CN110621264A - 用于检测传感器数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明包括一种方法，其中，a.将至少一个传感器(4)固定在人的身体部位(8)上，b.所述至少一个传感器(4)将包含测量数据和个体的传感器标识的信号发送给电子数据处理装置(6)，c.所述电子数据处理装置(6)确定在其上布置有或要布置传感器(4)的身体部位(8)，并且将所述至少一个传感器(4)的测量数据分配给所述身体部位(8)。

Description

用于检测传感器数据的方法

技术领域

本发明涉及一种方法，其中，将至少一个传感器固定在人的身体部位上。本发明还涉及一种用于执行这种方法的系统。

背景技术

假肢的构造，尤其是假腿的构造必须仔细地实施，尤其必须个体地与相应的患者相匹配。这不仅适用于大腿截肢者(transfemoral，经股骨)，而且适用于小腿截肢者(transtibial，经胫骨)，小腿截肢者的待照料(versorgen)的腿上仍然具有自然的膝关节。显然，这也适用于所有其他假肢。在此，假肢构造必须如此实现，使得例如产生尽可能自然的步态，从而假肢的穿戴者不必为了控制假肢而进行任何不舒服、不习惯或不自然的动作。同时必须确保，通过假肢在尽可能多的状况下将尽可能高的安全性传递给其穿戴者。

传统上，在站立的患者上实施静态的构造，而在患者行走期间实施动态的假肢构造。对于静态构造存在系统和平台，所述系统和平台为也实施该构造的矫形外科技术人员提供客观的测量数据，而动态构造通常还基于以下非常主观的数据来实施：负责的矫形外科技术人员例如在观察步态时自己求取所述数据。例如，如果由于空间狭小，矫形外科技术人员不能占据必要的视角，并且矫形外科技术人员例如在患者行走期间不能在侧面注意到患者，这尤其不利。

为了改善动态假肢构造的质量，有利的是，提供一种系统，在该系统中，能够记录所需测量值的不同的传感器可以固定在患者的身体上的不同部位上和/或可以固定在假肢的不同位置上。相应的传感器可以例如测量惯性数据——例如绝对角度或相对角度、例如膝盖角度、加速度或速度，所述惯性数据可观地提供有关步态和现存的假肢构造的情况。然而，为了生成可靠的数据，必要的是，尽可能准确地了解传感器在身体或假肢上的取向，并且为此有必要确保：在步行期间和动态分析期间，该取向和/或定向尽可能很少改变、优选地完全不改变。

由DE 10 2008 024 746 A1中已知一种用于下肢的矫形外科技术装置，其中，应该准确地确定传感器在假肢上的这些取向和定向。为此，必须首先使系统进入学习模式，在该学习模式中，可以记录确定的数据并且如此分析处理所述数据，使得必要时可以识别在定向和/或定位中的存在的误差和不准确性，并且可以从所求取的测量数据中消除这些误差和不准确性。仅仅在此之后才能够切换到实际的运行模式中，在该运行模式中，传感器求取所需的值。

然而，以这种方式不能实现传感器的取向和/或定向的检查，除非在不同的时刻重新切换到学习模式中。这是耗费的并且在实践中不会执行。

发明内容

因此，本发明基于以下任务：提出一种方法，通过所述方法可以简单地、可靠地并且客观地实施动态的假肢构造。

本发明通过一种方法解决所提出任务，在所述方法中，将至少一个传感器固定在人的身体部位上，所述至少一个传感器将包含测量数据和个体的传感器标识的信号发送给电子数据处理装置，所述电子数据处理装置确定在其上布置有或要布置传感器的身体部位，并且将至少一个传感器的测量数据分配给所述身体部位。所述分配优选自动地进行。为此，电子数据处理装置优选识别个体的传感器标识。

身体部位在此不仅应理解为人的自然身体部位，还应理解为人穿戴的矫形器或假肢的构件。

通过所述方法，将由传感器发送的尤其包含测量数据的信号分配给传感器所在的正确的身体部位。以这种方式，实现客观的测量值检测，所述测量值检测允许客观的动态假肢构造并且因此会因此各种假肢的更好的质量。此外，可以将至少一个传感器分配给不同的身体部位，这可以通过电子数据处理装置来识别或求取，从而在不同的患者的情况下在不同的身体部位上可以使用相应的传感器。尤其对于多个传感器可布置在不同的身体部位上的情况，由此，一方面省去对于各个身体部位提供大量的传感器的必要性，另一方面，省去使用复杂并且耗费的以下方法的必要性：借助所述方法必须确保相应的传感器始终固定在所述传感器为其设置的身体部位上。这一方面对于矫形外科技术人员而言是耗费的并且不切实际的，另一方面也是易出错的。通过根据本发明的方法避免这些缺点。

在一种优选的构型中，至少一个传感器仅仅在要求之后才发送个体的传感器标识。所述要求优选通过相应的控制信号进行，所述控制信号由电子数据处理装置发送并且由至少一个传感器探测。如果使用多个传感器，则控制信号优选包含关于哪个传感器被响应并且应该传送其个体的传感器标识的信息。

替代地，至少一个传感器也可以具有操纵装置，例如按钮。当所述操纵装置被操纵时，传感器发送其个体的传感器标识，所述传感器标识由电子数据处理装置探测到。

在所述方法的一种优选构型中，电子数据处理装置分配有至少一个探测器，所述至少一个探测器探测传感器的信号的至少一部分，其中，电子数据处理装置由所探测的信号、尤其由发送个体的探头标识的方向或位置或者由测量数据的时间变化过程确定身体部位。

传感器标识可以例如通过可见光发送。传感器标识可以有利地通过至少一个LED、优选多个LED可见，所述多个LED特别优选发送不同颜色的光。在此，个体的传感器标识可以包含闪烁频率、颜色、强度和/或模式的组合、确定的顺序或来自这些参数中的一个或多个码。如果由一个传感器发送个体的传感器标识，则所述传感器标识可以由相应的探测器检测到，所述探测器分配给数据处理装置并且在所提及的实施例中可以是摄像机。当然，也可以考虑其他的光敏传感器。对此替代地或附加地，传感器标识也可以包含例如在红外范围内的不可见的电磁辐射，和/或例如在超声范围内的可听见和/或不可听见的声学信号。相应地，探测器必须能够探测个体的传感器标识的至少一部分，其允许电子数据处理装置根据个体的传感器标识的所探测到的部分辨识出所述传感器。有利地，至少一个检测器能够探测完整的传感器标识。

然而，分配给数据处理装置的至少一个探测器不仅可以有利地探测个体的传感器标识，而且还可以探测到另外的信息，进行发送的传感器的位置由所述另外的信息得出。例如这可以是以下方向：传感器标识从所述方向发送，从而电子数据处理装置能够确定在其上布置有所述传感器的身体部位。接着，电子数据处理装置优选将进行发送的传感器的个体的传感器标识优选配属给相应的身体部位，从而在使用传感器时，也可以将所发送的测量数据辨别为来自这些传感器并且将所述测量数据分配给相应的身体部位。

有利地，在将相应的传感器固定在身体部位上之前将个体的传感器标识传送给该相应的传感器。对此替代地，如果发送器已经固定在人的身体部位上，则在此也可以将标识传送给发送器。至少一个传感器有利地从为此与电子数据处理装置连接的发送装置接收所述至少一个传感器的个体的传感器标识，并且所述至少一个传感器优选可以通过适合的通信协议将确认传送给电子数据处理装置。电子数据处理装置可以由所述确认——所述确认有利地包含个体的传感器标识——或者由在其他情况下被传送的信号有利地推断出传感器所在的位置和/或方向，并且因此推断出人的身体部位。

对于此方法替代地或补充地，电子数据处理装置也可以由所探测到的信号——例如测量数据的时间变化过程——推断出传感器所在的身体部位。为此有利的是，在电子数据处理装置中存储：所探测到的、测量数据的时间变化过程属于哪个运动过程，例如在平面上行走、在倾斜的平面上行走、爬楼梯、坐下、跑步或起床。通过与所存储的、测量数据的时间变化过程的比较，电子数据处理装置可以识别出所探测到的测量数据所属的传感器位于哪个身体部位上。

对于与所存储的、测量数据的时间变化过程的比较替代地或附加地，也可以使用其他分类算法。这可以例如是根据阈值的简单归类，或者可以包括复杂的、独立的决定性的神经网络。

优选地，传感器的信号附加地包含关于在其上固定有传感器的身体部位的信息。可以通过不同的方式调整或求取这些信息。在一种特别优选的构型中，传感器或传感器所在的壳体具有调整装置，例如旋转调节器或滑动调节器。通过所述调整装置的调整，对包含在传感器的信号中的关于身体部位的信息进行编码。例如滑动调节器的或旋转调节器的各个调整可能性分配给人的不同的身体部位，从而将传感器固定在身体部位上或者已经将传感器固定在身体部位上的人相应地调整调整装置。对此替代地或附加地，传感器可以借助保持装置固定在身体部位上，所述保持装置影响由传感器发送的信号。所述保持装置优选与人的相应的身体部位相匹配。用于例如应该布置在人的躯干上的传感器的保持装置自然应该与用于布置在上臂、手腕或膝盖上的传感器的保持装置不同地构型。因为对于不同的身体部位必须使用不同的保持装置，所以可以在保持装置中例如通过电子电路或RFID芯片来对由传感器发送的信号关于身体部位进行匹配。必要时有利的是，在这种情况下，在保持装置上设置开关或调整装置，借助所述调整装置可以进行编码：保持装置是布置在左侧还是右侧的身体部位上。

在一种特别简单的构型中，传感器可以从相应的保持装置获取关于身体部位的信息。

保持装置优选求取以下身体部位：保持装置固定在所述身体部位上。这可以例如通过对身体部位的周长测量来实现。如果保持装置例如具有可拉伸的或在长度方面可调整的皮带，则可以由围绕或包围身体部位所需的皮带长度求取：涉及哪种类型的身体部位。在这种情况下仅仅必须附加地确定：如果身体部位多次出现，则是涉及身体部位——例如腿或手臂——的右边实施还是左边实施。对此替代地，可以使用印刷的条形码或其他码、取向记号、字形或其他元素。

优选地，保持装置设置用于识别固定在其上的传感器的类型。因此，可以求取关于身体部位和/或保持装置的传感器的信息，并且要么由保持装置自身发送所述信息到电子数据处理装置，要么通过传感器发送所述信息。

传感器优选地具有调整装置，通过所述调整装置来调整关于身体部位的信息。因此，可以涉及可手动操纵的元件，例如旋转调节器或滑动调节器。根据其上布置有传感器的身体部位，将这些调整元件引入确定的位置和/或部位，由此可以调整关于身体部位的信息，所述信息包含传感器的位置。

优选地，仅仅当至少一个传感器已经接收到相应的查询信号时，所述至少一个传感器才将信号发送给电子数据处理装置。以这种方式可以确保，电子数据处理装置仅仅接收单个传感器的信号，不将固定在人的不同身体部位上的不同传感器的多个信号相互叠加并且必要时不对其进行分析处理。

优选地，将至少两个传感器固定在不同的身体部位上。

在一种优选的构型中，所述至少两个传感器设置用于求取关于这些传感器中的各两个之间的距离的信息并且将所述距离在所发送的信号中发送给电子数据处理装置。这种情况下，电子数据处理装置可以由所存储的距离的模式推断出其上固定有传感器的各个位置和身体部位。

为了求取关于两个传感器之间的距离的信息，有利的是，所述传感器中的至少一个传感器、优选所有传感器能够发出相应的测试信号，例如以振动形式，电磁辐射或声音，所述测试信号能够由相应的其他传感器探测到。已证明为有利的是，接收相应的测试信号的传感器发送相应的应答信号。通过测试信号的和相应的应答信号的传播时间，可以推断出各个传感器彼此的距离并且因此可以推断出传感器相对彼此的布置。因为已知可以在其上固定传感器的可能的身体部位，所以可以由这些信息求取哪个传感器布置在哪个身体部位上。如果此外由原来进行发送的传感器在确定的方向上或者朝向确定的空间区域有向地发送测试信号，则也可以区分右身体部位和左身体部位，例如腿或手臂。

对此替代地或附加地，传感器可以发送测试信号，所述测试信号由其他传感器探测。关于如此被探测到的信号的信息、尤其探测时刻然后可以要么由进行探测的传感器传送给电子数据处理装置，要么以应答信号的形式传送给进行发送的传感器。优选地，对此替代地或附加地，所述信息由电子数据处理装置接收。

有利地，传感器可以确定与另一个对象例如地面的距离。这可以例如通过朝地面方向发送的超声信号来实现。可以探测所反射的超声信号，并且由从中确定的传播时间和已知的声速可以推断出至地面的距离。以这种方式例如可以确定传感器是布置在膝盖上、大腿上还是肩膀上。显然，也可以求取其他的身体部位，只要所述其他的身体部位具有不同的至地面的距离。对此替代地或附加地，也可以使用精确运行的定位系统，例如全球定位系统(GPS)，以便尽可能精确地确定各个传感器的位置并且因此确定传感器布置在哪个身体部位上。

为了确定各个传感器相对于彼此或者相对穿戴者的身体上的确定的点的位置，也可以使用由人发出的身体信号。如此，例如可以使用脉搏率、心率、相应的血压和/或EKG(心电图)，以便例如确定传感器至人的心脏的距离。显然，也允许从身体发送的所有其他生物信号以及位置确定和/或距离确定，其同样可以单独使用或与在此列出的其他信号组合使用。

本发明还通过一种方法解决所提出的任务，在所述方法中，将至少一个传感器固定在人的身体部位上；所述至少一个传感器将包含测量数据的信号发送给电子数据处理装置；电子数据处理装置发送控制信号给所述至少一个传感器；作为对所述控制信号的响应，所述至少一个传感器发送能够由人探测到的应答信号。所述应答信号——例如音频信号、触觉信号和/或光学信号由人(例如矫形外科技术人员)探测到，此人(例如矫形外科技术人员)随后优选将相应的传感器的位置通知给电子数据处理装置。为此，数据处理装置具有接口，通过所述接口，人可以将相应的数据输入到数据处理装置中。

本发明还通过基于一种系统来解决所提出的任务，所述系统具有至少一个传感器并且具有电子数据处理装置，所述系统设置用于执行这种方法。

自然，所述至少一个传感器必须固定在假肢或矫形器上。然后，这些元件优选形成具有矫形器和/或假肢和用于将传感器固定在对象上的保持装置的系统，其中，保持装置具有用于将保持装置固定在对象上的至少两个固定元件，并且具有用于将传感器固定在保持装置上的至少一个传感器固定元件，所述至少两个固定元件通过至少一个间隔元件彼此间隔开，其中，所述至少一个间隔元件在第一方向上相比在垂直于第一方向的第二方向上具有更小的弯曲刚度。

这种系统是独立的发明，或者可以与在此描述的其他特征组合地使用。这也适用于用于这种系统的保持装置。

通常，传感器例如通过缠绕身体部位或假肢部分的皮带固定在相应的身体部位或假肢部分上。在此，通常能够实现传感器相对于身体部位——例如大腿的扭转，为了最佳地分析处理由传感器求取的测量数据，必须识别所述扭转并且对所述扭转进行量化。此外，通过在行走时发生的震动和加速，可能导致传感器相对于身体部位或相对于假肢部分发生移位或滑移。

身体部位在此不仅理解为人的自然身体部位而且理解为人穿戴的矫形器的或假肢的构件。

通过根据本发明设置的、缠绕相应的身体部位或假肢部分的两个固定元件——所述两个固定元件例如可以以两个皮带的形式存在，可以确定在这两个固定元件之间存在的间隔元件的取向。该元件相对于身体部位或假肢部分(例如相对于大腿)的旋转或移位仅仅在非常有限的范围内是可能的，优选是完全不可能的。因此，至少间隔元件相对于对象的取向，即尤其相对于身体部位或相对于假肢部分的取向被确定，并且不能够改变或者仅仅能够不显著地改变。传感器自身通过传感器固定元件固定在保持装置上，特别优选固定在间隔元件上。例如通过设置在传感器或传感器所在的传感器壳体上的标记，能够容易地读取并且能够有利地设定传感器壳体或传感器相对于间隔元件的相对取向。以这种方式已经可以确定和明确传感器固定在对象上、即优选固定在身体部位或假肢部分上以及传感器相对于对象的定向和取向。

通过具有各向异性弯曲刚度的间隔元件的特殊构型可以确保：保持对于传感器最佳的取向并且仍然能够实现在另一方向上的运动。传感器例如可以是加速度传感器或角度传感器，所述传感器应该以预先已知的以在传感器上位置固定地存在的纵轴例如平行于对象(例如大腿)地定向，以便获得最佳的测量数据。这能够借助根据本发明的保持装置容易地实现。这两个固定元件固定在通过间隔元件彼此隔开的在大腿上的两个位置上。在此可以确保间隔元件平行于大腿(例如大腿骨)延伸。因此，优选已经固定在保持装置上或事后可以固定在保持装置上的传感器具有相对于间隔元件以及因此相对于大腿的预先已知的优选可调整的定向。大腿的所考虑的纵轴和传感器的相应的待确定的方向平行地延伸并且因此撑开一个平面。现在，间隔元件在两个不同的方向上具有不同的弯曲刚度，其如此有利地放置，使得对于间隔元件的以下弯曲——所述弯曲将预先确定的传感器方向移出其与大腿骨的对称轴共同撑开的平面，弯曲刚度特别高，从而会改变取向并且因此降低测量数据的质量的这种运动难以实现或者优选完全不能够实现。相反，在与之垂直的方向——该方向有利地不会将传感器的预先确定的方向移出其与大腿骨的对称轴共同撑开的平面——上，是明显更容易实现的，因为在此，弯曲刚度减小。

显然，这不限于传感器固定在人的大腿上的实施例。

优选地，至少一个间隔元件是压力传递元件。因此确保：两个固定元件始终具有相同的间距，并且间隔元件是耐压的。

在一种优选的构型中，至少一个间隔元件具有并排的至少两个配件，尤其是接片、夹子、杆或管。以这种方式特别容易实现不同的弯曲刚度，因为配件本身可以具有各向同性的(即在所有方向上相同的)弯曲刚度，并且可以仅仅通过并排地定位不同的配件来实现间隔元件的所期望的不同的弯曲刚度。

已证明为特别有利的是，多个配件相互一件式地构造。特别优选地，整个间隔元件、特别优选整个保持装置一件式地构造。所述保持装置例如可以是从塑料板上切出、锯出或冲压出的塑料元件。替代地，也可以使用3D打印构件或金属构件。在一种优选的构型中，配件由塑料或纤维复合材料、尤其碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料制成。尤其有利的是，配件和间隔元件不是一件式地构造。在这种情况下，可以使用碳纤维棒或玻璃纤维棒，所述碳纤维棒或玻璃纤维棒可容易制造、具有高的弯曲刚度并且仍具有轻的自重。

优选地，至少一个传感器固定元件布置在至少一个间隔元件上。在此已证明为特别有利的是，传感器固定元件布置在两个固定元件之间的中心。

有利地，传感器固定元件可松脱地布置、优选夹持或夹紧在至少一个间隔元件上。以这种方式，例如能够特别容易地更换所使用的传感器，如果这由于所需的测量数据或者为了维护和/或修理传感器而必需。此外可以实现，传感器固定元件能够沿着间隔元件的纵向延伸可移位地布置，从而事后也能够调整传感器在对象上、即例如在身体部位上或假肢部分上的位置并且可以将传感器带至最佳的位置。同时，由此不会影响所述至少一个传感器的取向。

优选地，对象具有纵向方向并且尤其是假肢构件、矫形器构件或人体的部位。优选地，保持装置如此构造，使得当保持装置布置在对象上时，以下方向——在所述方向上至少两个固定元件相互间隔开——相应于纵轴方向或平行于纵轴方向延伸。所述方向有利地相应于间隔元件的延伸方向。如果将保持装置例如布置在假肢构件上或人体部位上，则以这种方式确保：保持装置的取向和因此优选地传感器相对于对象的取向被确定，从而阻止或至少减少有错误的操作以及由此引起的不准确的或错误的测量值。

至少一个传感器优选具有惯性传感器、尤其是电磁空间位置传感器、角度传感器、加速度传感器、用于探测人体的生物信号(例如EKG、血压、脉搏等等)的传感器、和/或电磁追踪器。

由这种保持装置以及固定在至少一个传感器固定元件上的传感器构成的系统也形成独立的发明，其也可以与在此描述的其他特征组合地使用。有利地，至少一个传感器固定元件和至少一个传感器如此构造，使得传感器仅仅在很少的、优选两个、特别优选仅仅一个取向上可固定在传感器固定元件上。以这种方式确保，传感器仅仅在确定的取向上可固定，从而不必探测、检查和必要时调整传感器相对于保持装置的取向和因此传感器相对于间隔元件或相对于传感器固定元件的取向，并且此外，所述取向不是测量错误的或其他不准确性的源头。

如果要动态地查验假肢构造，则有利的是，能够将传感器布置在人的不同部位和身体部位上。然后，电子数据处理装置优选能够将测量数据和信号分配给其上固定有相应的传感器的身体部位，所述信号尤其也包含个体的传感器标识。

矫形器的和/或假肢的构造和/或设置对于舒适性和功能性非常重要。因此有利的是，对装置进行检查。这通过一种用于设置假肢或矫形器或用于确定下肢的矫形器或假肢结构中的错位(Fehlstellung)的方法来实现，所述方法具有以下步骤：a)记录固定在人的身体部位上的至少一个传感器的第一测量数据，其中，将第一测量数据分配给人的第二运动状态；b)记录固定在人的身体部位上的至少一个传感器的第二测量数据，其中，将第二测量数据分配给人的第二运动状态；c)分析处理第一测量数据和第二测量数据。

所述方法是独立的发明或者可以与在此描述的其他特征组合地使用。

本发明基于以下知识：为了最佳的假肢构造，通常必要的是，记录不同运动状态中的传感器的测量数据并且同时评估所述测量数据。因此，第一运动状态和第二运动状态彼此不同。以这种方式获得以下信息：通过对所述两个运动状态中的仅仅一个状态的测量数据的简单的分析处理不能够获得所述信息。在此显然必要的是，所述两个运动状态彼此不同。

如果计算机或电子数据处理装置可以访问所记录的第一测量数据和第二测量数据，则所述方法可以完全地由计算机或电子数据处理装置执行。所述第一测量数据和第二测量数据相应的至少一个传感器传送给电子数据处理装置并且有利地存储在电子数据存储器中。

在一种优选的构型中，基于第一测量数据选择第二运动状态。优选地，首先分析处理第一测量数据。在此，已经可以求取存在的错位的迹象，所述迹象可以通过第二运动状态中的测量来验证、确认或驳斥。因此，通常有利的是，首先选择第一测量数据以便选择最佳的第二运动状态，从而借助第二测量数据能够解决仍存在于第一测量数据中的不清楚性和/或多义性(Mehrdeutigkeit)。

对此替代地，显然也可能的是，给所选择的第一运动状态分配固定的第二运动状态。如果第一运动状态例如是向上爬楼梯，则可以有意义的是，将向下爬楼梯或在倾斜平面上行走分配给向上或向下倾斜。通过这种固定的分配，可以由测量数据求取多个不同的错位。如果仅仅一个唯一的第二运动状态可以分配给第一运动状态，则所述固定的分配是有意义的。一旦在此出现多义性以及对于来自第一测量数据的分析处理的不同的分析处理结果可以得出不同的第二运动状态，则这种固定的分配不再有意义。

此外，对于确定的假肢和/或患者有意义的是，使用多于两个运动状态，并且在所述多个运动状态的每一个中记录单独的测量数据。在这种情况下有利的是，选择不同的运动状态的固定顺序并且将分别记录的测量数据分配给相应的当前的运动状态。

优选地，所选择的第二运动状态通过通信装置、尤其通过音频信号和/或触觉信号和/或视觉信号来显示。因此，一种可以用于执行所述方法的设备具有通信装置，例如显示器或显示装置，所述显示装置可以例如以不同颜色的LED、灯或其他显示元件的形式存在。显然也可以存在扬声器，通过所述扬声器可以发送音频信号，例如所说的话。优选地，通信装置此外具有麦克风，从而能够实现命令或指令的语音输入。在已经分析处理第一测量数据并且基于所述分析处理已经求取第二运动状态之后，通过所述通信装置通知设备的使用者——例如矫形外科技术人员求取：第二运动状态是哪个。然后例如通过通信装置或者通过矫形外科技术人员要求患者采用下一个运动状态，例如爬楼梯、更快或更慢地行走，站起来或坐下。然而，在此应注意，与不同的运动状态的实际实施无关地，可以由人执行所述方法。在通过通信装置进行要求之后求取的测量数据分配给第二运动状态，而与是否实际上已经采用并且是否恰当地实施第二运动状态无关。如已经陈述的那样，所述方法可以完全由以下计算机执行：所述计算机可以访问由至少一个传感器记录的测量数据。

有利地，由第一测量数据识别第一运动状态，和/或，由第二测量数据识别第二运动状态。这例如可以通过以下方式来实现：将确定的测量数据变化过程——例如行走时的膝盖角度变化过程——存储在电子数据存储器中。接下来，将所记录的测量数据与这些不同的运动模式的序列以及数据变化过程进行比较，直到找到一致性。将相应的运动状态识别为第一运动状态或第二运动状态并且相应地分配给测量数据。

优选地，在分析处理第一测量数据和第二测量数据之后求取修正措施并且优选借助通信装置输出所述修正措施。所述修正措施涉及假肢构造并且例如可以在于脚相对于小腿和/或膝盖的移位或假肢的各个构件相对于彼此的其他定位。然而，修正措施可以至少也包括或者仅仅在于，将矫形器或假肢中的所使用的一个构件更换成另一构件并且如此例如将在假腿中使用的假脚更换成另一假脚。借此可以确保假肢的或矫形器的穿戴者不仅可以得到并且使用最佳构造的假肢或矫形器，而且可以得到并且使用由各个构件的尽可能最佳的组合组成的假肢或矫形器。

优选地，修正措施通过通信装置传送给假肢的或矫形器的构件。这可以有线地或无线地——例如通过无线电、WiFi或蓝牙来实现。矫形器的或假肢的构件优选设置用于，转换相应的信号并且实施其中包含的修正措施作为对接收到的信号的响应。这例如可以通过增加或减小弯曲阻力、改变构件的位置或调整缓冲来实现。安全重要的改变和/或修正措施优选通过人——例如矫形外科技术人员来确认。

修正措施优选尽可能具体，从而修正措施可以由矫形外科技术人员容易地实现。修正措施例如包含以下指示：哪个螺钉或哪个调整机械装置应该以何种程度在哪个方向上或者以哪种方式来调整。

对于修正措施附加地或替代地，也可以输出训练建议，以便将对假肢或矫形器的最佳处理传递给人。

优选地，在分析处理第一测量数据和第二测量数据时，考虑矫形器的或假肢的技术特征和/或限制和/或人的运动范围和/或局限性。如果例如所使用的假肢膝关节不能够实现站立阶段弯曲，则在分析处理测量数据时考虑这一点。当然，在这种情况下没有意义的是，通过修正措施来尝试实现站立阶段弯曲。如果仍然将其看作是有利的和/或必要的，则取而代之地，修正措施包含膝关节的更换。优选地，也考虑人的运动限制，例如受限的运动范围，以便通过所述方法能够实现假肢的或矫形器的尽可能最佳的和个体地确定的构造。这些数据优选地存储在数据库中并且例如可以手动输入。可以理解，电子数据处理装置可以访问所述数据库。

优选在执行所述方法之前查询所使用的构件的或患者的这种限制，并且将这种限制存储在数据库中，电子数据处理装置可以访问所述数据库。对此替代地，也可以通过数据传送——例如由存储介质或在线地录入和存储这种限制。

有利的是，将人的生物力学模型与矫形器或假肢一起存储，并且根据第一测量数据和/或第二测量数据对所述生物力学模型进行参数化，然后应用所述生物力学模型，以便由运动学数据计算动力学数据。

有利地，第一测量数据和/或第二测量数据至少也来自固定在人的未被照料的肢体上的传感器。优选地，人的健康的(即未被照料的(unversorgt))身体部位的一部分是固定的，而另一部分固定在已被照料的身体部位上、即假肢自身上。优选地，由第一测量数据和第二测量数据求取步态的对称性。在本发明的范畴中，布置在假肢上的传感器也被视为固定在人的身体部位上。身体部位在此不仅应理解为人的自然身体部位，还应理解为人穿戴的矫形器的或假肢的构件。

适合的传感器例如是角度传感器、惯性传感器、压力传感器、力传感器和/或力矩传感器、视频传感器或图像传感器。通过对不同传感器的和/或不同的运动状态的数据进行组合，可以获得在不进行这种组合的情况下不能够得到的新知识。

以这种方式，可以记录已被照料的肢体的和未被照料的肢体的测量数据，并且将所述测量数据相互比较。这尤其对于对称性考虑和对称性测量是有利的。这例如涉及步长的或双步长的测量以及步持续时间或双步持续时间。以这种方式也可以对于两个肢体求取并且根据对称性相互比较步行速度、站立阶段期间的最大膝盖角度或摆动阶段的最大膝盖角度。如果在此识别出不对称，则这可能是相应的修正措施的标志。可以通过至少一个传感器求取的另外的参量例如通常是由患者实施的环转类型(Zirkumduktionstyp)、步的摆动阶段中的最大离地间隙、站立阶段中的最小膝盖角度、以及站立阶段和/或摆动阶段在步态周期中的百分比份额，其中，尤其考虑持续时间。显然，也可以求取步频(Kadenz)、路线长度和其他参数，例如膝盖角速度。在分析处理测量数据期间，可以由如此求取的直接来自传感器的原始测量数据求取另外的导出参量，尤其是时间导数或相对角度。优选分析处理基于所有这些数据和测量数据，以便确保尽可能最佳的假肢构造。

优选地，第一运动状态或第二运动状态是站立、缓慢行走、快速行走、向上或向下爬楼梯、向上或向下沿斜坡上行走、站立或坐着、站起来或坐下或就地小步跑(交替抬腿)。加速也是一种这样的运动状态。有利地，第一运动状态和第二运动状态也不同或仅仅由于地面性质而不同。在此，第一运动状态的运动(例如在平面上行走)相比第二运动状态的运动是在不同的地板涂层上实施的。可以在坚硬的地面(例如石、混凝土或木等)上或在柔软的地面(例如沙子、森林地面、草坪或地毯等)上执行运动。

在分析处理第一测量数据和第二测量数据时，优选将其与所存储的参考数据进行比较，参考数据优选存储在电子数据存储器中。在此，可以涉及其他人的数据，例如具有相同疾病或残疾和/或相同矫形器或假肢的其他患者的数据。

对于这种方法，优选使用具有用于固定在人的身体部位上的至少一个传感器并且具有电子数据处理装置的系统，所述系统设置用于执行在此描述的方法，其中，所述系统优选具有通信装置，所述通信装置尤其构造为显示器。在此也适用的是，布置在假肢或假肢的构件上的传感器视为人的身体部位上的传感器。

优选地，电子数据处理装置设置用于独立地求取并且执行合适的功能测试。已知的测试例如是“计时起走测试(TUG)”、“(功能性前伸测试FRT)”、“2分钟步行测试(2MWT)”或“四方步测试(FSST)”。

由在构成第一运动状态的步行时和构成第二运动状态的小步跑时已经记录的测量数据，能够确定脚的平行性(脚相对于彼此的位置)以及步长对称性和站立阶段持续时间的对称性。如果所有这些不能够仅仅由一种运动状态的数据获得的参数已知，则例如可以评价屈曲挛缩。

为了能够评价摆动阶段伸展和/或摆动阶段弯曲，优选在缓慢行走(第一运动状态)时和在加速(第二运动状态)时记录测量数据。

如果在第一运动状态期间确定，人尝试通过其他运动来补偿错位，则第二运动状态也可以在于同样的运动(例如步行)的“放松的”执行。

附图说明

以下借助附图更详细地阐述本发明的实施例。示出：

图1示出具有能够检测关于运动、位置和/或取向的信息的多个传感器的系统，其用于执行根据本发明的第一实施例的方法；

图2示出另一系统的示意图；

图3示出根据本发明的一种实施例的具有两个保持装置的腿的示意图；

图4示出根据本发明的一种实施例的保持装置的图示；

图5示出保持装置的图示；

图6和图7示出图5中的保持装置的示意性的细节；

图8和图9示出固定元件的示意图；

图10示出另一保持装置的示意图；

图11示出一种方法的示意图。

具体实施方式

图1示出一个人2，在其身体上固定有多个传感器4。传感器4求取测量值，例如绝对角度、相对角度、速度或加速度，并且可以有利地将这些测量值无线地传送给电子数据处理装置6。为了能够在电子数据处理装置6中正确地分析处理由传感器4求取的测量值，必须首先将传感器分配给身体部位8。为了清楚起见，仅仅标记一个身体部位8，即人2的在图1的左侧示出的上臂。

为了能够实现将传感器4分配给不同的身体部位8，在示出的实施例中，电子数据处理装置6发送信号10，借助所述信号刺激布置在身体部位8上的传感器4，以便发送传感器信号或发送应答信号。

图2示出另一构型，其中，人2仅在手臂的区域中具有传感器4。尤其在上臂和下臂上的传感器可以通过根据本发明的实施例的保持装置布置在上臂或下臂上，所述保持装置在下文中详细地描述示出。在图2中在右上方在上臂上示出的传感器4发送信号10，所述信号可以由其他传感器4探测到。通过传播时间的确定，可以确定传感器4之间的距离，并且因此通过与预先确定的、计算的或测量的模式进行比较，可以确定各个传感器4在身体部位8上的布置。

图3示意性地示出腿12，在腿上布置有两个传感器4。这通过保持装置14来实现，所述保持装置可以根据本发明构型并且在图3中仅仅示意性地示出。

图4示出这种保持装置14。所述保持装置具有两个固定元件16，所述两个固定元件通过间隔元件18彼此分离。这两个固定元件16都具有槽20，通过所述槽例如可以实现固定皮带，从而保持装置14能够固定在相应的身体部位8上。

在所示出的实施例中，间隔元件18具有并排布置的两个配件22。由此实现，间隔元件18在第一方向上的弯曲刚度相比在第二方向上的弯曲刚度明显更小。

图5示出保持装置14的另一构型。保持装置也具有两个固定元件16，间隔元件18位于两个固定元件之间，所述间隔元件又具有两个配件22。传感器固定元件24位于这些配件22上，在示出的实施例中，所述传感器固定元件构造成沿着配件22和因此沿着间隔元件18可移位。

图6示出固定元件16中的一个的另一视角的放大图示。可以看到两个开口26，配件22插入所述两个开口中。皮带28位于固定元件16上，所述皮带可以缠绕身体部位。在所示的实施例中，尼龙搭扣元件30位于皮带28的自由端处，所述尼龙搭扣元件可以固定在皮带28的外侧32上，从而闭合皮带28并且将固定元件16布置在身体部位8上。在所示出的实施例中，防滑涂层34位于固定元件16的面向身体部位8的一侧上，通过防滑涂层应防止固定元件16和因此保持装置14相对于身体部位8发生滑移。

图7示出传感器固定元件24和仅仅以虚线示出的配件22。传感器固定元件24具有两个夹紧臂36，所述两个夹紧臂如所示的那样至少部分地围绕配件22并且因此将传感器固定元件24固定在配件22上。在所示出的实施例中，在配件22和传感器固定元件24的夹紧臂36之间存在防滑涂层34，通过所述防滑涂层防止传感器固定元件24相对于间隔元件18和间隔元件的配件22发生无意的移位或滑移。

图8和图9示出皮带28形式的固定元件16。在所述皮带上存在调整装置38，所述调整装置具有旋转调节器40。旋转调节器可以根据身体部位8进行调整，在该身体部位上借助固定元件16布置传感器。相应的标识显示在小型显示器42上，在所示出的实施例中，通过滑动调节器44此外可以调整：将布置在配备有这样的固定元件16的保持装置14上的传感器4布置在身体的右侧还是左侧。

通过调整旋转调节器40和滑动调节器44，例如可以调整由相应的传感器4根据要求信号10发送的信号，例如在图1中示意性地示出的那样。以这种方式，对于例如不同的患者在不同的位置和身体部位8上可以使用相同的传感器，而不必对传感器或电子数据处理装置进行调整。

图10示出固定元件16的另一构型，所述固定元件又具有皮带28。此外，在侧视图中示出间隔元件18，在所示出的实施例中所述间隔元件如此构造，使得传感器4能够直接地布置在间隔元件18上。在此，不仅间隔元件18而且传感器4均具有电子组件46，所述电子组件通过将传感器4布置在间隔元件18上来实现电接触。以这种方式修改传感器4发送至电子数据处理装置6的信号，从而电子数据处理装置可以获悉关于传感器4的类型和/或传感器4的位置和取向——即尤其是身体部位8——的信号信息。

图11示出用于设置假肢或矫形器或用于确定假肢或矫形器中的错位的示意性流程。在本方法中应检查，假肢脚是否在前后方向上正确地定位或者假肢脚是否必须在前或后方向上移位。为此，在标记为“缓慢行走”的第一方法步骤中记录第一测量数据。在此优选涉及膝盖角度，即大腿和小腿之间的角度。例如，这可以通过两个惯性角度传感器来实现，所述两个惯性角度传感器测量大腿相对于竖直方向的角度和小腿相对于竖直方向的角度。在此，竖直方向是沿着重力的方向。接下来，如下分析处理如此记录的第一测量数据：是否存在站立阶段弯曲。如果不存在，则在标记为“快速行走”的另一方法步骤中记录第二测量数据。在此，快速行走构成第二运动状态。在此，缓慢行走和快速行走首先不限于行走的确定的行走速度范围。通过标记分别仅仅表示，第一运动状态“缓慢行走”相比第二运动状态“快速行走”具有更低的向前速度。在此，行走自身在平面上进行，该平面优选垂直于竖直方向，即沿着水平面。该平面有利地不具有倾斜度。

也针对是否存在站立阶段弯曲来检查如此记录的第二测量数据。站立阶段弯曲涉及步态周期的站立阶段前半段期间的膝盖弯曲。在此，在脚跟着地后会出现膝盖角度的短暂降低，即出现膝盖的弯曲。如果在两个运动状态中、即在所记录的两个测量数据中不存在这种情况，则建议使假肢脚向后方向移位。接下来，应该在静态结构中调整足底弯曲。然而，如果可以由第一测量数据和/或第二测量数据探测到站立阶段弯曲，则必须检查，所述站立阶段弯曲是否在合理的速度范围内发生并且是否具有足够的强度。过快的站立阶段弯曲或过强烈的站立阶段弯曲同样可以归因于假肢结构中的错位，所述错位必须被修正。为了做到这一点，建议：将脚向前移位并且接下来优选静态地调整足底弯曲。一直执行所述方法，直到满足弯曲标准并且充分地确定假肢脚的前后定向。所述方法优选在经胫骨截肢的患者的情况执行，经胫骨截肢的患者因此具有自然的膝盖。

附图标记列表

2 人 15 24 传感器固定元件

4 传感器 26 开口

5 6 电子数据处理装置 28 皮带

8 身体部位 30 尼龙搭扣元件

10 信号 32 外侧

12 腿 20 34 防滑涂层

10 14 保持装置 36 夹紧臂

16 固定元件 38 调整装置

18 间隔元件 40 旋转调节器

20 槽 42 显示器

22 配件 25 44 滑动调节器

46 电子组件

Claims (13)

1.一种方法，其中，

a.将至少一个传感器(4)固定在人的身体部位(8)上，

b.所述至少一个传感器(4)将包含测量数据和个体的传感器标识的信号发送给电子数据处理装置(6)，

c.所述电子数据处理装置(6)确定在其上布置有或要布置传感器(4)的身体部位(8)并且将所述至少一个传感器(4)的测量数据分配给所述身体部位(8)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电子数据处理装置(6)分配有至少一个探测器，所述至少一个探测器探测所述传感器(4)的信号的至少一部分，其中，所述电子数据处理装置(6)由所探测到的信号、尤其由发送个体的发送器标识的方向或位置或者由所述测量数据的时间变化过程确定所述身体部位(8)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述传感器(4)的所述信号附加地包含关于所述身体部位(8)的信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述传感器(4)借助保持装置(14)固定在所述身体部位(8)上，所述保持装置影响由所述传感器(4)发送的信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传感器(4)从所述保持装置(14)获取关于所述身体部位(8)的信息。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述保持装置(14)求取在其上固定有所述保持装置的所述身体部位(8)。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器具有调整装置，通过所述调整装置来调整关于所述身体部位(8)的信息。

8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，仅仅当所述至少一个传感器(4)已经接收到查询信号时，所述至少一个传感器才将所述信号发送给所述电子数据处理装置(6)。

9.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将至少两个传感器(4)固定在不同的身体部位(8)上。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述传感器(4)设置用于求取关于各两个传感器(4)之间的距离的信息并且将所述信息在所发送的信号中发送给所述电子数据处理装置(6)。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述传感器(4)发送测试信号，由其他传感器(4)探测所述测试信号，并且由所述传感器(4)将关于如此探测到的信号的信息、尤其是探测时刻传送给所述电子数据处理装置(6)。

12.一种方法，其中，

a.将至少一个传感器(4)固定在人的身体部位(8)上，

b.所述至少一个传感器(4)将包含测量数据的信号发送给电子数据处理装置(6)，

c.所述电子数据处理装置(6)发送控制信号给所述至少一个传感器(4)，并且作为对所述控制信号的响应，所述至少一个传感器(4)发送能够由人探测到的应答信号。

13.一种系统，所述系统具有至少一个传感器(4)并且具有电子数据处理装置(6)，所述系统设置用于执行根据以上权利要求中任一项所述的方法。