DE29506404U1 - Device for determining head mobility - Google Patents

Device for determining head mobility

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Description

zebris Medizintechnik GmbH Grabenstraße 17 D-88316lsnyzebris Medizintechnik GmbH Grabenstrasse 17 D-88316lsny

BeschreibungDescription Kopfhalterung -Vorrichtung zur Bestimmung der KopfbeweglichkeitHeadrest -Device for determining head mobility

In der Medizin ist es interessant, die Funktionsfähigkeit der Halswirbelsäule über die Vermessung der Kopfbeweglichkeit zu bestimmen. Hierbei wird neben dem möglichen Bewegungsbereich des Kopfes in der axialen Drehung Seit-, Vor- und Rückneigung auch die größtmögliche Kopfdrehung in den Positionen der maximalen Vor- und Rückneigung bestimmt.In medicine, it is interesting to determine the functionality of the cervical spine by measuring head mobility. In addition to the possible range of motion of the head in axial rotation, sideways, forwards and backwards, the greatest possible head rotation in the positions of maximum forward and backwards inclination is also determined.

Eine eingeschränkte Möglichkeit zur Bestimmung der Kopfbeweglichkeit besteht in der Anbringung von Neigungsmessern. Ebenso kann über ein Gestänge ein Inkrementalgebersystem angeschlossen werden.A limited option for determining head mobility is to attach inclinometers. An incremental encoder system can also be connected via a rod.

Hierbei muß aber durch die bewegten Massen eine stabile Kopfhaube mit entsprechenden Haltebändern getragen werden.However, due to the moving masses, a sturdy head cover with appropriate straps must be worn.

Kopfhalterungen der üblichen Bauart messen überdies die Kopfposition bezüglich des Meßraumes. Bewegt der Patient seinen Oberkörper gehen diese Bewegungen mit in die Meßergebnisse ein.Headrests of the usual design also measure the position of the head in relation to the measuring space. If the patient moves his upper body, these movements are included in the measurement results.

In der Druckschrift 'Analyse der Augen und Kopfbewegungen bei der Textverarbeitung1 von A.G. Fleischer et.al. 1984/3 Zeitschrift Arbeitswissenschaft wird eine Kopfhalterung mit Ultraschallsensoren gezeigt.In the publication 'Analysis of eye and head movements during text processing 1' by AG Fleischer et al. 1984/3 Journal of Industrial Engineering, a head mount with ultrasonic sensors is shown.

Diese Halterung besteht aus einem Kopfband und nach oben abstrahlenden Schaüsensoren. Dies bringt folgende Nachteile:This mount consists of a headband and upward-facing vision sensors. This has the following disadvantages:

Die Kopfhalterung ist nicht reproduzierbar anzubringen.The headgear cannot be attached reproducibly.

Da im allgemeinen die max. Vor- und Rückneigung des Kopfes sehr groß ist, sind für eine Untersuchung notwendige Rotationen in diesen Stellungen von oben aufgrund der eingeschränkten Schallausbreitung bzw. Verdeckungen zwischen Sender und Empfängern nicht möglich. Die stationären Meßempfänger/-sender müssen über dem Kopf angeordnet sein, was insbesondere bei stehenden Personen ein aufwendiges Stativsystem erfordert. Am Rumpf befestigte Referenzmarker müssen ebenfalls nach oben abstrahlen und sind nicht oder nur sehr aufwendig verdeckungsfrei anzubringen.Since the maximum forward and backward inclination of the head is generally very large, rotations in these positions from above that are necessary for an examination are not possible due to the limited sound propagation or masking between the transmitter and receiver. The stationary measuring receivers/transmitters must be arranged above the head, which requires a complex tripod system, especially for standing people. Reference markers attached to the torso must also radiate upwards and cannot be attached without masking, or only with great effort.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kopfhalterung zu schaffen, die einerseits einfach und reproduzierbar am Kopf zu befestigen ist und andererseits zusammen mit den am Körper befestigten Referenzmarkem bei allen Bewegungsfreiheitsgraden einen optimalen Sichtkontakt bzw. eine angestörte Schallausbreitung zu den stationären Schallempfängern/-sendem gewährleistet.The invention specified in claim 1 is based on the problem of creating a head mount that, on the one hand, can be attached to the head in a simple and reproducible manner and, on the other hand, together with the reference markers attached to the body, ensures optimal visual contact or interference-free sound propagation to the stationary sound receivers/transmitters for all degrees of freedom of movement.

Das Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.The problem is solved with the features listed in claim 1.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die bewegten Schallsender/-empfänger unverrückbar und definiert über die Aufsetzpunkte an Nase und/oder Ohren mit dem Kopf verbunden sind. Durch den begrenzten Abstrahl- bzw. Empfangswinkel der am Körper befestigten Ultraschallmarker gewährleistet eine im wesentlichen seitliche Abstrahlung und eine seitliche Anordnung der stationären Schallempfänger/-sender optimale Übertragungsbedingungen der Schallimpulse von den Sendern zu den Empfängern.The invention ensures that the moving sound transmitters/receivers are immovably and precisely connected to the head via the attachment points on the nose and/or ears. Due to the limited radiation or reception angle of the ultrasound markers attached to the body, essentially lateral radiation and lateral arrangement of the stationary sound receivers/transmitters ensure optimal transmission conditions for the sound pulses from the transmitters to the receivers.

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Durch die seitliche Anordnung der Schallsender/-empfanger am Kopf des Probanden können die stationären Schallempfänger/-sender an einem einfachen Stativ befestigt werden.Due to the lateral arrangement of the sound transmitters/receivers on the head of the subject, the stationary sound receivers/transmitters can be attached to a simple tripod.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 4 angegeben. Die Meßanordnung erlaubt die einfache Anordnung von Referenzmarkern z.B. an der Schulter oder am Oberarm des Probanden wie in Anspruch 2 beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are specified in claims 2 to 4. The measuring arrangement allows the simple arrangement of reference markers, e.g. on the shoulder or upper arm of the subject, as described in claim 2.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur 1 und 2 erläutert. Es zeigen Figur 1 die Kopfhalterung, Figur 2 Anordnung der Kopfhalterung zusammen mit den Referenzmarkern und den stationären Schallempfängern/-sendern. An embodiment of the invention is explained using Figures 1 and 2. Figure 1 shows the head mount, Figure 2 shows the arrangement of the head mount together with the reference markers and the stationary sound receivers/transmitters.

In der Figur 1 ist die Kopfhalterung mit entsprechendem Nasensteg 1, Ohrhalterungen 2, einem Bügel zur Befestigung der Uitraschallmarker 3 und den UltraschallsendemZ-empfängem 4 dargestellt.Figure 1 shows the headgear with the corresponding nose bridge 1, ear holders 2, a bracket for attaching the ultrasound markers 3 and the ultrasound transmitters/receivers 4.

In Figur 2 ist die Kopfhalterung mit den Schallsendem/-empfängem 4, den an der Schulter befestigten Referenzmarkern 5 und den stationären Schallempfängern/-sendem 6 dargestellt.Figure 2 shows the headgear with the sound transmitters/receivers 4, the reference markers 5 attached to the shoulder and the stationary sound receivers/transmitters 6.

Claims (1)

zebris Medizintechnik GmbH Grabenstraße 17 D-88316lsnyzebris Medizintechnik GmbH Grabenstrasse 17 D-88316lsny SchutzansprücheProtection claims Vorrichtung zur Bestimmung der Kopfbeweglichkeit - bestehend aus einer am Kopf zu befestigenden Halterung mit mindestens 3 daran befestigten, in einem Dreieck angeordneten Schallsender/-empfänger, wobei die absolute Raumposition der Kopfhalterung dadurch bestimmt wird, daß die Laufzeit von Ultraschallsignalen von den Schallsendern/-empfängem unbekannter Raumposition zu Schallempfängern/-sendern bekannter Raumposition gemessen wird, dadurch gekennzeichnet,Device for determining head mobility - consisting of a holder to be attached to the head with at least 3 sound transmitters/receivers attached to it and arranged in a triangle, whereby the absolute spatial position of the head holder is determined by measuring the transit time of ultrasonic signals from the sound transmitters/receivers of unknown spatial position to sound receivers/transmitters of known spatial position, characterized in that daß Haltevorrichtungen zur Auflage auf Ohren und/oder Nase angeordnet sind und daß die SchallsendeiV-empfänger so angeordnet sind, daß sie über dem Kopf in der Sagittalebene im wesentlichen nach der Seite ausgerichtet sind.that holding devices are arranged to rest on the ears and/or nose and that the sound transmitters/receivers are arranged so that they are aligned above the head in the sagittal plane essentially to the side. Kopfhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,Headgear according to claim 1, characterized in daß sich am Körper des Probanden vorzugsweise an der Schulter bzw. dem Oberarm drei weitere Schallsender/-empfänger befinden, die seitlich abstrahlen/empfangen, und daß die Kopfpositionen zu diesen Referenzmarkem in Bezug gesetzt werden.that there are three additional sound transmitters/receivers on the subject's body, preferably on the shoulder or upper arm, which emit/receive laterally, and that the head positions are related to these reference marks. Kopfhalterung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,Headgear according to claim 1 and 2, characterized in daß sich die als Dreieck angeordneten Schallsender/-empfänger im wesentlichen über dem Zentrum der Axialrotation des Kopfes befindet.that the sound transmitters/receivers arranged in a triangle are located essentially above the center of axial rotation of the head. Kopfhalterung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,Headgear according to claim 1 and 3, characterized in daß die als Dreieck angeordneten SchallsenderZ-empfänger über einen Bügel von vorne über den Kopf geführt sind.that the sound transmitters/receivers arranged in a triangle are guided over the head from the front using a bracket.
DE29506404U 1995-04-13 1995-04-13 Device for determining head mobility Expired - Lifetime DE29506404U1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000064347A1 (en) 1999-04-21 2000-11-02 Claussen Claus F Method and device for establishing a pattern of movement of the neck

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2000064347A1 (en) 1999-04-21 2000-11-02 Claussen Claus F Method and device for establishing a pattern of movement of the neck

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