BR112017016736B1 - Sistema ascensor de reabilitação médico e método com detecção de força horizontal e vertical e controle de movimento - Google Patents

Abstract

SISTEMA ASCENSOR DE REABILITAÇÃO MÉDICO E MÉTODO COM DETECÇÃO DE FORÇA HORIZONTAL E VERTICAL E CONTROLE DE MOVIMENTO. É revelado um sistema de suporte de peso corporal, incluindo um aparelho e método de suporte de peso corporal melhorado. O sistema permite não apenas o suporte de pacientes submetidos a terapias de reabilitação, mas modos de exercício que são personalizáveis e de natureza dinâmica, incluindo funcionalidades alternativas em diferentes locais.

Description

[001] Este pedido reivindica prioridade sob 35 USC §119 do Pedido de Patente No. 62/111.288 para um SISTEMA DE APOIO AO PESO DO CORPO MÉDICO E MÉTODO COM CONTROLE DE SENSAÇÃO E MOVIMENTO HORIZONTAL E VERTICAL, depositado em 3 de fevereiro de 2015 por James Stockmaster et al. e do pedido de patente provisória dos E.U.A. No. 62/182.410 para um BODY HARNESS, depositado em 19 de junho de 2015 por Betty Dolce et al. Esta aplicação também é uma continuação em parte, e também reivindica prioridade abaixo dos 35 U.S.C. §119 do Pedido de Patente U.S. No 14/160.613 para um SISTEMA DE ELEVAMENTO DE REABILITAÇÃO MÉDICA E MÉTODO COM SENSAÇÃO DE FORÇA HORIZONTAL E VERTICAL E CONTROLE DE MOVIMENTO, depositado em 22 de janeiro de 2014 por James Stockmaster et al. e do Pedido de Patente Provisório Norte-Americano No. 61/755.007 para um SISTEMA ASCENSOR DE REABILITAÇÃO MÉDICO E MÉTODO COM DETECÇÃO DE FORÇA HORIZONTAL E VERTICAL E CONTROLE DE MOVIMENTO depositado em 22 de janeiro de 2013 por James Stockmaster et al., e em que todos os acima identificados são incorporados por referência na sua totalidade.

CAMPO TÉCNICO

[002] O sistema aqui divulgado refere-se a um sistema de suporte de peso corporal, e mais particularmente, a um sistema melhorado de suporte, e um método, incluindo modos de exercício que podem ser personalizados ou configuráveis e dinâmicos na natureza, e que podem incluir um sistema de múltiplas configurações e pista, onde o sistema é capaz de fornecer funcionalidade alternativa, em diferentes locais, uma força de suporte ajustável e variável para os usuários com base, por exemplo, uma porção (isto é, em uma percentagem) de peso corporal percebido. O sistema descrito proporciona ainda uma interface de usuário que pode ser empregue de uma maneira móvel, com ou sem fio, fixa, e irá permitir a utilização de múltiplos dispositivos de suporte em um único sistema de pista.

JUSTIFICATIVA E DESCRIÇÃO RESUMIDA

[003] O processo de fornecer serviços de reabilitação e terapia para indivíduos com déficits significativos de caminhada e outras deficiências físicas apresenta um desafio até mesmo para os terapeutas mais experientes. Por exemplo, pacientes que sofrem de lesões neurológicas como acidente vascular cerebral, lesão medular, ou lesão cerebral traumática muitas vezes apresentam uma incapacidade de se sustentar, pobres de resistência ou padrões de caminhada que são instáveis. Estas deficiências tornam difícil, na melhor das hipóteses, para o paciente e terapeuta a se envolver em exercícios específicos, terapias, etc. Assim, é cada vez mais comum para tais terapias envolver algum tipo de sistema de suporte de peso corporal para reduzir a probabilidade de quedas ou outras lesões, permitindo simultaneamente uma maior intensidade ou duração do treinamento ou terapia.

[004] Alguns sistemas de apoio existentes obstruem a interação do terapeuta com o paciente, através da apresentação de barreiras entre o paciente e o terapeuta. Outros sistemas de apoio independentes necessitam de assistência, ou o paciente, para gerenciar o movimento horizontal do sistema de apoio, em vez de se concentrar em seu próprio equilíbrio e forma preferida da terapia. Em outras palavras, o paciente pode ser forçado a compensar a dinâmica do sistema de apoio. Tal efeito de confusão pode resultar no desenvolvimento no paciente de movimentos anormais compensatórios que persistem quando o paciente é removido do sistema de apoio.

[005] Ainda um outro problema com alguns sistemas é que, sob descarga estática, o comprimento das tiras de suporte é definido para um comprimento fixo, de modo que o indivíduo ou suporta todo o seu peso quando as tiras estão frouxas, ou sem peso quando as tiras estão apertadas. Sistemas de descarga estática são conhecidos por produzir forças de reação do solo anormais e padrão de ativação muscular alterado. Além disso, sistemas de descarga estática podem limitar excursões verticais do paciente (por exemplo, degraus para cima e sobre, escadas e similares) e, assim, evitam que certas terapias em que é necessária uma grande amplitude de movimento. Outro problema observado com sistemas que são programados para seguir o movimento do paciente são atrasos significativos na resposta do sistema (muitas vezes o resultado da mecânica de sensores, atuadores e dinâmica do sistema), onde o paciente sente que eles estão exercendo uma força maior do que o necessário apenas para superar o sistema de apoio - resultando em comportamentos adaptativos de aprendizagem de pacientes que possam desestabilizar pacientes debilitados quando eles finalmente começam as atividades auto suportadas para as quais eles estão sendo treinados.

[006] Tendo em conta os atuais sistemas de suporte do peso do corpo, há uma necessidade de um sistema médico de suporte de reabilitação e método que supere as limitações dos sistemas caracterizados acima.

[007] Descrito em modalidades aqui está um sistema de suporte de peso corporal com um sistema de suporte aperfeiçoado e um método incluindo modos de exercício que podem ser personalizados ou configuráveis e dinâmicos na natureza, incluindo numerosas configurações para um sistema de pista, em que o sistema é capaz de fornecer funcionalidade alternativa em diferentes locais, uma força de suporte ajustável e variável para os usuários com base em, por exemplo, uma percentagem de peso corporal percebido. O sistema descrito proporciona ainda uma interface de usuário que pode ser empregue de uma maneira fixa, móvel, com ou sem fio, e o sistema permitirá a utilização de várias unidades de uma pista única, possivelmente, anelada, sem colisão ou interferência entre as unidades adjacentes.

[008] Além disso, em modalidades aqui descritas está um sistema para suportar o peso de uma pessoa, que compreende: uma pista, ou uma estrutura de suporte similar, que inclui uma porção de índice nela (poderia também ser suportada por um braço ou de um pórtico com capacidade para definir um caminho de forma programável sobre o qual o rolador pórtico pode se mover); um suporte móvel operativamente ligado à pista, o suporte sendo móvel ao longo de um caminho definido pela pista e em uma primeira direção e em uma segunda direção geralmente oposta à primeira direção; uma primeira unidade ligada ao suporte móvel, a referida primeira unidade movendo o suporte ao longo do caminho definido pela pista, em que a primeira unidade se encontra operacionalmente ligada à porção indexada sobre a pista de forma fiável para controlar a posição horizontal do suporte ao longo da pista; um atuador ligado ao suporte móvel, o referido atuador incluindo uma segunda unidade para a condução de um cilindro rotativo, o referido cilindro que tem uma primeira extremidade de uma pista (ou outro membro flexível entrançado) a ele ligada, e a pista enrolada sobre a superfície exterior do cilindro com uma segunda extremidade da pista sendo acoplada a um arnês de suporte (ou dispositivo semelhante de suporte/apoio) anexado para suportar uma pessoa; um primeiro sensor para detectar uma força horizontal aplicada ao suporte através da pista; um segundo sensor para detectar uma força vertical aplicada à tira; e um sistema de controle configurado para receber sinais a partir dos primeiro e segundo sensores e uma interface de usuário e para controlar o movimento de pelo menos a primeira e segunda unidades para facilitar o suporte e movimento da pessoa, onde o sistema de controle ajusta dinamicamente a quantidade de apoio fornecida à pessoa, alterando, pelo menos, a força vertical aplicada à pista por meio do cilindro e do segundo motor.

[009] Além disso, em modalidades aqui descritas está um sistema para suportar o peso de uma pessoa, que compreende: uma pista que inclui uma pluralidade de membros extrudidos ligados ponta a ponta, e uma pluralidade de trilhos elétricos dispostos longitudinalmente ao longo de uma porção interior da pista para cada porção de pista, em que pelo menos um membro extrudido inclui uma superfície superior geralmente planar, que se prolonga em uma direção longitudinal, os lados opostos que se estendem longitudinalmente e para baixo a partir de cada lado da superfície superior, e em que a combinação da superfície superior e lados estendendo-se para baixa forma a parte interior da pista; cada um dos referidos lados opostos, que inclui ainda um ressalto que se prolonga em uma direção para fora do mesmo; uma unidade de suporte móvel operativamente ligada à pista, a unidade de suporte móvel que é móvel ao longo de um caminho definido pela pista em uma primeira direção e em uma segunda direção geralmente oposta à primeira direção; uma primeira unidade ligada à unidade de suporte móvel, a referida primeira unidade movendo o suporte ao longo do caminho definido pela pista, em que a primeira unidade é acoplada de modo de fricção a uma superfície da pista para controlar a posição horizontal do suporte ao longo da pista, em que a referida primeira unidade é mantida em contato de atrito com a parte interior da pista, e em que a unidade de suporte móvel está suspensa a partir de rolos que repousam em cada um dos ressaltos que se estendem a partir dos lados opostos da pista; um atuador ligado à unidade de suporte móvel, o referido atuador incluindo uma segunda unidade para a condução de um cilindro rotativo, o referido cilindro que tem uma primeira extremidade de uma pista a ele ligada e a pista enrolada em uma forma de bobina sobreposta sobre a superfície exterior do tambor, e uma segunda extremidade da pista sendo acoplada a um arnês de suporte fixo para suportar uma pessoa; um primeiro sensor para detectar uma força horizontal aplicada à unidade de suporte móvel através da pista, incluindo um guia de pista operativamente ligado a, e estendendo-se desde a referida unidade de suporte móvel, a referida guia de pista sendo ligada a uma célula de carga de forma a causar uma mudança na saída da célula de carga quando a pista é puxada em uma direção para a frente ou para trás a partir da vertical; um segundo sensor para detectar uma força vertical aplicada à pista, incluindo, pelo menos, uma polia entre o cilindro e a pessoa suportada pela pista, em que a polia está ligada em uma extremidade de um braço de articulação, sendo o referido braço ligado articuladamente perto da sua seção mediana a um elemento de armação acoplado ao suporte móvel, e em que uma extremidade oposta do referido braço pivotante está operativamente associada com uma célula de carga, tal que a célula de carga é colocada apenas em compressão, em resposta a uma carga suspensa na pista; e um sistema de controle configurado para receber sinais a partir dos primeiro e segundo sensores, e uma interface de usuário, e para controlar o movimento de pelo menos a primeira e segunda unidades para facilitar o suporte durante o movimento da pessoa, onde o sistema de controle ajusta dinamicamente a quantidade de suporte fornecido à pessoa, movendo a unidade de suporte movível horizontalmente ao longo da pista para seguir a pessoa, minimizando assim o efeito sobre a pessoa, e alterando a força vertical aplicada à pessoa através da pista, o cilindro e o segundo motor, para ser adequada para um determinado paciente.

[010] Além disso, em modalidades aqui descritas está o método A para suportar o peso de uma pessoa para fins de terapia de reabilitação, compreendendo: o fornecimento de uma pista, a pista que inclui uma pluralidade de membros extrudidos ligados ponta a ponta, e uma pluralidade de trilhos elétricos dispostos longitudinalmente ao longo de uma porção interior da pista para cada porção de pista, em que pelo menos um membro extrudido inclui uma superfície superior geralmente planar, que se prolonga em uma direção longitudinal, os lados opostos que se estendem longitudinalmente e para baixo a partir de cada lado da superfície superior, e em que a combinação da superfície superior e lados estendendo-se para baixa forma a parte interior da pista; cada um dos referidos lados opostos, que inclui ainda um ressalto que se prolonga em uma direção para fora do mesmo; ligar operativamente uma unidade de suporte móvel à pista, a unidade de suporte móvel que é móvel ao longo de um caminho definido pela pista em uma primeira direção e em uma segunda direção geralmente oposta à primeira direção; mover a unidade de suporte ao longo do caminho definido pela pista usando a primeira unidade ligada à unidade de suporte móvel, em que a primeira unidade é acoplada operativamente a uma superfície da pista para controlar a posição horizontal do suporte ao longo da pista, e em que a unidade de suporte móvel está suspensa a partir de rolos que repousam em cada um dos ressaltos que se estendem a partir dos lados opostos da pista; controlar a posição vertical da pessoa usando um atuador ligado à unidade de suporte móvel, o referido atuador incluindo uma segunda unidade para a condução de um cilindro rotativo, o referido cilindro que tem uma primeira extremidade de uma pista a ele ligada e a pista enrolada em uma forma de bobina sobreposta sobre a superfície exterior do tambor, e uma segunda extremidade da pista sendo acoplada a um arnês de suporte fixo para suportar uma pessoa; detectar uma força horizontal aplicada à unidade de suporte móvel através da pista usando um primeiro sensor, o primeiro sensor incluindo um guia de pista operativamente ligado a, e estendendo-se desde a referida unidade de suporte móvel, a referida guia de pista sendo ligada a uma célula de carga de forma a causar uma mudança na saída da célula de carga quando a pista é puxada em uma direção para a frente ou para trás a partir da vertical; detectar uma força vertical aplicada à pista usando segundo sensor, o segundo sensor incluindo, pelo menos, uma polia entre o cilindro e a pessoa suportada pela pista, em que a polia está ligada em uma extremidade de um braço de articulação, sendo o referido braço ligado articuladamente perto da sua seção mediana a um elemento de armação acoplado ao suporte móvel, e em que uma extremidade oposta do referido braço de articulação está operativamente associada com uma célula de carga, tal que a célula de carga é colocada apenas em compressão, em resposta a uma carga suspensa na pista; e fornecer um sistema de controle configurado para receber sinais a partir dos primeiro e segundo sensores, e uma interface de usuário, e para controlar o movimento de pelo menos a primeira e segunda unidades para facilitar o suporte durante o movimento da pessoa, onde o sistema de controle se ajusta dinamicamente à quantidade de suporte fornecida à pessoa, por mover a unidade de suporte movível horizontalmente ao longo da pista para seguir a pessoa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[011] A FIG. 1 é uma representação de um sistema de suporte exemplar de reabilitação;

[012] FIG. 2 é uma ilustração de um conjunto de arnês de suporte com uma pessoa no arnês;

[013] FIG. 3 é uma vista de um suporte em uma seção da pista de acordo com uma modalidade apresentada;

[014] FIG. 4 é uma vista lateral de um suporte em uma seção da pista de acordo com uma modalidade alternativa;

[015] FIG. 5 é uma vista de extremidade em corte ao longo da seção 5-5 da FIG. 4;

[016] FIG. 6 é uma vista de extremidade em corte ao longo da seção 6-6 da FIG. 4;

[017] FIG. 7 é uma vista em perspectiva de um dos conjuntos de suspensão de suporte da modalidade da FIG. 4;

[018] As FIGS. 8 e 9 são, respectivamente, vistas em perspectiva e de topo da unidade de atrito horizontal da modalidade da FIG. 4;

[019] FIG. 10 é uma vista em perspectiva da modalidade da FIG. 4, incluindo componentes no interior da pista;

[020] FIG. 11 é uma vista ampliada de uma porção do suporte, incluindo componentes do sistema de suporte de peso corporal vertical;

[021] FIG. 12 é uma vista em perspectiva do cilindro usado para enrolar a pista no sistema da FIG. 11;

[022] FIG. 13 é uma vista em perspectiva de uma folga/tensão da pista do sistema de detecção;

[023] FIG. 14 é uma vista em perspectiva de uma unidade, do cilindro e pista do sistema de detecção vertical, de acordo com a modalidade de suporte da FIG. 4;

[024] FIG. 15 é uma vista ampliada da folga da pista e sistema de detecção de tensão de acordo com a modalidade da FIG. 4;

[025] FIG. 16 é uma ilustração do fluxo de controle para uma modalidade apresentada do sistema de apoio de reabilitação;

[026] As FIGS. 17 e 18 são ilustrações exemplares de um sistema de pista geralmente retangular;

[027] As FIGS. 19-21 são exemplos ilustrativos de telas de interface do usuário para controlar as operações básicas do sistema de suporte de peso corporal de reabilitação;

[028] As FIGS. 22-23 são exemplos ilustrativos de janelas de interface do usuário para rastreamento e inserção de informações específicas do paciente em relação ao uso de um sistema de suporte de peso corporal de reabilitação;

[029] FIG. 24 é um exemplo ilustrativo de uma janela de lista diária de interface do usuário;

[030] FIG. 25 é um exemplo ilustrativo de um plano de interface de usuário da janela de cuidados;

[031] FIG. 26 é um exemplo ilustrativo de uma janela de interface de usuário para revisão e entrada de dados para uma sessão com o paciente;

[032] FIGS. 27 - 31 são ilustrações de um ambiente de software para modalidades incluindo um quiosque e aplicativos remotos para controle de sistema e armazenamento de dados; e

[033] FIGS. 32 - 56 são capturas de tela ilustrativas para vários recursos do sistema que estão disponíveis através de modalidades incluindo uma interface, como o quiosque e / ou interfaces de aplicativos remotos.

[034] As várias modalidades aqui descritas não se destinam a limitar a divulgação de modalidades descritas. Pelo contrário, a intenção é cobrir todas as alternativas, modificações e equivalentes que possam ser incluídos dentro do espírito e escopo das diversas modalidades e equivalentes estabelecidos. Para uma compreensão geral, é feita referência aos desenhos. Nos desenhos, as referências semelhantes foram utilizadas por toda a parte para designar elementos idênticos ou semelhantes. É também de notar que os desenhos podem não terem sido desenhados à escala, e que certas regiões podem ter sido propositadamente desenhadas de forma desproporcional de modo a que as características e aspectos podem ser adequadamente representados.

MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO

[035] Com referência à FIG. 1, nela descrito é um sistema 100 (por exemplo, SafeGait ™ Sistema de Balanceamento e Mobilidade de 360 °) para suportar uma porção selecionável (por exemplo, porcentagem) do peso de uma pessoa ou paciente 110. De um modo geral, o sistema compreende uma pista 120. Embora a seguinte descrição seja largamente dirigida a um sistema tipo pista, por exemplo, um caminho de pista em laço, tal como ilustrado nas FIGS. 17-18 (por exemplo, sem-início ou no fim), vários aspectos e características do sistema descrito e os métodos associados estão contemplados como sendo suportado por uma estrutura de suporte alternativo como um braço (por exemplo, braço de grua, Gorbel EasyArm ™), uma seção de pista em consola, e talvez mesmo um pórtico com a capacidade de definir de forma programada um caminho sobre o qual o rolador do pórtico pode mover-se. Em tais modalidades alternativas, uma unidade de suporte móvel ou caminhão 104 inclui um suporte móvel ou de base 130, em que o suporte 130 pode ser fixo a um outro elemento móvel ou pode ele próprio ser móvel em relação a uma estrutura de suporte. A unidade de suporte móvel inclui ainda outros componentes, tais como uma unidade horizontal 140, o atuador 400, etc, como será descrito adicionalmente abaixo (por exemplo, Figs. 11 14).

[036] O suporte móvel 130 é, na modalidade da FIG. 1, operativamente ligado à pista 120, o suporte sendo móvel ao longo de um caminho definido pela pista. Além disso, o geralmente o movimento horizontal (H) do suporte em relação à pista ou caminho ao longo de um eixo longitudinal ou central da seção de pista ou pista, e pode ser tanto em uma primeira direção e em uma segunda direção geralmente oposta à primeira direção. Embora ilustrado como uma pista horizontal ao longo da qual o suporte 130 percorre, também está contemplado um sistema de pista, onde uma ou mais partes ou seções de pista 120 podem ser elevadas ou baixadas relativamente ao remanescente da pista, e/ou em que uma superfície ou revestimento 190 abaixo da pista é aumentado ou reduzido em posições diferentes, de modo a proporcionar ou simular cenários típicos onde a pessoa está procedendo para cima ou para baixo um declive, escadas, calçadas, etc.

[037] Continuando com a FIG. 1, uma unidade primária ou horizontal 140 é ligada ao suporte móvel, e a primeira unidade inclui, em uma modalidade, um pinhão 124 configurado para interagir com a porção ou cremalheira de indexação dentada, e em resposta ao movimento de rotação da unidade 140, o suporte é movido ao longo do caminho definido pela pista. Como será apreciado, a unidade horizontal é, assim, acoplada operativamente à porção indexada sobre a pista de forma fiável para controlar a posição horizontal do suporte ao longo da pista. Utilização de uma unidade adequada, por exemplo, uma unidade de servo-motor fornecida pela B & R (Model # 8LS35), é possível ser relativamente preciso em ambos controlar e monitorar a posição da unidade e suporte. Mais especificamente, devido à relação entre os pinos ou ressaltos 126 no pinhão 124, e o acoplamento direto de tais pinos para os "dentes" sobre a cremalheira 122, a rotação angular do pinhão sob o controle do motor irá avançar ou retrair a posição do suporte ao longo da pista.

[038] Em contraste, na modalidade alternativa ilustrada nas FIGS. 4-10, a unidade horizontal 140 pode ser encaixada por atrito com uma superfície (por exemplo, parede interna) da pista 120. Por condução ao longo de uma parede interior, o sistema reduz o risco dos detritos interferir com a unidade de atrito. Como será apreciado, a operação da unidade horizontal 140 é controlada por uma unidade de servo AC 144, ou dispositivo semelhante, que é ao mesmo tempo sob o controle de programação e ainda recebe sinais que controlam o seu funcionamento, por exemplo, por meio de um conjunto de sensor de força horizontal 150 e/ou através de um dispositivo programável, tal como um PC industrial 170, incluindo uma interface de usuário 172 como a que está representada pelo número de referência 170 na FIG. 1. A energia é fornecida à unidade de servo 144 via fonte de alimentação 146.

[039] Embora descrito como um dispositivo montado no chão, PC industrial 170 pode ter uma ou mais formas e pode ser portátil, montado no chão, e pode também incluir dispositivos de controle remoto, como uma mesa 176. Por exemplo, o controlador 170 pode ser um controlador lógico programável, disponível a partir de B&R (Modelo # PP500). Em uma modalidade, embora possa haver um ponto de controle principal ou centralizado, que o ponto de controle pode consistir em ou incluir um transceptor sem fio para comunicação com um ou mais dispositivos de mão (smartphones, tablets, ou controladores de personalização) que são capazes de controlar remotamente a operação do sistema. Controlador 170 pode ainda incluir dispositivos de memória ou de armazenamento adequados para a gravação de informações relativas à utilização do sistema, informações do paciente, etc. Técnicas de comunicação sem fios podem empregar uma ou mais frequências de rádio (por exemplo, Bluetooth), bem como outros espectros de largura de banda, tais como infravermelho. Em uma modalidade, o sistema descrito pode empregar uma Ethernet ou protocolo de comunicação e semelhante para implementar a tecnologia de comunicações entre os vários componentes do sistema. Deste modo, o terapeuta ou pessoa que assiste o paciente 110 pode ser capaz de controlar o funcionamento do dispositivo, selecionar, definir ou modificar um programa para o paciente, etc., como adicionalmente representado nas Figs. 22 - 56. Em outras palavras, o terapeuta pode ser capaz de modificar ou alterar parâmetros associados a um paciente em tempo real usando um quiosque, tabuleta portátil, etc em que usando a exibição na tela sensível ao toque da interface 172 ou interface remota sem fio semelhante 176, a operação do suporte móvel 104 pode ser controlada ou ajustada. É também contemplado que as comunicações podem ser de natureza com fios entre o controlador 170 e uma unidade de servo AC 144.

[040] O seguinte é uma representação e descrição exemplar de um projeto de software exemplar do SafeGait ™ 360 ° Balance e Mobility Trainer system 100.

[041] 1. Introdução

[042] 1.1 Âmbito

[043] Esta descrição fornece detalhes do projeto para os módulos de software personalizados do sistema SafeGait 360 ° Balance e Mobility Trainer (consulte "Visão geral do sistema", abaixo). Especificamente divulgados são projetos das interfaces, estruturas e especificações de implementação das interfaces de usuário Quiosque (por exemplo, 170) e Remote (por exemplo, 176) (por exemplo, 2900) e os componentes de software de suporte dos quais dependem para integrar e funcionar dentro do sistema como um todo.

[044] 1.2 Objetivos

[045] Este documento destina-se a fornecer os detalhes de implementação dos componentes de software do sistema, o raciocínio para a sua estrutura de design e como esses módulos se integram com o hardware e o firmware do SafeGait.

[046] 2. Projeto 2

[047] 2.1 Considerações e Restrições

[048] Existem várias restrições para este sistema, conforme definido nos requisitos do sistema (SRS), que conduziu o design: (1) As interfaces de usuário suportam uma tela sensível ao toque; (2) O hardware do quiosque e remoto pode não executar a mesma plataforma do sistema operacional; (3) Além de fornecer uma interface de comunicação TCP, o Atuador é considerado uma caixa preta; (4) O sistema pode acomodar futuras tecnologias "inteligentes" (por exemplo, Google Glass, Smart Watch, etc.); (5) O sistema deve ser capaz de suportar o futuro hardware de quiosque e Remoto; E (6) O sistema deve suportar casos de uso futuros, como a concorrência de dados entre vários sistemas em uma única instalação. Juntas, essas considerações levam à arquitetura de uma plataforma baseada em plataforma, baseada em acoplamento solto entre componentes de software e hardware, uma estrutura de componentes do modelo-visão-controlador de nível superior (MVC) e o uso do padrão industrial Tecnologias para facilitar a integração e expansão.

[049] 2.2 Abordagem de nível superior

[050] Os requisitos acima mencionados podem exigir que as interfaces do usuário mudem se as plataformas operacionais mudam ou são adicionadas, a estratégia de modelagem de dados a ser alterada se um armazenamento de dados centralizado for necessário ou a interface para o atuador da Caixa preta para mudar. Como tal, ser capaz de desacoplar um componente de software de outro com base em suas funções dentro do sistema torna-se um requisito crítico - a interface do usuário não deve incorporar código de comunicação ou código de gerenciamento de dados dentro de sua fonte. Em vez disso, a interface do usuário deve invocar outro componente, usando um contrato acordado, para executar uma mensagem para o Atuador ou buscar um registro no armazenamento de dados. Assim, a abordagem de design aproveita o fato de que o sistema de software pode efetivamente ser segregado nas seguintes categorias MVC: Quiosque e interface de usuário remoto ("vista"); Loja de dados de pacientes e usuários ("modelo"); E Comunicações e Antecedentes / Tarefas de Suporte ("controlador").

[051] A separação de preocupações de nível superior (SoC) descrita acima permite que qualquer parte dos vários componentes de software que compõem o sistema seja atualizado, alterado ou mesmo reescrito com impacto mínimo no resto dos componentes. Esta organização está resumida na FIG. 27, com o componente denominado "Serviço" gerenciando os pedidos e respostas dos outros componentes do sistema (este componente será discutido em detalhes mais adiante no documento).

[052] Conforme caracterizado pela FIG. 27, que retrata a arquitetura do software MCV, dentro de cada categoria modelo-vista controlador, o mesmo paradigma SoC também é mantido. Por exemplo, dentro do componente de controle 2710, o módulo de comunicação 2720 que se interage com o atuador será mantido como uma entidade diferente (por exemplo, biblioteca) do módulo que se comunica com as interfaces de usuário 2740. Isso permite que os protocolos do atuador mudem sem Precisando alterar todo o componente do controlador. Isso também apresenta o software como um padrão de design de serviço, em que um módulo específico ou entidade só é ativado quando suas tarefas são necessárias. Este tipo de segregação também se presta bem ao uso de tecnologias baseadas na rede, o que também é uma abordagem favorável a múltiplos aspectos do conjunto de requisitos de sistema esclarecidos: 1. Ao considerar que os sistemas operacionais utilizados pelos componentes de hardware do quiosque e Remote podem ser diferentes, uma interface de usuário baseada na rede melhor se presta a uma aparência e sensação consistentes e a um comportamento funcional em todas as plataformas; 2. As tecnologias da Rede são projetadas para se comunicar entre diferentes sistemas - muitos protocolos de formatação de dados diferentes, bem como protocolos de transporte são incorporados nas plataformas da rede; 3. As tecnologias da Rede fornecem suporte abrangente para muitos tipos de plataformas de armazenamento de dados; e 4. As tecnologias da Rede garantem a escalabilidade de mais sistemas, mais componentes e mais dados.

[053] Assim, o componente do controlador é implementado como um serviço web (por exemplo, o módulo "Serviço" 2750 na Figura 27), ao qual a aplicação web que compreende a interface do usuário envia solicitações e recebe respostas e que invoca as funções necessárias Para gerenciamento de dados e sistemas. Os detalhes da estrutura implementada desses componentes são elucidados na seção "Visão geral do sistema" abaixo.

[054] 2.3 Riscos de privacidade e segurança

[055] Como dispositivo de treinamento, a privacidade do paciente e a segurança dos dados do paciente sempre são motivo de preocupação. Esta categoria de riscos pode ser atenuada tanto pelo treinamento do usuário quanto pelo software e sua configuração, incluindo o seguinte: armazenamentos de dados persistentes segregarão os campos identificáveis (por exemplo, nome, data de nascimento, etc.) em suas próprias tabelas e seguirem A identificação de um paciente em todo o sistema usando identificadores únicos e secundários; As lojas de dados persistentes criptografarão os campos que podem ser considerados identificáveis; As interfaces de usuário exigirão autenticação e autorização para acessar os dados do sistema; O sistema será executado em uma rede privada, segura e privada; e a interface do usuário não exibirá informações sensíveis e identificáveis quando não for necessário.

[056] 2.4 Plataformas de desenvolvimento

[057] Em uma forma de realização exemplar, a plataforma Quiosque é baseada em um computador com 64 bits do Windows 8.1 Professional. Esta seleção impulsiona a linha de base da arquitetura da arquitetura. Por exemplo, com o objetivo de melhor integração com as tecnologias da Microsoft, as seguintes configurações e seus componentes de software correspondentes podem ser usados: Microsoft .NET 4.5 Framework com C # Estruturas: • Entity Framework 6 - Usado para modelagem e gerenciamento de dados • WebAPI Framework - Usado para a implementação do Serviço em rede A infraestrutura: • Internet Information Services (IIS) 7.0 - Usado para hospedar o serviço da Web • SQL Server 2014 Express - usado como data store • Navegador Chrome 39 ou posterior

[058] Como as interfaces do usuário são essencialmente aplicativos web que são compilados para diferentes plataformas de destino, as tecnologias Microsoft podem não ser adequadas. Em vez disso, uma configuração de desenvolvimento mais agnóstica da plataforma é considerada tal que a ferramenta de compilação cruzada, Cordova, pode ser usada para criar pacotes de aplicativos nativos para os ambientes alvo, quando aplicável. Além disso, o uso de um modelo de design responsivo (por exemplo, cinta de impulso) permite reconfigurações automáticas da interface do usuário dependendo do tamanho de tela detectado, como entre o Quiosque 170 e o Remote 176.

[059] A combinação dessas tecnologias - aplicação web genérica, modelo de estilo responsivo e uma ferramenta de compilação cruzada - permite a reutilização do código entre os componentes Quiosque e Remoto e a manutenção mais fácil do código-fonte. As seguintes estruturas subjacentes são usadas para as interfaces de usuário: Aplicativo Web: • HTML5 - usado para layouts de tela O CSS3 (com o modelo Bootstrap 3) - Usado para a aparência e a sensação da interface do usuário O JavaScript - usado como a infraestrutura do backend, bem como para o comportamento do lado do cliente JQuery - Biblioteca central da função comum (dependência de muitas bibliotecas usadas) Infraestrutura de aplicativos AngularJS com os seguintes plugins: • ngResource (angular-resource) - Para interagir com os serviços RESTful • ngCookies (cookies angulares) - Para ler / escrever cookies do navegador • ngSanitize (angular-sanitize) - Para operar com HTML bem formado • ngAnimate (angular-animate) - Para suporte para animações CSS3 • ngTouch (toque angular) - Para suporte a eventos de toque (por exemplo, telas sensíveis ao toque) • uiRouter (angular-ui-router) - Para gerenciar hierarquias de navegação • uiMask (angular-ui-utils) - Para validação de entrada • angular-base64 - Para suportar a codificação Base64 Ferramentas de data / hora: • MomentJS - Analisando, validando e exibindo datas Ferramentas de gráficos: • Gráficos C3 (usando a tecnologia D3) Outras utilidades: • MathJS: usado para formatação e cálculos não fornecidos por padrão Cordova para compilação cruzada para quiosques e plataformas operacionais remotas

[060] 3. Configurações ambientais

[061] 3.1 Hardware do quiosque

[062] O Quiosque e / ou o hardware remoto podem ser um tablet Windows 8.1 Professional que suporte uma tela sensível ao toque. Ele precisa ter o IIS instalado e ser configurado com a capacidade de executar o componente do serviço web do sistema, de modo que as entidades externas possam se conectar a ele.

[063] Os detalhes específicos da configuração do quiosque incluem tarefas como restrições do sistema operacional, instalação de software e configuração de usuários, direitos e privilégios. Do ponto de vista dos sistemas de software, o adaptador de rede sem fio do quiosque será configurado para se conectar automaticamente à rede "SafeGait" transmitida pelo roteador sem fio (mencionado abaixo). O quiosque será configurado para usar um endereço IP e uma máscara de sub-rede definidos.

[064] 3.2 Hardware remoto

[065] O hardware remoto deve ser suficientemente pequeno para que um usuário possa confortavelmente segurá-lo em uma mão, deixando a outra mão livre para ajudar o paciente. Além disso, a plataforma de software em execução no hardware remoto deve ter os seguintes recursos: • Conexão à rede sem fio (WiFi) "SafeGait" • Configurando um endereço estático de Internet (IP) • Suporte de tela sensível ao toque • Suportado por Cordova

[066] 3.3 Roteador sem fio

[067] Um roteador sem fio padrão será usado para criar a rede privada entre o atuador, quiosque e controle remoto. O roteador será configurado com uma chave SSID e WPA conhecida. O endereço IP e a sub-rede do roteador serão predefinidos.

[068] 3.4 Armazenamento em rede (NAS)

[069] O armazenamento anexado de rede foi projetado para ser usado como uma unidade de armazenamento e backup de dados e empregará restrições de configuração semelhantes às plataformas de operação do quiosque e remoto.

[070] 4. Projeto do sistema de Software

[071] 4.1 Visão geral do sistema

[072] Com base nos requisitos do sistema, o sistema de software SafeGait 360 ° foi projetado com os componentes da FIG. 28. FIG. 28 ilustra componentes importantes por suas responsabilidades de tarefa e onde residem na hierarquia de módulos. É importante notar que, dentro do espaço "IIS Serviço armazenado" 2940, os itens rotulados como "Interface do Atuador", "gerenciamento de pulsação cardíaca e estado GUI" e "Gerenciamento de Dados" podem ser fisicamente separados (por exemplo, a DLL da Interface do Atuador) ou estruturalmente parte do serviço web (por exemplo, Gerenciamento de estado GUI). A chave é que o componente Serviço em rede 2920 é responsável por expor e gerenciar várias tarefas de final relegadas ao servidor (Quiosque) dentro do sistema.

[073] Não ilustrado no diagrama é um módulo de log, que pode ser uma entidade separada que é invocada por múltiplos subcomponentes do sistema. O módulo de registro escreve arquivos no banco de dados em uma estrutura em loop, de modo que as informações mais recentes sobre as ações realizadas dentro do sistema podem ser revisadas. Mais detalhes sobre cada um dos componentes representados na FIG. 28 podem ser encontrados nas seções abaixo.

[074] 4.1.1 Considerações de segurança

[075] Como um dispositivo de treinamento cujo uso exige que um paciente vivo seja conectado ao sistema, a segurança é de maior preocupação. Os componentes do software não são diretamente responsáveis pela forma como o indivíduo aproveitado é gerenciado enquanto o sistema está sendo usado na medida em que é o firmware do atuador que tem controle direto. No entanto, o sistema serve para retransmitir pedidos do terapeuta para o Atuador, afetando indiretamente a segurança. Assim, as seguintes considerações de segurança, conforme definido nos requisitos do sistema, são reiteradas aqui: 1. O sistema deve sempre estar ciente de se o Atuador está presente; 2. Deve haver uma maneira de dizer de forma forçada e imediata ao atuador que pare o movimento; 3. Deve haver uma maneira de saber qual interface do usuário (Quiosque versus Remote) tem controle do Atuador; 4. Se as interfaces de controle auxiliares (por exemplo, o Remoto) perderem conexão, uma interface de controle primária (por exemplo, o Quiosque) precisa recuperar o controle automaticamente; 5. A interface do usuário deve ser capaz de exibir qualquer problema percebido de qualquer componente do sistema para o usuário final; e 6. Como uma trilha de auditoria, as ações tomadas pelo sistema de software devem ser registradas para avaliação off-line.

[076] 4.2 Interfaces do sistema

[077] Como visto na FIG. 27, os vários componentes de software do sistema requerem a capacidade de se comunicar entre si para transmitir informações, para comandar o Atuador e para persistir os dados do sistema. Especificamente, as interfaces do usuário no Quiosque e no Remote utilizam o Serviço da Web para interagir com o resto do sistema. O Serviço da Web, por sua vez, invoca vários módulos diferentes para transmitir mensagens de e para o Atuador, enviar e recuperar dados do armazenamento de dados (por exemplo, banco de dados) e gerenciar vários outros estados e tarefas do sistema de baixo nível.

[078] Para afetar as comunicações, o sistema foi projetado para se comunicar através do protocolo TCP / IP, dentro de uma rede sem fio fechada. Em uma concretização, o Serviço da Web usa o texto formatado com JSON como o esquema para transmissão de mensagens via HTTP. Os detalhes sobre o design, as responsabilidades e as funções do Serviço em rede são discutidos abaixo. No entanto, será apreciado que podem ser utilizados esquemas alternativos para transmissão de mensagens e comunicações entre ou dentro dos componentes do sistema.

[079] As comunicações com o atuador (2720) empregam a criação de pacotes de datagramas de estilo UDP sem conexão conforme definido pela API de Atuador (caixa preta) fornecida antes de serem empurrados para uma camada de transporte TCP. As comunicações com o banco de dados do final são realizadas usando os frameworks de dados integrados da Microsoft. No entanto, a tecnologia subjacente por trás da transmissão de funções de dados também utiliza TCP. Esta camada não é discutida em detalhes, pois é encapsulada através das bibliotecas de programação da Microsoft. A estrutura e o design da própria camada de dados, no entanto, são discutidos abaixo.

[080] 4.3 Tarefas em segundo plano

[081] 4.3.1 Serviço de administração

[082] Este serviço do Windows é responsável pelo tratamento dos pedidos de saída e desligamento da interface do usuário do Quiosque. Quando a interface do usuário recebe uma solicitação para sair ou desligar, é encaminhada para a API da Web, que envia o sinal de comando para o serviço do Windows. O serviço do Windows executa as ações necessárias sob os privilégios apropriados. Este serviço é iniciado automaticamente quando o sistema operacional é iniciado.

[083] 4.3.2 Tarefa agendada de backup de banco de dados

[084] O armazenamento de dados para informações do paciente e da sessão é feito de forma rotineira para a unidade NAS anexada. Esta é uma configuração no nível do sistema para executar o procedimento de backup como uma Tarefa agendada no nível do Windows. Assim, o sistema operacional torna-se responsável pela execução de backup e registra sucessos e falhas automaticamente.

[085] 4.4 REDE API

[086] A rede API é a entidade responsável como o tubo de comunicação entre os diferentes componentes do software, bem como entre o software e o Atuador. Este é um conjunto gerenciado de bibliotecas que são divididas em grupos funcionais, conforme descrito abaixo. Em uma concretização, a documentação em tempo real de cada função da API, bem como seu uso, pode ser encontrada no servidor no Quiosque, navegando para um URL apropriado.

[087] 4.4.1 Gerenciamento de usuários

[088] Membro simples de rede pode ser usado para suportar ou administrar as contas de usuário do sistema. Serão criadas três funções para reCordair o acesso a determinados recursos do sistema: Terapeuta (usuário); Admin (admin); E técnico de serviço (superusuário).

[089] 4.4.1.1 Recursos da API da conta de usuário

[090] 4.41.1.1 Login

[091] Logar o usuário no sistema. Este usuário recebe controle de sistema.

[092] 4.4.1.1.2 Sair

[093] Logar o usuário fora do sistema. Uma vez que não existe mais o controle do sistema, o sistema é desconectado do atuador.

[094] 4.4.1.1.3 Adicionar usuário

[095] Adicione uma nova conta de usuário ao sistema. É necessário o papel de administrador ou técnico de serviço.

[096] 4.4.1.1.4 atualizar usuário

[097] Atualize os detalhes da conta de usuário existente. É necessário o papel de administrador ou técnico de serviço.

[098] 4.4.1.1.5 Redefinir senha

[099] Redefinir a senha da conta do usuário para a senha padrão conhecida; É necessário o papel de administrador ou técnico de serviço.

[100] 4.4.1.1.6 Alterar senha

[101] Permita que qualquer usuário altere sua senha.

[102] 4.4.1.1.7 Desativar / Ativar Usuário

[103] Desativar / Ativar contas de usuário. Isso tem o efeito de impedir que usuários iniciem sessão no sistema. É necessário o papel de administrador ou técnico de serviço.

[104] 4.4.2 Gerenciamento de dados

[105] 4.4.2.1 Recursos da API do paciente

[106] Os recursos do paciente são fornecidos para permitir o gerenciamento ou administração de informações do paciente como podem ser armazenadas no banco de dados.

[107] 4.4.2.1.1 Adicionar Paciente

[108] Adicione um novo registro de paciente.

[109] 4.4.2.1.2 Atualização do Paciente

[110] Atualize um registro de paciente existente.

[111] 4.4.2.2 Recursos da API da Sessão

[112] 4.4.2.2.1 Adicionar sessão

[113] Associe uma nova sessão, ou "Plano de Cuidado", com um registro de paciente existente.

[114] 4.4.2.2.2 Sessão de atualização

[115] Atualize uma sessão de paciente existente.

[116] 4.4.2.3 Recursos da API Tarefas Predefinidas e Personalizadas

[117] 4.4.2.3.1 Obter Tarefas

[118] Recuperar uma listagem de tarefas predefinidas que podem ser realizadas pelo paciente.

[119] 4.4.2.3.2 Adicionar tarefas personalizadas

[120] Adicione uma nova tarefa personalizada ao conjunto de tarefas disponíveis.

[121] 4.4.2.4 Recursos históricos da API de dados

[122] 4.4.2.4.1 Obter sessões de pacientes

[123] Recupere uma listagem das sessões de pacientes concluídas e suas tarefas executadas.

[124] 4.4.2.4.2 Obter Objetivos do Paciente (por tipo de tarefa)

[125] Recupere uma lista histórica dos objetivos do paciente por tipo de tarefa.

[126] 4.4.2.4.3 Obter Métricas da Tarefa da Sessão (por tipo de tarefa)

[127] Recuperar uma lista histórica das métricas da tarefa por um determinado tipo de tarefa.

[128] 4.4.3 Gerenciamento do sistema

[129] 4.4.3.1 Tarefas em segundo plano

[130] 4.4.3.1.1 Monitor de pulsação

[131] A tarefa do monitor de pulsação rastreia os últimos batimentos cardíacos do quiosque e das interfaces de usuários remotas. Se o quiosque ou o controle remoto tiver o controle do sistema e o monitor não receber um batimento cardíaco em um intervalo requerido, o controle do sistema é liberado desse dispositivo. O monitor registra qualquer um desses eventos notáveis no banco de dados.

[132] 4.4.3.1.2 Monitor de conectividade do atuador

[133] O monitor de atividade do atuador é responsável pelo rastreamento de dois eventos do sistema. Para que o sistema seja conectado ao atuador, um usuário precisa estar logado no quiosque. Se o sistema perder a conectividade do atuador enquanto um usuário estiver logado, esta tarefa tenta restabelecer a conectividade com o atuador. Se um usuário sair do quiosque, esta tarefa também garante que o sistema se desconecte do atuador.

[134] 4.4.3.2 Recursos da API do Sistema

[135] 4.4.3.2.1 Quiosque / Remoto Batimento cardíaco

[136] O quiosque e as interfaces de usuários remotos invocarão este recurso da API para informar o sistema. A resposta a esta solicitação é um instantâneo do estado do sistema: quem está logado, o dispositivo possui controle e os dados da sessão de UI da fonte de controle. É assim que a sincronização é facilitada entre o quiosque e o controle remoto.

[137] 4.4.3.2.2 Controle do sistema de agarrar

[138] Apenas um dispositivo, quiosque ou controle remoto, pode ter controle do sistema de cada vez. Qualquer um dos dispositivos pode assumir o controle do outro. Este recurso API é usado para assumir o controle do sistema.

[139] 4.4.3.2.3 Controle do sistema para soltar

[140] O controle do sistema de lançamento normalmente é executado quando o batimento cardíaco de um dispositivo é perdido. Quando isso acontece, esse recurso API é usado para notificar a outra interface do usuário que pode recuperar o controle do sistema automaticamente.

[141] 4.4.3.2.4 Obter / Definir Configurações do Aplicativo

[142] Recupere e atualize as configurações do aplicativo.

[143] 4.4.3.2.5 sair do aplicativo / desligar

[144] Envia o sinal de saída ou desligamento para o serviço de administração.

[145] 4.5 Interface do atuador

[146] A interface do atuador (AI) 3010 serve como o ponto de integração entre o Serviço da Web e o Atuador. Essa integração é efetivamente o centro de processamento onde as solicitações e suas respostas entre as Interfaces de Usuário e o Atuador são codificadas e descodificadas à medida que são transmitidas através do Serviço da Web. A Figura 29 descreve o Relé de Comunicação do Atuador

[147] 4.5.1 Configuração de desenvolvimento

[148] A IA pode ser escrita em C # usando o Microsoft .NET 4.5 Framework. É compilado como uma biblioteca (DLL) e referenciado pelo Serviço da Web.

[149] 4.5.2 Pacotes de Comando

[150] Os pedidos e respostas são enviados sob a forma de comandos, compreendendo uma seção de cabeçalho seguida de um componente de dados opcional. Juntos, os dois componentes formam um pacote de datagrama. Para os formatos de pacotes, aplica-se o seguinte: - Formato de cabeçalho: - Formato de dados: - A seção de dados pode incluir informações enviadas, assim como recebidas do, atuador - A seção de dados inclui áreas de leitura e gravação - A seção de dados compreende um comprimento fixo, que sempre é enviado na sua totalidade - Um pacote de comando nem sempre contém uma seção de dados

[151] 4.5.3 Controle de circuito

[152] Na comunicação inicial com o Atuador 400, esta interface estabelece e mantém comunicações consistentes com o Atuador, conforme representado em detalhes nas FIGS. 30-31. Observe que o detalhe do tratamento de comandos de casos especiais, como o comando Desligar, não é representado na Figura.

[153] 4.5.3.1 batimento cardíaco do sistema

[154] Como mencionado acima (veja a seção "Considerações de segurança"), é necessário um batimento cardíaco do sistema para que os vários componentes do software de interface de usuário permaneçam ativos. A AI é responsável por iniciar e manter o batimento cardíaco do sistema depois que as comunicações iniciais com o atuador foram estabelecidas.

[155] Para afetar esse batimento cardíaco, o último comando bom (sem dados, se aplicável) deve ser reenviado para o atuador a intervalos de no máximo dois (2) segundos.

[156] 4.5.4 Funções da interface do atuador

[157] O Atuador é capaz de muitas ações, das quais as interfaces de usuário do quiosque e remoto apenas utilizarão um pequeno subconjunto. Os comandos e recursos do atuador incluem o seguinte subconjunto de comandos usados neste sistema:

[158] 4.5.4.1 Interrogar

[159] Teste a conectividade de rede com o atuador.

[160] 4.5.4.2 Connect

[161] Crie conexão de rede com o atuador e inicie o batimento cardíaco.

[162] 4.5.4.3 Desconectar

[163] Pare os batimentos cardíacos com atuador e termine a conexão de rede.

[164] 4.5.4.4 Redefinir

[165] Redefinir a conexão de rede e os batimentos cardíacos com atuador.

[166] 4.5.4.5 Para todos

[167] Envie o comando "parar todos" ao atuador.

[168] 4.5.4.6 Mover

[169] Enviar comando de movimento direcional (modo de velocidade) para o atuador.

[170] 4.5.4.7 Parar

[171] Mandar comando de parada direcional (modo de velocidade) para o atuador.

[172] 4.5.4.8 Pedir status

[173] Recuperar informações de status geral: conectividade, configurações, modo e informações de status da tarefa.

[174] 4.5.4.9 Pedir versão

[175] Recupere as informações da versão do atuador.

[176] 4.5.4.10 Pedir número de série

[177] Recupere o número de série do atuador.

[178] 4.5.4.11 Iniciar Tarefa

[179] Envie o comando da tarefa de início (modo flutuante) para o atuador.

[180] 4.5.4.12 Finalizar tarefa

[181] Envie o comando de parada da tarefa (modo flutuante) para o atuador.

[182] 4.5.4.13 Permitir o modo flutuante

[183] Alternar o estado ativado do modo flutuante.

[184] 4.5.4.14 Permitir o limite de descida

[185] Defina o estado habilitado para o limite de descida na configuração do flutuador.

[186] 4.5.4.15 Ajustar limite inferior de repetição

[187] Mandar o comando do limite inferior de repetição para o atuador.

[188] 4.5.4.16 Ajustar limite superior de repetição

[189] Mandar o comando "ajustar" do limite superior de repetição ao atuador.

[190] 4.5.4.17 Ajustar altura do limite de descida

[191] Ajuste a altura do limite de descida na configuração do flutuador.

[192] 4.5.4.18 Ajustar o suporte de peso corporal

[193] Define o valor de suporte do peso corporal na configuração do flutuador.

[194] 4.5.4.19 Ajustar sensibilidade DFP

[195] Defina o nível de sensibilidade do DFP (alto, médio, baixo) na configuração do flutuador.

[196] 4.5.4.20 Aplicar impulso

[197] Mandar o comando impulso para o atuador.

[198] 4.5.4.21 Limpar erro (ou aviso)

[199] Limpe o último erro ou sinalizadores de aviso.

[200] 4.5.4.22 Limpar falha

[201] Limpe a bandeira do último outono.

[202] 4.6 Base de dados

[203] As chaves primárias serão denotadas com PK. As chaves estrangeiras serão denotadas com o FK. Se existir um cluster de chave primária, vários campos serão denotados com PK. Todos os campos são obrigatórios, a menos que especificado como "opcional".

[204] 4.6.1 Configuração

[205] 4.6.2 Gerenciamento de usuário

[206] 4.6.2.1 Tabelas de suporte usuário simples da rede

[207] O Usuário simples utiliza as tabelas padrão, geradas automaticamente, para complementar a tabela do Perfil do Usuário. Essas tabelas não são descritas em detalhes, pois são os esquemas padrão fornecidos pelo .NET Framework: webpages_Membership; Webpages_Roles; Webpages_ usuárioInRoles; Ewebpages_OAuthMembership.

[208] 4.6.3 Manejo do Paciente

[209] A tabela a seguir rastreia perfis de pacientes.

[210] As tabelas a seguir suportarão todos os Paciente Campos opcionais na interface do usuário.

[211] 4.6.4 Gerenciamento de Sessão

[212] 4.6.5 gerenciamento de tarefa

[213] 4.6.6 Logando

[214] 4.7 Interface do usuário

[215] 4.7.1 Quiosque

[216] O aplicativo de interface do usuário do Quiosque é um aplicativo da web AngularJS hospedado localmente no laptop do quiosque. AngularJS é um framework MVC de Javascript usado para criar aplicativos da web do lado do cliente (aplicativos que vivem no navegador). Um aplicativo AngularJS típico é composto por arquivos HTML, CSS, imagens e JavaScript. A aplicação web se comunica com uma API da Web .NET 4.5 hospedada localmente responsável pelo suporte do backend do sistema inteiro. A interface do usuário do Quiosque também é suportada por um serviço do Windows responsável por lidar com os pedidos de saída e desligamento da interface do usuário. As ilustrações exemplificativas para as telas de interface estão representadas nas FIGS. 32 - 56.

[217] 4.7.2 Remoto

[218] A interface de usuário remota pode ser a mesma aplicação web usada para o Quiosque, com quaisquer desvios estritamente dentro dos componentes da interface do usuário (isto é, as telas podem não parecer idênticas). Para conseguir isso, um conjunto separado de visualizações Remotas (telas a.k.a.) está habilitado no aplicativo da Web quando o dispositivo remoto for detectado. Do ponto de vista da funcionalidade, o aplicativo remoto utiliza a mesma lógica de controle do quiosque. Cordova pode ser usado para empacotar a aplicação web AngularJS como uma aplicação nativa do Android.

[219] 4.7.3 Localmap

[220] O seguinte local é fornecido como um instantâneo para o design da interface do usuário que foi usado para criar os aplicativos do usuário final para o Quiosque e o Remoto. Os números de Figuras associados para cada uma das telas / funções da interface do usuário são fornecidos.

[221] 4.7.3.1 Inicialização - FIG. 32, a interface de usuário 172 mostra o status do sistema durante um processo de inicialização;

[222] 4.7.3.2 Login - FIG. 33, na tela de interface de usuário 172, os campos de nome de usuário e senha 3310 são fornecidos para que o usuário insira dados para fazer logon no sistema;

[223] 4.7.3.3 Configuração do Paciente - FIG. 34, a tela de interface do usuário fornece uma região de navegação 3410 no lado esquerdo para mostrar uma sequência de operações em relação a um paciente, bem como botões para acessar dados (3412), operar diretamente o atuador (3414) ou exibir um menu (3416; também ver a figura 53); No meio da tela há um campo 3420 a partir do qual entrar / selecionar um paciente por nome ou outra forma de identificação (por exemplo, número de identificação do paciente) e botões 3450 para selecionar a nova criação do paciente, ou 3454 para iniciar uma tarefa sem Dados do paciente;

[224] 4.7.3.3.1 Paciente novo - FIG. 35, em resposta à seleção de criar novo paciente 3450, a exibição de uma tela de entrada de informações do paciente 3510 e campos relacionados 3520 é facilitada na interface 172 e, uma vez inserido, os dados podem ser salvos através do botão 3550 no canto inferior direito de a interface;

[225] 4.7.3.3.2 Selecionar Paciente (Confirmar Altura e Peso) - FIG. 36, em combinação com a FIG. 37, ilustra um menu suspenso 3422 que facilita a seleção de um paciente existente a partir dos registros do banco de dados, e a seleção pode ser seguida pela apresentação de uma ou mais janelas de exibição 3426 que facilitam a entrada da altura e do peso de um paciente para que As informações podem ser registradas no banco de dados, bem como para a configuração da instalação de uma ou mais das variáveis do sistema (por exemplo, limites, suporte de peso corporal, impulso, etc.);

[226] 4.7.3.3.3 Just Go (Confirmar altura e peso) - FIG. 37, como discutido acima, fornece uma ilustração da janela de entrada de altura e peso do paciente para que a informação possa ser inserida para um paciente identificado ou em resposta à seleção "Just Go" (3454) da FIG. 34;

[227] 4.7.3.4 Plano de Cuidados - fornece telas para que um terapeuta possa desenvolver um plano de cuidados para o paciente usando o sistema;

[228] 4.7.3.4.1 Selecionar Tarefas - FIG. 38 fornece a janela de exibição do Plano de Cuidado 3810 e inclui campos e / ou menus 3830 que facilitam a seleção de componentes específicos de uma (s) tarefa (s) que o paciente deve realizar na sessão de terapia atual ou futura - onde a Os componentes selecionados também são armazenados em associação com o registro do paciente no banco de dados;

[229] 4.7.3.4.2 Criar tarefa personalizada - FIG. 39 permite que um usuário do sistema crie ou defina uma nova tarefa através da janela 3910 para ser armazenada no banco de dados do sistema para uso com um ou mais pacientes;

[230] 4.7.3.5 Posicionamento (controlador do atuador) - FIG. 40 permite a seleção de botões de flecha 4020 dentro de qualquer janela 4010 ou 4012 para facilitar o movimento "manual" do suporte móvel ou a correia, respectivamente;

[231] 4.7.3.6 Sessão de hoje - fornece telas de interface relacionadas a uma sessão de terapia particular;

[232] 4.7.3.6.1 Selecionar Tarefa - FIG. 41 ilustra a janela 4110 que exibe as seleções para uma sessão de terapia particular e não só permite a deleção de tarefas específicas (lado esquerdo), mas também ilustra as tarefas concluídas (lado direito) e a janela é fechada em resposta a um dos comandos Retratado na parte inferior da tela na interface 172 (por exemplo, "Adicionar tarefa" adicionaria uma tarefa à lista ToDo;

[233] 4.7.3.7 Monitoramento de Tarefas (Controlador de Atuador) - FIG. 42 é uma tela de interface de exibição exemplar que mostra a informação relacionada ao controle do atuador no suporte móvel e inclui a janela de exibição 4210 mostrando uma tarefa atualmente programada, bem como o tempo e / ou a distância sobre a qual a tarefa é executada e a janela de exibição 4220 que indica que o nível de suporte de peso corporal é fornecido ao paciente através do atuador e correia presa ao arnês; Também incluído no 4220 é um botão Boost 4230 para facilitar um breve aumento no suporte de peso corporal, botões 4234 para ajustar o nível de suporte de peso corporal e o botão 4236 para liberar (0%) o recurso de suporte de peso corporal; Os botões 4250 e 4252 prevêem, respectivamente, iniciar e parar a tarefa programada, e as escalas deslizantes 4260 ilustram os níveis de configuração para outros parâmetros do sistema;

[234] 4.7.3.7.1 Objetivos da tarefa - FIG. 43 ilustra uma janela de exibição 4310 que permite a exibição de métricas de desempenho do paciente passado para a tarefa que está sendo executada, bem como definir metas para a sessão atual;

[235] 4.7.3.7.2 Configurações do atuador - FIG. 44 fornece uma janela de exibição 4410 que permite o ajuste dos parâmetros da máquina (atuador), como a sensibilidade de prevenção de queda dinâmica (DFP) (baixa, média, alta), limites na altura (limite de descida) em que o sistema declara que o paciente deve ser Caindo e desencadeia a descida, e meios para permitir que o sistema rastreie um escore de esforço introduzido pelo usuário (RPE) após a conclusão de cada tarefa (ver a Figura 45);

[236] 4.7.3.7.3 RPE - FIG. 45 é uma janela de escala de esforço percebida 4510 e um seletor associado (indicador numérico ao longo de uma barra de alcance 4520 que facilita a entrada do nível de esforço percebido por um paciente;

[237] 4.7.3.8 Revisão - fornece a capacidade para o terapeuta ou usuário revisar sessões ou tarefas específicas e dados associados a ela;

[238] 4.7.3.8.1 Sessão - FIG. 46 é uma ilustração exemplar de uma janela de exibição de resumo da sessão 4610 que descreve não apenas as tarefas concluídas, mas outras informações relacionadas à sessão de terapia;

[239] 4.7.3.8.2 Tarefa - FIG. 47 fornece uma janela 4710 que ilustra detalhes particulares para cada uma das tarefas indicadas no lado esquerdo da janela 4610 e, desse modo, permite ao usuário percorrer as tarefas e ver informações adicionais;

[240] 4.7.3.9 Movimento livre (controlador de atuador) - FIG. 48 é um exemplo ilustrativo de uma interface de exibição de movimento livre onde o sistema de suporte opera em um modo de movimento livre 4810 e está disponível para fornecer um nível de suporte ajustável para o paciente, incluindo o botão 4812 para ajustar a posição do suporte móvel (por exemplo, Ao longo de uma faixa), e o botão Parar 4814 e a janela 4820 para controlar o nível de suporte como a janela 4220 descrita acima;

[241] 4.7.3.10 Dados históricos - fornece telas pelas quais o terapeuta ou usuário pode pesquisar ou classificar dados armazenados dentro do banco de dados;

[242] 4.7.3.10.1 Selecionar filtro de tarefas - FIG. 49 ilustra uma janela de exibição 4910 que permite a seleção de sessões particulares do banco de dados para a comparação de dados de desempenho históricos;

[243] 4.7.3.10.2 Selecionar Sessões - FIG. 50 ilustra uma janela de exibição 5010 que permite a seleção de sessões particulares do banco de dados para a comparação de dados de desempenho históricos

[244] 4.7.3.10.3 Painel de gráfico - FIG. 51 fornece um exemplo ilustrativo dos dados históricos das sessões selecionadas na FIG. 49 na natureza dos gráficos de barras apresentados na janela 5110;

[245] 4.7.3.10.4 Detalhes da sessão - FIG. 52 fornece um exemplo ilustrativo, na janela 5210, de dados recuperados do banco de dados para uma sessão selecionada;

[246] 4.7.3.11 Gerenciar - FIG. 53 é uma representação exemplar de uma tela de interface 172 que permite ao usuário visualizar e gerenciar usuários, incluindo não apenas a seleção de usuários (5310), mas a criação de novos usuários para o sistema (5320) e a edição de configurações de sistema e usuário (5330), bem como o menu associado ao botão 3416;

[247] 4.7.3.11.1 Configurações da aplicação - FIG. 54 é uma representação de uma janela de configuração de edição 5410 que seria apresentada em resposta a uma seleção de usuário a operação de configurações de edição na janela 5330 e inclui configurações como unidades e a seleção de variáveis de desempenho (por exemplo, sensibilidade do DFP, limites, etc. ;

[248] 4.7.3.11.2 Criar Usuário - FIG. 55 é uma representação exemplar de uma nova janela de exibição de criação de usuário 5510; e

[249] 4.7.3.11.3 Editar Usuário - FIG. 56 é uma representação exemplar da janela de exibição do editor de edição 5610.

[250] 4.8 Pacotes de instalação

[251] Os pacotes de instalação podem ser criados para o software Quiosque, que é um instalador tudo incluído que gerencia a instalação das seguintes entidades de software: WebAPI (serviços web); Base de dados; Aplicação de interface de usuário do quiosque; Um meio para instalar o software remoto. A instalação requer alguma configuração e, como dito anteriormente, a configuração do Quiosque (e Remoto) no nível do sistema operacional é considerada dentro do escopo do conhecimento de um especialista na arte de dispositivos de interface programáveis.

[252] Tendo descrito a interface de utilizador programável de acordo com uma forma de realização do sistema, a atenção é devolvida ao funcionamento geral do sistema. Embora descrito acima em relação à FIG. 1. Embora tenha sido descrito na FIG.1 como um tipo de cremalheira e pinhão de mecanismo de indexação, também irá ser apreciado que os métodos e dispositivos alternativos podem ser utilizados para controlar de forma fiável a posição horizontal do suporte 130 em relação à pista, incluindo a unidade de atrito mencionada, e ainda descrita abaixo em relação às FIGS. 4-10.

[253] Em uma modalidade, um par de receptor/transmissor ótico e sensor pode ser empregado para controlar a posição do suporte, em que um sensor detecta uma posição codificada ao longo da pista. Como descrito em mais detalhes, a capacidade para controlar de forma fiável a posição do suporte permite o sistema para assegurar que a posição relativa para estações ou regiões da pista/caminho (por exemplo, Fig. 17) são determinadas com precisão. O rastreamento preciso das permissões de posição do suporte móvel e para permitir o potencial para a utilização de múltiplas unidades em uma única pista - permitindo desse modo uma pluralidade de pacientes para utilizar a mesma pista simultaneamente, em que as unidades podem se comunicar umas com as outras ou com um controle de posição central a fim de assegurar que um espaçamento adequado entre unidades adjacentes em todos os momentos. Numa modalidade alternativa, as próprias unidades de suporte individuais podem incluir sensores ou outra lógica de controle que evita que as unidades entrem em contato uma com a outra durante a operação.

[254] É apreciado que, embora a posição horizontal de suporte 130 está sob o controle da unidade horizontal, e o próprio suporte de outra forma desliza livremente ou rola ao longo do caminho definido pela pista 120. O suporte é ligado ao conjunto de rolos 128 localizado no interior da pista que proporciona contato de rolamento com pelo menos o interior da parte inferior da pista em forma de C, e os lados também. Além disso, o interior da pista pode ser qualquer pista convencional, incluindo uma única peça de pista ou um conjunto de várias peças (por exemplo, orientada de ponta-a-ponta). A pista pode ter também nele contatos eletromecânicos (não mostrados) que estão disponíveis para fornecer energia e/ou sinais elétricos para as unidades e/ou mecanismos de controle associados com o suporte. Em outras palavras, o conjunto de rolos proporciona um meio para ligar operativamente o apoio para a pista, ainda minimizando o atrito utilizando os conjuntos de rolos associados.

[255] Numa configuração alternativa tal como a representada nas FIGS. 4-10, os componentes do sistema são modificados para proporcionar uma pista em que o suporte é fornecido na parte externa da pista, e a unidade e as interfaces de alimentação estão localizadas sobre as superfícies interiores da pista. Tal como ilustrado, por exemplo, nas FIGS. 4-6, a pista alternativa 121 compreende um conjunto de uma pluralidade de membros extrudidos unidos ponta a ponta. A seção transversal da pista é ilustrada nas FIGS. 5 e 6, que mostram, respectivamente, vistas em corte 5-5 e 6-6 da FIG. 4.

[256] A pista inclui uma rede superior geralmente plana ou superfície 240, que se estende em uma direção longitudinal. A partir da rede superior 240, lados opostos 242 e 244 prolongam-se em para baixo, direcionados ao longo de cada lado da rede superior. A combinação da superfície superior e os lados se prolongando para baixo formam a parte interior da pista 121. Cada um dos referidos lados opostos inclui ainda um ressalto 246, 248, respectivamente, que se prolonga em uma direção para fora da mesma, onde os ressaltos estão orientados perpendicularmente ao respectivo lado. Tal como adicionalmente ilustrado nas seções transversais, a pista inclui um ou mais canais fechados 243 que se estendem a todo o comprimento de cada um dos lados se prolongando para baixo, onde os canais reduzem o peso e aumentam a rigidez da seção de pista. As seções de pista podem ainda incluir, pelo menos, uma ranhura em T 245 adequada para a inserção de um componente de montagem (por exemplo, o parafuso ou cabeça de parafuso) no seu interior para facilitar a instalação e a suspensão da pista partir de um teto ou estrutura semelhante. Embora não representado, as seções de pista são projetadas para serem conectadas de ponta a ponta usando pregos ou membros de emenda semelhantes (por exemplo, uma emenda camlock) que se estendem a partir do final de um membro para o fim adjacente do próximo membro pista.

[257] Vários trilhos elétricos ou de potência 250 estão espaçados ao longo de uma parte interior da pista ao longo de uma das paredes laterais interiores de cada uma das porções de pista sobre a qual a unidade de suporte móvel se desloca. Os trilhos estão montados na pista, utilizando espaçadores isolados que são ligados através de ranhuras em T internas previstas no interior dos lados da pista. A potência é transferida dos trilhos para o sistema de controle e motores através de um ou mais freios 254 que estão envolvidos de forma deslizante com os trilhos, e cabeamento associado, para garantir que a energia está disponível. Tal como ilustrado na FIG. 10, por exemplo, dois conjuntos de freios 256 e as estruturas de suporte associadas são utilizados no sistema, a fim de assegurar a continuidade de alimentação conforme a unidade de suporte móvel 104 se desloca ao longo da pista.

[258] Com referência também à FIG. 6 e 8-10, o sistema de unidade de atrito alternativo vai ser descrito em maiores detalhes. Sob o controle operativo do motor 140, a unidade de atrito emprega uma roda 310 que é mantida em contato com uma superfície interior da pista, no lado oposto àquele que contém os trilhos de energia. Em outras palavras, a roda de acionamento 310 é enviesada para longe do lado do trilho de alimentação e em contato com o lado oposto da pista. A força de pressão aplicada à roda 310 é fornecida através de molas 320 e rodas livres 322, onde as rodas livres montam contra o lado interior da pista e forçam a roda de acionamento 310 em contato de fricção com o lado oposto. O conjunto de acionamento (FIG. 8) é deixado deslizar ou "flutuar" em relação ao suporte 130, uma vez que está acoplado operativamente ao suporte 130 por meio de lâminas 330. Como um resultado do mecanismo de unidade de atrito alternativo descrito, a unidade primária ou horizontal 140 é deslizavelmente ligada ao suporte móvel, e o mecanismo de unidade de atrito é capaz de se mover em relação ao suporte 130, ao longo de uma direção que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da pista.

[259] O suporte planar 130 destina-se a ser de autocentrarem. Isto quer dizer que o suporte 130 é mantido em uma posição horizontal, que é geralmente centrada em relação à pista pela combinação de pelo menos quatro conjuntos de suspensão 160, que são descritos em detalhes na FIG. 7. Cada um dos conjuntos inclui uma roda de ressalto superior 161 e uma roda de ressalto lateral 162, em que as rodas de ressalto superiores e laterais mantêm cada uma, o contato com as respectivas superfícies de ressalto (246 ou 248) que se estendem para fora a partir dos lados da pista. A fim de assegurar que as rodas de ressalto lateral e de ressalto de topo mantenham o contato e para assegurar um seguimento correto do suporte, cada conjunto de suspensão inclui ainda rodas tensoras de pista 164, juntamente com braços ressaltados tensores 165, que estão articuladamente ligados ao conjunto e ligados operativamente um ao outro por meio de um ressalto dentado 167. Além disso, os braços 165 são inclinados em direção à superfície da pista lateral que eles contatam por uma mola 166. Deste modo, o conjunto de suspensão aplica uma força de equalização para o bloco de montagem 168, que por sua vez é afixado à placa de suporte 130 para fazer com que a placa se auto centre durante a viagem e quando em repouso. Após ter descrito o equipamento e metodologia para a condução e controlar o suporte de forma horizontal, a atenção é agora voltada para o equilíbrio do sistema 100. Com referência também à FIG. -3, 11 e 14, o sistema inclui ainda um atuador 400 ligado ao suporte móvel, em que o atuador inclui uma segunda unidade 410 e transmissão associada 412, tais como uma transmissão de engrenagem sem-fim, ligada a e conduzindo um cilindro rotativo 420. Uma das vantagens da contratação de uma transmissão de engrenagem de trabalho é a redução da velocidade da engrenagem sem fim é resistente ao movimento e age como um mecanismo de travagem deveria o recurso de travagem do motor de transmissão vertical 144 falhar. O cilindro 420 está representado na vista em perspectiva na FIG. 12. A unidade secundária ou de cinta 410 é uma unidade de servo ACOPOS produzida por B&R na Áustria (Modelo # 1045) O cilindro tem uma alça 430, que tem uma primeira extremidade fixada num receptáculo 422 e enrolada sobre a superfície exterior do cilindro, com uma segunda extremidade da cinta que termina em um acoplador 432 para ligar a uma barra de extensão 220 e arnês de apoio 222 (ou outro dispositivo semelhante de suporte/apoio) fixo para suportar uma pessoa 110. A cinta 430, e como resultado, a barra de expansão e/ou arnês ligado, é levantado e abaixado sob o controle da unidade de cinta 410. Em uma modalidade um arnês possuindo as características tal como a descrita nas Patentes dos Estados Unidos 4,981, 307 e 5,893,367 (ambas as patentes aqui incorporadas por referência) pode ser utilizado com o sistema descrito.

[260] Embora uma cinta e arnês exemplares sejam descritos, deve ser entendido que várias configurações alternativas do arnês e dispositivos de suporte podem ser empregues de acordo com o sistema, e que não é a intenção limitar o escopo de aplicação do sistema descrito para o arnês retratado. Podem ser utilizadas configurações e detalhes de arnês alternativos, onde vários projetos do arnês 222 são contemplados sem a barra de espalhamento. O arnês 222 pode incluir uma placa traseira que esteja operativamente conectada, através de tiras ou conexões ajustáveis semelhantes, a uma almofada de captura de esterno.

[261] Em outro design de arnês contemplado, uma almofada de captura de esterno tem uma abertura através da qual o paciente coloca a cabeça, de modo que a almofada é colocada através dos ombros, sobre a cabeça e depois no peito ou na frente do paciente, onde a almofada de bloqueio do esterno está conectada a almofadas de torso que estão conectadas de forma semelhante à placa traseira e estendem ou envolvem os respectivos lados do torso do paciente. Além disso, um par de almofadas de coxa podem ser fornecidas, cada uma estendendo ou envolvendo uma das coxas do paciente (por exemplo, abaixo dos músculos do quadríceps do paciente) e cada uma conectada de forma ajustável à placa traseira, bem como a uma conexão na captura do esterno Almofada e / ou junção de junção opcional. Em uma configuração, o design inclui uma almofada de junção, uma almofada de torso, almofada de bloqueio de esterno e almofadas de coxa todos conectados ou através da junção. Como será apreciado, o arnês 222 pode ter várias configurações. Além disso, uma ou mais da placa traseira e as almofadas ligadas a elas podem incluir estruturas de suporte, tais como hastes de metal, camadas de espuma de moldagem (possivelmente incluindo espuma de endurecimento de impacto para dispersar forças de carga), correias e ajustes e conectores associados, juntamente com materiais respiráveis tais como Como malhas e similares.

[262] Do mesmo modo, a cinta 430, pode ser qualquer componente alongado apropriado para a suspensão de uma pessoa a partir do sistema, incluindo corda, cabo, etc. tendo construção entrançada, de tecido, ou torcida, ou possivelmente mesmo ligada ou membros do tipo cadeia. Numa modalidade a cinta é feita de um poliéster sublimado, e destina-se a proporcionar uma vida longa e resistência ao alongamento. Como alguns arneses terapêuticos são presentemente adaptados para utilização com os membros de suporte do tipo cinta, a seguinte descrição é geralmente dirigida a um membro do tipo cinta a ser enrolado em torno do cilindro 420.

[263] Numa modalidade, como representado nas FIGS. 11 e 13, por exemplo, o sistema inclui um primeiro ou sensor de carga horizontal 450 para a detecção de uma força horizontal aplicada ao suporte através da cinta e um segundo ou sensor de carga vertical 460 para a detecção de uma força vertical aplicada à cinta. A célula de carga para o sensor horizontal 450 pode ser uma bidirecional, o sensor em linha adequado para a medição da força axial.

[264] Sensor 450 pode ser configurado de uma maneira de modo que o detector detecta a mudança de posição relativa por um desvio na guia da alça se prolongando para baixo. Mais especificamente, como a alça é deslocada para a frente ou para trás na direção horizontal (H), o sensor 450 gera um sinal que proporciona uma intensidade da força aplicada no sentido horizontal, bem como a direção (por exemplo, + / -), e emite o sinal para o controlador através do cabo 452. Assim, o sistema de detecção de força horizontal detecta uma força horizontal através da cinta usando o guia de cinta operativamente ligado a e estendendo-se a partir da unidade de suporte móvel, onde o guia de cinta está operacionalmente ligado a uma célula de carga de um modo que resulte em uma alteração na saída da célula de carga quando a cinta é puxada em uma direção para a frente ou para trás a partir da vertical.

[265] A cinta ou sensor de força vertical 460, a fim de proporcionar uma maior resolução, é empregue em uma configuração só de compressão, para detectar a força ou tensão na cinta 430. No sistema, o sensor de carga 460 é utilizado para detectar uma força vertical descendente (força de tração) aplicada à tira, e o conjunto de sensor inclui, pelo menos, duas polias ou os rolos 476 e 478 em um sistema de polias único ou duplo que passa através 480. As polias estão localizadas entre o cilindro e guia de cinta 630. Conforme ilustrado nas FIGS. 14 e 15, por exemplo, a polia está ligada em uma extremidade de um braço de articulação 640; lá o braço é ligado de forma articulada perto da sua seção mediana a um elemento de armação 642 acoplado à placa de suporte móvel 130. A extremidade oposta do braço de articulação 640 encontra-se operacionalmente associada com uma célula de carga 460, de modo que uma força para baixo aplicada através de cinta 430, resultado em uma força descendente semelhante a que está sendo aplicada a polia ou rolo 478. Por sua vez, a força descendente é transferida através do braço 640 para aplicar uma força de compressão sobre a célula de carga 460. Deste modo, célula de carga 460 é colocada apenas em compressão, em resposta a uma carga suspensa na cinta.

[266] Em resposta a sinais gerados pelos sensores de carga 450 e 460, um sistema de controle, configurado para receber sinais a partir dos primeiro e segundo sensores e a interface de usuário 172, controla o movimento de, pelo menos, as primeira e segunda unidades para facilitar o suporte e movimento da pessoa 110. Além disso, de acordo com um aspecto do sistema descrito, o sistema de controle ajusta dinamicamente para proporcionar apoio constante para a pessoa (por exemplo, suporte de peso corporal) por meio da cinta e arnês por alterar, pelo menos, a força vertical aplicada à cinta através do cilindro e da segunda unidade 410.

[267] No que diz respeito à força vertical, o controlador opera, sob controle programável para processar sinais provenientes do sensor de carga vertical 460 através do cabo 462, em combinação com entradas anteriores ou informações pré-definidas que definem a assistência vertical para ser aplicada à pessoa através dos componentes de cinta e unidades verticais. Por exemplo, o sistema pode ter vários modos de exercício ou terapia, como aqueles mostrados acima, em que a quantidade de suporte de peso corporal vertical fornecida é ajustada ou modificada com base no exercício particular a ser realizado. Por exemplo, andando (tarefas de marcha) sobre uma superfície plana, o sistema pode controlar a força vertical para permitir que o paciente experimente cerca de um peso corporal de 90%, enquanto que em uma inclinação ou os passos a percentagem pode ser ligeiramente inferior, por exemplo, a cerca de um peso corporal de 70%. Para realizar o controle, o sistema deve primeiro determinar o peso do corpo do paciente - por sentindo-o diretamente em um modo de suporte completo ou por ter o peso (por exemplo, peso corporal do paciente barra, e opcionalmente espalha o peso e arnês) introduzido através da interface do usuário. Uma vez determinado, o sensor de carga vertical (célula de carga) 460 é então empregue num modo de "flutuação" para aplicar uma força ajustada de, digamos, 10% (100-90) de peso corporal para a cinta e arnês, e desse modo reduzir a força experimentada pela paciente para aproximadamente 90% do peso corporal do paciente.

[268] Referindo-nos momentaneamente à Fig. 16, aqui representado está um diagrama de controle, indicando a relação relativa entre os componentes do sistema, incluindo o controlador, o sistema servomotor da unidade e o circuito de feedback do sensor. O sistema de controle de circuito fechado é aplicado em ambas as direções (horizontal e vertical), utilizando uma técnica de controle PID; ganhos proporcional (P), integral (I) e de derivativos (d). Além disso, uma rotina de cálculo de aceleração é executada antes de engatar um motor, de modo que o perfil de movimento para as unidades do sistema são lisos.

[269] De uma maneira semelhante à do sensor de força vertical, o sensor de carga horizontal 450 detecta de forma semelhante o componente horizontal da força aplicada ao suporte móvel pelo usuário, através da cinta 430. Desta forma, quando o paciente está envolvido em um exercício ou tarefa que é destinada a se mover ao longo da pista ou caminho, definido pela pista 120, o sistema 100, ou mais particularmente o suporte móvel 130 e componentes associados poderão também mostrar ou se mover ao longo do caminho, a fim de proporcionar suporte vertical contínuo conforme o paciente avança para a frente ou para trás ao longo do percurso, minimizando assim o efeito do peso da unidade na pessoa. Outra alternativa de detecção de carga horizontal contemplada é a utilização de um mecanismo de suspensão rolador, com um braço de momento associado com o rolador suspenso tendo uma célula de carga a ele ligada, para detectar alterações na força aplicada através do braço de momento.

[270] Numa modalidade, o controle de carga e a posição vertical e horizontal são realizados utilizando um controlador programável tal como uma unidade de servo ACOPOS, da B&R (por exemplo, Modelo # 1045). Além disso, a funcionalidade do controlador permite o controle de ambas às posições horizontais e verticais, simultaneamente, de modo a minimizar ou evitar qualquer atraso no movimento e para assegurar a coordenação do controle - em particular em relação aos limites, modo de exercício, etc, como ainda mais descrito aqui abaixo.

[271] Com referência também à FIGS. 11-15, o cinto ou cinta 430 é enrolado num cilindro 420 de uma maneira ioiô como, de modo que o cilindro contém uma pluralidade de camadas em espiral da cinta, e é alimentado através de um sistema de polias passado através 480 para permitir o controle fiável da cinta e para facilitar a detecção das forças exercidas sobre a cinta. Em vista da cinta ser enrolada sobre si mesma, o mecanismo de detecção de posição associado com o motor vertical opera sob o controle de um algoritmo que ajusta automaticamente o controle de movimento para a conta para a mudança de raio que a cinta é enrolada ou bobinada e fora do cilindro 420. Também ilustrado nas FIGS. 13 e 15 é um sistema de tensão da cinta 610, onde um braço de compressão de mola 612 ou contador semelhante se encontra em contato com a cinta dentro de uma janela 620 no guia 630. Os pivôs do braço em relação à guia quando a cinta é frouxa, e em resposta à articulação, a posição é detectada pelo micro interruptor 614 e causa uma mudança no estado do interruptor. Assim, quando a cinta é frouxa (ou seja, não apertada), os pivôs do braço sob a força da mola e do micro interruptor é acionado para fazer com que o sistema pare ainda mais o movimento tanto no modo vertical ou horizontal - com exceção do movimento controlado manualmente.

[272] Tendo descrito a operação geral do sistema de controle de carga vertical e horizontal, será apreciado que este sistema possa ser empregue para permitir vários modos de exercício para o paciente, tais como aquelas descritas acima e representadas na FIG.38. Por exemplo, a interface de usuário pode ser empregue para selecionar um ou mais de tais modos de exercício a ser utilizado. Também pode ser tal como ilustrado nas FIGS. 17 e 18, que o modo de exercício possa ser controlado através da localização do suporte em relação à pista (por exemplo, 120). Com referência à FIG. 17, por exemplo, descrita nela está uma pista 120 que é colocada para fora em um caminho ou curso geralmente retangular. Ao longo do caminho está uma série de estações ou zonas 810a - 810f, cada uma das quais pode ter um ou mais exercícios a serem cumpridos nessa estação. Por exemplo, uma estação (810a) pode ser projetada para caminhar sobre uma superfície plana e pode ter um conjunto de barras paralelas ou grades de assistência ao paciente. Uma outra estação (810e) pode ter uma rampa inclinada ou escadas que atravessa o paciente, talvez a um nível mais elevado de assistência (isto é, com uma menor percentagem de peso do corpo a ser realizada, assim, um maior nível de força de suporte vertical aplicada através da cinta).

[273] Conforme os suportes móveis se movem a partir de uma estação para a outra em torno do circuito, tal como ilustrado nas FIGS. 17 e 18, o tipo e/ou quantidade de assistência e a natureza do controle podem ser pré-programados de acordo com a zona em particular. Será apreciado que os locais e as características de cada zona podem eles próprios ser programáveis através da interface do usuário, e que é antecipado que circuitos ou caminhos de dimensão e configuração variando podem ser personalizados para as necessidades de pacientes particulares, centros. E, como observado anteriormente, essas informações podem ser armazenadas no banco de dados para facilitar a programação subsequente do sistema para as necessidades de terapia de um paciente em particular. Para exemplo, pode ser possível dispor de informação de programação de um paciente armazenado dentro de um sistema, e quando o paciente chega para a terapia, o sistema de suporte que lhe é atribuído é programado automaticamente para o mesmo ou uma sessão de terapia ligeiramente modificada da que ele experimentou em sua última visita.

[274] Como mencionado acima, a utilização de múltiplas unidades de sistema 100 é contemplada em uma modalidade. No entanto, também será apreciado que a utilização de vários sistemas podem exigir que tais sistemas sejam capazes de evitar colisões e/ou assegurar que o espaço de segurança é mantido entre pacientes adjacentes. Assim, como ilustrado na FIG. 17, os sistemas, ou através de um dispositivo de comando mestre apropriado para a monitorização da posição de todos os sistemas, ou através de sistemas de intercomunicação entre os mesmos, mantêm a informação relacionada com a posição relativa dos dispositivos adjacentes de tal modo que eles se mantêm a uma distância de separação segura entre as unidades D. Embora não ilustrado, no caso de um sistema que emprega múltiplas unidades do sistema, é ainda contemplado que uma ou mais unidades podem ser "estacionadas" sobre um esporão, ou outro local de não utilização, quando não está em uso, a fim de permitir uma utilização sem impedimento de todo circuito de terapia por apenas um único usuário.

[275] Com referência novamente às Figs. 19-21, nelas descritas são telas da interface do usuário exemplares para demonstrar características operacionais do sistema divulgado. A tela representada em U/l 172 na FIGS. 19 e33 é uma tela de login para acessar as páginas de controle do sistema (interface), vários exemplos os quais são encontrados nas FIGS 20 - 21. Na FIG. 20, uma tela do painel de controle é ilustrada para a interface 172. A tela inclui informações para ambos os controles verticais e horizontais (modos), incluindo campos indicando os respectivos sinais de células de carga, estados executados e velocidades. Também está indicado o modo de controle, em ambos os casos que mostram PRONTO, para indicar que o sistema está pronto para uso de ambos os controles verticais e horizontais.

[276] Na parte inferior da tela da FIG. 20, bem como na FIG. 40 são mostradas uma série de botões que permitem o controle manual das unidades verticais e horizontais, respectivamente. Cada subsistema pode ser movimentado em qualquer direção e os controles para os quais o subsistema também pode ser desativado. Vários estados do sistema, incluindo números de estado atuadores relacionados e/ou sistemáticos, podem ser exibidos para manutenção e/ou solução de problemas. Além disso, os controles on/off para o movimento horizontal e vertical estão localizados sobre essa página.

[277] Também contempladas de acordo com as modalidades descritas são uma ou mais técnicas de calibração, em que os diversos sensores (por exemplo, força vertical e horizontal) são calibrados para assegurar a capacidade de resposta com uma precisão de um paciente. Como aqui referido, os sensores de carga são empregues em diferentes configurações e como resultado as técnicas de calibração também não são as mesmas. Por exemplo, o sensor de força vertical pode ser utilizado em uma configuração só de compressão e, assim, dá uma correspondência de 1:1 entre a carga aplicada e a saída da célula de carga. Por outro lado, o detector de carga horizontal não é uma relação de 1:1 para a carga. No entanto, o sensor de carga horizontal é um pouco menos crítico para o funcionamento e suporte de um paciente e, portanto, uma resolução/capacidade de resposta inferior pode ser tolerada para o sensor de carga horizontal.

[278] Uma outra característica do sistema descrito é a que é referida como limites virtuais. Com referência também à FIG. 21, por exemplo, uma interface do usuário para os limites virtuais é retratada. Numa modalidade, pode haver diversos tipos de limites que são definidos para um sistema ou paciente em particular. O tipo de limite pode especificar um limite de "parada duro", ou um limite leve ou de transição (onde a operação do modo flutuar é ajustada ou deficiente). Por exemplo, no caso de limites de paradas duro, os limites são estabelecidos com base na posição ambas vertical e/ou horizontal. Com referência à FIG. 21, os limites superiores e inferiores são inseridos nos campos 1220 e 1222, respectivamente. E, o uso dos botões de reset adjacentes para esses campos permitem os limites a serem redefinidos para um padrão ou nível pré-determinado, ou desativado. Os limites esquerdo e direito são inseridos de forma semelhante em campos 1230 e 1232, respectivamente, e eles também podem ser resetados para um nível pré- determinado ou por defeito ou desativado. A interface representada, tal como as descritas nas FIGS. 32-56 é sensível à entrada do usuário através de um dos muitos métodos de entrada (por exemplo, com tela de toque, mouse, caneta, teclado, etc.), e os valores numéricos podem ser inseridos nos campos de limite através de um teclado numérico, janela de rolagem ou outras técnicas convencionais de interface do usuário. Além disso, estes limites podem ser definidos por meio da manipulação física da unidade para a posição em que o limite é desejado para ser definido, e, em seguida, a gravação local/posição. É ainda contemplado que os próprios limites podem ser ajustados para determinadas zonas 810, e que os valores introduzidos podem ser aplicados sobre o caminho do sistema inteiro ou apenas sobre uma parte (zona) da mesma. É também o caso que os limites podem ser ativados ou desativados através de um botão 1250 no tela de interface 172, como representado na FIG. 21.

[279] A interface de usuário, conforme ilustrada nas Figuras 35-38 por exemplo, é também contemplada para facilitar a coleta, armazenamento e exibição de informações relacionadas à pacientes particulares, incluindo não só as configurações para os exercícios terapêuticos como mencionado acima, mas as informações adicionais também. Por exemplo, a interface pode permitir a coleta e exibição de informações biométricas, métricas de desempenho do usuário, etc. A interface de usuário pode ser ativada usando várias tecnologias, além de ou no lugar do controlador de pé. Exemplos incluem fios e dispositivos sem fio ou plataformas de computação, bem como smartphones, tablets ou outros dispositivos de assistência digitais pessoais, estações de ancoragem, etc. Além disso, os recursos de computação e/ou de controle para o sistema de suporte de peso corporal de reabilitação podem residir no controlador 170, nas próprias unidas de sistemas individuais, ou em outros locais que são facilmente acessados e interligados através de uma ou mais conexões com ou sem fio do sistema.

[280] O sistema SafeGait ™ 360 ° Balance e Mobility Trainer também contempla a incorporação de funcionalidades de relatórios nas interfaces e dispositivos de armazenamento associados para fornecer um ou mais dos seguintes relatórios ou saídas:

[281] Registro de Pacientes - A informação do paciente é inserida pelo usuário que pode incluir informações demográficas, informações do provedor (Nome, DOB, Altura, Peso) e informações clínicas (Prognóstico, Data da lesão, Plano de Cuidados, Progresso Notas).

[282] Resultados da tarefa - Fornece medidas de desempenho específicas da tarefa, (distância - para uma tarefa de marcha, Repetição - para uma tarefa de transferência), além de dados de desempenho não específicos da tarefa (tempo, #quedas impedidas, #impulsos (veja a descrição do impulso abaixo), suporte de peso corporal médio (BWS) e velocidade). Os terapeutas também têm a opção de capturar o esforço percebido nominal do paciente.

[283] Resultados da sessão - Como ilustrado, por exemplo na FIG. 47, o registro ou relatório de sessão fornece medidas agregadas de desempenho para uma sessão inteira: Tempo ativo, (tempo em que o paciente estava envolvido em tarefas) distância, repetições, # quedas impedidas, # impulsos, média. BWS e velocidade.

[284] Comparação histórica - Permite que os terapeutas, pacientes e outros selecionem e comparem graficamente o desempenho histórico por tarefa e sessão.

[285] Embora geralmente descrito em relação aos dados do paciente, também contemplado nos recursos de relatório, é o armazenamento e o relatório de dados relativos ao funcionamento do (s) sistema (s) (por exemplo, número de registros de pacientes, uso cumulativo do (s) sistema (s), Tempo de uso por terapeuta, etc.) para fins de acompanhamento do desempenho do (s) sistema (s) também.

[286] Numa modalidade, além de uma interface de usuário, o sistema, particularmente a unidade de suporte móvel 104, pode incluir um ou uma pluralidade de indicadores, tais como diodos emissores de luz (LEDs) que estão sob o controle de e operados através do sistema de controle. Os indicadores podem ser proporcionados em qualquer superfície exterior ou invólucro da unidade de suporte, e estariam localizados em uma posição (por exemplo, FIG.3, localização 912), onde eles serão facilmente visíveis para um terapeuta e/ou o usuário do sistema em a fim de fornecer uma dica visual enquanto o terapeuta está assistindo o paciente usando o sistema. Os indicadores exibiriam um status operacional do sistema, e podem sinalizar as falhas de sinal ou outras informações com base na cor do LED, o modo (por exemplo, on, off, a velocidade flashing) e combinação com os outros LEDs. Como observado acima, a interface de usuário pode incluir dispositivos portáteis, bem como quaisquer dispositivos localizados permanentemente, tais como telas tácteis e similares, também podem ser adequados para a exibição de informação do sistema de controle, e receber informações introduzidas por um terapeuta para controlar uma operação de sistema (ver, por exemplo, FIGS. 19 - 21). Tal como adicionalmente ilustrado pelas FIGS. 22-26, o sistema pode incluir recursos adicionais de computação, tais como dispositivos de memória ou de armazenamento que permitem o armazenamento de dados associados não só com a operação do sistema, mas os dados do paciente, também. Numa modalidade, o sistema inclui uma base de dados de funcionamento para armazenar informação relativa à operação do sistema. Essa base de dados pode também armazenar informação relativa ao uso do sistema por diferentes pacientes e seus terapeutas. Por exemplo, FIGS. 22-23 são exemplos ilustrativos de janelas de interface de usuário que podem ser utilizadas para acompanhamento e inserção de informações específicas do paciente em relação ao uso de um sistema de suporte de peso de reabilitação. Como mostrado nas FIGS. 22 e 23, vários campos são fornecidos para tanto a tela como para inserir informações do paciente (ou tê-la preenchido automaticamente a partir do banco de dados). Certos campos incluem informações de registro do paciente para avaliação pelo terapeuta (por exemplo, data da lesão, história médica, o prognóstico, os medicamentos na FIG. 22), enquanto outros campos permitem o terapeuta para inserir informações com base no uso do paciente do sistema (por exemplo, pontuação FIM Inicial, plano ou cuidado, notas de progresso, e notas de descarga como ilustrado na FIG. 23).

[287] Referindo-nos momentaneamente à FIG. 24, é mostrado um exemplo ilustrativo de uma interface de usuário 172 que descreve uma janela de lista dia que representa programação ou o uso do sistema. Como observado, alguns dos campos representados na janela da interface 172 da FIG. 24 podem se auto preencher a partir de informação contida no banco de dados do sistema, enquanto outros campos podem ser suspensos ou campos de entrada de dados similares que estão disponíveis a um terapeuta ou outro usuário do sistema. Da mesma forma, a FIG. 25 fornece um exemplo ilustrativo de um plano de interface de usuário da janela de cuidado na interface do usuário 172. No plano da janela de cuidado, um terapeuta pode selecionar a partir de uma ou mais atividades pré-programadas para o paciente. Será apreciado que as várias atividades estão submetidas a controle de programação e a entrada de determinadas informações específicas do paciente que podem ser entradas ou previamente armazenadas na base de dados. Por último, a FIG. 26 fornece um exemplo ilustrativo de uma janela de interface do usuário para revisão e entrada de dados para uma sessão com o paciente. Uma vez mais, alguns campos podem ser pré-preenchidos com informação com base na identificação do paciente ou identificador único semelhante. E, a interface de sessão do paciente também inclui campos para o terapeuta para inserir informações. Será entendido que a utilização e exibição de informação não é limitada às telas de interface particulares representadas. Além disso, o sistema pode também ser capaz de controlar o desempenho de um paciente, a fim de medir o número de repetições, quantidade de assistência, número de quedas impedidas, etc., a fim de fornecer esses dados no futuro, ou como uma medida de desempenho ao longo do tempo. Os aspectos dinâmicos de prevenção de queda de modalidades descritas, particularmente quando o controlador do sistema é operado em que é referido como um modo de flutuação permite a detecção de eventos de queda dinâmicos, e evitando quedas reais, o sistema também pode registar as ocorrências para subsequente avaliar e monitoramento.

[288] Ainda noutra concretização, o SafeGait ™ 360 Balance and Mobility Trainer inclui ainda ou facilita vários recursos adicionais. Os seguintes recursos podem ser implementados no sistema 100 ou um sistema configurado de forma semelhante para fornecer assistência:

[289] Proteção de queda dinâmica - Proteção de queda dinâmica (DFP), como brevemente mencionado acima, e como representado na FIG. 44, habilita o dispositivo a detectar uma queda em vez de, ou além de, definir um limite de queda pré-definido (Limite de descida). Isso faz com que a resposta do sistema SafeGait seja mais intuitiva para um terapeuta que não precisa predeterminar uma altura para a parada de outono. Ele também fornece proteção contra queda nos casos em que um Limite de Descida não pode ser configurado ou pode ter sido definido muito baixo; Por exemplo, tarefas de transferência, como supina-a-suporte, exigindo a amplitude de movimento vertical total do paciente. Quando uma queda é detectada com o DFP, o movimento vertical adicional na direção descendente é inibido. O paciente é permitido movimento em apenas a direção ascendente e horizontalmente, embora com uma velocidade reduzida, tornando mais fácil a direita.

[290] Níveis de Sensibilidade de Proteção de Queda Dinâmica (DFP) - Os Níveis de Sensibilidade do DFP são configurados através de uma tela de interface, como a FIG. 44, e permite que os terapeutas ajustem a sensibilidade da proteção contra queda a uma de uma pluralidade de sensibilidades para acomodar pacientes em diferentes estágios de independência (por exemplo, Alto, Médio, Baixo). Com alta sensibilidade, uma queda é detectada com um movimento muito leve na direção vertical. Por outro lado, em baixa sensibilidade, uma queda só é detectada com movimento vertical muito mais drástico (aproximação da queda livre).

[291] Há pelo menos duas opções para o monitoramento do DFP, incluindo a detecção de uma mudança de força ou uma mudança de velocidade para o paciente sendo suportado pelo sistema. Na opção baseada em força, a força que está sendo aplicada através da correia 430 é monitorada continuamente para uma mudança que é indicativa de uma possível queda ou outro movimento rápido para baixo do paciente. Na opção baseada na velocidade, a velocidade do movimento vertical para baixo da correia 430 é monitorada e, no caso de a velocidade exceder um limiar, o movimento é amortecido ou parado pelo sistema. Como será apreciado, os limites aplicados para força ou velocidade, nas respectivas opções, são possíveis variáveis que podem ser modificadas para ajustar a sensibilidade do sistema para detecção e prevenção de queda. Além disso, pode haver outras métricas de desempenho do sistema que poderiam ser usadas na detecção de queda (por exemplo, mudança rápida no ângulo da correia), e também é contemplado que uma combinação de duas ou mais opções de detecção também possa ser implementada para permitir o sistema Para detectar outros cenários de "queda".

[292] Limite de Descida - Um recurso secundário de proteção contra queda, designado Limite de Descida (ver Figura 44), define uma quantidade máxima de deslocamento para baixo da tira 430 (e do paciente) e o limite é um nível variável baseado no paciente Posição e altura. O limite de descida pode ser ativado ou desativado a vontade durante uma tarefa e configurado para qualquer altura dentro do alcance do atuador é necessária para que a tarefa seja executada. Quando uma queda é detectada com Limite de Descida, o movimento vertical adicional da alça na direção descendente é inibido. O paciente é permitido movimento na direção ascendente e horizontalmente, embora a uma velocidade reduzida, mais uma vez tornando mais fácil a direita.

[293] Modo de Impulso - O sistema pode ser operado por um paciente e / ou terapeuta para fornecer uma força de reforço através da correia durante uma atividade particular que o paciente está realizando. Engajar o modo de impulso, por exemplo, através do botão na tela de interface 172 na Figura 42) fornece uma porção adicional (por exemplo, porcentagem fracionada) de suporte de peso corporal por um período de tempo (por exemplo, segundos). Por exemplo, o sistema pode fornecer um suporte adicional de peso corporal de 20% (BWS) por 10 segundos. E, a quantidade de impulso, bem como o período de tempo, podem ser variáveis que são ajustáveis pelo terapeuta ou usuário do sistema, e podem, conforme descrito acima, ser ajustados, ajustados e / ou armazenados de forma semelhante em paciente por base de paciente. O conceito por trás do impulso centra-se em ser capaz de ajudar um paciente a completar uma tarefa à medida que se cansam (ou seja, uma repetição final do senta levanta). O modo IMPLUSO permite que o terapeuta ofereça o paciente adicionado BWS por uma curta duração com uma ação única (um clique) em vez de ajustar as configurações de suporte do peso corporal duas vezes (por exemplo, primeiro ajustando-o para cima para obter mais suporte seguido de ajustá-lo rapidamente Para o nível anterior).

[294] Também contemplada nas modalidades descritas é a população automática de certas peças de informação operacional (campos), bem como configurações operacionais para o sistema, com base não apenas na informação armazenada no banco de dados, mas a entrada De dados pelo terapeuta também. Como resultado, uma interface de usuário, como os exemplos apresentados, estaria disponível para um terapeuta ou outro usuário do sistema e pode exibir informações selecionadas na forma de uma janela de registro de paciente, uma janela de lista de dias mostrando o uso do sistema, uma janela de seleção do plano de atendimento e / ou uma janela de dados da sessão.

[295] Deve ser entendido que várias alterações e modificações às modalidades descritas aqui serão evidentes para aqueles técnicos especialistas no assunto. Tais alterações e modificações podem ser feitas sem se afastarem do espírito e do escopo da presente invenção e sem diminuir as suas vantagens pretendidas. Por conseguinte, prevê-se que todas as tais alterações e modificações sejam abrangidas pelo presente pedido de patente.

Claims (9)

1. Sistema para apoiar uma pessoa, caracterizado pelo fato de que compreende: uma unidade de suporte móvel (130) associada operativamente e móvel ao longo ou em relação a um sistema de suporte (120), sendo a unidade de suporte móvel (130) ao longo de um percurso; pelo menos uma primeira unidade (140) associada à unidade de suporte móvel (130), a referida primeira movimentação movendo o suporte (130) ao longo do caminho; um atuador (400) ligado à unidade de suporte móvel (130), o referido atuador (400) incluindo um segundo acionamento (410) para conduzir um tambor rotativo (420), tendo o referido tambor (420) uma primeira extremidade de uma cinta (430) ligada ao mesmo, a dita cinta enrolada numa forma de bobina sobreposta em torno de uma superfície exterior do tambor (420) e uma segunda extremidade da correia sendo acoplada a um arnês de suporte (222) unido para suportar a pessoa; um primeiro sensor (450) configurado para medir a magnitude e a direção de uma força horizontal aplicada à unidade de suporte móvel (130) através da correia (430); um segundo sensor (460) configurado para medir, como uma força de tensão, pelo menos uma magnitude de uma força vertical aplicada na correia (430); e um sistema de controle configurado para receber sinais dos primeiros e segundos sensores (450, 460), e uma interface de usuário, o sistema de controle configurado para controlar, em resposta aos sinais recebidos, o movimento de pelo menos os primeiros e segundos movimentos para facilitar o suporte durante o movimento da pessoa, onde o sistema de controle, em combinação com pelo menos um dentre o primeiro sensor (450) e o segundo sensor (460), fornece proteção dinâmica contra queda em que ao detectar uma queda como uma mudança na saída de um do primeiro sensor (450) e o segundo sensor (460) o sistema de controle ajusta dinamicamente a força vertical aplicada à pessoa através da correia (430), o tambor (420) e o segundo acionador (410) onde o sistema de controle inclui ainda níveis selecionáveis de sensibilidade de prevenção de queda dinâmica para alterar a quantidade de mudança na força detectada por pelo menos um dentre o primeiro sensor (450) e o segundo sensor (460) necessária para acionar a prevenção de queda dinâmica e prevenir uma queda, impedindo movimento adicional de pelo menos o segundo impulso para inibir o movimento da pessoa na direção descendente; e um banco de dados para armazenar dados representativos da operação do sistema, sendo a referida base de dados associada ao sistema de controle e em que a interface do usuário dirige as consultas à referida base de dados, o referido sistema fornecendo, em resposta a uma consulta, pelo menos um relatório selecionado do grupo consistindo de: registro do paciente, resultados da tarefa, sessão resultados e comparações históricas.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma pluralidade de indicadores, operados pelo sistema de controle, indicando os indicadores que exibem um estado operacional do sistema; e a referida interface de usuário exibe ainda informações do referido sistema de controle e a referida base de dados, e também recebendo informações inseridas por um terapeuta para controlar pelo menos uma operação do sistema.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a base de dados armazena informação relativa ao funcionamento do sistema, e em que a interface de usuário exibe ainda a informação selecionada a partir do grupo que consiste em: uma janela de registro de paciente; Uma janela de lista do dia mostrando o uso do sistema; uma janela de seleção de planos de cuidados; e uma janela de dados de sessão.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um modo de impulso, em que, quando o sistema funciona para suportar uma porção do peso corporal da pessoa, o sistema envolve um aumento temporário na quantidade de suporte de peso corporal é aplicado pelo sistema usando a correia, o tambor e o segundo acionamento por um período de tempo definido.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o percurso é definido por uma pista, e em que o primeiro acionamento (140) é acoplado por atrito a uma superfície da pista para controlar a posição horizontal do suporte (130) ao longo da pista.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida interface de usuário compreende pelo menos um sistema de computação separado do referido suporte móvel, o referido sistema de computação está em comunicação sem fio com o referido suporte móvel, em que a referida interface exibe dados armazenados para a pessoa, recuperados do referido banco de dados, para facilitar a seleção de pelo menos uma tarefa de terapia para a pessoa.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a referida interface exibe pelo menos uma configuração operacional selecionada do grupo que consiste em: administração de usuário, administração de paciente; administração de sistema; Interface do atuador.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a referida interface exibe pelo menos uma operação de administração de usuário selecionada do grupo que consiste em: logar; sair; adicionar usuário; verificar usuário; trocar a senha; mudar senha; e desativar / ativar usuário, em que a referida interface exibe pelo menos uma operação de administração do paciente selecionada do grupo que consiste em: adicionar paciente; atualizar paciente; adicionar sessão; sessão de atualização; obter tarefas; adicionar tarefa personalizada; obter sessões de pacientes; obter objetivos do paciente; e obter métricas da tarefa da sessão. em que a referida interface exibe pelo menos uma operação de gerenciamento do sistema selecionada do grupo que consiste em: monitor de pulsação cardíaca; monitor de conectividade do atuador; quiosque / remoto pulsação cardíaca; controle do sistema de garra; controle do sistema de soltar; Obter / definir Configurações do Aplicativo; e Sair do aplicativo / desligamento. em que a referida interface exibe pelo menos uma operação de interface de atuador selecionada do grupo que consiste em: parar tudo; restabelecer; mover; parar; obter status; obter versão; obter o número de série; começar tarefa; finalizar tarefa; ativar o modo flutuante; habilitar o limite de descida; definir o limite inferior de repetição; definir limite superior de repetição; definir a altura do limite de descida; colocar suporte de peso corporal; definir sensibilidade Dfp; aplicar impulso; e queda clara.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do sistema de controle inclui ainda, como um limite de descida, uma quantidade máxima de deslocamento da correia para baixo e onde o sistema de controle inibe o movimento da pessoa na direção para baixo.

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