ES2247061T3 - Dispositivo de evaluacion de la posicion de equilibrio del cuerpo humano. - Google Patents
Dispositivo de evaluacion de la posicion de equilibrio del cuerpo humano.Info
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Abstract
Dispositivo de evaluación de una posición de equilibrio del cuerpo humano, que comprende una fuente de rayos X (1) y unos medios de soporte de placa diana (2) sensible a los rayos X para realizar sobre la placa diana (2) una imagen radiográfica del paciente, unos medios de soporte del paciente (3) adaptados para soportar un paciente (4) en posición fija entre la fuente de rayos X (1) y los medios de soporte de placa diana (2) y para generar unas señales de posición imagen de la posición horizontal del eje global de gravedad (5) del paciente (4) con respecto a la fuente de rayos X (1) y a la placa diana.
Description
Dispositivo de evaluación de la posición de
equilibrio del cuerpo humano.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de evaluación de una posición de equilibrio del cuerpo humano, en
particular una posición de equilibrio de la columna vertebral.
El diagnóstico de los dolores vertebrales
descansa generalmente en la interpretación de una o varias
radiografías, realizadas con la ayuda de un aparato que comprende
una fuente de rayos X, unos medios de soporte de placa diana
sensible a los rayos X, unos medios de soporte de paciente adaptados
para soportar un paciente en posición fija entre la fuente de rayos
X y los medios de soporte de placa diana. El facultativo debe
interpretar las radiografías, para deducir de ellas las causas
probables de los dolores vertebrales del paciente.
El análisis de las radiografías es una operación
delicada y, a pesar de la gran experiencia de los facultativos,
dicho análisis no permite dar cuenta de manera suficientemente
fiable y completa de las causas de aparición de algunas afecciones
vertebrales. Y en algunos casos, las radiografías conducen a errores
de diagnóstico.
Para efectuar un análisis más completo del
esqueleto humano, con el fin de conocer mejor el origen de algunos
dolores de espalda de los pacientes, se ha propuesto ya, en los
documentos NL 7 415 910 A y EP 0 119 660 A, trazar de forma
automática sobre un cliché radiográfico de la columna vertebral el
eje vertical que pasa por el centro de gravedad del paciente. Un
dispositivo descrito en estos documentos comprende para ello una
fuente de rayos X, unos medios de soporte de placa diana sensible a
los rayos X, unos medios de soporte del paciente adaptados para
soportar un paciente en posición fija entre la fuente de rayos X y
los medios de soporte de placa diana, y unos medios asociados a los
medios de soporte del paciente para detectar la posición horizontal
del eje global de gravedad del paciente cuando tiene lugar el
funcionamiento de la fuente de rayos X y para generar unas señales
de posición. Las señales de posición mandan un carro superior en
desplazamiento transversal y que sostiene un hilo de plomo vertical
dispuesto entre el paciente y el soporte de placa diana sensible a
los rayos X, que prevé colocar el hilo en alineación con la fuente
de rayos X y el eje global de gravedad. Se puede así visualizar la
posición del eje global de gravedad del paciente, en los clichés
radiográficos, que caracteriza el equilibrio del paciente.
Dicho dispositivo presenta sin embargo varios
inconvenientes que impiden en la práctica su utilización efectiva.
En principio, la precisión y la fiabilidad de posición de la imagen
radiográfica del eje global de gravedad no son satisfactorias. Y
sobre todo, el sistema mecánico de carro móvil e hilo vertical es
una fuente de molestias y de errores por su volumen, por los riesgos
de enganchado del hilo y por la atención que es preciso
necesariamente aplicar al tiempo de desplazamiento del carro porta
hilo.
Otro inconveniente resulta generalmente de la
posición variable y no controlada del paciente sobre los medios de
soporte del paciente, lo que dificulta la legibilidad del cliché
radiográfico.
El problema propuesto por la presente invención
es idear un nuevo dispositivo que permita evitar los inconvenientes
de los dispositivos conocidos, en particular suprimiendo todas las
fuentes de molestia y de errores que pueden resultar de la
utilización de un hilo vertical móvil, y haciendo totalmente
transparente para el usuario la transferencia de la posición del eje
global de gravedad del paciente sobre la imagen radiográfica.
Otro problema de la invención es mejorar la
precisión y la fiabilidad de las imágenes radiográficas así
obtenidas, de manera que permitan una interpretación fina de la
posición relativa del eje global de gravedad con respecto al
esqueleto del paciente.
Para alcanzar estos objetivos así como otros, la
invención prevé un dispositivo de evaluación de una posición de
equilibrio del cuerpo humano, que comprende una fuente de rayos X y
unos medios de soporte de placa diana sensible a los rayos X para
realizar sobre la placa diana una imagen radiográfica del paciente,
unos medios de soporte del paciente adaptados para soportar un
paciente en posición fija entre la fuente de rayos X y los medios de
soporte de placa diana y para generar unas señales de posición
imagen de la posición horizontal del eje global de gravedad del
paciente con respecto a la fuente de rayos X y a la placa diana;
el dispositivo según la invención comprende:
- -
- unos medios para numerizar por barrido la imagen radiográfica del paciente realizada sobre la placa diana, y para generar así una imagen numerizada,
- -
- unos medios para generar, en función de dichas señales de posición, una imagen numerizada de la sombra proyectada del eje global de gravedad en el plano de la placa diana,
\newpage
- -
- unos medios para combinar en dicha imagen radiográfica numerizada del paciente la imagen numerizada de la sombra proyectada del eje global de gravedad, y para generar así una imagen numerizada combinada,
- -
- y unos medios para visualizar dicha imagen numerizada combinada.
La imagen es así realizada por unos medios
electrónicos situados completamente fuera del espacio ocupado por el
paciente cuando tiene lugar la toma de radiografía, y totalmente
insensibles a los riesgos de desplazamiento por los movimientos del
paciente. Además, la precisión de la imagen así obtenida está
sensiblemente mejorada, puesto que elimina cualquier error de
posición del hilo.
En el dispositivo según la invención, los medios
para generar una imagen numerizada de la sombra proyectada del eje
global de gravedad comprenden:
- -
- una unidad de cálculo y una memoria asociada,
- -
- unos datos geométricos, registrados en la memoria, y que corresponden a las posiciones relativas de la fuente de rayos X, del plano de la placa sensible, y de los medios de soporte del paciente en una referencia fija,
- -
- un programa registrado en una zona de memoria de programa de la memoria, adaptado para memorizar dichas señales de posición en el instante de toma de imagen radiográfica, y adaptado para calcular en función de dichas señales de posición la recta intersección del plano de la placa sensible y del plano vertical que pasa por la fuente de rayos X y por la posición horizontal del eje global de gravedad, y para memorizar el resultado de este cálculo que constituye la imagen del eje global de gravedad.
Preferentemente, el dispositivo es tal que:
- -
- comprende un escáner para escrutar por barrido la imagen radiográfica realizada sobre la placa diana sensible a los rayos X y para producir una sucesión de señales numéricas que constituyen la imagen radiográfica numerizada,
- -
- el programa está adaptado para asegurar la recepción de dichas señales numéricas y para registrarlas en la memoria,
- -
- el programa está adaptado para modificar la imagen radiográfica numerizada registrada sustituyendo la imagen del eje global de gravedad, generando así dicha imagen numerizada combinada,
- -
- y el programa está adaptado para visualizar dicha imagen numerizada combinada en un monitor, o para producir su impresión sobre un soporte.
Según un modo de realización preferido, que
mejora aún la precisión, el programa comprende una secuencia de
calibrado, adaptada para escrutar la imagen radiográfica de un
objeto de calibrado con referencias radioopacas y para calcular, a
partir de las dimensiones y posiciones conocidas de las referencias
radioopacas de dicho objeto de calibrado, dichos datos geométricos,
y para registrarlos en la memoria. Esta disposición permite resolver
el problema de la incertidumbre ligada a la posición desconocida de
la fuente de rayos X que está generalmente incorporada en el
interior de un cabezal de emisión del que no se distingue el
interior. Posicionando de manera apropiada y referenciada el objeto
de calibrado sobre los medios de soporte del paciente, y tomando un
cliché radiográfico del objeto de calibrado así posicionado, se
determinan de una sola vez todos los datos geométricos necesarios,
es decir, las posiciones relativas de la fuente, de los medios de
soporte del paciente y de la placa diana, permitiendo a continuación
un cálculo preciso de la posición relativa de la imagen del eje
global de gravedad con respecto a la imagen radiográfica de los
huesos del paciente.
Una de las causas de la falta de precisión y de
fiabilidad de los dispositivos conocidos que comprenden un plato de
fuerza que detecta la posición horizontal del eje global de gravedad
del paciente es la posible posible de las características de los
captadores del plato de fuerza. Resulta de esta deriva que las
señales producidas por cada uno de los captadores pueden variar en
el tiempo, lo que conduce a una determinación errónea de la posición
del eje global de gravedad. La invención permite resolver este
problema, previendo un peso de calibrado y una secuencia de
calibrado a efectuar periódicamente. El peso de calibrado, amovible
y posicionable sobre los medios de soporte del paciente, presenta
una forma determinada, comprende unos medios de referenciado de
posición a poner en coincidencia con unos medios de referenciado
complementarios de los medios de soporte del paciente, y comprende
un centro de gravedad cuya posición relativa es conocida con
respecto a los medios de referenciado de posición. La secuencia de
calibrado, prevista en el programa registrado, está adaptada para
calcular los parámetros de corrección de las señales de fuerza
producidas por cada captador, de manera que lleven en coincidencia
el centro de gravedad calculado con la posición geométrica conocida
del centro de gravedad real del peso de calibrado. Los parámetros de
corrección son entonces regis-
trados en memoria para permitir los cálculos ulteriores fiables de posición del eje global de gravedad de los pacientes.
trados en memoria para permitir los cálculos ulteriores fiables de posición del eje global de gravedad de los pacientes.
Preferentemente, para mejorar la precisión, la
referencia fija está centrada sobre el plano vertical que pasa por
la fuente de rayos X y perpendicular a los medios de soporte de
placa diana sensible a los rayos X.
Preferentemente, los medios de soporte del
paciente comprenden unos reposabrazos sobre los cuales el paciente
puede apoyar sus brazos en una posición definida avanzada.
En un modo de realización ventajoso, los medios
de soporte del paciente están montados rotativos alrededor de un eje
vertical medio, que permite orientar angularmente el paciente con
respecto a la dirección entre la fuente de rayos X y los medios de
soporte de la placa diana.
Según una realización preferida, los reposabrazos
son solidarios de un plato giratorio que a su vez soporta un plato
de fuerza de equilibrio modificada por una pluralidad de captadores
de fuerza repartidos según unas posiciones referenciadas con
respecto a la referencia y que producen unas señales de fuerza
utilizadas por la unidad de cálculo y el programa como señales de
posición.
Preferentemente, el dispositivo comprende unos
medios de indexado para fijar selectivamente la posición angular de
los medios de soporte del paciente según por lo menos cada 45º.
Otros objetos, características y ventajas de la
presente invención resaltarán de la descripción siguiente de modos
de realización particulares, dada en relación con las figuras
anexas, en las que:
- la figura 1 representa esquemáticamente y en
perspectiva un dispositivo de evaluación según un modo de
realización de la presente invención;
- la figura 2 es una vista frontal en sección
diametral de los medios de soporte del paciente en el dispositivo
de evaluación de la figura 1;
- la figura 3 ilustra en vista por encima el
dispositivo de evaluación de la figura 1;
- la figura 4 es una vista en perspectiva que
ilustra la etapa de calibrado con la ayuda de un objeto de
calibrado; y
- la figura 5 es un esquema de bloques
simplificado que ilustra los elementos esenciales de material y de
lógica que permiten los cálculos para la generación de las imágenes
según la invención.
En el modo de realización ilustrado en las
figuras 1 y 3, el dispositivo comprende una fuente de rayos X 1,
unos medios de soporte de placa diana 2 para soportar una placa
diana sensible a los rayos X y orientada verticalmente a una cierta
distancia horizontal de la fuente de rayos X 1, y unos medios de
soporte del paciente 3 adaptados para soportar un paciente 4 en
posición fija entre la fuente de rayos X 1 y los medios de soporte
de la placa diana 2. El dispositivo según la invención es una
instalación para la toma de radiografías. Dicho de otro modo, la
fuente de rayos X 1, y los medios de soporte de placa diana 2 pueden
tener una estructura tal como las habitualmente utilizadas en las
instalaciones de radiografía médicas.
Según la invención, los medios de soporte del
paciente 3 comprenden unos medios para detectar la posición
horizontal, es decir las coordenadas en el plano horizontal, del eje
global de gravedad 5 del paciente o eje vertical que pasa por el
centro de gravedad G del paciente 4, cuando tiene lugar el
funcionamiento de la fuente de rayos
X 1.
X 1.
A priori, la invención puede aplicarse al
análisis del equilibrio de pacientes 4 en diversas posiciones tales
como la posición de pie, o la posición sentado por ejemplo. En la
figura 1, se ha representado el dispositivo según la invención en
el modo de realización en el cual los medios de soporte del paciente
3, los medios de fuente de rayos X 1 y los medios de soporte de la
placa diana 2 están conformados para realizar una radiografía y un
referenciado simultáneo del eje global de gravedad 5 de un paciente
4 en posición de pie.
En esta posición de pie, para el análisis de la
columna vertebral, el dispositivo está dispuesto para tomar una
radiografía de la zona torácica, de la zona lumbar, de la zona
pelviana y de la zona femoral superior del paciente 4.
En el modo de realización en el cual el paciente
4 está en posición de pie, es importante que los brazos 6 y 7 del
paciente tengan una posición definida constante, puesto que su
posición influye sobre la del centro de gravedad G y sobre la
calidad de la imagen radiográfica obtenida. Por ejemplo, como se ha
ilustrado en la figura, los medios de soporte del paciente 3
comprenden unos reposabrazos 8 y 9 tales como unos vástagos
verticales, sobre los cuales el paciente 4 puede apoyar sus brazos 6
y 7 en posición avanzada, por ejemplo en posición horizontal,
asiendo los vástagos 8 y 9 con sus manos.
Preferentemente, los medios de soporte del
paciente 3 están montados rotativos alrededor de un eje vertical
medio 10, que permite orientar angularmente el paciente 4 con
respecto a la dirección de propagación de los rayos entre la fuente
de rayos X 1 y los medios de soporte de placa diana 2, según varias
posiciones angulares sucesivas en las cuales pueden ser tomadas
varias radiografías, por ejemplo frontal, y después de perfil. Unos
medios de indexado permiten fijar selectivamente la posición angular
de los medios de soporte del paciente 3 alrededor del eje vertical
medio 10 según por lo menos ocho posiciones repartidas cada 45º.
En el modo de realización ventajoso ilustrado en
las figuras 2 y 3, el paciente 4 descansa sobre unos medios de
soporte del paciente 3 que comprenden un plato de fuerza de
equilibrio modificada 15 provisto de una pluralidad de captadores de
fuerza tales como los captadores C1, C2 y C3, repartidos según unas
posiciones referenciadas con respecto a una referencia XbObYb, y
asociados a unos medios de cálculo para calcular la posición Og, en
el plano horizontal, de la resultante de las fuerzas en dicha
referencia XbObYb. Se puede naturalmente prever un número de
captadores superior a tres.
La referencia XbObYb puede ventajosamente estar
centrada en Ob sobre el plano XOZ vertical que pasa por la fuente de
rayos X 1 y perpendicular a los medios de soporte de la placa diana
2 sensible a los rayos X.
Por ejemplo, como se ha ilustrado en vista
frontal en sección en la figura 2, los medios de soporte del
paciente 3 comprenden un plato fijo 12, que puede estar implantado
en el suelo, sobre el cual está montado un plato giratorio 13 que se
articula alrededor de un pivote superior 14 del plato fijo 12. El
pivote superior 14 define así el eje de rotación del plato giratorio
13, que es también el eje vertical medio 10 de los medios de soporte
del paciente 3.
El plato giratorio 13 soporta un plato de fuerza
de equilibrio modificada 15, utilizado como superficie de apoyo del
paciente durante el funcionamiento del dispositivo de evaluación de
la invención. Por ejemplo, el plato de fuerza de equilibrio
modificada 15 puede tener una forma de disco, como se observa en la
figura 3.
La placa que constituye el plato de fuerza de
equilibrio modificada 15 está unido al plato giratorio 13 por medio
de por lo menos tres captadores de fuerza C1, C2 y C3, adaptados
para evaluar la fuerza vertical de apoyo entre le plato de fuerza de
equilibrio modificada 15 y el plato giratorio 13. Por ejemplo, como
se ha ilustrado en la figura 3, los captadores de fuerza C1, C2 y
C3 están repartidos a 120º unos de los otros y a equidistancia
alrededor del centro Ob.
Los tres captadores C1, C2 y C3 son solicitados
por unas fuerzas verticales F1, F2 y F3.
El baricentro de los emplazamientos de los
captadores C1, C2 y C3 afectados de los coeficientes F1, F2 y F3 es
el punto Og en el que el eje global de gravedad 5 del paciente corta
el plano de apoyo. Este punto Og es determinado por un cálculo
elemental a partir de las coordenadas conocidas de las posiciones de
los captadores C1, C2 y C3 y de los valores de las fuerzas F1, F2 y
F3 medidas. El cálculo aplica la relación:
F1.
\overrightarrow{ObC1} + F2. \overrightarrow{ObC2} + F3.
\overrightarrow{ObC3} = (F1 + F2 + F3).
\overrightarrow{ObOg}
Este cálculo puede ser realizado por un
microcontrolador incorporado en el plato de fuerza de equilibrio
modificada 15, o dispuesto en otro emplazamiento, y programado de
una forma apropiada que está al alcance del experto en la
materia.
Preferentemente, como se ilustrado en la figura
1, se prevé una unidad de cálculo 21 y una memoria asociada, por
ejemplo un microordenador y sus periféricos habituales tales como un
teclado 22 y un monitor 23. La unidad de cálculo 21 está conectada
eléctricamente al medio de soporte del paciente 3 para recibir las
señales de posición generadas por el medio de soporte del paciente 3
y para realizar el cálculo de las coordenadas del punto Og.
Según la invención, se prevén además unos medios
20 para numerizar por barrido la imagen radiográfica del paciente
sobre los medios de soporte de placa diana 2. Se puede utilizar para
ello un escáner 20 adaptado para escrutar por barrido la imagen
radiográfica realizada sobre la placa diana 20 sensible a los rayos
X, y para producir una sucesión de señales numéricas que constituyen
la imagen radiográfica numerizada. Según la invención, se prevén
además unos medios de cálculo y de tratamiento de imagen para
superponer a dicha imagen radiográfica numerizada del paciente la
imagen Hg numerizada del eje global de gravedad 5 en el plano
vertical de la placa sensible a los rayos X.
Preferentemente, los medios de cálculo están
asociados a unos medios de memorización que aseguran la memorización
de las coordenadas de la posición Og de la resultante de las fuerzas
sobre el plato de fuerza de equilibrio modificada 15 en el instante
de toma de la radiografía. Así, la posición relativa de la imagen
radiográfica del paciente y de la imagen Hg del eje global de
gravedad 5 corresponde exactamente, teniendo en cuenta la ampliación
resultante del principio mismo de la radiografía, a la posición
relativa entre el esqueleto del paciente 4 y la posición de su eje
global de gravedad 5 en la actitud definida de toma de la
radiografía.
La figura 5 ilustra más en detalle el diagrama
esquemático de los elementos que permiten los cálculos y la
generación de las imágenes.
Se encuentra de nuevo la unidad de cálculo 21 tal
como la unidad central de un microordenador o de un microprocesador,
asociada a sus periféricos tales como el teclado 22 y el monitor 23.
Las señales de posición generadas por los captadores de fuerza C1,
C2 y C3 son enviadas a la unidad de cálculo 21 por medio de un
convertidor analógico/numérico 30. La unidad de cálculo 21 efectúa
el cálculo anteriormente mencionado para deducir del mismo las
coordenadas del eje global de gravedad 5 en la referencia horizontal
XbObYb fija, o posición del punto Og. Estas coordenadas son
registradas en una zona de memoria de datos 25 de la memoria 24 a su
vez conectada a la unidad de cálculo 21.
La zona de memoria de datos 25 contiene además
los otros datos geométricos que corresponden a las posiciones
relativas de la fuente de rayos X 1, del plano de la placa sensible
2 y de los medios de soporte del paciente 3 en la referencia
XbObYb.
Un programa está registrado en la zona de memoria
de programa 26 de la memoria 24. El programa está adaptado para
memorizar dichas señales de posición en el instante de toma de la
imagen radiográfica, instante que es comunicado a la unidad de
cálculo 21 por una entrada conectada al aparato de radiografía. El
programa está adaptado para calcular, en función de dichas señales
de posición o coordenadas del punto Og, la recta Hg intersección del
plano de la placa sensible 2 y del plano vertical que pasa por la
fuente de rayos X 1 y la posición horizontal Og del eje global de
gravedad 5. El resultado del cálculo es memorizado en la memoria 24,
y este resultado de cálculo constituye la imagen del eje global de
gravedad 5.
Simultáneamente o en diferido, el escáner 20
escruta por barrido la imagen radiográfica realizada sobre la placa
diana 2 sensible a los rayos X, y produce una sucesión de señales
numéricas que constituyen la imagen radiográfica numerizada. El
programa asegura la recepción de estas señales numéricas por la
unidad de cálculo 21, y su registro en la memoria 24.
El programa está también adaptado para modificar
la imagen radiográfica memorizada registrada en la memoria 24
sustituyendo, en la imagen radiográfica numerizada, los puntos
correspondientes de la imagen del eje global de gravedad Hg, para
generar así una imagen numerizada combinada.
Finalmente, el programa está adaptado para
visualizar dicha imagen numerizada combinada en el monitor 23, o
para producir su impresión sobre un soporte. Se ha ilustrado así
esquemáticamente en el monitor 23 la imagen numerizada combinada,
que comprende la imagen radiográfica numerizada 23a y la imagen del
eje global de gravedad 23b.
En la práctica, no es raro que se produzcan
algunos desplazamientos entre la fuente de rayos X y el soporte de
la placa diana 2, o que no se conozca de forma precisa la posición
exacta de la fuente de rayos X 1 que está generalmente escondida en
un cabezal emisor. No es entonces posible realizar un cálculo
preciso de la posición exacta de la imagen Hg del eje global de
gravedad 5.
Para resolver este problema, se pueden prever
unos medios de calibrado que serán descritos a continuación.
Como se ha ilustrado en la figura 4, el
calibrado se efectúa en el curso de una secuencia de calibrado en la
cual se realiza una imagen radiográfica de un objeto de calibrado 40
de dimensiones conocidas y de estructura particular, que se coloca
en una posición referenciada y apropiada sobre los medios de soporte
del paciente 3. El objeto de calibrado 40 es ventajosamente un
paralelepípedo de material plástico radiotransparente, por ejemplo
de dimensiones 180 mm x 180 mm x 300 mm, en el cual ocho bolas de
plomo radioopacas de diámetro 3 mm están implantadas en los
vértices. El objeto de calibrado 40 soporta una referencia
materializada sobre su base inferior, y se pone esta referencia en
coincidencia perfecta con una referencia correspondiente de los
medios de soporte del paciente 3.
El objeto de calibrado es radiografiado en las
mismas condiciones que el paciente, como se ha ilustrado en la
figura 4, colocando una placa diana 2 en la misma posición que las
radios a efectuar ulteriormente.
Se efectúa a continuación la numerización de la
imagen radiográfica obtenida, con la ayuda del escáner 20, y el
programa comprende una secuencia de programa adaptada para reconocer
las formas redondas que constituyen las imágenes de las bolas del
objeto de calibrado 40. Por ejemplo, para un paralelepípedo que
tiene unas bolas en sus ocho vértices A, B, C, D, E, F, G y H, se
obtiene una imagen abcd para la cara delantera, y una imagen más
pequeña efgh para la cara posterior.
Son desconocidas las tres coordenadas de la
fuente de rayos X 1 con respecto a la referencia fija XbObYB, las
tres coordenadas del centro del objeto de calibrado 40 con respecto
a la referencia fija, y dos parámetros angulares que representan las
inclinaciones posibles del objeto de calibrado 40 con respecto a la
referencia XbObYb. A estas ocho incógnitas corresponden las
dieciséis coordenadas medidas de las ocho imágenes abcd, efgh de las
bolas. El programa está adaptado para medir sobre la imagen
numerizada las coordenadas de estos puntos abcdefgh. Una técnica
numérica al alcance del experto en la materia se utilizará para
resolver el sistema que comprende dieciséis ecuaciones con ocho
incógnitas. La redundancia, resultante del número superior de
ecuaciones con respecto a las incógnitas, es utilizada para mejorar
la precisión de los cálculos. Así, el programa deduce de ello los
datos geométricos que son entonces registrados en la zona de memoria
de datos 25 de la memoria 24.
En la práctica, no es raro que los captadores de
fuerza C1, C2 y C3 que son unos captadores electrónicos que generan
unas señales eléctricas, presenten unas características técnicas que
derivan en el tiempo y producen por tanto unas señales de fuerza
cuyo tratamiento ya no permite restituir la posición exacta del eje
de gravedad global de los pacientes.
Así, en el caso en que los medios de soporte del
paciente comprenden un plato de fuerza portapaciente soportado por
una pluralidad de captadores de fuerza, se puede prever
ventajosamente realizar periódicamente un recalibrado del
dispositivo, utilizando un peso de calibrado y una secuencia de
calibrado.
El peso de calibrado es un peso amovible y
posicionable sobre los medios de soporte del paciente 3. El peso de
calibrado tiene una forma determinada, por ejemplo una forma
paralelepipédica como el objeto de calibrado 40, o una forma
cilíndrica, y presenta un centro de gravedad cuya posición
geométrica es conocida en el volumen del peso de calibrado. El peso
de calibrado comprende unos medios de referenciado de posición, por
ejemplo sobre su cara inferior, medios de referenciado que se ponen
en coincidencia con unos medios de referenciado complementarios
previstos sobre los medios de soporte del paciente 3. Así, la
posición geométrica del centro de gravedad del peso de calibrado es
conocida con respecto a los medios de soporte del paciente 3, y por
tanto con respecto a la referencia fija XbObYb.
El programa registrado en la memoria comprende
una secuencia de calibrado, adaptada para calcular los parámetros de
corrección de las señales de fuerza producidas por los captadores
C1, C2 y C3 de manera que lleven en coincidencia el centro de
gravedad calculado con la posición geométrica conocida del centro de
gravedad real del peso de calibrado. Los parámetros de corrección
son entonces registrados en memoria, para permitir a continuación
los cálculos ulteriores fiables de posición del eje global de
gravedad de los pacientes.
Se comprende que el dispositivo según la
invención permite una mejor comprensión del mecanismo del equilibrio
sagital. Los riesgos de error son minimizados, puesto que el
dispositivo da de forma automática y precisa la posición relativa
del eje global de gravedad 5 y del esqueleto humano.
En el modo de realización para toma de
radiografías en posición de pie, la invención permite tener en
cuenta los miembros inferiores, e interpretar mejor lo defectos de
curvatura de la columna vertebral.
A partir de la imagen radiográfica completada por
la imagen Hg del eje global de gravedad 5, el facultativo puede
medir la separación entre el eje global de gravedad 5 y el eje de
las cabezas femorales. Puede también detectar los centros de las
cabezas femorales para evaluar la separación anteroposterior entre
el eje global de gravedad 5 y las cabezas femorales.
Después de marcado sobre la radiografía de puntos
de referencia específicos por un operador, el dispositivo puede
también, con la ayuda de un ordenador programado de forma
apropiada, reconstruir un modelo vertebral y pelviano que permite
caracterizar y evaluar mejor las curvaturas de las diferentes
porciones de la columna vertebral.
La presente invención no está limitada a los
medios de realización que han sido explícitamente descritos, sino
que incluye las diversas variantes y generalizaciones contenidas en
el campo de las reivindicaciones siguientes.
Claims (9)
1. Dispositivo de evaluación de una posición de
equilibrio del cuerpo humano, que comprende una fuente de rayos X
(1) y unos medios de soporte de placa diana (2) sensible a los rayos
X para realizar sobre la placa diana (2) una imagen radiográfica del
paciente, unos medios de soporte del paciente (3) adaptados para
soportar un paciente (4) en posición fija entre la fuente de rayos X
(1) y los medios de soporte de placa diana (2) y para generar unas
señales de posición imagen de la posición horizontal del eje global
de gravedad (5) del paciente (4) con respecto a la fuente de rayos X
(1) y a la placa diana (2),
caracterizado porque comprende:
- -
- unos medios (20) para numerizar por barrido la imagen radiográfica del paciente realizada sobre la placa diana (2), y para generar así una imagen radiográfica numerizada,
- -
- unos medios (21) para generar, en función de dichas señales de posición, una imagen numerizada de la sombra proyectada (Hg) del eje global de gravedad (5) en el plano de la placa diana (2),
- -
- unos medios (21) para combinar con dicha imagen radiográfica numerizada del paciente la imagen (Hg) numerizada de la sombra proyectada del eje global de gravedad (5), y para generar así una imagen numerizada combinada,
- -
- y unos medios (23) para visualizar dicha imagen numerizada combinada,
y porque los medios para generar una imagen
numerizada de la sombra proyectada del eje global de gravedad
comprenden:
- -
- una unidad de cálculo (21) y una memoria (24) asociada, en la cual son registrados unos datos geométricos que corresponden a las posiciones relativas de la fuente de rayos X (1), del plano de la placa sensible (2), y de los medios de soporte del paciente (3) en una referencia fija (XbObYb),
- -
- un programa registrado en una zona de memoria de programa (26) de la memoria (24), adaptado para memorizar dichas señales de posición en el instante de toma de la imagen radiográfica, y adaptado para calcular en función de dichas señales de posición la recta (Hg) intersección del plano de la placa sensible (2) y del plano vertical que pasa por la fuente de rayos X (1) y por la posición horizontal (Og) del eje global de gravedad (5), y para memorizar el resultado de este cálculo que constituye la imagen del eje global de gravedad.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque:
- -
- comprende un escáner (20) para escrutar por barrido la imagen radiográfica realizada sobre la placa diana (2) sensible a los rayos X y para producir una sucesión de señales numéricas que constituyen la imagen radiográfica numerizada,
- -
- el programa está adaptado para asegurar la recepción de dichas señales numéricas y para registrarlas en la memoria (24),
- -
- el programa está adaptado para modificar la imagen radiográfica numerizada registrada sustituyendo la imagen del eje global de gravedad (Hg), generando así dicha imagen numerizada combinada,
- -
- y el programa está adaptado para visualizar dicha imagen numerizada combinada en un monitor (23), o para producir su impresión sobre un soporte.
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 ó 2, caracterizado porque el programa comprende una
secuencia de calibrado, adaptada para escrutar la imagen
radiográfica de un objeto de calibrado (40) con referencias
radioopacas (A, B, C, D, E, F, G, H) y para calcular, a partir de
las dimensiones y posiciones conocidas de las referencias
radioopacas de dicho objeto de calibrado (40), dichos datos
geométricos, y para registrarlos en la memoria
(24).
(24).
4. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende:
- -
- unos medios de soporte del paciente (3) que tienen un plato de fuerza (15) de equilibrio modificada soportado por una pluralidad de captadores de fuerza (C1, C2, C3) repartidos según unas posiciones referenciadas con respecto a la referencia (XbObYb) y que producen unas señales de fuerza utilizadas por la unidad de cálculo y el programa como señales de posición,
- -
- un peso de calibrado, amovible y posicionable sobre los medios de soporte del paciente (3), que tiene una forma determinada, que tiene unos medios de referenciado de posición a poner en coincidencia con unos medios de referenciado complementarios de los medios de soporte del paciente (3), y que tiene un centro de gravedad de posición relativa conocida con respecto a los medios de referenciado de posición.
- -
- comprendiendo el programa registrado una secuencia de calibrado adaptada para calcular los parámetros de corrección de las señales de fuerza producidas por cada captador (C1, C2, C3), de manera que lleven en coincidencia el centro de gravedad calculado con la posición geométrica conocida del centro de gravedad real del peso de calibrado, siendo los parámetros de corrección entonces registrados en memoria para permitir los cálculos ulteriores fiables de posición del eje global de gravedad de los pacientes.
5. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicha referencia
fija (XbObYb) está centrada (Ob) sobre el plano (XOZ) vertical que
pasa por la fuente de rayos X (1) y perpendicular a los medios de
soporte de la placa diana (2) sensible a los rayos X.
6. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque está dispuesto
para tomar una radiografía de la zona torácica, de la zona lumbar,
de la zona pelviana y de la zona femoral superior del paciente
(4).
7. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los medios de
soporte del paciente (3) están montados rotativos alrededor de un
eje vertical medio (10), que permite orientar angularmente el
paciente (4) con respecto a la dirección de propagación de los rayos
entre la fuente de rayos X (1) y los medios de soporte de la placa
diana (2).
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque los medios de soporte del paciente (3)
comprenden unos reposabrazos (8, 9) sobre los cuales el paciente (4)
puede apoyar sus brazos (6, 7) en una posición definida
avanzada.
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque los reposabrazos (8, 9) son solidarios
de un plato giratorio (13) que a su vez soporta un plato de fuerza
(15) de equilibrio modificada por una pluralidad de captadores de
fuerza (C1, C2, C3) repartidos según unas posiciones referenciadas
con respecto a la referencia (XbObYb) y que producen unas señales de
fuerza utilizadas por la unidad de cálculo y el programa como
señales de posición.
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