JP6837998B2 - 水平方向及び垂直方向力検知並びにモーションコントロールを用いた医療用リハビリテーション体重支持システム及び方法 - Google Patents
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Description
本明細書に開示されているシステムは、体重支持システム、さらに具体的には改良された支持システム、及びカスタマイズ可能であるかまたは設定可能でありかつ動的であるエクササイズモードを含む方法に関する。また、当該システムは、トラック(track)システムに関する複数の構成を含んでもよく、当該システムは、異なった場所において代替的な機能及び、例えば、検出された体重の一部(例えば、割合)に基づいてユーザに調整可能かつ変化する支持力を提供可能である。本開示のシステムは、固定態様、可動態様、有線態様または無線態様で用いられ得、かつ単一のトラックシステムにおいて複数の支持デバイスの使用を可能にし得るユーザインタフェースを提供する。
歩行障害及び他の身体的障害を持つ人に対するリハビリデーションサービス及び治療を提供するプロセスは、最高レベルの技術を有する療法士にさえ困難をもたらす。例えば、出血や梗塞による意識障害や麻痺の発作(stroke)、脊髄損傷、外傷性脳損傷等の神経障害を患う患者は、自分を支えることができないか、持久力に乏しいか、または不安定な歩行パターンを見せることが多い。このような障害は、患者及び療法士が特定のエクササイズ、治療等を行うことを困難にする。従って、このような治療において、何かしらの体重支持システムを取り入れて落下または他の負傷を減らしつつ、訓練(トレーニング)または治療の強度または持続時間を増やすことを可能にすることが一般的になっている。
図1を参照すると、人すなわち患者110の体重の選択可能な部分(例えば、割合)を支持するシステム100(例えば、SafeGait(商標)360°Balance and Mobility Trainer system)が示されている。一般的に、システム100はトラック(track)120を含んでいる。以下の開示は、主に、例えば、図17−18に示されているループトラック(例えば、始点または終点がない)のようなトラックタイプシステムに関している。しかし、本開示のシステム及び関連する方法の様々な態様及び特徴によっては、アーム(例えば、ジブクレーン、Gorbel Easy ArmTM)、カンチレバートラックセクション、及びガントリートロリーが移動可能な経路をプログラム的に画定する機能を有するガントリー等の代替的な支持構造が用いられることとしてもよい。このような代替例において、移動自在支持ユニットすなわちトラック104は、移動自在支持部すなわちベース130を含み、支持部130は、他の可動部材に固定され得るかまたは自身が支持構造に対して移動自在であり得る。移動自在支持ユニットは、以下に説明するように(例えば、図11、14)、さらに水平方向駆動部140、アクチュエータ400等のような他のコンポーネントを含んでいる。
1.1 範囲
本説明は、SafeGait(商標)360°Balance and Mobility Trainer system(「システム概要」を参照)のカスタムソフトウェアモジュールに関するデザインの詳細を提供する。特に、キオスク(例えば、170)及び遠隔(例えば、176)ユーザインタフェース(例えば、2900)のインタフェース、構造及び実装仕様のデザイン、並びに全体としてシステム内で統合されかつ機能することにこれらが依存するサポートソフトウェアのデザインが開示される。
本文書は、システムのソフトウェアコンポーネントの実装の詳細、これらのデザイン構造の理由、及びこれらのモジュールがどのようにSafeGaitハードウェア及びファームウェアと一体化するかについて提供することが意図されている。
2.1 考慮事項及び制約
デザインを推進させるシステム要求内で定義されるように、このシステムに関していくつかの制約が存在している:(1)ユーザインタフェースがタッチスクリーンをサポートする;(2)キオスク及び遠隔ハードウェアが同一のオペレーティングシステムプラットフォームで動作しないであろうこと;(3)TCP通信インタフェースの提供を除いて、アクチュエータ(actuator)がブラックボックスとして考慮される;(4)システムが将来の「スマート」テクノロジー(例えば、グーグルグラス、スマートウォッチ等)に適合し得ること;(5)システムが将来のキオスク及び遠隔ハードウェアをサポート可能であるべきこと;(6)システムが、単一の設備に於ける複数のシステムの間でのデータ同時並行性のような将来の使用状況をサポートすべきこと。同時に、これらの考慮事項は、クロスプラットフォームのアーキテクチャ、ソフトウェアコンポーネントとソフトウェアコンポーネントとの間の緩い結合に基づくウェブベースのアプローチ、トップレベルのモデル−ビュー−コントローラ(model-view-controller(MVC))コンポーネント構造、及び統合及び拡張性を容易にするための業界標準技術の使用をもたらす。
上述の要求は、オペレーティングプラットフォームが変化するかまたは追加された場合に、ユーザインタフェースが変化することを要求し得、集中型のデータ保存が必要になった場合にデータモデリング戦略が変化することを要求し得、またはブラックボックスアクチュエータとのインタフェースが変化することを要求する。このように、システム内の役割に基づいて1のソフトウェアコンポーネントを他のソフトウェアコンポーネントと分離可能なことは、重要な要求となる−ユーザインタフェースは、そのソース内に通信コードまたはデータ管理コードを埋め込むべきではない。その代わり、ユーザインタフェースは、合意された約定(agreed-upon contract)を用いて他のコンポーネントを起動させ、アクチュエータへのメッセージを実行する(execute a message)、すなわちデータストアからのレコードをフェッチ(fetch)するべきである。従って、デザインアプローチは、ソフトウェアシステムが効率的に以下のMVCカテゴリに分離され得るという事実を利用する:キオスク及び遠隔ユーザインタフェース(「ビュー(view)」);患者及びユーザデータストア「モデル(model)」;及び通信及びバックグラウンド/サポートタスク(background/supporting task)「コントローラ(controller)」。
1. キオスク及び遠隔ハードウェアコンポーネントによって使用されるオペレーティングシステムが異なり得ることを考慮した場合、ウェブベースのユーザインタフェースは、プラットフォームに亘る変わらないルック・アンド・フィール(look and feel)及び機能的動作に役立つ;
2. ウェブ技術は、異なったシステム間で通信する用デザインされている−多くの異なったデータフォーマットプロトコル及び伝送プロトコルがウェブプラットフォームに組み込まれている;
3. ウェブ技術は、多くのタイプのデータ保存プラットフォームに対する広範囲のサポートを提供する;
4. ウェブ技術は、より多くのシステム、より多くのコンポーネント及びより多くのデータに対する拡張性を保証する。
トレーニングデバイスにとって、患者のプライバシー及び患者のデータセキュリティは、常時関心事である。このカテゴリのリスクは、ユーザのトレーニングによって及び以下のものを含むソフトウェア及びその構成において軽減される:持続的なデータストアは、特定人を識別可能なフィールド(欄)(例えば、名前、誕生日等)を当該データストア自体のテーブルに分け、固有の第2の識別子を用いてシステムに亘って患者のID(identification)を追跡する;持続的なデータストアは、特定人を識別可能と考えられ得るフィールドを暗号化する;ユーザインタフェースは、システムデータにアクセスするために認証及び権利付与を必要とする;システムは、閉じられた、保護された、プライベート名ネット和0区において動作する;ユーザインタフェースは、必要が無ければ機密の、特定人を識別可能な情報を表示しない。
1つの実施例において、キオスクプラットフォームは、Windows(登録商標)8.1 Professional,64ビットコンピュータに基づいている。この選択は、アーキテクチャの技術の基準を前進させる。例えば、マイクロソフト(登録商標)の技術とのよりよい統合のために、以下の構成及び当該構成に対応するソフトウェアコンポーネントが使用される:
Microsoft.NET 4.5 Framework with c#
フレームワーク:
・ Entity Framework 6−データモデリング及び管理に使用される
・ WebAPI Framework−ウェブサービスインフラストラクチャー実装に使用される
・ Internet Information Services(IIS)7.0−ホストウェブサービスに使用される
・ SQL Server 2014 Express−データストアとして使用される
・ Chrome Browser39またはこれ以降のもの。
ウェブアプリケーション
○ HTML5−スクリーンレイアウトに使用される
○ CSS3(Bootstrap 3 テンプレートを有する)−インタフェースのルックアンドフィールに用いられる
○ JavaScript(登録商標)−バックエンドのインフラストラクチャとしてかつクライアント側の動作に関して用いられる
jQuery−共通機能のコアライブラリ(使用される多数のライブラリの依存関係)
以下のプラグインを有するAngularJSアプリケーションインフラストラクチャ:
・ ngResource(angular-resource)−RESTfulサービスとの相互作用に関する
・ ngCookies (angular-cookies)−ブラウザのクッキーの読み出し/書き込みに関する
・ ngSanitize(angular-sanitize)−適格なHTMLとの動作に関する
・ ngAnimate(angular-animate)−CSS3アニメーションのサポートに関する
・ ngTouch(angular-touch)−タッチイベントサポート(すなわち、タッチスクリーン)に関する
・ uiRouter(angular-ui-router)−ナビゲーション階層の管理に関する
・ uiMask(angular-ui-utils)−入力検証に関する
・ angular-base64−Base64エンコードのサポートに関する
日付け/時刻ツール:
・ MomentJS−日付けの解析(parsing)検証及び表示
チャートツール(charting tool)・
・ C3charts(D3技術を使用)
他のユーティリティ:
・ MathJS−キオスク及び遠隔動作プラットフォームのクロスコンパイルに関して、既定のCordovaによって提供されないフォーマット及び演算のために使用される。
3.1 キオスクハードウェア
キオスク及び/または遠隔ハードウェアは、タッチスクリーンをサポートするWindows8.1 Professional タブレットであり得る。当該ハードウェアは、外部エンティティが接続できるようにIISがインストールされかつシステムのウェブサービスコンポーネントを実行する能力によって設定される必要がある。
遠隔ハードウェアは、ユーザが片手で快適に保持し、それによって他方の手が自由になり患者を補助可能なように十分に小さくされるべきである。さらに、遠隔ハードウェアで実行される遠隔ハードウェアは、以下の能力を有するべきである:
・ 「SafeGait」無線(WiFi)ネットワークへの接続
・ 静的インターネットプロトコル(IP)アドレスの設定
・ タッチスクリーンサポート
・ Cordovaによるサポート。
標準の無線ルータは、アクチュエータと、キオスクと、遠隔装置との間のプライベートネットワークを形成するために使用され得る。当該ルータは、既知のSSID及びWPAキーを用いて設定され得る。ルータのIPアドレス及びサブネットは、予め定義され得る。
ネットワーク接続ストレージは、データストレージ及びバックアップユニットとして使用されるようにデザインされ、キオスク及び遠隔操作プラットフォームと同様の設定制限を使用し得る。
4.1システム概要
システム要求に基づいて、SafeGait360°ソフトウェアシステムは、図28のコンポーネントを用いてデザインされた。図28は、主要なコンポーネントを、それらのタスク責任(task responsibility)によって示し、当該主要なコンポーネントは、モジュールの階層に属している。「ISSホストサービス(ISS Hosted Service)」空間2940内において、「アクチュエータインタフェース」、「GUI心拍及び状態管理」及び「データ管理」とラベリングされたアイテムは、物理的に分離され得る(例えば、アクチュエータインタフェースDLL)か、または構造的にウェブサービスの一部であり得る(例えば、GUI状態管理)ことに注意すべきである。重要なのは、ウェブサービスコンポーネント2920が、システム内のサーバ(キオスク)に移される複数のバックエンドタスクをさらしかつ管理する責任を負う点である。
利用されるトレーニングデバイスが、当該システムに生きている患者を付随させることを必要とするため、安全性が極めて重要である。アクチュエータのファームウェア直接敵に制御をする場合以外、ソフトウェアコンポーネントは、システムの使用中にハーネスを付けられた人間がどのように管理されるかについて直接保証しない。しかし、セラピスト(療法士)からアクチュエータへの要求を中継する役割を果たすことによって、間接的に安全性に影響を与える。従って、システム要求において定義される以下の安全性の検討が本明細書において繰り返し記載される:
1. システムは、アクチュエータが存在しているかをいつも感知していなければならない;
2. 強制的に及び緊急にアクチュエータに停止動作を伝える方法がなければならない;
3. どのユーザインタフェースがアクチュエータを制御しているか(例えば、キオスク対遠隔装置)を知る方法がなければならない;
4. 補助制御インタフェース(例えば、遠隔装置)の接続が失われた場合、主制御インタフェース(例えば、キオスク)が自動的に制御権を取得する必要がある;
5. ユーザインタフェースは、任意のシステムコンポーネントから受け取られた任意の問題点をエンドユーザに適切に表示することが可能である必要がある;
6. オーディット・トレール(audit trail)として、ソフトウェアシステムによってなされた動作は、オフライン評価のために記録されるべきである。
図27に示すように、システムの様々なソフトウェアコンポーネントが互いに通信して情報を中継し、アクチュエータに指令をし、かつシステムデータを持続させる機能を有することを必要とする。特に、キオスク及び遠隔装置におけるユーザインタフェースは、ウェブサービスを利用してシステムの多の部分とインタフェースを取る。当該ウェブサービスは、アクチュエータへ及びそこからメッセージを中継し、データストア(例えば、データベース)からデータを送信しかつ収集し、かつ様々な他の低レベルシステムの状態及びタスクを管理するために様々なモジュールを起動する。
4.3.1 管理サービス(admin service)
このウィンドウズ(登録商標)サービスは、キオスクユーザインタフェースからの退出及びシャットダウン要求の取り扱いに関与する。ユーザインタフェースが退出またはシャットダウンの要求を受け付けた場合、当該要求はウェブAPIに転送され、当該ウェブAPIが命令信号を当該ウィンドウズ(登録商標)サービスに送信する。その後、当該ウィンドウズ(登録商標)サービスは、適切な特権の下、必要な動作を実行する。このサービスは、オペレーティングシステムがブートすると自動的に開始される。
患者及びセッション情報のためのデータストアは、付随しているNASユニットに定期的にバックアップされる。これは、ウィンドウズ(登録商標)レベルの定期的なタスク(Windows-level Scheduled Task)としてバックアップ手続を実行するためのシステムレベルの構想である。従って、オペレーティングシステムは、バックアップの実行に関与しかつ自動的に成功及び失敗を記録するようになる。
ウェブAPIは、ソフトウェアの異なったコンポーネント間及びソフトウェアとアクチュエータとの間の通信パイプとして関与するエンティティである。これは、以下に説明されるように機能的グループに分割される管理されたライブラリのセットである。1つの実施例において、API機能の各々のライブドキュメンテーション(live documentation)及びこの使用は、適切なURLへの誘導によってキオスク上のサーバにおいて見られる。
.NET SimpleMenbershipは、システムのユーザアカウントをサポートまたは管理するために使用され得る。3つの地位が、システムの特定の機能へのアクセスを制限するために生成され得る:セラピスト(user);管理者(admin);保守技術員(superuser)。
4.4.1.1.1 ログイン
ユーザがシステムにログインする。このユーザは、システムの制御権を与えられる。
ユーザがシステムからログアウトする。もはやシステム制御権が存在しないので、システムはアクチュエータから切断される。
新しいユーザアカウントをシステムに追加する。管理者または保守技術員の地位が必要とされる。
現在のユーザアカウントの詳細を更新する。管理者または保守技術員の地位が必要とされる。
ユーザカウントパスワードを既知のデフォルトのパスワードにリセットする;管理者または保守技術員の地位が必要とされる。
任意のユーザに当該ユーザのパスワードの変更を許可する。
ユーザアカウントを無効化/有効化する。これは、ユーザがシステムにログインすることを防止する効果を有する。管理者または保守技術員の地位が必要とされる。
4.4.2.1 患者APIリソース
患者リソースは、データベースに保存され得る患者の情報の取り扱いまたは管理を許可するために提供される。
新しい患者記録を追加する。
現存する患者記録を更新する。
4.4.2.2.1 セッションの追加
新しいセッションまたは「治療(介護)計画(Plan of Care)」を現存する患者記録と関連づける。
現存する患者のセッションを更新する
4.4.2.3 予め定義されたタスク及び特注のタスクのAPIリソース
4.4.2.3.1 タスクの取得
患者によって実行され得る予め定義されたタスクのリストを検索して読み出す。
使用可能なタスクのセットに新しい特注のタスクを追加する。
4.4.2.4.1 患者セッションの取得
完了した患者セッションのリスト、及び実行したタスクを検索して読み出す。
タスクタイプによって患者の目標の履歴リストを検索して読み出す。
所与のタスクタイプによってタスクメトリックの履歴リストを検索して読み出す。
4.4.3.1 バックグラウンドタスク
4.4.3.1.1 心拍モニタ
心拍モニタタスクは、キオスク及び遠隔ユーザインタフェースから最新の心拍を取得して監視する。キオスクまたは遠隔ユーザインタフェースがシステムの制御権を有しており、モニタが必要な間隔で心拍を受信しない場合、システムの制御権は当該デバイスから取り上げられる。モニタは、これらの注目に値する事象をデータベースに記録する。
アクチュエータ接続モニタは、2つのシステムイベントを追跡する役割を果たす。システムがアクチュエータと接続されるために、ユーザが、キオスクにおいてログインしなければならない。ユーザがログインして、システムがアクチュエータ接続を失った場合、このタスクは、アクチュエータとの接続の再確立を試行する。ユーザがキオスクからログアウトした場合、このタスクは、システムがアクチュエータから切断されることを保証する。
4.4.3.2.1 キオスク/遠隔心拍
キオスク及び遠隔ユーザインタフェースは、APIリソースを起動してシステムに報告を行う。この要求に対する応答は、システムの状態のスナップショットである:誰がログインしたか、どのデバイスが制御権を有しているか、及び制御ソースのUIセッションデータ。これが、キオスクと遠隔ユーザインタフェースとの間で同期を促進する方法である。
一度に1つのデバイス、キオスクまたは遠隔デバイス、のみがシステムの制御権を有し得る。どちらのデバイスも制御権を他方から取得可能である。このAPIリソースは、システムの制御権を取得するために使用される。
システム制御権の解放は、デバイスの心拍が失われた際に通常は実行される。この事象が発生した際、このAPIリソースは、他のユーザインタフェースに、当該他のインタフェースがシステムの制御権を自動的に再取得可能であることを通知する。
アプリケーション設定を検索して取得しかつ更新する。
管理デバイスに終了またはシャットダウン信号を送信する。
アクチュエータインタフェース(AI)3010は、ウェブサービスとアクチュエータとの間の統合点(integration point)としての機能を果たす。この統合は、実質的に、ユーザインタフェースとアクチュエータとの間の要求及び応答がウェブサービスを介して中継される際に、当該要求及び応答がエンコードされかつデコードされる処理センターである。図29は、アクチュエータ通信リレーを示している。
AIは、Microsoft .NET 4.5 Frameworkを用いてC#で記述されてもよい。これは、ライブラリ(DLL)としてコンパイルされ、ウェブサービスによって参照される。
要求及び応答は、命令の形式で送信され、ヘッダーセクション及びそれに続く任意のデータコンポーネントを含む。2つのコンポーネントが、データグラムパッケージを形成する。パケットフォーマットに関しては、以下のものが適用される:
・ ヘッダーフォーマット
・ データフォーマット
○ データセクションは、アクチュエータに送信されかつアクチュエータから受信される情報を含み得る
○ データセクションは、読み出し及び書き込み領域を含む
○ データセクションは、常時全体が送信される固定の長さを含む
○ 命令パケットは、いつもデータセクションを含でいるわけではない。
アクチュエータ400との最初の通信において、図30及び図31に詳細に示すように、このインタフェースは、アクチュエータとの安定した通信を確立して維持する。シャットダウン命令等の特別なケースの命令の取り扱いの詳細は、図には示されていない。
上述のように(「安全性の検討」のセクション参照)、システム心拍は、様々なユーザインタフェースソフトウェアコンポーネントを有効にするために必要とされる。AIは、アクチュエータとの最初の通信が確立された後、システム心拍を開始しかつ維持する役割を果たす。
アクチュエータは、多くの動作を可能にし、当該多くの動作のキオスク及び遠隔ユーザインタフェースはスモールサブセットのみを使用し得る。アクチュエータの命令及び機能は、このシステム内で使用される以下の命令のサブセットを含む:
4.5.4.1 インタロゲーション
アクチュエータとのネットワーク接続をテストする。
アクチュエータとのネットワーク接続を形成して心拍を開始する。
アクチュエータによる心拍検知を停止し、ネットワーク接続を終了する。
ネットワーク接続を再確立しかつアクチュエータによる心拍検知を再確立する。
「全停止」命令をアクチュエータに送信する。
方向性のある移動命令(速度モード)をアクチュエータに送信する。
方向性のある停止命令(速度モード)をアクチュエータに送信する。
全ての状態情報を取得する:接続性、設定、モード及びタスク状態情報。
アクチュエータのバージョン情報を取得する。
アクチュエータのシリアルナンバーを取得する。
タスク開始コマンド(フロートモード)をアクチュエータに送信する。
タスク停止命令(フロートモード)をアクチュエータに送信する。
フロートモードを有効な状態に切り替える。
フロート設定における降下制限を有効状態に設定する。
反復下限「設定」命令をアクチュエータに送信する。
反復上限「設定」命令をアクチュエータに送信する。
フロート設定における降下限界高さを設定する。
フロート設定における体重支持値を設定する。
フロート設定におけるDFP感度レベル(高、中、低)を設定する。
アクチュエータにブースト命令を送信する。
最新のエラーまたは警告フラグを解除する。
最新の落下フラグを解除する。
主キーはPKと記載される。外部キーはFKと記載される。主キーのクラスタが存在する場合、複数のフィールドがPKと記載される。全てのフィールドは、「任意(optional)」として特定されない限り必須である。
4.6.2 ユーザ管理
SimpleMembershipは、デフォルト、自動的に生成されたテーブルを用いて、ユーザプロフィールテーブルを補足する。これらのテーブルは、.NET Framework:webpages_Membership; webpages_Roles; webpages_UserInRoles;及びwebpages_OAuthMembership によって提供される標準スキーマであるため、詳細には説明されない。
以下のテーブルが患者プロフィールを追跡する。
4.7.1 キオスク
キオスクユーザインタフェースアプリケーションは、キオスクラップトップにローカルにホストされているAngularJS ウェブアプリケーションである。AngularJSは、クライアント側ウェブアプリケーション(ブラウザ内に存在するアプリ)を構築するために用いられるJavascript(登録商標) MVCフレームワークである。典型的なAngularJSアプリケーションは、HTML、CSS画像及びJavaScript(登録商標)ファイルによって構成されている。ウェブアプリケーションは、ローカルにホストされておりかつシステム全体のバックエンドサポートの役割を果たす.NET 4.5 Web API と通信する。
遠隔ユーザインタフェースは、キオスクに用いられているウェブアプリケーションと同一であってもよく、当該ユーザインタフェースコンポーネントにおいて、いくつかの違いがある(すなわち、スクリーンの見た目が同一ではない)。これを達成するために、遠隔デバイスが検出された場合、遠隔ビュー(Remote views)(スクリーンとしても知られている)の別個のセットがウェブアプリケーションにおいて有効にされる。機能的な観点から言えば、遠隔アプリケーションは、キオスクと同一の制御ロジックを使用している。Cordovaは、AngularJSウェブアプリケーションをネイティブなアンドロイド(Android)アプリケーションとしてパッケージするために使用され得る。
以下のサイトマップは、キオスク及び遠隔の両方に対するエンドユーザアプリケーションを生成するために使用されるユーザインタフェースデザインのスナップショットとして提供される。ユーザインタフェーススクリーン/機能の各々に関連する図番が提供される。
4.7.3.2 ログイン−図33、ユーザインタフェース182において、ユーザネーム及びパスワードフィールド3310が、ユーザがデータを入力してシステムにログインするために提供される;
4.7.3.3 患者セットアップ−図34、ユーザインタフェーススクリーンは、左側にナビゲーション領域3410を提供して、患者に関する操作のシーケンス、並びにデータにアクセスするためのボタン(3412)、アクチュエータを直接操作するためのボタン(3414)またはメニューを表示するためのボタン(3416;図53も参照)を表示し;ディスプレイの中央にフィールド3420を提供し、当該フィールドによって氏名又は他の形式の識別情報(例えば、患者のID番号)を用いて患者が入力/選択され
る。また、ユーザインタフェーススクリーンは、新しい患者の作成のためのボタン3450または患者データ無しにタスクを開始するためのボタン3454を提供する;
4.7.3.3.1 新しい患者−図35、新しい患者の作成3450の選択に対応、患者情報入力スクリーン3510及び関連するフィールド3520の表示が、インタフェース172において容易にされ、一度入力されると、当該データはインタフェースの右下角のボタン3550を用いて保存され得る;
4.7.3.3.2 患者の選択(身長及び体重の確認)−図36は、図37と共に、データベース記録から現存する患者の選択を促すドロップダウンメニュー3422を示し、この選択の後に、患者の身長及び体重の入力促す1または複数の表示ウィンドウの表示が続き、当該情報がデータベースに記録され得かつシステム変数(例えば、制限、体重支持、ブースト等)の1または複数の設定を容易にするために使用され得る;
4.7.3.3.3取り敢えず実行(Just Go)(身長及び体重の確認)−上述した図37は、患者の身長及び体重の入力ウィンドウを示しており、特定の患者に関してまたは図34の「取り敢えず実行」の選択(3454)に応じて入力され得る。
4.7.3.4.1 タスクの選択−図38は、治療プラン表示ウィンドウ3810を示しており、患者が現在または将来の治療セッションにおいて完遂するタスク(1または複数)の特定のコンポーネントの選択を促すフィールド及び/またはメニュー3830を含む−当該選択されたコンポーネントは、データベース内の患者の記録と関連づけられて保存される;
4.7.3.4.2 特注のタスクの生成−図39は、システムのユーザがウィンドウ3910を介して新しいタスクを生成するかまたは定義することを可能にし、これらが1または複数の患者の使用のためにシステムデータベースに保存される;
4.7.3.5 位置決め(アクチュエータコントローラ)−図40は、ウィンドウ4010または4012内の矢印ボタン4020の選択が移動自在支持部またはストラップの「手動」移動を引き起こすことを可能にする;
4.7.3.6 本日のセッション−特定の治療セッションに関連するインタフェーススクリーンを提供する;
4.7.3.6.1 タスクの選択−図41は、ウィンドウ4110を示している。ウィンドウ4110は、特定の治療セッションの選択を表示し、特定のタスク(左側)の選択を可能にするだけでなく、完了したタスク(右側)を表示し、このウィンドウは、インタフェース172内に表示されたボタンによって示されたコマンドの1つに応じて閉じられる(例えば、「タスクの追加」は、ToDoリストにタスクを追加する);
4.7.3.7 タスクの監視(アクチュエータコントローラ)−図42は、移動自在支持部におけるアクチュエータの制御に関する情報を表す表示インタフェーススクリーンの一例である。当該表示インタフェーススクリーンは、現在プログラムされテイルタスク及びタスクが実行されている時間及び/または距離を示す表示ウィンドウ4210、及びハーネスに取り付けられているアクチュエータ及びストラップを介して患者に与えられている体重支持のレベルを示す表示ウィンドウ4220を含む;表示ウィンドウ4220には、体重支持を一時的に増加させるブーストボタン4230、体重支持のレベルを調整するボタン4234、及び体重支持機能を解除する(0%)ボタン4236も含まれる;ボタン4250及び4252は、プログラムされたタスクの開始及び停止を各々もたらし、スライドスケール4260は、システムの他のパラメータの設定レベルを表す;
4.7.3.7.1 タスク目標−図43は、実行されているタスクに関するこれまでの患者のパフォーマンスメトリクスの表示及び現在のセッションの目標の設定を可能にする表示ウィンドウ4310を示している;
4.7.3.7.2 アクチュエータ設定−図44は、動的落下防止(dynamic fall prevention (DFP))感度(低、中、高)、システムが患者に落下を告知して降下の停止を開始する高さの限界(降下限界)、及びシステムにタスクの各々の完了におけるユーザが入力した運動スコア(RPE)を追跡する手段(図45参照)等の機械(アクチュエータ)パラメータの調整を可能とする表示ウィンドウ4410を示す;
4.7.3.7.3 RPE−図45は、自覚的運動強度指数ウィンドウ4510及び付随する選択手段(患者の自覚的運動強度レベルの入力を容易にする範囲バー4520に沿った数値指標)である;
4.7.3.8 レビュー(review)−セラピストまたはユーザが特定のセッションまたはタスク及びこれらに関連するデータをレビューすることを可能にする;
4.7.3.8.1 セッション−図46は、完了したタスクのみならずセラピーセッションに関連する他の情報を示すセッション概要表示ウィンドウ4610の一例を示すものである;
4.7.3.8.2 タスク−図47は、ウィンドウ4610の左側に表示されているタスクの各々の特定の詳細を表して、ユーザにタスク間のスクロールを可能にしかつ追加の情報を見ることを可能にするウィンドウ4710を示している。
4.7.3.10 履歴データ−セラピストまたはユーザがデータベース内に保存されているデータを検索するかまたはソートすることを可能にするスクリーンを提供する;
4.7.3.10.1 タスクフィルタの選択−図49は、履歴実行データの比較のために、データベースから特定のセッションを選択することを可能にするディスプレイウィンドウ4910を示す;
4.7.3.10.2 セッションの選択−図50は、履歴実行データの比較のために、データベースから特定のセッションを選択することを可能にするディスプレイウィンドウ5010を示す;
4.7.3.10.3 チャートダッシュボード(Chart Dashboard)−図51は、ウィンドウ5110に表されている棒グラフの態様で表した、図49において選択されたセッションの履歴データの一例を示している;
4.7.3.10.4 セッションの詳細−図52は、ウィンドウ5210において表される、選択されたセッションに関するデータベースから取得されたデータの一例を示ししている;
4.7.3.11 管理−図53は、ユーザがユーザを閲覧して管理することを可能にするインタフェーススクリーン172の一例であり、ユーザの選択(5310)だけでなく、システムに関する新しいユーザの作成(5320)、及びシステム及びユーザ設定並びにボタン3416に関するメニューの編集(5330)も含む;
4.7.3.11.1 アプリケーション設定−図54は、ウィンドウ5330におけるユーザによる設定編集動作の選択に応じて表示され得る設定編集ウィンドウ5410を示しており、単位等の設定及びパフォーマンス変数(例えば、DFP感度、限界等)の選択を含む;
4.7.3.11.2 ユーザの作成−図55は、新規ユーザの作成表示ウィンドウ5510の一例を示している。
インストールパッケージは、キオスクソフトウェアに対して作成され得る。当該インストールパッケージは、以下のソフトウェアエンティティのインストールを管理する包括的なインストーラである:WebAPI(ウェブサービス);データベース;キオスクユーザインタフェースアプリケーション;遠隔ソフトウェアをインストールする手段。インストールは、いくつかの設定を必要とし、かつ、上述したように、オペレーティングシステムレベルにおけるキオスク(遠隔)の設定は、プログラム可能インタフェースデバイスの技術の当業者の知識の範囲内であると考えられる。
患者記録−患者の情報はユーザによって入力され、当該患者の情報は、デモグラフィック情報(demographic information)(名前、DOB、身長、体重)、提供者情報(provider information)(加入者ID)及び臨床情報(予後、受傷日、治療のプラン、経過記録)を含み得る。
Claims (11)
- 人をサポートするシステムであって、
支持システムに動作自在に付随しかつ前記支持システムに沿ってまたは前記支持システムと相対的に移動自在であり、かつ経路に沿って移動自在な移動自在支持ユニットと、
前記移動自在支持ユニットに付随しかつ前記経路に沿って前記移動自在支持ユニットを移動させる少なくとも1つの第1の駆動部と、
前記移動自在支持ユニットに取り付けられ、回転自在ドラムを駆動する第2の駆動部を含むアクチュエータであって、前記ドラムが前記ドラムに取り付けられているストラップの第1の端部を有しかつ前記ストラップが前記ドラムの外表面の周りに重なり合うコイルの態様で巻き付けられており、前記ストラップの第2の端部が前記人を支持するために取り付けられている支持ハーネスに接続されているアクチュエータと、
前記ストラップを介して前記移動自在支持ユニットに与えられる水平方向の力の大きさ及び方向を計測する第1のセンサと、
前記ストラップに与えられる垂直方向力の少なくとも大きさを引っ張り力として計測する第2のセンサと、
前記第1のセンサ及び前記第2のセンサ並びにユーザインタフェースからの信号を受信する制御システムであって、当該受信した信号に応じて、少なくとも前記第1の駆動部及び第2の駆動部の動作を制御して前記人の移動中の支持を容易にし、前記第1のセンサ及び前記第2のセンサの少なくとも1つとともに動的落下防止をなし、前記第1のセンサ及び前記第2のセンサのいずれか1つの出力における変化として落下を検知した際に、前記ストラップ、前記ドラム及び前記第2の駆動部を介して前記人に与えられる垂直方向の力を動的に調整し、前記第1のセンサ及び前記第2のセンサの少なくとも1つによって検知される力の変化の量であって、前記動的落下防止を発動させて少なくとも前記第2の駆動部の更なる動作を防止して前記下方への前記人の動きを抑制するために必要な力の変化の量を変更するために、選択可能な落下防止感度レベルを有する制御システムと、
前記システムの前記動作を示すデータを保存するデータベースと、を含み、
前記データベースは、前記制御システムに付随しており、前記ユーザインタフェースは、前記データベースにクエリを送信し、前記システムは、クエリに応答して、患者記録、タスク結果、セッション結果、及び履歴比較からなるグループから少なくとも1つの報告を選択することを特徴とする人の体重負荷治療をサポートするシステム。 - 請求項1に記載のシステムであって、
前記制御システムによって動作させられ、前記システムの動作状態を表示する複数のインジケータと、
前記制御システム及び前記データベースからの情報をさらに表示し、かつ療法士によって入力された情報を受信して前記システムの少なくとも1つの動作を制御するユーザインタフェースと、
をさらに含むことを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載のシステムであって、前記データベースは前記システムの動作に関する情報を保存し、前記ユーザインタフェースは、患者記録ウィンドウ、システムの使用状況を表示するデイリストウィンドウ、治療プラン選択ウィンドウ及びセッションデータウィンドウからなるグループから選択されたフォーマットで情報をさらに表示することを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、ブーストモードをさらに含み、前記システムが前記人の体重の一部を支持するために動作する際に、体重支持の一部の一時的な増加が前記システムによって前記ストラップ、前記ドラム及び前記第2の駆動部を使用して所望の期間に渡って実行されることを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、前記経路はトラックによって画定され、前記第1の駆動部は前記トラックの表面に摩擦的に接続されていることを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、前記ユーザインタフェースは、前記移動自在支持ユニットから離間した少なくとも1つのコンピュータシステムを含み、前記コンピュータシステムは、前記移動自在ユニットと無線で通信し、前記インターフェースは、前記データベースから取得された前記人に関する保存データを表示して前記人の少なくとも1つの治療タスクの選択を容易にさせることを特徴とするシステム。
- 請求項6に記載のシステムであって、前記インタフェースは、ユーザ管理、患者管理、システム管理、アクチュエータインタフェースからなるグループから選択される少なくとも1つの動作設定を表示することを特徴とするシステム。
- 請求項7に記載のシステムであって、前記インタフェースは、ログイン、ログアウト、ユーザの追加、ユーザの更新、パスワードのリセット、パスワードの変更及びユーザの無効化/有効化からなるグループから選択される少なくとも1つのユーザ管理操作を表示することを特徴とするシステム。
- 請求項7に記載のシステムであって、前記インタフェースは、患者の追加、患者の更新、セッションの追加、セッションの更新、タスクの取得、特注のタスクの追加、患者セッションの取得、患者の目標の取得、及びセッションタスクメトリックの取得からなるグループから選択される少なくとも1つの患者管理操作を表示することを特徴とするシステム。
- 請求項7に記載のシステムであって、前記インタフェースは、心拍モニタ、アクチュエータ接続性モニタ、キオスク/遠隔心拍、システム制御権の取得、システム制御権の解放、アプリケーション設定の取得/設定、及びアプリケーションの終了/シャットダウンからなるグループから選択される少なくとも1つのシステム管理操作を表示することを特徴とするシステム。
- 請求項7に記載のシステムであって、前記インタフェースは、全停止、リセット、移動、停止、状態の取得、バージョンの取得、シリアルナンバーの取得、タスクの開始、タスクの終了、フロートモードの有効化、降下制限の有効化、反復下限の設定、反復上限の設定、降下限界高さの設定、体重支持の設定、Dfp感度の設定、ブーストの適用、及び落下の解除からなるグループから選択される少なくとも1つのアクチュエータインタフェース操作を表示することを特徴とするシステム。
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