Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Diagnose und/oder Therapie einer Person, bestehend aus einem feststehenden Ge¬ stell, an dem eine Betätigungseinrichtung und eine Stützeinrich¬ tung um eine zur AufStellfläche parallele Hauptachse drehbar gelagert sind, wobei die Betätigungseinrichtung zumindest ein durch einen Betätigungsmotor relativ zur Betätigungseinrichtung auf vorbestimmte Weise bewegbares Betätigungselement sowie Mittel zum Messen und Aufzeigen bzw. Vorgeben eines von der Person gegen die Bewegung des Betätigungselementes aufgebrachten bzw. aufzubringenden Widerstandes aufweist.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der AT-PS 394 806 bekannt. Bei diesem für die Anwendung im schwerelosen Raum konzipierten Gerät leistet eine Versuchsperson maximalen Widerstand gegen die Bewegung des Betätigungselementes. Während der Bewegung werden neben dieser Messung über entsprechende Elektroden, die am Hebel befestigt sind, weitere Messungen, wie Gehirnstrommessung, Messung der myoelektrischen Ströme in den belasteten Muskeln und die Erstellung eines Elektrokardiogrammes vorgenommen. Aus diesen Messungen kann auf den körperlichen Zu¬ stand der Versuchsperson rückgeschlossen werden. Dadurch sollen Veränderungen, die durch einen längeren Aufenthalt im schwerelo¬ sen Raum bedingt sind, quantitativ erfaßt werden. Diese für mi¬ nimalen Raumbedarf, wie etwa an Bord eines Raumschiffes, kon¬ struierte Vorrichtung erfüllt naturgemäß nicht die Bedingungen für den routinemäßigen Einsatz unter Einfluß der Schwerkraft bei Personen unterschiedlichen Körperbaues, beispielsweise in Spitä¬ lern, wo die rasche Adaptierung auf jeden Körpertyp und ver¬ schiedene Körperabmessungen erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und die bekannte Vorrichtung für den irdischen Einsatz weiterzuent- wickeln, wobei eine hohe Zahl an Variationsmöglichkeiten bei der Anwendung und die rasche und einfache Anpassung an die zu unter¬ suchende Person möglich ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Stützeinrichtung als kombiniertes Liege- und Sitzgestell ausgebildet ist, bestehend aus einer Sitzplatte und einer bezüglich der Sitzplatte um eine zur Hauptachse parallele Achse schwenkbaren Rückenplatte, und daß Verstellmittel zur Ver¬ schiebung des Liege- und Sitzgestelles in einer normal auf der Hauptachse stehenden Ebene in paralleler und normaler Richtung bezüglich der Sitzplatte vorgesehen sind. Der Betätigungsmotor kann dabei als Torguemotor und vorzugsweise als gepulster Gleichstrommotor ausgebildet sein. Ein solcher Motor gibt un¬ abhängig von der gewählten Geschwindigkeit ein vorbestimmtes Drehmoment ab. Insbesondere vermag ein solcher Motor dieses Drehmoment auch im Stillstand aufzubringen und somit auch unter diesem Drehmoment anzulaufen. Dies ist bedeutsam, da von den Meßgeräten die von der Person während der Beugung oder Strek- kung eines Gelenkes aufgebrachte Kraft gemessen wird. Für den Mediziner ist dabei insbesondere die Reaktion der Versuchsperson unmittelbar nach Beginn der Bewegung bzw. nach einem Umkehrpunkt der gebeugten oder gestreckten Gelenke interessant. Es ist daher wichtig, daß gerade dieser Meßbereich nicht durch das Anlaufver¬ halten des Motors verfälscht wird. Ein Nebeneffekt dabei ist, daß auf diese Weise auch isometrische Messungen, d.h. Messungen ohne makroskopische Muskelbewegung, möglich sind.

Eine für den Mediziner besonders aufschlußreiche Messung ist ge¬ geben, wenn eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die den Ge¬ schwindigkeitsverlauf des Motors nach einer Kurve steuert, die in Abhängigkeit vom Weg so vorgegeben ist, daß ein Gelenk der Versuchsperson, vorzugsweise das Ellbogengelenk oder das Kniege¬ lenk, mit konstanter Winkelgeschwindigkeit bewegt wird. Bei li-

nearer Bewegung der Hand bzw. des Fußes gegenüber dem Schulter¬ gelenk bzw. der Hüfte bedeutet das, daß die Geschwindigkeit des Betätigungselementes proportional zum Arkussinus des zurückge¬ legten Weges vorgegeben werden muß. Bei einer Bewegung des Betä¬ tigungselementes über eine vom Motor angetriebene Spindel gilt diese Funktion auch für die Winkelgeschwindigkeit des Motors.

Bei der therapeutischen Anwendung der Vorrichtung, etwa zur Re¬ konvaleszenz von Personen nach Verletzungen, wird der von der Person zu überwindende Widerstand entgegen der Bewegung der Be¬ tätigungselemente voreingestellt. Durch schrittweise Erhöhung des eingestellten und zu überwindenden Widerstandes innerhalb eines Therapieprogrammes kann die Regeneration von Körpergewebe einer Person günstig beeinflußt werden.

Es ist günstig, wenn zwei Betätigungselemente vorgesehen sind, die wahlweise von den Armen oder von den Beinen der Versuchsper¬ son betätigt werden, wobei die beiden Betätigungselemente je¬ weils von einem eigenen Betätigungsmotor angetrieben werden. Auf diese Weise ist eine weitgehend unabhängige Messung für die bei¬ den Arme bzw. Beine möglich. Etwaige asymmetrische Zustände der Versuchsperson können so sicher diagnostiziert werden. Vorzugs¬ weise ist dabei vorgesehen, daß die Betätigungseinrichtung aus zwei parallelen, drehbar um die Hauptachse gelagerten Schenkeln besteht, deren innere Stirnflächen in Richtung der Hauptachse einander zugekehrt sind, wobei Mittel zur Einstellung des axia¬ len Abstandes der beiden Schenkel zueinander vorgesehen sind.

Zur Erzielung einer großen Anzahl von Verstellmöglichkeiten kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Verdrehung der Stützeinrich¬ tung und/oder der Betätigungseinrichtung um die Hauptachse durch mindestens einen Verdrehmotor erfolgt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mittel zur Einstellung des axialen Abstandes der Schenkel zumin¬ dest aus einem Einstellmotor bestehen.

Eine einfache und rasche Justierung wird dadurch erreicht, daß die Verstellmittel zur Verschiebung der Sitzplatte des Liege- und Sitzgestelles zumindest einen Versteilmotor beinhalten.

Vorteilhafterweise ist auch vorgesehen, daß die Rückenplatte an ihren beiden Längskanten im Bereich der Arme einer auf der Sitz- platte sitzenden Person vorstehende, vorzugsweise wegklappbare Armstützen aufweist. Es kann auch vorgesehen sein, daß im Be¬ reich der Schultern einer auf dem Sitzgestell sitzenden Person an der Rückenplatte vorzugsweise verstellbare Schulterstützen vorgesehen sind. Auf diese Weise werden optimale Voraussetzungen für die Einleitung der Kraft der Person auf die Betätigungsele¬ mente geschaffen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Sitzplatte sattelförmig gestaltet ist. Des weiteren kann vorgesehen sein, daß an die Vorderseite der Sitzplatte in glei¬ cher Ebene mit dieser eine Stützplatte anschließbar ist. Bei ei¬ ner in die Ebene der Sitzplatte geneigten Rückenplatte kann eine auf der Rückenplatte, der Sitzplatte und der Stützplatte auf dem Bauch liegende Person die Betätigungselemente mit den Händen be¬ dienen, wodurch spezielle Armübungen ermöglicht werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß jedes Betätigungselement linear in tangentialer Richtung bezüglich der Hauptachse verschiebbar ist, wodurch die Person in einer ergono isch günstigen Haltung auf die Betätigungselemente Kraft ausüben kann.

In einer äußerst vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgese¬ hen, daß die von der Person aufgebrachte Kraft sowohl über Dehn¬ meßstreifen im Bereich der Betätigungselemente als auch über die Stromaufnahme der Betätigungsmotoren gemessen wird. Dadurch ist eine rasche und genaue Datenerfassung möglich. Die Steuerung der Apparatur erfolgt durch eine entsprechend ausgebildete Person über die Tastatur des zugehörigen SteuerComputers.

Zweckmäßigerweise ist die Tastatur an einer Seite des Liege- und Sitzgestelles am feststehenden Gestell vorgesehen. Dabei werden die wichtigsten leistungsdiagnostischen Größen einzelner motori¬ scher Grundeigenschaften, wie Ausdauer und Kraft, gemessen. Da die Meßdaten immer personenbezogen sind, werden bei der Durch¬ führung der Tests immer auch die persönlichen Daten der Ver¬ suchsperson, wie Name, Geschlecht, Größe, Gewicht und Geburts¬ datum, festgehalten.

Durch die Vorrichtung können die Auswirkungen körperlichen Trai¬ nings auf komplexe Funktionsänderungen, besonders des kardiozir- kulatorischen Systems, der Muskulatur und des Flüssigkeitshaus¬ haltes unter wissenschaftlichen Bedingungen untersucht und ge¬ steuert werden.

Nach Verletzungen, Operationen oder bei medizinischen Behand¬ lungen an Elementen des Bewegungsapparates können die entspre¬ chenden Extremitäten nach einem vom Therapeuten hinsichtlich Weg, Bewegungswinkel und Bewegungsgesσhwindigkeit genau vorgege¬ benen Bewegungsmuster sowohl aktiv als auch passiv trainiert und gemessen werden. Durch eine liegende Position der Personen ist es außerdem auch möglich, den Einfluß deren Eigengewichtes teil¬ weise oder völlig auszuschalten. Durch eine entsprechende, genau definierte Steigerung der Bewegungsparameter kann dabei eine be¬ sonders wirkungsvolle und rasche Rehabilitation erreicht werden.

Es können entweder beide Arme oder Beine gemeinsam oder einzeln zyklisch oder azyklisch bewegt werden.

Für die zuverlässige Anwendung ist es günstig, daß die Betäti¬ gungsmotoren Spindeln antreiben, die eine ausreichend große Steigung aufweisen, um nicht selbsthemmend zu sein. Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen;

Fig. 1 eine axionometrische Ansicht der erfindungsgemäßen

Vorrichtung in einer möglichen Anwendungsposition, Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 3 eine Frontalansicht der Vorrichtung, Fig. 4 eine axionometrische Darstellung der erfindungsgemäßen

Vorrichtung in einer anderen Anwendungsposition, Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung und Fig. 6 eine Frontalansicht der Vorrichtung.

Die Vorrichtung 1 besteht aus der Stützeinrichtung 2 und der Be¬ tätigungseinrichtung 3, welche um die Hauptachse 4 an einem feststehenden Gestell 5 drehbar gelagert sind. Die Betätigungs- einrichtung 3 besteht aus zwei um die Hauptachse 4 drehbaren Schenkel 6, deren innere Stirnflächen 6b einander axial gegen¬ überstehen, wobei jeder Schenkel 6 jeweils eine bezüglich der Hauptachse 4 tangentiale Führung 7 für ein Betätigungselement 8 aufweist. Der axiale Abstand 9 der beiden Schenkel 6 ist ver¬ stellbar.

Die Stützeinrichtung 2 besteht aus einem kombinierten Liege- und Sitzgestell 10, welches eine sattelförmig geformte Sitzplatte 11 und eine bezüglich der Sitzplatte 11 um eine Schwenkachse 12 neigbare Rückenplatte 13 aufweist. Seitlich der Rückenplatte 13 sind im Bereich deren Längskanten 14 um eine zur Schwenkachse 12

parallele Achse 15 schwenkbare und höhenverstellbare Armstützen 16 vorgesehen. In dem der Schwenkachse 12 gegenüberliegenden Endbereich 13a der Rückenplatte 13 ist eine höhenverstellbare Kopf- und Schulterstütze 17 und 18 angebracht. Das gesamte Lie¬ ge- und Sitzgestell 10 läßt sich in einer Ebene normal auf die Hauptachse 4 sowohl in Richtung der Sitzebene 19 als auch in ei¬ ner darauf normalen Richtung 20 verstellen, so daß die Stützein¬ richtung 2 auf jede mögliche Körpergröße und auf die jeweilige Übung abgestimmt werden kann.

Die Betätigung der Vorrichtung 1 sowie die Justierung und Anpas¬ sung an verschiedene Personen erfolgt durch das Bedienungsperso¬ nal über eine am feststehenden Gestell vorgesehene Schalttafel 28.

In der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Anwendungsposition der Vorrichtung 1 sitzt die zu testende oder zu therapierende Person auf der Sitzplatte 11 und stützt sich mit dem Rücken an der Rük- kenplatte 13 ab. Die Arme ruhen auf den Armstützen 16, wobei die Hände die beiden Griffe 16a umfassen. Die Höhe der Sitzplatte 11 sowie deren horizontale Position wird auf eine für die Person günstige ergonomische Lage derart eingestellt, daß die Person mit den Füßen die Betätigungselemente 8 bedienen kann. Auch die Arm- 16, Kopf- 17 und Schulterstützen 18 werden an die Person angepaßt. Das Liege- und Sitzgestell 10 kann nun zusammen mit der Betätigungseinrichtung 3 oder unabhängig von dieser um die Hauptachse 4 um einen Winkel bis zu etwa 110° geschwenkt werden. Die Person kann nun das Beintraining absolvieren, wobei sie ver¬ sucht, gegen die motorisch bewegten Betätigungselemente 8 einen Widerstand auszuüben. Durch das Schwenken des Liege- und Sitzge¬ stelles 10 kann der Einfluß des Eigengewichtes der Person teil¬ weise oder völlig ausgeschaltet werden. Die Geschwindigkeit der Betätigungselemente 8 ist entlang eines frei wählbaren Weges be¬ liebig einstellbar.

Soll die Person Armübungen durchführen, wird die in den Fig. 4 bis 6 gezeigte Anwendungsposition der Vorrichtung 1 eingestellt. Dabei wird die Rückenplatte 13 bezüglich der Sitzplatte 11 um die Schwenkachse 12 verdreht, bis Rückenplatte 13 und Sitzplatte 11 in einer Ebene liegen. An die Vorderseite 11a der Sitzplatte wird eine weitere Stützplatte 21 in gleicher Ebene mit der Sitz- platte 11 angekoppelt. Die Breite der Stützplatte 21 ist in ih¬ rem mittleren Bereich 21a geringer als die Breite der Sitzplatte 11. Die Person nimmt Bauchlage auf dem durch Stützplatte 21, Sitzplatte 11 und Rückenplatte 13 gebildeten Liegegestell 10a ein, wobei Brust- und Armbereich der Person auf der Stützplatte 21 zu liegen kommen. Das Liegegestell 10a wird nun in Richtung 19 und 20 derart eingestellt, daß die Person in einer ergono- misch günstigen Lage die Betätigungselemente 8 mit den Händen betätigen kann. Zweckmäßigerweise werden die beiden Schenkel 6 der Betätigungseinrichtung 3 in axialer Richtung bis zu einem relativ geringen Abstand 9 zueinandergefahren, der sich aus dem Körperbau der Person ergibt. Die Betätigungselemente 8 werden dabei an den Außenflächen 6a der Schenkel 6 montiert. Die Arm¬ stützen 16, die Schulterstützen 18 und die Kopfstütze 17 können in eine die Person nicht behindernde Lage geschwenkt oder abmon¬ tiert werden.

Wie in Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist in jedem Schenkel 6 ein Betätigungsmotor 22 vorgesehen, welcher über eine Spindel 23 ein Betätigungselement 8 entlang der tangentialen Führung 7 bewegt. Des weiteren ist im oder am feststehenden Gestell 5 ein Verdreh¬ motor 24 für die Schwenkbewegung 2a bzw. 3a der Stützeinrichtung 2 bzw. der Betätigungseinrichtung 3 vorgesehen. Die axiale Bewe¬ gung der Schenkel 6 zueinander bzw. voneinander weg wird durch den Einsteilmotor 25 am oder im feststehenden Gestell 5 verur¬ sacht. Zur Verstellung der Sitzplatte 11 in Richtung der Sitz¬ ebene 19 bzw. normal dazu sind weitere Motoren 26 und 27 in

einer mit der Stützeinrichtung 2 mitschwenkbaren Stützsäule 2b untergebracht.