DE19920166B4

DE19920166B4 - Gerät zum Trainieren der Hüftmuskulatur und Verwendung des Gerätes zur postoperativen Rehabilitation

Info

Publication number: DE19920166B4
Application number: DE1999120166
Authority: DE
Inventors: Georg Dr. Duda
Original assignee: Universitatsklinikum Charite Berlin
Current assignee: Charite Universitaetsmedizin Berlin
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2019-04-29
Also published as: DE19920166A1

Abstract

Gerät zum Trainieren der Hüftmuskulatur, insbesondere der für die Funktion des Hüftgelenks wichtigen Abduktoren und Adduktoren sowie der Flexoren und Extensoren am Hüftgelenk mit einem Trainingswiderstand (1), Verbindungsstangen (2), Widerlagern (3), Gleitlager (5) und Aufnahmen (4), wobei das Gerät zwischen den Sprunggelenken oder Kniegelenken platziert wird und der Trainingswiderstand (1) zwischen den zwei Widerlagern (3) leicht austauschbar angeordnet ist, gegen Kompression und Distraktion wirkt und aus Polyurethan, Gummi oder vergleichbarem widerstandsfähigen Material besteht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Trainieren der für die Funktion des Hüftgelenks wichtigen Adduktoren und Adduktoren sowie der Flexoren und Extensoren im Hüftgelenk einschließlich der Verwendung des Gerätes zur postoperativen Rehabilitation. Das Gerät eignet sich besonders zum Einsatz nach der Implantation einer künstlichen Hüfte.
Während der Implantation eines künstlichen Hüftgelenks kommt es, bedingt durch die starke Weichteildeckung, zu einer Traumatisierung der Muskulatur. Sowohl die der Operation vorausgegangene Schonhaltung als auch die Wundschmerzen machen eine umfangreiche Rehabilitation des Patienten nötig. Erst mühsam wird postoperativ die Funktion der Hüftmuskulatur wieder hergestellt. Häufig muss der Patient das "Gehen wieder lernen", bevor die volle Funktionalität des Gelenkes wieder hergestellt ist. In umfangreichen Untersuchungen konnte die Bedeutung der Muskulatur für die Belastung langer Röhrenknochen als auch für die Beanspruchung eines Implantat-Knochen-Verbundes demonstriert werden. Muskel- und Gelenkkontaktkräfte stehen in einem komplexen Gleichgewicht. Für den Erhalt des Gleichgewichts und damit einer möglichst belastungsarmen Mobilität sorgen die Muskelkräfte mit ihrem jeweiligen Hebelarm zum Gelenkmittelpunkt (Duda GN, in Arbeitsbereich Biomechanik, Technische Universität Hamburg-Harburg, 1996, pp. 220; Duda GN u.a., J. Biomech. 31:841-846, 1998; Duda GN u.a., J. Biomech. 30:933-941, 1997).
Einige der wenigen Möglichkeiten, um langfristig Überbeanspruchungen des Gelenk-Implantat-Verbundes zu vermeiden und somit eine lange Funktion von Hüftimplantaten zu ermöglichen, besteht im regelmäßigen Training der Beinmuskulatur. Insbesondere eine moderat trainierte Hüftmuskulatur gewährleistet langfristig gleichmäßige Gelenkbelastungen und trägt damit dazu bei, die Langlebigkeit von Hüftendoprothesen zu ermöglichen (Duda GN u.a., Transactions of the Annual Meeting of the Orthopedic Research Society, New Orleans, 1:413, 1998).

Es ist eine Reihe von Geräten bekannt, mit denen die Hüftmuskulatur trainiert werden kann, z.B. ein Trainingsgerät für den Hüftbereich ( DE 8602558 U1 ) oder ein Gymnastikgerät zur Stärkung der Hüft- und Fußmuskulatur ( DE 7311171 U ). Gegenstand des US-Patentes 5,816,989A ist ein flexibel einsetzbares Gerät mit dem u.a. auch die Hüftmuskulatur trainiert werden kann. In der WO 97/26050 A1 wird ein Gerät zum Training der Hüfte, des Oberschenkels und des Rumpfes beschrieben.

Nachteilig an diesen Geräten ist der Umstand, dass sie durchweg nicht sowohl zum Training der Ab- und Adduktion als auch der Flexion und Extension geeignet sind. Insbesondere die in den Patentschriften US 5,816,989 A und WO 97/26050 A1 vorgeschlagenen Lösungen setzten eine bereits deutlich trainierte Muskulatur voraus, damit die Geräte überhaupt zum Trainingseinsatz gebracht werden können. Für Patienten nach Implantation einer künstlichen Hüfte und mit zum Teil noch vorhandenem Wundschmerz sind diese technischen Lösungen daher nicht geeignet. Darüber hinaus benötigen die bekannten Trainingsgeräte erheblichen Aufstellplatz in der häuslichen Umgebung.

Die US 5,273,507 A beschreibt ein Muskeltrainingsgerät, welches zur Kompression zwischen den Händen vorgesehen ist.

Das Gerät dient dem Training von Brust-, Nacken- und Schulterregionen und ermöglicht verschiedene Kompressionsbewegungen. Zur Übertragung der Druckkräfte sind entweder mehrere Scheiben oder ein Gesamtblock aus Kunststoffmaterial vorgesehen.

Mit der US 4,211,405 A wird ein Trainingsgerät nach dem Expanderprinzip beschrieben, welches zwei Handgriffe und Federelemente aufweist.

Die DE 87 08 336 U1 beschreibt ein Gymnastikgerät für Druckübungen mit einer Federeinrichtung, die an ihren beiden Enden mit je einem Halteorgan verbunden ist. Das Gerät dient der gezielten Beanspruchung, Straffung und/oder Kräftigung des menschlichen Oberschenkels.

Die DE 84 20 786 U1 beschreibt ebenfalls ein Gerät, mit dessen Hilfe die Beinmuskulatur von Personen trainiert werden kann. Das Beinübungsgerät weist einen elastischen Teil auf, welcher Zug- und/oder Druckkräfte aufzunehmen vermag.

Die FR 20 87 415 A5 schließlich beschreibt ein Trainingsgerät zur Erzeugung von Zug- oder Druckkräften, welches elastische Teile aufweist und zwischen den Füßen einer Person positioniert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu entwickeln, mit dem ein regelmäßiges Training der Hüftmuskulatur möglich ist, das ohne wesentliche Vorbereitung zum Einsatz gebracht werden kann und mit dem möglichst belastungsarm nach der Implantation eines künstlichen Hüftgelenks die Hüftmuskulatur trainiert werden kann. Die Aufgabe wurde durch ein kissenartiges Federsystem gelöst, das zwischen den Knien oder den Sprunggelenken derart platziert wird, dass sich sowohl Abduktoren und Adduktoren als Hauptmuskelgruppen trainieren lassen. Durch leichte Rotation des erfindungsgemäßen Gerätes ist es auch zum Training der Flexoren und Extensoren im Hüftgelenk geeignet.

Das erfindungsgemäße Gerät setzt sich zusammen aus einem Trainingswiderstand, aus Verbindungsstangen, Widerlagern, Aufnahmen und einem Gleitlager.

Der Trainingswiderstand (1) besteht in erster Linie aus einem kissenartigen Zylinder aus Polyurethan oder vergleichbarem, widerstandsfähigem Material. Er kann auch wahlweise durch Federelemente, Druckzylinder (Luft oder Hydraulik) oder eine Aneinanderreihung von gummiartigen Elementen ausgeführt werden. Dieser Trainingswiderstand ist austauschbar gestaltet und besteht aus Polyurethan oder vergleichbarem, widerstandsfähigem Material unterschiedlicher Steifigkeiten.

Die mechanisch beanspruchten Elemente – Verbindungsstangen (2), Widerlager (3), Aufnahmen (4) – sind vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl oder vergleichbar belastbarem Material gefertigt, das Gleitlager (5) aus Polyethylen oder vergleichbarem Material. Die Aufnahmen sind je nach Ausführung des Geräts unterschiedlich dimensioniert, um ein Plazieren zum Training zwischen den Sprunggelenken, zwischen den Kniegelenken, zwischen den Handgelenken oder zwischen den Ellenbogengelenken zu erlauben.

Die erfindungsgemäße Verwendung des Gerätes liegt im Rehabilitationstraining nach einer Implantation eines künstlichen Hüftgelenks oder nach anderen operativen Eingriffen im Bereich des Beckens, der Oberschenkel, der Unterarme oder der Oberarme.

Das Gerät besteht aus einer Kombination bekannter und neuer Teile (1), die in folgender Weise zusammenwirken:

1: Trainingswiderstand
2: Verbindungsstangen
3: Widerlager
4: Aufnahme
5: Gleitlager

Der Trainingswiderstand (1) besteht aus einem kissenartigen Zylinder aus Polyurethan oder vergleichbarem, widerstandsfähigem Material und stellt den Widerstand gegen Kompression und Distraktion beim Training dar.
Alternativ kann der Trainingswiderstand auch als Federkette (Kompressions- und Druckfeder), Druckzylinder (Luft oder Hydraulik) oder Aneinanderreihung von gummiartigen Elementen ausgeführt werden. Die Kraft wird durch Verbindungsstangen (2) und Widerlager (3) vom Trainierenden auf den Trainingswiderstand (1) aufgebracht. Dabei wird das Gerät durch die Aufnahme (4) zwischen wahlweise den Sprunggelenken oder Kniegelenken gehalten und somit ein Verrutschen während des Trainings verhindert. Ein Gleitlager (5) verringert den Reibwiderstand zwischen den beweglichen Teilen.
Der Trainingswiderstand (1) ist über die Verbindungsstangen (2) und Widerlager (3) sowohl bei einer Abduktion bzw. Extension als auch einer Adduktion und Flexion belastet. Durch Wahl unterschiedlich steifer Trainingswiderstände (1) (z.B. durch Variation der Material zusammensetzung oder durch Wahl anderer Materialien) lässt sich jederzeit der Trainingswiderstand durch einfaches Auswechseln der Trainingswiderstände (1) dem Bedürfnis des Benutzers anpassen.
Alle mechanisch belasteten Komponenten (2 bis 4) sollten aus nichtrostendem Stahl oder vergleichbar belastbarem Material gefertigt werden. Das Gleitlager (5) besteht aus Polyethylen oder vergleichbarem Material.
Das Training mit dem erfindungsgemäßen Gerät kann liegend zwischen den Knien oder zwischen den Sprunggelenken jederzeit begonnen werden. 1 zeigt eine Ausführungsform zum Planieren zwischen den Sprunggelenken. Die austauschbaren Trainingswiderstände (1) ermöglichen eine stufenweise Anpassung des Widerstandes an den Trainingsfortschritt. Da es sich jedoch nicht um ein Muskelaufbau-, sondern um ein Rehabilitationstraining handelt, ist der mechanische Widerstand in allen Ausführungen moderat.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass mit Hilfe des erfindungsgemäßen Gerätes sehr einfach und eigenständig das Training der komplexen Muskelgruppen der Hüftregion vom Patienten schon in einer sehr frühen Phase der Rehabilitation (im Liegen) auch ohne zusätzliche Gewichtsbelastung der Extremität möglich ist. Bisherige Trainingsgeräte setzten zumindest eine Teilbelastung der verletzten Extremität oder eine intensive Betreuung während der Übung durch einen Krankengymnasten voraus.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Gerätes liegen darin, dass es sich nach krankengymnastischer Anleitung zum Training sowohl der Abduktoren und Adduktoren als Hauptmuskelgruppe als auch wahlweise der ventral und dorsal liegenden Muskelgruppen eignet. Es ist einfach zu handhaben, flexibel einsetzbar und leicht zugänglich. Es ermöglicht eine variable Belastung, die durch einfaches Austauschen des Trainingswiderstands (1) an den Trainingsgrad angepasst werden kann. In seiner Funktion ist es sicher und birgt keine direkte oder indirekte Gefahr bei der Bedienung oder durch ein fehlerhaftes Training in sich.

Claims

Gerät zum Trainieren der Hüftmuskulatur, insbesondere der für die Funktion des Hüftgelenks wichtigen Abduktoren und Adduktoren sowie der Flexoren und Extensoren am Hüftgelenk mit einem Trainingswiderstand (1), Verbindungsstangen (2), Widerlagern (3), Gleitlager (5) und Aufnahmen (4), wobei das Gerät zwischen den Sprunggelenken oder Kniegelenken platziert wird und der Trainingswiderstand (1) zwischen den zwei Widerlagern (3) leicht austauschbar angeordnet ist, gegen Kompression und Distraktion wirkt und aus Polyurethan, Gummi oder vergleichbarem widerstandsfähigen Material besteht.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trainingswiderstand (1) aus einem kissenartigen Zylinder besteht.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trainingswiderstand (1) aus Polyurethan oder vergleichbarem, widerstandsfähigem Material unterschiedlicher Steifigkeiten oder aus einer Aneinanderreihung von gummiartigen Elementen besteht.
Gerät zum Trainieren der Hüftmuskulatur, insbesondere der für die Funktion des Hüftgelenks wichtigen Abduktoren und Adduktoren sowie der Flexoren und Extensoren am Hüftgelenk mit einem Trainingswiderstand (1), Verbindungsstangen (2), Widerlagern (3), Gleitlager (5) und Aufnahmen (4), wobei das Gerät zwischen den Sprunggelenken oder Kniegelenken platziert wird und der Trainingswiderstand (1) zwischen den zwei Widerlagern (3) leicht austauschbar angeordnet ist, gegen Kompression und Distraktion wirkt und wahlweise durch Federelemente oder Druckzylinder (Luft oder Hydraulik) gebildet ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanisch beanspruchten Elemente – Verbindungsstangen (2), Widerlager (3), Aufnahmen (4) – aus nichtrostendem Stahl oder vergleichbar belastbarem Material bestehen.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (5) aus Polyethylen oder vergleichbarem Material besteht.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (4) je nach Ausführung des Gerätes unterschiedlich dimensioniert sind.
Verwendung des Gerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Rehabilitationstraining nach einer Implantation eines künstlichen Hüftgelenks oder anderen operativen Eingriffen im Bereich des Beckens, der Oberschenkel, der Unterarme oder der Oberarme.
Verwendung des Gerätes nach Anspruch 8 in einer sehr frühen Phase der Rehabilitation (im Liegen).
Verwendung des Gerätes nach Anspruch 8 oder 9 ohne zusätzliche Gewichtsbelastung der Extremitäten.