DE19742834A1 - Kopf-Modell zur Demonstration der Rückwirkungen biomechanischer Veränderungen im Kopf- und Halsbereich auf die Kaumuskulatur - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Biomechanik-Kopfmodell gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Erfassung und Darstellung der biomechanischen Bedingungen sowie insbesondere der sich aus therapeutischen Maßnahmen ergebenden Verände­ rungen insbesondere im Kopf- und Halsbereich ist ein nach wie vor nicht gelöstes Problem. So sind bekanntlich die einzelnen Muskelgruppen des Kopf- und Halsbereiches in Abhängigkeit von der Körper- und Kopfhaltung unterschiedlicher Belastung mit Rückwirkungen auch auf die Kiefer- und Kaumuskulatur ausgesetzt. Entsprechendes gilt etwa in solchen Fällen, in denen zahnärztliche oder kieferchirurgische Eingriffe zu einer lang­ andauernden Verlagerung der wesentlichen Kauleistung auf einseitig eine Kieferseite und damit anderseitig nahezu vollständigen Ruhigstellung der Kaumuskulatur eintritt. Die Ermittlung und Darstellung der etwa im Zuge der orthopädischen oder kieferorthopädischen Korrektur derartiger Abweichungen eintretenden biomechanischen Veränderungen und der sich daraus ergebenden Belastungen des Patienten ist mit den bisher vorhan­ denen Hilfsmitteln nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Biomechanik-Kopfmodells zugrunde, das die Darstellung und quantitative Erfassung der durch mechanische Veränderungen im Kopf- und Kieferbe­ reich verursachten biomechanischen Veränderungen, insbesondere der hierdurch bedingten Verlagerung der Belastung auf die verschiedenen (anderen) Muskelgruppen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit einem Biomechanik-Kopfmodell mit den im Pa­ tentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmalen gelöst.

Durch die Erfindung ist ein ein Biomechanik-Kopfmodell geschaffen, mit dessen Hilfe unter erforderlichenfalls Einbeziehung sich gegebenen­ falls im Kieferbereich ergebender Veränderungen die Verlagerung der Belastung von einzelnen Muskelgruppen des Kopf- und Kieferbereiches auf andere Muskelgruppen in ihrer Relation quantitativ erfaßt und sichtbar dargestellt werden kann.

Weitere Einzelheiten der in den Patentansprüchen gekennzeichneten Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung erläu­ tert. Es zeigen

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Biomechanik-modelles,

Fig. 2 die schematische Darstellung der biomechanischen Wir­ kungen unterschiedlicher Oberkörper-Haltungen auf die Kiefermuskulatur.

Das in der Zeichnung wiedergegebene Demonstrationsmodell besteht aus einem Kunstschädel 1 mit gelenkig angeordnetem Unterkieferknochen 2 und einem der Simulation des oberen Endes der Wirbelsäule dienenden biegbaren und in jeder beliebigen Krümmungsstellung stabilisierbaren stab- oder rohrförmigen Träger 3, der mit seinem unteren Ende 4 fest in einem Sockel 5 gehalten und an dessen oberem Ende der Kunstschädel 1 gelenkig gehalten ist. Der Sockel 5 ist mittels eines Kugelgelenkes 8 mit Winkeigraduierung 10 in einem Ständer 11 gehalten. Es sind weiter­ hin an dem stab- bzw. rohrförmigen Träger 3, dem Sockel 5 und dem Un­ terkieferknochen 2 Halterungen 12 zur Anbringung von elastischen Zügen 14 vorgesehen, die der Simulierung der menschlichen, den Kopf und den Unterkiefer haltenden bzw. bewegenden Muskelstränge dienen und deren andere Enden zu diesem Zweck an den dem jeweiligen Muskelstrang kor­ respondierenden Stellen 18 des Kunstschädels 1 angehängt sind. Die ela­ stischen Züge sind von Zugfedern mit integrierter Federwaage 15 gebil­ det.

Das Kugelkopfgelenk besteht aus einem frei mittels einer Halte­ schraube 17 im Ständer 11 befestigten Kugelkopf 9 und einer den Kugel­ kopf mit Spannung derart formschlüssig umgreifenden Kugelpfanne 10, daß sie aufgrund Reibkraft in jeder Winkellage fest auf dem Kugelkopf stabil gehalten wird.

Der Schädel 1 und der Unterkieferknochen 2 bilden die Elemente ei­ nes Artikulators und sind zu diesem Zweck mit Magneten 19 zur Befesti­ gung der Zahnabdrücke des Oberkiefers 20 bzw. Unterkiefers 21 eines Gebisses versehen.

Fig. 2 zeigt den Oberkörper bzw. dasselbe Oberkörpermodell in ei­ nerseits aufrechter und andererseits (leicht) vornübergeneigter Stel­ lung. Geht man davon aus, daß die Wirbelsäule in der aufrechten Körper­ haltung mit der sog. "Frankfurter Horizontalen", d. i. die horizontale, die Kopfstellung (unwillkürlich) festlegende Orientierungs-Ebene des Sichtfeldes, sowohl auf der (vorderen) Halsseite als auch auf der (hin­ teren) Nackenseite einen rechten Winkel A bzw. A₁ einnimmt, so stellen sich - bei einer Neigung des Oberkörpers entsprechend der dargestellten vorderen Lage infolge der unwillkürlichen Ausrichtung des Kopfes in die Frankfurter Horizontale auf der Nackenseite ein kleinerer Winkel B und entsprechend auf der Halsseite ein größerer Winkel B₁ mit - bei anson­ sten gleichen Größenverhältnissen - entsprechend kürzerer Hinter­ haupts-Muskulatur und längerer Kiefer-Muskulatur gegenüber der auf­ rechten Körperhaltung ein. Ergibt sich bei einer solchen Ausgangslage durch therapeutische Maßnahmen - gewollt oder unbeabsichtigt kausal - eine derartige Veränderung der Körperhaltung in die eine oder andere Richtung, so ergeben sich notwendig auch die aufgezeigten starken bio­ mechanischen Veränderungen, die insbesondere in einer der Verkürzung bzw. Verlängerung der Muskulatur proportionalen Veränderung der Mus­ kelspannungen zum Ausdruck kommen und von dem Patienten zumindest zu­ nächst als mehr oder weniger unangenehme Rückwirkung der Therapie emp­ funden wird. Die Spannungsveränderung ist eine meßbare Größe und kann in dem Modell mit Hilfe der mit Federwaage versehenen, die Muskulatur simulierenden Züge nicht nur qualitativ sondern auch zumindest tenden­ ziell quantitativ sichtbar gemacht werden. Es steht somit mit dem Mo­ dell dem Therapeuten ein ausgezeichnetes Hilfsmittel einerseits zur Bestimmung und gegebenenfalls Begrenzung bzw. Dosierung des thera­ peutischen Eingriffs und andererseits zur Information und psycho­ logischen Vorbereitung des Patienten auf die Wirkungen der durchzu­ führenden Therapie zur Verfügung, wobei in einer entsprechenden Weise - etwa durch Einsatz unterschiedlicher Kiefermodelle - auch die biomechanischen Rückwirkungen dargestellt werden können, die durch kiefer-chirurgische oder kiefer-orthopädische Eingriffe ausgelöst werden.

Claims (4)

1. Biomechanik-Kopfmodell zur Demonstration der Rückwirkungen biomechanischer Veränderungen im Kopf- und Halsbereich auf die Kaumuskulatur, bestehend aus einem Kunstschädel (1) mit gelenkig angeordnetem Unterkieferknochen (2) und einem der Simulation des oberen Endes der Wirbelsäule dienenden biegbaren und in jeder beliebigen Krümmungsstellung stabilisierbaren stab- oder rohrförmigen Träger (3), der mit seinem unteren Ende fest in einem Sockel (5) gehalten und an dessen oberem Ende der Kunstkopf gelenkig gehalten ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sockel (5) mittels eines Kugelgelenkes (8, 9) mit Winkelgraduierung (10) in einem Ständer (11) gehalten und an dem stab- bzw. rohrförmigen Träger (3), dem Sockel (5) und dem Unterkieferknochen (2) Halterungen (12) zur Anbringung von elastischen Zügen (14) vorgesehen sind, die der Simulierung der menschlichen, den Kopf und den Unterkieferknochen haltenden bzw. bewegenden Muskelstränge dienen und deren andere Enden zu diesem Zweck an den dem jeweiligen Muskelstrang korrespondierenden Stellen des Kunstschädels angehängt sind.

2. Biomechanik-Kopfmodell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Züge (14) von Zugfedern mit integrierter Federwaage (15) gebildet sind.

3. Biomechanik-Kopfmodell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Schädel (1) sowie am Unterkieferknochen (2) Magnete (19) zur Befestigung eines Oberkiefers (20) bzw. Unterkiefers (21) bzw. Oberkiefers (20) nach Art eines Artikulators angeordnet sind.

4. Biomechanik-Kopfmodell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelkopfgelenk aus einem frei mittels einer Halteschraube (17) im Ständer (11) befestigten Kugelkopf (9) und einer den Kugelkopf mit Spannung derart formschlüssig umgreifenden Kugel­ pfanne (10) besteht, daß sie aufgrund ihrer Reibkraft in jeder Winkel­ lage fest auf dem Kugelkopf stabil gehalten wird.