CN115397381A - 用于向个体提供振荡动作的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于向个体提供振荡移动的医疗装置。该医疗装置包括能够支托个体的一个或多个身体部位的支托物，以及能够向支托物传递振荡力的振荡机构。该医疗装置包括一个或多个传感器，其提供关于个体的信息；以及一个或多个顺应部件，其配置成允许一个或多个身体部位的偏离振荡运动的运动。该振荡机构能够基于来自一个或多个传感器的反馈来动态地改变振荡频率。该振荡机构还能够基于来自一个或多个传感器的反馈来动态地改变振荡振幅。

Description

用于向个体提供振荡动作的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求题为“Systems and Methods for Providing Oscillatory Motionto an Individual”(用于向个体提供振荡动作的系统和方法)、于2020年2月19日提交的美国临时专利申请号62/978,774的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种向个体传递往复动作的医疗装置。

背景技术

有许多遵循有规律的周期模式的生理过程，诸如呼吸和心跳。这种生理过程通常对振荡刺激作出反应。人类健康医师长期以来一直对身体各个部位施加往复压力和运动，以提供积极的生理结果。已知其它形式的往复运动可刺激生理结果。例如，人们早就知道轻轻摇晃可以安抚婴儿。在另一实例中已表明，心脏对振荡运动有反应。增强型体外反搏是一种通过以与心跳相匹配的振荡节律压迫四肢来治疗心绞痛的技术。在另一实例中，已经表面早产儿的高频振荡通气可以预防肺损伤。

自动化装备和系统，无论多么高效，通常都无法与人类医师的触摸和多功能性相匹配。人类医师可以基于来自患者的各种反馈来调节对患者的往复运动的频率或压力。本领域需要将振荡运动传递给个体以诱导包括减轻疼痛和炎症、增强免疫系统的生理效应并刺激副交感神经系统反应的更好的系统。本领域还需要一种模仿人类医师的触摸和多功能性的装置。

发明内容

本公开包括一种用于向个体提供往复移动的医疗装置。在示例性实施例中，该医疗装置包括：支托物，其能够支托个体的一个或多个身体部位；以及振荡机构，其能够向支托物传递振荡力。该医疗装置包括：一个或多个传感器，其提供关于个体的信息；以及一个或多个顺应部件，其配置成允许一个或多个身体部位的偏离振荡运动的运动。振荡机构能够基于来自一个或多个传感器的反馈来动态地改变振荡频率。振荡机构基于来自一个或多个传感器的反馈来动态地改变振荡振幅。一个或多个顺应部件可配置成允许一个或多个身体部位偏离沿垂直于振荡运动的方向的振荡移动。一个或多个顺应部件中的至少一个可包括将支托物连接到振荡机构的一个或多个杆，其中一个或多个杆是柔性的。振荡机构可配置成基于反馈将振荡机构的振荡频率调节成个体的最佳频率。来自一个或多个传感器的反馈可以是个体和振荡机构之间的接触力，其中振荡机构配置成通过使个体和振荡机构之间的接触力最小化来将振荡频率调节成个体的最佳频率。反馈可包括个体的来自一个或多个医疗传感器的一个或多个生理测量值。一个或多个顺应部件中的至少一个可包括足踵支托物，其成形为向一个或两个足部的足踵施加压力并允许一个或两个足部围绕一个或两个足部的脚踝自由地旋转。

在示例性实施例中，该医疗装置包括：垫状物，其成形为靠在个体的一个或多个身体部位上；以及一个或多个传感器，其提供关于个体的信息。该医疗装置包括振荡机构，其能够在振荡机构振荡时向垫状物传递振荡力。振荡机构可自动调节振荡频率。振荡机构可自动调节振荡振幅。振荡机构可配置成调节振荡频率以最小化由一个或多个传感器测量的力。振荡机构可自动调节振荡振幅以在振荡机构振荡时维持与个体的接触。垫状物可进一步成形为支撑一个或两个足部的足踵部，其中垫状物允许一个或两个足部在一个或两个足部由垫状物支撑的同时围绕一个或两个足部的脚踝自由地旋转。医疗装置可进一步包括将支托物连接到振荡机构的一个或多个顺应杆，其中一个或多个顺应杆配置成允许足部偏离振荡运动。振荡机构可以是线性致动器，线性致动器包括力反馈传感器。医疗装置可进一步包括测量个体中的生理反应的一个或多个医疗传感器。

另一个一般方面是一种向个体提供往复运动的方法。该方法包括通过振荡机构使与个体的身体部位接触的垫状物振荡，其中振荡机构能够基于来自嵌入在装置中的一个或多个传感器的反馈来动态地改变振荡频率，一个或多个传感器提供关于个体的信息。振荡机构能够基于反馈来动态地改变振荡振幅。垫状物配置成允许身体部位沿偏离振荡方向的方向进行受限运动。垫状物可进一步配置成支撑个体的一个或两个足部。从振荡机构传递的力可指向从个体的一个或两个足部通过个体的质心的方向。振荡机构可配置成基于反馈将振荡机构的振荡频率调节成个体的最优频率。反馈可包括个体的来自一个或多个医疗传感器的一个或多个生理测量值。反馈可进一步包括个体和振荡机构之间的接触力，其中振荡机构配置成通过最小化个体和振荡机构之间的接触力将振荡频率调节成个体的固有频率。振荡机构可进一步配置成基于一个或多个生理测量值将振荡频率进一步从固有频率调节成最优频率，其中支托物成形为向一个或两个足部的足踵施加压力并且允许一个或两个足部围绕一个或者两个足部的脚踝自由地旋转。

附图说明

图1是往复式医疗装置的示意图，其图示出了可以在所公开的主题的实施例中使用的部件。

图2是用于往复式医疗装置的振荡机构的示意图。

图3是用于往复式医疗装置的支托物的图示。

图4是组织中的细胞之间的间质液的图示。

图5是间质液与毛细血管和淋巴系统的互连性的图示。

图6是个体中的淋巴系统的图示。

图7A是用于向个体提供往复运动的处理的流程图。

图7B是用于将往复运动调节到个体的最佳频率的处理的流程图。

图8是个体的足部位于往复式医疗装置的支托物中的图示。

图9是往复式医疗装置的保持两个足部的支托物的实施例的图示。

图10是能够将往复运动转移到个体的往复式医疗装置的图示。

图11是可以在用于往复式医疗装置的控制器的各种实施例中实现的计算机系统的框图。

具体实施方式

所公开的主题描述了一种将往复运动转移到个体的装置。在一些情况下，往复运动可以实现个体中的生理反应。熟练的人类医师的往复运动通常提供极好的生理结果。往复式医疗装置的一个目标是精确地复制熟练的人类医师的动作以实现最佳的生理结果。往复式医疗装置的另一个目标是实现超出熟练的人类医师的能力的精确往复运动。往复式医疗装置可以基于由往复式医疗装置感测的反馈对往复动作的振幅、频率和矢量进行细微调整。

可描述一个患者如何不同于另一患者移动的各种因素包括个体的质量(mass)、振荡的振幅和振荡的频率。往复式医疗装置可以基于这些因素调整其运动。往复装置可以是便携式的，使得当个体躺在床中时，该往复装置可以位于床脚处，其中个体的足踵位于通过顺应杆附接到往复式医疗装置的足部支托物中。

往复式医疗装置可以使支托物振荡，使得轻微的推动振荡传递到个体。在每次推动振荡中，支托物被挤出并且个体在从足部到质心或头部的方向上被轻轻推动，使得个体的头部移动约0-2.5cm。在各种实施例中，运动范围可以大于2.5cm。例如，运动范围可以是0-3.0cm或0-3.5cm。往复式医疗装置可以配置成基于个体患者和患者的状况来调节该范围。例如，对于诸如刚做完手术的、处于虚弱状况的患者，可以将往复式医疗装置设置为低频和低运动范围。

临床证据表明，往复式医疗装置的使用对炎症有深远的影响，并改变了凝血因子的工作方式。往复式医疗装置的放置以及运动的频率和振幅的调节可以取决于伤口或在粘膜组织上进行手术的位置。在各种情况下，血管可能更接近表面，如此需要对它们进行不同的处理以避免出血。

在支托物被挤出之后，其缩回，并且个体返回到个体的初始位置。在各种实施例中，支托物可以配置成仅推动个体。在示例性实施例中，支托物被配置成推拉个体。在示例性实施例中，支托物被配置成仅拉动个体。个体可以返回到初始位置，这是因为当个体被轻轻推动时个体的皮肤部分保持与个体所在的表面接触使得个体不会滑动。因此，当支托物缩回时，个体返回到个体的初始位置。

可以对往复式医疗装置的振荡频率和振荡振幅进行调节。在各种实施例中，自动调节频率和/或振幅以匹配个体的最佳频率。在一些情况下，个体的最佳频率是需要最小的力来维持的个体的运动频率。在其他情况下，可以通过偏离需要最小力来维持的频率来实现最佳结果。在示例性实施例中，往复式医疗装置可以感测需要最小的力来维持的频率，并使用该频率来建立基频，在该基频下，身体以给定的移动振幅自然地移动。然后，往复式医疗装置可以偏离该基频以提供最佳的生理结果。

往复式医疗装置可以配置成基于来自嵌入在装置中的传感器的反馈，将振荡频率自动调节成个体的最佳频率，该反馈提供关于个体的运动的信息。传感器还可以基于个体中的生理反应来提供信息。例如，传感器可以测量心率或血氧水平。传感器可以测量身体区域中的肿胀量。

类似于频率，可以调节振荡振幅以匹配个体的自然运动范围。自然运动范围可以以各种方式来定义。在一个实施例中，自然运动范围是个体可以被舒适地推动而不滑动的长度。类似于振荡频率，往复式医疗装置可以基于反馈自动调节振荡振幅。反馈可以是个体抵抗往复式医疗装置的力，诸如支托物和个体之间的接触力。

在各种实施例中，可以使用除自然运动范围之外的因素来设置运动的振幅、频率和矢量。这些因素可以包括往复式医疗装置的医师关于患者的状况的输入。患者的偏好也可以是运动的振幅、频率和矢量的设置中的因素。

可影响运动振幅的因素可包括个体的质量、个体倚靠的表面的摩擦力以及所需的运动频率。在示例性实施例中，基于等式1，V＝F^αA^βM^γ，为个体确定变量(V)，其中V被确定为个体的频率(F)、振幅(A)和质量(M)的乘积。常数指数α、β和γ可以通过实验确定。一旦确定了自然振幅和频率，就可以基于示例性等式1来调节振幅和频率。

往复式医疗装置的支托物可以成形为使得身体部位可以舒适地倚靠在支托物中，同时保持相当大的运动自由度。在支托物的一个实施例中，支托物被成形为允许个体的足踵搁置在支托物中。支托物可包括一个或多个柔性部件，当往复力传递到足部时，该柔性部件允许足部自由地四处移动。在示例性实施例中，足部在支托物中不受限制，而是在往复动作被传递到个体的同时足部可以围绕脚踝自由地旋转。在各种实施例中，顺应杆可以弯曲以允许足部有限的移动自由度。

参考图1，图1是往复式医疗装置102的示意图100，其图示出了可以在所公开的主题的实施例中使用的部件。往复式医疗装置102可以用于向个体103提供治疗，该治疗类似于正在按摩患者的人类医师的治疗。人类医师可以基于来自传感器的反馈来调节按摩的频率和运动范围。类似地，人类医师可以移动位置以允许个人103的自由活动范围。

类似于人类医师，往复式医疗装置102基于来自传感器的反馈进行调节以适应个体103。往复式医疗装置102可以调节振荡频率和振荡振幅。当往复式医疗装置102支托个体103的足踵时，通过允许个体103的脚踝自由地旋转，往复式医疗装置可以允许个体103相对自由地移动。柔性顺应杆也可以允许个体的足部有限的移动自由度。

往复式医疗装置102包括振荡机构104和支托物120。振荡机构104产生传送到个体103的往复动作124。振荡机构104可以控制往复动作124的频率和振幅。振荡机构104可以接收反馈，使得振荡机构104可以基于该反馈来调节往复动作124的频率和/或振幅。

振荡机构104可以包括控制器106和致动器108。控制器106是能够发送指令的计算机系统，该指令在被执行时控制振荡机构104的往复动作124。控制器106可以是单机系统、物联网装置、协同定位计算机、基于云的计算机等。控制器106可以包括振幅控制模块110和频率控制模块112。

振幅控制模块110确定由振荡机构104产生的往复动作124的振幅。振幅控制模块110可以配置成基于来自传感器的反馈调节往复动作124的振幅。振幅控制模块110可以使用各种标准来确定振幅。往复动作124的振幅可以被划分为波峰和波谷。波峰是振荡机构104可以推动个体103的最远点。波谷与波峰相对并且存在于振荡机构104缩回到离个体103最远的点。

在各种实施例中，振幅控制模块110可以基于来自嵌入在装置中的传感器的反馈来设置波峰和波谷，该反馈提供关于个体103的运动和/或个体中的生理反应的信息。在一个实施例中，反馈是个体103对往复式医疗装置102施加的力。在各种实施例中，反馈是个体的生理测量，诸如测量个体中的炎症的传感器。在示例性实施例中，振幅控制模块110可以配置成设置波峰，使得在向前冲程中由个体103对往复式医疗装置102施加的力保持在最大力以下。振幅控制模块110可以配置成设置波谷，使得由个体103施加的力保持在最小力之上。在各种实施例中，振幅控制模块110可以配置成基于测量而不是由个体施加的力来设置波峰和波谷。在示例性实施例中，在基于由个体103施加的力设置波峰和波谷之后，振幅控制模块110还可以基于测量来自个体的生理反应的传感器来调节波峰和波谷。测量生理反应的传感器的示例可以是温度计或呼吸传感器。

频率控制模块112确定振荡机构104的往复动作124的频率。频率控制模块112可以配置成基于来自传感器的反馈设置振荡频率。频率控制模块112可以使用各种形式的反馈来确定频率。在一个实施例中，像振幅控制模块110一样，频率控制模块112可以基于个体103推着往复式医疗装置102的力来确定频率。频率控制模块112可以设置频率，使得在振荡机构104的周期内个体103施加最小的力。在各种实施例中，频率控制模块112可以确定除最小力/阻力的频率之外的频率。在一个实例中，频率控制模块可以确定最小力/阻力的频率，然后基于来自个体的生理反应来修改频率。例如，频率控制模块112可以从个体接收生理测量。生理测量的实例可以是个体的心率、呼吸率和血氧水平。在各种实施例中，频率控制模块112可以接收与个体中的炎症相关的测量。与炎症相关的测量的实例可以是传送皮肤的发炎区域的颜色的颜色传感器。频率控制模块112调节频率以最大化有益生理反应或最小化有害生理反应。例如，可以调节频率以减少个体103中的炎症。

致动器在振荡机构104中产生往复动作124。致动器108可以具有电机114和反馈传感器116。电机114可以是将任何形式的能量转换为机械能的各种机器。在各种实施例中，电机114是对由电机114产生的输出的位置进行精确控制的伺服电机。致动器108可以通过致动器杆118连接到支托物120。致动器108基于由控制器106设置的振幅和频率以往复动作124移动支托物120。

反馈传感器116基于支托物120和个体103之间的相互作用来感测反馈力。由反馈传感器116测量的数据可以被传递到控制器106以确定往复动作124的最佳振幅和频率。反馈传感器116可以基于支托物120和个体103之间的相互作用来收集各种形式的数据。

在一个实施例中，反馈传感器116可以测量由支托物120对个体103施加的力。在各种实施例中，反馈传感器116可以通过测力计测量由支托物对个体103施加的力。由测力计测量的力可以由振幅控制模块110和频率控制模块112使用。在一个实例中，振幅控制模块110将波谷设置在反馈传感器116测量最小力的致动器108的位置处。类似地，振幅控制模块110可以将波峰设置在反馈传感器测量到最大力的致动器108的位置处。最小和最大力可以手动或自动地确定。在各种实施例中，反馈传感器可以是电流传感器，其测量电流并因此测量由电机114施加的扭矩。由电机114施加的扭矩与由支托物120对个体103施加的力成正比。

支托物120是往复式医疗装置102的与个体103接触的部分。由致动器108产生的往复动作124通过致动器杆118传递到支托物120，支托物120将往复动作124传递到个体103。在各种实施例中，反馈传感器116可以嵌入在支托物120中。在各种实施例中，反馈传感器116可以嵌入在致动器108或致动器杆118中。在一个实施例中，支托物120可以成形为使得支托物120可以通过推动而不是拉动个体103来传递往复动作124。在示例性实施例中，支托物120可以配置成拉动和推动个体103。

在一个实施例中，支托物120被成形为支托个体103的一个或两个足部，支托物120的形状可以允许个体103的一个或两个足部搁置在支托物120中，同时围绕脚踝自由地旋转。移动的自由度可允许个体103舒适，并因此从往复动作124获得最大益处。如果个体103移动位置，如支托物120所允许的，振荡机构104的控制器106可以基于个体103的新位置来调节频率和振幅。往复式医疗装置102还可以配置成允许个体的足部在振荡运动被传递到足部时自由平移和旋转。

在各种实施例中，往复式医疗装置102可能需要与个体103相对放置的支架(brace)122，以在往复动作124传递到个体103时稳定住往复式医疗装置102。由于在各种实施例中往复式医疗装置102可以是轻的和便携式的，需要支架122在操作时保持往复式医疗装置102静止。支架122可以是足够坚固和/或足够重以在致动器108推挤个体103时保持静止的各种物体。

在各种实施例中，往复式医疗装置102可以包括医疗传感器130。医疗传感器130可以配置成检测个体103中的各种生理测量。医疗传感器的实例包括但不限于心率传感器、呼吸传感器、血氧水平传感器、温度计和汗液传感器。在示例性实施例中，医疗传感器130可以测量炎症的指标。例如，医疗传感器130可以包括被配置成测量个体103的区域中的炎症的相机。该相机可以通过识别诸如肿胀和颜色变化的炎症指标来测量炎症。在一个实例中，控制器106可以处理相机图像，或者相机可以包括处理图像的控制器，其使用机器学习算法来识别炎症。该机器学习算法可以通过诸如神经网络的各种机器学习算法进行教导。机器学习算法可以使用发炎的身体部位的训练图像来训练机器学习算法以识别个体103中的炎症。

参考图2，图2是用于往复式医疗装置102的振荡机构200的示意图。振荡机构200可以是能够将运动传递到个体103的各种机构。振荡机构200的电机114可以是各种类型，包括电动的、气驱动的、气动的和液压的。在图2所示的在一个实施例中，振荡机构200将旋转运动转换为线性运动。

电机114使转子202旋转。转子202可以是各种尺寸。在转子202被配置成以整圈旋转以产生往复动作124的在一个实施例中，转子202的半径可以确定往复动作124的振幅。当转子202被电机114旋转时，旋转接头204可以将转子202连接到致动器杆208。致动器杆208可以由滑块210引导，滑块210固定致动器杆208的一端以在直线路径中行进。如果转子202整圈旋转，则旋转接头204围绕转子202旋转的半径可以确定往复动作124的振幅。在各种实施例中，电机114是对转子202的旋转位置进行精细控制的伺服电机。伺服电机可以配置成在不完整的圆周上来回振荡，这产生了往复动作124。当电机114在启动位置和结束位置之间振荡时，伺服电机的振幅可以基于转子202的启动位置和结束位置。

振荡机构200可以具有能够修改旋转接头204的半径的半径调节部件206。在各种实施例中，转子202在一个方向上整圈旋转以产生往复动作124。半径调节部件206可以通过改变旋转接头204的半径来调节振荡的振幅。可以通过改变转子202的旋转速度来调节频率。在各种实施例中，往复动作124由伺服转子的精确的来回运动产生。该频率由伺服电机产生的来回运动的速率确定。

参考图3，图3是用于往复式医疗装置102的支托物300的图示。支托物300可以成形为支托或支撑各身体部位。图3中所示的支托物300被成形为对足部的足踵进行支撑。在各种实施例中，支托物300可成形为支撑其它身体部位，诸如手、头和肩。多个支托物300可以在一个往复式医疗装置102中一起使用。图9中所示的图示示出了正在一个往复式医疗装置102中使用两个支托物300。

在图3中所示的实施例中，支托物300被成形为允许足部的足踵搁置在具有四分之一管形状的足踵靠310中。一对脊部320高于足踵靠310。该对脊部320和足踵靠310为足部的足踵提供支撑，同时允许足部绕脚踝旋转。当足踵搁置在足踵靠310中时，该对脊部320排列在支托物300的面向足部的侧面。该对脊部320并不完全包围足部的一侧，这允许足部具有自由的横向移动。

当足踵搁置在支托物中时，足踵靠310为足部的足踵提供克服重力的的支撑。支托物300的弯曲足踵止挡部340弯曲，使得其提供克服重力的支撑并传递来自往复式医疗装置102的往复动作124。往复式医疗装置102将足部中的往复动作124传递到个体103的质心方向。弯曲足踵止挡部340的底部克服重力、支撑足踵，而弯曲足踵止挡部340的上部将往复动作124传递到足部。中足支撑部330在弯曲足踵止挡部340之上。

中足支撑部330将往复动作124的力从往复式医疗装置102传递到足部。四分之一管和成对脊部320为待被放置在支托物300上的足部提供凹口，同时允许足部自由地四处移动。该对脊部320从足踵靠310到中足支撑部330的弯曲足踵止挡部排列在支托物300的侧面。支托物300的四分之一管形状可以只是足踵靠、弯曲足踵止挡部、中足支撑部、其任意组合，或者如图3所示，可以在支托物300面向足部的整个侧面上。

支托物300可以成形为支撑除足部之外的身体部位。在一个实施例中，支托物300可以成形为将往复动作124应用到个体103的背部。支撑背部的支托物300可以成形为使得当支托物300在从背部到胸部的方向上传递往复动作124时，个体103可以靠坐在支托物300上。在示例性实施例中，支托物300可以成形为支撑手。类似于支托物300通过足部的足踵传递往复动作的图3中所示的支托物300的形状，支托物300可以通过手掌传递往复动作124。

参考图4，图4是个体上的组织中的细胞404之间的间质液402的图示400。间质液402是存在于细胞404之间的液体。间质液402来源于被泵送通过血流然后穿过毛细血管406的毛细管壁408的流体。

间质液402将营养物输送到细胞404并除去废物。身体通过间质液402的流动进行自我清洁。此外，如巨噬细胞、B淋巴细胞和树突细胞的免疫细胞通过间质液402以寻找外源蛋白、细菌和病毒。炎症反应改变毛细管壁408的渗透性，使得更多的流体通过毛细管壁渗入组织。这包括由炎症反应(诸如创伤、感染或过敏反应)引起的过量液体。

炎症是组织中的间质液402过量。因此，间质液402的运动将对炎症产生影响。无论病因是外伤还是感染，受损组织都会释放蛋白质作为信号传递给身体其他部位，从而引发炎症反应。炎症反应由对振荡运动作出反应的交感神经调节。特别地，已经表面刺激交感神经可以抑制炎症。因此，通过往复式医疗装置102传递到身体的振荡运动可以刺激交感神经并因此减少炎症。往复式医疗装置102还可以基于来自医疗传感器130的反馈来调节振荡运动，以优化对交感神经的作用，从而控制炎症。其还可以基于来自医疗传感器130的反馈来调节振荡运动，以优化对副交感神经反应的刺激。

参考图5，图5是间质液502与毛细血管516和淋巴系统的互连性的图示500。血液在循环系统中通过动脉512进行泵送，当血液流过毛细血管516时，流体离开毛细血管516，其在此移动到组织和细胞之间并被称为间质液。其余的血液通过静脉514被泵送出。

如上所述，间质液将细胞510保持在组织中。然后，间质液502流入毛细淋巴管504和淋巴管506，其在此被称为淋巴。当间质液502在组织中和细胞之间时，其不具有心脏或血管肌肉壁的收缩以将其推入淋巴系统。相反，间质液可以响应于肌肉收缩和身体运动而循环。

往复式医疗装置102向间质液502施加振荡力，以促进其更快速地循环到淋巴系统中。通过移动间质液502，往复式医疗装置102可以清除引发炎症反射的蛋白质，并可能减少与之相关的炎症。此外，受损组织中的一些蛋白质会产生与附近的细胞通信并触发这些细胞开始分裂的信号。这启动了受损组织的愈合。这些启动愈合的蛋白质可以响应于振荡运动而更快地循环。使用往复式医疗装置102的临床研究已经表明，当以频率和振幅的特定组合移动患者时会加速愈合。

参考图6，图6是个体中的淋巴系统的图示600。间质液在流经淋巴系统时被称为淋巴液。淋巴中可能含有免疫细胞、凋亡细胞、蛋白质、传染性生物和抗原。压力梯度控制淋巴液通过淋巴管602和淋巴导管604的运动。此外，肌肉收缩和身体运动可以促进淋巴液流动。淋巴系统中的各种瓣膜防止淋巴液向后流动，并促进淋巴液向血液循环的向前流动。

对老鼠和狗的研究已经表明，淋巴泵增加淋巴流量。淋巴泵可以包括对特定身体区域的手动压迫。例如，淋巴泵可以包括以20至30次压缩的速率压缩身体区域2至5分钟。对人类的淋巴泵治疗已经表明，在对抗感染方面具有积极的效果。

往复式医疗装置102可类似地促进淋巴系统中的淋巴流动。像淋巴泵一样，往复式医疗装置102的振荡运动可以促进淋巴通过淋巴系统的运动，这可以辅助愈合并帮助抵抗感染。此外，通过调节到优选的频率和振幅，往复式医疗装置102自动优化振荡运动以促成最佳结果。

参考图7A，图7A是用于将往复动作124调节到个体103的最佳频率的处理的流程图700。个体103的最佳频率可以是需要最小力来维持的来回运动的频率。在各种实施例中，最佳频率基于来自个体的生理反应并且偏离需要最小的力来维持的频率。在步骤705，往复式医疗装置102可以通过振荡机构104振荡与个体103的身体部位接触的垫状物。该垫状物可以是图3中所示的支托物300。振荡机构104可以通过垫状物和身体部位将往复动作124传递到个体103的其余部位。往复动作124可以模拟由诸如按摩治疗师的人类医师引起的运动。正如人类医师调节对个体103的治疗一样，往复式医疗装置102基于个体103调节振荡个体103的往复动作124。

在步骤710，往复式医疗装置102可基于来自传感器的反馈通过振荡机构104动态地改变振荡频率。振荡机构104可以将频率调节到个体103的来回运动的最佳频率。来回运动的最佳频率可以通过在个体103来回振荡时测量来自传感器的反馈来寻找。反馈传感器116可以测量支托物120对个体103施加的力。类似地，医疗传感器130可以测量个体中的生理反应。频率控制模块112可以基于来自反馈传感器116和一个或多个医疗传感器130的测量来确定最佳频率。

在步骤715，往复式医疗装置102可以基于来自传感器的反馈通过振荡机构104动态地改变振荡振幅。类似于振荡频率，振荡机构104可以基于来自传感器的反馈来修改振荡振幅。振幅控制模块110可以基于来自反馈传感器116和一个或多个医疗传感器130的测量来调节振幅。

参考图7B，图7B是用于将往复动作124调节到个体103的最佳频率的处理的流程图750。在步骤755，往复式医疗装置102可以使个体103上的一个或多个身体部位振荡。在一个实施例中，往复式医疗装置102可以使个体103的两个足部振荡。如果个体103的腿部伸展，振荡可以通过足部和锁定的膝盖传递到臀部，并最终在整个身体运动时传递到头部。在各种实施例中，往复式医疗装置102可以使个体103的身体部位而不是足部振荡。

在步骤760，往复式医疗装置102可调节振荡振幅以在一定范围内维持一个或多个身体部位上的压力。一个或多个身体部位上的压力可以由反馈传感器116测量，该反馈传感器116可以是测力计等。在一个实施例中，振荡机构104的振幅控制模块110可以分别调节振幅的波峰和波谷。波峰是振荡中最靠近个体103的点。波谷是振荡中最远离个体103的点。在各种实施例中，波峰和波谷通过单一机制一起修改。

由于波峰是最靠近个体103的点，因此波峰很可能是当个体103不振荡时由反馈传感器116测量的最高压力点。然而，波峰可能并不总是具有振荡中所有的最高压力点，这是因为不同的振荡频率可能产生不同的结果。波峰可以以各种方式设置。在一种实施方式中，波峰设置在反馈传感器测量最大压力的点处。类似地，波谷可能是当个体103不被振荡时由反馈传感器116测量的最低压力点。波谷可以设置在反馈传感器116测量最小压力的点。可以以各种方式设置最大压力和最小压力。在一个实施方式中，最大压力被设置为当个体103在没有振荡的情况下被推动1cm时施加的平均压力。最小压力可以设置为最大压力的一半。

在步骤765，往复式医疗装置102可调节振荡频率以最小化施加在一个或多个身体部位上的压力的变化。类似于振幅，振荡频率可以基于来自反馈传感器116的测量进行调节。反馈传感器116可以以诸如弹簧位移的各种方式测量压力。可以基于各种标准来调节振荡频率，以寻找个体103的最佳振荡频率。在一个实施例中，可以将频率调节到如下频率：在该频率下，通过反馈传感器的压力测量偏差所测量的经过一次振荡的压力变化是最低的。在示例性实施例中，振荡频率被调节成振荡期间的总压力最低的频率。在各种实施例中，往复式医疗装置102可确定个体自然振荡的频率和振幅，然后基于来自一个或多个医疗传感器130的测量结果进一步调节该频率和振幅。

参考图8，图8是倚靠在往复式医疗装置102的支托物805中的个体103的足部802的图示800，支托物805可以成形为支托各身体部位。图8中所示的支托物805被成形为支托足部802的后足和中足部。中足的底部与中足支撑部810接触。中足支撑部810通过推动足部802的底部将往复动作870传递到足部802。当足部802的足踵指向地面时，足踵靠820支撑足部802的重量。

在各种实施例中，个体103躺下并将其足踵搁置在一对支托物805中。每个支托物805仅部分地覆盖足部802的侧面，如此允许足部802通过绕脚踝旋转而自由地左右转动。当个体103以一个或两个足部躺在支托物805中时，支托物805可以以前后往复动作870振荡。往复动作870可以分为推动运动和拉动运动。支托物805通过足部的底部传递推动运动的力830。推动运动可以使身体在足部至头部方向上被推动。当身体的其余部分移动时，个体103的与水平表面接触的皮肤可以抵抗移动。在各种实施例中，拉动运动不向足部802传递任何力。然而，身体的力860在拉动运动期间可以保持足部802与支托物805接触。当支托物805在拉动运动期间被从身体拉动时，即使支托物805没有将拉力传递到足部802，身体也可以跟随支托物805。

重力850可以抵消从足踵靠820向上推的力840。重力850可以推动身体的其余部分，以产生身体与个体103的身体所躺的水平表面的摩擦力。该摩擦力可以防止个体103由于推动运动的力830而滑动。由于防止身体滑动的摩擦力，在拉动运动期间，身体的力860抵抗推动运动并将身体推向支托物805。

由于每个身体是不同的，在拉动运动期间身体可被推向支托物805的力和距离可不同。同样地，在推动运动期间，有些身体可能比其他身体更能抵抗运动。由于这些原因，往复动作870的理想频率和振幅对于每个个体103可以是不同的。往复式医疗装置102可以通过测量足部802和支托物805之间的接触力830并基于接触力调节频率和振幅来确定理想的频率和振幅。

参考图9，图9是往复式医疗装置的支托两个足部902的支托物900的实施例的图示。在各种实施例中，支托物900可以通过允许身体部位靠在支托物900内来支托身体部位。在示例性实施例中，支托物900可以是压靠身体部位的垫状物。在图9中所示的实施例中，支托物900成形为通过将足部的足踵放在支托物900的足踵靠310中而允许两个足部搁置。在各种实施例中，支托物900可以成形为在个体103靠着支托物900时支撑个体103的背部。

支托物900可以附接到致动器杆118，其将往复动作124传递到支托物900。如图9中所示，在图9中是透明的以用于显示支托物900的更完整的视图的平台908为足部支托物904提供连接点。致动器杆118也可以连接到平台908。致动器杆118是为往复动作124提供推力和拉力的致动器的一部分。

当振荡机构104通过致动器杆118将往复动作124传递到支托物900时，支托物900可以与致动器杆118一起来回移动。平台908允许致动器杆208的运动被传递至连接到平台908的物体。如图9中所示，平台908连接到两个足部支托物904。足部支托物904通过顺应杆906连接到平台908。顺应杆906可以配置成以各种角度连接足部支托物904，而与平台908的角度无关。例如，顺应杆906可以将足部支托物904连接到平台908，使得倚靠在足部支托物904中的足部902可以使它们的脚趾指向对于个体103而言舒适的方向。顺应杆906可以是柔性的并且允许偏离致动器杆的运动的受限运动。在各种实施例中，顺应杆906仅允许垂直于致动器杆的运动的偏离。当致动器振荡时，该偏离可导致足部支托物904以椭圆运动而不是线性运动来移动。

在示例性实施例中，顺应杆906可以由仅允许顺应杆906线性弯曲的材料制成。例如，顺应杆906可以仅沿着沿着顺应杆906的长度延伸的轴线弯曲。此外，顺应杆906的柔性可以在个体的顺应杆906之间变化。因此，可以基于个体的顺应杆906的布置和柔性来限制顺应杆906的容许偏差。

如图9所示，足部支托物904允许个体103的足部自由地左右移动并从足部支托物904拉开。足部支托物904可以部分地包围足部902的侧部来为个体103提供稳定性。然而，尽管足部支托物904的侧部在部分上包围足部902的侧部，个体103的足部902仍然可以自由地左右移动。

足部支托物904配置成舒适地向足部902提供往复推力。致动器杆118可推动平台908，使得推力沿足部902至头部方向进行传递。致动器杆118还可以拉动平台，使得足部支托物904被从足部902拉开。然而，足部902不会被足部支托物904拉动。相反，当个体103位于水平表面上时个体103的身体保持在一个地方的趋势可能导致当足部支托物904被从足部902拉开时足部902跟随足部支托物904。

支托物900可以成形为支托除足部902之外的各身体部位。例如，支托物900可以成形为当个体103处于坐姿时向个体103的臀部的后面提供往复动作124。在该实例中，支托物900可以是向个体103的臀部舒适地提供推动运动的平坦垫状物。类似于当足部支托物904被从足部902拉离时个体103的足部902跟随足部支托物904的方式，当支托物900被从臀部拉离时，个体103的臀部可以跟随支托物900。

参考图10，图10是可以将往复动作124传递到个体1002的往复式医疗装置102的图示1000。往复式医疗装置102可以具有振荡机构1004，其振荡以在个体1002中产生往复动作1012。振荡机构1004可以将振荡旋转转换为线性振荡。振荡机构可以连接到致动器杆1006，其在线性方向1010上传递振荡。如图10所示，当个体1002躺在水平表面1014上时，致动器杆1006在从足部到个体1002的头部的方向1010上传递振荡。

致动器杆1006将往复动作1012传递到支托物1008。支托物1008可以支托各身体部位。如图10所示，支托物1008正在支托个体1002的足部。当支托物1008沿从个体1002的足部至头部的方向1010推动个体1002时，来自往复式医疗装置102的力被传递到个体1002的足部。如果如图10所示个体1002的膝部被锁定，则来自支托物1008的推力可以传播通过个体1002的身体，以在从足部至头部的方向1010上推动个体1002的头部。

反馈传感器116可以在往复式医疗装置102的各部分中。反馈传感器116可以是支托物1008中的测力计，由此反馈传感器116可以测量足部和支托物1008之间的接触力。可选地，反馈传感器116可以在振荡机构704中，由此反馈传感器可以测量致动器杆1006推动支托物1008的力。在各种实施例中，一个或多个医疗传感器130向往复式医疗装置102提供个体1002的生理测量值。

控制器106可基于反馈传感器116和/或医疗传感器130的测量值来调节振荡机构1004的振幅和频率。在各种实施例中，振荡机构1004通过在一个方向上重复旋转转子202来产生往复动作1012。在示例性实施例中，通过反复反转转子202的旋转而来回旋转转子202，振荡机构1004产生往复动作1012。在一个振荡的过程中，控制器106可以调节频率以使由反馈传感器116测量的力最小化。控制器106可以调节振幅以在一个振荡的过程中将由反馈传感器116测量的力保持在最小和最大范围内。可以通过控制器106使用诸如来自一个或多个医疗传感器130的生理测量值的各种其他标准来调节往复动作1012的频率和振幅。

水平表面1014可以是各种物体或材料。理想地，当往复动作1012被传递到个体1002时，水平表面1014对于个体1002来说躺在上面是舒适的。因为水平表面提供了在往复式医疗装置102推动个体1002之后允许个体1002返回到个体1002的初始位置的摩擦力，水平表面可以影响个体1002的最佳频率。

参考图11，图11是可以在用于往复式医疗装置102的控制器106的各种实施例中实现的计算机系统1100的框图。控制器106基于来自反馈传感器1112的测量值来确定振荡机构1110的振幅和频率。控制器106可以是单机系统1100，可以是协同定位的，可以是基于云的计算机系统1100等等。

计算机系统1100可以包括总线1102。总线1102连接计算机系统1100的各个部件，使得各个部件可以彼此通信。计算机系统1100可以包括连接到总线1102的处理器1104。处理器1104执行计算并执行传送到处理器1104的指令。处理器1104可以是诸如中央处理器(“CPU”)的集成电路。指令由存储器1106通过总线1102传送到处理器1104。在处理器1104执行指令之后，所执行的指令被传回存储器1106。如此，存储器1106处理传到处理器1104和从其传来的所有数据。各种类型的存储器1106是随机存取存储器(“RAM”)和只读存储器(“ROM”)。

存储器1106可以发送当被执行时操作振荡机构1110的指令。存储器1106发送给振荡机构1110的指令可能已经被处理器1104处理。振荡机构1110可以启动、停止、改变频率以及改变由振荡机构1110产生的往复动作124的振幅。存储器1106还可以接收来自反馈传感器1112的测量值。存储器1106可以将来自反馈传感器1112的测量值传递到处理器1104。处理器1104可以处理测量值并创建发送回存储器1106的指令。存储器1106可将经处理的指令传递到振荡机构1110以修改振荡机构1110的操作或保持振荡机构1110的操作不变。存储器1106和处理器1104可以基于来自反馈传感器1112的测量值执行寻找个体103的最佳频率的程序。类似地，存储器1106和处理器1104可以执行确定个体103的理想振幅的程序。计算机系统1100可以配置成使得个体103可以手动设置频率和振幅。可选地，个体103可以限制振荡机构1110可以运行的频率和振幅。

可以做出本文所公开的主题的各种实施例。所有各种实施例都旨在包括在所公开的主题的范围内。本文描述的各种实施例可以以多种方式实施。各种实施例的描述不应被解释为限制所公开的主题。相反，所公开的主题的范围应当根据所附权利要求来解释。

Claims (20)

1.一种医疗装置，所述医疗装置包括：

支托物，其能够支托个体的一个或多个身体部位；

振荡机构，其能够向所述支托物传递振荡力；

一个或多个传感器，其提供关于所述个体的信息；

一个或多个顺应部件，其配置成允许所述一个或多个身体部位的偏离振荡运动的运动；

其中所述振荡机构能够基于来自所述一个或多个传感器的反馈来动态地改变振荡频率；并且

其中所述振荡机构基于来自所述一个或多个传感器的反馈来动态地改变振荡振幅。

2.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述一个或多个顺应部件配置成允许所述一个或多个身体部位偏离沿垂直于所述振荡运动的方向的振荡移动。

3.根据权利要求2所述的医疗装置，其中，所述一个或多个顺应部件中的至少一个包括将所述支托物连接到所述振荡机构的一个或多个杆；并且

其中所述一个或多个杆是柔性的。

4.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述振荡机构配置成基于所述反馈将所述振荡机构的所述振荡频率调节成所述个体的最佳频率。

5.根据权利要求4所述的医疗装置，其中，来自所述一个或多个传感器的反馈是所述个体和所述振荡机构之间的接触力；并且

其中所述振荡机构配置成通过使所述个体和所述振荡机构之间的接触力最小化来将所述振荡频率调节成所述个体的最佳频率。

6.根据权利要求4所述的医疗装置，其中，所述反馈包括所述个体的来自所述一个或多个医疗传感器的一个或多个生理测量值。

7.根据权利要求5所述的医疗装置，其中，所述一个或多个顺应部件中的至少一个包括足踵支托物，其成形为向一个或两个足部的足踵施加压力并允许所述一个或两个足部围绕所述一个或两个足部的脚踝自由地旋转。

8.一种医疗装置，所述医疗装置包括：

垫状物，其成形为靠在个体的一个或多个身体部位上；

一个或多个传感器，其提供关于所述个体的信息；

振荡机构，其能够在所述振荡机构振荡时向所述垫状物传递振荡力；并且

其中所述振荡机构能够自动调节振荡频率。

9.根据权利要求8所述的医疗装置，其中，所述振荡机构能够自动调节振荡振幅。

10.根据权利要求9所述的医疗装置，其中，所述振荡机构配置成调节所述振荡频率以最小化由所述一个或多个传感器测量的力。

11.根据权利要求8所述的医疗装置，其中，所述振荡机构自动调节振荡振幅以在所述振荡机构振荡时维持与所述个体的接触。

12.根据权利要求8所述的医疗装置：

其中所述垫状物进一步成形为支撑一个或两个足部的足踵部；并且

其中所述垫状物允许所述一个或两个足部在所述一个或两个足部由所述垫状物支撑的同时围绕所述一个或两个足部的脚踝自由地旋转。

13.根据权利要求12所述的医疗装置，进一步包括将支托物连接到所述振荡机构的一个或多个顺应杆；并且

其中所述一个或多个顺应杆配置成允许足部偏离振荡运动。

14.根据权利要求13所述的医疗装置：

其中所述振荡机构是线性致动器；

进一步包括位于所述线性致动器上的力反馈传感器；并且

进一步包括测量所述个体中的生理反应的一个或多个医疗传感器。

15.一种向个体提供往复运动的方法，所述方法包括：

通过振荡机构使与个体的身体部位接触的垫状物振荡；

其中所述振荡机构能够基于来自嵌入在装置中的一个或多个传感器的反馈来动态地改变振荡频率，所述一个或多个传感器提供关于所述个体的信息；

其中所述振荡机构能够基于所述反馈来动态地改变振荡振幅；并且

其中所述垫状物配置成允许所述身体部位沿偏离振荡方向的方向进行受限运动。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述垫状物进一步配置成支撑所述个体的一个或两个足部。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，从所述振荡机构传递的力指向从所述个体的所述一个或两个足部通过所述个体的质心的方向。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述振荡机构配置成基于所述反馈将所述振荡机构的所述振荡频率调节成所述个体的最优频率。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述反馈包括所述个体的来自一个或多个医疗传感器的一个或多个生理测量值。

20.根据权利要求19所述的方法：

其中所述反馈进一步包括所述个体和所述振荡机构之间的接触力；

其中所述振荡机构配置成通过最小化所述个体和所述振荡机构之间的所述接触力将所述振荡频率调节成所述个体的固有频率；

其中所述振荡机构进一步配置成基于所述一个或多个生理测量值将所述振荡频率进一步从所述固有频率调节成所述最优频率；并且

其中支托物成形为向所述一个或两个足部的所述足踵施加压力并且允许所述一个或两个足部围绕所述一个或者两个足部的脚踝自由地旋转。

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