DE29608620U1 - Meßstation zur Erfassung des winkelabhängigen Muskeltonus - Google Patents
Meßstation zur Erfassung des winkelabhängigen MuskeltonusInfo
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Description
medica-Medizintechnik GmbH
Blumenweg 6
88454 Hochdorf
Blumenweg 6
88454 Hochdorf
89073 Ulm, 12.04.96 Akte G/9890 h/ht
Meßstation zur Erfassung des winkelabhängigen Muskeltonus
Die Erfindung betrifft eine Meßstation zur Erfassung des winkelabhängigen Muskeltonus an den Beinen oder Armen
eines Menschen, mit zwei durch einen Motor angetriebenen, um 180° gegeneinander versetzten Kurbeln, an deren Enden
als Widerlager für die Füße bzw. Hände jeweils ein um eine zur Kurbelachse parallele Achse drehbares Pedal angeordnet
ist.
Aus der Praxis ist eine derartige Meßstation bekannt, bei der durch die Stromaufnahme eines Elektromotors das zur
Kurbelumdrehung benötigte Motordrehmoment bestimmt wird, um den Muskeltonus der Beine zu messen, was insbesondere
zur Beurteilung von Spastik, der durch unwillkürliche Tonussteigerungen hervorgerufenen MuskelVerkrampfung,
notwendig ist.
Da bei der bekannten Meßstation die Stromaufnahme des Elektromotors gemessen wird, ist es nur möglich, den
Muskeltonus eines Beinpaars gemeinsam zu betrachten, so daß sich ein integraler Meßwert aus der Überlagerung der
Einzelwerte von rechtem und linkem Bein ergibt. Eine differenzierte Betrachtung des Muskeltonus nur eines
Beines ist nicht möglich, so daß sich z.B. aus den Meßwerten nicht ablesen läßt, ob ein durch eine
Streckspastik verursachter Druck oder ein durch eine Beugespastik verursachter Zug die Änderung des Drehmoments
bewirkt. Zur gezielten physiotherapeutischen Behandlung der Spastik durch Bewegungstraining ist es aber
wünschenwert, eine objektive Quantifizierung des Muskeltonus zu ermöglichen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Meßstation der eingangs genannten Art so
auszubilden, daß der Muskeltonus jedes Teils eines Gliedmaßenpaars einzeln möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Meßstation der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß auf jedem Pedal jeweils
ein den durch das Bein oder den Arm der Kurbeldrehung entgegengesetzten Widerstand erfassender Sensor angeordnet
ist, und daß ein den momentanen Drehwinkel der Kurbeln bei einer Umdrehung auswertender Winkelmesser vorgesehen ist.
Diese Meßstation beseitigt die bei dem bekannten Stand der Technik gegebenen Nachteile und ermöglicht die
differenzierte Messung des Muskeltonus in Abhängigkeit von der Beugung oder Streckung eines bestimmten Armes oder
Beines, die nicht von dem um 180° phasenverschobenen Bewegungszustand des anderen Teil überlagert ist.
Im Rahmen der Erfindung ist gleichfalls vorgesehen, daß auf jedem Pedal vor und hinter der Achse jeweils ein
Sensor angeordnet ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, auch noch den Muskeltonus einzelner Muskeln eines Beines
oder Armes zu unterscheiden und die Therapie gezielt zu optimieren.
Prinzipiell ist es möglich jede Art von Sensor zu verwenden, mit dem die auf das Pedal ausgeübte Kraft
gemessen werden kann. Vorteilhaft dabei ist es, wenn jeder Sensor als Druckmeßplatte ausgebildet ist, da diese eine
für diesen Zweck geeignete Auflösung hinsichtlich der Zeit und der Kraft bieten und in ausreichend kleinen
Abmessungen zur Verfügung stehen, um in das Pedal integriert werden zu können. Im Rahmen der Erfindung ist
es gleichfalls möglich, daß jeder Sensor als Dehnmeßstreifen ausgebildet ist.
Um Probleme zu vermeiden, die sich aus der Drehung der 0 Pedale um die Achse und der Umdrehung der Kurbel ergeben,
ist es günstig, wenn jedem Pedal ein Sender zugeordnet ist, durch den die von den Sensoren erfaßten Daten mittels
Telemetrie zu einem Empfänger übertragbar sind.
Es ist vorgesehen, daß der Winkelmesser durch einen am Motor angeordneten Impulsgeber gebildet ist, dessen
Nullpunkt kalibrierbar ist. Damit ist gewährleistet, daß nicht nur der Verlauf des Muskeltonus während einer
Umdrehung der Kurbel verfolgt, sondern daß auch ein bestimmter Tonuswert mit einem bestimmten Beugungsstatus
korreliert werden kann.
Insbesondere für die Messung des Tonus von Muskelpartien der Beine ist es vorteilhaft, wenn in variabler Entfernung
zu den Kurbeln ein höhenverstellbarer Sitz angeordnet ist, so daß die wesentlichen Elemente eines Heimfahrrades
vorhanden sind.
Für eine optimale physiotherapeutische Betreuung ist es notwendig, weitere Daten zu erfassen, wie Datum,
Umgebungstemperatur, Tageszeit, Geburtsdatum des Patienten oder ähnliches und diese bei Auswertung der Meßergebnisse
zu berücksichtigen. Daher ist ein Computer zur Speicherung und Auswertung der von den Sensoren und dem Winkelmesser
gemessenen Daten sowie personen- und versuchsbezogener Daten und der Steuerung des Versuchs vorgesehen.
Im folgenden soll die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden;
es zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung einer Seitenansicht
einer erfindungsgemäßen Meßstation, und
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Motors mit den Kurbeln und Sensoren auf den Pedalen.
Die in der Zeichnung dargestellte Meßstation 1 dient zur Erfassung des winkelabhängigen Muskeltonus der Beine eines
Menschen. Die Meßstation 1 weist einen Motor 2 auf, der zwei um 180° gegeneinander versetzte Kurbeln 3,4 antreibt.
Die Kurbel 3,4 besitzen an ihren Enden als Widerlager für die Füße jeweils ein um eine zur Kurbelachse 5 parallele
Achse 6 drehbares Pedal 7,8. Auf jedem dieser Pedale 7,8 ist vor und hinter dessen Achse 6 jeweils ein Sensor 9,9X
angeordnet, der den Widerstand mißt, der durch das Bein
der Kurbeldrehung entgegengesetzt wird, so daß für jedes Bein getrennt, und dort nach Muskelgruppen unterschieden,
der Muskeltonus gemessen werden. Es ist weiterhin ein den momentanen Drehwinkel der Kurbeln 3,4 bei einer Umdrehung
auswertender Winkelmesser 10 vorhanden, der die Darstellung des Ergebnis der Messung des Muskeltonus in
einem Kraft-Winkel-Diagramm für Ferse und Vorderfuß ermöglicht.
Die Sensoren 9 sind gemäß Fig. 1 als Druckmeßplatten ausgebildet und in die Pedale 7,8 integriert. Diese weisen
jeweils einen Sender 11 auf, durch den die von den Sensoren 9 erfaßten Daten mittels Telemetrie zu einem
Empfänger 12 übertragen werden können, der mit einem Computer 14 in Verbindung steht, in dem weitere für die
Messung relevante Daten über den Patienten, den Betreuer und die Versuchsbedingungen gespeichert und ausgewertet
werden können. Der Computer 14 dient gleichfalls der Steuerung der Messung, beispielsweise hinsichtlich der
Motordrehzahl, Dauer oder Anzahl der Wiederholungen.
Am Motor 2 ist der Winkelmesser 10 angeordnet, der als Impulsgeber ausgebildet ist, und bei Fortschreiten der
Kurbeldrehung um einen bestimmten Winkelbetrag an die an den Computer 14 angeschlossene Auswerteeinheit einen
Impuls sendet. Der Nullpunkt der Kurbelstellung ist kalibrierbar.
Die Meßstation 1 weist einen Sitz 13 auf, dessen Höhe einstellbar und dessen Entfernung zu den Kurbeln 3,4
veränderbar ist, so daß die Meßstation 1 an die individuellen Gegebenheiten des Patienten anpaßbar ist.
Claims (8)
1. Meßstation zur Erfassung des winkelabhängigen
Muskeltonus an den Beinen oder Armen eines Menschen,
mit zwei durch einen Motor (2) angetriebenen, um 180° gegeneinander versetzten Kurbeln (3,4), an deren Enden
als Widerlager für die Füße bzw. Hände jeweils ein um eine zur Kurbelachse (5) parallele Achse (6) drehbares
Pedal (7,8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem Pedal (7,8) jeweils ein den durch das
Bein oder den Arm der Kurbeldrehung entgegengesetzten Widerstand erfassender Sensor (9) angeordnet ist, und
daß ein den momentanen Drehwinkel der Kurbeln (3,4) bei einer Umdrehung auswertender Winkelmesser (10)
vorgesehen ist.
2. Meßstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem Pedal (7,8) vor und hinter der Achse (6)
jeweils einer der Sensoren (9,9%) angeordnet ist.
3. Meßstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Sensor (9) als Druckmeßplatte ausgebildet ist.
4. Meßstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Sensor (9) als Dehnmeßstreifen ausgebildet ist.
0
5. Meßstation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Pedal (7,8) ein Sender (11)
zugeordnet ist, durch den die von den Sensoren (9) erfaßten Daten mittels Telemetrie zu einem
Empfänger (12) übertragbar sind.
6. Meßstation nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelmesser (10) durch einen
am Motor (2) angeordneten Impulsgeber gebildet ist, dessen Nullpunkt kalibrierbar ist.
7. Meßstation nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in variabler Entfernung zu den
Kurbeln (3,4) ein höhenverstellbarer Sitz (13) angeordnet ist.
8. Meßstation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Computer (14) zur Speicherung
und Auswertung der von den Sensoren (9) und dem Winkelmesser (10) gemessenen Daten sowie personen- und
versuchsbezogener Daten und der Steuerung des Versuchs vorgesehen ist.
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (2)
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| Date | Code | Title | Description |
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| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19961017 |
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Effective date: 19991220 |
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| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20021203 |