DE19711516C2

DE19711516C2 - Device for detecting cartilage damage

Info

Publication number: DE19711516C2
Application number: DE1997111516
Authority: DE
Inventors: Kosmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2017-03-20
Also published as: DE19711516A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen eines Knor pelschadens und dessen Ausmaßes, insbesondere zur Ermittlung ei ner Krepitation.The invention relates to a device for detecting a cartilage pel damage and its extent, especially to determine egg a crepitus.

Spezielle nicht invasive Methoden zum Erfassen eines, insbeson dere femoro-patellaren, Knorpelschadens und dessen genauen Aus maßes sind derzeit nicht bekannt. Knorpelschäden werden heutzu tage vielmehr mittels Vorrichtungen zur Kernspintomographie er mittelt. Dieses Verfahren hat sich allerdings, nicht zuletzt aufgrund der konstruktiv besonders aufwendigen Vorrichtungen, als ausgesprochen kostenintensiv erwiesen. Zudem hat sich in der Praxis herausgestellt, daß Knorpelschäden mittels Kernspintomo graphie allenfalls qualitativ, nicht jedoch quantitativ diagno stizierbar sind. Insoweit lassen sich Knorpelschäden aufgrund von Untersuchungen mittels Kernspintomographie nicht zuverlässig in die medizinischen Kategorien zwischen I bis IV, welche für eine Knorpelerweichung einerseits und eine Abtragung des Knor pels bis zum Knochen andererseits mit dazwischenliegenden Stadi en stehen, einordnen.Special non-invasive methods for capturing one, in particular dere femoro-patellar, cartilage damage and its exact out dimensions are currently not known. Cartilage damage is becoming common today rather, he uses MRI devices averages. This procedure has, however, not least due to the structurally particularly complex devices, proven to be extremely expensive. In addition, in the Practice has shown that cartilage damage using MRI at most qualitative, but not quantitative diagnosis are predictable. To this extent, cartilage damage can be caused of examinations using magnetic resonance imaging is not reliable into the medical categories between I to IV, which for a cartilage softening on the one hand and a removal of the cartilage pels to the bone on the other hand with intermediate stages stand, classify.

Weiterhin ist aus der CH-PS 454 348 eine Einrichtung zur Unter suchung von Gelenkstörungen, insbesondere von Kniegelenken, be kannt, bei der Meßsignale mittels eines oder mehrerer elektro akustischer Wandler bzw. Mikrophone aufgenommen und ausgewertet werden, welche mittels eines federnden Bügels oder eines Bandes unmittelbar am Kniegelenk des Patienten befestigt werden. Wahl weise kann der Anpreßdruck der elektroakustischen Wandler bzw. Mikrophone dabei eingestellt werden. Diese Einrichtung hat sich bereits aufgrund deren konstruktiver Ausgestaltung in der Praxis als nachteilig erwiesen. Einerseits ist die Wirkung von Störein flüssen, wie Sehnen-, Muskel-, Meniskus- und Hautbewegungen so wie Umgebungsgeräuschen, bei elektroakustischen Wandlern bzw. Mikrophonen ausgesprochen groß. Eine Erfassung der Vibration muß daher in jedem Fall unter Eliminierung von derartigen Störvaria blen erfolgen, um aussagekräftige und zuverlässige Ergebnisse erhalten zu können. Andererseits führt die Fixierung der elek troakustischen Wandler bzw. Mikrophone bei der Relativbewegung von Unterschenkel und Oberschenkel des Patienten zueinander zu Verschiebungen auf der Hautoberfläche, welche die störenden Ne bengeräusche noch zusätzlich vergrößern.Furthermore, from CH-PS 454 348 a device for sub search for joint disorders, especially knee joints, be knows, in the measurement signals by means of one or more electro acoustic transducer or microphones recorded and evaluated be, which by means of a resilient bracket or a band be attached directly to the patient's knee joint. Choice the contact pressure of the electroacoustic transducers or Microphones can be set. This establishment has already due to their constructive design in practice proven to be disadvantageous. On the one hand, the effect of sturgeon such as tendon, muscle, meniscus and skin movements such as ambient noise, with electroacoustic transducers or Microphones extremely large. The vibration must be recorded therefore in any case with elimination of such interference varieties blen done to get meaningful and reliable results to be able to receive. On the other hand, the fixation of the elec troacoustic transducer or microphones during the relative movement of the patient's lower leg and thigh to each other Shifts on the surface of the skin, which the disruptive Ne zoom in on noise.

Schließlich offenbart Tayathia, S. et al. "Analysis of Knee Vi bration Signals Using Linear Prediction", IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Bd. 39, Nr. 9, September 1992, Seiten 959 bis 970, eine Anordnung, bei der mehrere Vibrationssensoren in einem dem Kniegelenk benachbarten Bereich von Unterschenkel und Oberschenkel des Patienten seitlich mittels Doppelklebeband befestigt sind. Die Wirkung von Störeinflüssen, wie Sehnen-, Muskel-, Meniskus- und insbesondere Hautbewegungen, sind bei dieser Anordnung ebenfalls ganz erheblich. Da die Vibrationssen soren zudem mit Doppelklebeband fixiert sind, ist ausgeschlos sen, daß die Vibrationssensoren der Kniescheibe nachfolgen. Vielmehr bewegt sich die Kniescheibe dann an den Vibrationssen soren vorbei.Finally, Tayathia, S. et al. "Analysis of Knee Vi bration Signals Using Linear Prediction ", IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 39, No. 9, September 1992, pages 959 to 970, an arrangement in which multiple vibration sensors in a region of the lower leg adjacent to the knee joint and the patient's thigh with double-sided adhesive tape are attached. The effect of interference, such as tendon, Muscle, meniscus and especially skin movements are included this arrangement is also quite significant. Because the vibrating nuts sensors are also fixed with double-sided adhesive tape is excluded sen that the vibration sensors follow the patella. Rather, the kneecap then moves on the vibration feet sensors over.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erfassen eines Knorpelschadens und dessen Ausmaßes zur Ver fügung zu stellen, mit welcher sich die obigen Nachteile verhin dern lassen und welche somit konstruktiv besonders einfach, zu gleich kompakt ist, in Herstellung und Gebrauch kostengünstig ist sowie zuverlässige Ergebnisse liefert, die eine Diagnose ei nes Knorpelschadens in sowohl qualitativer als auch quantitati ver Weise zulassen.The invention is therefore based on the object of a device for detecting cartilage damage and its extent for ver to provide, with which the above disadvantages arise let and which are therefore structurally particularly simple is equally compact, inexpensive to manufacture and use is as well as provides reliable results that make a diagnosis Cartilage damage in both qualitative and quantitative Allow wise.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. This task is accomplished with a device Claim 1 solved.

Demnach ist durch die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor richtung zum Erfassen eines Knorpelschadens und dessen Ausmaßes, die einer Einrichtung zur lösbaren Fixierung der Vorrichtung an dem Unterschenkel eines Patienten und eine Einrichtung zum Mes sen einer Schwingung im Bereich der Kniescheibe des Patienten infolge einer Krepitation der rauhen Knorpeloberflächen umfaßt, wobei die Fixiereinrichtung und die Meßeinrichtung miteinander über ein Verbindungselement verbunden sind, das bei unterschied licher Winkellage von Unterschenkel und Oberschenkel des Patien ten eine zwischen der Meßeinrichtung und der Kniescheibe des Patienten wirkende, konstante Andruckkraft erzeugt, läßt sich eine besonders einfache, zudem kompakte Bauweise der Vorrichtung insgesamt erreichen. Nicht zuletzt hieraus resultierend ist die Vorrichtung nach der Erfindung in ihrer Herstellung und vor allem in ihrem Gebrauch zur qualitativen und vor allem quanti tativen Diagnose eines Knorpelschadens in deren Herstellung und Gebrauch besonders kostengünstig. Schließlich liefert die erfin dungsgemäße Vorrichtung auf einfache, zugleich ausgesprochen zuverlässige Weise Ergebnisse, die eine sowohl qualitative als auch quantitative Diagnose von Knorpelschäden im Bereich der Kniescheibe des Patienten ermöglichen. So werden bereits gering ste wahrzunehmende Schwingungen, die besonders bei der Streckbe wegung des Beines eines Patienten im Bereich der Kniescheibe beim Gleiten über die Trochlea femoris aufgrund einer Krepita tion auftreten, durch die Meßeinrichtung zur weiteren Analyse erfaßt. Aus den erhaltenen Werten der über der gemessenen Fre quenz aufgetragenen gemessenen Amplitude zu jeweils bestimmten Zeitpunkten läßt sich ein genauer Aufschluß über das momentane (fortgeschrittene) Stadium eines Knorpelschadens eines Patienten ableiten.Accordingly, by the design of the invention direction for recording cartilage damage and its extent, a device for releasable fixation of the device the lower leg of a patient and a device for measuring vibration in the area of the patient's kneecap as a result of creping the rough cartilage surfaces, wherein the fixing device and the measuring device with each other are connected via a connecting element, which differ The angular position of the lower leg and thigh of the patient one between the measuring device and the patella of the It creates a constant pressure force acting on the patient a particularly simple and compact design of the device achieve overall. Last but not least, this is the result Device according to the invention in its manufacture and before especially in their use for qualitative and above all quanti tative diagnosis of cartilage damage in its manufacture and Use particularly inexpensive. Finally, the erfin delivers device according to the invention on simple, at the same time pronounced reliable way results that are both qualitative and also quantitative diagnosis of cartilage damage in the area of Allow the patient's kneecap. So are already low most noticeable vibrations, especially when stretching movement of a patient's leg in the area of the kneecap when sliding over the trochlea femoris due to a crepita tion occur by the measuring device for further analysis detected. From the values obtained from the measured Fre measured amplitude for each determined At times you can get a precise information about the current one (Advanced) stage of a patient's cartilage damage deduce.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrich tung sind in den Ansprüchen 2 bis 14 beschrieben.Further advantageous details of the device according to the invention tion are described in claims 2 to 14.

Durch die konstruktiven Maßnahmen nach Anspruch 2, daß die Meß einrichtung einen piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer umfaßt, ist neben einer vereinfachten Bauweise zugleich eine ausgesprochen hohe Zuverlässigkeit hinsichtlich der zu erhalten den Ergebnisse bei einer diagnostischen Untersuchung eines Knor pels insbesondere im femoro-patellaren Bereich des Patientens sichergestellt.By the constructive measures according to claim 2, that the measuring device a piezoelectric accelerometer includes, in addition to a simplified design is also a extremely high reliability in terms of maintenance the results of a diagnostic examination of a nodule pels especially in the femoro-patellar area of the patient ensured.

Von besonderer Bedeutung für eine einfache und kostengünstige Bauweise sowie zugleich eine hohe Zuverlässigkeit hinsichtlich der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zu erhaltenden Ergeb nisse sind die Maßnahmen des Anspruchs 3, wonach der piezoelek trische Beschleunigungsaufnehmer ein Gehäuse umfaßt, in dem ein an der Kniescheibe des Patienten anlegbarer Kolben oder derglei chen Stößel mit einem Wandlerelement aus piezoelektrischem Mate rial entgegen der Druckkraft einer das Wandlerelement beauf schlagenden Feder axial verschiebbar angeordnet ist. Das Wand lerelement ist mithin relativ frei beweglich. Der Kolben oder dergleichen Stößel weist zudem vorzugsweise eine möglichst klei ne Masse auf. So kann der Kolben oder dergleichen Stößel bei spielsweise aus Aluminium oder ähnlichem Material bestehen. Auf diese Weise wird eine geringstmögliche Schwingungsdämpfung er reicht, so daß die zu erhaltenden Meßergebnisse eine hohe Genau igkeit besitzen.Of particular importance for a simple and inexpensive Construction as well as high reliability in terms of the result to be obtained by the device according to the invention nisse are the measures of claim 3, according to which the piezoelectric trical accelerometer includes a housing in which a Piston or the like which can be placed on the patient's kneecap Chen plunger with a transducer element made of piezoelectric mate rial against the pressure force of the transducer element striking spring is arranged axially displaceable. The wall lerelement is therefore relatively free to move. The piston or The same tappet also preferably has the smallest possible ne mass on. So the piston or the like tappet for example made of aluminum or similar material. On in this way he will have the lowest possible vibration damping is sufficient so that the measurement results to be obtained are highly accurate possess.

Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 4 ist der Kolben oder dergleichen Stößel vorzugsweise mit einem im wesentlichen ka lotten- oder halbkugelförmigen Ende versehen, welches mit der Kniescheibe des Patienten in Kontakt bringbar ist. Durch das etwa halbkugel-förmig ausgebildete Ende des Kolbens oder der gleichen Stößels ist gewährleistet, daß der Kolben oder derglei chen Stößel während der Relativbewegung von Unterschenkel und Oberschenkel etwa auf der gleichen Stelle der Kniescheibe ver bleibt bzw. darauf geringfügig ohne Reibungsverluste "abrollen", sich mithin verschieben kann.According to the features of claim 4, the piston or same plunger preferably with a substantially ka solder or hemispherical end provided with the Patella of the patient can be brought into contact. By the about hemispherical end of the piston or the same plunger ensures that the piston or the like Chen pestle during the relative movement of the lower leg and Ver thighs at about the same place on the kneecap remains or "unroll" slightly without friction loss, can therefore shift.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Wandlerelement aus piezoelektrischem Material nach Anspruch 5 an dem anderen, von der Kniescheibe des Patienten abgewandten Ende des Kolbens oder dergleichen Stößels angeordnet. In a further embodiment of the invention, the converter element of piezoelectric material according to claim 5 to the other, end of the piston facing away from the patient's kneecap or the like tappet arranged.

Darüber hinaus liegt es im Rahmen der Erfindung, die das Wand lerelement aus piezoelektrischem Material beaufschlagende Feder nach Anspruch 6 über eine Schraube in dem Gehäuse einstellbar zu halten. Durch die Einstellbarkeit der Feder über diese Schraube ist es möglich, die auf das Wandlerelement aus piezoelektrischem Material wirkende Federkraft variabel zu gestalten. Diese Schraube dient dabei quasi einer von Hand variierbaren Feinein stellung der Federkraft zur Beaufschlagung des Wandlerelementes.In addition, it is within the scope of the invention that the wall lerelement made of piezoelectric material spring adjustable according to claim 6 via a screw in the housing hold. Due to the adjustability of the spring via this screw it is possible to use piezoelectric on the transducer element To make the material spring force variable. This Screw serves as a kind of fine variable by hand position of the spring force to act on the transducer element.

In vorteilhafter Weise umfaßt die Meßeinrichtung nach Anspruch 7 weiterhin eine Einrichtung zur Verarbeitung der elektrischen Signale des Wandlerelementes aus piezoelektrischem Material, die mit dem Wandlerelement über eine Leitung verbunden ist. Diese Verarbeitungsvorrichtung kann beispielsweise am Eingang für die elektrischen Signale des Wandlerelementes einen Ladungsverstär ker oder separaten Vorverstärker umfassen, welcher mit einem Integrator verbunden ist, mit welchem sich ebenso Geschwindig keiten und Ausschläge wie Beschleunigungen messen lassen. Mit dem Integrator verbundene Hoch- und Tiefpaßfilter, gegebenen falls unter Zwischenschaltung eines weiteren Verstärkers, läßt sich darüber hinaus eine Beschränkung des Frequenzbereiches genau auf die für die Messung wichtigen Frequenzen erhalten. Eine Fehlmessung durch hoch- und/oder tieffrequente Störsignale kann auf diese Weise wirksam unterdrückt werden. Die aus dem Tiefpaßfilter erhaltenen elektrischen Signale können dann gege benenfalls an einen weiteren Verstärker angelegt und für ein Anzeigeinstrument, beispielsweise in Form eines Oszilloskops, ein Magnetbandspeicher oder einen Pegelschreiber passend aufbe reitet werden. Derartige Einrichtungen zur Verarbeitung der elektrischen Signale eines Beschleunigungsaufnehmers sind durch Brüel & Kjær, Dänemark, beispielsweise unter der Typenbezeich nung 2148/7667 auf dem Markt erhältlich.Advantageously, the measuring device according to claim 7 further a device for processing the electrical Signals of the transducer element made of piezoelectric material, the is connected to the converter element via a line. This Processing device can for example at the entrance for the electrical signals of the transducer element a charge amplifier ker or separate preamplifier, which with a Integrator is connected, with which is also speed speed and deflections such as accelerations. With the high and low pass filters connected to the integrator if with the interposition of another amplifier, lets there is also a limitation of the frequency range exactly to the frequencies important for the measurement. An incorrect measurement due to high and / or low frequency interference signals can be effectively suppressed in this way. The one from the Low-pass filters obtained electrical signals can then go also applied to another amplifier and for one Display instrument, for example in the form of an oscilloscope, a magnetic tape memory or a level recorder suitably be ridden. Such facilities for processing the electrical signals from an accelerometer are through Brüel & Kjær, Denmark, for example under the type designation 2148/7667 available on the market.

Des weiteren liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Fixier einrichtung nach Anspruch 8 einen im wesentlichen länglichen Träger umfaßt, der über zwei Halteelemente am Unterschenkel des Patienten lösbar befestigbar ist. Auf diese Weise ist eine un komplizierte und schnelle Befestigung der gesamten erfindungs gemäßen Vorrichtung am Unterschenkel des Patienten möglich.Furthermore, it is within the scope of the invention that the fixing device according to claim 8 a substantially elongated Carrier includes the two holding elements on the lower leg of the Patient is releasably attachable. This way, an un complicated and quick attachment of the entire fiction appropriate device on the lower leg of the patient possible.

Entsprechend des Maßnahmen des Anspruchs 9 umfassen die zwei Halteelemente dabei jeweils in vorteilhafter Weise ein Abstütz element oder dergleichen und ein das Abstützelement am Unter schenkel des Patienten fixierendes Band oder ähnliches. Das Abstützelement besteht dabei zweckmäßigerweise aus einem bieg samen bzw. flexiblen Material, um ein möglichst enges Anliegen an die jeweils individuelle Form des Unterschenkels des Patien ten und infolgedessen eine gute Fixierung der Vorrichtung ins gesamt zu ermöglichen.According to the measures of claim 9, the two comprise Holding elements in each case advantageously a support element or the like and a the support element on the lower leg of the patient fixing tape or the like. The Supporting element expediently consists of a bend semen or flexible material in order to be as close as possible to the individual shape of the patient's lower leg ten and consequently a good fixation of the device ins to enable overall.

In diesem Zusammenhang kann das Band oder dergleichen nach An spruch 10 in vorteilhafter Weise als gürtelähnliches Band, Klettband oder Band mit Fixierschnalle oder ähnlichem ausgebil det sein.In this connection, the tape or the like can be made according to An Proverb 10 advantageously as a belt-like band, Velcro or strap with fixing buckle or the like det be.

Um eine einfache Anpassung der Fixiereinrichtung an die jeweili ge Länge des Unterschenkels eines Patientens sicherzustellen, ist wenigstens eines der zwei bzw. sind vorzugsweise beide Ab stützelemente nach Anspruch 11 von dem im wesentlichen längli chen Träger längsverschieblich aufgenommen und an dem im wesent lichen länglichen Träger durch eine Klemm-, Rast- oder derglei chen -einrichtung fixierbar.In order to easily adapt the fixing device to the respective ensure the length of a patient's lower leg, is at least one of the two or are preferably both Ab support elements according to claim 11 of the substantially elongated Chen carrier slidably received and on the essence Lichen elongated carrier by a clamp, latch or the like Chen device fixable.

Von ganz besonderer Bedeutung für den Erhalt eindeutiger, re produzierbarer und zuverlässiger Ergebnisse beim Erfassen eines, insbesondere femoro-patellaren, Knorpelschadens, ist das Verbin dungselement zwischen der Fixiereinrichtung und der Meßeinrich tung entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 12 aus vier Stegen oder dergleichen gebildet, wobei jeweils zwei einander gegen überliegende Stege eine gleiche Länge aufweisen und jeweils zwei benachbarte Stege endseitig miteinander drehverbunden sind, derart, daß das Verbindungselement aus einer Konfiguration eines etwaigen Parallelogramms hin zu einer bzw. gegebenenfalls in bzw. über eine Konfiguration eines Quadrates oder Rechteckes in eine andere Konfiguration eines Parallelogramms und umgekehrt bewegbar ist. Auf diese Weise läßt sich eine zwischen der Meß einrichtung und der Kniescheibe des Patienten wirkende, konstan te Andruckkraft erhalten und zwar bei jeder Winkellage von Un terschenkel und Oberschenkel des Patienten.Of particular importance for obtaining clear, right producible and reliable results when capturing a in particular the femoro-patellar, cartilage damage, is the verb element between the fixing device and the measuring device device according to the features of claim 12 from four webs or the like, with two against each other Overlying webs have the same length and two each adjacent webs are rotationally connected to one another at the ends, such that the connecting element from a configuration of a any parallelogram towards or in or via a configuration of a square or rectangle in another configuration of a parallelogram and vice versa is movable. In this way, a measurement between the device and the patella of the patient, constant get the pressure force at every angular position of Un patient's thighs and thighs.

Vorzugsweise sind die Fixiereinrichtung und die Meßeinrichtung nach Anspruch 13 an jeweils zwei einander gegenüberliegenden Stegen des Verbindungselementes angeordnet.The fixing device and the measuring device are preferred according to claim 13 to two opposite each other Ridges of the connecting element arranged.

Entsprechend den Maßnahmen nach Anspruch 14 umfaßt das Verbin dungselement schließlich noch zweckmäßigerweise eine Feder, die zwischen den jeweiligen zwei einander gegenüberliegenden Stegen wirkt, welche zwischen den zwei einander gegenüberliegenden Stegen mit der Fixiereinrichtung und der Meßeinrichtung gelegen sind. Über diese Feder läßt sich quasi eine Grobeinstellung der Federkraft zur Beaufschlagung des Wandlerelementes aus piezo elektrischem Material vornehmen.According to the measures of claim 14, the verb comprises tion element finally expediently a spring that between the respective two opposite webs acts between the two opposite one another Bridges located with the fixing device and the measuring device are. This spring can be used to roughly adjust the Spring force to act on the transducer element made of piezo make electrical material.

Demnach eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in ganz besonders vorteilhafter Weise zum Erfassen eines femoro-patellaren Knorpelschadens und des Ausmaßes einer Krepitation.Accordingly, is suitable the device according to the invention in a particularly advantageous manner Way to detect femoro-patellar cartilage damage and the extent of crepitus.

Für eine verbesserte Reproduzierbarkeit der zu erzielenden Re sultate bei Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung werden das Drehmoment und die Drehgeschwindigkeit des Unterschenkels des Patienten und damit auch die resultierende Kraft, mit wel cher die Kniescheibe in ihr Gleitlager gedrückt wird, im wesentlichen konstant gehalten. Vorzugsweise ist hierfür eine sogenannte isokinetische Trainings- und Testvor richtung oder dergleichen geeignet.For improved reproducibility of the Re to be achieved results when using the device according to the invention the torque and speed of rotation of the lower leg of the patient and thus also the resulting force with which the kneecap is pressed into its plain bearing, kept essentially constant. Preferably a so-called isokinetic training and test for this direction or the like.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung erge ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen. Other features, advantages and details of the invention ben from the following description of a preferred Embodiment of the invention and with reference to the drawings.

Hierbei zeigen:Here show:

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebil deten Vorrichtung, die an dem Unterschenkel eines Patienten befestigt ist, im gestreckten Zustand, Fig. 1 is a schematic, partially sectioned view of an embodiment of an inventive ausgebil Deten device which is attached to the lower leg of a patient in the stretched condition,

Fig. 2 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung nach der Fig. 1, in ungestrecktem Zustand, Fig. 2 is a schematic, partially sectioned view of the embodiment of the invention designed according to the apparatus of Fig. 1, in the unstretched condition,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Meßeinrichtung nach den Fig. 1 und 2 in vergrößerter Darstellung, Fig. 3 shows a longitudinal section through an embodiment of a measuring device according to the invention according to FIGS. 1 and 2, in enlarged representation,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfin dungsgemäß ausgebildeten Fixiereinrichtung entspre chend den Fig. 1 und 2 in vergrößerter Darstellung, und Fig. 4 is a side view of an embodiment of an inventively designed fixing device accordingly Figs. 1 and 2 in an enlarged view, and

Fig. 5 eine schematische Ansicht im Bereich eines Kniegelenks, zur Verdeutlichung der auf die Kniescheibe wirkenden resultierenden Kraft, in vergrößerter Darstellung. Fig. 5 is a schematic view in the area of a knee joint, to illustrate the resulting force acting on the kneecap, in an enlarged view.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform einer erfindungs gemäßen Vorrichtung 10 zum Erfassen eines, insbesondere femoro patellaren, Knorpelschadens und dessen Ausmaßes gezeigt.In Figs. 1 and 2 an embodiment of a device 10 according to Inventive is shown a particularly femoro patellar cartilage damage and its extent for detecting.

Die Vorrichtung 10 umfaßt eine Einrichtung 12 zur lösbaren Fixierung der Vorrichtung 10 an dem Unterschenkel 14 eines Patienten. Die Fixiereinrichtung 12 weist nach der Fig. 4 einen im wesentlichen länglichen Träger 16 auf, der über zwei Halteelemente 18, 18' am Unterschenkel 14 des Patienten lösbar befestigbar ist. Die Halteelemente 18, 18' umfassen jeweils ein Abstützelement 20, 20' oder dergleichen. Das Abstützelement 20, 20' weist dabei eine etwa konkav gewölbte Anlagefläche auf, die an der im wesentlichen konvex ausgebildeten Oberfläche des Un terschenkels 14 des Patienten zur Anlage kommt. Die konkav ge wölbte Anlagefläche des Abstützelementes 20' ist geringfügig größer als diejenige des Abstützelementes 20 ausgebildet, um einen verbesserten Halt aufgrund einer vergrößerten Anlagefläche an dem Unterschenkel 14 des Patienten zu ermöglichen, dessen Umfang bekanntlich vom Kniegelenk hin zum Fußgelenk abnimmt.The device 10 comprises a device 12 for releasably fixing the device 10 to the lower leg 14 of a patient. The fixing device 12 comprises according to FIG. 4 has a substantially elongated support 16 which can be detachably fastened on two supporting members 18, 18 'on the lower leg 14 of the patient. The holding elements 18 , 18 'each comprise a support element 20 , 20 ' or the like. The support element 20 , 20 'has an approximately concave curved contact surface, which comes to rest on the substantially convex surface of the lower leg 14 of the patient. The concave ge curved contact surface of the support element 20 'is slightly larger than that of the support element 20 to allow an improved hold due to an enlarged contact surface on the lower leg 14 of the patient, the circumference of which, as is known, decreases from the knee joint to the ankle.

Die Abstützelemente 20, 20' bestehen in vorteilhafter Weise aus einem biegsamen bzw. flexiblen Material. Auf diese Weise ist es möglich, daß die Abstützelemente 20, 20' an die jeweils indivi duelle Form des Unterschenkels 14 des Patienten angepaßt werden kann. Durch eine möglichst enge Anlage der Abstützelemente 20, 20' läßt sich wiederum die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ins gesamt gut an dem Unterschenkel 12 des Patienten fixieren. In diesem Zusammenhang ist es durchaus auch möglich, die Abstützel emente 20, 20' größer und/oder länger als die in der Fig. 4 dargestellten Abstützelemente 20, 20' auszubilden, um die An lagefläche noch weiter zu vergrößern, damit einhergehend die Kippbewegung der Vorrichtung 14 noch weiter zu verringern und die Befestigung der Vorrichtung 10 nach der Erfindung an dem Unterschenkel 14 des Patienten noch zusätzlich zu verbessern.The support elements 20 , 20 'advantageously consist of a flexible or flexible material. In this way it is possible that the support elements 20 , 20 'can be adapted to the individual shape of the lower leg 14 of the patient. By placing the support elements 20 , 20 'as closely as possible, the device 10 according to the invention can in turn be fixed well overall to the lower leg 12 of the patient. In this context it is also quite possible that Abstützel emente 20, 20 'is larger and / or longer than the support members 20 shown in FIG. 4, 20' form to the on bearing surface to further enlarge, consequently, the tilting movement of the To reduce the device 14 even further and to improve the fastening of the device 10 according to the invention to the lower leg 14 of the patient.

Weiterhin umfassen die zwei Halteelemente 18, 18' jeweils ein Band 22 oder dergleichen, welches den Unterschenkel des Patien ten umgreift und das Abstützelement 20, 20' am Unterschenkel 14 des Patienten fixiert. Das Band 22 der Fixiereinrichtung 12 ist entsprechend Fig. 4 als gürtelähnliches Band aus elastischem Material ausgebildet. Das Band 22 ist daher mit einer Reihe von gleich beabstandeten Löchern 24 versehen, die von einem Stift 26 am Abstützelement 20, 20' zur kurzzeitigen Befestigung des Ban des 22 nach Anpassung an den jeweiligen Umfang des Unterschen kels 14 des Patienten aufgenommen ist. Es ist jedoch ebenso möglich, das Band 22 als Klettband oder Band mit Fixierschnalle (jeweils nicht dargestellt) auszugestalten.Furthermore, the two holding elements 18 , 18 'each comprise a band 22 or the like, which encompasses the lower leg of the patient and fixes the support element 20 , 20 ' on the lower leg 14 of the patient. The band 22 of the fixing device 12 is formed according to FIG. 4 as a belt-like band made of elastic material. The band 22 is therefore provided with a series of equally spaced holes 24 , which is received by a pin 26 on the support element 20 , 20 'for short-term attachment of the Ban 22 after adaptation to the respective circumference of the lower leg 14 of the patient. However, it is also possible to design the band 22 as a Velcro band or a band with a fixing buckle (not shown in each case).

Um die Fixiereinrichtung 12 der Vorrichtung 10 entsprechend den jeweils anzutreffenden Gegebenheiten des Unterschenkels 14 eines Patienten individuell am Unterschenkel 14 lösbar befestigen zu können, ist wenigstens eines der zwei Abstützelemente 20, 20' von dem im wesentlichen länglichen Trä ger 16 längsverschieblich aufgenommen und an dem im wesentlichen länglichen Träger 16 durch eine Klemm-, Rast- oder dergleichen -einrichtung 28 festlegbar. Die Klemm-, Rast- oder dergleichen -einrichtung 28 kann beispielsweise eine an sich bekannte Klemm schraube oder dergleichen umfassen.In order to use the fixing device 12 of the device 10 mount according to the currently encountered conditions of the lower leg 14 of a patient individually on the lower leg 14 removably received at least one of the two support elements 20, 20 'eng of the substantially elongated Trä 16 longitudinally displaceable and on which the essentially elongated carrier 16 can be fixed by a clamping, latching or similar device 28 . The clamping, locking or the like device 28 may for example comprise a known clamping screw or the like.

In ganz vorteilhafter Weise sind jedoch die zwei Abstützelemente 20, 20' an dem im wesentlichen länglichen Träger 16 längsver schieblich angeordnet, wodurch sich die vielseitige Verwendungs möglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 noch weiter verbessern läßt.In a very advantageous manner, however, the two support elements 20 , 20 'on the substantially elongated support 16 are arranged in a longitudinally displaceable manner, as a result of which the versatility of use of the device 10 according to the invention can be further improved.

Darüber hinaus umfaßt die Vorrichtung 10 eine Einrichtung 30 zum Messen einer Schwingung im Bereich der Knie scheibe 32 des Patienten infolge einer Krepitation. Die Messein richtung 30 ist mit einem piezoelektrischen Beschleunigungsauf nehmer 34 versehen, der in der Fig. 3 näher dargestellt ist. Der piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer 34 umfaßt ein Gehäuse 36 mit einer Bohrung 37 oder dergleichen, in dem ein Kolben 38 oder dergleichen Stößel mit einem Wandlerelement 40 aus piezo elektrischem Material entgegen der Druckkraft einer das Wandler element 40 beaufschlagenden Feder 42 gemäß Doppelpfeil 44 axial verschiebbar angeordnet ist.In addition, the device 10 comprises a device 30 for measuring a vibration in the region of the knee plate 32 of the patient as a result of crepitus. The Messein device 30 is provided with a piezoelectric accelerometer 34 , which is shown in FIG. 3 in more detail. The piezoelectric accelerometer 34 includes a housing 36 having a bore 37 or the like, in which a piston 38 or the like plunger with a transducer element 40 of piezoelectric material against the urging force of the transducer element 40 acting on spring 42 indicated by double arrow 44 is arranged axially displaceable.

Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform einer Meß einrichtung 30 ist der Kolben 38 oder dergleichen Stößel in einer Platte 45 längsverschieblich gelagert. Um das Wandlerele ment 40 aus piezoelektrischem Material und die Feder 42 in der Bohrung 37 des Gehäuses 36 unverlierbar zu halten, ist das Wand lerelement 40 geringfügig größer ausgebildet als die in der Platte 45 vorgesehene Öffnung bzw., Bohrung, in welcher der Kol ben 38 oder dergleichen Stößel geführt ist.In the embodiment of a measuring device 30 shown in FIG. 3, the piston 38 or the like tappet is mounted in a plate 45 for longitudinal displacement. In order to keep the Wandlerele element 40 made of piezoelectric material and the spring 42 in the bore 37 of the housing 36 captive, the wall lerelement 40 is formed slightly larger than the opening provided in the plate 45 or, bore in which the Kol ben 38th or the like plunger is guided.

Der Kolben 38 oder dergleichen Stößel ist, wie insbesondere aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, an der Kniescheibe 32 des Patienten anlegbar. Zu diesem Zweck ist der Kolben 38 oder dergleichen Stößel mit einem im wesentlichen kalottenförmigen Ende 46 ver sehen, welches mit der Kniescheibe 32 des Patienten in Kontakt bringbar ist. Aufgrund der kalottenförmigen Ausbildung des Endes 36 ist gewährleistet, daß der Kolben 38 oder dergleichen Stößel auf der Kniescheibe 32 während der Bewegung des Unterschenkels 14 in einer gewissen Weise "abrollen", sich mithin nahezu rei bungslos relativ zu der Kniescheibe 32 bewegen kann.The piston 38 or similar plunger can, as can be seen in particular from FIGS. 1 and 2, be placed on the patella 32 of the patient. For this purpose, the piston 38 or similar plunger is seen ver with a substantially spherical end 46 which can be brought into contact with the patella 32 of the patient. Due to the dome-shaped design of the end 36, it is ensured that the piston 38 or the like tappet on the kneecap 32 during the movement of the lower leg 14 "roll" in a certain way, and thus can move virtually smoothly relative to the kneecap 32 .

Das Wandlerelement 40 aus piezoelektrischem Material ist an dem anderen Ende 48 des Kolbens 38 oder dergleichen Stößels ange ordnet, welches der Kniescheibe 32 des Patienten abgewandt ist. Die das Wandlerelement 40 aus piezoelektrischem Material beauf schlagende Feder 42 ist bei der Ausführungsform der Meßeinrich tung 30 gemäß der Fig. 3 über eine Schraube 50 in dem Gehäuse 36 gehalten. Die Schraube 50 ermöglicht gleichzeitig eine (Vor-) Einstellung bzw. Feineinstellung der Vorspannkraft der Feder 32, beispielsweise zu Zwecken der Kalibrierung der Meßeinrichtung 30 vor einer eigentlichen Messung.The transducer element 40 made of piezoelectric material is arranged at the other end 48 of the piston 38 or the like tappet, which faces away from the patient's kneecap 32 . The transducer element 40 made of piezoelectric material loading spring 42 is held in the embodiment of the Meßeinrich device 30 according to FIG. 3 via a screw 50 in the housing 36 . The screw 50 simultaneously enables a (pres) adjustment or fine adjustment of the biasing force of the spring 32 , for example for the purpose of calibrating the measuring device 30 before an actual measurement.

Die Meßeinrichtung 30 der Vorrichtung 10 um faßt weiterhin eine nicht dargestellte Einrichtung zur Verar beitung der elektrischen Signale des Wandlerelementes 40 aus piezoelektrischem Material, die mit dem Wandlerelement 40 über eine Leitung 52 verbunden ist. Die Verarbeitungseinrichtung (nicht dargestellt) kann beispielsweise im einzelnen einen La dungsverstärker bzw. separaten Vorverstärker, einen damit ver bundenen Integrator, nachfolgende Hoch- und Tiefpaßfilter mit einem gegebenenfalls weiteren zwischengeschalteten Verstärker, einen Endverstärker sowie Anzeigeinstrumente zur Durchführung einer Frequenzanalyse, wie zum Beispiel einem Oszilloskop, einem Magnetbandspeicher oder einem Pegelschreiber in an sich bekann ter Weise umfassen.The measuring device 30 of the device 10 further includes a device, not shown, for processing the electrical signals of the transducer element 40 made of piezoelectric material, which is connected to the transducer element 40 via a line 52 . The processing device (not shown) can include, for example, a charge amplifier or separate preamplifier, an integrator connected to it, subsequent high and low pass filters with a possibly further intermediate amplifier, a power amplifier and display instruments for performing a frequency analysis, such as an oscilloscope , a magnetic tape memory or a level recorder in a manner known per se.

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach den Fig. 1, 2 und 4 ist darüber hinaus ein Verbindungselement 54 vorgesehen, mittels welchem die Fixiereinrichtung 12 und die Meßeinrichtung 30 miteinander gekoppelt sind. Das Verbindungs element 54 ist derart ausgestaltet, daß es bei unterschiedlicher Winkellage von Unterschenkel 14 und Oberschenkel 56 des Patien ten eine im wesentlichen konstante Andruckkraft erzeugt, die zwischen der Meßeinrichtung 30 und der Kniescheibe 32 des Pa tienten wirkt.In the embodiment of the device according to FIGS. 1, 2 and 4, a connecting element 54 is also provided, by means of which the fixing device 12 and the measuring device 30 are coupled to one another. The connecting element 54 is designed such that it generates a substantially constant pressure force at different angular positions of the lower leg 14 and thigh 56 of the patient, which acts between the measuring device 30 and the patella 32 of the patient.

Das Verbindungselement 54 zwischen der Fixiereinrichtung 12 und der Meßeinrichtung 30 ist gemäß der Fig. 4 aus vier Stegen 58, 58', 60, 60' oder dergleichen gebildet. Dabei weisen jeweils zwei einander gegenüberliegende Stege 58, 58' bzw. 60, 60' eine gleiche Länge auf und sind jeweils zwei benachbarte Stege 58, 60' bzw. 60', 58' bzw. 58', 60 bzw. 60, 58 endseitig miteinander drehverbunden. Auf diese Weise ist das Verbindungselement 54 aus einer Konfiguration eines etwaigen Parallelogramms hin zu einer bzw. gegebenenfalls in bzw. über eine Konfiguration eines Qua drates oder Rechteckes in eine andere Konfiguration eines Par allelogramms und umgekehrt gemäß Doppelpfeil 62 bewegbar.The connecting element 54 between the fixing device 12 and the measuring device 30 is formed according to FIG. 4 from four webs 58 , 58 ', 60 , 60 ' or the like. Here, two mutually opposite webs 58 , 58 'and 60 , 60 ' each have the same length and are two adjacent webs 58 , 60 'and 60 ', 58 'and 58 ', 60 and 60 , 58 at the ends twisted together. In this way, the connecting element 54 can be moved from a configuration of a possible parallelogram to one or possibly in or via a configuration of a square or rectangle to another configuration of a parallelogram and vice versa according to double arrow 62 .

Die Fixiereinrichtung 12 und die Meßeinrichtung 30 sind an je weils zwei einander gegenüberliegenden Stegen 60, 60' des Ver bindungselementes 54 angeordnet. Das Verbindungselement 54 um faßt zusätzlich eine Feder 64, um das Verbindungselement 54 möglichst immer in eine bestimmte Ausgangslage, d. h. Ausgangs konfiguration, zurückzustellen. Die Feder 64 wirkt bei der Aus führungsform der Vorrichtung 10 gemäß der Fig. 4 zwischen den jeweils zwei einander gegenüberliegenden Stegen 58, 58', welche zwischen den zwei einander gegenüberlie genden Stegen 60, 60' mit der Fixiereinrichtung 12 und der Meß einrichtung 30 gelegen sind.The fixing device 12 and the measuring device 30 are each arranged on two opposing webs 60 , 60 'of the connecting element 54 . The connecting element 54 also includes a spring 64 in order to always reset the connecting element 54 to a certain initial position, ie the initial configuration, if possible. The spring 64 acts in the imple mentation form of the device 10 according to FIG. 4 between the two opposing webs 58 , 58 ', which between the two webs 60 , 60 ' lying opposite one another with the fixing device 12 and the measuring device 30 are.

Das Verbindungselement 54 nimmt in der Fig. 4 seine Ausgangskon figuration ein. Mithin befindet sich die Feder 64 des Verbin dungselementes 54 gemäß der Fig. 4 im ungespannten Zustand. Wenn nun die Fixiereinrichtung 12 am Unterschenkel 14 des Patienten angebracht wird und der piezoelektrische Beschleunigungsaufneh mer 34 samt Kolben 38 oder dergleichen Stößel sowie Wandlerele ment 40 aus piezoelektrischem Material auf der Kniescheibe 32 des Patienten aufgesetzt werden, wird das Verbindungselement 54 aus der Ausgangskonfiguration entsprechend der Fig. 4 gemäß Doppelpfeil 62 hin zu einer bzw. in eine Konfiguration eines Quadrates oder Rechteckes oder sogar darüber hinaus in eine andere Konfiguration eines Parallelogramms bewegt. Damit aber werden gleichzeitig die Fixierpunkte 66 der Feder 64 an den gegenüberliegenden Stegen 58, 58' voneinander entfernt. Die Feder 64 wird gedehnt. Die Feder 64 befindet sich nunmehr im gespannten Zustand. Hieraus wiederum resultiert automatisch ein Andruck des Beschleunigungsaufnehmers 34 bzw. des Kolbens 38 oder dergleichen Stößel mit dem Wandlerelement 40 aus piezoelek trischem Material auf das Knie 32 des Patienten.The connecting element 54 takes its output configuration in FIG. 4. Thus, the spring 64 of the connec tion element 54 according to FIG. 4 is in the untensioned state. If the fixing device 12 is now attached to the lower leg 14 of the patient and the piezoelectric accelerometer 34 together with the piston 38 or the like tappet and transducer element 40 made of piezoelectric material are placed on the patella 32 of the patient, the connecting element 54 is removed from the initial configuration according to FIG . 4 by the double arrow 62 moves toward one or in a configuration of a square or rectangle, or even beyond into another configuration of a parallelogram. But at the same time the fixing points 66 of the spring 64 on the opposite webs 58 , 58 'are separated from one another. The spring 64 is stretched. The spring 64 is now in the tensioned state. This in turn automatically results in a pressure of the accelerometer 34 or the piston 38 or the like tappet with the transducer element 40 made of piezoelectric material on the patient's knee 32 .

Bei der in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Vorrichtung 10 ist das Verbindungselement 54 zudem von dem im wesentlichen länglichen Träger 16 längsverschieblich aufgenommen und an dem länglichen Träger 16 ebenfalls durch eine Klemm-, Rast- oder dergleichen -einrichtung 66 in Form einer Klemmschraube oder ähnlichem fixierbar.In the embodiment of the device 10 according to the invention shown in FIG. 4, the connecting element 54 is also received in a longitudinally displaceable manner by the essentially elongate carrier 16 and also on the elongate carrier 16 by a clamping, latching or similar device 66 in the form of a Clamp screw or similar fixable.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 entsprechend der vorherge hend näher beschriebenen Ausführungsform eignet sich in ausge zeichneter Weise vor allem für eine Verwendung, um einen femoro patellaren Knorpelschaden samt des Ausmaßes einer Krepitation nicht nur qualitativ sondern ebenso quantitativ unter Erhalt sehr zuverlässiger Ergebnisse zu erfassen.The device 10 according to the previous embodiment described in more detail above is particularly suitable for use to detect not only qualitatively but also quantitatively a femoro patellar cartilage damage together with the extent of crepitation while obtaining very reliable results.

Insbesondere lassen sich auf zuverlässige Weise reproduzierbare Resultate erhalten, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 verwendet wird, indem das Drehmoment und die Drehgeschwindigkeit des Unterschenkels 14 des Patienten im wesentlichen konstant gehalten werden. Damit wird gleichzeitig die resultierende Kraft 68 (vgl. insbesondere Fig. 5), mit welcher die Kniescheibe 32 über den Quadrizeps 70 bzw. die Sehne 72 in ihr Gleitlager am Oberschenkel 56 gedrückt wird, konstant gehalten. In particular, reproducible results can be obtained in a reliable manner if the device 10 according to the invention is used by keeping the torque and the rotational speed of the lower leg 14 of the patient essentially constant. At the same time, the resulting force 68 (cf. in particular FIG. 5) with which the kneecap 32 is pressed into the sliding bearing on the thigh 56 via the quadriceps 70 or the tendon 72 is kept constant.

Ein konstantes Drehmoment und eine konstante Drehgeschwindigkeit lassen sich beispielsweise durch den gleichzeitigen Einsatz einer sogenannten isokinetischen Trainings- und Testvorrichtung erhalten. Mittels einer solchen isokinetischen Vorrichtung kann beispielsweise das Drehmoment bzw. die dazugehörige Kraft auf ca. 40 bis 60 N/m und die Drehgeschwindigkeit auf 80°/s einge stellt werden. Eine Abweichung von einem derart voreingestellten Drehmoment bzw. einer derart vorbestimmten Drehgeschwindigkeit ist dann bei der Relativbewegung des Unterschenkels 14 gegenüber dem Oberschenkel 56 des Patienten ausgeschlossen.A constant torque and a constant rotational speed can be obtained, for example, by the simultaneous use of a so-called isokinetic training and testing device. Such an isokinetic device can be used, for example, to set the torque or the associated force to approximately 40 to 60 N / m and the rotational speed to 80 ° / s. A deviation from such a preset torque or such a predetermined rotational speed is then ruled out when the lower leg 14 moves relative to the patient's thigh 56 .

Claims

1. A device for detecting cartilage damage and its extent, the device ( 12 ) for releasably fixing the device ( 10 ) on the lower leg ( 14 ) of a patient and a device ( 30 ) for measuring a vibration in the area of the kneecap ( 32 ) of the patient as a result of crepitus, the fixing device ( 12 ) and the measuring device ( 30 ) being connected to one another via a connecting element ( 54 ) which, when the lower leg ( 14 ) and thigh ( 56 ) of the patient are at different angles, one between the measuring device ( 30 ) and the patella ( 32 ) of the patient acting, constant pressure force.

2. Device according to claim 1, characterized in that the measuring device ( 30 ) comprises a piezoelectric accelerometer ( 34 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the piezoelectric accelerometer ( 34 ) comprises a housing ( 36 ) in which a on the patella th ( 32 ) of the patient th piston ( 38 ) or the like tappet with a transducer element ( 40 ) made of piezoelectric material against the compressive force of one acting on the transducer element ( 40 ), the spring ( 42 ) is arranged to be axially displaceable.

4. The device according to claim 3, characterized in that the piston ( 38 ) or the like tappet is provided with a kalottenförmi gene end ( 46 ) which can be brought into contact with the patella ( 32 ) of the patient.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the transducer element ( 40 ) made of piezoelectric material on the other, from the patella ( 32 ) of the patient facing end ( 48 ) of the piston ( 38 ) or the like plunger is arranged.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the transducer element ( 40 ) made of piezoelectric material acting spring ( 42 ) via a screw ( 50 ) in the housing ( 36 ) is held adjustable.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the measuring device ( 30 ) comprises a device for processing the electrical signals of the transducer element ( 40 ) made of piezoelectric material, which with the transducer element ( 40 ) via a line ( 52 ) is connected.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the fixing device ( 12 ) comprises a längli chen carrier ( 16 ) over two. Holding elements ( 18 , 18 ') on the lower leg ( 14 ) of the patient is releasably attachable.

9. The device according to claim 8, characterized in that the two holding elements ( 18 , 18 ') each have a support element ( 20 , 20 ') and a support element ( 20 , 20 ') on the lower leg ( 14 ) of the patient fixing band ( 22nd ) include.

10. The device according to claim 9, characterized in that the band ( 22 ) is designed as a belt-like band, Velcro or band with a fixing buckle.

11. The device according to any one of claims 8 to 10, characterized in that at least one of the two, preferably the two, support elements ( 20 , 20 ') of the elongated Trä ger ( 16 ) is / are received and are on the elongated carrier ( 16 ) can be / are fixed by a clamping, latching or the same device ( 28 ).

12. The device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the connecting element ( 54 ) between the fixing device ( 12 ) and the measuring device ( 30 ) from four webs ( 58 , 58 ', 60 , 60 ') is formed, whereby two opposing webs ( 58 , 58 'and 60 , 60 ') each have the same length and two adjacent webs ( 58 , 60 'and 60 ', 58 'and 58 ', 60 and 60 , 58 , respectively ) are rotationally connected to one another at the ends, such that the connecting element ( 54 ) can be moved from a configuration of a square or rectangle into a configuration of a parallelogram and vice versa.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the fixing device ( 12 ) and the measuring device ( 30 ) are arranged on two mutually opposite webs ( 60 , 60 ') of the connecting element ( 54 ).

14. The apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that the connecting element ( 54 ) comprises a spring ( 64 ) which acts between the two opposing webs ( 58 , 58 '), which between the two opposing webs ( 60 , 60 ') with the Fixiereinrich device ( 12 ) and the measuring device ( 30 ) are located.