Die Erfindung bezieht sich auf ein fotografisches Verfahren zur Motilitätsprüfung und -dokumentation des menschlichen Bewegungsapparates nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a photographic Verdrive to the motility test and documentation of thehuman musculoskeletal system according to the generic term ofClaim 1.
Die Prüfung der aktiven Beweglichkeit von Gelenken und Wirbelsäule gehört zum Basisprogramm der ärztlichen Untersuchung in der Orthopädie und Rheumatologie. Ein genaues Meßergebnis dieser Untersuchung würde voraussetzen, daß die Gelenkachse, die virtuelle Gliedmaßenlängsachse und die Bewegungsebene eindeutig bestimmt sind und der Drehpunkt des verwendeten Winkelmessers exakt auf der Drehachse des Gelenkes liegt (Debrunner, H. U.: Orthopädisches Diagnostikum, 3. Aufl., Stuttgart 1978, S. 54).Testing the active mobility of joints andSpine is part of the basic program of the medical universityExamination in orthopedics and rheumatology. A geexact measurement result of this investigation would assumethat the joint axis, the virtual limb longitudinal axisand the plane of movement are clearly determined and thePivot point of the protractor used exactly on theAxis of rotation of the joint lies (Debrunner, H. U .:Orthopedic diagnostic, 3rd ed., Stuttgart 1978, p.54).
In der Praxis birgt jedes dieser Kriterien seine Fehlerquelle, so daß der nach der Neutral-O-Methode zu Protokoll gegebene Meßwert meist deutlich von der tatsächlichen Motilität divergiert. Die Ungenauigkeit dieser Methode wird noch dadurch vergrößert, daß statt der Verwendung des Winkelmessers oft ein "freihändiges Abschätzen der Gelenkstellung" erfolgt (Debrunner, H. U., a.a.O., S. 55). Diese Handhabung der Neutral-0-Methode hat zur Folge, daß die festgehaltenen Meßwerte einen Genauigkeitsanspruch erheben, den sie nicht erfüllen können und der nicht reproduzierbar ist.In practice, each of these criteria hides its flawlerquelle, so that according to the neutral O method to Protokoll given measured value mostly clearly from the actualChen motility diverges. The inaccuracy of this memethod is exacerbated by the fact that instead of useof the protractor often a "hands-free assessmentthe joint position "(Debrunner, H. U., op. cit., S.55). This handling of the neutral 0 method hasConsequence that the recorded measured values are accuratemake a claim that they cannot meet andwhich is not reproducible.
Ein besonderes Problem stellt sich bei der Prüfung der Wirbelsäulenmotilität: hier sind in Folge der besonderen anatomischen Gegebenheiten von vorneherein keine exakten Angaben in Winkelgraden möglich; üblich sind indirekte Meßmethoden wie der Finger-Boden-Abstand und sogenannte funktionelle Messungen, bei denen "die gegenseitige Verschiebung von geeignet gewählten Knochenpunkten gemessen werden" (Russe u. Mitarb., 1972, zit. n. Debrunner, a.a.O., S. 54); häufig gebraucht wird z. B. das Schobersche Zeichen und das Zeichen nach Ott, welches im Prinzip auf der Verschiebung von zwei markierten Hautpunkten beruht, deren Distanz sich bei der Kyphosierung der Wirbelsäule vergrößert und somit lediglich indirekte Rückschlüsse auf die tatsächliche Wirbelsäulenbeweglichkeit erlaubt. Bislang entwickelte technische Hilfsmittel wie z. B. sogenannte Neigungsmesser (Hydrogoniometer, Elkameter) charakterisieren lediglich einen momentanen Neigungswinkel innerhalb eines umschriebenen Wirbelsäulenabschnittes bzw. -segmentes, lassen aber nicht bindend auf die tatsächliche Wirbelsäulenmotilität schließen.A particular problem arises when examining theSpine motility: here are the special onesanatomical conditions from the outset no exactInformation in degrees of angle possible; Indirect ones are commonMeasuring methods such as the finger-to-floor distance and so-calledfunctional measurements in which "the mutual vershift of suitably chosen bone points measuredbecome "(Russian and co-workers, 1972, quoted by Debrunner,op. cit., p. 54); is often used for. B. SchoberscheSign and the sign according to Ott, which in principle is based on based on the shift of two marked skin points,whose distance changes when the spine is kyphosedenlarged and thus only indirect conclusionsthe actual spinal mobility allowed. See youlong developed technical aids such as B. so-calledcalled inclinometer (hydrogoniometer, elkameter)characterize only a momentary inclinationkel within a circumscribed spine sectionor segment, but do not leave binding on theclose actual spine motility.
Andererseits sind exakte technische Untersuchungsmethoden vorhanden, welche jedoch entweder für den Patienten zu belastend sind (Röntgenfunktionsaufnahmen) oder aber zu aufwendig für eine Routineuntersuchung wie z. B. computergestützte Gang- und Bewegungsanalysen auf der Basis videotechnischer Aufnahmen, wobei diese "hochkomplizierten neuen Verfahren" selbst für spezielle orthopädische Fragestellungen - z. B. Analyse des menschlichen Ganges - "von den eigentlichen Bedürfnissen weit entfernt sind" (Wetz, H. H.: Ganganalyse oder die Analyse des physiologischen und pathologischen Ganges - Eine kritische Betrachtung, in: Beiträge, Europäisches Symposion über Klinische Ganganalyse, ETH Zürich, 1992, April 1-3). Die übliche fotografische Dokumentation von Bewegungen erfordert mehrere Aufnahmen, welche wie auch bei Verwendung von Videofilmen zur Bewegungsanalyse erst in Einzelbilder zerlegt, neu kombiniert und graphisch ausgewertet werden müssen.On the other hand, there are exact technical examination methodsthe available, but either for the patientare too stressful (X-ray function images) or elsetoo expensive for a routine examination such as B. comcomputer-aided gait and movement analyzes on the basisvideo recordings, these"highly complicated new process" even for special onesorthopedic issues - e.g. B. Analysis ofhuman ganges - "from the real needsare far away "(Wetz, H. H .: Gait analysis or theAnalysis of the physiological and pathological gait -A critical examination, in: Articles, EuropeanSymposium on clinical gait analysis, ETH Zurich, 1992,April 1-3). The usual photographic documentation fromMovements require multiple shots, which as wellonly when using video films for motion analysisbroken down into individual images, newly combined and graphicallymust be evaluated.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu konzipieren, welches die geforderte orthopädische Gelenk- und Wirbelsäulenmotilitätsprüfung bildlich objektiv erfaßt und präzise dokumentiert sowie durch die Art der fotografischen Technik ohne größeren Aufwand eine einfache Bewegungsanalyse darstellt.The object of the invention is to konzi a methodpieren, which the required orthopedic joint andSpinal motility test is captured objectivelyand documented precisely and by the type of fotografishing technique without any great effortrepresents analysis.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit der fotografischen Methode der Offenblendenmessung unter Verwendung von langen Belichtungszeiten auf einer einzigen Aufnahme der gesamte Bewegungsablauf in einer Ebene festgehalten wird, und zwar von der Neutral- oder Nullstellung aus bis zur aktiv möglichen Endstellung des betreffenden Gelenkes bzw. der Wirbelsäule; hierzu werden die entsprechenden Körperteile mit Lichtpunkten markiert, so daß bei abgedunkeltem Raum auf der fotografischen Aufnahme kurvenförmige Lichtspuren entstehen, welche Verlauf und Ausmaß der kontinuierlich registrierten Bewegung genau abbilden. Diese Lichtkurven erlauben eine sofortige Auswertung mittels Winkelmesser oder Schablone und stellen ein eindeutiges und anschauliches optisches Dokument der Gelenk- und Wirbelsäulenmotilität dar.This object is achieved in thatwith the photographic method of open aperture measurementusing long exposure times on one single recording of the entire movement in oneLevel is held by the neutral orReset from to the active possible end position of theaffected joint or spine; this will bethe corresponding parts of the body are marked with points of light,so that in the darkened room on the photographic ontaking curvilinear traces of light, which courseand extent of continuously registered movementshow exactly. These light curves allow an immediateEvaluation using a protractor or template and stellen a clear and descriptive optical documentof joint and spinal motility.
Durch Übereinanderprojektion (Negative oder Diapositive) der zu unterschiedlichen Zeiten gewonnenen Lichtkurven eignet sich das Verfahren hervorragend für die intra-individuelle Vergleichsdiagnostik, wie sie z. B. zur Effektivitätskontrolle und Dokumentation von Behandlungsverläufen gefordert wird (Bergmann, U. u. Schell, J., Möglichkeiten und Grenzen wissenschaftlichen Arbeitens in der Krankengymnastik, in: Krankengymnastik, 5/90, S. 554-562). Die Anschaulichkeit und Prägnanz der Lichtkurven ist von Vorteil für die Informationsweitergabe und Kommunikation zwischen medizinischen Fachleuten und Laien, im gutachterlichen Bereich und in der Rehabilitation; die Methode eignet sich auch zur Motivation von Patienten im Rahmen der Bewegungstherapie, z. B. während und nach Heilverfahren. Die Anonymität des Patienten ist durch die Dunkelaufnahme gewährleistet; Patientendaten könnten bei entsprechend ausgerüsteter Kamera einschließlich des Datums auf der Aufnahme festgehalten werden. Die Anwendung der Methode unter Belastungsbedingungen - z. B. an Krafttrainingsgeräten - kann zusätzlich die Aussagefähigkeit hinsichtlich Muskelkraft und Gelenkstabilität erhöhen. Das Verfahren ist mit geringem zeitlichen und personellen Aufwand durchführbar und hat darüber hinaus den Vorteil, mit einem Minimum an technischem Material auszukommen: man benötigt erstens eine auf einem Stativ verstellbare Kamera, welche variabel einstellbare Verschlußzeiten bis mindestens 4 Sekunden zuläßt; zweitens werden als Lichtpunkte batterie- oder trafogespeiste Glühlämpchen (1,5-3 V) mit Ein/Aus-Schalter verwendet, eventuell mit Dimmer und Programmkoppelung mit dem Kameraverschluß; drittens eine Haftvorrichtung, mit welcher die Lämpchen am Körper des Patienten angebracht werden, z. B. nach Art von selbstklebenden Einmal-Elektroden oder Haftschalen. Die Untersuchungsbedingungen verlangen schließlich einen abdunkelbaren Raum und einen ausreichend großen, konstanten Objekt-Kamera-Abstand (z. B. 4m).By projection on top of each other (negatives or diapositive) of light obtained at different timesThe process is ideal for curvestra-individual comparative diagnostics, such as B. forEffectiveness control and documentation of treatmentis required (Bergmann, U. and Schell, J.,Possibilities and limits of scientific work inder Physiotherapy, in: Physiotherapy, 5/90, pp. 554-562).The clarity and conciseness of the light curvesis an advantage for information transfer and communicationindication between medical professionals and laypersons, inexpert field and in rehabilitation; theThe method is also suitable for motivating patients in theFramework of exercise therapy, e.g. B. during and after salvationmethod. The patient's anonymity is determined by theDark picture guaranteed; Patient data could be atsuitably equipped camera including the Dabe recorded on the recording. The applicationthe method under load conditions - e.g. B. in strengthtraining equipment - can also add meaningfulnessincrease in muscle strength and joint stability.The procedure is short in terms of time and personnelEffort is feasible and also has the advantageto get by with a minimum of technical material:first, you need an adjustable one on a tripod Camera with variable shutter speeds up toallows at least 4 seconds; second are called lightpoints battery or transformer powered light bulbs (1.5-3V) used with on / off switch, possibly with dimmerand program coupling with the camera shutter; thirdan adhesive device with which the lights on the bodybe attached to the patient, e.g. B. in the manner ofself-adhesive disposable electrodes or adhesive trays. TheFinally, examination conditions require onedarkened room and a sufficiently large, constantObject-camera distance (e.g. 4m).
Im folgenden wird die Erfindung eingehend anhand zweier Ausführungsbeispiele mit Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.The invention is described in more detail below with reference to twoExemplary embodiments with reference to the enclosedDescribed drawings.
Fig. 1-3 geben ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens bei Prüfung der Hüftgelenksbeweglichkeit wieder (rechte Seite, Sagittalebene).Fig. 1-3 show an embodiment of the method when testing the hip joint mobility (right side, sagittal plane).
Zwei Glühlämpchen werden so am Körper des Patienten befestigt, daß sich das Lämpchen1 in Höhe der Gelenkdrehachse befindet (Trochanterspitze rechts) und Lämpchen2 am distalen lateralen Oberschenkel, so daß dieses bei der ausgeführten Bewegung wie die Spitze eines Uhrzeigers um Lämpchen1 herum geführt wird. Der Patient steht seitlich zu der auf das rechte Hüftgelenk zentrierten Kamera. Die auszuführende Bewegung wird dem Patienten erläutert und ein- oder zweimal geprobt. Dann werden die Lämpchen eingeschaltet und der Raum abgedunkelt. Im angegebenen Beispiel steht der Patient auf dem linken Bein und beginnt auf ein vereinbartes Signal hin mit dem gestreckten rechten Bein die Extensionsbewegung (von 0 nach A); gleichzeitig wird der Kameraverschluß betätigt, und die Langzeitbelichtung der fotografischen Aufnahme beginnt. Der Patient führt am Ende der maximalen Extension (A) das Bein in die Senkrechte zurück und nun - bei gebeugtem Kniegelenk - zügig weiter bis zur maximalen Hüftflexion (B). Hier wird auf ein Signal des Patienten hin oder automatisch die Belichtungszeit beendet.Two incandescent lamps are fastened to the patient's body so that the lamp1 is at the level of the joint's axis of rotation (right trochanter tip) and lamp2 on the distal lateral thigh, so that it moves like lamp clock1 around lamp1 during the movement to be led. The patient stands sideways to the camera centered on the right hip joint. The movement to be performed is explained to the patient and rehearsed once or twice. Then the lights are switched on and the room is darkened. In the example given, the patient stands on the left leg and begins the extension movement (from 0 to A) with an extended signal when the right leg is extended; at the same time the camera shutter is activated and the long exposure of the photographic image begins. At the end of the maximum extension (A), the patient returns the leg to the vertical and now - with the knee bent - continue to the maximum hip flexion (B). The exposure time is ended automatically or automatically at the patient's signal.
Als Resultat der Ausführung nachFig. 1 erhält man eine fotografische Aufnahme nachFig. 2. Diese gibt die Bewegung des Lämpchens2 um Lämpchen1 als Lichtkurve L wieder, welche sich annähernd kreisförmig um den Drehpunkt1 (=Gelenkachse) legt. Die Extensionsbewegung läßt sich durch die Verdickung (durch Hin- und Rückbewegung des Beines) der Kurve von 0 (Ausgangsstellung) bis A leicht erkennen, sie ist ansonsten grafisch abzugrenzen durch Fällen des Lots von 1 auf den unteren Bildrand (= Standebene) [Fig. 2]. Die Flexionsbewegung entspricht somit dem Kreissektor 0B.As a result of the embodiment according toFIG. 1, a photographic photograph according toFIG. 2 is obtained. This gives the movement of lamp2 around lamp1 as a light curve L like that, which is approximately circular around pivot point1 (= hinge axis). The extension movement can be easily recognized by the thickening (by moving the leg back and forth) of the curve from 0 (starting position) to A, otherwise it can be graphically delimited by plumbing the plummet from 1 to the lower edge of the picture (= standing level) [Fig. 2]. The flexion movement thus corresponds to the sector 0B.
Durch Auflegen eines durchsichtigen Winkelmessers läßt sich die tatsächliche Gelenkmotilität leicht ablesen und nach der Neutral-0-Methode angeben: 10/0/130 Grad; dies wird durch Hilfslinien, die man von 1 über die Endpunkte A und B hinauszieht (1A und 1B), erleichtert [Fig. 2].By placing a transparent protractor, the actual joint motility can be easily read and specified using the neutral 0 method: 10/0/130 degrees; this is facilitated by auxiliary lines which are drawn from 1 beyond the end points A and B (1A and 1B) [Fig. 2].
Eine präzisere Darstellung von Punkt 1 kann durch rhythmisches Aufleuchten des Glühlämpchens1 erzielt werden bzw. durch eine geringere Lichtstärke gegenüber Lämpchen2.A more precise representation of point 1 can be achieved by rhythmically lighting up the incandescent lamp1 or by a lower light intensity compared to lamp2 .
In einer Variante des Verfahrens können Belichtungszeit der Kamera und Einschalten der Glühlämpchen miteinander gekoppelt oder vom Patienten selbst betätigt werden.In a variant of the method, exposure timethe camera and turning on the light bulbs togethercoupled or operated by the patient himself.
Außerdem wäre es möglich, für die Extensions- und Flexionsbewegung verschiedenfarbige Glühlämpchen zu verwenden, welche jeweils beim 0-Durchgang (Vertikale) automatisch ein- bzw. ausgeschaltet werden.It would also be possible for extensions andFlexion movement different colored light bulbs to verturn which auto at each 0-pass (vertical)can be switched on and off automatically.
Schließlich würde es sich anbieten, eine Kamera zu verwenden, welche Mehrfachbelichtungen zuläßt: hierdurch könnten aus der Neutral-0-Stellung heraus Extension und Flexion isoliert geprüft und dargestellt werden, wodurch Überlagerungen der erzeugten "Lichtkurven" beim Rückführen der Extremität vermieden werden.After all, it would be a good idea to use a cameraturn, which allows multiple exposures: therebycould extension and from the neutral 0 positionFlexion can be checked and displayed in isolation, which meansOverlays of the generated "light curves" during the feedbackextremity can be avoided.
Fig. 3 zeigt, wie durch Übereinanderprojektion zweier Negative oder Diapositive ein anschaulicher intra-individueller Vergleich der Hüftgelenksmotilität zum Zeitpunkt AB und nach einer mehrwöchigen Behandlung (A′B′) möglich wird.Fig. 3 shows how a vivid projection of two negatives or slides makes a vivid intra-individual comparison of the hip joint motility at time AB and after several weeks of treatment (A'B ') possible.
Gemäß der klinischen orthopädischen Krankenuntersuchung läßt sich das Untersuchungsergebnis auch am liegenden Patienten erzielen.According to the clinical orthopedic medical examinationthe test result can also be found on the lying Paachieve patients.
In einem zweiten Beispiel soll anhand derFig. 4-6 ein weiteres Ausführungsbeispiel vorgestellt werden. Es zeigt die Prüfung der Wirbelsäulenbeweglichkeit in Extension und Flexion. Dem wiederum seitlich im rechten Winkel zur Kamera stehenden Patienten werden an markanten Punkten der Wirbelsäule, hier über Dornfortsatz C7 (3), TH12 (2) und S1 (1), Glühlämpchen befestigt. Unter den in Beispiel 1 dargestellten Untersuchungs- und Belichtungsbedingungen beginnt der Patient mit der Extensionsbewegung (0-A) aus der aufrechten Neutral-0-Stellung heraus, und nach Erreichen der maximalen Wirbelsäulenextension (A) schließt sich direkt die maximale Flexionsbewegung (B) an (Fig. 4). Die belichtete Aufnahme (Fig. 5) zeigt nun die in der Sagittalebene stattgefundene Wirbelsäulenbewegung anhand der bekannten Lichtspuren an, welche sich von der jeweiligen Ausgangsstellung (z. B. 30) über die maximale Extension (3A) bis zur maximalen Flexion (3B) verfolgen lassen und bei guter Wirbelsäulenbeweglichkeit eine annähernd elliptische Kurvenform haben. Da in jedem markierten Wirbelsäulenabschnitt die Gesamtbewegung dargestellt ist, sind die Bewegungsausschläge bzw. Kurvenlängen um so größer, je weiter das jeweilige Lämpchen vom Becken entfernt ist; und umgekehrt: bei ideal fixiertem Becken stellt sich Lämpchen1 (über S1) annähernd als Punkt dar.In a second example, a further exemplary embodiment is to be presented on the basis ofFIGS. 4-6. It shows the examination of the spine mobility in extension and flexion. The patient, who is laterally at right angles to the camera, is attached to incandescent bulbs at prominent points of the spine, here via spinous process C7 (3), TH12 (2) and S1 (1). Under the examination and exposure conditions shown in example 1, the patient begins the extension movement (0-A) from the upright neutral 0 position, and after reaching the maximum spinal extension (A), the maximum flexion movement (B ) (Fig. 4). The exposed image (FIG. 5) now shows the spinal movement taking place in the sagittal plane on the basis of the known light traces, which follow from the respective starting position (e.g. 30) via the maximum extension (3A) to the maximum flexion (3B) leave and with good spinal mobility have an approximately elliptical curve shape. Since the total movement is shown in each marked th spine section, the movement deflections or curve lengths are greater the further the respective lamp is removed from the pelvis; and vice versa: when the pelvis is ideally fixed, lamp1 (above S1) is approximately a point.
Vorteilhaft für die Auswertung der Kurven ist auch ein "Selbstbeleuchtungseffekt" der Rückenkontur durch die verwendeten Glühlämpchen; dadurch werden in der Ausgangsstellung bzw. den Endstellungen (0, A und B, inFig. 5 gestrichelt) die Endpunkte der Lichtkurven auf "natürliche" Weise miteinander verbunden (z. B. 1B, 2B, 3B in maximaler Flexion).A "self-lighting effect" of the back contour due to the incandescent lamps used is also advantageous for evaluating the curves; as a result, in the starting position or the end positions (0, A and B, dashed inFIG. 5) the end points of the light curves are connected to one another in a “natural” manner (for example 1B, 2B, 3B in maximum flexion).
Fig. 6 zeigt das Untersuchungsergebnis bei einem Patienten mit versteiftem Rücken, mit den optisch auffallenden Charakteristika von verkürzten und kreisförmig abgeflachten Lichtkurven (vgl. mitFig. 5 einer "Normalperson"), sowie mit der ebenso dargestellten lordotischen Rückenkontur trotz maximaler Flexionsbewegung (1B, 2B, 3B).Fig. 6 shows the result of the examination in a patient with a stiffened back, with the visually striking characteristics of shortened and circularly flattened light curves (seeFIG. 5 of a "normal person"), as well as with the lordotic back contour also shown despite maximum flexion movement (1B , 2B, 3B).
Wie schon im ersten Beispiel anhandFig. 3 demonstriert wurde, eignen sich auch die bei der Wirbelsäulenuntersuchung gewonnenen Lichtkurven durch Übereinanderprojektion gut zu einem intra-individuellen Vergleich.As was already demonstrated in the first example with reference toFIG. 3, the light curves obtained in the spinal column examination are also suitable for an intra-individual comparison by superimposed projection.
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| DE19934328371DE4328371A1 (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Photographic method of joint and spinal mobility using lights attached to limbs - using LED's, battery power and subsequent analysis of photo MMTS by neutral-O-method |
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