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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trainieren der Stabilität einer Halswirbelsäule und/oder einer Brustwirbelsäule eines Patienten, wobei die Trainingsvorrichtung eine Haltevorrichtung zur Befestigung an und/oder auf einem Kopf des Patienten aufweist. Die Trainingsvorrichtung weist ferner einen schlauchförmigen Aufnahmebereich mit einem Aufnahmevolumen auf. Das Volumen der Flüssigkeit, welche in den Aufnahmebereich eingefüllt ist, ist kleiner als das maximale Aufnahmevolumen, sodass sich die Flüssigkeit beim Bewegen der Trainingsvorrichtung innerhalb des schlauchförmigen Aufnahmebereichs frei bewegen kann.
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Stand der Technik
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Halswirbelsäulentrainer (HWS-Trainer) sind für das funktionale Training der Halswirbelsäule und der oberen Brustwirbelsäule konzipiert. Durch das Training der tiefen Muskelgruppen in aufgerichteter Körperhaltung wird deren lokale Stabilität gezielt verbessert. Diese Muskelgruppen brauchen einen speziellen Trainingsreiz, auf denen sie reflektorisch reagieren. Dadurch kann beispielsweise zur Rehabilitation oder zum Muskelaufbau ein spezielles Trainingsprogramm durchgeführt werden.
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Ein HWS-Trainer ist bereits aus der
US 4988093 bekannt. Hier wird ein ringförmiger Schlauch, welcher am Kopf befestigt ist, über ein Ventil teilweise mit Wasser gefüllt. Mit einer solchen Vorrichtung kann durch gezielte Übungen die Nackenmuskulatur in speziellen Bereichen gekräftigt werden, da durch das sich bewegende Wasser eine zusätzliche Stimulation der Muskelpartien auftritt.
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Statt einer Flüssigkeit können jedoch auch Kugeln in dem ringförmigen Schlauch eines HWS-Trainers enthalten sein, welche ähnlich wie die Flüssigkeit der Bewegung des Kopfes folgen. Eine solche Konstruktion wird in der
US 2002/0177507 A1 beschrieben. Dabei können die Kugeln auch unterschiedliche Größen und Gewichte besitzen.
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Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Trainieren der halswirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur derart zu verbessern, dass der Patient das richtige Durchführen seiner Übungen durch die Kontrolle seiner Kopfbewegungen besser überprüfen kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Lichtabstrahleinheit des HWS-Trainers gelöst. Durch einen von der Lichtabstrahleinheit projizierten Lichtstrahl kann der Patient seine Kopfbewegungen nachvollziehen und diese gegebenenfalls mit einem vorgegebenen Muster vergleichen.
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Erfindungsgemäß umfasst der HWS-Trainer eine Haltevorrichtung, welche den HWS-Trainer am und/oder auf dem Kopf befestigt. Dabei kann die Haltevorrichtung als Gurt, Haube und/oder Helmaufsatz ausgeführt sein. Vorzugsweise ist die Haltevorrichtung eng an den Kopf angelegt, und größenverstellbar, also auf verschiedene Kopfgrößen und Kopfformen anpassbar. Dafür kann die Haltevorrichtung beispielsweise einen verstellbaren Klettverschluss oder eine Schnalle aufweisen und/oder aus dehnbarem Material gefertigt sein. Die Befestigung der Haltevorrichtung läuft bevorzugt unter dem Kinn entlang, damit auch beim Bewegen des Kopfes der HWS-Trainer nicht verrutscht. Alternativ kann diese jedoch auch eng um den Kopf angelegt sein und von Stirn und Hinterkopf stabilisiert werden.
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Außerdem umfasst der HWS-Trainer erfindungsgemäß einen schlauchförmigen Aufnahmebereich mit einem Aufnahmevolumen. Unter dem schlauchförmigen Aufnahmebereich versteht man den Teil der Vorrichtung, in dem eine bewegte Masse eingebracht ist, die beim Training die Muskulatur zusätzlich beansprucht.
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Der Aufnahmebereich weist ein flüssigkeitsundurchlässiges Material auf und kann ringförmig oder oval ausgeformt sein, oder in einer anderen Struktur, die sich flexibel an die Kopfform anpasst. Er kann aus formstabilem oder schwer dehnbarem Material gefertigt sein, beispielsweise aus Kunststoff oder Gummi.
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Der schlauchförmige Aufnahmebereich kann einen Durchmesser von weniger als 15 cm aufweisen, bevorzugt unter 10 cm und besonders bevorzugt unter 5 cm. Dabei kann das Aufnahmevolumen zwischen 500 ml und 5 l betragen, bevorzugt zwischen 750 ml und 3 l, besonders bevorzugt zwischen 1l und 1,5 l.
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Bevorzugt ist die Position des schlauchförmigen Aufnahmebereichs am Kopf individuell anpassbar, besonders bevorzugt ist der schlauchförmige Aufnahmebereich so angeordnet, dass er bei aufgerichteter Körperhaltung waagerecht ausgerichtet ist. Für die Justage der Position auf dem Kopf umfasst der HWS-Trainer vorzugsweise eine Lagebestimmungseinheit, welche die waagerechte Position des schlauchförmigen Aufnahmebereichs anzeigen kann. Diese Lagebestimmungseinheit kann beispielsweise aus einer am schlauchförmigen Aufnahmebereich befestigten Wasserwaage bestehen, oder einfach einer mit Flüssigkeit gefüllten Kapsel. Alternativ kann der schlauchförmige Aufnahmebereich aus transparentem Material gefertigt sein und eine oder mehrere parallele, waagerechte Markierungen aufweisen, sodass der Flüssigkeitsstand parallel zu der Markierung ausgerichtet werden kann und damit eine waagerechte Befestigung beziehungsweise Ausrichtung des schlauchförmigen Aufnahmebereichs sichergestellt werden kann. Besonders bevorzugt ist die Lagebestimmungseinheit so auf dem schlauchförmigen Aufnahmebereich angeordnet, dass der Patient selbst diese gut im Spiegel sehen kann, wenn er den HWS-Trainer trägt. Damit können sowohl der Patient selbst als auch eine andere Person, beispielsweise ein Arzt oder Therapeut, den schlauchförmigen Aufnahmebereich justieren. Vorzugsweise kann der schlauchförmige Aufnahmebereich beispielsweise mit einer Klettvorrichtung oder einem Gurt in unterschiedlichen Positionen an der Haltevorrichtung festgemacht werden, wobei der schlauchförmige Aufnahmebereich einfach von der Haltevorrichtung abgenommen und wieder aufgesetzt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist in dem schlauchförmigen Aufnahmebereich eine Flüssigkeit angeordnet, deren Volumen kleiner als das Aufnahmevolumen ist, sodass sie sich darin bewegen kann. Vorzugsweise kann sich die Flüssigkeit dabei frei im Ring bewegen, um optimal der Bewegung des Kopfes folgen zu können. Sollte auf verschiedenen Seiten ein unterschiedlicher Trainingsreiz gewünscht sein, können jedoch auch Streben oder eine partielle Verengung in den schlauchförmigen Aufnahmebereich eingebracht werden. Diese können in bestimmten Bereichen den Durchfluss der Flüssigkeit verlangsamen, oder die Beweglichkeit der optionalen Gewichte begrenzen.
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Um je nach Patient und Trainingsplan einen unterschiedlichen Trainingsreiz zu bekommen, kann die Flüssigkeit im Aufnahmebereich kontinuierlich angepasst werden. Optimal ist dabei ein Trainingsgewicht zwischen 100 g und 5 kg, vorzugsweise zwischen 500 g und 2 kg, besonders bevorzugt zwischen 800 g und 1200 g. Wichtig beim Befüllen des Aufnahmebereichs ist, dass dieser nicht vollständig ausgefüllt wird, sondern Platz zum Bewegen der Flüssigkeit frei bleibt, also das Füllvolumen bevorzugterweise nicht mehr als 80 %, besonders bevorzugt nicht mehr als 70 % und ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 50 % des Aufnahmevolumens ausmacht. Zum Befüllen können dabei verschiedene Flüssigkeiten verwendet werden, beispielsweise Wasser, Öl oder eine andere Flüssigkeit für welche das Material des Aufnahmebereichs dicht ist.
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Um die Kontrolle über die Kopfbewegungen zu verbessern, umfasst die Erfindung eine Lichtabstrahleinheit, mit welcher der Patient die Kopfbewegungen verfolgen kann. Dafür projiziert die Lichtabstrahleinheit einen Lichtstrahl, welcher ein Laserpointer oder ein gerichteter bzw. fokussierter Strahl sein kann, an eine dem Patienten gegenüberliegende Fläche. Dort kann der Patient sehen, welche Bewegungen er mit dem Kopf ausführt und diese beispielsweise mit vorgegebenen Mustern, welche auf der Fläche angebracht sein können, vergleichen.
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Bevorzugterweise emittiert die Lichtabstrahleinheit nicht nur einen Punkt, sondern eine Linie, ganz besonders bevorzugterweise wird ein Kreuz projiziert. Dadurch kann der Patient nicht nur die Bewegung des Kopfes verfolgen, sondern auch Kippwinkel und Ausrichtung beziehungsweise Neigung des Kopfes beobachten. Dies erhöht den Trainingseffekt deutlich, da der Patient den Kopf nicht nur entlang einer vorgegebenen Bahn bewegen muss, sondern auch auf die Ausrichtung achten muss, was eine größere Anstrengung darstellt. Die Lichtabstrahleinheit kann an der Haltevorrichtung und/oder direkt am schlauchförmigen Aufnahmebereich angebracht sein, wobei sie vorne, oben oder seitlich daran befestigt sein kann, sodass der Lichtstrahl nach vorne, also in Blickrichtung des Patienten, abstrahlt.
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Bevorzugterweise kann in einem schlauchförmigen Aufnahmebereich ein Gewicht angeordnet sein, welches darin vorzugsweise frei bewegbar ist. Dieses Gewicht kann grundsätzlich im gleichen schlauchförmigen Aufnahmebereich wie die Flüssigkeit, oder in einem separaten schlauchförmigen Aufnahmebereich eingebracht werden. Besonders bevorzugterweise sind die Flüssigkeit und das Gewicht im selben schlauchförmigen Aufnahmebereich angeordnet, da somit die Flüssigkeit die Geschwindigkeit des Gewichts reduziert. Durch die damit verzögerte Bewegung des Gewichts im Vergleich zur Flüssigkeit, kann ein anderer, unregelmäßigerer Trainingsreiz generiert werden.
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Durch die Gewichtserhöhung der gesamten Masse bietet sich ein intensiverer Trainingsreiz, wobei das Gewicht eine Masse zwischen 100 g und 1000 g, bevorzugt zwischen 200 g und 600 g und besonders bevorzugt zwischen 350 g und 400 g aufweist. Je nach gewünschtem Trainingsreiz, kann die Dichte des Gewichts mehr als das 1,2 -fache der Dichte der Flüssigkeit betragen, bevorzugterweise kann die Dichte des Gewichts mehr als das Dreifache und besonders bevorzugterweise mehr als das Sechsfache der Dichte der Flüssigkeit betragen, damit kleinere Geschwindigkeitsverzögerungen zwischen Flüssigkeit und Gewicht gewählt werden können. Dazu kann das Gewicht beispielsweise aus Edelstahl, Titan, einem anderen Metall oder auch aus Kunststoff sein.
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Das Gewicht kann kugelförmig ausgebildet sein und/oder aus einem oder mehreren Elementen bestehen. Falls das Gewicht aus einer Kugel besteht oder aus mehreren Kugeln, welche hintereinander angeordnet sind, können diese beispielsweise im Durchmesser 5 mm bis 10 mm kleiner sein als der Durchmesser des schlauchförmigen Aufnahmebereichs. Besteht das Gewicht aus mehreren nebeneinander oder übereinander angeordneten Kugeln, können diese noch kleiner sein und im Durchmesser beispielsweise ein Zehntel bis die Hälfte des Durchmessers des schlauchförmigen Aufnahmebereichs betragen.
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Des Weiteren enthält der schlauchförmige Aufnahmebereich bevorzugt eine Öffnung zum Auffüllen der Flüssigkeit bzw. zum Bestücken mit dem Gewicht. Diese Öffnung kann als Ventil oder Klappe ausgestaltet sein, wobei auch sowohl ein Ventil und eine Klappe vorgesehen sein können, welche jedoch beide flüssigkeitsundurchlässig verschließbar sind. Für das Auffüllen und Ablassen der Flüssigkeit ist die Öffnung bevorzugt oben, seitlich oder innen am schlauchförmigen Aufnahmebereich angebracht. Besonders bevorzugt ist die Öffnung im geschlossenen Zustand in die Form des schlauchförmigen Aufnahmebereichs integriert.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
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Es zeigen schematisch:
- 1: eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Trainieren der Muskulatur der Halswirbelsäule und/oder der Brustwirbelsäule, und
- 2: eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Trainieren der Muskulatur der Halswirbelsäule und/oder der Brustwirbelsäule mit Flüssigkeit und Gewicht in einer geneigten Form.
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Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
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In 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 100 zum Trainieren der Muskulatur der Halswirbelsäule und/oder der Brustwirbelsäule gezeigt, welche auf einem Kopf befestigt ist.
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Die Vorrichtung 100 enthält eine Haltevorrichtung 10, beispielsweise einen Helm oder eine Haube, welche eng am Kopf anliegt. An der Haltevorrichtung 10 ist ein schlauchförmiger Aufnahmebereich 11 angebracht, welcher mit einer verstellbaren Halterung 12, beispielsweise einem Klettverschluss oder Gurt, daran befestigt ist. Die Halterung 12 dient sowohl der Ausrichtung des Aufnahmebereichs 11, sodass sich dieser bei aufgerichteter Körperhaltung in einer waagrechten Position befindet, als auch zur Vereinfachung des Abnehmens und Aufsetzens. Der Aufnahmebereich 11 ist mit einer Flüssigkeit 13 gefüllt, deren Volumen kleiner ist als das Volumen des Aufnahmebereichs 11, und somit luftgefülltes Volumen 14 im Aufnahmebereich 11 frei bleibt. Beim Bewegen des Kopfes kann sich somit die Flüssigkeit 13 von einer Seite des Aufnahmebereichs 11 auf die andere Seite bewegen, und damit der Kopfbewegung folgen. Vorne am Aufnahmebereich 11 ist eine Lichtabstrahleinheit 15 angebracht, welche die Bewegung des Kopfes auf eine gegenüberliegende Fläche 16 (der besseren Übersicht halber in der Figur nicht dargestellt) projiziert.
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In 2 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 100 in einer geneigten Form gezeigt, wobei im Aufnahmebereich 11 zusätzlich zur Flüssigkeit 13 noch ein Gewicht 17 frei beweglich angeordnet ist.
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In der geneigten Form sieht man deutlich, dass sich Flüssigkeit 13 und Gewicht 17 auf der weiter unten befindlichen Seite des Aufnahmebereichs 11 sammeln und sich das freie Volumen 14 im oberen Bereich befindet. Dabei kann sich je nach Dichte des Gewichts 17 dieses mit der Flüssigkeit 13 mit bewegen oder durch die Bremswirkung der Flüssigkeit 13 langsamer den Bewegungen des Kopfes folgen. Um das Volumen der Flüssigkeit 13 zu regulieren, befindet sich im schlauchförmigen Aufnahmebereich 11 noch eine Öffnung 18, durch die die Flüssigkeit 13 eingefüllt und entnommen werden kann. Die Öffnung 18 kann auch dazu verwendet werden, ein oder mehrere Gewichte 17 in den Aufnahmebereich 11 einzubringen und wieder zu entfernen.
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Zur besseren Justage des Aufnahmebereichs 11 ist an diesem noch eine Lagebestimmungseinheit 19 angebracht, die auf der gleichen Seite wie die Lichtabstrahleinheit 15 befestigt ist. Dadurch kann entweder der Patient selbst die waagerechte Position des Aufnahmebereichs 11 vor den Übungen überprüfen, oder eine andere Person, beispielsweise ein Arzt oder ein Therapeut, kann diese einstellen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Vorrichtung zum Trainieren der Muskulatur der Halswirbelsäule und/oder der Brustwirbelsäule
- 10
- Haltevorrichtung
- 11
- Aufnahmebereich
- 12
- Halterung des Aufnahmebereichs
- 13
- Flüssigkeit
- 14
- freies, luftgefülltes Volumen
- 15
- Lichtabstrahleinheit
- 16
- dem Kopf gegenüberliegende Fläche
- 17
- Gewicht
- 18
- Öffnung
- 19
- Lagebestimmungseinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4988093 [0003]
- US 2002/0177507 A1 [0004]
