JP2023533517A - 腰痛リハビリテーションの進行をリアルタイムに監視するシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
発明を実施するための形態
a.椎骨L4およびL5の腰部領域における脊柱起立筋上のウェアラブルEMGアセンブリ100の複数の検出電極101a、101bの配置し;
b.信号検出モジュール102によって、複数の検出電極101a、101bによって検出されるEMG信号を調整し;
c.取得および送信モジュール103によって、EMG信号をデジタルEMG信号に変換し;
d.取得および送信モジュール103によって、デジタルEMG信号のワイヤレス送信を可能にし;
e.慣性測定モジュール104によって、完全屈曲位置への屈曲時に脊柱起立筋に関連する角度変位を決定するためにその慣性信号を検出することを提供し、慣性信号は、その運動および配向に関するデータを含み;
f.コンピューティングデバイス上に配置された監視および報告ユニット200によって、被験者の腰部リハビリテーションの進行に関連する改善または悪化の比率を含む進行報告を生成することは、以下を含む:
i.デジタルEMG信号およびその受信された慣性信号に基づいて、前記脊柱起立筋に関連するFRRおよびERRを決定することと、
ii.FRRおよびERRを履歴データと比較して、当該改善または悪化の比率を決定すること、
g.監視および報告ユニット200は、クライアント装置上で実行可能なIoTプラットフォームを介して、EMG信号、慣性信号、FRR、ERR、およびそれらの改善または悪化比率を表示し;
h.データを、IoTプラットフォームを介して、無線通信ネットワークを介してクラウドサーバに送信し、サードパーティプラットフォームと接続する。
●START測定機能
●STOP測定機能
●リアルタイムの姿勢/動きおよび未処理EMG測定値
●腰痛(LBP)分析
●改善または悪化率の進行報告による進行監視
Claims (8)
- 被験者の腰痛リハビリテーションの進行をリアルタイムで監視するシステムであって、
椎骨L4およびL5の腰椎領域において脊柱起立筋上に配置可能な複数の検出電極(101a、101b)と、信号検出モジュール(102)と、取得および送信モジュール(103)と、慣性測定モジュール(104)と、を含む、ウェアラブル筋電図(EMG)アセンブリ(100)であって、
前記信号検出モジュール(102)は、前記複数の検出電極(101a、101b)によって検出されたEMG信号を調整するように構成された計装アンプ(102a)と、ハイパスフィルタ(102b)と、ローパスフィルタ(102c)と、プレアンプ(102d)と、を含み、
前記取得および送信モジュール(103)は、前記EMG信号をデジタルEMG信号に変換するように構成されたアナログ-デジタル変換器を有するマイクロコントローラ(103a)を含み、
前記取得および送信モジュール(103)は、前記デジタルEMG信号の無線送信を可能にするように構成された通信モジュール(103b)を含み、
前記慣性測定モジュール(104)は、加速度計と、磁力計と、完全屈曲位置への屈曲時に前記脊柱起立筋に関連する角度変位を決定するための慣性信号を提供するように構成されたジャイロスコープと、を含み、前記慣性信号は運動および配向に関するデータを含む、
筋電図(EMG)アセンブリ(100)と、
前記被験者の腰部リハビリテーションの進行に関連する改善または悪化の比率を含む進行報告を生成するように構成されたコンピューティングデバイス上に配置された監視および報告ユニット(200)であって、
前記監視および報告ユニット(200)は、前記デジタルEMG信号と、受信した慣性信号とに基づいて、前記脊柱起立筋に関連する屈曲弛緩比(FRR)、伸展弛緩比(ERR)を決定し、履歴データと比較して、前記改善または悪化の比率を決定し、
前記FRRは、前記脊柱起立筋の完全屈曲中の平均二乗平均平方根に対する前記脊柱起立筋の屈曲中の最大二乗平均平方根の比であり、
前記ERRは前記脊柱起立筋の完全屈曲中の平均二乗平均平方根に対する前記脊柱起立筋の伸展中の最大二乗平均平方根の比であり、
前記監視および報告ユニット(200)は、前記EMG信号、前記慣性信号、前記FRR、前記ERR、および改善または悪化の前記比率を表示するように構成されたクライアントデバイス上で実行可能なIoTプラットフォームを含み、
前記IoTプラットフォームは、サードパーティプラットフォームとの接続のために、無線通信ネットワークを介してクラウドサーバに接続される、
監視および報告ユニット(200)と、
を含むことを特徴とする、システム。 - 前記慣性測定モジュール(104)は、前記慣性信号を同等のデジタル慣性信号に変換するために前記マイクロコントローラ(103a)に接続されている、
請求項1に記載のシステム。 - 前記慣性測定モジュール(104)は、複数の検出電極(101a、101b)と一体的に組み込まれている、
請求項1に記載のシステム。 - 前記ウェアラブル筋電図(EMG)アセンブリ(100)は、腰部の身体部分に取り付け可能なウェアラブルパッチを含む,
請求項1に記載のシステム。 - 前記加速度計は、3つの直交軸に沿った、屈曲中の前記脊柱起立筋に関連する加速度を測定する3軸加速度計センサである、
請求項1に記載のシステム。 - 前記磁力計は、前記脊柱起立筋に関連する現在の磁場の強度を測定する、
請求項1に記載のシステム。 - 前記ジャイロスコープは、3つの直交軸に沿った、屈曲中の前記脊柱起立筋の回転運動を検出する、
請求項1に記載のシステム。 - 被験者の腰痛リハビリテーションの進行をリアルタイムで監視する方法であって、
ウェアラブル筋電図(EMG)アセンブリ(100)の複数の検出電極(101a、101b)を椎骨L4およびL5の腰部の脊柱起立筋に配置し、
信号検出モジュール(102)が、前記複数の検出電極(101a、101b)によって検出されるEMG信号を調整し、
前記信号検出モジュール(102)は、計装アンプ(102a)と、ハイパスフィルタ(102b)と、ローパスフィルタ(102c)と、プレアンプ(102d)と、を含み、
取得および送信モジュール(103)が、前記EMG信号をデジタルEMG信号に変換し、
前記取得および送信モジュール(103)は、アナログ-デジタル変換器を有するマイクロコントローラ(103a)を含み、
前記取得および送信モジュール(103)が、前記デジタルEMG信号のワイヤレス送信を可能とし、
前記取得および送信モジュール(103)は、通信モジュール(103b)を含み、
慣性測定モジュール(104)が、慣性信号を検出して、完全屈曲位置への屈曲時に前記脊柱起立筋に関連する角度変位を決定し、
前記慣性信号は運動及び配向に関するデータを含み、
前記慣性測定モジュール(104)は、加速度計と、磁力計と、ジャイロスコープと、を含み、
コンピューティングデバイス上に配置された監視および報告ユニット(200)が、前記被験者の腰部リハビリテーションの進行に関連する改善または悪化の比率を含む進行報告を生成し、
前記デジタルEMG信号および受信された慣性信号に基づいて、前記脊柱起立筋に関連する屈曲弛緩比(FRR)および伸展弛緩比(ERR)を決定し、
前記FRRおよびERRを履歴データと比較して、前記改善または悪化の比率を決定し、
前記FRRは前記脊柱起立筋の完全屈曲中の平均二乗平均平方根に対する前記脊柱起立筋の屈曲中の最大二乗平均平方根の比であり、
前記ERRは前記脊柱起立筋の完全屈曲中の平均二乗平均平方根に対する脊柱起立筋の伸展中の最大二乗平均平方根の比であり、
前記監視および報告ユニット(200)は、前記EMG信号、前記慣性信号、前記FRR、前記ERR、および改善または悪化の比率を表示するように構成されたクライアントデバイス上で実行可能なIoTプラットフォームを含み、
前記IoTプラットフォームは、サードパーティプラットフォームとの接続のために、無線通信ネットワークを介してクラウドサーバに接続されている、
ことを特徴とする、方法。
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