DE19508735A1 - Vorrichtung zum Biofeedback-Training - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biofeedback- Training gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Biofeedback ist eine Methode, um physiologische Abläufe, die nicht oder nur sehr ungenau durch die Sinnesorgane erfaßt werden, der bewußten Wahrnehmung zugänglich zu machen. Biofeedback ermöglicht aber nicht nur die Wahrneh­ mung physiologischer Funktionen, sondern auch die gezielte Beeinflussung der Funktionen, die für die exakte und unmit­ telbare Wahrnehmung der ablaufenden Prozesse eine Vorausset­ zung ist. Somit liefert das Biofeedback eine Methode zur Wahrnehmung und gezielten Beeinflussung physiologischer Funktionen für therapeutisch gesetzte Ziele.

Die Anwendung des Biofeedback-Trainings ist in der medizini­ schen Therapie seit längerem bekannt und hat bei der Behand­ lung unterschiedlicher Erkrankungen zu Erfolgen geführt. Beim Biofeedback-Training werden die gestörten Körperfunk­ tionen registriert und dem Patienten optisch und/oder akustisch rückvermittelt. Dadurch lernt der Patient, sein Verhalten während der Therapie gezielt zu verändern.

Das Biofeedback-Training wird insbesondere auch zur Behand­ lung der Analinkontinenz angewandt. Dabei üben die Patien­ ten mehrfach die Kontraktion des Sphincters anus externi, dessen Aktivität registriert und dem Patienten optisch und/oder akustisch rückvermittelt wird. Ziel der Therapie ist eine Kräftigung der Muskulatur, insbesondere der aero­ ben und anaeroben Kraftausdauer, und damit eine Verbesse­ rung der Kontinenz des Patienten.

Bei einer aus der DE-OS 41 39 241 A1 bekannten Vorrichtung zum Biofeedback-Training mit einem Patientengerät und einer optischen und/oder akustischen Anzeigeeinrichtung werden die Sollwerte der Kontraktionskraft und -dauer der zu behandelnden Muskulatur vor dem Beginn des Trainings festge­ legt und das Erreichen dieser Sollwerte von dem Patienten über einen gewissen Zeitraum geübt. Korrekturen an den Sollwerten werden vorgenommen, wenn sich herausstellt, daß die vorgegebenen Werte zu klein oder zu groß sind. Daher besteht bei zu hoch angesetzten Sollwerten der Kontraktions­ kraft und -dauer die Gefahr einer Überlastung der zu behan­ delnden Muskulatur, die erst behoben wird, wenn nach eventu­ ellen Fehlversuchen des Patienten eine Korrektur der Soll­ werte erfolgt.

Aus diesem Grunde wird in der EP 0 199 519 A2 vorgeschla­ gen, die Sollwerte der Trainingsparameter auf 50% der von einem Patienten erreichbaren Maximalwerte festzusetzen. Zwar wird auf diese Weise eine Überlastung der zu behandeln­ den Muskulatur weitgehend ausgeschlossen, doch ist es für eine schnelle Verbesserung der Stuhlkontinenz nachteilig, wenn über längere Zeit mit relativ niedrigen Sollwerten trainiert wird, insbesondere wenn man berücksichtigt, daß sich während des Trainings die Muskulatur des Patienten kräftigt und die vorgegebenen Sollwerte dann erheblich weniger als 50% der aktuellen Maximalwerte betragen können.

In den vorbeschriebenen Fällen kann es also durch eine Überbelastung oder eine Unterforderung der Muskulatur des Patienten zu Verzögerungen bei der Verbesserung der Konti­ nenz kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Biofeed­ back-Training zu schaffen, die den Trainingseffekt individu­ ell für jeden Patienten unter Berücksichtigung einer morpho­ logischen und funktionellen Anpassung zur Leistungssteige­ rung optimiert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Biofeedback-Training basiert auf muskelphysiologischen Erkenntnissen und dient einem kontrollierten, isometrischen Krafttraining der betreffenden Muskulatur, insbesondere der Beckenboden- und Sphinctermuskulatur zur Inkontinenz-Therapie, sowie der Ver­ besserung der Sensorik. Dabei wird das Trainingsprogramm nicht nur unter Berücksichtigung der Kontraktionskraft durchgeführt, sondern auch unter Berücksichtigung der Kontraktionsdauer und des Ruhetonus, d. h. der im entspannten Zustand des Patienten latent vorhandenen Muskel­ kontraktion. Um den Trainingseffekt unter Berücksichtigung einer morphologischen und funktionellen Anpassung zur Leistungssteigerung so optimal wie möglich zu gestalten, sind die Trainings-Sollwerte für den jeweiligen Patienten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung individuell zu ermit­ teln und für das Training programmierbar.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß Sollwerte für Zeitpa­ rameter durch Einstellung eines wählbaren Verhältnisses des Maltezeit-Sollwertes zu einer Pausenzeit, in der der Pati­ ent entspannen kann, und zur Ermittlung einer Zykluszahl für die Anzahl der Übungswiederholungen durch den Patienten vorgebbar und graphisch und/oder numerisch in der Anzeige­ einrichtung anzeigbar sind.

Dabei werden auf der Anzeigeeinrichtung während des Biofeed­ back-Trainings eines Patienten eine Vorbereitungsphase zur Entspannung des Patienten vor dem Trainingsbeginn, eine Übungsphase zum Biofeedback-Training mit einer Kontrakti­ onsphase, in der der Patient zur Kontraktion aufgefordert und der jeweilige Istwert der Kontraktionskraft angezeigt wird und einer Haltephase, in der der Patient zum Halten des Kontraktions-Sollwertes aufgefordert und der jeweilige Istwert der Haltezeit angezeigt wird und eine Entspannungs­ phase, in der der Patient die zu trainierenden Muskelparti­ en entspannen soll grafisch bzw. numerisch angezeigt bzw. akustisch eingeleitet oder untermalt. Mit Beendigung jeder Übungs/Entspannungsphase wird ein Zykluszähler inkremen­ tiert und die abgeschlossenen Zyklen angezeigt werden.

Durch die individuelle Programmierbarkeit der Vorrichtung sowie den festgelegten Programmablauf mit Be- und Entla­ stungsphasen sowie einer vorgebbaren Zykluszahl ist es möglich, daß der Patient ein entsprechend optimiertes Training der zu behandelnden Muskulatur ohne unmittelbare Aufsicht zu Hause durchführt, wodurch der Zeitaufwand für den behandelnden Arzt wesentlich verringert wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen der vorgegebenen Zyklus-Sollwertzahl die während des Trainings erfaßten Istwerte der Kontraktionskraft und Haltezeit ausge­ wertet und das Trainingsergebnis optisch dargestellt und wahlweise akustisch in Abhängigkeit vom Trainingsergebnis untermalt wird.

Neben einer Optimierung des Trainingsprogramms durch Anpassung der Trainingsparameter-Sollwerte an die individuelle Leistungsfähigkeit eines Patienten ist es erforderlich, das Einhalten der Trainingsvorgaben zu registrieren und dem Patienten Anreize zu bieten, das Trainingsprogramm mit vollem Einsatz durchzuführen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä­ ßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß während der Entspannungsphase der Istwert der Kontraktionskraft des Patienten erfaßt und mit dem zur Sollwertbestimmung erfaß­ ten Ruhewert verglichen wird und daß bei einem vorgebbaren Unterschied zwischen dem Istwert und dem Ruhewert die Entspannungsphase fortgesetzt wird.

Dieses Merkmal dient dem Ziel, vor Beginn einer Trainingsserie die Voraussetzungen zu schaffen, die bei der Anamnese durch den Arzt vor der Programmierung der Trai­ ningsparameter-Sollwerte vorlagen, so daß das programmgesteuerte Training nach optimierten physiologi­ schen Erkenntnissen ablaufen kann.

Dem gleichen Ziel dient die vorteilhafte Weiterbildung, die Sollwerte der Trainingsparameter während des Trainings dynamisch anzupassen.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung steht am Beginn der Behandlung die Anamneseerhebung, gegebenenfalls ergänzt durch Elektromanometrie.

Diesem Zweck dient das weitere Merkmal der vorliegenden Erfindung, zur Ermittlung der Sollwerte der Trainingsparame­ ter auf der Anzeigeeinrichtung in einem X-Y-Koordinatensy­ stem die Meßkurve der Kontraktionskraft über der Haltezeit; eine erste Markierung beispielsweise in Form einer parallel zur X-Achse verlaufenden, horizontalen Cursorlinie zur Angabe des Ruhewertes; eine zweite Markierung beispielswei­ se in Form einer parallel zur X-Achse verschiebbaren, hori­ zontalen Cursorlinie zur Angabe des maximalen Kontraktions­ wertes; an der Y-Achse angeordnete erste Marken zur Angabe mehrerer gegenüber dem maximalen Kontraktionswert reduzier­ ter Sollwerte; eine dritte Markierung beispielsweise in Form einer parallel zur X-Achse verschiebbaren, horizonta­ len Cursorlinie zur Festlegung des Kontraktions-Sollwertes auf einer der ersten Marken; eine vierte Markierung bei­ spielsweise in Form einer parallel zur Y-Achse verlaufen­ den, vertikalen Cursorlinie, die auf das Ende des Anstiegs der Meßkurve setzbar ist; eine fünfte Markierung beispiels­ weise in Form einer parallel zur Y-Achse verlaufenden, ver­ tikalen Cursorlinie, die auf den Abfall der Meßkurve (Be­ ginn der Entspannungsphase) setzbar ist; an der X-Achse an­ geordnete zweite Marken zur Angabe mehrerer gegenüber der maximalen Haltezeit reduzierter Sollwerte der Haltezeit-Sollwerte und eine sechste Markierung beispiels­ weise in Form einer parallel zur Y-Achse verschiebbaren, vertikalen Cursorlinie zur Festlegung des Haltezeit-Sollwer­ tes auf einer der zweiten Marken darzustellen.

Aufgrund der erhobenen Daten legt der behandelnde Arzt dann durch Programmierung des Patientengerätes die Sollwerte für die folgende Trainingsserie fest, die entsprechend den zuvor beschriebenen medizinischen Erkenntnissen kleiner als die Maximalwerte und während des Trainings dynamisch verän­ derbar sind.

Wenn der Patient zu Hause mit dem Patientengerät die Kon­ traktion der Muskulatur übt, dann werden von der optischen und/oder akustischen Anzeigeeinrichtung jeweils die zu erreichenden Sollwerte der Trainingsparameter angezeigt und den Istwerten gegenübergestellt, die mit Hilfe des Meßwert­ aufnehmers ermittelt werden, so daß der Patient gezielt entsprechend den Vorgaben des behandelnden Arztes trainie­ ren kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Biofeedback-Training hat den Vorteil, daß mit relativ geringen Sollwerten und unter Berücksichtigung des Ruhetonus gearbeitet wird, die dennoch einen maximale Zunahme der Muskelkraft ermöglichen, daß durch die mögliche Steigerung der Sollwerte während einer Trainingsserie eine Unterforderung der Muskulatur vermieden wird und daß durch die Periodisierung des Trai­ nings eine Überforderung der Muskulatur verhindert wird, wobei der behandelnde Arzt jeweils nur bei der Programmie­ rung einer neuen Trainingsserie nicht aber während der einzelnen Trainingsschritte, die der Patient mit Hilfe des programmierbaren Patientengerätes zu Hause durchführen kann, anwesend sein muß.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, mit der im Verlauf einer Trai­ ningsserie die Sollwerte der Trainingsparameter in vorgege­ benen Schritten von vorgegebenen Anfangswerten auf vorgege­ bene Endwerte erhöht werden können. Dadurch läßt sich die medizinisch vorteilhafte, kontinuierliche Steigerung der Sollwerte während des Trainings erreichen.

Um die Sollwerte der Trainingsparameter in Abhängigkeit von der Anzahl der zuvor durchgeführten Trainingsschritte erhöhen zu können, kann ein elektronischer Zähler vorgese­ hen sein, mit dem die von einem Patienten durchgeführten Trainingsschritte, inbesondere die Muskelkontraktionen, gezählt werden können.

Um das Training des Patienten zu Hause, d. h. bei Abwesen­ heit des behandelnden Arztes, gezielt steuern zu können, kann vorgesehen sein, daß ein optische und/oder akustischer Signalgeber ausgelöst wird, wenn die Höhe und/oder eine vorgegebene Anzahl der zu erreichenden Sollwerte erreicht wird.

Bei diesen Ausführungsformen der Erfindung zählt der an den Prozessor des Patientengerätes angeschlossene elektronische Zähler die Anzahl der durchgeführten Muskelkontraktionen und kann durch Abgabe von Steuerimpulsen nach einer vorgege­ benen Anzahl von Muskelkontraktionen jeweils eine Änderung der Sollwerte der Trainingsparameter entsprechend der Programmierung des Patientengerätes bewirken. Wenn die Trainingsserie durch Erreichen der maximal vorgesehenen Sollwerte der Trainingsparameter beendet ist, wird dies dem Patienten auf dem Bildschirm angezeigt. Bei einer Konsulta­ tion des behandelnden Arztes werden dann die im Patientenge­ rät gespeicherten Meßwerte ausgewertet, die aktuellen Maxi­ malwerte der Trainingsparameter ermittelt und ein neues Trainingsprogramm in das Patientengerät eingegeben.

Um zu verhindern, daß die Sollwerte der Trainingsparameter nach einer vorgegebenen Zahl von Trainingsschritten automa­ tisch erhöht werden, obwohl der Patient zuvor die Sollwerte der Trainingsparameter eventuell mehrfach nicht erreicht hat, wird dem elektronischen Zähler jeweils durch einen Impuls aus dem Prozessor übermittelt, ob bei einem Trai­ ningsschritt die Sollwerte der Trainingsparameter erreicht wurden. Der elektronische Zähler gibt dann erst bei Errei­ chen einer durch Programmierung des Patientengerätes vorge­ gebenen Anzahl von solchen Trainingsschritten jeweils einen Steuerimpuls an den Prozessor ab.

Mit Vorteil sind zwischen den einzelnen Trainingsschritten jeweils Pausen zur Erhohlung der Muskulatur vorgesehen, die v?n der optischen und/oder akustischen Anzeigeeinrichtung darstellbar sind und deren Dauer während einer Trainingsse­ rie z. B. infolge der Steuerimpulse aus dem elektronischen Zähler schrittweise verkürzt wird, vorzugsweise von dem vierfachen des Sollwertes der Kontraktionsdauer am Beginn einer Trainingsserie auf das zweifache dieses Sollwertes am Ende der Trainingsserie.

Mit Hilfe einer Uhr, die an dem Patientengerät vorgesehen ist, läßt sich die tägliche Trainingsdauer auf ein vorgege­ benes Maximum begrenzen, indem das Trainingsprogramm nach einer vorgegebenen täglichen Trainingsdauer aufgrund eines Steuerimpulses aus der Uhr - z. B. durch entsprechende Hinweise der Anzeigeeinrichtung - beendet wird.

Zur Anzeige der vom Patienten zu erreichenden Sollwerte der Trainingsparameter kann vorgesehen sein, daß diese auf der optischen Anzeigeeinrichtung mit Hilfe von Säulendiagrammen darstellbar sind, deren Höhe jeweils ein Maß für die Größe eines Sollwertes ist. Wenn zusätzlich innerhalb dieser Säulen die jeweiligen Istwerte der Trainingsparameter darstellbar sind, kann der Patient die Übungen kontrolliert durchführen.

Eine andere Möglichkeit zur Anzeige der Trainingsparameter besteht darin, daß die am Ende der Trainingsserie zu errei­ chenden Sollwerte der Trainingsparameter (Endwerte) auf der optischen Anzeigeeinrichtung durch Säulendiagramme dar­ stellbar sind, deren Höhe jeweils einem der Endwerte ent­ spricht, daß die aktuellen Sollwerte in diesen Diagrammen durch Setzmarken darstellbar sind und daß die jeweiligen Istwerte der Trainingsparameter in diesen Diagrammen - z. B. durch Schraffur der Säulen - ebenfalls darstellbar sind. Bei dieser Form der Darstellung hat der Patient neben den aktuellen Sollwerten immer auch die am Ende der Trainingsse­ rie zu erreichenden Werte vor Augen und erkennt besonders deutlich seine Trainingsfortschritte, wenn im Verlauf des Trainings die die aktuellen Sollwerte anzeigenden Setzmar­ ken immer näher an die Endwerte heranrücken.

Die Sollwerte der Kraft und der Dauer einer Muskelkontrakti­ on lassen sich durch die optische Anzeige vorteilhaft in einem Blockdiagramm darstellen, dessen Höhe den Sollwert der Kontraktionskraft und dessen Breite den Sollwert der Kontraktionsdauer angibt, wobei auch in diesem Fall während eines Trainingsschrittes die jeweiligen Istwerte in dem Diagramm darstellbar sind.

Zur Motivation des Patienten während des Trainings kann vorgesehen sein, daß auf der optischen Anzeigeeinrichtung ein Siegertreppchen darstellbar ist, auf dem jeweils beim Übergang zu neuen, größeren Sollwerten eine schematische Figur die nächste Stufe erklimmt und/oder bei Beendigung einer Trainingsserie durch Erreichen der größten Sollwerte Medaillen auf dem Bildschirm darstellbar sind.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfol­ genden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele auf die Inkontinenz-Therapie beschränkt, lassen sich aber in analoger Weise auch auf andere Biofeedback-Therapien übertragen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Biofeedback-Training;

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Ballonsonde zur Aufnahme von Kontraktionsdruck-Istwerten;

Fig. 3-6 Menübilder der Anzeigeeinrichtung für die Da­ teneingabe, Programmierung und Auswertung individueller Patientendaten, Parameter und Trainingswerten;

Fig. 7-12 Menübilder der Anzeigeeinrichtung zur Darstel­ lung einer Istwert-Meßkurve und zur Ermittlung der Trainingsparameter-Sollwerte;

Fig. 13-16 Menübilder der Anzeigeeinrichtung zur numeri­ schen Darstellung der Trainingsparameter-Soll­ werte;

Fig. 17-21 Menübilder der Anzeigeeinrichtung der ver­ schiedenen Trainings-Grafik und

Fig. 22 ein Menübild der Anzeigeeinrichtung mit ausge­ werteten Patientendaten.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Biofeedback-Training mit einem Prozessor 2, an den ein LCD-Display 3, ein Lautsprecher 4, ein Speicher 5, ein Datenübertragungsanschluß 6, ein Analog-Digital-Wand­ ler 7, eine Tastatur 9, ein elektronischer Zähler 10 und eine Echtzeituhr 11 angeschlossen sind.

Auf dem LCD-Display 3 können sowohl die Sollwerte der Trai­ ningsparameter als auch die während der Anamnese oder während des Trainings erreichten Istwerte dargestellt werden, um dem Patienten ein gezieltes Training zu ermögli­ chen. Mit Hilfe des Lautsprechers 4 können zusätzliche Hinweise gegeben werden, wie z. B. die Aufforderung nach Beendigung einer Trainingsserie den behandelnden Arzt aufzusuchen, oder optische Darstellungen auf dem LCD-Dis­ play akustisch untermalt werden.

Der Speicher 5 dient sowohl der Speicherung des Trainingsprogramms, der Treiberprogramme für die verschiedenen Hardware-Komponenten und externen Bauteile als auch der Speicherung der Sollwerte der Trainingsparame­ ter, die von dem behandelnden Arzt vorgegeben werden und die der Patient während des Trainings erreichen soll, und der Speicherung der Istwerte, die der Patient während des Trainings erreicht und die der behandelnde Arzt nach Ab­ schluß einer Trainingsserie auswertet. Während des Trai­ nings werden die folgenden Daten bei jedem Trainingsschritt, z. B. bei jeder Muskelkontraktion, gespei­ chert.

An den Analog-Digitalwandler 7 läßt sich ein Meßwertaufneh­ mer 8 anschließen, mit dem der Ruhetonus, die Kontraktions­ kraft und die Kontraktionsdauer gemessen werden. Diese Meßwerte werden im Analog-Digital-Wandler 7 in digitale Signale umgewandelt und zur Weiterverarbeitung dem Prozes­ sor 2 zugeführt.

Die Tastatur 9 dient der Bedienung des Patientengerätes 1 während des Trainings. Durch Eingabe eines Paßwortes kann diese Tastatur auch zur Programmierung des Patientengerätes 1 durch den behandelnden Arzt verwendet werden. Alternativ kann die Programmierung auch über den Datenübertragungsan­ schluß 6 oder über einen getrennten Tastaturanschluß erfol­ gen, an den eine Spezialtastatur anschließbar ist, die einen Prozessor enthält, der in geeigneter Weise mit dem Prozessor 2 während der Anamnese und Festlegung der Trai­ ningsparameter-Sollwerte kommuniziert.

Für die Durchführung des Trainings nach den zuvor beschrie­ benen medizinischen Gesichtspunkten ist ein elektronischer Zähler 10 vorgesehen, der die Anzahl der vom Patienten ausgeführten Muskelkontraktionen zählt, und der dadurch eine dynamische Veränderung der Sollwerte der Trainingspara­ meter im Verlauf einer Trainingsserie ermöglicht. In wel­ chen Schritten die Sollwerte erhöht werden, wird dabei durch den behandelnden Arzt vor Beginn des Trainings festge­ legt. Eine Erhöhung der Sollwerte nach einer bestimmten Anzahl von Muskelkontraktionen sollte allerdings nur dann stattfinden, wenn der Patient bei den vorhergehenden Muskel­ kontraktionen jeweils die Sollwerte der Kontraktionskraft und Kontraktionsdauer erreicht hat.

Daher gibt der Prozessor 2 nach jedem solchen Trainings­ schritt einen Impuls an den elektronischen Zähler 3 ab. Der elektronische Zähler 3 kann dann nicht nur die Gesamtzahl der Muskelkontraktionen zählen, sondern auch diejenigen, bei denen die Sollwerte erreicht oder überschritten wurden. Das Patientengerät 1 sollte vorzugsweise so programmiert werden, daß letztere Zählrate entscheidend für die Erhöhung der Sollwerte der Trainingsparameter ist.

Weiterhin ist an den Prozessor 2 eine Echtzeituhr 11 ange­ schlossen, mit der die tägliche Trainingsdauer überwacht werden kann. Nach einer vom behandelnden Arzt vorgegebenen täglichen Trainingsdauer wird der Patient mit Hilfe des LCD-Displays 3 oder des Lautsprechers 4 aufgefordert, das Training zu beenden und am folgenden Tag fortzusetzen.

Zur Erfassung der Istwerte bei der Anamnese und während des Biofeedback-Trainings dienen Sensoren, die den speziellen Anforderungen das Enddarmbereichs angepaßt sind und auf­ grund Ihrer anatomischen Formgebung und der Längenverstell­ barkeit eine äußerst sorgfältige Plazierung im Analkanal ermöglichen. Die Sensorelemente selbst bestehen aus einer Ballonsonde, die den Muskeldruck erfaßt und in elektrische Signale umsetzt oder aus einer EMG-Elektrode (Sonde), die die Potentialschwankungen des Beckenbodens und der Sphin­ ctermuskulatur erfaßt, da sich der Spannungszustand eines Muskels durch elektrische Potentialschwankungen äußert.

Fig. 2 zeigt einen als Ballonsonde ausgebildeten Ist- oder Meßwertaufnehmer, der in den Analkanal des Patienten einge­ führt werden kann und daher speziell für die Behandlung der analen Inkontinenz vorgesehen ist und der gleichzeitig zur Dehnung der Muskulatur des Patienten verwendet werden kann. Der Istwert- oder Meßwertaufnehmer bzw. Vordehner ist als Analsonde 20 ausgebildet, die aus einem Sondenkopf 21, einem zylinderförmigen Sondenstab 22 sowie einem die Ein­ führtiefe begrenzenden Sondenteller 23 und einem Sonden­ schaft 24, die verschiebbar auf einem Gleitstück 25 angeord­ net sind, besteht.

Der Sondenstab 22 weist in Einführrichtung einen Ballonauf­ nehmer 31 auf, der über eine Schlauchleitung 27 mit dem Gerät 1 verbunden ist. Während des Trainings wird die Sonde 20 so in den Analkanal des Patienten eingeführt, daß der Ballonaufnehmer 31 vom Schließmuskel des Patienten umfaßt wird, wodurch bei einer Muskelkontraktion des Patienten die Kontraktionskraft des Schließmuskels durch den auf den Ballonaufnehmer 31 ausgeübten Druck gemessen wird.

Bei der Behandlung eines Patienten mit der zuvor beschriebe­ nen Vorrichtung zum Biofeedback-Training steht am Beginn der Behandlung die Anameseerhebung, bei der im Fall der Stuhlinkontinenz u. a. das Ruhepotential, die maximale Kon­ traktionskraft und die maximal mögliche Kontraktionsdauer des Schließmuskels des Patienten gemessen werden, indem ein Meßwertaufnehmer 8 an das Patientengerät angeschlossen und mit der zu behandelnden Muskulatur in Kontakt gebracht wird, während der Patient die Maximalkontraktion der Musku­ latur übt.

Die den Spannungszustand eines Muskels repräsentierenden elektrischen Potentialschwankungen werden zur Ermittlung der Therapie-Sollwerte auf dem LCD-Display 3 gemäß Fig. 1 dargestellt. Die sich ergebende Meßkurve, die sowohl den ma­ ximalen Kontraktionswert als auch die maximal mögliche Haltezeit dieses maximalen Kontraktionswertes darstellt, wird elektronisch vermessen, um daraus mit Prozessorunter­ stützung die Therapie-Parameter für einen Patienten zu ermitteln und zu programmieren.

Das Trainingsprogramm wird nach folgenden Kriterien ermit­ telt:

1. Ruhetonus

Der Ruhetonus bzw. das Ruhepotential repräsentiert den Grund-Spannungszustand der zu therapierenden Muskulatur bei entspanntem Patienten. Er ist von entscheidender Bedeutung für den Trainingserfolg, da die maximale Kontraktionskraft um das Maß des Ruhetonus zu reduzieren ist, um den tatsächlichen, bewußt herbeigeführten "Kneif­ wert" zu erfassen.

2. Belastungsintensität

Zunächst ist die maximale Kontraktionskraft zu ermit­ teln. Aus muskelphysiologischen Gründen ist ein Training mit 50 bis 70% der Kraft zu empfehlen, die sich aus einer Addition des Ruhetonus und der um den Ruhetonus reduzierten maximalen Kontraktionskraft ergibt, um eine optimale Zunahme der Muskelkraft zu erzielen. Eine geringere Muskelkraft wirkt unterschwellig, so daß kein Kraftzuwachs erzielt wird. Trainingskräfte über 70% des aus dem Ruhetonus und der Maximalkraft gebildeten Wertes lösen keine weitere Zunahme des Kraftanstieges aus. Diese Kräfte führen zur Überforderung und damit zur schnellen Ermüdung der Muskulatur.

Eine trainingsbedingte Zunahme der Muskelkraft hängt außerdem von der Dauer des Trainingsreizes und der Trainingshäufigkeit ab.

3. Maximale Belastungsdauer (Kontraktionsdauer)

Ein optimaler Trainingseffekt wird erzielt, wenn die Kon­ traktionskraft, die größer als 50% des Maximalkraft ist, während 20 bis 30% der maximal möglich Kontrakti­ onsdauer gehalten wird. Die Fähigkeit, eine bestimmte motorische Aktivität über einen möglichst langen Zeit­ raum durchzuhalten, wird mit Ausdauer bezeichnet. Dieser Zeitraum wird um so kürzer (kleiner), je höher die aufgewandte Kontraktionskraft ist.

4. Anzahl der Übungswiederholung (Zahl der Zyklen)

Vorausgesetzt, daß die Sollwerte pro Kontraktion einge­ halten werden, ist bei täglich 5 bis 10 Muskelanspannun­ gen ein 100%iger Trainingseffekt zu erreichen. Bei täglich nur einer Muskelanspannung ergeben sich bereits 80 bis 85% eines möglichen Trainingseffektes.

5. Verhältnis Kontraktionsdauer zur Pausenzeit

In der frühen Trainingsphase ist mit einem Kontrakti­ ons-/Pausenverhältnis von zunächst 1 : 4 zu beginnen. Je nach individuellem Leistungsstand bzw. dessen Verbesse­ rung kann dann im Trainingsverlauf auf 1 : 3 und zuletzt auf 1 : 2 bzw. in Ausnahmefällen auch auf 1 : 1 verän­ dert werden. Durch den schrittweisen Anstieg wird einer Überlastung der Muskulatur vorgebeugt.

Zur Ermittlung und Programmierung der Patienten- und Trai­ ningsdaten sind vor der ersten Benutzung bzw. bei jedem Pa­ tientenwechsel zunächst die Behandlungsparameter für den Patienten individuell zu ermitteln und zu programmieren. Zur Änderung bzw. zur Neuanlage von Patienten- oder Trai­ ningsdaten erscheint bei angeschlossener externer Spezialta­ statur das in Fig. 3 dargestellte Menübild.

Zum Anlegen eines Datensatzes für einen neuen Patienten wird der Menüpunkt "Anlegen Parameter" angewählt und bestä­ tigt. Daraufhin erscheint das in Fig. 4 dargestellte Menübild. Nach der Auswahl des Menüpunktes "Patientendaten eingeben" erscheint ein Menübild, bei dem mit der Auswahl eines Buchstabens mit der externen Spezialtastatur unter diesem Buchstaben ein Speicherplatz für eine Vielzahl von Patienten ausgewählt werden kann. Nach der Auswahl des Spei­ cherplatzes ist dieser durch Eingabe des entsprechenden Buchstabens mittels der externen Spezialtastatur eindeutig zu definieren.

Daraufhin können individuelle Patienten-Daten eingegeben werden, wie Nach- und Vornamen, Geschlecht, Geburtsdatum, Wohnort und Kostenträger. Nach der Eingabe der Patientenda­ ten erscheinen bei bereits vorhandenen Trainingsergebnissen Werte für den Ruhetonus, den Kontraktions-Sollwert, die Haltezeit, die Pausenzeit und die Zyklenanzahl (Fig. 5). Sind keine Trainingsergebnisse vorhanden, sind für den spe­ ziellen Patienten die Sollwerte mittels des in Fig. 4 dargestellten Menübildes durch Anwahl des Menüpunktes "Sollwerte-Ermittlung" zu ermitteln.

Nach Anschließen des Istwert-Sensors, beispielsweise einer EMG-Sonde oder einer Ballonsonde, erscheint dann das in Fig. 6 dargestellte Menübild. Zur Sollwerte-Ermittlung wird der sich durch elektrische Potentialschwankungen äußernde Spannungszustand eines Muskels mittels einer EMG-Sonde oder der "Kneifdruck" mittels einer Ballonsonde erfaßt und in einem Kurvenverlauf auf dem Bildschirm des Biofeedbackgerätes dargestellt. Zunächst ist die maximale Kontraktionskraft des Patienten zu ermitteln und dann die Zeit, die der Patient in der Lage ist, die erreichte maxima­ le Kontraktionskraft zu halten (maximale Haltezeit).

Aus dieser Kurve werden anschließend im Programmteil "Mes­ sung bearbeiten" die ermittelten Werte entsprechend bearbei­ tet und die Sollwert-Vorgaben für das spätere Training be­ stimmt.

Vor der Aufnahme einer Meßkurve ist zunächst die Länge des Analkanals des Patienten mittels einer Meßsonde zu messen und die EMG-Sonde oder Ballonsonde auf den individuellen Wert der Analkanallänge des Patienten einzustellen. Vor der eigentlichen Messung sollte der Patient zunächst entspan­ nen, um das EMG-Potential, d. h. den Ruhetonus zu reduzie­ ren. Die Meßkurve läuft gemäß Fig. 7 von links ins Bild und durchläuft die gesamte Bildschirmbreite. Dies entspricht einer Zeit von beispielsweise 60 Sekunden. Der erste über der Nullinie liegende Kurvenabschnitt stellt das EMG-Ruhepotential (Ruhetonus) der Muskulatur dar. Für die Messung des Ruhetonus beziehungsweise für eine Beobachtung der Entspannung des Patienten können ggf. vorab ein oder mehrere Durchläufe durchgeführt und die Messung verworfen werden, bevor die eigentliche Ermittlung der Sollwerte in einer weiteren Messung erfolgt.

Für die Messung der Kontraktionsfähigkeit ist der Patient nach dem Start aufzufordern

• 1. maximal zu Kontrahieren (es erfolgt ein deutlicher Kur­ venanstieg gemäß Fig. 7)
• 2. das erreichte Plateau, d. h. den maximalen Kontraktions­ wert solange wie irgend möglich zu halten.

Während des Meßvorgangs wird das EMG-Potential mittels der EMG-Sonde oder der Kontraktionsdruck mittels der Ballonson­ de kontinuierlich bis zum Ende des Meßintervalls bzw. bis zum Abbruch aufgezeichnet. Nach Abschluß der Messung bzw. Abbruch einer Messung erscheint ein Menübild für die Soll­ werte-Ermittlung mit den Menüpunkten "Messung bearbeiten" und Messung wiederholen". Zur Bearbeitung des Messung wird die aufgenommene, abgespeicherte Kurve dargestellt und kann anschließend gemäß der nachfolgenden Beschreibung bearbei­ tet werden. Zur Wiederholung einer Messung wird die abge­ speicherte Kurve gelöscht, und es kann eine neue Kurve aufgezeichnet werden. Die aus der Kurve zu ermittelnden Sollwerte sind in Fig. 12 dargestellt.

Zur Bestimmung des Ruhepotentials wird eine Markierung beispielsweise in Form einer horizontalen Cursor-Linie in das Menübild gemäß Fig. 7 eingeblendet, die horizontal nach unten zu führen ist, bis die Linie des Ruhepotentials geschnitten wird. In dem in Fig. 7 dargestellten Menübild wurde die Cursor-Linie ausgeblendet und erscheint neu am oberen Bildrand zusammen mit der Bezeichnung "Max Wert", die die maximale Kontraktionskraft mit Angabe der Verstär­ kerstufe angibt. Zur Bestimmung des Kontraktions-Sollwertes wird die Cursorlinie erneut horizontal nach unten geführt, bis die Spitze des Kurvenanstiegs, d. h. der maximale Kon­ traktionswert gemäß Fig. 8 berührt wird.

Auf der linken Seite des Displays (Y-Achse) werden drei kleine Marken eingeblendet, die von unten nach oben gesehen beispielsweise 50, 60 bzw. 70% des Wertes markieren, der sich aus der Addition des Ruhetonus und des um den Ruheto­ nus reduzierten, maximal erreichten Kontraktionswertes ergibt. Im oberen Display erscheint eine zweite horizontale Cursorlinie. Gleichzeitig wechselt oben rechts im Display die Anzeige von "Max Wert" auf "Sollwert". Die zweite Cur­ sorlinie ist horizontal auf die ausgewählten Prozent-Marke zu führen und diese Ausführung zu notieren.

Daraufhin erscheint das in Fig. 9 dargestellte Menübild, das die Festlegung des Kontraktions-Sollwertes für die Therapie angibt.

Zur Bestimmung der Haltezeit wird gemäß Fig. 10 am linken Bildrand eine Markierung beispielsweise in Form einer ge­ strichelte Cursor-Linie eingeblendet, die mittels der Tastatur vertikal nach rechts auf das Ende des Kurvenan­ stiegs zu setzen ist. Damit ist der Beginn der Haltezeit markiert. Mit der Bestätigung wird am oberen linken Bildrand des Displays die Meldung "Max Halt" und an der rechten Displayseite eine weitere Markierung beispielsweise in Form einer vertikal gestrichelten Cursorlinie eingeblen­ det. Diese rechtsstehende Cursor-Linie ist mittels der externen Spezialtastatur vertikal von rechts, auf das Ende des Haltevermögens, d. h. auf den Beginn der Entspannungspha­ se, zu setzen und die Festlegung zu bestätigen. Daraufhin erscheint das in Fig. 11 dargestellt Menübild, mit dem die Länge der Gesamt-Haltezeit markiert ist.

Mit der Bestätigung wurde rechts (Position "Ende das Halte­ vermögens") eine weitere Markierung beispielsweise in Form einer vertikal gestrichelten Cursorlinie eingeblendet. Am unteren Bildrand erscheinen wie zuvor beim Kontraktions- Sollwert drei keine Prozent-Marken. Diese Marken an der X-Achse markieren von links nach rechts den prozentual er­ rechneten Wert von 20, 30 bzw. 40% der maximal erreichten Haltezeit. Die rechts eingeblendete Markierung beispielswei­ se in Form einer vertikalen Cursorlinie ist auf die ausge­ wählte Prozent-Marke zu setzen und die Eingabe zu quittie­ ren. Damit ist der Halte-Sollwert für die Therapie festge­ legt.

In Fig. 12 sind die ermittelten Therapie-Sollwerte gra­ fisch dargestellt und zeigen die maximale Haltezeit, die eingestellte Soll-Haltezeit, den maximalen Sollwert und die eingestellten Sollwert. Daraufhin erscheint das in Fig. 13 dargestellte Menübild. Mit der Quittierung der angezeigten numerischen Einstellung werden die Therapie-Sollwerte ange­ nommen, anderenfalls ist die Bearbeitung der Meßkurve zu wiederholen.

Werden die angezeigten Sollwerte akzeptiert, erscheint das in Fig. 4 dargestellte Menübild. Mit der Anwahl des Menüpunktes "Einstellung Zeitparameter" erscheint das in Fig. 14 dargestellte Menübild. Mit der Auswahl der Einstel­ lung "Haltezeit/Pausezeit-Verhältnisses" durch Quittieren der entsprechende Angabe erscheint in Fig. 15 dargestellte Menübild zur Einstellung der Zyklenanzahl. Damit ist die Programmierung beendet und es erscheint das in Fig. 16 dargestellte Menübild mit der Anzeige aller Trainingsparame­ ter-Sollwerte. Dieses Menübild mit der Angabe des Patientennamen erscheint auch bei jeder Aktivierung des Gerätes für ein Trainingsprogramm. Durch Trennen der Verbin­ dung des externen Spezialtastatur von dem Therapiegerät schaltet das Gerät automatisch in den Patientenmodus um.

Das Gerät ist somit zum Training für den ausgewählten Patienten vorbereitet.

Für das Training werden dem Patienten die Spannungszustände der Muskulatur, d. h. die Trainings-Parameter mittels einer grafischen Darstellung wie "Hau den Lukas" bzw. "Bocksprung" veranschaulicht. Bei der in Fig. 18 veranschau­ lichten Grafik "Hau den Lukas" markieren zwei horizontal gesetzte Pfeilspitzen die Position der Kontraktions-Sollwer­ te. Die Höhe einer beim Kontrahieren ansteigenden Säule re­ präsentiert die Größe des elektrischen Summenpotentials der im Beckenbodenbereich aktivierten Muskulatur. Je stärker der Spannungszustand, d. h. je größer die Kontraktionskraft ist, desto höher steigt die Säule. Die Dauer der Soll-Halte­ zeit wird hierbei durch eine sich leerende Säule vermit­ telt.

Bei der in Fig. 20 veranschaulichten grafischen Darstel­ lung "Bocksprung" markiert die Höhe des Bocks die Position des Kontraktions-Sollwertes. Die Position des beim Kontra­ hieren ansteigenden Cursors repräsentiert die Größe des elektrischen Potentials. Je stärker der Spannungszustand des Signals, d. h. des Kontraktions-Istwertes, desto höher steigt der Cursor am Bock empor. Das Tempo, mit dem das Überwinden des Bocks zugelassen wird, ist von der Soll-Hal­ tezeit bestimmt, d. h. je länger die Vorgabe der Soll-Halte­ zeit, desto länger dauert es, den Bock zu überwinden.

Zum Start des Trainings durch einen Patienten wird zunächst eine der vorgesehenen Grafiken angewählt und es erscheint das in Fig. 17 dargestellte Menübild, das die Vorberei­ tungsphase steuert, da die Vorbereitungszeit der Entspan­ nung vor dem Trainingsbeginn dient. Die anfangs durchgehend markierte Rechteckfläche, die eine gefüllte Säule symboli­ sieren soll, entleert sich während der Vorbereitungszeit kontinuierlich. Dabei wird vor jeder Therapie der Ruhewert des Kontraktionswertes des betreffenden Patienten festge­ stellt und das eigentliche Training erst dann begonnen, wenn der während der Sollwert-Aufnahme durch den behandeln­ den Arzt ermittelte Wert erreicht ist. Zu diesem Zweck muß der Patient hinreichend entspannen, so daß ggf. die entleer­ te Säule erneut gefüllt und eine weitere Vorbereitungsphase eingeleitet wird.

Nach Entleerung der Säule folgt die in Fig. 18 dargestell­ te Trainings-Grafik für die Darstellung "Hau den Lukas". Durch Einblenden des Hinweises "Halten" sowie "Entspannen" wird der Patient aufgefordert, die Schließmuskeln zusammen­ zukneifen und die maximal möglich Kontraktionskraft bis zum Ende der vorgegebenen Haltezeit bestmöglich zu halten bzw. die Schließmuskeln zu entspannen und entspannt zu bleiben, bis erneut ein akustisches Signal mit dem Hinweis "Kneifen" erfolgt.

Die Pfeile 41 markieren den Sollwert, der beim Kontrahieren der Muskeln überschritten und so lange wie möglich gehalten werden sollte. Der schmale Teil 42 der Säule 44 markiert die Vorlaufzeit vor jeder Übung. Ein akustisches Signal gibt das Startsignal zum Kontrahieren (Kneifen) der Mus­ keln. Das optische Signal 43 fordert zum "Kontrahieren" (Kneifen) auf, sobald das Startsignal ertönt. Die sich füllende Säule 44 gibt die Zeitspanne an, während der die Muskeln kontrahiert gehalten werden sollten. Hierzu dient das Signal 45 als optische Aufforderung zum "Halten" bis die Säule 44 aufgefüllt ist. Ein Signal 46 dient als opti­ sche Aufforderung zum "Entspannen" bis die gefüllte Säule 47 entleert ist. Die aufgefüllte Säule 47 entleert sich wäh­ rend der vorgesehenen Pause. Die Muskeln erhalten Zeit, sich bis zur nächsten Übung zu erholen. Der Korb 48 füllt sich, bis die Zahl der vorgegebenen Zyklen erreicht ist. Anschließend wird das Trainingsergebnis angezeigt.

Bei Erreichen der vorgegebenen Sollwerte bzw. eines vorgege­ benen prozentualen Wertes der Sollwerte nach Abschluß einer Trainingssequenz erfolgt eine Siegerehrung, die symbolisch in Fig. 19 dargestellt ist. Das Trainingsergebnis wird mit den Plätzen 1 bis 6 und den Medaillen Gold, Silber und Bronze dargestellt. Ziel des Trainings sollte dabei der erste bis dritte Platz sein. Falls der erste bis dritte Platz trotz größter Mühe des Patienten nicht erreicht werden kann, ist der Arzt zu informieren, so daß eine erneute Sollwerteaufnahme erfolgen kann.

Analog verläuft das optisch im "Bocksprung" gemäß Fig. 21 dargestellte und vorstehend beschriebene Programm.

Zur Auswertung und Darstellung der Trainingsparameter ist von Seiten des behandelnden Arztes zunächst die externe Spe­ zialtastatur anzuschließen, woraufhin das in Fig. 3 darge­ stellte Menübild erscheint. Nach Anwahl des gewünschten Patienten zur Darstellung seiner Trainingsparameter er­ scheint das in Fig. 16 mit dem Patientennamen dargestellte Menübild. Nach Quittieren dieses Menübildes ist der Menüpunkt "Auswertung Training" anzuwählten und zu bestäti­ gen. Daraufhin erscheint das in Fig. 22 dargestellte Menü­ bild, in dem die dargestellten Kürzel folgende Bedeutung haben:

In dem in Fig. 22 dargestellten Menübild der Anzeigeein­ richtung für die Auswertung von Patientendaten bedeutet
D die Behandlungsdauer in Minuten;
Z die Zyklenzahl einer voreingestellten Anzahl der Übungs­ durchläufe;
SK den Kontraktionsdruck-Sollwert, der für den Patienten er­ mittelt wurde;
IK den durchschnittlichen Istwert des Kontraktionsdrucks während der Haltezeit;
P den durchschnittlichen Kontraktionswert während der Ent­ spannungsphase;
H% den prozentualen Anteil der Haltezeit, während der der Kontraktions-Sollwert überschritten wurde und
G die Angabe der benutzten Trainingsgrafik ("H" Trainings­ grafik "Hau den Lukas" und "B" Trainingsgrafik "Bock­ sprung").

Durch Programmierung des Patientengerätes 1 gemäß Fig. 1 wird zur dynamischen Sollwertanpassung vorgegeben, nach welchen Trainingsschritten (Muskelkontraktionen) der elek­ tronische Zähler 10 jeweils einen Steuerimpuls an den Prozessor 2 abgeben soll, um eine Erhöhung oder Herabset­ zung der Sollwerte herbeizuführen. Die Erhöhung oder Absen­ kung eines Sollwertes aufgrund eines Steuerimpulses ergibt sich dann beispielsweise aus der Formel:

Erhöhung des Sollwertes = (Anfangswert-Endwert)/Anzahl der vorgesehenen Steuerimpulse.

Wenn der Patient zu Hause mit dem Patientengerät 1 die Kon­ traktion der Muskulatur übt, dann kann die Sonde 20 zu­ nächst zur Vordehnung der Muskulatur verwendet werden und anschließend als Meßwertaufnehmer 8 während des Trainings. Nach dem Einschalten des Patientengerätes 1 zur Durchfüh­ rung des Trainings werden von der optischen und/oder akusti­ schen Anzeige 3, 4 die zu erreichenden Sollwerte der Trai­ ningsparameter gemäß der vorstehenden Beschreibung ange­ zeigt. Bei Ausführung eines Trainingsschrittes werden den Sollwerten die jeweiligen Istwerte gegenübergestellt, die mit Hilfe des Meßwertaufnehmers 8 ermittelt werden, so daß der Patient gezielt entsprechend den Vorgaben des behandeln­ den Arztes trainieren kann.

Dabei zählt der an den Prozessor des Patientengerätes ange­ schlossene elektronische Zähler 10 die Gesamtzahl der durchgeführten Muskelkontraktionen und diejenigen Muskelkon­ traktionen, bei denen die Sollwerte erreicht oder übertrof­ fen wurden. Durch Abgabe von Steuerimpulsen aus dem elektro­ nischen Zähler 10 an den Prozessor 2 nach einer vorgegebe­ nen Anzahl von Kontraktionen, bei den die Sollwerte er­ reicht oder übertroffen wurden, wird eine Änderung der Sollwerte der Trainingsparameter entsprechend der Program­ mierung des Patientengerätes 1 bewirkt.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß der Prozessor 1 nach einer bestimmten täglichen Trainingsdauer von der Echtzei­ tuhr 11 oder nach einer bestimmten Zahl von täglichen Trai­ ningsschritten (vorzugsweise 5-15) von dem elektronischen Zähler 10 einen Steuerimpuls erhält, woraufhin der Patient von der optischen und/oder akustischen Anzeigeeinrichtung 3, 4 zur Fortsetzung des Trainings erst am folgenden Tag aufgefordert wird.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Biofeedback-Training der Muskulatur eines Patienten mit einem Prozessor, der mit einer opti­ schen und/oder akustischen Anzeigeeinrichtung, einer Ein­ richtung zur Eingabe von Sollwerten für Trainingsparame­ ter, einem Anschluß für einen Istwert- oder Meßwertauf­ nehmer zur Erfassung des elektromyographischen Muskelpo­ tentials oder des Muskel-Kontraktionsdruckes und einem Speicher zur Speicherung von Patientendaten, der Ist-, Soll- und Meßwerte der Trainingsparameter, von Zeit- und Zählparametern und eines Auswertungsprogramms verbunden ist, insbesondere zur Inkontinenz-Therapie, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwerte für die Trainingsparameter aus einer Istwertmessung

• - eines Ruhewertes (Ruhetonus) bei entspannter Muskula­ tur des Patienten;
• - einer maximalen Kontraktionskraft und
• - einer die maximale Kontraktionskraft haltenden maxima­ len Haltezeit

in der Weise gebildet werden, daß mindestens eine Soll­ wertmarke für den Kontraktions-Sollwert aus der Addition des Ruhewertes und eines aus dem Produkt eines ersten Reduktionswertes kleiner Eins mit dem um den Ruhewert reduzierten Wert der maximalen Kontraktionskraft und mindestens eine Sollwertmarke für den Haltezeit-Sollwert aus der Multiplikation eines zweiten Reduktionswertes kleiner Eins mit der maximalen Haltezeit gebildet und die Sollwertmarken graphisch und/oder numerisch in der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktionswerte zur Festlegung des Kontraktions-Soll­ wertes 0,5 bis 0,8 betragen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktionswerte zur Festlegung des Haltezeit-Sollwer­ tes 0,2 bis 0,5 betragen.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sollwerte für Zeitparameter durch Einstellung eines wählbaren Verhält­ nisses des Haltezeit-Sollwertes zu einer Pausenzeit, in der der Patient entspannen kann, und zur Ermittlung einer Zykluszahl für die Anzahl der Übungswiederholungen durch den Patienten vorgebbar und graphisch und/oder numerisch in der Anzeigeeinrichtung anzeigbar sind.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeein­ richtung während des Biofeedback-Trainings eines Patien­ ten folgende Phasen graphisch und/oder numerisch anzeigt bzw. akustisch einleitet oder untermalt:

• - eine Vorbereitungsphase zur Entspannung des Patienten vor dem Trainingsbeginn;
• - eine Übungsphase zum Biofeedback-Training mit
• - einer Kontraktionsphase, in der der Patient zur Kontraktion aufgefordert und der jeweilige Ist­ wert der Kontraktionskraft angezeigt wird und
• - einer Haltephase, in der der Patient zum Halten des Kontraktions-Sollwertes aufgefordert und der jeweilige Istwert der Haltezeit angezeigt wird;
• - eine Entspannungsphase, in der der Patient die zu trainierenden Muskelpartien entspannen soll

und daß mit Beendigung jeder Übungs/Entspannungsphase ein Zykluszähler inkrementiert und die abgeschlossenen Zyklen angezeigt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen der vorgegebenen Zyklus-Sollwertzahl die während des Trainings erfaßten Istwerte der Kontraktions­ kraft und Haltezeit ausgewertet und das Trainingsergeb­ nis optisch dargestellt und wahlweise akustisch in Abhängigkeit vom Trainingsergebnis untermalt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß während der Entspannungsphase der Istwert der Kontrakti­ onskraft des Patienten erfaßt und mit dem zur Sollwertbe­ stimmung erfaßten Ruhewert verglichen wird und daß bei einem vorgebbaren Unterschied zwischen dem Istwert und dem Ruhewert die Entspannungsphase fortgesetzt wird.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwerte der Trainingsparameter während des Trainings dynamisch anpaßbar sind.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Sollwerte auf der Anzeigeeinrichtung in einem X-Y-Ko­ ordinatensystem dargestellt werden:

• - die Meßkurve der Kontraktionskraft über der Haltezeit;
• - eine erste Markierung zur Angabe des Ruhewertes;
• - eine zweite Markierung zur Angabe des maximalen Kon­ traktionswertes;
• - an der Y-Achse angeordnete erste Marken zur Angabe mehrerer gegenüber dem maximalen Kontraktionswert reduzierter Sollwerte;
• - eine dritte Markierung zur Festlegung des Kontrakti­ ons-Sollwertes auf einer der ersten Marken;
• - eine vierte Markierung, die auf das Ende des Anstiegs der Meßkurve setzbar ist;
• - eine fünfte Markierung, die auf den Abfall der Meßkur­ ve (Beginn der Entspannungsphase) setzbar ist;
• - an der X-Achse angeordnete zweite Marken zur Angabe mehrerer gegenüber der maximalen Haltezeit reduzierter Sollwerte der Haltezeit-Sollwerte und
• - eine sechste Markierung zur Festlegung des Haltezeit- Sollwertes auf einer der zweiten Marken.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Sollwerte auf der Anzeigeeinrich­ tung in einem X-Y-Koordinatensystem dargestellt werden:

• - die Meßkurve der Kontraktionskraft über der Halte­ zeit;
• - eine erste parallel zur X-Achse verlaufende, horizon­ tale Cursorlinie zur Angabe des Ruhewertes;
• - eine zweite parallel zur X-Achse verschiebbare, ho­ rizontale Cursorlinie zur Angabe des maximalen Kon­ traktionswertes;
• - an der Y-Achse angeordnete erste Marken zur Angabe mehrerer gegenüber dem maximalen Kontraktionswert reduzierter Sollwerte;
• - eine dritte parallel zur X-Achse verschiebbare, ho­ rizontale Cursorlinie zur Festlegung des Kontrakti­ ons-Sollwertes auf einer der ersten Marken;
• - eine vierte parallel zur Y-Achse verlaufende, verti­ kale Cursorlinie, die auf das Ende des Anstiegs der Meßkurve setzbar ist;
• - eine fünfte parallel zur Y-Achse verlaufende, vertika­ le Cursorlinie, die auf den Abfall der Meßkurve (Beginn der Entspannungsphase) setzbar ist;
• - an der X-Achse angeordnete zweite Marken zur Angabe mehrerer gegenüber der maximalen Haltezeit reduzier­ ter Sollwerte der Haltezeit-Sollwerte und
• - eine sechste parallel zur Y-Achse verschiebbare, vertikale Cursorlinie zur Festlegung des Haltezeit- Sollwertes auf einer der zweiten Marken.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorberei­ tungsphase auf der Anzeigeeinrichtung als Säulendia­ gramm darstellbar ist, dessen graphische Füllung mit dem Ablauf der Vorbereitungszeit reduziert wird.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeein­ richtung (3) die Sollwerte der Trainingsparameter durch Säulendiagramme darstellt, deren Höhe jeweils einem der Sollwerte entspricht, und auf der die jeweiligen Istwer­ te der Trainingsparameter in diesen Säulendiagrammen darstellbar sind.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeein­ richtung (3) die am Ende der Trainingsserie zu errei­ chenden Sollwerte der Trainingsparameter (Endwerte) durch Säulendiagramme darstellt, deren Höhe jeweils einem der Endwerte entspricht, auf der die aktuellen Sollwerte in diesen Diagrammen durch Setzmarken (21) darstellbar sind und auf der die jeweiligen Istwerte der Trainingsparameter in diesen Säulendiagrammen ebenfalls darstellbar sind.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrich­ tung (3) die Sollwerte von zwei Trainingsparametern, insbesondere der Kontraktionskraft und der Haltezeit eines Muskels, in einem Blockdiagramm darstellt, dessen Höhe und Breite jeweils einem der beiden Sollwerte ent­ spricht, und auf der die jeweiligen Istwerte der Trai­ ningsparameter in diesem Diagramm darstellbar sind.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrakti­ ons-Sollwert und der Haltezeit-Sollwert die Seiten eines Rechtecks bilden und daß der aufgenommene Istwert als kontinuierliche, den Momentanwerten der Muskelkon­ traktion entsprechende Kurve angezeigt wird.

16. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine optische Anzeige­ einrichtung (3), auf der ein Siegertreppchen und eine schematische Figur darstellbar sind, deren Position dem Soll-Istwert-Vergleich entspricht.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine optischen Anzeige­ einrichtung (3), auf der in Abhängigkeit vom Erreichen der Sollwerte der Trainingsparameter oder eines vorgeb­ baren Abstandes von den Sollwerten Medaillen darstell­ bar sind.