CZ21887U1

CZ21887U1 - Orthopedic aid, especially club or crutch

Info

Publication number: CZ21887U1
Application number: CZ201023510U
Authority: CZ
Inventors: Vysoký@Ondrej
Original assignee: Vysoký@Ondrej
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2011-03-03

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká ortopedické pomůcky, zejména hole nebo berle.The technical solution relates to an orthopedic device, in particular a stick or crutch.

Dosavadní stav technikyBackground Art

Pacient po operaci kyéelního, kolenního, případné jiného kloubu nebo při poškození svalstva na dolní končetině, dále jen pacient, smí po dobu léčení poškozenou končetinu pouze omezeně používat. Na druhé straně musí projít rehabilitačními cvičeními, jejichž zásadním účelem je zastavení procesu atrofizace veškerého svalstva nejen na poškozené končetině, ale i na ostatním svalstvu, které s pohybem souvisí. Mobilitu pacienta obvykle zajišťují tzv. francouzské hole, které hmotu těla při každém kroku rozdělují mezi poškozenou končetinu a svalový potenciál rukou.The patient may have limited use of the damaged limb for the duration of the treatment after the surgery of the knee, knee, or other joint or in the damage to the muscles of the lower limb, hereinafter referred to as the patient. On the other hand, they have to undergo rehabilitation exercises whose fundamental purpose is to stop the process of atrophy of all muscles not only on the damaged limb, but also on the other muscles that are related to the movement. Patient mobility is usually provided by so-called French sticks, which divide the body mass at each step between the damaged limb and the muscular potential of the hand.

Na začátku rehabilitačního procesu se poškozená končetina nesmí v rámci běžného kroku používat vůbec. Postupně se v dalších týdnech může zatěžování končetiny zvyšovat. Na konci léčení může pacient hole odložit. Tato doba je ovšem v řádu měsíců. Během tohoto procesu lékař doporučí v každém období procentuální míru zatížení léčené končetiny během každého kroku a pacient by toto doporučení měl co nejvíce respektovat. Problém je ovšem v tom, že drtivá většina pacientů nedovede odhadnout, kolika procenty během kroku končetinu zatěžuje. Při chůzi se rozložení síly mezi končetinu a hůl dostává do stavu, na jaký si pacient vytvořil jistý návyk. Tento návyk může znamenat buď správné rozložení zatížení, nebo totální přetěžování končetiny jako jeden extrém, eventuálně zbytečné šetření končetiny, urychlující atrofizaci, jako opačný extrém.At the beginning of the rehabilitation process, the damaged limb must not be used at all in the normal step. Over the next few weeks, limb loading may increase. At the end of the treatment, the patient may postpone the sticks. But this time is in the order of months. During this process, the physician recommends, in each period, the percentage load of the treated limb during each step and the patient should respect this recommendation as much as possible. The problem, however, is that the vast majority of patients are unable to estimate how many percent of the load they have during the step. As they walk, the distribution of force between the limb and the stick becomes in a state to which the patient has developed a certain habit. This habit may mean either the correct distribution of the load or total overloading of the limb as one extreme, or unnecessary investigation of the limb, accelerating atrophism, as the opposite extreme.

Podstata technického řešeniPrinciple of technical solution

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny ortopedickou pomůckou, zejména holí nebo berlí, podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je to, že v části mezi držadlem a svým koncem je ortopedická pomůcka opatřena snímačem síly, propojeným s mikroprocesorovým systémem a výstupním zařízením, které jsou připojeny k integrovanému napájecímu zdroji.The aforementioned drawbacks are largely eliminated by an orthopedic device, in particular a stick or crutch, according to the present invention. The essence of this is that in the section between the handle and its end, an orthopedic device is provided with a force transducer connected to the microprocessor system and the output device that are connected to the integrated power supply.

Ve výhodném provedení je k mikroprocesorovému systému připojena paměť. K mikroprocesorovému systému může být připojen systém reálného času pro zaznamenání zatížení končetiny pro všechny kroky, během definovaného časového intervalu.In a preferred embodiment, memory is attached to the microprocessor system. A real time system may be connected to the microprocessor system to record the limb load for all steps, over a defined time interval.

Výstupní zařízení je s výhodou tvořeno akustickou a/nebo optickou a/nebo vibrační signalizací.The output device is preferably composed of acoustic and / or optical and / or vibration signaling.

K mikroprocesorovému systému je ve výhodném provedení připojeno výpočetní zařízení pro stanovení procentuálního výskytu kroků, kdy správně zatěžoval léčenou končetinu, a/nebo procentuálního výskytů kroků, které končetinu přetěžují, a/nebo procentuálního výskytu kroků, kdy končetinu zbytečně šetřil a/nebo kolikrát během měřeného časového intervalu postiženou končetinu totálně a nebezpečně přetížil.The microprocessor system is preferably connected to a computing device for determining the percentage of steps in which the treated limb has been properly loaded and / or the percentage of actions that overload the limb and / or the percentage of steps in which the limb has been unnecessarily conserved and / or repeatedly measured. time period, the affected limb was totally and dangerously overloaded.

Ortopedická pomůcka je s výhodou opatřena zobrazovací jednotkou pro zobrazení časového intervalu měření a/nebo celkového počtu kroků a/nebo procentuálního výskytu kroků s nízkým zatížením a/nebo procentuálního výskytu kroků se správným zatížením a/nebo procentuálního výskytu kroků s přetížením končetiny a/nebo výstražnou informací o počtu kroků s nebezpečným přetížením končetiny.Preferably, the orthopedic device is provided with a display unit for displaying a measurement time interval and / or a total number of steps and / or a percentage of low load steps and / or a percentage of steps with a correct load and / or a percentage of limb overload steps and / or alerting. information about the number of steps with dangerous limb overload.

Ve výhodném provedení mohou být dvě ortopedické pomůcky jednoho uživatele vzájemně propojeny bezdrátovou komunikací pro porovnání zatížení pravé a levé ortopedické pomůcky.In a preferred embodiment, two orthopedic aids of one user may be interconnected by wireless communication to compare the load of the right and left orthopedic devices.

Ortopedická pomůcka je s výhodou v držadle opatřena světelným zdrojem, V držadlu může být umístěno zařízení pro snímání tepu uživatele. Ortopedická pomůcka je s výhodou opatřena systémem pro komunikaci s hlídacím systémem pro seniory.The orthopedic device is preferably provided with a light source in the handle. A device for sensing the pulse of the user may be provided in the handle. The orthopedic device is preferably provided with a system for communicating with a guarding system for the elderly.

-1 CZ 21887 Ul-1 CZ 21887 Ul

Podstatou navrhovaného systému je využití upravené francouzské hole, nebo upravené klasické berly pro snímání dat při pohybu pacienta. Francouzská hůl je podle návrhu doplněna vhodným snímačem síly, mikroprocesorovým systémem, pamětí a vhodným výstupním zařízením. Takový systém slouží pacientovi jako zpětná vazba, určující rozdíl mezi Žádanou hodnotou zatíženi kon5 četiny, kterou doporučí a nastaví lékař, a skutečným zatížením právě vykonaného kroku. V praxi mohou nastávat nastávající situace.The essence of the proposed system is the use of modified French cane, or modified classic crutches for data capture while the patient is moving. The French stick is complemented by a suitable force transducer, microprocessor system, memory and suitable output device. Such a system serves as feedback to the patient, determining the difference between the load setpoint of the reading con5 recommended and set by the physician and the actual load of the step just performed. In practice, there may be emerging situations.

Ideální zatížení - rozdíl mezi žádanou hodnotou zatížení a skutečným zatížením je zanedbatelný. Tato informace je vyhodnocena a pacientovi je opticky nebo akusticky předána.Ideal load - the difference between the load setpoint and the actual load is negligible. This information is evaluated and transmitted to the patient optically or acoustically.

Malé zatížení - systém generuje specifický výstražný signál.Small Load - The system generates a specific warning signal.

Nadměrné zatížení - podobně při vysokém zatížení končetiny se generuje odlišný výstražný signál.Excessive load - Similarly, with a high limb load, a different warning signal is generated.

ŘídiH systém hole ie kompletně autonomní. Je umístěn v holi. a to včetně napájecího zdroje. Pro plné využití může být systém vybaven pamětí a systémem reálného Času pro zaznamenání zatížení končetiny pro všechny kroky, během definovaného intervalu, jako je hodina, den, týden atd.Driving the hole system is completely autonomous. It is located in a cane. including the power supply. For full utilization, the system can be equipped with memory and real time system to record limb load for all steps, during a defined interval, such as hour, day, week, etc.

Zaznamenaná data mohou být cenným zdrojem informací pro ošetřující lékaře, neboť jednotlivé artefakty, naměřené v průběhu sledovaného intervalu, mohou dát lékaři unikátní a protokolárně doložitelné informace o možnostech pacienta zvládat předepsaná zatížení. Tato data lze přenést přes vhodné rozhraní, např. USB, Bluetooth, atd., do počítače lékaře. Zde může být nainstalován program, který lékaři pomůže nalézt speciální léčebnou proceduru pro konkrétního pacienta. Lé20 kař např. může okamžitě určit, zda pacient nezatížil končetinu v průběhu sledovaného intervalu úplným zatížením hmoty těla, kdy tato událost nastala, eventuálně kolikrát se opakovala. Díky tomu může lékař bezprostředně vyhodnotit rizika pro pacienta a navrhnout řešení.Recorded data can be a valuable source of information for the attending physician, as individual artefacts measured during the monitored interval can give the physician unique and protocol-proven information about the patient's ability to handle prescribed loads. This data can be transferred to a physician's computer via a suitable interface, such as USB, Bluetooth, etc. A program can be installed here to help the doctor find a special treatment for a particular patient. For example, a patient may immediately determine whether a patient has burdened a limb during the monitored interval with a full load of body mass when the event occurred, or how many times it has been repeated. As a result, the physician can immediately assess the risks to the patient and propose a solution.

Lékař může nastavit nový práh zatížení pro léčenou končetinu a může sledovat rychlost adaptace pacienta na tuto změnu, tedy jeho proces učení. Zaznamenaná data časového záznamu odchylky mezi doporučeným zatížením končetiny a skutečným zatížením budou mít principiálně možné průběhy podle obr. 3.The physician can set a new load threshold for the treated limb and can monitor the rate of patient adaptation to this change, that is, his learning process. The recorded timing data deviations between the recommended limb load and the actual load will in principle be possible as shown in Figure 3.

Pokud jsou dvě ortopedické pomůcky jednoho uživatele vzájemně propojeny bezdrátovou komunikací pro porovnání zatížení pravé a levé ortopedické pomůcky, lze takové uspořádání s výhodou využít u pacientů s výraznou asymetrií trupu a dále i pro výzkumné účely lékařů.When two orthopedic aids of one user are connected to each other by wireless communication to compare the load of the right and left orthopedic aids, such an arrangement can be advantageously used in patients with significant trunk asymmetry as well as for research purposes by doctors.

Ortopedická pomůcka může být v držadle opatřena světelným zdrojem, který je možné využít za snížené viditelnosti.The orthopedic device can be provided with a light source in the handle, which can be used in low visibility.

Ortopedickou pomůcku je možné mechanicky uzpůsobit pro zvednutí druhé pomůcky. Toto opatření řeší problém, kdy pacientovi upadne jedna z pomůcek na zem a vlastními silami ji není schopen jednoduše zvednout.The orthopedic device can be mechanically adapted to lift the second device. This measure solves the problem where one of the aids falls to the patient and is unable to lift it by his own means.

Pokud je v držadlu umístěno zařízení pro snímání tepu uživatele, slouží výstupní hodnoty ošetřujícímu lékaři jako další zdroj informací pro další léčbu.If a user's pulse sensing device is located in the handle, the output values serve to the treating physician as an additional source of information for further treatment.

Ortopedická pomůcka může být opatřena systémem pro komunikaci s hlídacím systémem pro seniory, který zajistí přivolání pomoci, například při pádu a podobně.An orthopedic device may be provided with a system for communicating with a guarding system for the elderly, which will call for help, for example in the fall and the like.

Objasněni výkresůExplanation of drawings

Ortopedická pomůcka, zejména hůl nebo berle, podle tohoto technického řešeni bude podrobněji popsána na konkrétních příkladech provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je znázorněna schematicky v nárysu příkladná ortopedická pomůcka. Na obr. 2 je znázorněn princip zpracování informace v inteligentní ortopedické pomůcce. Na obr. 3 je znázorněn časový průběh adaptace pacienta na nově lékařem nastavený práh zatížení končetinyAn orthopedic device, in particular a stick or crutches, according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a schematic illustration of an exemplary orthopedic device. Fig. 2 illustrates the principle of processing information in an intelligent orthopedic device. Fig. 3 shows the time course of adaptation of a patient to a newly set limb loading threshold

-2CZ 21887 Ul-2CZ 21887 Ul

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions

Ortopedická pomůcka 1 v podobě berle je v části mezi držadlem 2 a svým koncem 3 opatřena snímačem 4 síly, propojeným s mikroprocesorovým systémem a výstupním zařízením, které jsou připojeny k integrovanému napájecímu zdroji. K mikroprocesorovému systému je připojena paměť. K mikroprocesorovému systému je připojen systém reálného času pro zaznamenání zatížení končetiny pro všechny kroky, během definovaného Časového intervalu. Výstupní zařízení 5 je tvořeno akustickou a optickou signalizací.The crutch orthopedic device 1 is provided with a force transducer 4 connected to the microprocessor system and the output device, which are connected to the integrated power supply, between the handle 2 and its end 3. Memory is attached to the microprocessor system. A real-time system is connected to the microprocessor system to record the limb load for all steps, during a defined time interval. The output device 5 consists of acoustic and optical signaling.

K mikroprocesorovému systému je připojeno výpočetní zařízení pro stanovení procentuálního výskytu kroků, kdy uživatel správně zatěžoval léčenou končetinu, a/nebo procentuálního výskytů kroků, které končetinu přetěžují, a/nebo procentuálního výskytu kroků, kdy uživatel končetinu zbytečně Šetřil a/nebo kolikrát během měřeného časového intervalu postiženou končetinu totálně a nebezpečně přetížil. Systém je opatřen zobrazovací jednotkou pro zobrazení časového intervalu měření a/nebo celkového počtu kroků a/nebo procentuálního výskytu kroků s nízkým zatížením a/nebo procentuálního výskytu kroků se správným zatížením a/nebo procentuálního výskytu kroků s přetížením končetiny a/nebo výstražnou informaci o počtu kroků s nebezpečným přetížením končetiny.A computing device is attached to the microprocessor system to determine the percentage of steps the user has correctly loaded the treated limb and / or the percentage of actions that overload the limb and / or the percentage of steps that the user has unnecessarily saved and / or times during the timed timing. the affected limb was totally and dangerously overloaded. The system is provided with a display unit for displaying a measurement time interval and / or a total number of steps and / or a percentage of low load steps and / or a percentage of steps with a correct load and / or a percentage of limb overload steps and / or number alert information. steps with dangerous limb overload.

Příkladem konstrukčního provedení výstupního zařízení 5 pro výstražný signál může být například použití vícebarevné LED diody, umístěné v zorném poli pacienta například v držadle 2 podle obr. 1. Když pacient zatěžuje končetinu správně, svítí LED dioda zeleně. Při nadměrném zatížení léčené končetiny svítí Červeně a naopak při malém zatížení svítí modře. Systém může být doplněn ještě „havarijním“ signálem, například akustickým, pokud se léčená končetina zatíží plnou hmotou těla.An example of an embodiment of an alarm output device 5 may be, for example, the use of a multicolored LED located in the patient's field of view, for example, in the handle 2 of FIG. 1. When the patient is loading the limb correctly, the LED is green. If the treated limb is overloaded, it lights up in red and shines blue in low load. The system can be supplemented by an "emergency" signal, for example acoustic, if the treated limb is loaded with a full body mass.

Plná (aproximovaná) čára na obr. 3 ukazuje typickou tzv. „křivku učení“. Ta může mít poměrně rozdílné parametry pro různé pacienty, ale v zásadě u většiny pacientů v čase postupně klesá efektivní hodnota odchylky zatížení končetiny jako výsledek učeni. Lékař může určit podle délky adaptace, co je ještě normální proces a naopak může prokazatelně ukázat například podle čárkované křivky, že pacient má jisté nepřekročitelné mentální nebo jiné problémy při dodržení definovaného zatížení postižené končetiny. To může být zásadním signálem pro lékaře a terapeuty, aby takovému pacientovi věnovali speciální průpravu a ochránili jej před nebezpečím poškození postižené končetiny. Pokud lékař přenese data z inteligentní ortopedické pomůcky do počítače, lze získaná data zpracovat statistickými metodami, jako je graf rozložení, výkonová spektrální hustota a další. Na základě takové analýzy mohou lékaři získat mnoho dalších objektivních indicií, podle kterých mohou navrhnout individuální metodu rehabilitace.The full (approximated) line in Figure 3 shows a typical "learning curve". This may have quite different parameters for different patients, but in principle, in most patients, the effective value of limb load variation gradually decreases over time as a result of learning. The physician can determine, depending on the length of the adaptation, what is still a normal process and, on the contrary, can demonstrably show, for example, a dashed curve that the patient has certain insurmountable mental or other problems while maintaining a defined load on the affected limb. This may be an essential signal for doctors and therapists to devote special training to such patients and protect them from the risk of damage to the affected limb. If the physician transfers the data from the smart orthopedic device to the computer, the obtained data can be processed by statistical methods such as layout graph, power spectral density and more. Based on such an analysis, doctors can obtain many other objective indications by which they can design an individual method of rehabilitation.

Při zpracování informace v inteligentní ortopedické pomůcce se nejprve analyzuje kinematika pohybu pacienta s francouzskými holemi. Pacient nejprve vykročí zdravou nohou s plným zatížením celého těla na této noze. Při dokončení této fáze kroku pacient dá obě hole před tělo, zatíží hole jistou částí hmoty těla, zbytek hmoty přenese postižená končetina a tím se dokončí druhá fáze kroku. Zdravá končetina je v této fázi bez dotyku se zemí, tedy úplně odlehčená. Druhá část kroku je tedy fáze aktivního použití hole. Po dokončení fáze aktivního použití holí se úplná hmota těla opět přenese výhradně na zdravou končetinu a cyklus se opakuje. Fáze pohybu, kdy jsou zatíženy francouzské hole, lze graficky znázornit podle obr. 3. Je to graf, který charakterizuje typický průběh sil, který měří snímač na „inteligentní holi“ během jednoho kroku. Na začátku aktivní fáze použití hole stojí pacient na zdravé noze, obě hole dá před sebe a přenese celé tíhové působení těla na hole pomocí rukou a zbytek tíhy těla přenese léčená končetina. Zdravá noha jev této fázi ve vzduchu a nakroěuje na další krok. Průběh síly, kterou naměří „inteligentní hůl“ začíná na počátku této fáze na nule, postupně se však zvyšuje a přibližně uprostřed, kdy je hůl kolmo k zemi, naměří se maximální síla. V další části této fáze kroku se síla zmenšuje. Na konci kroku je síla opět nulová a veškerá hmota těla se přenese na zdravou končetinu. Následuje prvá fáze kroku. Předpokládejme nejprve, že lékař požaduje na počátku léčby nulové zatížení léčené končetiny. V tom případě se v měřené fázi kroku veškerá hmota těla přenáší na obě hole se zatížením přibližně symetrickým - obě nohy, jak zdravá, tak nemocná jsou v této fázi ve vzduchu. Maximální naměřená síla uprostřed kroku odpovídá hmotnosti pacienta a je to tzv. kalibrač-3CZ 21887 Ul ní měření, které upraví rozsah měření pro konkrétního pacienta se svou hmotností. Průběh tohoto kalibračního měření ukazuje nepřerušovaná křivka na obr. 3. Integrací křivky se získá průměrná síla během kroku při 100% zatížení hole tj. nulové zatížení léčené končetiny. Na obr. 3 se jedná o nepřerušovanou rovnoběžku s osou x.When processing information in an intelligent orthopedic device, the kinematics of patient movement with French sticks is first analyzed. First, the patient walks through a healthy foot with full body weight on this leg. When this stage of the step is completed, the patient puts both sticks in front of the body, loads the sticks with some part of the body's mass, the rest of the mass is transferred to the affected limb to complete the second stage of the step. The healthy limb is at this stage without touching the ground, so completely light. The second part of the step is thus the phase of active use of the cane. Upon completion of the active use phase, the complete body mass is transferred exclusively to the healthy limb and the cycle is repeated. The movement phase, when the French sticks are loaded, can be graphically depicted in Figure 3. It is a graph that characterizes a typical force pattern that measures the sensor on a "smart stick" in one step. At the beginning of the active phase of the use of the sticks, the patient stands on a healthy leg, puts both sticks in front of him and transfers the entire body's gravity to the sticks by hand and transfers the rest of the body weight to the treated limb. A healthy foot is in the air in this phase and is taking the next step. The progression of the force measured by the "intelligent stick" starts at zero at the beginning of this phase, but gradually increases and the maximum force is measured approximately in the middle of the stick when it is perpendicular to the ground. In the next part of this step, the force decreases. At the end of the step, the force is zero again and all body mass is transferred to a healthy limb. The first stage of the step follows. Let us first assume that the physician requires zero loading of the treated limb at the beginning of the treatment. In this case, in the measured phase of the step, all body mass is transferred to both sticks with a load of approximately symmetrical - both legs, both healthy and sick, are in the air at this stage. The maximum measured force in the middle of the step corresponds to the weight of the patient and is called the Calibrator-3EN 21887 Measurement Measurement, which adjusts the measurement range for a particular patient with its weight. The progress of this calibration measurement is shown in the continuous curve in FIG. 3. By integrating the curve, the average force during the step is obtained at 100% of the pole load, i.e. zero load of the treated limb. Fig. 3 is an uninterrupted parallel with the x-axis.

Pokud se léčená končetina zatěžuje určitou silou v aktivní části kroku, rozdělí se celková síla na část, kterou přenáší léčená končetina a část, kterou přenáší ortopedická pomůcka. Vždy platí: Fmax= F_hui+ Fnoha. Na obr. 3 je příklad, kdy je zatížení léčené končetiny nastaveno např. na 30 %. Průběh měřené síly určuje čárkovaná křivka. Vypočítanou průměrnou naměřenou sílu zobrazuje čárkovaná rovnoběžka s osou x. V tomto konkrétním příkladu je průměrná hodnota naměřené sílyIf the treated limb is subjected to a certain amount of force in the active part of the step, the total force is divided into the part transmitted by the treated limb and the part transmitted by the orthopedic device. Always true: Fmax = F _hu i + Fnoha. Fig. 3 shows an example where the load of the treated limb is set to e.g. 30%. The measured force is determined by a dashed curve. The calculated average measured force is shown by a dashed parallel with the x-axis. In this particular example, the average value of the measured force

70 %. (Fmnx = 100 %). Lékař proto může stanovit povolené optimální zatížení končetiny pro danou fázi léčby v rozsahu < 0, F^ >. Když lékař např. nastaví povolené zatížení končetiny na 30 % podle obr. 3, musí pacient zatížit měřicí hůl 70 %. V tom případě bude přesně splněn lékařův příkaz. V konkrétním provedení se zvolí pás povolené tolerance naměřené síly, v kterém jsou naměřené hodnoty vyhodnoceny jako vyhovující. Zatéžuje-ii se končetina rak, že naměřená síia je v povoleném tolerančním poli, bude se to pacientovi indikovat např. zelenou diodou LED, umístěnou na holi v zorném poli jeho očí. Při vyšším nebo nižším zatížení, v rámci jednoho kroku, jsou zvoleny další toleranční pásy, kdy bude indikační LED dioda svítit Červeně - přetížení končetiny, respektive modře - příliš nízké zatížení končetiny. V případě totálního přetížení končetiny se mimo indikace Červenou LED ještě spustí dodatečný varovný akustický signál.70%. (Fmnx = 100%). Therefore, the physician may determine the permitted optimal limb load for a given treatment phase in the range of <0, F ^>. For example, if the physician sets the permitted limb load to 30% according to Fig. 3, the patient must load the measuring rod 70%. In that case, the doctor's order will be accurately fulfilled. In a particular embodiment, a band of permitted tolerance of the measured force is selected in which the measured values are judged to be satisfactory. If the limb is weighed, that the measured network is within the allowed tolerance field, it will be indicated to the patient, for example, by a green LED located on the cane in the field of vision of his eyes. At higher or lower load, in one step, additional tolerance bands are selected, where the LED indicator will be lit Red - limb overload or blue - too low limb load. In the event of a total limb overload, an additional warning acoustic signal is triggered outside the red LED indication.

Pokud pacient není schopen provést zkušební krok s nulovým zatížením léčené končetiny, tj. 100% zatížení hole, může tuto kalibraci lékař nahradit vložením údaje o hmotnosti pacienta. Podle požadované přesnosti se nastaví A/D převodník tak, aby se v jednom kroku naměřilo dostatečný počet vzorků síly pro minimalizaci chyby měření. Naměřený průběh síly v holi během kroku se matematicky zpracuje a vypočítá se střední hodnota síly v měřeném kroku. Tím se do25 stane prahová hodnota F^ - nepřerušovaná rovnoběžka s osou x. Je to střední hodnota síly během jednoho kroku pro případ úplného odlehčení léčené končetiny ve fázi měření. Protože je v tomto okamžiku zdravá končetina rovněž bez dotyku se zemí, naměřená hodnota určuje 100% zatížení v holi a nulové zatížení léčené končetiny. Plocha obdélníku, určená 100% silou v holi x délka kroku má rozměr práce [J] při vykonání jednoho kroku a je dána především hmotností pacienta.If the patient is unable to perform a zero step test step on the treated limb, ie, 100% pole load, the physician may replace the calibration by inserting the patient's weight data. According to the required accuracy, the A / D converter is set so that a sufficient number of force samples is measured in one step to minimize the measurement error. The measured force waveform during the step is mathematically processed and the mean force value is calculated. Thus, the threshold F ^ - uninterrupted parallel with the x axis becomes 25. This is the mean value of the force in one step in the event of a complete relief of the treated limb in the measurement phase. Because at this point the healthy limb is also without touching the ground, the measured value determines the 100% load in the cane and the zero load of the treated limb. The area of the rectangle, determined by the 100% force in the rod x the length of the step, has the dimension of the work [J] when performing one step and is determined primarily by the weight of the patient.

Při použití popisovaného zařízení je třeba počítat s různými „typy⁴* pacientů. Senioři - častým důvodem jejich imobility je degenerativní onemocnění typu artróza, operace totální náhrady kloubů, zlomeniny v důsledku osteoporózy atd. Dále se jedná o pacienty středního věku, kteří tvoří méně početnou skupinu a důvodem jejich imobility je nejčastěji pracovní úraz, dopravní nehody apod. Další skupinou jsou mladí lidé - častým důvodem imobility je sportovní úraz.Different types of ⁴ * patients should be considered when using the device described. Seniors - a frequent reason for their immobility is degenerative diseases such as arthrosis, total joint replacement surgery, fractures due to osteoporosis, etc. Furthermore, they are middle-aged patients who form a less numerous group and the reason for their immobility is most often an accident at work, traffic accidents, etc. young people are a group - sports injury is a common reason for immobility.

Při využívání pomůcky seniory se typicky klade za cíl maximální jednoduchost. Základní účel pomůcky by měl být vyjádřen lapidárním návodem např. „zatěžuj hůl tak, aby to svítilo zeleně. Když to svítí červeně, přetěžuješ léčenou končetinu a naopak, když to svítí modře, tak končetinu příliš Šetříš.“ Vše ostatní je na ošetřujícím lékaři.Typically, the goal of maximizing simplicity is to use seniors. The basic purpose of the device should be expressed in a lapidary way, eg "load the stick so that it shines green". When it shines red, you are overloading the treated limb and vice versa, when it shines blue, the limb is too much. ”Everything else is at the attending physician.

Pokud je pacientem mladý člověk, např. vrcholový sportovec, má obvykle velmi silnou motivaci pro co nej kratší dobu rehabilitace. V takovém případě se jedná se obvykle o pacienty, kteří jsou velmi cílevědomí a mají velkou motivaci na maximální efektivitě rehabilitační fáze. Současně by chtěli udělat také vše pro zkrácení doby imobility. Tito pacienti jsou obvykle standardně počítačově gramotní, a proto není důvod, proč všechny jmenované okolnosti nevyužít. Především je poměrně snadné přenést naměřená data do PDA, moderního chytrého telefonu tj. smartphonu nebo notebooku. Zde může takový pacient např. okamžitě dostat zpracované statistické údaje, jak zatěžoval inteligentní hůl v průběhu sledovaného intervalu. Pacient tedy může rychle získat např. tyto základní informace: procentuální výskyt kroků, kdy správně zatěžoval léčenou končetinu, procentuální výskyt kroků, které končetinu přetěžují, procentuální výskyt kroků, kdy končetinu zbytečně šetřil, kolikrát během měřeného tj. definovaného intervalu postiženou končetinu totálně a nebezpečně přetížil.If a patient is a young person, such as a top athlete, he / she usually has a very strong motivation for the shortest possible rehabilitation period. In this case, it is usually patients who are very purposeful and have great motivation to maximize the effectiveness of the rehabilitation phase. At the same time, they would also like to do everything to reduce immobility time. These patients are usually computer literate by default, and therefore there is no reason not to use all of these circumstances. Above all, it is relatively easy to transfer the measured data to a PDA, a modern smartphone, ie a smartphone or laptop. Here, for example, such a patient can immediately get processed statistical data as he loaded the intelligent stick during the monitored interval. Thus, the patient can quickly obtain, for example, the following basic information: the percentage of steps where the treated limb was properly loaded, the percentage of steps that overload the limb, the percentage of steps where the limb was unnecessarily conserved, how many times during the measured interval the affected limb was totally and dangerously overloaded.

-4CZ 21887 Ul-4CZ 21887 Ul

Tyto informace lze zobrazit na PDA nebo notebooku ve vhodné formě tak, aby své výsledky mohl pacient porovnávat s výsledky, které pro danou fázi léčby definuje lékař. Kromě základních informací popsaných výše by mohl pacient získávat mnoho dalších informací, např: časový interval měření tj. datum a čas začátku a konce měření, celkový počet kroků, procentuální výskyt kroků s nízkým zatížením, procentuální výskyt kroků se správným zatížením, procentuální výskyt kroků s přetížením končetiny, výstražné informace o počtu kroků s nebezpečným přetížením končetiny a podobně.This information can be displayed on a PDA or notebook in a convenient form so that the patient can compare the results with the results defined by the physician for the stage of treatment. In addition to the basic information described above, the patient could obtain a lot of additional information, such as: time interval of measurement ie measurement start and end time and end, total number of steps, percentage of low load steps, percentage of steps with correct load, percentage of steps with limb overloading, alerting of steps with dangerous limb overload, and the like.

Všechny tyto informace mohou být zobrazeny ve formě např. přehledné tabulky a porovnávány s hodnotami, které stanoví lékař a současně i s hodnotami, které dosáhl pacient v předchozím in10 tervalu. Zároveň může pacient kompletní data, tedy úplný soubor dat poslat mailem svému ošetřujícímu lékaři, který takto může pacienta průběžně kontrolovat a korigovat. Systém je navržen tak, aby procentuální práh zatížení končetiny mohl nastavovat výhradně lékař. Sledování výsledků a snaha o dosažení nej lepšího „skoré“ se tak pro pacienta stává jistým druhem hry, která jej motivuje k dosažení nej efektivnějšího průběhu rehabilitace. Lékař má na druhé straně k dispozici protokolárně zdokumentovaný průběh léčby. Podle míry odpovědnosti pacienta, tedy nejlepšího „skoré“, může zvolit optimální individuální rehabilitační režim a tím zkrátit dobu léčby.All of this information can be displayed in the form of, for example, a tabular table and compared to the values determined by the physician and at the same time as the values achieved by the patient in the previous in10. At the same time, the patient can send complete data, ie a complete data set, to his / her attending physician, who can thus continuously monitor and correct the patient. The system is designed so that the limb load threshold can only be set by a physician. The tracking of results and the pursuit of the best “early” becomes a kind of game for the patient that motivates him to achieve the most effective course of rehabilitation. On the other hand, the physician has a protocol-documented course of treatment available. Depending on the level of responsibility of the patient, ie the best "early", he / she can choose the optimal individual rehabilitation regime and thus reduce the treatment time.

Pokud pacient pro takovou interaktivní komunikaci s lékařem nemá pochopení, nebo prostředky, možnosti pomůcky se nesnižují. Všechny operace s přesunem informací z hole však provádí lékař na svém počítači.If the patient does not have the understanding or the means for such interactive communication with the doctor, the possibilities of the device do not decrease. However, all operations involving the transfer of information from the cane are performed by the doctor on his computer.

Jako další doplněk lze využít napájecího akumulátoru nebo baterie inteligentní hole pro zapojení svíticí diody LED 6 bílé barvy s jednoduchým zapínáním. Pokud je světelný kužel směrován před sebe, má pacient k dispozici orientační zdroj světla pro noční pohyb v léčebně i jinde.As an additional accessory, you can use a power battery or a smart hole battery to connect the LED 6 white light with easy on. If the light beam is facing ahead, the patient has an orientation light source for night movement in the hospital and elsewhere.

Inteligentní ortopedická pomůcka je napájena z vhodného dobijecího akumulátoru, např. NIMH nebo LIPOL. Akumulátor je součástí pomůcky. Napájecí zdroj v pomůcce upravuje napětí podle potřeb elektroniky pomůcky.The intelligent orthopedic device is powered by a suitable rechargeable battery such as NIMH or LIPOL. The battery is part of the device. The power supply in the device adjusts the voltage to the needs of the device electronics.

Proces nabíjení pomůcky je řešen standardně přes konektor mikro USB a lze použít jakýkoli typizovaný napáječ pro mobilní telefon s normalizovaným výstupem USB. V blízkosti konektoru na pomůcce bude miniaturní vícebarevná LED dioda pro indikaci stavu akumulátoru. Tentýž konektor tj. mikroUSB při připojení k počítači, například notebooku slouží k obousměrnému přenosu dat z pomůcky. Pokud je pomůcka propojena s počítačem, lze automaticky dobíjet pomůcku z tohoto počítače.The charging process of the device is standardized via the micro USB connector and any standardized mobile phone power supply with standardized USB output can be used. There will be a miniature multi-color LED near the connector on the device to indicate battery status. The same microUSB connector when connected to a computer, such as a laptop, is used to bidirectionally transfer data from the device. If the utility is connected to a computer, the device can be automatically charged from this computer.

Inteligentní ortopedická pomůcka podle tohoto technického řešení by rozložení sil mezi léčenou končetinou a pomůckou podle doporučení lékaře měla zajišťovat s velkou přesností a současně protokolárně upozornit na příklady, kdy pacient končetinu přetěžoval.The intelligent orthopedic device according to this technical solution would ensure the distribution of forces between the treated limb and the device as recommended by the physician with great precision and at the same time point out to the examples when the patient overloaded the limb.

Průmyslová využitelnostIndustrial usability

Ortopedická pomůcka, zejména hůl nebo berle podle tohoto technického řešení nalezne uplatnění v nemocničních a rehabilitačních zařízeních, ale i při domácím ošetřování.An orthopedic device, in particular a stick or crutches according to this technical solution, will be used in hospital and rehabilitation facilities as well as in home care.

Claims

40 PROTECTION REQUIREMENTS

Orthopedic device, in particular a stick or crutch, characterized in that the part between the handle (2) and its end (3) is provided with a force sensor (4) connected to a microprocessor system and an output device (5) connected to integrated power supply.

-5GB 21887 Ul

Orthopedic device according to claim 1, characterized in that memory is connected to the microprocessor system.

Orthopedic device according to claim 1 or 2, characterized in that a real-time system for recording the limb load is connected to the microprocessor system.

5 for all steps, during a defined time interval.

Orthopedic device according to any one of the preceding claims, characterized in that the output device (5) is formed by acoustic and / or optical and / or vibration signaling.

Orthopedic device according to any one of the preceding claims, characterized in that a computing device is connected to the microprocessor system to determine the percentage of steps that are properly loaded on the treated limb and / or the percentage of steps that overload the limb and / or percentage the occurrence of steps where the limb is unnecessarily wiped off and / or the number of times during the measured time and hicory wound the affected limb was totally and dangerously overloaded.

Orthopedic device according to any one of the preceding claims, characterized in that it is provided with a display unit for displaying the measurement time interval and / or the total number of steps and / or the percentage of low load steps and / or the percentage of correct load steps and / or the percentage of limb overload steps and / or hazard limb overload steps.

An orthopedic aid according to any one of the preceding claims, characterized in that two orthopedic devices of one user are interconnected by wireless communication to compare the load of the right and left orthopedic devices.

Orthopedic device according to any one of the preceding claims, characterized in that the handle (2) is provided with a light source (6).

Orthopedic device according to any one of the preceding claims, characterized in that a device for sensing the user's pulse is located in the handle (2).

Orthopedic device according to any one of the preceding claims, characterized in that it is provided with a system for communicating with a senior guarding system.