CZ308067B6

CZ308067B6 - Terapeuticko-diagnostická jednotka pro měření a léčbu poruch posturální stability

Info

Publication number: CZ308067B6
Application number: CZ2015648A
Authority: CZ
Inventors: Luděk Žalud; Adam Chromý
Original assignee: Vut V Brne
Priority date: 2015-09-22
Filing date: 2015-09-22
Publication date: 2019-12-11
Also published as: CZ2015648A3

Abstract

Terapeuticko-diagnostická jednotka pro měření a léčbu poruch posturální stability, která obsahuje vratkou plošinu (2) určenou k umístění monitorované osoby (3) na ni, inerciální jednotku určenou k zaznamenávání naklonění vratké plošiny (2), alespoň jeden optický snímač (4), vyhodnocovací jednotku (5) pro zpracování a vyhodnocení naměřených dat získaných z optických snímačů (4) a inerciální jednotky, a prezentační zařízení (6), kde inerciální jednotka, optické snímače (4), prezentační zařízení (6) a vyhodnocovací jednotka (5) jsou vzájemně datově propojena.

Description

Vynález se týká terapeuticko-diagnostické jednotky pro měření a léčbu poruch posturální stability.

Dosavadní stav techniky

Poruchy posturální stability jsou častým jevem u starších pacientů a u pacientů po vážných zraněních nebo onemocněních. Projevují se zejména zvýšeným rizikem pádu, který může mít u starších osob velmi vážné následky. Jejich objektivní kvantifikace-a kvalitativní posouzení je pro úspěšnou léčbu nezbytné.

V současné době se pro diagnostiku zvýšeného rizika pádu používají nejčastěji nepřesné subjektivní metody, nebo v nepříliš častých případech objektivní diagnostická zařízení, využívající však pouze měření schopnosti pacienta udržovat stabilitu na labilní plošině, což nedostatečně vypovídá o postavení zbytku těla pacienta.

Pro léčení těchto poruch se používají rehabilitační cviky, jejichž efektivita však záleží na přesném provádění a na četnosti a pravidelnosti cvičení. Pacienti často cvičí nesprávně a nejsou ke cvičení dostatečně motivováni.

Dokument CZ 23193 uvádí vratkou plošinu s měřením náklonu, připojenou k vyhodnocovacímu počítači. Představené zařízení tedy poskytuje pouze celkový index posturální stability, tedy zda porucha stability je přítomna a jak moc. Jeho navazující nevýhodou je, že při detekované nestabilitě je potřeba provést další, často celkem subjektivní vyšetření, na základě kterých se teprve určí vhodná terapie.

Cílem vynálezu je představit takovou terapeuticko-diagnostickou jednotku, která by výše uvedené nevýhody odstranila a umožnila jak diagnostiku pacientů, tak i jejich léčbu.

Podstata vynálezu

Výše zmíněné nedostatky odstraňuje do značné míry terapeuticko-diagnostická jednotka pro měření a léčbu poruch posturální stability obsahuje vratkou plošinu určenou k umístění monitorované osoby na ni, inerciální jednotku určenou k zaznamenávání naklonění vratké plošiny, jehož podstata spočívá vtom, že dále obsahuje alespoň jeden optický snímač, vyhodnocovací jednotku pro zpracování a vyhodnocení naměřených dat získaných z optických snímačů a inerciální jednotky, a prezentační zařízení, kde inerciální jednotka, optické snímače, prezentační zařízení a vyhodnocovací jednotka jsou vzájemně datově propojena, přičemž alespoň jeden optický snímač obsahuje barevnou kameru a/nebo dálkoměmý snímač.

Ve výhodném provedení je prezentačním zařízením obrazovka a/nebo reproduktory.

V jiném výhodném provedení dále obsahuje komunikační jednotku.

Objasnění výkresů

Vynález bude dále přiblížen pomocí obrázku, kde obr. 1 představuje terapeuticko-diagnostickou jednotku pro měření a léčbu poruch posturální stability podle vynálezu.

- 1 CZ 308067 B6

Příklady uskutečnění vynálezu

Terapeuticko-diagnostická jednotka 1 pro měření a léčbu poruch posturální stability podle vynálezu je představena na obr. 1 a obsahuje:

- vratkou plošinu 2 disponující třemi stupni volnosti, tedy umožňující pohyb ve všech třech navzájem kolmých osách, na které je umístěna monitorovaná osoba 3,

- nezobrazenou inerciální jednotku zaznamenávající naklonění vratké plošiny 2 ve všech třech navzájem kolmých osách, která je výhodně umístěna uvnitř vratké plošiny 2,

- alespoň jeden optický snímač 4 snímající monitorovanou osobu 3 v jedné, dvou nebo třech navzájem kolmých osách X, Y a Z,

- vyhodnocovací jednotku 5 pro zpracování a vyhodnocení naměřených dat získaných z optických snímačů 4,

- prezentační zařízení 6 vytvářející virtuální prostředí nebo prezentující naměřené hodnoty nebo informace o správném provádění cviků.

Veškerá výše uvedená zařízení jsou vzájemně datově propojena pomocí kabelu nebo bezdrátově.

Zařízení podle vynálezu může být dále vybaveno nezobrazenou komunikační jednotkou, která by například pomocí Internetu nebo jiného komunikačního kanálu umožnila přenos informací o cvičení vzdálenému lékařskému personálu, který by tak na cvičení dohlížel nebo byl např. v případě pádu pacienta k němu přivolán.

V představeném výhodném provedení na obr. 1 je vratká deska 2 provedena jako rovina opatřená ze spodní strany tuhou kulovou úsečí. Je však možno představit si i jiná designová provedení. Uvnitř umístěná inerciální jednotka zaznamenává natočení vratké plošiny 2 kolem všech tří os X, Y, Z a přenáší tyto informace do vyhodnocovací jednotky 5.

Vyhodnocovací jednotkou 5 může být například osobní počítač opatřený softwarem pro zpracování dat přijatých z optických snímačů 4 určujících polohu jednotlivých částí těla monitorované osoby 3 během cvičení, a dat přijatých z inerciální jednotky informující o náklonu vratké plošiny 2. Z těchto informací pak vypočítává kvantitativní i kvalitativní parametry posturální stability, kontroluje správné provádění cviků a např. formou her motivuje pacienta ke cvičení. Data jsou do vyhodnocovací jednotky 5 přeposílaná v reálném čase.

Optické snímače 4 mohou být vybaveny barevnou kamerou, a případně také dálkoměmými snímači. Výhodné se jeví užití snímače Kinect One firmy Microsoft. Výhodně může být pro každou měřenou osu X, Y, Z použit samostatný snímač, přičemž každý z nich má ve svém zorném poli celé tělo monitorované osoby 3. Jejich osy pohledu jsou navzájem kolmé, viz obr. 1.

Prezentačním zařízením 6 je například obrazovka umístěná na stěně před monitorovanou osobou 3, přibližně ve výšce jeho očí, která může být doplněna o stereofonní reproduktory.

Výše uvedeny jsou pouze příklady možné provedení zařízení podle vynálezu.

Princip funkce terapeuticko-diagnostické jednotky 1 podle vynálezu je následující:

Monitorovaná osoba 3, kterou je nej častěji pacient s poruchou stability, stojí vzpřímeně na vratké plošině 2 a na základě pokynů z prezentačního zařízení 6 provádí různé úkony, které jsou voleny tak, aby z jejich provedení bylo možné určit míru poruchy, případně tak, aby se porucha cvičením

-2CZ 308067 B6 zmenšovala. Pohyb vratké plošiny 2 je snímán inerciální jednotkou. Pozice monitorované osoby 3 v prostoru, tj. konstituce jejího těla a jeho aktuální poloha a uspořádání je snímána pomocí optických snímačů 4. Data z optických snímačů 4 a z inerciální jednotky jsou v reálném čase přenášena do vyhodnocovací jednotky 5, kde jsou vyhodnocována.

Ve vyhodnocovací jednotce 5 jsou naimplementovány algoritmy, které z naměřených dat určí kvantitativní i kvalitativní parametry stability monitorované osoby 3. Parametry, vypočtené vyhodnocovací jednotkou 5 jsou pak prezentovány pomocí prezentačního zařízení 6. Vyhodnocovací jednotka 5 na základě vypočtených parametrů určí vhodné cviky, které jsou taktéž pacientovi představeny pomocí prezentačního zařízení 6.

Jak již bylo uvedeno výše, využití terapeuticko-diagnostické jednotky 1 podle vynálezu pro měření a léčbu poruch posturální stability může být nejen diagnostické, ale rovněž, terapeutické. V tomto režimu vyhodnocovací jednotka 5 z naměřených dat nevypočítává kvantitativní či kvalitativní parametry stability, ale monitoruje pohyby monitorované osoby 3 a určuje odchylku pohybů monitorované osoby 3 v průběhu provádění cviků od správného provádění daného cviku. Pomocí prezentačního zařízení 6 pak upozorňuje monitorovanou osobu 3 na chyby, které při cvičení dělá a navrhuje, jakým způsobem je nutné pohyb upravit, aby provádění cviku bylo správné.

Představená terapeuticko-diagnostická jednotka 1 podle vynálezu tedy měří nejen výchylky vratké plošiny 2, ale i polohu význačných bodů těla monitorované osoby 3, jako jsou ramena, hlava, lokty, kolena apod., což umožňuje nejen přesnější a objektivní kvantifikaci poruchy, ale i objektivní kvalitativní posouzení charakteru poruchy. Kromě diagnostické funkce plní i funkci terapeutickou. Během cvičení je pacient hlídán, zda cviky provádí správně a cvičení navíc mohou být zpracována zábavnou herní formou, která motivuje pacienty cvičit.

Výsledek je určen pro medicínské uživatele, konkrétně v oboru funkční diagnostiky a rehabilitace.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Terapeuticko-diagnostická jednotka pro měření a léčbu poruch posturální stability obsahuje vratkou plošinu (2) určenou k umístění monitorované osoby (3) na ni, inerciální jednotku určenou k zaznamenávání naklonění vratké plošiny (2), vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jeden optický snímač (4), vyhodnocovací jednotku (5) pro zpracování a vyhodnocení naměřených dat získaných z optických snímačů (4) a inerciální jednotky, a prezentační zařízení (6), kde inerciální jednotka, optické snímače (4), prezentační zařízení (6) a vyhodnocovací jednotka (5) jsou vzájemně datově propojena, přičemž alespoň jeden optický snímač (4) obsahuje barevnou kameru a/nebo dálkoměmý snímač.

2. Terapeuticko-diagnostická jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že prezentačním zařízením (6) je obrazovka a/nebo reproduktory.

3. Terapeuticko-diagnostická jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje komunikační jednotku.