DE4324446A1 - Wirbelsäulentherapiegerät - Google Patents

Description

Zur Behandlung von Schäden an der menschlichen Wirbelsäule, z. B. der Bandscheiben, Verformungen, werden im Bereich der Chiro-Gymnastik Therapiegeräte eingesetzt, die das Einrenken verschobener Wirbelkörper fördern und die Muskulatur um diese stärken.

Die Geräte sind vornehmlich so gestaltet, daß der Patient auf einer Bank liegt und durch Becken- und Kopfhalter positioniert ist. Seine Beine werden angehoben und die Füße durch Seile mit einer an der Wand des Raumes befestigten Vorrichtung verbunden. Durch Seilkräfte wird so ein auf die Wirbelsäule streckender Effekt hervorgerufen. In dieser Position des Patienten werden unter der Leitung eines Behandlers mannigfaltige Übungen durch­ geführt, die die Wirbelsäule in ihrer Lage beeinflussen und die Regeneration begünstigen. Besonders wirksam zeigen sich hier Übungen, bei denen Zugkräfte an den Füßen über die Beine und das Becken schließlich die Wirbelsäule beaufschlagen. Hier­ bei werden beide Beine gleichzeitig oder wechselseitig wie beim Radfahren eingesetzt.

Für diese Behandlungsmethode ist eine meist ortsfeste Behand­ lungsbank mit Hilfseinrichtungen erforderlich. Von dieser ent­ fernt ist ein an einer Wand angeordneter Zugmechanismus für die Positionierung der Beine und die Erzeugung der Zugkräfte erfolgt durch den Behandler, der mit dem Patienten die Übungen durchführt.

Der folgend beschriebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrun­ de, ein mobiles Wirbelsäulentherapiegerät zu schaffen, das auf engsten Raum zusammenlegbar ist und die therapeutischen Bewe­ gungen durch ein motorisch angetriebenes System hervorgerufen werden, wobei die Übungen vom Patienten selbst, also ohne ei­ ne Hilfsperson durchzuführen sind.

Um ein breites Spektrum therapeutischer Übungen praktizieren zu können, sieht die Erfindung vor, die Größe, den zeitlichen Verlauf und die Frequenz der auf die Beine wirkenden Kräfte stufenlos und während des Ablaufes von Einzelübungen zu ver­ ändern, so daß Therapieprogramme durchführbar sind.

Der Erfindungsgedanke umfaßt also die Veränderbarkeit der auf die Beine wirkenden Kraft-Zeit-Verläufe, und es sind die fol­ genden Fälle vorgesehen:

• 1. Auf beide Beine wirken gleichzeitig auf- und abschwellen­ de Kräfte.
• 2. Beide Beine werden mit der Phasenverschiebung π beider Kräfte rhythmisch beaufschlagt (vergleichbar Radfahren).
• 3. Die Phasenverschiebung ist von 0 (Fall 1) bis π (Fall 2) stetig verstellbar.
• 4. Die Amplitude der Kräfte ist gleichzeitig für beide Bei­ ne oder auch unabhängig voneinander verstellbar.
• 5. Der zeitliche Anstieg und Abfall der Kräfte und die Ver­ weildauer in speziellen Positionen sind einstellbar.
• 6. Die Frequenz der Bewegungsabläufe ist verstellbar.

In Fig. 1 sind typische Kraftverläufe als Kraft-Zeit-Diagramme dargestellt und zeigen:
Kurve a: Kraft-Zeit-Verlauf mit gleichem Kraftanstieg und -abfall für beide Beine nach Fall 1,
Kurve b: Kraftverlauf wie in Kurve a für ein Bein und diesen mit einer Phasenverschiebung von π für das andere Bein nach Fall 2,
Kurve c: Kraft-Zeit-Verlauf mit unterschiedlichem Kraftan­ stieg und -abfall und einer Verweildauer bei maxima­ ler Kraft nach Fall 5.

Zur technischen Ausführung des Erfindungsgedankens sind be­ kannte Mechanismen einsetzbar, so z. B. der klassische Kurbel­ trieb, der als Wegkurve die Sinuskurve liefert, hydraulische oder pneumatische Kolben als Antriebe für eine hin- und her­ gehende Bewegung oder auch elektromechanische Linearbewegungs­ elemente, mit denen die in Fig. 1 dargestellten Kurven zu rea­ lisieren sind. Durch bekannte und hier nicht näher zu beschrei­ bende elektronische Steuereinheiten mit Taktgeber sind die An­ triebe geschaltet und können während der Übungen beeinflußt werden.

Das Wirbelsäulentherapiegerät ist in seiner Handhabung so ein­ fach gestaltet, das es vergleichbar bekannter Heimtrainer ein­ zusetzen ist. Wohl muß ein Therapeut Einführung und Anleitung geben, er soll jedoch für die Durchführung der heilgymnasti­ schen Übungen nicht zwingend erforderlich sein.

Mit Anwendung der vorgenannten Linearbewegungselemente ist der Erfindungsgedanke beispielhaft durch die Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt und erläutert. Von denen zeigen:

Fig. 2 die Ansicht des vollständigen Therapiegerätes,

Fig. 3 die Anordnung der Linearbewegungselemente als Ansicht in Richtung X,

Fig. 4 die Zugseilführung als Ansicht in Richtung Y.

In Fig. 2 ist der prinzipielle Aufbau des einsatzbereiten Therapiegerätes dargestellt.

Es besteht aus einer hart gepolsterten Bank 1, die auf vier mit feststellbaren Lenkrollen versehenen Füßen 2a, 2b und 3a und 3b steht, die zum Zusammenlegen des Gerätes an die Bank 1 geklappt werden können.

Bei den eingeführten Bezeichnungen der Bauteile sind für sym­ metrisch vorkommende Teile die ergänzende Benennung a für Tei­ le links und b für Teile rechts des Patienten gewählt, so auch sinngemäß linkes Bein (a) und rechtes Bein (b).

Das Drehgelenk 4 verbindet mit der Bank 1 einen Ausleger, der aus drei Baugruppen besteht:

• 5.1 Auslegerteil mit Antriebsaggregaten
• 5.2 Holm
• 5.3 Kopf des Auslegers mit Seilführungen.

Durch einfache, bekannte und nicht näher beschriebene Steckver­ bindungen werden die Baugruppen 5.1, 5.2 und 5.3 zusammengefügt.

Mittels der Strebe 6 wird der Ausleger in speziellen Winkella­ gen gehalten, wobei hier 45° und 30° bevorzugt sind. Hierfür ist die um den Drehpunkt 7 schwenkbare Strebe 6 mit zwei Aus­ nehmungen für den Arretierungsbolzen 8 versehen.

Der Ausleger ist vorzugsweise als Kastenträger ausgebildet mit Schlitzen auf der Unterseite zu Montagezwecken. Zum Zusammenle­ gen des Gerätes werden der Holm 5.2 mit dem Kopf des Auslegers 5.3 von der Baugruppe 5.1 getrennt und letztere wie die Füße der Bank 1 an diese geklappt.

In dem unteren über das Drehgelenk 4 mit der Bank 1 verbundenen Teil 5.1 des Auslegers sind zwei handelsübliche Linearbewegungs­ elemente 9a und 9b untergebracht. Die in Fig. 3 als Ansicht in Richtung X deutlicher dargestellten Bewegungselemente sind mit steuer- und regelbaren Elektromotoren versehen, die nach einem Getriebe eine Kette oder eine Spindel antreiben. Mit die­ ser Kette oder Spindel ist je ein Zapfen 10a und 10b verbun­ den, der eine hin- und hergehende Bewegung ausführt. Mit der hier nicht weiter ausgeführten Steuerung können Hub und Ge­ schwindigkeit verändert werden.

An den Zapfen 10a und 10b sind Seile 11a und 11b befestigt. In diesen Seilen sind Federelemente 12a und 12b angeordnet, die der Zapfenweg spannt und die sich dadurch einstellenden Federkräfte werden durch die Seile als Zugkräfte auf die Füße des Patienten übertragen. Diese Federn können Schraubenfedern oder auch Gummifäden vergleichbar Expandern sein, sie sind aus­ tauschbar, so daß über unterschiedliche Federsteifen und/oder Weg der Bewegungselemente die Zugkraft an die auszuführende Übung des Patienten angepaßt werden kann.

Den Kopf des Auslegers bildet die Baugruppe 5.3 mit der Füh­ rung und Umlenkung der Seile zu den Füßen des Patienten. Hier­ zu zeigt Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel als Ansicht in Rich­ tung Y.

Die Seile 11a und 11b sind über zwei Seilrollenpaare 13a und 13b durch die Tüllen 14a und 14b zu den Füßen des Pa­ tienten geführt. Die Rollen und die Tüllen sind an einer Krag­ platte 15 angebracht, deren Ausladung vom Holm 5.2 so groß ist, daß der Patient mit den Beinen Pendelbewegungen ausfüh­ ren kann. Durch Auswahl eines längeren Holmes und damit auch verlängerten Seilen ist der Abstand der Tüllen zu den Füßen vergrößerbar, um größere Pendel- und auch Spreizbewegungen der Beine zu ermöglichen. Hierfür kann auch eine teleskopar­ tige Konstruktion für den Holm 5.2 vorgesehen werden, wobei hierüber eine einfache Anpassung an die Beinlänge des Patien­ ten möglich ist.

Die Füße des Patienten werden in Sandalen ähnlichen Manschet­ ten gehalten, an deren Sohlen sich Ösen 16a und 16b befin­ den, die in Haken 17a und 17b der Seile eingehängt werden. Um diese Verbindung ohne fremde Hilfe einfach herstellen zu können, sind Schraubenfedern 18a und 18b angeordnet, die das Seilende in günstiger Position zur Verbindung mit den Fü­ ßen halten.

An der Bank 1 ist für jede Hand ein Griff 19a und 19b ange­ bracht, über diese sich der Patient abstützt. Nicht darge­ stellt sind an diesen Griffen respektive in deren unmittelba­ rer Nähe angeordnete Schaltelemente zur Steuerung der Linear­ bewegungselemente, Hub und Frequenz, so daß der Patient während der Übung auf die Größe der Kräfte und Geschwindigkeiten Ein­ fluß nehmen kann.

Der Erfindungsgedanke ist ebenso realisierbar durch die Anwen­ dung hydraulischer oder pneumatischer Mittel. In Fig. 5 ist eine hydraulische Lösungsform dargestellt, in der beispiel­ haft zwei hydraulisch betätigte Kolben 20a und 20b einge­ setzt sind anstelle der Linearbewegungselemente 9a und 9b.

Die beiden Seile 11a und 11b werden durch die einseitig wir­ kenden Zylinder bewegt. Je ein Mehrwegeventil 21a und 21b als Magnetventile öffnen programmgemäß und geben die Drucklei­ tung zu den Zylindern frei. Die Ölpumpe 23 fördert das Hydrau­ liköl aus dem Tank 24 und baut den Druck auf. Nach Umschalten der Ventile ist der Druckölstrom gesperrt und über den zwei­ ten Weg des Ventils strömt Öl aus dem Zylinder in den Tank zurück durch die Bewegungen der Kolben, die von den sich ent­ spannenden Federn hervorgerufen wird. Nicht dargestellte Weg­ aufnehmer und/oder Endschalter melden der Steuerung die Posi­ tion der Kolben.

Das Programm ist so gestaltet, daß ein elektronischer Taktge­ ber mit einstellbarer Taktzeit die Programmschritte auslöst und die Magnetventile so schaltet, daß die Kolben gleichzei­ tig gleichsinnig fahren oder auch Phasenverschiebungen zwi­ schen beiden Bewegungen eingestellt werden können.

Über die Einstellung des Kolbenhubes und damit der Amplitude der Zugkraft auf die Beine des Patienten ist das Anwendungs­ programm zu erweitern.

Auch bei dieser Lösungsform des Erfindungsgedankens kann der Patient die Übungen durch Betätigung von Schaltelementen an den Handgriffen 19a und 19b beeinflussen.

Claims (2)

1. Wirbelsäulentherapiegerät zur Erzeugung von Zugkräften in den Beinen des Patienten, die über das Becken die Wirbel­ säule beaufschlagen zum Zwecke der Behandlung von Wirbel­ säulenschäden, dadurch gekennzeichnet, daß durch steuer- und regelbare mechanische Antriebe (9a; 9b), ebenso auch hydraulische oder pneumatische Antriebe, die eine hin- und hergehende Bewegung bewerkstelligen, Federn (12a; 12b) gedehnt werden und die daraus folgende Feder­ kraft als Zugkraft über Seilzüge (11a; 11b) auf die Füße des Patienten geleitet werden, wobei die Kräfte gleich­ sinnig auf beide Beine gleichzeitig oder wechselseitig wirken und Zwischenwerte dieser Phasenverschiebung ein­ stellbar und ebenso die Zugkräfte in ihrer Amplitude und Frequenz während der Übungen des Therapieprogrammes zu verändern sind.

2. Wirbelsäulentherapiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Erzeugung der hin- und hergehenden Be­ wegung ein elektromotorisch betätigter Kurbeltrieb einge­ setzt ist.