WO1995003027A1

WO1995003027A1 - Wirbelsäulentherapiegerät

Info

Publication number: WO1995003027A1
Application number: PCT/DE1994/000839
Authority: WO
Inventors: Dieter Garnies
Original assignee: Krahnen Gmbh
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1994-07-19
Publication date: 1995-02-02
Also published as: EP0660695A1; DE4324446A1

Abstract

Zur Behandlung von Wirbelsäulenschäden im medizinischen Bereich der Chiro-Gymnastik werden durch Längskräfte auf die Beine über das Becken die Wirbelsäule des Patienten so beansprucht, daß das Einrenken verschobener Wirbelkörper gefördert und die Muskulatur gestärkt wird. Mit diesem Gerät werden die Zugkräfte auf die Füße durch Federelemente (12a, 12b) aufgebracht, die mittels Seilzügen (11a, 11b) gespannt werden aus den Bewegungen der Zapfen (10a, 10b) elektromotorisch angetriebener Linearbewegungselemente (9a, 9b). Über eine Steuereinheit ist die Frequenz und die Amplitude dieser Zugkräfte zu beeinflussen, ebenso sind Phasenverschiebungen zwischen den auf die Beine wirkenden Kräfte einstellbar. Während der Übungen kann der Patient in das Übungsprogramm eingreifen durch Betätigung von mit den Stützgriffen (19a, 19b) verbundenen Schaltelementen. Der Therapieerfolg kann dadurch begünstigt werden, daß in der Rückenauflage für den Patienten Heizelemente zur Wärmebehandlung der Muskulatur vorgesehen sind.

Description

Wirbelsäulentherapiegerät

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

Die Geräte sind vornehmlich so gestaltet, daß der Patient auf einer Bank liegt und durch Becken- und Kopfhalter posi- tioniert ist. Seine Beine werden angehoben und die Füße durch Seile mit einer an der Wand des Raumes befestigten Vorrichtung verbunden. Durch Seilkräfte wird so ein auf die Wirbelsäule streckender Effekt hervorgerufen. In dieser Po¬ sition des Patienten werden unter der Leitung eines Behand- lers mannigfaltige Übungen durchgeführt, die die Wirbelsäule in ihrer Lage beeinflussen und die Regeneration begünstigen. Besonders wirksam zeigen sich hier Übungen, bei denen Zug¬ kräfte an den Füßen über die Beine und das Becken schließ¬ lich die Wirbelsäule beaufschlagen. Hierbei werden beide Beine gleichzeitig oder wechselseitig wie beim Radfahren eingesetzt.

Für diese Behandlungsmethode ist eine meist ortsfeste Be¬ handlungsbank mit Hilfseinrichtungen erforderlich. Von die- ser entfernt ist ein an einer Wand angeordneter Zugmechanis¬ mus für die Positionierung der Beine, und die Erzeugung der Zugkräfte erfolgt durch den Behandler, der mit dem Patienten die Übungen durchführt.

Der folgend beschriebenen Erfindung liegt die Aufgabe zu¬ grunde, ein Wirbelsäulentherapiegerät zu schaffen, das das Einrenken verschobener Wirbelkörper fördert und die Muskula- tur um diese stärkt, wobei die therapeutischen Bewegungen durch ein motorisch angetriebenes System hervorgerufen wer¬ den und die Übungen vom Patienten selbst, also ohne eine Hilfsperson, durchgeführt werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch Steuer- und/oder regelbare mechanische Antriebe, ebenso auch hydraulische und pneumatische Antriebe, die eine hin- und hergehende Bewegung bewerkstelligen, Federelemente gedehnt werden und die daraus folgende Federkraft als Zugkraft über Seilzüge auf die Füße des Patienten geleitet werden, wobei die Kräfte gleichsinnig auf beide Beine gleichzeitig oder wechselseitig mit einer Phasenverschiebung wirken und Zwi¬ schenwerte dieser Phasenverschiebung einstellbar sind.

Um ein breites Spektrum therapeutischer Übungen praktizieren zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, die Zugkräfte in ihrer Amplitude und Frequenz während der Übungen des Thera¬ pieprogramms zu verändern.

Für die Veränderung der auf die Beine des Patienten wirken¬ den Kraft-Zeit-Verläufe sind im wesentlichen die folgenden Fälle vorgesehen:

1. Auf beide Beine wirken gleichzeitig auf- und abschwel- lende Kräfte,

2. beide Beine werden mit der Phasenverschiebung π beider Kräfte rhythmisch beaufschlagt (vergleichbar Radfah¬ ren),

3. die Phasenverschiebung ist von 0 (Fall 1) bis π (Fall 2) stetig verstellbar,

4. die Amplitude der Kräfte ist gleichzeitig für beide Beine oder auch unabhängig voneinander verstellbar,

5. der zeitliche Anstieg und Abfall der Kräfte und die Verweildauer in speziellen Positionen sind einstellbar, 6. die Frequenz der Bewegungsabläufe ist verstellbar. Zur Erzeugung der hin- und hergehenden Bewegung kann ein elektromotorisch betätigter Kurbeltrieb mit einstellbarer Amplitude und Drehzahl eingesetzt werden.

In einer anderen bevorzugten Ausführung sind pneumatisch und/oder hydraulisch betätigte Kolben für die in Amplitude und Frequenz einstellbaren Längsbewegungen vorgesehen.

Zur Vorbereitung des Patienten auf die durchzuführenden Übungen können im Bereich einer Rückauflage für den Patien¬ ten Heizelemente angeordnet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an¬ hand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zei- gen:

Fig. 1 Kraft-Zeit-Diagramme für verschiedene Kraftverläu¬ fe,

Fig. 2 eine Ansicht des vollständigen Therapiegerätes,

Fig. 3 eine Ansicht der Linearbewegungselemente in Rich¬ tung des Pfeils X in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht der Zugseilführung in Richtung des

Pfeils Y in Fig. 2 und

Fig. 5 schematische Ansicht eines pneumatischen Antriebs.

In Fig. 1 sind typische Kraftverläufe als Kraft-Zeit-Dia¬ gramme dargestellt und zeigen:

Kurve a: Kraft-Zeit-Verlauf mit gleichem Kraftanstieg und

-abfall für beide Beine bei gleichzeitig wirkenden kräften, Kurve b: _t Kraftverlauf wie in Kurve a„ für ein Bein und die¬ sen mit einer Phasenverschiebung von π für das andere Bein,

Kurve c: Kraft-Zeit-Verlauf mit unterschiedlichem Kraftan¬ stieg und -abfall und einer Verweildauer bei maxi- maier Kraft.

Zur technischen Ausführung des Erfindungsgedankens sind be- kannte Maßnahmen einsetzbar, so z. B. der klassische Kur¬ beltrieb, der als Wegkurve die Sinuskurve liefert, hydrauli¬ sche oder pneumatische Kolben als Antriebe für eine hin- und hergehende Bewegung oder auch elektromechanische Linearbewe¬ gungselemente, mit denen die in Fig. 1 dargestellten Kurven zu realisieren sind. Durch bekannte und hier nicht näher zu beschreibende elektronische Steuereinheiten mit Taktgeber sind die Antriebe geschaltet und können während der Übungen beeinflußt werden.

Das Wirbelsäulentherapiegerät ist in seiner Handhabung so einfach gestaltet, das es vergleichbar bekannter Heimtrainer einzusetzen ist. Wohl muß ein Therapeut Einführung und An¬ leitung geben, er soll jedoch für die Durchführung der heil¬ gymnastischen Übungen nicht zwingend erforderlich sein.

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

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

Bei den eingeführten Bezeichnungen der Bauteile sind für symmetrisch vorkommende Teile die ergänzende Benennung a für Teile links und b für Teile rechts des Patienten gewählt, so auch sinngemäß linkes Bein (a) und rechtes Bein (b) . Das Drehgelenk 4 verbindet mit der Bank 1 einen Ausleger, der aus drei Baugruppen besteht:

5.1 Auslegerteil mit Antriebsaggregaten 5.2 Holm

5.3 Kopf des Auslegers mit Seilführungen.

Durch einfache, bekannte und nicht näher beschriebene Steck¬ verbindungen werden die Baugruppen 5.1, 5.2 und 5.3 zusam- mengefügt.

Mittels der Strebe 6 wird der Ausleger in speziellen Winkel¬ lagen gehalten, wobei hier 45° und 30° bevorzugt sind. Hier¬ für ist die um den Drehpunkt 7 schwenkbare Strebe 6 mit zwei Ausnehmungen für den Arretierungsbolzen 8 versehen.

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

In dem unteren über das Drehgelenk 4 mit der Bank 1 verbun¬ denen Teil 5.1 des Auslegers sind zwei handelsübliche Line- arbewegungselemente 9 a und 9 b untergebracht. Die in Fig. 3 als Ansicht in Richtung X deutlicher dargestellten Bewe¬ gungselemente sind mit Steuer- und regelbaren Elektromotoren versehen, die nach einem Getriebe eine Kette oder eine Spin¬ del antreiben. Mit dieser Kette oder Spindel ist je ein Zapfen 10 a und 10 b verbunden, der eine hin- und hergehende Bewegung ausführt. Mit der hier nicht weiter ausgeführten Steuerung können Hub und Geschwindigkeit verändert werden.

An den Zapfen 10 a und 10 b sind Seile 11 a und 11 b befe- stigt. In diesen Seilen sind Federelemente 12 a und 12 b angeordnet, die der Zapfenweg spannt und die sich dadurch einstellenden Federkräfte werden durch die Seile als Zug- kräfte auf die Füße des Patienten übertragen. Diese Federn können Schraubenfedern oder auch Gummifäden vergleichbar Expandern sein, sie sind austauschbar, so daß über unter¬ schiedliche Federsteifen und/oder Weg der Bewegungselemente die Zugkraft an die auszuführende Übung des Patienten ange¬ paßt werden kann.

Den Kopf des Auslegers bildet die Baugruppe 5.3 mit der Führung und Umlenkung der Seile zu den Füßen des Patienten. Hierzu zeigt Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel als Ansicht in Richtung Y.

Die Seile 11 a und 11 b sind über zwei Seilrollenpaare 13 a und 13 b durch die Tüllen 14 a und 14 b zu den Füßen des Patienten geführt. Die Rollen und die Tüllen sind an einer Kragplatte 15 angebracht, deren Ausladung vom Holm 5.2 so groß ist, daß der Patient mit den Beinen Pendelbewegungen ausführen kann. Durch Auswahl eines längeren Holmes und damit auch verlängerten Seilen ist der Abstand der Tüllen zu den Füßen vergrößerbar, um größere Pendel- und auch Spreiz¬ bewegungen der Beine zu ermöglichen. Hierfür kann auch eine teleskopartige Konstruktion für den Holm 5.2 vorgesehen werden, wobei hierüber eine einfache Anpassung an die Bein¬ länge des Patienten möglich ist.

Die Füße des Patienten werden in Sandalen ähnlichen Man¬ schetten gehalten, an deren Sohlen sich Ösen 16 a und 16 b befinden, die in Haken 17 a und 17 b der Seile eingehängt werden. Um diese Verbindung ohne fremde Hilfe einfach her- stellen zu können, sind Schraubenfedern 18 a und 18 b an¬ geordnet, die das Seilende in günstiger Position zur Ver¬ bindung mit den Füßen halten.

An der Bank 1 ist für jede Hand ein Griff 19 a und 19 b angebracht, über diese sich der Patient abstützt. Nicht dargestellt sind an diesen Griffen respektive in deren un¬ mittelbarer Nähe angeordnete Schaltelemente zur Steuerung der Linearbewegungselemente, Hub und . Frequenz, so daß der Patient während der Übung auf die Größe der Kräfte und Ge¬ schwindigkeiten Einfluß nehmen kann.

Der Erfindungsgedanke ist ebenso realisierbar durch die An¬ wendung hydraulischer oder pneumatischer Mittel. In Fig. 5 ist eine hydraulische Lösungsform dargestellt, in der bei¬ spielhaft zwei hydraulisch betätigte Kolben 20 a und 20 b eingesetzt sind anstelle der Linearbewegungselemente 9 a und 9 b.

Die beiden Seile 11 a und 11 b werden durch die einseitig wirkenden Zylinder bewegt. Je ein Mehrwegventil 21 a und 21 b als Magnetventile öffnen programmgemäß und geben die Druckleitung zu den Zylindern frei. Die Ölpumpe 23 fördert das Hydrauliköl aus dem Tank 24 und baut den Druck auf. Nach Umschalten der Ventile ist der Druckölstrom gesperrt und über den zweiten Weg des Ventils strömt Öl aus dem Zylinder in den Tank zurück durch Bewegungen der Kolben, die von den sich entspannenden Federn hervorgerufen werden. Nicht darge¬ stellte Wegaufnehmer und/oder Endschalter melden der Steue¬ rung die Position der Kolben.

Das Programm ist so gestaltet, daß ein elektronischer Takt- geber mit einstellbarer Taktzeit die Programmschritte aus¬ löst und die Magnetventile so schaltet, daß die Kolben gleichzeitig gleichsinnig fahren oder auch Phasenverschie¬ bungen zwischen beiden Bewegungen eingestellt werden können.

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

Auch bei dieser Lösungsform des Erfindungsgedankens kann der Patient die Übungen durch Betätigung von Schaltelementen an den Handgriffen 19 a und 19 b beeinflussen. Für die Vorbereitung des Patienten auf die durchzuführenden Übungen ist es vielfach nötig, durch Wärmebehandlung Ver¬ spannungen der die Wirbelsäule umgebenden Muskulatur ent¬ gegenzuwirken. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung Heiz- elemente in dem Polster der Bank 1 vor, die in der anfäng¬ lichen Ruhestellung des Patienten dessen Rücken erwärmen. Diese in Fig. 2 nicht dargestellten Heizelemente sind vom Patienten schaltbar und mit Temperaturregelung versehen.

Statt der in Fig. 2 dargestellten horizontalen Bank mit Rückaufläge für den Patienten kann in einem anderen (nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel ein verschwenkbar auf oder an einem Rahmen angeordneter Sitz mit einer Rückenlehne und einer Schenkelaufläge vorgesehen sein. Die Schwenkachse ist vorzugsweise im Bereich des zur Rückenlehne weisenden Ende des Sitzes angeordnet. Zur Vorbereitung des Patienten auf die durchzuführenden Übungen nimmt der Patient zunächst in dem im wesentlichen aufrecht stehenden Sitz Platz. In der Rückenlehne oder gegebenenfalls auch im Sitz sind Heizele- mente vorgesehen, die in der anfänglichen Sitzposition des Patienten und/oder der nachfolgenden Sitzposition dessen Rücken erwärmen. Der Patient wird durch Verschwenken des Sitzes in eine im wesentlichen waagerechte Rückenlage ge¬ bracht. Nach Abschluß der vorbereitenden Wärmebehandlung werden der gegenüber der Rückenlehne verschwenkbare Sitz und die gegenüber dem Sitz verschwenkbare Schenkelaufläge in die für die Wirbelsäulentherapie günstigste Position gebracht, so daß der Patient etwa die in Fig. 2 gezeigte Lage ein¬ nimmt. Der die Seilzüge führende Ausleger kann in diesem Falle aus einem oder zwei seitlich am Rahmen angeordneten Holmen bestehen, an bzw. zwischen den der Sitz verschwenkbar angeordnet sein kann.

Claims

Patentansprüche

1. Wirbelsäulentherapiegerat zur Erzeugung von Zugkräften in den Beinen eines Patienten, die über das Becken die Wirbelsäule beaufschlagen zum Zwecke der Behandlung von Wirbelsäulenεchäden, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t, daß durch Steuer- und/oder regelbare mechanische Antriebe (9 a, 9 b), ebenso auch hydrauli¬ sche oder pneumatische Antriebe, die eine hin- und hergehende Bewegung bewerkstelligen, Federelemente (12 a, 12 b) gedehnt werden und die daraus folgende Federkraft als Zugkraft über Seilzüge (11 a, 11 b) auf die Füße des Patienten geleitet werden, wobei die Kräf¬ te gleichsinnig auf beide Beine gleichzeitig oder wech¬ selseitig mit einer Phasenverschiebung wirken und Zwischenwerte dieser Phasenverschiebung einstellbar sind.

2. Wirbelsäulentherapiegerat nach Anspruch 1, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zug¬ kräfte in ihrer Amplitude und Frequenz während der Übungen des Therapieprogram es veränderbar sind.

3. Wirbelsäulentherapiegerat nach Anspruch 2, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Erzeu¬ gung der hin- und hergehenden Bewegung ein elektromoto- risch betätigter Kurbelantrieb mit einstellbarer Am¬ plitude und Drehzahl eingesetzt ist.

4. Wirbelsäulentherapiegerat nach Anspruch 2, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß pneuma- tisch und/oder hydraulisch betätigte Kolben für die in

Amplitude und Frequenz einstellbaren Längsbewegungen vorgesehen sind.

5. Wirbelsäulentherapiegerat nach .einem der Ansprüche 1 - 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Vorbereitung des Patienten auf die durchzuführenden Übungen im Bereich einer Rückauflage für den Patienten Heizelemente vorgesehen sind.