DE10057955A1

DE10057955A1 - Device for measuring loading of the legs of an animal with clove hooves, such as a sheep, consists of a shoe that attaches around the hoof and is fitted with a sensor that can be connected to a storage device or a remote computer

Info

Publication number: DE10057955A1
Application number: DE2000157955
Authority: DE
Inventors: Florian Krug; Anja Kosinski; Steffan Bollmann; Paulus Franke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2001-05-10

Abstract

Shoe (1) is made of a rigid material such as plastic, wood, or metal and surrounds the hoof from beneath, in front, from behind and on both sides. The shoe is attached to the leg of the animal using an attachment belt and an additional belt. A conventional pressure recorder is placed beneath the sole of the shoe.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Gewichtsbelastung einzelner Beine bei Paarhufern.The invention relates to a device for measuring the weight load of individual legs in couple hooves.

Problem and state of the art

Bei der Implantatentwicklung in Unfallchirurgie und Orthopädie müssen unter anderem auch Tierversuche durchgeführt werden. Besonders häufig wird dabei auf Schafe zurückgegriffen, da diese Tiere Knochen relevanter Größe besitzen, duldsam und preisgünstig sind. Vernachlässigt wird dabei oft, daß Schafe als Vierbeiner in der Lage sind, Gewicht zu verschieben und so ein Bein ganz oder partiell zu entlasten. Dieser Prozeß muß für den Beobachter nicht offensichtlich sein. Es ist daher nicht ohne weiteres zu erkennen ob ein Schaf eine operierte und mit einem Implantat versehene Extremität voll belastet oder partiell entlastet.When developing implants in trauma surgery and orthopedics, among other things, also Animal experiments are carried out. Sheep is used particularly often, because these animals have bones of relevant size, are tolerant and inexpensive. It is often neglected that sheep as four-legged friends are able to gain weight move and thus relieve one leg completely or partially. This process must be done for the Observers should not be obvious. It is therefore not easy to see whether a Sheep an operated limb with an implant fully loaded or partially relieved.

Wenn bisher dieser Tatsache überhaupt Rechnung getragen wird geschieht dies in der Regel indem die operierten Schafe über Kraftsensoren geführt werden, die in Form von Platten auf dem Boden liegen. Da diese Sensoren nur eine begrenzte Größe haben, können mit ihnen nur wenige Schritte erfaßt werden. Außerdem müssen die Versuchstiere zuvor an das Betreten der Sensoren gewöhnt werden, damit sie ein möglichst normales Gangbild präsentieren.If this fact has been taken into account so far, this happens in the As a rule, the operated sheep are guided over force sensors in the form of Plates lie on the floor. Since these sensors can only be of a limited size only a few steps can be recorded with them. In addition, the experimental animals must first accustomed to entering the sensors so that they have a normal gait pattern present.

Um die Belastung einer Extremität eines Versuchstieres einfach und verläßliche zu erfassen, ist es erstrebenswert einen Kraftsensor am Fuß des Versuchstiers zu befestigen und die gewonnenen Daten entweder direkt, über Telemetrie oder Datenzwischenspeicherung in einen Computer einzulesen. Ein entsprechendes Vorgehen ist bei Untersuchungen an Menschen durchaus üblich: Die Kraftsensoren werden in einen Schuh gelegt oder darunter fixiert. Bei Schafen stößt dieses Anliegen aber auf anatomische Schwierigkeiten: Sie gehören zu den Paarhufern und sind Zehenspitzengänger, die nur mit den Endphalangen der Zehen III und IV auftreten. Die Hornverstärkung der beiden Endphalangen bildet den zweigeteilten Huf. Der Durchmesser des Hufs ist nur unwesentlich größer als die folgenden Abschnitte des Beins, so daß ein Schuh nur geringen Halt findet. Die Zehen III und IV sind gegeneinander und gegen den Mittelfuß ausgesprochen beweglich. Das Bein steht nicht vertikal über dem Huf sondern mündet in einem Winkel von ca. 70° von hinten/oben in den Huf ein. Die Hornummantelung des Hufs ist zu dünn, als daß Sensoren daran fixiert werden könnten. Ein fester Schuh für Paarhufer existiert bisher nicht.In order to measure the extremity of a test animal easily and reliably, it is desirable to attach a force sensor to the foot of the test animal and the data obtained either directly, via telemetry or data caching in read a computer. A corresponding procedure is required for examinations People are quite normal: the force sensors are placed in a shoe or under it fixed. In sheep, this concern encounters anatomical difficulties: you belong to the paired hooves and are tiptoes that only with the final phalanges of the toes III and IV occur. The horn reinforcement of the two end phalanges forms the split hoof. The diameter of the hoof is only slightly larger than the following Sections of the leg so that a shoe finds little support. Toes III and IV are extremely agile against each other and against the midfoot. The leg is not up vertically above the hoof but opens out at an angle of approx. 70 ° from behind / above Hoof The horn cladding of the hoof is too thin for sensors to be attached to it could. A firm shoe for cloven hoofed animals does not yet exist.

Stand der Technik auf dem Gebiet der Schuhe für Paarhufer sind Ledersäckchen, die über den Fuß gestülpt und weiter oben am Bein mit einer Schnur befestigt werden, wenn der Fuß z. B. im Falle einer Infektion besonderen Schutz braucht. Sensoren können nicht befestigt werden, da eine feste Sohle fehlt und das Tier nicht immer die gleiche Stelle des Schuhs belastet.State of the art in the field of footwear for cloven-hoofed animals are leather bags that over the foot upside down and attached to the leg with a string when the foot e.g. B. needs special protection in the event of an infection. Sensors cannot be attached because a firm sole is missing and the animal does not always have the same place on the shoe charged.

Troubleshooting

Entwickelt wurde ein fester Schuh (1) für Paarhufer, der sich für die Aufnahme von Sensoren (14) zur Messung der Belastung eines Beins eignet. Dabei wird ein Block aus festem Material verwendet, in den von oben eine Aussparung (2) zur Aufnahme des Hufs gefräst wird. In ihrem vorderen Anteil weist die Aussparung (2) eine längsverlaufende vertikale Trennwand (7) auf, die beide Anteile des Hufs bei Paarhufern trennt und so gemeinsam mit der vertikalen Vorderwand (5), der Rückwand (4) und den Seitenwänden (3) des Schuhes (1) für einen festen Seitenhaft des Hufs im Schuh (1) sorgt. Die Grundfläche der Aussparung (2) ist der Form des Hufs angepaßt und weist eine Trapezform auf. Die Rückwand (4) des Schuhs (1) ist in ihrem oberen Anteil nach oben/hinten angeschrägt, um dem von hinten/oben schräg in den Huf einmündenden Bein des Paarhufers Rechnung zu tragen. Der Huf wird durch einen Befestigungsriemen (12) im Schuh gehalten. Der Befestigungsriemen (12) wird proximal des Hufes um das Bein geschlungen und mit beiden Enden durch einen vertikalen Schlitz (8) in der Rückwand des Schuhs (1) gezogen. Der Befestigungsriemen (12) wird angespannt und mit ein oder mehreren den vertikalen Schlitz (8) querenden Schrauben oder Stiften (10) fixiert. Zusatzriemen (13) werden an dem, um das Bein geschlungenen Anteil des Befestigungsiemens (12) fixiert und an der Vorderwand (5) und den Seitenwänden (3) des Schuhs (1) befestigt. Dadurch kann der Schuh (1) an dem Huf angebracht werden, ohne abzufallen oder nach vorne, hinten oder zur Seite zu verrutschen. Dies ermöglicht die sichere Fixation von konventionellen Kraftaufnehmern (14) unter der Sohle des Schuhs (1), mit denen die Belastung der entsprechenden Extremität gemessen werden kann. Dies kann entweder durch direktes Ablesen der Daten, Datenzwischenspeicherung oder telemetrische Übertragung erfolgen. A firm shoe ( 1 ) for ungulates was developed, which is suitable for holding sensors ( 14 ) for measuring the load on a leg. A block of solid material is used, into which a recess ( 2 ) for receiving the hoof is milled from above. In its front part, the recess ( 2 ) has a longitudinal vertical dividing wall ( 7 ), which separates both parts of the hoof in paired hooves and thus together with the vertical front wall ( 5 ), the rear wall ( 4 ) and the side walls ( 3 ) of the Shoe (1) provides for a firm adhesive side of the foot in the shoe (1). The base of the recess ( 2 ) is adapted to the shape of the hoof and has a trapezoidal shape. The upper portion of the rear wall ( 4 ) of the shoe ( 1 ) is beveled upwards / backwards, in order to take into account the leg of the paired hoof that opens obliquely into the hoof from behind / upwards. The hoof is held in the shoe by a fastening strap ( 12 ). The fastening strap ( 12 ) is wrapped around the leg proximal to the hoof and pulled with both ends through a vertical slot ( 8 ) in the rear wall of the shoe ( 1 ). The fastening strap ( 12 ) is tensioned and fixed with one or more screws or pins ( 10 ) crossing the vertical slot ( 8 ). Additional straps ( 13 ) are fixed to the part of the fastening strap ( 12 ) which is wrapped around the leg and fastened to the front wall ( 5 ) and the side walls ( 3 ) of the shoe ( 1 ). This allows the shoe ( 1 ) to be attached to the hoof without falling off or sliding forward, backward or to the side. This enables the secure fixation of conventional force transducers ( 14 ) under the sole of the shoe ( 1 ), with which the load on the corresponding extremity can be measured. This can be done either by reading the data directly, intermediate data storage or telemetric transmission.

drawings

Fig. 1: Ansicht der Schuhes von schräg oben mit Sensor, Befestigungs- und Zusatzriemen. Fig. 1: View of the shoe diagonally from above with sensor, fastening and additional straps.

Fig. 2: Längsschnittansicht durch den Schuh ohne Sensor, Befestigungs- und Zusatzriemen. Fig. 2: Longitudinal sectional view through the shoe without sensor, fastening and additional straps.

Fig. 3: Aufsicht auf den Schuh ohne Sensor, Befestigungs- und Zusatzriemen Fig. 3: Top view of the shoe without a sensor, fastening and additional straps

Reference list

11

Schuh
shoe

22nd

Aussparung zur Aufnahme des Hufs
Cut-out to accommodate the hoof

33rd

Seitenwand
Side wall

44

Rückwand
Back wall

55

Vorderwand
Front wall

66

Grundfläche
Floor space

77

längsverlaufende vertikale Trennwand
longitudinal vertical partition

88th

vertikalen Schlitz
vertical slot

99

horizontale Bohrungen
horizontal holes

1010th

Stifte oder Schrauben
Pins or screws

1111

Schuhsohle
Shoe sole

1212th

Befestigungsriemen
Fastening straps

1313

Zusatzriemen
Additional belt

1414

Kraftsensor
Force sensor

1515

Sensorkabel
Sensor cable

Claims

1. Device for measuring the weight load of individual legs in paired hooves, consisting of a shoe ( 1 ) for receiving the hoof, fastening straps ( 11 ) for fixing the hoof in the shoe and a force sensor ( 14 ), which is fastened under the shoe, characterized that the shoe ( 1 ) is made of solid material such as plastic, wood or metal and includes the hoof from below, front, back and both sides.

2. Device according to claim 1, characterized in that the shoe ( 1 ) is worked out from a solid block of material.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the recess ( 2 ) provided for the hoof in the shoe ( 1 ) is wider at the front than at the rear and thus has a trapezoidal base ( 6 ).

4. The device according to claim 1, characterized in that the recess provided for the hoof ( 2 ) in the shoe ( 1 ) has in its front portion a vertical partition ( 7 ) in the longitudinal direction.

5. The device according to claim 1, characterized in that the rear wall ( 4 ) of the shoe ( 1 ) is chamfered in its upper portion from proximal / rear to distal / front.

6. The device according to claim 1, characterized in that the rear wall ( 4 ) of the shoe ( 1 ) has a vertical vertical slot ( 8 ) through which one of the fastening straps ( 12 ) can be pulled.

7. The device according to claim 1, characterized in that the rear wall ( 4 ) of the shoe has one or more transverse horizontal bores ( 9 ) which cross the vertical slot ( 8 ).

8. The device according to claim 1, characterized in that one of the fastening straps ( 12 ) is looped in its central portion around the leg of the pair hoof proximal to the hoof and both ends through the vertical slot ( 8 ) in the rear wall ( 4 ) of the Shoe ( 1 ) are performed.

9. The device according to claim 1, characterized in that through the vertical slot ( 8 ) in the rear wall ( 4 ) of the shoe ( 1 ) guided fastening strap ( 12 ) by screws or pins ( 10 ) is fixed in the horizontal bores ( 9 ) can be introduced.

10. The device according to claim 1, characterized in that from the led around the leg fastening strap ( 12 ) additional straps ( 13 ) go off, which are attached to the front wall ( 5 ) and the side walls ( 3 ) of the shoe.

11. The device according to claim 1, characterized in that a force sensor ( 14 ) is fixed under the sole of the shoe ( 11 ).

12. The apparatus according to claim 1, characterized in that the cable ( 15 ) of the force transducer ( 14 ) is guided through a hole in the shoe.