EP3043711A1 - Device for signaling movements of a musculoskeletal system of a human being - Google Patents

Device for signaling movements of a musculoskeletal system of a human being

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EP3043711A1
EP3043711A1 EP14772279.7A EP14772279A EP3043711A1 EP 3043711 A1 EP3043711 A1 EP 3043711A1 EP 14772279 A EP14772279 A EP 14772279A EP 3043711 A1 EP3043711 A1 EP 3043711A1
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EP
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sensor
designed
signaling
musculoskeletal system
movement
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Withdrawn
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EP14772279.7A
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Jörg Alexander BÖKEN
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Definitions

  • the invention relates to a device for signaling movements of a musculoskeletal system of a human.
  • the musculoskeletal system of a human being ensures that the body remains in a defined shape, but nevertheless can be purposefully moved.
  • a part of the musculoskeletal system is the bony skeleton and provides for the shaping of the body.
  • the skeleton is moved by the skeletal muscles. This is done by tendons, which have grown on one side of the bone and are anchored on the other side in the muscle. If it becomes necessary to change the tension direction of the tendons, they will be redirected with ribbons. Such bands also serve to strengthen and secure heavily loaded joints.
  • a device for signaling movements of a musculoskeletal system of a person with which a monitoring, control and diagnostics of the musculoskeletal system is given in the orthopedic sense for all moving parts of the skeleton.
  • such a device is intended to prophylactically prevent or subsequently eliminate postural damage, in which case harmful or excessively stressful movements or strains are to be avoided for the skeleton or the entire musculoskeletal system.
  • the device according to the invention for signaling movements of a musculoskeletal system of a person has at least one sensor for detecting movement of the musculoskeletal system. Furthermore, this device has at least one carrier element for at least one sensor for detecting a movement of the musculoskeletal system, wherein means are also provided for fastening the at least one carrier element to the movement apparatus of a human. In addition, the device according to the invention has a signaling device for signaling sensor values of the at least one sensor for detecting a movement of a musculoskeletal system of a person.
  • a warning signal emitted by the device or the signaling device in the event of an incorrect movement or excessive stress on the musculoskeletal system.
  • a warning signal is emitted, for example, when the at least one sensor for detecting a movement detects a movement which is too high a load on the musculoskeletal system of the patient, possibly leading to a violation of the musculoskeletal system - and in a rehabilitation measure to rupture the Injury - can lead.
  • the basic settings of the device according to the invention and the adaptation of the patient or user are to be carried out by appropriate specialist personnel, such as for example an orthopedist, attending physician, sports physician, fitness trainer or the like. Furthermore, the user or the patient should be supervised in a familiarization phase by the respective specialist personnel.
  • the device according to the invention can serve in various embodiments, as will be described below, for monitoring and diagnosis of axial movements, bending movements, rotational and torsional movements as well as for pressure monitoring, for example in the event of overstressing the foot or the like.
  • combination designs are also possible with which a wide variety of movements can be monitored and controlled in combination and in which an alarm signal can be given off if the musculoskeletal system is loaded too much.
  • an alarm signal can be given off if the musculoskeletal system is loaded too much.
  • the user or the patient is able to adapt the movement accordingly when such a warning signal occurs.
  • a multiplicity of combination designs can be implemented in the manner of a modular system in order to be able to monitor and control a large number of movements of the musculoskeletal system.
  • the musculoskeletal system can be trained again in such a way that, after the device has been adapted by the specialist, the musculoskeletal system again corresponds to the patient. training, and thus control, without running the risk of overstressing the musculoskeletal system, effectively avoiding re-injury.
  • the at least one sensor as a distance sensor, pressure sensor, rotary motion sensor, Linearbeweg ungssensor, torsion, pressure and / or position sensor is formed.
  • the at least one carrier element is designed as at least two flexible plates connected by webs, wherein at least one sensor is preferably arranged between two webs.
  • at least one sensor is preferably arranged between two webs.
  • the at least one carrier element is designed as at least two link elements connected via a joint, wherein at least one sensor is preferably arranged between two link elements.
  • the joint can be designed for the articulated connection of the link elements on a plane. However, it is also conceivable that the joint connects the two link elements articulated in any direction in space.
  • the at least one carrier element is designed as a flexible traction cable, band or the like, for example in the form of a sleeve.
  • Such support elements are particularly suitable to detect movements in the circumference of a limb, such as a leg or an arm, or as a neck cuff movement of the musculoskeletal system in the cervical spine using the respective sensors or a sensor.
  • the device according to the invention can be attached to the musculoskeletal system of a human, means are provided for attachment, which are designed for example as self-adhesive pads, bandages, gypsum, cuffs, splints, adhesive plasters, hook-and-loop fasteners, garments and / or implants or the like.
  • the device according to the invention with the sensors on the musculoskeletal system of a person to attach, so that the movement in each desired area of the musculoskeletal system of a human monitors in a simple manner, and possibly also can be diagnosed, with erroneous movements, which can lead to damage to the musculoskeletal system, can be signaled early by the signaling device using the sensor values.
  • the signaling device is designed as a data processing device.
  • a data Processing device it is possible in a simple manner to evaluate the data supplied by the sensors and to make a signaling if necessary.
  • Such signaling can be carried out acoustically or via a light signal, for example.
  • a data output unit for example a screen, so that the user immediately or visually, for example, on the movement or the erroneous movement in the event of a warning Screen of a smartphone or the like can be visualized.
  • a data output unit for example a screen
  • the signaling device or the data processing device has a data memory in which the sensor data can be stored.
  • reference data for the respective sensors can also be stored on such a data memory so that the data supplied by the sensors can be compared with the respective reference data and a corresponding warning signal can be output when the reference signals deviate or exceeded.
  • the sensor values detected by the device according to the invention or its sensors can be transmitted to an evaluation unit with the aid of appropriate electronics, so that a corresponding data output can then take place on the respective data output device.
  • a visual representation of the data output on a screen it is not only possible for the user / patient to see that he has made a mistake, but also directly what error he has made.
  • this embodiment of the invention is particularly effective in pedagogical terms, since it can be immediately corrected directly by the user via a visual perception of the error, so that a quick and efficient training can be done.
  • An evaluation device is also provided for data processing, with the aid of which the data detected by the sensors can be compared with the reference data and thus also differences of the movement sequence which were detected with the aid of the sensors can be compared with a movement sequence optimized by the reference data.
  • the patient is enabled to exercise the desired movement, where he can track his movement, for example, directly on a monitor and compare with an optimal sequence of movements.
  • wireless connections such as radio transmitters, WLAN, infrared or Bluetooth can be provided.
  • the transmission can also be done by an appropriate wiring.
  • the data acquired by the sensors can be passed on directly to the evaluation unit or signaling device or data processing without cumbersome cabling.
  • the data processing device and the corresponding sensors long-term data acquisition and evaluation is possible.
  • the entire data acquisition can also be displayed in three-dimensional graphics. Furthermore, computer-animated motion sequences can be reconstructed over longer phases.
  • the entire calibration of the sensors can be realized both by mechanics and by electronics, depending on the design and type of sensors used. However, care must be taken to ensure that the calibration is carried out by expert staff, such as orthopedic surgeons, doctors, sports doctors or trained fitness trainers in order to achieve the best possible effect.
  • Areas of application are, for example, the clinical use in the case of injuries after surgery or in the case of a chronic disease of the skeleton.
  • the device according to the invention can also undergo an orthopedic use for the detection and long-term treatment of postural damage.
  • such a device according to the invention can be used prophylactically for the early prevention of postural and locomotor damage, especially in people with sedentary activity.
  • FIGS. 2a to c show a second exemplary embodiment of a device according to the invention in various representations
  • FIGS. 3a to c show a third exemplary embodiment of a device according to the invention
  • FIGS. 4a to 4c show a fourth exemplary embodiment of a device according to the invention in various embodiments
  • FIG. 5 shows a fifth exemplary embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 6 shows a sixth exemplary embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 7 shows a representation of the application of various devices according to FIGS. 1 to 6 on a leg or foot and ankle joint of a human
  • FIG. 8 shows a representation of the application of a device according to the invention in the region of the spine and cervical region of a human.
  • FIG. 1 a shows a first exemplary embodiment of a device according to the invention for signaling movements of a musculoskeletal system of a person.
  • This embodiment consists essentially of an upper flexible plate 4 and a lower flexible plate 6, which are interconnected by means of fixed webs 5. Between the upper flexible plate 4 and the lower flexible plate 6 5 sensors 1 for detecting movements are also arranged between the individual webs.
  • the local device according to the invention with its upper flexible plate 4 and lower flexible plate 6 is arranged linearly.
  • the flexible plates 4 and 6 in the local drawing plane against each other are bendable. Due to the fact that the plates 4 and 6 are held at a distance by the webs 5 fixed in this case, the bending radius changes during bending of the plates 4 and 6, which is illustrated by arrows in this illustration. As a result of the flexibility of the plates 4 and 6, the distance between the plates 4 and 6 becomes smaller during bending or the pressure between the plates 4 and 6 increases. However, the individual sensors 1 are not shown in the illustration according to FIG. 1 b for reasons of clarity.
  • Figure 1c shows the detailed representation of a bend according to Figure 1 b, wherein on the one hand with a sensor designed as a distance sensor 10, the distance between the plates 4 and 6 is measurable and on the other with a trained as a pressure sensor 11 sensor 1 the pressure between the plates 4 and 6 can be determined.
  • FIG. 1d shows a plan view of another area of this device according to the invention.
  • a position sensor 12 and a torsion sensor 13 are now used as sensors 1.
  • the torsion sensor 13 the torsion between two webs 5 can be measured, while by means of the position sensor 12, the position of this sensor can be determined.
  • the sensor values can all be processed by means of a signaling device not shown in the illustrations according to FIGS. 1a to 1d and also in all other subsequent representations, which signaling device is preferably designed as a data processing device.
  • signaling device is preferably designed as a data processing device.
  • the data processing device preferably contains a data memory, a data read unit, a data output unit and an evaluation device. By means of the data reading unit, the sensor data of the individual sensors 1, 10, 11, 12 and 13 can be read out and stored in a data memory or processed or evaluated directly by the evaluation device.
  • a data output unit can be done a very accurate data output, which allows, for example, a visualization of the movement on a screen.
  • the detected sensor data can be compared with reference data stored in the data memory so that a warning signal can be output when a sensor exceeds or reaches a reference value.
  • a warning message is an audible signal.
  • complex motion sequences of a multiplicity of very different sensors can also be visualized using the data processing device and displayed on a corresponding display device.
  • a wide variety of warning messages can be generated if different sensors exceed the reference values according to a specification.
  • motion sequences can be easily adapted to optimized motion sequences which are stored in the data memory.
  • the patient can visually detect a difference between a successful, faulty and optimized movement directly on a screen and, in response, immediately take countermeasures to correct the erroneous movement and to train the optimized movement sequence.
  • the transmission of the sensor data preferably takes place wirelessly, for example by means of a radio module.
  • a radio module for example, it is also possible to forward the data via a cabling to the data processing device.
  • the flexible double strip consisting of the flexible plates 4 and 6 connected by the webs 5 is arranged on the region of the musculoskeletal system of a human being to be monitored.
  • the attachment can be done in different ways, for example by self-adhesive pads, by bandages, by plaster, by cuffs, by rails, by adhesive tape, by Velcro or even by garments in which such a double strip can be integrated. In the case of such garments, however, these must be closely tied to the body or the movement concern; For example, this may be a tight T-shirt, cycling shorts, a nephromen suit or similar garments.
  • FIGS. 2 a to 2 c show a second exemplary embodiment of a device according to the invention.
  • This essentially consists of several articulated elements 7 connected to one another via a joint 7, wherein in each case at least one sensor 1 is arranged between the element elements 8.
  • FIG. 2b shows a side view of the illustration according to FIG. 2a.
  • the sensors 1 are designed as distance sensors 10 and pressure sensors 11, so that with the aid of these sensors, an angle can be detected, with the adjacent members 8 can be pivoted against each other.
  • the individual members 8 can be pivoted out of one another from the plane of the drawing.
  • Figure 2c shows the embodiment of Figures 2a and 2b in a representation in which two adjacent members 8 are pivoted by 90 ° to each other.
  • a distance sensor 10 detects the maximum opening angle, namely 90 °
  • the other distance sensor 10 detects a value of 0 °.
  • the members are directly adjacent to one another, so that the pressure with which the members 8 press one another can be measured there by means of the pressure sensor 11.
  • FIG. 3a a third embodiment of a device according to the invention is shown.
  • this embodiment corresponds to that of Figures 2a to 2c, in which case the joints 7 are designed to pivot the members 8 not only in a plane against each other. Rather, adjacent members 8 can be pivoted by means of the joints 7 and spatially against each other.
  • FIG. 3a different sensors 1 for different states of movement and loading are arranged in the device according to the invention.
  • the sensor 1 on the far left in this representation is designed as a pressure sensor 1 1, the pressures between the two lin- ken members 8 detect and can forward to the data processing device.
  • the second sensor 1 from the left is now designed as a distance sensor, which, however, detects no length distances, but rotational distances in the form of angles.
  • the third sensor 1 from the left is designed as a torsion sensor, by means of which the torsion between the third member 8 from the left and the fourth member 8 can be measured from the left.
  • the right sensor 1 is in turn designed as a distance sensor, wherein now an axial displacement between the right member 8 and the second member 8 can be detected from the right.
  • FIG. 4 a shows a collar arrangement which consists of an upper collar 16 and a lower collar 15, which are interconnected by means of webs 5. Between the sleeves 15 and 16 are also different sensors
  • the third sensor 1 which is shown in this illustration as the second from the right, is now again as a pressure sensor
  • the right-hand sensor 1 is also designed as a pressure sensor 11, although in this case not the inclination of the sleeves 15 and 16 is determined against each other, but their rotation, namely the torsion.
  • FIGS. 4b and 4c show further embodiments of cuff-shaped devices according to the invention, although only their shape is indicated here and the placement of the individual sensors 1 is not shown.
  • various sensors are arranged on a flexible band 9.
  • This band can for example consist of an elastic synthetic material or of a rubber band or of a silicone strip.
  • a sensor 1 is arranged in the upper region, which is designed as a distance sensor 10 and position sensor 12. With the help of this sensor 1, for example, an elongation of the belt 9 and also a rotation of the belt 9 detected and to the Data processing system to be further taught.
  • the lower sensor 1 is in this case designed as a pressure sensor 11 or torsion sensor 13, by means of which the force or the pressure with which the flexible band is stretched or the torsion with which the flexible band 9 is twisted can be determined. Since the flexible band is arranged directly on the musculoskeletal system of a human, can be directly conclusions on movements of the musculoskeletal system or strains of the musculoskeletal system by the movements of the flexible band, which is obtained by the sensor signals.
  • this plate construction consists of an upper plate 4 and a lower plate 6, between which, however, an intermediate layer 17 serving, for example, for damping is arranged here.
  • an intermediate layer 17 serving, for example, for damping is arranged here.
  • the sensors 1 are now arranged in this embodiment, which are designed here as pressure sensors 11. With the help of these pressure sensors, pressure loads can be determined, for example when they occur with a foot 19.
  • FIG. 7 a lower leg 18 with associated foot 19 and connecting ankle 20 is shown in FIG.
  • devices 24 according to the invention are arranged as shown in FIG 6, with the aid of which can be measured with which pressure the foot 19 and the ball of the foot 21 and the heel 22 are burdened on appearance.
  • a device according to the invention with a double function is arranged in the region of the ankle.
  • this device contains a device 23 according to the illustrations in FIG. 1, 2, 3 or 5, by means of which the angle of inclination and the inclination pressure between lower leg 18 and foot 19 can be determined.
  • an upper sleeve 15 and a lower sleeve 16 is used, with the aid of a twisting of the foot 19 relative to the lower leg 18 can be detected.
  • FIG. 8 shows a device according to the invention for monitoring and controlling the movement of a spinal column and the cervical region of a human.
  • a device 23 for monitoring or controlling the movement of the spinal column.
  • a cuff-type device is used to monitor and control the cervical region, wherein a corresponding sensor for detecting distances and pressures or forces is arranged between an upper cuff 15 and a lower cuff 16.
  • the choice of material of the carrier element 2 is made taking into account the respective purpose and purpose of monitoring the control of the individual areas of the musculoskeletal system.
  • metals, plastics in the form of thermosets or thermoplastics or the like, as well as all textiles as art and / or natural fibers and also other products made of rubber, rubber or the like, as well as wood and other natural products, can be used.

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Abstract

The invention relates to a device for signaling movements of a musculoskeletal system of a human being, said device having a) at least one sensor (1) for detecting a movement, b) at least one carrier element (2) for at least one sensor (1) for detecting a movement, c) means (3) for securing the at least one carrier element (2) to the musculoskeletal system of a human being, d) a signaling device for signaling sensor values of the at least one sensor (1) for detecting a movement.

Description

Vorrichtung zur Signalisierung von Bewegungen eines Bewegungsapparates eines  Device for signaling movements of a musculoskeletal system
Menschen  People
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Signalisierung von Bewegungen eines Bewegungsapparates eines Menschen. The invention relates to a device for signaling movements of a musculoskeletal system of a human.
Der Stütz- und Bewegungsapparat eines Menschen sorgt dafür, dass der Körper in einer festgelegten Form bleibt, aber trotzdem zielgerichtet bewegt werden kann. Ein Teil des Stütz- und Bewegungsapparates ist das knöcherne Skelett und sorgt für die Formgebung des Körpers. Das Skelett wird durch die Skelettmuskeln bewegt. Dazu dienen Sehnen als Kraftüberträger, welche auf der einen Seite am Knochen angewachsen sind und auf der anderen Seite im Muskel verankert sind. Falls es notwendig wird die Zugrichtung der Sehnen zu ändern, werden Sie mit Bändern umgelenkt. Solche Bänder dienen des Weiteren dazu, stark belastete Gelenke zu festigen und zu sichern. The musculoskeletal system of a human being ensures that the body remains in a defined shape, but nevertheless can be purposefully moved. A part of the musculoskeletal system is the bony skeleton and provides for the shaping of the body. The skeleton is moved by the skeletal muscles. This is done by tendons, which have grown on one side of the bone and are anchored on the other side in the muscle. If it becomes necessary to change the tension direction of the tendons, they will be redirected with ribbons. Such bands also serve to strengthen and secure heavily loaded joints.
Nach Unfällen oder Verletzungen kann es notwendig sein, dass der beeinträchtigte Teil des Bewegungsapparates in einer Rehabilitationsmaßnahme derart trainiert wird, dass unter fachgerechter Anleitung der Bewegungsapparat weitestgehend seine ursprüngliche Beweglichkeit wieder erhält, wobei während dieser Rehabilitationsmaßnahme Überbelastungen vermieden werden müssen, damit die Verletzung des Bewegungsapparates nicht wieder aufbricht. Aus dem Stand der Technik ist es beispielsweise bekannt, zur Stützung und Stabilisierung des Bewegungsapparates beispielsweise Orthesen einzusetzen, um die ursprüngliche Be- weglichkeit des Bewegungsapparates wieder herzustellen und dabei aber Fehlstellungen zu vermeiden. Auch können mit solchen Orthesen beispielsweise Haltungsfehler oder Stellungsfehler behandelt werden, welche reversibel sind. Des Weiteren gibt es auch Orthesen, die zur zeitweiligen Ruhigstellung von Körperteilen eingesetzt werden. After accidents or injuries, it may be necessary that the affected part of the musculoskeletal system is rehabilitated in such a way that under professional guidance of the musculoskeletal system largely retains its original mobility, which during this rehabilitation measure overloading must be avoided, so that the injury to the musculoskeletal system is not starts again. For example, it is known from the prior art to use orthoses for supporting and stabilizing the musculoskeletal system, in order to maintain the original position. restore mobility of the musculoskeletal system while avoiding misalignments. Also, for example, posture errors or positional errors can be treated with such orthoses, which are reversible. Furthermore, there are also orthoses that are used for the temporary immobilization of body parts.
Grundsätzlich ist festzuhalten, dass solche Orthesen die Beweglichkeit während der Rehabilitationsmaßnahme erheblich einschränken, so dass die Rehabilitationsmaßnahme nur in einem sehr eingeschränkten Umfang durchgeführt werden kann. Weiterhin ist durch die Führung des Bewegungsapparates mit einer solchen Orthese der Benutzer nur bedingt in der Lage bewusst bis an die Grenze der Belastbarkeit heranzugehen, um somit eine effektive Rehabilitation in einem verkürzten Zeitfenster zu erreichen. Basically, it should be noted that such orthoses significantly restrict the mobility during the rehabilitation measure, so that the rehabilitation measure can be carried out only to a very limited extent. Furthermore, by guiding the musculoskeletal system with such an orthosis, the user is only able to consciously approach the limit of the load capacity in order to achieve an effective rehabilitation in a shortened time window.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Signalisierung von Bewegungen eines Bewegungsapparates eines Menschen zur Verfügung zu stellen, mit welchem eine Überwachung, Kontrolle und auch Diagnostik des Bewegungsapparates im orthopädischen Sinne für alle beweglichen Teile des Skelettes gegeben ist. Mit einer solchen Vorrichtung sollen insbesondere Haltungsschäden prophylaktisch vorgebeugt beziehungsweise im Nachhinein beseitigt werden, wobei für das Skelett oder den gesamten Bewegungsapparat schädliche beziehungsweise übermäßig belastende Bewegungen oder Belastungen vermie- den werden sollen. It is therefore an object of the invention to provide a device for signaling movements of a musculoskeletal system of a person with which a monitoring, control and diagnostics of the musculoskeletal system is given in the orthopedic sense for all moving parts of the skeleton. In particular, such a device is intended to prophylactically prevent or subsequently eliminate postural damage, in which case harmful or excessively stressful movements or strains are to be avoided for the skeleton or the entire musculoskeletal system.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Signalisierung von Bewegungen eines Bewegungsapparates eines Menschen weist wenigstens einen Sensor zur Detektion einer Bewegung des Bewegungsapparates auf. Ferner weist diese Vorrichtung wenigstens ein Trägerelement für wenigstens einen Sensor zur Detektion einer Bewegung des Bewegungsapparates auf, wobei auch Mittel zur Befestigung des wenigstens einen Trägerelementes an dem Bewe- gungsapparat eines Menschen vorgesehen sind. Zudem weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Signalisierungseinrichtung zur Signalisierung von Sensorwerten des wenigstens einen Sensors zur Detektion einer Bewegung eines Bewegungsapparates eines Menschen auf. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Patienten beziehungsweise Benutzer in die Lage versetzt werden, bei falschen Bewegungen sich jederzeit selbst durch ein von der Vorrichtung beziehungsweise der Signalisierungseinrichtung abgegebenen Warnsignals bei einer falschen oder den Bewegungsapparat übermäßig belastenden Bewegung zu kon- trollieren und zu korrigieren. Ein solches Warnsignal wird beispielsweise dann abgegeben, wenn der wenigstens eine Sensor zur Detektion einer Bewegung eine Bewegung detektiert, welche für den Bewegungsapparat des Patienten eine zu hohe Belastung darstellt, die möglicherweise zu einer Verletzung des Bewegungsapparates - und in einer Rehabilitationsmaßnahme zu einem erneuten Aufbrechen der Verletzung - führen kann. This object is achieved by a device with all features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims. The device according to the invention for signaling movements of a musculoskeletal system of a person has at least one sensor for detecting movement of the musculoskeletal system. Furthermore, this device has at least one carrier element for at least one sensor for detecting a movement of the musculoskeletal system, wherein means are also provided for fastening the at least one carrier element to the movement apparatus of a human. In addition, the device according to the invention has a signaling device for signaling sensor values of the at least one sensor for detecting a movement of a musculoskeletal system of a person. With the aid of the device according to the invention, patients or users can be enabled to control and correct themselves in the event of false movements at any time even by a warning signal emitted by the device or the signaling device in the event of an incorrect movement or excessive stress on the musculoskeletal system. Such a warning signal is emitted, for example, when the at least one sensor for detecting a movement detects a movement which is too high a load on the musculoskeletal system of the patient, possibly leading to a violation of the musculoskeletal system - and in a rehabilitation measure to rupture the Injury - can lead.
Zudem können Patienten mit bereits chirurgisch behandelten Frakturen stets ihre momentanen Bewegungen überwachen und somit für die Heilung durch eine Vermeidung einer Überbeanspruchung einen wertvollen Beitrag leisten. Die Grundeinstellungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und die Patienten- beziehungsweise Benutzeranpassung ist dabei je- weils durch entsprechendes Fachpersonal, wie beispielsweise einen Orthopäden, behandelnden Arzt, Sportmediziner, Fitnesstrainer oder dergleichen vorzunehmen. Ferner sollte der Benutzer beziehungsweise der Patient in einer Eingewöhnungsphase von dem jeweiligen Fachpersonal überwacht werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dabei in verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten, wie sie nachfolgend noch beschrieben werden, zur Überwachung und Diagnostik von axialen Bewegungen, Knickbewegungen, Dreh- und Torsionsbewegungen sowie zur Drucküberwachung, beispielsweise bei zu starkem Auftreten mit dem Fuß oder dergleichen, dienen. Ferner sind auch Kombinationskonstruktionen möglich, mit dem unterschiedlichste Bewegungen in Kombination überwacht und kontrolliert werden können und bei denen bei einer übermäßigen Belastung des Bewegungsapparates ein Warnsignal abgegeben werden kann. Hierdurch ist der Benutzer beziehungsweise der Patient in die Lage versetzt, beim Auftreten eines solchen Warnsignals die Bewegung entsprechend anzupassen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dazu in Art eines Baukastensystems eine Vielzahl von Kombinati- onskonstruktionen realisiert werden, um eine Vielzahl von Bewegungen des Bewegungsapparates überwachen und kontrollieren zu können. In addition, patients with already surgically treated fractures can always monitor their current movements and thus make a valuable contribution to healing by avoiding overuse. The basic settings of the device according to the invention and the adaptation of the patient or user are to be carried out by appropriate specialist personnel, such as for example an orthopedist, attending physician, sports physician, fitness trainer or the like. Furthermore, the user or the patient should be supervised in a familiarization phase by the respective specialist personnel. The device according to the invention can serve in various embodiments, as will be described below, for monitoring and diagnosis of axial movements, bending movements, rotational and torsional movements as well as for pressure monitoring, for example in the event of overstressing the foot or the like. Furthermore, combination designs are also possible with which a wide variety of movements can be monitored and controlled in combination and in which an alarm signal can be given off if the musculoskeletal system is loaded too much. As a result, the user or the patient is able to adapt the movement accordingly when such a warning signal occurs. With the device according to the invention, a multiplicity of combination designs can be implemented in the manner of a modular system in order to be able to monitor and control a large number of movements of the musculoskeletal system.
Insbesondere bei Rehabilitationsmaßnahmen kann mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung der Bewegungsapparat wieder derart trainiert werden, dass nach einer Anpassung der Vorrichtung durch das Fachpersonal der Patient den Bewegungsapparat wieder entspre- chend trainieren und folglich kontrollieren kann, ohne Gefahr zu laufen, den Bewegungsapparat übermäßig zu belasten, sodass eine erneute Verletzung wirkungsvoll vermieden ist. Particularly in the case of rehabilitation measures, with a device according to the invention, the musculoskeletal system can be trained again in such a way that, after the device has been adapted by the specialist, the musculoskeletal system again corresponds to the patient. training, and thus control, without running the risk of overstressing the musculoskeletal system, effectively avoiding re-injury.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Sensor als Distanzsensor, Drucksensor, Drehbewegungssensor, Linearbeweg ungssensor, Torsionssensor, Druck- und/oder Lagesensor ausgebildet. Mit Hilfe derartiger Sensoren ist es möglich, nahezu alle Bewegungen des Bewegungsapparates eines Menschen zu überwachen. Insbesondere können damit Knick- und Drehbewegungen als auch Streckbewegungen und auch Druckbelastungen des Bewegungsapparates wirkungsvoll detektiert werden. Dabei ist dem jeweiligen Sensor nach der Anpassung durch das Fachpersonal ein Maximalwert zugeordnet, der nicht überschritten werden soll, um erneute und/oder neue Verletzungen des Bewegungsapparates zu vermeiden. Nähert sich der Signalwert des Sensors während einer Bewegung diesem Maximalwert an, so wird durch die Signalisierungseinrichtung vor oder bei Erreichen des Maximalwertes ein entsprechendes Warnsignal generiert, welches für den Benutzer/Patienten wahrnehmbar ist. Als Sensoren können dabei sowohl einfache mechanische Schaltkontakte sowie auch kompliziertere Bewegungs- und Drucksensoren verwendet werden. Insbesondere können als Sensoren mechanische Kontakte, wie beispielsweise Microswitches und Microtaster aber auch optoelektronische Bauteile, wie beispielsweise PIR-Sensoren, Lichtschranken, Gabellichtschranken, Laser, jegliche Art von Drucksensoren, und auch Magnetfeldsensoren, wie beispielsweise Hallgeber, Hallsensoren oder Reedd- schalter, induktive, kapazitive und infrarot sowie Ultraschall-Näherungssensoren und Winkelsensoren jeglicher Bauart sowie Radarsensoren eingesetzt werden. Mit Hilfe solcher Sensoren und einer entsprechenden Auswertelogik ist es möglich beispielsweise Distanzwerte in Druckwerte umzuwandeln und umgekehrt. According to a first advantageous embodiment of the invention, the at least one sensor as a distance sensor, pressure sensor, rotary motion sensor, Linearbeweg ungssensor, torsion, pressure and / or position sensor is formed. With the help of such sensors, it is possible to monitor almost all movements of the musculoskeletal system of a human. In particular, bending and rotational movements as well as stretching movements and pressure loads on the musculoskeletal system can be detected effectively. In this case, a maximum value is associated with the respective sensor after the adjustment by the specialist, which should not be exceeded in order to avoid new and / or new injuries to the musculoskeletal system. If the signal value of the sensor approaches this maximum value during a movement, a corresponding warning signal is generated by the signaling device before or when the maximum value is reached, which is perceptible to the user / patient. Both simple mechanical switching contacts as well as more complicated motion and pressure sensors can be used as sensors. In particular, mechanical contacts, such as microswitches and microswitches, but also optoelectronic components, such as PIR sensors, light barriers, fork light barriers, lasers, any type of pressure sensors, as well as magnetic field sensors, such as Hall sensors, Hall sensors or reed switches, inductive, capacitive and infrared and ultrasonic proximity sensors and angle sensors of any type and radar sensors are used. With the help of such sensors and a corresponding evaluation logic, it is possible, for example, to convert distance values into pressure values and vice versa.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung hat es sich bewährt, dass das wenigstens eine Trägerelement als wenigstens zwei über Stege verbundene flexible Platten ausgebildet ist, wobei vorzugsweise zwischen zwei Stegen wenigstens ein Sensor angeordnet ist. Mit Hilfe solcher flexibler Platten können insbesondere Knickbewegungen eines Gelenkes und/oder auch Druckbelastungen zwischen den Platten und somit Druckbelastungen auf das jeweilige Gelenk festgestellt werden. Aus den Werten für diese Sensoren können somit Rückschlüsse auf die Belastung des Bewegungsapparates in dem jeweiligen Bereich geschlossen werden, an dem die erfindungsgemäße Vorrichtung an dem Bewegungsapparat eines Menschen angeordnet ist. Altemativ kann es auch vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Trägerelement als wenigstens zwei über ein Gelenk verbundene Gliedelemente ausgebildet ist, wobei vorzugsweise zwischen zwei Gliedelementen wenigstens ein Sensor angeordnet ist. Das Gelenk kann dabei zur gelenkigen Verbindung der Gliedelemente an einer Ebene ausgebildet sein. Es ist allerdings auch denkbar, dass das Gelenk die beiden Gliedelemente in jegliche Raumrichtung gelenkig miteinander verbindet. According to a further aspect of the invention, it has been proven that the at least one carrier element is designed as at least two flexible plates connected by webs, wherein at least one sensor is preferably arranged between two webs. With the help of such flexible plates in particular buckling movements of a joint and / or pressure loads between the plates and thus pressure loads on the respective joint can be determined. From the values for these sensors can thus be concluded conclusions on the burden of the musculoskeletal system in the respective area at which the device according to the invention is arranged on the musculoskeletal system of a human. Alternatively, it can also be provided that the at least one carrier element is designed as at least two link elements connected via a joint, wherein at least one sensor is preferably arranged between two link elements. The joint can be designed for the articulated connection of the link elements on a plane. However, it is also conceivable that the joint connects the two link elements articulated in any direction in space.
Nach einem anderen Gedanken der Erfindung ist es allerdings auch möglich, dass das wenigstens eine Trägerelement als flexibles Zugseil, Band oder dergleichen, beispielsweise in Form einer Manschette, ausgebildet ist. Solche Trägerelemente sind insbesondere dazu geeignet, Bewegungen im Umfang eines Gliedmaßes, wie beispielsweise eines Beines oder eines Armes, oder auch als Halsmanschette die Bewegung des Bewegungsapparates im Bereich der Halswirbelsäule mit Hilfe der jeweiligen Sensoren beziehungsweise eines Sensors zu detektieren. According to another idea of the invention, however, it is also possible for the at least one carrier element to be designed as a flexible traction cable, band or the like, for example in the form of a sleeve. Such support elements are particularly suitable to detect movements in the circumference of a limb, such as a leg or an arm, or as a neck cuff movement of the musculoskeletal system in the cervical spine using the respective sensors or a sensor.
Auch mit den beiden letztgenannten Trägerelementen ist es möglich, aus den Werten der Sensoren Rückschlüsse auf die Belastung des Bewegungsapparates in dem jeweiligen Bereich zu schließen, an dem die erfindungsgemäße Vorrichtung an dem Bewegungsapparat eines Menschen angeordnet ist. Even with the two last-mentioned support elements, it is possible to deduce from the values of the sensors conclusions about the load on the musculoskeletal system in the respective region at which the device according to the invention is arranged on the musculoskeletal system of a human.
Damit die erfindungsgemäße Vorrichtung an dem Bewegungsapparat eines Menschen befestigt werden kann, sind Mittel zur Befestigung vorgesehen, welche beispielsweise als selbsthaftende Pads, Bandagen, Gips, Manschetten, Schienen, Klebepflaster, Klettverschlüsse, Kleidungsstücke und/oder Implantate oder dergleichen ausgebildet sind. Mit Hilfe dieser Befestigungsmittel ist es in einfacher Weise möglich für nahezu alle Anwendungszwecke die erfindungsgemäße Vorrichtung beziehungsweise deren Trägerelement mit den Sensoren am Bewegungsapparat eines Menschen zu befestigen, sodass die Bewegung im jeweils gewünschten Bereich des Bewegungsapparates eines Menschen in einfacher Weise überwacht, kontrolliert und gegebenenfalls auch diagnostiziert werden kann, wobei fehlerhaf- te Bewegungen, welche zu einer Schädigung des Bewegungsapparates führen können, frühzeitig durch die Signalisierungseinrichtung mit Hilfe der Sensorwerte signalisiert werden können. So that the device according to the invention can be attached to the musculoskeletal system of a human, means are provided for attachment, which are designed for example as self-adhesive pads, bandages, gypsum, cuffs, splints, adhesive plasters, hook-and-loop fasteners, garments and / or implants or the like. With the help of these fasteners, it is possible in a simple manner for almost all applications, the device according to the invention with the sensors on the musculoskeletal system of a person to attach, so that the movement in each desired area of the musculoskeletal system of a human monitors in a simple manner, and possibly also can be diagnosed, with erroneous movements, which can lead to damage to the musculoskeletal system, can be signaled early by the signaling device using the sensor values.
Weiterhin hat es sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die Signalisierungsein- richtung als Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist. Mit Hilfe einer solchen Datenver- arbeitungseinrichtung ist es in einfacher Weise möglich, die von den Sensoren gelieferten Daten auszuwerten und bei Bedarf eine Signalisierung erfolgen zu lassen. Eine solche Signalisierung kann beispielsweise akustisch oder auch über ein Lichtsignal erfolgen. Allerdings ist es auch denkbar, die Bewegung des Bewegungsapparates zumindest im Bereich der er- findungsgemäßen Vorrichtung beziehungsweise des jeweiligen Trägerelementes visuell über eine Datenausgabeeinheit, beispielsweise einen Bildschirm darzustellen, sodass dem Benutzer die Bewegung beziehungsweise die Fehlbewegung im Falle einer Warnsignalisierung sofort visuell, beispielsweise auf dem Bildschirm eines Smartphones oder dergleichen visua- lisiert werden kann. Hierdurch ist ein sofortiger Trainings- und/oder Lerneffekt besonders schnell und effizient zu erreichen. Furthermore, it has proved to be particularly advantageous that the signaling device is designed as a data processing device. With the help of such a data Processing device, it is possible in a simple manner to evaluate the data supplied by the sensors and to make a signaling if necessary. Such signaling can be carried out acoustically or via a light signal, for example. However, it is also conceivable to display the movement of the musculoskeletal system visually, at least in the region of the device according to the invention or of the respective carrier element, via a data output unit, for example a screen, so that the user immediately or visually, for example, on the movement or the erroneous movement in the event of a warning Screen of a smartphone or the like can be visualized. As a result, an immediate training and / or learning effect can be achieved particularly quickly and efficiently.
Ferner ist es auch möglich, dass die Signalisierungseinrichtung beziehungsweise die Datenverarbeitungseinrichtung einen Datenspeicher aufweist, in dem die Sensordaten abgespeichert werden können. An einem solchen Datenspeicher können zudem auch Referenzdaten für die jeweiligen Sensoren abgelegt sein, sodass die von den Sensoren gelieferten Daten mit den jeweiligen Referenzdaten abgeglichen werden können und bei einem Abweichen beziehungsweise Überschreiten der Referenzsignale eine entsprechende Warnsignalisierung ausgegeben werden kann. Die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung beziehungsweise deren Sensoren erfassten Sensorwerte können mit Hilfe einer entsprechenden Elektronik an eine Auswerteeinheit übertragen werden, sodass dann auf dem jeweiligen Datenausgabegerät eine entsprechende Datenausgabe erfolgen kann. Insbesondere bei einer visuellen Darstellung der Datenausgabe auf einem Bildschirm ist es für den Anwender/Patienten nicht nur möglich, zu se- hen, dass er einen Fehler begangen hat, sondern auch direkt, welchen Fehler er gemacht hat. Insofern ist diese Ausführungsform der Erfindung insbesondere in pädagogischer Hinsicht besonders wirkungsvoll, da sofort über eine visuelle Wahrnehmung des Fehlers, dieser vom Anwender direkt korrigiert werden kann, sodass eine schnelle und effiziente Einübung erfolgen kann. Furthermore, it is also possible that the signaling device or the data processing device has a data memory in which the sensor data can be stored. In addition, reference data for the respective sensors can also be stored on such a data memory so that the data supplied by the sensors can be compared with the respective reference data and a corresponding warning signal can be output when the reference signals deviate or exceeded. The sensor values detected by the device according to the invention or its sensors can be transmitted to an evaluation unit with the aid of appropriate electronics, so that a corresponding data output can then take place on the respective data output device. Particularly in the case of a visual representation of the data output on a screen, it is not only possible for the user / patient to see that he has made a mistake, but also directly what error he has made. In this respect, this embodiment of the invention is particularly effective in pedagogical terms, since it can be immediately corrected directly by the user via a visual perception of the error, so that a quick and efficient training can be done.
Zur Datenverarbeitung ist auch eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, mit Hilfe derer die von den Sensoren erfassten Daten mit den Referenzdaten verglichen werden können und somit auch Differenzen des Bewegungsablaufes, welche mit Hilfe der Sensoren erfasst wurden, mit einem durch die Referenzdaten optimierten Bewegungsablauf verglichen werden kann. Somit wird der Patient in die Lage versetzt, den gewünschten Bewegungsablauf einzuüben, wobei er seinen Bewegungsablauf beispielsweise direkt an einem Monitor verfolgen und mit einem optimalen Bewegungsablauf vergleichen kann. An evaluation device is also provided for data processing, with the aid of which the data detected by the sensors can be compared with the reference data and thus also differences of the movement sequence which were detected with the aid of the sensors can be compared with a movement sequence optimized by the reference data. Thus, the patient is enabled to exercise the desired movement, where he can track his movement, for example, directly on a monitor and compare with an optimal sequence of movements.
Zur Übermittlung der Daten an die Auswerteeinheit beziehungsweise die Signalisierungsein- richtung können Drahtlosverbindungen, wie beispielsweise Funksender, WLAN, Infrarot oder Bluetooth vorgesehen sein. Allerdings kann die Übermittlung auch durch eine entsprechende Verkabelung erfolgen. Mit Hilfe einer Drahtlosverbindung können die von den Sensoren er- fassten Daten jedoch ohne eine umständliche Verkabelung direkt an die Auswerteinheit beziehungsweise Signalisierungseinrichtung beziehungsweise Datenverarbeitung weitergege- ben werden. Mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung und den entsprechenden Sensoren ist eine langfristige Datenerfassung und Auswertung möglich. Mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage und entsprechenden Computerprogrammen beziehungsweise Applikationen kann die gesamte Datenerfassung auch in dreidimensionalen Graphiken dargestellt werden. Ferner können über längere Phasen auch computeranimierte Bewegungsabläufe rekonstru- iert werden. To transmit the data to the evaluation unit or the signaling device, wireless connections, such as radio transmitters, WLAN, infrared or Bluetooth can be provided. However, the transmission can also be done by an appropriate wiring. With the aid of a wireless connection, however, the data acquired by the sensors can be passed on directly to the evaluation unit or signaling device or data processing without cumbersome cabling. With the aid of the data processing device and the corresponding sensors, long-term data acquisition and evaluation is possible. With the help of the data processing system and corresponding computer programs or applications, the entire data acquisition can also be displayed in three-dimensional graphics. Furthermore, computer-animated motion sequences can be reconstructed over longer phases.
Die gesamte Kalibrierung der Sensorik kann sowohl über Mechanik als auch über Elektronik realisiert werden, je nach Aufbau und Typus der verwendeten Sensoren. Dabei ist allerdings darauf zu achten, dass die Kalibrierung von fachkundigem Personal, wie beispielsweise Or- thopäden, Medizinern, Sportmedizinern oder geschulte Fitnesstrainern vorgenommen wird, um eine optimale Wirkung zu erzielen. The entire calibration of the sensors can be realized both by mechanics and by electronics, depending on the design and type of sensors used. However, care must be taken to ensure that the calibration is carried out by expert staff, such as orthopedic surgeons, doctors, sports doctors or trained fitness trainers in order to achieve the best possible effect.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Überwachung und Diagnostik des kompletten oder des teilweisen Skelettes und Bewegungsapparates auf Belastung und Überbelastung am Bewegungsapparat möglich. With the help of the device according to the invention a monitoring and diagnosis of the complete or the partial skeleton and musculoskeletal system on loading and overloading of the musculoskeletal system is possible.
Anwendungsgebiete sind beispielsweise der klinische Einsatz bei Verletzungen nach einer Operation oder bei einer chronischen Erkrankung des Skelettes. Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch einen orthopädischen Einsatz zur Erkennung und langfristigen Behandlung von Haltungsschäden erfahren. Auch kann eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung prophylaktisch zur frühzeitigen Vorbeugung von Haltungs- und Bewegungsschäden, insbesondere beim Menschen mit sitzender Tätigkeit, angewandt werden. Areas of application are, for example, the clinical use in the case of injuries after surgery or in the case of a chronic disease of the skeleton. Furthermore, the device according to the invention can also undergo an orthopedic use for the detection and long-term treatment of postural damage. Also, such a device according to the invention can be used prophylactically for the early prevention of postural and locomotor damage, especially in people with sedentary activity.
Natürlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung im Leistungs- und Breiten- sport orthopädisch einzusetzen. Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezie- hung. Of course, it is also possible to use the device according to the invention in performance and width sports orthopedic. Other objects, advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. All described and / or illustrated features alone or in any meaningful combination form the subject matter of the present invention, also irrespective of their combination in the claims or their back-reference.
Es zeigen: Show it:
Figuren 1a bis d: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Darstellungen, 1a to d: an embodiment of a device according to the invention in various representations,
Figuren 2a bis c: ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Darstellungen, FIGS. 2a to c show a second exemplary embodiment of a device according to the invention in various representations,
Figuren 3a bis c: ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, FIGS. 3a to c show a third exemplary embodiment of a device according to the invention,
Figuren 4a bis c: ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Ausführungsformen, FIGS. 4a to 4c show a fourth exemplary embodiment of a device according to the invention in various embodiments,
Figur 5 : ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, FIG. 5 shows a fifth exemplary embodiment of a device according to the invention,
Figur 6: ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, FIG. 6 shows a sixth exemplary embodiment of a device according to the invention,
Figur 7: eine Darstellung der Anwendung verschiedener Vorrichtungen gemäß den Figuren 1 bis 6 an einem Bein beziehungsweise Fuß und Fußgelenk eines Menschen und Figur 8: eine Darstellung der Anwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich der Wirbelsäule und des Halswirbelbereichs eines Menschen. 7 shows a representation of the application of various devices according to FIGS. 1 to 6 on a leg or foot and ankle joint of a human, and FIG. 8 shows a representation of the application of a device according to the invention in the region of the spine and cervical region of a human.
In der Figur 1a ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Signalisierung von Bewegungen eines Bewegungsapparates eines Menschen dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel besteht im Wesentlichen aus einer oberen flexiblen Platte 4 und einer unteren flexiblen Platte 6, welche mittels festen Stegen 5 miteinander verbunden sind. Zwischen der oberen flexiblen Platte 4 und der unteren flexiblen Platte 6 sind zudem zwischen den einzelnen Stegen 5 Sensoren 1 zur Erfassung von Bewegungen angeordnet. In der Darstellung der Figur 1a ist die dortige erfindungsgemäße Vorrichtung mit ihrer oberen flexiblen Platte 4 und unteren flexiblen Platte 6 linear angeordnet. FIG. 1 a shows a first exemplary embodiment of a device according to the invention for signaling movements of a musculoskeletal system of a person. This embodiment consists essentially of an upper flexible plate 4 and a lower flexible plate 6, which are interconnected by means of fixed webs 5. Between the upper flexible plate 4 and the lower flexible plate 6 5 sensors 1 for detecting movements are also arranged between the individual webs. In the illustration of Figure 1a, the local device according to the invention with its upper flexible plate 4 and lower flexible plate 6 is arranged linearly.
Wie Figur 1 b zu entnehmen ist, sind die flexiblen Platten 4 und 6 in der dortigen Zeichnungsebene gegeneinander verbiegbar. Dadurch, dass die Platten 4 und 6 durch die hier festen Stege 5 auf Abstand gehalten sind, verändert sich beim Biegen der Platten 4 und 6 der Bie- geradius, der in dieser Darstellung mit Pfeilen dargestellt ist. Durch die Flexibilität der Platten 4 und 6 wird dadurch beim Verbiegen die Distanz zwischen den Platten 4 und 6 geringer beziehungsweise der Druck zwischen den Platten 4 und 6 größer. Die einzelnen Sensoren 1 sind in der Darstellung gemäß Figur 1 b allerdings aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt. As can be seen from Figure 1 b, the flexible plates 4 and 6 in the local drawing plane against each other are bendable. Due to the fact that the plates 4 and 6 are held at a distance by the webs 5 fixed in this case, the bending radius changes during bending of the plates 4 and 6, which is illustrated by arrows in this illustration. As a result of the flexibility of the plates 4 and 6, the distance between the plates 4 and 6 becomes smaller during bending or the pressure between the plates 4 and 6 increases. However, the individual sensors 1 are not shown in the illustration according to FIG. 1 b for reasons of clarity.
Die Darstellung der Figur 1c zeigt allerdings die Detaildarstellung einer Biegung gemäß Figur 1 b, wobei zum einen mit einem als Distanzsensor 10 ausgebildetem Sensor der Abstand zwischen den Platten 4 und 6 messbar ist und zum anderen mit einem als Drucksensor 11 ausgebildeten Sensor 1 der Druck zwischen den Platten 4 und 6 bestimmt werden kann. The representation of Figure 1c, however, shows the detailed representation of a bend according to Figure 1 b, wherein on the one hand with a sensor designed as a distance sensor 10, the distance between the plates 4 and 6 is measurable and on the other with a trained as a pressure sensor 11 sensor 1 the pressure between the plates 4 and 6 can be determined.
Ferner ist in Figur 1d eine Draufsicht auf einen anderen Bereich dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung gegeben. Dabei werden nunmehr als Sensoren 1 ein Lagesensor 12 und ein Torsionssensor 13 verwendet. Mittels des Torsionssensors 13 kann die Torsion zwischen zwei Stegen 5 gemessen werden, während mittels des Lagesensors 12 die Lage dieses Sensors bestimmt werden kann. Furthermore, FIG. 1d shows a plan view of another area of this device according to the invention. In this case, a position sensor 12 and a torsion sensor 13 are now used as sensors 1. By means of the torsion sensor 13, the torsion between two webs 5 can be measured, while by means of the position sensor 12, the position of this sensor can be determined.
Die Sensorwerte können allesamt mittels einer in den Darstellungen gemäß der Figuren 1a bis 1d - und auch in allen weiteren folgenden Darstellungen - nicht dargestellten Signalisie- rungseinrichtung, welche vorzugsweise als Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist verarbeitet werden. Dabei ist es mit einer entsprechenden in einem Datenspeicher der Datenverarbeitungseinrichtung abgelegten Logik auch möglich, die einzelnen Sensorwerte in anderen physikalischen Größen umzurechnen, beispielsweise einen Druck in einen Distanzwert oder umgekehrt, wobei unter Distanzwert sowohl Längendistanzen als auch Winkeldistanzen zu verstehen sind. Die Datenverarbeitungseinrichtung enthält vorzugsweise einen Datenspeicher, eine Datenle- seeinheit, eine Datenausgabeeinheit und eine Auswerteeinrichtung. Mittels der Datenle- seeinheit können die Sensordaten der einzelnen Sensoren 1 , 10, 11, 12 und 13 ausgelesen werden und in einem Datenspeicher abgespeichert oder direkt durch die Auswerteeinrich- tung verarbeitet beziehungsweise ausgewertet werden. The sensor values can all be processed by means of a signaling device not shown in the illustrations according to FIGS. 1a to 1d and also in all other subsequent representations, which signaling device is preferably designed as a data processing device. In this case, with a corresponding logic stored in a data memory of the data processing device, it is also possible to convert the individual sensor values into other physical quantities, for example a pressure into a distance value or vice versa, whereby the distance value means both length distances and angular distances. The data processing device preferably contains a data memory, a data read unit, a data output unit and an evaluation device. By means of the data reading unit, the sensor data of the individual sensors 1, 10, 11, 12 and 13 can be read out and stored in a data memory or processed or evaluated directly by the evaluation device.
Mittels einer Datenausgabeeinheit kann eine sehr exakte Datenausgabe erfolgen, die beispielsweise eine Visualisierung der Bewegung auf einem Bildschirm ermöglicht. Mit Hilfe der Auswerteeinrichtung können die erfassten Sensordaten mit in dem Datenspeicher hinterleg- ten Referenzdaten verglichen werden, sodass bei einer Überschreitung beziehungsweise bei einem Erreichen eines Referenzwertes durch einen Sensor ein Warnsignal ausgegeben werden kann. In der einfachsten Ausführung ist eine solche Warnmeldung ein akustisches Signal. Allerdings können mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung auch komplexe Bewegungsabläufe einer Vielzahl verschiedenster Sensoren visualisiert werden und auf einem entsprechenden Darstellungsgerät angezeigt werden. Dabei können verschiedenste Warnmeldungen generiert werden, wenn unterschiedliche Sensoren die Referenzwerte entsprechend einer Vorgabe überschreiten. Auch können mit einer solchen visuellen zwei- oder dreidimensionalen Darstellung Bewegungsabläufe an optimierte Bewegungsabläufe, welche in dem Datenspeicher hinterlegt sind, in einfacher Weise angepasst werden. Der Patient kann eine Differenz zwischen erfolgter, fehlerhafter und optimierter Bewegung direkt an einem Bildschirm optisch erfassen und in Erwiderung sofort Gegenmaßnahmen ergreifen, um die fehlerhafte Bewegung zu korrigieren und den optimierten Bewegungsablauf zu trainieren. By means of a data output unit can be done a very accurate data output, which allows, for example, a visualization of the movement on a screen. With the aid of the evaluation device, the detected sensor data can be compared with reference data stored in the data memory so that a warning signal can be output when a sensor exceeds or reaches a reference value. In the simplest version, such a warning message is an audible signal. However, complex motion sequences of a multiplicity of very different sensors can also be visualized using the data processing device and displayed on a corresponding display device. A wide variety of warning messages can be generated if different sensors exceed the reference values according to a specification. Also, with such a visual two- or three-dimensional representation, motion sequences can be easily adapted to optimized motion sequences which are stored in the data memory. The patient can visually detect a difference between a successful, faulty and optimized movement directly on a screen and, in response, immediately take countermeasures to correct the erroneous movement and to train the optimized movement sequence.
Vorzugsweise erfolgt die Übermittlung der Sensordaten kabellos, beispielsweise mittels ei- nes Funkmoduls. Natürlich ist es aber auch möglich, die Daten über eine Verkabelung an die Datenverarbeitungseinrichtung weiterzuleiten. The transmission of the sensor data preferably takes place wirelessly, for example by means of a radio module. Of course, it is also possible to forward the data via a cabling to the data processing device.
Zur Erfassung der Bewegungsdaten eines Bewegungsapparates eines Menschen wird dazu der flexible Doppelstreifen bestehend aus den durch die Stege 5 verbundenen flexiblen Plat- ten 4 und 6 auf dem zu überwachenden Bereich des Bewegungsapparates eines Menschen angeordnet. Die Befestigung kann dabei in unterschiedlicher Art und Weise erfolgen, beispielsweise durch selbsthaftende Pads, durch Bandagen, durch Gips, durch Manschetten, durch Schienen, durch Klebepflaster, durch Klettverschlüsse oder aber auch durch Kleidungsstücke, in welche ein solcher Doppelstreifen integriert sein kann. Im Falle von solchen Kleidungsstücken müssen diese allerdings eng am Körper beziehungsweise dem Bewe- gungsapparat anliegen; beispielsweise können dies ein enges T-Shirt, Radlerhosen, ein Ne- oprenanzug oder dergleichen Kleidungsstücke sein. To record the movement data of a musculoskeletal system of a human, the flexible double strip consisting of the flexible plates 4 and 6 connected by the webs 5 is arranged on the region of the musculoskeletal system of a human being to be monitored. The attachment can be done in different ways, for example by self-adhesive pads, by bandages, by plaster, by cuffs, by rails, by adhesive tape, by Velcro or even by garments in which such a double strip can be integrated. In the case of such garments, however, these must be closely tied to the body or the movement concern; For example, this may be a tight T-shirt, cycling shorts, a nephromen suit or similar garments.
In den Figuren 2a bis 2c ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor- richtung dargestellt. Dieses besteht im Wesentlichen aus mehreren über ein Gelenk 7 gelenkig miteinander verbundenen Gliedelementen 8, wobei zwischen den Gliedelementen 8 jeweils mindestens ein Sensor 1 angeordnet ist. FIGS. 2 a to 2 c show a second exemplary embodiment of a device according to the invention. This essentially consists of several articulated elements 7 connected to one another via a joint 7, wherein in each case at least one sensor 1 is arranged between the element elements 8.
In der Figur 2a ist eine Draufsicht auf dieses Ausführungsbeispiel gegeben, wobei die ein- zelnen Glieder 8 nur in der Zeichnungsebene mittels des jeweiligen Gelenkes 7 gegeneinander verschwenkt werden können. In Figur 2a ist dabei dieses Ausführungsbeispiel in linearer Anordnung dargestellt. In the figure 2a is given a plan view of this embodiment, wherein the individual members 8 can be pivoted against each other only in the plane of the drawing by means of the respective joint 7. In Figure 2a, this embodiment is shown in a linear arrangement.
Die Figur 2b zeigt eine Seitenansicht der Darstellung gemäß Figur 2a. Die Sensoren 1 sind dabei als Distanzsensoren 10 und Drucksensoren 11 ausgebildet, sodass mit Hilfe dieser Sensoren ein Winkel feststellbar ist, mit dem benachbarte Glieder 8 gegeneinander verschwenkt werden können. In der Darstellung gemäß Figur 2b sind die einzelnen Glieder 8 aus der Zeichnungsebene heraus gegeneinander verschwenkbar. Figur 2c zeigt das Ausführungsbeispiel der Figuren 2a und 2b in einer Darstellung, bei der zwei benachbarte Glieder 8 um 90° gegeneinander verschwenkt sind. Dabei detektiert der eine Distanzsensor 10 den maximalen Öffnungswinkel, nämlich 90°, während der andere Distanzsensor 10 einen Wert von 0° detektiert. Allerdings liegen bei diesen um 90° gegeneinander verschwenkten Gliedern 8 bei der minimalen Distanz von 0° die Glieder direkt anei- nander, sodass mittels des Drucksensors 1 1 dort der Druck gemessen werden kann, mit dem die Glieder 8 aufeinander drücken. FIG. 2b shows a side view of the illustration according to FIG. 2a. The sensors 1 are designed as distance sensors 10 and pressure sensors 11, so that with the aid of these sensors, an angle can be detected, with the adjacent members 8 can be pivoted against each other. In the illustration according to FIG. 2b, the individual members 8 can be pivoted out of one another from the plane of the drawing. Figure 2c shows the embodiment of Figures 2a and 2b in a representation in which two adjacent members 8 are pivoted by 90 ° to each other. In this case, a distance sensor 10 detects the maximum opening angle, namely 90 °, while the other distance sensor 10 detects a value of 0 °. However, in the case of these members 8 pivoted at 90 ° to one another at the minimum distance of 0 °, the members are directly adjacent to one another, so that the pressure with which the members 8 press one another can be measured there by means of the pressure sensor 11.
In den Figuren 3a bis 3c ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Im Wesentlichen entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem der Figuren 2a bis 2c, wobei hier die Gelenke 7 dazu ausgebildet sind, die Glieder 8 nicht nur in einer Ebene gegeneinander zu verschwenken. Vielmehr können benachbarte Glieder 8 mittels der Gelenke 7 auch räumlich gegeneinander verschwenkt werden. Betrachtet man nun die Figur 3a, so sind dort verschiedene Sensoren 1 für verschiedene Bewegungs- und Belastungszustän- de in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet. Der Sensor 1 ganz links in dieser Darstellung ist dabei als Drucksensor 1 1 ausgebildet, der Drücke zwischen den beiden lin- ken Gliedern 8 erfassen und an die Datenverarbeitungseinrichtung weiterleiten kann. Der zweite Sensor 1 von links ist nunmehr als Distanzsensor ausgebildet, der allerdings keine Längendistanzen detektiert, sondern Drehdistanzen in Form von Winkeln. Der dritte Sensor 1 von links ist als Torsionssensor ausgebildet, mit Hilfe dessen die Torsion zwischen dem dritten Glied 8 von links und dem vierten Glied 8 von links gemessen werden kann. Der rechte Sensor 1 ist wiederum als Distanzsensor ausgebildet, wobei nunmehr eine axiale Verschiebung zwischen dem rechten Glied 8 und dem zweiten Glied 8 von rechts erfasst werden kann. In der Figur 4a ist eine Manschettenanordnung dargestellt, welche aus einer oberen Manschette 16 und einer unteren Manschette 15 besteht, welche mittels Stegen 5 miteinander verbunden sind. Zwischen den Manschetten 15 und 16 sind zudem verschiedene SensorenIn the figures 3a to 3c, a third embodiment of a device according to the invention is shown. In essence, this embodiment corresponds to that of Figures 2a to 2c, in which case the joints 7 are designed to pivot the members 8 not only in a plane against each other. Rather, adjacent members 8 can be pivoted by means of the joints 7 and spatially against each other. Looking now at FIG. 3a, different sensors 1 for different states of movement and loading are arranged in the device according to the invention. The sensor 1 on the far left in this representation is designed as a pressure sensor 1 1, the pressures between the two lin- ken members 8 detect and can forward to the data processing device. The second sensor 1 from the left is now designed as a distance sensor, which, however, detects no length distances, but rotational distances in the form of angles. The third sensor 1 from the left is designed as a torsion sensor, by means of which the torsion between the third member 8 from the left and the fourth member 8 can be measured from the left. The right sensor 1 is in turn designed as a distance sensor, wherein now an axial displacement between the right member 8 and the second member 8 can be detected from the right. FIG. 4 a shows a collar arrangement which consists of an upper collar 16 and a lower collar 15, which are interconnected by means of webs 5. Between the sleeves 15 and 16 are also different sensors
I angeordnet. Mit Hilfe des linken Sensors, der als Distanzsensor ausgebildet ist, kann eine Neigung zwischen der oberen Manschette 16 und der unteren Manschette 15 detektiert wer- den. Ein zweiter Distanzsensor 10 detektiert nunmehr einen Winkel, mit dem die obere Manschette 16 gegenüber der unteren Manschette 15 verdreht wird. Der dritte Sensor 1 , der in dieser Darstellung als zweiter von rechts dargestellt ist, ist nunmehr wieder als DrucksensorI arranged. With the help of the left sensor, which is designed as a distance sensor, an inclination between the upper sleeve 16 and the lower sleeve 15 can be detected. A second distance sensor 10 now detects an angle with which the upper sleeve 16 is rotated relative to the lower sleeve 15. The third sensor 1, which is shown in this illustration as the second from the right, is now again as a pressure sensor
I I ausgebildet und dient dazu die axiale Neigungskraft beziehungsweise den Neigungsdruck festzustellen, mit der die obere Manschette 6 gegenüber der unteren Manschette 15 ver- schwenkt wird. Der rechte Sensor 1 ist ebenfalls als Drucksensor 11 ausgebildet, wobei hierbei allerdings nicht die Neigung der Manschetten 15 und 16 gegeneinander bestimmt wird, sondern deren Verdrehen, nämlich die Torsion. I I formed and serves to determine the axial tilting force or the inclination pressure with which the upper sleeve 6 is pivoted relative to the lower sleeve 15. The right-hand sensor 1 is also designed as a pressure sensor 11, although in this case not the inclination of the sleeves 15 and 16 is determined against each other, but their rotation, namely the torsion.
In den Figuren 4b und 4c sind weitere Ausführungsformen von manschettenförmigen erfin- dungsgemäßen Vorrichtungen dargestellt, wobei allerdings hier nur deren Form angedeutet ist und die Platzierung der einzelnen Sensoren 1 nicht gezeigt ist. FIGS. 4b and 4c show further embodiments of cuff-shaped devices according to the invention, although only their shape is indicated here and the placement of the individual sensors 1 is not shown.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 5 sind verschiedene Sensoren auf einem flexiblen Band 9 angeordnet. Dieses Band kann beispielsweise aus einem elastischen Kunst- Stoff beziehungsweise aus einem Gummiband oder auch aus einem Silikonstreifen bestehen. In the exemplary embodiment according to FIG. 5, various sensors are arranged on a flexible band 9. This band can for example consist of an elastic synthetic material or of a rubber band or of a silicone strip.
Auf diesem flexiblen Band 9 ist im oberen Bereich ein Sensor 1 angeordnet, der als Distanzsensor 10 und Lagesensor 12 ausgebildet ist. Mit Hilfe dieses Sensors 1 kann beispielsweise eine Dehnung des Bandes 9 und auch ein Verdrehen des Bandes 9 detektiert und an die Datenverarbeitungsanlage weiter vermittelt werden. Der untere Sensor 1 ist hierbei als Drucksensor 11 beziehungsweise Torsionssensor 13 ausgebildet, mit dessen Hilfe sich die Kraft beziehungsweise der Druck bestimmen lässt, mit dem das flexible Band gedehnt wird, beziehungsweise die Torsion, mit dem das flexible Band 9 verdreht wird. Da das flexible Band direkt auf dem Bewegungsapparat eines Menschen angeordnet ist, lassen sich durch die Bewegungen des flexiblen Bandes, die man durch die Sensorsignale erhält, direkt Rückschlüsse auf Bewegungen des Bewegungsapparates beziehungsweise auf Belastungen des Bewegungsapparates schließen. In der Figur 6 ist nunmehr ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form einer Plattenkonstruktion dargestellt. Auch hierbei besteht diese Plattenkonstruktion aus einer oberen Platte 4 und einer unteren Platte 6, zwischen denen hier allerdings eine beispielsweise der Dämpfung dienenden Zwischenlage 17 angeordnet ist. Innerhalb dieser Zwischenlage 17 sind in diesem Ausführungsbeispiel nunmehr die Sensoren 1 angeordnet, welche hier als Drucksensoren 11 ausgebildet sind. Mit Hilfe dieser Drucksensoren lassen sich Druckbelastungen, beispielsweise beim Auftreten mit einem Fuß 19 bestimmen. On this flexible belt 9, a sensor 1 is arranged in the upper region, which is designed as a distance sensor 10 and position sensor 12. With the help of this sensor 1, for example, an elongation of the belt 9 and also a rotation of the belt 9 detected and to the Data processing system to be further taught. The lower sensor 1 is in this case designed as a pressure sensor 11 or torsion sensor 13, by means of which the force or the pressure with which the flexible band is stretched or the torsion with which the flexible band 9 is twisted can be determined. Since the flexible band is arranged directly on the musculoskeletal system of a human, can be directly conclusions on movements of the musculoskeletal system or strains of the musculoskeletal system by the movements of the flexible band, which is obtained by the sensor signals. FIG. 6 shows an embodiment of a device according to the invention in the form of a plate construction. Here too, this plate construction consists of an upper plate 4 and a lower plate 6, between which, however, an intermediate layer 17 serving, for example, for damping is arranged here. Within this intermediate layer 17, the sensors 1 are now arranged in this embodiment, which are designed here as pressure sensors 11. With the help of these pressure sensors, pressure loads can be determined, for example when they occur with a foot 19.
In den Figuren 7 und 8 sind nunmehr verschiedenste Anwendungsfälle dargestellt, wie eine erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden kann. Dabei ist in Figur 7 ein Unterschen- kel 18 mit dazugehörigem Fuß 19 und verbindendem Fußgelenk 20 dargestellt. Im Bereich des Fußballens 21 und der Ferse 22 sind hierbei erfindungsgemäße Vorrichtungen 24 gemäß der Darstellung der Figur 6 angeordnet, mit Hilfe derer gemessen werden kann, mit welchem Druck der Fuß 19 beziehungsweise der Fußballen 21 und die Ferse 22 beim Auftreten belastet werden. In the figures 7 and 8 now a variety of applications are shown how a device according to the invention can be used. In this case, a lower leg 18 with associated foot 19 and connecting ankle 20 is shown in FIG. In the field of football 21 and the heel 22 in this case devices 24 according to the invention are arranged as shown in FIG 6, with the aid of which can be measured with which pressure the foot 19 and the ball of the foot 21 and the heel 22 are burdened on appearance.
Weiterhin ist im Bereich des Fußgelenkes eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Doppelfunktion angeordnet. Zum einen enthält diese Vorrichtung eine Vorrichtung 23 gemäß den Darstellungen in Figur 1 , 2, 3 oder 5, mit deren Hilfe der Neigungswinkel und der Neigungsdruck zwischen Unterschenkel 18 und Fuß 19 festgestellt werden kann. Zudem wird hierbei eine oberen Manschette 15 und eine unteren Manschette 16 verwendet, mit deren Hilfe ein Verdrehen des Fußes 19 gegenüber dem Unterschenkel 18 detektiert werden kann. Hierbei kann sowohl der Winkel, mit dem der Fuß 19 gegenüber dem Unterschenkel 18 verdreht wird, detektiert werden als auch die Torsion bei einem solchen Verdrehen. Abschließend zeigt Figur 8 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung und Kontrolle der Bewegung einer Wirbelsäule und des Halswirbelbereichs eines Menschen. Dazu wird eine Vorrichtung 23 gemäß den Darstellungen in den Figuren 1 , 2, 3 oder 5 zur Überwachung beziehungsweise Kontrolle der Bewegung der Wirbelsäule verwendet. Dabei wird zur Überwachung und Kontrolle des Halswirbelbereiches eine manschettenartige Vorrichtung verwendet, wobei zwischen einer oberen Manschette 15 und einer unteren Manschette 16 eine entsprechende Sensorik zur Erfassung von Distanzen und Drücken beziehungsweise Kräften angeordnet ist. Furthermore, a device according to the invention with a double function is arranged in the region of the ankle. On the one hand, this device contains a device 23 according to the illustrations in FIG. 1, 2, 3 or 5, by means of which the angle of inclination and the inclination pressure between lower leg 18 and foot 19 can be determined. In addition, in this case an upper sleeve 15 and a lower sleeve 16 is used, with the aid of a twisting of the foot 19 relative to the lower leg 18 can be detected. In this case, both the angle at which the foot 19 is rotated relative to the lower leg 18, be detected and the torsion in such a twisting. Finally, FIG. 8 shows a device according to the invention for monitoring and controlling the movement of a spinal column and the cervical region of a human. For this purpose, a device 23 according to the illustrations in FIGS. 1, 2, 3 or 5 is used for monitoring or controlling the movement of the spinal column. In this case, a cuff-type device is used to monitor and control the cervical region, wherein a corresponding sensor for detecting distances and pressures or forces is arranged between an upper cuff 15 and a lower cuff 16.
Bei allen hier in den Figuren dargestellten Ausführungsformen besteht hinsichtlich der Materialwahl des Trägerelementes 2 eine große Auswahl. Die Materialauswahl erfolgt dabei unter Berücksichtigung des jeweiligen Sinn und Zweckes der Überwachung der Kontrolle der einzelnen Bereiche des Bewegungsapparates. Grundsätzlich können dazu Metalle, Kunststoffe in Form von Duroplasten oder Thermoplasten oder dergleichen, sowie alle Textilien als Kunst und/oder Naturfasern und auch andere Produkte aus Kautschuk, Gummi oder dergleichen sowie Holz und andere Naturprodukte erfolgen. In all embodiments shown here in the figures, there is a large selection with regard to the choice of material of the carrier element 2. The choice of material is made taking into account the respective purpose and purpose of monitoring the control of the individual areas of the musculoskeletal system. In principle, metals, plastics in the form of thermosets or thermoplastics or the like, as well as all textiles as art and / or natural fibers and also other products made of rubber, rubber or the like, as well as wood and other natural products, can be used.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Sensor 1 sensor
2 Trägerelement  2 carrier element
4 Platte  4 plate
5 Steg  5 footbridge
6 Platte  6 plate
7 Gelenk  7 joint
8 Gliedelement  8 limb element
9 Band  9 band
10 Distanzsensor  10 distance sensor
11 Drucksensor  11 pressure sensor
12 Lagesensor  12 position sensor
13 Torsionssensor  13 torsion sensor
14 Neigungssensor  14 tilt sensor
15 Manschette  15 cuff
16 Manschette  16 cuff
17 Zwischenlage  17 liner
18 Bein  18 leg
19 Fuß  19 feet
20 Fußgelenk  20 ankle
21 Fußballen  21 foot pads
22 Ferse  22 heel
23 Vorrichtung gemäß Figur 1 , 2, 3 oder 5 23 device according to Figure 1, 2, 3 or 5
24 Vorrichtung gemäß Figur 6 24 device according to FIG. 6

Claims

Patentansprüche claims
Vorrichtung zur Signalisierung von Bewegungen eines Bewegungsapparates eines Menschen mit Device for signaling movements of a musculoskeletal system of a person with
a) wenigstens einem Sensor (1) zur Detektion einer Bewegung, a) at least one sensor (1) for detecting a movement,
b) wenigstens einem Trägerelement (2) für wenigstens einen Sensor (1) zur Detektion einer Bewegung, b) at least one carrier element (2) for at least one sensor (1) for detecting a movement,
c) Mittel zur Befestigung des wenigstens einem Trägerelementes (2) an dem c) means for fixing the at least one support element (2) to the
Bewegungsapparat eines Menschen,  Musculoskeletal system of a human,
d) eine Signalisierungseinrichtung zur Signalisierung von Sensorwerten des wenigstens einen Sensors (1) zur Detektion einer Bewegung. d) a signaling device for signaling sensor values of the at least one sensor (1) for detecting a movement.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , Device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Sensor (1) als Distanzsensor, Drucksensor, Drehbewegungssensor, Linearbewe- gungssensor, Torsionssensor, Dehnungssensor und/oder Lagesensor ausgebildet ist. the sensor (1) is designed as a distance sensor, pressure sensor, rotary motion sensor, linear motion sensor, torsion sensor, strain sensor and / or position sensor.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, Apparatus according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das wenigstens eine Trägerelement (2) als wenigstens zwei über Stege (5) verbundene flexible Platten (4, 6) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise zwischen zwei Stegen (5) wenigstens ein Sensor (1) angeordnet ist. the at least one carrier element (2) is designed as at least two flexible plates (4, 6) connected via webs (5), wherein at least one sensor (1) is preferably arranged between two webs (5).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, Apparatus according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das wenigstens eine Trägerelement (2) als wenigstens zwei über ein Gelenk (7) verbundene Gliedelemente (8) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise zwischen zwei Gliedelementen (8) wenigstens ein Sensor (1) angeordnet ist. the at least one carrier element (2) is designed as at least two link elements (8) connected via a joint (7), wherein at least one sensor (1) is preferably arranged between two link elements (8).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Trägerelement (2) als flexibles Zugseil, flexibles Band (9) oder dergleichen, beispielsweise in Form einer Manschette, ausgebildet ist. characterized in that the at least one carrier element (2) is designed as a flexible traction cable, flexible belt (9) or the like, for example in the form of a sleeve.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Mittel (3) zur Befestigung als selbsthaftende Pads, Bandagen, Gips, Manschetten, Schienen, Klebepflaster, Klettverschlüsse, Kleidungsstücke und/oder Implantate ausgebildet sind. the means (3) for attachment as self-adhesive pads, bandages, gypsum, cuffs, rails, adhesive plasters, Velcro, garments and / or implants are formed.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Signalisierungseinrichtung (1) als Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist. the signaling device (1) is designed as a data processing device.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Signalisierungseinrichtung einen Datenspeicher, eine Datenleseeinheit, eine Datenausgabeeinheit und eine Auswerteeinrichtung aufweist. the signaling device has a data memory, a data reading unit, a data output unit and an evaluation device.
Vorrichtung nach Anspruch 8, Device according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Datenspeicher zur Speicherung von Sensorsignalen ausgebildet ist, welche vorzugsweise mit auf dem Datenspeicher oder einen vorrichtungsfernen Datenspeicher abgelegten Referenzwerten für Sensorsignale durch die Auswerteeinheit vergleichbar sind. the data memory is designed to store sensor signals, which are preferably comparable to reference values for sensor signals stored on the data memory or a device-remote data memory by the evaluation unit.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Signalisierungseinrichtung (1) zum Batterie- beziehungsweise Akkumulatorbetrieb ausgebildet ist. the signaling device (1) is designed for battery or accumulator operation.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Signalisierungseinrichtung (1) als tragbares Gerät ausgebildet ist, welches vorzugsweise zur akustischen und/oder visuellen Signalisierung ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, the signaling device (1) is designed as a portable device, which is preferably designed for acoustic and / or visual signaling. Device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
sie beziehungsweise der wenigstens eine Sensor (1) zur drahtlosen Übermittlung Sensorsignalen, vorzugsweise an die Signalisierungseinrichtung, ausgebildet ist. it or the at least one sensor (1) for wireless transmission of sensor signals, preferably to the signaling device is formed.
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