DE20219433U1 - Ergometer mit SPO2-Messung - Google Patents

Description

Ergoline GmbH, Medizinische Messsysteme, Lindenstraße 5, 72475 Bitz

Ergometer mit SPO2-Messung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ergometer, das insbesondere zur Anwendung in der Medizin eingerichtet ist.

Ergometer sind an sich bekannt. Sie weisen ein Grundgestell auf, das ortsfest auf dem Boden aufzustellen ist und an dessen hinterem Ende eine Sattelstütze mit einem Sitz ausgebildet ist, auf dem ein Patient Platz nehmen kann. Schräg unterhalb des Sitzes ist an dem Gestell eine drehbar gelagerte Tretkurbel vorgesehen, über die eine Bremseinrichtung angetrieben wird. Die Bremseinrichtung ist

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in der Regel Steuer- bzw. einstellbar, um die Belastung des Patienten beeinflussen und an die körperliche Verfassung des Patienten anpassen zu können. Der Bremseinrichtung ist dazu eine entsprechende Steuereinrichtung zugeordnet .

Außerdem weist das Ergometer eine Stange auf, die der Lenkstange eines Fahrrads nachempfunden ist und an der sich der Patient festhalten kann. Üblicherweise ist im Bereich der Lenkstange ein Display mit ein oder mehreren Bedienelementen vorgesehen, das beispielsweise mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Damit sind Einstellungen an dem Ergometer lokal möglich. Ein Therapeut der einen Raum mit mehreren Ergometern betreibt, bzw. überwacht, muss sich zu den einzelnen Geräten begeben, um die erforderlichen Einstellungen vorzunehmen bzw. um die entsprechenden Daten abzulesen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, die an sich bekannten Ergometer insbesondere hinsichtlich der Bedienung durch den Behandler zu verbessern.

Diese Aufgabe wird mit dem Ergometer nach Anspruch gelöst:

Das erfindungsgemäße Ergometer weist bevorzugterweise einen Sitz auf, der mittels einer Positioniereinrichtung mittels Fremdenergie in seiner Höhe verstellbar ist. Die Verstellung ist vorzugsweise stufenlos. Alternativ kann jedoch auch eine Verstelleinrichtung vorgesehen werden, die fremdenergiebetätigt eine aus mehreren möglichen Positionen ausgewählte Position anfährt. Die Positioniereinrichtung ist dabei vorzugsweise so dimensioniert, dass der Sitz mit bis zu 200 kg Last, d.h. mit darauf sitzendem

Patienten nach oben und nach unten gefahren werden kann. Die Verstellung kann über Tasten in einem Display oder ferngesteuert erfolgen. Beispielsweise kann das Ergometer mit einem PC verbunden sein, auf dem eine entsprechende Software die Daten einzelner Patienten bereithält. Somit kann durch Eingabe eines Patientennamens oder Patientencodes der Sitz des Ergometers automatisch in die richtige Höhe gefahren werden. Dies kann sowohl über Eingabe an den Ergometer eigenen Display oder an einem zentralen PC durch den Bediener geschehen.

Eine zusätzlich mögliche Weiterbildung ist dahingehend möglich, dass die zur Sitzverstellung erforderliche Arbeit bzw. Leistung erfasst wird, um daraus Rückschlüsse auf das Gewicht des Patienten zu ziehen. Die daraus gewonnenen Daten können dem Datensatz des Patienten hinzugefügt werden.

Die automatische Einstellung der richtigen Sitzhöhe für verschiedene Patienten ist für den Bediener eine große Erleichterung, insbesondere wenn er dies zentral von einem PC aus vornehmen kann. Der Vorzug liegt insbesondere darin, dass bei jeder Trainingsrunde gleiche Bedingungen (Sitz/Tretkurbel-Abstand) vorgefunden werden, so dass Messergebnisse über Puls, Blutdruck usw. einzelner Trainingsrunden miteinander vergleichbar sind. Würde die Sitzeinstellung jeweils subjektiv dem Patienten überlassen, könnten aufgrund differierender Sitzhöhen in unterschiedlichen Trainingsrunden unterschiedliche Ergebnisse entstehen. Außerdem ist es mit der elektrischen Sitzhöhenverstellung möglich, die Einstellung dem Patienten vollständig zu entziehen und lediglich dem Bediener zu ermöglichen. Auch dies trägt nicht nur zur Vergrößerung der Sicherheit bei der Datengewinnung sondern auch dazu bei, die Übung auf dem Ergometer ergonomisch richtig durchzuführen.

Die Positioniereinrichtung ist vorzugsweise eine Linearstelleinrichtung, deren Abtrieb den Sitz trägt. Dies erfolgt vorzugsweise ohne Zwischengetriebe, d.h. die Linearstelleinheit trägt unmittelbar den Sitz. Damit kann die Linearstelleinheit mit Sitz als kompaktes Modul auch an vorhandenen Ergometern auf einfache Weise nachgerüstet werden. Außerdem ergibt sich eine einfache Konstruktion, bei der der Sitz in seiner jeweiligen Einstellposition spielarm bzw. spielfrei gehalten ist, so dass auch schwerere Patienten sicher sitzen.

Die Linearstelleinheit enthält vorzugsweise einen Elektromotor, der über ein Untersetzungsgetriebe ein Spindelhubgetriebe betätigt. Das Spindelhubgetriebe und die Höhe der Untersetzung werden dabei vorzugsweise so bemessen, dass die Positioniereinrichtung selbsthemmend arbeitet. Dazu kann ein ausreichendes Rastmoment des Elektromotors beitragen. Der Vorteil dieser Maßnahme liegt in der Beibehaltung der Einstellung der Sitzhöhe auch bei stromlosem Motor.

Die elektrische Sitzhöhenverstellung ermöglicht es, die Sitzhöhe während der Durchführung der Übung zu verstellen, um beispielsweise Muskeln während der Übung unterschiedlich zu belasten. Auch dies kann in Einzelfällen von Vorteil sein.

Die Steuereinrichtung für die Sitzhöhenverstellung kann von der Steuereinrichtung für die Bremseinrichtung unabhängig ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, beide zu einer gemeinsamen Steuereinrichtung zu vereinigen, d.h. beide Steuereinrichtungen in einem Elektronikmodul auszubilden. In beiden Fällen ist die Sitzhöhenverstellung jedoch vorzugsweise unabhängig von dem Betrieb der Bremseinrichtung, so dass sowohl das Bremsmoment als

auch die Sitzhöhe'getrennt eingestellt werden können. Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die jeweilige oder gemeinsame Steuereinrichtung sowohl lokal an dem Ergometer als auch über eine entsprechende Schnittstelle von einem zentralen Computer aus einstellbar. Dies ermöglicht dem Bediener flexibles Arbeiten.

Das erfindungsgemäße Ergometer weist außerdem bevorzugterweise eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung der SauerstoffSättigung der auf dem Sitz sitzenden Person auf. Diese Überwachungseinrichtung gestattet die Erfassung der SauerstoffSättigung des Patienten während der Arbeit. Vorzugsweise kann die Sauerstoffsättigung dann als Datensatz abgespeichert und/oder als Diagramm auf dem lokalen Display des Ergometers oder auf einem Display eines angeschlossenen Computers angezeigt werden. Dies eröffnet dem behandelnden Arzt die Möglichkeit, Rückschlüsse auf die Gesundheit des Patienten zu ziehen, indem er die Sauerstoff Sättigung während des Trainings erfasst und auswertet. Die Steuereinrichtung, die das Bremsmoment vorgibt, kann dabei unabhängig von der erfassten Sauerstoff-Sättigung arbeiten. Zur Überwachung des Trainings hinsichtlich der vorgegebenen Patientenbelastung dient vorzugsweise die Herzfrequenz des Patienten. Zur Erfassung derselben ist vorzugsweise eine eigene Erfassungseinrichtung in Form eines Pulsmessers vorgesehen.

Beispielsweise kann die Steuereinrichtung des Ergometers so eingestellt sein, dass während des Trainings eine konstante vorgegebene oder eingestellte Pulsfrequenz eingehalten wird oder dass die Pulsfrequenz einer vorgegebenen Kurve folgt. Beispielsweise wird das Bremsmoment erhöht, wenn der aktuelle Puls unter dem Sollwert liegt und es wird vermindert, wenn der aktuelle Puls über dem Sollwert liegt. Auf diese Weise kann unabhängig von dem

konkreten Trainings- und Gesundheitszustand jedes Patienten die für ihn gewünschte Kreislaufbelastung eingestellt und durchgeführt werden. Die Messung der SauerstoffSättigung, insbesondere seines Kapillarbluts, ist dazu eine ergänzende Messung.

Die Überwachung der SauerstoffSättigung erfolgt vorzugsweise mittels einer Lichtmesssonde mit einer Infrarotlicht schranke, deren Licht ein kapillarblutführendes Körperteil durchleuchtet. Eine Fotoelektrode misst dann welche Anteile des Lichts durch den Finger durchgedrungen sind. Je nach dem wie gut das Blut mit Sauerstoff gesättigt ist, dringen verschiedene Anteile des Lichts durch den Finger. Daraus errechnet die Überwachungseinrichtung den Sauerstoffsättigungswert. Die Messung ist somit unblutig. Die Lichtmesssonde kann mit einer Fingerklemme verbunden sein, die der Patient trägt.

Zusätzlich kann das Anzeigemodul mit einem akkustischen Signalgeber versehen sein, der ein Signal aussendet, wenn ein vorgegebener oder einstellbarer Sauerstoffsättigungswert unterschritten wird. Dies wird jedoch lediglich als Zusatzmaßnahme betrachtet.

Die Steuereinrichtung für die Bremseinrichtung ist vorzugsweise mit einer Schnittstelle versehen, über die sie von einem zentralen PC aus fernbeeinflussbar ist. Eine weitere Schnittstelle kann für die Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Sauerstoff Sättigung vorgesehen sein. Auch diese kann ihre Daten somit zu dem zentralen PC senden. Bevorzugterweise sind beide Schnittstellen miteinander vereinigt. Dies ermöglicht eine einfache Vernetzung des Ergometers mit einem Zentralcomputer.

Das erfindungsgemäße Ergometer weist bevorzugterweise

eine Schnittstelleneinrichtung zum alternativen oder gleichzeitigen Anschluss von Messeinrichtungen für medizinische Werte des Patienten auf. Damit wird ein Modulsystem geschaffen, bei dem der Anwender verschiedene Messmodule nachrüsten kann. In seiner Grundausstattung weist das Ergometer zumindest ein Gestell mit Sitz, Haltestange und Tretkurbel auf, die mit einer steuerbaren Bremseinrichtung verbunden ist. Zur Steuerung dient eine Steuereinrichtung, die das Bremsmoment fest und drehzahlunabhängig oder drehzahlabhängig vorgibt. Bei einer bevorzugten Variante enthält das Grundgerät bereits einen Pulsmesser, der mit der Steuereinrichtung verbunden ist. In dieser Grundversion kann die Belastung des Patienten dann beispielsweise auf konstanten oder einer zeitabhängigen Kurve folgenden Puls eingestellt werden. Es ist jedoch auch möglich, den Pulsmesser bereits als Zusatzmodul vorzusehen und das Grundgerät lediglich mit manuell einstellbarer Steuereinrichtung auszuliefern.

Die Schnittstelleneinrichtung ist so beschaffen, dass Zusatzmodule mechanisch und elektrisch aufgenommen werden und z.B. mit der Steuereinrichtung des Ergometers verbunden werden. Die Steuereinrichtung kann bedarfsweise auf die von den Zusatzmodulen gelieferten Daten zurückgreifen oder diese lediglich an einer weiteren Schnittstelle, z.B. zur Ausgabe an einen zentralen Computer bereithalten. Es ist auch möglich, der Steuereinrichtung eine Speichereinrichtung zuzuordnen, die die von den Zusatzmodulen gelieferten Daten zum Auslesen bereithält. Schließlich ist es möglich, die gewonnenen Daten ganz oder teilsweise auf einem zu dem Ergometer gehörigen Display anzuzeigen. Das Display kann mit der Steuereinrichtung unmittelbar oder alternativ über die genannte Schnittstelleneinrichtung verbunden sein, um beispielsweise als Nachrüstmodul Anwendung zu finden.

Als Nachrüstmodul sind beispielsweise ein Sauerstoffmessmodul, ein Blutdruckmessmodul und ein EKG-Modul vorgesehen. Vorzugsweise weist die Schnittstelleneinrichtung für jedes Modul einen eigenen Steckplatz auf. Die Steckplätze können untereinander gleich ausgebildet sein. Falls die Module individuelle Anschlüsse erfordern, kann die Schnittstelleneinrichtung auch mit unterschiedlichen Steckplätzen ausgebildet sein, die jeweils jedem Modul individuell zugeordnet sind.

Vorteilhafte Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus der Zeichnung, der zugehörigen Beschreibung oder Unteransprüchen hervor. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Figur 1 ein Ergometer in schematischer Darstellung,

Figur 2 mehrere mit einem zentralen Computer verbundene Ergometer in schematisierter Darstellung als Blockschaltbild,

Figur 3 das Ergometer nach Figur 1 mit seinen elektrischen Komponenten als Blockschaltbild,

Figur 4 eine Positioniereinrichtung für den Sitz des Ergometers nach Figur 1 in einer schematisierten Schnittdarstellung,

Figur 5 eine Infrarotlichtschranke eines SPO2-Moduls zur Bestimmung der SauerstoffSättigung des Kapillarbluts des Patienten und

Figur 6 die Steuereinrichtung des Ergometers mit Schnittstelleneinrichtung und Zusatzmodulen in

schematisierter Darstellung.

In Figur 1 ist ein Ergometer 1 veranschaulicht, das ein Grundgestell 2 aufweist. Das Grundgestell 2 trägt einen Sitz 3 und eine Haltestange 4, die wie bei einem Fahrrad angeordnet sind. Schräg unterhalb des Sitzes 3 ist eine Tretkurbel 5 wie bei einem Fahrrad drehbar gelagert. Die Tretkurbel 5 ist mit einer Bremseinrichtung 6 verbunden, die ein der Bewegung der Tretkurbel 5 entgegen gerichtetes Bremsmoment aufbringt. Die Bremseinrichtung 6 weist zumindest einen Steuereingang 7 auf. Das von der Bremseinrichtung 6 aufgebrachte Bremsmoment hängt von dem an dem Steuereingang 7 empfangenen Signal ab. An den Steuereingang 7 ist eine Steuereinrichtung 8 angeschlossen, die das Steuersignal erzeugt. Die Steuereinrichtung 8 ist vorzugsweise mit einer Schnittstelle 9 verbunden, über die sie mit einem externen Computer 11 verbunden werden kann (Figur 2). Außerdem ist die Steuereinrichtung 8 über geeignete Verbindungsmittel, z.B. Leitungen mit einem Bedienmodul 12, verbunden, das beispielsweise oberhalb der Haltestange 4 angeordnet ist und ein Display sowie Bedienelemente aufweist.

Der Sitz 3 ist mit dem Grundgestell 2 über eine Positioniereinrichtung 14 verbunden, die den Sitz 3 mit ihrem Abtrieb 15 trägt. Die Positioniereinrichtung 14 ist in Figur 4 schematisch veranschaulicht. Der Abtrieb 15 ist eine in einem Gehäuse 16 unverdrehbar gelagerte Stange, die zumindest auf einem Teil ihrer Länge ein Gewinde trägt. Auf diesem sitzt eine über zwei Axiallager 17, 18 abgestützte Gewindemutter 19, die über ein Untersetzungsgetriebe 21, beispielsweise ein Planetengetriebe, mit einem Elektromotor 22 verbunden ist. Eine Drehung des Ankers 23 des Elektromotors 22 wird dadurch in eine lineare Stellbewegung des Abtriebs 15 umgesetzt. Die Positioniereinrichtung 14 ist dabei selbsthemmend, d.h. eine Belastung des Abtriebs 15 in Axialrichtung erzeugt keine Dre-

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hung des Ankers 23. Dies kann durch eine entsprechende Wahl des Gewindes der Gewindemutter 19 und/oder durch ein gewisses Rastmoment des Elektromotors erreicht werden.

Die Positioniereinrichtung 14 ist, wie Figur 1 zeigt, mit einer zweiten Steuereinrichtung 24 verbunden, die über eine Leitung mit dem Bedienmodul 12 verbunden ist. Auf dem Bedienmodul 12 sind Tasten vorgesehen, die eine Höhenverstellung des Sitzes 3 gestatten. Außerdem kann die Steuereinrichtung 24 mit einer Schnittstelle 25 verbunden sein, die zur Verbindung mit dem zentralen Computer 11 dient. Eine weitere Schnittstelle 26 kann dazu dienen, das Bedienmodul 12 mit dem Computer 11 zu verbinden. Die Schnittstellen 9, 25, 2 6 können zu einer gemeinsamen Schnittstelle 27 zusammengefasst sein, beispielsweise in Form einer Rechnernetzwerks-Datenverbindung. Die Schnittstellen 9, 25, 26 werden dann durch eine Netzwerkkarte bedient, die in ein übliches Rechnernetz eingebunden werden kann.

Die Steuereinrichtungen 8., 24 können zu einer gemeinsamen Steuereinheit 2 9 zusammengefasst sein, die jedoch die Positioniereinrichtung 14 und die Bremseinrichtung 6 separat steuert. Die Steuereinheit kann somit mehrere Funktionen nebeneinander erfüllen.

Figur 2 veranschaulicht mehrere Ergometer 1, la, Ib, die mit ihren Schnittstellen 2 7 an den gemeinsamen Computer 11 angeschlossen sind. Der Computer 11, der beispielsweise durch einen PC mit eigener Eingabeeinrichtung (Tastatur, Maus) und eigener Anzeigeeinrichtung (Bildschirm) versehen ist, ist mit einer Software versehen, die die unterschiedlichen Ergometer 1, la, Ib verwaltet. Außerdem kann auf dem Computer 11 eine Patientendatenbank abgelegt sein, die neben sonstigen Patientenspezifika Daten über

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die gewünschte Sitzhöhe und den gewünschten Trainingsablauf
enthält. Über den Computer 11 sind somit die Steuereinrichtungen
8, 24 so ansteuerbar, dass der Patient, wenn er an dem Computer 11 identifiziert wird, die zu ihm gehörigen Einstellungen vorfindet. Dies stellt sicher, dass
sein Training, unabhängig davon welches Ergometer er aufsucht,
unter den ihm zugeordneten Bedingungen stattfindet. Er kann sich dazu auch an den Bedienmodulen 12, 12a oder
12b identifizieren. Die Ergometer 1, la oder Ib geben dann diese Information beispielsweise über die Schnittstelle 27 an den Computer 11 weiter, der die zugehörigen Einstelldaten
über die gleiche Schnittstelle zurücksendet. Infolge dessen stellt sich das Ergometer 1, la oder Ib automatisch auf den Patienten ein, auch wenn dieser das betreffende
Gerät noch nie benutzt hat.

Die Steuereinrichtung 7 kann bei einer besonders einfachen Grundform das Bremsmoment fest und drehzahlunabhängig oder patientenabhängig vorgeben. Es ist jedoch vorteilhaft,
das Bremsmoment der Bremseinrichtung 6 anhand
von Daten oder Signalen festzulegen, die die aktuelle relative
Belastung des Patienten kennzeichnen. Ein Parameter der diese kennzeichnet ist beispielsweise die Herzfrequenz
.

Figur 3 veranschaulicht ein Ergometer mit darauf sitzendem Patienten P anhand mehrerer Funktionsblöcke. Zu
diesen gehört die Steuereinrichtung 8, die über die bidirektionale
Schnittstelle 9 mit dem Computer 11 und einen
bidirektionalen Ein-/Ausgang 31 mit dem Modul 12 verbunden ist. Außerdem weist die Steuereinrichtung einen Eingang 32 auf, an dem ein Pulsmodul 33 angeschlossen ist. Das auch
als Pulsmesser bezeichnete Pulsmodul 33 ist beispielsweise mit einem Brustband verbunden, das dem Patienten P während einer Trainingseinheit umgelegt wird und die Herzfrequenz

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abfühlt.

In einer ersten Betriebsart legt die Steuereinrichtung 8 über den Steuereingang 7 das Bremsmoment der Bremseinrichtung 6 so fest, dass sich über eine vorbestimmte Zeit eine gewünschte Herzfrequenz des Patienten bzw. ein bestimmter Herzfrequenzablauf einstellt. Damit können unterschiedliche Belastungsprofile eingestellt werden. Die Einstellung, d.h. entsprechende Programmierung, der Steuereinrichtung 8 erfolgt über das Bedienmodul 12 und den Ein-/Ausgang 31. Dabei können die Vorgabedaten bei einer ersten Ausführungsform in dem Bedienmodul 12 abgespeichert und bei einer zweiten Ausführungsform von der Steuereinrichtung 8 übernommen und abgespeichert werden.

Gleichberechtigt zu der Einstellung über den Ein-/Ausgang 31 ist die Einstellung über die Schnittstelle von dem zentralen Computer 11 her möglich. Auch können die von dem Pulsmodul 33 erfassten Daten zu dem Computer 11 gesendet werden, um kritische Patientenzustande möglichst sofort erkennen und anzeigen zu können.

Die Steuereinrichtung 8 kann außerdem Teil der Steuereinheit 2 9 sein, die außerdem die Positioniereinrichtung 14 steuert. Auch diese Einstellung kann sowohl über das Bedienmodul 12 als auch über den Computer 11 vorgenommen werden. Die Steuereinheit 2 9 kann außerdem mit weiteren Messmodulen 34 verbunden sein. Zu diesen gehören beispielsweise ein SauerstoffSättigungsmodul 35, ein Blutdruckmodul 3 6 und ein EKG-Modul 37. Diese Module können mit der Steuereinrichtung 8 verbunden sein, um Einfluss auf das Bremsmoment zu nehmen oder auch lediglich, um die erhaltenen Daten ohne Einfluss auf das Bremsmoment über die Schnittstelle 9 bzw. 27 an den Computer 11 und/oder das Bedienmodul 12 zu liefern.

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Das Sauerstoffsättigungsmodul 35 weist beispielsweise eine Fingerklemme 3 8 auf, die eine in Figur 5 angedeutete Infrarot-Lichtschranke 39 enthält. Diese durchleuchtet einen Kapillarblut führenden Körperteil des Patienten, beispielsweise seinen Finger. Der SauerstoffSättigung des Kapillarbluts des Patienten entsprechend werden bestimmte Lichtanteile aus dem Infrarotlicht absorbiert. Dies wird mittels einer Fotoelektrode, beispielsweise in Form eines Fototransistors 41 erfasst und in ein elektrisches Signal umgesetzt. Dieses wird über eine Leitung an eine geeignete Anschlussstelle 42 geleitet, die beispielsweise an dem Bedienmodul 12 vorgesehen ist. Ein hier oder an anderer Stelle in das Ergometer 1 eingesetztes Verarbeitungsmodul, das zu dem SauerstoffSättigungsmodul 3 5 gehört, verarbeitet die Signale des Fototransistors 41 dann weiter und errechnet daraus den Sauerstoffsättigungswert des Bluts.

Entsprechend kann das Blutdruckmodul 3 6 vorgesehen werden, das mit einer nicht weiter veranschaulichten aufblasbaren Armbinde, einem kleinen Kompressor und einem Mikrofon versehen ist, das den Blutstrom in der Nähe der Armbinde abhört. Die Armbinde und das Mikrofon sind über entsprechende Leitungen mit dem an dem Ergometer 1 befindlichen Teil des Blutdruckmoduls 3 6 verbunden. Die von dem Blutdruckmodul 36 gelieferten Messwerte werden von der Steuereinrichtung 8 verarbeitet oder weiter geleitet.

Entsprechendes gilt für das EKG-Modul 37, das aus einem Verarbeitungsteil und mehreren Elektroden besteht, die an dem Patienten anzubringen sind. Die von dem EKG-Modul abgeleiteten Signale werden dem Bedienmodul 12 und/oder der Schnittstelle 2 7 zugeleitet und von dem Bedienmodul 12 oder dem Computer 11 angezeigt, sowie bedarf sweise entsprechend bearbeitet, abgespeichert oder auf Auffälligkeiten überprüft.

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Wie Figur 6 veranschaulicht, kann die Steuereinrichtung 8 oder an Stelle dessen auch die kombinierte Steuereinheit 2 9 mit einer Schnittstelleneinrichtung 43 versehen sein, an die das Sauerstoff Sättigungsmodul 35, das Blutdruckmodul 3 6 und das EKG-Modul 3 7 ankoppelbar sind. Die Schnittstelleneinrichtung 43 kann in Form geeigneter Steckplätze ausgebildet sein, die nebeneinander oder an verschiedenen geeigneten Stellen des Ergometers 1 angeordnet sind. Die Steckplätze dienen der mechanischen Aufnahme und der elektrischen Kontaktierung der betreffenden Module. Das Pulsmodul 33 kann als Grundausstattung fest eingebaut und mit der Steuereinheit 29 verbunden sein. Alternativ kann es, wie die übrigen Module, über das Schnittstellenmodul 43 an die Steuereinheit 2 9 angekoppelt sein. Diese kann mit einer Speichereinheit 44 versehen sein, um von den Modulen gelieferte Werte und deren Zeitverlauf zwischen zu speichern und zur weiteren Verarbeitung bereitzuhalten. Die Werte können sofort oder im Nachhinein über die bidirektionale Schnittstelle 27 an den Computer 11 ausgelesen werden.

Mit dem modularen Aufbau des Ergometers 1 wird ein Baukastensystem geschaffen, dessen Grundbaustein "ein Ergometer mit Steuereinheit 29, jedoch ohne Sauerstoffsättigungsmodul 35, ohne Blutdruckmodul 36, ohne EKG-Modul 37 und ggf. auch ohne Pulsmodul 33 ist. Das Ergometer ist in diesem Zustand mit einer Grundfunktionalität voll funktionsfähig. Durch Hinzufügen der Module 35, 3 6 und/oder 3 7 kann es stufenweise ausgebaut werden, ohne dass dazu grundlegende Änderungen erforderlich wären. Das Schnittstellenmodul 43 bindet die Module 35, 36, 37 an die Steuereinheit 2 9 und über die Schnittstelle 27 auch an den Computer 11 an. Das Nachrüsten des Ergometers 1 kann somit ohne weitere Manipulation an dem Ergometer 1 oder dem Gesamtsystem erfolgen. Durch Abfrage kann der Computer 11

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feststellen, an welchem Ergometer 1, la, Ib welche Module installiert sind und deren Signale auswerten.

Die Anwendung des Ergometers 1 ist wie folgt:

Die in Figur 2 schematisch veranschaulichten Ergometer werden zunächst jeweils entsprechend den individuellen Anforderungen konfiguriert. Beispielsweise kann ein Ergometer 1 ohne Zusatzmodul aufgestellt sein, während die anderen Ergometer la, Ib mit ein oder mehreren der Module 35, 36, 37 ausgestattet sind. Ist nun ein Patient mit dem Ergometer zu testen, wird ihm zunächst dasjenige Ergometer zugewiesen, das entsprechend den durchzuführenden Untersuchungen ausgerüstet ist. Über den Computer 11 werden durch Eingabe an dessen Tastatur oder durch Eingabe an dem entsprechenden Bedienmodul 12 des jeweiligen Ergometers charakteristische Patientendaten, wie Name und/oder Geburtstag oder sonstige Identifikationsdaten eingegeben. Sodann nimmt der Patient auf dem Sitz 3 Platz. Der Therapeut verstellt nun die Sitzhöhe durch Tastendruck an dem Bedienmodul 12 so weit, dass der Patient in die richtige Höhe zu der Tretkurbel 5 gebracht wird. Diese Höhe wird den Patientendaten zugeordnet und abgespeichert. Sodann'werden die Trainings- oder Testparameter, wie beispielsweise Belastung in Watt oder Pulsfrequenz, Belastungszeit oder anhand anderer Größen eingegeben und ebenfalls abgespeichert. Außerdem wird beispielsweise die Fingerklemme 38 oder Messelektroden, aufblasbare Armbänder oder sonstige Sonden oder Gerätschaften der Module 35, 36, 3 7 angelegt. Sodann wird die Übung durchgeführt. Beispielsweise wird im einfachsten Fall mit konstanter Pulsfrequenz für eine vorgegebene Zeit gearbeitet. Dazu misst das Pulsmodul 33 ständig den Patientenpuls. Die Steuereinrichtung 8 reguliert das Bremsmoment der Bremseinrichtung 6 dabei so ein, dass der Puls den gewünschten Wert annimmt. Die übrigen

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Messmodule 35, 36, 37 sammeln dabei Daten und liefern diese an die Speichereinheit 44 oder direkt an den zentralen Computer 11. Die gesammelten Daten werden dem Patientendatensatz zugeordnet und sind somit für den Arzt jederzeit verfügbar.

Der Arzt kann die Daten an dem Zentralcomputer 11 oder einem mit diesem verbundenen Computer sofort oder später auswerten. Er kann hier auch die Parameter der nächsten Trainingseinheit festlegen und diese dem Datensatz des Patienten zuordnen. Sobald der Patient zur nächsten Trainingseinheit erscheint, wird sein Datensatz aktiviert und die zugehörigen Daten werden an das Ergometer 1, la oder Ib übertragen, auf dem er seine Einheit absolvieren soll. Dabei stellt die Positioniereinrichtung 14 die abgespeicherte Sitzhöhe automatisch ein. Die Steuereinrichtung 8 stellt die Belastung entweder gemäß Vorgabe ein oder sie speichert einen Pulssollwert oder ein zeitliches Pulssollprofil ab, anhand dessen sie durch Vergleich mit dem tatsächlichen Puls das Bremsmoment bestimmt.

Ein Ergometer 1 ist als Ausbausystem ausgebildet. Es weist in seiner Grundform einen Sitz, eine Tretkurbel 5 mit Bremseinrichtung 6 und eine Haltestange 4 auf. Die Bremseinrichtung 6 ist von einer Steuereinrichtung 8 gesteuert, die zur Grundausstattung gehört. Eine Schnittstelleneinrichtung 43 gestattet den Anschluss von Messmodulen. Es kann ein Pulsmodul 33 zur Steuerung der Bremseinrichtung 6 über die Steuereinrichtung 8 vorgesehen sein. Zusätzliche, mit der Steuereinrichtung 8 oder einer Steuereinheit 2 9 verbindbare Module sind ein Sauerstoff-Sättigungsmodul 35, ein Blutdruckmodul 36 und ein EKG-Modul 37. Der Anschluss dieser Module erfolgt vorzugsweise über eine Schnittstelleneinrichtung 43, die in Form von ein oder mehreren Steckplätzen ausgebildet ist. Die Sitz-

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höhe kann über eine Positioniereinheit 14 automatisch verstellt werden. Das Ergometer kann außerdem über eine Schnittstelle 27 mit einem zentralen Computer vernetzt werden. Dieser enthält eine Patientendatenbank mit zugehörigen Einstell- und Trainingsparametern. Außerdem kann der Computer beim Training aufgenommene Patientendaten abspeichern und auswerten bzw. zur Auswertung bereithalten.

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Claims (17)

1. Ergometer (1), insbesondere zur Anwendung in der Medizin,
mit einem Gestell (2), das eine mit einer Tretkurbel (5) verbundene steuerbare Bremseinrichtung (6) aufweist, die mit einer Steuereinheit (29) zur Vorgabe eines Bremsmoments verbunden ist,
mit einem Sitz (3), der an dem Gestell (2) gehalten ist, so dass eine Person darauf Platz nehmen kann, um die Tretkurbel (5) mit den Füßen zu bewegen,
mit einer Überwachungseinrichtung (35) zur Überwachung der Sauerstoffsättigung der auf dem Sitz arbeitenden Person.

2. Ergometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (35) mit der Steuereinheit (29) verbunden ist.

3. Ergometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (35) eine Lichtmesssonde mit einer IR-Lichtschranke (39) aufweist, deren Licht ein Kapillarblut führendes Körperteil durchleuchtet.

4. Ergometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmesssonde mit einer Fingerklemme (38) verbunden ist.

5. Ergometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (35) mit einem Bedienmodul (12) verbunden ist.

6. Ergometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienmodul (12) einen akustischen Signalgeber aufweist, der ein Signal aussendet, wenn ein vorgegebener oder einstellbarer Sauerstoffsättigungswert unterschritten ist.

7. Ergometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (35) mit einer Schnittstelle (27) verbunden ist, über die Daten, die die Sauerstoffsättigung des Patienten kennzeichnen, an einen externen Computer (11) übertragbar sind.

8. Ergometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (27) mit anderen Schnittstellen (9, 25, 26) zusammengefasst ist.

9. Ergometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Schnittstelleneinrichtung (43) zum alternativen oder gleichzeitigen Anschluss von Messeinrichtungen (34, 35, 36) für medizinische Werte des Patienten aufweist.

10. Ergometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinrichtung (43) mit der Steuereinheit (29) verbunden ist.

11. Ergometer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (29) mit einer Überwachungseinrichtung (33) für die Pulsfrequenz des Patienten verbunden ist oder eine solche enthält.

12. Ergometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an die Schnittstelleneinrichtung (43) ein Sauerstoffsättigungsmodul (35) anschließbar ist.

13. Ergometer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sauerstoffsättigungsmodul (35) eine Lichtmesssonde mit einer IR-Lichtschranke (39) aufweist, deren Licht ein Kapillarblut führendes Körperteil durchleuchtet.

14. Ergometer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmesssonde mit einer Fingerklemme (38) verbunden ist.

15. Ergometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an die Schnittstelleneinrichtung (43) ein Blutdruckmessmodul (36) anschließbar ist.

16. Ergometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an die Schnittstelleneinrichtung (43) ein EKG- Modul (37)anschließbar ist.

17. Ergometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an die Schnittstelleneinrichtung (43) eine Überwachungseinrichtung (33) für die Pulsfrequenz des Patienten anschließbar ist.