DE60317075T2

DE60317075T2 - Verfahren und vorrichtung zur messung der muskelkraft

Info

Publication number: DE60317075T2
Application number: DE60317075T
Authority: DE
Inventors: Yves Chatrenet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2023-08-30
Also published as: US20050245848A1; FR2843873A1; WO2004019781A1; DE60317075D1; EP1534134A1; CA2497275A1; AU2003278222A1; ATE376388T1; WO2004019781A8; FR2843873B1; EP1534134B1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Apparate und Verfahren zur Überwachung der Muskelkraft von Muskeln des Rückens, insbesondere der Kraft von kurzen und tiefen Muskeln.
Die Rückenkrankheit ist oft von einem Mangel an Muskelkraft der Muskeln begleitet, die das Gleichgewicht der Wirbelsäule sicherstellen.
In dieser Beziehung unterscheidet man zwei Typen von Muskeln: Streckmuskeln, die relativ lange und oberflächliche Muskeln sind, die für Bewegung mit großer Amplitude verwendet werden und kurze und tiefe Muskeln, die insbesondere die Bewegungen zum Verlängern der Wirbelsäule sicherstellen.
Die Streckmuskeln waren bereits Gegenstände spezieller Untersuchungen und es wurden Vorrichtungen vorgeschlagen, um sie zu messen und zu testen.
Im Gegensatz hierzu wurden die kurzen und tiefen Muskeln vernachlässigt und die bekannten Apparate und Verfahren gestatten nicht, sie zu überwachen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung zielt im wesentlichen darauf, die Muskelkraft von kurzen und tiefen Muskeln des Rückens zu überwachen, indem man sie in einer Selbstvergrößerung arbeiten läßt.
Die Dokumente FR 2 661 600 und EP 1 183 996 beschreiben Vorrichtungen zum Messen der Länge des menschlichen Körpers. Solche Vorrichtungen sind dazu bestimmt, die Größe eines Patienten zu messen, sei es in aufrechter Position, sei es in liegender Position. Diese Vorrichtungen gestatten es nicht, die Position des Patienten während der Messung der Größe automatisch zu bestimmen, noch eine Kraft der Selbstvergrößerung zu messen.
Die kurzen und tiefen Muskeln des Rückens wirken für eine Vergrößerung der Wirbelsäule und die Messung der Größe hängt stark von der Position der Füße des Patienten ab: in stehender Position kann der Patient eine falsche Vergrößerung bewirken, indem er seine normale Fußsohlenposition verändert, beispielsweise indem er sich auf die Fußspitzen stellt (Plantar Flexion), indem er den Vorderfuß anhebt (Dorsal Extension), indem er die Zehen nach unten abbiegt, indem er die Füße nach außen rollt (Supination des Fusses). Die Erfindung zielt darauf, eine solche falsche Vergrößerung zu vermeiden oder zumindest zu erfassen, um so die echte Vergrößerung in zuverlässiger und reproduzierbarer Weise zu messen.
Daher ist es primäres von der Erfindung vorgeschlagenes Problem, Mittel zum Evaluieren der Muskelkraft von kurzen und tiefen Muskeln des Rückens in zuverlässiger und einfacher Weise zu schaffen.
Ein weiteres Problem der Erfindung ist es, die Muskelkraft des Psoas-major-Muskels unter Bedingungen zu evaluieren, die die Zuverlässigkeit der Messung si cherstellen. Die Schwierigkeit ist dabei, den Patienten in eine reproduzierbare Position zu bringen, die eine wiederholte und zuverlässige Evaluierung der Muskelkraft des Psoas-major-Muskels gestattet.
Die Zuverlässigkeit der Messung bedingt insbesondere, daß sich die Körpersegmente während der Messung der Kraft eines Muskels, der auf diese Segmente wirkt, stets in einer definierten Position befinden.
Die Erfindung nutzt also die spezielle Position aus, die der Patient während der Messung der kurzen und tiefen Muskeln einnehmen muß, um auch in zuverlässiger Weise den Psoas-major-Muskel zu überwachen, der der Muskel ist, der ein Anheben des Oberschenkels nach vorne gestattet.
Zur Erreichung der obigen sowie weiterer Ziele schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur Messung der Muskelkraft vor, die enthält:

– eine untere Abstützbasis, die zum Abstützen eines Patienten ausgebildet ist, der auf der genannten unteren Abstützbasis mit Fußsohlenauflage steht,
– eine obere Abstützkonsole, die vertikal oberhalb der unteren Abstützbasis verschieblich ist und zur vertikalen Anlage auf dem Kopf des genannten Patienten angepaßt ist,
– Mittel zum wahlweisen Blockieren der vertikalen Position der oberen Abstützkonsole,
– Mittel zum Messen der vertikalen Position der oberen Abstützkonsole,
– Mittel zum Messen der vertikalen Hebekraft, die der Kopf des Patienten auf die obere Abstützkonsole aufbringt,
– Fußsohlenauflagesensoren, die in der unteren Abstützbasis vorgesehen sind und zum Überwachen der Aufrechterhaltung einer normalen Fußsohlenauflage des Fußes oder der Füße des Patienten ausgebildet sind, indem sie ein Signal erzeugen, wenn der Fuß oder die Füße nicht mehr in normaler Fußsohlenauflage sind.

Bei normaler Fußsohlenauflage neigt der Patient dazu, sich zu vergrößern, indem er die kurzen und tiefen Muskeln des Rückens arbeiten läßt. Sein Kopf ist unter der oberen Abstützkonsole im Anschlag, die ihrerseits entweder in vertikaler Position für eine Messung der Kraft der Selbstvergrößerung blockiert ist oder vertikal frei gleitet für eine Messung der Amplitude der Selbstvergrößerung. Die Vorrichtung gestattet auch, die Effekte der Selbstvergrößerung in Amplituden der Selbstvergrößerung und in Kräften der Selbstvergrößerung zu messen.
In der Praxis kann die obere Abstützkonsole an einem vertikalen Ständer getragen sein, der sie mit der unteren Abstützbasis verbindet.
Alternativ kann die obere Abstützkonsole an einer vertikalen Wand getragen sein, nahe welcher die untere Abstützbasis liegt.
Nach einem speziellen Ausführungsbeispiel enthält die untere Abstützbasis Fußsohlenauflagesensoren, die angepaßt sind um sicherzustellen, daß die Auflagekraft größer ist, als ein vordefiniertes Minimum, sowohl in der vorderen Zone als auch in der hinteren Zone des Fußes.
Gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel, das die zusätzliche Überwachung des Psoas-major-Muskels gestattet, enthält die Vorrichtung weiterhin eine vordere Abstützung, die ausgebildet ist, um einen vorderen Anschlag zu bilden, gegen den die Vorderseite des Oberschenkels des Patienten unter Abbiegung von mindestens 30°, vorzugsweise mindestens 20°, anliegen kann, mit Mitteln zum Messen der vorwärts gerichteten Anlagekraft zur Auswertung der vorwärts gerichteten Anlagekraft des Oberschenkels des Patienten.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Vorrichtung zusätzlich eine Recheneinheit, der Speichermittel und Anzeigemittel zugeordnet sind, und die Signale empfängt, die von den Mitteln zum Messen der vertikalen Position und den Fußsohlenauflagesensoren der unteren Abstützbasis stammen, wobei die Speichermittel ein gespeichertes Programm enthalten, um die Recheneinheit zu steuern, wobei das gespeicherte Programm insbesondere eine Meßsequenz der Amplitude der Selbstvergrößerung enthält, zum Speichern der vertikalen Position der oberen Abstützkonsole, wenn diese in freier Verschiebung ist und gegen den Kopf des Patienten gedrückt wird, und eine Meßsequenz der selbstvergrößernden Muskelkräfte, in der Werte der angelegten Hebekraft, die von dem Kopf des Patienten auf die obere Abstützkonsole ausgeübt werden, gespeichert werden, wenn die genannte obere Abstützkonsole in einer entsprechenden vertikalen Position blockiert ist.
Das Programm kann in vorteilhafter Weise eine Ausdauermeßsequenz enthalten, zum Messen der Zeit des Aufrechterhaltens einer entsprechenden Hebekraft, die von dem Kopf des Patienten auf die obere Abstützkonsole aufgebracht wird.
Nach einem weiteren Aspekt schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Messung der Muskelkraft eines Patienten vor, das die oben beschriebene Vorrichtung verwendet und folgende Schritte enthält:

a) Stellen eines Patienten in aufrechter Position auf die untere Abstützbasis,
b) ständig Sicherstellen, daß der Patient in normaler Fußsohlenauflage auf der unteren Abstützbasis steht und Unterbrechen der Messungen, wenn die Fußsohlenauflage nicht normal ist,
c) Messen der Amplitude der Selbstvergrößerung des Patienten, indem man die obere Abstützkonsole mit vertikalen Bewegungen des Kopfes des Patienten gleiten läßt und die aufeinanderfolgenden Positionen der oberen Abstützkonsole registriert,
d) Bestimmen des maximalen Wertes der Selbstvergrößerung entsprechend der höchsten aufgezeichneten Position während des vorhergehenden Schrittes,
e) Fixieren der vertikalen Position der oberen Abstützkonsole bei einem Wert einige Millimeter unterhalb des maximalen Wertes der Selbstvergrößerung,
f) Messen der Kräfte der Selbstvergrößerung durch Registrieren der Hebekraft, die von dem Kopf des Patienten auf die obere Abstützkonsole, die in vertikaler Position blockiert ist, aufgebracht werden.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel enthält das Verfahren weiterhin folgende Schritte:

g) Registrieren der maximalen Hebekraft,
h) Wählen eines Schwellwertes der Hebekraft unterhalb der maximalen Hebekraft,
i) Bestimmen der maximalen Ausdauerzeit (TME) durch Messen der maximalen Aufrechterhaltungszeit, für die eine Hebekraft größer oder gleich eines Hebekraftschwellwertes ist.

Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren weiterhin folgende Schritte enthalten:

g) Registrieren der maximalen Hebekraft,
h) Wählen eines Schwellwertes der Hebekraft unterhalb der maximalen Hebekraft,
j) Steuern der Arbeit mit intermittierenden Kontraktionen (TCI) durch Erzeugen eines intermittierenden Signales, das von dem Patienten erfaßt wird, um Abfolgen von selbstvergrößernden Kontraktionen und Entspannungen einzuleiten, indem die Anzahl der Kontraktionen, die einen Hebekraftschwellwert nach ausreichender Entspannung, die durch ausreichend niedrige Hebekraft gekennzeichnet sind, gezählt wird.

Schließlich kann zur Überwachung des Psoas-majos-Muskels das Verfahren in vorteilhafter Weise weiterhin folgende Schritte enthalten:

k) während der Patient in der Position zum Messen der selbstvergrößernden Kraft der vorhergehenden Schritte ist, jedoch mit nur einem Fuß in normaler Fußsohlenauflage und dem anderen Bein abgewinkelt, Messen der maximalen nach vorne gerichteten Kraft des Oberschenkels des abgewinkelten Beines des Patienten gegen die vordere Abstützung,
l) Wählen eines Schwellwertes der nach vorne gerichteten Anlagekraft unterhalb einer maximalen nach vorne gerichteten Anlagekraft des Oberschenkels,
m) Bestimmen der Ausdauer des Psoas-major-Muskels durch Messen der maximalen Kraft der Aufrechterhaltung einer nach vorne gerichteten Anlagekraft, die gleich oder größer des Schwellwertes der nach vorne gerichteten Anlagekraft ist, und/oder Zählen der Anzahl von abwechselnden Kontraktionen von Perioden der Entspannung und des Erreichens des Schwellwertes der nach vorne gerichteten Anlagekraft.

KURZBESCHREIBUNGEN DER ZEICHNUNGEN
Weitere Ziele, Charakteristiken und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von speziellen Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den anhängenden Zeichnungen, von denen:
die 1 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Patienten in der Meßposition der Vorrichtung zum Messen der Muskelkraft nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 2 ist eine Draufsicht der unteren Abstützbasis, die die Zonen bevorzugter Positionen der Auflagesensoren für die Messung der Fußsohlenauflage zeigt;
die 3 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Patienten in der Position der Messung des Psoas-major-Muskels auf einer Vorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 4 ist eine schematische Ansicht der wesentlichen Meß- und Steuerorgane sowie deren Verbindungen mit einer zentralen Recheneinheit,
die 5 zeigt ein spezielles Ausführungsbeispiel von Mitteln zur Überwachung einer normalen Fußsohlenauflage des Patienten; und
die 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Mittel zur Überwachung der normalen Fußsohlenauflage des Patienten.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
In dem Ausführungsbeispiel, das in 1 dargestellt ist, enthält eine Vorrichtung zum Messen der Muskelkraft nach der Erfindung eine untere Abstützbasis 1, die zum Abstützen eines Patienten 2 ausgebildet ist, der auf der genannten unteren Abstützbasis 1 mit Fußsohlenauflage steht.
Die untere Abstützbasis 1 ist im wesentlichen eine horizontale Platte, die mit Mitteln zum Überwachen des Aufrechterhaltens einer normalen Fußsohlenauflage des oder der Füße 3 des Patienten 2 ausgestattet ist. Das Ziel ist es, sicherzustellen, daß die Füße 3 auf der unteren Abstützbasis 1 mit der Fußsohle aufliegen, ohne daß ein Vergrößerungseffekt vorhanden ist, der beispielsweise von einem Anheben der Ferse 3a durch Fußsohlenflexion resultiert, durch Anheben der Spitze des Fußes 3b durch dorsale Flexion des Fußes, durch Beugen der Zehen und/oder Supination des Fußes.
Nach einem vereinfachten Ausführungsbeispiel kann man beispielsweise Auflagesensoren 4a unter die Zone der Ferse 3a anordnen und Auflagesensoren 4b unter die Zone der Spitze des Fußes 3b, mit Mitteln um sicherzustellen, daß die von den Sensoren 4a und 4b gemessene Kraft nicht kleiner wird als ein vordefinierter minimaler Schwellwert, beispielsweise ein Schwellwert gleich einigen Newtons. Die 2 zeigt eine mögliche Verteilung der Fußsohlenauflagesensoren mit den obigen Sensoren 4a und 4b für einen ersten Fuß des Patienten und mit Fußsohlenauflagesensoren 104a und 104b für den anderen Fuß des Patienten. Weitere Ausführungsbeispiele werden weiter unten beschrieben.
Die Vorrichtung enthält weiterhin eine obere Abstützkonsole 5, die vertikal verschieblich ist, wie durch den Pfeil 6 angedeutet, oberhalb der unteren Abstützbasis 1.
Die obere Abstützkonsole 5 ist so ausgebildet, daß sie in vertikalen Anschlag auf dem Kopf 7 des Patienten 2 gebracht werden kann und enthält beispielsweise dafür eine horizontale Platte 8, die durch einen Arm 9 gehalten ist.
In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die obere Abstützkonsole 5 verschieblich montiert, entlang dem hinteren Ende des Armes 9 längs eines vertikalen Ständers 10, der auf der unteren Abstützbasis 1 befestigt ist. Eine Blockierschraube 11 gestattet, die obere Abstützkonsole 5 in einer von einer Bedienperson gewählten vertikalen Position selektiv zu blockieren.
Die obere Abstützkonsole 5 ist mit einem Positionssensor 12 versehen, der es gestattet, die vertikale Position der oberen Abstützkonsole 5 zu messen.
Ein oder mehrere Hebekraftsensoren 13, die in der oberen Abstützkonsole 5 plaziert sind, gestatten es, die vertikale Hebekraft, die von dem Kopf 7 des Patienten 2 auf die obere Abstützkonsole 5 ausgeübt wird, zu messen.
Als Alternative können die Hebekraftsensoren 13 an der Verbindung zwischen dem Ständer 10 und der oberen Abstützkonsole 5 oder in einer Zone zwischen der Verbindung zwischen der unteren Abstützbasis 1 und der oberen Abstützkonsole 5 oder auch zwischen dem Boden und der unteren Abstützbasis 1 angeordnet sein. Im letzteren Fall wird die Hebekraft durch die Differenz zwischen den Gewichten bei Abwesenheit der Hebekraft gemessen werden und den Gewichten, die bei Anwesenheit der Hebekraft gemessen werden.
Im Ausführungsbeispiel der 3 findet man die gleichen Elemente wie in dem Ausführungsbeispiel der 1 und diese Elemente sind durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. Es ist daher nicht notwendig, sie von neuem zu beschreiben.
Im Ausführungsbeispiel der 3 enthält die Vorrichtung weiterhin eine vordere Abstützung 14, die ausgebildet ist, um einen vorderen Anschlag zu bilden, gegen den die Vorderseite 15a des Oberschenkels 15 des Patienten 2 anliegen kann, in einer Position, in der der Oberschenkel 15 unter einem Winkel A von mindestens 30° abgebogen ist und vorzugsweise von mindestens 20°.
Die vordere Abstützung 14 enthält eine quer verlaufende Anschlagstange 16 und einen vorderen Kraftsensor 17 zum Auswerten der vorwärts gerichteten Anlagekraft des Oberschenkels 15 des Patienten 2.
Vorzugsweise ist die quer verlaufende Anschlagstange 16 in der Höhe einstellbar durch Verschieben und Blockieren längs einer vorderen Abstützung 14, für ihre Anpassung an die Morphologie des Patienten 2.
Es wird jetzt auf 4 Bezug genommen, in der man die Fußauflagesensoren 4a und 4b, den Positionssensor 12, den Hebekraftsensor 13, den Sensor für die vorwärts gerichtete Kraft 17 sowie auch die ähnlichen Fußauflagesensoren 104a und 104b für den anderen Fuß des Patienten erkennt.
Alle diese Sensoren erzeugen an ihren Ausgängen Signale, die über entsprechende Leitungen einer Recheneinheit 18, wie z. B. einem Mikrokontroller oder einem Mikroprozessor übermittelt werden. Die Recheneinheit 18 ist Speichermitteln 19 zugeordnet, Anzeigemitteln 20 und vorzugsweise Dateneingabemitteln, wie z. B. einer Tastatur 21. Vorzugsweise ist auch die Recheneinheit 18 mit einem Signalgenerator 22 verbunden, der von dem Patienten 2 wahrnehmbar ist, beispielweise einem Generator für ein hörbares Signal oder ein Lichtsignal. In dem Speicher 19 befindet sich eine Programmzone 19a, die ein eingespeichertes Programm enthält.
Das in der Programmzone 19a gespeicherte Programm enthält insbesondere eine Meßsequenz der Selbstvergrößerung zum sukzessiven Speichern der vertikalen Positionen der oberen Abstützkonsole 5 beim freien gleiten, wenn sie von dem Kopf 7 des Patienten 2 gedrückt wird und eine Sequenz für das Messen der maximalen Muskelkraft der Selbstverlängerung zum Speichern der Werte der Hebekraft, die von dem Kopf 7 des Patienten 2 auf die obere Abstützkonsole 5 ausgeübt wird, wenn die obere Abstützkonsole 5 durch die Schraube 11 in einer geeigneten vertikalen Position blockiert ist.
Das Programm kann in vorteilhafter Weise eine Ausdauermeßsequenz enthalten, zum Messen der Zeit der Aufrechterhaltung einer geeigneten Hebekraft, die von dem Kopf 7 des Patienten 2 auf die obere Abstützkonsole 5 ausgeübt wird.
Während der Sequenz zur Messung der Selbstvergrößerung überprüft die Recheneinheit 18 die Signale, die von dem Positionssensor 12 erzeugt werden, speichert die sukzessiven vertikalen Positionen der oberen Abstützkonsole 5 in dem Speicher 19 und bestimmt den Maximalwert für die Hebekraft oder den Maximalwert der Selbstvergrößerung.
Die Bedienperson blockiert dann die obere Abstützkonsole 5 in einer vertikalen Position, die einige Millimeter unterhalb des Wertes der maximalen Selbstvergrößerung liegt, durch Anziehen der Schraube 11. Während der Sequenz zum Messen der Muskelkraft der Selbstvergrößerung, die der Sequenz der vorhergehenden Selbstvergrößerung folgt, überprüft die Recheneinheit 18 Signale, die von dem Hebekraftsensor 13 stammen, speichert in dem Speicher 19 die Folge der Werte der Hebekraft, die von dem Kopf 7 des Patienten 2 auf die obere Abstützkonsole 5 ausgeübt wird. Das Programm bestimmt sodann den maximalen Wert der Hebekraft.
Man wählt sodann einen Schwellwert der Hebekraft unter der maximalen Hebekraft, entweder automatisch durch das in der Programmzone 19a gespeicherte Programm oder manuell durch Intervention der Bedienperson über die Tastatur 21.
Während der folgenden Sequenz der Ausdauermessung überprüft die Recheneinheit 18 die Signale, die von dem Hebekraftsensor 13 stammen und mißt die maximale Zeit der Aufrechterhaltung einer Hebekraft, die größer oder gleich dem zuvor definierten Schwellwert der Hebekraft ist. Man bestimmt sodann die maximale Ausdauerzeit (TME). Man beendet die Messung der Ausdauer, wenn die Hebekraft für eine Dauer von mehr als drei Sekunden unterhalb des Schwellwertes der Hebekraft ist.
Die Vorrichtung ermöglicht auch, eine Arbeit durch intermittierende Kontraktionen (TCI) zu steuern.
In diesem Fall enthält das gespeicherte Programm Sequenzen von Befehlen, die von der Recheneinheit 18 verwendet werden, die auch den Signalgenerator 22 steuern, um auch ein intermittierendes, vom Patienten 2 wahrnehmbares Signal zu erzeugen, um alternierende Kontraktionen der Selbstvergrößerung und der Entspannung einzuleiten. Die Recheneinheit wertet die von dem Hebekraftsensor 13 stammenden Signale aus und zählt die Anzahl der Kontraktionen, die den Hebekraftschwellwert nach einer ausreichenden Entspannung erreichen, der durch eine ausreichend geringe Hebekraft charakterisiert ist, die von dem Hebekraftsensor 13 erfaßt ist.
Im Falle der Arbeit einer Vorrichtung zur Messung der Muskelkraft des Psoas-major-Muskels, wie in 3 definiert, überwacht die Recheneinheit 18 die Signale, die von dem Sensor 17 für die vorwärts gerichtete Kraft stammen und mißt die Anlagekräfte des Oberschenkels 15 des Patienten 2 gegen die vordere Abstützung 14. Die Recheneinheit 18 bestimmt sodann die nach vorne gerichtete maximale Anlagekraft, die in dem Speicher 19 gespeichert wird, wählt sodann einen Schwellwert der nach vorne gerichteten Anlagekraft, der geringer sein sollte, als die maximale gespeicherte nach vorne gerichtete Anlagekraft.
Das in der Programmzone 19a gespeicherte Programm enthält auch eine Sequenz zur Bestimmung der Ausdauer des Psoas-major-Muskels, währenddessen die Recheneinheit 18 Signale überwacht, die von dem Sensor der nach vorne gerichteten Kraft 17 stammen, mißt die maximale Zeitdauer der Aufrechterhaltung einer nach vorne ge richteten Anlagekraft, die größer oder gleich einem Schwellwert der nach vorne gerichteten Anlagekraft ist und/oder zählt dabei die Anzahl der alternierenden Kontraktionen von Perioden der Entspannung und des Erreichens des Schwellwertes der nach vorne gerichteten Anlagekraft.
Bei Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung sieht die Erfindung ein Verfahren zum Messen der Muskelkraft eines Patienten vor, das eine Folge von Schritten enthält, bei denen:

a) man stellt den Patienten 2 in aufrechter Position mit seinen beiden Füßen auf die untere Abstützbasis 1,
b) man stellt permanent sicher, daß der Patient 2 in normaler Fußsohlenauflage auf der unteren Abstützbasis 1 steht, d. h. mit ausreichender Auflage gleichzeitig auf den Fußspitzen 3b und auf den Fersen 3a und man unterbricht die Messungen, wenn die Fußsohlenauflage nicht normal ist,
c) man setzt die obere Abstützkonsole auf dem Kopf 7 des Patienten 2 auf und man mißt die Selbstvergrößerung des Patienten 2, indem man die obere Abstützkonsole 5 entsprechend den vertikalen Bewegungen des Kopfes 7 des Patienten 2 gleiten läßt und man speichert die aufeinanderfolgenden Positionen der oberen Abstützkonsole 5,
d) man bestimmt den maximalen Wert der Selbstvergrößerung entsprechend der höchsten gespeicherten Position, die im Laufe des vorhergehenden Schrittes gespeichert wurde,
e) man fixiert die vertikale Position der oberen Abstützkonsole bei einem Wert einige Millimeter, beispielsweise 5 mm, unterhalb des Maximalwertes der Selbstvergrößerung,
f) man mißt die Kräfte der Selbstvergrößerung, indem man die von dem Kopf 7 des Patienten 2 auf die obere Abstützkonsole 5 ausgeübte Hebekraft speichert.

Zum Bestimmen der maximalen Ausdauerzeit (TME) führt man folgende Schritte aus:

g) man registriert die maximale Hebekraft,
h) man wählt einen Schwellwert der Anhebekraft unterhalb der maximalen Anhebekraft,
i) man bestimmt die maximale Ausdauerzeit durch Messen der maximalen Zeitdauer des Aufrechterhaltens einer Hebekraft oberhalb oder gleich eines Schwellwertes der Hebekraft.

Zum Steuern einer Arbeit durch intermittierende Kontraktionen (TCI) enthält das Verfahren folgende Schritte:

g) man registriert die maximale Hebekraft,
h) man wählt einen Schwellwert der Hebekraft unterhalb der maximalen Hebekraft,
j) man steuert die Arbeit durch intermittierende Kontraktionen (TCI), indem man ein intermittierendes, durch den Patienten wahrnehmbares Signal erzeugt, um Abfolgen von Kontraktionen der Selbstvergrößerung und von Entspannungen zu veranlassen, wobei man die Anzahl von Kontraktionen zählt, die den Schwellwert der Hebekraft nach einer ausreichenden Entspannung erreichen, der durch eine ausreichend kleine Hebekraft gekennzeichnet ist.

Zur Überprüfung des Psoas-major-Muskels enthält das Verfahren nach der Erfindung weiterhin folgende Schritte:

k) während der Patient in der Position zur Messung der Kraft der Selbstvergrößerung, wie sie oben definiert ist, steht, jedoch mit nur einem Fuß in normaler Fußauflage, während das andere Bein abgewinkelt ist, um mit der Basis des Oberschenkels 15a frontal gegen eine quer verlaufende Anschlagstange 16 gedrückt zu werden, mißt man die maximale frontale Anlagekraft des Oberschenkels 15 des Patienten 2 gegen die vordere Abstützung 14,
l) man wählt einen Schwellwert der frontalen Anlagekraft unterhalb der maximalen frontalen Anlagekraft des Oberschenkels 15, die zuvor bestimmt wurde,
m) man bestimmt die Ausdauer des Psoas-major-Muskels, indem man die maximale Zeit der Aufrechterhaltung einer frontalen Anlagekraft oberhalb oder gleich eines Schwellwertes der Anlagekraft mißt und/oder indem man die Anzahl der alternierenden Kontraktionen von Perioden der Entspannung und des Erreichens der frontalen Anlagekraft zählt.

Bei der Überwachung der kurzen und tiefen Muskeln bei Selbstvergrößerung resultiert die Wirksamkeit der Erfindung aus einer permanenten Kontrolle der Position des Patienten 2 und insbesondere seiner normalen Fußauflage auf zwei Füßen.
Gewisse Bewegungen einer falschen Vergrößerung können durch das vereinfachte Ausführungsbeispiel erfaßt werden, die in Bezug auf die 1 und 3 beschrieben sind.
Um eine größere Anzahl von falschen Bewegungen der Selbstvergrößerung zu erfassen, kann man perfektionierte Mittel verwenden, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben sind.
Wie in 5 dargestellt, ruht jeder Fuß auf einer unteren Abstützbasis 1, unter der eine schräge Schwenkachse B integriert ist. Die Schwenkachse B ist gemäß einer Achse von ungefähr 30° bis 60° schräg ausgerichtet, derart, daß der Fuß 3 oberhalb der Achse B positioniert ist, wobei die Achse B den äußeren externen Rand 31 des Absatzes 3a schneidet und einen Zwischenbereich 32 der Innenseite des Fußes 3. Ein Kontakt- oder Näherungssensor 4c ist unter dem hinteren und inneren Teil der unteren Abstützbasis 1 vorgesehen. Jeder Versuch einer Fußsohlenflexion und/oder Supination des Fußes bewirkt ein Schwenken der unteren Abstützbasis 1 und einen Verlust des Kontaktes, der von dem Kontakt- oder Näherungssensor 4c erfaßt wird, was somit die Messung der Selbstvergrößerung verhindert.
Nach einem perfektionierten Ausführungsbeispiel, das in 6 dargestellt ist, enthält jede Auflage plattform, wie z. B. die untere Abstützbasis 1, eine Matrix von Sensoren oder Kontakten, wie z. B. die Sensoren oder Kontakte 41, 42, 43, 44 oder 45, die auf der Oberfläche der unteren Abstützbasis 1 angeordnet sind und dazu bestimmt sind, eine Auflage des Fußes 3 zu erfassen. Jeder Sensor oder Kontakt 41–45 kann eine Dimension von ungefähr 1 cm² haben und von mechanischer, elektrischer, thermischer, photosensibler, kapazitiver oder sonstiger Natur sein. Jeder Sensor 41–45 ist mit der Recheneinheit 18 (4) verbunden und erzeugt ein Meßsignal des Druckes, das durch die Recheneinheit analysiert wird. Das in dem Speicher 19a gespeicherte Programm steuert die Recheneinheit 18, um periodisch jeden Sensor 41–45 abzufragen. Am Beginn der Messung kann die Recheneinheit 18 auch die Auflagezone des Fußes 3 bestimmen oder eine in 6 schwarz dargestellte Zone, die der Gesamtheit der Sensoren entspricht, die einen Druck des Fußes aufnehmen. Jeglicher darauffolgender Verlust des Kontaktes oder des Druckes an einem oder mehreren der anfänglich durch die normale Fußauflage aktivierten Sensoren verhindert einen Betrieb des Systems für die Messung der Kräfte der Selbstvergrößerung.
Die hauptsächlichen Sensoren sind einerseits unter dem unteren und inneren Teil des Fußes und andererseits unter der Ferse angeordnet.
Gemäß einer Möglichkeit kann das Programm die Resultierende der Gesamtheit der von den Sensoren für jeden Fuß empfangenen Drücke bestimmen und eine Veränderung oberhalb einer von dem Betreiber des Systems definierten Toleranz. Jede Veränderung der Fußsohlen auflage verändert diese Resultierende, und ihre Veränderung oberhalb der von dem Betreiber des Systems definierte Toleranz bewirkt die Unterbrechung des Systems zum Messen der Kräfte der Selbstvergrößerung.
Ein unter dem zweiten Zehenglied des großen Zehens angeordneter Sensor 44 und ein Sensor 45 der unter den ersten metatarsalen Kopf angeordnet ist, ermöglichen, eine Streckung des großen Zehens zu erfassen oder ein Anheben des ersten metatarsalen Kopfes bei einer Flexion der Zehen nach unten und sie erfassen auch eine dorsale Flexion der Fußes. Die Deaktivierung des einen oder anderen der beiden Sensoren 44 und 45 bewirkt ein Anhalten des Systems zum Messen der Kräfte der Selbstvergrößerung.
Man versteht, daß die in 6 dargestellte Vorrichtung ermöglicht, alle Bewegungen einer falschen Vergrößerung zu erfassen.
Man kann sich natürlich auch dazwischenliegende Vorrichtungen vorstellen, die nur die Erfassung von Bewegungen einer falschen Vergrößerung gestatten. Beispielsweise kann man einen Kontakt oder Sensor, der durch seine Verschiebung längs der Innenkante jeder Plattform bewegt wird, oberhalb des ersten Zehs vorsehen. Ein Strecken des großen Zehs aktiviert diesen Kontakt und bewirkt ein Anhalten des Systems zum Messen der Kräfte der Selbstvergrößerung.
Bei der Überwachung des Psoas-major-Muskels resultiert die Präzision der Erfindung auch aus der permanenten Überwachung der Selbstvergrößerung des Patien ten 2, insbesondere der Position seines Beckens, aus der insbesondere seine Vergrößerung resultiert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Ausführungsbeispiele beschränkt, die ausdrücklich beschrieben wurden, sondern sie umfaßt auch diverse Varianten und Verallgemeinerungen, die im Schutzbereich der nachfolgenden Patentansprüche enthalten sind.

Claims

Einrichtung zur Messung der Muskelkraft enthaltend: – eine untere Abstützbasis (1), die zum Abstützen eines Patienten (2) ausgebildet ist, der auf der genannten unteren Abstützbasis (1) mit Fußsohlenauflage steht, – eine obere Abstützkonsole (5), die vertikal oberhalb der unteren Abstützbasis (1) verschieblich ist und zur vertikalen Anlage auf dem Kopf (7) des genannten Patienten (2) angepaßt ist, – Mittel (11) zum wahlweisen Blockieren der vertikalen Position der oberen Abstützkonsole (5), – Mittel (12) zum Messen der vertikalen Position der oberen Abstützkonsole (5), – Mittel (13) zum Messen der vertikalen Hebekraft, die der Kopf (7) des Patienten (2) auf die obere Abstützkonsole (5) aufbringt, – Fußsohlenauflagesensoren (4a, 4b, 104a, 104b), die in der unteren Abstützbasis (1) vorgesehen sind und zum Überwachen der Aufrechterhaltung einer normalen Fußsohlenauflage des Fußes oder der Füße (3) des Patienten (2) ausgebildet sind, indem sie ein Signal erzeugen, wenn der Fuß oder die Füße (3) nicht mehr in normaler Fußsohlenauflage sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Abstützkonsole (5) an einem vertikalen Ständer (10) getragen ist, der sie mit der unteren Abstützbasis (1) verbindet.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Abstützbasis (1) Fußsohlenauflagesensoren (4a, 4b, 104a, 104b) enthält, die angepaßt sind, um sicherzustellen, daß die Auflagekraft größer ist als ein vordefiniertes Minimum sowohl in der vorderen Zone (3b) als auch in der hinteren Zone (3a) des Fußes (3).
Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine vordere Abstützung (14) enthält, die ausgebildet ist, um einen vorderen Anschlag zu bilden, gegen den die Vorderseite (15a) des Oberschenkels (15) des Patienten (2) unter Abbiegung von mindestens 30°, vorzugsweise mindestens 20°, anliegen kann, mit Mitteln (17) zum Messen der vorwärts gerichteten Muskelkraft zur Auswertung der vorwärtsgerichteten Anlagekraft des Oberschenkels (15) des Patienten (2).
Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Recheneinheit (18) enthält, der Speichermittel (19) und Anzeigemittel (20) zugeordnet sind, und die Signale empfängt, die von den Mitteln (12) zum Messen der vertikalen Position und den Fußsohlenauflagesensoren (4a, 4b, 104a, 104b) der unteren Abstützbasis (1) stammen, wobei die Speichermittel (19) ein gespeichertes Programm enthalten, um die Recheneinheit (18) zu steuern, wobei das gespeicherte Programm insbesondere eine Meßsequenz der Amplitude der Selbstvergrößerung enthält zum Speichern der vertikalen Position der oberen Abstützkonsole (5), wenn diese in freier Verschiebung ist und gegen den Kopf (7) des Patienten (2) gedrückt wird, und eine Meßsequenz der selbstvergrößernden Muskelkräfte, in der Werte der angelegten Hebekraft, die von dem Kopf (7) des Patienten (2) auf die obere Abstützkonsole (5) ausgeübt werden, gespeichert werden, wenn die genannte obere Abstützkonsole (5) in einer entsprechenden vertikalen Position blockiert ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gespeicherte Programm eine Ausdauermeßsequenz enthält zum Messen der Zeit des Aufrechterhaltens einer entsprechenden Hebekraft, die von dem Kopf (7) des Patienten (2) auf die obere Abstützkonsole (5) aufgebracht wird.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gespeicherte Programm eine Instruktionssequenz enthält zum Steuern einer intermittierenden Kontraktionsarbeit (TCI), indem ein intermittierendes Signal erzeugt wird, das von dem Patienten (2) erkannt wird, um mit Alternierungen von selbst-vergrößernden Kontraktionen und Entspannungen anzusprechen, indem man die Anzahl der Kontraktionen zählt, die eine Hebekraftschwelle nach einer ausreichenden Entspannung erreichen, die durch eine ausreichend niedrige Hebekraft gekennzeichnet sind.
Verfahren zum Messen der Muskelkraft eines Patienten (2) unter Verwendung einer Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte aufweist: a) Stellen eines Patienten (2) in aufrechter Position auf die untere Abstützbasis (1), b) ständig Sicherstellen, daß der Patient (2) in normaler Fußsohlenauflage auf der unteren Abstützbasis (1) steht und Unterbrechen der Messungen, wenn die Fußsohlenauflage nicht normal ist, c) Messen der Amplitude der Selbstvergrößerung des Patienten (2), indem man die obere Abstützkonsole (5) mit vertikalen Bewegungen des Kopfes (7) des Patienten (2) gleiten läßt und die aufeinanderfolgenden Positionen der oberen Abstützkonsole (5) registriert, d) Bestimmen des maximalen Wertes der Selbstvergrößerung entsprechend der höchsten aufgezeichneten Position während des vorhergehenden Schrittes, e) Fixieren der vertikalen Position der oberen Abstützkonsole (5) bei einem Wert einige Millimeter unterhalb des maximalen Wertes der Selbstvergrößerung, f) Messen der Kräfte der Selbstvergrößerung durch Registrieren der von dem Kopf (7) des Patienten (2) auf die obere Abstützkonsole (5), die in vertikaler Position blockiert ist, aufgebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin folgende Schritte enthält: g) Registrieren der maximalen Hebekraft, h) Wählen eines Schwellwertes der Hebekraft unterhalb der maximalen Hebekraft, i) Bestimmen der maximalen Ausdauerzeit (TME) durch Messen der maximalen Aufrechterhaltungszeit, für die eine Hebekraft größer oder gleich eines Hebekraftschwellwertes ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin folgende Schritte enthält: g) Registrieren der maximalen Hebekraft, h) Wählen eines Schwellwertes der Hebekraft unterhalb der maximalen Hebekraft, j) Steuern einer Arbeit mit intermittierenden Kontraktionen (TCI) durch Erzeugen eines intermittierenden Signales, das von dem Patienten (2) erfaßt wird, um Abfolgen von selbst-vergrößerenden Kontraktionen und Entspannungen einzuleiten, indem die Anzahl der Kontraktionen, die einen Hebekraftschwellwert nach ausreichender Entspannung, die durch eine ausreichend niedrige Hebekraft gekennzeichnet sind, gezählt werden.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin folgende Schritte enthält: k) während der Patient (2) in der Position zum Messen der selbst-vergrößerenden Kraft der vorhergehenden Schritte ist, bei der eine normale Fußsohlenanlage auf dem Fuß (3) stattfindet, Messen der maximalen nach vorne gerichteten Kraft des Oberschenkels (15) des Patienten (2) gegen die vordere Abstützung (14), l) Wählen eines Schwellwertes der nach vorne gerichteten Anlagekraft unterhalb einer maximalen nach vorne gerichteten Anlagekraft des Oberschenkels (15), m) Bestimmen der Ausdauer des Psoas-major-Muskels durch Messen der maximalen Zeit der Aufrechterhaltung einer nach vorne gerichteten Anlagekraft, die gleich oder größer des Schwellwertes der nach vorne gerichteten Anlagekraft ist, und/oder Zählen der Anzahl von abwechselnden Kontraktionen von Perioden der Entspannung und des Erreichens des Schwellwertes der nach vorne gerichteten Anlagekraft.