[0001] Die Erfindung betrifft zunächst eine Stützvorrichtung mit einem Gestell und mit einer
an dem Gestell schwenkbar angebrachten Liege für einen menschlichen Körper, die Halteelemente
zum Haltern eines Rumpfes des Körpers an der Liege und eine Fußstütze aufweist, mit
einem Schwenkantrieb zum Schwenken der Liege an dem Gestell um eine Transversalachse
des Körpers zwischen einer Liegestellung mit parallel zu einer Horizontalen verlaufender
Longitudinalachse des Körpers und einer Stützstellung mit gegen die Horizontale um
einen Stützwinkel geneigter Longitudinalachse des Körpers, in der Beine des Körpers
ein Gewicht des Körpers mindestens teilweise auf der Fußstütze abstützen, und mit
einem Schwingantrieb zum Anregen einer Schwingung der Liege, der an dem Gestell gelagert
ist und die Liege parallel zu der Longitudinalachse verschiebt. Die Erfindung betrifft
weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Stützvorrichtung.
[0002] Mithilfe ähnlicher Stützvorrichtungen ohne Schwingantrieb wurden z.B. querschnittgelähmte
Patienten in eine mindestens teilweise stehende Position gebracht, um über die Belastung
des ossären Skelettes entlang der Longitudinalachse mit dem Eigengewicht des Körpers
einen passiven Trainingsreiz auszulösen. Dieses sog. Stehtraining sollte den Knochenaufbau
stimulieren und die Knochendichte steigern, und so einer Osteoporose vorbeugen. Die
Erfahrung mit diesen passiven Stützvorrichtungen hat jedoch gezeigt, dass passive
Formen des Stehtrainings keinen ausreichenden Stimulus für den Knochenaufbau herzustellen
vermögen.
[0003] US 4,858,598 A offenbart eine Stützvorrichtung der einleitend genannten Art, in der die Liege mittels
des Schwingantriebs rhythmisch zunächst mittels Exzenter, Pneumatikzylinder oder Elektromagneten
angehoben und nach Durchlauf des Exzenters oder durch Lösen der Pneumatik oder der
Spannungsversorgung fallen gelassen wird, um den Stimulus in einer für den Knochenaufbau
ausreichenden Weise zu verstärken.
[0004] Im Hintergrund der Erfindungen sind Gewindespindeln allgemein bekannt, die eine rotatorische
Bewegung einer angetriebenen Gewindestange in eine translatorische Bewegung einer
auf der Gewindestange in Längsrichtung verschiebbaren Spindelmutter umwandeln.
[0005] In der bekannten Stützvorrichtung endet der freie Fall der Liege abrupt im unteren
Totpunkt der Schwingung. Auf die Beine des Patienten wirkt in diesem Moment ein Impuls,
der zu Gewichtskraft und (Quadratwurzel aus) Hub- bzw. Fallhöhe proportional ist und
insbesondere bei fortgeschrittener Osteoporose Traumata des ossären Skeletts verursachen
kann. Die in
US 4,858,598 A vorgeschlagene Messung der dynamischen Last in der Fußstütze mittels Dehnmessstreifen
ist gerade in dem kritischen Moment des Aufpralls im unteren Totpunkt sehr ungenau,
eine Steuerung der Belastung des Patienten über die gemessene Schwingung ist auf dieser
Grundlage nicht möglich.
Aufgabe
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlastung des ossären Skeletts zu
vermeiden.
Lösung
[0007] Ausgehend von der bekannten Stützvorrichtung wird nach der Erfindung vorgeschlagen,
dass der Schwingantrieb in beiden Richtungen der Longitudinalachse die Schwingung
mittels einer Gewindespindel anregt, indem eine rotierbare Gewindestange der Gewindespindel
eine auf der Gewindestange laufende Gewindemutter verschiebt. Die Gewindespindel ermöglicht
das sanfte Anheben und insbesondere Absenken mit geringen, exakt steuerbaren Beschleunigungen.
Die Erfindung vermeidet so den in der bekannten Stützvorrichtung durch den freien
Fall der Fußstütze entstehenden Impuls und das damit verbundene Traumarisiko.
[0008] Die Lastamplitude kann zum Einen über den Stützwinkel und zum Andern über die Hubhöhe
der Schwingung eingestellt werden.
[0009] Vorzugsweise weist eine erfindungsgemäße Stützvorrichtung einen Druckaufnehmer an
der Fußstütze auf zum Messen eines von den Beinen parallel zu der Longitudinalachse
auf die Fußstütze ausgeübten Drucks. Die erfindungsgemäße Stützvorrichtung erlaubt
so die unmittelbare Kontrolle der auf den Patienten ausgeübten Last. In einer solchen
Stützvorrichtung misst der Druckaufnehmer nicht stoßartige Lastwechsel, sondern sanfte
Lastverläufe, die eine exakte Steuerung, Überwachung und Dokumentation der Therapie
ermöglichen.
[0010] Vorzugsweise ist in einer solchen erfindungsgemäßen Stützvorrichtung der Druckaufnehmer
eine druckempfindliche Matte. Druckempfindliche Matten stehen in unterschiedlichen
Ausführungen am Markt zur Verfügung und erlauben die Messung ohne exakte Positionierung
der Beine.
[0011] Ausgehend von dem bekannten Verfahren wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass
die Schwingung eine Frequenz von 1 bis 2,4
Hz und eine Hubhöhe bis zu 25 mm aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich
besonders gut mittels einer Gewindespindel - also mit einer erfindungsgemäßen Stützvorrichtung
ausführen und zeichnet sich gleichermaßen durch deren vorgenannte Vorteile aus. Die
erfindungsgemäß auf das ossäre Skelett des Patienten einwirkende Belastung ahmt Frequenz
und Lastverlauf beim langsamen Gehen nach.
[0012] Vorzugsweise verläuft in einem erfindungsgemäßen Verfahren die Schwingung periodisch.
Periodische Schwingungen mit physiologisch typischen Frequenzen regen das Knochenwachstum
an.
[0013] Vorzugsweise wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren die Schwingung derart geregelt,
dass ein von den Beinen parallel zu der Longitudinalachse auf die Fußstütze ausgeübter
Druck einen Maximalwert nicht überschreitet. Ein solches erfindungsgemäßes Verfahren
vermeidet eine übermäßige Belastung des ossären Skeletts des Patienten.
[0014] Vorzugsweise werden in einem solchen erfindungsgemäßen Verfahren gemessene Werte
des Drucks gespeichert und der Maximalwert automatisch erhöht.
[0015] Vorzugsweise wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren automatisch die Hubhöhe gesteigert
und/oder der Stützwinkel erhöht. Erfindungsgemäße Verfahren mit automatischer Erhöhung
des Maximalwerts, der Hubhöhe oder des Stützwinkels berücksichtigen einen Trainingseffekt
der Behandlung mit einer erfindungsgemäß betriebenen Stützvorrichtung.
Ausführungsbeispiel
[0016] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Stützvorrichtung in einer Stützstellung, sowie
- Fig. 2a
- eine perspektivische Darstellung sowie
- Fig. 2b
- ein Detail daraus und
- Fig. 3a-c
- Normansichten der Stützvorrichtung in einer anderen Stellung.
[0017] Die gezeigte erfindungsgemäße Stützvorrichtung 1 weist ein Gestell 2 und eine Liege
3 für einen in Fig. 1 schematisch dargestellten menschlichen Körper 4 auf. Das Gestell
2 besteht im Wesentlichen aus geschweißten Stahlprofilen, nämlich aus einem Standfuß
5 aus zwei U-förmigen seitlichen Wangen 6, die jeweils am Kopfende 7 und Fußende 8
der Stützvorrichtung 1 durch Querstreben 9 verbunden sind, und aus einem rechteckigen,
parallel zu einer Horizontalen 10 liegenden Tisch 11. Der Tisch 11 kann mittels eines
Hubantriebs 12 über ein Hebelwerk 13 aus der dargestellten Position mit einer Tischhöhe
14 von 500 mm auf eine nicht dargestellte maximale Arbeitshöhe von 650 mm angehoben
werden.
[0018] Die Liege 3 weist eine gepolsterte Liegefläche 15 und Halteelemente 16 zum Haltern
des Rumpfes 17 und der Beine 18 des Körpers 4 auf. Als
[0019] Halteelemente 16 kommen Gurte zum Einsatz. Weiterhin weist die Liege 3 am Fußende
8 eine gleichfalls gepolsterte Fußstütze 19 auf.
[0020] Die Halteeinrichtung 3 ist mittels eines Schwenkantriebs 20 um eine Transversalachse
21 des Körpers 4 aus einer nicht dargestellten Liegestellung, in der eine Longitudinalachse
22 des Körpers 4 auf der Liege 3 und diese auf dem Tisch 11 parallel zur Horizontalen
10 verläuft, stufenlos in Stützwinkel 23 zwischen Longitudinalachse 22 und der Horizontalen
10 von bis zu 90
Grad schwenkbar.
[0021] Der Schwenkantrieb 20 greift an einem gleichfalls aus Stahlprofilen verschweißten
Rahmen 24 an, der in einem Gelenk 25 an dem Tisch 11 angebracht ist. Auf dem Rahmen
24 ist die Liege 3 verschiebbar gelagert und mittels Führungsbuchsen 26 in Richtung
der Longitudinalachse 22 geführt.
[0022] Die Stützvorrichtung 1 weist einen in Fig. 2b im Detail dargestellten Schwingantrieb
27 auf. Der Schwingantrieb 27 besteht aus einem
[0023] Elektromotor 28, der über ein Getriebe 29 eine in Richtung der Longitudinalachse
22 verlaufende Gewindestange 30 antreibt, Das Getriebe 29 ist in einem Stützflansch
31 an dem Rahmen 24 angebracht. Auf der Gewindestange 30 läuft eine Gewindemutter
32, die mit der Liege 3 verbunden ist.
[0024] Zur Verwendung der Stützvorrichtung 1 für ein Stehtraining wird der Körper 4 des
Patienten zunächst in der Liegestellung derart auf die Liegefläche 15 gelegt, dass
die Beine 18 auf der Fußstütze 19 abgestützt sind. Dann wird der Körper 4 mittels
der Halteelemente 16 an der Liege 3 gehaltert und die Liege 3 um den Stützwinkel 23
verschwenkt.
[0025] In der verschwenkten Position wird die Liege 3 mittels des Schwingantriebs 27 in
Schwingung versetzt. Durch manuelle Anpassung von Frequenz, Amplitude und Phase der
Schwingung überträgt die Stützvorrichtung 1 ein Bewegungsmuster, das beispielsweise
einem erinnerten individuellen Gangmuster entsprechen kann, auf das ossäre Skelett
des Patienten. Die Behandlung wird in regelmäßigen, zum Beispiel täglichen Intervallen
wiederholt, um eine kontinuierliche Exposition des knöchernen Skeletts auf die gravitationsmäßigen
Stimuli zu gewährleisten, wobei nach Maßgabe verbesserter ossärer Belastbarkeitsmarker,
z. B. Knochendichte, die Belastung stufenlos gesteigert werden kann.
[0026] Die Höhe des Tischs 11, der Stützwinkel 23 der Liege 3 und die Schwingung werden
mit einer nicht dargestellten Steuereinrichtung eingestellt.
[0027] In den Figuren sind
- 1
- Stützvorrichtung
- 2
- Gestell
- 3
- Liege
- 4
- Körper
- 5
- Standfuß
- 6
- Wange
- 7
- Kopfende
- 8
- Fußende
- 9
- Querstrebe
- 10
- Horizontale
- 11
- Tisch
- 12
- Hubantrieb
- 13
- Hebelwerk
- 14
- Tischhöhe
- 15
- Liegefläche
- 16
- Halteelement
- 17
- Rumpf
- 18
- Bein
- 19
- Fußstütze
- 20
- Schwenkantrieb
- 21
- Transversalachse
- 22
- Longitudinalachse
- 23
- Stützwinkel
- 24
- Rahmen
- 25
- Gelenk
- 26
- Führungsbuchse
- 27
- Schwingantrieb
- 28
- Elektromotor
- 29
- Getriebe
- 30
- Gewindestange
- 31
- Stützflansch
- 32
- Gewindemutter
1. Stützvorrichtung (1)
a. mit einem Gestell (2) und
b. mit einer an dem Gestell (2) schwenkbar angebrachten Liege (3) für einen menschlichen
Körper (4), die Halteelemente (16) zum Haltern eines Rumpfes (17) des Körpers (4)
an der Liege (3) und eine Fußstütze (19) aufweist,
c. mit einem Schwenkantrieb (20) zum Schwenken der Liege (3) an dem Gestell (2) um
eine Transversalachse (21) des Körpers (4) zwischen einer Liegestellung mit parallel
zu einer Horizontalen (10) verlaufender Longitudinalachse (22) des Körpers (4) und
einer Stützstellung mit gegen die Horizontale um einen Stützwinkel (23) geneigter
Longitudinalachse (22) des Körpers (4), in der Beine (18) des Körpers (4) ein Gewicht
des Körpers (4) mindestens teilweise auf der Fußstütze (19) abstützen, und
d. mit einem Schwingantrieb (27) zum Anregen einer Schwingung der Liege (3), der an
dem Gestell (2) gelagert ist und die Liege (3) parallel zu der Longitudinalachse (22)
verschiebt,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingantrieb (27) in beiden Richtungen der Longitudinalachse (22) die Schwingung
mittels einer Gewindespindel anregt, indem eine rotierbare Gewindestange (30) der
Gewindespindel eine auf der Gewindestange (30) laufende Gewindemutter (32) verschiebt.
2. Stützvorrichtung (1) nach dem vorgenannten Anspruch, gekennzeichnet durch einen Druckaufnehmer an der Fußstütze (19) zum Messen eines von den Beinen (18) parallel
zu der Longitudinalachse (22) auf die Fußstütze (19) ausgeübten Drucks.
3. Stützvorrichtung (1) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckaufnehmer eine druckempfindliche Matte ist.
4. Stützvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen Hubantrieb (12) zum Heben und Absenken der Liege (3) in vertikaler Richtung.
5. Verfahren zum Betrieb einer Stützvorrichtung (1) mit einem Gestell (2) und einer an
dem Gestell (2) angebrachten Liege (3) für einen menschlichen Körper (4), wobei die
Liege (3) um eine Transversalachse (21) des Körpers (4) derart an dem Gestell (2)
verschwenkt wird, dass eine Longitudinalachse (22) des Körpers (4) um einen Stützwinkel
(23) gegen eine Horizontale geneigt ist und Beine (18) des Körpers (4) ein Gewicht
des Körpers (4) mindestens teilweise auf einer Fußstütze (19) der Liege (3) abstützen,
und wobei die Liege (3) zu einer Schwingung parallel zu der Longitudinalachse (22)
angeregt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung eine Frequenz von 1 bis 2,4 Hz und eine Hubhöhe bis zu 25 mm aufweist.
6. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung periodisch verläuft.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung derart geregelt wird, dass ein von den Beinen (18) parallel zu der
Longitudinalachse (22) auf die Fußstütze (19) ausgeübter Druck einen Maximalwert nicht
überschreitet.
8. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass gemessene Werte des Drucks gespeichert werden und der Maximalwert automatisch erhöht
wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubhöhe automatisch gesteigert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützwinkel (23) automatisch erhöht wird.