ES2942029T3 - Aparato de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio y sistema de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio - Google Patents
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Abstract
Un aparato para determinar la compensación del equilibrio incluye una plataforma, sensores y un procesador. La plataforma está configurada para que una persona se pare en la plataforma. Los sensores están acoplados a la plataforma y miden al menos uno de peso y presión. El procesador determina un equilibrio de la persona en base a las medidas de los sensores. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio y sistema de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio
Antecedentes
Muchas personas con trastornos neurológicos y del equilibrio tienen problemas para mantener el equilibrio corporal. Por ejemplo, muchas personas con trastornos del equilibrio causados por la enfermedad de Parkinson, ataxia, esclerosis múltiple, accidentes, accidente cerebrovascular, degeneración de los sistemas visuales/vestibulares/propiocepción o similares podrían tener una variedad de dificultades para realizar actividades diarias simples, como estar de pie o caminar.
La patente estadounidense n° 7.708.673 describe métodos y dispositivos para proporcionar a un paciente que tiene un trastorno del equilibrio, o pérdida propioceptiva, una prenda pesada o un dispositivo ortésico (en lo sucesivo, "BV") que tiende a mejorar el equilibrio del paciente alineando el centro de gravedad (COG) del paciente sobre su base de soporte de forma biomecánica o propioceptiva (por ejemplo, al recibir estímulos que se originan en los músculos, tendones y otros tejidos internos). El "BV" dio como resultado la mejora de los pacientes con trastornos del equilibrio en varios niveles.
Sin embargo, el BV de acuerdo con la técnica relacionada tiene una serie de limitaciones y problemas. Por ejemplo, un BV personalizado para un paciente se realiza después de varias pruebas, tales como las pruebas de perturbación realizadas en el paciente. Adicionalmente, ya que las pruebas se realizan por fisioterapeutas o profesionales médicos capacitados (entrenados específicamente para medir y ajustar los pesos necesarios en el BV), el paciente no puede obtener el BV sin visitar a fisioterapeutas capacitados o profesionales médicos. Por lo tanto, a menudo es engorroso y requiere mucho tiempo para los pacientes que tendrían que viajar largas distancias y someterse a varias pruebas durante mucho tiempo.
Más aún, ya que el tamaño y la posición de colocación de los pesos fijados al BV a menudo determina el grado de mejora, la eficacia del BV está determinada por la experiencia y las habilidades de los fisioterapeutas o profesionales médicos, ya que utilizan sus habilidades adquiridas a través de su capacitación y experiencia para realizar las pruebas y determinar las ubicaciones estratégicas de los pesos.
Muchos pacientes con trastornos del equilibrio, como la enfermedad de Parkinson o la ataxia, tienen temblores en una o más partes del cuerpo, y dichos temblores a menudo causan dolores de cabeza o visión doble, impidiendo así que estos pacientes realicen sus actividades diarias normales.
El documento US 2011/043755 A1 se refiere a prendas de peso y aparatos ortésicos para mejorar el equilibrio y enseña a usar sistemas de evaluación del equilibrio ajustables para determinar la colocación de un peso para mejorar el equilibrio de un sujeto.
El documento US 9202386 B2 se refiere a un sistema de entrenamiento de desplazamiento del centro de gravedad, que tiene un dispositivo de visualización, un dispositivo de medición configurado para medir la posición del centro de gravedad del usuario, y un dispositivo de control, dispositivo de control que tiene un modo de entrenamiento y un modo de configuración.
El documento US 2006/251334 A1 se refiere a un sistema de diagnóstico de la función de equilibrio, que busca lograr un tamaño y peso portátil para facilitar el diagnóstico de los trastornos del equilibrio.
Breve sumario
La invención se establece en las reivindicaciones independientes adjuntas 1 y 9, mientras que las reivindicaciones dependientes se refieren a realizaciones preferidas.
De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, es posible proporcionar un dispositivo de compensación del equilibrio capaz de compensar el equilibrio de las personas que tienen una disfunción del equilibrio y un aparato de medición del centro del cuerpo, un sistema de compensación del equilibrio, y métodos de compensación del equilibrio que permiten a las personas ordinarias hacer un dispositivo de compensación del equilibrio capaz de compensar el equilibrio de las personas que tienen una disfunción del equilibrio.
De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, es posible proporcionar un dispositivo de compensación de temblores capaz de reducir el temblor de personas que tienen temblores en una o más partes del cuerpo y un aparato de medición de temblores, un sistema de compensación de temblores, y métodos de compensación de temblores que permiten a las personas corrientes hacer un dispositivo de compensación del equilibrio capaz de reducir los temblores de las personas que tienen temblores en una o más partes del cuerpo.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de compensación del equilibrio de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 2 es un diagrama que ilustra un aparato de medición del centro del cuerpo de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración de un aparato de medición del centro del cuerpo de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 4 es un diagrama que ilustra un ejemplo de una unidad de visualización que muestra valores de medición de sensores de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración de un aparato de procesamiento de información de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 6 es un diagrama que ilustra un ejemplo en el que una unidad de procesamiento calcula un centro de gravedad (COG) de un paciente y muestra el COG del paciente en una unidad de visualización de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 7 es un diagrama que ilustra la parte trasera de un chaleco de compensación del equilibrio con indicaciones de posiciones de colocación del peso de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 8 es un diagrama que ilustra la cara frontal de un chaleco de compensación del equilibrio con indicaciones de posiciones de colocación del peso de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra una operación de un sistema de compensación del equilibrio de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de elaboración de un chaleco de compensación del equilibrio mediante la determinación de un tamaño y una posición de colocación de un peso fijado al chaleco de compensación del equilibrio de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 11 es un diagrama de flujo que ilustra un método para compensar el equilibrio de un paciente por parte de un operador cuando un aparato de procesamiento de información no está conectado a un aparato de medición del centro del cuerpo de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 12 es un diagrama que ilustra datos de registro que indican un resultado de medir un valor COG de un paciente A que tiene ataxia en unidades de un segundo de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 13 es un diagrama que ilustra datos que indican un tamaño del peso obtenido mediante la conversión de un valor COG (CGx, CGy) calculado por una unidad de cálculo del valor COG en un peso de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 14 son datos que ilustran una fluctuación del valor COG (CGx, CGy) calculada por una unidad de cálculo de fluctuación del valor COG de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 15 es un diagrama que ilustra información del historial de compensación del equilibrio almacenada en una base de datos (BD) de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 16 es un diagrama que ilustra una plataforma de un aparato de medición del centro del cuerpo que está constituida por una placa sensora que detecta un toque o una presión de acuerdo con la presente divulgación; la figura 17 es un diagrama que ilustra un sistema de compensación del equilibrio de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 18 es un diagrama que ilustra un método para calcular una fluctuación del valor COG (CGx) usando un valor Wx en la figura 13 de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 19 es un diagrama que ilustra un método para calcular una fluctuación del valor COG (CGy) usando un valor Wy en la figura 13 de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 20 es un diagrama que ilustra una pantalla de operación 1000 de un programa de compensación del equilibrio, y es un diagrama que ilustra los resultados de la medición en un estado en el que un paciente no lleva puesto un chaleco de compensación del equilibrio de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 21 es un diagrama que ilustra una pantalla de operación 1000 de un programa de compensación del equilibrio, y es un diagrama que ilustra los resultados de la medición en un estado en el que un paciente lleva puesto un chaleco de compensación del equilibrio de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 22 es un diagrama que ilustra una tabla almacenada como resultado de ejecutar una función de registro de un programa de compensación del equilibrio de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 23 es un diagrama de distribución que ilustra valores COG de un paciente que se miden en unidades de 0,1 segundos durante 30 segundos de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 24 es un diagrama de distribución que ilustra valores COG anormales que excluyen valores COG normales en un rango normal (RN) entre los valores COG incluidos en el diagrama de distribución de la figura 23 de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 25 es un gráfico que ilustra valores COG objetivo de compensación representativos que afectan al equilibrio de un paciente entre los valores COG anormales incluidos en el diagrama de distribución de la figura 23 de acuerdo con la presente divulgación;
la figura 26 es una tabla para describir un método para determinar los tamaños del peso y las posiciones de colocación del peso utilizando los valores COG ilustrados en la figura 25 de acuerdo con la presente divulgación; la figura 27 es un diagrama que ilustra un ejemplo en el que los tamaños del peso y las posiciones de colocación del peso determinadas como se describió anteriormente se muestran en los dibujos que se muestran en las figuras 7 y 8 de acuerdo con la presente divulgación; y
la figura 28 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de fabricación de un chaleco de compensación del
equilibrio mediante la determinación de los tamaños del peso y de las posiciones de colocación del peso a través de un proceso ilustrado en las figuras 24 a 28 de acuerdo con la presente divulgación.
La figura 29 es un diagrama que ilustra los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo de seres humanos calculados usando un sensor de 9 ejes.
La figura 30 es un diagrama que ilustra otro ejemplo de un dispositivo de compensación del equilibrio (temblor) de acuerdo con la presente divulgación.
La figura 31 es un diagrama que ilustra otro ejemplo de un dispositivo de compensación del equilibrio de acuerdo con la presente divulgación.
Descripción detallada
En lo sucesivo en el presente documento, un dispositivo de compensación del equilibrio (temblor), un aparato de medición del centro del cuerpo (temblor), un sistema de compensación del equilibrio (temblor) y un método de compensación del equilibrio (temblor) de acuerdo con una realización de la presente divulgación se describirán con referencia a los dibujos adjuntos. Debe entenderse, sin embargo, que la siguiente explicación es meramente ilustrativa en la descripción de los dispositivos y métodos de la presente divulgación. Por consiguiente, se contempla cualquier número de modificaciones, cambios y/o sustituciones razonables y previsibles sin apartarse del espíritu y del alcance de la presente divulgación.
Un chaleco de compensación del equilibrio puede incluir un dispositivo de compensación del equilibrio para compensar el equilibrio de las personas que tienen una disfunción del equilibrio causada por trastornos del equilibrio como la enfermedad de Parkinson, ataxia, esclerosis múltiple, accidentes, accidente cerebrovascular, degeneración de los sistemas visuales/vestibulares/de propiocepción o similares, pero esto es meramente un ejemplo, y la presente divulgación no se limita a ello.
El dispositivo de compensación del equilibrio para compensar el equilibrio de las personas que tienen una disfunción del equilibrio es aplicable a cualquier dispositivo que pueda fijarse al cuerpo de un paciente o que un paciente pueda llevar puesto, tal como un dispositivo portátil como una prenda, una órtesis o un refuerzo. Por ejemplo, se puede hacer un dispositivo de compensación del equilibrio con materiales plásticos con pesos colocados estratégicamente e impresos con una impresora 3D.
Además, en la presente divulgación, un chaleco de compensación del temblor se describirá como un ejemplo de un dispositivo para reducir los temblores de un paciente en una o más partes del cuerpo, pero esto es meramente un ejemplo, y la presente divulgación no se limita a ello.
En la presente memoria descriptiva, el término "temblor" incluye la contracción y relajación muscular involuntaria que implica oscilaciones o movimientos espasmódicos de una o más partes del cuerpo o movimientos temblorosos o de agitación no intencionados en una o más partes del cuerpo.
Los dispositivos de compensación del equilibrio, el aparato de medición del centro del cuerpo, el sistema de compensación del equilibrio, y los métodos de compensación del equilibrio (que pueden denominarse colectivamente como "funcionalidad de compensación del equilibrio") pueden ser o no los dispositivos de compensación del temblor, el aparato de medición del temblor, el sistema de compensación del temblor y los métodos de compensación del temblor (en lo sucesivo, colectivamente una "funcionalidad de compensación del temblor"). Una funcionalidad de compensación del equilibrio y una funcionalidad de compensación del temblor pueden implementarse mediante un solo dispositivo/aparato/sistema/método, o pueden implementarse mediante dispositivos/aparatos/sistemas/métodos separados.
La presente divulgación describe una funcionalidad de compensación del equilibrio y una funcionalidad de compensación del temblor, pero por conveniencia, la descripción de la presente divulgación se centrará en la funcionalidad de compensación del equilibrio. La descripción aplicada para una funcionalidad de compensación del equilibrio se puede aplicar para describir una funcionalidad de compensación del temblor.
Además, en la presente divulgación, un peso se describirá como un objeto o un estímulo para compensar el equilibrio y/o el temblor de un paciente, pero esto es meramente un ejemplo, y un objeto o un estímulo para compensar el equilibrio y el temblor de un paciente no se limita a un objeto o estímulo específico siempre que pueda usarse para compensar el equilibrio y/o el temblor de un paciente.
En la presente divulgación, el término "compensar" se puede usar indistintamente con el término "corregir", y ambos términos incluyen mejorar o reducir una disfunción del equilibrio o un temblor de un paciente.
La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de compensación del equilibrio 1000 de acuerdo con la presente divulgación. El sistema de compensación del equilibrio 1000 de la presente divulgación incluye un aparato de medición del centro del cuerpo 100 y un aparato de procesamiento de información 200 como se ilustra en la figura 1.
El aparato de medición del centro del cuerpo 100 es un aparato que mide la información del paciente, como el centro del cuerpo de un paciente, y el aparato de procesamiento de información 200 es un aparato que realiza un proceso de visualización de la información del paciente, como el centro del cuerpo del paciente, utilizando una señal de medición o un valor de medición emitido desde el aparato de medición del centro del cuerpo 100 en un sistema de coordenadas, un proceso de determinación de un tamaño y una posición de colocación de un peso fijado a un chaleco de compensación del equilibrio utilizando la señal de medición o el valor de medición, y un proceso de medición y visualización de un temblor del paciente utilizando la información del paciente. Por tanto, el aparato de medición del centro del cuerpo 100 también puede denominarse aparato de medición del temblor. En este sentido, el sistema de compensación del equilibrio 1000 también puede denominarse sistema de compensación del temblor.
Aquí, la medición del centro del cuerpo del paciente por el aparato de medición del centro del cuerpo 100 incluye la emisión de señales mediante las cuales se puede entender si el centro del cuerpo del paciente está o no en una posición normal e incluye la visualización de valores de medición medidos por sensores a través de un dispositivo de visualización para que se pueda entender si el centro del cuerpo del paciente está o no en una posición normal o la visualización del centro del cuerpo del paciente a través de un sistema de coordenadas (por ejemplo, figura 6) que se describirá más adelante utilizando las señales de medición o los valores de medición.
El centro del cuerpo del paciente indica el centro del cuerpo en el que se mantiene la postura del paciente cuando está de pie, caminando, o corriendo, y, en la presente divulgación, el centro de gravedad del cuerpo (COG) se describe como un ejemplo del centro del cuerpo del paciente, pero el centro del cuerpo del paciente no se limita al COG, y se puede utilizar la información tal como, por ejemplo, un centro de presión (COP) o un centro de masa (COM).
El aparato de medición del centro del cuerpo 100 tiene, por ejemplo, una báscula capaz de medir el peso corporal de un paciente. Sin embargo, el aparato de medición del centro del cuerpo 100 de la presente divulgación no se limita a una escala y no se limita a una forma específica siempre que se pueda medir el centro del cuerpo del paciente.
Para facilitar la comprensión de la presente divulgación, el aparato de medición del centro del cuerpo 100 que emplea la escala se describirá como un ejemplo.
La figura 2 es un diagrama que ilustra el aparato de medición del centro del cuerpo 100 de acuerdo con la presente divulgación, y la figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración del aparato de medición del centro del cuerpo 100 de acuerdo con la presente divulgación.
Como se ilustra en las figuras 2 y 3, el aparato de medición del centro del cuerpo 100 incluye una pluralidad de sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4, una unidad de procesamiento 10A que procesa las señales de medición de los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4, una unidad de visualización 10B que muestra los valores de medición obtenidos al realizar un proceso predeterminado a través de la unidad de procesamiento 10A, y una plataforma 10C debajo de la cual se dispone la pluralidad de sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 y sobre la cual está de pie el paciente.
Cada uno de los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 incluye, por ejemplo, una celda de carga, y mide un peso aplicado a la misma y emite la señal de medición.
En la presente realización, el centro del cuerpo se mide usando cuatro celdas de carga, pero el número de sensores no está limitado a cuatro, y el número de sensores no está particularmente limitado siempre que se pueda medir el centro del cuerpo.
En la presente realización, se describe el ejemplo en el que se utiliza la celda de carga, pero un tipo de sensor no está particularmente limitado. Por ejemplo, se puede emplear una placa de fuerza. En el caso de la placa de fuerza, el centro de presión (COP) indica el centro del cuerpo.
La unidad de procesamiento 10A realiza un proceso tal como la amplificación de señales o conversión digital en las señales de medición de los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 y envía las señales procesadas a la unidad de visualización 10B o al aparato de procesamiento de información 200.
La unidad de visualización 10B muestra las señales de medición o los valores de medición de los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4.
En lo sucesivo en el presente documento, los valores de medición mostrados en la unidad de visualización 10B que indican las señales de medición de los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 se denominan LC1, LC2, LC3 y lC4.
Cuando una persona normal (por ejemplo, una persona sin disfunción del equilibrio) está de pie en una posición durante unos segundos, el cuerpo puede balancearse o moverse ligeramente hacia adelante y hacia atrás. Por lo tanto, el paciente puede balancearse o moverse de un lado a otro de manera similar a una persona normal, y en este caso, el centro del cuerpo fluctúa. Para adquirir valores de medición más precisos, se puede realizar un proceso de filtrado para obtener los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4. Un proceso de adquisición de los valores de
medición LC1, LC2, LC3 dos veces o más y promediarlos puede ser un ejemplo de un proceso de filtrado. Los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 se pueden obtener aplicando un rango de error predeterminado o un valor de umbral predeterminado a las señales de medición de los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4.
La plataforma 10C es una placa sobre la que está de pie el paciente para medir el centro del cuerpo. "C" en la plataforma 10C indica una posición que indica el centro de la propia plataforma 10C que también puede ser un COG de la propia plataforma 10C, y es un punto que coincide con el COG de la persona normal cuando la persona normal que no tiene disfunción del equilibrio está de pie en la plataforma 10C.
La plataforma 10C puede tener una forma capaz de permitir que una carga se distribuya equitativamente a los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 cuando una persona está de pie sobre ella. Preferentemente, la plataforma 10C tiene forma cuadrada. En este caso, los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 pueden instalarse a la misma distancia de la "C" de la plataforma 10C.
La plataforma 10C puede tener una forma distinta a la cuadrada, y en este caso, preferentemente, los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 se instalan a la misma distancia del centro "C" de la plataforma 10C para que la carga del paciente se aplique uniformemente a los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4.
Sin embargo, la plataforma no se limita a tal forma y también se pueden usar formas con distribución de carga desigual. Cuando la forma de la plataforma y la ubicación de los sensores prevea una distribución desigual, se puede aplicar una transformada a las señales de medición para normalizarlas para un procesamiento posterior.
La plataforma 10C incluye indicaciones de posiciones (FL, FR) correspondiente a los COG de ambos pies sobre los que debería estar de pie el paciente. Cuando la persona normal que no tiene problemas de equilibrio está de pie de tal manera que los c Og de ambos pies coinciden con las posiciones (FL, FR), el COG de la plataforma 10C y el COG de la persona normal coinciden entre sí.
La posición FL es una posición intermedia de un segmento de línea que conecta una posición intermedia entre "C" y el sensor 10LC4 con una posición intermedia entre "C" y el sensor 10LC1, y la posición FR es una posición intermedia de un segmento de línea que conecta una posición intermedia entre "C" y el sensor 10LC3 con una posición intermedia entre "C" y el sensor 10LC2, y si la plataforma 10C está cortada por la mitad por una línea imaginaria que pasa por "C" siendo perpendicular a una línea SL que se describirá más adelante, la posición (FL) y la posición (FR) son posiciones correspondientes a los COG de las mitades de la plataforma 10C.
Para medir el COG del paciente con precisión, el paciente preferentemente está de pie en las posiciones (FL, FR) para que la carga del paciente se aplique uniformemente a los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4.
La línea SL que pasa por "C" mientras divide la plataforma 10C por la mitad puede indicarse para alineación. Una parte del pie correspondiente al COG visto de lado podría corresponder a la zona maleolar del paciente, y cuando se indica la línea SL, es posible ver fácilmente si el paciente está o no de pie en las posiciones (FL, FR) correctamente determinando si la línea SL se alinea o no con la zona maleolar del pie.
La figura 4 es un diagrama que ilustra la unidad de visualización 10B que muestra los valores de medición (LC1, LC2, LC3 y LC4 de los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 cuando la persona normal con un peso corporal de 45,35 kg (100 libras) está de pie sobre la plataforma 100C del aparato de medición del centro del cuerpo 100.
Como se ilustra en la figura 4, la unidad de visualización 10B muestra los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 de los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4, respectivamente. Además, la unidad de visualización 10B puede mostrar la suma de los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 de los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4.
Dado que los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 de los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 se muestran respectivamente, el COG de la persona que está de pie sobre la plataforma 100C del aparato de medición del centro del cuerpo 100 puede reconocerse como desviándose de un COG normal cuando los valores de medición LC1, LC2, LC3 y lC4 de los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 no son iguales entre sí.
Además, cuando el paciente que tiene la disfunción del equilibrio está de pie sobre la plataforma 100C, con un objeto estímulo, (por ejemplo, se fija un peso en el chaleco de compensación del equilibrio que lleva el paciente), se entiende que el COG del paciente se corrige al COG normal a través del chaleco de compensación del equilibrio si los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC3 de los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y LC4 son todos iguales entre sí. Es posible compensar fácilmente el COG del paciente a través del aparato de medición del centro del cuerpo 100 sin la ayuda del aparato de procesamiento de información 200. Más adelante se describirá una operación más detallada.
La unidad de visualización 10B puede configurarse para mostrar un sistema de coordenadas que indique el COG del paciente como se ilustra en la figura 6.
El aparato de medición del centro del cuerpo 100 puede incluir un mecanismo de ajuste de altura para ajustar la altura
de cada sensor de la plataforma 100C y un mecanismo de nivelación para indicar un estado de nivel de la plataforma 10C, indicando si los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 de la plataforma 100C están o no al mismo nivel de modo que se aplique la misma carga a los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 de la plataforma 100C. Preferentemente, el número de mecanismos de ajuste de altura que se debe instalar corresponde al número de sensores, y los respectivos mecanismos de ajuste de altura pueden ajustarse individualmente para que se ajuste el nivel de la plataforma 100C. Como mecanismo de nivelación, se puede usar un nivel digital o un nivel de agua u otros sensores de nivelación.
La figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración del aparato de procesamiento de información 200. El aparato de procesamiento de información 200 es, por ejemplo, un teléfono inteligente, un ordenador personal (PC), o un terminal dedicado para compensación del equilibrio. El aparato de procesamiento de información 200 incluye una unidad de entrada 20A, una unidad de procesamiento 20B, una unidad de almacenamiento 20C y una unidad de visualización 20D.
La unidad de entrada 20A recibe las señales de medición o los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 del aparato de medición del centro del cuerpo 100 y proporciona las señales de medición o los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 a la unidad de procesamiento 20b . La unidad de entrada 20A incluye una interfaz de comunicación y puede ser una interfaz cableada tal como USB o HDMI o una interfaz inalámbrica tal como Bluetooth. El aparato de medición del centro del cuerpo 100C y el aparato de procesamiento de información 200 se pueden conectar mediante comunicación por cable o inalámbrica.
La unidad de almacenamiento 20C tiene una base de datos 300 que almacena la señal de medición o los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 recibidos de la unidad de entrada 20A y almacena información del historial de compensación del equilibrio de los pacientes. La información del historial de compensación del equilibrio incluye un valor del centro del cuerpo (por ejemplo, un valor COG (CGx, CGy)) (por ejemplo, un valor medio), un tipo de disfunción del equilibrio, un tamaño del peso, una fluctuación del valor del centro del cuerpo (COG), una posición de colocación, y similares. En lo sucesivo en el presente documento, el valor COG se describirá como un ejemplo del valor del centro del cuerpo por conveniencia de la descripción.
La unidad de procesamiento 20B recibe las señales de medición o los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 desde la unidad de entrada 20A. Cuando se reciben las señales de medición, la unidad de procesamiento 20B calcula los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4. La unidad de procesamiento 20B calcula el valor COG (CGx, CGy) del paciente a partir de los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4, y hace que el valor COG (CGx, CGy) se muestre en un sistema de coordenadas COG (coordenadas XY). Además, la unidad de procesamiento 20B calcula un tamaño del peso (por ejemplo, un estímulo) que se describirá más adelante usando los valores COG (CGx, CGy) calculados a partir de los valores de medición (LC1, LC2, LC3, LC4) y hace que se muestre el tamaño del peso en la unidad de visualización 20D. Además, la unidad de procesamiento 20B calcula la fluctuación del valor COG utilizando los valores COG (CGx, CGy) y hace que la fluctuación del valor COG se muestre en la unidad de visualización 20D. Además, la unidad de procesamiento 20B calcula una posición de colocación del peso en el chaleco de compensación del equilibrio usando los valores COG (CGx, CGy) y/o la fluctuación del valor COG y hace que la posición de colocación del peso se muestre en la unidad de visualización 20D. Los procesos de la unidad de procesamiento 20B pueden ser realizados por software. A continuación, se describirá una operación más detallada de la unidad de procesamiento 20B.
Las disfunciones del equilibrio de los pacientes se pueden clasificar aproximadamente en ocho tipos: (1) una disfunción del equilibrio anterior; (2) una disfunción del equilibrio posterior; (3) una disfunción del equilibrio lateral izquierdo; (4) una disfunción del equilibrio lateral derecho; (5) una disfunción del equilibrio anterolateral izquierdo; (6) una disfunción del equilibrio anterolateral derecho; (7) una disfunción del equilibrio posterolateral izquierdo; y (8) una disfunción del equilibrio posterolateral derecho.
La disfunción del equilibrio anterior se refiere a la condición del paciente en la que el paciente pierde el equilibrio en la dirección anterior, y la disfunción del equilibrio posterior se refiere a la condición en la que el paciente pierde el equilibrio en la dirección posterior. La disfunción del equilibrio lateral izquierdo se refiere a una condición en la que el paciente pierde el equilibrio en la dirección izquierda, y la disfunción del equilibrio lateral derecho se refiere a una condición en la que el paciente pierde el equilibrio en la dirección derecha. La disfunción del equilibrio anterolateral izquierdo se refiere a una condición en la que el paciente pierde el equilibrio en la dirección anterior izquierda, la disfunción del equilibrio anterolateral derecho se refiere a una condición en la que el paciente pierde el equilibrio en la dirección anterior derecha, la disfunción del equilibrio posterolateral izquierdo se refiere a una condición en la que el paciente pierde el equilibrio en la dirección posterior izquierda, la disfunción del equilibrio posterolateral derecho se refiere a una condición en la que el paciente pierde el equilibrio en la dirección posterior derecha.
En la técnica relacionada, el fisioterapeuta identifica el tipo de disfunción del equilibrio realizando una prueba de perturbación (el fisioterapeuta empuja o tira de los hombros del paciente hacia adelante, hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha).
Sin embargo, en la presente divulgación, cuando el paciente está de pie sobre la plataforma 10C del aparato de
medición del centro del cuerpo 100, los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 se muestran en la unidad de visualización 10B, para que el tipo de disfunción del equilibrio pueda identificarse sobre la base de una relación de los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4.
En la presente realización, el paciente está de pie hacia la unidad de visualización 10B en la figura 2, el pie izquierdo del paciente está en la posición FL cerca de los sensores 10LC1 y 10LC4, y el pie derecho del paciente está en la posición FR cerca de los sensores 10LC2 y 10LC3. Bajo este supuesto, se describirá un método para identificar la disfunción del equilibrio. Sin embargo, se apreciará que esta orientación es a modo de ejemplo e ilustrativa y también se pueden usar otras orientaciones.
De acuerdo con una realización de la presente divulgación, un método de identificación de disfunción del equilibrio que se describirá a continuación puede ser realizado por una persona (en lo sucesivo, un "operador"), y es posible que un operador identifique una disfunción del equilibrio a partir de los datos recopilados utilizando el aparato de medición del centro del cuerpo 100 solamente. De acuerdo con otra realización de la presente divulgación, la identificación de la disfunción del equilibrio se realiza mediante el aparato de proceso de información 200 conectado al aparato de medición del centro del cuerpo 100 de forma cableada o inalámbrica, basándose en los valores de medición LC1, LC2, LC3, LC4 (por ejemplo, el valor COG (CGx, CGy)).
Los pacientes que tienen disfunción del equilibrio tienen al menos una de las siguientes disfunciones del equilibrio: La disfunción del equilibrio anterior se identifica cuando el valor de medición LC4 tiene el mismo valor que el valor de medición LC3, el valor de medición LC1 tiene el mismo valor que el valor de medición LC2, y un valor de LC4 LC3 es mayor que un valor de LC1 LC2 (el COG del paciente se encuentra en el eje Y en el sistema de coordenadas que se describirá más adelante, por ejemplo, el valor COG es (0, CGy)) (Aquí, CGx indica un valor COG del paciente en el eje X, CGy indica un valor COG del paciente en el eje Y, y los signos de "+" o "-" indican si CGx o CGy tienen un valor negativo o positivo).
La disfunción del equilibrio posterior se identifica cuando el valor de medición LC4 tiene el mismo valor que el valor de medición LC3, el valor de medición LC1 tiene el mismo valor que el valor de medición LC2, y un valor de LC1 LC2 es mayor que un valor de LC4 LC3 (el COG del paciente se encuentra en el eje -Y en el sistema de coordenadas. El valor COG es (0, -CGy)).
La disfunción del equilibrio lateral izquierdo se identifica cuando el valor de medición LC4 tiene el mismo valor que el valor de medición LC1, el valor de medición LC3 tiene el mismo valor que el valor de medición LC2, y un valor de LC4 LC1 es mayor que un valor de LC3 LC2 (por ejemplo, el COG del paciente se encuentra en el eje -X en el sistema de coordenadas. El valor COG es (-CGx, 0)).
La disfunción del equilibrio lateral derecho se identifica cuando el valor de medición LC4 tiene el mismo valor que el valor de medición LC1, el valor de medición LC3 tiene el mismo valor que el valor de medición LC2, y un valor de LC3 LC2 es mayor que un valor de LC4 LC1 (por ejemplo, el COG del paciente se encuentra en el eje X en el sistema de coordenadas que se describe más adelante. El valor COG es (+CGx, 0)).
La disfunción del equilibrio anterolateral izquierdo se identifica cuando el valor de medición LC4 tiene el valor más grande y el valor de medición LC2 tiene el valor más pequeño (el COG del paciente se encuentra en el plano -X Y en el sistema de coordenadas). En este ejemplo, el valor COG es (-CGx, CGy)).
La disfunción del equilibrio lateral anterior derecho se identifica cuando el valor de medición LC3 tiene el valor más alto y el valor de medición LC1 tiene el valor más pequeño (por ejemplo, el COG del paciente se encuentra en el plano X Y en el sistema de coordenadas. En este ejemplo, el valor C o G es (+CGx, CGy)).
La disfunción del equilibrio lateral posterior izquierdo se identifica cuando el valor de medición LC1 tiene el valor más grande y el valor de medición LC3 tiene el valor más pequeño (por ejemplo, el COG del paciente se encuentra en el plano -X -Y en el sistema de coordenadas. En este ejemplo, el valor C o G es (-CGx, -CGy)).
La disfunción del equilibrio lateral posterior derecho se identifica cuando el valor de medición LC2 tiene el valor más alto y el valor de medición LC4 tiene el valor más pequeño (por ejemplo, el COG del paciente se encuentra en el plano X-Y en el sistema de coordenadas. En este ejemplo, el valor COG es (+CGx, -CGy)).
El operador puede identificar la disfunción del equilibrio utilizando el método de identificación de la disfunción del equilibrio descrito anteriormente mientras visualiza la unidad de visualización 10B del aparato de medición del centro del cuerpo 100 o la unidad de visualización 20D del aparato de procesamiento de información 200. El método de identificación de disfunción del equilibrio puede ser implementado por la unidad de procesamiento 20B que puede estar en forma de hardware o software.
Se apreciará que un mismo valor puede, pero no requiere, el mismo valor numérico. También se puede aplicar un umbral o banda muerta para determinar cuándo las mediciones son lo suficientemente cercanas como para que se consideren iguales a los efectos del procesamiento anterior.
La unidad de procesamiento 20B incluye una unidad de identificación de disfunción del equilibrio 30, una unidad de determinación del tamaño del peso 40, una unidad de determinación de la posición de colocación del peso 50 y una unidad de cálculo del valor COG 60.
La unidad de cálculo del valor COG 60 es una unidad de cálculo del valor del centro del cuerpo que calcula un valor del centro del cuerpo y que calcula el valor COG (CGx, CGy) utilizando los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4. El valor COG (CGx, CGy) se puede calcular mediante la siguiente fórmula (1).
CGx = (LC1*X1 LC2*X2 LC3*X3 LC4*X4)/(LC1+LC2+LC3+LC4)
CGy = (LC1*Y1 LC2*Y2 LC3*Y3 LC4*Y4)/(LC1+LC2+LC3+LC4)
■■■(1)
Aquí, LC1, LC2, LC3 y LC4 indican los valores de medición, y X1, X2, X3 y X4 indican las posiciones del eje X (longitudes) de los sensores desde el origen. Y1, Y2, Y3 e Y4 indican las posiciones del eje Y (longitudes) de los sensores desde el origen.
La figura 12 es una tabla que ilustra datos de registro que indican un resultado de medir el valor COG del paciente A que tiene ataxia en unidades de un segundo. Los datos de registro en la figura 12 son datos en los que los valores fuera de un rango de error predeterminado se excluyen de los datos de registro originales. Por ejemplo, los datos de registro que tienen un valor anormalmente grande o un valor anormalmente pequeño se determinan como un error y se excluyen de los datos de registro originales.
En la Figura 12, el valor COG se mide en unidades de un segundo, pero el valor COG se puede medir en menos de un segundo, como en unidades de 0,5 segundos o en unidades de 0,1 segundos. Por ejemplo, la fluctuación del valor COG se puede medir con mayor precisión cuando el valor COG se mide a intervalos de 0,1 s.
Los datos de registro de la figura 12 son un resultado de medición obtenido por el aparato de medición del centro del cuerpo 100 que incluye la plataforma 10C que tiene un tamaño de 49,65 cm x 49,65 cm (19,55 pulgadas x 19,55 pulgadas) con referencia a las posiciones de los sensores ubicados debajo de la plataforma 10C.
En la siguiente descripción, los datos usados en la figura 12 y dibujos subsiguientes (figura 13 y figura 14) son datos medidos del paciente A que tiene ataxia utilizando el aparato de medición del centro del cuerpo 100 que incluye la plataforma 10C que tiene un tamaño de 49,65 cm x 49,65 cm (19,55 pulgadas x 19,55 pulgadas).
La unidad de identificación de disfunción del equilibrio 30 identifica la disfunción del equilibrio del paciente en función del valor COG (CGx, CGy) calculado por la unidad de cálculo del valor COG 60. El tipo de disfunción del equilibrio del paciente se puede identificar en función del signo (+, -) de los valores COG calculados (CGx, CGy), y el valor COG calculado, puede tener, por ejemplo, el valor COG promedio.
La unidad de determinación del tamaño del peso 40 determina el tamaño del peso en función del valor COG (CGx, CGy) calculado por la unidad de cálculo del valor COG 60. Por ejemplo, el tamaño del peso se determina convirtiendo el valor COG (CGx, CGy) calculado por la unidad de cálculo del valor COG 60 en un peso. Por ejemplo, un peso (Wx) de CGx y un peso (Wy) de CGy se calculan multiplicando el valor COG calculado (CGx, CGy) por un peso por unidad (por ejemplo, un peso por pulgada) del valor COG usando la siguiente fórmula (2), y el tamaño del peso se decide usando Wx y Wy.
Wx=Wtotal/2/Lx*CGx
Wy=Wtotal/2/Ly*CGy ... (2)
Aquí, Wtotal indica el peso corporal del paciente, Lx indica la longitud de la plataforma en una dirección transversal (una dirección del eje X), y Ly indica la longitud de la plataforma en una dirección longitudinal (una dirección del eje Y).
La figura 13 ilustra los datos que indican el tamaño del peso obtenido al convertir el valor COG (CGx, CGy) calculado por la unidad de cálculo del valor COG 60 en un peso. En la Figura 13, Wx indica un tamaño del peso correspondiente a CGx e indica un grado de desviación (en tamaño del peso) del COG del paciente con respecto al original en la dirección del eje X (la dirección lateral). Wy indica el tamaño del peso correspondiente a CGy e indica un grado de desviación (en tamaño del peso) del COG del paciente con respecto al original en la dirección del eje Y (la dirección anteroposterior).
W1 se obtiene mediante un valor de raíz cuadrada ( ^ (Wx2 Wy2)) de una suma de Wx al cuadrado y Wy al cuadrado
e indica un primer tamaño del peso. W2 se obtiene de la suma de Wx y Wy e indica un segundo tamaño del peso. Cuando cada uno de Wx y Wy tiene un valor de 0, indica una medición de COG de una persona normal.
La unidad de determinación del tamaño del peso 40 determina el tamaño del peso del peso (por ejemplo, estímulo) para fijar al chaleco de compensación del equilibrio. Preferentemente, la unidad de determinación del tamaño del peso 40 determina un rango del primer tamaño del peso W1 al segundo tamaño del peso W2 y muestra el rango del tamaño del peso como el tamaño del peso. La unidad de determinación del tamaño del peso 40 puede determinar un rango del primer tamaño del peso W1 al segundo tamaño del peso W2 basándose en un promedio de los valores COG (CGx, CGy) medidos durante un tiempo predeterminado.
En el caso del paciente A, se determina que el COG se desvía 0,17 kg (0,39 libras) en la dirección izquierda (eje X) y 1,32 kg (2,91 libras) en la dirección delantera (eje Y) en comparación con el COG de una persona normal. Por tanto, cuando el peso con un rango de 1,34 kg (2,97 libras) (el primer tamaño del peso) a 1,50 kg (3,31 libras) (el segundo tamaño del peso) se fija al chaleco de compensación del equilibrio, el COG del paciente A puede corregirse al COG de la persona normal.
La unidad de determinación de la posición de colocación del peso 50 determina la posición del chaleco de compensación del equilibrio al que se debe fijar el peso (estímulo) en función del valor COG (CGx, CGy) calculado por la unidad de cálculo del valor COG 60. Por ejemplo, como el origen en la figura 6 representa el valor COG de una persona normal, el valor COG (CGx, CGy) del paciente calculado por la unidad de cálculo del valor COG 60 se puede indicar usando un vector V que incluye una línea imaginaria que se extiende desde el origen hasta el valor COG (CGx, CGy) del paciente, y la posición sobre el chaleco de compensación en el que se va a colocar el peso se determina basándose en una longitud y una dirección de un vector V.
A continuación, se describirá un método para determinar la posición en el chaleco de compensación del equilibrio al que se va a fijar el peso.
Las funciones de la unidad de identificación de disfunción del equilibrio 30, la unidad de determinación del tamaño del peso 40, la unidad de determinación de la posición de colocación del peso 50, y la unidad de cálculo del valor COG 60 de la unidad de procesamiento 20B pueden implementarse, por ejemplo, leyendo un programa de compensación del equilibrio de la unidad de almacenamiento 20C y ejecutando el programa de compensación del equilibrio a través de un dispositivo de procesamiento central (CPU).
La figura 6 es un diagrama que ilustra un ejemplo del cálculo del valor COG de la unidad de procesamiento 20B y que muestra el valor COG calculado en la unidad de visualización 20D. Haciendo referencia a la figura 6, el sistema de coordenadas XY es un sistema de coordenadas COG correspondiente a un cuerpo humano. El eje X corresponde al eje frontal (plano frontal de un cuerpo humano), y el eje Y corresponde al eje sagital (plano sagital de un cuerpo humano).
En la Figura 6, el origen O indica el COG de la persona normal que no tiene disfunción del equilibrio. Cuando los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 son sustancialmente iguales entre sí, el COG de la persona normal se encuentra en el origen O. La unidad de identificación de disfunción del equilibrio 30 de la unidad de procesamiento 20B identifica al menos una de las disfunciones del equilibrio del paciente descritas anteriormente usando el método de identificación de disfunción del equilibrio descrito anteriormente.
La unidad de identificación de disfunción del equilibrio 30 de la unidad de procesamiento 20B identifica la disfunción del equilibrio anterior cuando el COG del paciente se encuentra en el eje Y; identifica la disfunción del equilibrio posterior cuando el COG del paciente se encuentra en el eje -Y; identifica la disfunción del equilibrio lateral izquierdo cuando el COG del paciente se encuentra en el eje -X; identifica la disfunción del equilibrio lateral derecho cuando el COG del paciente se encuentra en el eje X; identifica la disfunción del equilibrio anterolateral-izquierdo cuando el COG del paciente se encuentra en el plano -X+Y; identifica la disfunción del equilibrio anterolateral derecho cuando el COG del paciente se encuentra en el plano X+Y; identifica la disfunción del equilibrio lateral posterior izquierdo cuando el COG del paciente se encuentra en el plano -X-Y; e identifica la disfunción del equilibrio posterolateral derecho cuando el COG del paciente se encuentra en el plano X-Y. En el sistema de coordenadas XY de la figura 6, los signos tales como -X o -Y se utilizan para distinguir la parte posterior de la anterior o distinguir la izquierda de la derecha.
La disfunción del equilibrio puede indicarse mediante un vector V en el sistema de coordenadas COG del paciente en un sistema de coordenadas XY. Una dirección del vector V en el sistema de coordenadas XY corresponde al tipo de disfunción del equilibrio, y la longitud del vector V corresponde al tamaño del peso del estímulo. La posición de colocación del peso (estímulo) está determinada por la ubicación del vector V en el sistema de coordenadas XY.
En el sistema de coordenadas COG ilustrado en la figura 6, cada una de las disfunciones del equilibrio (que pueden incluir la disfunción del equilibrio anterolateral-izquierdo, la disfunción del equilibrio anterolateral derecho, la disfunción del equilibrio posterolateral izquierdo y la disfunción del equilibrio posterolateral derecho) se divide en tres áreas, conformando un total de 12 áreas, que, a su vez, componen un total de 12 tipos de disfunción del equilibrio. Cada una
de las 12 áreas se puede dividir en tres subáreas. Por tanto, en la figura 6 se definen un total de 12 tipos de disfunción del equilibrio y un total de 36 subáreas y 36 subáreas corresponden a varias ubicaciones del torso del paciente, que también corresponden a varias ubicaciones del chaleco de compensación del equilibrio que debe llevar el paciente. En la figura 6, se definen 36 subáreas, pero la presente divulgación no se limita a ello, y el número de subáreas puede ser inferior o superior a 36.
Cada área y cada subárea del sistema de coordenadas COG ilustrado en la figura 6 corresponde a una zona y a unas subzonas del chaleco de compensación del equilibrio sobre las que se coloca el peso que sirve de estímulo. En el ejemplo ilustrado en las figuras 6 a 8, un área o una subárea correspondiente a cada una de las disfunciones del equilibrio anterior, la disfunción del equilibrio posterior, la disfunción del equilibrio lateral izquierdo y la disfunción del equilibrio anterolateral izquierdo no están definidas porque es poco probable que la disfunción del equilibrio del paciente coincida exactamente con la disfunción del equilibrio anterior, la disfunción del equilibrio posterior, la disfunción del equilibrio lateral izquierdo y la disfunción del equilibrio anterolateral izquierdo. La disfunción del equilibrio anterior, la disfunción del equilibrio posterior, la disfunción del equilibrio lateral izquierdo y la disfunción del equilibrio anterolateral izquierdo pueden compensarse con las dos áreas adyacentes en los lados respectivos aunque el paciente tenga una de las disfunciones del equilibrio anterior, la disfunción del equilibrio posterior, la disfunción del equilibrio lateral izquierdo y la disfunción del equilibrio anterolateral izquierdo.
Un proceso para determinar un área en la que la disfunción del equilibrio del paciente se basa en el valor COG (CGx, CGy) por la unidad de procesamiento 20B se describirá ahora.
La unidad de determinación de la posición de colocación del peso 50 de la unidad de procesamiento 20B primero determina un área a la que pertenece la disfunción del equilibrio en función del valor c Og (CGx, CGy) y determina una posición en el chaleco de compensación del equilibrio al que se debe fijar el peso. Por ejemplo, una de las 36 áreas especificadas por el valor COG (CGx, CGy) se determina como la posición de colocación del peso. La unidad de determinación de la posición de colocación del peso 50 puede determinar un área a la que pertenece la disfunción del equilibrio del paciente entre las áreas A a L ilustradas en la figura 6, por ejemplo, utilizando una tabla de correspondencia en la que el valor COG (CGx, CGy) está asociado con una de las áreas A a L. La tabla de correspondencia está almacenada en la BD 300 de la unidad de almacenamiento 20C. En la Figura 6, por ejemplo, cuando se determina que la dirección del vector V corresponde al área A, una subárea a la que pertenece el vector V entre las subáreas A1 a A3 se determina dependiendo de la longitud del vector V o la fluctuación del valor COG. Por ejemplo, la unidad de determinación de la posición de colocación del peso 50 puede determinar que la posición de colocación del peso esté en A1 o A2 basándose en un primer valor de referencia y la unidad de determinación de la posición de colocación del peso 50 puede determinar la posición de colocación del peso en A2 o A3 basándose en un segundo valor de referencia.
Los valores reflejados por el primer valor de referencia y el segundo valor de referencia pueden ser del mismo tipo o de tipos diferentes. Por ejemplo, el primer valor de referencia y el segundo valor de referencia pueden reflejar ambos el tamaño del peso, o el primer valor de referencia puede, por ejemplo, reflejar el tamaño del peso y el segundo valor de referencia puede reflejar la fluctuación del valor COG.
Se entiende que un paciente que tiene la disfunción del equilibrio correspondiente a la subárea A1 sufre una disfunción del equilibrio más grave que un paciente que tiene la disfunción del equilibrio correspondiente a la subárea A2. La misma evaluación se aplica a las otras áreas (por ejemplo, B a L) y las demás subáreas (por ejemplo, un paciente que tiene una disfunción del equilibrio correspondiente a B1 tiene una disfunción del equilibrio más grave que un paciente que tiene una disfunción del equilibrio correspondiente a B2, y así sucesivamente).
En la presente realización, por ejemplo, cada área (como se indica con las letras A a L) se divide en tres subáreas (como se indica con letras y números, por ejemplo, A1, A2 y A3), pero esto es un ejemplo, y cada área se puede dividir en cuatro o más áreas. En la presente realización, toda el área se divide en 12 áreas (como se indica con las letras de la A a la L), y cada área se subdivide en tres subáreas (como se indica con letras y números, por ejemplo, A1, A2 y A3), pero este es un ejemplo, y la subárea se puede dividir en más subáreas. Por lo tanto, se pueden usar más áreas y subáreas para determinar el tamaño del peso y la colocación en un chaleco de compensación del equilibrio.
La dirección del vector V corresponde al tipo de disfunción del equilibrio y el tamaño del vector V corresponde a la gravedad de la disfunción del equilibrio. La dirección del vector V corresponde a la posición en el chaleco de compensación del equilibrio al que está fijado el peso, y la longitud del vector V corresponde al tamaño del peso del peso (estímulo).
La unidad de procesamiento 20B determina el área de disfunción del equilibrio o la dirección del paciente y la posición en la que se fijará el peso en función del valor COG (CGx, CGy) y muestra al menos un área a la que se debe fijar el peso usando las imágenes ilustradas en las figuras 7 y 8.
Como se ilustra en la figura 7, las áreas en el plano -X+Y (A1 a A3, B1 a B3 y C1 a C3) y las áreas en el plano X Y (D1 a D3, E1 a E3, y F1 a F3) son las zonas correspondientes a la parte trasera del chaleco de compensación del equilibrio, y, como se ilustra en la figura 8, las áreas en el plano X-Y (G1 a G3, H1 a H3 e I1 a I3) y las áreas en el
plano -X-Y (J 1 a 13, K1 a K3 y L1 a L3) son las zonas correspondientes a la parte delantera del chaleco de compensación del equilibrio.
Al determinar la colocación del peso para el paciente que tiene disfunción del equilibrio lateral izquierdo, por ejemplo, los pesos se fijarán en las zonas correspondientes al hombro derecho del paciente, la línea axilar media derecha, o las áreas del flanco derecho anterior y posterior del paciente, dependiendo de la ubicación del vector V. Al determinar la colocación del peso para el paciente que tiene la disfunción del equilibrio lateral derecho, por ejemplo, los pesos están fijados al hombro izquierdo, la línea medioaxilar izquierda, o las áreas del flanco izquierdo anterior y posterior del paciente, dependiendo de la ubicación del vector V.
Haciendo referencia a la figura 6 como ejemplo, el peso está fijado a las correspondientes subáreas C3 en el chaleco de compensación del equilibrio en la figura 7 ya que el vector V se encuentra en la subárea C3.
En las subáreas A1, A2, A3, B1, B2, B3,..., L1, L2 y L3 ilustradas en las figuras 6, 7 y 8, los mismos números de referencia se corresponden entre sí. Cuando el vector V se encuentra en el área A1, el peso se fija alrededor de la zona A1 del chaleco de compensación del equilibrio.
Cuando el vector V se encuentra en cierta (sub)área, se pueden fijar uno o más pesos en la (sub)área. Sin embargo, no es deseable fijar todos los pesos de los tamaños determinados a una sola (sub)área ya que la concentración del peso en una parte del cuerpo del paciente puede ser una carga para el paciente, la colocación del peso, preferentemente, se distribuye alrededor del punto final del vector V. Haciendo referencia a la figura 6 como ejemplo, el punto final del vector V se encuentra en la subárea C3, indicado por un punto, y, en este caso, los pesos de tamaños determinados se pueden colocar alrededor del punto como el centro, dentro de la subárea C3. La relación de correspondencia entre el área de disfunción del equilibrio del sistema de coordenadas y el área del chaleco de compensación del equilibrio se almacena preferentemente en la unidad de almacenamiento 20C en forma de tabla de correspondencia.
En el ejemplo ilustrado en las figuras 7 y 8, A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1, I1, J1, K1 y L1 se colocan en las partes superiores del chaleco de compensación del equilibrio, y A3, B3, C3, D3, E3, F3, G3, H3, I3, 13, K3, L3 se colocan en las partes inferiores del chaleco de compensación del equilibrio. El efecto de fijación del peso es mayor cuando el peso se fija a la parte superior del torso del paciente. Por ejemplo, cuando el peso del mismo tamaño se fija a la posición de la subárea A1, puede hacer que el COG del paciente esté más cerca del origen O, que cuando el peso del mismo tamaño se fija a la posición de la subárea A3.
En general, es deseable colocar los pesos en la parte inferior del torso porque colocar los pesos en la parte superior del torso también movería el COG del cuerpo. Sin embargo, cuando la disfunción del equilibrio del paciente está representada por una repentina inclinación o balanceo en una dirección, se pueden considerar las ubicaciones del peso en la parte superior o media del torso del paciente.
Además de la disfunción del equilibrio descrita anteriormente, un paciente puede tener una disfunción del equilibrio rotacional. La disfunción del equilibrio rotacional se refiere a la disfunción en la que el paciente pierde el equilibrio al realizar giros como el giro en U, giro a la izquierda o giro a la derecha. Cuando el paciente tiene la disfunción del equilibrio rotacional, es deseable colocar los pesos en las áreas de D y C o J e I (cuyas áreas son las áreas cercanas a la columna del paciente), basándose en el tipo de disfunción del equilibrio y la longitud del vector V.
La unidad de procesamiento 20B puede incluir además una unidad de cálculo de fluctuación del valor COG 70. La unidad de cálculo de fluctuación del valor COG 70 es una unidad de cálculo de fluctuación del valor del centro del cuerpo que calcula una fluctuación del valor del centro del cuerpo y calcula una fluctuación del valor COG (CGx, CGy) medido por la unidad de cálculo de valor COG 60 como ejemplo de la fluctuación del valor del centro del cuerpo.
Para los pacientes con una disfunción del equilibrio, su valor del centro del cuerpo puede fluctuar con el tiempo, y la fluctuación del valor COG es un ejemplo de dicha fluctuación del valor del centro del cuerpo y es un valor que indica cuánto se agita el paciente que tiene un temblor en la dirección anteroposterior y en la dirección lateral. En la presente divulgación, la unidad de cálculo de fluctuación del valor COG 70 puede medir la fluctuación del valor COG calculando la anchura de fluctuación promedio del valor COG (por ejemplo, las anchuras de fluctuación promedio de Wx y Wy en un tiempo predeterminado como se ilustra en la figura 14).
Como alternativa, la fluctuación del valor COG en un tiempo predeterminado puede calcularse usando una diferencia entre los valores anteriores Wx y Wy y los valores actuales Wx y Wy que se miden a intervalos predeterminados como se ilustra en las figuras 18 y 19.
La figura 14 muestra la fluctuación del valor COG (CGx, CGy) del paciente A calculado por la unidad de cálculo de fluctuación del valor COG 70. En el ejemplo ilustrado en la Figura 14, la fluctuación del valor COG se indica en unidades de libras (pesos), pero se puede indicar en unidades de valores COG o en unidades de pulgadas (longitudes).
En la Figura 14, ya que el valor COG promedio del paciente A es (-CGx, CGy), un valor negativo en la fluctuación
de CGx (fluctuación Ib) indica que el torso del paciente A se mueve hacia el origen (hacia la derecha en este ejemplo), y un valor positivo indica que el torso del paciente A se aleja del origen (en la dirección hacia la izquierda en este ejemplo). Un valor negativo en la fluctuación de CGy (fluctuación lb) indica que el torso del paciente A se aleja del origen (en dirección hacia adelante en este ejemplo), y un valor positivo indica que el torso del paciente A se mueve hacia el origen (la dirección hacia atrás en este ejemplo).
En la Figura 14, el número de valores negativos en la fluctuación de CGx (fluctuación lb) es 23, mientras que el número de valores positivos es 13, y el número de valores positivos en la fluctuación de CGy (fluctuación lb) es 15, mientras que el número de valores negativos es 21. Un valor promedio en la fluctuación de CGx (fluctuación lb) en el eje -X (la dirección izquierda) es 0,156 kg (0,346 libras), y un valor promedio en la dirección del eje X (la dirección derecha) es 0,084 (0,186 libras), y por lo tanto el torso del paciente A se agita en dirección lateral con una anchura de aproximadamente 0,241 kg (0,532 libras).
Asimismo, en la figura 14, un valor promedio en la fluctuación de CGY (fluctuación lb) en la dirección del eje -Y (la dirección hacia adelante) es 0,307 kg (0,677 libras), y un valor promedio en la dirección del eje Y (la dirección hacia atrás) es 0,219 kg (0,483 libras), y por lo tanto el torso del paciente A se agita en dirección anteroposterior con una anchura de aproximadamente 0,52 kg (1,16 libras). Se entiende que la fluctuación de CGy en dirección anteroposterior es aproximadamente dos veces mayor que la fluctuación de CGx en la dirección lateral. Asimismo, dado que la mayoría de las fluctuaciones CGy (fluctuación lb) son negativas, esto indica que el torso del paciente A se inclina hacia delante con mayor frecuencia.
Haciendo referencia a la figura 14, la mayoría de las fluctuaciones CGx (fluctuación lb) son negativas, lo que indica que el torso del paciente A tiene la fuerte tendencia hacia el origen pero hay agitación en la dirección lateral. Debido a la estructura del cuerpo humano, la agitación en la dirección lateral afecta al equilibrio de los pacientes más que la agitación en la dirección anteroposterior afecta al equilibrio de los pacientes. Por lo tanto, cuando se observa la agitación en dirección lateral junto con la agitación en dirección anteroposterior, el equilibrio ambulatorio del paciente se ve muy afectado y al paciente le resulta más difícil encontrar el equilibrio al caminar.
En el ejemplo de la figura 14, el paciente A tiene la disfunción del equilibrio anterolateral izquierdo. De manera más específica, se determina que el paciente A tiene una disfunción del equilibrio por que el torso del paciente A se agita tanto en dirección anteroposterior como lateral mientras que con frecuencia se inclina hacia la izquierda. Por consiguiente, es deseable determinar los tamaños del peso y las posiciones de colocación del peso teniendo en cuenta dicho análisis.
la figura 13 es un diagrama que ilustra datos que indican un tamaño del peso obtenido mediante la conversión de un valor COG (CGx, CGy) calculado por la unidad de cálculo del valor COG en un peso para el paciente A. En el ejemplo de la figura 13, el tamaño del peso determinado para el paciente A está dentro del rango de 1,34 kg (2,97 libras) a 1,49 kg (3,3 libras). Para simplemente corregir el COG del paciente A al origen, es deseable colocar los pesos (seleccionados del rango de tamaño del peso) en la parte central de la espalda y en la línea axilar media del torso del paciente A. Para reducir el temblor, es deseable desplazar el peso determinado que se debe colocar sobre la parte central de la espalda a una posición entre T7 y T9 de las vértebras torácicas correspondiente a una parte entre la parte superior y la parte inferior del torso. El temblor puede ser considerado como criterio para determinar una subárea. Es deseable que el tamaño del peso que se debe colocar sobre el paciente sea lo más ligero posible para no causar una carga adicional sobre el paciente. Por lo tanto, es deseable comenzar con el tamaño del peso más pequeño del rango de tamaño del peso y aumentar gradualmente el tamaño del peso hasta lograr un resultado óptimo para el paciente.
Es deseable medir la fluctuación de CGx y la fluctuación de CGy, por ejemplo, en unidades de 0,1 s o 0,5 s y mostrar la fluctuación de CGx y la fluctuación de CGy en la unidad de visualización 10B. También es deseable mostrar la fluctuación de CGx y la fluctuación de CGy en tiempo real, por ejemplo, usando gráficos ilustrados en la figura 20 con líneas de referencia que indican rangos normales de la fluctuación de CGx y la fluctuación de CGy de la persona normal. En este caso, cuando la fluctuación de CGx y la fluctuación de CGy del paciente caen dentro de los rangos normales cuando el peso está fijado en una posición adecuada, se puede dar una notificación usando un sonido o una visualización.
La fluctuación del valor COG se puede observar mostrando la trayectoria del cambio en el valor COG (CGx, CGy) mostrado en la unidad de visualización 10B como se ilustra en la figura 6 a través de una función de seguimiento. Por ejemplo, el camino (trayectoria) en el que el valor COG (CGx, CGy) cambia se puede mostrar con un color específico.
En este caso, antes de que el paciente lleve puesto el chaleco de compensación del equilibrio, el camino (trayectoria) en el que el valor COG (CGx, CGy) cambia se muestra en un color específico en un rango relativamente grande, pero cuando el paciente lleva puesto el chaleco de compensación del equilibrio al que se fijan los pesos en las posiciones adecuadas con los tamaños adecuados, el valor c Og (CGx, CGy) del paciente se acerca al origen con una fluctuación reducida y, por lo tanto, se puede confirmar fácilmente el efecto de mejora del equilibrio del chaleco de compensación del equilibrio.
Las figuras 18 y 19 son diagramas que ilustran otro ejemplo de un método para calcular la fluctuación del valor COG
usando el valor Wx y el valor Wy en la figura 13.
La figura 18 es un diagrama que ilustra un método para calcular la fluctuación del cuerpo del paciente, por ejemplo, la fluctuación del valor CGx. La fluctuación del valor COG se calcula utilizando una diferencia (Wx_anterior - Wx_actual) entre un valor Wx anterior y un valor Wx actual, que se miden a intervalos de un segundo.
En la Figura 18, cuando la diferencia (Wx_anterior- Wx_actual) entre el valor Wx anterior y el valor Wx actual es un valor negativo, esto indica que el torso del paciente se balancea hacia la derecha, y cuando la diferencia (Wx_anterior - Wx_actual) es un valor positivo, esto indica que el torso del paciente se balancea hacia la izquierda.
Cuando los valores que indican la diferencia (Wx_anterior- Wx_actual) entre el valor Wx anterior y el valor Wx actual tienen el mismo signo (+ o -), esto indica que el torso del paciente se balancea en la misma dirección, y por tanto la suma de los valores que tienen el mismo signo indica la fluctuación del valor CGx.
La suma de los valores con el mismo signo corresponde a la fluctuación de CGx en la figura 18. La fluctuación de CGx (%) indica un porcentaje (%) del peso con el que el torso del paciente se agita lateralmente con respecto al peso corporal del paciente.
La figura 19 es un diagrama que ilustra un método para calcular la fluctuación del valor de CGy (por ejemplo, el grado en el que el torso del paciente se balancea adelante y atrás). La fluctuación del valor COG se calcula utilizando una diferencia entre un valor Wy inmediatamente anterior y un valor Wy actual (Wy_anterior - Wy_actual) que se miden a intervalos de un segundo.
En la Figura 19, cuando la diferencia (Wy_anterior- Wy_actual) entre el valor Wy anterior y el valor Wy actual es un valor negativo, esto indica que el torso del paciente se balancea hacia adelante, y cuando la diferencia (Wy_anterior -Wy_actual) es un valor positivo, esto indica que el torso del paciente se balancea hacia atrás.
Cuando los valores que indican la diferencia (Wy_anterior- Wy_actual) entre el valor Wy anterior y el valor Wy actual tienen el mismo signo (+ o -), esto indica que el torso del paciente se balancea en la misma dirección y, por lo tanto, la suma de los valores que tienen el mismo signo indica la fluctuación del valor CGy.
La suma de los valores con el mismo signo corresponde a la fluctuación de CGy en la figura 19. La fluctuación de CGy (%) indica un porcentaje (%) del peso con el que el torso del paciente se agita hacia adelante o hacia atrás con respecto al peso corporal del paciente.
Como se ilustra en las figuras 18 y 19, cuando el temblor del paciente se mide utilizando la diferencia (Wx_anterior -Wx_actual) entre el valor Wx anterior y el valor Wx actual y la diferencia (Wy_anterior - Wy_actual) entre el valor Wy anterior y el valor Wy actual, es posible medir la fluctuación del valor COG (temblor) del paciente independientemente de la posición del paciente en la plataforma 10C porque la medición se realiza utilizando únicamente el valor anterior y el valor actual. El temblor del paciente se puede medir con precisión incluso cuando el paciente no está de pie exactamente en una determinada posición. Por lo tanto, es posible medir y corregir la disfunción del equilibrio del paciente primero, y a continuación, medir y corregir el temblor del paciente. Por ejemplo, un paciente con disfunción del equilibrio y temblor puede estar llevando puesto el chaleco de compensación del equilibrio (como resultado de medir y corregir la disfunción del equilibrio) cuando se está midiendo y corrigiendo el temblor del mismo paciente, ya que el temblor del paciente se puede medir con precisión independientemente de la posición de pie del paciente.
Si el temblor está fuera del rango normal, el temblor se puede reducir moviendo el peso ya colocado sobre el paciente para corregir la disfunción del equilibrio hacia arriba o hacia abajo dentro de la misma área (por ejemplo, dentro del área C en la figura 6 para el paciente A) sin cambiar la posición básica de colocación del peso proporcionada para corregir la disfunción del equilibrio. Por ejemplo, el peso colocado en la subárea C3 se mueve hacia la subárea C2 o C1 para reducir el temblor.
Cuando los valores correspondientes a la fluctuación de CGx (%) y la fluctuación de CGy (%) en la figura 18 y la figura 19 son menores que un valor predeterminado (por ejemplo, 0,5 %), la fluctuación de CGx y la fluctuación de CGy (por ejemplo, el temblor) del paciente pueden considerarse dentro del rango normal.
La figura 20 es un diagrama que ilustra una pantalla de operación 1000 del programa de compensación del equilibrio (temblor). La pantalla de operación 1000 incluye un sistema de coordenadas COG 1100, un gráfico de fluctuación de valor COGy 1200 y un gráfico de fluctuación de valor COGx 1300. El sistema de coordenadas COG 1100 incluye un cursor circular 1100A, y la posición del cursor 1100A indica la posición COG del paciente en el sistema de coordenadas COG.
La figura 20 ilustra una pantalla que muestra un resultado de medición de compensación del equilibrio. Los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 de los respectivos sensores se muestran en las cuatro esquinas del sistema de coordenadas COG 1100, y el cursor 1100A se encuentra en el origen porque no se mide la disfunción del equilibrio del paciente, ya que el paciente no está de pie sobre el aparato de medición del centro del cuerpo. En la Figura 20, 1,767, 1,167, -1,653 y 1,055 se muestran como LC1, LC2, LC3 y LC3, respectivamente. Antes de medir el COG del paciente, LC1, LC2, LC3 y LC3 deben calibrarse a 0, y esto se hace nivelando la plataforma 10C. Cuando la plataforma 10C esté perfectamente nivelada, LC1, LC2, LC3 y LC3 deben estar en cero (0,000), asumiendo que no hay un error de sensibilidad inherente en cada celda de carga. PROM 2,743 ~ 2,305 que se muestra en la parte inferior del sistema de coordenadas COG 1100 indica el rango de tamaño del peso medido del paciente.
El gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 y el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300 muestran los resultados de realizar la medición en unidades de 0,1 segundos durante 60 segundos en un estado en el que el paciente no llevaba puesto el chaleco de compensación del equilibrio. El gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 y el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300 son gráficos que muestran la fluctuación de CGx (%) y la fluctuación de CGy (%) calculadas de manera similar a la descrita para las figuras 18 y 19.
La pantalla de operación incluye una parte para establecer un intervalo de medición de un registrador para registrar el gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 y el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300 y una parte para establecer la duración de la medición y un botón de inicio de registro.
En el gráfico de fluctuación del valor COGy 1200, un valor negativo indica que el cuerpo del paciente se agita en dirección hacia adelante (anterior), un valor positivo indica que el cuerpo del paciente se agita en dirección hacia atrás (posterior), un valor negativo en el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300 indica que el cuerpo del paciente se agita hacia la derecha, y un valor positivo en el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300 indica que el cuerpo del paciente se agita hacia la izquierda.
El operador puede comparar el temblor anterior con el posterior del paciente mientras visualiza los valores máximos en el gráfico y comparar la agitación hacia la derecha con el temblor hacia la izquierda mientras visualiza los valores máximos en el gráfico. Por tanto, el operador puede ajustar la posición de colocación del peso con referencia a los valores máximos.
Después de ejecutar el programa de compensación del equilibrio, el cursor 1100A del sistema de coordenadas COG 1100 muestra el valor COG (CGx, CGy) del paciente en tiempo real mientras el paciente está de pie sobre el aparato de medición del centro del cuerpo 100. Cuando el operador establece la duración de la medición y el intervalo de medición y, a continuación, presiona el botón de inicio de registro, una pantalla como se ilustra en la figura 20 se muestra después de la duración de la medición.
Algunos pacientes pueden tener una disfunción del equilibrio sin temblores, mientras que otros pueden tener una disfunción del equilibrio con temblores de diversos grados. Con respecto a pacientes con disfunción del equilibrio con temblores, el operador puede realizar etapas adicionales para ajustar las colocaciones del peso como se describe a continuación para reducir el temblor del paciente.
Para medir la fluctuación del valor COG para el temblor de un paciente, se utilizan las técnicas descritas con referencia a las figuras 18 y 19. Para mediciones del temblor (por ejemplo, fluctuaciones del valor COG para temblor), el paciente puede estar de pie en posiciones distintas a las posiciones FL y FR ilustradas en la figura 2 dado que el COG del paciente se puede mover al origen O por los tamaños del peso y las ubicaciones determinadas por las etapas descritas anteriormente, y se pueden realizar las etapas para reducir el temblor, por ejemplo, moviendo los pesos dentro de la misma área como se ha descrito anteriormente. De acuerdo con la técnica descrita con referencia a las figuras 18 y 19, el paciente permanece de pie sobre la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo 100 con una postura cómoda ya que el valor anterior se compara con el valor actual.
La agitación lateral y la agitación anteroposterior del paciente se muestran a través de los gráficos además del COG del valor del paciente, el operador o el paciente pueden comprender fácilmente la agitación lateral y la agitación anteroposterior del paciente y realizar etapas adicionales para reducir el temblor del paciente. El operador realiza un ajuste para reducir el temblor dentro de las posiciones de colocación del peso básicas determinadas mientras visualiza la agitación lateral y la agitación anteroposterior del paciente.
La figura 21 es un gráfico que ilustra un resultado de medir la fluctuación del valor COG del paciente que lleva puesto el chaleco de compensación del equilibrio. Como se ilustra en la figura 21, cuando el tamaño del peso determinado por la unidad de determinación del tamaño del peso 40 se fija a la posición de colocación determinada por la unidad de determinación de la posición de colocación del peso 50, el COG del paciente está cerca del origen, y la fluctuación del valor COG del paciente también cae dentro del rango normal. Por tanto, el temblor del paciente se reduce cuando la fluctuación del valor COG del paciente cae dentro del rango normal.
La reducción del temblor en los pacientes con trastornos del equilibrio tiene muchos beneficios. Por ejemplo, los dolores de cabeza, la visión doble y similares son los síntomas que a menudo se acompañan con pacientes con trastorno del equilibrio con temblores y la reducción del temblor, a menudo da como resultado mejoras de estos síntomas, lo que da como resultado la mejora de la calidad de vida del paciente.
En las figuras 20 y 21, se establece como rango normal en el que se puede mejorar la marcha del paciente un 0,5 %
(un rango de 0,5 % y -0,5 %) del peso corporal del paciente, y el temblor del cuerpo del paciente puede ser mejorado. El rango normal se indica con una línea de puntos. Por tanto, el operador, al visualizar si la fluctuación del valor COG está o no dentro del rango normal, puede detectar fácilmente si el paciente tiene o no temblor y si el temblor del paciente se reduce o no mediante la aplicación del chaleco de compensación del equilibrio (temblor) en el paciente.
El gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 y el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300 ilustrados en la figura 20 pueden mostrarse en tiempo real. Después de ejecutar el programa de compensación del equilibrio (temblor), el gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 y el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300 pueden mostrarse en tiempo real mientras el paciente está de pie sobre la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo (temblor) 100.
En este caso, los pesos del tamaño del peso determinado se fijan al paciente que está de pie sobre el aparato de medición del centro del cuerpo 100 con referencia al tamaño del peso determinado, el gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 y el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300 se muestran en tiempo real mientras muestran los valores máximos que indican la agitación lateral y la agitación anteroposterior. Por tanto, además de si se mejora o no el COG del paciente, el operador puede entender fácilmente si el temblor del paciente se reduce o no a través del gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 y el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300, por lo que tanto el COG del paciente como el temblor del cuerpo del paciente pueden compensarse fácilmente en poco tiempo.
Por ejemplo, cuando el gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 muestra un pico que indica la agitación anterior, el operador puede mover el peso colocado en la parte trasera del chaleco de compensación hacia arriba o mover el peso colocado en la parte delantera del chaleco de compensación hacia abajo, mientras que cuando el gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 muestra un pico que indica la agitación posterior, el operador puede mover el peso colocado en la parte trasera del chaleco de compensación hacia abajo o mover el peso colocado en la parte delantera del chaleco de compensación hacia arriba.
El peso que se debe colocar sobre el paciente, preferentemente, tiene un cierre de velcro o similar, lo que permite una fácil conexión y desconexión, y es posible encontrar una posición de colocación correcta para reducir el temblor del paciente al fijar y desprender el peso del chaleco de compensación del equilibrio (temblor) mientras el paciente está de pie en la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo (temblor) 100.
La figura 22 es un diagrama que ilustra los valores a registrar en una tabla después de que se ejecute el registrador de la figura 21. Una vez que se ejecuta el registrador en la figura 21, se muestran el gráfico de fluctuación de valor COGy 1200 y el gráfico de fluctuación de valor COGx 1300 ilustrados en la figura 21, y al mismo tiempo, el peso corporal del paciente, el valor COG promedio (CGx, CGy) y el rango de tamaño del peso se almacenan en la tabla ilustrada en la figura 22. Además, una vez que se ejecuta el registrador, por ejemplo, se almacenan los tres valores más grandes, de la fluctuación de valor positivo CGy, de la fluctuación de valor negativo CGy, de la fluctuación de valor positivo CGx y de la fluctuación del valor negativo CGx.
Si el operador determina que el COG y el temblor del paciente no se corrigen lo suficiente con referencia al gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 y el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300 con el tamaño del peso calculado por la unidad de determinación del tamaño del peso 40 fijada a la posición de colocación determinada por la unidad de determinación de posición de colocación del peso 50, el operador puede ajustar el tamaño del peso y la posición de colocación con referencia a los valores registrados en la tabla de la figura 22.
Por otro lado, el operador puede ajustar el tamaño del peso y la posición de colocación mientras que visualiza la pantalla de operación del programa de compensación del equilibrio ilustrado en la figura 21 con referencia al tamaño del peso calculado en la unidad de determinación del tamaño del peso 40 y la posición de colocación determinada por la unidad de determinación de la posición de colocación del peso 50.
Es posible ajustar el tamaño del peso y la posición de colocación para que el COG del paciente se mueva hacia el origen mientras se visualiza el sistema de coordenadas COG 1100, y también es posible ajustar el tamaño del peso y la posición de colocación para que el temblor disminuya dentro del rango normal mientras mira el gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 y el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300.
El paciente puede sentir incomodidad cuando se aplica el peso (según lo determinado por la unidad de determinación 40 del tamaño del peso) al paciente. Es probable que el mayor peso ejerza más presión sobre el paciente. Por lo tanto, es deseable ajustar el peso, dentro del rango de tamaño del peso, proporcionado por la unidad de determinación del tamaño del peso 40 al tamaño del peso menos pesado posible, siempre que el COG del paciente sea estable dentro de la base de soporte y el temblor del paciente esté dentro del rango normal.
Suponiendo que el COG del paciente es estable dentro de la base de soporte, es deseable ajustar los pesos para afectar al equilibrio lateral del paciente de modo que el valor CGx esté lo más cerca posible del origen, en lugar de ajustar el equilibrio anteroposterior (por ejemplo, valor CGy) para reducir el tamaño del peso colocado sobre el paciente.
Es posible que la unidad de determinación 50 de la posición de colocación del peso presente dos, tres o más combinaciones de las posiciones de colocación del peso entre las que el paciente puede seleccionar.
Es deseable seleccionar una combinación de las posiciones de colocación del peso, después de realizar otras pruebas tales como pruebas de marcha, pruebas de lanzamiento, pruebas de rotación, pruebas de postura en tándem y pruebas repetidas de sentarse y levantarse de una silla.
Como se ilustra en la figura 15, la unidad de procesamiento 20B puede almacenar el valor COG (CGx, CGy) del paciente, el tipo de disfunción del equilibrio, el tamaño del peso, la fluctuación del valor COG, y la posición de colocación del peso en la base de datos 300 como información del historial de compensación del equilibrio. La figura 15 ilustra la información del historial de compensación del equilibrio almacenada en la base de datos 300.
En un caso en el que la información del historial de compensación del equilibrio de una pluralidad de pacientes se almacena en la BD 300, cuando la unidad de procesamiento 20B realiza un aprendizaje tal como el aprendizaje automático, es posible determinar la posición de colocación del peso sobre la base del tipo de disfunción del equilibrio, el tamaño del peso y la fluctuación del valor COG. A medida que se acumulan y analizan más datos, es posible mejorar las determinaciones y colocaciones del tamaño del peso para varios pacientes con trastornos del equilibrio.
Aunque el aparato de medición del centro del cuerpo 100 y el aparato de procesamiento de información 200 se describen como dispositivos separados en la presente realización, las funciones del aparato de medición del centro del cuerpo 100 y las funciones del aparato de procesamiento de información 200 pueden implementarse en un único dispositivo. Por ejemplo, la unidad de procesamiento 20B y la unidad de almacenamiento 20C del aparato de procesamiento de información pueden implementarse en el aparato de medición del centro del cuerpo 100.
Aunque la BD 300 que almacena la información del historial de compensación del equilibrio y el programa de compensación del equilibrio se describe como instalada en el aparato de procesamiento de información 200 en la presente realización, la BD 300 puede instalarse y almacenarse en un dispositivo servidor 400 que está conectado al aparato de procesamiento de información 200 de forma cableada o inalámbrica, como se ilustra en la figura 17. En este caso, una pluralidad de aparatos de procesamiento de información 200 se pueden conectar a través de una red y, por lo tanto, el tamaño del peso y la posición de colocación del peso se pueden determinar mediante el aprendizaje realizado utilizando la información del historial de compensación del equilibrio de más pacientes.
Cuando una pluralidad de aparatos de procesamiento de información 200 están conectados al dispositivo servidor 400, y la información del historial de compensación del equilibrio obtenida por los aparatos de procesamiento de información 200 se almacena en la BD 300 del dispositivo servidor, por ejemplo, se realiza el aprendizaje automático, para que se pueda proporcionar el programa de compensación del equilibrio más avanzado, y el aparato de procesamiento de información 200 pueda determinar el tamaño del peso y la posición de colocación del peso usando el programa de compensación del equilibrio, logrando así un excelente rendimiento de compensación del equilibrio.
Al mismo tiempo, es deseable que el paciente use el chaleco de compensación del equilibrio con el tamaño que coincide con la forma del cuerpo del paciente. En concreto, es deseable ajustar el extremo inferior del chaleco de compensación del equilibrio para que corresponda al COG del paciente. En el caso de las mujeres, el COG está en una posición del 55 % de la altura, y en el caso de los hombres, el COG está en una posición del 57 % de la altura. El COG de los seres humanos normales generalmente se encuentra justo debajo del ombligo. Preferentemente, la posición de la parte inferior del chaleco de compensación del equilibrio coincide con la posición del COG del paciente.
Preferentemente, el chaleco de compensación del equilibrio está hecho de un material ligero que puede conservar su forma. Por ejemplo, el gancho del cierre de velcro está fijado al peso (estímulo), y el bucle del cierre de velcro está fijado al interior del chaleco de compensación del equilibrio, de modo que el peso (estímulo) se pueda fijar y desprender repetidamente del chaleco de compensación del equilibrio, y cuando se determine que el equilibrio del paciente está suficientemente compensado, se determinan el tamaño del peso y la posición de colocación del peso.
Como alternativa, cuando se determinan el tamaño del peso y la posición de colocación del peso, los pesos se pueden fijar de forma fija al chaleco de compensación del equilibrio o a la ropa que lleva el paciente mediante costura o similar. Los chalecos de compensación del equilibrio de varios tamaños se pueden preparar con anticipación, y cuando el paciente visita y elige el chaleco de compensación del equilibrio con el tamaño adecuado para la forma del cuerpo del paciente, el tamaño del peso y la posición de colocación del peso se determinan por el sistema de compensación del equilibrio 1000, y los pesos están fijados de forma fija al chaleco de compensación del equilibrio elegido de acuerdo con el tamaño del peso y la posición de colocación del peso determinados por el sistema de compensación del equilibrio 1000.
El chaleco de compensación del equilibrio es un ejemplo, y el dispositivo de compensación del equilibrio puede tener varias formas. Por ejemplo, el dispositivo de compensación del equilibrio puede ser un sostén deportivo de mujer o un tirante al que se puede fijar el peso. Por ejemplo, el dispositivo de compensación del equilibrio puede ser una órtesis, un refuerzo, o cualquier objeto con el tamaño del peso y la posición de colocación del peso determinados por el sistema de compensación del equilibrio 1000. El objeto con el tamaño del peso y la posición de colocación del peso
determinados por el sistema de compensación del equilibrio 1000 puede elaborarse mediante una impresora 3D o similar. El peso (estímulo) se puede integrar en el dispositivo de compensación del equilibrio.
Un material del peso no está particularmente limitado, y se puede usar caucho, silicona, gel, arena, líquido o similar. Por ejemplo, se puede usar Flexible Metal® disponible de Ironwear® como peso (estímulo). Para compensación del equilibrio fino, preferentemente, el peso se puede medir en unidades de 0,45 kg (una libra (lb)), 0,22 kg (0,5 libras (lb)), 0,11 kg (0,25 libras (lb)), 0,05 kg (0,125 libras (lb)), y similares. Se puede usar un peso o varios pesos para satisfacer el tamaño del peso determinado en la posición de colocación del peso determinada.
Después, se describirá una operación del sistema de compensación del equilibrio 1000 de la presente realización utilizando un diagrama de flujo.
La figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra una operación del sistema de compensación del equilibrio 1000.
La operación del sistema de compensación del equilibrio 1000 de la presente realización comienza cuando el paciente se encuentra de pie en la plataforma 100C del aparato de medición del centro del cuerpo 100.
En la etapa S110, se determina si el paciente se encuentra de pie o no sobre la plataforma 100C del aparato de medición del centro del cuerpo 100. Si se determina en la etapa S110 que el paciente se encuentra de pie sobre la plataforma 100C del aparato de medición del centro del cuerpo 100, en la etapa S120, los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 miden las cargas aplicadas y proporcionan las señales de medición a la unidad de procesamiento 10C.
En la etapa S130, la unidad de procesamiento 10C realiza un proceso tal como amplificación de señales o conversión digital en las señales de medición, obtiene los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4, y transmite los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 a la unidad de visualización 10B.
En la etapa S140, la unidad de visualización 10B recibe los valores de medición y muestra los pesos medidos por la unidad sensora.
Si el aparato de medición del centro del cuerpo 100 está conectado al aparato de procesamiento de información 200 de forma cableada o inalámbrica, en la etapa S150, el aparato de medición del centro del cuerpo 100 transmite las señales de medición o los valores de medición al aparato de procesamiento de información 200.
Si el aparato de medición del centro del cuerpo 100 no está conectado al aparato de procesamiento de información 200, el proceso de las etapas 150 a S180 puede omitirse y el operador puede realizar el proceso de determinar el tamaño del peso y la posición de colocación del peso (etapa S180) y el proceso de confirmar si se compensa o no el equilibrio del paciente (etapa S190) manualmente con referencia a los valores de medición mostrados en la unidad de visualización 10B.
En la etapa S160, la unidad de entrada 20A recibe las señales de medición o los valores de medición y proporciona las señales de medición o los valores de medición a la unidad de procesamiento 20B.
En la etapa S170, la unidad de procesamiento 20B calcula el valor COG (CGx, CGy) del paciente basándose en los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 y hace que el valor COG (CGx, CGy) del paciente se muestre en la unidad de visualización 20D como se ilustra en la figura 6.
En la etapa S180, la unidad de procesamiento 20B determina el tipo de disfunción del equilibrio del paciente, el tamaño del peso para compensar la disfunción del equilibrio, y la posición de colocación del peso en el chaleco de compensación del equilibrio en el que se fijan los pesos correspondientes al tamaño del peso sobre la base del valor COG (CGx, CGy), y hace que el tamaño del peso y la posición de colocación del peso se muestren en la unidad de visualización 20D.
En la etapa S190, cuando el paciente lleva puesto el chaleco de compensación del equilibrio con el tamaño del peso y la posición de colocación del peso determinados en la etapa S180 y se encuentra de pie en la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo 100 o el tamaño del peso y la posición de colocación del peso determinados en la etapa S180 se aplican al chaleco de compensación del equilibrio que lleva puesto el paciente que está de pie sobre la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo 100, es posible confirmar si el equilibrio del paciente está compensado.
La determinación de si el equilibrio del paciente está compensado en la etapa S190 por el tamaño del peso y la posición de colocación del peso determinada en la etapa S180 se puede realizar basándose en los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 mostrados en la unidad de visualización 10B o a través de la pantalla de operación del programa de compensación del equilibrio ilustrado en las figuras 20 a 22 visualizados en la unidad de visualización 20D.
Cuando los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 mostrados en la unidad de visualización 10B son
sustancialmente iguales entre sí, se puede considerar que el COG del paciente está siendo corregido, y cuando se corrige el COG del paciente, el COG del paciente se encuentra en el origen O ilustrado en la figura 6. Adicionalmente, en la pantalla de operación del programa de compensación del equilibrio ilustrado en las figuras 20 a 22, la fluctuación del valor COG también cae dentro del rango normal.
Por lo tanto, los operadores sin formación en fisioterapia o medicina pueden utilizar los dispositivos, sistema, aparato y métodos divulgados en la presente divulgación para hacer que el chaleco de compensación del equilibrio sea capaz de compensar la disfunción del equilibrio del paciente.
Adicionalmente, el paciente también puede entender que la disfunción del equilibrio del paciente se corrige mediante el chaleco de compensación del equilibrio al visualizar que el COG del paciente se mueve a la posición normal. La figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso para determinar el tamaño del peso y la posición de colocación del peso del chaleco de compensación del equilibrio y fabricar el chaleco de compensación del equilibrio. En la etapa S210, cuando el paciente está de pie sobre la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo 100, los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 emiten las señales de medición que indican las cargas aplicadas a los respectivos sensores.
En la etapa S220, se reciben las señales de medición y se calculan los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4. En la etapa S230, las coordenadas (CGx, CGy) del vector V y la longitud del vector V se calculan basándose en los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4.
En la etapa S240, el tipo de disfunción del equilibrio se identifica basándose en las coordenadas (CGx, CGy) del vector V y el tamaño (W1) del vector V, y se identifica el área correspondiente a la disfunción del equilibrio.
En la etapa S250, se calcula la fluctuación del valor COG.
En la etapa S260, se identifica un área en el chaleco de compensación del equilibrio correspondiente al área identificada correspondiente a la disfunción del equilibrio, y la posición de colocación del peso se determina en función del área identificada y la fluctuación del valor COG.
En la etapa S260, al menos una combinación de una o más áreas puede presentarse como el área correspondiente a la disfunción del equilibrio identificada, y cuando se presenta una pluralidad de combinaciones de áreas, se puede determinar una combinación preferida mediante la realización de más pruebas, como prueba de marcha, prueba de lanzamiento, prueba de rotación y prueba de sentarse en una silla.
La figura 11 es un diagrama de flujo que ilustra un método para compensar el equilibrio del paciente cuando el aparato de procesamiento de información 200 no está conectado al aparato de medición del centro del cuerpo 100.
En la etapa S310, el paciente está de pie en la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo 100, y los sensores 10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4 emiten las señales de medición que indican las cargas aplicadas a los respectivos sensores.
En la etapa S320, los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 se calculan a partir de las señales de medición. En la etapa S320, la unidad de visualización 10B muestra los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4.
El sistema de coordenadas XY que indica el valor COG (CGx, CGy) ilustrado en la figura 6 puede mostrarse.
En la etapa S330, el operador calcula las coordenadas (CGx, CGy) del vector V y la longitud del vector V usando la fórmula (1) y ^ ( W x 2 Wy2) con referencia a los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 mostrados en la unidad de visualización 10B.
En la etapa S340, el operador identifica el tipo de disfunción del equilibrio basándose en las coordenadas del vector V y la longitud del vector V e identifica un área correspondiente a la disfunción del equilibrio.
En la etapa S350, se calcula la fluctuación del valor COG.
En la etapa S360, en un estado en el que el paciente está de pie sobre la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo 100, el operador coloca los pesos correspondientes a la longitud del vector en las áreas del chaleco de compensación del equilibrio correspondientes al área de disfunción del equilibrio en vista de la fluctuación del valor COG.
Si el paciente no está correctamente de pie en las posiciones (FL, FR) indicadas en la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo 100, el tamaño del peso y la posición de colocación del peso descritos anteriormente pueden desviarse del tamaño ideal del peso y la posición de colocación del peso puede incluir errores.
Para reducir la ocurrencia de errores de medición, el proceso de la etapa S310 a la etapa S320, preferentemente, se realiza repetidamente, y se puede emplear uno de los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 que se miden repetidamente, o se puede emplear un promedio de los valores de medición LC1, LC2, LC3 y LC4 que se miden repetidamente.
Adicionalmente, aunque los pesos estén fijados al chaleco de compensación del equilibrio de acuerdo con el tamaño del peso y la posición de colocación del peso descritos anteriormente, el COG del paciente puede no coincidir perfectamente con el origen "O" cuando el paciente no se está correctamente de pie en la posición (FL, FR) que se muestra en la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo 100. En este caso, el operador puede ajustar con precisión el tamaño del peso y la posición de colocación del peso que se determinaron anteriormente.
Sin embargo, ya que puede no ser fácil para el paciente estar de pie con precisión en las posiciones FL y FR indicadas en la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo 100, una placa sensora 10C' capaz de detectar las coordenadas de COG de ambos pies del paciente utilizando una técnica de detección táctil o una técnica de detector de presión se puede emplear como la plataforma 10C, como se ilustra en la figura 17. En otra realización, se puede utilizar una técnica de detección táctil o una técnica de detección de presión, por ejemplo, si el paciente no puede estar de pie en las posiciones FL y FR indicadas en la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo 100.
Haciendo referencia a la figura 16, un sistema de coordenadas (un segundo sistema de coordenadas) se define de tal manera que una línea recta que conecta las coordenadas COG (posiciones P1 y P2) de ambos pies del paciente detectados por la placa sensora 10C' se establece como un eje X', se fija como origen un punto medio entre las posiciones P1 y P2 de los pies del paciente, y como eje Y' una línea recta que pasa perpendicularmente por el origen.
A continuación, el valor COG (CGx, CGy) (primer valor COG) se calcula a través del sistema de coordenadas COG (primer sistema de coordenadas) ilustrado en la figura 6. Un nuevo valor COG (CGx', CGy') (segundo valor COG) se obtiene calculando las distancias del valor COG (CGx, CGy) (primer valor COG) del eje X' y el eje Y' en el segundo sistema de coordenadas.
La identificación del tipo de disfunción del equilibrio, el cálculo de la fluctuación del valor COG, el cálculo del tamaño del peso y la determinación de la posición de colocación del peso se realizan utilizando el segundo valor COG (CGx ', CGy') usando un método similar al método descrito anteriormente.
Dado que la plataforma 10C está constituida por la placa sensora 10C', el paciente no necesita estar de pie en las posiciones FL y FR con precisión para una medición precisa del COG. El valor COG (CGx, CGy) del paciente se puede medir con precisión independientemente de las posiciones de pie del paciente.
En otro ejemplo, una línea recta que conecta las coordenadas COG (posiciones P1 y P2) de los pies del paciente detectados por la placa sensora 10c ' se establece como un eje X', y las coordenadas (Cx, Cy) del punto medio entre las posiciones P1 y P2 de los pies del paciente, y el valor COG (CGx, CGy) del paciente.
A continuación, se obtiene (CGx-Cx, CGy-Cy). Esto es para convertir el valor COG (CGx, CGy) en coordenadas correspondientes al origen original (C), pero en este estado, una línea recta que conecta P1 y P2 no es paralela al eje X.
Después, se calcula un ángulo 0 entre la línea recta que conecta P1 y P2 y el eje X, y se realiza la conversión de rotación correspondiente al ángulo 0 en (CGx-Cx, CGy-Cy), de modo que se puede calcular el centro del cuerpo o valor COG (CGx', CGy') del paciente con respecto al origen O.
La conversión de rotación correspondiente al ángulo 0 para (CGx-Cx, CGy-Cy) se puede realizar mediante las fórmulas (3) y (4). La fórmula (3) corresponde a una fórmula para la conversión de rotación en el sentido de las agujas del reloj y la fórmula (4) corresponde a una fórmula para la conversión de rotación en el sentido contrario a las agujas del reloj.
CGx' = x cos0 y sen0, CGy' = y cos0 - x sen0 ... (3)
CGx' = x cos0 - y sen0, CGy' = y cos0 x sen0 ... (4)
(aquí, x=CGx-Cx, y=CGy-Cy)
En la etapa S370, cuando se determina que el COG del paciente coincide con el origen "O" a través de la unidad de visualización 10B o 20D, los pesos se fijan al chaleco de compensación del equilibrio que debe llevar el paciente de acuerdo con el tamaño del peso y la posición de colocación del peso determinada.
En la etapa S370, cuando el COG del paciente no coincide con el origen O, el operador puede ajustar manualmente el tamaño del peso y la posición de colocación del peso como se describe anteriormente.
El ejemplo en el que el tamaño del peso y la posición de colocación del peso se determinan utilizando el valor medio de los valores c Og del paciente medidos durante un período predeterminado se ha descrito anteriormente. Esta técnica es efectiva para pacientes que tienen temblor leve.
En el caso de los pacientes que tienen un temblor severo, es deseable determinar el tamaño del peso y la posición de colocación del peso usando dos o más valores COG que afectan al equilibrio del paciente. En el caso de pacientes que tienen un temblor severo, el torso se balancea en dos o más direcciones y, por lo tanto, es deseable identificar la disfunción del equilibrio en varias direcciones y determinar el tamaño del peso y la posición de colocación en cada una de las direcciones en las que se identifica la disfunción del equilibrio.
Las figuras 23 a 27 son diagramas que ilustran otro ejemplo del proceso de compensación del equilibrio para determinar el tamaño del peso y las posiciones de colocación del peso de acuerdo con la presente divulgación.
La figura 23 es un diagrama de distribución que ilustra la distribución de valores COG del paciente medidos durante 30 segundos en unidades de 0,1 segundos. Como se ilustra en la figura 23, los valores COG del paciente se concentran en el plano X+Y, el plano -X+Y, y el plano -X-Y. Esto significa que el torso del paciente se agita en la dirección anterior derecha, la dirección anterior izquierda y la dirección posterior izquierda.
La figura 24 es un diagrama de distribución que ilustra la distribución de valores COG anormales excluyendo los valores COG en un rango normal "RN" entre los valores COG incluidos en el diagrama de distribución de la figura 23. Por ejemplo, un rango predeterminado de CGx y un rango predeterminado de CGy se pueden establecer como el rango normal RN analizando las distribuciones de los valores COG de las personas normales, y en el ejemplo ilustrado en la figura 24, se establece un rango de -0,38 cm (-0,15 pulgadas) a 0,38 cm (+0,15 pulgadas) como el rango normal de CGx, se establece un rango de -0,76 cm (-0,3 pulgadas) a 0,76 cm (+0,3 pulgadas) como rango normal de CGy, y solo se ilustran los valores COG anormales, excluyendo los valores COG incluidos en el rango normal RN. Como puede observarse en la figura 24, cuando se excluyen los valores COG normales, los valores COG que afectan al equilibrio del paciente se concentran en el plano X+Y, el plano -X+Y, y el plano -X-Y.
La figura 25 es un gráfico que ilustra valores COG objetivo de compensación representativos que afectan al equilibrio del paciente entre los valores COG anormales incluidos en el diagrama de distribución de la figura 24. Los valores COG objetivo de compensación se pueden obtener dividiendo el sistema de coordenadas COG por 30° para obtener 12 direcciones, como se ilustra en la figura 6 y extrayendo el valor COG que tiene el valor de vector más grande (tamaño) (el valor de raíz cuadrada más grande de una suma de CGx al cuadrado y CGy al cuadrado) o el W1 más grande (el valor de raíz cuadrada más grande ( ^ (Wx2 Wy2)) de una suma de Wx al cuadrado y Wy al cuadrado) en cada dirección.
Aquí, un total de 12 direcciones son direcciones en las que el torso del paciente se agita o el paciente pierde el equilibrio, y el número de direcciones no se limita a 12. El número de direcciones puede ser 8, 16 o cualquier otro número par. Se puede identificar una dirección a la que pertenece cada valor COG calculando un ángulo del valor COG (CGx, CGy) utilizando la fórmula (5).
ATAN2(CGx, CGy)* 180/PI() ... (5)
El sistema de coordenadas COG del paciente se divide en 12 direcciones o 12 rangos de ángulos: 0 a 30°, 30 a 60°, 60° a 90°, 90° a 120°, 120° a 150°, 150° a 180°, -0° a -30°, -60° a -90°, - 90 a -120°, -120° a -150° y -150° a -180°. El gráfico que tiene los puntos o los valores COG ilustrados en la figura 26 se obtiene extrayendo el valor COG con el valor de vector más grande o el W1 más grande en cada rango de ángulo. En el presente documento, 0 a 30°, 30 a 60°, 60° a 90°, 90° a 120°, 120° a 150°, 150° a 180°, -0° a -30°, -60° a -90°, -90 a -120°, -120° a -150°, y -150° a -180° corresponden al área F, el área E, el área D, el área C, el área B, el área A, el área G, el área H, el área I, el área J, el área K y el área L ilustradas en las figuras 6 a 8. Se pueden establecer diferentes rangos de ángulo, por ejemplo, -15 a 15°, 15 a 45°, 45° a 75°, ....165° a -165°, -15° a -45°, ..., y -135° a -165°.
La figura 26 es una tabla para describir un método para determinar el tamaño del peso y la posición de colocación del peso usando los puntos de los valores COG ilustrados en la figura 25. En la Figura 26, x1 e y1 indican CGx y CGy de cada uno de los valores COG ilustrados en la figura 25, respectivamente, y W_1 indica un peso correspondiente a cada valor COG.
x2 e y2 indican las coordenadas x e y de una intersección entre una línea imaginaria que conecta el origen O y el valor COG (x1, y1) y el rango normal RN (por ejemplo, el rango normal de CGx y el rango normal de CGy), y W-2 indica un peso correspondiente a (x2, y2). W_com indica un peso para compensación del equilibrio y se obtiene restando W_2 de W_1 (W_1 - W_2). W_com para la compensación del equilibrio en cada dirección se puede obtener restando W_2
perteneciente al rango normal (RN) de W_1 de cada uno de los valores COG ilustrados en la figura 25.
En la Figura 26, se determina que el peso total de W_com es de 1,41 kg (3,115 libras (lb)), pero puede ser demasiado pesado para un paciente con un peso corporal de 48,08 kg (106 lb). Por lo tanto, 1,27 kg (2,8 libras (lb)) se determina como un tamaño del peso del rango de tamaño del peso (W1 a W2) obtenido anteriormente. W_com% indica un porcentaje de W_com en cada dirección con respecto a la suma de W_com en todas las direcciones. % de entrada es un campo en el que el operador puede introducir un valor y, por ejemplo, cuando el operador introduce 2,5, se introduce el 2,5 % del peso corporal del paciente como valor de entrada y se ingresa 2,8 lb como valor de entrada. Después, los pesos correspondientes a W_com% en las direcciones respectivas se determinan como los tamaños del peso. El tamaño del peso puede determinarse basándose en W_com ilustrado en la figura 26, pero se puede determinar tomando en consideración el rango de tamaño del peso (W1 a W2) obtenido anteriormente sobre la base de una relación en cada dirección (indicada en porcentaje (W_com%) en la figura 26). Adicionalmente, se puede determinar considerando el rango de tamaño del peso (W1 a W2) obtenido anteriormente basándose en una relación de W_1 en cada dirección (indicada en porcentaje (W_1 %) en la figura 26).
Además, el operador puede determinar el tamaño del peso total dentro del 3 % del peso corporal del paciente y determinar el tamaño del peso y la posición de colocación del peso en función de la relación (W_com%) de W_com o la relación (W_1 %) de W_1 ilustrada en la figura 27.
En la Figura 26, y1/x1 indica una pendiente de cada valor COG, y se usa una función de y2 = a/bxx2 para calcular x2 e y2, y y1/x1 se usa para determinar si un segmento de línea imaginaria que conecta cada valor COG (CGx, CGy) con el origen interseca el rango normal de CGx o el rango normal de CGx. Si el valor absoluto de b/a (o y1/x1) es mayor que 2, ya que se utilizan ±0,38 cm (±0,15 pulgadas) y ±0,76 cm (±0,3 pulgadas) como rango normal de CGx y rango normal de CGy, se determina que el segmento de línea imaginaria interseca el rango normal de CGy y, por el contrario, se determina que interseca el rango normal de CGx. Por consiguiente, ±0,3 se usa como y2 dependiendo del signo de y1 cuando el valor absoluto de b/a (o y1/x1) es mayor que 2, ±0,15 se usa como x2 dependiendo del signo de x1 cuando el valor absoluto de b/a (o y1/x1) es menor que 2, y ±0,15 y ±0,3 se usan como x2 e y2 dependiendo del signo de x1 y el signo de y1 cuando el valor absoluto de b/a (o y1/x1) es igual a 2.
La figura 27 es un diagrama que ilustra un ejemplo en el que los tamaños de peso y las posiciones de colocación del peso determinadas como se describe anteriormente se indican en el chaleco de compensación del equilibrio ilustrado en las figuras 7 y 8. Como se ilustra en la figura 27, el tamaño de peso y la posición de colocación del peso determinados como se ha descrito anteriormente pueden mostrarse en 2D o 3D de la forma del torso de un ser humano en una pantalla de visualización. Por consiguiente, dado que el tamaño del peso y la posición de colocación del peso determinados se muestran como se ilustra en la figura 27, el operador puede elaborar fácilmente el chaleco de compensación del equilibrio mientras visualiza solo una pantalla de visualización de este tipo, por lo que la disfunción del equilibrio del paciente puede corregirse con precisión.
Cuando el paciente que lleva puesto el chaleco de compensación del equilibrio con el tamaño del peso y la posición de colocación del peso presentado como se ilustra en la figura 27 está de pie en la plataforma 10c del aparato de medición del centro del cuerpo 100, el proceso ilustrado en las figuras 23 a 26 se repite, y, por tanto, se puede entender si los valores del centro del cuerpo caen o no dentro del rango normal (RN), y el temblor del paciente se puede medir a través del gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 y el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300.
En un caso en el que el temblor se presenta en el paciente en la colocación de la figura 27, si los valores máximos anormales ilustrados en el gráfico de fluctuación del valor COGy 1200 y el gráfico de fluctuación del valor COGx 1300 son valores máximos anteriores, los pesos de 0,36 kg (0,81 libras) y 0,49 kg (1,1 libras) se distribuyen a la posición correspondiente a T7 a T9 de las vértebras torácicas, por ejemplo, la subárea J2 y la subárea I2 o la subárea J1 y la subárea I1 para que el temblor caiga dentro del rango normal.
Además, cuando el paciente tiene la disfunción del equilibrio rotacional, el ajuste fino se realiza distribuyendo los pesos de 0,36 kg (0,81 libras) y 0,49 kg (1,1 libras) a la subárea J2 y la subárea I2 o la subárea J1 y la subárea I1. Esto se debe a que, como se ha descrito anteriormente, cuando el peso se coloca en J1 e I1, la fuerza que tira del torso del paciente es mayor que cuando el peso se coloca en J3 e I3.
Además, cuando el paciente que lleva puesto el chaleco de compensación del equilibrio con el tamaño del peso y las colocaciones de peso presentadas como se ilustra en la figura 27 está de pie en la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo 100, se obtiene el diagrama de distribución del centro del cuerpo similar al ilustrado en la figura 23, el tamaño del peso total determinado como se ilustra en la figura 26 basado en W_com% puede reducirse cuando todas las coordenadas que indican el centro del cuerpo están dentro del rango normal RN, mientras que el tamaño del peso total determinado como se ilustra en la figura 26 basándose en W_com% puede incrementarse cuando todas las coordenadas que indican el centro del cuerpo están fuera del rango normal RN.
Aunque el procedimiento de compensación del equilibrio para determinar el tamaño del peso y la posición de colocación del peso descrito con referencia a las figuras 23 a 27 se ha descrito que se realiza utilizando el aparato de medición del centro del cuerpo 100, la presente divulgación no se limita a este ejemplo. Se puede usar cualquier otro
aparato sensor en lugar del aparato de medición del centro del cuerpo 100 en la medida que un diagrama de distribución similar al ilustrado en la figura 23 se puede generar utilizando valores de medición (por ejemplo, valores de las coordenadas x e y) del aparato sensor, los valores de medición (valores de las coordenadas x e y) que afectan al equilibrio del paciente pueden extraerse en un número predeterminado de direcciones a través de un proceso de filtrado similar al ilustrado en las figuras 24 y 25, y se puede obtener el porcentaje (%) del tamaño del peso (W_com) en cada dirección.
Por ejemplo, se puede utilizar un sensor de 9 ejes que tiene una función de acelerómetro de 3 ejes, una función de giroscopio de 3 ejes y una función de magnetómetro de 3 ejes a la que se aplica un filtro predeterminado (por ejemplo, se aplica un filtro de Kalman). De manera más específica,
un diagrama de distribución similar al ilustrado en la figura 23 se genera utilizando valores de medición (por ejemplo, valores de las coordenadas x e y) del sensor de 9 ejes, los valores de medición (valores de las coordenadas x e y) que afectan al equilibrio del paciente se extraen en un número predeterminado de direcciones a través de un proceso de filtrado similar al ilustrado en las figuras 24 y 25, se obtiene el porcentaje (%) del tamaño del peso (W_com) de cada uno de los valores de medición que afectan al equilibrio del paciente en un número predeterminado de direcciones, y el tamaño del peso (W_com) en cada dirección se obtiene aplicando un peso de un porcentaje predeterminado del peso corporal del paciente (por ejemplo, dentro del 3 % del peso corporal del paciente) al porcentaje (%) del tamaño del peso (W_com) de cada uno de los valores de medición que afectan al equilibrio del paciente.
En algunas realizaciones, el proceso de generar la distribución similar al ilustrado en la figura 23 puede omitirse, y los valores de medición (valores de coordenadas x e y) que afectan al equilibrio del paciente entre los valores de medición (por ejemplo, los valores de las coordenadas xey) del sensor de 9 ejes pueden extraerse en un número predeterminado de direcciones a través de un proceso de filtrado similar al ilustrado en las figuras 24 y 25, se puede obtener el porcentaje (%) del tamaño del peso (W_com) de cada uno de los valores de medición que afectan al equilibrio del paciente en un número predeterminado de direcciones, y se puede obtener el tamaño del peso (W_com) en cada dirección aplicando un peso de un porcentaje predeterminado del peso corporal del paciente (por ejemplo, dentro del 3 % del peso corporal del paciente) al porcentaje (%) del tamaño del peso (W_com) de cada uno de los valores de medición que afectan al equilibrio del paciente.
El sensor de 9 ejes puede tener una función de conectividad inalámbrica, por ejemplo, una función Bluetooth. En este caso, la medición se puede realizar mientras el paciente está de pie o caminando. El rango normal RM se puede obtener analizando las distribuciones de los valores de medición (valores de las coordenadas x e y) de las personas normales. Los valores de medición (coordenadas x e y) que afectan al equilibrio de pie/caminar del paciente se pueden extraer aplicando el proceso de filtrado usando el rango normal RM.
Por consiguiente, el rendimiento de la compensación del equilibrio se puede mejorar notablemente ya que el tamaño del peso y las posiciones de colocación del peso se pueden determinar en un número predeterminado de direcciones utilizando los valores de medición obtenidos mientras el paciente camina.
De manera más específica, La figura 29 es un diagrama que ilustra los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo de seres humanos calculados usando el sensor de 9 ejes. Utilizando el sensor de 9 ejes, el centro del cuerpo se puede obtener obteniendo ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo en un estado en el que el sensor de 9 ejes está fijado al torso del paciente.
Se puede establecer un rango normal RN para la compensación del equilibrio (temblor) en la técnica que usa el sensor de 9 ejes obteniendo ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo de personas normales mientras las personas normales están de pie o caminando durante un tiempo determinado en un estado en el que el sensor de 9 ejes está fijado al torso del paciente.
Los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo del sensor de 9 ejes se pueden obtener aplicando un proceso de filtro predeterminado (por ejemplo, un filtro Kalman, un filtro complementario de cuaterniones (Q-COMP), un filtro de descenso de gradiente de cuaterniones (Q-GRAD), o similar) usando la función de acelerómetro, la función de giroscopio y la función de magnetómetro (brújula).
Con el fin de proporcionar el dispositivo de compensación del equilibrio al paciente que tiene la disfunción del equilibrio, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo del paciente se miden mientras el paciente está de pie o caminando durante un tiempo predeterminado mientras el sensor de 9 ejes está fijado al torso del paciente.
Un diagrama de distribución tridimensional similar al ilustrado en la figura 23 se genera usando los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo del paciente medidos durante un tiempo predeterminado. Los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo que afectan al equilibrio del paciente se extraen a través de un proceso de filtrado utilizando el rango normal RN, de manera similar a la figura 24.
Como se ilustra en la figura 29, el ángulo de guiñada, en relación con un cuerpo humano, indica un ángulo de rotación
alrededor de la columna vertebral del cuerpo humano como eje. De esta forma, el ángulo de guiñada también indica el valor de medición de un paciente con disfunción del equilibrio, y dicho valor de medición (por ejemplo, el ángulo de guiñada) corresponderá a cualquiera de las 12 áreas ilustradas en la figura 6. Como alternativa, un ángulo que indica cualquiera de las 12 áreas ilustradas en la figura 6 puede obtenerse usando la fórmula (6) usando el ángulo de balanceo y el ángulo de cabeceo como valores x e y, respectivamente. El ángulo de cabeceo indica un ángulo en el que el torso de la persona se sacude en dirección anteroposterior, y el ángulo de balanceo indica un ángulo en el que el torso de la persona se agita en dirección lateral.
Se extraen los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo anormales representativos que afectan al equilibrio del paciente, por ejemplo, extrayendo los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo que tienen la longitud de vector más grande en cada una de un número predeterminado de direcciones, de manera similar a la figura 25.
El porcentaje (%) del tamaño del peso (W_com) de cada uno de los valores de medición (los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) que afectan al equilibrio del paciente se obtiene usando las longitudes del vector.
El tamaño del peso (W_com) en cada dirección se puede obtener aplicando un peso de un porcentaje predeterminado del peso corporal del paciente (por ejemplo, dentro del 3 % del peso corporal del paciente) al porcentaje (%) del tamaño del peso (W_com) de cada uno de los valores de medición que afectan al equilibrio del paciente.
Además, cuando la medición descrita anteriormente se realiza mientras el paciente que lleva puesto el chaleco de compensación del equilibrio con el tamaño del peso y las colocaciones de peso que se presentan como se ilustra en la figura 27 está de pie o caminando, se pueden obtener los ángulos de cabeceo y los ángulos de balanceo, y se puede determinar el tamaño del peso total como se ilustra en la figura 26 basándose en W_com% puede reducirse cuando todas las coordenadas que indican los ángulos de cabeceo y los ángulos de balanceo están dentro del rango normal RN, mientras que el tamaño del peso total determinado como se ilustra en la figura 26 basándose en W com% puede incrementarse cuando todas las coordenadas que indican los ángulos de cabeceo y los ángulos de balanceo están fuera del rango normal RN.
Los valores de las coordenadas x e y pueden obtenerse como valores de medición usando la función de acelerómetro en un estado en el que el paciente está de pie, y se puede aplicar un proceso similar al ilustrado en las figuras 23 a 27.
Como se ha descrito anteriormente, el tipo de dispositivo sensor utilizado para la compensación del equilibrio no se limita a los sensores descritos en la presente divulgación siempre que sea posible extraer valores de medición que afecten al equilibrio del paciente en al menos una dirección, obtener el porcentaje (%) del tamaño del peso (W_com) en cada dirección, y determinar el tamaño del peso que se debe colocar basándose en el porcentaje (%) del tamaño del peso (W_com) en cada dirección. Por ejemplo, el dispositivo sensor puede ser un dispositivo de exploración corporal en 3D.
Aunque el chaleco de compensación del equilibrio (temblor) al que se puede fijar el peso mediante cierres de velcro se ha descrito como el dispositivo de compensación del equilibrio (temblor) en lo anterior como ejemplo, la presente divulgación no se limita a eso. El peso puede fijarse al cuerpo del paciente utilizando cualquier otro material adecuado. En el caso del chaleco con cierre de velcro, puede haber muchas cuestiones y problemas en el uso del cierre de velcro como material de fijación/desprendimiento. Por ejemplo, puede haber un problema de ventilación y el cierre puede restringir la libertad de movimiento del chaleco cuando el paciente lo lleva puesto. Adicionalmente, el peso puede estar separado del chaleco, por ejemplo, cuando el cierre está desgastado.
La figura 30 es un diagrama que ilustra otro ejemplo de un dispositivo de compensación del equilibrio (temblor). El dispositivo de compensación del equilibrio tiene forma de chaleco, como se ilustra en la figura 30 pero puede tener cualquier forma para soportar el torso, y la forma del dispositivo de compensación del equilibrio no está limitada.
Un dispositivo de compensación del equilibrio 500 incluye un lado delantero 500A y un lado trasero 500B. Cada uno del lado delantero 500A y el lado trasero 500B incluye una estructura 800, al menos un raíl 700 fijado al interior de la estructura 800, y al menos un peso 600 fijado de forma móvil al raíl 700.
La estructura 800 se lleva sobre el torso del paciente y soporta el torso del paciente y puede estar hecha de tela como en un chaleco o puede estar hecha de plástico como en un aparato ortopédico o una órtesis.
El raíl 700 sirve para proporcionar un camino a lo largo del cual el peso 600 puede moverse de forma deslizante. Para ello, el peso 600 incluye una parte que se conecta con el raíl 700 y se mueve de manera deslizante, y el peso 600 se ajusta en el raíl 700 y puede moverse en dirección vertical a lo largo de los raíles verticales 700A y 700C o moverse en dirección horizontal a lo largo de un raíl horizontal 700B. Al menos un raíl se forma como los raíles verticales 700A y 700C, y al menos un raíl se forma como el raíl horizontal 700B.
El peso 600 puede tener un mecanismo de fijación capaz de fijar el peso 600 al raíl 700, como un tornillo. El usuario puede fijar el peso 600 al raíl 700 con el mecanismo de fijación y, en este caso, el movimiento vertical u horizontal del
peso 600 está restringido.
El dispositivo de compensación del equilibrio 500 puede incluir además una unidad de control 900A, una unidad de sensor 900B tal como el sensor de 9 ejes descrito anteriormente, un actuador 600A instalado en el peso 600A, y una unidad de almacenamiento que almacena un programa para realizar las funciones del dispositivo de procesamiento de información 200 descrito anteriormente para proporcionar el programa de compensación del equilibrio. La unidad de control 900A implementa la función de disfunción del equilibrio, la función de determinación del tamaño del peso, la función de determinación de la posición de colocación del peso, la función de cálculo del centro del cuerpo y la función de cálculo de la fluctuación del valor del centro del cuerpo mediante la ejecución del programa.
El actuador 600A instalado en el peso 600 mueve el peso 600 a lo largo del raíl 700 en respuesta a una señal de control transmitida desde la unidad de control 900A de forma cableada o inalámbrica. La señal de control se puede transmitir de forma inalámbrica desde la unidad de control 900A al actuador 600A usando, por ejemplo, Bluetooth (marca registrada). La señal de control puede transmitirse desde la unidad de control 900A al actuador 600A usando el raíl 700 como una línea de transmisión cableada.
La unidad sensora 900B mide el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente mientras el paciente está de pie o caminando y transmite el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente a la unidad de control 900A en tiempo real.
La unidad de control 900A determina si el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente está dentro del rango normal RN. Cuando el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente están dentro del rango normal RN, la unidad de control 900A vigila continuamente si el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente está dentro del rango normal RN.
Sin embargo, cuando el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente está fuera del rango normal RN, la unidad de control 900A determina una dirección (o un rango de ángulo) y el tamaño del peso correspondiente al valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente, y controla los actuadores 600A de manera que los pesos 600 correspondientes al tamaño del peso determinado se mueven a una posición correspondiente a la dirección determinada (o el rango de ángulo determinado), para que se mejore la disfunción del equilibrio del paciente. La operación de compensación del equilibrio se puede realizar de forma continua mientras el paciente está de pie o en movimiento y, por lo tanto, la disfunción del equilibrio del paciente puede compensarse dinámicamente.
Además, la unidad de control 900A puede medir el temblor (la fluctuación del valor COG o la fluctuación de los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente mientras el paciente está de pie o caminando y controlar el actuador 600A de manera que el temblor del paciente se reduzca cuando el temblor (la fluctuación del valor COG o la fluctuación de los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente está fuera del rango normal RN.
En la configuración en la que el actuador 600A mueve el peso 600, preferentemente, se instalan un par de raíles 700 para que el peso 600 se pueda mover bidireccionalmente.
Adicionalmente, se puede instalar una carcasa de raíl de forma cilíndrica o de túnel rectangular para cubrir el raíl 700 de modo que no se perturbe el movimiento del peso 600.
En la configuración en la que el actuador 600A mueve el peso 600 en respuesta a una señal de control de la unidad de control 900A, cuando el paciente usa el dispositivo de compensación del equilibrio 500 por primera vez, la unidad de control 900A determina automáticamente el porcentaje del tamaño del peso en cada dirección y las posiciones de colocación del peso usando el método descrito anteriormente y hace que los pesos 600 se muevan a través del actuador 600A de acuerdo con el porcentaje del tamaño del peso en cada dirección y la posición de colocación del peso que se determinan. Por consiguiente, se pueden determinar diferentes tamaños del peso y diferentes posiciones de colocación del peso de acuerdo con un estado de salud diario o un biorritmo del paciente ya que el estado de salud del paciente puede cambiar diariamente.
Después, la unidad de control 900A vigila continuamente si el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente está dentro del rango normal RN y realiza el procedimiento de compensación del equilibrio como se ha descrito anteriormente.
El tamaño del peso total incluido inicialmente en el dispositivo de compensación del equilibrio 500 es preferentemente, un 3 % o menos que el peso corporal del paciente.
Como otro ejemplo, se puede utilizar líquido como el peso 600. La figura 31 es un diagrama que ilustra otro ejemplo de un dispositivo de compensación del equilibrio de acuerdo con la presente divulgación.
Un dispositivo de compensación del equilibrio 1000 incluye un lado delantero 1000A y un lado trasero 1000B. Cada
uno del lado delantero 500A y el lado trasero 500B incluye una estructura 800, al menos un canal de líquido 2100 fijado al interior de la estructura 800, al menos una bolsa de líquido 2200 conectada con el canal de líquido 2100, al menos una bomba 2300 y líquido 2400.
La estructura 800 se lleva sobre el torso del paciente y soporta el torso del paciente y puede estar hecha de tela como en un chaleco o puede estar hecha de plástico como en un aparato ortopédico o una órtesis.
El canal de líquido 2100 sirve para proporcionar un canal a lo largo del cual el líquido 2400 puede moverse. El canal de líquido 2100 incluye al menos un canal vertical 2100A y al menos un canal horizontal 2100B. Preferentemente, se instala un par de canales para que el líquido 2400 se pueda mover bidireccionalmente como cada uno de los canales vertical 2100A y el canal horizontal 2100B. El canal horizontal 2100B del lado frontal se puede conectar con el canal horizontal 2100B del lado posterior.
La bomba 2300 sirve para mover el líquido 2400 entre las bolsas de líquido 2400 en respuesta a una señal de control de una unidad de control 900A.
La bolsa de líquido 2200 almacena el líquido 2400, y se forman preferentemente las bolsas de líquido 2400 que corresponden en número a las áreas o subáreas ilustradas en la figura 6. Las posiciones de las bolsas de líquido 2400 corresponden preferentemente a las áreas o subáreas ilustradas en la figura 6.
El dispositivo de compensación del equilibrio 1000 incluye una unidad de control 2000A, una unidad de sensor 2000B como el sensor de 9 ejes descrito anteriormente, y una unidad de almacenamiento que almacena un programa para realizar las funciones del dispositivo de procesamiento de información 200 descrito anteriormente para proporcionar el programa de compensación del equilibrio. La unidad de control 2000A implementa la función de disfunción del equilibrio, la función de determinación del tamaño del peso, la función de determinación de la posición de colocación del peso, la función de cálculo del centro del cuerpo y la función de cálculo de la fluctuación del valor del centro del cuerpo mediante la ejecución del programa.
La bomba 2300 se instala preferentemente en correspondencia con cada bolsa de líquido 2200 e inyecta o expulsa el líquido 2400, que es el peso en respuesta a una señal de control transmitida desde la unidad de control 2000A de forma cableada o inalámbrica hacia o desde la bolsa de líquido 2200.
La señal de control se puede transmitir de forma inalámbrica desde la unidad de control 2000A a la bomba 2300 usando, por ejemplo, Bluetooth. La señal de control puede transmitirse desde la unidad de control 2000A a la bomba 2300 usando el canal de líquido 2100 como una línea de transmisión cableada.
La unidad sensora 2000B mide el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente mientras el paciente está de pie o caminando y transmite el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente a la unidad de control 2000A en tiempo real.
La unidad de control 2000A determina si el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente está dentro del rango normal RN. Cuando el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente están dentro del rango normal RN, la unidad de control 2000A vigila continuamente si el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente está dentro del rango normal RN.
Cuando el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente está fuera del rango normal RN, la unidad de control 2000A determina una dirección (o un rango de ángulo) y el tamaño del peso correspondiente al valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente, y controla las bombas 2300 de manera que el líquido 2400 correspondiente al tamaño del peso determinado se mueve a una posición correspondiente a la dirección determinada (o el rango de ángulo determinado), para que se mejore la disfunción del equilibrio del paciente. La operación de compensación del equilibrio se puede realizar de forma continua mientras el paciente está de pie o en movimiento y, por lo tanto, la disfunción del equilibrio del paciente puede compensarse dinámicamente.
Además, la unidad de control 2000A puede medir el temblor (la fluctuación del valor COG o la fluctuación de los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente mientras el paciente está de pie o caminando y controlar la bomba 2300 de manera que el temblor del paciente se reduzca cuando el temblor (la fluctuación del valor COG o la fluctuación de los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente está fuera del rango normal RN.
En la configuración en la que el líquido 2400 se inyecta o expulsa desde la bolsa de líquido 2200 y es movido por la bomba 2300 en respuesta a una señal de control de la unidad de control 2000A, cuando el paciente lleva puesto el dispositivo de compensación del equilibrio 1000, la unidad de control 2000A determina automáticamente el porcentaje del tamaño del peso en cada dirección y las posiciones de colocación del peso usando el método descrito anteriormente y hace que el líquido 2400 se mueva entre las bolsas de líquido 220 a través de la bomba 2300 de acuerdo con el porcentaje del tamaño del peso en cada dirección y la posición de colocación del peso que se
determinan. Por consiguiente, se pueden determinar diferentes tamaños del peso y diferentes posiciones de colocación del peso de acuerdo con un estado de salud diario o un biorritmo del paciente ya que el estado de salud del paciente puede cambiar diariamente.
Después, la unidad de control 2000A vigila continuamente si el valor de medición (por ejemplo, los ángulos de guiñada, cabeceo y balanceo) del paciente está dentro del rango normal RN y realiza el procedimiento de compensación del equilibrio como se ha descrito anteriormente.
El tamaño del peso total incluido inicialmente en el dispositivo de compensación del equilibrio 500 es preferentemente, un 3 % o menos que el peso corporal del paciente.
De acuerdo con el dispositivo de compensación del equilibrio/temblor con la configuración anterior, el tamaño del peso y la posición de colocación del peso no son fijos, y el tamaño del peso y la posición de colocación del peso se determinan en tiempo real en función de todos los valores de medición que afectan el equilibrio/temblor del paciente. Por lo tanto, la disfunción del equilibrio/temblor del paciente se corrige dinámicamente.
La configuración descrita anteriormente del dispositivo de compensación del equilibrio/temblor es particularmente útil para proporcionar compensación del equilibrio y/o reducción del temblor para pacientes con disfunción del equilibrio cuya disfunción del equilibrio está marcada por los cambios en su COG en dos o más direcciones sin un patrón uniforme.
La configuración descrita anteriormente del dispositivo de compensación del equilibrio/temblor es un ejemplo de cómo pueden ocurrir dinámicamente las colocaciones del peso en tiempo real. En otra realización de la presente divulgación, es posible proporcionar un dispositivo de compensación del equilibrio/temblor capaz de ajustar dinámicamente el tamaño del peso y las colocaciones del peso haciendo que un líquido de cierto peso se mueva a través de un tubo a ciertas ubicaciones del dispositivo de compensación del equilibrio/temblor.
La figura 28 es un diagrama de flujo que ilustra el proceso de determinar el tamaño del peso y la posición de colocación del peso y elaborar el chaleco de compensación del equilibrio a través del proceso ilustrado en las figuras 23 a 27.
En la etapa 410, los valores del centro del cuerpo (por ejemplo, los valores COG (CGx, CGy)) se obtienen a intervalos de un período, por ejemplo, cuando el paciente está de pie sobre la plataforma 10C del aparato de medición del centro del cuerpo 100 o mientras el paciente está de pie o caminando con el sensor de 9 ejes fijado al torso, y por ejemplo, se genera el diagrama de distribución de los valores del centro del cuerpo.
En la etapa 420, se genera la distribución de los valores COG anormales excluyendo los valores COG incluidos en el rango normal RN en el diagrama de distribución de los valores del centro del cuerpo.
El proceso de generar los diagramas de distribución en las etapas 410 y 420 puede omitirse.
En la etapa 430, se extraen los valores de COG objetivo de compensación representativos que afectan al equilibrio del paciente entre los valores de COG anormales en varias direcciones.
En la etapa 440, el peso (W_com) para la compensación del equilibrio en cada dirección se obtiene restando el valor de peso perteneciente al rango normal RN del valor de peso de cada uno de los valores COG objetivo de compensación representativos.
En la etapa 450, el tamaño del peso utilizado para la compensación del equilibrio en cada dirección se determina considerando el rango del primer tamaño del peso W1 y el segundo tamaño del peso W2. Cuando el peso total W_com utilizado para la compensación del equilibrio determinada en la etapa 440 está dentro del rango del primer tamaño del peso W1 y el segundo tamaño del peso W2, puede omitirse la etapa 450.
En la etapa 460, se mide el temblor del paciente y se reduce el temblor del paciente ajustando la distribución del tamaño del peso dentro de cada área teniendo en cuenta la fluctuación del valor COG del paciente sin cambiar la posición básica de colocación del peso, por ejemplo, moviendo la posición del peso hacia arriba o hacia abajo dentro del área determinada.
Como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con la presente divulgación, es posible identificar la disfunción del equilibrio del paciente y determinar el tamaño del peso y la posición de colocación del peso capaz de compensar la disfunción del equilibrio y, por tanto, las personas sin el conocimiento capacitado en fisioterapia o medicina pueden hacer que el chaleco de compensación del equilibrio personalizado sea capaz de compensar la disfunción del equilibrio del paciente. Adicionalmente, en comparación con los métodos utilizados actualmente por fisioterapeutas o profesionales médicos, se reduce el tiempo necesario para probar y elaborar un chaleco de compensación del equilibrio.
Adicionalmente, la presente divulgación permite que el operador y el paciente confirmen la corrección y reducción de
la disfunción del equilibrio y el temblor mientras el paciente lleva puesto el chaleco de equilibrio y, por lo tanto, la presente divulgación también permite que el paciente y el operador realicen ajustes en la colocación del peso y la selección del tamaño del peso sin muchas pruebas.
La presente divulgación se ha descrito anteriormente utilizando el chaleco de compensación del equilibrio como ejemplo del dispositivo de compensación del equilibrio, pero esto es meramente un ejemplo, y la presente divulgación se puede aplicar a cualquier dispositivo que se pueda fijar al cuerpo de un paciente o que un paciente pueda llevar puesto, y dicho dispositivo puede tener la forma de una prenda, órtesis o refuerzo siempre que la disfunción del equilibrio del paciente pueda compensarse de acuerdo con el tamaño del peso y la posición de colocación del peso determinada por la técnica descrita en la presente divulgación.
Si bien las descripciones en la presente divulgación se centran en la compensación del equilibrio, se puede implementar un aparato o sistema separado e independiente para medir y mejorar los temblores basándose en la presente divulgación.
A menos que se indique lo contrario, términos tales como "primero" y "segundo" se utilizan para distinguir arbitrariamente entre los elementos que describen dichos términos. Por tanto, estos términos no pretenden necesariamente indicar la priorización temporal o de otro tipo de dichos elementos. Los términos "acoplado" o "acoplado operativamente" se definen como conectados, aunque no necesariamente de forma directa, y no necesariamente de forma mecánica. Los términos "un" y "una" se definen como uno o más a menos que se indique lo contrario. Los términos "comprenden" (y cualquier forma de comprender, tales como "comprende" y "que comprende/n"), "tienen" (y cualquier forma de tener, tales como "tiene" y "que tiene/n"), "incluyen" (y cualquier forma de incluir, tales como "incluye" y "que incluye/n") o "contienen" (y cualquier forma de contener, tales como "contiene" y "que contiene/n") son verbos de enlace abiertos. Como resultado, un sistema, dispositivo o aparato que "comprende", "tiene", "incluye" o "contiene" uno o más elementos posee esos uno o más elementos pero no se limita a poseer solo esos uno o más elementos. De forma similar, un método o proceso que "comprende", "tiene", "incluye" o "contiene" una o más operaciones posee esas una o más operaciones pero no se limita a poseer solo esas una o más operaciones.
Claims (15)
1. Un aparato de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio (100) que comprende
un sensor (10LC1, 10LC2, 10LC3, 10LC4) que incluye al menos uno de un sensor de movimiento, un sensor de peso, o combinaciones de los mismos;
al menos un medio de almacenamiento no transitorio que tiene instrucciones almacenadas para hacer que el aparato de medición del centro del cuerpo:
determine un primer valor de centro de gravedad (COG) para una persona basándose en al menos uno de los primeros datos de movimiento del sensor de movimiento, primeros datos de peso del sensor de peso, o combinaciones de los mismos;
determine una primera distancia por la que el primer valor COG se desvía de una ubicación predeterminada; determine una primera dirección en la que se ubica el primer valor COG;
caracterizado por hacer además que el aparato de medición del centro del cuerpo:
determine una primera ubicación y un primer tamaño de un primer peso para ser colocado en un dispositivo terapéutico portátil basándose en la primera dirección y la primera distancia;
almacene la primera ubicación y el primer tamaño del primer peso como primeros datos terapéuticos en al menos un medio de almacenamiento; y
emita los primeros datos terapéuticos.
2. El aparato de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio de la reivindicación 1, en donde el al menos un medio de almacenamiento tiene instrucciones almacenadas para hacer que el aparato de medición del centro del cuerpo:
determine un segundo valor COG para la persona basándose en al menos uno de los segundos datos de movimiento del sensor de movimiento, segundos datos de peso del sensor de peso, o combinaciones de los mismos;
determine una segunda distancia por la cual el segundo valor COG se desvía de la ubicación predeterminada; determine una segunda dirección en la que se ubica el segundo valor COG;
caracterizado por hacer además que el aparato de medición del centro del cuerpo:
determine una segunda ubicación y un segundo tamaño de un segundo peso que se debe colocar en el dispositivo terapéutico portátil basándose en la segunda dirección y la segunda distancia;
almacene la segunda ubicación y el segundo tamaño del segundo peso como segundos datos terapéuticos en el al menos un medio de almacenamiento; y
emita los segundos datos terapéuticos;
en donde la primera dirección es diferente de la segunda dirección.
3. El aparato de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio de la reivindicación 2, en donde el al menos un medio de almacenamiento tiene instrucciones almacenadas para hacer que el aparato de medición del centro del cuerpo determine el primer tamaño del primer peso basándose en el peso corporal de la persona.
4. El aparato de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio de la reivindicación 3, en donde el al menos un medio de almacenamiento tiene instrucciones almacenadas para hacer que el aparato de medición del centro del cuerpo determine el primer tamaño del primer peso basándose en un porcentaje del peso corporal de la persona.
5. El aparato de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio de la reivindicación 2, en donde el al menos un medio de almacenamiento tiene instrucciones almacenadas en el mismo para hacer que el aparato de medición del centro del cuerpo muestre una representación de los primeros datos terapéuticos y los segundos datos terapéuticos en una representación del dispositivo terapéutico portátil.
6. El aparato de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio de la reivindicación 2, en donde el sensor de peso incluye un primer y segundo sensores de peso equidistantes de la ubicación predeterminada.
7. El aparato de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio de la reivindicación 2, en donde el sensor de movimiento incluye al menos uno de un giroscopio, acelerómetro, o combinaciones de los mismos.
8. El aparato de medición del centro del cuerpo y compensación del equilibrio de la reivindicación 2, en donde el sensor incluye un sensor de movimiento y el al menos un medio de almacenamiento tiene instrucciones almacenadas en el mismo para hacer que el aparato de medición del centro del cuerpo:
determine puntos de datos que indiquen el movimiento lateral y el movimiento anteroposterior de al menos una parte de la persona basándose en los primeros datos de movimiento del sensor de movimiento;
clasifique los puntos de datos en una pluralidad de direcciones;
determine un punto de datos representativo que represente al menos uno de equilibrio, temblor, o combinaciones de los mismos, de al menos una parte de la persona a partir de los puntos de datos clasificados para cada una de la pluralidad de direcciones; y
determine la primera ubicación y el primer tamaño del primer peso para compensar el al menos uno de equilibrio, temblor, o combinaciones de los mismos basándose en los puntos de datos representativos.
9. Un sistema de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio (100)
que comprende
un artículo portátil
al menos un sensor (10LC1, 10LC2, 10LC3 y 10LC4) configurado para determinar mediciones de al menos uno de un peso, una presión, un ángulo de rotación de al menos una parte de una persona, o combinaciones de los mismos durante un período de tiempo y para una pluralidad de direcciones; y
al menos un medio de almacenamiento no transitorio que tenga instrucciones almacenadas para hacer que el sistema:
determine una pluralidad de puntos de datos que indica el movimiento lateral y el movimiento anteroposterior de al menos una parte de una persona basándose en las mediciones del al menos un sensor;
clasifique la pluralidad de puntos de datos en la pluralidad de direcciones;
determine un punto de datos representativo que represente al menos uno de equilibrio, temblor, o combinaciones de los mismos, de al menos una parte de una persona a partir de los puntos de datos clasificados para cada una de la pluralidad de direcciones;
caracterizado por hacer además que el sistema de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio determine una ubicación de colocación y un tamaño de cada uno de una pluralidad de pesos en el artículo portátil para compensar el al menos uno de equilibrio, temblor, o combinaciones de los mismos basándose en los puntos de datos representativos,
en donde el artículo portátil está configurado para que lo lleve puesto la persona e incluye una pluralidad de ubicaciones que corresponden a la ubicación de colocación determinada de cada una de la pluralidad de pesos.
10. El sistema de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio (100) de la reivindicación 9, en donde el al menos un medio de almacenamiento tiene instrucciones almacenadas para hacer que el sistema:
determine una dirección de uno de los puntos de datos representativos;
determine la ubicación de colocación de un primero de la pluralidad de pesos basándose en la dirección de uno de los puntos de datos representativos.
11. El sistema de medición del centro del cuerpo y de compensación de equilibrio (100) de la reivindicación 10, en donde el al menos un medio de almacenamiento tiene instrucciones almacenadas para hacer que el sistema:
determine una magnitud de uno de los puntos de datos representativos;
determine el tamaño del primero de la pluralidad de pesos basándose en la magnitud de uno de los puntos de datos representativos.
12. El sistema de medición del centro del cuerpo y de compensación de equilibrio (100) de la reivindicación 11, en donde el al menos un medio de almacenamiento tiene instrucciones almacenadas para hacer que el sistema:
determine un rango normal de la pluralidad de puntos de datos que indican el movimiento lateral y el movimiento anteroposterior de al menos una parte de una persona;
determine uno de los puntos de datos representativos en función del rango normal determinado.
13. El sistema de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio (100) de la reivindicación 12, en donde el rango normal incluye: (a) un rango normal lateral para determinar si uno de los puntos de datos representativos es normal o anormal para el movimiento lateral, y (b) un rango normal anteroposterior para determinar si uno de los puntos de datos representativos es normal o anormal para el movimiento anteroposterior.
14. El sistema de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio (100) de la reivindicación 13, en donde el rango normal lateral es diferente del rango normal anteroposterior.
15. El sistema de medición del centro del cuerpo y de compensación del equilibrio (100) de la reivindicación 14, en donde uno de los puntos de datos representativos está fuera de al menos uno del rango normal lateral, el rango normal anteroposterior, o combinaciones de los mismos.
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