstigsten ein Distraktionsmeßelement als Dehnungsmeßstab 17 plaziert werden sollte, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, währenddessen für die Lendenwirbelsäule eher ein Kompressionsmeßelement als Dehnungsmeßstab 5 günstig ist. Der Dehnungsmeßstab 17 wird, wie durch die Pfeile dargestellt, auf Zug beansprucht, während der Dehnungsmeßstab 5, ebenfalls durch die zugehöri gen Pfeile verdeutlicht, auf Druck beansprucht wird. Der Rippenbuckel ist vor einer Brustwirbelsäulen-Krümmung das hervorstechendste Merkmal, während der Lendenwulst oftmals im aufrechten Stand nicht wesentlich über die anderen Kör perproportionen hinausschaut. Im Lendenbereich ist vielmehr die buckelinnere Eindellung viel besser sichtbar, so daß hier ein Kompressionsmeßelement zu plazieren wäre. Am gün stigsten ist es, wenn beide Meßelemente in Serie geschaltet werden, damit sie mit einer gemeinsamen Meßelektronik 10 versehen werden können. Wie sich in Erstversuchen herausge stellt hat, ist bei der Applikation dieses kombinierten Sy stems zunächst einmal ein Meßsensor 11 auszuschalten, damit der Patient 2 nicht unnötig verunsichert wird. Es wird dann der Meßsensor 12 für die Lendenkrümmung angeschult, ehe der Meßsensor 11 für die Brustwirbelsäule hinzukommt, so daß erst später zeitgleich beide Sensoren 11 und 12 in Aktion treten.Due to the circumstances of the torso in the scoliotic patient 2 it was found during initial trials that a distraction measuring element should be placed as the best strain gauge 17 in the chest area on the outer side of the arch, as can be seen from FIG. 3, while a compression measuring element for the lumbar spine rather than Strain gauge 5 is cheap. The strain gauge 17 is, as shown by the arrows, claimed for train, while the strain gauge 5 , also illustrated by the associated arrows, is subjected to pressure. The rib hump is the most prominent feature in front of a thoracic spine curvature, while the lumbar bulge often does not look significantly beyond the other body proportions when standing upright. Rather, the indentation inside the hump is much more visible in the lumbar region, so that a compression measuring element would have to be placed here. It is most beneficial if both measuring elements are connected in series so that they can be provided with a common measuring electronics 10 . As it turned out in initial trials, when using this combined system, a measuring sensor 11 must first be switched off so that the patient 2 is not unnecessarily unsettled. The measuring sensor 12 for the lumbar curvature is then trained before the measuring sensor 11 for the thoracic spine is added, so that both sensors 11 and 12 only come into action at the same time later.

Durch die Erfindung wird ein preiswertes Meßsystem erreicht und ein Maximum an Tragekomfort zur Verfügung gestellt, was zu einer guten Patientencompliance führt.An inexpensive measuring system is achieved by the invention and provided maximum comfort, what leads to good patient compliance.

Claims

1. Device for detecting the state of curvature of Be rich human body, in particular the curvature of the spine, as a biofeedback system, preferably for the treatment of scoliosis, with at least one length measuring element, measuring electronics, a signal generator and a power supply source, characterized in that that the length measuring element is at least one elongate strain gauge ( 5 ) which is connected to at least one carrier element ( 6 ) and to the measuring electronics ( 10 ), the elongate strain gauge ( 5 ) being attached to the body areas ( 4 ), the Attitude or movement is to be detected, and the measuring electronics ( 10 ) consists essentially of at least two relative to each other be movable electrically conductive sensors ( 11 ; 12 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that two strain gauges ( 5 ) are provided, the beabstan det arranged to each other and connected to the carrier element ( 6 ) or with the measuring electronics ( 10 ), the one strain gauge on train and the other strain gauge under pressure and is connected in series with the measuring electronics ( 10 ).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the strain gauge ( 5 ) is fixable at one end to the one support element ( 6 ).

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the strain gauge ( 5 ) with its other end with one of the one carrier element ( 6 ) beabstan deten further carrier element ( 9 ) is slidably connected thereto.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that one of the electrically conductive sensors ( 11 ) on the strain gauge ( 5 ) and the other electrically conductive sensor ( 12 ) is arranged on the carrier element ( 9 ) with which the strain gauge ( 5 ) slidably connected.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the electrically conductive sensors ( 11 ; 12 ) with the power supply source ( 16 ) and the signal generator ( 14 ) are connected.

7. Device according to claim 6, characterized in that the power supply source ( 16 ) is a battery or an accumulator.

8. Device according to claim 6, characterized in that the signal transmitter ( 14 ) is an acoustic and / or optical signal transmitter.

9. Device according to claims 1 to 8, characterized in that the measuring electronics ( 10 ) comprises a time delay unit for the signal generator ( 14 ).

10. Device according to claims 1 to 9, characterized in that the strain gauge ( 5 ) with the Trägerele elements ( 6 ; 9 ) is surrounded by a protective tube.

11. Device according to claims 1 to 9, characterized in that the entire device ( 1 ) is surrounded by a protective tube.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the sensor ( 11 ; 12 ) is formed by the protective hose itself in the manner of tubes to be submerged and additionally contains the measuring electronics ( 10 ), the tubes themselves slide into each other.

13. Device according to claims 10 to 12, characterized ge indicates that the protective tube is made of an elastic plastic.

14. Device according to claims 1 to 13, characterized in that the carrier elements ( 6 ; 9 ) or the protective tube are attached to the body by means of adhesive elements ( 8 ).

15. Device according to claims 1 to 14, characterized in that the adhesive elements are plasters, bandages or suction cups ( 17 ).

16. Device according to claims 1 to 13, characterized in that the carrier elements ( 6 ; 9 ) or the protective tube can be fastened on an elastic body ( 3 ) surrounding the body of the patient ( 2 ).

17. The device according to claim 16, characterized in that for fastening the carrier elements ( 6 ; 9 ) or the protective hose Velcro fasteners or push buttons ( 8 ) are provided.

18. Device according to claim 16, characterized in that the carrier elements ( 6 ; 9 ) or the protective tube are sewn onto the body ( 3 ).

19. Device according to claims 1 to 13, characterized in that the device ( 1 ) in the body of the patient ( 2 ) is implantable.