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Das
Training-Labyrinth ist ein therapeutisches Gerät für
die Behandlung des Gehirns und der Körpermuskulatur.
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Wissenschaftliche
Gehirnforschungen gehen von dualen Konzepten aus und sprechen von zwei
Gehirnhälften: der rationalen/analytischen und der intuitiven/kreativen
Hälfte.
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Obwohl
jede Hälfte eine spezielle Funktion hat ist die Kopplung
zwischen beiden die Voraussetzung für das komplexe Funktionieren
des Ganzen.
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Die
zwischen den beiden Gehirnhälften existierende Brücke
kann durch verschiedene Ursachen gestört sein. Diese Störung
wirkt sich unterschiedlich auf das menschliche Gehirn aus. Konzentrationsschwächen
oder andere Einschränkungen sind die Folge. Hier kommt
das Gehirn-Training-Labyrinth zum Einsatz.
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Zum
einen lässt es sich sehr gut bei Kindern mit den bereits
erwähnten Konzentrationsschwierigkeiten, aber auch zur
Behandlung einer Lese-Rechtschreib-Schwäche (LRS), einsetzen.
Die Behandlung erfolg spielerisch, was einen Vorteil bei der Erhöhung
der Schwierigkeit darstellt.
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Eine
andere Einsatzmöglichkeit ist die Behandlung von Schlaganfallpatienten.
Bei ihnen kommt es nach einem Schlaganfall oft zu Lähmungen,
beginnend im Sprachzentrum bis hin zu Lähmungen des Bewegungsapparats.
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Durch
eine gezielte Bewegungstherapie mit visueller Rückkopplung
können hier gute Ergebnisse erzielt werden. Dabei sollte
das Gerät möglichst viel Möglichkeiten
der Behandlung auch durch verschiedene Schwierigkeitsgrade bieten.
Ein besonders wichtiger Punkt ist auch die Freude an der Übung, hierbei
wird der Spieltrieb der Kinder und Jugendlichen genutzt. Aus therapeutischen
und energietechnischen Gründen wird auf eine Kopplung mit
einem PC verzichtet. Stattdessen wurde bewusst ein reales Labyrinth
aus Holz eingesetzt. Während der Stromverbrauch, des gesamten
Gerätes, im Bereich von 3 bis 5 Watt/h liegt wird gegenüber
vergleichbaren Geräten mit PC-Kopplung bedeutend Energie
eingespart.
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Das
Trainings-Labyrinth besteht aus zwei Bauteilen: dem Labyrinth (3 u. 4)
und der Wippe (1 u. 2).
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Das
Labyrinth, gestaltet in einer Kastenform, beinhaltet verschiedene
Einbauten. Diese dienen dazu, eine Kugel auf dem Weg vom Start zum
Ziel, der Schwerkraft folgend, zu behindern. Der Patient muss sich
also voll darauf konzentrieren, die Kugel an den Einbauten vorbei
ans Ziel zu bringen. Ein wichtiger Punkt bei der Nutzung des Labyrinthes
ist die Möglichkeit der Steigerung des Schwierigkeitsgrades. Damit
kann der Therapeut leicht Fortschritte in der Behandlung erkennen
und die Schwierigkeit erhöhen. Insbesondere bei der Behandlung
von Kindern besteht die Möglichkeit, dieser Erhöhung
einen spielerischen Charakter zu verleihen.
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Die
Aufhängung ist so konstruiert, dass man das Labyrinth mit
wenigen Handgriffen auswechseln kann. Verschiedene Labyrinth-Ideen
lassen sich so sehr leicht wechseln und der Schwierigkeitsgrad,
bei der Überwindung der Hindernisse, verändern.
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Die
Wippe ist konstruktiv so gestaltet, dass man durch die Bewegung
des gesamten Körpers die Wippe 3 und somit das
Labyrinth 20 bewegt. Dabei werden die Bewegungen der Wippe 3 in
digitale Signale umgewandelt und an den Servo 18 übertragen. Die
Winkelstellung der Wippe wirkt sich also direkt auf die Stellung
des Labyrinthes aus und man kann somit die Kugel 21 im
Labyrinth, durch die entstehende Hangabtriebskraft über
die Hindernisse, an ihr Ziel bringen.
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Als
Material wurde hauptsächlich Holz verwendet. Einerseits
ist Holz ein nachwachsender Rohstoff, was den ökologischen
Aspekt erfüllt. Des weiteren ist Holz leicht zu bearbeiten.
Dies ist gerade bei der Erweiterung oder Veränderung des
Labyrinthes von großem Vorteil.
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In
engen Zusammenarbeit mit Spezialisten aus den unterschiedlichsten
Fachbereiche trafen wir u. a. auf Ergo- und Physiotherapeuten. Hier
die ständig wachsende Anzahl von Kindern mit Lernproblemen
wie LRS (Lese-Rechtschreib-Schwäche) oder Defiziten in
der Konzentration zu sprechen. Die Ursachen dieser Störungen
sind unterschiedlich. Man könnte hier in körperliche
und soziale Ursachen unterscheiden, so einfach ist das aber nicht,
da sich beide Ursachen oftmals untereinander nicht ausschließen.
Eine körperliche Ursache ist beispielsweise eine Störung
des Zusammenspiels von linker und rechter Gehirnhälfte
und damit eine Störung der Verbindung von Logik und Kreativität.
Beide sind aber miteinander verbunden. Diese Verbindung kann durch äußere Einflüsse,
z. B. durch mangelnde Bewegung aber auch durch falsche Ernährung,
gestört werden. Neben diesen Einflüssen können
auch bereits angeborene Schwächen diese Verbindung stören.
In beiden Fällen kann durch eine richtige Behandlung die
Brücke zwischen rechter und linker Hälfte gestärkt
werden. Die Therapeuten teilten uns mit, dass sie über nur
wenige effektive Behandlungsmittel verfügen, um diese Verbindung
der Gehirnhälften durch ein in seiner Schwierigkeit einstellbares
Trainingsgerät wiederherzustellen. Eine wichtige Anforderung
an das Gerät ist, es muss Spaß machen. Durch Spaß an
den Übungen erreicht man gerade bei Kindern, dass sie sich
ständig verbessern wollen. Da man also bei diesem Gerät
den Schwierigkeitsgrad „spielerisch" erhöhen kann,
ist es für die Behandlung von Kindern sehr gut geeignet.
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Ähnliche
Krankheitsbilder treten, oft in verschärfter Form, bei
Patienten auf, welche einen Schlaganfall überstanden haben.
Dadurch kommt es ebenfalls zu Störungen im Gehirn die unterschiedlich stark
ausfallen können.
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Da
sich diese im Gehirn gestörte Verbindung auch auf den Gleichgewichtssinn
auswirkt, bot sich dass Prinzip des durch eine Wippe gesteuerten
Labyrinths förmlich an. Hierbei geht es darum, eine Kugel durch
ein bewegliches Labyrinth zu steuern. Der Clou an der Sache ist,
das Labyrinth, welches vor dem Patienten angebracht ist, mit dem
ganzen Körper koordiniert zu steuern.
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In
den 1 und 2 ist die Wippe mit Sensorik
dargestellt, und in den 3 und 4 die Aktorik,
also das Kugellabyrinth mit der Technik.
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Stand der Technik
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Eigene
Erfahrungen mit Ergotherapeutischen Mitteln ließen uns
auf die Idee kommen. Nach Rücksprachen mit Ergo- und Physiotherapeuten
wurden deren Erfahrungen mit den Patienten zum Anlass genommen um
nach geeigneten Geräten zu suchen.
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Dabei
fanden wir ein Gerät, mit welchem Kinder und Jugendliche
ihr Gleichgewicht trainieren können. Es besteht aus einem
ovalem Brett auf dem oberhalb ein Kugellabyrinth fest angebracht
ist. Unterhalb des Brettes besitzt dieses ein einen halb kugelförmigen
Holzklotz, mit dem das Brett fest verbunden ist. Dieser Holzklotz
wiederum wird auf den Boden aufgelegt. Damit ist diese Konstruktion
um alle Achsen ohne Dämpfung beweglich.
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Der
Patient soll sich auf das obere Teil des Brettes stellen und mit
der Verlagerung seines Körpers die Kugel durch ein Labyrinth
bewegen.
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Ein
Gerät welches sich um 3 Achsen völlig ungebremst
bewegen kann, ist zur Therapie von Patienten mit Gleichgewichtsproblemen
nicht zu gebrauchen.
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Dieses
Gerät wurde schon vor längerer Zeit nach kurzem
Gebrauch für unbrauchbar empfunden, da sich keiner der
Patienten mehr darauf traute.
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Jedoch
auch Geräte mit nur einer kippbaren Achse sind bekannt.
In
EP 0862 930 wird
ein solches Gerät mit PC-Ankopplung dargestellt.
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Ein
weiteres Geräte finden sich unter
US 5 613 690 , hier erfolgt die Bewegung
um 2 Achsen, wobei die Kontrolle der Bewegungen ebenfalls mit einem
PC gekoppelt sind.
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Ebenfalls
beschreibt
US 5 360 015 eine
Wippe mit nur einer Achse, die ebenfalls mit einem PC gekoppelt
werden soll.
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Eine
weitere Erfindung ist unter der
DE
21 2005 000 050 einzusehen. Auch wird der Stellungssensor
der Wippe benutzt um einen Computer oder Spielkonsole zu betreiben.
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Weitere
Geräte sind einfache Wippen auf denen der Patient stehen
soll und einfach nur nach rechts und links seinen Körper
verlagert. Solche Geräte ohne jegliche visuelle Rückmeldung
sind vielfach im Gebrauch. Schon nach kurzer Übungsphase haben
vor allem junge Patienten keinen Spaß mehr an den Übungen,
da man außer rechts und links zu wippen nichts tun kann.
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Geräte
die mit einem PC gekoppelt werden, um am Bildschirm den Ausschlag
darstellbar werden zu lassen, beeinträchtigen die Transportfähigkeit zum
Patienten, z. B. bei einem Hausbesuch. Auch die einfache und schnelle Bedienung
leidet hier, da erst der PC verdrahtet und hochgefahren werden muss.
Selbst in den Praxisräumen ist nicht ständig ein
PC verfügbar.
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Ein
weiterer Minuspunkt ist der hohe Stromverbrauch, der beim PC meist
mit 300 Watt/h zu Buche schlägt. Also wäre eine
Wippe ohne PC auch sehr viel Umweltfreundlicher.
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Konstruktioneller Aufbau des
Gerätes
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Die Wippe 1 und 2
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Die
Wippe ist so konstruiert, dass über die Verlagerung des
Gleichgewichts elektronisch das Labyrinth angesteuert wird. Eine
stabile Holzkonstruktion bildet den Grundteil der Wippe. Es kommt
ein sehr festes Naturholz, z. B. Ahorn, Akazie oder Esche, und wasserfestverleimtes
Sperrholz zum Einsatz. An der Grundplatte (1) sind zwei
seitlich Träger (2), vorzugsweise aus 10 bis 15
mm Sperrholz, befestigt. In die Träger (2) ist
die Aufnahme der drehbaren Achse (4), vorzugsweise mit
Kugellager, integriert. Die Achse besteht aus einem geeignetem Material,
vorzugsweise aus 10 bis 15 mm Rundstahl. Mit der drehbaren Achse
(4) ist der Wippenkörper (3) fest verbunden,
er nimmt an beiden Enden die Trittflächen (5), für
den Patienten, auf. Die Trittflächen (5) sind
in ihrer Position, zur Achse (4) auf dem Wippenkörper,
veränderbar und mit einer Oberfläche aus rutschfestem Gummi
versehen.
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An
der 10 mm Stahlachse (4) wird ein Ende reduziert und mechanisch, über
das Verbindungsstück (6), mit der Achse des Stellungsaufnehmers
(7) und dem Elektronikbaustein (8) gekoppelt.
Dadurch kann der Stellwinkel der Wippe sehr direkt, und ohne Differenzen,
umgesetzt werden. Der Elektronikbaustein (8) ist mit seitlichen
Laschen versehen, in welche Langlöcher in Form eines Kreisabschnittes
eingebracht sind, 1.
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Der
Elektronikbaustein (8) ist über die seitlichen
Langlöcher, mit den Stehbolzen (12) und den Flügelmuttern
(13) zu befestigen. Dabei ist durch die Anordnung der Langlöcher, 1,
eine Drehung des gesamten Elektronikbausteins (8) in Drehrichtung des
Stellungsaufnehmers (7) möglich, womit eine einfache
Justage der Neutralstellung, des angeschlossenen Labyrinth (20) 3 und 4,
möglich ist.
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Im
Elektronikbaustein (8) befinden sich der Stellungsaufnehmer
(7), die Ansteuerelektronik nebst eines Steckverbinder
für den Servo (18) und die Stromversorgung des
Gerätes.
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An
beiden Enden der Wippe können Abstandhalter 9,
zwischen dem beweglichen und dem festen Teil, eingeschoben werden.
Sie werden durch, in der Grundplatte eingelassene Magneten 11 befestigt
und sind leicht verschiebbar. Dazu befindet sich an der Unterseite
der Abstandhalter 9, jeweils ein ferromagnetischer Streifen 10 der
mit Teil 9 fest verbunden ist. Die Stufenform des Abstandhalter 9 erlaubt die
schrittweise Begrenzung des Drehwinkels der Wippe. Damit kann der
Schwierigkeitsfaktor der Übung verändert werden.
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Um
einen maximalen Trainings- bzw. Heilerfolg zu erzielen, lassen sich
also durch einfache Handgriffe unterschiedliche Schwierigkeitsgrade
an der Wippe vornehmen. Sinn dieser Verstellmöglichkeit
ist es, die Anforderungen an das Gleichgewichtssystem und damit
die Verbindung der rechten und linken Gehirnhälften wieder
schrittweise zu erhöhen.
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Aufbau Labyrinth 3 und 4
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Das
Labyrinth besteht aus mehreren Baugruppen, welche im Falle des Labyrinth 20 aus
3 mm Sperrholz, aber auch anderen Holzarten, bestehen. In dem senkrecht,
nach hinten geneigten, Labyrinth-Körper 20, welcher
aus einem an der Vorderfront offenen Kasten im ca. A4 Format besteht,
befindet sich eine Kugel 21. Durch differenzierte Kippbewegungen
des Labyrinth ist es möglich, die Kugel über verschiedene
Hindernisse, zum Ziel in der untersten Etage zu bewegen. Dabei sind
viele Varianten mit unterschiedlichsten Schwierigkeitsgraden denkbar.
Der Einbau der Hindernisse erfolgt vorzugsweise aus Sperrholz, es
sind jedoch auch andere geeignete Materialien möglich.
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Die
Grundplatte 15, aus 8 mm Sperrholz, die mit geeigneten
Mitteln, z. B. größeren Klammern, am Tisch 22 befestigt
wird, bildet den Träger für die weiteren Aufbauten.
Das Keilstück 16, aus 20 mm Sperrholz, wird fest
mit der Grundplatte 15 verbunden und bildet ebenfalls eine
feste Verbindung zum Servoträger 17, aus Grundplatte
(15) verbunden und bildet ebenfalls eine feste Verbindung
zum Servoträger (17), aus 8 mm Sperrholz. Der
Servoträger enthält einen Ausschnitt für
die Befestigung eines handelsüblichen Modellbau-Servo (18).
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Durch
diesen Ausschnitt wird der Servo passgenau eingesetzt und in der
vorgesehenen Art und Weise, modelibautypisch, eingesetzt.
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An
der Achse des Servo (18) ist ein Verbindungsstück
zur lösbaren Kupplung (19) mit dem Labyrinth (20)
befestigt. Durch die leichte und schnelle Möglichkeit des
Wechsels der Labyrinthe, mit Hilfe dieses Verbindungsstück,
ist es möglich den Schwierigkeitsgrad der Übung
optimal an die Bedürfnisse des Patienten anzupassen. Der
Servo (18) ist über ein 3 adriges Kabel und mittels
Steckverbinder elektrisch mit dem Elektronikbaustein (8)
verbunden.
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Bei
der Aufhängung, mittels Kupplung (19), für
das Kastenlabyrinth ist auf möglichst einfache Bedienung
geachtet worden. So kann nicht nur das Labyrinth schnell ausgewechselt
werden, sondern auch die Art der Einbauten lassen sich nachträglich
je nach Schwierigkeitsgrad leicht nachbauen.
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Elektronik
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Die
Winkelstellung der Wippe wird über die Drehachse mechanisch
erfasst und in einer angeschlossenen Elektronik in verschieden breite
Impulse umgewandelt. Diese digitalen Signale werden über ein
3-adriges Kabel an den Servo (18) weitergeleitet, welcher
sie in eine äquivalente Drehbewegung umsetzt. Bei der digitalen
Elektronik wurde bewusst auf Einfachheit gesetzt und keine programmierten
Prozessoren eingebaut. Die Störanfälligkeit als
auch der Stromverbrauch sinken dadurch drastisch.
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Die
Elektronik kann sowohl mit Netzspannung, durch ein Steckernetzteil,
versorgt werden, als auch mittels R6 Akkus oder Batterien. Die Akkus
können mit Hilfe des Steckernetzteils im Gerät
geladen werden. Damit ist eine hohe Flexibilität gewährleistet.
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Einstellung des Schwierigkeitsgrades
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Die
Aufhängung des Labyrinths ist konstruktiv so gestaltet,
dass ein Wechsel ver schiedener Labyrinthe mit unterschiedlichem
Schwierigkeitsgrad ganz leicht möglich ist. So können
Patienten und Therapeuten die Behandlung von einfachen Übungen
am Anfang bis hin zu schwierigeren Übungen bei fortgeschrittener
Therapie gemeinsam heraussuchen um damit zusammen am Erfolg der
Heilung mitwirken. Es können quasi unendlich viele Labyrinth-Ideen
und damit Schwierigkeitsgrade hergestellt werden. Die Wippe, mit
der das Labyrinth bewegt wird, ist nicht nur einseitig nutzbar.
Man kann durch eine einfache 180°-Drehung der Wippe eine seitenverkehrte
Bewegung des Labyrinthes erreichen. Das Gehirn muss also wieder „umdenken". Eine
weitere Übungsmöglichkeit lässt sich
durch eine 90°-Drehung der Wippe zum Labyrinth erreichen. Hier
bewegt der Patient die Wippe nicht seitwärts, sondern nach
vorn und zurück. Das Labyrinth kann auch dabei, durch die
flexible Ankopplung mittels elektrischem Kabel, jederzeit im Sichtfeld
des Patienten angeordnet werden.
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Durch
eine einfache Konstruktion mittels Abstandhölzern (9),
in Stufenform, kann der Drehwinkel der Wippe begrenzt werden.
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Die
Begrenzung ist zu Beginn der Therapie äußerst
sinnvoll, da auch diese Maßnahme zu einem sicheren Gefühl
beiträgt. Nach und nach kann dann der Drehwinkel in Stufen
erhöht werden.
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In
jedem Fall unterstützt diese Konstruktion die Zusammenarbeit
zwischen Patient und Therapeut, da diese Konstruktion sehr schnell
individuell auf den Patienten abgestimmt werden kann.
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Transport des Gerätes bei Hausbesuchen
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Die
Konstruktion des Behandlungsgerätes ermöglicht
es Ergo- oder Physiotherapeuten, das Gerät auch bei Hausbesuchen
einzusetzen. Die meisten von Therapeuten genutzten Gerätschaften sind
für den Praxis gebundenen Gebrauch entwickelt und können
somit oftmals nicht zu Hausbesuchen mitgenommen werden. Der konstruktionelle
Aufbau des Kugel-Labyrinths erlaubt einen schnellen Auf- und Abbau
zu Hause beim Patienten oder evtl. bereits im Krankenhaus. Somit
wird das Training in der Anfangsphase erleichtert und kann im fortschreitenden
Behandlungsprozess in die Praxis des Therapeuten verlegt werden.
Der Vorteil einer dem Krankenhaus anschließenden Behandlung
ist hier klar zu erkennen.
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- 1
- Grundplatte
der Wippe 1
- 2
- seitliche
Träger
- 3
- Wippenkörper
- 4
- drehbare
Achse
- 5
- Trittflächen
- 6
- Verbindungsstück
- 7
- Stellungsaufnehmer
- 8
- Elektronikbaustein
- 9
- Abstandshalter
in Stufenform
- 10
- ferromagnetischer
Streifen
- 11
- eingelassene
Dauermagneten
- 12
- Stehbolzen
- 13
- Flügelmuttern
- 14
-
- 15
- Grundplatte
des Labyrinth
- 16
- Keilstück
- 17
- Servoträger
- 18
- Modellbau-Servo
- 19
- Kupplung
- 20
- Labyrinth
- 21
- Kugel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 5919150 [0022]
- - EP 0862930 [0023]
- - US 5613690 [0024]
- - US 5360015 [0025]
- - DE 212005000050 [0026]