DE9218588U1 - Vorrichtung zur Erfassung der Oberflächenform - Google Patents
Vorrichtung zur Erfassung der OberflächenformInfo
- Publication number
- DE9218588U1 DE9218588U1 DE9218588U DE9218588U DE9218588U1 DE 9218588 U1 DE9218588 U1 DE 9218588U1 DE 9218588 U DE9218588 U DE 9218588U DE 9218588 U DE9218588 U DE 9218588U DE 9218588 U1 DE9218588 U1 DE 9218588U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring
- sensors
- points
- measuring surface
- matrix
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 208000005137 Joint instability Diseases 0.000 description 2
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
- A61B5/1077—Measuring of profiles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
- G01B7/287—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/32—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring areas
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D1/00—Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application
- G01D1/14—Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application giving a distribution function of a value, i.e. number of times the value comes within specified ranges of amplitude
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
- G01S5/30—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Description
Brunner & Zech
Medizintechnik
Medizintechnik
VORRICHTUNG ZUR ERFASSUNG DER OBERFLÄCHENFORM
VON KÖRPERN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der
Oberflächenform von Körpern in Form eines Me ßaufnehmers.
Oberflächenform von Körpern in Form eines Me ßaufnehmers.
Im Bereich der Medizin ist die Bestimmung der Position und der
Bewegungsabläufe von Gelenken, wie z.B. der Wirbelsäule oder des Kniegelenks, von großem Interesse. Die Position der Wirbelsäulensegmente
kann beispielsweise durch röntgentechnische Maßnahme bestimmt werden. Dies bringt zum eine schädliche Strahlenbelastung
mit sich, zum anderen sind nur statische Messungen in bestimmten Positionen möglich. Die Erfassung von Oberflächenformen, insbesondere
des menschlichen Körpers, die sich bei Bewegungsabläufen verändern können, war bisher nur mit dem menschlichen Tastsinn möglich, was
zu individuellen Unterschieden bzw. Fehlern führte. Eine instrumentelle
und damit reproduzierbare Erfassung von Oberflächenformen von Körpern, insbesondere bei Bewegungsabläufen, war bisher nicht möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen
mit der die Oberflächenform von Körpern
mit der die Oberflächenform von Körpern
insbesondere von menschlichen oder tierischen Körpern, sowohl in *..*.;
Ruhe- als auch bei Bewegungsabläufen erfaßt, gemessen, dargestellt ····!·
und gespeichert werden können. ·
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Erfassung der
Oberflächenform von Körpern gemäß dem kennzeichnenden Teil des Verfahrenshauptanspruchs. Der Vorrichtungshauptanspruch gibt eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wieder, die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Erfassung der tatsächlichen Position, beispielsweise der Dornfortsätze der Wirbelsäule ist insbesondere bei Bewegungsabläufen
durch die Hautverschiebung erschwert. Durch die erfindungsgemäße Abtastung der Oberfläche können die tatsächlichen Positionen der
Dornfortsätze, insbesondere zueinander, genau bestimmt werden. Hieraus können segmentale Störungen an der Wirbelsäule, wie Blockierungen
oder Hypermobilitäten, diagnostiziert werden. Im Bereich des Kniegelenks
können bei entsprechend schneller Abtastung Verschiebungen zwischen den Gelenkknochen ermittelt werden, die mit dem
menschlichen Tastsinn nur schwer erfaßbar sind.
Da sich über den zu erfassenden Körperoberflächen Haut, Fettgewebe
oder Muskulator befinden kann, muß eine entsprechende Kraft auf die Körperoberfläche ausgeübt werden, wodurch diese zusammengedrückt
oder verdrängt wird, um brauchbare Meßergebnisse zu bekommen. Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäß ein oder mehrere elastische
Elemente eingesetzt, die von Hand oder mit einer entsprechenden Vorrichtung in Form eines Meßstempeis gegen die zu erfassende
Oberfläche gedrückt werden. An den der zu erfassenden Oberfläche zugewandten Seite der elastischen Elemente sind matrixförmige
Anordnungen von elektrischen Sensoren angebracht, die auf Abstandsbzw. Wegänderungen reagieren und dabei elektrische Signale abgeben.
Diese Signale werden dann erfaßt und ausgewertet und ermöglichen damit die Erfassung der Oberflächenform des Körpers. Das Aufdrücken
der Meßfläche auf den Körper kann mit einer Vorrichtung in Form
eines Meßstempels von Hand erfolgen. Dabei sollen die Meßstempel eine bestimmte Größe möglichst nicht überschreiten, um die aufzuwendende
Kraft nicht unnötig zu vergrößern. Das Aufbringen kann aber auch mit entsprechenden Vorrichtungen geschehen. ·
Erfindungsgemäß ergeben sich bei Messungen an der Wirbelsäule besondere Vorteile durch eine Ausgestaltung des Meßstempels in der
Form, daß dessen Länge wesentlich größer als dessen Breite ist. Hierdurch können mehrere Dornfortsätze gleichzeitig abgetastet und
die Beweglichkeit zueinander gemessen werden. Die Vermessung nur eines Dornfortsatzes würde aufgrund der Verschiebung der Haut keine
verwertbaren Ergebnisse bringen. Es ist möglich, die Position des Meßstempels durch eine Echtzeitauswertung zu korrigieren. Führt
der Proband nach dem Aufdrücken des Meßstempels Bewegungen aus, so kann die Beweglichkeit der einzelnen Wirbelsäulensegmente gemessen
und ausgewertet werden. Hierbei können als Referenzpunkte die Stellen höchster Erhebung herangezogen werden. Da sich die Knochenvorsprünge
beispielsweise an der Wirbelsäule um einen Radius bewegen, ist es besonders vorteilhaft, die Oberflächenform des Meßstempels mit einer
Wölbung zu versehen. Diese hat vorzugsweise einen ähnlichen Radius wie die Bewegungsbahn des zu messenden Knochenvorsprungs. Hierdurch
wird der Fehler, der sonst durch eine Verlagerung des Referenzpunktes entstehen würde, minimiert. Anstelle der Vermessung beispielsweise
der Knochenbewegung durch die Feststellung der Punkte der höchsten Erhebung können auch charakteristische Oberflächenstrukturen
gespeichert werden. Der zurückgelegte Weg wird dadurch bestimmt, daß mittels eines Rechenprogramms die gemessene Oberflächenstruktur
nach einer durchgeführten Bewegung durch Variation bzw. Annäherung des Abstandes gesucht und im Falle der größtmöglichen Deckungsgleichheit
ausgewertet wird.
Sn einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung' kann
die Oberflächenwölbung des Meßstempels variiert und den zu
vermessenden Oberflächen und den Bewegungsradien der Gelenke angepaßt werden. Dies kann beispielsweise durch eine Ausgestaltung
der Meßfläche aus einzelnen Lamellen bewerkstelligt werden. Die eingestellte Form der Meßfläche muß selbstverständlich bei der Auswertung
der Oberflächenform als Offset-Wert berücksichtigt werden.
Die genannten Gestaltungen der Oberfläche haben den weiteren Vorteil,
daß der Meßstempei nicht von den zu messenden Vorsprüngen abrutschen
kann. Des weiteren kann beispielsweise durch eine konvexe Gestaltung der Oberfläche eines Rundstempels unter Umständen besser an die
entsprechenden Körperstellen herangegangen werden.
Zur Erzeugung von Referenzpunkten zu umliegenden Körperteilen und/oder einer besseren Führung des Meßstempels kann dieser
erfindungsgemäß auch über einen oder mehrere Ausleger mit umliegenden Körperteilen verbindbar sein.
Für die Vermessung von Gelenkbewegungen an den Extremitäten kann ein Meßstempe! mittels einer Klammer gegen die entsprechende
Meßstelle gedrückt werden. Die Klammer kann entweder selbst federnde Eigenschaften aufweisen oder es kann mittels eines federnden Elementes
eine Kraft auf den Meßstempel ausgeübt werden. Die Meßstempel können auch an beiden Seiten der bügeiförmigen Halterung Meßstempel
angebracht sein. Es kann eine Anpreßkraft auf die Meßsteiien ausgeübt
werden. Die Stempel können beispielsweise am Gelenkspalt des Kniegelenks aufgesetzt werden, wodurch sich ■ Gelenkinstabilitäten
erfassen lassen. Durch diese Haltevorrichtung können auch Messungen am gehenden Menschen durchgeführt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
die absolute Raumposition des Meßstempels beispielsweise mit mindestens drei Meßpunkten bestimmt. Diese können beispielsweise
in Sternform am Ende der Halterung angebracht sein.
Bei rotationssymmetrischen Abtaststempeln kann die Positionsbestimmung
auch mit zwei Meßpunkten erfolgen. · ·
Werden die Dimensionen des Meßstempels berücksichtigt, so kann die genaue Position der gemessenen Oberfläche auch bei Bewegungsabläufen
erfaßt werden. Hierzu kann es notwendig sein, zusätzliche Referenzmarker am Körper des Probanden anzubringen. Wird der
Meßstempel aus einem veränderten Winke! aufgedrückt, so ist hierdurch
eine Korrektur des Referenzpunktes möglich.
Die Oberflächenmessungen aus verschiedenen Positionen können beispielsweise zu Meßdaten in Form von Tabellen, Bildern oder Filmen
zusammengefaßt werden, was durch eine Auswertung der von den Sensoren abgegebenen Signale durch Rechner ohne weiteres möglich
ist.
In einer einfachen Form können diese Positionsbestimmungen durch
die Laufzeitmessung von Schallimpuisen durchgeführt werden. Hierbei
kann ein an für sich bekanntes Verfahren zum Einsatz kommen, bei dem die Positionen von drei kleinen Schailsendern (Empfängern)
zumindest drei stationär angeordneten Schallempfängern (Sendern) bestimmt wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem Meßaufnehmer, in dem ein elastisches Element
mit einer oder mehreren der zu erfassenden Körperoberfläche zugewandten Meßflächen, auf der matrixförmige Anordnungen von
elektrischen Sensoren zur Abstands- bzw. Wegbestimmung enthalten sind, und die mit einer Auswerteinrichtung für die von den Sensoren
abgegebenen Signale verbindbar ist, durchgeführt werden.· Die Meßflächen
können aus den Oberflächen von quaderförmigen kompressiblen Elementen bestehen, die auf einer oder zwei Seiten mit einer Matrix
der Sensoren, die auf Abstands- oder Wegeänderungen reagieren beaufschlagt
ist. Bei einer Wegeveränderung durch Zusammendrücken des kompressiblen Elements können die Kapazitäten oder elektrischen
Widerstände der Sensoren geändert werden. Durch die Änderung der von den Sensoren abgegebenen Signale kann dann der zurückgelegte
Weg bestimmt werden.
Das quaderförmige Element kann bevorzugt aus einem Schaumstoff oder einem elektrisch leitfähigen Schaumstoff bestehen. Dabei sollte
vorzugsweise die Dicke des quaderförmigen Elements mindestens dem Abstand der Sensoren voneinander entsprechen.
Da z.B. an der Wirbelsäule bis zu drei Dornfortsätze gleichzeitig abgetastet werden, diese aber in der Rege! unterschiedlich weit herausragen,
ist es sinnvoll, unter dem ersten elastischen Element ein weiteres elastisches Element anzuordnen, das vorzugsweise von etwa gleicher
Formgestaltung sein sollte. Dieses zusätzliche Element kann in einer Ausgestaltung weicher als das erste sein, um vorab einen Ausgleich
der unterschiedlichen Höhen zu erreichen.
Die Sensoren können beispielsweise aus Drucksensoren einer im wesentlichen
weglos arbeitenden Drucksensormatrix bestehen, Ober die eine oder mehrere Platten der kompressiblen elastischen Elemente angeordnet
sind. Dabei ist vorzugsweise auch die Drucksensormatrix flexibel ausgestaltet und unter der Matrix befindet sich als kompressibles elastisches
element ein plattenförmiger Körper. Die Meßfläche kann dabei im wesentlichen eine Rechteckform aufweisen. Bei der Verwendung eines
Meßstempels für manuelle Anwendung sollte die Meßfläche eine Größe von 10 &khgr; 20 cm, vorzugsweise 5 &khgr; 10 cm nicht wesentlich
überschreiten, um den manuell aufzubringenden Druck nicht unnötig zu erhöhen. Wird eine im wesentlichen kreisförmige Meßfläche
verwendet, so sollte deren Durchmesser vorzugsweise 6 cm, insbesondere 3 cm nicht überschreiten. Bevorzugt kann die Meßfläche
einseitig oder beidseitig eine konvexe oder konkave Wölbung aufweisen,
um sich einer zu erfassenden Körperoberfläche besser anzupassen. Besonders bevorzugt wird die Meßfläche auch so ausgestaltet, daß *
sich ihre Oberflächenform zumindest nach einer Seite hin variabel verändern läßt. Dabei können auch einzelne Lamellen verwendet werden,*....
die gegeneinander bewegt werden können. *··..
Die Genauigkeit einer Flächenerfassung kann dadurch verbessert werden,
daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die eine Führung und Verbindung' zu weiteren Körperpunkten als Referenzpunkten gestattet. Es können
auch mindestens drei Meßmarker zur Bestimmung der absoluten Raumposition
vorgesehen sein, die von einer stationären Meß- und Steuervorrichtung gesteuert und bestimmt werden können.
Weiterhin ist es möglich, die elastischen Elemente walzenförmig auszubilden,
so daß sie über den zu erfassenden Körper abgerollt werden können.
Die Auswertung der von den Sensoren abgegebenen Signale kann beispielsweise vermittels einer Recheneinheit erfolgen, so daß die
absoluten Raumpositionen der Oberflächenstrukturen der zu erfassenden Oberflächen bestimmbar sind. Als Meßpunkte können auch Schallsender
bzw. Schallempfänger vorgesehen sein, wobei die stationäre Meßeinheit aus mindestens drei Schallempfängern bzw. Sendern besteht, aus deren
Schallaufzeiten die Position der Meßpunkte herleitbar ist.
Da die Markierungs- bzw. Meßpunkte zur Positionsbestimmung nicht beliebig von der Empfängereinheit weggedreht werden können,
ist es für manche Meßaufgaben sinnvoll, die Ebene der Meßpunkte gegenüber der Ebene des Oberfiächensensors verdrehen zu können.
In einer besonderen Ausführungsform kann eine automatische Erkennung
der Verdrehposition vorgesehen sein, die in einer Recheneinheit bei der Bestimmung der Oberflächenform berücksichtigt werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend durch die Figuren beispielhaft näher '»*'·*·
erläutert. Hierin zeigen: ·...!.
Figur 1 einen Meßaufnehmer zur Durchführung eines *.··.'
erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines ··;· Meßstempels;
Figur 2A einen senkrechten Schnitt durch den Meßstempe!
der Fig. 1;
Figur 2B einen Schnitt durch eine Ausführungsform des Meß
stempels mit Lamellen;
Figur 2C eine Ausführungsform des Meßstempels mit mehreren
Elastomeren und Sensormatrizen;
Figur 3A eine Ausführungsform des Meßstempels mit einer
konkaven Meßfläche;
Figur 3B eine Ausführungsform des Meßstempels mit einer
konvexen Oberfläche;
Figur 3C eine Ausführungsform, in der die Meßfläche rolien-
förmig ausgestaltet ist;
Figur 4 einen Meßstempe! mit Markern zur Positionserkennung;
Figur 6 eine Ausführungsform des Meßstempels mit Bügeln
zur Fixierung des Stempels;
Figur 7 eine Ausführungsform mit drehbaren Meßpunkten;
und
Figur 8 eine Ausführungsform mit Halterungen für Meßstempel.
In Fig. 1 besteht der Meßaufnehmer 10, der die Form eines
Meßstempels aufweist, aus einer Grundplatte 30, an der ein elastisches Element 12 in Form eines plattenförmigen Schaumstoff körpers
angebracht ist, dessen der zur erfassenden Körperoberfläche zugewandten Meßfläche 14 mit Sensoren 16 ausgerüstet ist, die auf
Abstands- bzw. Wegeänderungen reagieren. Die' .Sensoren 16 sind in
einer rasterförmtgen Anordnung in Form eines rechtwinkligen Rasternetzes
angeordnet. Die Grundplatte 16 ist mit einem Griff 32 verbunden, der das Aufdrücken des Meßstempels auf die zu erfassende
Körperoberfläche ermöglicht.
Die elektrischen Leitungen zur Ableitung der von den Sensoren abgegebenen
Signale können beliebig am Meßstempe! befestigt sein, bevorzugt ist eine Ableitung durch den Griff 32, wie er beispielsweise
in Fig. 5 dargestellt ist.
Figur 5 die Anwendung des Meßstempels der Fig. 4 am "...,
menschlichen Körper mit der Auswertung der Signale *····* durch eine Meßanordnung; ··
Fig. 2A zeigt einen Schnitt durch den Meßstempel der Fig. 1, wobei *.,·.:
auf beiden Seiten des elastischen Elements 12 elektrisch leitfähige :...;.
Elektroden als Kondensatorplatten oder zur Messung des elektrischen ·
Widerstandes ausgebildet sein können. ····!·
Fig. 2B zeigt eine Ausführungsform des elastischen Elements mit
Eine weitere Ausführungsform ist in der Fig. 2C beschrieben, bei der zwei elastische Elemente 12 und 16 über- bzw. untereinander
angeordnet sind mit dazwischenliegenden Matrizen von Sensoren 16,
Die Figuren 3A und 3B zeigen eine Ausführungsform, in der die Meßfläche
14 konkav bzw. konvex ausgestaltet sind, um eine Anpassung an gebogene zu erfassende Körperoberflächen zu verbessern. Die Fig.
3C zeigt eine Meßfläche in Rollenform, die zum Abrollen über die zu erfassende Fläche geeignet ist.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, die Marker zur Positionserkennung
aufweist. Die Fig. 5 zeigt die Anwendung des Meßaufnehmers am menschlichen Körper, wobei die Signale, die von den Sensoren
erzeugt werden, über elektrische Leitungen an einen Rechner 38 weitergeben, in dem die Signale ausgewertet werden.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform des Meßaufnehmers mit Bügeln
40 dargestellt, mit der der Meßaufnehmer an dem zu erfassenden Körper befestigt werden kann.
Da die Markierungs- bzw. Meßpunkte zur Positionsbestimmung nicht
beliebig von der Empfängereinheit 48 weggedreht werden können, ist es für manche Meßaufgaben sinnvoll, die Ebene der Meßpunkte
gegenüber der Ebene des Oberflächensensors bzw. der Meßfläche 14 verdrehen zu können, wie in Fig. 7 dargestellt ist. In einer besonderen
Lamellen, wobei zwischen dem elastischen Element 12 und der ·„;.,·
Grundplatte 30 weglos arbeitende Drucksensoren angebracht sind.
Ausführungsform kann eine automatische Erkennung der Verdrehposition
vorgesehen sein, die im Rechner 38 bei der Bestimmung der Oberflächen form berücksichtigt werden kann.
in Fig. 8 sind Ausführungsformen der Halterungen für ein oder zwei
Meßstempel an den Extremitäten, hier am Kniegelenk, dargestellt. Dabei wird ein Meßstempel mittels einer Klammer 42 gegen die ent- ····
sprechende Meßstelle gedruckt. Die Klammer kann entweder selbst federnde Eigenschaften aufweisen oder es kann mittels eines federnden
Elements 44 eine Kraft auf den Meßstempel ausgeübt werden.
Auch können an beiden Seiten einer bügeiförmigen Halterung 46
Meßstempel angebracht sein. Es kann, wie bereits, beschrieben, eine
Anpreßkraft auf die Meßstellen ausgeübt werden. Die Stempel können beispielsweise am Gelenkspalt des Kniegelenks aufgesetzt werden,
wodurch sich Geleninstabilitäten erfassen lassen.
Durch die beschriebene Haltevorrichtung können auch Messungen am gehenden Menschen durchgeführt werden.
Claims (23)
1. Vorrichtung zur Erfassung der Oberflächenform von Körpern,
bei der Meßflächen gegen den Körper gedrückt werden, die auf einem
elastischen kompressiblen Element, das beim Aufdrücken der Meßfläche auf den Körper eine Kraft gegen die Meßfläche erzeugt, angeordnet
sind,
die matrixförmige Anordnungen von elektrischen Sensoren enthalten,
die auf Abstands- bzw. Wegänderungen reagieren,
und die von den Sensoren erzeugten Signale ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfiache (14) eine einseitige oder
beidseitige konvexe oder konkave Wölbung aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die
Oberflächenform der Meßfläche (14) mindestens nach einer Seite variabel verändern läßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (14, 18) aus einzelnen Lamellen bestehen, die gegeneinander
bewegt werden können.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 -3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßflächen
aus den Oberflächen von quaderförmigen kompressiblen Elementen bestehen, die auf einer oder zwei Seiten mit einer Matrix der
Sensoren (16), die auf Abstands- oder Wegänderungen reagieren, beaufschlagt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer
Wegänderung durch Zusammendrücken des kompressiblen Elements (12) die Kapazitäten oder der elektrische Widerstand der
Sensoren (16) geändert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die
Änderung der von den Sensoren (16) abgegebenen Signale der zurückgelegte Weg bestimmt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das quaderförmige Element (12) aus einem Schaumstoff oder einem elektrisch
leitfähigen Schaumstoff besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dicke des quaderförmigen Elements (12) mindestens dem Abstand der Sensoren (16) voneinander entspricht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter
dem ersten Element (12) ein weiteres elastisches Element (18) von etwa
gleicher Formgestaltung enthält.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensoren (16) aus Drucksensoren in einer im wesentlichen weglos arbeitenden Drucksensormatrix bestehen, über die eine oder mehrere
Platten der kompressiblen elastischen Elemente (12,18) angeordnet
sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1-3 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drucksensormatrix flexibel ist und daß sich unter der Matrix ein plattenförmiger Körper als kompressibles elastisches Element (12)
befindet.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfläche
(14) im wesentlichen eine Rechteckform besitzt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1-3 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßfläche (14) im wesentlichen eine Rechteckform besitzt und eine Grundfläche von etwa 10 &khgr; 20 cm nicht wesentlich überschreitet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßfläche eine Grundfläche von etwa 5 &khgr; 10 cm nicht wesentlich überschreitet.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfläche
(14) im wesentlichen eine kreisförmige Oberfläche aufweist und einen Durchmesser von 6 cm nicht wesentlich überschreitet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1-3 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßfläche einen Durchmesser von 3 cm nicht wesentlich überschreitet.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit
einer Vorrichtung verbunden ist, die eine Führung und Verbindung zu weiteren Körperpunkten als Referenzpunkte gestattet.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit
einer bügelartigen Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Anklemmen an eine Extremität versehen ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
elastischen Elemente (12, 18) walzenförmig ausgebildet sind und über
die Körperfläche abgerollt werden können.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sie
mindestens drei Meßmarker (20) zur Bestimmung der absoluten Raumposition aufweist, die von einer stationären Meß- und Steuervorrichtung
(24) gesteuert und bestimmt werden können.
21. Vorrichtung nach Anspruch 1-3 und 20 dadurch gekennzeichnet, daß
der Meßaufnehmer (10) mit einer Meß- und Steuervorrichtung (24) mittels einer Recheneinheit (26) verbunden ist, so daß die absoluten
Raumpositionen von Oberflächenstrukturen bestimmbar sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßpunkte
als Schallsender/Schallempfänger und die stationäre Meßeinheit aus mindestens drei Schallempfängern/Schallsendern besteht, aus
deren Schallaufzeiten die Position der Meßpunkte herleitbar ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ebene der Meßpunkte (34) gegenüber der Ebene der Meßfläche (14) verdreht werden kann.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9218588U DE9218588U1 (de) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | Vorrichtung zur Erfassung der Oberflächenform |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924216458 DE4216458C2 (de) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | Verfahren zur Erfassung der Oberflächenform von Körpern |
DE9218588U DE9218588U1 (de) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | Vorrichtung zur Erfassung der Oberflächenform |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9218588U1 true DE9218588U1 (de) | 1995-01-26 |
Family
ID=25914944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9218588U Expired - Lifetime DE9218588U1 (de) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | Vorrichtung zur Erfassung der Oberflächenform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9218588U1 (de) |
-
1992
- 1992-05-19 DE DE9218588U patent/DE9218588U1/de not_active Expired - Lifetime
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2002047559A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der mechanischen achse eines femurs | |
DE3917161A1 (de) | Ueberwachungseinrichtung fuer die naechtliche anschwellung und steifigkeit des penis | |
EP2018117A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur ganganalyse | |
DE102004039683A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung eines Scanbereichs bei einem Tomographen | |
DE4216458C2 (de) | Verfahren zur Erfassung der Oberflächenform von Körpern | |
DE2844927A1 (de) | Verfahren zur ermittlung des koerperrandes zur rekonstruktion einer absorptionsverteilung in einem ebenen untersuchungsbereich eines koerpers | |
EP1033113B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Korrelation der tatsächlichen Lage eines Markierungselementes mit den durch ein Abbildungsverfahren erhaltenen Positionsdaten | |
EP2792301B1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung des Umfangs eines Körperteils | |
DE102004033989B4 (de) | Verfahren zur Messung der dreidimensionalen Dichteverteilung in Knochen | |
DE4038853C2 (de) | Vorrichtung zur Funktionsdiagnose des Kontinenzorgans | |
DE9218588U1 (de) | Vorrichtung zur Erfassung der Oberflächenform | |
DE4402562A1 (de) | Meßgerät zur Abtastung und Erfassung einer Körperkontur | |
DE4134116A1 (de) | Verfahren zur analyse des funktionszustandes von muskeln an oder in koerperoeffnungen | |
EP1776042A1 (de) | Vorrichtung zur ermittlung von funktionswerten | |
DE4342971C1 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der Ausrichtung der Jochbeine an einem Schädel | |
DE102012220284B4 (de) | Drei Vorrichtungen und zwei Verfahren zur Bildgebung für biologisches Gewebe | |
DE4336144A1 (de) | Verfahren zur Erfassung der Oberflächenform von Körpern sowie eine Vorrichtung in Form einer Meßwalze zur Durchführung des Verfahrens | |
DE102006004514A1 (de) | Messvorrichtung zur Bestimmung anatomischer Messpunkte und Kurvaturen | |
DE102012004064A9 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Ermittlung der Innenmaße von Schuhen | |
AT507546B1 (de) | Einrichtung zum vermessen der wirbelsäule | |
WO2000006021A1 (de) | 3d-wirbelsäulen-messgerät | |
DE19715421A1 (de) | Vorrichtung zur Messung des elektrischen Widerstands zwischen zwei Punkten der Haut eines Menschen | |
DE19905493C2 (de) | Meßvorrichtung zur reproduzierbaren Bestimmung der Qualität menschlichen Gewebes | |
DE3335743A1 (de) | Vorrichtung zur ausmessung leicht deformierbarer objekte | |
DE102017102646B4 (de) | Instrument zum Auffinden von Triggerpunkten |