DE102018004685A1 - Vibrotactile stimulation system - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung zum Anwenden einer vibrotaktilen Stimulation auf mindestens eine Hand eines Nutzers wird bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst: eine Handauflage, die zum Stützen der mindestens einen Hand ausgebildet ist; mindestens einen taktilen Stimulator, der zum Stimulieren von mindestens einem Teil der mindestens einen Hand ausgebildet ist; ein Aktivierungsmodul, das zum Aktivieren des mindestens einen taktilen Stimulators ausgebildet ist.An apparatus for applying vibrotactile stimulation to at least one user's hand is provided. The device comprises: a hand rest formed to support the at least one hand; at least one tactile stimulator configured to stimulate at least a portion of the at least one hand; an activation module configured to activate the at least one tactile stimulator.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Hier sind verschiedene Ausführungsformen von Systemen, Vorrichtungen und Komponenten, die zum Anwenden einer vibrotaktilen Stimulation auf die Hände eines Nutzers ausgebildet sind, sowie Verfahren dafür beschrieben und offenbart. Ebenso sind hier verschiedene Ausführungsformen von Systemen, Vorrichtungen und Komponenten, die zum Bestimmen, insbesondere zum Messen, von Symptomen, die mit einem Zittern zusammenhängen, ausgebildet sind, sowie Verfahren dafür beschrieben und offenbart. Die vibrotaktile Stimulation und die Messungen von Symptomen, die mit einem Zittern zusammenhängen, können zusammen oder unabhängig voneinander im Zusammenhang mit therapeutischen oder nichttherapeutischen Behandlungen von neurologischen Erkrankungen, wie z.B. Parkinson-Krankheit oder Epilepsie, sowie zur Behandlung von Bewegungsbeeinträchtigungen, die z.B. als Ergebnis eines Schlaganfalls oder einer Rückenmarksverletzung auftreten, angewandt werden.Here, various embodiments of systems, devices, and components adapted for applying vibrotactile stimulation to a user's hands, and methods for doing so, are described and disclosed. Likewise, various embodiments of systems, devices, and components designed to determine, particularly measure, symptoms associated with jitter, and methods for doing so are described and disclosed. Vibrotactile stimulation and the measurement of symptoms associated with tremor may occur together or independently in the context of therapeutic or non-therapeutic treatments of neurological disorders, such as neurological disorders. Parkinson's disease or epilepsy, as well as for the treatment of movement impairments, e.g. as a result of stroke or spinal cord injury.
Hintergrundbackground
Verschiedene neurologische Erkrankungen zeigen hyperaktive neuronale Bereiche oder eine pathologisch synchronisierte neuronale Aktivität als charakteristische Merkmale. Epilepsie und Parkinson-Krankheit sind Beispiele für solche Erkrankungen. Es wurde klinisch gezeigt, dass eine lokale elektrische Stimulation beim Normalisieren einer solchen synchronisierten Aktivität unterstützen kann, wodurch eine vorteilhafte Verminderung der Symptome resultiert (vgl. z.B.
Als nicht-invasiver Ansatz zeigte eine strukturierte vibrotaktile Stimulation, die gemäß der koordinierten Rücksetzstruktur angewandt wurde, bei mehreren Personen positive Ergebnisse sowie das Vermögen zum Verbessern der pathologischen neurologischen Aktivität (Syrkin-Nikolau et al., 2018, Movement Disorders).As a non-invasive approach, structured vibrotactile stimulation applied according to the coordinated reset structure has shown positive results in several individuals and the ability to improve pathological neurological activity (Syrkin-Nikolau et al., 2018, Movement Disorders).
Die induzierte Desynchronisation kann nicht nur die Symptome verbessern, während die Stimulation andauert. Dank einer Neuroplastizität werden in der Gehirnaktivität lang anhaltende vorteilhafte Effekte induziert, was zu Symptomverbesserungen führt (
Daher ist die Anwendung einer strukturierten nicht-invasiven vibrotaktilen Stimulation ein sehr vielversprechendes Behandlungsverfahren zum Ermöglichen einer frühen Behandlung von Erkrankungen, wie z.B. Parkinson-Krankheit und Epilepsie.Therefore, the use of structured non-invasive vibrotactile stimulation is a very promising method of treatment for enabling the early treatment of diseases, e.g. Parkinson's disease and epilepsy.
Demgemäß ist es ein Problem, eine vibrotaktile Stimulation, die bei der Behandlung von neurologischen Erkrankungen und/oder Bewegungsbeeinträchtigungen eingesetzt werden kann, effizient und bequem bereitzustellen. Insbesondere mangelt es den gegenwärtig verfügbaren Prototypen, die auch in dem genannten klinischen Versuch verwendet worden sind, einem Komfort bei der Anwendung, der für ein verbreitet verwendetes Produkt erforderlich wäre. Insbesondere wenn eine frühe Behandlung von Erkrankungen, wie z.B. Parkinson-Krankheit und Epilepsie, vorgesehen ist, müssen die Behandlungsstimulationsvorrichtungen einfach in das tägliche Leben der Patienten integriert werden. Daher sind eine neue Gestaltung und neue Funktionen erforderlich, die nachstehend beschrieben sind.Accordingly, it is a problem to efficiently and conveniently provide vibrotactile stimulation that can be used in the treatment of neurological disorders and / or movement impairments. In particular, the currently available prototypes, which have also been used in said clinical trial, lack the convenience of use that would be required for a widely used product. In particular, when an early treatment of diseases, e.g. Parkinson's disease and epilepsy, provided that the treatment stimulation devices must be easily integrated into the daily lives of patients. Therefore, a new design and functions are required, which are described below.
ZusammenfassungSummary
In einer Ausführungsform wird eine Vorrichtung zum Anwenden einer vibrotaktilen Stimulation auf mindestens eine Hand eines Nutzers bereitgestellt.In one embodiment, an apparatus for applying vibrotactile stimulation to at least one user's hand is provided.
Die Vorrichtung ist zum Bereitstellen einer vibrotaktilen Stimulation für den Nutzer ausgebildet, der z.B. von Parkinson-Krankheit betroffen ist, wobei die vibrotaktile Stimulation bewirkt, dass der Nutzer eine taktile Stimulation (wie z.B. eine Vibration) durch eine Berührung wahrnimmt, d.h., mittels eines physischen Kontakts zwischen dem Nutzer und der Vorrichtung. Insbesondere findet der Kontakt mit der Vorrichtung durch mindestens eine Hand des Nutzers statt. Mit anderen Worten, der Nutzer kann die Vorrichtung mit einer Hand oder mit beiden Händen berühren. In einem spezifischen Beispiel ist die Vorrichtung zum Bereitstellen einer vibrotaktilen Stimulation für beide Hände des Nutzers ausgebildet. Demgemäß kann die Vorrichtung eine mechanische Vibration erzeugen, die durch den Körper des Nutzers aufgrund einer Berührung zwischen der Hand oder den Händen des Nutzers und der Vorrichtung wahrgenommen wird. Insbesondere kann mindestens ein Teil von einem oder mehreren Finger(n) (z.B. mindestens ein Teil der jeweiligen Fingerspitzen) und/oder der Handfläche der Hand oder der Hände mit der Vorrichtung in Kontakt sein.The device is designed to provide vibrotactile stimulation to the user, e.g. Parkinson's disease, where the vibrotactile stimulation causes the user to perceive tactile stimulation (such as vibration) by a touch, that is, by means of physical contact between the user and the device. In particular, the contact with the device takes place by at least one hand of the user. In other words, the user can touch the device with one hand or with both hands. In a specific example, the device for providing vibrotactile stimulation is designed for both hands of the user. Accordingly, the device may generate a mechanical vibration that is sensed by the user's body due to a contact between the user's hand or hands and the device. In particular, at least a portion of one or more fingers (e.g., at least a portion of the respective fingertips) and / or the palm of the hand or hands may be in contact with the device.
Die Vorrichtung umfasst eine Handauflage, die zum Stützen der mindestens einen Hand des Nutzers ausgebildet ist. Die Handauflage stellt eine Stelle bereit, auf der die Hand oder die Hände des Nutzers angeordnet werden können, um die vibrotaktile Stimulation zu erhalten. Mit anderen Worten, die Handauflage ist die Komponente der Vorrichtung, die ein Positionieren der Hand oder der Hände derart ermöglicht, dass eine vibrotaktile Stimulation darauf angewandt werden kann. Demgemäß kann die Größe der Handauflage für das Auflegen einer Hand oder von zwei Händen ausreichend sein. Ferner kann die Form der Handauflage ergonomisch sein, so dass sie mit der Form der Hand oder der Hände übereinstimmt. Die Übereinstimmung der Handauflage kann derart sein, dass die mindestens eine Hand im Wesentlichen fest auf der Handauflage positioniert ist, d.h., die mindestens eine Hand kann eine stabile Position in Bezug auf die Vorrichtung und insbesondere auf die Quelle(n) der Vibration (d.h., den oder die taktilen Stimulator(en), der oder die nachstehend beschrieben ist oder sind) beibehalten. Die Verwendung einer Handauflage anstelle von z.B. Handschuhen vereinfacht die Anwendung der vibrotaktilen Stimulation, da der Nutzer einfach seine/ihre Hände von der Auflage entfernen und diese gegebenenfalls wieder auflegen kann.The device comprises a hand rest, which is designed to support the at least one hand of the user. The hand rest provides a location on which the user's hand or hands can be placed to receive vibrotactile stimulation. In other words, the hand rest is the component of the device that allows positioning of the hand or hands such that vibrotactile stimulation thereon can be applied. Accordingly, the size of the hand rest may be sufficient for the placement of one hand or two hands. Further, the shape of the hand rest may be ergonomic to match the shape of the hand or hands. The compliance of the palm rest may be such that the at least one hand is substantially firmly positioned on the hand rest, ie, the at least one hand may be in a stable position with respect to the device and in particular to the source (s) of vibration (ie maintain the tactile stimulator (s) described below. The use of a hand rest instead of eg gloves simplifies the application of the vibrotactile stimulation, as the user can easily remove his / her hands from the pad and possibly replace them.
In einigen Beispielen kann die Handauflage einen Fixierstreifen umfassen, der zum Fixieren der Hand oder der Hände an der Handauflage ausgebildet ist, um es für einen Nutzer (z.B. einen beeinträchtigten oder behinderten Nutzer) einfacher zu machen, die Hand für eine lange Zeit in der korrekten Position zu halten und es dem Nutzer zu ermöglichen, physisch entspannter zu sein. Der Fixierstreifen kann aus einem flexiblen Textilmaterial hergestellt sein und kann mit einem Einstellmechanismus, z.B. Velcro®-Einsätzen, versehen sein. Als Beispiel kann sich der Fixierstreifen über die Handauflage in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Finger der Hand oder der Hände erstrecken. Der Fixierstreifen kann an der Oberfläche der Handauflage befestigt werden, wo die Hände an mindestens zwei Stellen aufliegen, z.B. an deren Enden. In einigen Beispielen kann der Fixierstreifen an der Oberfläche an mehr als zwei Stellen fixiert werden, so dass er der Anatomie der Hand folgt, z.B. kann er an Stellen zwischen den Räumen befestigt werden, die für die Finger vorgesehen sind. Als Beispiel können die Fixierstreifen mittels Schnallen befestigt werden, so dass ein vorgegebener Abschnitt des Fixierstreifens nicht dauerhaft an der Oberfläche befestigt ist, sondern gleiten kann, so dass er dem Einstellmechanismus folgt.In some examples, the hand rest may include a fixation strip configured to fix the hand or hands to the hand rest to make it easier for a user (eg, an impaired or disabled user) to keep the hand in the correct one for a long time To stay in place and allow the user to be physically more relaxed. The fixing strip can be made of a flexible textile material and can be provided with an adjustment mechanism such as Velcro ® -Einsätzen. As an example, the fixation strip may extend over the palm rest in a direction perpendicular to the direction of the fingers of the hand or hands. The fixation strip can be attached to the surface of the palm rest where the hands rest in at least two places, eg at their ends. In some examples, the fixation strip may be fixed to the surface at more than two locations so that it follows the anatomy of the hand, eg, it may be attached to locations between the spaces provided for the fingers. By way of example, the fixation strips may be fastened by means of buckles so that a given portion of the fixation strip is not permanently attached to the surface but can slide so as to follow the adjustment mechanism.
Die Handauflage kann im Hinblick auf den wiederholten und verlängerten Kontakt mit der menschlichen Haut mindestens teilweise aus biologisch verträglichen Materialien hergestellt sein. In einigen Beispielen kann die Handauflage mindestens teilweise aus einem latexfreien Material hergestellt sein. Die biologisch verträglichen Materialien können nur auf der Oberfläche der Handauflage vorliegen, die sich in einem direkten Kontakt mit den Händen befindet, wohingegen eine Rückoberfläche und/oder eine Basisstruktur aus anderen Materialien hergestellt sein kann oder können.The hand rest may be made, at least in part, of biocompatible materials in view of repeated and prolonged contact with human skin. In some examples, the hand rest may be at least partially made of a latex-free material. The biocompatible materials may be present only on the surface of the palm rest that is in direct contact with the hands, whereas a back surface and / or a base structure may or may be made of other materials.
Die Handauflage kann eine Mehrzahl von verschiedenen Konfigurationen aufweisen, die den Zweck in der gleichen Weise erfüllen. In einem Beispiel kann die Handauflage eine im Wesentlichen flache Lage aus einem Material sein, die der oder den Quelle(n) der Vibration überlagert ist. In einem weiteren Beispiel kann die Handauflage eine im Wesentlichen konvexe Form aufweisen, die es der Hand oder den Händen ermöglicht, in einer gekrümmten Position anstelle flach aufzuliegen. Insbesondere kann es die im Wesentlichen konvexe Handauflage ermöglichen, dass die zwei Hände des Nutzers bei einem bestimmten Winkel zueinander vorliegen, was zu einer entspannteren Stellung des Nutzers während der Behandlung führen kann.The hand rest may have a plurality of different configurations that serve the purpose in the same manner. In one example, the palm rest may be a substantially flat layer of material superimposed on the source (s) of vibration. In another example, the palm rest may have a substantially convex shape that allows the hand or hands to rest in a curved position rather than flat. In particular, the substantially convex palm rest may allow the user's two hands to be at a certain angle to each other, which may result in a more relaxed position of the user during the treatment.
In einem bestimmten Beispiel kann die Handauflage ungeachtet der spezifischen Konfiguration eine Oberfläche umfassen, die mindestens eine Kavität umfasst, die zum Aufnehmen mindestens eines Teils der mindestens einen Hand ausgebildet ist. Die mindestens eine Kavität kann in einer vorteilhaften Weise die Hand oder die Hände während des Anwendens der vibrotaktilen Stimulation in einer im Wesentlichen fixierten Position halten.In a particular example, regardless of the specific configuration, the hand rest may include a surface that includes at least one cavity configured to receive at least a portion of the at least one hand. The at least one cavity may beneficially hold the hand or hands in a substantially fixed position during application of the vibrotactile stimulation.
Die äußere Oberfläche der Handauflage kann verschiedene Krümmungen aufweisen, wie es vorstehend diskutiert worden ist, wobei sie z.B. im Allgemeinen flach oder im Allgemeinen konvex sein kann, jedoch kann sie einen oder mehrere Bereich(e) mit einer anderen lokalen Krümmung umfassen, die Vertiefungen in der Oberfläche bildet. Die Handauflage kann mindestens eine Kavität oder Vertiefung umfassen, die so geformt ist, dass sie mit mindestens einem Teil der mindestens einen Hand übereinstimmt, so dass ein oder mehrere Teil(e) der Hand mindestens teilweise in die eine oder die mehreren Kavität(en) einsinken oder hineingleiten kann. Mit anderen Worten, die Hand oder die Hände kann oder können mindestens teilweise in der einen oder den mehreren Kavität(en) vorliegen.The outer surface of the hand rest may have various curvatures, as discussed above, using e.g. may be generally flat or generally convex, however, it may include one or more regions of a different local curvature forming depressions in the surface. The hand rest may include at least one cavity or depression shaped to mate with at least a portion of the at least one hand such that one or more portions of the hand at least partially fit into the one or more cavities. sink in or slide into it. In other words, the hand or hands may or may be at least partially in the one or more cavities.
In einem Beispiel kann die Handauflage eine kontinuierliche Kavität umfassen, die der Form der gesamten Hand entspricht. Wenn die vibrotaktile Stimulation auf beide Hände angewandt wird, kann die Handauflage zwei Kavitäten umfassen, die jeweils einer Hand entsprechen. In einem weiteren Beispiel kann oder können nur ein oder mehrere spezifische(r) Abschnitt(e) der Hand oder der Hände in der mindestens einen Kavität aufgenommen werden, wobei z.B. eine Kavität so geformt sein kann, dass sie nur einen Finger oder eine Fingerspitze oder die Basis des Daumens (Daumenballen) oder den Kleinfingerballen oder einen anderen Abschnitt aufnimmt. Folglich kann die Handauflage eine Kavität umfassen, die nur einem Abschnitt einer Hand entspricht, oder sie kann eine Mehrzahl von Kavitäten umfassen, die einer Mehrzahl von Abschnitten in einer Hand oder zwei Händen entsprechen.In one example, the hand rest may comprise a continuous cavity corresponding to the shape of the entire hand. When vibrotactile stimulation is applied to both hands, the hand rest may comprise two cavities, each corresponding to one hand. In another example, only one or more specific portions of the hand or hands may or may be received in the at least one cavity, where, for example, a cavity may be shaped to hold only one finger or fingertip or picking up the base of the thumb (thumb pad) or the small finger bale or another section. Thus, the hand rest may comprise a cavity corresponding to only a portion of a hand, or may comprise a plurality of cavities which correspond to a plurality of sections in one hand or two hands.
Demgemäß kann in einem bestimmten Beispiel die Handauflage eine Mehrzahl von Kavitäten zum Aufnehmen von verschiedenen Teilen der mindestens einen Hand umfassen, wobei die Mehrzahl von Kavitäten durch andere Bereiche der Oberfläche der Handauflage, die der allgemeinen Krümmung folgen, voneinander getrennt ist. Mit anderen Worten, wenn die Handfläche der Hand auf der Handauflage angeordnet wird, passen gegebenenfalls nur einige Bereiche der Hand in die Kavitäten, während der Rest der Handfläche durch den Rest der Oberfläche gestützt werden kann.Accordingly, in one particular example, the hand rest may include a plurality of cavities for receiving various portions of the at least one hand, wherein the plurality of cavities are separated from each other by other portions of the surface of the wrist rest following the general curvature. In other words, if the palm of the hand is placed on the palm rest, only some areas of the hand may fit into the cavities, while the rest of the palm may be supported by the remainder of the surface.
Wenn die Vorrichtung zum Stimulieren beider Hände ausgebildet ist, kann die Handauflage eine Mehrzahl von Kavitäten umfassen, die zwei Sätze von Kavitäten umfassen, und zwar einen für die linke Hand und den anderen für die rechte Hand. Jeder Satz kann eine Kavität, die z.B. der gesamten Hand oder einem Abschnitt der Hand entspricht, oder mehrere Kavitäten umfassen. Die Sätze können dieselben Kavitäten umfassen, die in einer gespiegelten Weise in der Handauflage angeordnet sind, oder verschiedene Abschnitte können in einer Hand in Bezug auf die andere stimuliert werden.When the device is designed to stimulate both hands, the hand rest may comprise a plurality of cavities comprising two sets of cavities, one for the left hand and the other for the right hand. Each set may have a cavity, e.g. the entire hand or a section of the hand, or comprise multiple cavities. The sets may comprise the same cavities arranged in a mirrored manner in the hand rest or different portions may be stimulated in one hand with respect to the other.
In einem speziellen Beispiel kann die Mehrzahl von Kavitäten so ausgebildet sein, dass sie eine Mehrzahl von Fingerspitzen der mindestens einen Hand aufnehmen. Als Beispiel kann die Handauflage fünf Kavitäten zum Aufnehmen von fünf Fingerspitzen einer Hand oder zehn Kavitäten zum Aufnehmen von fünf Fingerspitzen jeder Hand umfassen. Die Kavitäten können einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und eine Tiefe in einem Bereich zwischen etwa 3 mm und etwa 12 mm, insbesondere etwa 8 mm, aufweisen.In a specific example, the plurality of cavities may be configured to receive a plurality of fingertips of the at least one hand. As an example, the hand rest may include five cavities for receiving five fingertips of one hand or ten cavities for receiving five fingertips of each hand. The cavities may have a substantially circular cross-section and a depth in a range between about 3 mm and about 12 mm, in particular about 8 mm.
Die Größe einer Erwachsenenhand kann von Person zu Person variieren. In einem Beispiel kann die Position und/oder die Form der mindestens einen Kavität in der Oberfläche der Handauflage auf der Basis einer durchschnittlichen Größe einer menschlichen Erwachsenenhand festgelegt und gestaltet werden. In einem anderen Beispiel kann die Handauflage an die spezifische Größe der Hand oder der Hände eines vorgegebenen Nutzers angepasst werden, wie z.B. durch Bereitstellen einer Mehrzahl von Sätzen von Kavitäten für verschiedene Handgrößen.The size of an adult's hand can vary from person to person. In one example, the position and / or shape of the at least one cavity in the surface of the hand rest may be determined and shaped based on an average size of a human adult hand. In another example, the hand rest may be adapted to the specific size of the hand or hands of a given user, such as a user. by providing a plurality of sets of cavities for different hand sizes.
In einem speziellen Beispiel kann die Handauflage ein ersetzbares Kissen umfassen, das zum Anpassen der Größe der mindestens einen Hand ausgebildet ist. Das Kissen kann in einem Sinn ersetzbar sein, dass es möglich ist, ein Kissen von der Vorrichtung zu entfernen und es durch ein anderes Kissen zu ersetzen. Insbesondere kann das ersetzbare Kissen einen Kopplungsmechanismus umfassen, um es vorübergehend an der Vorrichtung zu befestigen.In a specific example, the hand rest may include a replaceable pad configured to adjust the size of the at least one hand. The pillow may be replaceable in a sense that it is possible to remove a pillow from the device and replace it with another pillow. In particular, the replaceable cushion may include a coupling mechanism for temporarily securing it to the device.
In einem Beispiel kann die Handauflage die Oberfläche mit den Kavitäten, z.B. für die Fingerspitzen, umfassen, wobei die Oberfläche feststehend an der Vorrichtung montiert ist, und das ersetzbare Kissen kann lösbar an dem Abschnitt der Handauflage befestigt werden, auf dem die Mitte der Handfläche im Wesentlichen aufliegt. Die verschiedenen ersetzbaren Kissen können verschiedene Dicken aufweisen, um den Abstand der Hand oder der Hände zu den Fingerspitzenkavitäten einzustellen, so dass die Vorrichtung für verschiedene Handgrößen einfach modifiziert werden kann. Mit anderen Worten, das lösbar befestigte ersetzbare Kissen kann eine Vorwölbung mit einer variablen Dicke auf der Handauflage darstellen. Als Beispiel kann eine solche Vorwölbung einen Querschnitt (in Bezug auf die Dickenrichtung) mit einer Größe von wenigen Quadratzentimetern und eine Dicke (oder Höhe in Bezug auf die Oberfläche der Handauflage), die z.B. zwischen etwa 1 cm und 5 cm variieren kann, aufweisen. Die Dicke des ersetzbaren Kissens, das verwendet werden soll, kann auf der Basis der Länge der Finger des Nutzers variiert werden, wobei z.B. eine größere Dicke für längere Finger erforderlich sein kann.In one example, the hand rest may cover the surface with the cavities, e.g. for the fingertips, with the surface fixedly mounted to the device, and the replaceable pad may be releasably secured to the portion of the palm rest on which the center of the palm substantially rests. The various replaceable pads may have different thicknesses to adjust the distance of the hand or hands to the fingertip cavities, so that the device can be easily modified for different hand sizes. In other words, the releasably secured replaceable pad may present a protrusion with a variable thickness on the wrist rest. By way of example, such a protrusion may have a cross-section (in thickness direction) of a few square centimeters in size and a thickness (or height relative to the surface of the wrist-rest), e.g. may vary between about 1 cm and 5 cm. The thickness of the replaceable pad to be used may be varied based on the length of the user's fingers, e.g. a larger thickness may be needed for longer fingers.
In einem weiteren Beispiel kann das ersetzbare Kissen die mindestens eine Kavität umfassen. Das Kissen kann aus einer Mehrzahl von im Vorhinein vorliegenden Kissen, die verschiedenen Größen der Hand entsprechen, wie sie z.B. für Handschuhe standardisiert sind, ausgewählt werden. Alternativ kann das Kissen auf der Basis eines Abgusses der Hand geformt werden und folglich individuell für einen spezifischen Nutzer angepasst werden. In einigen Beispielen kann die Handauflage das ersetzbare Kissen sein und direkt an anderen Komponenten der Vorrichtung befestigt werden, wie z.B. dem oder den taktilen Stimulator(en), der oder die nachstehend beschrieben ist oder sind. In weiteren Beispielen kann die Handauflage ferner eine feststehende (nicht ersetzbare) Basisstruktur umfassen, auf der das ersetzbare Kissen montiert wird.In another example, the replaceable pad may include the at least one cavity. The pad may be made up of a plurality of pre-existing pads corresponding to different sizes of the hand, e.g. standardized for gloves are selected. Alternatively, the cushion may be molded on the basis of a cast of the hand and thus customized for a specific user. In some examples, the hand rest may be the replaceable cushion and may be attached directly to other components of the device, such as a device. the tactile stimulator (s) described below. In other examples, the hand rest may further include a fixed (non-replaceable) base structure upon which the replaceable pad is mounted.
In einem weiteren Beispiel für eine anpassbare Handauflage kann die Handauflage aus einem verformbaren Material hergestellt sein, das zu einer vorgegebenen Form geformt werden kann, wie z.B. durch Drücken der Hand, und das auch elastisch ist, d.h., das zu dessen ursprünglichen amorphen Zustand zurückkehrt. Ein Beispiel für ein solches Material ist ein Schaum mit Formgedächtnis.In another example of a customizable hand rest, the hand rest may be made of a deformable material that can be formed into a predetermined shape, such as a wrist rest. by pressing the hand, which is also elastic, that is, returning to its original amorphous state. An example of such a material is a shape memory foam.
Alternativ oder zusätzlich zu der mindestens einen Kavität kann die Handauflage eine visuelle Angabe darstellen, wo die Hand oder die Hände angeordnet werden sollen, wie z.B. eine Kontur der Hand.Alternatively, or in addition to the at least one cavity, the palm rest may be a visual indication of where the hand or hands are to be placed, e.g. a contour of the hand.
Ferner umfasst die Vorrichtung mindestens einen taktilen Stimulator, der zum Stimulieren mindestens eines Teils der mindestens einen Hand ausgebildet ist. Als Beispiel kann der mindestens eine taktile Stimulator nur einen Teil einer Hand oder mehrere Teile einer Hand oder Teile, die zu beiden Händen des Nutzers gehören, stimulieren. Furthermore, the device comprises at least one tactile stimulator, which is designed to stimulate at least a part of the at least one hand. As an example, the at least one tactile stimulator may stimulate only a portion of one hand or multiple portions of a hand or portions associated with both hands of the user.
Der mindestens eine taktile Stimulator kann zum Erzeugen einer mechanischen Vibration für die vibrotaktile Stimulation ausgebildet sein. Insbesondere kann der taktile Stimulator einen Vibrationsmotor umfassen, wie z.B. einen Elektromotor, der mit einer Bewegungsmasse verbunden ist, wobei die Bewegungsmasse exzentrisch und an der Welle angebracht sein kann, oder der mit einer Feder verbunden ist. Beispiele für einen Vibrationsmotor sind lineare Resonanzaktoren (LRAs) oder exzentrische rotierende Masse (ERM)-Vibrationsmotoren oder piezoelektrische Aktoren.The at least one tactile stimulator may be configured to generate a mechanical vibration for the vibrotactile stimulation. In particular, the tactile stimulator may comprise a vibration motor, such as a motor. an electric motor connected to a moving mass, wherein the moving mass may be eccentric and mounted on the shaft, or connected to a spring. Examples of a vibration motor are linear resonance actuators (LRAs) or eccentric rotating mass (ERM) vibration motors or piezoelectric actuators.
Obwohl vorgesehen ist, dass nur ein taktiler Stimulator verwendet wird, z.B. für eine sehr zielgerichtete Stimulation, wird in den meisten Fällen eine Mehrzahl von taktilen Stimulatoren verwendet. Folglich kann die Vorrichtung eine Mehrzahl von taktilen Stimulatoren umfassen, die zum Stimulieren einer Mehrzahl von Teilen der mindestens einen Hand ausgebildet sind. Demgemäß werden nachstehend weitere Details unter Bezugnahme auf eine Mehrzahl von taktilen Stimulatoren angegeben, wobei es aus dem Zusammenhang klar ist, welche Merkmale auf einen einzelnen taktilen Stimulator angewandt werden können.Although it is contemplated that only one tactile stimulator will be used, e.g. for very targeted stimulation, a majority of tactile stimulators are used in most cases. Thus, the device may include a plurality of tactile stimulators configured to stimulate a plurality of parts of the at least one hand. Accordingly, further details will be given below with respect to a plurality of tactile stimulators, it being understood from the context which features may be applied to a single tactile stimulator.
Die taktilen Stimulatoren stimulieren mindestens einen Bereich der Hand durch Erzeugen einer Vibration, die durch die Hand aufgrund des Kontakts mit der Handauflage wahrgenommen wird. Beispielsweise kann eine Eins-zu-eins-Entsprechung zwischen den taktilen Stimulatoren und den zu stimulierenden Bereichen vorliegen, z.B. ein taktiler Stimulator für jeden Finger. In einem weiteren Beispiel kann eine Mehrzahl von taktilen Stimulatoren in einer großen Nähe zueinander angeordnet werden und so ausgebildet sein, dass sie denselben Bereich, wie z.B. einen Finger, stimuliert. Die Verteilung der taktilen Stimulatoren kann von der Größe der taktilen Stimulatoren und den Eigenschaften der bereitzustellenden Stimulation abhängen.The tactile stimulators stimulate at least a portion of the hand by generating a vibration perceived by the hand due to contact with the palm rest. For example, there may be a one-to-one correspondence between the tactile stimulators and the areas to be stimulated, e.g. a tactile stimulator for every finger. In another example, a plurality of tactile stimulators may be arranged in close proximity to each other and configured to have the same area as, for example, one of a plurality of tactile stimulators. a finger, stimulates. The distribution of tactile stimulators may depend on the size of the tactile stimulators and the characteristics of the stimulation to be provided.
Wenn beide Hände des Nutzers stimuliert werden, kann die Vorrichtung mindestens zwei taktile Stimulatoren umfassen, die zum Stimulieren beider Hände ausgebildet sind, wobei jeder taktile Stimulator zum Stimulieren einer jeweiligen Hand ausgebildet ist. Mit anderen Worten, ein taktiler Stimulator kann entweder (einen Teil der) die linke Hand oder (einen Teil der) die rechte Hand stimulieren. Alternativ kann ein taktiler Stimulator zum Stimulieren beider Hände ausgebildet sein. Als Beispiel umfasst die Vorrichtung einen ersten Satz von taktilen Stimulatoren zum Stimulieren der linken Hand und einen zweiten Satz von taktilen Stimulatoren zum Stimulieren der rechten Hand, wobei die zwei Sätze überlappen können oder nicht.When both hands of the user are stimulated, the device may include at least two tactile stimulators configured to stimulate both hands, each tactile stimulator configured to stimulate a respective hand. In other words, a tactile stimulator can stimulate either (part of) the left hand or (part of) the right hand. Alternatively, a tactile stimulator may be designed to stimulate both hands. By way of example, the device includes a first set of tactile stimulators for stimulating the left hand and a second set of tactile stimulators for stimulating the right hand, which may or may not overlap the two sets.
Die Mehrzahl von taktilen Stimulatoren ist unterhalb der Oberfläche der Handauflage positioniert, auf der die Hand oder die Hände des Nutzers aufliegen kann oder können, um die erzeugte Vibration auf die Hand oder die Hände, die durch die Handauflage gestützt ist oder sind, übertragen zu können. In einem Beispiel können sich die taktilen Stimulatoren einheitlich unterhalb der Kontaktoberfläche der Handauflage befinden, wobei die Aktivierung eines vorgegebenen taktilen Stimulators von dem Erfassen des Vorliegens der Hand oberhalb desselben, z.B. mittels des Erfassens eines Drucks und/oder von Wärme, abhängen kann. In einem weiteren Beispiel kann die Position der Hand in einer festgelegten Weise z.B. durch visuelle Angaben und/oder Kavitäten bestimmt werden, und die taktilen Stimulatoren können sich nur unterhalb der Bereiche der Oberfläche der Handauflage befinden, wo die Hand die Vorrichtung berühren soll.The plurality of tactile stimulators are positioned below the surface of the palm rest on which the user's hand or hands may or may rest to transmit the generated vibration to the hand or hands supported by the hand rest , In one example, the tactile stimulators may be uniformly beneath the contact surface of the palm rest, wherein the activation of a given tactile stimulator is dependent upon detecting the presence of the hand above it, e.g. by means of detecting a pressure and / or heat. In another example, the position of the hand may be determined in a predetermined manner, e.g. visual indications and / or cavities, and the tactile stimulators may be located only below the areas of the surface of the palm rest where the hand is to contact the device.
In einigen Beispielen kann die Oberfläche der Handauflage Löcher umfassen, insbesondere entsprechend der Position der taktilen Stimulatoren, um einen direkten Kontakt der taktilen Stimulatoren mit der Haut der Hand oder der Hände zu ermöglichen. Als Beispiel können die Löcher eine charakteristische Abmessung (z.B. einen Durchmesser für ein im Wesentlichen kreisförmiges Loch oder eine Größe eines im Wesentlichen quadratischen Lochs) in einem Bereich zwischen etwa 3 mm und etwa 15 mm, insbesondere 6 mm, aufweisen.In some examples, the surface of the hand rest may include holes, particularly corresponding to the position of the tactile stimulators, to allow for direct contact of the tactile stimulators with the skin of the hand or hands. By way of example, the holes may have a characteristic dimension (e.g., a diameter for a substantially circular hole or a size of a substantially square hole) in a range between about 3 mm and about 15 mm, in particular 6 mm.
In dem speziellen Beispiel, bei dem die Handauflage mindestens eine Kavität umfasst, können die taktilen Stimulatoren mindestens entsprechend der mindestens einen Kavität positioniert sein. Mit anderen Worten, die taktilen Stimulatoren können sich insbesondere unterhalb der mindestens einen Kavität befinden. Insbesondere kann, wie es bereits erwähnt worden ist, ein taktiler Stimulator für eine Kavität oder eine Mehrzahl von taktilen Stimulatoren für eine Kavität vorliegen. In manchen Beispielen können sich die taktilen Stimulatoren nur unterhalb der mindestens einen Kavität und nicht unterhalb anderer Bereiche der Oberfläche der Handauflage befinden. In anderen Beispielen können sich die taktilen Stimulatoren sowohl unterhalb der mindestens einen Kavität als auch anderen Bereichen der Oberfläche der Handauflage befinden. Wie es vorstehend erläutert worden ist, kann die mindestens eine Kavität ein Loch oder mehrere Löcher an der Position der taktilen Stimulatoren umfassen.In the particular example where the hand rest comprises at least one cavity, the tactile stimulators may be positioned at least corresponding to the at least one cavity. In other words, the tactile stimulators can be located in particular below the at least one cavity. In particular, as already mentioned, there may be a tactile stimulator for a cavity or a plurality of tactile stimulators for a cavity. In some examples, the tactile stimulators may be located only below the at least one cavity and not below other areas of the surface of the palm rest. In other examples, the tactile stimulators may be located below both the at least one cavity and other areas of the surface of the wrist rest. As discussed above, the at least one cavity may include one or more holes at the position of the tactile stimulators.
Wenn sich die taktilen Stimulatoren unterhalb des Bereichs befinden, bei dem die Hand oder die Hände angeordnet werden sollen, kann erfasst werden, ob die Hand oder die Hände korrekt auf der Handauflage angeordnet ist/sind, um die vibrotaktile Stimulation effektiv anzuwenden, wie es weiter unten erläutert wird. If the tactile stimulators are below the area where the hand or hands are to be placed, it can be detected whether the hand or hands are correctly placed on the hand rest to effectively use the vibrotactile stimulation, as it continues to do is explained below.
Abhängig von der Konfiguration der Handauflage können die taktilen Stimulatoren auf nur einer Seite mit der Handauflage in Kontakt sein, z.B. wenn die Handauflage eine lagenartige Struktur aufweist, die den taktilen Stimulatoren überlagert ist. In einem anderen speziellen Beispiel können die taktilen Stimulatoren in der Handauflage eingebettet sein, z.B. wenn die Handauflage zwei Schichten aufweist und die taktilen Stimulatoren zwischen den Schichten angeordnet sind oder die Handauflage eine äußere Schicht zum Anordnen der Hände und eine Basisauflage aufweist, auf der die äußere Schicht angeordnet ist, wobei sich die taktilen Stimulatoren in der Basisauflage befinden.Depending on the configuration of the palm rest, the tactile stimulators may be in contact with the palm rest on only one side, e.g. when the hand rest has a sheet-like structure superimposed on the tactile stimulators. In another specific example, the tactile stimulators may be embedded in the palm rest, e.g. when the palm rest has two layers and the tactile stimulators are disposed between the layers or the palm rest has an outer layer for arranging the hands and a base pad on which the outer layer is disposed with the tactile stimulators in the base pad.
Wenn beide Hände des Nutzers stimuliert werden, können die taktilen Stimulatoren die vibrotaktile Stimulation auf jede Hand in einer spiegelbildlichen Weise anwenden oder sie können sie in einer asymmetrischen Weise anwenden.When both hands of the user are stimulated, the tactile stimulators can apply the vibrotactile stimulation to each hand in a mirror-image manner or they can apply it in an asymmetrical manner.
Die Vorrichtung umfasst ferner ein Aktivierungsmodul, das zum Aktivieren des mindestens einen taktilen Stimulators ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann das Aktivierungsmodul die taktilen Stimulatoren so steuern, dass die Erzeugung von Vibrationen durch die taktilen Stimulatoren initiiert und gestoppt wird. Insbesondere kann das Aktivierungsmodul den taktilen Stimulatoren, wie z.B. den Vibrationsmotoren, Strom zuführen. Das Aktivierungsmodul kann eine Stromquelle, wie z.B. eine Batterie, umfassen, oder die Verbindung zwischen einer externen (d.h., die nicht Teil des Aktivierungsmoduls ist) Stromquelle und den taktilen Stimulatoren steuern. Das Aktivierungsmodul kann ein elektronisches Modul sein, das einen Prozessor und/oder einen Speicher umfasst.The device further comprises an activation module configured to activate the at least one tactile stimulator. In other words, the activation module may control the tactile stimulators to initiate and stop the generation of vibrations by the tactile stimulators. In particular, the activation module may be adapted to tactile stimulators, such as e.g. the vibrating motors, supplying electricity. The activation module may include a power source, such as a power source. a battery, or control the connection between an external (i.e., not part of the activation module) power source and the tactile stimulators. The activation module may be an electronic module comprising a processor and / or a memory.
In einem speziellen Beispiel ist das Aktivierungsmodul so ausgebildet, dass es die taktilen Stimulatoren gemäß einer Aktivierungssequenz gemäß einem vorgegebenen Muster aktiviert. Tatsächlich kann die vibrotaktile Stimulation bestimmte Eigenschaften auf der Basis der Art der anzuwendenden Behandlung aufweisen, wie z.B. eine strukturierte desynchronisierende Stimulation oder eine strukturierte synchronisierende Stimulation. Als Beispiel kann das vorgegebene Muster für die Aktivierungssequenz, das auf der Basis von neurologischen Erwägungen bestimmt werden kann, durch einen Satz von Stimulationsparametern gekennzeichnet sein. Dieser Satz von Stimulationsparametern kann unter anderem die Frequenz der Vibration, die Amplitude der Vibration, die Dauer und die Wiederholungsrate des Vibrationsreizes umfassen.In a specific example, the activation module is configured to activate the tactile stimulators according to an activation sequence according to a predetermined pattern. In fact, the vibrotactile stimulation may have certain properties based on the type of treatment to be used, e.g. a structured desynchronizing stimulation or a structured synchronizing stimulation. As an example, the predetermined pattern for the activation sequence, which may be determined based on neurological considerations, may be characterized by a set of stimulation parameters. This set of pacing parameters may include, among other things, the frequency of the vibration, the amplitude of the vibration, the duration, and the repetition rate of the vibration stimulus.
Die Vibrationsfrequenz ist proportional zur Motordrehzahl, die wiederum von der angelegten Spannung abhängt. Die Vibrationsamplitude kann die Stärke der Vibration angeben und sowohl mit der Drehzahl des Motors als auch der Bewegungsmasse zusammenhängen. Für LRAs, die durch einen Wechselstrom angegeben werden und eine oszillierende Masse umfassen, können die Frequenz und die Amplitude unabhängig modifiziert werden, wobei die Frequenz im Wesentlichen identisch mit der Resonanzfrequenz des LRA gehalten wird.The vibration frequency is proportional to the engine speed, which in turn depends on the applied voltage. The vibration amplitude may indicate the magnitude of the vibration and may be related to both the speed of the motor and the mass of motion. For LRAs indicated by an alternating current and comprising an oscillating mass, the frequency and the amplitude can be modified independently, with the frequency being kept substantially identical to the resonant frequency of the LRA.
Die Wiederholungsrate ist kein Charakteristikum der Vibration selbst, sondern vielmehr das Muster, gemäß dem der Vibrationsreiz angewandt wird. Das Muster kann nicht wiederholte Reize (nicht-periodisches Muster) oder wiederholte Reize (periodisches Muster) umfassen, wobei die letztgenannten durch die Wiederholungsrate, d.h., wie häufig ein vorgegebener Reiz wiederholt wird, festgelegt sind. Die Dauer jedes Vibrationsreizes kann ein weiterer Parameter sein.The repetition rate is not a characteristic of the vibration itself, but rather the pattern according to which the vibration stimulus is applied. The pattern may include non-repetitive stimuli (non-periodic pattern) or repeated stimuli (periodic pattern), the latter being determined by the repetition rate, i.e., the number of times a given stimulus is repeated. The duration of each vibration stimulus can be another parameter.
Die Aktivierungssequenz kann durch den Satz von Stimulationsparametern für alle taktilen Stimulatoren festgelegt werden. Mit anderen Worten, das Aktivierungsmodul kann die Erzeugung von Vibrationsreizen durch die taktilen Stimulatoren gemäß z.B. der Vibrationsfrequenz und -amplitude steuern, sowie die Anwendung solcher Vibrationsreize gemäß einem zeitlichen Schema, das gegebenenfalls durch Anfangszeiten, die Dauer und Wiederholungsraten festgelegt ist, steuern.The activation sequence may be determined by the set of pacing parameters for all tactile stimulators. In other words, the activation module can reduce the generation of vibration stimuli by the tactile stimulators in accordance with e.g. controlling the vibration frequency and amplitude, as well as controlling the application of such vibration stimuli according to a temporal scheme, optionally determined by start times, duration and repetition rates.
Das vorgegebene Muster der Aktivierungssequenz kann in dem Aktivierungsmodul gespeichert sein oder das Aktivierungsmodul kann es von einer externen Vorrichtung erhalten. In dem erstgenannten Fall kann das Aktivierungsmodul eine Nutzerschnittstelle umfassen, die es einem Nutzer ermöglicht, die Vorrichtung mittels des Aktivierungsmoduls zu betreiben, insbesondere die Stimulation zu starten/stoppen.The predetermined pattern of the activation sequence may be stored in the activation module or the activation module may receive it from an external device. In the former case, the activation module may include a user interface that allows a user to operate the device by means of the activation module, in particular to start / stop the stimulation.
Wie es vorstehend erwähnt worden ist, kann die korrekte Anordnung der Hand oder der Hände auf der Handauflage vor und/oder während die vibrotaktile Stimulation angewandt wird, geprüft werden.As mentioned above, the correct placement of the hand or hands on the hand rest may be tested before and / or while the vibrotactile stimulation is being applied.
In einem speziellen Beispiel kann der mindestens eine taktile Stimulator einen linearen resonanten Aktor umfassen und das Aktivierungsmodul kann zum Bestimmen einer Resonanzfrequenz des linearen resonanten Aktors verwendet werden, wenn die mindestens eine Hand auf der Handauflage angeordnet wird. Das Aktivierungsmodul kann ferner zum Vergleichen der bestimmten Resonanzfrequenz des linearen resonanten Aktors mit einer Resonanzfrequenz des linearen resonanten Aktors, wenn keine Hand auf der Handauflage angeordnet ist, ausgebildet sein, um zu erfassen, ob die mindestens eine Hand korrekt auf der Handauflage angeordnet ist. LRAs sind durch eine Resonanzfrequenz aufgrund eines harmonischen Oszillatorverhaltens gekennzeichnet, das durch das Masse-Feder-System verursacht wird. Das Vorliegen der Hand auf der Handauflage übt eine Belastung auf einen LRA aus, wodurch dessen Resonanzfrequenz modifiziert wird. Insbesondere kann nur, wenn die Hand korrekt auf der Handauflage angeordnet ist, z.B. in der entsprechenden Kavität, diese eine Änderung der Resonanzfrequenz hervorrufen. Wenn die Hand verschoben ist, ist sie gegebenenfalls nicht mit dem LRA in Kontakt, so dass keine Belastung das Masse-Feder-System beeinflusst.In a specific example, the at least one tactile stimulator may comprise a linear resonant actuator and the activation module may be used to determine a resonant frequency of the linear resonant actuator when the at least one hand is placed on the palm rest. The activation module may also for comparing the determined resonant frequency of the linear resonant actuator with a resonant frequency of the linear resonant actuator when no hand is placed on the hand rest, adapted to detect whether the at least one hand is correctly positioned on the wrist rest. LRAs are characterized by a resonant frequency due to harmonic oscillator behavior caused by the mass-spring system. The presence of the hand on the palm rest exerts a load on a LRA, thereby modifying its resonant frequency. In particular, only if the hand is correctly arranged on the hand rest, for example in the corresponding cavity, this can cause a change in the resonant frequency. If the hand is displaced, it may not be in contact with the LRA, so no load will affect the mass-spring system.
Demgemäß kann durch Vergleichen der Resonanzfrequenz eines LRA ohne irgendeine Belastung (nachstehend auch als „Nennfrequenz“ bezeichnet) mit der Resonanzfrequenz des LRA, sobald die Hand auf der Vorrichtung angeordnet worden ist (nachstehend auch als „Belastungsfrequenz“ bezeichnet), erfasst werden, ob die mindestens eine Hand korrekt auf der Handauflage angeordnet ist. Insbesondere kann der Vergleich zwischen der Nennfrequenz und der Belastungsfrequenz einer quantitativen Abschätzung unter Verwendung verschiedener mathematischer Vorgänge, wie z.B. Differenz, Verhältnis, relatives Verhältnis, usw., entsprechen. Eine Schwelle kann so festgelegt sein, dass dann, wenn die Quantität unterhalb der Schwelle liegt, davon ausgegangen wird, dass die Hand nicht korrekt angeordnet ist, und wenn diese Quantität oberhalb der Schwelle liegt, davon ausgegangen wird, dass die Hand korrekt angeordnet ist. Insbesondere kann ein solcher Vergleich für jeden LRA oder nur für einen Teilsatz der Mehrzahl von LRAs durchgeführt werden, der für die Position der gesamten Hand auf der Handauflage repräsentativ sein kann. Folglich kann die korrekte Position der Hand oder der Hände durch Betrachten der LRAs selbst geprüft werden, ohne dass zusätzliche Komponenten erforderlich sind.Accordingly, by comparing the resonance frequency of a LRA without any load (hereinafter also referred to as "nominal frequency") with the resonance frequency of the LRA, once the hand has been placed on the device (hereinafter also referred to as "loading frequency"), it can be detected whether the at least one hand is correctly placed on the palm rest. In particular, the comparison between the nominal frequency and the stress frequency of a quantitative estimate can be made using various mathematical procedures, such as e.g. Difference, ratio, relative ratio, etc., correspond. A threshold may be set so that if the quantity is below the threshold, it is assumed that the hand is not correctly positioned, and if that quantity is above the threshold, it is considered that the hand is correctly located. In particular, such a comparison may be performed for each LRA or only for a subset of the plurality of LRAs that may be representative of the position of the entire hand on the wrist rest. Consequently, the correct position of the hand or hands can be checked by viewing the LRAs themselves, without the need for additional components.
In einem weiteren speziellen Beispiel kann die Handauflage ein piezoelektrisches Material umfassen und das Aktivierungsmodul kann zum Messen eines piezoelektrischen Effekts auf die piezoelektrischen Materialien ausgebildet sein, wenn die mindestens eine Hand auf der Handauflage angeordnet ist, um zu erfassen, ob die mindestens eine Hand korrekt auf der Handauflage angeordnet ist. Die Handauflage kann ein piezoelektrisches Material in den Bereichen umfassen, die zum Aufnehmen der Hand oder der Hände ausgebildet sind, wie z.B. den Kavitäten. Zusätzlich oder alternativ können die taktilen Stimulatoren piezoelektrische Aktivatoren sein.In another specific example, the hand rest may comprise a piezoelectric material, and the activating module may be configured to measure a piezoelectric effect on the piezoelectric materials when the at least one hand is disposed on the hand rest to detect whether the at least one hand is properly seated the hand rest is arranged. The hand rest may comprise a piezoelectric material in the areas adapted to receive the hand or hands, e.g. the cavities. Additionally or alternatively, the tactile stimulators may be piezoelectric activators.
Das piezoelektrische Material erzeugt eine elektrische Ladung als Reaktion auf eine ausgeübte mechanische Belastung, wie z.B. den Druck, der durch die Hand oder die Hände auf die Handauflage ausgeübt wird. Demgemäß kann das Aktivierungsmodul die Gegenwart und/oder die Menge der elektrischen Ladung in dem piezoelektrischen Material der Handauflage messen, um abzuleiten, ob die Hand korrekt auf der Handauflage angeordnet ist.The piezoelectric material generates an electrical charge in response to an applied mechanical stress, such as a mechanical stress. the pressure exerted by the hand or hands on the palmrest. Accordingly, the activation module may measure the presence and / or amount of electrical charge in the piezoelectric material of the wrist rest to deduce that the hand is properly placed on the hand rest.
Der LRA oder die piezoelektrischen taktilen Stimulatoren können mit einer Komponente (z.B. durch Einbeziehen eines Maßbands oder eines Dehnungsmessstreifens) versehen sein, die es dem Aktivierungsmodul ermöglichen kann, die Position eines sich bewegenden Teils des taktilen Stimulators zu messen. Vor dem Beginn der Stimulationssequenz oder während Unterbrechungen der Stimulationssequenz kann die Ruheposition der sich bewegenden Teile der taktilen Stimulatoren zum Erfassen der korrekten Handanordnung auf den taktilen Stimulatoren verwendet werden.The LRA or piezoelectric tactile stimulators may be provided with a component (e.g., by incorporating a gage or strain gauge) that may enable the activation module to measure the position of a moving part of the tactile stimulator. Prior to the beginning of the pacing sequence or during pacing sequence interruptions, the resting position of the moving portions of the tactile stimulators may be used to detect the correct hand arrangement on the tactile stimulators.
In anderen Beispielen können Temperatursensoren zum Prüfen der Position der Hände verwendet werden.In other examples, temperature sensors may be used to check the position of the hands.
Im Allgemeinen kann, wenn das Aktivierungsmodul prüft, ob die Hand korrekt angeordnet ist, das Aktivierungsmodul eine Angabe der Ergebnisse für den Nutzer bereitstellen, so dass der Nutzer die Position der Hand oder der Hände falls erforderlich einstellen kann. Beispielsweise kann das Aktivierungsmodul eine visuelle Angabe (z.B. eine rote/grüne Lichtquelle) und/oder eine akustische Angabe bereitstellen.In general, if the activation module checks to see if the hand is correctly located, the activation module may provide an indication of the results to the user so that the user can adjust the position of the hand or hands if necessary. For example, the activation module may provide a visual indication (e.g., a red / green light source) and / or an audible indication.
In einem speziellen Beispiel kann die Vorrichtung ferner ein Verbindungsmodul umfassen, das zum Ermöglichen einer Verbindung der Vorrichtung mit einer externen mobilen Vorrichtung ausgebildet ist, so dass das Betätigungsmodul durch die externe mobile Vorrichtung gesteuert wird.In a specific example, the device may further include a connection module configured to allow the device to connect to an external mobile device such that the actuation module is controlled by the external mobile device.
Das Verbindungsmodul kann eine Komponente der Vorrichtung sein, die eine Verbindung mit einer externen mobilen Vorrichtung bereitstellt, wobei die Verbindung einen Austausch von Leistung und/oder Daten mit dem Aktivierungsmodul ermöglichen kann. Mit anderen Worten, eine Verbindung zwischen dem Aktivierungsmodul und der externen mobilen Vorrichtung kann über das Verbindungsmodul stattfinden. Insbesondere kann die Verbindung drahtlos sein, z.B. auf der Basis von Bluetooth, WLAN, einer Optik oder jedweder Nahfeldkom munikationstechnologie .The connection module may be a component of the device that provides a connection to an external mobile device, which connection may facilitate an exchange of power and / or data with the activation module. In other words, a connection between the activation module and the external mobile device may take place via the connection module. In particular, the connection may be wireless, e.g. based on Bluetooth, WLAN, optics or any near field communication technology.
Das Verbindungsmodul kann auch so ausgebildet sein, dass es eine stabile Positionierung der externen mobilen Vorrichtung in Bezug auf die Vorrichtung ermöglicht, z.B. durch Bereitstellen eines Schlitzes, in den ein Teil der externen mobilen Vorrichtung eingesetzt werden kann. Ferner kann das Verbindungsmodul so ausgebildet sein, dass es für den Nutzer einen visuellen Zugang zu einem Bildschirm der externen mobilen Vorrichtung bereitstellt. Mit anderen Worten, das Verbindungsmodul kann eine Daten- und/oder Stromverbindung zwischen den Vorrichtungen bereitstellen und kann auch einen physischen Träger für die externe mobile Vorrichtung bereitstellen. The connection module may also be configured to allow stable positioning of the external mobile device with respect to the device, eg by providing a slot into which a part of the external mobile device may be inserted. Further, the connection module may be configured to provide the user with visual access to a screen of the external mobile device. In other words, the interconnection module may provide a data and / or power connection between the devices and may also provide a physical support for the external mobile device.
Die externe mobile Vorrichtung kann eine Anzeigeeinheit, eine Verarbeitungseinheit, eine Speichereinheit und eine Kommunikationseinheit umfassen. Als Beispiel kann die externe mobile Vorrichtung eine intelligente mobile Vorrichtung sein, z.B. ein iPod Touch von Apple®, oder ein Smartphone, z.B. ein iPhone von Apple®. Insbesondere kann das Verbindungsmodul der Vorrichtung für eine vibrotaktile Stimulation mit der Kommunikationseinheit der externen mobilen Vorrichtung zusammenarbeiten, um eine Kommunikation zwischen den zwei Vorrichtungen herzustellen.The external mobile device may include a display unit, a processing unit, a storage unit, and a communication unit. As an example, the external mobile device may be an intelligent mobile device, eg an iPod Touch from Apple® , or a smartphone, eg an iPhone from Apple® . In particular, the connection module of the device for vibrotactile stimulation may cooperate with the communication unit of the external mobile device to establish communication between the two devices.
Die externe mobile Vorrichtung kann Anweisungen zu dem Aktivierungsmodul senden, um den Beginn und das Ende der vibrotaktilen Stimulation sowie das Stimulationsmuster zu steuern. Als Beispiel kann die Speichereinheit Stimulationsparameter speichern, wobei es sich um Daten handeln kann, die mittels der Kommunikationseinheit der externen mobilen Vorrichtung und des Verbindungsmoduls der Vorrichtung für eine vibrotaktile Stimulation zu der Vorrichtung für eine vibrotaktile Stimulation übertragen werden. Alternativ können die Stimulationsparameter z.B. auf der Basis von Nutzerdaten, die von der externen mobilen Vorrichtung erhalten werden, wie es nachstehend erläutert wird, erzeugt und in dem Speicher des Aktivierungsmoduls gespeichert werden. In manchen Beispielen kann es die externe mobile Vorrichtung dem Nutzer ermöglichen, einen oder mehrere Stimulationsparameter, wie z.B. die Intensität der vibrotaktilen Stimulation, einzustellen.The external mobile device may send instructions to the activation module to control the beginning and end of the vibrotactile stimulation as well as the stimulation pattern. As an example, the storage unit may store stimulation parameters, which may be data transmitted to the vibrotactile stimulation device by means of the external mobile device communication unit and the vibrotactile stimulation connection module. Alternatively, the stimulation parameters may be e.g. based on user data obtained from the external mobile device, as explained below, and stored in the memory of the activation module. In some examples, the external mobile device may allow the user to set one or more pacing parameters, such as pacing parameters. to adjust the intensity of the vibrotactile stimulation.
Als Beispiel kann es die externe mobile Vorrichtung dem Nutzer ermöglichen, die Stimulation zu starten/stoppen. Demgemäß kann die externe mobile Vorrichtung Steuerdaten, wie z.B. ein Auslösesignal zum Starten/Stoppen der Stimulation, zu dem Aktivierungsmodul z.B. als Reaktion auf eine Nutzereingabe, wie z.B. ein Berühren eines Berührungsbildschirms, übertragen. Selbst wenn die externe mobile Vorrichtung das Aktivierungsmodul steuert, kann das Aktivierungsmodul zumindest eine partielle Autonomie aufrechterhalten, wie z.B. unter bestimmten Umständen. Beispielsweise kann das Aktivierungsmodul die Stimulation stoppen, wenn es bestimmt, dass die Positionierung der Hände für eine effektive vibrotaktile Stimulation nicht optimal/korrekt ist.As an example, the external mobile device may allow the user to start / stop the stimulation. Accordingly, the external mobile device can receive control data, e.g. a trigger signal for starting / stopping the stimulation, to the activation module e.g. in response to a user input, such as touching a touchscreen. Even if the external mobile device controls the activation module, the activation module can maintain at least partial autonomy, e.g. under certain circumstances. For example, the activation module may stop the stimulation if it determines that the positioning of the hands is not optimal / proper for effective vibrotactile stimulation.
Ferner kann die externe mobile Vorrichtung Daten verfolgen, welche die Anwendung der Behandlung betreffen, wie z.B. die gesamte Stimulationszeit, um den Nutzer dabei zu unterstützen, die Behandlungsempfehlungen, wie z.B. die tägliche Stimulationszeit, einzuhalten.Further, the external mobile device may track data concerning the application of the treatment, such as e.g. the total stimulation time to help the user to follow the treatment recommendations, such as the daily stimulation time to comply.
Alternativ oder zusätzlich kann die externe mobile Vorrichtung den Nutzer bei der korrekten Positionierung der Hand oder der Hände auf der Handauflage und/oder beim Ausüben des korrekten Ausmaßes des Drucks/Kontakts der Hand oder der Hände oder eines Teils der Hand oder der Hände (ein oder mehrere Finger) auf die Handauflage unterstützen. Als Beispiel kann die externe mobile Vorrichtung auf der Anzeigeeinheit einen Umriss der Hand oder der Hände des Nutzers zeigen, wenn sie sich auf der Handauflage befindet oder befinden, und zwar mit einer Farbkodierung für eine Ausrichtung mit der optimalen Positionierung auf der Handauflage, z.B. mit den Kavitäten, und/oder den optimalen Druck/Kontakt zwischen der Hand oder den Händen/dem oder den Finger(n) und der Handauflage. Rote oder gelbe Bereiche können eine suboptimale Ausrichtung und/oder einen suboptimalen Druck/Kontakt angeben, wohingegen grüne Bereiche eine gute Ausrichtung mit der Handauflage angeben können. Die optimale Ausrichtung und/oder der optimale Druck und/oder Kontakt kann/können insgesamt bestimmt werden und für eine vollständige Hand angegeben werden, und/oder sie können für einzelne Bereiche (z.B. Finger) der Hand oder der Hände des Nutzers lokal bestimmt und angegeben werden. In manchen Beispielen kann die Stimulation nur angewandt werden, wenn ein bestimmter Grad von Ausrichtung/Druck/Kontakt erreicht ist, und kann stoppen, wenn die Ausrichtung/der Druck/der Kontakt unter eine im Vorhinein festgelegte Schwelle fällt. Dies würde eine sehr komfortable, einfache, intuitive Nutzung der Vorrichtung zur vibrotaktilen Stimulation ermöglichen. Es sollte beachtet werden, dass diese Funktionalität des Bestimmens und Angebens der bzw. des optimalen Ausrichtung/Drucks/Kontakts nicht auf die Verwendung einer externen (mobilen) Vorrichtung beschränkt ist. Alternativ oder zusätzlich kann diese Funktionalität in die beanspruchte Vorrichtung integriert werden, z.B. durch direktes Implementieren einer jeweiligen Bestimmungseinheit (z.B. des Aktivierungsmoduls, wie es vorstehend erläutert worden ist) und einer Anzeigeeinheit in der beanspruchten Vorrichtung.Alternatively or additionally, the external mobile device may assist the user in correctly positioning the hand or hands on the wrist rest and / or in exercising the correct amount of pressure / contact of the hand or hands or part of the hand or hands (on or off) several fingers) on the palm rest. By way of example, the external mobile device on the display unit may show an outline of the user's hand or hands when they are on the palm rest with color coding for alignment with the optimal positioning on the palm rest, e.g. with the cavities, and / or the optimal pressure / contact between the hand or the hands / the finger (s) and the palm rest. Red or yellow areas may indicate suboptimal alignment and / or suboptimal pressure / contact, whereas green areas may indicate good hand rest orientation. The optimal orientation and / or pressure and / or contact may be determined overall and given for a complete hand, and / or may be determined and indicated locally for individual areas (eg, fingers) of the user's hand or hands become. In some examples, pacing may be applied only when a certain degree of alignment / pressure / contact is achieved, and may stop when the alignment / pressure / contact falls below a pre-established threshold. This would allow a very comfortable, simple, intuitive use of the vibrotactile stimulation device. It should be noted that this functionality of determining and indicating the optimal orientation / pressure / contact is not limited to the use of an external (mobile) device. Alternatively or additionally, this functionality can be integrated into the claimed device, e.g. by directly implementing a respective determination unit (e.g., the activation module as explained above) and a display unit in the claimed device.
In einem Aspekt der Erfindung kann ein Verfahren zum Anwenden einer vibrotaktilen Stimulation auf mindestens eine Hand eines Nutzers die Verwendung der externen mobilen Vorrichtung zum Bewerten von Symptomen des Nutzers und Bestimmen eines oder mehrerer Parameter(s) der vibrotaktilen Stimulation auf der Basis der Bewertung der Symptome umfassen.In one aspect of the invention, a method of applying vibrotactile stimulation to at least one user's hand may include using the external mobile device Assessing symptoms of the user and determining one or more parameters of the vibrotactile stimulation based on the evaluation of the symptoms.
Zum Optimieren der Effektivität der vibrotaktilen Stimulation können die Symptome des Nutzers erfasst und quantifiziert werden. Insbesondere kann die externe mobile Vorrichtung Symptome, die mit einem Zittern zusammenhängen, erfassen und Parameter für eine optimale therapeutische oder nicht-therapeutische Stimulation ableiten.To optimize the effectiveness of vibrotactile stimulation, the user's symptoms can be detected and quantified. In particular, the external mobile device may detect symptoms associated with tremors and derive parameters for optimal therapeutic or non-therapeutic stimulation.
In einem speziellen Beispiel umfasst das Bewerten von Symptomen des Nutzers das Messen einer Frequenz eines Zitterns von mindestens einer Hand und der eine oder die mehreren Parameter umfasst oder umfassen eine Wiederholungsrate der vibrotaktilen Stimulation, die auf der Basis der Frequenz des Zitterns bestimmt wird. Beispiele für Werte der Wiederholungsrate können 2 Hz oder 5 Hz sein.In a specific example, evaluating symptoms of the user includes measuring a frequency of at least one hand trembling and including or comprising a repetition rate of the vibrotactile stimulation that is determined based on the frequency of the jitter. Examples of repetition rate values may be 2 Hz or 5 Hz.
Beispielsweise kann die externe mobile Vorrichtung ein eingebautes Gyroskop umfassen und kann die Frequenz des Zitterns unter Verwendung des Gyroskops und durch Anfragen, dass der Nutzer verschiedene Aufgaben (z.B. das Zeichnen von Kreisen auf einem Berührungsbildschirm oder ein Berührungs- bzw. Klopfexperiment) durchführt, erfassen. Die Ergebnisse dieser Experimente können zusammen mit Informationen von Fragebögen verwendet werden, um die am stärksten vorherrschende Frequenz des Zitterns zu identifizieren, die zum Individualisieren des Stimulationsmusters verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Wiederholungsrate auf die Frequenz des Zitterns oder auf ein Mehrfaches oder Bruchteile der Frequenz des Zitterns oder auf komplexere Funktionen der Frequenz des Zitterns eingestellt werden.For example, the external mobile device may include a built-in gyroscope, and may detect the frequency of jitter using the gyroscope and inquiring that the user is performing various tasks (e.g., drawing circles on a touch screen or a touch experiment). The results of these experiments, along with information from questionnaires, can be used to identify the most prevalent frequency of jitter that can be used to individualize the stimulation pattern. For example, the repetition rate may be set to the frequency of jitter or to a multiple or fraction of the frequency of jitter or to more complex functions of the frequency of jitter.
Das am Besten etablierte Hilfsmittel zum Bewerten von Symptomen, die mit einem Zittern zusammenhängen, und Symptomen, die mit Erkrankungen zusammenhängen, die mit einer motorischen Beeinträchtigung einhergehen, ist die „Unified Parkinson Disease Rating Scale“ (UPDRS) (https://www.movementdisorders.org/MDS-Filesl/PDFs/Rating-Scales/MDS-UPDRS_English_FINAL.pdf). Der dritte Teil (motorische Bewertung) ist von besonderem Interesse zur Erstellung einer Rangfolge von Symptomen, die mit einem Zittern zusammenhängen. Die externe mobile Vorrichtung kann zum Bewerten der UPDRS-Einstufung in einer einfachen und intuitiven Weise verwendet werden, was insbesondere die Selbstbewertung durch den Nutzer zu Hause ermöglicht.The best-established tool for evaluating symptoms associated with tremors and symptoms associated with disorders associated with motor impairment is the Unified Parkinson Disease Rating Scale (UPDRS) (https://www.support.edu/). movementdisorders.org/MDS-Filesl/PDFs/Rating-Scales/MDS-UPDRS_English_FINAL.pdf). The third part (motor assessment) is of particular interest for establishing a ranking of symptoms associated with tremors. The external mobile device can be used to evaluate the UPDRS rating in a simple and intuitive manner, which in particular allows self-assessment by the user at home.
Es kann ein Fragebogen erstellt werden, der die Abschnitte der UPDRS-Einstufung abdeckt, die durch einfache Fragen abgedeckt werden können. Gegebenenfalls können die Antworten durch die nächsten Familienangehörigen gesammelt werden, um die Gültigkeit der Selbstbewertung zu bewerten. Andere Einstufungen auf UPDRS-Basis erfordern eine komplexere Analyse, wobei die Fähigkeiten der externen mobilen Vorrichtung unterstützen können.A questionnaire may be created covering the sections of the UPDRS classification that can be covered by simple questions. If necessary, the responses can be collected by the nearest family members to assess the validity of the self-assessment. Other UPDRS-based ratings require a more complex analysis, which may be supported by the capabilities of the external mobile device.
Das Folgende ist eine nicht-erschöpfende Liste von Aufgaben, die mit der externen mobilen Vorrichtung durchgeführt werden können, um die Symptome eines Nutzers zu bewerten:
- - Sprachbewertung: der Nutzer wird durch die mobile Vorrichtung aufgefordert, einen vorgegebenen Text zu lesen, der bezüglich der Artikulation und des Verständnisses aufgezeichnet wird. Dies kann z.B. unter Verwendung von eingebauten Spracherfassungsalgorithmen und durch Vergleichen des resultierenden Texts mit dem vorgegebenen Text durchgeführt werden.
- - Gesichtsausdruck: die mobile Vorrichtung kann ein Foto aufnehmen und/oder ein Video aufzeichnen, während der Nutzer gebeten wird, verschiedene Gesichtsausdrücke zu zeigen. Gesichtsausdruckalgorithmen können verwendet werden, um das Vermögen der Person, Gesichtsausdrücke zu modulieren, in eine Rangfolge zu bringen.
- - Steifigkeit: der Nutzer kann die mobile Vorrichtung mit dessen eingebautem Gyroskop in dessen/deren Hände halten, während der Unterarm nach oben und unten bewegt wird. Der Verlauf der erfassten Bewegung kann bezüglich gleichmäßiger oder steifer Bewegungen analysiert werden.
- - Finger- und Zehenklopfen: der Nutzer kann gebeten werden, auf den Berührungsbildschirm der mobilen Vorrichtung zu klopfen. Die Vorrichtung kann einfach die Frequenz und die Stärke des Klopfens messen, was zu einer Rangfolge für diese Teileinstufung führt.
- - Hand- und Beinbewegungen: die mobile Vorrichtung kann auf der Oberseite der Hand/des Fußes angebracht werden, während der Nutzer die Aufgabe ausführt. Die Gyroskopinformationen können zum Bewerten der Qualität der durchgeführten Bewegung verwendet werden.
- - Aufstehen von einem Stuhl: der Nutzer wird gebeten, von einem Stuhl aufzustehen, während er/sie die mobile Vorrichtung in dessen/deren Händen hält. Unter Verwendung des eingebauten Gyroskops kann die Gleichmäßigkeit und die Vollständigkeit der Bewegung erfasst werden.
- - Gangart: der Nutzer wird gebeten, sich zu bewegen, während er/sie die mobile Vorrichtung in dessen/deren Hand oder in einer Tasche hält. Dies ermöglicht die Bewertung der Geschwindigkeit, der Gleichmäßigkeit und von potenziellen Beeinträchtigungen der Gangart.
- - Haltungsstabilität: der Nutzer wird gebeten, für eine Minute stillzustehen. Abweichungen und Bewegungen, die durch das Gyroskop der mobilen Vorrichtung erfasst werden, können angeben, ob Stabilitätsprobleme vorliegen.
- - Gesamtspontanität der Bewegung: die mobile Vorrichtung gibt Anweisungen und das Startkommando für eine Bewegung (z.B. eine Vibration oder ein Ton). Die mobile Vorrichtung kann messen, wie schnell der Nutzer nach einem vorgegebenen Auslöser mit der Bewegung beginnt. Ferner kann ein anderer Auslöser zum Stoppen der Bewegung angegeben werden (z.B. eine Vibration oder ein Ton), und die Vorrichtung kann die Reaktion des Nutzers erfassen.
- - Zittermessungen: der Nutzer erhält Anweisungen von der mobilen Vorrichtung. Während die mobile Vorrichtung in der Hand gehalten wird (oder während die mobile Vorrichtung an der Rückseite der Hand fixiert ist), führt der Nutzer die Anweisungen durch und das Zittern wird durch das eingebaute Gyroskop gemessen.
- - Language rating: the user is prompted by the mobile device to read a given text that is recorded in terms of articulation and comprehension. This can be done, for example, by using built-in speech detection algorithms and comparing the resulting text with the given text.
- Facial expression: the mobile device can take a picture and / or record a video while the user is asked to show different facial expressions. Facial expression algorithms can be used to rank the person's ability to modulate facial expressions.
- Stiffness: the user can hold the mobile device with its built-in gyroscope in his / her hands while moving the forearm up and down. The course of the detected movement can be analyzed for even or stiff movements.
- Finger and Toe Tap: The user may be asked to tap the touch screen of the mobile device. The device can simply measure the frequency and severity of the knock, resulting in a ranking for this partial rating.
- Hand and leg movements: the mobile device can be mounted on top of the hand / foot while the user is performing the task. The gyroscope information can be used to rate the quality of the movement being performed.
- Getting up from a chair: the user is asked to get up from a chair while he / she holds the mobile device in his / her hands. By using the built-in gyroscope, the uniformity and completeness of the movement can be detected.
- Gait: the user is asked to move while holding the mobile device in his / her hand or in a bag. This allows the evaluation of Speed, uniformity and potential impairment of gait.
- - Posture stability: the user is asked to rest for a minute. Deviations and movements detected by the gyroscope of the mobile device can indicate whether stability problems exist.
- - Total spontaneity of movement: the mobile device gives instructions and the start command for a movement (eg a vibration or a sound). The mobile device can measure how fast the user starts to move after a given trigger. Further, another trigger for stopping the movement may be indicated (eg, a vibration or a sound), and the device may detect the user's response.
- - Shake measurements: the user receives instructions from the mobile device. While the mobile device is held in the hand (or while the mobile device is fixed to the back of the hand), the user performs the instructions and the jitter is measured by the built-in gyroscope.
Ein weiterer etablierter Test zum Quantifizieren von Parkinsonsymptomen ist der sogenannte Kreistest („Distinguishing Different Stages of Parkinson's Disease Using Composite Index of Speed und Pen-Pressure of Sketching a Spiral“, Zham et al. (2017), Frontiers in Neurology
Die Ergebnisse dieser Experimente können zusammen mit Informationen von Fragebögen zum Identifizieren der am stärksten vorliegenden Frequenz des Zitterns und anderer relevanter Erkrankungsparameter verwendet werden, die zum Individualisieren des Stimulationsmusters verwendet werden können.The results of these experiments, along with information from questionnaires, can be used to identify the highest frequency of jitter and other relevant disease parameters that can be used to individualize the stimulation pattern.
Die Nutzerdaten, die durch die externe mobile Vorrichtung gesammelt werden, können in deren Speichereinheit gespeichert werden. Als Beispiel kann die externe mobile Vorrichtung die gesammelten Nutzerdaten zum Bestimmen von Stimulationsparametern einer vibrotaktilen Stimulation für den spezifischen Nutzer festgelegen. Zusätzliche Daten, die z.B. aus der Literatur in diesem Gebiet stammen, können gegebenenfalls auch bei der Bestimmung verwendet werden. Dann kann die externe mobile Vorrichtung die Stimulationsparameter, gegebenenfalls zusammen mit den Nutzerdaten, zu der Vorrichtung für eine vibrotaktile Stimulation mittels der Kommunikationseinheit und des Verbindungsmoduls senden. Demgemäß kann die externe mobile Vorrichtung das Aktivierungsmodul mittels der Steuerdaten, die mit der Aktivierung/Deaktivierung der Stimulation zusammenhängen, sowie mittels der Stimulationsparameter steuern, die vorgeben, wie das Aktivierungsmodul die taktilen Stimulatoren steuert.The user data collected by the external mobile device may be stored in its storage unit. As an example, the external mobile device may determine the collected user data for determining stimulation parameters of vibrotactile stimulation for the specific user. Additional data, e.g. may be used in the determination, if appropriate, from the literature in this field. Then, the external mobile device may send the stimulation parameters, optionally together with the user data, to the device for vibrotactile stimulation via the communication unit and the connection module. Accordingly, the external mobile device may control the activation module by means of the control data associated with the activation / deactivation of the stimulation as well as by the stimulation parameters which dictate how the activation module controls the tactile stimulators.
Alternativ kann die externe mobile Vorrichtung die Nutzerdaten zu dem Aktivierungsmodul der Vorrichtung für eine vibrotaktile Stimulation senden und das Aktivierungsmodul kann auf dieser Basis Stimulationsparameter einer vibrotaktilen Stimulation bestimmen. Auch in diesem Fall können zusätzliche Daten (z.B. aus der Literatur) verwendet werden.Alternatively, the external mobile device may send the user data to the activation module of the device for vibrotactile stimulation, and the activation module may determine stimulation parameters of vibrotactile stimulation based thereon. In this case too, additional data (for example from the literature) can be used.
Ferner kann zum Bestimmen der Stimulationsparameter ein iteratives Verfahren verwendet werden, bei dem die Nutzerdaten zu verschiedenen Zeitpunkten gesammelt werden und die Stimulationsparameter gegebenenfalls auf der Basis des letzten Satzes von Nutzerdaten eingestellt werden.Furthermore, an iterative method can be used to determine the stimulation parameters, in which the user data are collected at different times and the stimulation parameters are set, if appropriate, on the basis of the last set of user data.
Die Kommunikation zwischen der externen mobilen Vorrichtung und der Vorrichtung für eine vibrotaktile Stimulation ist bidirektional und jedwede Art von Daten kann von der externen mobilen Vorrichtung zu der Vorrichtung für eine vibrotaktile Stimulation sowie von der Vorrichtung für eine vibrotaktile Stimulation zu der externen mobilen Vorrichtung übertragen werden. Die Steuerdaten, die Nutzerdaten und die Stimulationsparameterdaten, die vorstehend diskutiert worden sind, sind lediglich Beispiele dafür. Beispielsweise wenn das Aktivierungsmodul die Ausrichtung/den Druck/den Kontakt der Hände bestimmt, kann das Aktivierungsmodul Rückmeldungsdaten zu der externen mobilen Vorrichtung senden. Insbesondere wenn die Handpositionierung gemäß den vorgegebenen Kriterien nicht optimal ist, können die Rückmeldungsdaten jedweden Versuch des Nutzers verhindern, die Stimulation zu starten, um tatsächlich das Senden der „Start“-Steuerdaten zu dem Aktivierungsmodul zu bewirken.The communication between the external mobile device and the vibrotactile stimulation device is bidirectional, and any type of data may be transmitted from the external mobile device to the vibrotactile stimulation device, as well as from the vibrotactile stimulation device to the external mobile device. The control data, the user data, and the pacing parameter data discussed above are merely examples thereof. For example, if the activation module determines the orientation / pressure / contact of the hands, the activation module may send feedback data to the external mobile device. In particular, if the hand positioning is not optimal according to the predetermined criteria, the feedback data may prevent any attempt by the user to start the stimulation to actually cause the "start" control data to be sent to the activation module.
Ferner kann/können die externe mobile Vorrichtung und/oder die Vorrichtung für eine vibrotaktile Stimulation mit einem Cloudserver kommunizieren, z.B. mittels einer sicheren verschlüsselten Internetkommunikation. Insbesondere können Nutzerdaten und/oder Rückmeldungsdaten bezüglich der Positionierung der Hand zu dem Cloudserver gesendet werden. In manchen Beispielen kann der Cloudserver die Stimulationsparameter auf der Basis der Nutzerdaten und gegebenenfalls zusätzlicher Informationen bestimmen. Der Cloudserver kann die Stimulationsparameter und gegebenenfalls zusätzliche Daten zu dem Aktivierungsmodul und/oder der externen mobilen Vorrichtung senden.Further, the external mobile device and / or the device for vibrotactile pacing may communicate with a cloud server, eg, via secure encrypted internet communication. In particular, user data and / or feedback data relating to the positioning of the hand may be sent to the cloud server. In some examples, the cloud server may determine the stimulation parameters based on the user data and, optionally, additional information. The cloud server can do that Send stimulation parameters and, if necessary, additional data to the activation module and / or the external mobile device.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Speichermedium oder einen Signalstrom oder vorzugsweise digitale Signale, bereit, die einen computerlesbaren Code umfassen, der, wenn er durch ein Computersystem geladen und ausgeführt wird, bewirkt, dass das Computersystem Vorgänge gemäß einem oder mehreren der hier beschriebenen Beispiele ausführt. Beispielsweise kann das Computerprogrammprodukt eine App für ein Smartphone oder ein Tablet sein.Accordingly, the present invention provides a computer program product, e.g. a storage medium or signal stream, or preferably digital signals, comprising computer readable code that, when loaded and executed by a computer system, causes the computer system to perform operations in accordance with one or more of the examples described herein. For example, the computer program product may be an app for a smartphone or a tablet.
Die externe mobile Vorrichtung kann allein (oder in einer Kombination mit anderen Vorrichtungen als die Vorrichtung für eine vibrotaktile Stimulation) zum Erfassen und Quantifizieren der Symptome des Nutzers verwendet werden, wie es vorstehend gezeigt worden ist.The external mobile device may be used alone (or in combination with devices other than the vibrotactile stimulation device) to detect and quantify the symptoms of the user, as shown above.
Hier sind weitere Ausführungsformen offenbart oder werden für einen Fachmann nach dem Lesen und Verstehen der Beschreibung und der Zeichnungen davon ersichtlich.Here further embodiments are disclosed or will become apparent to those skilled in the art after reading and understanding the specification and drawings thereof.
Figurenlistelist of figures
Details von beispielhaften Ausführungsformen sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beispielhaften Zeichnungen angegeben. Weitere Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung, den Zeichnungen und aus den Ansprüchen. Es sollte jedoch beachtet werden, dass, obwohl Ausführungsformen getrennt beschrieben sind, einzelne Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen zu weiteren Ausführungsformen kombiniert werden können.
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1 zeigt eine Seitenansicht einer beispielhaften Vorrichtung zum Anwenden einer vibrotaktilen Stimulation auf die Hände eines Nutzers. -
2 zeigt eine Vorderansicht einer beispielhaften Vorrichtung zum Anwenden einer vibrotaktilen Stimulation auf die Hände eines Nutzers, wobei Hände gezeigt sind, die auf der Vorrichtung angeordnet sind.
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1 FIG. 11 is a side view of an exemplary apparatus for applying vibrotactile stimulation to a user's hands. FIG. -
2 FIG. 12 is a front view of an exemplary apparatus for applying vibrotactile stimulation to a user's hands, showing hands placed on the device. FIG.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Nachstehend wird eine detaillierte Beschreibung von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen angegeben. Es sollte beachtet werden, dass die Zeichnungen verschiedenartig modifiziert werden können. Falls nichts anderes explizit angegeben ist, können Elemente eines Beispiels kombiniert und in anderen Beispielen zur Bildung von neuen Beispielen verwendet werden.Hereinafter, a detailed description of examples will be given with reference to the drawings. It should be noted that the drawings can be variously modified. Unless otherwise stated, elements of one example may be combined and used in other examples to form new examples.
Die
Die Vorrichtung
Die Handauflage
Zum Führen der Hände zu der optimalen Position für die Behandlung, d.h., der Position, bei der die Vibrationen effektiv wahrgenommen werden können, und zum Unterstützen des Nutzers, dass dieser die Hände im Wesentlichen in derselben optimalen Position während der Anwendung der vibrotaktilen Stimulation beibehalten kann, umfasst die Handauflage
Die Kavitäten
Zum Berücksichtigen von verschiedenen Handgrößen und zum komfortableren Stützen der Hand kann die Handauflage
Für einige Handgrößen ist gegebenenfalls kein Kissen erforderlich. Für andere Handgrößen kann ein Kissen, das aus einer Mehrzahl von Kissen mit verschiedenen Dicken ausgewählt ist, entfernbar an dem Abschnitt der Handauflage befestigt werden, auf dem die Mitte der Handfläche im Wesentlichen aufliegt, wie z.B. mittels einer Schraube. Die verschiedenen ersetzbaren Kissen können verschiedene Dicken aufweisen, um den Abstand der Hand oder der Hände zu den Fingerspitzen-Kavitäten einzustellen, so dass die Vorrichtung einfach für verschiedene Handgrößen modifiziert werden kann. Beispielsweise können die ersetzbaren Kissen im Wesentlichen eine Halbkugelform aufweisen.For some hand sizes, no cushion may be required. For other sizes of hands, a pillow that is made up of a plurality of Cushion is selected with different thicknesses, removably attached to the portion of the palmrest on which the center of the palm substantially rests, such as by means of a screw. The various replaceable pads may have different thicknesses to adjust the distance of the hand or hands to the fingertip cavities so that the device can be easily modified for different hand sizes. For example, the replaceable pads may have a substantially hemispherical shape.
Die Vorrichtung
Beispielsweise können Vibrationsmotoren, wie z.B. LRAs, als taktile Stimulatoren verwendet werden. Die taktilen Stimulatoren geben kurze Pulse einer Vibration an die verschiedenen Teile der Hand ab, wobei die Dauer der Pulse in der Größenordnung von mehreren Hundert Millisekunden liegt.For example, vibration motors, such as e.g. LRAs, used as tactile stimulators. The tactile stimulators deliver short pulses of vibration to the various parts of the hand, with the duration of the pulses on the order of several hundred milliseconds.
Die LRAs oder die Vibrationsmotoren im Allgemeinen werden bei Frequenzen angetrieben, die zu einer optimalen Reaktion der Hautnerven und des neuronalen Systems führen, z.B. von etwa 100 Hz bis 400 Hz, insbesondere zwischen etwa 250 Hz und 300 Hz. Daher werden LRAs ausgewählt, die deren Resonanzfrequenz in diesem Bereich einer optimalen Stimulationsfrequenz aufweisen. Typischerweise werden die LRAs bei deren Resonanzfrequenzen betrieben, so dass die höchste Wirksamkeit resultiert. Dafür können Verfahren eines Auto-Resonanztrackings (z.B. Texas Instruments, „Application Report SLOA188“, Oktober 2013) verwendet werden, die auch in verfügbaren Chipsets implementiert sind (z.B. Texas Instruments, „Application Report SLOS854C“ - Mai 2014).The LRAs or vibration motors in general are driven at frequencies that result in optimal response of the cutaneous nerves and the neural system, e.g. from about 100 Hz to 400 Hz, especially between about 250 Hz and 300 Hz. Therefore, LRAs are selected which have their resonant frequency in this range of optimal stimulation frequency. Typically, the LRAs are operated at their resonant frequencies, resulting in the highest efficiency. For this, methods of auto-resonance tracking (e.g., Texas Instruments, "Application Report SLOA188", October 2013) may be used, which are also implemented in available chipsets (e.g., Texas Instruments, "Application Report SLOS854C" - May 2014).
Diese Verfahren und Vorrichtungen für ein Auto-Resonanztracking können in der Vorrichtung
In der Vorrichtung
Insbesondere ist das Aktivierungsmodul ein elektronisches Modul, das die Vibrationsmotoren mit Strom versorgt, deren Aktivierungssequenz gemäß einem vorgegebenen Muster steuert, die Resonanzfrequenz jedes Vibrationsmotors analysiert (wie es vorstehend beschrieben worden ist) und eine Verbindung zu einer externen mobilen Vorrichtung, die nachstehend beschrieben ist, herstellt.Specifically, the activation module is an electronic module that powers the vibration motors, controls the activation sequence according to a predetermined pattern, analyzes the resonance frequency of each vibration motor (as described above), and connects to an external mobile device described below. manufactures.
Das Aktivierungsmodul oder allgemein die Vorrichtung
Das Aktivierungsmodul kann eine strukturierte, desynchronisierende Stimulation, wie z.B. die koordinierte Rücksetzung-Neuromodulation (vgl. US 2013/0041296, z.B. für die Behandlung von neurologischen Erkrankungen, die durch eine pathologische Synchronisation gekennzeichnet sind, wie z.B. Parkinson-Krankheit oder Epilepsie), oder eine strukturierte, synchronisierende Stimulation steuern (z.B. für die Behandlung einer motorischen Beeinträchtigung nach einem Schlaganfall, wo die koordinierte Gehirnaktivität fehlt oder vermindert ist).The activation module may provide structured, desynchronizing stimulation, such as e.g. the coordinated reset neuromodulation (see US 2013/0041296, eg for the treatment of neurological disorders characterized by a pathological synchronization, such as Parkinson's disease or epilepsy), or a structured, synchronizing stimulation control (eg for the treatment a motor impairment after a stroke where the coordinated brain activity is absent or diminished).
Die Vorrichtung
Das Verbindungsmodul
Die externe mobile Vorrichtung
Ferner kann die mobile Vorrichtung
Demgemäß kann die externe mobile Vorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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