DE19941980C2

DE19941980C2 - Medizinisches Gerät zur differenzierten Feststellung und spezifischen Beeinflussung muskulärer Spannungszustände und deren Folgeerkrankungen

Info

Publication number: DE19941980C2
Application number: DE1999141980
Authority: DE
Inventors: Thomas Schmitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-09-03
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2001-12-13
Anticipated expiration: 2019-09-04
Also published as: DE19941980A1

Description

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Gerät zur Feststellung und Behandlung von muskulären Verspannungen und den hierdurch hervorgerufenen pathologischen Zuständen nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Zur Behandlung von Verspannungen sind neben der manuellen Therapie verschiedene medizinische Geräte bekannt, die in der Behandlung von Verspannungen Verwendung finden.

Dazu gehören:

- mechanische/elektromechanische Massagegeräte.
- Reizstromgeräte.
- Magnetfeldgeräte
- thermisch wirkende Geräte.

Wegen der technischen Verwandtschaft zur Erfindung werden noch die bekannten Schalltherapieperäte aufgeführt, die allerdings einen anderen Indikationsbereich haben. Im Unterschied zur Erfindung kommen hier hochenergetische mechanische Schwingungen zur Anwendung, die zur gezielten Auflösung von Konkrementen im Körperinneren verwendet werden, sowie zur Reiztherapie bei orthopädischen Befunden.

Das Problem der genannten Therapiegeräte besteht darin, daß mit ihnen keine objektivierbare Diagnosemöglichkeit von muskulären Verspannungen möglich ist. Die therapeutischen Aktionen der bekannten Geräte sind in Hinblick auf muskuläre Verspannungen unspezifisch und beruhen auf dem Prinzip der unspezifischen lokalen Reiztherapie. Darüber hinaus können bei den thermisch und elektrisch wirkenden Geräten, sowie bei den bekannten Schalltherapiegeräten Schädigungen des Patienten durch unsachgemäße Handhabung auftreten.

Demgegenüber sieht die Erfindung in vorteilhafter Weise vor, über physikalische Messungen niederenergetischer und niederfrequenter Vibrationen am Patienten eine objektivierbare Diagnose und eine spezifische, direkt in ihrer Wirkung nachweisbare Therapie durch eine, beide Funktionen vereinigende technisch medizinische Vorrichtung zu ermöglichen.

Dies erhöht die Effizienz therapeutischer Interventionen im Vergleich zu den bekannten medizinischen Geräten und ermöglicht auch eine Therapie komplexer psychogener Spannungszustände, wie sie z. B. meist dem Phänomen des Tinnitus, zahlreicher Migräneformen und anderer schwer therapiebarer Erkrankungen zugrunde liegen.

Naturwissenschaftliche, bzw. pathophysiologische Grundlage der Erfindung ist folgender Sachverhalt, der außer in den genannten Veröffentlichungen jedem einschlägigen Werk der Neurophysiologie und Pathologie zu entnehmen ist:

a) das Vorhandensein von speziellen Vibrationsrezeptoren in Muskeln und Sehnen, sog. RA-Rezeptoren sowie Vater Pacini-Rezeptoren. Diese Rezeptoren zeichnen sich durch eine hohe Empfindlichkeit und Resonatorgüte im niederfrequenten Vibrationsbereich von 50 bis 350 Hz aus. (vgl. u. a.: Schmidt, Neuro und Sinnesphysiologie, 3. Auflage, Springer Verlag, S 231.)
b) Das aus der Neurophysiologie bekannte Phänomen, daß an Muskelsehnen applizierte Sinusvibrationen im niederfrequenten Bereich Einfluß auf die kinästhetische Wahrnehmung des Menschen haben. (vgl. Schmidt, Neuro und Sinnesphysiologie, 3. Auflage, Springer Verlag, S. 233)

Es wird daher davon ausgegangen, daß über den Einsatz bestimmter, im niederfrequenten Bereich befindlicher Frequenzen, gezielt Einfluß auf die Kinästhetik und in Folge damit auch auf die muskuläre Tonusregulation genommen werden kann.

Eigene Untersuchungen haben ergeben, daß nicht jede beliebige Frequenz im Bereich zwischen 60 und 350 Hz die Wirkung einer kinästhetischen Information beinhaltet und zur Tonusveränderung führt, sondern daß es sich bislang nur um 11 Frequenzen in diesem Bereich handelt, die eine biologisch/physikalisch meßbare Tonusänderung zur Folge haben. Im Verlauf der Zeit werden sich möglicherweise weitere wirksame Frequenzen ergeben.

Die Erfindung sieht vor, daß die bislang als wirksam gefundenen Frequenzen der Reihe nach von einem Sinussignal erzeugenden Computer erzeugt werden, über eine Soundkarte ausgegeben werden, um dann einem Audioverstärker zugeführt zu werden. Von dort gelangt das Signal dann an den in Fig. 1 + 2 dargestellten Vibrationsemitter.

Der Vibrationsemitter besteht aus einem handelsüblichen Breitband schallwandler kleiner Abmessung (Fig. 1/1), der an einer Basis (Fig. 1/2) derart befestigt ist, daß die Schallaustrittsöffnung in die Aussparung (Fig. 1/3) der Basis paßt.

Auf dieser Öffnung wird eine 0,1 mm starke plane Kunsstoffmembrane (Fig. 1/4) so befestigt, daß sie luftdicht mittels einer Dichtung (Fig. 1/5) die Schallöffnung des Schallwandlers abschließt. Hierdurch entsteht zwischen der Schallwandlermembran und der Kunsstoffmembrane eine Kompressionskammer (Fig. 1/6) Je nach Signalstärke wird die Kunsstoffmembrane um 1-2 mm ausgelenkt. Die die Kunsstoffmembrane fixierende Deckplatte (Fig. 1/7) weist eine zentrale kreisförmige Aussparung auf, durch die der Mitnehmer (Fig. 1/8) ragt, der seinerseits mittig auf der Kunsstoffmembrane befestigt ist. Weiterhin ist an der Deckplatte ein Widerlager (Fig. 1/9) ausgeführt, durch dessen Bohrung das Übertragungselement (Fig. 1/10) gehalten wird. Das Übertragungselement ist durch eine Bohrung im Mitnehmer geführt, so daß durch die Membranauslenkung das Übertragungselement gegen das Widerlager in Schwingung versetzt wird.

Das Übertragungselement besteht aus einem flexiblen Kunststoff (z. B. Plexiglas) und weist nach 200 bis 300 mm Länge eine rechtwinklige Abknickung (Fig. 1/11) auf, die senkrecht zur Membranebene orientiert ist. Nach 20-30 mm geht der Vibrationsstab in eine abgerundete Applikationsfläche (Fig. 1/12) über.

Diese Bauform hat den Vorteil der leichten und kostengünstigen Herstellbarkeit. Durch die mittels der Kompressionskammer erzielten Luftkopplung ist ein mechanisches Unterdrücken der Vibrationen gegen die Schallwandlerarbeit stark eingeschränkt, zusammen mit der Flexibilität des Übertragungselementes sind dadurch Verletzungen am Patienten nahezu ausgeschlossen. Weiterhin kann der elektromechanische Bereich der Vibrationserzeugung durch diese Bauform in Hinblick auf das elektrische und elektromagnetische Feld in ausreichender Entfernung zum Patienten angebracht werden. Wichtigster Grund aber ist die optimale Plazierbarkeit der Applikationsfläche am Patienten.

Der Vibrationsemitter ist bei der Ausführung für die Wirbelsäulenbehandlung (Fig. 3 Geräteunterseite) gedämpft auf einer Grundplatte (Fig. 3/13) befestigt, von der 2 Stützbeine (Fig. 3/14) seitlich abgehen, die ihrerseits gedämpft an zwei symmetrisch angeordneten und gepolsterten Standplatten (Fig. 3/15) angebracht sind. Diese mindestens 200 × 100 mm in der Fläche messenden, gepolsterten Platten passen sich beim Kontakt mit dem Patienten den anatomischen Formen an und gewährleisten einen sicheren Stand.

Seitlich am Emittergehäuse gedämpft befestigt verlaufen die Befestigungsbügel (Fig. 3/16) zur Sensorbasis (Fig. 3/17). Dort drehbar und gedämpft befestigt erlauben sie der Sensorbasis eine begrenzte Rotationsbewegung um die Querachse, um sich anatomischen Gegebenheiten anzupassen. In den Aussparungen der Sensorbasis sind wiederum gedämpft befestigt die beiden Sensorlager (Fig. 3/18) angebracht. Die in ihnen befestigten Vibrationssensoren (Fig. 4/22) sind dynamisch (Fig. 4/21) gelagert, so daß sie sich mit den Kontaktflächen (Fig. 3/19) ebenfalls der Anatomie des Patienten anpassen und immer im gleichen Abstand zu dem zwischen ihnen am Patienten aufliegenden Übertragungselement stehen. Die Dämpfungselemente (Fig. 3/20) bestehen aus geschäumtem Gummi. Fig. 4 zeigt die Sensorbasis mit den dynamisch gelagerten Sensoren in der Vorderansicht, Fig. 5 zeigt das Gerät in der Seitenansicht.

Das Gerät wird beim auf dem Bauch liegenden Patienten so auf die Wirbelsäule plaziert, daß das Übertragungselement auf dem prozessus spinosus des Wirbels des zu untersuchenden und zu behandelnden Wirbelsäulensegementes aufliegt. Durch die Konstruktion bedingt kommen dadurch die lateral angeordneten Sensoren in definiertem Abstand paravertebral zu Aufliegen auf die Muskulatur des entsprechenden Segmentes.

Die über den Audioverstärker ausgehenden Signale werden über die Emitter in den betreffenden Körperbereich eingekoppelt. Die durch den Emitter erzeugten Vibrationen sind niederenergetisch und können im Vergleich zu bekannten extrakorporalen Druckwellengeneratoren keine Mikrotraumen hervorrufen. Aufgrund des Arbeitsbereiches im Frequenzspektrum von 50-350 Hz sind auch keine Gefahren durch Kavitationen zu erwarten.

Diese Vibrationen werden über die knöchernen Strukturen an die dort ansetzenden Sehnen und Muskeln weitergegeben. Je nach Spannungszustand des zu messenden Muskels wird dieser bestimmte Anteile des Testsignales in charakteristischer Art dämpfen.

Durch die im Muskelkörper weitergeleiteten Vibrationen werden die beiden symmetrisch angeordneten Sensoren in Abhängigkeit zum Muskeltonus erregt und das Meßsignal an einen Meßverstärker weitergeben. Von dort wird das Signal dem Computer zugeführt und hier spektralanalytisch in Echtzeit analysiert. Ein gesondertes Analyseprogramm übernimmt die gemessenen Werte beider Kanäle, errechnet die Differenz und stellt sie in einer entsprechenden Grafik dar.

Bei asymmetrischen Verspannungen fallen deutliche Seitendifferenzen zwischen den beiden gemessenen Muskeldämpfungen auf. Diese Differenzmuster erlauben einerseits einen Rückschluß auf die Ursache der Verspannung, geben andererseits den Hinweis auf das benötigte Korrektursignal.

Wenn die entsprechende Frequenz ausgewählt ist, wird sie über den Rechner aufgerufen und über den Zeitraum von 1-5 Min bei unveränderter Anordnung der Meß/Therapie Vorrichtung in den betreffenden Bereich eingekoppelt.

Nach Ablauf dieser Zeit wird die Therapiefrequenz abgestellt und der Messvorgang wiederholt.

Die für den automatischen Meßzyklus benötigten Frequenzen werden vom Analyseprogramm zur Verfügung gestellt. Jeder Meßzyklus wird dreimal wiederholt, um eine aussagekräftige Messung zu erreichen. Sollte der Tonus sich noch nicht verändert haben, oder eine neue Frequenz zur therapeutischen Beeinflussung notwendig werden wird der Vorgang entsprechend wiederholt. Bis die Differenzen einen ausreichend geringen Wert aufweisen. Dieser Vorgang kann auch automatisch durchgeführt werden, wobei die im Programm vorhandene Protokollfunktion alle Meß- und Therapieschritte dokumentiert.

Durch die gleichzeitige Einkopplung von Therapievibrationen an fern liegenden Muskelgruppen an der Wirbelsäule kann untersucht werden, in wie weit kombinierte Störungen vorliegen, da alle Muskelgruppen mehr oder weniger durch die sog. Muskelschlingen miteinander funktional verbunden sind. (s. Benninghoff, Anatomie Band 1, 14. Auflage, Verlag Urban & Schwarzenberg, S. 307-309, u. a.)

Nachdem auf diese Weise die gemessenen Seitendifferenzen auf ein Mindestmaß reduziert wurden, ist patientenseits subjektiv und durch die Palpation objektiv verifizierbar, daß der Ausgleich der Seitendifferenzen auch einer faktischen Entspannung der betroffenen Muskulatur entspricht.

Gleichzeitig mit der Beseitigung der Verspannung entfallen auch die hierdurch hervorgerufenen Symptome, was sich besonders bei Schmerzzuständen eindrucksvoll darstellt.

Da alle Aktionen, sowohl die Messungen als auch die Therapie, computer gesteuert sind, kann die Erfindung auch ortsfern in ihrer Tätigkeit gesteuert oder kontrolliert werden.

Somit steht ein hocheffizientes Gerät zur Verfügung, das durch seine Beschaffenheit auch von medizinischem Hilfspersonal eingesetzt werden kann, ohne auf die Kontrolle durch Fachpersonal verzichten zu müssen. Ferner sind durch die geringen eingesetzten Energien und niedrigen Frequenzen auch bei unsachgemäßer Handhabung keine Schädigungen der Patienten zu erwarten.

Bezugszeichenliste

Übereinstimmend in den

Fig.

1-5

bedeuten folgende Ziffern:

1

Schallwandler

2

Emitterbasis

3

Aussparung Emitterbasis

4

Kunsstoffmembrane

5

Dichtung

6

Kompressionskammer

7

Deckplatte

8

Mitnehmer

9

Widerlager

10

Übertragungselement

11

Abknickung

12

Applikationsfläche

13

Emitter Grundplatte

14

Stützbeine

15

Standplatten

16

Befestigungsbügel

17

Sensorbasis

18

Sensorlager

19

Sensorkontaktflächen

20

Dämpfungselemente

21

dynamische Sensorlagerung

22

Vibrationssensoren

Fig.

1 Emitter Seitenansicht

Fig.

2 Emitter Unterseite

Fig.

3 Ausführungsbeispiel Gerät zur Wirbelsäulenbehandlung (Unterseite)

Fig.

4 Sensorplatte in der Vorderansicht

Fig.

5 Ausführungsbeispiel gerät zur Wirbelsäulenbehandlung (Seitenansicht)

Claims

1. Medizinisches Gerät zur differenzierten Feststellung und spezifischen therapeutischen Beeinflussung muskulärer Spannungszustände und deren Folgeerkrankungen, mit einer Einrichtung zum Erzeugen von extrakorporalen Vibrationen (Fig. 1 + 2) und einem Übertragungselement (10) zum Einkoppeln von Vibrationen im Muskel und Sehnenbereich des Körpers von Lebewesen, sowie Sensoren (22) zum meßtechnischen Erfassen der Resonanz und Dämpfungseigenschaften des zu behandelnden Körperteiles, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrationsemitter und mindestens 2 Sensoren (22) durch Dämpfungselemente (20) so zu einem Gerät verbunden werden, daß beide Sensoren symmetrisch auf einer Linie beidseitig der Applikationsfläche (12) in gleichem, fest definierbaren Abstand so angebracht sind, daß sie beim Aufliegen auf der Körperoberfläche sich den anatomischen Gegebenheiten anpassen und die durch den Vibrationsemitter eingekoppelten Vibrationen von den Sensoren aufgenommen werden können.

2. Medizinisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die flexible Konstruktion des Übertragungselementes leichte Körperbewegungen kompensiert werden, ohne daß Vibrationen unterbrochen oder unterdrückt werden.

3. Medizinisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eingekoppelten Vibrationen durch mehrere symmetrisch angeordnete Sensoren (22) oder sonstige vibrationssensitive Elemente erfaßt werden und auf technischem und rechnerischem Wege ein bildgebendes Verfahren ergeben.

4. Medizinisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungselemente (10) über die Befestigung der Emitter in ihrer Position so einstellbar und arretierbar sind, daß sie sich jeder anatomischen Gegebenheit anpassen lassen.

5. Medizinisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflagedruck der Übertragungselemente (10) durch mechanische oder elektronische Vorrichtungen ermittelt und eingestellt werden kann.

6. Medizinisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Applikationsfläche (12) durch verschiedene auf das Übertragungselement befestigbare Vorsatzstücke veränderbar ist.

7. Medizinisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement auch als flexibler, mit flüssigem Medium gefüllter Hohlkörper ausgeführt sein kann, dessen in Schwingung versetztes Medium über die Außenseite am Körper aufliegend oder anders befestigt die Vibrationen großflächig und gleichmäßig in das betreffende Körperteil einkoppelt.

8. Medizinisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Grundgeräte, bestehend aus je einem Emitter und mindestens zwei symmetrisch lateral davon liegenden Sensoren so angeordnet werden, daß ein screening der gesamten Wirbelsäule ohne räumliches Verändern der Meß und Therapieeinrichtungen ermöglicht wird.

9. Medizinisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Vibrationsemitter beweglich und arretierbar so an einer Führungsschiene befestigt sind, daß sie sich seitlich vom Kopf des zu behandelnden Patienten befinden und dort mit den Applikationsflächen senkrecht zur Hautoberfläche auf die Kiefergelenke plaziert werden können.

10. Medizinisches Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die hier verwendeten Sensoren über einen Haltebügel, ähnlich wie bei einem Kopfhörer oder durch sonstige Vorrichtungen beidseitig des Kopfes des Patienten mit definiertem Auflagedruck auf den jeweiligen M. temporalis der entsprechenden Seite aufgesetzt werden.

11. Medizinisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Ausführungen miteinander so kombiniert werden, daß der Patient einerseits durch die Ausführung der Erfindung für die Kiefergelenkstherapie, andererseits durch in einem Liegesessel beweglich integrierte Vibrationsemitter für die Wirbelsäulentherapie gleichzeitig behandelt werden kann.