KR20090025184A

KR20090025184A - 보행 조절 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20090025184A
Application number: KR1020087014295A
Authority: KR
Inventors: 아밋 다르; 요세프 샤레브; 조나단 바르-오르; 로저 나단
Original assignee: 바이오니스 뉴로모듈레이션 엘티디.
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2009-03-10
Also published as: JP5739944B2; AU2006314072A2; CA3033963C; JP2013212420A; CA3033963A1; JP6178359B2; CA2794533A1; CA2930077C; EP1951365B1; CA2930077A1; AU2006314072B2; WO2007057899A2; DK1951365T3; JP2015134232A; AU2006314072A1; EP1951365A2; WO2007057899A3; CA2632196A1; EP1951365A4; CA2632196C

Abstract

본 발명은 전기 자극 보조기 및 그를 위한 방법에 관한 것이고, 보조기는 (a) 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성된 적어도 반강성인 프레임과, (b) 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되는 표면 전기 자극 전극 조립체를 포함하고, 프레임은 그와 결합된 적어도 하나의 제1의 상보적인 기계식 체결구를 갖고, 조립체는 수족 부위 상의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하기 위한 표면 자극 전극을 갖고, 표면 전극 조립체는 자극 신호를 표면 전극에 제공하기 위해 프레임을 거쳐 자극기 유닛과 전기적으로 결합하기 위한 전극 기부를 갖고, 전극 기부는 자극 전극을 수납하기 위한 상부 면과, 적어도 하나의 제2의 상보적인 기계식 체결구를 갖는 바닥 면을 갖고, 제1 및 제2 체결구들은 프레임 상의 복수의 위치에서, 가역적인 부착 및 가역적인 탈착을 위해 구성되어, 전기 자극 전극 조립체가 프레임 상에 조정 가능하며 가역적으로 위치되는 것을 가능하게 한다.

보조기, 전기 자극, 프레임, 표면 전극, 체결구, 탈착 가능 층

Description

보행 조절 시스템 및 방법{GAIT MODULATION SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 보행 조절 시스템 및 그를 위한 방법에 관한 것이고, 특히 그러한 보행 조절 시스템을 위한 기능적 전기 자극(FES) 보조기 장치 및 센서 장치와, 그러한 장치를 사용하는 방법에 관한 것이다.

뇌졸중, 척수 손상, 두부 손상, 뇌성마비 및 다발성 경화와 같은 중추 신경계에 대한 질병 또는 외상으로 인한 신경근계의 병리는 손 또는 발의 적절한 수족 기능을 방해할 수 있다는 것이 공지되어 있다. 걸음의 생체 역학적 설명인 보행은 비대칭적인 걸음, 감소된 걸음 속도 및 감소된 걸음 안정성을 야기하는 신경근 장애로 인한 정적 및 동적 파라미터 변동을 겪을 수 있다.

족하수는 중추 신경계에 대한 질병 또는 외상으로 인한 발목 배굴근의 약하거나 부조화된 활성에 기인하는 보행을 설명한다. 족하수를 겪는 환자는 걸음의 선회 단계 중에 발을 끄는 경향이 있고, 보통은 그의 둔부를 들어올리거나 원형 운동으로 선회시킴으로써 이러한 끌림을 보상하기를 시도한다. 이러한 환자는 훼손된 안정성을 갖는 경향이 있고, 자주 넘어지기 쉽고, 그들의 걸음 운동은 볼품없고 에너지 소모적이다.

그러나, 수족 근육은 대체로 FES에 의해 활성화될 수 있다. FES에서, 정밀 하게 시간이 맞춰진 짧은 전기 펄스의 분출이 운동 신경에 인가되어, 근육 수축을 발생시키고, 이는 수족 기능을 향상시키는 데 적용될 수 있다.

최초의 신경 의지 시스템이 제안되고 40년 이상이 흘렀지만, 그러한 시스템의 기술적 품질을 개선하기 위한 많은 여지가 남아 있다. 이는 특히 수족 및 보행 문제, 특히 족하수 문제를 보상하기 위해 신경 의지 장치를 정기적으로 착용하는 가용 사용자들의 비교적 작은 비율에 의해 반영된다. 이러한 시스템은 가용 환자에 의해 널리 사용되는 것을 막는 많은 결점을 겪는다.

팔 운동 또는 보행의 문제가 뇌졸중 또는 뇌 손상의 결과일 때, 문제는 종종 FES 보조기가 착용되는 수족과 동일한 신체측의 손 장애를 동반한다. 따라서, 착용 행위는 종종 반대측의 정상인 손을 사용하여 수행되어야 한다. 또한, 마비된 수족의 자세는 특히 경련이 자의적 운동을 감소시키는 경우와 아울러 수족 관절의 운동의 제한된 수동 범위 내에서, 종종 문제가 된다. 결과적으로, 타각적인 생체 역학적 문제가 보조기 장치를 착용하고 전극을 정확한 위치에서 수족에 위치시키는 데 있어서 존재한다. 종래 기술의 신경 의지 장치는 한 손을 사용하는 장애를 입은 환자에 의한, 특히 그러한 손도 떨리거나 달리 불안정할 때의, 손쉽고 빠르고 정확한 착용을 가능하게 하는 것이 실패한 점에서 다르다.

종래 기술의 외부 FES 장치는 전형적으로 운동 신경에 인가되는 전기 펄스를 생성하고 제어하기 위해, FES 보조기로부터 물리적으로 분리된 자극기 유닛을 이용한다. 여러 전기 와이어에 의해 FES 전극에 연결되는 외부 자극기 유닛은 사용자의 신체 상에 위치되고, 전형적으로 사용자의 벨트에 부착된다. 이러한 장치는 사 용자에게 불편할 수 있다. 장치 구성요소들을 연결하기 위해 의복 아래에서 다리를 따라 이어지도록 보통 배열되는 와이어가 특히 성가시다.

또한, 신경 의지는 근육의 수축을 일으키는 자극 지점을 정확하게 식별하여 이에 전극을 위치시켜서 로킹함으로써, 최적의 방식으로 개개의 개별 환자에 대한 정밀한 맞춤을 요구한다. 결과적으로, 특정 개인의 해부학적 특징 및 필요에 대해 전용으로 구성된 공지된 장치의 사용은 그러한 개인에게만 제한되고, 아울러 다른 환자에게로의 이전을 위해 장치를 재구성하기 위해 상당한 전문 지식을 요구한다.

스타인(Stein)의 미국 특허 제5,643,332호 및 제5,814,093호는 자납식 유닛을 제공하기 위해 조립체의 모든 구성요소들을 보유하는, 다리에 장착 가능한 밴드를 포함하는, 운동 중의 기능적 전기 자극을 위한 조립체를 개시한다. 구성요소들은 다리 신경을 자극하기 위한 전극과, 전극이 신경 위에 위치되도록 밴드를 재현 가능하게 위치시키기 위해 다리의 경골과 일치하는 V-형 플레이트와, 하퇴부의 각위치를 측정하기 위한 경사 센서와, 신체 운동의 상태에 응답하여 다리를 자극하기 위해 센서 신호 정보를 처리하여 전극을 통해 펄스를 방출하기 위한 제어 회로와, 경사 센서, 제어 회로 및 자극기에 전력을 공급하기 위한 배터리를 포함한다. 개시된 밴드는 신축성 및 통기성 재료로 만들어진다.

워크에이드(WalkAide)™는 이노버티브 뉴로트로닉스, 인크.(Innovative Neurotronics, Inc.)의 구매 가능한 FES 장치이고, 스타인에 의해 개시된 기술에 기초한다. 워크에이드™의 보조기 구성요소는 열가소성 재료를 가열하여 연화시키고 이후에 윤곽을 아래에 놓인 수족 부위의 윤곽에 맞춤으로써 개별 사용자의 수족 의 해부학적 특징으로 성형되는 열가소성 재료로 만들어진 좁은 밴드이다. 따라서, 장치의 형상 및 크기와 전극 위치는 한 명의 사용자의 다리에 맞춰지고 사용자에 대해 개별화된다. 이러한 절차는 훈련받은 의료 전문가에 의해 수행된다.

다수의 환자를 돌보는 병원 또는 재활 센터에 대해, 위생적이며 손쉽게 환자마다 이전될 수 있는 장치가 유리할 것이다. 신경 의지 장치는 장치를 다른 환자에게 이전할 때, 장치를 수족의 해부학적 특징에 대해 맞추고, 전극을 운동 지점 위에 정확하게 위치시키고, 자극 파라미터를 조정하기 위해, 훈련받은 의료 전문가에 의해 수행되는 현저하고 시간이 소모되는 설치 절차를 요구한다. 보조기의 부품들은 사용 기간 중에 피부와 장시간 접촉하고, 기존의 장치는 보조기를 한 환자의 다리로부터 다른 환자에게 위생적으로 전달하기 위한 대책을 갖지 않는다.

워크에이드™와 같은 다리를 위한 종래 기술의 보조기 기반 장치는 25 - 30 mm의 직경과 보조기 내에서 함께 비교적 가까이 위치된 약 5 - 7 ㎠ 이하의 피부와의 접촉 표면적을 전형적으로 갖는 비교적 작은 전극과 함께 작동한다. 이는 보조기가 작은 전극들 및 분리를 수용하기 위한 비교적 좁은 밴드의 형태를 취하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 전기 자극에 의한 다리 근육의 활성화는 전형적으로 높은 자극 전류를 요구한다. 그러나, 전극을 통해 피부 표면으로 통과하는 자극 전류는 아래에 놓인 흥분 가능한 운동 신경 및 근육 조직에 추가하여 피부 감각 수용체를 활성화하고, 감각 활성화의 강도는 피부 표면을 통과하는 전류 밀도의 강도에 의존할 것이다. 근육 활성화의 수준은 종종 전형적인 환자에게서 이러한 피부 통증 감지체의 활성화에 대한 그의 개별적인 내성에 의해 제한된다. 이러한 환자 에 대해, 근육 활성화의 수준을 유지하면서 피부 전류 밀도를 낮춤으로써 감각적 불편함을 감소시키는 것이 유리할 것이다. 활성화되는 근육의 수축력을 증가시키기 위한 추가의 수단은 쌍을 이룬 전극들을 분리하는 거리, 특히 다리의 길이를 따른 거리를 증가시키는 것이다. 이는 높은 자극 전류 강도를 사용할 필요가 없이, 더 많은 근섬유를 보강하여, 발목 관절로부터 생산되는 회전 토크 활성화를 증가시킬 수 있다. 근력 생산을 증가시키고 감각적 불편함을 감소시키기 위한 이러한 전극 형태 및 배열은 보조기의 종래 기술의 좁은 밴드 설계 내에 맞춰지기에는 너무 크다. 오늘날, 그러한 크기 및 구성의 표면 전극을 수용하기 위한 보조기는 존재하지 않는다.

또한, 다리의 길이를 따라 전극을 정확하게 위치시키기 위한 수단은 전극들이 이러한 종방향으로 현저하게 분리되는 경우에 중요하게 되고, 보조기의 정확한 종방향 위치 설정은 원치 않는 근육을 활성화하는 것을 회피하기 위해 필수적이 된다. 큰 자극 전극들을 특히 종방향으로 이들을 분리하는 더 큰 거리로 수용하는 것은 다리의 길이를 따라 근위 및 원위로 연장하는 현저하게 더 넓은 보조기 내에 이러한 전극들을 수용하는 것을 요구한다. 넓은 보조기 설계는 맞춤 및 자가 배치와 관련된 새로운 문제를 유발한다. 또한, 보조기의 더 큰 치수는 특히 수족 신전, 굴곡 및 보행 중에, 수족 부분의 윤곽을 맞추는 보조기의 능력을 상당히 훼손한다.

몇몇 구매 가능한 FES 장치는 운동 신경에 인가되는 전기 펄스를 개시하기 위해, 사용자의 발 아래에 배치되는 센서를 이용한다. 센서는 발 상승 또는 발 충 격을 감지하고, 이에 따라 운동 신경에 투여되는 자극 펄스를 개시한다. 센서 장치는 보조기로부터 물리적으로 구별된다.

스웨인(Swain) 등의 미국 특허 제6,507,757호는 발 압력 스위치 또는 센서가 손상된 다리의 신발 내에 영구적으로 배치되는 종래 기술의 하나의 전형적인 발 센서 장치를 개시한다. 전류는 현저한 중량이 뒤꿈치 상에 위치될 때인 서 있는 상태 중에 차단되고, 선회 상태 중에 뒤꿈치가 상승될 때 재연결된다. 의복 아래에 배치된 와이어가 사용자의 벨트에 부착되거나 포켓 내에 유지될 수 있는 외부 자극기 유닛과 센서를 연결한다. 자극기 유닛은 추가의 전기 와이어에 의해 전극에 연결된다.

다른 FES 보조기 장치에서, 성가신 와이어가 발 센서 장치와 FES 보조기 장치의 다른 구성요소가 무선 방식으로 통신하는 무선 주파수(RF) 시스템을 사용함으로써 제거된다. 그러나, 그러한 RF 시스템의 사용은 발 센서 장치 내에 RF 송신 유닛 또는 헤드를 통합하는 것을 필요로 한다. 송신 유닛은 대형이며 습도 및 기계적 응력에 민감할 수 있다. 결과적으로, 그러한 송신 유닛은 전형적으로 환자의 종아리에 장착되고 부착된다.

뉴로단 에이/에스(Neurodan A/S)에 양도된 호글랜드(Haugland) 등의 미국 특허 제D494,273호는 환자의 발 아래에 위치하기 위한 압력 센서 스위치 장치를 설명한다. 통신 헤드는 넓은 반강성 골격에 의해 센서 장치로부터 소정의 거리에 유지된다. 호글랜드 등에 의해 개시된 장치는 뉴로단 에이/에스에 의해 제조되는 액티 게이트(ActiGait)^® 시스템의 구성요소로서 사용될 수 있다. 액티게이트^® 시스템에서, 압력 센서 장치는 양말 내의 작은 주머니 내로 삽입되어, 양말의 착용 시에, 압력 스위치가 발 아래에 배치된다. 실질적인 비탄성 밴드가 장애를 입은 다리의 종아리에 대해 RF 유닛을 제 위치에 고정시키기 위해 종아리 둘레에 결착된다.

이러한 접근은 종종 편마비이거나 다른 질환을 겪을 수 있는 환자가 그의 일과에 대해 추가의 품목인 양말의 착용을 추가하도록 요구되는 점에서 불리하다. 이러한 비직관적인 행위는 FES 보조기 장치를 도움받지 않는 방식으로 착용할 필요가 있거나 선호하는 환자에 대해 특히 문제가 된다.

이러한 설계의 추가의 단점은 반강성 골격이 발 및 뒤꿈치에 대해 스칠 수 있는 것이다. 또한, RF 송수신 유닛을 수용하는 전자 헤드는 보행 과정 중에 사용자의 발목 또는 종아리 하부를 스칠 수 있다. 또한, 압력 스위치와 RF 송수신 유닛이 넓은 적어도 반강성인 목부에 의해 기계적으로 연결되기 때문에, (예를 들어, 헤드가 보행 과정 중에 물체에 걸리거나 충돌될 때) 전자 헤드 상에 가해지는 압력은 발 센서에 대한 힘으로 기계적으로 변형된다. 이러한 힘은 발 센서의 유효성 및 감도를 방해할 수 있다. 추가의 단점은 압력 스위치의 전자 헤드를 상이한 신발 높이로 조정하는 제한된 능력에 있다: 전자 헤드는 테두리가 낮은 신발로부터 과도하게 돌출하고, 테두리가 전자 헤드의 높이에 또는 그 위에 있는 신발 또는 부츠에 설치될 수 없다.

그러므로, 종래 기술의 장치의 다양한 결점을 극복하는 신경 의지 보행 향상 을 위한 센서 장치에 대한 필요가 인식되고, 그러한 센서 장치를 갖는 것이 매우 유리할 것이다. 착용하는 데 있어서 본질적으로 힘들지 않고, 종래 기술의 센서 장치와 관련된 불편함을 해소하고, 안전하고 튼튼한 방식으로 작동하도록 고정되는 그러한 센서 장치를 갖는 것이 특히 유리할 것이다.

종래 기술의 명확한 결점을 극복하는 신경 의지 시스템 및 방법을 위한 개선된 FES 보조기를 갖는 것도 매우 유리할 것이다. 손에 장애를 입은 환자에 의해 수족에 쉽고 정확하게 착용될 수 있는 FES 다리 보조기를 갖는 것이 유리할 것이다. 전극 표면의 균일한 압력이 수족 신전, 굴곡 및 보행 중에 유지되는 FES 다리 보조기를 갖는 것도 특히 유리할 것이다. 전극들의 크기 및 종방향 분리를 증가시킴으로써 전극 부위에서의 피부의 감각적 불편함을 감소시키면서 더 큰 발목 토크 발생을 가능하게 하는 것도 유리할 것이다. 수족의 상이한 인체 측정학적 변수 및 매우 다양한 사용자의 전극 위치 설정 필요에 대해 FES 보조기가 실질적으로 보편적으로 적응 가능한 것도 유리할 것이다. 마지막으로, 온보드 자극 유닛이 보조기의 외형 외부로 현저하게 돌출하지 않고 보조기 위에 바지와 같은 의복을 착용하고 입는 것을 방해하지 않도록 설계되고 구성된 FES 보조기를 갖는 것이 유리할 것이다. 이는 한 손을 사용하여 마비된 다리에 바지를 착용하는 것이 대체로 힘든 뇌졸중 환자에 대해 매우 중요하고, 다리에 부착된 돌출 장치가 스스로 옷을 입는 능력을 불가능하게 할 수 있다.

본 발명의 교시에 따르면, 사용자의 수족 부위에 전기 자극을 제공하기 위한 보조기이며, (a) 적어도 반강성이며 자가 보유형인 C-형상 프레임과, (b) 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되는, 수족 부위의 표면 상의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하기 위한 적어도 하나의 표면 전기 자극 전극을 포함하고, 프레임은 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성되고, 프레임은 제1 가요성 세장형 원주방향 보유 요소와, 프레임의 원주방향으로 대향하는 측면 상에 배치된 적어도 제1 및 제2 대향 가요성 세장형 원주방향 보유 요소를 포함하고, 제1 보유 요소와 제1 대향 보유 요소는 대향 보유 요소 쌍을 형성하고, 적어도 하나의 표면 전극은 전기 자극을 제공하기 위해, 프레임을 거쳐 자극기 유닛과 전기적으로 결합하고, 대향 보유 요소들은 프레임의 중심을 향해 반경방향으로 스프링 부하를 받도록 구성되어, 수족 부위 둘레에 보조기를 착용할 때, 수족 부위는 대향 보유 요소들에 대해 프레임 내로부터 반대 압력을 인가하여, 보조기는 수족 부위의 표면 상의 소정의 위치에 단단하고 견고하게 자가 보유되는, 보조기가 제공된다.

설명된 바람직한 실시예의 다른 특징에 따르면, 모든 가요성 세장형 보유 요소들은 실질적으로 독립된 방식으로 표면의 윤곽에 일치하여, 윤곽과 밀접한 접촉을 유지하도록 구성된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 대향 보유 요소들은 적어도 3개의 가요성 세장형 원주방향 보유 요소들을 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 보조기는 (c) 적어도 하나의 표면 전기 자극 전극을 수족 부위의 표면 상의 소정의 위치에 로킹하기 위한, 프레임과 결합된 로킹 메커니즘을 더 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 대향 보유 요소들은 수족 부위 상의 소정의 위치에 대해 적어도 하나의 표면 전기 자극 전극을 고정되게 보유하고 수족 부위의 표면 상의 소정의 위치에 대해 균일한 압력을 유지하기 위해, 윤곽의 변화에 대해 기계적으로 독립되게 응답하도록 설계되고 구성된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 반강성 프레임은 자극기 유닛을 수납하기 위한 하우징을 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 하우징은 보조기에 대해 자극기 유닛을 밀접하고 편평하게 감싸서 유지하도록 치수가 결정된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 보조기는 (c) 자극기 유닛을 더 포함하고, 자극기 유닛은, (i) 수족 부위에 관련된 물리적 파라미터를 감지하기 위한 센서와 통신하고, (ii) 센서에 관련된 신호에 기초하여, 자극 신호를 표면 전극으로 송출하도록, 설계되고 구성된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 자극기 유닛은 자극기 제어 유닛 및 센서 중 적어도 하나와 통신하기 위한 무선 주파수 송수신기를 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 로킹 메커니즘은 프레임 둘레에서 원주방향으로 연장하며 프레임의 대향 측면들 사이를 연결하고, 프레임과 결합된 체결 요소에 가역적으로 체결되도록, 설계된 적어도 하나의 탄성 스트랩을 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 보조기는 하퇴부 보조기이고, 보조기의 상부 윤곽은 위치 설정 표면이고, 위치 설정 표면은 사용자의 슬개골의 하방 경계에 일치하도록 구성된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 위치 설정 표면은 보조기의 착용 중에 사용자의 슬개골의 하방 경계와 맞닿기 위한 3차원 컵 형상을 갖는다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 보조기는 사용자에 의한 한 손 착용을 위해 구성된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 체결 요소는 프레임과 결합된 돌출부를 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 돌출부는 자극기 유닛을 수납하기 위한 하우징을 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 적어도 하나의 탄성 스트랩은 고리형 손잡이로 종결되고, 고리형 손잡이는 체결 요소에 가역적으로 체결되도록 구성된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 보조기는 (c) 신경 의지 자극기 유닛과, (d) 자극기 유닛을 수납하기 위한 하우징을 더 포함하고, 하우징은 프레임 상의 가요성 박판 상에 배치되어, 하우징 및 박판은 보유 요소와 독립적으로, 하나의 유닛으로서 자유롭게 이동하여, 압력이 자극기 유닛의 외부 면 상에 가해질 때에도, 보유 요소가 다리 부위의 윤곽의 변화에 대해 기계적으로 실질적으로 독립되게 반응하는 것을 가능하게 한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 적어도 하나의 스프링 부하식 스트립이 프레임 상에 원주방향으로 배치되고, 스트립은 프레임의 중심을 향해 반경방향으로 스프링 부하를 받아서, 수족 부위 둘레에 보조기를 착용할 때, 스프링 부하식 스트립은 수족 부위에 대해 압력을 인가하여, 보조기는 수족 부위에서의 보조기의 위치 설정 시에 작은 조정이 이루어지도록 허용하면서 수족 부위에서 제 위치에 자가 보유된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 제2 가요성 세장형 원주방향 보유 요소는 폭(W)을 갖고, 폭(W)은 약 2 내지 4.5 ㎝의 범위 내이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 제2 대향 보유 요소는 폭(W)을 갖고, 보조기는 높이(H)를 갖고, W는 H의 8 내지 60%의 범위 내이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 각각의 적어도 하나의 표면 전기 자극 전극은 수족 부위의 표면과 접촉하기 위한 표면적을 갖고, 각각의 전극에 대해, 표면적은 적어도 9 ㎠이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 표면적은 적어도 12 ㎠이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 적어도 하나의 탄성 스트랩은 고리형 손잡이로 종결되고, 고리형 손잡이는 체결 요소에 가역적으로 체결되도록 설계되고, 고리형 손잡이는 체결 요소에 체결되면, 사용자의 다리의 프로파일로 모두 함께 조화된, 자극기 유닛, 하우징, 및 고리형 손잡이를 포함하는 매끄럽고 실질적으로 돌출하지 않는 프로파일을 완성한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 자극기 유닛은 신경 의지 자극기 유닛이다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 사용자의 수족 부위에 전기 자극을 제공하기 위한 보조기이며, (a) 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성된 적어도 반강성인 프레임과, (b) 프레임의 내측 면을 적어도 부분적으로 덮고 프레임과 수족 부위 사이에서 편안한 접속을 제공하기 위한 연질 내측 면과, (c) 프레임의 내측 면과 결합되는 제1 기계식 피팅과, (d) 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되는 적어도 하나의 표면 전기 자극 전극 조립체를 포함하고, 조립체는 수족 부위 상의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하기 위한 제1 표면을 갖는 자극 전극과, 프레임에 대한 전극의 위치를 고정시키기 위한 부착 메커니즘을 갖고, 적어도 하나의 표면 전극은 프레임에 의해, 표면 전극에 자극 신호를 제공하기 위한 자극기 유닛과 전기적으로 결합하기 위한 것이고, 자극 전극 조립체는 제1 기계식 피팅에 자극 전극 조립체를 가역적으로 부착하고, 제1 기계식 피팅으로부터 자극 전극 조립체를 가역적으로 탈착하기 위해, 제1 기계식 피팅에 대해 상보적인 제2 기계식 피팅을 갖는, 보조기가 제공된다.

설명된 바람직한 실시예의 다른 특징에 따르면, 제1 및 제2 기계식 피팅은 스냅과, 후크 및 루프 체결구로 구성된 그룹으로부터 선택된 커넥터이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 부착 메커니즘은 자극 전극의 제2 표면을 수납하여 그와 맞물리기 위한 표면을 갖는 전극 기부를 포함하고, 제2 표면은 제1 표면에 대향한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 전극 기부는 자극 전극에 대해, 내부에 실질적으로 단일한 위치를 물리적으로 형성하기 위한 테두리를 갖는다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 자극 전극의 제2 표면은 하이드로겔 함유 표면을 포함하고, 전극 기부의 표면은 하이드로겔 함유 표면을 전극 기부에 고정시키기 위한 후크 체결구의 적어도 하나의 패치를 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 연질 내측 면은 가역적으로 탈착 가능한 패널이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 보조기는 (e) 연질 내측 면의 적어도 일부를 덮기 위한 연질 패널을 더 포함하고, 연질 패널은 연질 패널을 프레임에 가역적으로 고정시키기 위해, 프레임과 결합된 제4의 상보적인 커넥터와 결합하기 위한 제3의 상보적인 커넥터를 갖는다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 부착 메커니즘은 자극 전극의 제2 표면에 부착하기 위한 표면을 갖는 전극 기부를 포함하고, 제2 표면은 제1 표면에 대향한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 전극 기부는 기부에 부착된 커버를 갖고, 커버는 자극 전극의 주연부를 보호하기 위한 것이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 커버는 제1 표면의 대부분을 노출된 채로 두도록 구성된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 주연부는 하이드로겔을 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 사용자의 수족 부위에 전기 자극을 제공하기 위한 보조기이며, (a) 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성된 적어도 반강성인 프레임과, (b) 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되는 적어도 하나의 표면 전기 자극 전극 조립체를 포함하고, 프레임은 그와 결합된 적어도 하나의 제1의 상보적인 기계식 체결구를 갖고, 조립체는 수족 부위 상의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하기 위한 표면 자극 전극을 갖고, 적어도 하나의 표면 전극 조립체는 자극 신호를 표면 전극에 제공하기 위해 프레임을 거쳐 자극기 유닛과 전기적으로 결합하기 위한 전극 기부를 갖고, 전극 기부는 자극 전극을 수납하기 위한 상부 면을 갖고, 전극 기부는 적어도 하나의 제2의 상보적인 기계식 체결구를 갖는 바닥 면을 갖고, 제2 체결구는 제1 체결구에 대해 상보적이고, 제1 및 제2 체결구들은 프레임 상의 복수의 위치에서, 가역적인 부착 및 가역적인 탈착을 위해 설계되고 구성되어, 전기 자극 전극 조립체가 프레임 상에 조정 가능하며 가역적으로 위치되는 것을 가능하게 하는, 보조기가 제공된다.

설명된 바람직한 실시예의 다른 특징에 따르면, 전극 기부는 기부를 자극기 유닛에 전기적으로 연결하기 위한 전도성 요소와 결합된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 전도성 요소는 제1 전도성 상보적 기계식 체결구이고, 제2 전도성 상보적 기계식 체결구가 프레임과 결합되고, 제1 전도성 체결구는 제2 전도성 체결구에 대해 상보적이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 전극 기부는 가요성 와이어에 의해 제1 전도성 체결구와 헐겁게 결합되고, 이에 의해 전기 자극 전극 조립체가 사용자의 개별적인 필요에 따라, 복수의 위치에서 프레임 상에 조정 가능하며 가역적으로 위치되는 것을 가능하게 한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 전극 기부는 가요성 와이어에 의해 제1 전도성 체결구와 결합되고, 이에 의해 자극기 유닛에 대한 전극 조립체의 기계적 연결로부터 자극기 유닛에 대한 전극 조립체의 전기적 연결을 실질적으로 분리하여, 전극 조립체가 사용자의 개별적인 필요에 따라, 복수의 위치에서 프레임 상에 조정 가능하며 가역적으로 위치되는 것을 가능하게 한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 제1 및 제2 체결구는 후크 및 루프 체결구를 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 사용자의 수족 부위에 전기 자극을 제공하기 위한 보조기이며, (a) 사용자의 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성되고, 적어도 반강성인 재료로 만들어지며 프레임의 내측 면에서 제1 체결구와 결합되는 프레임과, (b) 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되는, 프레임을 거쳐 자극기 유닛과 전기적으로 결합하기 위한 적어도 하나의 전기 자극 전극 조립체와, (c) 프레임의 내측 면에 대한 가역적인 탈착을 위해 제1 체결구에 대해 상보적인 제2 체결구를 갖는 연질의 가역적으로 탈착 가능한 층을 포함하고, 적어도 하나의 전기 자극 전극 조립체는 보조기가 수족 부위에 착용될 때, 전극 조립체의 전기 자극 전극이 사용자의 근육의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하게 위치되도록 층의 내측 면과 결합되어 위치되고, 연질의 가역적으로 탈착 가능한 층은 보조기의 착용 중에 프레임과 수족 부위 사이의 편안한 접속을 사용자에게 제공하기 위한 것인, 보조기가 제공된다.

설명된 바람직한 실시예의 다른 특징에 따르면, 제1 체결구 및 제2 체결구는 후크 및 루프 배열을 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 층은 층을 프레임에 부착하기 위한 스냅 커넥터를 더 포함하고, 스냅 커넥터는 프레임에 대한 확실한 기계적 부착을 제공하기 위해 프레임과 결합된 커넥터에 대해 상보적이고, 이에 의해 프레임에 대한 층의 정확하고 반복 가능한 위치 설정을 보장한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 층은 중공 스냅 커넥터를 더 포함하고, 중공 커넥터는 프레임에 대한 밀착된 기계적 부착을 제공하기 위해 프레임과 결합된 리세스에 대해 상보적이고, 이에 의해 프레임에 대한 층의 정확하고 반복 가능한 위치 설정을 보장한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 층은 전기적 결합을 가능하게 하기 위한 구멍을 더 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 전기 자극 전극 조립체는 구멍을 관통하여 프레임과 결합된 상보적인 커넥터에 연결되도록 설계된 커넥터를 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 가역적으로 탈착 가능한 층은 완전 가요성이다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 사용자의 수족 부위에 전기 자극을 제공하기 위한 보조기이며, (a) 사용자의 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성되고, 적어도 반강성인 재료로 만들어지며 프레임의 내측 면에서 제1 체결구와 결합되는 프레임과, (b) 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되는, 프레임을 거쳐 자극기 유닛과 전기적으로 결합하기 위한 적어도 하나의 전기 자극 전극 조립체와, (c) 프레임의 내측 면에 대한 가역적이지만 확실한 기계적 부착 및 그로부터의 탈착을 위해 제1 체결구에 대해 상보적인 제2 체결구를 갖는 가역적으로 탈착 가능한 층을 포함하고, 조립체는 전기 자극 전극 및 자극 전극 기부를 포함하고, 적어도 하나의 자극 전극 기부는 보조기가 수족 부위에 착용될 때, 전기 자극 전극이 사용자의 근육의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하도록 위치되도록, 층의 내측 면에 부착되어 위치되고, 전극 조립체 및 층은 사용자의 개별적인 필요에 따라, 복수의 위치에서 층 상의 전극 조립체의 위치 설정 및 고정을 가능하게 하도록 설계되고 구성되는, 보조기가 제공된다.

설명된 바람직한 실시예의 다른 특징에 따르면, 전극 조립체 및 층은 또한 위치 설정이 조정 가능하며 가역적이도록 설계되고 구성된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 전극 기부는 적어도 하나의 제1 커넥터를 갖고, 층은 적어도 하나의 제2 커넥터를 갖고, 제2 커넥터는 위치 설정 및 고정을 달성하기 위해, 제1 커넥터에 대해 상보적이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 전극 조립체 및 층은 또한 위치 설정이 조정 가능하며 가역적이도록 설계되고 구성된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 전극 기부는 복수의 위치에서 층 상의 전극 조립체의 위치 설정 및 고정을 가능하게 하기 위해, 제1 커넥터와의 헐거운 결합을 갖는다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 헐거운 결합은 가요성 와이어에 의해 달성된다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 사용자의 수족 부위에 전기 자극을 제공하는 방법이며, (a) 전기 자극 보조기를 포함하는 전기 자극 장치를 제공하는 단계와, (b) 수족 부위에 전기 자극 장치를 착용하는 단계를 포함하고, 보조기는 (i) 사용자의 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성되고, 적어도 반강성인 재료로 만들어지며 프레임의 내측 면에서 제1 체결구와 결합되는 프레임과, (ii) 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되고, 프레임을 거쳐 자극기 유닛과 전기적으로 결합되는 적어도 하나의 전기 자극 전극과, (iii) 프레임의 내측 면에 대한 가역적인 탈착을 위해 제1 체결구에 대해 상보적인 제2 체결구를 갖는 연질의 가역적으로 탈착 가능한 층을 포함하고, 적어도 하나의 전기 자극 전극은 사용자의 근육의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하도록 층의 내측 면과 결합되어 위치되는, 방법이 제공된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 방법은 (c) 층의 내측 면 상에 전기 자극 전극을 가역적으로 재위치시키는 단계를 더 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 방법은 (c) 프레임의 내측 면으로부터 층을 가역적으로 탈착하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 제1 면 및 제1 면에 실질적으로 대향하는 제2 면을 갖는 하이드로겔 층과, 하이드로겔 층의 제1 면과 결합된 적어도 하나의 하부 표면 층을 갖는 표면 전극과, 제2 면을 따라 배치된 지지 표면 층을 포함하고, 지지 표면 층은 하이드로겔 층의 기계적 강화를 제공하기 위해 하부 표면 층에 부착되는, 전극 조립체가 제공된다.

설명된 바람직한 실시예의 다른 특징에 따르면, 지지 표면 층은 하이드로겔 층의 주연부를 강화하도록 구성된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 적어도 하나의 하부 표면 층은 하이드로겔 층에 대해 직접 배치된 적어도 하나의 제1 층과, 제1 층에 대해 배치된 제2 층을 포함하고, 제2 층은 지지 표면 층에 부착된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 지지 표면 층은 폴리프로필렌을 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 제2 층은 폴리프로필렌을 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 제2 층은 후크 또는 루프 체결구를 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 지지 표면 층과 하부 표면 층은 하이드로겔을 통해 부착된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 지지 표면 층과 하부 표면 층은 접착제에 의해 부착된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 지지 표면 층과 하부 표면 층은 용접에 의해 부착된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 지지 표면 층과 하부 표면 층은 초음파 용접에 의해 부착된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 제2 층은 부직포 재료를 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 지지 표면 층은 부직포 재료를 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 지지 표면 층과 하부 표면 층은 하이드로겔의 주연부 둘레에서 부착된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 지지 표면 층은 실질적인 링 형상이다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 보행 향상을 위한 발 센서 장치이며, (a) 외부 케이싱을 갖고, 사용자의 신발 내에 배치되고, 보행 활동과 관련된 파라미터를 감지하기 위한 센서 유닛과, (b) 파라미터에 관련된 신호를 수신하기 위해 센서 유닛과 전기적으로 결합되고, (i) 마이크로 제어기와, (ii) 신호에 기초한 보행 정보를 무선 방식으로 발 센서 장치 외부의 보조기의 유닛으로 송신하기 위한 송신 유닛과, (iii) 마이크로 제어기 및 송신 유신 중 적어도 하나를 수용하기 위한 하우징을 갖는 전자 통신 유닛과, (c) 하우징에 부착되고, 사용자의 보행 중에 전자 통신 유닛을 실질적으로 고정된 위치에 고정시키기 위해 신발 상으로 체결되도록 구성된 체결 유닛을 포함하는 발 센서 장치가 제공된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 체결 유닛은 클램프 유닛을 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 체결 유닛은 신발의 테두리 상으로 체결되도록 구성된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 클램프 유닛은 신발의 테두리 둘레에 체결되도록 설계되고 구성된 적어도 2개의 아암을 갖는다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 클램프 유닛은 하우징과 적어도 반강성으로 결합된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 클램프 유닛은 하우징과 강성으로 결합된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 전자 유닛의 하우징과 센서 유닛의 케이싱은 실질적으로 기계적으로 독립된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 클램프 유닛은 신발의 테두리 둘레에서 아암을 제 위치에 로킹하도록 구성된 로킹 레버를 더 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 하우징의 일 면은 사용자의 다리의 고유의 곡률에 맞추기 위해 오목하다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 하우징 및 클램프 유닛은 각각 사용자가 신발을 착용할 때, 사용자의 다리를 향해 배치되기 위한 면을 갖고, 장치는 하우징 및 클램프 유닛이 면들 사이에서 약 150° 내지 약 175°의 범위 내의 각도를 형성하도록 부착되도록 설계되고 구성된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 각도는 약 155° 내지 약 175°의 범위 내이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 각도는 약 160° 내지 약 175°의 범위 내이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 각도는 약 160° 내지 약 170°의 범위 내이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 송신 유닛은 송수신 유닛이다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 발 센서 장치는 (d) 신발을 더 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 센서 유닛은 신발의 안창 아래에 배치된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 체결 유닛은 편마비 환자가 한 손을 사용하여 클램프 유닛을 신발에 부착하는 것을 가능하게 하도록 구성된 클램프 유닛을 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 보행을 향상시키는 방법이며, (a) (i) 외부 케이싱을 갖고, 사용자의 신발 내에 배치되고, 보행 활동과 관련된 파라미터를 감지하기 위한 센서 유닛과, (ii) 파라미터에 관련된 신호를 수신하기 위해 센서 유닛과 전기적으로 결합되고, (A) 마이크로 제어기와, (B) 신호에 기초한 보행 정보를 무선 방식으로 발 센서 장치 외부의 보조기의 유닛으로 송신하기 위한 송신 유닛과, (C) 마이크로 제어기 및 송신 유닛 중 적어도 하나를 수용하기 위한 하우징을 갖는 전자 통신 유닛과, (iii) 하우징에 부착되고, 사용자의 보행 중에 전자 통신 유닛을 실질적으로 고정된 위치에 고정시키기 위해 신발 상으로 체결되도록 구성된 체결 유닛을 포함하는 장치를 제공하는 단계와, (b) 체결 유닛을 신발에 부착함으로써 장치를 착용하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 체결 유닛의 부착 단계는 클램프 유닛의 부착 단계를 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 체결 유닛은 신발의 테두리에 부착된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 클램프 유닛은 신발의 테두리 둘레에 체결되는 적어도 2개의 아암을 갖는다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 제95항의 방법은 단계 (b) 이전에, (c) 센서 유닛을 신발의 안창 아래에 배치하는 단계를 더 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 체결 유닛의 부착 단계는 한 손을 사용하여 이루어진다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 체결 유닛의 부착 단계는 편마비 환자에 의해 한 손을 사용하여 이루어진다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 방법은 (c) 신발의 테두리에 대해 아암을 제 위치에 로킹하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 전기 자극 보조기 시스템의 작동 파라미터를 설정하는 방법이며, (a) (i) 메모리를 갖는 중앙 처리 장치와, (ii) 입력 장치와, (iii) 입력 장치와 중앙 처리 장치 사이를 접속시키는 운영 시스템과, (iv) 설정 명령을 생성하기 위한 특정 인터페이스를 갖는, 보조기 시스템의 설정을 위한 설정 소프트웨어를 포함하는 개인 휴대 정보 단말기를 제공하는 단계와, (b) 전기 자극 보조기를 제어하기 위한 제어 유닛을 제공하는 단계와, (c) 개인 휴대 정보 단말기 및 제어 유닛을 수납하기 위한 적어도 하나의 리셉터클을 갖고, 개인 휴대 정보 단말기와 제어 유닛 사이를 전기적으로 연결하도록 구성된 하우징을 제공하는 단계와, (d) 개인 휴대 정보 단말기와 제어 유닛 사이를 전기적으로 연결하기 위해, 개인 휴대 정보 단말기 및 제어 유닛을 하우징 내로 삽입하는 단계와, (e) 사용자의 수족에 전기 자극 보조기를 부착하는 단계와, (f) 개인 휴대 정보 단말기와 제어 유닛이 하우징 내에서 전기적으로 연결되어 있을 때, 수족의 자극을 실행하기 위해 전기 자극 보조기를 활성화하는 단계와, (g) 개인 휴대 정보 단말기를 사용하여, 전기 자극 보조기 시스템과 관련된 적어도 하나의 작동 파라미터를 모니터링하는 단계와, (h) 수족의 자극 중에, 제어 유닛이 설정 명령을 송신하고 전기 자극 보조기 시스템으로부터의 작동 파라미터를 모니터링하도록, 전기 자극 보조기를 설정하기 위해, 제어 유닛을 거쳐 개인 휴대 정보 단말기에 의해 설정 명령을 제공하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 적어도 하나의 작동 파라미터는 자극 프로파일을 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 적어도 하나의 작동 파라미터는 자극 동기화를 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 적어도 하나의 작동 파라미터는 사용자의 사용자 이력을 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 사용자 이력은 사용자와 관련된 적어도 하나의 이전 설정을 포함한다.

설명된 바람직한 실시예의 또 다른 특징에 따르면, 사용자 이력은 사용자에 의한 시스템의 사용량을 포함한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예시적으로만 본 명세서에서 설명된다. 이제 도면을 상세하게 구체적으로 참조하여, 도시된 구체예는 단지 예시적이며 본 발명의 양호한 실시예의 예시적인 설명을 목적으로 하고, 본 발명의 원리 및 개념적 태양의 가장 유용하고 쉽게 이해되는 설명인 것으로 믿어지는 것을 제공하기 위해 제시되었다는 것을 강조한다. 이와 관련하여, 본 발명의 구조적인 세부를 본 발명의 기초적인 이해를 위해 필요한 것보다 더 상세하게 도시하려고 시도하지 않았고, 도면과 함께 취해지는 설명은 본 발명의 여러 형태가 실제로 어떻게 실시될 수 있는지를 본 기술 분야의 숙련자에게 명백하게 한다. 도면 전체에 걸쳐, 유사한 도면 부호는 유사한 요소를 표시하도록 사용된다.

도1은 보행 조절을 위한 본 발명의 FES 보조기의 사시도이다.

도2는 도1의 본 발명의 FES 보조기의 중심 반강성 프레임의 사시 정면도이다.

도3은 부착된 자극기 유닛 및 하우징을 또한 도시하는, 도2의 프레임의 사시 후면도이다.

도3A는 자극기 유닛 및 하우징이 자극기 유닛 하우징을 지지하기 위한, 프레임과 일체인 가요성 박판을 드러내기 위해 제거된, 도2의 FES 보조기의 프레임의 사시 측면도이다.

도4는 본 발명의 FES 보조기의 결착 메커니즘을 도시하는 사시도이다.

도5는 장애를 입은 다리에서의 도1의 장치의 착용의 측면도를 도시한다.

도6은 장애를 입은 다리에서의 도1의 장치의 착용의 정면도를 도시한다.

도7은 도1의 FES 보조기에 대한 신경 의지 자극기 유닛의 부착을 도시하는 사시도이다.

도8은 도1의 FES 보조기의 크래들과의 신경 의지 자극기 유닛의 결합을 도시한다.

도8A는 본 발명의 양호한 실시예에 따른, 신경 의지 자극기 유닛 및 FES 보조기 상에 배치되기 위한 상보적인 리셉터클 또는 크래들을 도시하는 사시도이다.

도9는 도1의 본 발명의 FES 보조기의 전극 조립체의 사시도이다.

도9A는 본 발명의 전극 조립체의 다른 실시예의 사시도이다.

도9B는 전극과, 보조기의 층들 사이의 기계적 연결을 도시하는, 본 발명의 FES 보조기의 일부의 개략적인 측면도이다.

도9C는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 전극 기부 및 링 형상 커버를 갖는 전극 조립체의 개략적인 사시도이다.

도9D는 도9C의 본 발명의 전극 조립체의 개략적인 평면도이다.

도10은 도1의 장치의 내부 연질 층에 부착된 도9의 2개의 전극 조립체의 사시도이다.

도11은 전기 자극 유닛의 주요 특징부를 도시하는 블록 선도이다.

도12A는 본 발명의 일 태양에 따른, FES 보조기의 탈착 가능 층의 정면도이다.

도12B는 보조기의 내부 층에 탈착 가능 층을 고정시키기 위한 중공 스냅 커넥터를 갖는, 본 발명의 탈착 가능 층의 다른 실시예를 도시한다.

도12C는 커버 층이 보조기의 내부 층의 표면의 일부만을 덮는, 본 발명의 탈착 가능 층의 다른 실시예를 도시한다.

도12D는 탈착 가능한 라이닝과 보조기 다른 구성요소들 사이의 전기적 및 기계적 연결의 일부를 도시하는, 본 발명의 FES 보조기의 일부의 단편의 개략적인 측단면도이다.

도12E는 탈착 가능한 라이닝이 보조기 프레임에 직접 부착되어 있는, 탈착 가능한 라이닝과 보조기의 다른 구성요소들 사이의 전기적 및 기계적 연결의 일부 를 도시하는, 본 발명의 FES 보조기의 일부의 단편의 개략적인 측단면도이다.

도12F는 적어도 하나의 지지 영역에 의해 강화된 본 발명의 탈착 가능 층의 다른 실시예를 도시한다.

도13A는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 전극 조립체 및 탈착 가능 층의 개략적인 사시도이다.

도13B는 도13A의 상세 확대도이다.

도13C는 탈착 가능 층 상의 상보적인 커넥터에 기계적으로 연결된 전극 조립체의 스냅 커넥터의 상세한 확대 단면도이다.

도14는 본 발명의 다른 태양에 따른 전극의 개략적인 분해도이다.

도15A는 본 발명의 발 센서 장치의 사시도이다.

도15B는 센서 유닛이 신발 안창 아래에 배치되고, 통신 유닛이 신발 테두리 상에 장착되어 있는, 본 발명의 발 센서 장치의 개략적인 3차원도이다.

도15C는 신발 바닥, 센서 케이싱, 및 케이싱을 바닥에 부착하기 위한 후크-루프 시스템의 부분 단면도이다.

도16은 본 발명의 발 센서 장치의 개략적인 전자 선도이다.

도17은 통신 유닛 및 이와 결합된, 개방 위치에 배치된 클램프의 사시 측면도이다.

도18은 통신 유닛 및 이와 결합된, 폐쇄 위치에 배치된 클램프의 다른 사시 측면도이다.

도19A는 통신 헤드가 사용자의 종아리 안쪽에 붙는, 신발 테두리 상에 장착 된 본 발명의 발 센서 장치의 개략적인 3차원도이다.

도19B는 도19A의 개략적인 3차원 평면도이다.

도20은 의료인에 의한 시스템의 온라인 설정을 위한 본 발명의 설정 크래들의 개략적인 사시도이다.

본 발명의 일 태양은 개선된 전기 자극 보조기 및 방법이고, 특히 족하수와 같은 보행 문제를 겪는 사용자를 위한 기능적 전기 자극(FES) 보조기이다. 보조기는 손에 장애를 입은 환자에 의해서도, 다리에 쉽게 착용될 수 있다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예를 상세하게 설명하기 전에, 본 발명은 그의 적용에 있어서 다음의 설명에서 설명되거나 도면에 도시되는 구성요소들의 구성 및 배열의 세부로 제한되지 않는 것을 이해해야 한다. 본 발명은 다른 실시예가 가능하거나, 또는 다양한 방식으로 실시되거나 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 채용되는 표현 및 용어는 설명을 목적으로 하며 제한적으로 간주되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다.

이제 도면을 참조하면, 도1은 본 발명의 FES 보행 조절 보조기(150)의 사시도이고, 도2 및 도3은 각각 FES 보조기의 중심 반강성 프레임(50)의 사시 정면도 및 후면도이다. 이들 도면으로부터, FES 보조기(150)는 3개의 층: 적어도 반강성인 중심 프레임(50), 프레임(50)의 내측 면을 덮는 내부 연질 층(114), 및 프레임(50)의 외측 면을 덮는 외부 연질 층(60)을 포함하는 것을 알 수 있다. 추가로, 보조기(150)는 신경 의지 자극 유닛(46)과, (도9에 상세하게 도시되고 하기에서 설 명되는) 자극 전극 조립체를 포함한다.

본 출원에서 명세서 및 다음의 청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, "수족 부위"라는 용어는 상완부 또는 하완부, 또는 상퇴부 또는 하퇴부 중 일부를 포함하는 수족 부위를 말한다.

본 출원에서 명세서 및 다음의 청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, "싸개", "감싸는" 등의 용어는 수족 부위 및 이를 위한 용품에 관하여, 수족 부위의 원주부의 적어도 절반을 실질적으로 둘러싸서 덮는 용품을 말한다.

본 출원에서 명세서 및 다음의 청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, "가역적인", "가역적으로" 등의 용어는 요소 또는 조립체의 부착 및/또는 탈착에 대해, 비파괴적이며 반복적인 부착 및/또는 탈착을 말한다. "가역적인 부착", "가역적으로 부착된" 등의 용어는 또한 보조기의 프레임과 결합되는 연질 층에 대해, 연질 층이 재부착될 때마다, 프레임에 대한 연질 층의 재현 가능한 위치 설정을 말한다.

본 출원에서 명세서 및 다음의 청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, "내측 면"이라는 용어는 사용자의 수족 부위의 표면과 접촉하기 위한 탈착 가능 층의 면, 및 중심 프레임 내에 배치된 연질 내층의 면 중 적어도 하나를 말한다. 따라서, 탈착 가능 층이 없는 보조기에서, "내측 면"이라는 용어는 중심 프레임 내에 배치된 연질 내층의 면을 말한다.

본 출원에서 명세서 및 다음의 청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, "완전 가요성"이라는 용어는 탈착 가능 층에 대해, 자립식이 아닌 층을 말한다.

중심 프레임(50)은 수족 부위를 적어도 부분적으로 감싸도록, 더욱 바람직하 게는 수족 부위의 원주부의 적어도 2/3을 둘러싸도록, 가장 바람직하게는 수족 부위를 실질적으로 완전히 감싸도록, 인간 공학적으로 구성된다. 도2에 도시된 바와 같이, 프레임(50)은 수족을 밀착되게 감싸기 위한 적어도 하나의 원주방향 보유 요소 쌍(12)을 포함한다. 보유 요소 쌍(12)은 가요성 세장형(細長型) 부재(14) 및 가요성 세장형 부재(10c)와 같은, 대향하는 가요성 세장형 부재들을 포함한다. 바람직하게는, 보유 요소 쌍(12)은 부재(14) 및 부재(10d)와 같이, 실질적으로 직접 대향하는 가요성 세장형 부재들을 포함한다.

또한, 가요성 세장형 부재(14, 10a - 10d)들은 가요성이며, 수족 부위를 향해 스프링 부하를 받는다. 따라서, 중심 프레임(50)의 직경을 증가시킬 때, 프레임(50) 내로부터 인가되는 압력은 스프링 부하식 보유 요소 쌍(12)의 저항과, 추가의 가요성 세장형 부재(10a - 10c)의 저항을 극복해야 한다. 결과적으로, 보조기(150)가 수족 부위 둘레에서 프레임(50)을 확장시킴으로써 착용될 때, 보조기(150)는 보유 요소 쌍(12) 및 추가의 부재(10a - 10c)에 의해 원하는 위치에 밀착되게 유지된다.

바람직하게는, 스프링 부하식 금속 스트립(37a, 37b)이 프레임(50)의 원주부 둘레에 배치되어, 가요성 세장형 부재(14, 10a - 10d)의 스프링 부하식 작용을 증대시키고, 보조기(150)의 수명에 걸쳐 스프링 부하식 작용의 유효성을 유지한다.

중심 프레임(50)은 바람직하게는 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 보유 요소 쌍(12)의 제1 측면 상의 하나의 개별적인 세장형 부재(14)와, 대향 측면 상의 2개 내지 4개의 개별적인 세장형 부재(10a 내지 10d), 더욱 바람직하게는 3개의 세장형 부재, 가장 양호하게는 적어도 4개를 갖도록 구성된다. 이러한 경우에, 프레임(50)은 개별 보유 부재(10a 내지 10d)들이 손가락을 닮고, 개별 보유 부재(14)가 엄지손가락을 닮은, 펼쳐진 손을 닮는다.

본 발명의 FES 보조기(150)는 각각의 측면 상에 2개 이상의 개별 보유 부재를 갖도록 설계될 수 있지만, 본 발명자는 측면들 중 하나 상에 (보유 부재(14)와 같은) 좁은 단일 보유 부재를 갖는 것이 착용 과정 및 탈의 과정을 용이하게 한다는 것을 발견했다. 바람직하게는, 각각의 좁은 단일 보유 부재(14, 10a - 10d)는 1.0 - 6 cm, 더욱 바람직하게는 2 - 4.5 cm, 가장 바람직하게는 2.5 - 3.5 cm의 폭을 갖는다. 이러한 폭 범위 내에서, 이러한 좁은 단일 보유 부재는 수족 부위를 파지하기에 충분히 넓고, 보조기 장치의 손쉬운 착용을 가능하게 하기에 충분히 좁다. 보조기 장치의 높이에 대해, 좁은 단일 보유 부재는 보조기 장치의 높이의 8 - 60%, 더욱 바람직하게는 10 - 35%, 가장 바람직하게는 15 - 30%의 범위 내의 폭(W)을 갖는다. 이러한 범위를 초과하면, 중심 프레임(50)은 착용 과정 및 탈의 과정 중에 더욱 강성인 방식으로 작용한다.

보유 부재(10a 내지 10d)들 사이에, 도2에 도시된 바와 같이, 갭(18a 내지 18c)이 있다. 갭(18a 내지 18c)은 수족 부위가 정적 및 동적일 때, 세장형 부재(10a - 10d)들이 수족 부위의 윤곽에 실질적으로 독립적인 방식으로 일치하는 것을 가능하게 한다. 다양한 수족 부위가 특히 이웃하는 관절들의 굴절 중에, 특정 수족 부위의 근육의 활성과 함께 큰 프로파일 변화를 보인다는 것이 강조되어야 한다.

따라서, 전술한 배열은 프레임(50)에 의한 수족 부위의 우수한 감쌈을 가능하게 하고, 수족 조직 상의 압력 및 변형을 효과적으로 분산시키도록 역할하여, 수족 조직 및 근육의 고유의 프로파일 및 기하학적 형태를 보존한다. 가요성 부재(10a 내지 10d)에 의한 압력의 분산은 또한 특정 직경 및 윤곽의 보조기(150)가 매우 다양한 수족 직경 및 프로파일을 수용하는 것을 가능하게 한다.

중요하게는, 중심 반강성 프레임(50)의 펼쳐진 손 형상은 또한 장치의 착용 중에, 하기에서 설명될 보조기(150)의 최종 로킹시까지, 수족이 FES 보조기(150)에 의해 정확한 위치에 견고하게 파지되어 보유되도록 허용한다.

FES 보조기(150)가 다리에 착용될 때, 전술한 배열은 다리 부위 상의 접촉 지점에 대한 정확한 위치에서 균일한 압력으로 자극 전극을 유지하면서, 보조기가 시간에 따른 해부학적 변화와 걷는 동안의 근육의 수축 및 팽창으로 인한 변화에 적응하는 것을 가능하게 하는 데 특히 적합하다.

도3A는 (도시되지 않은) 자극기 유닛 하우징 또는 크래들(30)을 지지하기 위한, 프레임(50)과 일체인 가요성 박판 또는 플레이트(27)를 드러내는, 중심 프레임(50)의 사시 측면도이다. 가요성 박판(27)은 바람직하게는 일 측면 상에서만 (또는 일 측면의 일부 상에서만) 프레임(50)에 부착되어, (도시되지 않은) 자극 유닛(46) 상에 가해지는 압력이 가요성 박판(27)에 의해서만 실질적으로 흡수된다. 이는 자극 유닛(46)이 충돌하거나, 밀리거나, 당겨질 때에도, 표면 전기 자극 전극이 수족 부위의 표면 상의 소정의 위치에 대해 실질적으로 균일한 압력으로 고정된 위치를 유지하는 것을 가능하게 한다. 도3A에서, 가요성 박판(27)은 2개의 좁은 목부(27a, 27b)에 의해서만 프레임(50)에 연결되어, 자극 유닛(46)으로 인한 프레임(50) 상의 압력 및 변형을 최소화한다.

무릎 아래에 적합하게 위치되면 (도5 및 도6 참조), 보조기(150)는 보행을 조절하기 위해, 비골 신경 및 전경골근, 장비골근, 장족지신전근 또는 장무지신전근 위에 놓인 접촉 지점에 전기 자극을 제공한다. 위치 설정을 안내하기 위해, 중심 프레임(50)은 바람직하게는 상부 위치 설정기(22) 및 하부 위치 설정기(26)를 포함한다. 상부 위치 설정기(22)는 바람직하게는 슬개골의 조면의 하방 경계 및 그의 각각의 측면 상의 특징적인 해부학적 함요부에 일치하는 윤곽의 3차원의 뒤집힌 아치의 형태를 갖는다. 장치의 모서리는 수족에 위치되었을 때 편안함을 제공하고 수족 부위에서의 FES 보조기(150)의 안정성을 개선하기 위해 탄성중합체 재료로 만들어진다.

상부 위치 설정기(22)는 슬개골의 하방 경계와 맞닿도록 반강성 프레임(50)으로부터 연장하는 몰딩을 포함하고, 하부 위치 설정기(26)는 경골능의 하방 표면의 특징적인 해부학적 형상에 일치하도록 설계된다. 다리에 FES 보조기(150)를 착용할 때, 위치 설정기(22)는 하기에서 더욱 상세하게 설명될 바와 같이, 하퇴부 부위의 장축을 따른 보조기(150)의 정확한 종방향 배치 및 다리 부위의 종축에 대한 회전 배향을 보조한다. 위치 설정기(26)는 다리 부위의 종축에 대한 회전 배향을 보조한다.

자극 지점 상의 FES 보조기(150)의 정확한 위치 설정이 달성된 후에, 보조기(150)는 일 단부에서 중심 프레임(50)과 견고하게 결합되고 대향 단부에서 손잡 이(54)로 종결되는 (도1 및 도3에 도시된) 튼튼한 체결 배열부(34)에 의해 수족 부위 상으로 견고하게 고정되어 로킹된다. 체결 배열부(34)는 제1 단부와 손잡이(54) 사이를 연결하는 실질적으로 평행한 탄성 모듈식 스트랩(34a, 34b)을 더 포함한다. 탄성 모듈식 스트랩(34a, 34b)은 착용 중에, 스트랩(34a, 34b)이 수족 부위 둘레에서 원주방향으로 감겨서, FES 보조기(150)를 부위 둘레에서 제 위치에 밀착되게 로킹하도록 설계된다. 로킹은 손잡이(54)를 자극기 유닛 하우징 또는 크래들(30)에 체결함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 체결에 대한 다양한 예시적인 대안예가 하기에서 제공된다.

각각의 탄성 스트랩(34a, 34b)은 다리 부위의 윤곽에 따라 그리고 개별 환자의 필요에 따라 상이한 정도의 결착을 허용하기 위해, 조정 버클(38; 도5 참조)을 구비한다.

전술한 바와 같이, 중심 프레임(50)은 연질, 바람직하게는 미적인 재료로 만들어진 외부 층(60)에 의해 덮인다. 탄성 스트랩(34a, 34b)은 도4에 도시된 바와 같이, 외부 층(60) 내의 개방부(42a, 42b)를 통해 나온다. 이러한 구성은 다리에 대한 보조기(150)의 고정 중에 중심 프레임(50)의 뒤틀림을 제거하거나 크게 감소시킨다.

손잡이(54)는 바람직하게는 손잡이(54)에 가요성 특성을 부여하는 탄성중합체 재료로 만들어진다. 바람직하게는, 손잡이(54)는 자극기 크래들(30) 둘레에 또는 프레임(50)으로부터 연장하는 임의의 다른 연결 지점 또는 돌출부 둘레에 맞춰지도록 (직사각형 또는 타원형 주연부를 갖는 중공의) 대체로 고리형 형상을 가져 서, 보조기(150)를 수족 부위 위에서 제 위치에 확실하게 로킹한다. 자극기 크래들(30) 둘레에 위치되면, 손잡이(54)는 자극기 유닛(46)을 그의 측면 둘레에서 보호하는 것을 도와서, 자극기 크래들(30) 및 자극 유닛(46)에 매끄럽고 막힘 없는 프로파일을 제공한다. 이는 종래 기술의 자극 유닛의 표면으로 전달되는 충돌 및 압력이 사용자에 대한 불쾌함에 추가하여, 표면 전극에 의해 수족 부위의 표면에 인가되는 실질적으로 균일한 압력을 훼손할 수 있기 때문에, 특히 중요하다. 유선형 프로파일은 또한 바지를 보조기(150)를 지나 말아올리는 것을 용이하게 한다.

체결 배열부(34)는 모듈식이고, 보조기(150)로부터 쉽게 탈착될 수 있고, 여러 크기로 제조될 수 있다.

도5 및 도6은 장애를 입은 다리로의 FES 보조기(150)의 착용 및 이후의 로킹을 도시한다. 앉은 채로 보조기(150)를 위치시키기 위해, 슬개골(58)의 돌출부가 명확하게 나타나도록, 도5에 도시된 바와 같이, 사용자가 하퇴부를 부분적으로 펴는 것이 바람직하다. 이후에, 보조기(150)는 상부 위치 설정기(22)가 슬개골(58)의 하부 면에 대해 나란히 배치되도록, 다리에 위치된다. 하부 위치 설정기(26)가 그 다음 경골능(62) 둘레에서 중심 설정되어야 한다. 보조기(150)는 다리를 부드럽지만, 특히 편마비 사용자의 경우에서와 같이 사용자가 파지를 해제하더라도, 보조기(150)를 제 위치에 유지하기에 충분히 견고하게, 파지한다. 이후에, 보조기(150)의 고정은 체결 배열부(34)에 의해 완료된다.

대안적인 착용 절차는 FES 보조기(150)를 슬개골(58) 아래 수 센티미터에서 경골능(62)을 따라 위치시키고, 그 다음 상부 위치 설정기(22)가 슬개골(58)에 대 해 맞닿을 때까지 보조기(150)를 종아리 위로 부드럽게 밀어 올리는 것이다. 보조기(150)가 원하는 위치를 보유하도록 다리 부위를 파지한 후에, 로킹이 보조기(150)가 있는 다리의 반대편 손의 손가락으로 손잡이(54)를 붙잡음으로써 달성된다. 엄지손가락은 보조기(150)를 제 위치에 유지하기 위해 크래들(30) 상에 위치시켜서, 미끄러져 내려가거나 회전하는 것을 방지하고, 손은 손잡이(54)의 고리가 크래들(30) 둘레에 꼭 맞게 맞춰지도록 쥔다. 대안적으로, 보조기(150)가 있는 다리의 반대편 손의 4개의 손가락을 크래들(30) 가까이에서 손잡이를 붙잡고서, 손잡이(54)를 통해 미끄러지게 한다. 그 다음 손가락들을 크래들(30)의 부착 지점 상으로 감아서, 손잡이(54)가 손가락에서 미끄러져 나가도록 허용하면서 손잡이(54)를 제 위치로 지레 작용으로 이동시킨다. 손잡이(54)가 크래들(30) 둘레에서 제 위치에 로킹되면, 체결 배열부(34)의 장력이 수족의 활동적인 움직임 중에도, 보조기(150)를 사용자의 수족 부위 둘레에 견고하게 유지한다.

FES 보조기(150)는 손잡이(54)를 크래들(30)로부터 해제하고 보조기(150)를 다리 부위로부터 멀리 당김으로써 탈의된다. 착용 및 탈의는 편마비 환자에 의해, 자기 힘으로 한 손을 사용하여, 쉽게 수행될 수 있다는 것이 강조되어야 한다.

중심 프레임(50)의 부재(10a 내지 10d) 및 부재(14)는 바람직하게는 보조기(150)에 가요성 및 스프링 유사 특징을 제공하는 중합체 재료로 만들어진다. 구조 및 재료의 이러한 조합은 보조기(150)에 다음의 특징을 제공한다:

1. 한 손을 사용한 다리에서의 손쉬운 배치.

2. 보조기(150)를 제 위치에 로킹하기 전과 그 동안에 적절한 위치에서의 보 조기(150)의 스프링 부하식 보유 또는 파지. 다리에서의 보조기의 손쉬운 배치 및 보조기의 자가 보유식 파지는 손에 장애를 입은 환자가 장치를 효과적으로 착용하는 것을 가능하게 한다.

3. 자극 전극 조립체의 정확한 위치 설정 및 재위치 설정.

4. 수족에 보조기(150)를 로킹한 후에, 이러한 부재들의 구조 및 재료는 수족 신전, 굴곡 및 보행 중에도, 보조기(150)의 무작위적인 움직임 및 이동을 방지한다.

5. 수족 조직에 대한 압력 및 변형의 균일한 분산, 및 이에 따른 수족 조직 및 근육의 고유의 프로파일 및 기하학적 형태의 보존.

6. 수족 부위의 표면에 대한 전극의 균일한 압력.

이제 도1, 도3 및 도7을 참조하면, 자극기 유닛(46)은 중심 프레임(50)의 외부 표면 상으로 통합된 리셉터클인 크래들(30)에 의해 보조기(150)와 결합된다.

크래들(30)은 유리하게는 착용 절차 중에 엄지손가락을 수납하기 위한 오목한 모서리를 갖도록 설계된다. 엄지손가락을 크래들(30)의 모서리 상에 위치시키는 것은 손잡이(54)를 크래들(30)을 향해 압박하기 위한 대향력의 형성을 가능하게 한다. 크래들(30)의 후면은 전체 윤곽이 수족 부위의 윤곽에 적응될 수 있도록, 중심 프레임(50)과 유사한 오목부를 갖는다.

자극기 유닛(46)은 작고 얇은 프로파일을 가져서, 보조기(150)의 표면으로부터 최소로 돌출하고, 가벼워서, 장애를 입은 다리에 대한 과도한 중량을 방지한다.

자극기 유닛(46)은 도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 자극기 유닛(46) 및 크 래들(30) 상에 각각 배치된 커넥터(66, 70)에 의해 크래들(30)에 전기적으로 연결된다. 하나의 바람직한 실시예에서, 이러한 커넥터들은 상보적인 커넥터들이다. 도시된 바와 같이, 커넥터(66)는 상보적인 암형 스냅이고, 커넥터(70)는 대응하는 수형 스냅이다. 자극기 유닛(46)은 상보적인 기계식 커넥터(74, 78)들에 의해 크래들(30)에 기계적으로 연결된다. 도8에 도시된 실시예에서, 이러한 커넥터들은 크래들(30)의 모서리 상에 배치된 암형 래치 수납기(74) 및 자극기 유닛(46)의 모서리 상에 배치된 암형 래치 수납기(78)이다. 크래들(30) 내의 추가의 노치(82)가 손가락 또는 엄지손가락으로 자극기 유닛(46)을 당겨서 크래들(30)로부터 해제되는 것을 허용한다. 이러한 연결 특징은 한 손을 사용하여 자극기 유닛(46)을 크래들(30)로부터 손쉽게 탈착하거나 그에 부착하는 것을 가능하게 한다.

도8A는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 신경 의지 자극기 유닛(46A) 및 상보적인 크래들(30A)을 도시하는 개략적인 사시도이다. 도7 및 도8에 도시되고 (자극기 유닛(46) 및 크래들(30)을 참조하여) 상기에서 설명된 실시예에서와 같이, 자극기 유닛(46A)은 자극기 유닛(46A) 및 크래들(30A) 상에 각각 배치된 (도시되지 않은) 커넥터들을 연결함으로써 크래들(30A)에 전기적으로 연결된다. 보조기에 대한 전기적 연결은 크래들(30A)의 후방 패널 내의 적어도 하나의 개방부(47)를 거쳐 이루어진다. 바람직하게는, 스냅 커넥터와 같은 상보적인 커넥터가 각각의 개방부(47) 내에 배치된다 (도7 및 상기의 관련 문장 내의 커넥터(66, 70) 참조).

자극기 유닛(46A)은 핀-리세스 변형체인 상보적인 기계식 커넥터(74A, 78A)에 의해 크래들(30A)에 기계적으로 연결된다. 도8A에서, 자극기 유닛(46A)은 측면 상에 배치된 핀(78A)을 구비하고, 크래들(30A)은 각각의 측면 상에 배치된 개방부(74A)를 구비하여, 자극기 유닛(46A)을 크래들(30A) 내로 삽입할 때, 핀(78A)이 개방부(74A) 내로 도입된다. 자극기 유닛(46A)이 크래들(30A) 내로 스냅 결합되면, 핀(78A)은 개방부(74A) 내에서 제 위치로 로킹되어, 자극기 유닛(46A)을 보조기에 부착하고, 다양한 기계적 변형이 신체 활동의 과정 중에 보조기 상에 가해질 때에도, 자극기 유닛(46A)과 전극 사이의 확실한 전기적 연결을 보장한다.

이제 도9, 도9B 및 도10을 참조하면, 도9는 (도시되지 않은) 본 발명의 보조기(150)의 전극 조립체(90)의 사시도이다. 전극 조립체(90)는 표면 전극(94), 전극 기부(98), 및 상보적인 전도성 커넥터(102, 106)를 포함한다. 전극 조립체(90)는 제1 단부에서 전극 기부(98)에 기계적으로 연결되어 커넥터(106)에 대한 전기적 연결을 제공하는 전도성 와이어(110)를 더 포함한다. 전도성 와이어(110)는 제2 단부에서, (아래의 도9B에 도시된 바와 같이) 전극 조립체(90)를 중심 프레임(50)에 기계적으로 연결하는 상보적인 전도성 커넥터(122)로 종결되고, 전극 조립체(90)를 중심 프레임(50)을 거쳐 (아래에서 도9B에 도시된) 자극기 하우징(30)에 전기적으로 연결한다.

도9에 도시된 예시적인 실시예에서, 상보적인 커넥터(102)는 표면 전극(94)과 결합된 수형 스냅 커넥터이고, 상보적인 커넥터(106)는 전극 기부(98)에 연결된 암형 스냅 커넥터이다. 표면 전극(94) 및 전극 기부(98)는 이들이 수족 조직에 일치하는 것을 가능하게 하는 가요성 재료로 만들어진다.

전극 기부(98)는 바람직하게는 표면 전극(94)의 상보적인 커넥터(102)와 전 극 기부(98)의 상보적인 커넥터(106) 사이의 연결부가 리세스 내에 리세스되어, 아래에 놓인 피부 상의 스냅(102, 106)의 과도한 국소 압력을 방지하도록, 오목한 형상이다. 전극 기부(98)의 상부 표면의 오목한 3차원 형상은 또한 피부에 대한 표면 전극(94)의 실질적으로 균일한 접촉 압력을 제공한다.

표면 전극(94)은 바람직하게는 종래 기술의 많은 FES 다리 장치에 비해 큰 표면적을 갖고, 이는 전기 자극으로부터의 불편함을 완화하도록 역할한다. 표면 전극(94)의 표면적은 바람직하게는 적어도 약 9 ㎠, 더욱 바람직하게는 적어도 약 12 ㎠, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 약 15 ㎠이다. 몇몇 경우에, 표면 전극(94)의 표면적은 약 20 ㎠이다. 표면 전극(94)의 표면적이 12 - 20 ㎠의 범위 내인 것이 현재 바람직하다. 극명한 대조로, 워크에이드^® 장치와 같은 종래 기술의 장치의 각각의 표면 전극의 표면적은 약 5 - 7 ㎠ 미만이다.

종래 기술의 FES 다리 장치와 대조적으로, 본 발명의 FES 보조기의 전극 분리는 바람직하게는 특히 수족의 길이를 따른 방향으로, 해부학적 제약이 허용하는 만큼 크다. 전극 중심들 사이의 거리는 적어도 약 5 ㎝이고, 종방향 분리는 적어도 약 3 ㎝, 바람직하게는 적어도 3.5 ㎝이다.

도9A는 (도시되지 않은) 본 발명의 보조기(150)의 전극 조립체(90A)의 다른 실시예의 사시도이다. 전극 조립체(90A)는 표면 전극(94A), 전극 기부(98A), 및 상보적인 커넥터(122)로 종결되는 와이어(110)를 포함한다. 도9A에 도시된 예시적인 실시예에서, 표면 전극(94A)은 표면 전극에서 사용하기 위한 본 기술 분야에서 공지된 하이드로겔 또는 임의의 다른 전도성 접착성 재료로 만들어진 제1 및 제2 면(95, 97)을 갖는다. 제1 면(95)은 사용자의 피부에 가요성으로 접착하기 위한 것이고, 대향하는 제2 면(97)은 전극 기부(98A)의 상부 면(99)에 접착하기 위한 것이다. 상부 면(99) 상에, 제2 면(97)과 전기적으로 연결되기 위한 전도성 영역(106A)이 배치된다. 바람직하게는, 전극 기부(98A)의 상부 면(99)은 또한 표면 전극(94A)을 밀착되게 수납하기 위한 테두리(101)를 구비하여, 전극(94A) 및 전극 기부(98A)의 상대 위치는 고유하게 한정되고 결정된다. 전극(94A)과 전극 기부(98A)의 연결은 전극 기부(98A)의 상부 면(99) 상에, 제2 면(97)의 실질적으로 편평한 하이드로겔 표면 상에 놀랍게 유지되는 후크 체결구(예를 들어, 플라스틱 벨크로^® 후크)의 패치(103)를 배치함으로써 더욱 향상될 수 있다.

위에서 도9에 대해 실질적으로 설명된 바와 같이, 전도성 와이어(110)는 전도성 영역(106A)에 대한 전기적 연결을 제공하기 위해 전극 기부(98)에 기계적으로 연결된다.

본 발명에 따른 전극 기부(98B)의 다른 바람직한 실시예가 도9C 및 9D에 개략적으로 도시되어 있다. 이전 실시예에서와 같이, 전극 기부(98B)는 (도9A에 도시된) 표면 전극(94A)과 같은 표면 전극의 일 면과 전기적으로 연결되기 위한 전도성 영역(106A)을 구비한다. 전극 기부(98B)는 또한 링 형상 커버(107)와 같은 커버를 구비한다. 커버(107)는 바람직하게는 하나의 바람직한 실시예에서, 단순히 커버(107)를 전극 기부(98B)에 (예를 들어, 초음파 용접에 의해) 부착함으로써 얻 어지는 힌지(109)에 의해 전극 기부(98B)에 연결된다. 대안적으로, 기부(98B) 및 커버(107)는 단일편으로서 제조되어, 이후에 중간에서 접혀서 힌지(109)를 생성할 수 있다.

전극 기부(98B)와 커버(107) 사이로의 표면 전극의 삽입 후에, 커버(107)는 기부(98B)의 방향으로 아래로 가압된다. 힌지(109)에 대체로 대향하여 배치된 혀(111)가 커버(107)의 개방 및 폐쇄를 용이하게 한다.

바람직하게는, 커버(107)의 바닥 표면 및 혀(111)는 도9B 및 도10에 도시된, 내부 층(114) 상의 상보적인 커넥터(117a)에 연결되기 위한 상보적인 커넥터(113), 바람직하게는 후크 및 루프 체결구로 적어도 부분적으로 덮인다. 대안적으로, 상보적인 커넥터(113)는 아래에서 도12A - 도12B에 도시된 탈착 가능 층(118)의 상부 면(139) 상의 상보적인 커넥터(141)에 연결될 수 있다.

커버(107)는 표면 전극의 주연부가 제 위에 견고하게 유지되도록 구성된다. 또한, 커버(107)는 하이드로겔 층의 모서리의 탈리를 방지하거나 크게 감소시키기 위해 하이드로겔 층(예시적으로, 하기의 도14의 하이드로겔 층(372) 참조)의 모서리를 보호한다.

커버(107) 및 전극 기부(98B)의 평면도가 도9D에서 제공된다. 점선(127)은 전극 기부(98B)의 원주부를 나타낸다.

전극 기부(98B)는 유리하게는 기부(98B)의 나머지와 다른 색깔 또는 재질의 모서리 또는 주연부를 가져서, 사용자가 표면 전극을 기부(98B) 상의 적절한 위치에 부착하도록 유도할 수 있다.

전극은 또한 예를 들어 보조기와 대면하는 전극의 면에 후크 및 루프 체결구를 부착함으로써 보조기에 직접 부착될 수 있다.

도10에 도시된, 전극 조립체(90)와 내부 연질 층(114) 사이의 관계는 또한 도9A에서 제시되고 상기에서 설명된 대안적인 실시예에 대해 관련된다. 전극 기부(98)는 도9B에서 가장 잘 보이는, 상보적인 커넥터(117, 117a), 바람직하게는 벨크로^®와 같은 후크 및 루프 체결구에 의해 내부 층(114)에 부착된다.

전기적 연결은 다음과 같이 이루어진다: 상보적인 커넥터(122)가 내부 층(114) 또는 중심 프레임(50) 상의 고정 위치에 배치된 상보적인 커넥터(123)에 연결된다. 전기 자극이 전류를 (도시되지 않은) 자극기 유닛(46)으로부터 하우징(30) 상에 배치된 커넥터(70)를 거쳐, 프레임(50) 및 내부 층(114)을 통해 커넥터(123)로, 그리고 최종적으로 커넥터(123)에 의해 전극 조립체(90A) 및 자극기 하우징(30)으로 유도함으로써 달성된다.

도시된 예시적인 실시예에서, 상보적인 커넥터(122)는 전도성 수형 스냅 커넥터이고, 상보적인 커넥터(123)는 전도성 암형 스냅 커넥터이다.

전극 기부(98)의 설계 및 커넥터(122, 123)의 설계는 각각의 전극 조립체(90)의 광범위한 위치 설정을 가능하게 한다는 것이 이해될 것이다. 다양한 종래 기술의 장치와 달리, 전극(94)의 위치는 전극(94)이 (커넥터(123)와 같은) 보조기의 본체 내에 고정된 전도성 요소와 물리적으로 접촉하는 위치로 제한되지 않는다. 오히려, 전극(94)의 위치는 그러한 고정된 전도성 요소에 대해 실질적으로 분 리된다. 와이어(110)는 전범위의 위치 설정을 가능하게 하기에 충분히 길어야 한다.

또한, 전술한 설계는 의료인이 제1 단계에서 각각의 전극 조립체(90)의 위치를 정확하게 한정한 다음, 제2 단계에서 조립체를 상보적인 커넥터(122, 123)에 의해 FES 보조기(150)에 부착하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 초기 설치 절차 중에, 의료인은 활성화되어야 하는 근육의 자극 지점 상에 전체 보조기(150)가 아닌 표면 전극 또는 전극 조립체(예를 들어, 전극 조립체(90A))만을 위치시키면 된다. 정확한 위치를 한정하기 위해, 의료인은 자극기 유닛(46)에 직접 전기적으로 연결될 수 있는 전극을 활성화한다. 이후에, 의료인은 보조기(150)를 다리에 착용하기 전에 그리고 각각의 전극 기부(98)를 내부 층(114) 또는 중심 프레임(50)에 부착하기 전에, 각각의 표면 전극(94)을 각각의 전극 기부(98)에 연결한다. 보조기(150)가 착용되면, 각각의 전극 기부(98)는 (도9B에 도시된) 상보적인 커넥터(117, 117a)에 의해 보조기(150)의 내부 층(114)에 부착된다.

도10에 도시된 2개의 전극 조립체(90)에 의한 자극이 발의 배굴을 생성한다. 표면 전극(94)과 피부 표면 사이의 전기적 접촉을 보장하기 위해, 표면 전극(94)은 전도성 겔 또는 하이드로겔에 의해 도말되거나 물과 같은 전도성 액체 내에 침지되었던 천 패드에 의해 덮일 수 있다. 피부와 접촉하기 위한 표면 전극(94)의 면은 유리하게는 가요성 하이드로겔 층일 수 있다.

전극 조립체(90)는 아래에 놓인 수족의 3차원 형상에 일치하고, 수족 관절 운동 및 근육 수축 중에 그의 형상을 적응시킨다. 본질적으로 탄성인 전극 기 부(98) 및 표면 전극(94)은 내부 연질 층(114)과 피부 표면 사이에 가압되어 놓여서, 변화하는 수족의 기하학적 형태에 최소의 저항이 주어진다.

이제 도11을 참조하면, 자극기 유닛(46)은 표면 전극(94)과 같은 적어도 하나의 자극 전극과 전기적으로 연결된다. 자극기 유닛(46)은 바람직하게는 내부 전력 공급원(222)에 전기적으로 연결된 충전식 배터리(220)에 의해 급전된다. 전력 공급원(222)은 자극 회로(226) 내로 이어지는 고압 회로(224)에 전력을 공급한다. 바람직하게는, 자극기 유닛(46)은 무선 주파수(RF) 송수신기(228)에 의해 자극기 제어 유닛 및/또는 (하기에서 설명되는) 수족 또는 운동 센서와 통신한다. 현재 바람직한 실시예에서, RF 송수신기(228)는 정상 상황 하에서 제어 유닛으로 신호를 송신한다. 그러나, RF 송수신기(228)는 다음과 같은 특수한 소정의 상황 하에서, (하기에서 설명되는) 발 센서 장치로 직접 신호를 송신한다:

1. (본 센서 및/또는 자극 유닛이 새로운 것으로 교체되고, 서로에 대해 그리고 제어 유닛에 등록될 때의) RF 등록 처리시,

2. 장기간의 센서 비활동이 있을 때, 센서는 휴면 모드로 들어가기 위해 자극 유닛으로부터의 인증을 요청한다. 자극 유닛은 그 다음 인증이 승인되거나 인증이 거절된 것을 표시하는 신호를 센서로 송신한다.

전력 공급원(222)은 RF 송수신기(228)와, RF 송수신기(228)와 자극 회로(226) 사이를 접속시키는 디지털 회로(230)로 저압의 전력을 공급한다.

본 출원에서 명세서 및 다음의 청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, "무선 주파수"라는 용어는 바람직하게는 무선 주파수 범위 내의 주파수를 갖는 전자기파 를 말한다. 현재 바람직한 범위는 2400 - 2483.5 GHz이다.

작동 중에, 배터리 작동식 제어 유닛은 자극기 유닛(46)과의 2-방향 통신을 유지한다.

제어 유닛은 장치를 켜고, 장치의 작동 모드(보행 모드, 훈련 모드, 또는 대기 모드로의 복귀)를 선택하고, 자극의 강도 및 청각 경고의 음량을 조정하는 것을 가능하게 한다.

추가로, 각각의 시스템 구성요소(FES 보조기(150), 제어 유닛 및 발 센서)는 바람직하게는 제어 유닛 상에서 그래픽 아이콘에 의해 표시된다. 상이한 색깔의 LED들이 배터리 부족 또는 임의의 개별 구성요소의 오작동과 같은 주의를 요구하는 사항을 표시하기 위해 관련 아이콘 아래에서 광을 방출한다. 다른 LED가 자극 또는 휴지, 자극 강도, 또는 훈련 모드를 표시한다.

제어 유닛은 바람직하게는 시스템이 최초로 켜졌을 때, 버튼이 눌렸을 때, 모드가 선택되었을 때, 배터리가 부족할 때, 장치의 구성요소들 사이의 무선 통신이 소실되었을 때, 또는 사용자의 주의를 요구하는 다른 고장이 발생했을 때, 사용자에게 경고하기 위한 청각 신호를 생성하는 청각 경고를 갖는다. 제어 유닛은 허리에 장착되거나, 목 끈에 의해 매달리거나, 포켓내 유지부에 의해 장착될 수 있다.

발 센서 유닛은 사용자의 발 아래에 배치되는 힘 센서, 경사 센서 등을 포함한, 본 기술 분야에 공지된 다양한 발 센서 유닛들 중 하나일 수 있다.

도12A - 도12F는 본 발명의 다른 태양을 개략적으로 도시한다. 도12A 및 도 12B는 도12D의 보조기의 단편의 개략적인 측단면도에 도시된 바와 같이 내부 연질 층(114)에 또는 도12E의 동일한 도면에 도시된 바와 같이 프레임(50)에 직접, 보조기에 부착하기 위한 개인용 패널 또는 탈착 가능 층 또는 라이너(118)의 정면도를 도시한다.

탈착 가능 층(118)은 바람직하게는 실질적으로 내부 연질 층(114)의 형상을 갖는다. 탈착 가능 층(118)은 연질이어서 사용자의 피부 표면에 편안한 느낌을 제공하지만, 각각의 전극 조립체(90)의 정렬을 유지하고 탈착 가능 층(118)을 보조기에 위치시키는 것을 더 쉽게 만들기에 충분한 강성을 구비한다. 탈착 가능 층(118)을 위한 적합한 재료는 노르데니아(Nordenia)™ 또는 남리옹(Namliong)™ 루프와 같은 다양한 부직포 재료를 포함한다. 탈착 가능 층(118)은 바람직하게는 표면 상에 배치된, 루프 체결구와 같은, 복수의 상보적인 커넥터(141)를 갖는 제1 또는 상부 면(139)을 갖는다.

탈착 가능 층(118)은 내부 층(114)의 호환성 전기 커넥터를 포함할 수 있다. 따라서, 탈착 가능 층(118)은 FES 보조기(150)에 대면하는 제2 또는 후방 표면(121) 상의 수형 스냅 커넥터(124)와, (도9, 도9A, 및 도9B에 도시되고) 상기에서 설명된 상보적인 커넥터(122)를 수납하기 위한, 상부 면(139) 상의 암형 스냅 커넥터(123)와 같은 상보적인 커넥터를 포함할 수 있다. 이러한 배열에서, 탈착 가능 층(118)은 의료인에 의해 내부 층(114)에 또는 스냅 커넥터(124)에 의해 프레임(50)과 같은 보조기의 다른 부분에 부착된다. 이는 필수적인 전기적 접촉을 제공하고, 내부 층(114) 상으로의 그리고/또는 프레임(50)에 대한 탈착 가능 층(118) 의 정확한 개개의 반복 가능한 위치 설정 및 고정을 보장한다. 대안적으로, 후방 표면(121)은 탈착 가능 층(118)을 내부 층(114)에 고정시키는 후크 또는 루프 커넥터의 적어도 하나의 패치(129)를 갖는다. 도12A에서, 예시적으로, 패치(129)는 후크 커넥터를 포함한다.

도12B에 도시된 다른 바람직한 실시예에서, 탈착 가능 층(118)은 커넥터(122)가 전극 조립체(90)를 자극기 유닛 하우징(30)에 기계적 및 전기적으로 연결하도록, 유리하게는 전극 조립체(90)의 상보적인 수형 커넥터(122)와 내부 층(114) 상의 상보적인 암형 커넥터(123) 사이에 정렬되도록 배치된 구멍(138)을 포함한다.

특정 개인을 위한 탈착 가능 층(118)의 FES 보조기(150) 상에서의 재위치 설정은 FES 보조기(150)가 그러한 개인의 필요에 적응되지 않은 표준 범용 유닛일 때에도, 전극 조립체(90)의 정확하고 실질적으로 반복 가능한 위치 설정을 복원하는 것이 강조되어야 한다. 따라서, 종래 기술의 장치와 극명한 대조로, 본 발명의 탈착 가능 층(118)은 의료인이 병원 내의 많은 사용자를 처치하기 위해 단일 FES 보조기(150)를 사용하는 것을 가능하게 한다. 개별 탈착 가능 층(118)이 특정 사용자에 대해서만 사용된다. 각각의 특정 사용자는 그러한 사용자의 필요에 대해 전극 위치 설정을 최적화하기 위해, 의료인과 함께 예비 맞춤 기간을 갖는다. 이후에, 탈착 가능 층(118)은 사용자의 미래의 치료 기간에 반복적으로 사용된다. 날마다 많은 사용자와 함께 일하는 의료인은 단순히 이전의 사용자에게 속하는 미리 맞춰진 내부 연질 층을 제거하고, 현재의 사용자에게 속하는 미리 맞춰진 내부 연 질 층을 부착한다. 탈착 가능 층은 또한 장치가 사용자들 사이에 공유되는 경우에 위생 층으로서 역할한다.

탈착 가능 층(118)의 교체는 각각의 환자에 대해 전극 조립체(90)를 재위치시킬 필요가 없이, 의료인이 단기간 내에 많은 보조기 사용자에게 효율적이고 효과적인 처치를 제공하는 것을 가능하게 한다. 탈착 가능 층(118)은 바람직하게는 1회용이다. 대안적으로, 탈착 가능 층(118)은 세탁 가능하다.

도12B에 개략적으로 도시된 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 바람직하게는 환형 또는 타원형 중공 스냅 커넥터인 중공 스냅 커넥터(134)가 탈착 가능 층(118)의 구멍(138)의 주연부와 결합된다. 중공 스냅 커넥터(134)는 대응하는 구멍 또는 리세스(135) 내로 정확하고 신뢰할 수 있게 스냅 결합되어, 탈착 가능 층(118)이 내부 층(114)에 밀착되게 부착되어, 각각의 적용 시에 동일한 위치에 정확하게 위치되는 것을 보장한다. 또한, 중공 스냅 커넥터(134)는 또한 전극 조립체(90)의 상보적인 커넥터(122)를 탈착 가능 층(118)을 거쳐 내부 층(114)에 기계적으로 부착하도록 역할한다.

중공 스냅 커넥터(134)는 PVC와 같은 플라스틱 가요성 재료로 만들어질 수 있다.

탈착 가능 층 또는 라이너(118)는 또한 내부 층(114)의 윤곽 이외의 형상을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 탈착 가능 층(118)은 도12C에 도시된 바와 같이, 보조기(150)의 표면의 일부만을 덮을 수 있다. 도12C는 또한 탈착 가능 층(118)에 부착된 전극 기부(98)를 도시한다.

상기에서 간략하게 설명된 도12D 및 도12E는 탈착 가능 층(118)과 보조기의 다른 구성요소들 사이의 주요 전기적 및 기계적 연결의 일부를 도시하고, 도12D에서, 탈착 가능 층(118)은 중심 프레임(50) 및 내부 층(114)에 부착되고, 도12E에서, 층(118)은 중심 프레임(50)에 직접 부착된다.

도12E에서, 중공 스냅 커넥터(134)와 같은 상보적인 커넥터가 탈착 가능 층(118) 상에 배치된다. 중공 스냅 커넥터(134)는 중심 프레임(50) 내에 배치된 대응하는 구멍 또는 리세스(135) 내로 정확하고 신뢰할 수 있게 스냅 결합되어, 탈착 가능 층(118)을 중심 프레임(50)에 직접 연결한다. 이는 또한 탈착 가능 층(118)이 내부 층(114)과 밀착되게 결합되고, 탈착 가능 층(118)이 각각의 적용 시에 동일한 위치에서 중심 프레임(50)에 대해 정확하게 위치되는 것을 보장한다.

도12A를 참조하여 상기에서 설명된 바와 같이, 탈착 가능 층(118)의 후방 표면(121)은 바람직하게는 탈착 가능 층(118)을 (상보적인 커넥터(117a)를 거쳐) 내부 층(114)에 고정시키는 상보적인 커넥터(예를 들어, 후크 또는 루프 커넥터)의 적어도 하나의 영역 또는 패치(129)를 갖는다.

도12D의 부착의 설명은 도12E의 부착에 대체로 적용된다. 그러나, 도12E에서, 탈착 가능 층(118)은 중심 프레임(50)에 대해 나란히 배치되고, 결과적으로 후방 표면(121) 상의 상보적인 커넥터의 패치(129)가 탈착 가능 층(118)을 상보적인 커넥터(117b)에 의해 중심 프레임(50)에 고정시키도록 구성된다.

다른 바람직한 실시예에서, 본 발명의 탈착 가능 층(118)은 지지 영역 또는 프레임에 의해 강화된다. 탈착 가능 층(118)의 제1 측면이 도12F에서 개략적으로 제공된다. 탈착 가능 층(118)은 상기에서 설명된 탈착 가능 층(118)과 대체로 유사하거나 실질적으로 동일하고, 유사하거나 동일한 방식으로 보조기의 내부 층 또는 보조기의 다른 부분에 연결될 수 있다. 바람직하게는, 탈착 가능 층(118)의 제1 측면은 그 위에 배치된 복수의 상보적인 커넥터(141A), 바람직하게는 후크 또는 루프 체결구를 갖는다. 전형적으로, 상보적인 커넥터(141A)들이 탈착 가능 층(118) 상의 여러 부분 또는 영역(142A) 내에 배치된다.

강화 또는 지지 재료의 적어도 하나의 지지 영역(143)이 탈착 가능 층(118)에 부착되어, 탈착 가능 층(118)의 가요성을 경감시킨다. 지지 영역(143)의 탈착 가능 층(118) 상의 배치는 탈착 가능 층(118)의 보조기 상에서의 조립 과정을 단순화하고, 또한 탈착 가능 층(118)이 매끄럽고 주름이 없는 표면을 갖는 것을 보장한다. 폴리프로필렌이 영역(143)에 대한 하나의 적합한 재료이다. 아래에 놓인 탈착 가능 층(118)에 대한 영역(143)의 부착은 봉합, 접착, 또는 본 기술 분야의 숙련자에게 공지된 다른 수단에 의해 수행될 수 있다.

도12F에 도시된 바와 같이, 탈착 가능 층(118) 상의 영역(145)은 바람직하게는 지지 재료가 없어서, 탈착 가능 층(118)이 부적절한 기계적 응력이 없이 사용자의 다리 둘레에서 가요성으로 구부러지는 것을 가능하게 하고, 탈착 가능 층(118)의 적어도 일부가 "통기"되도록 허용하여, 과도한 발한을 방지한다.

도13A - 도13C, 및 도12D - 도12E를 참조하면, 도13A는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 전극 조립체(90) 및 탈착 가능 층(118)의 개략적인 사시도이다. 위와 같이, 탈착 가능 층(118)은 상기에서 도시되고 설명된 바와 같이, 중심 프레임(50) 내에 배치된 대응하는 상보적인 리세스(135) 내로 정학하고 신뢰할 수 있게 스냅 결합되어, 탈착 가능 층(118)을 중심 프레임(50)에 직접 연결하도록 구성된 중공 스냅 커넥터(134)를 구비한다.

전극 조립체(90)의 상보적인 전도성 커넥터(222)는 중공 스냅 커넥터(134)의 구멍(138)과 같은 구멍을 통해 상보적인 리세스(135)의 상보적인 영역(135a) 내로 통과하여, 전극 조립체(90)를 중심 프레임(50)에 기계적 및 전기적으로 연결하도록 설계된 (도13C에 도시된) 전도성 스냅(222B)을 갖는다. 상보적인 전도성 커넥터(222)의 주연부는 중공 스냅 커넥터(134)의 상보적인 윤곽 내로 스냅 연결되기 위한 돌기 또는 돌출 요소(222A)를 갖는다.

따라서, 중공 스냅 커넥터(134)는 상보적인 리세스(135)에 기계적으로 연결되고, 상보적인 전도성 커넥터(222)는 돌출 요소(222A)에 의해 중공 스냅 커넥터(134)에 기계적으로 연결되고, 상보적인 전도성 커넥터(222)는 전도성 스냅(222B)에 의해 상보적인 리세스(135)에 전기적으로 연결된다.

상보적인 전도성 커넥터(222)는 개인용 패널이 보조기 내에서 사용되지 않을 때 상보적인 리세스(135)에 직접 부착될 수 있다는 것이 강조되어야 한다.

본 발명의 다른 태양은 보조기의 전극에 관한 것이다. 하이드로겔 전극이 전기 자극 용도 및 다른 용도에 대해 일반적으로 사용된다. 전도성 하이드로겔 층은 전극과 피부 표면 사이의 전기적 접촉을 보장하고 개선하기 위해 사용된다.

종종, 전극을 사용한 기간 후에, 하이드로겔 층은 전극 모서리 표면으로부터 박리되는 경향이 있다. 이는 명백히, 하이드로겔 층 상에 작용하는 인장 및 전단 응력, 및 하이드로겔 층의 그의 아래에 놓인 표면에 대한 부착의 약화로 인한 것이다. 이러한 문제는 자가 접착식 하이드로겔 전극이 사용될 때, 그리고 전극이 보조기 또는 옷소매 내부에 위치될 때와 같이, 위에 놓인 층 아래에 위치될 때, 특히 우세하다.

본 발명에 따르면, 아래에 놓인 층으로부터의 하이드로겔 층의 모서리의 탈리를 제거하기 위해, 하이드로겔 층은 아래에 놓인 전극 표면에 기계적으로 부착된다. 이제 도14에 제공된 예시적인 실시예를 참조하면, 본 발명의 전극 조립체(360)는 하이드로겔 층(372)을 갖는 디스크형 전극(370) 및 아래에 놓인 전극 표면 층(374)을 갖는다. 기계적 부착은 제1 필름 링(376)과 같은 추가의 얇은 층 또는 필름을 제공하고, 하이드로겔 층(372)을 아래에 놓인 층(374)과 필름 링(376) 사이에 배치하고, 제1 필름 링(376)을 아래에 놓인 층(374)에 부착 또는 접합시킴으로써 달성된다. 전극(370)은 하이드로겔 층(372)이 사용자의 피부 표면에 대면하거나 그에 접착되고, 아래에 놓인 층(374)이 보조기에 대면하도록 구성된다. 기계적 부착은 초음파 처리, 또는 봉합, 접착 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 본 기술 분야의 숙련자에게 공지된 다른 처리에 의해 달성될 수 있다. 이러한 방식으로, 하이드로겔 층(372)은 필름 링(376)과 하부의 전극 표면 층(374) 사이에 구속된다.

대안적으로 또는 추가적으로, 제1 필름 링(376)은 제2 필름 링(378)과 같은 추가의 얇은 층 또는 필름에 부착될 수 있다. 제2 필름 링(378)에 대한 부착은 제1 필름 링(376)과 전극(370) 사이의 연결을 개선할 수 있다. 제1 필름 링(376)의 제2 필름 링(378)에 대한 부착은 초음파 용접에 의해 수행될 수 있다. 전형적인 전극 재료와 인접한 표면 사이에서 초음파 용접을 하는 것이 종종 가능하지 않다는 것이 강조되어야 한다.

부착 지점 또는 부착 메커니즘(382)을 갖는 추가의 층(380)이 또한 아래에 놓인 전극 표면 층(374)의 측면 상에서, 전극(370)에 연결되어, 전극의 전극 기부 또는 임의의 하부 층에 대한 부착을 개선할 수 있다. 도14에 제공된 예시적인 실시예에서, 추가의 층(380)은 링이고, 부착 메커니즘(382)은 후크-루프(예를 들어, 벨크로^®) 변형체이다. 그러한 부착 메커니즘은 기부 (또는 슬리브)의 피부 표면으로부터의 제거 중에, 전극이 피부에 고착되고 전극 기부로부터 탈착되는 것을 방지하는 수단이다. 추가의 층(380) 상의 후크-루프 재료는 또한 제2 필름 링(378)의 전극(370)에 대한 부착을 개선할 수 있다.

현재 바람직한 실시예에서, 제1 필름 링(376) 및 제2 필름 링(378)은 각각 약 50 - 200 미크론의 두께를 갖는다. 약 125 - 175 미크론의 두께가 현재 바람직하다. 현재 바람직한 구성의 재료는 투명한 폴리프로필렌이다.

본 발명의 다른 태양은 사용자의 보행 중에, 전자 통신 유닛을 실질적으로 고정된 위치에서 사용자의 신발에 고정시키기 위한 체결 유닛을 갖는, 보행 향상을 위한 발 센서 장치이다.

도15a는 보행 향상 보조기를 위한 본 발명의 발 센서 장치(400)의 사시도이다. 발 센서 장치(400)는 센서 요소(160), 하우징(125)에 의해 봉입된 통신 유 닛(300), 및 센서 요소(160)와 통신 유닛(300)을 기계적 및 전기적으로 연결하기 위한 배선(120; 와이어 또는 케이블)이 배치되어 있는, 센서 케이싱(210)을 갖는 센서 유닛(500)을 포함한다. 발 센서 장치(400)는 통신 유닛(300)을 사용자의 신발에, 더욱 전형적으로 사용자 신발의 테두리(하기의 도15b 참조)에 부착하기 위해, 통신 유닛(300)에 강성으로 또는 적어도 반강성으로 부착된 클램프 유닛(140)과 같은 체결 유닛을 더 포함한다. 본 발명의 발 센서 장치(400)의 센서 요소(160)는 종래 기술의 RF 기반 발 센서 장치와 대조적으로, 통신 유닛(300)과 실질적으로 기계적으로 독립되는 것이 강조되어야 한다. 이러한 속성의 장점은 하기에서 상술된다.

본 출원에서 명세서 및 다음의 청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, "실질적으로 기계적으로 독립된"이라는 표현은 전기적 및 기계적으로 연결되고 서로로부터 물리적으로 분리된 2개의 구성요소를 말하고, 구성요소들은 서로를 향해 이동될 때 실질적으로 제약을 갖지 않는다. 그러한 실질적으로 기계적으로 독립된 구성요소들의 전형적인 예는 가요성 전도성 와이어에 의해 연결된, 통신 유닛(300) 및 센서 케이싱(210)이다.

대체로, 종래 기술에서, 발 압력 스위치 또는 센서는 신발 내에 영구적으로 배치되거나, 전술한 액티게이트^® 시스템에서와 같이, 양말의 작은 주머니 내에 배치된다. 도15b에 도시된 바와 같이, 극명한 대조로, 센서 유닛(500)은 바람직하게는 뒤꿈치 영역 아래에서, 신발(550)의 안창(45) 아래에 위치된다. 센서 케이 싱(210)은 안창(45)을 들어올리거나 제거함으로써, 손쉽게 제거되거나 재위치될 수 있다.

도15c의 단면도에 도시된 바와 같이, 센서 유닛(500)은 유리하게는 벨크로^®와 같은 후크 및 루프 시스템(56)에 의해 신발의 바닥(55)에 고정될 수 있다. 예시적으로, 후크 및 루프 시스템(56)의 후크(56a)는 센서 케이싱(210)에 부착될 수 있고, 루프(56b)는 바닥(55)에 부착될 수 있다. 특정 경우에, 센서 케이싱(210)은 또한 신발의 앞코 영역 아래에 위치될 수 있다.

케이싱(210)은 내측 센서 요소를 기계적 응력 및 습기에 대해 보호하도록 구성되고, 상부 층이 하부 층보다 더 가요성이도록 선택된 2개의 가요성 층으로 만들어진다. 추가의 스펀지형 재료 조각이 내부 층과 센서 사이에 놓여서, 센서에 추가의 보호를 제공한다. 센서 케이싱(210)의 2개의 층들은 초음파 용접, RF 용접, 접착, 열 용접, 또는 핀과 같은 다양한 수단에 의해 부착된다. 케이싱(210)은 신발 테두리의 높이에 관계없이, 신발(550)의 테두리(48)에 대한 통신 유닛(300)의 부착을 가능하게 하기에 충분히 긴 배선(120)에 의해 통신 유닛(300)에 연결된다. 신발이 착용되지 않을 때, 발 센서 장치(400)는 신발(550)에 부착되어 남아 있을 수 있어서, 사용자는 추가의 성가시고 비직관적인 탈의 행위와, 이후의 사용 시에 유사하게 힘든 착용 행위로 힘들지 않다는 것을 알아야 한다.

신발(550)의 테두리 위에서의 통신 유닛(300)의 위치 설정은 통신 유닛(300)을 외부 물체에 의해 부딪히고 스치는 것으로부터 그리고 먼지 및 수분에 대한 노 출로부터 보호한다. 그러한 위치 설정은 또한 통신 유닛(300)을 바지 아래에 숨겨서 유지하도록 역할할 수 있고, 이는 미적으로 바람직하며, 아마도 더욱 중요하게는 통신 유닛(300)을 보행 중에 걸리거나 충돌하는 것으로부터 보호한다.

또한, 본 발명의 발 센서 장치(400)에서, 사용자의 다리 상의 통신 유닛(300)의 높이는 신발 테두리의 높이에서 실질적으로 고정된다. 호글랜드 등의 전술한 특허에서, 극명한 대조로, 통신 유닛과 센서 유닛 사이의 거리는 그들 사이를 연결하는 반강성 골격에 의해 결정되어, 통신 유닛의 높이는 조정될 수 없다. 결과적으로, 전체 통신 유닛은 부츠 또는 다른 테두리가 높은 신발 내에서 신발 테두리 위로 연장할 수 없고, 통신 유닛은 낮은 신발에서 신발 테두리로부터 불리한 거리에 배치될 수 있다.

본 발명의 발 센서 장치(400)의 다른 장점은 배선(120)이 얇고 신발 내에 쉽게 포함되는 것이다. 호글랜드 등에 의해 개시된 장치의 넓은 골격은 부피가 커서, 사용자는 불편함을 경험할 정도까지, 신발 내에서 골격을 감지하는 혼란을 겪는다.

아마도 가장 중요하게는, 발 센서 장치(400)는 유리하게는 반영구적인 방식으로, 즉 사용자가 신경 의지 보행 향상을 받지 않는 기간 중에도, 신발의 테두리에 고정될 수 있다. 따라서, 장치를 활성화 또는 재활성화하기 전에, 추가의 착용 절차가 요구되지 않는다.

도16은 본 발명의 발 센서 장치(400)의 개략적인 전자 선도이다. 센서 요소(160)가 배선(120)에 의해 전자 장치 또는 통신 유닛(300)에 연결되고, 바람직하 게는 그에 의해 급전된다. 통신 유닛(300)은 마이크로 제어기(80), 무선 주파수(RF) 송수신기(82), 및 신호를 유선 매체로부터 무선 매체로 그리고 무선 매체로부터 유선 매체로 변환하기 위한 매칭 네트워크를 갖는 안테나 유닛(83)을 포함한다.

센서 요소(160)의 저항은 그에 인가되는 힘에 따라 변화한다. 센서 요소(160)의 실제 저항을 측정하기 위해, 발 센서 장치(400)는 센서 요소(160) 및 바람직하게는 유닛(300) 내에 배치된 바이어스 저항(81)으로 구성된 전압 분할기를 구비한다. 전압이 전압 분할기에 인가될 때, 전압은 센서 요소(160)와 바이어스 저항(81) 사이의 저항비에 따라 분할된다. 이러한 전압은 센서 요소(160)의 저항을 평가하기 위해 측정된다.

통신 유닛(300)은 또한 마이크로 제어기(80), RF 송수신기(82), 및 센서 요소(160)에 전력을 제공하는 소형 코인 배터리(84)를 구비한다.

마이크로 제어기(80)는 발 센서 장치(400)의 작동을 제어 및 모니터링하고, 그의 알고리즘을 실행한다. 바람직하게는, 마이크로 제어기(80)는 직렬 주변 장치 인터페이스(SPI)를 거쳐 RF 송수신기(82)와 통신한다.

이제 도17 및 도18을 참조하면, 클램프 유닛(140)은 신발의 테두리에 대한 통신 유닛(300)의 손쉽고 완전히 가역적인 탈착을 위해 설계되어, 편마비 환자도 한 손으로 이러한 기능을 수행할 수 있다.

클램프 유닛(140)은 외부 (즉, 신발에 대해 먼) 아암 또는 조오(55), 내부 아암 또는 조오(600) 및 조오(55, 600)들을 폐쇄하고 함께 로킹하기 위한 지레 점(700)을 갖는 로킹 레버(65)를 포함한다. 바람직하게는, 클램프 유닛(140)이 개방 위치에 있을 때, 조오(55, 600)는 소정의 각도로 위치된다. 이러한 각도의 크기는 여러 가지 폭의 신발 테두리를 맞추기 위해, 클램프의 개방 범위를 결정하므로, 중요하다.

바람직하게는, 아암(55)은 클램프 유닛(140)이 보통의 개방 상태에 있도록 구성된 스프링을 포함한다.

바람직하게는, 클램프 유닛(140)은 또한 클램프 유닛(140)이 조오(55, 600)들 사이에 용품이 클램핑되지 않은 채로 폐쇄 위치에 있을 때, (전형적으로 1 밀리미터 이하의) 작은 갭이 조오(55, 600)들 사이에 존재하도록 구성된다. 이는 클램프 유닛(140)을 개방할 때 강한 힘을 인가할 필요를 제거한다.

조오(55, 600)들 중 적어도 하나에 배치된 치형부(75)가 신발 테두리 상에서의 클램프 유닛(140)의 견고한 파지를 보장하여, 클램프 유닛(140)은 광범위한 테두리 두께, 윤곽, 및 재질에 대해 고유하게 적응된다. 로킹 레버(65)는 신발의 테두리에 조오(55, 600)를 고정시키도록 역할한다.

내부 조오(600)는 사용자의 신발(550) 내부에 배치될 때, 내부 조오(600)가 발의 피부 내로 돌출하여 사용자에게 불편함을 유발하지 않도록, 얇은 프로파일을 갖는다.

바람직하게는, 스페이서(77)와 같은 가역적으로 부착되는 얇은 가요성 스페이서가 조오(55, 600)들 사이에 배치되어, 신발의 테두리를 치형부(75)에 의해 가해지는 국소 압력으로부터 보호한다.

전형적으로, 클램프 유닛(140)은 통신 유닛(300)과 영구적이며 강성으로 결합된다. 통신 유닛(300)에 대한 클램프 유닛(140)의 연결은 클램프 유닛(140)으로부터 통신 유닛(300) 내로 연장하여 내부에 고정되는 (도시되지 않은) 요소에 의해 달성된다.

클램프 및 체결 유닛의 다른 실시예가 본 기술 분야의 숙련자에게 명백하다는 것이 강조되어야 한다. 예를 들어, 클램프는 개방 및 폐쇄 메커니즘이 없이, 신발 테두리를 일정한 스프링력에 의해 파지하는 고정 아암을 가질 수 있다.

본 출원에서 명세서 및 다음의 청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, "케이싱"이라는 용어는 전자 통신 유닛에 대해, 전자 통신 유닛의 적어도 일부를 감싸는 적어도 반강성인 케이싱을 말한다.

본 출원에서 명세서 및 다음의 청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, "하우징" 등의 용어는 전자 통신 유닛에 대해, 하우징의 임의의 강성 또는 반강성 돌출부를 포함하는 의미이고, 케이싱에 적어도 반강성으로 부착되는 임의의 요소를 포함하는 의미이다. "하우징"이라는 용어는 구체적으로 호글랜드 등의 미국 특허 제D494,273호에 개시된 요소와 같은, 전자 통신 유닛에 부착된 강성 또는 반강성 골격을 포함하는 의미이다.

본 출원에서 명세서 및 다음의 청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, "신발"이라는 용어는 체결 유닛을 체결하기 위한 적어도 반강성인 위치를 갖는 부츠, 슬리퍼, 또는 샌들을 포함하는 의미이다. 전형적으로, 이러한 적어도 반강성인 위치는 신발의 테두리이다. 바람직하게는, 신발은 강성 또는 적어도 반강성인 안창과, 발을 내부에 견고하게 포함하기 위한 덮개를 갖는다.

도19a는 신발(550) 상에 장착된 본 발명의 발 센서 장치(400)의 개략적인 3차원도이다. 도19b는 도19a의 개략적인 3차원 평면도이다. 이러한 도면들은 함께 사용자의 종아리(162) 안쪽에 붙는 (통신 유닛(300)의) 하우징(125)의 내측 면(158)을 도시한다. 케이싱의 표면은 다리의 고유의 곡률과 정합하여 붙도록 설계된 작은 소정의 곡률을 갖고, 이에 의해 편안함을 개선하고 피부에 대한 통신 유닛(300)의 마찰을 방지한다.

다리에 대한 가요성 또는 자유도가 신발 테두리의 가요성에 의해 통신 유닛(300)에 부여된다.

대안적으로, 통신 유닛(300)은 발에 대한 통신 유닛(300)의 케이싱의 여분의 가요성을 허용하기 위해 탄성중합체 힌지에 의해 클램프(140)에 연결될 수 있다. 전자 장치 케이싱은 특정 사용자 및 특정 신발 치수에 대한 개인적인 조정을 위해 발에 대한 전자 장치 케이싱의 각도를 보정하는 것을 허용하는 힌지를 또한 포함할 수 있다.

다시 도18을 참조하면, 하우징(125)의 내측 면(158)과 클램프 유닛(140)의 내측 면(159; 내부 아암(600))은 약 165°의 각도를 형성한다. 광범위한 시험이 폭넓게 변하는 물리적 특징을 갖는 사용자에 대해 수행된 후에, 본 발명자는 좁은 각도 범위 내에서, 사용자의 다리에 대한 하우징(125)의 마찰 및 압력은 실질적으로 중요치 않다는 것을 발견했다. 또한, 이러한 좁은 각도 범위 내에서, 하우징(125)은 다리로부터 부적절한 방식으로 돌출하지 않아서, 하우징(125)은 보행 중 에 물체에 충돌하거나 걸리는 것으로부터 보호된다. 이러한 좁은 각도 범위는 150° 내지 175° 사이가 되는 것을 발견했다. 더욱 바람직하게는, 각도 범위는 155° 내지 160° 및 175° 사이이고, 가장 바람직하게는, 범위는 160° 내지 170° 사이이다.

본 발명의 FES 보조기 시스템을 온라인으로, 즉 환자에 의한 보조기의 사용 중에 설정하는 것이 종종 바람직하다. 도20은 의료인에 의한 시스템의 온라인 설정을 위한 본 발명의 설정 크래들(350)의 개략적인 사시도이다. 설정 크래들(350)은 제어 유닛(250)을 수납하기 위한 기계 및 전기식 리셉터클(251)과, 개인 휴대 정보 단말기(450; PDA: Personal Digital Assistant)를 수납하기 위한 기계 및 전기식 리셉터클(451)을 갖는다. 제어 유닛(250)은 도11에 대해 상기에서 상세하게 설명되었다.

본 기술 분야에 공지된 바와 같이, PDA(450)와 같은 PDA는 중앙 처리 장치(CPU) 및 전자 메모리를 갖는 소형의 손으로 휴대할 수 있는 컴퓨터이고, 대체로 정보를 저장하여 조직화하고 모든 작업을 위한 도구를 제공하기 위해 사용된다. 본 발명의 이러한 태양과 관련하여 현재 사용되는 PDA는 마이크로소프트^®의 "윈도우즈 모바일 5" 소프트웨어에 의해 운영된다. PDA(450)는 바람직하게는 환자의 보행 기록 및 다양한 개인 파라미터를 포함하는 데이터베이스를 갖고, 전기 자극 시스템의 자극 파라미터를 설정하도록 프로그램된다.

설정 크래들(350)은 PDA(450) 및 제어 유닛(250)이 디지털 (및 바람직하게는 전기식) 통신을 하는 것을 가능하게 하여, 보조기 시스템은 환자에 의한 보조기의 실제 사용 중에 의료인에 의해 온라인으로 설정될 수 있다. 이러한 배열에서, 제어 유닛(250)은 실제로 PDA(450)의 송신기로서 역할하여, PDA(450)가 제어 유닛(250)을 거쳐 전기 자극 시스템의 다른 구성요소들과 통신하고 그에 명령을 내리는 것을 가능하게 한다.

본 발명이 그의 구체적인 실시예와 관련하여 설명되었지만, 많은 대안예, 변형예 및 변경예가 본 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것은 확실하다. 따라서, 첨부된 청구의 범위의 사상 및 광범위한 범주 내에 드는 모든 그러한 대안예, 변형예 및 변경예를 포함하도록 의도된다.

Claims

사용자의 수족 부위에 전기 자극을 제공하기 위한 보조기이며,

(a) 적어도 반강성이며 자가 보유식인 C-형상 프레임과,

(b) 상기 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되는, 수족 부위의 표면 상의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하기 위한 적어도 하나의 표면 전기 자극 전극을 포함하고,

상기 프레임은 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성되고, 상기 프레임은 제1 가요성 세장형 원주방향 보유 요소와, 상기 프레임의 원주방향으로 대향하는 측면 상에 배치된 적어도 제1 및 제2 대향 가요성 세장형 원주방향 보유 요소를 포함하고, 상기 제1 보유 요소와 상기 제1 대향 보유 요소는 대향 보유 요소 쌍을 형성하고,

상기 적어도 하나의 표면 전극은 전기 자극을 제공하기 위해, 상기 프레임을 거쳐 자극기 유닛과 전기적으로 결합하고,

상기 대향 보유 요소들은 상기 프레임의 중심을 향해 반경방향으로 스프링 부하를 받도록 구성되어, 수족 부위 둘레에 보조기를 착용할 때, 수족 부위가 상기 대향 보유 요소들에 대해 상기 프레임 내로부터 반대 압력을 인가하여, 보조기가 수족 부위의 상기 표면 상의 소정의 위치에 단단하고 견고하게 자가 보유되는 보조기.
제1항에 있어서, 모든 상기 가요성 세장형 보유 요소들은 실질적으로 독립된 방식으로 상기 표면의 윤곽에 일치하여, 상기 윤곽과 밀접한 접촉을 유지하도록 구성되는 보조기.
제2항에 있어서, 상기 대향 보유 요소들은 적어도 3개의 가요성 세장형 원주방향 보유 요소들을 포함하는 보조기.
제1항에 있어서, (c) 상기 적어도 하나의 표면 전기 자극 전극을 수족 부위의 상기 표면 상의 상기 소정의 위치에 로킹하기 위한, 상기 프레임과 결합된 로킹 메커니즘을 더 포함하는 보조기.
제4항에 있어서, 상기 대향 보유 요소들은 수족 부위 상의 상기 소정의 위치에 대해 상기 적어도 하나의 표면 전기 자극 전극을 고정되게 보유하고 수족 부위의 상기 표면 상의 상기 소정의 위치에 대해 균일한 압력을 유지하기 위해, 상기 윤곽의 변화에 대해 기계적으로 독립되게 응답하도록 설계되고 구성되는 보조기.
제1항에 있어서, 상기 반강성 프레임은 상기 자극기 유닛을 수납하기 위한 하우징을 포함하는 보조기.
제6항에 있어서, 상기 하우징은 보조기에 대해 자극기 유닛을 밀접하고 편평 하게 감싸서 유지하도록 치수가 결정되는 보조기.
제1항에 있어서, (c) 상기 자극기 유닛을 더 포함하고,

상기 자극기 유닛은,

(i) 수족 부위에 관련된 물리적 파라미터를 감지하기 위한 센서와 통신하고,

(ii) 상기 센서에 관련된 신호에 기초하여, 자극 신호를 상기 표면 전극으로 송출하도록 설계되고 구성되는 보조기.
제8항에 있어서, 상기 자극기 유닛은 자극기 제어 유닛 및 상기 센서 중 적어도 하나와 통신하기 위한 무선 주파수 송수신기를 포함하는 보조기.
제4항에 있어서, 상기 로킹 메커니즘은 상기 프레임 둘레에서 원주방향으로 연장하며 상기 프레임의 상기 대향 측면들 사이를 연결하고, 상기 프레임과 결합된 체결 요소에 가역적으로 체결되도록 설계된 적어도 하나의 탄성 스트랩을 포함하는 보조기.
제1항에 있어서, 보조기는 하퇴부 보조기이고, 보조기의 상부 윤곽은 위치 설정 표면이고, 상기 위치 설정 표면은 사용자의 슬개골의 하방 경계에 일치하도록 구성되는 보조기.
제1항에 있어서, 상기 위치 설정 표면은 보조기의 착용 중에 사용자의 슬개골의 하방 경계와 맞닿는 3차원 컵 형상을 갖는 보조기.
제1항에 있어서, 보조기는 사용자에 의한 한 손 착용을 위해 설계되고 구성되는 보조기.
제10항에 있어서, 상기 체결 요소는 상기 프레임과 결합된 돌출부를 포함하는 보조기.
제14항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 자극기 유닛을 수납하기 위한 하우징을 포함하는 보조기.
제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 탄성 스트랩은 고리형 손잡이로 종결되고, 상기 고리형 손잡이는 상기 체결 요소에 가역적으로 체결되도록 설계되는 보조기.
제1항에 있어서,

(c) 상기 신경 의지 자극기 유닛과,

(d) 상기 자극기 유닛을 수납하기 위한 하우징을 더 포함하고,

상기 하우징은 상기 프레임 상의 가요성 박판 상에 배치되어, 상기 하우징 및 상기 박판이 상기 보유 요소로부터 독립하여 하나의 유닛으로서 자유롭게 이동하여, 압력이 상기 자극기 유닛의 외부 면 상에 가해질 때에도, 상기 보유 요소가 다리 부위의 윤곽의 변화에 대해 실질적으로 기계적으로 독립하여 반응하는 것을 가능하게 하는 보조기.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 스프링 부하식 스트립이 상기 프레임 상에 원주방향으로 배치되고, 상기 스트립은 상기 프레임의 중심을 향해 반경방향으로 스프링 부하를 받아서, 수족 부위 둘레에 보조기를 착용할 때, 상기 스프링 부하식 스트립은 수족 부위에 대해 압력을 인가하여, 보조기가 수족 부위에서의 보조기의 위치 설정 시에 작은 조정이 이루어지도록 허용하면서 수족 부위에서 제 위치에 자가 보유되는 보조기.
제1항에 있어서, 상기 제2 가요성 세장형 원주방향 보유 요소는 폭(W)을 갖고, 폭(W)은 약 2 내지 4.5 ㎝의 범위 내인 보조기.
제1항에 있어서, 상기 제2 대향 보유 요소는 폭(W)을 갖고, 보조기는 높이(H)를 갖고, 폭(W)은 높이(H)의 8 내지 60%의 범위 내인 보조기.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 표면 전기 자극 전극은 수족 부위의 상기 표면과 접촉하기 위한 표면적을 각각 갖고, 각각의 상기 전극에 대해, 상기 표 면적은 적어도 9 ㎠인 보조기.
제21항에 있어서, 상기 표면적은 적어도 12 ㎠인 보조기.
제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 탄성 스트랩은 고리형 손잡이로 종결되고, 상기 고리형 손잡이는 상기 체결 요소에 가역적으로 체결되도록 설계되고, 상기 고리형 손잡이는 상기 체결 요소에 체결되면, 사용자의 다리의 프로파일에 모두 함께 조화되는 상기 자극기 유닛, 상기 하우징, 및 상기 고리형 손잡이를 포함하는 매끄럽고 실질적으로 돌출하지 않는 프로파일을 완성하는 보조기.
제1항에 있어서, 상기 자극기 유닛은 신경 의지 자극기 유닛인 보조기.
사용자의 수족 부위에 전기 자극을 제공하기 위한 보조기이며,

(a) 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성된 적어도 반강성인 프레임과,

(b) 상기 프레임의 내측 면을 적어도 부분적으로 덮고 상기 프레임과 수족 부위 사이에서 편안한 접속을 제공하기 위한 연질 내측 면과,

(c) 상기 프레임의 상기 내측 면과 결합되는 제1 기계식 피팅과,

(d) 상기 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되는 적어도 하나의 표면 전기 자극 전극 조립체를 포함하고,

상기 조립체는 수족 부위 상의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하기 위한 제 1 표면을 갖는 자극 전극과, 상기 프레임에 대한 상기 전극의 위치를 고정시키기 위한 부착 메커니즘을 갖고, 상기 적어도 하나의 표면 전극은 상기 프레임에 의해, 상기 표면 전극에 자극 신호를 제공하기 위한 자극기 유닛과 전기적으로 결합되고,

상기 자극 전극 조립체는 상기 제1 기계식 피팅에 상기 자극 전극 조립체를 가역적으로 부착하기 위해 그리고 상기 제1 기계식 피팅으로부터 상기 자극 전극 조립체를 가역적으로 탈착하기 위해, 상기 제1 기계식 피팅에 대해 상보적인 제2 기계식 피팅을 갖는 보조기.
제25항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기계식 피팅은 스냅과, 후크 및 루프 체결구로 구성된 그룹으로부터 선택된 커넥터인 보조기.
제25항에 있어서, 상기 부착 메커니즘은 상기 자극 전극의 제2 표면을 수납하여 그와 맞물리는 표면을 갖는 전극 기부를 포함하고, 상기 제2 표면은 상기 제1 표면에 대향하는 보조기.
제27항에 있어서, 상기 전극 기부는 상기 자극 전극에 대해, 내부에 실질적으로 단일한 위치를 물리적으로 형성하기 위한 테두리를 갖는 보조기.
제27항에 있어서, 상기 자극 전극의 상기 제2 표면은 하이드로겔 함유 표면을 포함하고, 상기 전극 기부의 상기 표면은 상기 하이드로겔 함유 표면을 상기 전 극 기부에 고정시키기 위한 적어도 하나의 후크 체결구 패치를 포함하는 보조기.
제27항에 있어서, 상기 연질 내측 면은 가역적으로 탈착 가능한 패널인 보조기.
제27항에 있어서,

(e) 상기 연질 내측 면의 적어도 일부를 덮기 위한 연질 패널을 더 포함하고,

상기 연질 패널은 상기 연질 패널을 상기 프레임에 가역적으로 고정시키기 위해, 상기 프레임과 결합된 제4 상보형 커넥터와 결합하기 위한 제3 상보형 커넥터를 갖는 보조기.
제25항에 있어서, 상기 부착 메커니즘은 상기 자극 전극의 제2 표면에 부착하기 위한 표면을 갖는 전극 기부를 포함하고, 상기 제2 표면은 상기 제1 표면에 대향하는 보조기.
제32항에 있어서, 상기 전극 기부는 상기 기부에 부착된 커버를 갖고, 상기 커버는 상기 자극 전극의 주연부를 보호하기 위한 것인 보조기.
제33항에 있어서, 상기 커버는 상기 제1 표면의 대부분을 노출된 채로 두도 록 구성되는 보조기.
제33항에 있어서, 상기 주연부는 하이드로겔을 포함하는 보조기.
제25항에 있어서, 상기 자극기 유닛은 신경 의지 자극기 유닛인 보조기.
사용자의 수족 부위에 전기 자극을 제공하기 위한 보조기이며,

(a) 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성된 적어도 반강성인 프레임과,

(b) 상기 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되는 적어도 하나의 표면 전기 자극 전극 조립체를 포함하고,

상기 프레임은 그와 결합된 적어도 하나의 제1 상보형 기계식 체결구를 갖고,

상기 조립체는 수족 부위 상의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하기 위한 표면 자극 전극을 갖고,

상기 적어도 하나의 표면 전극 조립체는 자극 신호를 상기 표면 전극에 제공하기 위해 상기 프레임을 거쳐 자극기 유닛과 전기적으로 결합하기 위한 전극 기부를 갖고,

상기 전극 기부는 상기 자극 전극을 수납하기 위한 상부 면을 갖고,

상기 전극 기부는 적어도 하나의 제2 상보형 기계식 체결구를 갖는 바닥 면을 갖고, 상기 제2 체결구는 상기 제1 체결구에 대해 상보적이고,

상기 제1 및 제2 체결구들은 상기 프레임 상의 복수의 위치에서, 가역적인 부착 및 가역적인 분리를 위해 설계되고 구성되어, 상기 전기 자극 전극 조립체가 상기 프레임 상에 조정 가능하며 가역적으로 위치되는 것을 가능하게 하는 보조기.
제37항에 있어서, 상기 전극 기부는 상기 기부를 상기 자극기 유닛에 전기적으로 연결하기 위한 전도성 요소와 결합되는 보조기.
제38항에 있어서, 상기 전도성 요소는 제1 전도성 상보형 기계식 체결구이고, 제2 전도성 상보형 기계식 체결구가 상기 프레임과 결합되고, 상기 제1 전도성 체결구는 상기 제2 전도성 체결구에 대해 상보적인 보조기.
제38항에 있어서, 상기 전극 기부는 가요성 와이어에 의해 상기 제1 전도성 체결구와 헐겁게 결합되고, 이에 의해 상기 전기 자극 전극 조립체가 사용자의 개인적인 필요에 따라, 복수의 위치에서 상기 프레임 상에 조정 가능하며 가역적으로 위치되는 것을 가능하게 하는 보조기.
제38항에 있어서, 상기 전극 기부는 가요성 와이어에 의해 상기 제1 전도성 체결구와 결합되고, 이에 의해 상기 자극기 유닛에 대한 상기 전극 조립체의 기계적 연결로부터 상기 자극기 유닛에 대한 상기 전극 조립체의 전기적 연결을 실질적으로 분리하여, 상기 전극 조립체가 사용자의 개인적인 필요에 따라, 복수의 위치 에서 상기 프레임 상에 조정 가능하며 가역적으로 위치되는 것을 가능하게 하는 보조기.
제37항에 있어서, 상기 제1 및 제2 체결구는 후크 및 루프 체결구를 포함하는 보조기.
제37항에 있어서, 상기 자극기 유닛은 신경 의지 자극기 유닛인 보조기.
사용자의 수족 부위에 전기 자극을 제공하기 위한 보조기이며,

(a) 사용자의 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성되고, 적어도 반강성인 재료로 만들어지고 상기 프레임의 내측 면에서 제1 체결구와 결합되는 프레임과,

(b) 상기 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되며, 상기 프레임을 거쳐 자극기 유닛과 전기적으로 결합되는 적어도 하나의 전기 자극 전극 조립체와,

(c) 상기 프레임의 내측 면에 대한 가역적인 탈착을 위해 상기 제1 체결구에 대해 상보적인 제2 체결구를 갖는 연질의 가역적으로 탈착 가능한 층을 포함하고,

상기 적어도 하나의 전기 자극 전극 조립체는 보조기가 수족 부위에 착용될 때, 상기 전극 조립체의 전기 자극 전극이 상기 사용자의 근육의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하게 위치되도록 상기 층의 내측 면과 결합되어 위치되고,

상기 연질의 가역적으로 탈착 가능한 층은 보조기의 착용 중에 상기 프레임과 수족 부위 사이의 편안한 접속을 사용자에게 제공하기 위한 것인 보조기.
제44항에 있어서, 상기 제1 및 제2 체결구는 후크 및 루프 구성을 포함하는 보조기.
제44항에 있어서, 상기 층은 상기 층을 상기 프레임에 부착하기 위한 스냅 커넥터를 더 포함하고, 상기 스냅 커넥터는 상기 프레임에 대한 확실한 기계적 부착을 제공하기 위해 상기 프레임과 결합된 커넥터에 대해 상보적이고, 이에 의해 상기 프레임에 대한 상기 층의 정확하고 반복 가능한 위치 설정을 보장하는 보조기.
제44항에 있어서, 상기 층은 중공 스냅 커넥터를 더 포함하고, 상기 중공 커넥터는 상기 프레임에 대한 긴밀한 기계적 부착을 제공하기 위해 상기 프레임과 결합된 리세스에 대해 상보적이고, 이에 의해 상기 프레임에 대한 상기 층의 정확하고 반복 가능한 위치 설정을 보장하는 보조기.
제44항에 있어서, 상기 층은 상기 전기적 결합을 가능하게 하기 위한 구멍을 더 포함하는 보조기.
제48항에 있어서, 상기 전기 자극 전극 조립체는 상기 구멍을 관통하여 상기 프레임과 결합된 상보적인 커넥터에 연결되도록 설계된 커넥터를 포함하는 보조기.
제44항에 있어서, 상기 가역적으로 탈착 가능한 층은 완전 가요성인 보조기.
제44항에 있어서, 상기 자극기 유닛은 신경 의지 자극기 유닛인 보조기.
사용자의 수족 부위에 전기 자극을 제공하기 위한 보조기이며,

(a) 사용자의 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성되고, 적어도 반강성인 재료로 만들어지며 상기 프레임의 내측 면에서 제1 체결구와 결합되는 프레임과,

(b) 상기 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되며, 상기 프레임을 거쳐 자극기 유닛과 전기적으로 결합되며, 전기 자극 전극 및 자극 전극 기부를 포함하는 적어도 하나의 전기 자극 전극 조립체와,

(c) 상기 프레임의 내측 면에 대한 가역적이지만 확실한 기계적 탈착을 위해 상기 제1 체결구에 대해 상보적인 제2 체결구를 갖는 가역적으로 탈착 가능한 층을 포함하고,

상기 적어도 하나의 자극 전극 기부는 보조기가 수족 부위에 착용될 때, 상기 전기 자극 전극이 사용자의 근육의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하도록 위치되도록, 상기 층의 내측 면에 부착되어 위치되고,

상기 전극 조립체 및 상기 층은 사용자의 개인적인 필요에 따라, 복수의 위치에서 상기 층 상의 상기 전극 조립체의 위치 설정 및 고정을 가능하게 하도록 설계되고 구성되는 보조기.
제52항에 있어서, 상기 전극 조립체 및 상기 층은 또한 상기 위치 설정이 조정 가능하며 가역적이도록 설계되고 구성되는 보조기.
제53항에 있어서, 상기 전극 기부는 적어도 하나의 제1 커넥터를 갖고, 상기 층은 적어도 하나의 제2 커넥터를 갖고, 상기 제2 커넥터는 상기 위치 설정 및 고정을 달성하기 위해, 상기 제1 커넥터에 대해 상보적인 보조기.
제53항에 있어서, 상기 전극 조립체 및 상기 층은 또한 상기 위치 설정이 조정 가능하며 가역적이도록 설계되고 구성되는 보조기.
제54항에 있어서, 상기 전극 기부는 상기 복수의 위치에서 상기 층 상의 상기 전극 조립체의 상기 위치 설정 및 고정을 가능하게 하기 위해, 상기 제1 커넥터와의 헐거운 결합을 갖는 보조기.
제56항에 있어서, 상기 헐거운 결합은 가요성 와이어에 의해 달성되는 보조기.
제52항에 있어서, 상기 가역적으로 탈착 가능한 층은 완전 가요성인 보조기.
사용자의 수족 부위에 전기 자극을 제공하는 방법이며,

(a) 전기 자극 보조기를 포함하는 전기 자극 장치를 제공하는 단계와,

(b) 상기 수족 부위에 상기 전기 자극 장치를 착용하는 단계를 포함하고,

상기 보조기는,

(i) 사용자의 수족 부위를 실질적으로 감싸도록 구성되고, 적어도 반강성인 재료로 만들어지며 상기 프레임의 내측 면에서 제1 체결구와 결합되는 프레임과,

(ii) 상기 프레임과 결합되어 그에 의해 지지되고, 상기 프레임을 거쳐 자극기 유닛과 전기적으로 결합되는 적어도 하나의 전기 자극 전극과,

(iii) 상기 프레임의 내측 면에 대한 가역적인 탈착을 위해 상기 제1 체결구에 대해 상보적인 제2 체결구를 갖는 연질의 가역적으로 탈착 가능한 층을 포함하고,

상기 적어도 하나의 전기 자극 전극은 상기 사용자의 근육의 적어도 하나의 자극 지점과 접촉하도록 상기 층의 내측 면과 결합되어 위치되는 방법.
제59항에 있어서, (c) 상기 층의 상기 내측 면 상에 상기 전기 자극 전극을 가역적으로 재위치시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제59항에 있어서, (c) 상기 프레임의 상기 내측 면으로부터 상기 층을 가역적으로 분리하는 단계를 더 포함하는 방법.
제59항에 있어서, 상기 자극기 유닛은 신경 의지 자극기 유닛인 방법.
전극 조립체이며,

제1 면 및 상기 제1 면에 실질적으로 대향하는 제2 면을 갖는 하이드로겔 층과, 상기 하이드로겔 층의 상기 제1 면과 결합된 적어도 하나의 하부 표면 층을 갖는 표면 전극과,

상기 제2 면을 따라 배치된 지지 표면 층을 포함하고,

상기 지지 표면 층은 상기 하이드로겔 층의 기계적 강화를 제공하기 위해 상기 하부 표면 층에 부착되는 전극 조립체.
제63항에 있어서, 상기 지지 표면 층은 상기 하이드로겔 층의 주연부를 강화하도록 구성되는 전극 조립체.
제63항에 있어서, 상기 적어도 하나의 하부 표면 층은 상기 하이드로겔 층에 대해 직접 배치된 적어도 하나의 제1 층과, 상기 제1 층에 대해 배치된 제2 층을 포함하고, 상기 제2 층은 상기 지지 표면 층에 부착되는 전극 조립체.
제63항에 있어서, 상기 지지 표면 층은 폴리프로필렌을 포함하는 전극 조립체.
제65항에 있어서, 상기 제2 층은 폴리프로필렌을 포함하는 전극 조립체.
제65항에 있어서, 상기 제2 층은 후크 또는 루프 체결구를 포함하는 전극 조립체.
제63항에 있어서, 상기 지지 표면 층과 상기 하부 표면 층은 상기 하이드로겔을 통해 부착되는 전극 조립체.
제68항에 있어서, 상기 지지 표면 층과 상기 하부 표면 층은 접착제에 의해 부착되는 전극 조립체.
제68항에 있어서, 상기 지지 표면 층과 상기 하부 표면 층은 용접에 의해 부착되는 전극 조립체.
제68항에 있어서, 상기 지지 표면 층과 상기 하부 표면 층은 초음파 용접에 의해 부착되는 전극 조립체.
제65항에 있어서, 상기 제2 층은 부직포 재료를 포함하는 전극 조립체.
제63항에 있어서, 상기 지지 표면 층은 부직포 재료를 포함하는 전극 조립 체.
제63항에 있어서, 상기 지지 표면 층과 상기 하부 표면 층은 상기 하이드로겔의 주연부 둘레에서 부착되는 전극 조립체.
제63항에 있어서, 상기 지지 표면 층은 실질적으로 링 형상인 전극 조립체.
보행 향상을 위한 발 센서 장치이며,

(a) 외부 케이싱을 갖고, 사용자의 신발 내에 배치되고, 보행 활동과 관련된 파라미터를 감지하기 위한 센서 유닛과,

(b) 상기 파라미터에 관련된 신호를 수신하기 위해 상기 센서 유닛과 전기적으로 결합되고,

(i) 마이크로 제어기와,

(ii) 상기 신호에 기초한 보행 정보를 무선 방식으로 발 센서 장치 외부의 보조기의 유닛으로 송신하기 위한 송신 유닛과,

(iii) 상기 마이크로 제어기 및 상기 송신 유신 중 적어도 하나를 수용하기 위한 하우징을 갖는 전자 통신 유닛과,

(c) 상기 하우징에 부착되고, 상기 사용자의 보행 중에 상기 전자 통신 유닛을 실질적으로 고정된 위치에 고정시키기 위해 상기 신발 상에 체결되도록 구성된 체결 유닛을 포함하는 발 센서 장치.
제77항에 있어서, 상기 체결 유닛은 클램프 유닛을 포함하는 발 센서 장치.
제77항에 있어서, 상기 체결 유닛은 상기 신발의 테두리 상에 체결되도록 구성되는 발 센서 장치.
제78항에 있어서, 상기 클램프 유닛은 상기 신발의 테두리 둘레에 체결되도록 설계되고 구성된 적어도 2개의 아암을 갖는 발 센서 장치.
제80항에 있어서, 상기 클램프 유닛은 상기 하우징과 적어도 반강성으로 결합되는 발 센서 장치.
제80항에 있어서, 상기 클램프 유닛은 상기 하우징과 강성으로 결합되는 발 센서 장치.
제77항에 있어서, 상기 전자 유닛의 상기 하우징과 상기 센서 유닛의 상기 케이싱은 실질적으로 기계적으로 독립되는 발 센서 장치.
제80항에 있어서, 상기 클램프 유닛은 상기 신발의 상기 테두리 둘레에서 상기 아암을 제 위치에 로킹하도록 구성된 로킹 레버를 더 포함하는 발 센서 장치.
제77항에 있어서, 상기 하우징의 일 면은 상기 사용자의 다리의 고유의 곡률에 맞추기 위해 오목한 발 센서 장치.
제80항에 있어서, 상기 하우징 및 상기 클램프 유닛은 각각 상기 사용자가 상기 신발을 착용할 때, 상기 사용자의 다리를 향해 배치되는 면을 갖고, 발 센서 장치는 상기 하우징 및 상기 클램프 유닛이 상기 면들 사이에서 약 150° 내지 약 175°의 범위 내의 각도를 형성하도록 부착되도록 설계되고 구성되는 발 센서 장치.
제86항에 있어서, 상기 각도는 약 155° 내지 약 175°의 범위 내인 발 센서 장치.
제86항에 있어서, 상기 각도는 약 160° 내지 약 175°의 범위 내인 발 센서 장치.
제86항에 있어서, 상기 각도는 약 160° 내지 약 170°의 범위 내인 발 센서 장치.
제77항에 있어서, 상기 송신 유닛은 송수신 유닛인 발 센서 장치.
제77항에 있어서, (d) 상기 신발을 더 포함하는 발 센서 장치.
제91항에 있어서, 상기 센서 유닛은 상기 신발의 안창 아래에 배치되는 발 센서 장치.
제77항에 있어서, 상기 체결 유닛은 편마비 환자가 한 손을 사용하여 상기 클램프 유닛을 상기 신발에 부착하는 것이 가능하도록 구성된 클램프 유닛을 포함하는 발 센서 장치.
제77항에 있어서, 상기 하우징은 케이싱인 발 센서 장치.
보행을 향상시키는 방법이며,

(a) (i) 외부 케이싱을 갖고, 사용자의 신발 내에 배치되고, 보행 활동과 관련된 파라미터를 감지하기 위한 센서 유닛과,

(ii) 상기 파라미터에 관련된 신호를 수신하기 위해 상기 센서 유닛과 전기적으로 결합되고, (A) 마이크로 제어기와, (B) 상기 신호에 기초한 보행 정보를 무선 방식으로 발 센서 장치 외부의 보조기의 유닛으로 송신하기 위한 송신 유닛과, (C) 상기 마이크로 제어기 및 상기 송신 유닛 중 적어도 하나를 수용하기 위한 하우징을 갖는 전자 통신 유닛과,

(iii) 상기 하우징에 부착되고, 상기 사용자의 보행 중에 상기 전자 통신 유닛을 실질적으로 고정된 위치에 고정시키기 위해 상기 신발 상에 체결되도록 구성된 체결 유닛을 포함하는 장치를 제공하는 단계와,

(b) 상기 체결 유닛을 상기 신발에 부착함으로써 상기 장치를 착용하는 단계를 포함하는 방법.
제95항에 있어서, 상기 체결 유닛의 상기 부착 단계는 클램프 유닛의 부착 단계를 포함하는 방법.
제95항에 있어서, 상기 체결 유닛은 상기 신발의 테두리에 부착되는 방법.
제96항에 있어서, 상기 클램프 유닛은 상기 신발의 테두리 둘레에 체결되는 적어도 2개의 아암을 갖는 방법.
제95항에 있어서, 상기 전자 유닛의 상기 하우징과 상기 센서 유닛의 상기 케이싱은 실질적으로 기계적으로 독립되는 방법.
제95항에 있어서, 단계 (b) 이전에,

(c) 상기 센서 유닛을 상기 신발의 안창 아래에 배치하는 단계를 더 포함하는 방법.
제95항에 있어서, 상기 체결 유닛의 상기 부착 단계는 한 손을 사용하여 이루어지는 방법.
제97항에 있어서, 상기 체결 유닛의 상기 부착 단계는 한 손을 사용하여 이루어지는 방법.
제97항에 있어서, 상기 체결 유닛의 상기 부착 단계는 편마비 환자에 의해 한 손을 사용하여 이루어지는 방법.
제98항에 있어서, (c) 상기 신발의 상기 테두리에 대해 제 위치에 상기 아암을 로킹하는 단계를 더 포함하는 방법.
전기 자극 보조기 시스템의 작동 파라미터를 설정하는 방법이며,

(a) (i) 메모리를 갖는 중앙 처리 장치와,

(ii) 입력 장치와,

(iii) 상기 입력 장치와 상기 중앙 처리 장치 사이를 접속시키는 운영 시스템과,

(iv) 설정 명령을 생성하기 위한 구체적인 인터페이스를 갖는, 보조기 시스템의 설정을 위한 설정 소프트웨어를 포함하는 개인 휴대 정보 단말 기(personal digital assistant)를 제공하는 단계와,

(b) 전기 자극 보조기를 제어하기 위한 제어 유닛을 제공하는 단계와,

(c) 상기 개인 휴대 정보 단말기 및 상기 제어 유닛을 수납하기 위한 적어도 하나의 리셉터클을 갖고, 상기 개인 휴대 정보 단말기와 상기 제어 유닛 사이를 전기적으로 연결하도록 구성된 하우징을 제공하는 단계와,

(d) 상기 개인 휴대 정보 단말기와 상기 제어 유닛 사이를 전기적으로 연결하기 위해, 상기 개인 휴대 정보 단말기 및 상기 제어 유닛을 상기 하우징 내로 삽입하는 단계와,

(e) 사용자의 수족에 전기 자극 보조기를 부착하는 단계와,

(f) 상기 개인 휴대 정보 단말기와 상기 제어 유닛이 상기 하우징 내에서 전기적으로 연결되어 있을 때, 상기 수족의 자극을 실행하기 위해 전기 자극 보조기를 활성화하는 단계와,

(g) 상기 개인 휴대 정보 단말기를 사용하여, 전기 자극 보조기 시스템과 관련된 적어도 하나의 작동 파라미터를 모니터링하는 단계와,

(h) 상기 수족의 상기 자극 중에, 상기 제어 유닛이 설정 명령을 송신하고 전기 자극 보조기 시스템으로부터의 작동 파라미터를 모니터링하도록, 전기 자극 보조기를 설정하기 위해, 상기 제어 유닛을 거쳐 상기 개인 휴대 정보 단말기에 의해 설정 명령을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제105항에 있어서, 상기 적어도 하나의 작동 파라미터는 자극 프로파일을 포 함하는 방법.
제105항에 있어서, 상기 적어도 하나의 작동 파라미터는 자극 동기화를 포함하는 방법.
제105항에 있어서, 상기 적어도 하나의 작동 파라미터는 상기 사용자의 사용자 이력을 포함하는 방법.
제105항에 있어서, 상기 사용자 이력은 상기 사용자와 관련된 적어도 하나의 이전 설정을 포함하는 방법.
제105항에 있어서, 상기 사용자 이력은 상기 사용자에 의한 시스템의 사용량을 포함하는 방법.