MX2013008610A - Sistemas y metodos de captura y formacion de imagenes de movimiento para uso medico. - Google Patents

Abstract

Un sistema para detectar y capturar movimiento, con el fin de proporcionar a un paciente y/o a un proveedor de servicios de salud, datos sobre el movimiento y/o datos sobre el deterioro del movimiento del paciente, los cuales se pueden utilizar como una herramienta de diagnóstico, predictiva o terapéutica. Este método comprende los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto inicial que comprende el uno o más movimientos, con el fin de proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; y (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento a un paciente y/o a un proveedor de servicios de salud.

Description

SISTEMAS Y MÉTODOS DE CAPTURA Y FORMACIÓN DE IMÁGENES DE MOVIM IENTO PARA USO MÉDICO Cam po de la invención La presente solicitud se relaciona en general con la captura de imágenes, detección , y análisis de movimiento, y con el uso de los mismos en la valoración y el tratamiento de pacientes q ue padezcan enfermedades o condiciones que den como resu ltado el deterioro del movimiento, así como con el uso de la detección y captura de movimiento para evaluar y diag nosticar a los pacientes si ntomáticos o a los sujetos asintomáticos.

Antecedentes de la i nvención Se conocen muchas enfermedades o cond iciones que exhiben efectos neu rológicos, o que afectan o impactan el movimiento de un paciente o alg ún' aspecto del movimiento. La enfermedad de Parkinson , la enfermedad de Lou Gherig (ALS) , y la parálisis cerebral son ejemplos muy conocidos. Se conocen otras enfermedades y condiciones que pueden exhibir algún efecto sobre el movimiento o la actividad , por ejemplo el autismo, esquizofrenia, y la enfermedad de Alzheimer. Inversamente , ciertas enfermedades y/o condiciones pueden ser detectadas y/o diag nosticadas por sus efectos sobre el movimiento o la actividad física de u n paciente.

En algunos casos, un padecimiento puede afectar el nivel de actividad o la variedad de actividades de un paciente al evitar que el paciente esté activo. Por ejemplo, u n dolor crónico puede hacer que un paciente evite actividades físicas particulares, o la actividad física en general, cuando estas actividades aumentan el dolor experimentado por el paciente. Otros malestares que pueden afectar la actividad del paciente incluyen trastornos del movimiento tales como temblores, enfermedad de Parkinson, esclerosis múltiple, epilepsia, o espasticidad, que pueden dar como resultado un movimiento o actividad irregular, u otros trastornos neurológicos, o un nivel de actividad disminuido en general. La dificultad para caminar o para moverse de otro modo experimentada por los pacientes con trastornos del movimiento puede hacer que estos pacientes eviten el movimiento en la medida de lo posible. Además, la depresión u otros trastornos neuro-psiquiátricos, tales como demencia, depresión, manía, trastorno bipolar, o trastorno obsesivo-compulsivo, o condiciones tales como la insuficiencia cardiaca congestiva, arritmia cardiaca, trastornos gastrointestinales, e incontinencia son otros ejemplos de trastornos que generalmente pueden hacer que un paciente sea menos activo. Cuando un paciente es inactivo, es más probable que esté yaciente, es decir, acostado o sentado, y puede cambiar de posición con menos frecuencia.

Se pueden determinar los fármacos terapéuticos apropiados u otras formas terapéuticas indicadas para enfermedades motrices y/o condiciones neurológicas mediante la valoración de uno o más del comportamiento neurológico del paciente, el modo de andar y la coordinación motriz, y los niveles de actividad. Además, estos indicadores son mediciones importantes de la recuperación funcional a largo plazo. Sin embargo, la valoración del grado de disfunción motriz en un paciente, ya sea agudamente o durante un largo plazo, es un desafío difícil. Algunos métodos incluyen la calificación subjetiva, por un médico tratante, de hallazgos objetivos. Otros métodos para valorar el comportamiento neurológico incluyen la medición de la coordinación motriz y la adquisición de habilidades usando distintas pruebas. Éstas no están adaptadas para mediciones motrices finas. Más aún, estas pruebas requieren que el paciente visite personalmente a un médico tratante o proveedor de servicios de salud, y frecuentemente requieren que el paciente visite una variedad de diferentes médicos o proveedores de servicios de salud, y/o los visite múltiples veces. Otra desventaja de las pruebas existentes es que frecuentemente requieren de equipo especializado, tales como sensores que se pegan físicamente al paciente (por ejemplo acelerómetros, giroscopios, magnetómetros, sensores del efecto de Hall y similares), y/o sistemas de procesamiento de computación dedicados.

Además de la necesidad de los médicos y/o proveedores de los servicios de salud de evaluar las funciones neurológicas del paciente individual, los fabricantes de fármacos frecuentemente realizan evaluaciones neurológicas en un grupo de prueba de pacientes en el curso de ensayos clínicos para determinar la seguridad y la eficacia de un nuevo tratamiento médico, por ejemplo, un nuevo fármaco. Durante estos ensayos, el tratamiento médico es administrado a los sujetos en un grupo de prueba. Estos sujetos se monitorean para reunir datos de investigación clínica asociados con los sujetos antes, durante y después de la administración del tratamiento médico. Basándose en un análisis de los datos recolectados del grupo de prueba, se puede tomar una determinación sobre si el tratamiento es o no seguro, efectivo, y adecuado para la venta al público en general. Este enfoque además se extiende a la fase de tratamiento después de la comercialización, cuando también se recolectan los datos de uso del mundo real para un número de casos de uso de seguridad, eficacia y efectividad por el costo.

De conformidad con lo anterior, existe una necesidad de un sistema, aparato y método mediante el cual se pueda determinar con precisión la actividad y/o el deterioro motriz fino. Existe otra necesidad de este sistema, aparato y método que pueda ser usado por el paciente en la casa u oficina del paciente, y sin la necesidad de sensores especiales o dedicados, o de equipo de cómputo, y el cual pueda ser fácilmente utilizable por pacientes jóvenes y viejos por igual.

Existe una necesidad adicional de un sistema, aparato y método mediante el cual los sujetos o pacientes puedan ser evaluados basándose en la presentación física y/o capacidad (o incapacidad) para realizar movimientos.

Breve descripción de la invención La invención comprende un sistema, aparato y método para capturar y analizar información del movimiento y la coordinación neurológica o los niveles de actividad correspondientes, de un paciente, también referido aquí como un sujeto. Las modalidades de la invención además comprenden un sistema, aparato y método para capturar y analizar la información del movimiento y de la coordinación neurológica que incluye los niveles de actividad correspondientes del paciente/sujeto. Las modalidades de la invención además comprenden un sistema, aparato y método para capturar y analizar la información del movimiento y de la coordinación neurológica que incluye los niveles de actividad correspondientes del paciente/sujeto contextualizados por o con biomarcadores, sensores y/o dispositivos del paciente o independientes que actúen para facilitar cuando menos uno de la captura, el almacenamiento, el intercambio, o el análisis de los datos.

Las modalidades del sistema comprenden un sistema de computadora inteligente automatizado que captura y califica los aspectos físicos, incluyendo, pero no limitándose a, el movimiento del sujeto, la coordinación neurológica, la forma de caminar y coordinación motriz, el movimiento, flexión de extremidades, posición de extremidades, reacción a estímulos, postura corporal, y apariencia física, por ejemplo, los componentes más importantes de una evaluación neurológica.

En una modalidad, la presente invención comprende un método para capturar y evaluar los datos de movimiento de un sujeto, el cual comprende los pasos de: (a) formar imágenes de un movimiento de un sujeto de prueba; (b) capturar un conjunto de datos que representan el movimiento de este sujeto; (c) procesar ese conjunto de datos, para producir un conjunto de valores asociados con el sujeto; (d) generar un despliegue visual de un avatar representativo del sujeto; y (e) hacer un despliegue visual de un indicador visual en un lugar asociado con un componente anatómico de la representación de avatar, en donde el indicador visual representa cuando menos una porción del conjunto de datos que representan al sujeto, y en donde el lugar se determina con base cuando menos parcialmente en la cuando menos una porción del conjunto de los datos procesados. El método además puede comprender el o los pasos de intercalar indicaciones al paciente para realizar un movimiento.

En una modalidad, la presente invención comprende un método terapéutico que comprende los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto inicial que comprende el uno o más movimientos seleccionados del paciente para proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento a un proveedor de servicios de salud; y (d) proporcionar al paciente una terapia basada en este conjunto inicial de datos de movimiento. La terapia puede comprender una medicación, terapia física, o ambas.

En una modalidad, la presente invención comprende un método para capturar y evaluar datos de movimiento asociados con una pluralidad de sujetos, el cual comprende los pasos de: (a) recibir, mediante un procesador de computadora, un conjunto de datos de formación de imágenes asociados con cada uno de una pluralidad de sujetos; (b) hacer un despliegue visual de una representación de avatar de la pluralidad de sujetos; (c) hacer un despliegue visual de un indicador visual de un lugar asociado con un componente anatómico de la representación del avatar, en donde el indicador visual representa cuando menos una parte del conjunto de datos en imagen que representa cuando menos a dos sujetos de la pluralidad de sujetos, y en donde el lugar se determina basándose cuando menos parcialmente en la cuando menos una parte del conjunto de datos en imagen.

En una modalidad, la presente invención comprende un método para evaluar a un paciente, comprendiendo el método los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto inicial que comprende el uno o más movimientos, para proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; y (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento a un proveedor de servicios de salud.

En una modalidad, la presente invención comprende un método para evaluar a un paciente o sujeto, comprendiendo el método los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto inicial que comprende el uno o más movimientos del paciente seleccionado, para proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento al paciente y/o al proveedor de servicios para la salud; y (d) proporcionar al paciente una terapia basada en este conjunto inicial de datos de movimiento.

En una modalidad, la presente invención comprende un método para evaluar a un paciente, comprendiendo el método los pasos de (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto inicial que comprende el uno o más movimientos, para proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento al paciente y/o a un proveedor de servicios para la salud; (d) proporcionar al paciente una terapia basada en ese conjunto inicial de datos de movimiento; (e) usar el sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto secundario que comprende el uno o más movimientos, para proporcionar un conjunto secundario de datos de movimiento, siguiendo el conjunto secundario a un periodo de tiempo después de iniciar la terapia; (f) comparar el conjunto inicial con el conjunto secundario, y transmitir la comparación al proveedor de servicios de salud; y (g) volver a evaluar la terapia con base en la comparación de los datos.

En una modalidad, la presente invención comprende un dispositivo de observancia de la medicación, el cual comprende: (a) un medio de formación de imágenes para formar imágenes de un movimiento de un paciente, comprendiendo este movimiento administrar una medicación; (b) un medio de captura de imágenes para capturar un conjunto de datos que representan el movimiento del paciente; (c) medios de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociados con el paciente; y (d) medios de retroalimentación para entregar al paciente y/o cuidador y/o médico, un resultado del movimiento de administración.

En una modalidad, la presente invención comprende un sistema terapéutico o kit, el cual comprende: (a) un medio de formación de imágenes para formar imágenes de un movimiento de un paciente, comprendiendo este movimiento administrar una medicación; (b) un medio de captura de imágenes para capturar un conjunto de datos que representan el movimiento del paciente; (c) medios de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociados con el paciente; (d) medios de retroalimentación para entregar al paciente y/o cuidador y/o médico, un resultado del movimiento de administración; y (e) una medicación. En una modalidad, el sistema terapéutico o kit además comprende el dispositivo de observancia de la medicación como se define anteriormente y una medicación para tratar un estado de enfermedad que comprende un efecto neurológico, por ejemplo, un trastorno neurológico. El sistema terapéutico o kit además puede comprender un conjunto de instrucciones sobre la manera de usar el dispositivo de observancia de la medicación.

En una modalidad, la presente invención comprende un aparato y sistema para capturar y evaluar datos de movimiento de un sujeto, el cual comprende: (a) una base de datos de movimiento, a partir de la cual se selecciona un movimiento apropiado para la condición inicial del sujeto; (b) un medio para intercalar indicaciones con el fin de generar un despliegue visual o comando de audio (o ambos) para dar indicaciones al paciente con el fin de que realice el movimiento seleccionado; (c) un dispositivo de captura de imágenes para formar imágenes y capturar una pluralidad de imágenes que comprendan el movimiento del sujeto; (d) un medio de procesamiento para capturar y procesar un conjunto de datos que represente el movimiento del sujeto; (e) un software analítico de datos para analizar el conjunto de datos con el fin de producir un conjunto de valores asociados con el movimiento del sujeto; y en donde el medio de procesamiento se usa para generar resultados representativos de cuando menos una parte de los datos procesados. Los resultados se pueden proporcionar como retroalimentación en cualquier formato perceptible por los humanos, tal como visualmente en una pantalla, una señal audible, o ambas.

En una modalidad, la presente invención comprende un dispositivo auxiliar, el cual comprende: (a) un medio de formación de imágenes para formar imágenes de un movimiento de un sujeto; (b) un medio de captura para capturar un conjunto de datos que representan el movimiento del sujeto; (c) medios de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociados con el sujeto; y (d) un medio efector, mecánicamente enlazado al paciente y conectado al medio de procesamiento, para traducir un conjunto de valores a un movimiento auxiliar.

En una modalidad, la invención comprende el uso de un sistema de detección y captura que comprende una base de datos de movimiento; un dispositivo de captura de imágenes, un procesador de computadora; software analítico de datos; y un dispositivo de señal perceptible por humanos, en el diagnóstico de una condición humana o animal. El diagnóstico puede ser seguido por un tratamiento adecuado, tal como administrar un fármaco, farmacéutico y nutracéutico, y/o por terapia física o de ejercicios, y/o por cambios en la dieta.

En otra modalidad, se proporciona una herramienta de diagnóstico que comprende un sistema de detección y captura que comprende una base de datos de movimiento; un dispositivo de captura de imágenes, un procesador de computadora, y opcionalmente un software analítico de datos.

En una modalidad, la invención se refiere a técnicas para la evaluación de una terapia (de fármacos, o física, o ambas) administrada a un paciente. Basándose del todo o en parte en los resultados del análisis de movimiento del paciente, las fijaciones de los parámetros de la terapia pueden cambiar en el tiempo, de tal manera que la terapia se administra de acuerdo con una o más fijaciones de parámetros de terapia que pueden ser iguales o pueden ser diferentes de las fijaciones de parámetros iniciales de terapia. De este modo, el movimiento, el deterioro del movimiento, o los eventos de postura de un paciente se pueden asociar con un parámetro de terapia actual fijado cuando se identifica el evento. Se puede entregar una lista de determinaciones de parámetros de terapia y mediciones de postura asociadas, al proveedor de servicios de salud, tal como un médico, para la evaluación de la eficacia relativa de la fijación de parámetros de la terapia. De esta manera, el proveedor de servicios de salud fácilmente puede identificar la fijación de los parámetros de terapia que apoyen los niveles de mayor actividad para el paciente, y puede evaluar la eficacia relativa de las fijaciones de parámetros.

La terapia o medicación se puede diseñar para tratar un trastorno neurológico de un paciente humano o animal. Las terapias de ejemplo pueden incluir una terapia de trastorno de movimiento, terapia de trastorno psicológico, terapia de demencia, o terapia de estimulación de cerebro profundo. Los trastornos neurológicos específicos pueden incluir esclerosos múltiple, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, o epilepsia.

En una modalidad, el aparato, sistema o método de la presente puede ser útil para cualquier estado, condición o enfermedad, o estado de enfermedad, que pueda ser detectado, evaluado, diagnosticado o tratado por los efectos en el movimiento o en la actividad física de un paciente. Esta enfermedad puede ser una enfermedad que implique al movimiento, puede comprender un efecto neurológico, por ejemplo, puede ser un trastorno neurológico, por ejemplo, esclerosis múltiple, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, o epilepsia.

En una modalidad, el aparato, sistema o método de la presente se puede usar para monitorear el bienestar, es decir, en sujetos que no exhiban, o que no exhiban al inicio, síntomas de algún estado, condición o enfermedad que puedan ser detectados, evaluados, diagnosticados o tratados por los efectos en el movimiento o en la actividad física de un paciente, por ejemplo, como se define en la presente anteriormente.

Descripción de las Figuras Las Figuras 1A y 1B ilustran un ejemplo del sistema e interfase de detección y captura de movimientos, para capturar y analizar el movimiento de un paciente.

La Figura 2 ilustra un ejemplo de sistema de computación que se puede usar para implementar alguna o toda la funcionalidad de procesamiento de diferentes modalidades en la presente.

La Figura 3 es un diagrama de flujo del proceso de acuerdo con una modalidad de un método de la presente invención.

La Figura 4 es un diagrama de flujo del proceso de acuerdo con una modalidad de un método de la presente invención.

Descripción detallada de la invención La siguiente descripción se presenta para hacer posible que una persona con una experiencia ordinaria en la técnica, haga y use las distintas modalidades. Las descripciones de dispositivos, técnicas, y aplicaciones específicas se proporcionan únicamente como ejemplos. Distintas modificaciones a los ejemplos descritos en la presente serán fácilmente evidentes para los técnicos expertos en este campo, y los principios generales definidos en la presente se pueden aplicar a otros ejemplos y aplicaciones sin apartarse del espíritu y alcance de las distintas modalidades. De esta manera, las distintas modalidades no pretenden estar limitadas a los ejemplos descritos y mostrados en la presente, sino que estarán de acuerdo con el alcance consistente de las reivindicaciones.

En una modalidad, la invención comprende un sistema automatizado para medir la función motriz y los efectos de la misma sobre los pacientes. En otro aspecto, la invención puede ser útil para la valoración de la función motriz. El sistema de la invención permite hacer una valoración más objetiva, rápida y más consistente del grado de deterioro funcional y del curso de recuperación o empeoramiento de la condición, y esta valoración se puede aplicar a una variedad de movimientos del paciente, incluyendo la forma de caminar, la respiración, el movimiento de los ojos, el enfoque de los ojos, temblores, y el movimiento de las extremidades y el movimiento accesorio coordinado, y combinaciones de los mismos.

En una modalidad, el sistema tiene una resolución, y puede detectar el movimiento, tal como el desplazamiento, o el intervalo de variación de movimiento, tan pequeño como de 0.5 a 5 milímetros. En un aspecto el sistema tiene una resolución de 1 a 4 milímetros. En un aspecto el sistema tiene una resolución de 2 a 3 milímetros. En un aspecto el sistema tiene una resolución de 1 a 2 milímetros.

En una modalidad, la invención comprende un sistema de captura de movimiento, el cual además comprende visión por computadora, la cual permite hacer una valoración objetiva de la función del movimiento empleando técnicas de captura y formación de imágenes tridimensionales. De esta manera, la captura de la colocación anatómica incluye, pero no se limita a, cinemática, dinámica, ergonomía, biomecánica, de movimiento, de forma y posición humana o animal.

En una modalidad, la presente invención comprende un sistema de computación, el cual puede modelar y desplegar una representación visual de un paciente en un espacio físico. El sistema comprende un dispositivo de captura que captura los datos de imágenes de una escena, y un monitor que despliega una representación visual que corresponde al paciente. Por ejemplo, un sistema de cámara controlada por computadora puede capturar los datos de imágenes del paciente, generar un modelo del paciente, y desplegar una representación visual de ese modelo. El sistema puede seguir al paciente en el espacio físico, de tal manera que la representación visual mapea al paciente o al movimiento capturado en el espacio físico. De esta manera, el movimiento de la representación visual es representativo del movimiento de la moción del paciente en el espacio físico. Por ejemplo, la representación visual del paciente puede ser un avatar exhibido en una pantalla, y el movimiento del avatar puede corresponder al movimiento del paciente. En algunas modalidades puede ser útil desplegar los resultados del movimiento como un solo paciente en un solo punto del tiempo, o como un solo paciente a través del tiempo, y/o como un conjunto de pacientes o una red de pacientes.

El movimiento de un paciente en el espacio físico puede ser seguido, modelado, almacenado y/o desplegado. Los datos de movimiento del paciente, o los elementos de los mismos, pueden ser almacenados en una memoria del dispositivo, y pueden ser comparados con los mismos datos de movimiento, o con elementos capturados en tiempos diferentes. El sistema puede generar una comparación diferencial de los datos para la presentación ante un médico y/o al paciente. De esta manera, el médico puede evaluar mejor los resultados de un régimen terapéutico particular, es decir, de una medicación particular, o puede prescribir una terapia nueva o diferente.

Los datos recolectados pueden ser analizados y desplegados visualmente usando un medio para desplegar electrónicamente los datos médicos, incluyendo los datos de investigación clínica, de múltiples sujetos, tal como un sistema de despliegue visual y análisis de mapeo de cuerpo de avatar, como se describe, por ejemplo, en la Publicación Internacional Pendiente Conjunta Número PCT/EP2012/ 050160 presentada el 5 de enero de 2012, y titulada: DISPLAY OF CLINICAL RESEARCH DATA USING AN AVATAR (Despliegue visual de datos de investigación clínica usando un avatar).

En algunas modalidades, los datos capturados por el dispositivo de captura se presentan en la forma de un avatar, o de otro objeto virtual que corresponda al sujeto (por ejemplo, al paciente) en el espacio físico. Puede ser deseable inicializar y/o personalizar una representación visual basada en las características reales del sujeto. Por ejemplo, el dispositivo de captura puede identificar los rasgos físicos de un sujeto y personalizar el avatar del sujeto basándose en los rasgos identificados, tales como estatura, peso, morfología, forma de aspecto, y similares.

En algunas modalidades el avatar o el objeto virtual en el ambiente virtual puede ser provisto con interacciones similares, o como representante o sustituto para interacciones en el espacio físico. Por ejemplo, se puede generar un proveedor de servicios de salud virtual, y éste puede proporcionar diagnóstico, resultados, sugerencias o retroalimentación al avatar del paciente basándose del todo o en parte en los datos obtenidos por el sistema, y/o en cualesquiera datos adjuntos (tales como los datos del sensor o los datos sobre el modo de vida). Esto puede comprender el uso de uno o más algoritmos para actuar sobre los datos. En una modalidad, la retroalimentación puede tomar la forma de entrenamiento para el avatar, tal como lineamientos de dieta, que se pueden representar gráficamente o en ilustración o verbalmente, y sobre los cuales puede entonces actuar el paciente físico.

El sistema y método puede seguir la pista del sujeto y cualquier movimiento en el espacio físico a través del tiempo, y puede aplicar modificaciones o actualizaciones al avatar (u otra forma de presentación) basándose en la historia de los datos rastreados. Se pueden generar aspectos de un esqueleto o modelo en rejilla de una persona basándose en los datos de las imágenes capturadas por el dispositivo de captura para representar el tipo de cuerpo, la estructura ósea, la estatura, el peso del sujeto, o similares.

Para generar un modelo representativo de un objetivo u objeto en un espacio físico, un dispositivo de captura puede capturar una imagen profunda de una escena en donde esté presente un sujeto humano o animal. En una modalidad, el dispositivo de captura puede determinar si uno o más objetivos u objetos en la escena corresponden a un objetivo humano, tal como el sujeto. Por ejemplo, un objetivo identificado como un humano puede ser escaneado para generar un modelo de esqueleto asociado con el mismo. El modelo de esqueleto se puede entonces proporcionar al sistema de computación para seguir la pista del modelo de esqueleto y convertirlo en un avatar asociado con el modelo de esqueleto. El sistema de computación puede determinar cuáles controles realizar en una aplicación que se ejecute en el sistema de computadora, basándose, por ejemplo, en los movimientos del usuario que hayan sido reconocidos y mapeados al modelo de esqueleto. Un animal puede ser representado de una manera semejante.

El sistema, los aparatos, métodos, y componentes de la creación y personalización del avatar descritos en la presente pueden ser incorporados en un sistema de computación o consola multi-media, tal como una consola de juegos, en la cual se desee desplegar una representación visual de un objetivo, incluyendo, a manera de ejemplo y sin cualquier limitación pretendida, receptores de satélite, descodificadores, juegos electrónicos, computadoras personales (PCs), teléfonos portátiles, asistentes personales digitales (PDAs), teléfonos inteligentes, computadoras notebook, y otros dispositivos personales de computación fijos y/o portátiles.

En la presente se describen diferentes modalidades relacionadas con interfases para desplegar visualmente el movimiento y/o los datos médicos obtenidos por el sistema de reconocimiento, análisis de captura, y seguimiento del movimiento de la presente. Las interfases pueden incluir un avatar para desplegar visualmente un conjunto de datos médicos, incluyendo datos de investigación clínica, asociados con un conjunto de sujetos. Se pueden desplegar representaciones visuales de cuando menos una parte del conjunto de datos médicos con el avatar en o cerca de una parte del avatar asociado con la cuando menos una parte del conjunto de datos médicos.

Las interfases pueden ser usadas por un paciente, sujeto de un ensayo clínico, médico, proveedor de servicios de salud, pariente, amigo, investigador, etc. Adicionalmente, se pueden proporcionar funciones de administración de acceso para proporcionar distintos niveles de acceso a distintos usuarios. Por ejemplo, se puede dar acceso completo a un médico, tal como usando una configuración de permiso de acceso, mientras que se puede proporcionar un acceso más limitado a un investigador, usando otra configuración de permiso de acceso.

En una modalidad, los resultados del análisis de movimiento se transmiten electrónicamente al proveedor de servicios para la salud, tal como a un médico tratante. En una modalidad, se proporcionan los resultados del análisis de movimiento al paciente (o sujeto) en tiempo real, o casi en tiempo real. En una modalidad, los resultados del análisis de movimiento se proporcionan tanto al proveedor de servicios de salud como al paciente (o sujeto).

Las Figuras 1A y 1B ilustran una modalidad de ejemplo de una configuración del sistema de reconocimiento, análisis de captura y seguimiento del movimiento de un paciente 100. En la modalidad de ejemplo, a un paciente 120 se le reconoce, se detecta, se forma su imagen, y se le hace un seguimiento con referencia particular al brazo 122, y/o a componentes específicos del brazo 122, tales como el antebrazo, los dedos, etc. El sistema 100 puede recopilar la información relacionada con los movimientos del paciente en el espacio físico.

El sistema de reconocimiento, análisis de captura y seguimiento del movimiento 100 puede comprender un sistema de computación 140. El sistema de computación 140 puede ser una computadora, un sistema o consola de juegos, o similares. El sistema de computación 140 puede incluir componentes de hardware y/o componentes de software, de tal manera que el sistema de computación 140 puede ser usado para ejecutar la aplicación del reconocimiento, análisis de captura, y seguimiento del movimiento, descritos en la presente.

El sistema de reconocimiento, análisis de captura y seguimiento del movimiento 100 puede comprender además un dispositivo de captura de imágenes 160, por ejemplo, una cámara o cámaras, que se pueden usar para monitorear visualmente al paciente 120, de tal manera que los movimientos pueden ser capturados, analizados, y seguidos.

De acuerdo con una modalidad, el sistema de reconocimiento, análisis de captura y seguimiento del movimiento 100 se puede acoplar a un despliegue visual de video 180 que puede proporcionar retroalimentación visual y/o indicaciones de entrada visuales al paciente 120. El despliegue visual puede comprender un televisor, un monitor de computadora, un televisor de alta definición (HDTV), un televisor 3D, y puede ser monocromático o a colores. El sistema de computación 140 puede incluir un adaptador de video, tal como una tarjeta de gráficos, y/o un adaptador de audio, tal como una tarjeta de sonido, la cual puede proporcionar señales audiovisuales asociadas con una aplicación que se esté ejecutando en el sistema de computación. De acuerdo con una modalidad, el despliegue de video 180 se puede conectar al sistema de computación 140 vía cualquier medio de conexión adecuado conocido en este campo. En una modalidad preferida, el sistema 100 es capaz de tener tanto entradas como salidas de video y audio.

En algunas modalidades de la invención, se pueden proporcionar al paciente retroalimentación y/o indicaciones de los movimientos del paciente por medio de video o formación de imágenes, como mediante un avatar o una representación visual en el despliegue visual 180, o solamente por medios de audio, tales como mediante instrucciones verbales audibles, o mediante un tono o una serie de tonos, o tanto por medios de audio como visuales.

Los sonidos, tanto ambientales como hechos por el paciente, pueden ser capturados por el sistema 100, a través de un micrófono u otro detector de audio (no mostrado), y pueden ser procesados por el sistema de computación 140. Se pueden implementar filtros apropiados en software, hardware o firmware, de tal manera que se seleccionen ciertos sonidos que correspondan a aspectos de la condición del paciente. Estos sonidos pueden procesarse y formar parte del conjunto de datos. Los datos de sonido se pueden adjuntar a los datos de captura de movimientos, pueden ser contextúales a los mismos, o pueden ser independientes de los mismos. Los datos de sonido se pueden usar de cualquier manera descrita para cualquiera de los demás datos en la presente; de esta manera, se pueden usar para ayudar en cualquier identificación, determinación, diagnóstico, pronóstico, evaluación, predicción, valoración o terapia. En un ejemplo, cuando se sospecha que un paciente tiene una enfermedad respiratoria, tal como enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD), o es diagnosticado con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD), los sonidos, tales como los sonidos de la respiración, pueden ayudar en el análisis, el manejo o la terapia.

En algunas modalidades, se puede usar el sonido de una manera independiente como un medio mediante el cual el paciente o sujeto pueda dar órdenes al sistema, tal como iniciar una captura de movimientos. Los comandos de voz (o de audio) se pueden usar para disparar el flujo de trabajo del sistema, como por ejemplo, permitiendo que el sujeto o paciente inicie, detenga, navegue o active menús, funciones o pantallas del sistema. En algunas modalidades, se puede usar el reconocimiento de voz para verificar la identidad del sujeto o paciente que use el sistema.

Como se muestra además en la Figura 1B, el sistema de reconocimiento, análisis de captura y seguimiento del movimiento 100 puede ser usado para reconocer, analizar y/o seguir la pista de los movimientos realizados por el paciente 120. Por ejemplo, en la Figura 1B el paciente se representa moviendo su brazo 122 como respuesta a una indicación del sistema 100 para que lo haga. El movimiento es seguido usando el medio o dispositivo de captura de imágenes 160 de tal manera que el movimiento puede ser analizado. De esta manera, los datos, que comprenden una pluralidad de señales del dispositivo de captura de imágenes, se procesan y/o se correlacionan para dar como resultado una salida.

La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo del medio o sistema de computación 140 que puede ser empleado para implementar la funcionalidad del procesamiento para diferentes aspectos de la tecnología actual (por ejemplo, como dispositivo de un usuario/cliente, servidor de medios, servidor de captura de medios, servidor de reglas de medios, almacén de reglas, biblioteca de elementos de medios, lógica de datos de actividad/base de datos, consola de juegos, combinaciones de los mismos, y similares). Los expertos en la técnica pertinente también reconocerán la manera de implementar la tecnología actual usando otros sistemas o arquitecturas de computadoras. El sistema de computación 140 puede comprender, por ejemplo, un dispositivo del usuario, tal como una computadora de escritorio, un teléfono móvil, un dispositivo de entretenimiento personal, cámaras, micrófonos, DVR, un dispositivo dosificador de medicamento, y así sucesivamente, un ordenador central, servidor, o cualquier otro tipo de dispositivo de computación para propósitos especiales o generales, como pueda ser deseable o apropiado para una aplicación o ambiente dados. En algunas modalidades de la presente, el sistema de computación 140 comprende funcionalidades de juegos. El sistema de computación 140 puede incluir uno o más procesadores, tales como un procesador 204. El procesador 204 se puede implementar usando una máquina procesadora para propósitos generales o especiales, tal como, por ejemplo, un microprocesador, microcontrolador, u otra lógica de control. En este ejemplo, el procesador 204 está conectado a un bus (barra colectora) 206 u otro medio de comunicación.

El sistema de computación 140 también puede incluir una memoria principal 208, tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM) u otra memoria dinámica, para almacenar información e instrucciones para ser ejecutadas por el procesador 204. La memoria principal 208 también puede ser usada para almacenar tem poralm ente va riables u otra inform ación i nte rmed ia d u rante la ejecución de instrucciones para ser ejecutadas por el procesador 204. El sistema de computación 140 igualmente puede incluir una memoria de sólo lectura ("ROM") u otro dispositivo de almacenamiento estático (no mostrado) acoplado al bus (barra colectora) 206 para almacenar información estática e instrucciones para el procesador 204.

El sistema de computación 140 también puede inclu ir un mecan ismo de almacenamiento de información 210 , el cual puede incluir, por ejemplo, una unidad de medios 21 2 y u nos med ios de almacenamiento removibles 21 8. La unidad de medios 21 2 puede incluir una u nidad u otro mecan ismo para soportar medios de almacenamiento fijos o removibles, tales como una unidad de disco duro, una unidad de disco flexible, una unidad de cinta magnética , una unidad de disco óptico, una un idad de C D o DVD (R o RW) , u otra unidad de medios fija o removible. Los medios de almacenamiento 21 8 pueden incluir, por ejemplo, un disco duro, disco flexible, cinta mag nética , disco óptico, CD o DVD, u otro medio fijo o removible que sea legible y escribible en la unidad de medios 21 2. Como lo ilustran estos ejemplos, los medios de almacenamiento 21 8 pueden incluir u n medio de almacenamiento legible por computadora que tenga almacenado en el mismo , datos o software de computadora particulares.

En las modalidades alternativas, el mecanismo de almacenamiento de información 21 0 puede incluir otras instrumentalidades similares para permitir que se carguen programas de computadora u otras instrucciones o datos en el sistema de computación 140. Estas instrumentalidades pueden incluir, por ejemplo, una unidad de almacenamiento removible 222 y una interfase 220, tal como un cartucho de programa y una interfase de cartucho, una memoria removible (por ejemplo, una memoria flash u otro módulo de memoria removible) y ranura de memoria, y otras unidades de almacenamiento removibles 222 y las interfases 220 que permitan que el software y los datos se transfieran desde la unidad de medios removibles 218 hasta el sistema de computación 140.

El sistema de computación 140 también puede incluir una interfase de comunicaciones 226. La interfase de comunicaciones 226 puede usarse para permitir que se transfieran software y datos entre el sistema de computación 140 y los dispositivos externos. Los ejemplos de la interfase de comunicaciones 226 pueden incluir un módem, una interfase de red (tal como una Ethernet u otra tarjeta NIC), un puerto de comunicaciones (tal como, por ejemplo, un puerto USB), una ranura y tarjeta PCMCIA, etc. El software y los datos transferidos por medio de la interfase de comunicaciones 226 están en la forma de señales, las cuales pueden ser electrónicas, electromagnéticas, ópticas, u otras señales capaces de ser recibidas por la interfase de comunicaciones 226. Estas señales se proporcionan a la interfase de comunicaciones 226 por medio de un canal 228. Este canal 228 puede llevar señales y puede ser implementado usando un medio inalámbrico, alámbrico o cableado, de fibra óptica, u otro medio de comunicaciones. Algunos ejemplos de un canal incluyen una línea telefónica, un enlace de teléfono celular, un enlace de RF, una interfase de red, una red de área local o de área amplia, y otros canales de comunicaciones. Esencialmente se puede emplear cualquier conectividad de capa física y protocolo de comunicaciones. En algunas modalidades, las señales se conducen inalámbricamente, y pueden emplear cualquier frecuencia portadora, esquema de modulación y protocolo convenientes, tales como BlueTooth, ZigBee, CDMA, GSM y similares. Los datos se pueden almacenar y acceder de cualquier manera conocida en la técnica, incluyendo almacenamiento local, servidores a distancia y computación en la nube.

En este documento, los términos "producto de programa de computadora" y "medio de almacenamiento legible por computadora" se pueden usar generalmente para referirse a medios tales como, por ejemplo, la memoria 208, el dispositivo de almacenamiento 218, o la unidad de almacenamiento 222. Éstas y otras formas de medios de almacenamiento legibles por computadora pueden ser incluidas para proporcionar una o más secuencias de una o más instrucciones al procesador 204 para su ejecución. Estas instrucciones, generalmente referidas como "código de programa de computadora" (las cuales se pueden agrupar en la forma de programas de computadora u otros agrupamientos), cuando se ejecutan, habilitan el sistema de computación 140 para realizar características o funciones de las modalidades de la actual tecnología.

En una modalidad donde se implementan los elementos usando software, el software puede ser almacenado en un medio de almacenamiento legible por computadora, y se puede cargar en el sistema de computación 140 usando, por ejemplo, la unidad de almacenamiento removi le 210, la unidad 212, o la interfase de comunicaciones 226. La lógica de control (en este ejemplo, las instrucciones del software o el código del programa de computadora), cuando es ejecutada por el procesador 204, hace que el procesador 204 realice las funciones de la tecnología como se describen en la presente.

En una modalidad, el sistema de computación 140 se configura para cumplir con los requisitos reglamentarios de las autoridades de salud. Por ejemplo, en los Estados Unidos, el sistema de computadora 140 puede implementar la tecnología de encriptación apropiada para cumplir con los reglamentos de la Food and Drug Administration (Administración de Alimentos y Fármacos) sobre registros electrónicos, como se establece en FDA 21 CFR Parte 11.

Se apreciará que, con propósitos de claridad, la anterior descripción ha descrito algunas modalidades de la tecnología con referencia a distintas unidades funcionales y procesadores. Sin embargo, será evidente que se puede usar cualquier distribución de funcionalidad adecuada entre diferentes unidades funcionales, procesadores o dominios, sin desviarse de la tecnología. Por ejemplo, la funcionalidad ilustrada para ser realizada por procesadores o controladores separados, puede ser realizada por el mismo procesador o controlador. Por consiguiente, las referencias a unidades funcionales específicas solamente se verán como referencias a medios adecuados para proporcionar la funcionalidad descrita, en vez de ser indicadoras de una estructura u organización física o lógica estricta.

En una modalidad, el sistema 100 de la presente emplea un método de descorrelación moteada como se describe, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos de América Número 7,433,024, la descripción de la cual se incorpora a la presente mediante referencia para todos los propósitos. Este método usa una fuente de luz (típicamente un dispositivo de láser, que emite en la gama infrarroja) y codifica información en patrones de luz emitidos. Una o más cámaras receptoras (típicamente un dispositivo CCD o CMOS) analizan una deformación de esos patrones por el objeto que está siendo detectado. Los algoritmos de procesamiento siguen la pista de las ubicaciones y movimientos del cuerpo, múltiples veces por segundo.

En algunas modalidades de la presente invención, el dispositivo de captura de imágenes que recibe (cámara u otro dispositivo de detección) puede recibir imágenes desde múltiples direcciones y/o desde múltiples puntos de vista. Otros dispositivos de captura de imágenes o cámaras que reciben potencialmente convenientes con la presente incluyen cámaras de nanopuntos cuánticos, y sensores ultrasónicos (usados con emisiones de ultrasonido como el medio formador de imágenes). Aunque la luz visible es un ejemplo de los medios para la captura de imágenes, la invención de la presente no se limita a este uso, y son convenientes otras formas de radiación de formación de imágenes (por ejemplo, infrarroja, sónica, ultrasónica y similares). En algunas modalidades de la presente invención, el movimiento se convierte repetidamente en imágenes.

En una modalidad, el sistema 100 usa luz estructurada, esto es, la proyección de un patrón de luz (plano, en rejilla, o en una forma más compleja) a un ángulo conocido sobre un objeto. Esta técnica se conoce por formar imágenes y adquirir información dimensional. El patrón de luz más frecuentemente usado es generado por el despliegue en abanico de un rayo de luz hacia una hoja de luz. Cuando una hoja de luz intersecta a un objeto, se puede ver una línea de luz brillante sobre la superficie del objeto. Al ver esta línea de luz desde un ángulo, las distorsiones observadas en la línea pueden ser traducidas a variaciones en la altura. Escaneando el objeto con la luz se construye información tridimensional (3D) sobre la forma del objeto.

En la literatura se conocen y describen varios sistemas de captura de luz estructurada, y software y protocolos de reconocimiento de patrones, potencialmente convenientes como el sistema de captura en la presente. Éstos incluyen luz estructurada invisible (ISR); luz estructurada infrarroja (IRSL); y luz estructurada filtrada (FSL).

En una modalidad, el sistema de detección, reconocimiento y captura de movimiento de la presente invención comprende un dispositivo controlador del dispositivo de juegos sin contacto vendido por la Microsoft Corporation, Redmond WA, bajo el nombre comercial "KinectMR". Este dispositivo comprende un dispositivo de captura de imágenes portátil, de peso relativamente bajo, que está diseñado y destinado al uso en el hogar del consumidor en el espacio de juegos. Como tal, interactúa con una consola de juegos y un despliegue de video, por ejemplo, el televisor. Se entiende que este dispositivo construye una representación en estructura de alambre dinámica, o un mapa esquelético del cuerpo del sujeto, el cual es seguido entonces para reconocer el movimiento. En una o más modalidades, el dispositivo controlador de juegos se acopla a una consola de juegos o computadora, tal como el controlador XBOXMR vendido por la Microsoft Corporation, Redmond WA.

En otra modalidad, se puede usar un método de "tiempo de vuelo" para la detección y captura de movimientos. En este método, se envía luz infrarroja (o el equivalente: las frecuencias invisibles de la luz) hacia un espacio tridimensional (3D), y entonces se analizan el tiempo y las longitudes de onda de luz regresadas hasta las cámaras especialmente sintonizadas, para reproducir el espacio creado en imagen.

En una modalidad, se pueden emplear múltiples dispositivos de captura 160 (o los elementos detectores de los mismos). En algunas modalidades de la invención, se usan múltiples dispositivos de captura 160 para capturar un espacio de evento más grande del que puede ser capturado mediante un solo dispositivo. Por ejemplo, múltiples dispositivos 160 pueden ser espaciados alrededor de una pista de carreras ovalada, de tal manera que el movimiento de correr del sujeto sea seguido en todo el recorrido. En este caso, los dispositivos 160 podrían estar arreglados dentro del interior de la pista ovalada. También se contemplan arreglos lineales, horizontales o verticales de los dispositivos 160. Los dispositivos podrían acoplarse a un solo sistema de computación 140, o a múltiples sistemas de computación 140. Uno o más de los dispositivos 160 puede ser movimiento impulsado, adicionalmente o alternativamente, a uno o más dispositivos fijos 160.

En una modalidad, múltiples dispositivos 160 pueden ser arreglados con respecto a un punto central, de tal manera que se logre una resolución de formación de imagen más alta dentro de una sola área de evento, y/o se logre un área de captura de trescientos sesenta grados. Para uso en casa del paciente, se pueden colocar múltiples dispositivos 160 (con los sistemas de computación asociados 140, o un solo sistema de computación 140) en diferentes habitaciones, para permitir el seguimiento del paciente conforme el paciente se mueve de una habitación a otra. Estos múltiples dispositivos pueden proporcionar beneficios significativos en el manejo de cuidados para la salud de los adultos mayores, por ejemplo. Múltiples dispositivos 160 pueden ser configurados para que tenga n la mism a config u ración de form ación de im ágenes o captu ra , o pueden ser configurados para tener diferentes configuraciones de captura y/o form ación de im áge nes , el último de los cuales puede ayudar en análisis d iferenciales . En algu nas m odalidades , el uso de m últiples dispositivos y/o dispositivos d iferenciales 160 y/o sistemas de computación 140 puede facilitar las evaluaciones siquiátricas, los diagnósticos y/o los tratamientos de los pacientes.

En una modalidad , el sistema 100 está provisto con un sensor (no mostrado) para determinar exactamente la distancia del sujeto o paciente desde el d ispositivo de captura 160. Ese sensor puede ser implementado con un transceptor o tra nsductor y detector de ultrasonido. En algunas modalidades, el ultrason ido puede ser adicionalmente o alternativamente usado para implementar la captu ra y formación de imágenes del movimiento.

En u na modalidad , el sistema 100 comprende un programa de computadora, el cual puede comprender u na modalidad de hardware, y una modalidad de software. La presente invención puede comprender un producto de prog rama de computadora por ejemplo, software almacenado en cualq uier medio de expresión tangible que tenga el código de programa usable por computadora almacenado en el medio.

El código del programa de computadora para llevar a cabo las operaciones de la presente invención puede ser escrito en cualquier lenguaje de prog ramación individual o en combinación , y el código del programa se puede ejecutar enteramente o parcialmente en el sistema de computación 140, y/o enteramente o parcialmente en un sistema de computación a distancia, conectado al sistema 100 mediante la conexión física o de red apropiada.

En una modalidad, el sistema 100 comprende software de control del proceso y/o del sistema.

En una modalidad, el software de control del sistema y/o proceso comprende software de sistema operativo, el cual puede ser accesorio al sistema de computación 140 y lo dispositivo 160.

En una modalidad, el sistema 100 comprende software analítico.

En una modalidad, el software analítico comprende un medio de almacenamiento para almacenar una pluralidad de datos correspondientes a una pluralidad de puntos y/o capas de datos distintos; un medio de procesamiento para analizar y seleccionar uno o más distintos puntos y/o capas de datos; y un medio de despliegue visual para representar la pluralidad de distintos puntos y/o capas de datos como un despliegue visual perceptible por un humano.

En una modalidad, el software analítico comprende software analítico de datos. En una modalidad, la analítica de datos se lleva a cabo mediante mapeo por ontología. En una modalidad, los conceptos de ontología se usan para calcular vectores de conceptos para registros de datos. Las coordenadas de los vectores de conceptos pueden representar calificaciones de los conceptos de aspectos o de campos dentro de los o el registro de datos. Se pueden usar calificaciones, tales como valores, tales como escalares, para indicar la relevancia del concepto respectivo para los datos registrados de acuerdo con una medida previamente definida. Esta medida puede ser, por ejemplo, una probabilidad, u otra medida estandarizada en recuperación de información. Las bases de datos apropiadas almacenan los datos relevantes.

En una modalidad se usa una red de similitudes para representar similitudes entre los datos registrados. La unidad de red de similitudes puede usar como entrada los vectores de conceptos y cuando menos una relación de la ontología. La unidad de red de similitudes puede usar un algoritmo, función o método previamente definido, para la computación de los valores de similitud de las aristas de la red de similitudes.

En una modalidad, un primer conjunto de datos se relaciona con un modelo virtual del sujeto. Un segundo conjunto de registros de datos puede representar datos que pertenezcan a las características de un sujeto individual, tal como un paciente humano o animal.

Los elementos adicionales del sistema 100 pueden incluir diferentes códigos de escritura, unidades (fuente abierta y/o cerrada), y varios componentes de hardware o firmware. Los algoritmos convenientes para el sistema 100, el dispositivo 160, el sistema de computación 140, o cualesquiera subsistemas de cualquiera de los anteriores, pueden ser implementados en hardware, software o firmware.

Métodos El sistema 1 00 puede identificar un evento de postura o una pluralidad de eventos de postura basándose en una pluralidad de señales de captura de imágenes. En algunas modalidades, el sistema 100 periód icamente identifica la postura del paciente basándose en una o más señales , y la postura identificada se almacena como un evento de postu ra . El sistema 1 00 puede identificar si el paciente está vertical o yaciente, por ejemplo, acostado. En algunas modalidades, en las cuales se localizan sensores en una plu ralidad de posiciones sobre o dentro del cuerpo del paciente, el sistema 1 00 puede ser capaz de identificar postu ras adicionales, tales como esta r de pie, sentado y yaciente. Los ejemplos de las ubicaciones para los sensores incluyen sobre o dentro del tronco del paciente, por ejemplo , dentro de un dispositivo médico implantable en el abdomen del paciente, y ad icionalmente, en algunas modalidades, sobre o dentro de la parte superior de la pierna del paciente. En algunas modalidades, el sistema 100 identifica las transiciones entre posturas, y almacena indicaciones de las transiciones de posturas como eventos de postura.

El sistema 1 00 puede identificar la manera de andar de u n sujeto basándose en una pluralidad de señales de captura de imágenes. En algu nas modalidades, el sistema 1 00 periódicamente identifica una manera de andar del paciente basándose en la pluralidad de señales, y la manera de andar identificada se almacena como un evento de manera de andar. En algu nas modalidades, se desarrolla una biblioteca de maneras de andar, identificando las maneras de andar de una pluralidad de sujetos y pacientes que tengan un intervalo de variación de estados de enfermedad que impliquen el movimiento, así como estados de no enfermedad (es decir, sujetos sanos de movimiento).

En una modalidad, la presente invención comprende el uso de un sistema de detección y captura de movimiento para proporcionar a un conjunto que comprenda uno o más de un paciente, a un proveedor de servicios de salud, y a un médico, los datos de movimiento del paciente y/o los datos de deterioro del movimiento; estos datos entonces pueden ser usados como una herramienta de diagnóstico. Este método comprende los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto inicial que comprende el uno o más movimientos, para proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; y (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento a un proveedor de servicios de salud.

En una modalidad, la presente invención comprende el uso de un sistema de detección y captura de movimiento para proporcionar a un conjunto que comprende uno o más de un paciente, un proveedor de servicios de salud, y un médico, los datos de movimiento del paciente y/o los datos de deterioro del movimiento, los cuales entonces pueden ser usados como una herramienta, por ejemplo, una herramienta de diagnóstico. Este método comprende los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto inicial que comprende el uno o más movimientos del paciente seleccionados, proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento a un proveedor de servicios de salud; y (d) proporcionar al paciente una terapia basada en este conjunto inicial de datos de movimiento.

En una modalidad, la presente invención comprende el uso de un sistema de detección y captura de movimiento para proporcionar a un conjunto que comprende uno o más de un paciente, a un proveedor de servicios de salud, y a un médico, los datos de movimiento del paciente y/o los datos de deterioro del movimiento, los cuales entonces pueden ser usados como una herramienta de diagnóstico. Este método comprende los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto inicial que comprende el uno o más movimientos, para proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento a un proveedor de servicios de salud; (d) proporcionar al paciente una terapia basada en este conjunto inicial de datos de movimiento; (e) usar el sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto secundario que comprende el uno o más movimientos, para proporcionar un conjunto secundario de datos de movimiento, siguiendo el conjunto secundario a un periodo de tiempo después de iniciar la terapia; (f) comparar el conjunto inicial con el conjunto secundario, y transmitir la comparación al proveedor de servicios de salud; y (g) volver a evaluar la terapia basándose en la comparación de datos.

En una modalidad, la presente invención comprende el uso de un sistema de detección y captura de movimiento, para proporcionar información a un conjunto que comprende uno o más de un paciente, un proveedor de servicios de salud, y un médico. La información comprende los datos de movimiento del paciente y/o los datos de deterioro del movimiento, los cuales entonces pueden ser usados como una herramienta, por ejemplo, una herramienta de diagnóstico, para uno o más de los siguientes: (i) la valoración de la existencia de una variedad de estados, enfermedades y condiciones, incluyendo, pero no limitándose a, diferentes estados físicos, condiciones neurológicas y condiciones psicológicas; (ii) la valoración o evaluación de diferentes estados físicos, condiciones neurológicas y condiciones psicológicas; (iii) la valoración o evaluación del progreso de diferentes estados físicos, condiciones neurológicas y condiciones psicológicas; (iv) el diagnóstico y/o pronóstico de diferentes estados físicos, condiciones neurológicas y condiciones sicológicas; y (v) realizar una intervención terapéutica con respecto a los diferentes estados físicos, condiciones neurológicas y condiciones psicológicas. Este método comprende los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto inicial que comprende el uno o más movimientos seleccionados del paciente, para proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento al paciente, proveedor de servicios de salud o médico; (d) analizar este conjunto de datos; y (e) proporcionar retroalimentación al paciente, proveedor de servicios de salud o médico basándose en este conjunto inicial de datos de movimiento, y opcionalmente, (f) volver a evaluar la terapia basándose en los datos de movimiento.

La Figura 3 es un diagrama de flujo en bloques que representa los pasos de una modalidad 300 del reconocimiento del movimiento, análisis de captura, y sistema de seguimiento de la presente invención. En el método de la Figura 3, el paciente o sujeto inicia el sistema en el bloque 301. El bloque 302 representa un paso de indicación en donde el sistema proporciona una instrucción audible o visual, o ambas, al paciente, tal como "levanta tu brazo derecho". El paciente entonces cumple con cierta acción, en el bloque 304, y el sistema captura el movimiento 306. El bloque 308 representa el paso de análisis. En este paso, el movimiento puede ser analizado de acuerdo con varios protocolos, singularmente o colectivamente. Los movimientos que pueden ser registrados y analizados incluyen, pero no se limitan a: un intervalo de variación de movimiento, una velocidad de movimiento, aceleración o desaceleración de una parte del cuerpo o del cuerpo entero, una suavidad o fluidez de movimiento, una dirección de movimiento, temblores o vibraciones, oscilaciones, movimientos giratorios o rotatorios, movimientos lineales, movimientos orbitales o radiales (tales como los movimientos de los ojos), una combinación de cualquiera de los anteriores, y un cambio en cualquiera de los anteriores. En algunas modalidades, se pueden capturar, analizar o contextualizar las expresiones, tales como las expresiones faciales, los gestos, y el lenguaje postural o corporal. El movimiento o movimientos registrados pueden ser guardados, comparados con resultados previos para llegar a un resultado diferencial, o pueden ser analizados independientemente. En el bloque 310, los resultados de la captura y/o del análisis del movimiento pueden ser desplegados (tangiblemente, tal como impresos, o intangiblemente, tal como un despliegue en pantalla) para el paciente, y/o un pariente o amigo del paciente enlazado (o cargado) a un proveedor de servicios de salud o médico o investigador médico. En una modalidad, como se hizo observar anteriormente, los datos y/o el análisis pueden ser suministrados a un proveedor de servicios de salud o investigador virtual. Los resultados pueden ser desplegados en texto o en forma numérica, en forma gráfica, o en otra forma. En una modalidad, la presentación de los resultados utiliza un programa de mapeo del cuerpo y avatar, tal como los descritos en la Solicitud de Patente previamente citada del TCP titulada: DISPLAY OF CLINICAL RESEARCH DATA USING AN AVATAR. Los resultados pueden ser desplegados en una forma para el paciente y/o pariente del paciente, y en la misma forma o en una forma diferente para el proveedor de servicios de salud y/o médico. Deberá hacerse notar que los pasos de despliegue visu a l y de análisis 308 y 310 pueden presentarse en cualquier orden , o simultáneamente. En alg unas modalidades de la presente invención , uno o más del paso de las indicaciones 302, el paso del cumplimiento 304 y el paso de captura 306 , se pueden repeti r múltiples veces antes de que se lleve a cabo el paso de análisis 308.

Los resultados de la captu ra y/o el análisis del movimiento se pueden g uardar en una base de datos, tal como u n registro de salud personal o un registro de salud electrónico . Estas bases de datos pueden almacenar datos del paciente ind ivid ual , y también pueden usarse para revisar y analizar y ag regar datos, tales como un solo paciente en el tiempo, o múltiples pacientes (en un solo punto del tiempo, o a través del tiempo). De particular utilidad son los medios para manipular los datos con el fin de revelar las correlaciones de cambios en el tiempo. Como u n ejemplo no limitante , un paciente con Autismo puede ser monitoreado con el sistema 1 00. En u na modalidad , se puede conducir u na sesión de monitoreo inicial , de tal manera que los movimientos del paciente sean capturados y se formen en imágenes. Basándose en un conjunto de datos que cuando menos en parte comprenda los datos de monitoreo, u n proveedor de servicios de salud y/o médico puede dirigi r al paciente para que realice una tarea o conjunto de tareas, tales como un video-juego simple o complejo, o un conjunto de tareas repetitivas. Este juego puede ser suministrado por el sistema 1 00, y desplegado en el dispositivo de video 1 80. Como un ejemplo , en un paso de indicaciones del sistema (por ejemplo, 302), el paciente puede ser instruido para apilar o alinear objetos (en la pantalla). Los movimientos son formados en imagen por el sistema 100, y se puede registrar y generar un conjunto de datos. Los datos pueden ser sometidos a distintos esquemas analíticos, tales como comparar un subconjunto de movimientos en un punto inicial del tiempo con el mismo subconjunto o uno similar de movimientos en un punto del tiempo posterior. La comparación se puede realizar con un subconjunto de datos, o sustancialmente con todos los datos. Los datos además se pueden contextualizar basándose en los datos obtenidos a partir de las actividades diarias del paciente, tales como la dieta o el sueño. Un proveedor de servicios de salud y/o médico puede recibir los datos sin procesar y/o analizados, tal como cargados por medio de la internet o del sistema telefónico, y pueden estar en la forma de una presentación de avatar. El proveedor de servicios de salud y/o médico entonces puede intentar modificar el comportamiento del paciente mediante alguna forma de intervención terapéutica, tal como un medicamento, terapia física o un estímulo ambiental. El estímulo ambiental puede ser un juego interactivo que puede jugar el paciente usando el sistema 100. El proceso de formar imágenes, analizar e intervenir se puede repetir tan frecuentemente como sea necesario o como sea útil. En algunas modalidades, el sistema 100 es capaz de suministrar directamente una terapia a un paciente, tal como a un paciente Autista. En algunas modalidades de la invención, el sistema 100 puede suministrar una terapia en la forma de ejercicios o tareas que requieran del control de los músculos voluntarios.

En algunas modalidades, el sistema 100 puede conducir los pasos de indicaciones, los pasos de formar imágenes, y los pasos de análisis como en lo anterior, y puede seleccionar una intervención, tal como un juego interactivo, basándose en los datos recolectados y uno o más algoritmos de tratamiento almacenados en el dispositivo de computación 140. El sistema 100 actúa de esta manera como un ciclo cerrado del proveedor de servicios de salud, sin más acciones por parte de un médico humano.

En una modalidad, un instrumento musical, tal como un piano o teclado de piano, se despliega en el dispositivo de video 140. El sistema 100 puede instruir al paciente para que toque el piano virtualmente, como haciendo movimientos con las manos y dedos que correspondan a las teclas mostradas en el despliegue de video 180. Se puede proporcionar al paciente retroalimentación de audio de la parte de audio del sistema 100, de tal manera que el paciente escuche las notas que se toquen. El movimiento del paciente tocando el teclado virtual es capturado por el dispositivo de captura 160 y puede ser analizado para generar un conjunto de datos que entonces puede ser usado, como se comentó anteriormente, ya sea por el proveedor de servicios de salud y/o médico, o bien que puede ser usado por el sistema 100 para proporcionar directamente cualquier intervención terapéutica al paciente. En algunas modalidades de la presente invención, la intervención terapéutica comprende la reproducción de la misma música. En este aspecto de la presente invención, el análisis e intervención pueden comprender el mismo conjunto de acción.

En otro aspecto de la presente invención, se puede proporcionar terapia del habla a un paciente mediante el sistema 100. Esto se puede hacer a la manera de los aparatos de tipo karaoke, en donde aparecen en la pantalla palabras o caracteres y pueden ser acompañados por palabras, discurso, y/o música audible. La terapia del habla o terapia vocal puede comprender ya sea el análisis o la intervención, o ambas.

En algunas modalidades, los datos (de un solo paciente o de múltiples pacientes) se pueden contextualizar más asociándolos con otras formas de datos de paciente, tales como otros datos del sensor, datos reportados por el paciente, datos de eventos adversos, datos de biomarcador, o combinaciones de los mismos. Los datos instrumentados pueden incluir un acelerómetro u otros datos del sensor para la ubicación del paciente. Puede ser útil suministrar como un adjunto a los datos de captura de imagen, y así pueden ayudar a contextualizar los datos de movimiento, otras formas de datos, tales como, pero no limitándose a, los datos de la actividad del paciente, tales como las características del estilo de vida, dieta, ciclos de sueño, consumo de alimentos y agua, uso de teléfono o dispositivo inalámbrico, uso de computadora, uso de redes sociales, y similares.

En modalidades de la presente invención, los pasos de captura y formación de imágenes del movimiento se pueden llevar a cabo múltiples veces, con o sin terapia, y con o sin la retroalimentación directa del proveedor de servicios de salud. Aunque una ventaja del sistema de la presente invención es que la detección y análisis del movimiento pueden ser llevados a cabo por el paciente, en casa, y en horarios convenientes para el paciente, el sistema alternativamente o adicionalmente se puede usar en el consultorio del médico o en las instalaciones de servicios de salud. Los movimientos que el paciente puede llevar a cabo para ser capturados por el sistema pueden depender de la naturaleza de la enfermedad o condición que se esté evaluando, diagnosticando, o de la que se sospeche, de la parte anatómica o del cuerpo afectada, de la frecuencia del movimiento, y del grado de movimiento. El sistema puede ser programado por el médico para indicar al paciente que realice un movimiento particular para la captura. Esta instrucción puede venir como un comando de audio, o mediante una representación en el despliegue de video (tal como un avatar) que al paciente se le pide que emule, o ambas. De esta manera, el paciente puede ser dirigido para actuar como si fuera a cachar una pelota, mediante el comando de audio, mediante la representación del avatar cachando una pelota, o ambas.

En una modalidad, la presente invención comprende un sistema de detección y captura de movimiento, para proporcionar a un investigador médico los datos de movimiento del paciente y/o los datos de deterioro del movimiento, los cuales entonces pueden ser usados como una herramienta de investigación. Este método comprende los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) inscribir a una pluralidad de pacientes; (c) usar un sistema de detección y captura, para formar imágenes de un conjunto inicial que comprenda el uno o más movimientos seleccionados del paciente, para proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento, comprendiendo el conjunto los datos acumulados de la pluralidad de pacientes; (d) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento a un investigador médico; y (e) evaluar las posibles terapias basándose en este conjunto inicial de datos de movimiento.

La Figura 4 es un diagrama de flujo en bloques que representa los pasos de una modalidad 400 del reconocimiento del movimiento, análisis de captura, y sistema de seguimiento de la presente invención. En el método de la Figura 4, un investigador médico inicia el sistema en el bloque 401. El bloque 402 representa el sistema proporcionando una indicación, que comprende una instrucción audible, visual, o ambas, al sujeto (o paciente) de prueba, tal como "extiende los dedos". El sujeto entonces cumple con cierta acción, en el bloque 404, y el sistema captura el movimiento 406. El bloque 408 representa el paso de análisis. En este paso, el movimiento puede ser analizado de acuerdo con varios protocolos, singularmente o colectivamente. Los movimientos que pueden ser registrados y analizados incluyen, pero no se limitan a: un intervalo de variación de movimiento, una velocidad de movimiento, la aceleración o desaceleración de una parte del cuerpo o del cuerpo entero, un temblor o vibración, oscilaciones, movimientos giratorios o rotatorios, movimientos lineales, una suavidad o fluidez de movimiento, una dirección de movimiento, movimientos radiales (tales como los movimientos de los ojos), una combinación de cualquiera de los anteriores, y un cambio en cualquiera de los anteriores. El movimiento o los movimientos registrados se pueden guardar, se pueden comparar con los resultados previos para llegar a un resultado diferencial, o se pueden analizar de una manera independiente. El bloque 410 representa el despliegue visual de los resultados de la captura y/o el análisis del movimiento para el sujeto o investigador médico, los cuales pueden comprender además enlazar (o cargar) a un investigador médico u otra persona que necesite los datos. Los resultados pueden ser desplegados en texto o en forma numérica, en forma gráfica, o de otra forma. Un medio preferido de despliegue visual es la presentación en avatar, a la que se hace referencia en la presente. Como con el protocolo de sujeto/paciente individual de la Figura 3, uno o más de los pasos de captura y cumplimiento de indicaciones se pueden repetir antes o después del paso de análisis. En esta modalidad, se contempla que se formarán imágenes y se analizarán múltiples sujetos, y de esta manera, el diagrama de flujo se repite para otros sujetos tantas veces como el investigador lo considere necesario o útil. Los datos obtenidos pueden comprender un agregado de todos los sujetos, o pueden comprender los datos de un sujeto individual. En cualquiera de los dos casos se pueden llevar a cabo otros pasos de procesamiento conforme se desee para buscar tendencias o conclusiones.

En una modalidad, la presentación de los resultados utiliza un programa de mapeo del cuerpo y avatar tales como los descritos en la Solicitud de Patente Pendiente Conjunta del TCP previamente descrita, titulada: DISPLAY OF CLINICAL RESEARCH DATA USING AN AVATAR. Los resultados pueden ser desplegados en una forma para el paciente, y en la misma o diferente forma para el proveedor de servicios de salud/médico.

Deberá hacerse notar que ciertas características, aspectos y modalidades identificadas en el contexto del sistema ya sea de la Figura 3 o bien de la Figura 4, pueden ser igualmente aplicables al otro.

En una modalidad preferida, los datos de la investigación médica de la pluralidad de pacientes se despliegan en la forma de un avatar, lo cual facilita el despliegue visual y el análisis de datos de múltiples pacientes. En un aspecto, el sistema proporciona la capacidad para sobreponer datos o mover datos a través del tiempo para determinar cualquier cambio en estos datos. Por ejemplo, la presentación puede incluir una "tecla suave" deslizante en el tiempo, en donde el investigador puede ver cualquier punto del tiempo sobre el conjunto de datos.

En una modalidad, el despliegue visual del avatar comprende un control que ofrece la capacidad para fijar un intervalo de variación de objetivos mínimo y máximo de un valor dado, y alertar o señalar cuando se cumplen o no estos intervalos o niveles. Por ejemplo, si un médico desea determinar un intervalo de variación del movimiento del paciente, el sistema 100 puede ser fijado para proporcionar una indicación auditiva o visual (o ambas) que dirija al paciente para elevar su brazo izquierdo hasta el nivel del hombro. Si el paciente es capaz de elevar su brazo izquierdo hasta el nivel del hombro, el sistema puede proporcionar una retroalimentación auditiva o vidual (o ambas), tal como "gracias, prueba terminada". En el caso de que el paciente sea incapaz de elevar su brazo izquierdo hasta el nivel del hombro, el sistema puede entonces proporcionar un mensaje de retroalimentación tal como "buen intento, pasemos a la siguiente prueba". El sistema 100 puede comprender uno o más ciclos de si (x) entonces (y), o de inteligencia artificial, de tal manera que ciertos eventos previamente definidos puedan disparar un empujón de datos.

En una modalidad, el despliegue visual del avatar comprende una capacidad para sobreponer los datos generados por computadora y/o los datos de la prueba y/o los datos reales de imágenes sobre el avatar resultante. Por ejemplo, los resultados de MRI, rayos X, datos de escáner de tomografía computarizada (CT), u otros datos formados en imagen, analíticos o calculados podrían sobreponerse sobre los datos recolectados por la detección y captura de movimientos de la presente invención, y podrían desplegarse sobre el avatar.

En una modalidad, el sistema, aparato y método de la presente invención proporcionan al proveedor de servicios de salud o médico o investigador médico, la capacidad para definir el nivel de detalle, o granularidad de cualquier movimiento corporal detectado. Por ejemplo, un investigador podría mover el enfoque del cuerpo entero del sujeto, hasta un brazo, desde allí hasta una mano, desde allí hasta un dedo, y retroceder de nuevo.

En una modalidad, el sistema de detección y captura pueden combinarse con los datos del paciente obtenidos a partir de otros sensores, tales como sensores cardíacos (frecuencia cardíaca, formas de ondas, presión sanguínea, y similares); sensores de oxígeno, acelerómetros adherentes, sensores de tacto, y similares.

Basándose en los resultados de la detección y análisis del movimiento, los tratamientos, tales como los agentes terapéuticos, pueden ser seleccionados por el médico. Estos agentes terapéuticos para el tratamiento de esclerosis múltiple o de una variante de la misma incluyen, por ejemplo, interferón beta, acetato de glatírámero, natalizumab, mitoxantrona, teriflunomida, testosterona, fingolimod, temsirolimus, BHT-3009, MBP-8298, IR-208, CDP-323, BG12 (fumarato de dimetilo) cladribina, laquinimod, alemtuzumab (anticuerpo monoclonal humanizado anti-CD52), ocrelizumab (anticuerpo anti-CD20), ofatumumab, anticuerpos monoclonales, células madres, esferoides, antagonistas de opiatos, antibióticos, vitaminas, estatinas tales como atorvastatina, cerivastatina, fluvastatina, lovastatina, pitavastatina, pravastatina, rosuvastatina y simvastatina, corticosteroides, y combinaciones de los anteriores. Los inhibidores de la colinesterasa, tales como donepezil y rivastigmina, se seleccionan convenientemente para enfermedades tales como el Alzheimer.

Se pueden administrar convenientemente medicaciones para enfermedades inflamatorias u obstructivas de las vías respiratorias, tales como asma y/o enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD). Los ingredientes activos de ejemplo incluyen los agonistas beta 2 de acción prolongada, tales como salmeterol, formoterol, indacaterol, y sales de los mismos, los antagonistas muscarínicos, tales como tiotropio y glicopirronio, y sales de los mismos, y los corticosteroides, incluyendo budesonida, ciclesonida, fluticasona, mometasona, y sales de las mismas. Las combinaciones convenientes incluyen (fumarato de formoterol y budesonida), (xinafoato de salmeterol y propionato de fluticasona), (xinofoato de salmeterol y bromuro de tiotropio), (maleato de indacaterol y bromuro de glicopirronio), e (indacaterol y mometasona).

En algunas modalidades, la medicación o el agente terapéutico comprende un inmunomodulador. En algunas modalidades, el inmunomodulador comprende fingolimod. En un ejemplo, el agente terapéutico comprende un fingolimod distribuido por Novartis Pharmaceutical Corporation bajo el nombre comercial de Gilenya R.

En algunas modalidades, el agente terapéutico o la medicación comprende un modulador del receptor de 1-fosfato de esfingosina. En algunas modalidades, el modulador del receptor de 1-fosfato de esfingosina comprende el BAF312 de Novartis Pharmaceutical.

Lo anterior de ninguna manera limita los agentes terapéuticos que pueden ser usados con la presente, como podrían ser fácilmente seleccionados, formulados o desarrollados por un experto en la materia.

En algunas modalidades, la formación de imágenes, captura y medición del movimiento del ojo proporciona una variedad de datos útiles al proveedor de servicios de salud y/o médico. En un ejemplo, el sistema 100 puede aprovechar la relación entre el movimiento del ojo y la función neurológica. De esta manera, el sistema 100 puede indicar, por medio del despliegue de video 180 y/o el comando audible (o ambos), e instruir a un paciente para que siga con el ojo un punto u otro icono generado en el despliegue de video 180. El punto puede ser manejado por el sistema de computadora 140 para moverse en distintos patrones o aleatoriamente en el despliegue visual 180. Las pruebas de ojos clásicas tales como la Snellen, Amsler Grid, y Landholt C pueden ser fácilmente administradas por el sistema 100, debido a que la capacidad para formar imágenes del sistema 100 ofrece el reconocimiento de la distancia del paciente hasta el despliegue de video 180. Más aún, los aspectos y las capacidades de captura de movimiento y formación de imágenes del sistema 100 permiten al sistema instruir al paciente para cubrir el ojo derecho o izquierdo, y verificar que se cumpla con las instrucciones.

De esta manera, por ejemplo, la agudeza visual puede ser valorada mediante cualquiera de una variedad de pruebas de agudeza visual conocidas en la técnica. De una manera similar, se puede administrar una prueba de nistagmo de la mirada, y se pueden analizar los resultados.

En una modalidad de la presente invención, el sistema 100 funciona como un dispositivo de cumplimiento o adherencia a la medicación o terapia. Por ejemplo, se puede proporcionar a un paciente un kit que comprenda un medicamento y un conjunto de instrucciones para administrar la medicación mientras está dentro del campo de captura de movimiento del sistema 100. El conjunto de instrucciones puede ser escrito, puede ser desplegado en el despliegue de video 180, o ambas. En el ejemplo de una medicación oral, el despliegue puede comprender una representación de la medicación y una gráfica que dirija la administración. El sistema 100 puede así monitorear la auto-administración de medicamento del paciente usando la detección, captura y análisis del movimiento como se describen en la presente. La alta resolución del sistema le permite distinguir entre varios tipos de medicaciones. La omisión para tomar el medicamento dentro de algunas condiciones prescritas (tales como el tiempo) puede dar como resultado una señal que se envía a la computadora de la casa del paciente, PDA o teléfono celular, teléfono inteligente, u otro dispositivo móvil inalámbrico para alertar al paciente. De una manera similar, la administración exitosa se puede usar para suministrar una retroalimentación positiva, tal como un mensaje de "gracias". Cuando el paciente es un niño, el sistema podría responder permitiendo que el niño juegue un juego de video. Los medicamentos pueden comprender formas orales, inyecciones, inhaladores, y similares. El sistema 100 podría también ser programado para buscar y diferenciar las condiciones de la piel, tales como reacciones alérgicas, erupción, o la presencia o ausencia de parches transdérmicos.

En una modalidad, el sistema.100 puede comprender medios de reconocimiento para reconocer, identificar y verificar al paciente o sujeto. Estos medios pueden comprender uno o más de software de reconocimiento facial, software de reconocimiento de voz, como escaneo de retina o huellas digitales.

En una modalidad de la presente invención, el sistema 100 puede funcionar para valorar, determinar, evaluar y/o monitorear trastornos o condiciones del sueño, tales como apnea del sueño. Como se describen en numerosas modalidades, se puede proporcionar retroalimentación, resultados, asistencia o terapia al paciente en tiempo real o casi en tiempo real. En el caso de la apnea del sueño, el sistema 100 puede disparar la asistencia respiratoria para el paciente, tal como un flujo de oxígeno o aire.

En una modalidad de la presente invención, el sistema 100 puede funcionar como un dispositivo auxiliar para los pacientes con movimiento deteriorado. Por ejemplo, el movimiento del sujeto/ paciente puede ser capturado y traducido a un movimiento efector de un dispositivo auxiliar robótico, tal como un exoesqueleto usado o ajustado al paciente.

En una modalidad, la presente invención comprende un dispositivo de cumplimiento o adherencia a la medicación o terapia, por ejemplo, un kit de cumplimiento o adherencia, el cual comprende: (a) un medicamento o una medicación, (b) un sistema de captura de movimiento, y opcionalmente, (c) un conjunto de instrucciones para administrar la medicación dentro del sistema de captura de movimiento, en donde la captura de movimiento comprende medios para el reconocimiento del movimiento, análisis de captura, y seguimiento, por ejemplo, como se define en la presente. En un ejemplo, la medicación comprende un inmunomodulador.

En otra modalidad, la presente invención comprende una herramienta que puede ser usada como una herramienta de diagnóstico, predictiva o terapéutica, la cual comprende un sistema de detección y un sistema de captura de movimiento para capturar un conjunto de datos que represente el movimientos de una persona, por ejemplo, como se describe anteriormente en la presente. Esta herramienta, por ejemplo, una herramienta terapéutica, también puede comprender un sistema de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el objeto de producir un conjunto de valores asociado con la persona, por ejemplo, como se describe anteriormente en la presente; y opcionalmente, medios efectores para traducir un conjunto de valores en un movimiento auxiliar.

En otra modalidad, la presente invención comprende un dispositivo auxiliar, el cual comprende: (a) un medio formador de imágenes para formar imágenes de un movimiento de un sujeto, por ejemplo, como se describe anteriormente en la presente; (b) medios de captura para capturar un conjunto de datos que representa el movimiento por el sujeto, por ejemplo, como se describe anteriormente en la presente; (c) medios de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociado con el sujeto, por ejemplo, como se describe anteriormente en la presente; y (d) medios efectores, mecánicamente enlazados con el paciente y conectados a los medios de procesamiento para traducir un conjunto de valores en un movimiento auxiliar, por ejemplo, como se describe anteriormente en la presente. Opcionalmente el dispositivo auxiliar puede ser entregado junto con una medicación para un estado de enfermedad que comprenda un efecto neurológico o un trastorno neurológico, por ejemplo, como se describe anteriormente en la presente.

En otra modalidad, la presente invención comprende una medicación para tratar a un paciente que tenga un estado de enfermedad que comprenda un efecto neurológico, en donde la medicación se proporciona al paciente después de que se tomen los siguientes pasos: (a) proporcionar un medio de formación de imágenes, para formar imágenes de un movimiento de un paciente; (b) proporcionar un medio de captura para capturar un conjunto de datos que representa el movimiento por el paciente; (c) proporcionar un medio de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociado con el paciente; y (d) proporcionar un medio de retroalimentación, para entregar al paciente y/o cuidador y/o médico, un resultado del movimiento de administración.

En algunas modalidades, se proporciona una medicación para su uso en un método para tratar a un paciente que tenga un estado de enfermedad que comprenda un efecto neurológico, por ejemplo, un trastorno neurológico, en donde el método comprende los pasos de: (a) proporcionar un medio de formación de imágenes para formar imágenes de un movimiento de un paciente; (b) proporcionar un medio de captura para capturar un conjunto de datos que representa el movimiento por el paciente; (c) proporcionar un medio de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociado con el paciente; y (d) proporcionar un medio de retroalimentación, para entregar al paciente y/o cuidador y/o médico, un resultado del movimiento de administración; y (e) proporcionar la medicación que responde al estado de enfermedad.

Se proporciona una medicación para tratar un estado de enfermedad que comprenda un efecto neurológico en un paciente, en donde la medicación se proporciona con base en los datos de movimiento, y en donde estos datos se obtienen mediante un método que comprende los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto inicial que comprenda el uno o más movimientos seleccionados del paciente, para proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; y (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento a un proveedor de servicios de salud. El método además puede comprender los pasos de: (d) usar el sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto secundario de movimientos que comprenda el uno o más movimientos, para proporcionar un conjunto secundario de datos de movimiento, siguiendo el conjunto secundario a un periodo de tiempo después de iniciar la terapia; (e) comparar el conjunto inicial con el conjunto secundario, y transmitir la comparación al proveedor de servicios de salud.

En una modalidad, la presente invención comprende un sistema terapéutico, por ejemplo, un kit, para el tratamiento de un estado de enfermedad que comprenda un efecto neurológico en un paciente, por ejemplo, un trastorno neurológico, en donde el kit comprende: (a) un medio de formación de imágenes para formar imágenes de un movimiento del paciente; (b) un medio de captura para capturar un conjunto de datos que represente el movimiento por el paciente; (c) un medio de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociado con el paciente; y (d) un medio de retroalimentación para entregar, por ejemplo, al paciente y/o cuidador y/o médico, un resultado del movimiento de administración; y (e) una medicación para tratar el estado de enfermedad.

La invención no se limita a la medición del deterioro del movimiento mediado por la enfermedad en los pacientes, sino que puede ser usado igualmente bien para valorar (para propósitos clínicos u otros) los intervalos de variación del movimiento de diferentes apéndices. El sistema de detección y captura puede ser utilizado además como una herramienta de entrenamiento o valoración atlética o deportiva. En este caso, el objetivo de la formación de imágenes es un "sujeto" en lugar de un paciente, y los datos recolectados se proporcionan al sujeto (aunque podrían todavía ser cargados por medios electrónicos a otra persona distinta del sujeto, tal como a un entrenador o coach).

Las modalidades de la presente invención pueden ser usadas para monitorear el bienestar y/o el mantenimiento de la salud en los pacientes sintomáticos o en los sujetos asintomáticos. Un ejemplo de modalidad es el monitoreo de sujetos adultos mayores para efectos de movimiento de enfermedades o condiciones nacientes, tales como Alzheimer, o para asesorar a los sujetos a través de ejercicios destinados para ser profilácticos.

En cualquiera de las anteriores modalidades, los resultados de cualquiera de la formación de imágenes, captura de video o audio, análisis, resultados, datos o presentaciones, pueden ser cargados en uno o más receptores y/o bases de datos. De esta manera, un proveedor de servicios de salud, médico o cuidador de un paciente puede recibir los datos y/o la presentación. Adicionalmente o alternativamente, los datos y/o la presentación pueden ser cargados en una base de datos, tal como en un expediente de salud electrónico. De particular beneficio es la combinación y/o integración de la formación de imágenes, la captura de video o audio, el análisis, los resultados o datos con los datos del sensor, los datos reportados por el paciente, los datos de eventos adversos, los datos del biomarcador, los datos de la actividad del paciente, tales como las características del estilo de vida, o combinaciones de los mismos. Cualquiera de estos datos se asocia preferiblemente con una dimensión temporal, de tal manera que se puede armar un registro histórico. De este registro histórico, se pueden extraer conclusiones predictivas, inductivas y deductivas.

En una modalidad, el sistema 100 se diseña y configura para permitir la retroalimentación bidireccional. De esta manera, en esta modalidad, los resultados de cualquiera de la formación de imágenes, la captura de video o audio, el análisis, los resultados, los datos o la presentación, se cargan (o transmiten) al proveedor de servicios de salud, y basándose en estos resultados, la información puede ser suministrada de regreso al paciente en tiempo real o casi en tiempo real para su uso posterior. La información devuelta al paciente puede comprender cualquier información que pueda ser suministrada a un paciente por un proveedor de servicios de salud o laboratorio, y puede comprender información o instrucciones para tomar (o para abstenerse de tomar) medidas. Por ejemplo, el proveedor de servicios de salud puede suministrar instrucciones para participar en otras pruebas, una modificación del comportamiento, iniciar o cambiar los fármacos o la terapia física, y similares. Se pueden repetir los pasos de obtener resultados, proporcionar retroalimentación, y tomar medidas.

Aunque una característica pueda parecer que se describe en conexión con una modalidad particular, un experto en la técnica reconocería que se pueden combinar distintas características de las modalidades descritas. Más aún, los aspectos descritos en relación con una modalidad pueden ser independientes o se pueden combinar con aspectos o elementos de otras modalidades.

Claims (23)

REIVI N DICACION ES

1 . Un método para evaluar a un sujeto, comprendiendo el método los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de u n conjunto de movimientos que comprende el uno o más movimientos seleccionados, para dar como resultado un conjunto inicial de datos de movimiento; y (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento a cuando menos uno de un conj unto que comprende el sujeto y u n proveedor de servicios de salud .

2. El método de la reivind icación 1 , en donde el sujeto comprende un paciente sintomático de un estado de enfermedad con deterioro del movimiento.

3. El método de la reivindicación 2 , el cual además comprende proporcionar al paciente una terapia basada en este conjunto inicial de datos de movimiento.

4. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de detección y captura comprende descorrelación moteada.

5. El método de cualq uiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de detección y captura comprende luz estructurada.

6. El método de cualquiera de las reivind icaciones anteriores, en donde los datos de movimiento se analizan mediante un algoritmo de reconocimiento de patrones.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se dan indicaciones al paciente para que realice un movimiento.

8. Un sistema para capturar y evaluar datos de movimiento de un sujeto, comprendiendo el sistema: (a) una base de datos de movimiento para seleccionar un movimiento apropiado para la condición inicial del sujeto; (b) un despliegue visual o comando de audio para dar indicaciones al paciente para realizar el movimiento seleccionado; (c) un dispositivo de captura de imágenes para capturar una pluralidad de imágenes del movimiento del sujeto; (d) un medio de procesamiento para capturar un conjunto de datos que representan el movimiento por el sujeto; (e) software analítico de datos para analizar el cuando menos un conjunto de datos, para producir un conjunto de valores asociados con el movimiento del sujeto; y en donde (f) el medio de procesamiento genera resultados representativos de cuando menos una parte de los datos procesados, y presenta los resultados en un formato perceptible por los seres humanos.

9. Un método para capturar y evaluar los datos de movimiento de un sujeto, comprendiendo el método: (a) formar imágenes de un movimiento de un sujeto de prueba; (b) capturar un conjunto de datos que representan el movimiento por el sujeto; (c) procesar ese conjunto de datos, para producir un conjunto de valores asociados con el sujeto; (d) generar un despliegue visual de un avatar representativo del sujeto; y (e) hacer un despliegue visual de un indicador visual en un lugar asociado con un componente anatómico de la representación del avatar, en donde el indicador visual representa cuando menos una porción del conjunto de datos que representan al sujeto, y en donde el lugar se determina con base cuando menos parcialmente en la cuando menos una parte del conjunto de los datos procesados.

10. Un método terapéutico que comprende los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto inicial que comprende el uno o más movimientos seleccionados del paciente para proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento a un proveedor de servicios de salud; y (d) proporcionar al paciente una terapia basada en este conjunto inicial de datos de movimiento.

11. Un método para capturar y evaluar los datos de movimiento asociados con una pluralidad de sujetos, comprendiendo el método: (a) recibir, mediante un procesador de computadora, un conjunto de datos de formación de imágenes asociados con cada uno de una pluralidad de sujetos; (b) hacer un despliegue visual de una representación de avatar de la pluralidad de sujetos; hacer un despliegue visual de un indicador visual en un lugar asociado con un componente anatómico de la representación de avatar, en donde el indicador visual representa cuando menos una parte del conjunto de datos en imagen que representan cuando menos a dos sujetos de la pluralidad de sujetos, y en donde el lugar se determina basándose cuando menos parcialmente en la cuando menos una parte del conjunto de datos en imagen.

12. Un método para evaluar a un paciente, comprendiendo el método los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de los movimientos seleccionados del paciente para proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento a un proveedor de servicios de salud, y (d) proporcionar al paciente una terapia basada en este conjunto inicial de datos de movimiento.

13. Un método para evaluar a un paciente, comprendiendo el método los pasos de: (a) seleccionar uno o más movimientos del paciente; (b) usar un sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto inicial de movimientos que comprende el uno o más movimientos, para proporcionar un conjunto inicial de datos de movimiento; (c) transmitir este conjunto inicial de datos de movimiento a un proveedor de servicios de salud, (d) proporcionar al paciente una terapia basada en este conjunto inicial de datos de movimiento; (e) usar el sistema de detección y captura para formar imágenes de un conjunto secundario de movimientos que comprende el uno o más movimientos para proporcionar un conjunto secundario de datos de movimiento, siguiendo el conjunto secundario a un periodo de tiempo después de iniciarse la terapia; (f) comparar el conjunto inicial con el conjunto secundario, y transmitir la comparación al proveedor de servicios de salud; y (g) volver a evaluar la terapia con base en la comparación de datos.

14. Un dispositivo auxiliar, el cual comprende: (a) un medio de formación de imágenes para formar imágenes de un movimiento de un sujeto; (b) medios de captura para capturar un conjunto de datos que representan el movimiento del sujeto; (c) medios de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociados con el sujeto; y (d) elementos efectores, mecánicamente enlazados al paciente y conectados al medio de procesamiento, para traducir un conjunto de valores hasta un movimiento auxiliar.

15. Un dispositivo de observancia de la medicación, el cual comprende: (a) un medio de formación de imágenes para formar imágenes de un movimiento de un paciente, comprendiendo este movimiento administrar una medicación; (b) medios de captura para capturar un conjunto de datos que representan el movimiento del paciente; (c) medios de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociados con el paciente; y (d) medios de retroalimentación para entregar un resultado del movimiento de administración.

16. Un sistema terapéutico que comprende: (a) un medio de formación de imágenes para formar imágenes de un movimiento de un paciente, comprendiendo este movimiento administrar una medicación; (b) medios de captura de imágenes para capturar un conjunto de datos de imagen que representan el movimiento del paciente; (c) medios de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociados con el paciente; (d) medios de retroalimentación para entregar un resultado del movimiento de administración; y (e) una medicación.

17. El sistema de la reivindicación 16, en donde la medicación es un inmunomodulador.

18. Un método para administrar una terapia a un paciente que tiene un estado de enfermedad que comprende un efecto neurológico, comprendiendo el método: (a) proporcionar un medio de formación de imágenes para formar imágenes de un movimiento de un paciente, comprendiendo este movimiento la administración de una medicación; (b) proporcionar un medio de captura para capturar un conjunto de datos que representan el movimiento del paciente mencionado; (c) proporcionar un medio de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociados con el paciente; (d) proporcionar un elemento de retroalimentación para entregar un resultado del movimiento de administración; y (e) proporcionar una medicación que responda al estado de enfermedad.

19. El sistema de la reivindicación 18, en donde la medicación es un inmunomodulador.

20. El uso de un sistema de detección y captura de movimiento, el cual comprende una base de datos de movimiento; un dispositivo de captura de imágenes, un procesador de computadora; un software analítico de datos; y un dispositivo de señales perceptibles para los seres humanos, en el diagnóstico de una condición humana o animal.

21. El uso del sistema de la reivindicación 20, en donde se prescribe un tratamiento o una terapia después del diagnóstico.

22. Una medicación para usarla en un método para tratar a un paciente que tiene un estado de enfermedad que comprende un efecto neurológico, en donde el método comprende los pasos de: (a) proporcionar un medio de formación de imágenes para formar imágenes de un movimiento de un sujeto; (b) proporcionar un medio de captura para capturar un conjunto de datos que representan el movimiento del paciente; (c) proporcionar un medio de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociados con el paciente; y (d) proporcionar un medio de retroalimentación para entregar al paciente un resultado del movimiento de administración mencionado; y (e) proporcionar la medicación que responda al estado de enfermedad.

23. Un dispositivo de observancia de una medicación, el cual comprende: (a) una medicación, (b) un sistema de captura de movimiento, y opcionalmente (c) un conjunto de instrucciones para administrar la medicación dentro del sistema de captura de movimiento, en donde la captura de movimiento comprende: (a) un medio de formación de imágenes para formar imágenes de un movimiento de un paciente; (b) un medio de captura para capturar un conjunto de datos de imagen que representan el movimiento del paciente; (c) un medio de procesamiento para procesar el conjunto de datos, con el fin de producir un conjunto de valores asociados con el paciente; (d) medios de retroalimentación para entregar un resultado del movimiento de administración.