DE2515231A1

DE2515231A1 - Vorrichtung zur bestimmung des koerperschwerpunktes eines menschen sowie zum messen von schwerpunktverlagerungen

Info

Publication number: DE2515231A1
Application number: DE19752515231
Authority: DE
Inventors: Louis P Fister; Robert Paine
Original assignee: Moog Automotive Inc
Current assignee: Federal Mogul Products US LLC
Priority date: 1974-04-08
Filing date: 1975-04-08
Publication date: 1975-10-16
Also published as: IT1034865B; US3890958A; GB1498516A; FR2274263A1; AU7980675A; JPS50142073A; SE7503945L; NL7504093A; SE406701B; CA1040272A

Description

Moog Automotive, Inc., eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Missouri, 6565 Veils Avenue, St. Louis, Missouri 63133 (V.St.A.)

Vorrichtung zur Bestimmung des Körperschwerpunktes eines Menschen sowie zum Messen von Schwerpunktverlagerungen

Die vorliegende Erfindung befaßt sich allgemein mit medizinischen Diagnostiziervorrichtungen und genauer mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Ortes des Schwerpunktes eines (menschlichen) Körpers und mit der Messung von SchwerpunktsverSchiebungen, und zwar in Längsrichtung des Körpers eines liegenden Patienten.

Bisher ist beim Studium normaler und abnormaler Erscheinungen im menschlichen Körper der Bedeutung der Bestimmung des Schwerpunktes und Schwerpunktverlagerungen praktisch keine Aufmerksamkeit als Datenquelle für kritische Werte von diagnostischem Verb gewidmet worden. Als Beispiele für Körperfunktionen, welche den Schwerpunkt be-

512

809842/0783

BOEHMERT & BCBHMERT

einflussen, seien an erster Stelle Cos Atmen mit der Kontraktion und Expansion der Lunge und die Herztätig-r keit mit der Kontraktion und der Relaxation des Herzmuskels beim Pumpen des Blutes genannt. Auch die Verdauung erzeugt beim Absorbieren von Speise und Flüssigkeit aus dem Magen in den Verdauungsorganen eine Schwerpunktvexschiebung. Von den Zuständen, die eine abnormale Schwerpunktverschiebung mit sich bringen, sei die Ansammlung von Blut und Körperflüssigkeit in den Extremitäten nach einer Venenverstopfung und die Ansammlung von Bauchflüssigkeit bei Leberleiden oder bei Krebs neben anderen genannt. Demgemäß schafft die Kenntnis des Verhaltens des Schwerpunktes aufgrund seines sehr empfindlichen Ansprechens auf die Körperfunktionen und Bedingungen eine neue Dimension beim Studium des Körpers bzw. seiner Funktionen und seines Zustandes, die eine quantitative Messung gestattet.

Obwohl verschiedene arbeitsintensive komplizierte und in höchstem Maße komplexe Techniken und Verfahren entwickelt und zum Messen von Drücken und Strömungen verwendet worden'sind, sind keine Verfahren entwickelt worden, um den Einfluß physiologischer und pathologischer Prozesse auf den Körperschwerpunkt zu beobachten und zu bestimmen. Gebräuchliche Techniken zum Studium des Herzens machen Gebrauch von Röntgenstrahlen (Größe und Bewegung), vom Elektrokardiogramm (elektrische Erscheinungen des Herzens), vom Phonokardiogramm und von externen Pulsmessungen bzw. Aufzeichnungen (Klang und Pulswellen bzw. -kurven). Noch kompliziertere und schwierigere Verfahren benutzen Techniken, die unter bemerkenswertem Risiko für den Patienten in dessen Körper eingreifen, wobei beispielsweise Katheter in das Herz eingeführt werden, mit denen Druck, Strömung und Arbeit bestimmt werden können. Die diesen Methoden inne-

509842/0783

BOEHMERT & BOEHMEiIT

wohnende Komplexibilitat und das mit ihnen vermachte Risiko "beschränkt jedoch die Anwendung dieser Verfahren _# bezüglich des Studiums des Herzens.

Eine längere ständige Beobachtung der Herzfunktion wird gegenwärtig elektrokari-iographisch durchgeführt. Vor der vorliegenden Erfindung war keine wirksame Methode zum Studium der Herzfunktion durch Analyse der Herzaktion auf den Schwerpunkt des menschlichen Körpers bekannt.

Eine Bestimmung der Lungenventilation wird gegenwärtig mit Atmungsmessern durchgeführt. Vor dieser Erfindung ist eine quantitative Bestimmung der Lungenventilation durch Messung der Verschiebung des Körperschwerpunktes nicht in Betracht gezogen worden.

Eine Beobachtung der Bewegung bzw. Verschiebung des Schwerpunktes eines Körpers, der mit einer medikamentösen Therapie behandelt worden ist, gibt nützliche Informationen bezüglich der Effizienz des betreffenden Medikamentes. So können unterschiedliche Medikamente wie beispielsweise Vasodilatoren, ISronchodilatoren u.dgl. wie auch andere studiert werden, was den Arzt mit extrem wichtigem Wissen versorgt, welches bisher nicht verfügbar war. Studien bezüglich des Schwerpunktverhaltens des menschlichen Körpers geben Daten, deren Ausmaß und Anwendung praktisch ohne Grenzen sind, wobei die organische Punktion, die physiologischen und pathologischen Zustände und die Medikamententherapie lediglich Beispiele der unzähligen Phänomene sind, die einen begrenzten bzw. bestimmten Einfluß auf den Schwerpunkt ausüben.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine physiologische Diagnostiziervorrichtung zu schaffen, mit welcher Schwerpunktsverlagerungen im

509842/0783

— 3 —

BOEHMERT & BOBHMERT

menschlichen Körper zu messen sind, wie auch der Schwerpunkt selbst zu bestimmen ist. Gleichzeitig soll eine derartige Vorrichtung geschaffen werden, mit welcher die Funktion verschiedener Organe des menschlichen Körpers zu untersuchen ist, ohne daß es notwendig ist, Instrumente o.dgl. in den menschlichen Körper einzuführen, so daß keinerlei Unannehmlichkeit oder gar Gefahrenrisiko für den Patienten vorliegt und demgemäß auch keine Betäubungsmittel o.dgl. erforderlich sind. Weiterhin soll mit der erfindungsgemäßei; Vorrichtung eine Abschätzung des zusammengezogenen Zustandes des Herzens auf harmlose, verläßliche Weise möglich sein, die eine wiederholte Untersuchung und fortlaufende Überwachung gestattet. Dabei soll die Vorrichtung extrem empfindlich für die Aufzeichnung minimaler Schwerpunktverschiebungen sein und außerdem für wiederholte und/oder Serienmessungen geeignet sein, um den Genesungsfortschritt eines Patienten, seine Ansprache auf das Leiden und seine Reaktion auf therapeutische Verfahren und Anwendungen feststellen zu können. Dabei sollen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung außerdem bisher nicht erhaltbare Informationen bezüglich der Diagnose und der Behandlung von Krankheiten zu erhalten sein, wobei die Vorrichtung auch eine Zuordnung zu klinischen Informationen ermöglichen soll, die zwecks Komplementierung aus konventionellen Quellen stammen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht weiterhin darin, eine derartige Vorrichtung zu schaffen, mit'welcher die Lungentätigkeit zu beurteilen ist, ohne daß es des Aufsetzens einer Maske oder der Einführung einer Röhre in den Patienten bedarf, wobei ggf. eine kontinuierliche Beobachtung der Lungenfunktionen, möglich sein soll. Weiterhin soll mit der vorliegenden Erfindung ermöglicht werden, Schwerpunktsverschiebungen in einzelnen Anhängseln bzw. Extremitäten des menschlichen Körpers zu bestimmen.

509842/0783

BOEHMERT & BUEfIMERl¹

Die vorliegende Erfindung soll weiterhin eine Vorrichtung schaffen, die für Serieninessungen geeignet ist, , um den Zustand eines Organs, "beispielsweise des Herzens nach einer Herzattacke, wiederzugeben oder Serienmessungen von Schwerpunktverschiebungen, welche durch Phänomene nach operativen Eingriffen oder nach Einnahme von Medikamenten o.dgl. auftreten. Dabei soll die erfindungsgemäße Vorrichtung tragbar bzw. verfahrbar sein, so daß sie leicht zu einem Einsatzor+· zu schaffen und dort einzusetzen ist, wobei die Bedienung ohne technisch hochqualifiziertes Bedienungspersonal möglich sein soll.

In ihrem weitesten Sinne umfaßt die vorliegende Erfindung die Bestimmung von Massenverschiebungen bzw. Verlagerungen im Körper eines Patienten, wobei sich der Körper in liegendem, unbeweglichem Zustand befindet. Derartige Verschiebungen entstehen im Körper des Patienten durch zyklische Tätigkeit verschiedener Organe, wie des Herzens und der Lungen. Sie entstehen weiterhin durch wechselnde Zustände in den Eingeweiden aufgrund von Verdauungsvorgängeη sowie aufgrund der Ansammlung von Flüssigkeiten u.dgl., was sich aufgrund natürlich auftretender physiologischer Bedingungen oder einer Therapie ergeben kann.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ergibt sich aus den Ansprüchen.

Die· Erfindung und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachstehend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Platte einer erfindungsgemäßen physiologischen Diagnostiziervorrichtung;

509842/0783

BOEHMERT & BOEHMEÄT

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung-gemäß

Fig. 5 eine Endansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Variante der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 3 in der Draufsicht;

Fig. 5 einen Querschnitt in Richtung der Schnittlinie 5-5 in Fig. 4- gesehen;

Fig. 6 einen teilweisen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie 6-o in Fig. 4;

Fig. 7 ein schematisches Blockschaltbild der Komponenten einer Diagnostiziervorrichtung;

Fig. 8 eine Vorderansicht auf das Gehäuse der

Signalverarbeitungseinheit de*r Vorrichtung;

Fig. 9 einen schematischen Schaltplan der grundlegenden Schaltung der Signalverarbeitungseinrichtung ;_

Fig. -10 eine Kräftedarstellung;

Fig. 11 ein Nomogramm zur Bestimmung des Schwerpunktes ;

Fig. 12 die Draufsicht auf eine weitere Variante der Vorrichtung;

Fig. 13 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 12;

Fig. 14 eine Endansicht der Vorrichtung gemäß Fi 12;

Fig. 15 eine Draufsicht auf das Gehäuse einer Variante der Signalverarbeitungseinheit:

Fig. 16 einen Abschnitt einer graphischen Aufzeichnung, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt ist; und

Fig. 17 einen Abschnitt einer graphischen Aufzeichnung, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt ist, im Vergleich mit von anderen Diagnostiziervorrichtungen hergestellten Aufzeichnungen.

509842/0783

BOEHMERT & BOEHMERT

Die vorliegende Erfindung betrifft im wesentlichen eine Vorrichtung, mit welcher Messungen relativ zum Schwerpunkt des Körpers - einschließlich der genauen anatomischen Lokalisierung des Körperschwerpunktes - durchzuführen sind, wie die Quantität des Ausmaßes und der Richtung der Schwerpunktverschiebung innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls als Ergebnis einer Anwendung organischer Kräfte, die Quantität dieser Größe und Richtung als Folge eines einzelnen bzw. gesonderten organischen Phänomens, und der gleichen Quantität bezüglich ies Schwerpunktes jeglichen Körperanhängseis. Die Meßergebnisse können dann zwecks Auswertung mit vorhandenen experimentellen Daten verglichen werden. Die nachstehend beschriebene Vorrichtung greift den Körper nicht an bzw. nicht in diesen ein, d.h. sie benötigt keine Instrumente oder Einrichtungen, die am oder im Körper zur Anwendung kommen, so daß die Betriebsweise der Vorrichtung für den Patienten ohne jegliches Risiko ist. Die zu prüfenden Schwerpunktverschiebungen des Körpers werden durct. Mittel gemessen, welche die Meßwerte in elektrische Signale umwandeln, die mit einer Registriereinrichtung sichtbar registriert werden können.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine physiologische Diagnostiziervorrichtung im ganzen mit D bezeichnet. Die Vorrichtung D weist eine flache bzw. ebene Tafel bzw. Platte 1 zum Abstützen eines Patienten in horizontaler Lage auf. Die Platte T ist vorzugsweise aber nicht notwendigerweise rechtwinklig ausgebildet und besitzt zueinander parallele Enden 2 und $ sowie zueinander parallele Seiten 4 und 5· Die Platte D kann jegliche gewünschte Konstruktionen besitzen, um eine hinreichende Festigkeit sowie einen angemessenen Komfort für den Patienten aufzuweisen. Sie kann eine Platte 6 mit einem darauf angeordneten Kissen 7 aus beispielsweise Schaumgummi aufweisen, welches mit einer Schutzabdeckung 8 ver-

509842/0783

BOEH]ViERT & BOHHMEUT

sehen ist. Die Platte 1 kann von einem Stützrahmen 9 aufgenommen sein, der im Querschnitt winkelförmig ausgebildet ist. Die Platte 1 ist normalerweise in Horizontalstellung, wie weiter unten noch ausführlicher beschrieben wird. Sie wird von drei Stützen 10, 10^! und 11 getragen, deren untere Enden an einer Grundplatte 12 befestigt sind. Die Grundplatte 12 ist durch Füße 13, 13' und 14 mit Abstand zur Stützfläche, beispielsweise zum Boden, gehalten. Die Püße 13? Ί3'« 14- können aus elastischem Material hergestellt sem, um als Isolatoren wirken zu können, die eine Übertragung überlagerter Komponenten irgendwelcher Schwingungen vom Boden verhindern, welche sich der empfindlichen Arbeitsweise der Vorrichtung D überlagern können, wie sich aus dem nachstehenden noch im einzelnen ergibt. Um die Vorrichtung bewegen zu können, können unter den Füßen 13, 13' und 14 Laufrollen t angebracht sein.

Die aufrechtsteheüden Stützen 10 und 10' fluchten in Querrichtung zueinander und sind unmittelbar benachbart zu den Seiten 4- bzw. 5 der Platte 1 angeordnet. An ihren oberen Enden ;-.st jede der Stützen 10, 10' mit einem selbstausrichtenden Lager 15 bzw. 15' versehen, in denen jeweils eine Welle 16 bzw. 16' gelagert ist, wobei die Wellen 16, 16' an ihren äußeren Abschnitten jeweils mit einem passenden selbstausrichtenden Lager 17 bzw. 17' versehen sind.Die Lager 17, 17' sind hängend am Stützrahmen 9 befestigt. Die Wellen 16 und 16' sind demgemäß axial zueinander ausgerichtet und bilden eine in der Zeichnung (Pig.3) mit ρ bezeichnete Quer-Schwenkachse, um welche die Platte 1 schwenkbar ist.

Die Stütze 11 ist jeweils mit gleichem Abstand zu den Stützen 10 und 10' angeordnet und befindet sich auf einer, rechtwinklig zur Schwenkachse ρ verlaufenden Achse.

509842/0783

BOEHMERT & BOEHMERT

Die Stütze 11 "besitzt eine relativ verminderte Höhe. An ihrem unterhalt) der Platte 1 liegenden oberen Ende befindet sich ein Überlastschutz 18 mit einer auf dieser befestigten Belastungsmeßeinrichtung 19, welche mit einem Belastungsknopf 20 versehen ist, auf dem die Platte 1 mit einer an ihrer Unterseite angeordneten Widerlagerplatte 21 ruht.

Benachbart zu der Stütze 11 steht von der Grundplatte an der dem Ende 3 der Platte 1 benachbarten Ende eine vertikale Stange 22. hoch, deren Achse rechtwinklig zu der Schwenkachse ρ verläuft und deren oberes Ende mit Abstand unterhalb des normalen Niveaus der Unterseite der Platte 1 endigt. Die Stange 22 trägt einen vergrößerten, vertikal einstellbaren Kopf 23, der an dem ihm zugekehrten Abschnitt der Widerlagerplatte 21 anliegt bzw. anschlägt und als zwangsläufig wirksam werdender Ausschalter bzw. Anschlag dient, der ein Schwenken der Platte 1 verhindert, wenn die auf die Meßeinrichtung ausgeübte Belastung deren zulässige Grenze überschreitet, und veranlaßt, daß sich der überlastschutz 18 nach unten bewegt. Da die Schwenkachse ρ der Platte 1 exzentrisch ist, so daß in der in Fig. 2 mit einem Pfeil angedeuteten Richtung im Gegenuhrzeigersinne eine normale Schwenkbewegung nach unten stattfinden würde, kann die Platte 1 an ihrem Endabschnitt benachbart zu der Schwenkachse ρ beispielsweise mittels einer Stütze 25 mit Gegengewichten 24 versehen sein. Diese Gegengewichte 24 dienen mithin dazu, die auf die Belastungsmeßeinrichtung 19 einwirkende statische Belastung, welche von der geometrischen Ausgestaltung der Platte 1 hervorgerufen wird, so klein wie möglich zu halten. Zur Begrenzung eines Schwenkens der Platte 1 im Uhrzeigersinne sind Bügel 26, 26' vorgesehen, welche sich vom Stützrahmen 9 an der dem Plattenende benachbarten Seite der Schwenkachse ρ räch unten er-

509842/0783 - 9 -

BOEHMERT & BOEriMEilT

strecken. Die Bügel 26, 26' besitzen zungenartige untere Enden 27 bzw. 27', die benachbart der ihnen jeweils zugekehrten Stirnseite der Stützen 10 bzw. 10' verlaufen. Außenderm weisen sie Einstellschrauben 28 bzw. 28' auf, die von den Enden 27, 27' gehalten sind. Eine Betätigung der Einstellschrauben 28, 28' gestattet eine Einstellung des Schwenkbogens bzw. Schwenkwinkels in der zuletzt erwähnten Richtung.

Mit Querabstand nach außen zu einer Seite des Plattenstützrahmens 9, beispielsweise an der Seite 4, befindet sich ein länglicher Anzeigestab 29, der mit Distanzstücken 3C und 31 in Stellung gehalten wird, welche an den benachbarten Abschnitten des Stützrahmens 9 befestigt sind. Der Anzeigestab 29 besitzt an seiner Außenseite eine in einem geeigneten Längenmaß, beispielsweise in Zentimetern, unterteilte Skala, die an einem zu der Schwenkachse ρ fluchtenden Punkt beginnt und zu dem der Belastungsmeßeinrichtung 19 benachbarten Ende der Platte 1 hinführt, um die Abstände zu der Schwenkachse ρ messen zu können. Auf dem Anzeigestab 29 ist ein Stangenhalter 32 gleitbar angeordnet, an dem eine winkelförmige Anzeigestange 33 angeordnet ist. Die Anzeigestange 33 besitzt einen vertikal verlaufenden Schenkel 34, der in dem Halter 32 abgestützt ist, und einen oberen, horizontalen Schenkel 35, der mit Abstand oberhalb der Platte 1 verläuft und in Axialrichtung parallel zu der Schwenkachse ρ ist. Durch eine geeignete Positionierung des Halters 32 auf dem Stab 29 ist mithin der Abstand zwiscnen irgendeinem vorgewählten Punkt am Körper eines Patienten von der Schwenkachse ρ für diagnostische Zwecke zu bestimmen, wie weiter unten noch dargelegt wird.

Die Belastungsmeßeinrichtung 19 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, der bei auf die Belastung^meßeinrichtung

509842/0783
- 10 -

BOEHMERT & BOEHMERT

einwirkenden Belastung eine Ausgangsspannung liefert, die eine Funktion dieser Belastung ist. Demgemäß kann die Einrichtung 19 mit Dehnungsmeßstreifen, einem piezoelektrischen Kristall oder irgendeinem anderen geeigneten Meßwertwandler arbeiten, wobei die Ausbildung der Belastungsmeßeinrichtung 19 keinen Teil der vorliegenden Erfindung darstellt.

Die Belastungsmeßeini'ichtung 19 ist über geeignete Leitungen, beispielsweise innerhalb eines Kabels c, mit einer SignalVerarbeitungseinheit 36 verbunden, deren Ausgang mit einem Leseinstrument 37 verbunden ist. Der Leser 37 ist nicht im einzelnen dargestellt, da seine Konstruktion keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet. Es kann sich bei dem Leseinstrument 37 beispielsweise um irgendeine Type eines Oszillographen, um ein Oszilloskop, einen Computer o.dgl. handeln. Demgemäß eignen sich alle Instrumente, die vom Ausgang der Einheit 36 gespeist werden können, um Veränderungen des Ausgangs anzuzeigen.

Aus den S¹X^. 8 und 9 ist erkennbar, daß das Kabel c mit einem Ausgangsanschluß der Signalverarbeitungseinheit 36 verbunden ist, die in kompakter Weise in einem Gehäuse 39 untergebracht sein kann, um sie tragen und auf einfache V/eise handhaben zu können. Der Eingang zur Einheit 36 erfolgt über einen Wählschalter 4-0, der an der Vorderseite des Gehäuses 39 einen Steuerknopf 41 aufweist. Der Schalter 40 ist mit einem Differenzverstärker 42 verbunden, in dessen Schaltkreis außerdem zwei von Hand betätigbare Potentiometer 43 und 43' geschaltet sind, welche nachstehend allgemein auch als statischer Abgleich und Vorlastabgleich bezeichnet sind. Jedes Potentiometer 43 bzw. 43' besitzt einen Steuerknopf 44 bzw. 44', die sich an der Vorderseite des Ge-

509842/0783

- 11 -

BOEHMiRT &:

häuses 39 befinden und daher leicht zugänglich sind. Die Abgleicher 43, 43' sind durch geeignete Leitungen mit einer Gleichstromquelle 45 verbunden, die einen geeigneten Ausgang 46 für beispielsweise 115 V aufweist, also eine Spannung, wie sie normalerweise in Krankenhäusern, Ärztebüros, Kliniken u.dgl. vorhanden ist. Ein Hauptschalter 47 besitzt an der Vorderseite des Gehäuses 39 einen Betätigungsknopf 48. Der Ausgang des Differenzverstärkers 42 ist über eine Leitung 49 und eine Anschlußdose 50 rait; dem Le se inst rumens 37 verbunden. Außerdem ist mit dem Ausgang des Differenzverstärkers 42 über eine Leitung 51 ein Meßinstrument 52 verbunden, dessen Sichtseite an der Vorderseite des Gehäuses 39 angeordnet ist, wobei zwischen dem Meßinstrument 52 und dem Differenzverstärker 42 ein Verstärker 53 angeordnet ist. Die andere Seite des Meßinstrumentes 52 ist bei 54 geerdet.

Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß die SignalVerarbeitungseinheit 36 die Ausgangsspannung von der Belastungsmeßeinrichtung 19 erhält. Nach einer Aufbereitung dieser Ausgangsspannung zu nachstehend noch beschriebenen Zwecken wird das sich ergebende Signal verstärkt, um damit das Leseinstrument 37 anzutreiben bzw.zu speisen. Die Vorderseite des Gehäuses 39 ist außerdem mit einem Fenster 55 für eine Digitalanzeige des Vorlastabgleiches 43' versehen.

Bevor die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung D beschrieben wird, soll zunächst anhand von Fig. 10 das Grundprinzip beschrieben werden, auf dem die Arbeitsweise beruht.

Pig. 10 stellt ein Kraftdiagramm bezüglich der Platte 1 mit deren Schwenkachse ρ und der Belastungsmeßeinrichtung 19 in deren oben beschriebener Anordnung dar* Darin

509842/0783

- 12 -

BOEHMSRr fk BOEKMERT

ist mit P die aufgrund des Körpergewichtes des Patienten auf die Belastungsmeßeinrichtung 19 einwirkende Belastung "bezeichnet, wobei das Gewicht des Patienten mit W bezeichnet ist. Der Abstand zwischen der Schwenkachse ρ und der Belastungsmeßeinrichtung 191 der einen ersten Momentenarm darstellt, ist mit L bezeichnet, während X den Abstand zwischen der Schwenkachse ρ und dem Schwerpunkt des Körpers des Patienten und damit einen zweiten Momentenarm darstellt. Aus den Momenten an der Schwenkachse ρ ergibt sich, daß der Abstand des Schwerpunktes des Körpers des Patienten von der Schwenkachse ρ durch die Glei-

PIi
chung X = TT- bestimmt ist. Aus diesem Zusammenhang ergibt sich auf einfache Weise, daß jegliche Schwerpunktsverschiebung zur Schwenkachse ρ oder von dieser hinweg, die mit dem Symbol - Δ Χ bezeichnet ist, eine entsprechende Veränderung der auf die Belastungsmeßeinrichtung 19 einwirkenden Belastung hervorruft, wobei diese Änderung mit dem Symbol ~<Δ bezeichnet ist. Einfach ausgedrückt heißt dieses folgendes: Bewegt sich der Schwerpunkt in Richtung auf die Schwenkachse P, was eine Verminderung der Länge des zweiten Momentenarmes zur Folge *aat, so wird die auf die Belastungsmeßeinrichtung 19 einwirkende Last vermindert. Bewegt sich dagegen der Schwerpunkt von der Schwenkachse weg und vergrößert sich demgemäß der zweite Momentenarm, so wächst die auf die Belastungsmeßeinrichtung 19 einwirkende Belastung entsprechend an.

Aus den vorhergehenden Ausführungen ergibt sich, daß die gegenseitige Zuordnung der Platte 1, der Schwenkachse ρ und der Belastungsmeßeinrichtung 19, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, lediglich beispielhaft ist und der Illustrierung dient. Ersichtlicherweise könnte auf Gegengewichte 24 verzichtet werden, wenn die Platte 1 sich derart erstrecken würde, daß die Schwenkachse ρ mehr zu der

509842/0783

BOEHMERT <k BOEHMiRT

Mitte hin angeordnet wäre und dadurch die statische Belastung im wesentlichen eliminieren würde. Demgemäß ist die exzentrische Anordnung der Schwenkachse ρ nicht unbedingt notwendig; sie führt jedoch zusammen mit den Gegengewichten 24 zu einer kompakteren und wirtschaftlichen Einheit. Die spezielle Zuordnung der Belastungsmeßeinrichtung 19 zur Schwenkachse ρ wird durch eine Vielzahl von Faktoren bestimmt, so beispielsweise durch das Gewicht der Platte 1, den Gewnchtsbereich der Patienten, auf welche die Vorrichtung angewendet v/erden soll, die Kapazität der Belastiingsmeßeinrichtung 19 und den ge- '. wünschtenVerstärkungsgrad. So würde eine nahe der Schwenkachse ρ angeordnete Belastungsmeßeinrichtung nicht den gleichen Verstarkungsgrad erfordern wie eine solche Einrichtung gleicher Kapazität, die weiter weg von der Schwenkachse ρ angeordnet ist. Ersichtlich würde eine Einrichtung größerer Kapazität eine größere Verstärkung erfordern als eine mit niedrigerer Kapazität bzw. niedrigerem Meßbereich in derselben Relativstellung. Die Wahl der Verstärkung wird maßgeblich durch die Wellen-bzw.Kurvenformen oder anderen Anzeigen bestimmt, die von dem Leseinstrument hervorgebracht werden. Es sei noch darauf hingewiesen, daß die zu wählende Kapazität bzw. der Meßbereich der Belastungsmeßeinrichtung 19* der zugeordnete Verstarkungsgrad und der Abstand zwischen der Belastungsmeßeinrichtung 19 und der Schwenkachse ρ innerhalb der vorstehenden allgemeinen Parameter von einem Fachmann sehr einfach bestimmt werden' können.

Im Betrieb ist die Belastungsmeßeinrichtung 19 über das Kabel c mit der Signalverarbeitungseinheit 36 über den Ausgangsanschluß 38 verbunden. Der Betätigungsknopf 48 ist in "Ein"-Stellung gedreht. Der Steuerknopf 41 befindet sich "Haupt"-Stellung, in welcher er die Belastungsmeßeinrichtung 19 mit dem Differenzverstärker 42

509842/0783

B0EHM8RT & BOEKMEIlT

JS

verbindet. Nach einer angemessenen Anwärmzeit für das Leseinstrument 37» die Signalverarbeitungseinheit 36 und die Belastungsmeßeinrichtung 19 muß die Vorrichtung d abgeglichen werden, damit das aufgrund des auf die Belastungsmeßeinrichtung 19 einwirkenden Gewichtes der Platte 1 erzeugte Signal am Ausgang des Differenzverstärkers 42 Null ist. Dieser statische Abgleich wird durch"Null"-Einstellung des Meßinstrumentes 52 mittels Betätigung des Steuerknopfes 44 durchgeführt. Die Anzeige 55 des Vorlastabgleichen 43* ist dann Null. Sodann wird ein Patient in horizontaler Lage auf die Platte gelegt, und zwar entweder in Rückenlage, mit dem Gesicht nach unten oder in Seitenlage. .Dabei muß der Patient bezüglich der Belastungsmeßeinrichtung 19 so angeordnet werden, daß auf diese eine spürbare Belastung ausgeübt wird. Für die Zwecke der Vorrichtung D kann ein Patient so plaziert werden, daß sein Kopf sich an dem einen oder dem anderen Ende der Platte 1 befindet, wobei jedoch die an dem Leseinstrument vorgesehene Wellenform der gewählten Lage zu entsprechen hat. Demgemäß ist jegliche nachstehende Beschreibung bezüglich der Plazierung des Kopfes des Patienten an einem Ende der Platte lediglich als erklärendes Ausführungsbeispiel zu verstehen. Im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Herstellung werden die räumlichen Abmessungen, die Kapazitäten der Meßeinrichtung etc. so gewählt und die Schwenkachse ρ und die Belastungsmeßeinrichtung 19 derart angeordnet, daß bei einem durchschnittlichen Patienten ein Teil seines Körpers über der Schwenkachse ρ liegt und ein anderer Teil über der Belastungsmeßeinrichtung 19. Weitere Tests bzw. Untersuchungen können an dem Patienten durchgeführt werden, während die vorliegende Erfindung angewendet bzw. durchgeführt wird. So können beispielsweise Elektroden eines konventionellen Elektrokardiographen an dem Patienten angebracht werden,

509842/0783

BOEHM2RT ßc BCEFMERT

so daß gleichzeitig entsprechende Aufzeichnungen durchgeführt werden können. Dieses umfaßt auch die Anwendung von Gebern irgendwelcher anderen Meßapparaturen, falls derartige Aufzeichnungen benötigt werden. Die Betriebsweise der Vorrichtung D ist jedoch, wie bereits ausgeführt, funktionell unabhängig von irgendwelchen anderen derartigen Meßeinrichtungen.

Da es sehr wahrscheinlich ist. daß ein Patient weiteren bzw. periodischen Messungen durch die Vorrichtung D unterzogen wird und zu erwarten ist, daß er nicht bei jeder dieser Gelegenheiten in der genauen Anordnung auf der Platte 1 angeordnet wird, ist es wichtig, daß eine Bezugsentfernung, beispielsweise zwischen dem Schwertfortsatz des Patienten und der Schwenkachse p, für den zukünftigen Vergleich und eine Kompensation festgelegt wird. Die Bestimmung eines derartigen Bezugsabstandes ist insbesondere deswegen wichtig, weil der Schwerpunkt eines Patienten &ich durch eine Krankheit bzw. ein Leiden oder als Ergebnis einer Behandlung verlagern kann. Zu diesem Zweck wird die Anzeigestange 33 benutzt, mit welcher jedes Mal eine Messung durchgeführt wird, wenn der Patient auf der Platte 1 plaziert wird. Der Schwertfortsatz des Patienten wird als Bezugspunkt benutzt, um den Abstand zwischen ihm und der Schwenkachse ρ zu messen, wobei die Anzeigesteige 33 relativ zu dem Anzeigestab 29 derart bewegt wird, daß der horizontale Schenkel 35 unmittelbar über dem Schwertfortsatz liegt. Der Abstand zwischen der Schwenkachse ρ und dem Schwertfortsatz kann dann an der Skala des Anzeigestabes 29 abgelesen werden.

Da das Gewicht des Patienten auf die Belastungsmeßeinrichtung 19 eine Belastung bewirkt, muß das hierdurch erzeugte Signal derart abgeglichen werden, daß der Ausr gang des Differenzverstärkers 43' Null wird. Dieser Ab-

509842/0783

BOEHMEFO¹ & BOEHMÜRT

gleich wird durch Nullung des Meßinstrumentes 52 mittels Betätigung des Knopfes 4-4-' bewirkt. Im Hinblick auf diesen Vorlastabgleich sei auf den Vorlastfaktor eingegangen. Wenn der Knopf 44' zur Nullung des Meßinstrumentes 52 gedreht wird, erscheinen Zahlen im Fenster 55» die einen Wert darstellen, der hier als Vorlastfaktor bezeichnet wird, und der direkt proportional zu der auf die Beladungsmeßeinrichtune; 19 wirkenden Belastung ist, welche durch das Gewicht des Patienten hervorgerufen wird und durch die Gleichung F = PK ausgedrückt werden kann. Darin stellt F den Vorlastfaktor dar, während P die auf die Beladungsmeßeinrichtung 19 einwirkende Belastung ist und K eine Konstante darstellt, die äquivalent zu dem Ohmwert ist, der erforderlich ist, um ein auf die Belastungsmeßeinrichtung 19 einwirkendes Pfund elektronisch aufzuheben. Ist beispielsweise K = 6 und beträgt die Zahl im Fenster 55 = 127, so beträgt die Last P = 21,16 Pfund.

Durch Anwendung der oben wiedergegebenen Grundgleichung

TpT

X = T, und in Kenntnis des Gewichtes W des Patienten, des Abstandes L.zwischen der Schwenkachse ρ und der Belastungsmeßeinrichtung 19»sowie der Belastung P auf die Belastungsmeßeinrichtung 19 kann der Abstand X des Schwerpunktes von der Schwenkachse ρ einfach ausgerechnet werden.

Um _tiedoch derartige Berechnungen zu vermeiden, kann ein Nomogramm Verwendung finden," wie es in Fig. 11 dargestellt ist. In diesem Nomograzim ist auf der einen Skala das Gewicht W aufgetragen und eine zu dieser Skala parallele zweite Skala F besitzt eine Einteilung für den oben definierten Vorlastfaktor. Eine mit X bezeichnete dritte Skala erstreckt sich schräg zwischen den Skalen W und F und besitzt eine Einteilung, welche die Abstände zwischen dem Schwerpunkt des Patienten und der Schwenkachse

509842/0783

BOEHMyiRT & BOEHMFRT

angibt. Wenn man das Gewicht des Patienten kennt und die in dem Vorlastabgleich-Fenster 55 erscheinende Zahl nach der Nullung des Meßinstrumentes 52 unmittelbar nach der Anordnung des Patienten auf der Platte 1 abliest, kann eine gerade Linie zwischen den entsprechenden Punkten der Skalen W und F gezogen werden, wobei der Schnittpunkt dieser Geraden mit der Skala X den tatsächlichen Abstand zwischen der Schwenkachse und dem Schwerpunkt des l'atienten angibt. Der auf diese Weise bestimmte Abstand und der h.n der Skala des Ansteigestabes 29 gemessene Abstand werden sodann summiert, so daß der Abstand zwischen dem tatsächlichen Schwerpunkt und dem Schwertfortsatz für Bezugszwecke festgelegt werden kann, wie unten ausgeführt ist.

Ist die SignalVerarbeitungseinheit 36 abgeglichen, so kann der Meßvorgang beginnen. Der Patient verbleibt auf der Platte 1 und die Signalverarbeitungseinheit 36 wird mit der von der Eelastungsmeßeinrichtung 19 erzeugten Spannung gespeist. Die Spannung wird in der Signalverarbeitungseinheit 36 verstärkt und das Ausgangssignal wird auf das, Leseinstrument 37 gegeben, wo es auf einen sich bewegenden Streifen aufgezeichnet wird. Die Aufzeichnungen können auf einen Kanal eines Mehr-Kanal-Meßstreifens aufgezeichnet werden, wie er beispielsweise für ein Aufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen eines EKG benutzt wird, falls dieses gewünscht ist. Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft und zu bevorzugen, da eine gleichzeitige Registrierung von EKG-Signalen in Wellenform auf einen Kanal eines solchen Meßstreifens eine einfache Zuordnung zu der Wellenform der von der Signalverarbeitungseinheit 36 an das Leseinstrument 37 gegebenen Signale ermöglicht.

Bevor die Wellenformen betrachtet werden, als von, den

509842/0783

- 18 -

BOEIiMEHΓ -ic Or-ν WERT

Signalen während.des Betrieben der Vorrichtung D erzeugt werden, sei aur Erläuterung eine einfache Betrachtung, vorgenommen. Aufgrund einer Kontraktion des Herzmuskels wird Blut in Sichtung auf den Kopf dea Patienten in die Aorta gepumpt, die mit der aufsteigenden Halsschlagader zusammenfällt, so daß verständlich ist, daß der Schwerpunkt momentan kopfwärts verschoben wird. Dieses hat eine Verminderung des oben erwähnten zweiten Momenteηarmy zur Folge und vermindert die auf die Belastungsmeßeinrichtung 19 einwirkende Belastung. Wird das Blut dann innerhalb dec Körpers nach unten und in Sichtung auf die unteren Extremitäten verteilt, so verschiebt sich der Schwerpunkt in Richtung auf die Füße, was ein Anwachsen der auf die Belastungsmeßeinrichtung 19 einwirkenden Belastung zur Folge hat. Bedenkt man, daß eine Vielzahl von gleichzeitig im Körper erfolgenden Phänomenen wie das Atmen, das Blutpumpen, die Wanderung der verdauten Nahrung etc. auf die Schwerpunktverschiebung von Einfluß ist, so ergibt sich ohne weiteres, daß das Ausmaß dor Schwerpunktverschiebung durch die Resultierende dieser Kräfte bestimmt wird. Falls es erwünscht ist, können derartige Phänomene des Körpers jedoch im wesentlichen isoliert werden, so daß der besondere Einzeleffekt auf die Schwerpunktverschiebung gemessen werden kann.

Die Effektivität der Vorrichtung D ist anhand von Fig. erkennbar, die einen Meßstreifen T zeigt, der einen oberen Kanal 101 und einen unteren Kanal 102 aufweist. Die Kanäle 101, 102 sind jeweils mit einer Wellenform 103 bzw. 104 versehen, die von Signalen der Vorrichtung D bzw. einem nicht dargestellten Elektrokardiographen erzeugt worden sind. Der Meßstreifen T ist mit einem Liniennetz vorgegebener Unterteilung versehen, so daß die Wellenamplitude und die Wellendauer gemessen werden können, wie. dieses in Fig. 16 in vertikaler bzw. in horizontaler Rich-

509842/0783

- 19 BAD ORIGINAL

BOEHMEIlT & EOEH vlERT

tung erkennbar ist bzw. in Querrichtung und Längsrichtung zur Grundlinie betrachtet werden kann.

Die obere Welle 103 weist Abschnitte 105 und 106 auf,- v/obei der erstere Abschnitt mit einer relativ langsameren Geschwindigkeit aufgenommen worden ist und graphisch eine abwechselnde Serie von Spitzen 107 sowie Tälern 108 mit eng benachbarten Markierungen wiedergibt und die Spitzen 107 und Täler 108 an einander gegenüberliegenden Seiten der Grundlinie liegen und die auf die Belastungsmeßeinrichtung 19 ausgeübten Lastwechsel wiedergeben, die aufgrund einer kopfwärtigen und fußwärtigen Schwerpunktverschiebung zustande kommen (wobei der Kopf des Patienten auf der Platte 1 benachbart zu der Schwenkachse ρ angeordnet ist). Die Wellenform 105 ist von zusammengesetzter Art und gibt die Schwerpunktsverschiebungen aufgrund der auf den Schwerpunkt bzw. an der Masse wirkenden resultierenden Kräfte aufgrund der Einflüsse der Lunge, des Herzens u.dgl. wieder.

Die Wellenform 106 zeigt graphisch die Schwerpunktverschiebungen, die sich aufgrund der Pumpwirkung des Herzens ergeben. Diese Aufzeichnung wird bewirkt, während der Patient seinen Atem anhält, um jeglichen Lungeneinfluß zu eliminieren, und gestattet mithin eine Geschwindigkeitserhöhung des Aufzeichnungsvorganges. Die Wellenform 106 weist eine Welle 109 auf, welche der Zusammenziehung der linken Herzkammer entspricht". Die Identifizierung dieser Welle mit diesem Körperphänomen wird durch Bezug auf die Wellenform 104 des EKG erhärtet, bei welcher der QRS-Komplex seinen Anfang beim Punkt 110 hat, was sich aufgrund des durch Kontraktion der Herzkammer ergebenden elektrischen Signals ergibt, wobei jedoch dieses Signal der eigentlichen Kontraktion vorhergeht. Nach der Pumpaktion des Herzens ruht das Herz vorübergehend, wie dieses im

509842/0783

- 20 -

BOEHMÜR! & BOiihMERT

Heßstreifen Ϊ in der EKG-Welle 104 durch die Welle 111 und den Abfall von der Spitze der Welle 109 der Wellenform 103 angezeigt wird, wobei die Spitze der Welle 109 vertikal mit der Spitze 111 ausgerichtet ist. Durch Auswertung der Amplitude der Welle 109, d.h. deren Erstrekkung von der Grundlinie, kann man zu der Stärke bzw. Kraft der Herzkontraktion gelangen. Durch Bestimmung der Amplitude und Dauer bzw. der Messung der Welle 109 entlang der Grundlinie kann die Schlagarbeit des Herzmuskels bestimmt werden. Wenn der gewählte Maßstab derart ist, daß ein vertikaler Abstand von 10 mm beispielsweise 3 kg/cm und ein horizontaler oder Längs-Abstand von 5 ^m des Meßstreifens T 0,2 Sek. entspricht, so kann die Leistung, also die Arbeit je Zeit, auf einfache Weise berechnet werden. Ersichtlich sind die Steigungen der Wellen ein Maß für die Geschwindigkeit, wobei der Vorgang umso schneller erfolgt, je steiler die Welle ansteigt.

Die aufgrund des Verstärkerkreises der Signalverarbeitung 36 von dem Leseinstrument erzeugte Welle 103 gibt graphische Daten über die physikalischen Kapazitäten der verschiedenen gemessenen Organe. So kann beispielsweise die Pumpstärke des Herzens quantitativ ebenso bestimmt werden wie die Kapazität der Lungen.

Pig. 17 zeigt einen Abschnitt des oben beschriebenen Meßstreifens T, der in Wechselbeziehung zu einem phonokardiographischen und Puls-Registrierstreifen T¹ steht, wobei in Fig. 17 gleiche Wellen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Obwohl die Maßstäbe für die Meßstreifen T und T¹ unterschiedlich sind, ändert dieses nichts an dem analogen Zweck dieser Figur. Auf dem Meßstreifen T¹ ist der Pulsschlag der Halsschlagader bzw. die entsprechende Welle mit 112 bezeichnet, während die Wellen 113 und 114 konventionelle Aufzeichnungen eines Phonokardiographen

509842/0783

BOEHMERT &:

darstellen. Die EKG-Welle ist mit 115 bezeichnet. Sie verläuft erwartungsgemäß umgekehrt wie die Welle 104. Aus den in Fig. 17 dargestellten Meßstreifen T und T' ist eine einfache Zuordnung der Schwerpunktskurve, also der Welle 103, zu den genauen Ereignissen des Herzzyklus, wie er durch das EKG, den Puls und die phonokardiographischen Aufzeichnungen niedergelegt ist, ersichtlich. Die den Anfang des QRS-Komplexes (elektrisches Signal) bildenden Ereignisse bei 116 und 110 der EKG-Wellen 115 bzw. 10A-, der Beginn der mechanischen Zusammenziehung des. Herzmuskels bei 117 auf der Welle 114·, der Beginn des Ausstoßens (aufsteigende Halsschlagader) bei 118, 119» 120 und 121 auf den Wellen 115 bzw. 112 bzw. 114 bzw. und die Beendigung des Ausstoßes bei 125, 124, 125 und 111 auf den Wellen 115 bzw. 112 bzw. 114 bzw. 104 sind ersichtlich der Schwerpunktwelle 105 zugeordnet, wobei die Welle 109 das Ende des Ausstoßes bezeichnet, während die Welle 126 den Beginn des Ausstoßes markiert. Eine Erkenntnis dieser Zusammenhänge bzw. Zuordnungen hat eine Messung der Herzzykluskomponenten durch Verwendung der Schwerpunktwelle 105 geschaffen.

Aus den vorhergehenden grundlegenden Beispielen ist ersichtlich, daß die Vorrichtung D nutzbringend für eine Analyse der Herzkontraktion im gesunden und kranken Zustand ist und sowohl neue Parameter bezüglich normaler und abnormaler Herzfunktionen ermöglicht wie auch die Bestimmung der Lungen-Luftkapazität durch Messung der Schwerpunktsverlagerung während der Atmung. Auch ist eine Bestimmung bzw. Feststellung von Blut- und Flüssigkeitsverschiebungen bei einem Schock, und bei einem Herzfehler mit serienmäßigen Bestimmungen möglich, die quantitative Messungen des Fortschrittes des Patienten ermöglicht. Eine Messung von Massenverlagerungen innerhalb des Körpers ist hilfreich bei der Aufdeckung arterieller

B09842/0783

- 22 -

BOEHMERT & BOEKMERT

und venöser Leiden der Extremitäten sowie auch bei der Auswertung der internen Verdauungsfunktion. Auch kann . eine sich aufgrund einer Drogen- bzw. Medikamententherapie ergebende Schwerpunktverlagerung aufgedeckt bzw. festgestellt werden. In dieser Situation kann beispielsweise das Ansprechen auf die Anwendung einer Droge bzw. eines Medikamentes analysiert werden. Ein Wechsel der Herzkurve kann eine veränderte Herzfunktion wiederspiegoln oder eine Veränderung der Atmungsfunktion kann aus der durch die Atmung erzeugten Verzerrung der zyklischen Grundlinienverschiebungen erkennbar sein oder eine Verschiebung der Grundlinie spiegelt quantitativ eine Verschiebung von Körpermasse aufgrund der Wirkung eines Medikamentes wieder. Demgemäß können pharmakologische Einwirkungen auf 1) die Herzfunktion, 2) die Lungenfunktion und 3) die Verteilung von Körpermasse unabhängig voneinander wie auch abhängig ausgewertet werden.

Wie oben bereits ausgeführt ist, mißt die Skala auf dem Anzeigestab 29 den Abstand zwischen der Schwenkachse ρ und einem Bezugspunkt am Körper des Patienten, beispielsweise dem Schwertfortsatz, zwecks einfacher Lokalisierung. Sodann wird durch Benutzung des Vorlastabgleiches und Anwendung eines Nomogramms der genaue Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Patienten und der Schwenkachse bestimmt, wie dieses oben beschrieben ist. Der Arzt weiß dann sehr schnell, wie groß der Abstand zwischen dem vorgenannten Bezugspunkt und dem Schwerpunkt des Patienten ist. Wird die Vorrichtung D bei einer späteren Untersuchung wiederum auf den Patienten angewendet, so werden die gleichen Bestimmungen wiederholt, um festzustellen, ob sich der Abstand zwischen dem besagten Bezugspunkt und dem Schwerpunkt des Patienten verändert hat. Sollte eine derartige örtliche Veränderung des Gewichts-

509842/0783

BOEHMEUT & BOKI: MERl'

Schwerpunktes des Patienten stattgefunden haben, so gibt diese Feststellung eine kritische Information, die beispielsweise besagt, daß sich in einer bestimmten Zone des Körpers Blut oder Körperflüssigkeit angesammelt hat. Aus experimentellen Daten kann die normale Stelle des Gewichtsschwerpunktes von Personen unterschiedlicher Größe und unterschiedlichen Gewichtes festgestellt werden, wobei diese Werte als Standardwerte für Vergleichszwecke dienen können. Abweichungen von derartigen Standardwerten entweder in Richtung des Kopfes oder in Richtung der Füße zeigen demgemäß eine Entwicklung abnormaler Bedingungen an, die beispielsweise von Ödemen, Blutungen und dgl. herrühren können. Feststellungen dieser Art sind im Vergleich zu der Aufzeichnung kontinuierlicher Verschiebungen des Gewichtsschwerpunktes aufgrund zyklischer Organtätigkeiten als statisch anzusehen.

Die vorliegende Erfindung kann auch benutzt werden, um Informationen bezüglich des Kraftsektors zu erhalten, der den Rückstoß des Herzens nach dem Ausstoß repräsentiert. Zu diesem Zwecke wird ein Patient serienweise in zwei unterschiedlichen Stellungen auf der Platte 1 plaziert, so daß der Abstand zwischen der Schwenkachse und dem bestimmten Schwerpunkt oder lediglich dem Bezugspunkt wie dem Schwertfortsatz messungsmäßig unterschiedlich ist. Demgemäß ist die Länge des oben beschriebenen zweiten Momentenarms unterschiedlich. Ein Vergleich der Schwerpunktwellen bzw. -kurven, wie er auf dem Meßstreifenabschnitt 101 vorgesehen ist, für die beiden Stellungen bzw. Lagen schafft ein Mittel zum Identifizieren a) der Massenverschiebung bzw. der Schwerpunktverschiebung in Körperlängsrichtung aufgrund der Herzwirkung und b) den Rückstoß des Herzens beim Ausstoß des Blutes. Wenn die beiden sich ergebenden Kurvenformen identisch sind,

509842/0783

- 24 -

BOEHMKRl 8z BOHFMERT

hat die Rückstoßkraft einen Vektor "bzw. eine Richtung, die parallel zur Horizontalen ist. Ist jedoch die zweite Eurvenf orn., bei welcher der zweite Momentenarm größer ist, zu der- ersten Kurve unterschiedlich, so kann die Veränderung (vorausgesetzt, daß bei dem Patienten keine anderweitige Veränderung stattgefunden hat) dem Vektor bzw. der Kruft zugeschrieben werden, welche den Rückstoß dec Herzens nach de:a Ausstoß repräsentiert, d.h., ein vertikaler Vektor wird eine Kurvenform hervorrufen, deren Größe proportional zum Abstand ihres Ursprunges von der Schwenkachse ist. Demgemäß kann ein Herzkraftvektor in horizontaler und vertikaler Achse gemessen werden.

Aus den vorhergehenden Ausführungen ist die Nützlichkeit der vorliegenden Erfindung bereits ersichtlich, die Informationen von diagnostischem Wert schafft, wobei die Vorrichtung D keinerlei nachteiligen Einfluß auf den Patienten ausübt. Einige der bei Anwendung der vorliegenden Erfindung zu erhaltenden Informationen waren entweder bisher überhaupt nicht zu erhalten oder - soweit sie z.T. zu erhalten waren - lediglich durch Techniken und Verfahren, die für den Patienten eine Lebensgefahr bedeuteten.

Beispiele für klinische Situationen, in denen die Vorrichtung D eine vorteilhafte Anwendung finden kann, sind beispielsweise Reihenmessungen des Herzzustandes unmittelbar nach einer Herzattacke, serienweise Überwachung eines Patienten nach einer Operation auf der Intensivstation, wobei Massenverlagerungen, die aufgrund von Blutungen, Schock, Unregelmäßigkeiten der Lunge u.dgl. hervorgerufen sind, den frühen Beginn von Komplikationen anzeigen können. Weitere typische Anwendungsfälle liegen beispielsweise bei quantitativen Messungen bezüglich des Ansprechens eines Patienten auf eine Therapie sowie bei

509842/0783

- 25 -.-

BAD ORIGINAL

BOEtIMERT & BOCHMERT

Serienmessungen von einem schockunterliegenden Patienten.

In den Fig. 4, 5 und 6 ist mit 1¹ eine Platte bezeichnet, die zur Verwendung bei einer Vorrichtung D geeignet ist und die gleiche Tragkonstruktion aufweist wie die oben beschriebene Platte 1. Dabei sind gleiche bzw. gleichwirkende Bauteile und Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei jedoch Modifizierungen vorgesehen sind, die eine Bestimmung von Schwerpunktverschiebungen in bestimmten Körperteilen, insbesondere Anhängseln bzw. Extremitäten des menschlichen Körpers gestatten.

Die Platte 1' besitzt demgemäß eine Platte 6 mit einem darauf angeordneten Kissen 7 und einer darüber angeordneten Schutzabdeckung 8. Die Platte V ist jedoch fest im oberen Abschnitt des Stützrahmens 9' gehalten, der ebenfalls im Querschnitt winkelförmig ausgebildet ist, dessen horizontal verlaufender Basisflansch 60 jedoch mit Abstand unterhalb der Platte 6 liegt. Auf dem Flansch 60 ist eine durchgehende Bodenpiatee 61 abgestützt, die zusammen mit der Unterseite der Platte 1' und den dazwischen liegenden Abschnitten des Rahmens 9¹ eine Kammer V bildet. Um die Platte 1¹ im Abstand zu halten, ist eine Vielzahl von Abstandshaltern S vorgesehen. Die Platte 1' ist mit einer Vielzahl von öffnungen 62, 63, 64, 65 und 66 versehen, von denen bevorzugt fünf Öffnungen vorgesehen sind, die den Anhängseln bzw. Extremitäten des auf der Platte 1 ' angeordneten Patienten zugeordnet sind und entsprechen» wobei die Öffnungen dem linken Arm, dem Kopf, dem rechten Arm, dem linken Bein und dem rechten Bein eines Patienten entsprechen, wenn er sich in Rückenlage befindet, und umgekehrt, falls er mit dem Gesicht nach unten liegt* Normalerweise sind die öffnungen 62, 63» 64, 65 und 66 verschlossen, "bei-

S09842/ß?8

BOEHMERT & BOEKMERT

spielsweise durch ein entfernbares Plattenteil 67· Jedes dieser Plattenteile 67 ist gleich konstruiert bzw. aufgebaut und derart dimensioniert, daß es genau in die betreffende öffnung paßt, so daß die Beschreibung eines Plattenteils 67 zur Erläuterung ausreicht. Es sei noch darauf hingewiesen, daß jede öffnung 62, 63, 64-, 65 und 66 die gleichen Abmessungen besitzt, so daß durch ein einziges Plattenteil 67 eine wirtschaftliche Fertigung zu erzielen ist.

Ein Plattenteil 67 besitzt eine Grundplatte 68, auf welcher mit gegenseitigem Abstand aufrechtstehende Abstandshalter 69 befestigt sind. Auf den oberen Enden der Abstandshalter 69 ist eine obere Platte 70 angeordnet, auf welcher sich wiederum ein Kissen 71 befindet. Das Kissen

71 ist mit einer Schutzabdeckung 72 versehen. Die Schutzabdeckung 72 ist nach unten heruntergezogen, wobei ihre RandabsGhnitte bei 73 an der Unterseite der Grundplatte 68 befestigt sind.Das Kissen 7I und die Schutzabdeckung

72 sind vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das Kissen 7 und die Schutzabdeckung 8, um den gleichen Komfort und das gleiche Erscheinungsbild zu schaffen. Demgemäß bilden die Plattenteile 67^s integrale Elemente der Platte 1 ', so daß die Oberseite der Platte 1' durchgehend ist, geradeso als ob sie aus einem Teil bestünde. Die Grundplatte 68 jedes Plattenteils 67 ruht auf der Bodenplatte 61. Ihr unterer Abschnitt befindet sich in der Kammer V. Venn sich die Plattenteile 67 in ihren Öffnungen 62, 63, 64, 65 und 66 befinden, ist die Platte 1' in einem Zustand, in dem sie in gleicher Weise zu benutzen ist wie die Platte 1, d.h. zur Messung von Schwerpunktvers chiebμnge η des Patientenkörpers.

Jedes der Plattenteile 67 ist durch eine Hilfseinheit bzw. einen Einsatz 7^ zu ersetzen, der die gleichen Ab-

509842/0783

BOEHMERT & BOEHMERT

messungen besitzt wie ein Plattenteil 67 und in irgendeiner der Öffnungen 62, 63, 64, 65 oder 66 angeordnet werden kann. Die Hilfseinheit 74 besitzt eine Grundplatte 75? die auf der Bodenplatte 61 anzuordnen ist sowie eine obere Platte 77» auf welcher ein Kissen 78 angeordnet ist, über dem sich eine Schutzabdeckung 79 befindet. Das Kissen 78 und die Schutzabdeckung 79 entsprechen dem Kissen 71 und der Schutzabdeckung 72 der Platte 1'. Von der Unterseite der oberen Platte 77 hängen mit gegenseitigem Querabstand selbstausrichtende Lager 80 und 80' herab, in denen kurze zueinander fluchtende Wellen 81 und 81' gelagert sind. Die äußeren Abschnitte der Wellen 81, 81' werden von selbstausrichtenden Lagern 82 bzw. 82' aufgenommen, welche an der Grundplatte 75 angebracht sind. Die Wellen 81, 81' bilden eine Schwenkachse ρ'. An der Grundplatte 75 ist mit Abstand zur Schwenkachse ρ' ein Hilfs-Überlastschutz 18' abgestützt, der eine Hilfs-Belastungsmeßeinrichtung 19' überragt. Die Hilfs-Belastungsmeßeinrichtung 19' ist mit in einem Kabel c¹ verlaufenden Leitungen an einen Wählschalter 40 einer Signalverarbeitungseinheit 36 verbunden (s. Fig. 8 und 9)· Das Kabel c¹. ist durch die Kammer V und eine Öffnung im Boden der Bodenplatte 61 nach außen geleitet.

Die Hilfseinheit 74 arbeitet wie eine Miniaturausbildung der Platte 1, so daß Schwerpunktsverschiebungen des betreffenden Anhängsels bzw. Körperteils, welches auf die Einheit 7^ aufgelegt ist, an-der Meßeinrichtung 19' eine Ausgangsspannung erzeugt, die auf die Signalverarbeitungseinheit 36 übertragen wird. Eine Bestimmung der gegenseitigen Zuordnung zwischen der Hilfs-Belastungsmeßeinrichtung 19' und der Schwenkachse ρ' erfolgt aufgrund der gleichen Überlegungen wie bei der Anordnung der Meßeinrichtung 19 und der Schwenkachse ρ, wie dieses oben im Zusammenhang mit der Platte 1 beschrieben ist.

509842/0783 Ϊ

BOEHMERl & BOIFHMERT

Die Kammer V schafft demgemäß einen Raum zur Aufnahme der Elemente der Hilfseinheit 74. Bei Anwendung der Hilfseinheit 74 dreht die Bedienungsperson den Steuerknopf in die Stellung "Hilfs", wodurch der Schaltkreis zwischen der Belastungsmeßeinrichtung 19' und dem Differenzverstärker 42 geschaltet wird und das Leseinstrument 37 nach einer Einstellung des statischen Abgleiches und des Vorlastabgleiches43 bzw. 43' mittels Betätigung ihrer Knöpfe 44 bzw. 44' in der oben beschriebenen Weise die Schwerpunktsverschiebungen des betreffenden Körperteils aufzeichnet.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist erkennbar, daß die Hilfseinheit 74 die Plattenteile 67 in irgendeiner der Öffnungen 62, 63, 64, 65 oder 66 ersetzen kann, um das entsprechende Körperteil des Patienten zu messen.

In den Pig. 12, 13 und 14 ist eine andere Ausbildung einer Platte 211 für eine Vorrichtung D dargestellt. Diese Platte 211 ist im wesentlichen ähnlich ausgebildet wie die oben beschriebene Platte 1, so daß gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Bei dieser Variante ist die Platte 211 mit Öffnungen 212, 213, 214, 215 und 216 versehen. Die Öffnungen 212... 216 entsprechen Positionen zum Auflegen des linken Armes, des Kopfes, des rechten Armes, des rechten Beines bzw. des linken Beines eines' Patienten in Eückenlage auf der Platte 211. Plattenteile 217, 218, 219, 220 und

221 sind in den vorstehend genannten Öffnungen 212, 213, 214, 215 und 216 angeordnet und besitzen die entsprechenden Abmessungen mit komplementären Konturen zu diesen Öffnungen. Jedes dieser Plattenteile 217, 218, 219, und 221 ist benachbart einem Ende an einen Plattenrahmen

222 angelenkt, was durch in Querrichtung mit gegenseiti-

509842/Ö783

BOEHMERT & BOEHMERV

gem Abstand angeordnete Paare selbstausrichtender Lager erfolgt ist, die im ganzen mit 223, 225' bezeichnet sind. Jedes Lagerpaar 223, 223' nimmt eine kurze Welle 224- auf, wodurch für Jedes Plattenteil 217, 218, 219, 220, 221 eine Schwenkachse geschaffen wird. Die Plattenteile 217, 219, 220 und 221 sind so ausgebildet, daß der jeweilige von der Schwenkachse entfernt liegende Endabschnitt über einer Steuerstange 225 liegt, die sich in Querrichtung unterhalb der Platte 211 erstreckt, und deren Enden in zueinander fluchtenden Bügeln 226, 226' ruhen, welche von der Unterseite des Rahmens 222 nach unten herab gerichtet sind. An ihrem einen Ende besitzt die Steuerstange 225 einen Handgriff 227, ^mi"b dem die Steuerstange 225 zu handhaben ist, um sie aus einer Stellung unter einer oder mehrerer der vorstehend erwähnten Plattenteile fortzubewegen und diese an dem jeweiligen uberlagerungsende freizusetzen. Eine ähnliche Steuerstange 228 ist unterhalb der Platte 211 zur Anordnung unterhalb des Plattenteller 218 vorgesehen und durch Bügel 229 gehalten, so daß nach Entfernen der Steuerstange 228 das Plattenteil 218 freigesetzt ist und um seine Schwenkachse schwanken kann.

Auf der Grundplatte 12 sind jeweils unterhalb der Plattenteile 217, 218, 219, 220 und 221 Säulen 230, 23I, 232, und 234 befestigt, wobei diese Säulen jeweils unterhalb des der jeweiligen Schwenkachse entfernten Abschnittes des betreffenden Plattenteils angeordnet sind. Jede dieser Säulen 230 ... 234- endet mit ihrem oberen Endabschnitt mit Abstand unterhalb der Platte 211, um wahlweise an dem betreffenden Ende eine zugehörige Belastungsmeßeinrichtung d aufnehmen zu können, die in' jeder Beziehung der Belastungsmeßeinrichtung 19 gleicht. Die Belastungsmeßeinrichtung d kann demgemäß an dem oberen Ende der betreffenden Säule angeordnet werden-, die sich unterhalb desjeni-

509842/0783

BOEHMERr & BOIiHMERT

gen Plattenteils befindet, welches denjenigen Teil des Körpers des Patienten abstützt, an dem die Schwerpunkt.-verschiebung gemessen werden soll. Me Belastungsmeßeinrichtung d ist mit der Signalverarbeitungseinheit 36 über Leitungen zu verbinden, die sich in einem Kabel befinden.

Demgemäß kann die Platte 211 in ähnlicher Weise wie die oben beschriebene Platte 1 benutzt werden, wobei die
Gesamtheit der.Platte 211 gemeinsam mit den Stangen 22> und 228 in Plattenstützstellung zur Bestimmung von Schwerpunkt sverschiebungen aufgrund von durch die Belastungsmeßeinrichtung 19 erzeugten Spannungen dienen kann. Falls es erwünscht ist, kann jede der·vorstehend erwähnten fünf Körperteile des Patienten bezüglich der Schwerpunktsverschiebungen untersucht werden, wobei die Belastungsmeßeinrichtung d in geeigneter Weise angeordnet wird und der Wählschalter 40 betätigt wird. Dabei wird die betreffende Stange 225 oder 228 betätigt, um aus der Stützstellung bezüglich der betreffenden Platte bzw. des betreffenden Plattenteils bewegt zu werden.

Fig. 15 zeigt eine modifizierte Signalverarbeitungseinheit 36', die der oben beschriebenen Signalverarbeitungseinheit 36 ähnlich ist, jedoch zu dieser dadurch
unterschiedlich ist, daß sie die gleichzeitige Verarbeitung von Signalen von mehr als einer Meßeinrichtung gestattet. Die Signalverarbeitungseinheit 36' ist mit einer Mehrzahl nicht dargestellter Anschlußbuchsen zum
Anschluß des von der Belastungsmeßeinrichtung 19 führenden Kabels c versehen und fünf Kabel 235 dienen zum
gleichzeitigen Anschluß an irgendeine der Belastungsmeßeinrichtungen d unterhalb jedes Plattenteils der
Platte 211. Jedes der Kabel c und 235 sind durch einen
nicht dargestellten mehrpoligen Verbindungsschalter

- 31 509842/0783

BOEHMRRT & BCRHMERT

verbunden, wobei ein Steuer-bzw. Schaltknopf 236 eine Signalverarbeitungsschaltung, wie sie oben im Zusammenhang mit der Signalverarbeitungseinheit 36 beschrieben ist, mit dem Ausgang verbindet, der durch eine geeignete Leitung mit einem Leseinstrument 237 verbunden ist. Demgemäß enthält die SignalVerarbeitungseinheit 36' Verstärkungsschaltkreise für jede angeschlossene Belastungsmeßeinrichtung, wobei jeder dieser Schaltkreise Steuerknöpfe 238 und 239 zum Nullen des zugehörigen Meßgerätes zwecks statischen und Vorlast-Abgleichs besitzt, wie dieses oben bereits beschrieben ist.

Demgemäß wird der Schaltknopf 236 betätigt, so daß der statische Abgleicher und der Vorlastabgleicher für jede Belastungsmeßeinrichtung auf Null abgeglichen wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß mittels dieser Ausbildung sowohl Messungen bezüglich der Schwerpunktsverschiebungen des Körpers des Patienten gleichzeitig möglich sind wie auch Schwerpunktsverschiebungen in den einzelnen Abschnitten des Körpers, die oben näher bezeichnet sind. Der Arzt kann mithin lediglich durch Bezugnahme auf das jeweils zugeordnete Leseinstrument den Charakter derartiger Verlagerungen in allen oben näher beschriebenen Zonen bestimmen.

- 32 -509842/0783

Claims

BCEHMERT & BOEHMElV' _M

7. April 1975

Ansprüche

irrichtung zum Messen der Größe von durch Veränderungen der Eingeweide, der Verteilung des Blutes und der außerzellägen Körperflüssigkeiten hervorgerufenen Massenverlagerungen in Längsrichtung des Körpers eines liegenden Patienten, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen ebene Platte (1; V; 211) mit einander gegenüberliegenden Endrändern (2, 3) und einander gegenüberliegenden Seitenrändern (4-, 5), deren Abmessungen so gewählt sind, daß sie den liegenden Körper eines Patienten aufnehmen kann; einen fest angeordneten Stützrahmen (9; 9"5 222); eine Verschiebung der Platte (1; 1'; 211) in Längs- und Querrichtung sowie ein seitliches Kippen verhindernde Kippmittel (15, 15', 16, 16', 17, 17'; 223, 223', 224), mittels derer die Platte (1; 1'; 211) am Stützrahmen (9; 9'; 222) um eine quer zur Platte (1; V; 211) verlaufende Schwenkachse (p; p') schwenkbar befestigt ist; eine unterhalb der Platte (1; 1¹; 211) an einer Seite der Schwenkachse (p; p') angeordnete, mit der Unterseite der Platte (1; 1'; 211) in Eingriff stehende, durch Kraftbeaufschlagung betätigbare Einrichtung (19; 19'; d), die Signale an eine mit ihr- verbundene SignalVerarbeitungseinrichtung (36; 36') abgibt, welche Ausgangssignale erzeugt, und die mit einem Abgleichmittel zum Eliminieren von durch das Gewicht der Platte (1; 1'; 211) und das Gewicht (V) des Patienten mittels der Belastungsmeßeinrichtung (19; 19'; d) hervorgerufenen Ausgangssignalen

S09842/0783

BOEIiM GRT & BOEHMEÜT

versehen ist; und mit einer von der Signalverarbeitungseinrichtung (36; 36') angetriebenen bzw. gespeisten Kegistriereinrichtung (37; 237) zum Aufzeichnen der Ausgangssignale, die durch Massenverlagerung im Körper des Patienten in Längsrichtung und im wesentlichen parallel zur Ebene der Platte (1; 1'; 211) hervorgerufen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Kippmittaln (15, 15 Ί 16, 16', 17, 17'; 223, 223', 224) zusammenwirkende Stützmittel vorgesehen sind, mittels derer die Platte (1; 1'; 211) im Ruhezustand in Horizontalstellung zu halten ist.

3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Kraftbeaufschlagung betätigbare Einrichtung (19; 19*5 el) derart angeordnet ist, daß sie mit der Platte (1; 1'; 211) im wesentlichen mittig zwischen deren Seitenrändern (4, 5) zusammenwirkt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Kraftbeaufschlagung betätigbare Einrichtung (19; 19'ί d) ein elektrischer Geber ist, der eine zu der ihn beaufschlagenden Kraft proportionale Spannung erzeugt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Signalverarbeitungseinrichtung (36; 36^l) zusammenwirkende Abgleichmittel aus einer ersten und zweiten Abgleicheinrichtung (43, 43') besteht, welche die durch das Gewicht der Platte (1; 1¹; 211) und das Gewicht (W) des Patienten hervorgerufenen Ausgangssignale eliminieren.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge-

- 2 509842/0783

BGEHMERT & 3OEHMERT

henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Signalverarbeitungseinrichtung (36; 36') angetrie-r bene bzw. gespeiste Registriereinrichtung (37; 237) ein schreibendes Gerät ist, welches die gemessenen Werte graphisch aufzeichnet.

7· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Abstandes zwischen der Schwenkachse (ρ; ρ') und vorgegebenen Punkten am Körper eines Patienten die Platte (1; 1¹; 211) mit einem mit einer Skaleneinteilung versehenen Mittel (29) versehen ist, welches sich in Längsrichtung der Platte (1; 1'; 211) erstreckt und einen Abschnitt (35) aufweist, der zu der Schwenkachse (ρ; ρ¹) ausgerichtet ist, wobei ein Anzeiger (32, 33, 34-, 35) relativ zu dem mit der Skaleneinteilung versehenen Mittel (29) verschiebbar ist.

8. Vorrichtung zum Messen der Energie- oder Leistungsbzw. Kraftabgabe des Herzens sowie von Massenverlagerungen im menschlichen Körper, gekennzeichnet durch eine Grundplatte bzw. einen Grundrahmen (12, 10, 10', 11); eine Platte (1; V; 211, 217, 218, 219, 220, 221), die an dem Grundrahmen (12, 10) um eine Schwenkachse (ρ; ρ¹) schwenkbar angeordnet ist; eine zwischen dem Grundrahmen (12, 10, 10', 11) und der Platte (1\ 1¹; 211, 217, 218, 219, 220, 221) mit vorgegebenem Abstand zu der Schwenkachse (ρ; ρ¹) angeordnete Belastungsmeßeinrlchtung (19; 19'; d); eine mit der Belastungsmeßeinrichtung (19; 19';d verbundene Signalverarbeitungseinheit (36; 36'), welche Signale von der Belastungsmeßeinrichtung (19; 19'; ^d) erhält und eine Ausgangsspannung erzeugt, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung (36; 36') βΓη erstes Abgleichmittel (4-3) enthält, mit dem durch das Gewicht der Platte (1; 1'j 211, 217, 218, 219, 220, 221) auf die Be-

609842/0783

BOEHMERT & 3OEHMERT

lastungsmeßeinrichtung (19> 19'; ä.) hervorgerufene Signale eliminiert werden, so daß die Ausgangsspannung der Signalverarbeitungseinichtung (36; 36') bezüglich des Plattengewichtes Null ist, und ein zweites Abgleichmittel (43'),mit dem durch das Gewicht (V) des auf der Platte (1; 1'; 211, 21?, 218, 219, 220, 221) befindlichen Körpers auf die Belastungsmeßeinrichtung (19; 19'> hervorgerufenen Signale eliminiert werden, so daß die Ausgangsspannung der Signalverarbeitungseinrichtung (36; 36') bezüglich des letztgenannten Gewichtes gleich Null ist, so daß die Signalverarbeitungseinrichtung (36; 36') resultierende, konditionierte Ausgangsspannungen abgibt, die durch die Energie- oder Leistungs- bzw. Kraftabgabe des Herzens oder durch Massenverlagerungen in dem von der Platte (1; 1'; 211, 217, 218, 219, 220, 221) abgestützten Körper hervorgerufen sind; und durch eine von diesen resultierenden, konditionierten Ausgangsspannungen angetriebene bzw. gespeiste Registriereinrichtung (37; 237).

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlagmittel (22, 23; 26, 27, 28) vorgesehen sind, mit denen die Schwenkbewegung der Platte (1; 1'; 211) zu begrenzen ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (36; 36') einen mit der durch Kraftbeaufschlagung betätigbaren Einrichtung (19; 19'; d) verbundenen Differenzverstärker (42) aufweist; daß das erste und zweite Abgleichmittel (43, 43') jeweils ein Potentiometer ist; daß das erste und zweite Potentiometer (43, 43') jeweils über eine Leitung mit dem Differenzverstärker (42) verbunden ist; und daß von Hand be-

609842/0783

BOERMERT Sc RüEHMERT

tigbare Steuermittel (44, 44') für das erste und zweite Potentiometer (43, 43') vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Platte (1; 1'j 211, 217, 218, 219, 220, 221) ein Kissen (7, 71; 78) angeordnet ist.

12. Vorrichtung zum Messen der Größe von durch Veränderungen der Eingeweide, der Verteilung des Blutes und der außerzelligen Körperflüssigkeiten hervorgerufenen Massenverlagerungen in Längsrichtung des Körpers eines liegenden Patienten, gekennzeichnet durch eine Basiskonstruktion (12, 10, 10', 11); eine Platte (1'; 211), deren Abmessungen so gewählt sind, daß sie den liegenden Körper des Patienten aufnehmen kann, und die mit mindestens einer Öffnung (62, 63, 64, 65, 66; 212, 213, 214, 215, 216) versehen ist, welche unter einem vorgegebenen Abschnitt des Körpers des Patienten liegt, wobei in der Öffnung (62, 63, 64, 65, 66; 212, 213, 214, 215, 216) ein Plattenteil (67; 217, 218, 219, 220, 221) mit einander gegenüberliegenden Endrändern und einander gegenüberliegenden Seitenrändern angeordnet ist, dessen Oberseite im wesentlichen zu der Oberseite der Platte (1'; 211) fluchtet; eine Verschiebung des Plattenteils (67; 217, 218, 219, 220, 221) in Längs- und Querrichtung sowie ein seitliches Kippen verhinderndes Kippmittel (80, 80', 81, 81', 82, 82'; 223, 223·,' 224),, mit dem das Plattenteil (67; 217, 218, 219, 220, 221) um eine quer zum Plattenteil (67; 217, 218, 219, 220, 221) verlaufende Schwenkachse zu kippen ist; eine unterhalb des Plattenteils (67; 217, 218, 219, 220, 221) zwischen den Kippmitteln (80, 80', 81, 81', 82, 82'; 223, 223», 224) und einem entfernten Ende des Plattenteils (67; 217, 218, 219, 220, 221) angeordnete durch Kraftbeaufschlagung be-

- 5 -. 509842/0783

BOEIIMBRT &

tätigbare Einrichtung (d), die mit der Unterseite des Plattenteils (67; 217, 218, 219, 220, 221) im Eingriff steht; eine mit der durch Kraftbeaufschlagung betätigbaren Einrichtung (d) verbundene Signalverarbeitungseinrichtung (36, 36'), welche von der durch Kraftbeaufschlagung betätigbaren Einrichtung (d) Signale erhält und Ausgangssignale abgibt, und die mit einem Abgleichmittel zum Eliminieren von durch das Gewicht des Plattenteils (67; 217, 218, 219, 220, 221) und das Gewicht des Körperteils des Patienten einer Belastungsmeßeinrichtung (d) hervorgerufenen Signalen versehen ist; und durch eine von der SignalVerarbeitungseinrichtung (36; 36') angetriebene bzw. gespeiste Registriereinrichtung (37» 237) zum Aufzeichnen der Ausgangssignale, die durch Massenverlagerung in dem betreffenden Körperteil des Patienten in Längsrichtung und im wesentlichen parallel zur Ebene des Plattenteils' (67; 217, 218, 219, 220, 221) hervorgerufen sind.

13- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1') mehrere öffnungen (62, 63, 64, 65, 66) aufweist, an denen vorherbestimmte Abschnitte des auf der Platte (1¹) liegenden Körpers eines Patienten abzustützen sind, wobei das Plattenteil (67) derart dimensioniert ist, daß es in einer dieser öffnungen (62, 63, 64, 65, 66) wahlweise anzuordnen ist; und daß in den anderen Öffnungen Verschlußmittel vorgesehen sind, deren Oberseite mit der Oberseite der Platte (V) im wesentlichen fluchtet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Platte (211) mehrere öffnungen (212, 213, 214, 215, 216) vorgesehen sind, an denen jeweils ein bestimmter Teil des auf der Platte (211) ruhenden Körpers des Patienten abgestützt ist; daß in jeder öff-

- 6 509842/0783

BOEl 11.'5RT & 30EHMFE"

nung (212, 215, 214, 215, 216) ein Plattenteil (217, 218, 219, 220, 221) vorhanden ist; daß jedes Plattenteil (217, 218, 219, 220, 221) mit der durch Kraftbeaufschlagung betätigbaren Keßeinrichtung (d) und der Signalverarbeitungseinrichtung (36; 36') verbunden ist; und daß in der Verbindungsleitung zwischen der durch Kraftbeaufschlagung betätigbare Meßeinrichtung (d) und der Signalverarbeitungseinrichtung (36; 36') ein Wählschalter vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergebenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander gegenüberliegenden Endränder (2, 3) und die einander gegenüberliegenden Seitenränder (4, 5) der Platte (1; 1', 211) frei sind.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgleichmittel (43, 43') mit von Hand betätigbaren Steuermitteln (44, 44') versehen sind.

17· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite von Hand betätigbare Steuermittel (44, 44') für das erste und zweite Abgleichmittel (43, 4-3') vorgesehen sind, die unabhängig voneinander zu betätigen sind.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 "bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand betätigbaren Steuermittel (44, 44') für das erste und zweite Potentiometer (43, 43') unabhängig voneinander wirkende erste und zweite Betätigungsmittel sind.

19· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippmittel (I5, 15', 16, 16', 17, 17'; 223, 223', 224)

- 7 -509842/0783

BOEhMERT -& BOEHMERT

zwischen einander gegenüberliegenden Enden der Platte (1; 1'; 211) angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der mit Kraftbeaufschlagung betätigbaren Einrichtung (19; 19'; d) und dem Kippmittel (15, 15', 16, 16', 17, 17'; 223, 223 \ 224) derart gewählt ist, daß ein Abschnitt des Körpers des liegenden Fatienten über der durch Kraftbeaufschlagung betätigbaren Einrichtung (19; 19'; d) liegt und ein anderer Abschnitt über dem Kippmittel (15, 15', 16, 16', 17, 17'» 223,
223', 224).