DE8901985U1 - Vorrichtung zur Erfassung und Messung der Position und Lageveränderung des Gelenksystems der Wirbelsäule im freien Raum - Google Patents
Vorrichtung zur Erfassung und Messung der Position und Lageveränderung des Gelenksystems der Wirbelsäule im freien RaumInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung
und Messung der Position und Lageveränderung des Ge Lenksystems der Wirbelsäule im freien Raum um
mindestens zwei zueinander senkrechte Achsen und zur Messung des Verlaufs, der Kurvenform oder Kontur der
gesamten Wirbelsäule im freien Raum, mit e~nem Rahmengestell mit einer die Winkelverdrehung um je eine
Achse messenden Winkelmeßeinrichtung, die als
Lotpendeleinrichtung ausgebildet ist.
Die Wirbelsäule des Menschen mit ihren 25 Gelenken entspricht einer doppel-S-förraigen Kurve. Am Kopf beginnt sie
mit der Halswirbelsäule, dann folgt die Brustwirbelsäule,
dann die Lendenwirbelsäule, die mit dem Steißbein endet.
Besonders die HaLswirbeIsäule ist zur Ermöglichung eines
großen Blickfeldes, auf Kosten der Stabilität, sehr beweglich.
Zahlreiche Krankheiten und Veränderungen der Wirbelsäule sind der medizinischen Wissenschaft bekannt und in der
Fachliteratur beschrieben: Kyphosen (z.B. Scheue«mann),
Skoliosen,HaIttungsproblerne, besonders auch im Bereich
zunehmender Bildschirmarbeitsplätze, Trauma (Frakturen),
neurologische Ursachen, degenerative Veränderungen.
Da die Beweglichkeit der einzelnen Gelenke sich klinisch
nur vermuten läßt, können bisher
a) Funktionsröntgenaufnahmen in den Extremstellungen
genaueren Aufschluß geben.
b) Die NeutraI-NuIImethode (Bewegung jedes einzelnen
Gelenkes wird von einer einheitlich definierten Neutral- oder Nullstellung aus gemessen - anatomische
Norms IsteI lung) .
c) Der Finger-Boden-Abstand beim Rumpfbeugen nach vorn
mit gestreckten Knien gibt ein Maß für die Gesamtbeweglichkeit der Wirbelsäule und Hüften. (Messung der Flexion
Il · · ·
d) Bei der Neigung zur Seite (Lateralflexion) werden
Asymmetrien, kleichte Skoliosen oft deutlich (Winkel-
·; messung) .
e) Prüfung der Drehbewegungen,besonders der Halswirbelsäule.
muß dabei ganz gerade stehen. Der Arzt kann Beckenschief-
: stand,Bein längendifferenz, Beckenneigung,Wirbetsäulen-
; wölbung, etc. erki-nnen. Wichtig ist die Messung am selben
festzustel len.
1) Als Meßgrößen eignen sich Höhe und Distanz der Krümmungsscheitel von einem an der Wirbelsäule angelegten Lot
(Schnur mit Gewicht).
2) Visuelle HaLtungsbeurtei lung.
3) Differenzbetrachtung zwischen schlaffer und straffer
Ha Itung.
5) Winkelmessungen nach Cobb und Ferguson.
6) Chest-Contour-Recorder nach Haller.
Die habituelle Haltung des Patienten erlaubt oft nur eine
subjektive und variable Beurteilung, da genaue Kriterien fehlen. Es ergeben sich bei den einzelnen Möglichkeiten
im wesentlichen folgende Nachteile:
Zu a) Strahlenbelastung des Patienten durch die ionisierende
Strahlung; nur Momentaufnahme, die über Funktion und
Form der Gesamtwirbelsäule nur wenig aussagt;
zu c) zwar Maß für Vergleichs- und Verlaufskontrollen, aber
nur sehr grob; partielle Untersehiede, auch iff f-rühstadium
durch Krankheiten bedingt,oft nur sehr schwer
«■■&igr; &igr;&igr;&igr;
feststellbar
zu d) ungenau, subjektiv, schlecht reproduzierbar
zu d) ungenau, subjektiv, schlecht reproduzierbar
zu 1) ungenau,Reproduzierbarkeit abhängig von der Geduld und
leichten Feh I ha 11ungen,
zu 2) weitgehend subjektiv und variabe I ,besonders hinsichtlich
nur geringer Konturveränderungen,
zu 3) wie 2) ,
zu 4) Werte geben nur ungefähre Anhaltspunkte .
zu 5) Röntgenauswertung erforderlich,
zu 6) aufwendig und teuer.
Objektive Messungen sind jedoch zeitraubend und schwierig. Einfache Winkelmessgeräte (Goniometer,Kyphometer) und
Fadenlote dienen der Orientierung, sind aber nicht sonderlich
genau und erlauben keine gute Reproduzierbarkeit.
Das zu entwickelnde Gerät nun kann keine Schmerzherde erkennen
oder gar Aussagen über die Ursachen einer spezifischen Erkrankung liefern. Es soll sich aber um ein Gerät
mit einem möglichst objektiven Meßverfahren, z.B. zur Bestimmung der Krümmung und Krümmungsänderung der Wirbelsäule,
mit oder ohne Belastung- in extremalen Positionen.zur Bestimmung von Winkel- und Konturänderungen vor und nach einer
therapie, bei guter Reproduzierbarkeit handeln.
Um die Veränderungen der Beweglichkeit der Wirbelsäule
eines Patienten objektiv beurteilen zu können, muß möglichst unabhängig von äußeren Einflüssen und bei den bekannten
Norm- oder Grundhaltungen gemessen werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung zu schaffen, die zur Messung der Position und Lageveränderung vom Gelenksystem der gesamten Wirbelsäule
im freien Raum und zur Messung des Verlaufs, der Kurvenform oder Kontur im freien Raum geeignet ist.
id
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art vorgeschlagen, bei der erfindungsgemäß
vorgesehen ist, daß das Rahmengestell/ an dem die
Lotpendeleinrichtung angeordnet ist/ ein Fahrwerk aufweist, das mit mindestens einer elektrischen Weg-Meßaufnehmereinrichtung in Wirkverbindung steht.
Lotpendeleinrichtung angeordnet ist/ ein Fahrwerk aufweist, das mit mindestens einer elektrischen Weg-Meßaufnehmereinrichtung in Wirkverbindung steht.
Die apparative Ausgestaltung erlaubt eine freie Messung in
kurzer Zeit; ausführbar &zgr; ; B - durch ein MTA, Orthopäden
oder C hiropraktiker. Das Gerät soll aus einer Art Schlitten oder Wagen (je nach Roll- oder GLeittestergebnissen längs
der Wirbelkörper, die z.B. auch als Führung dienen können) bestehen, der von Hand längs der Wirbe I sau I e ,z .B . vom
obersten Wirbel bis zum Steißbein,geführt wird.
oder C hiropraktiker. Das Gerät soll aus einer Art Schlitten oder Wagen (je nach Roll- oder GLeittestergebnissen längs
der Wirbelkörper, die z.B. auch als Führung dienen können) bestehen, der von Hand längs der Wirbe I sau I e ,z .B . vom
obersten Wirbel bis zum Steißbein,geführt wird.
Der erfinderische Kerngdanke ist dabei eine Verkopplung
von einem zweiachsigen Lotpendel mit einer inkrementalen
Wegmessung .
von einem zweiachsigen Lotpendel mit einer inkrementalen
Wegmessung .
Lotpendel bestehen aus flüssigkeitsgedämpften Pendeln, die
über eine feingerasterte Winkelcodierscheibe und elektronische
Signa lgeb?r ein Signal an eine Ausyerteslektronik
geben (DE-PS 35 25 756). Die Wegmessung kann über eine
Radführung ebenfalls mit Encodersignal erfolgen. In der
Nullstellung, Meßbeginn z.B. am Ausgangspunkt,dem obersten Halswirbel, wird der Patient in einen der bekannten Normzustände versetzt und dann die Elektronik kalibriert. Nach z.B. zweimaligem Abfahren der Wirbelsäule (kontinuierliche Messung) etwa in der vollen Länge - einmal Lotpendel zur
nessung der seitlichen Abweichung, einmal Lotpendel um
90° gedreht zur Messung der Krümmung von vorne nach hinten, beides als Winkelmessungen - unter gLeicnhzeitiger Positionsmessung (Weg längenmessung), besitzt die mit dem Gerät über einen Kabel verbundene Elektronik alle Informationen, die erforderlich sind,um
geben (DE-PS 35 25 756). Die Wegmessung kann über eine
Radführung ebenfalls mit Encodersignal erfolgen. In der
Nullstellung, Meßbeginn z.B. am Ausgangspunkt,dem obersten Halswirbel, wird der Patient in einen der bekannten Normzustände versetzt und dann die Elektronik kalibriert. Nach z.B. zweimaligem Abfahren der Wirbelsäule (kontinuierliche Messung) etwa in der vollen Länge - einmal Lotpendel zur
nessung der seitlichen Abweichung, einmal Lotpendel um
90° gedreht zur Messung der Krümmung von vorne nach hinten, beides als Winkelmessungen - unter gLeicnhzeitiger Positionsmessung (Weg längenmessung), besitzt die mit dem Gerät über einen Kabel verbundene Elektronik alle Informationen, die erforderlich sind,um
1. die Wirbelsäule räumlich darstellen zu können (etwa mit Hilfe geeigneter Software und PC-AT) und
2. nach Wiederholungsmessungen in den vom Arzt gewünschten
Extremstellungen, um die Abweichungen zu früheren Messungen
(Verlaufskontrollen) zu dokumentieren. Wegen der
zu erwartenden Genauigkeit von +/- 1 bei guter Reproduzierbarkeit lassen sich leichte Beweglichkeitsveränderungen
oder z.B. krankheitsbedingte Beweg I ichkeitsp
j ncr hr|nk unnpn und besonders 3'jch die dsn^it verbundenen
Therapieerfolge feststellen.
Es ist klar, daß bei der Informationsverarbeitung zu einer
anwendungsnahen Darstellung der Ergebnisse - bei 1. etwa auf dem PC-AT-Monitor z.B. für die Forschung, Kliniken,
Krankenhäuser, etc. und bei 2. etwa in Chiropraxen, bei
orthopädischen Fachärzten - je nach Markterfordernis eine
kundenspezifische Software erstellbar ist. Besonders
interessant ist ein ausbaufähiges System mit preisgünstiger
Lösung etwa für 2. und komfortabler Lösung mit genormter Schnittstelle und Software für 1. und 2.
Hie einfache Anzeige einer HinksläbweichuriG und dsrsn
Veränderung auf LCD während der Messung (z.B. von einer Extremhaltung zur anderen oder zur Normhaltung) kann als
preisgünstige Lösung ausreichen, wobei die Daten patientenbezogen
über einen Drucker ausgegeben werden können.
Kyphosen (dorsal konvexe Krümmungen, Rundrücken,Bücke I),
Lordosen (dorsal konkave Krümmungen, Hohlrücken) und Skoliosen (seitliche Verkrümmungen) können nach 1. in ihrem
Ausmaß dokumentiert werden und statistischer Auswertung
zugänglich gemacht werden. Nach 2. können die mit diesen Begriffen verbundenen Veränderungen der Beweglichkeit
der Wirbelsäule quantitativ erfaßt werden. Ein großer Vorteil besteht gegenüber herkömmlichen Meßverfahren
■&igr; * · * · «··«
fit ff ·
' 12
darin, daß einerseits auch leichte Therapieerfolge 'ind positive
oder negative Veränderungen mit der Zeit nachgewiesen
werden können, und andererseits durch die Messungen nachgewiesene Veränderungen auf eine ursächliche Krankheit
schließen lassen (die ja ganz woanders als in der Wirbelsäule lokalisiert sein kann,Wachtums störungen u.a.).
Praktisch alles, was Einfluß auf die Form, Verformung und Lageänderung d &rgr; r Ui rhpl. cäul. 5 h 3 t ; Wie ZiB: auch PSUTO Logische
Ursachen, Muske I verspannungen u.dgl., kann Grund
für vergleichende Messungen mit der Lotpendelanordnung
sein.
Eine bevorzugte Ausführungsf&ogr;rm besteht in der feinmechanischen
Konstruktion des über den Rücken gleitenden Schlittens.
Ob es Haltungsschäden beim Menschen gibt, scheint infrage
zu stehen. "In der Praxis gehen die Meinungen stark auseinander, da meßbare Größen, welche das Problem zu objektivieren
gestatten wurden, fast vollständig fehlen. Wir sind up-itgehend euf subjektive Eindrücke und Klinik angewiesen."
(Orthopädie, A .M . Debrunner,VerI ag Hans Huber,
Bern, Stuttgart, Toronto).
Die bekannten Verfahren nach Cobb und Ferguson (Winkelmessungen) stellen die Verkrümmung auf der· Röntgenbild
fest. Es ware sinnvoll, auf Röntgenaufnahmen verzichten
zu können, um die Verkrümmung der Wirbelsäule zu messen. Progredienz und Behandlungserfolg können nur aus Verg
Ieichskontro IImessungen erkannt werden. Mit dem neuen
Meßverfahren kann man schnell und einfach zu einem Ergebnis kommen. Die bisherigen großen Strahlenbelastungen bei
Skoliosepatienten durch regelmäßiges Röntgen während des
Wachstums könnten z.B. eingeschränkt werden.
Es qibt zwar eine Reihe von nach dem derzeitigen Stand der
Technik veralteter oder zumindest sehr ungenauer oder primitiver, oft nur mechanischer Meßgeräte und Verfahren,
die aber keine reproduzierbare oder vergleichende
Messung erlauben. Auch gibt es keine Möglichkeit, die Lage der Wirbelsäule im freien Raum, ohne Bezug auf ortsfeste
Punkte, darzustellen.
Außer der beschriebenen Anwendung für die Wirbelsäule
lassen sich andere zusätzliche Erweiter ungen entwickeln: Beweg I ichkeitsmessunpen auch der anderen Gelenke und
Glieder unter Verwendung von zusätzlichen Lagesensoren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, daß das Fahrwerk aus zwei Zahnriemenlaufwerken
besteht , die über zwei Achsen verbunden sind und von denen jedes Zahnriemenlaufwerk von einem um zwei zueinandei
beabstandete Laufrollen umlaufenden Zahnriemen gebildet wird. Dabei ist dann vorgesehen, daß zwei Laufrollen
jeweils drehfest auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, die zur übertragung der Achsendrehung über
ein Getriebe mit der Weg-Meßaufnehmereinrichtung verbunden
sind. Die Bewegung des Fahrwerkes auf dem zu untersuchender Körper wird damit über die Laufrollen und das Getriebe
auf die Weg-Meßaufnehmereinrichtung übertragen und dort
in entsprechende elektrische Signale umgewandelt.
bs kann auch vorgesehen sein, daß eine Laufrolle oder zwei Laufrollen unabhängig voneinander oder ein gesondertes Rad
od.dgl. die translatorisehe Bewegung des Fahrwerks und
damit des Rahmengestells aufnimmt und direkt oder über
ein Getriebe auf die Weg-Meßaufnehmereinr1chtung überträgt
Diese Ausbildung ist Insbesondere dann gegeben, wenn das Fahrwerk mit Gleitkufen, Walzen, Rollen , freilaufenden
Rädern oder mit über Laufräder umlaufenden Gleisketten versehen ist. Es muß in jedem Fall sichergestellt werden,
&iacgr; ;!
• · * I f · ■ Al* * fl · · ·« t, «
daß die Bewegung des RahmengesteLLs aufgenommen und in
ein entsprechendes Wegsignal umgewandelt wird.
Bevorzugterweise besteht das Rahmengestell aus einem
Grundrahmen oder einem plattenförmigen Grundkörper, an
dessen vorderer Querseite im Bereich der Längsmitte ILinie
eine Führungseinrichtung vorgesehen ist. Diese dient dazu,
daß die Vorrichtung immer genau entlang der durch die Körperkontur bzw. die WirbeLsäulenlage vorgegebenen
Strecke geführt wird. Es ist dabei möglich, über eine beispielsweise als Kimme und Korn ausgebildete optische
Zieleinrichtung die Vorrichtung zu führen. Es kann jedoch
auch vorgesehen werden, daß die vorgesehene Prüf- und Meßstrecke auf dem Prüfkörper mit entsprechenden Farbmarkierungen
oder mit metallische Bestandteile enthaltenden Markierungsmedien ausgezeichnet wird, so daß ein manuelles
oder ein automatisches Verfolgen der vorgegebenen Linie
durch die Führungseinrichtung möglich ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann dann auch eine
Echoloteinrichtung vorgesehen werden, die sicherstellt,
daß immer entlang bestimmter Linien, beispielsweise entlang
der Linie der Dornfortsätze der WirbeIsäule,gemessen
wi rd.
Bevorzugterweise ist die Vorrichtung auch mit einer entsprechenden
Auswerte- und Steuereinheit versehen, die auf dem Rahmengestell oder gesondert angeordnet sein kann.
Um der Steuerung ein Ausgangsignal zu vermitteln, mit dem
sozusagen der Startpunkt der Meßlinie markiert wird, ist vorgesehen, daß an dem Rahmengestell bevorzugterweise
an der hinteren Querseite als Startpunktindikator eine
optische DurchbUk- und Zieleinrichtung oder eine mechanische
Sensoreinrichtung angeordnet ist. Damit ist es möglich,
eine präzise Nullstellung festzulegen und der Steuerungs-
■ ·
■ #
I 32
' 15 '
einrichtung ein entsprechendes AusgangsignaL zuzuführen.
Es kann auch vorgesehen sein, daß die elastisch aufgehängte mechanische Sensoreinrichtung so ausgebildet ist, daß
bei Aufdrücken der Sensoreinrichtung auf den am Körper
markierten oder festliegenden Startpunkt ein Startsignal
abgegeben wird.
Das Fahrwerk ist vorzugsweise mit einem regelbaren Antrieb versehen, der beispielsweise auf die Zahnriemen laufwerke
oder auf entsprechende Walzen, Rollen, Räder oder auf die über Laufräder umlaufenden Gleisketten wirkt und
die Vorrichtung forbewegt. Dabei ist vorteilhafterweise
vorgesehen, daß der Antrieb auf Gleichlauf geregelt ist, d.h., daß eine konstante Geschwindigkeit beim Laufen über
die zu überprüfende Körperpartie eingehalten wird,um eine
genaue und gleichmäßige Messung sicherzustellen. Auch können
mehrere , voneinander unabhängige Antriebe vorgesehen werden, die gi»ichzeitig zur Steuerung der Vorrichtung
dienen, um ein automatisches Abfahren vorgegebener Meßlinien
oder Meßfelder zu ermöglichen.
über die Steuereinrichtung ist dann eine vollautomatische
Durchführung der Messung möglich.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Erfassung und Messung in einer Ansicht von vorne in rein schematischer Barstellung,
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von
oben, und
«I · I· I «I t t
• » » I
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Vorrichtung zur Erfassung und Messung der Positio.n und Lageveränderung des Ge Lenksystems
der Wirbelsäule mit 100 bezeichnet, bei der ein Rahmengestell
10 auf einem Fahrwerk 11 angeordnet ist,wobei das ; Rahmengestell 10 eine Lotpendeleinrichtung 12 und eine
' Die Lotpendeteinrichtung 12 ist an zwei Gelenkpunkten
12a und 12b schwenkbar aufgehängt und um eine horizontale,
& zu einer Längsmittelachse des Rahmengestells 10 parallelen
&iacgr; &ogr;
tj . Schwenkachse um 90 in eine senkrechte Stellung schwenkbar
5* und einrastbar, wobei die Lotpendeleinrichtung 12 mit einer
entsprechenden Umschaltung im Hinblick auf die abgegebenen
;| Signale versehen ist. Die Lotpendeleinrichtung ist dabei
¥ in an sich bekannter Weise ausgebildet und mit einer
öldämpfung versehen. Der in der Lotpendeleinrichtung 12
vorgesehene Winkelkodierer 42 ist an das Lotpendel gekoppelt
und wirkt als Winkelgeber.
Das Fahrwerk 11 besteht aus zwei Zahnriemenlaufwerken 14,
die jeweils über zwei Achsen 19,20 verbunden sind ynd
■ von denen jedes Zahnriemen laufwerk 14 von einem Zahnriemen
21;22 gebildet wird, der um zwei zueinander beabstandete
Laufrollen 15,16;17,18 umläuft, wobei die Laufrollen 15 und 17 auf der Achse 19 und die Laufrollen 16 und 18 auf der
Achse ZO drehfest angeordnet sind.
Auf der Achse 19 ist ein Wegaufnehmerritzel 19a drehtest
angeordnet, was auf ein Getriebe 23 wirkt, das die Drehbewegung der Achse 19 auf die Weg-Mei?auf nehmerei nri chtung 13
überträgt. Sowohl die Lotpendeleinrichtung 12 als auch die
Weg-Meßaufnehmereinrichtung 13 ist mit entsprechenden
Kodierscheiben 40 versehen, über die eine Koppelung der
lit- > «»a ··«■
Lotpendeleinrichtung 12 und der Weg-Meßaufnehmereinrichtung
13 erfolgt.
Das Fahrwerk 11 weist einen im wesentlichen plattenförmigen
Grundkörper 24 auf, der in Fahrtrichtung bzw. Längsmittelrichtung
gesehen eine vordere Querseite 25, eine hintere Querseite 26 und zwei seitliche Längskanten 27,28 aufweist.
Im Bereich der Längsmittellinie 29 ist im Bereich
der vorderen GüerSeite 25 eine Führungseinrichtung 5ü
angeordnet, die zur Führung des Fahrwerkes 11 auf einer vorgegebenen Linie dient. Diese kann als optische Durchblick-
und Zieleinrichtung 31 ausgebildet sein und ist in
der Zeichnung nur schematisch als aus der Visiertechnik
bekannte Kimme 32 und Korn 33 darr?ste 111 . Fs ist auch
möglich, alternativ oder ergänzend eine I ichtoptisehe
Erfassungseinrichtung 131, einen Näherunysinitiator 231
oder eine Echoloteinrichtung 331 als Führungseinrichtung
30 vorzusehen. Diese ermöglichen die Führung der Vorrichtung 100 entlang einer in der Zeichnung nicht dargestellten
vorgegebenen Meßlinie, die auf einen zu überprüfenden Körper
in Form einer Farbmarkierung, einer metallischen Führungs-&Pgr;
1E Gu.dgl. äüfycbräCnt SeTn kann.
Im rückwärtigen Bereich des Fahrwerkes 11, d.h. im Bereich
der Querseite 26, ist ein S tartpunktindikator 34 vorgesehen.
Dieser dient dazu, der Vorrichtung 100 und insbesondere der Steuereinrichtung 41 eine definierte Nullstellung
vorzugeben. Hierzu kann der Startpunktindikator 34 als
optische Durchblik- und Zieleinrichtung 35 in Form von
Kimme 36 und Korn 37 vorgesehen sein. Es kann jedoch auch alternativ oder ergänzend an einem elastischen Balken 38
eine Sensoreinrichtung 39 angeordnet sein,die bei Berührung
und/oder Auslösung ein Startsignal abgibt.
Es ist vorgesehen, daß die Vorrichtung eine in der Zeichnung
nicht dargestellte Antriebseinrichtung aufweist, die
die Vorrichtung 100 mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit
über das Fahrwerk 11 fortbewegt.
Die Steuereinrichtung 41 ist sowohl mit der Lotpende I einrichtung
12 als auch mit der Weg-Meßaufnehmereinrichtung
13, mit den Kondierse heiben 40 und den entsprechenden
Aufnehmern und der Antriebseinrichtung über in der Zeichnung
nicht dargestellte Verbindungs- und Steuer Ieitungen
verbunden, so daß eine Gesamterfassung aller anfallenden Daten und Meßdaten sowie eine Steuerung der Vorrichtung
auch automatisch durchführbar ist.
An der LotpendeLeinrichtung 12 ist ein WinkeIkodierer 42
vorgesehen und an der Weg-Meßaufnehmereinrichtung 13 ist ein
Winke I kodierer 43 vorgesehen, um die Zuordnung der Signale
und die Verarbeitung zu ermöglichen.
Claims (20)
1. Vorrichtung zur Erfassung und Messung der Position und Lageveränderung des Ge lenk sy st ems der Wirbelsäule im
freien Raum um mindestens zwei zueinander senkrechte Achsen und zur Messung des Verlaufs, der Kurvenform
oder Kontur der gesamten Wirbelsäule im freien Raum , mit einem Rahmengestell mit einer die Winke I verdrphung
um je eine Achse messenden WinkeImeßei&eegr;richtung,die
als LotpendeIeinrichtung ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rahmengestell (10), an dem die Lotpendeleinrichtung
(12) angeordnet ist, ein Fahrwerk (11) aufweist, das mit mindestens einer elektrischen Weg-Meßaufnehmereinrichtung
(13) in Wirkverbindung steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrwerk (11) aus zwei Zahn ri einenlauf werken (14) besteht, die über zwei Achsen (19,20) verbunden
sind und von denen jedes Zahnriemen laufwerk (14) von
einem um zwei zueinander beabstandete Laufrollen (15, 16;17,18) umlaufenden Zahnriemen (21;22) gebildet
wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrwerk (11) mit GIeitkufen,WaI2en,RoI len oder
Rädern oder über Laufräder umlaufende Gleisketten versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Laufrollen (15,16), Walzen,
Rollen,Räder oder Laufräder jeweils drehfest auf einer gemeinsamen Achse (19) angeordnet sind, die zur übertragung
der Achsendrehung über ein Getriebe (23) mit der Weg-Meßaufnehmere&igr; &eegr;richtung (13) verbunden
sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine unabhängige Laufrolle (15,16, 17,18) oder Walze, Rolle, Rad oder Laufrad zur übertragung
einer der Bewegung des Fahrwerkes entsprechenden Drehbewegung direkt oder über ein Getriebe mit jeweils
einer Weg-Meßwertauf nehmereinrichtung (13) in Verb
i ndung stehen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rahmengestell (10) aus einem Grundrahmen
oder einem plattenförmigen Grundkörper 124) mit
zwei jeweils endseitigen Querseiten (25,26) und zwei entsprechenden Längsseiten (27, 28) besteht,
an dessen einer ersten Querseite (25) eine im Bereich
der Längsmittellinie (29) des Rahmengestells
(10) bzw. des fahrwerks (11) angeordnete Führungseinrichtung
(30) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungseinrichtung (30) als optische Durchblick-
und Zieleinrichtung (31) ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungseinrichtung (30) als lichtoptische
Erfassungseinrichtung (131) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungseinrichtung (30) als Näherungsinitiatoreinrichtung
(231) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungseinrichtung (30) als Echoloteinrichtung
(331) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rahmengestell (10) an einer zweiten Querseite
(26) als Startpunkt indikator eine optische Durchblick- und Zieleinrichtung (35) und/oder eine mechanische
Sensoreinrichtung (39) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrwerk (11) einen regelbaren Antrieb aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet/
daß die Lotpendeleinrichtung (12) aus einer winkel"
kodierten Scheibe mit optoelektronischer Abtastung
besteht, die durch ein achsenfestes Pendel mit einem Gewicht in zwei zueinander senkrecht stehenden Raumrichtungen
drehbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Lotpendeleinrichtungen (12) vorgesehen
sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lotpendeleinrichtungen kardanisch
aufgehängt sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lotpendeleinrichtung, bestehend aus der
winkelkodierten Scheibe und einer Gewichtsanordnung,
über eine Flüssigkeit gedämpft ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektronischen Signale der Lotpendeleinrichtung
(12) und der Weg-Meßaufnehmereinrichtung (13) über
entsprechende Kodiers'cheiben (40) bei der Lotpendeleinrichtung (12) und der Weg-Meßaufnehmereinrichtung
(13) gekoppelt sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Referenzpunkt, vorzugsweise ein medizinisch relevanter Punkt, wie z.B. der des Wölbungsmaximums, vor dem Dornfortsatz im freien Raum reproduzierbar
ei M kalibrierbar 1st.
ii"
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dreiecksfläche, gebildet aus gemessener Horizontal-
und/oder ink Iinometrisch gemessener Tota I intensität
und dem Lot im Referenzpunkt zur eindeutigen Ausrichtung
im Raum dient.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Steuereinrichtung (41) vorgesehen ist,
mit der die eindeutige Lage im Raum bezüglich der Ka I ibrier-Ausrichtung reproduzierbar ist.
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