DE29803530U1 - Vorrichtung zur Kompression und Dekompression der Wirbelsäule - Google Patents
Vorrichtung zur Kompression und Dekompression der WirbelsäuleInfo
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Description
GULDE r.:.
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Dieter A. Dimper, Dipl.-Ing.*
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Unser Zeich./our reference GM20798DE-HH Datum/date Berlin, 24.02.1998
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14542 Geltow
2.Dr. Dieter Lazik Klingenbergstr. 75
14770 Brandenburg
Vorrichtung zur Kompression und Dekompression der
Wirbelsäule
Vorrichtung zur Kompression und Dekompression der
Wirbelsäule
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kompression und Dekompression der Wirbelsäule und ist anwendbar in
der Magnetresonanztomographie und der
Röntgencomputertomographie.
Bildgebende Methoden sind eine eigene technische Entwicklungsrichtung und haben u.a. die medizinische
Diagnostik und Therapie bereichert. Trotz der beachtlichen Erfolge bei der Entwicklung diagnostischer
Methoden sind die aktuellen Möglichkeiten noch unzureichend. So ist z.B. die Aussagefähigkeit über die
Kinetik physiologischer Funktionen beschränkt. Ausnahmen bilden hiervon die Methoden der
nuklearmedizinischen Diagnostik, z.B. die Tracermethoden sowie die beim Röntgen genutzten
Kontrastmittel.
Ohne den Einsatz von Tracer bzw. Kontrastmittel liefern bildgebende Methoden meist nur Hinweise auf die
Morphologie der untersuchten Strukturen. Auf deren Funktionsbreite können allenfalls indirekte
Rückschlüsse gezogen werden.
So lassen beispielsweise gehaltene Aufnahmen der Wirbelsäule und insbesondere der Bandscheiben keine
exakten Aussagen über das Verhalten derselben bei Kompression bzw. Dekompression zu, da die im Stand
und/oder Sitzen auftretenden Beschwerden nach Einnahme der Rückenlage durch die damit verbundene
Druckentlastung oft reduziert werden. Im Resultat wird somit die Auswertung und Beurteilung des objektiven
Befundes bei tomographischen Aufnahmen erschwert.
Obgleich morphologische Veränderungen erkannt werden können, bleiben belastungsabhängige, so auch
alltagsbezogene Auswirkungen, auf die Funktion unbetrachtet.
Gerade diese funktioneilen Betrachtungen sind für die zielgerichtete Entwicklung eines optimalen Behandlungskonzeptes aber von entscheidender Bedeutung. Wenn es in Bezug auf das o.g. Beispiel gelingt, den Einfluß von Kompression sowie Dekompression, also der Be- und Entlastungsphase, auf Wirbelsäule und Bandscheiben mittels bildgebender Methoden darzustellen, dann könnten die nachfolgenden und darauf aufbauenden medizinischen, diagnostischen und therapeutischen Maßnahmen individueller festgelegt werden.
Gerade diese funktioneilen Betrachtungen sind für die zielgerichtete Entwicklung eines optimalen Behandlungskonzeptes aber von entscheidender Bedeutung. Wenn es in Bezug auf das o.g. Beispiel gelingt, den Einfluß von Kompression sowie Dekompression, also der Be- und Entlastungsphase, auf Wirbelsäule und Bandscheiben mittels bildgebender Methoden darzustellen, dann könnten die nachfolgenden und darauf aufbauenden medizinischen, diagnostischen und therapeutischen Maßnahmen individueller festgelegt werden.
Aus der DD 296 203 A5 ist ein Extensionsgerät zur gezielten Entlastung der Wirbelsäule bekannt, welches
geneigt auf einer Turnbank angeordnet ist und ein Kopfteil sowie zwei Rollschlitten aufweist.
Der Nutzer positioniert die Rollschlitten zur Entspannung der Wirbelsäule individuell.
Nachteilig an dieser Lösung ist, daß nur eine Entspannung der Wirbelsäule möglich und ein Einsatz des Gerätes in Tomographen weder vorgesehen noch realisierbar ist.
Nachteilig an dieser Lösung ist, daß nur eine Entspannung der Wirbelsäule möglich und ein Einsatz des Gerätes in Tomographen weder vorgesehen noch realisierbar ist.
Schlittensysteme werden im Bereich der bildgebenden Methoden zum Transport des Patienten in den Tomographen
genutzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowohl zur Kompression als auch zur
Dekompression zu schaffen, welche einfach und preiswert herstellbar ist, eine dynamische Bildaufnahme im
Tomographen ermöglicht und für unterschiedliche Tomographiegeräte einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß gezielt gesteuerte dynamische Bildaufnahmemethoden der
Wirbelsäule ermöglicht werden, indem eine ganz oder teilweise in den Tomographen einfahrbare Liege aus mindestens
zwei Schlitten besteht, wobei der untere Schlitten der Aufnahme für Beine und Beckenregion und
der obere Schlitten der Aufnahme der Abschnitte zwischen Lendenwirbelsäule und Kopf dient und die
Schlitten gegeneinander beweglich ausgebildet sind oder der obere Schlitten unterteilt ist in einen separaten
Kopfschlitten und einem Zentralschlitten, wobei die Schlitten gegeneinander beweglich zur Realisierung von
Stauchungen und/oder Streckungen und/oder Verdrehungen (Torquierungen) ausgebildet sind.
Das erfindungsgemäße Vorgehen führt zu aussagekräftigen funktionellen Bildaufnahmen sowie Zeit- und
Kostenersparnis, indem während der Bildaufnahmen die Wirbelsäule entlang ihrer Längsachse durch Stauchen
komprimiert und/oder durch Strecken dekomprimiert wird. Darüberhinaus wird auch ein Verdrehen der Wirbelsäule
ermöglicht.
Infolge von Be- und Entlastungen der Wirbelsäule kommt es durch physiologische Prozesse
(Flüssigkeitsverschiebungen) zu Veränderungen der Bandscheibenstärke. Diese Lumenänderungen werden als Indikatoren
für den aktuellen Belastungszustand des Faserknorpels angesehen. Da Flüssigkeitsverschiebungen mittels
Magnetresonanztomographie sehr genau bestimmt werden können, bietet sich die Methode zur Messung derselben
an. Durch das erfindungsgemäße spezielle Schlittensystem können alle Bereiche der Wirbelsäule be- und
entlastet werden." Die während der Kompression (Druckkräfte) bzw. Dekompression (Zugkräfte) auftretenden
morphologischen Veränderungen lassen nachfolgend exakte Diagnosen des Grades von Schädigung/Erkrankung
bzw. auch der optimalen Funktion der erfaßten Strukturen bei Gesunden zu.
Das Auftreten von Symptomen bei bandscheibenbedingten Schädigungen erfolgt oftmals erst unter Kompression.
Mit einer (dynamischen) Erfassung von Veränderungen der Bandscheiben unter dem Einfluß von
Kompressionen/Traktion können nachfolgend Aussagen über den Funktionszustand derselben abgeleitet werden.
Durch die Einbeziehung von Funktionskomponenten der Bandscheiben in die Magnetresonanztomographie-Diagnostik kann eine Entscheidung hinsichtlich der weiteren medizinischen Vorgehensweise, z.B. klassische Stufenbettlagerung nach Bandscheibenvorfall oder operative Methoden objektiviert werden.
Durch die Einbeziehung von Funktionskomponenten der Bandscheiben in die Magnetresonanztomographie-Diagnostik kann eine Entscheidung hinsichtlich der weiteren medizinischen Vorgehensweise, z.B. klassische Stufenbettlagerung nach Bandscheibenvorfall oder operative Methoden objektiviert werden.
Ein weiterer Einsatzbereich ist der Sektor Leistungsdiagnostik im Sport. So können aus präventiver
Sicht frühzeitig Funktionsveränderungen erfaßt werden. Mit der gleichen Methodik sind auch Untersuchungen bei
Berufsgruppen mit hoher Wirbelsäulenbelastung möglich.
Mittels der funktionellen Betrachtung ist eine Evalution verschiedener medizinischer Methoden und Geräte in Bezug auf deren Wirkung möglich, z.B. Extensionsgeräte, Schlingentisch u.a. .
Mittels der funktionellen Betrachtung ist eine Evalution verschiedener medizinischer Methoden und Geräte in Bezug auf deren Wirkung möglich, z.B. Extensionsgeräte, Schlingentisch u.a. .
Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäße Liege ohne bzw. ohne
wesentliche apparative Veränderungen der Grundkonfiguration von Tomographie-Geräten anwendbar
15" ist und eine wesentliche Bereicherung der medizinischen
Technik darstellt. Die Konstruktion ist derart gestaltet, daß eine modulare Ergänzung der
verschiedenen Tomographen unterschiedlicher Hersteller möglich wird. So kann jedes bestehende Gerät mit der
speziellen Schlittenkonstruktion nachgerüstet werden.
Für die Realisierung der Erfindung sind folgende Merkmale wesentlich:
Bei der Herstellung des Schlittensystems werden Werkstoffe genutzt, die nicht auf Magnetfelder
reagieren (z.B. Plastwerkstoffe, Harzverbindungen o.a.).
Es sind zwei oder mehrere Schlitten (TeilSegmente)
möglich.
- Es können auf den Schlitten das Becken und der Brustkorb mittels Gurten, beispielsweise mit
Klettverschlußmanchetten fixiert werden.
Zur Kompression der Wirbelsäule werden Steckmodule installiert, welche mit abgepolsterten Flächen auf
die Schultern und/oder den Schädel Druck ausüben.
Der Zug wird durch Plasteseile, die sich unter dem Schlitten befinden, bzw. andere Möglichkeiten der
Führung wie Plastezahnräder bzw. KunststoffZahnstangen, die auch in den Tomographen
(intern) eingebaut werden können, ermöglicht.
Durch ein Zusatzteil kann auch die Halswirbelsäule komprimiert bzw. dekomprimiert werden.
Die Kräfte für Druck (Kompression) und Zug
(Dekompression) werden mittels Umlenkrolle und
unterschiedlichen Plastgewichten bzw. computergesteuertem Motor realisiert.
- Durch Einbringung einer längs angeordneten Welle, auf welcher die einzelnen Schlitten beweglich
angebracht sind, kann durch pneumatische bzw. hydraulische Stößelführungen ein Verdrehen der
Schlitten gegeneinander erzielt werden (Effekt Torguierung der Wirbelsäule als Funktionsbewegung).
Die Einstellung der Stößel erfolgt durch interne oder externe Motor/Elektroniksteuerung, bzw. die
Schlitten können manuell gegeneinander verdreht (torquiert) und fixiert werden.
- Die Rollschlitten weisen einen möglichst geringen Rollreibungswiderstand auf.
Die Rollschlitten können unabhängig voneinander fixiert werden.
Die oberen Schlitten können noch in Segmente aufgegliedert werden, wodurch eine Unterteilung und
Betrachtung ausgewählter Wirbelsäulenabschnitte hinsichtlich der belastungsabhängigen Phänomene
ermöglicht wird.
Zur Verbesserung der Bildaufnahme < (Qualität und
Geschwindigkeit) bei der Magnetresonanztomographie können Sender/Empfänger in die Schlitten integriert
werden.
5
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand von zumindest teilweise in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Es zeigen
Es zeigen
Fig. 1 Eine Prinzipdarstellung einer teilweise im Tomographen befindlichen zweiteiligen Liege
Fig. 2 Eine Explosionsdarstellung einer dreiteiligen Liege mit Modulen für Kopf und
Schultern
Fig. 3A Draufsicht, Seitenansicht und Unteransicht
bis 3D einer dreiteiligen Liege mit Detail Seilbefestigung
bis 3D einer dreiteiligen Liege mit Detail Seilbefestigung
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, befindet sich eine Person in Rückenlage auf einer Liege L, welche
teilweise in einen Magnetresonanztomographen T eingefahren ist. Die Liege L ist in dieser
Prinzipdarstellung zweiteilig ausgebildet und besteht aus dem unteren Schlitten 1 und dem oberen Schlitten 2.
Die Schlittenkonstruktion ist ähnlich wie das ursprüngliche Auflagesystem des Tomographen realisiert,
d.h. die zu untersuchende Person wird in den Tomographen reingefahren. Zur Bildaufnahme des
Funktionszustandes der Bandscheiben während Kompression sowie Dekompression wird auf den Schlitten 1 und 2 ein
Hüftgurt und ein Brustgurt angebracht, der die Person
fixiert. Die Schlitten 1 und 2 können fahrbar auf
spezielle Rollen gezogen oder zusammengeführt werden, wobei ein Schlitten 1 oder 2 stets fixiert wird. Die
Kompressions- und Dekompressxonskrafte können über Zugseile 8 durch Gewichte bzw. einen steuerbaren
Elektromotor mit einer an den Schlitten 1 oder 2 gekoppelten Winde erzeugt werden, der die Person
fixiert.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsvariante der Liege L dargestellt, bei welcher der obere Schlitten 2
unterteilt ist in einen separaten Kopf schütten 3 und einem Zentralschlitten 4, wobei die Schlitten 3, 4
gegeneinander beweglich ausgebildet sind.
Der untere Schlitten 1 kann, muß jedoch nicht beweglich gelagert sein.
Der mittlere Zentralschlitten 4 kann noch in drei zusammensteckbare Einzelschlitten unterteilt sein.
Dadurch können differenziert unterschiedliche Bereiche der Brustwirbelsäule hinsichtlich Funktion bei
Kompression und Dekompression erfaßt werden. Zusätzlich ist eine Verdrehung (Torquierung) der Schlitten 1, 4, 3
gegeneinander bezüglich ihrer Längsachsen möglich, wodurch die Wirbelsäule verdreht (torquiert) werden
kann. Infolge sind Untersuchungen zur Kompression bzw. Dekompression in Zusammenhang mit Verdrehungen
(Torquierung/Rotation) der Wirbelsäule möglich.
Die Steckmodule 6a, 6b für Kopf und Schultern lassen eine größenabhängige Vorstellung auf dem Liegesystem
zu, sie werden zur Kompression der Wirbelsäule (über Kopf und Schultern) genutzt. Die Module 6a, 6b werden
in Öffnungen 7 eingesteckt.
Ösen für Befestigungsgurte lassen eine Anbringung von Klettverschlußmanchetten zu, diese wiederum dienen zur
Ösen für Befestigungsgurte lassen eine Anbringung von Klettverschlußmanchetten zu, diese wiederum dienen zur
• ·
Dekompression der Wirbelsäule, indem z.B. auf dem unteren Schlitten 1 das Becken fixiert wird und der
mittlere zentrale Schlitten 4 gezogen wird.
In einer Nut unter den Schlitten werden Zugseile 8 (nichtmetallisch) eingehängt bzw. über Befestigungsmittel 11 befestigt.
In einer Nut unter den Schlitten werden Zugseile 8 (nichtmetallisch) eingehängt bzw. über Befestigungsmittel 11 befestigt.
Die Schlitten 1, 4, 3 sind fahrbar gelagert, z.B. auf
Rollen durch Nutführung, Gleitschienen o.a. .
Die Fig. 3A bis 3D zeigen verschiedene Ansichten zu der Explosionsdarstellung in Fig. 2 sowie in einer
Detaildarstellung einer Befestigungsvariante für die Zugseile 8.
Nachfolgend sollen noch einige Beispiele dafür aufgezeigt werden, wie - aufbauend auf dynamische
Bildaufnahmen - medizinische Folgeauswertungen vorgenommen werden können.
Ein Patient kommt mit Beschwerden zum Arzt, der ein Wurzelreizsyndrom vermutet. Durch eine Rontgenuntersuchung kann dieser Verdacht nicht erhärtet werden. Eine tomographische Aufnahme mit dem erfindungsgemäßen Schlittensystem könnte jedoch die vorläufige Diagnose in folgender Weise bestätigen:
Ein Patient kommt mit Beschwerden zum Arzt, der ein Wurzelreizsyndrom vermutet. Durch eine Rontgenuntersuchung kann dieser Verdacht nicht erhärtet werden. Eine tomographische Aufnahme mit dem erfindungsgemäßen Schlittensystem könnte jedoch die vorläufige Diagnose in folgender Weise bestätigen:
Der Patient nimmt die Rückenlage ein und mit dem Bauchgurt wird das Becken fixiert. Dann erfolgt eine
erste Aufnahme. Im Anschluß daran wird über die als Schulterstützen ausgebildeten Module 6b ein Druck bis
maximal zur Schmerzgrenze auf die Wirbelsäule ausgeübt (z.B. über Gewichte oder definierte Motorzugbelastung
....) und eine weitere Aufnahme angefertigt. Dabei kann im Lendenwirbelbereich, z.B. Bandscheibe zwischen 4.
und 5. Lendenwirbelkörper eine Protusion (eine
Vorwölbung von Bandscheibenmaterial, die zu Einengungen der Nervenaustrittsöffnungen führt), sichtbar werden,
die ohne Druckbelastung nicht erkennbar war.
Mit Hilfe einer Aufnahmetechnik in Dekompression kann bei Patienten mit Protusionen oder Prolaps (Austritt
von Bandscheibenmaterial aus der Bandscheibe, wodurch die Nervenwurzel gereizt wird) geprüft werden, ob mit
Hilfe der Traktion (definierte Zugbelastung) eine Repositionierung des ausgetretenen Materials erfolgt.
Dazu werden der Hüft- und der Brustgurt angelegt und der dazwischenliegende Wirbelsäulenabschnitt des
Patienten wird mit einer (individuell festgelegten) Zugkraft extendiert.
Mit der gleichen Vorgehensweise können auch Untersuchungen an der Brust- und Halswirbelsäule
erfolgen, wobei leichte technische Modifikationen (z.B. Nutzung einer Glissonschlinge zur Traktion der
Halswirbelsäule) durchgeführt werden müssen.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist es
möglich, durch Kombination der Merkmale weitere Ausführungsbeispiele zu realisieren, ohne den Rahmen
der Erfindung zu verlassen.
• ·
1 unterer Schlitten
2 oberer Schlitten
3 Kopfschlitten
4 Zentralschlitten
5 Befestigungsmittel 6a Modul für Kopf
6b Modul für Schultern
7 Öffnungen
8 Zugseile
9 Befestigungselement L Liege
T Magnetresonanztomographen
Claims (1)
- SchutzansprücheVorrichtung zur Kompression und Dekompression der Wirbelsäule im Verlauf von tomographischen Bildaufnahmen,dadurch gekennzeichnet,daß eine ganz oder teilweise in den Tomographen einfahrbare Liege (L) aus mindestens zwei Schlitten (1, 2) besteht, wobei der untere Schlitten (l) der Aufnahme für Beine und Beckenregion und der obere Schlitten (2) der Aufnahme der Abschnitte zwischen Lendenwirbelsäule und Kopf dient und die Schlitten (1, 2) gegeneinander beweglich ausgebildet sind.2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß der obere Schlitten (2) unterteilt ist in einen separaten Kopfschlitten (3) und einen Zentralschlitten (4), wobei die Schlitten (3, 4) gegeneinander beweglich ausgebildet sind und der Zentralschlitten (4) aus mehreren Einzelschlittenteilen zusammsetzbar ist.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,daß der obere Schlitten (2) mindestens ein Modul (6a) zur Kompression des Kopfes und/oder ein Modul (6b) zur Kompression der Schultern aufweist oder der Kopfschlitten (3) mindestens ein Modul (6a) zur Kompression des Kopfes und/oder derZentralschlitten (4) ein Modul (6b) zur Kompression der Schultern aufweist und die Module (6a, 6b) in Öffnungen (7) zur großenabhangigen Verstellung einsteckbar sind.4. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,daß die Schlitten (1) und/oder (2) und/oder (4) und/oder (3) Mittel (5) zur Befestigung von Haltegurten aufweisen.5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,daß die Bewegung der Schlitten (1, 2, 4, 3) gegeneinander durch Zugseile (8) und/oder Zahnstangen und/oder Zahnräder realisiert wird, wobei die Zugseile (8) unter den Schlitten (1, 2, 4, 3) angeordnet und über Befestigungselemente (9) mit den Schlitten (1, 2, 3, 4) verbunden sind, wobei der Transport der Schlitten ebenso durch eine integrierte Vorrichtung, die mit einer Steuerung versehen ist, im Tomographen intern realisierbar ist.Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1
bis 5,dadurch gekennzeichnet,daß alle Bestandteile der von den Schlitten (1, 2, 4, 3) gebildeten Liege (L) sowie die Zugseile (8)»*° ·Φ &phgr; &phgr;« m9 v# ##>·· ··· · · &phgr; ΦΦΦΦ> · · ···· Φ · &phgr; &phgr; &phgr; «&phgr;&phgr; &phgr; &igr;>· Φ Φ ΦΦΦ &phgr;&phgr;|>ΦΦ ΦΦΦΦ &phgr; &phgr;&phgr; &phgr;&phgr;&phgr;&phgr; &phgr;&phgr; &phgr;&phgr;und/oder Zahnstangen und/oder Zahnräder aus Werkstoffen bestehen, welche nicht auf Magnetfelder reagieren.7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,daß die Werkstoffe Kunststoff und/oder Harze und/oder Holz und/oder nichtmagnetische Metalle bzw. Metallegierungen sind.8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,daß die Schlitten (1, 2, 4, 3) und somit die daraus gebildete Liege (L) fahrbar gelagert sind (ist) und die Tomographen Magnetresonanztomographe&eegr; oder Rontgencomputertomographen sind und zur Verbesserung der Bildaufnahme bei der Magnetresonanztomographie Sender und/oder Empfänger in die Schlitten (1, 2, 3, 4) integrierbar sind.9. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet,daß die Schlitten (1, 2, 3, 4) bezüglich ihrer Längsachse gegeneinander verdrehbar ausgebildet sind.
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