MXPA01002078A - Ortesis para la rehabilitacion de articulaciones - Google Patents

Abstract

La ortesis con control de microprocesador colocada cerca de la articulación de un paciente se utiliza para realizar y supervisar un intervalo de movimientos isométricos, propiocepción y ejercicios isotónicos de la articulación. Una variedad de elementos de hardware mejorados dan origen a una ortesis que es más fácil de utilizar e interactúa más eficientemente con el controlador para permitir la supervisión de una mayor gama de movimientos, manteniendo al mismo tiempo el bajo costo y proporciona evaluación exacta, conveniente, de los ejercicios. Las formas eficientes de programar los ejercicios, supervisar los ejercicios y evaluar el ejercicio proporciona un programa extenso para la rehabilitación de una articulación lesionada o debilitada.

Description

ORTESIS PARA LA REHABILITACIÓN DE ARTICULACIONES La invención se refiere a las ortesis útiles para la rehabilitación de articulaciones lesionadas y/o debilitadas. Los músculos y huesos deben ser ejercitados para mantenerse fuertes. Asimismo, las fracturas de huesos que se exponen a los esfuerzos de carga de peso permisibles suelen sanar de manera más predecible y con mayor rapidez que las fracturas que no son sometidas a esfuerzos. También se considera que hay una mejor curación con base en la aplicación de un esfuerzo adecuado al tejido conectivo, como pueden ser los ligamentos y ciertos cartílagos. Es posible aplicar un esfuerzo adecuado al tejido mediante la realización de ejercicios seleccionados. Por ejemplo, el ejercicio isométrico generalmente incluye ejercer fuerza contra un objeto relativamente inmóvil, que no permita el movimiento del miembro. Para realizar ejercicios iso étricos, es posible utilizar un dispositivo de retención que tenga una posición substancialmente sin cambio durante una rutina de ejercicio específico. Los ejercicios isotónicos incluyen el empleo de la fuerza contra el mismo peso o resistencia a través de un intervalo de movimiento. El ejercicio isoquimético esta diseñado para imitar ejercicios que toman lugar en un campo de juego o similar. Cuando se realizan ejercicios isoquiméticos en un ambiente simulado, se utiliza una máquina para proporcionar resistencia en proporción directa al ejercicio del ejercitador. Los ejercicios isométricos son particularmente útiles con lesiones dolorosas para reducir el riesgo de una lesión adicional. Asimismo, debido a que los ejercicios isométricos se realizan en una posición estática, estos permiten terapia en una posición muy específica. Por ejemplo, para subir escaleras, una persona necesita más fuerza en un doblez de rodilla de 60° aproximados, cuando se combinan con las articulaciones de cadera y tobillo. Por tanto, los ejercicios" isométricos pueden ser diseñados para enfocarse en la resistencia de una articulación en ángulos óptimos donde se necesita fuerza adicional si se realizan en una forma controlada, los ejercicios isométricos pueden efectuarse en una etapa temprana del periodo de recuperación para acelerar la recuperación. A medida que progresa la recuperación del paciente, los ejercicios isotónicos u otros ejercicios pueden ser utilizados para reestablecer una fuerza deseada a través de un intervalo de movimiento alrededor de una articulación. A medida que progresa la recuperación finalmente el paciente puede realizar un intervalo amplio de ejercicios. Una dificultad con la aplicación de esfuerzo a una articulación lesionada incluye un riesgo de esfuerzo excesivo o en tiempo inadecuado. Esto puede deteriorar la curación y/o lesionar más los tejidos dañados. Así pues, es necesario planear cuidadosamente los ejercicios para ofrecer cantidades de esfuerzo adecuadas. Asimismo, debe supervisarse estrechamente la ejecución de los ejercicios para reducir el riesgo de lesión. Más aún, la necesidad de planeación cuidadosa y supervisión estrecha de los ejercicios ofrece una barrera de costo y motivación para tener acceso a las cantidades deseadas de ejercicio.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En un primer aspecto, la invención pertenece a una ortesis que consiste en: una primera porción soporte que se ajusta alrededor de una primera porción del cuerpo en un primer lado de la articulación de un paciente; una segunda porción soporte que se ajusta alrededor de una segunda porción del cuerpo, la segunda porción del cuerpo estando en el lado opuesto de la articulación de la primera porción del cuerpo; una bisagra que conecta la primera porción soporte y la segunda porción soporte; y un aplicador de resistencia conectado a la bisagra para obtener resistencia a la rotación de la bisagra, el aplicador de resistencia consiste en: una primera superficie, una segunda superficie generalmente paralela a la primera superficie y selectivamente móvil con relación a la primera superficie; una manivela que esta ubicada entre la primera superficie y la segunda superficie y que es rotatoria con relación a la primera superficie; y una unidad de compresión ubicada entre la primera superficie y la segunda superficie, la unidad de compresión aplicando resistencia con respecto a la rotación de la manivela con relación a la primera superficie, con la cantidad de resistencia relacionada con la distancia de la primera superficie a la segunda superficie. La primera porción del cuerpo y la segunda porción del cuerpo pueden estar conectadas por medio de una pluralidad de articulaciones. La unidad de compresión puede incluir una pluralidad de anillos de manivela interpuestos con y en contacto por fricción con una pluralidad de anillos de la caja o alojamiento, en donde los anillos de la manivela giran con la manivela y los anillos del alojamiento giran con la primera superficie. En otro aspecto, la invención pertenece a una ortesis que consiste en: una primera porción de soporte que se ajusta alrededor de una primera porción del cuerpo en un primer lado de una articulación de un paciente; una segunda porción soporte que se ajusta alrededor de una segunda porción del cuerpo, la segunda porción del cuerpo estando en el lado opuesto de la articulación de la primera porción del cuerpo; una bisagra conectándose la primera porción de soporte y la segunda porción soporte; y un aplicador de resistencia aplicando resistencia selectiva para la rotación alrededor de la bisagra; un detector de esfuerzos conectado de manera operante con la primera porción de soporte; y un" controlador calibrado para medir la fuerza aplicada para hacer girar la bisagra utilizando la resistencia eléctrica del detector del esfuerzo. En las modalidades preferidas, el controlador incluye un microprocesador digital. Además, la invención pertenece a un método para realizar ejercicios de cadena cerrada, el método comprende: aplicar fuerza contra un transductor de fuerza con una tasa de repetición y un objetivo de la fuerza especificado con un controlador portátil a base del microprocesador digital; el transductor de la fuerza manteniéndose fijo en el espacio por fuerzas externas al paciente; medir la fuerza aplicada al transductor de la fuerza utilizando el controlador, el controlador estando conectado de manera operante al transductor de la fuerza; y mostrar la fuerza aplicada al transductor de la fuerza. El microprocesador digital puede ser utilizado para calcular fuerzas relativas dentro del tejido fisiológico del paciente. En otro aspecto, la invención se refiere a un método para realizar ejercicios de coordinación para entrenamiento neuromotor, que comprende: flexionar una articulación de modo que un cursor sobre una pantalla se mueve para llegar a una posición objetivo sobre la pantalla en un tiempo seleccionado, prescrito, el movimiento del cursor siendo correlacionado con el movimiento o el esfuerzo de la articulación por medio de un detector en una ortesis colocada cerca de la articulación. En algunas modalidades, la ortesis comprende: una primera porción soporte que se ajusta alrededor de una primera porción del cuerpo en un primer lado de la articulación de un paciente; una segunda porción soporte que se ajusta alrededor de una segunda porción del cuerpo, la segunda porción del cuerpo estando en el lado opuesto de la articulación de la primera porción del cuerpo; una conexión flexible conectando la primera porción soporte y la segunda porción soporte; un detector de posición conectado de manera operante a la conexión flexible de modo que el detector de la posición detecta la orientación relativa de las primeras porciones soporte con respecto a la segunda porción soporte. El detector de la posición puede estar conectado de manera operante a un controlador, de preferencia con microprocesadores digitales. De otro modo, es posible utilizar un arreglo de decisión analógica de costo menor con redes de resistores conectados a una realimentación medidor, banco de luz o salida audible. Un controlador analógico conveniente para este propósito es un accionador LED de circuitos integrados LM3914. Además, la invención pertenece a un dispositivo de ejercicios instrumentado que comprende: una cuerda elástica; un transductor conectado a la cuerda elástica de modo que las fuerzas aplicadas a la cuerda alteren la salida del transductor; y una pantalla conectada de manera operante al transductor.

El transductor y la pantalla pueden estar conectados a un microprocesador digital. El microprocesador además puede ser utilizado para realizar cálculos y análisis estadísticos con base en la salida del transductor. Además, la invención pertenece a un dispositivo para ejercicios instrumentado que comprende: un bastidor comprendiendo dos brazos de palanca conectados a una articulación; un transductor conectado al bastidor de modo que las fuerzas de torsión aplicadas contra el bastidor sean medidas por el transductor; y una pantalla conectada de manera operante al transductor. En otro aspecto, la invención pertenece a un equipo que contiene: dos bisagras dos elementos del bastidor extendiéndose desde cada bisagra de modo que el movimiento relativo de los elementos del bastidor extendiéndose desde una de las bisagras gire esta bisagra; y cuatro mangas donde la manga recibe y sostiene rápido un elemento del bastidor, donde cada manga se une a una cubierta de una parte del cuerpo; un detector de esfuerzos conectados a un miembro del bastidor; y un controlador que muestra una lectura relacionada con el esfuerzo medido por el detector del esfuerzo. El controlador puede incluir un microprocesador. Las mangas pueden sostener de manera que pueda soltarse un elemento del bastidor correspondiente. De otro modo, las mangas pueden sostener de manera irreversible un elemento de bastidor correspondiente, y en donde la manga puede ser cortada sin dañar el elemento del bastidor. Además, la invención pertenece a una ortesis que comprende: una bisagra; dos elementos de bastidor extendiéndose desde la bisagra de modo que el movimiento relativo de los elementos del bastidor extendiéndose desde la bisagra giren la bisagra; dos mangas, donde una manga recibe y sostiene rápido un elemento del bastidor; dos cubiertas de parte del cuerpo rígidas desechables, un accesorio cubierta de la parte del cuerpo sobre una parte del cuerpo en un lado de una articulación del paciente y el segundo accesorio que cubre parte del cuerpo sobre una parte del cuerpo en el segundo lado de la articulación del paciente; un detector de esfuerzos conectado a un miembro del bastidor; y un controlador que muestra una salida relacionada con el esfuerzo medido del detector del esfuerzo. Además, la invención pertenece a una ortesis que comprende : una primera porción soporte que se ajusta alrededor de una primera porción del cuerpo en un primer lado de la articulación del paciente; una segunda porción de soporte que se ajusta alrededor de una segunda porción del cuerpo, la segunda cuerpo estando sobre el lado opuesto de la articulación desde la primera porción del cuerpo; y una bisagra conectado la primera porción de soporte y la segunda porción de soporte, la bisagra teniendo un mecanismo de enclavamiento que se libera oprimiendo un botón. La ortesis además puede incluir un miembro deslizante que puede sostener de manera que pueda soltarse el botón en la posición oprimida, no bloqueada. Además, la invención pertenece a una ortesis que comprende : una primera porción de soporte que se ajusta alrededor de una primera porción del cuerpo en un primer lado de la articulación del paciente; una segunda porción de soporte que se ajusta alrededor de una segunda porción del cuerpo, la segunda porción del cuerpo estando en el lado opuesto de la articulación desde la primera porción del cuerpo; una conexión flexible conectando la primera porción de soporte y la segunda porción de soporte; y un yugo asegurador conectando a una de las porciones del soporte, donde el yugo asegurador puede estar apretado de manera reversible alrededor de la porción del cuerpo correspondiente en una sección angosta del sistema esquelético para inhibir el movimiento de las porciones soporte con relación a las porciones del cuerpo. En otro aspecto, la invención pertenece a un circuito medidor del esfuerzo que comprende: un detector del esfuerzo; un acondicionador de la señal que polariza el detector del esfuerzo con un voltaje conocido y amplifica la señal polarizada de modo que la resistencia variable del detector del esfuerzo debido al esfuerzo aplicado sea enviada como una señal analógica; un convertidor analógico a digital recibiendo la salida del acondicionador de señal; un procesador digital que recibe la salida del convertidor analógico a digital y que evalúa el error de la medición del esfuerzo con base en la precisión del convertidor analógico a digital y las propiedades del acondicionador de señales para establecer una señal de salida para un convertidor digital a analógico a fin de ajustar la referencia de la medición del esfuerzo para llevar el error de la medición hacia adentro de los valores de tolerancia; y un convertidor digital a analógico recibiendo una salida digital desde el procesador digital y enviando una señal analógica como una señal de referencia al acondicionador de señales. Además, la invención pertenece a un método de calibración de una medición de esfuerzos que comprende: incorporar un detector de esfuerzos en un circuito amplificador sumador, donde el circuito amplificador sumador realiza la amplificación con base en una entrada de valor desde el convertidor digital a analógico; digitalizar la salida del circuito amplificador sumador utilizando un convertidor analógico a digital; calcular el error de la medición del esfuerzo con base en el número de bitios de la salida del convertidor analógico a digital y la ganancia del circuito amplificador; determinar si el error estimado esta - dentro de los valores de tolerancia; y alterar la salida del convertidor digital a analógico si el error estimado esta fuera de los valores de tolerancia. En otro aspecto, la invención pertenece a un aplicador de fuerza en articulación que comprende: un aplicador de la fuerza que aplica una fuerza de corrección a una articulación cuando se coloca alrededor de la articulación; un distribuidor de fuerza que distribuye la fuerza oponiéndose a la fuerza de corrección de modo que la fuerza de corrección aplique una fuerza cortante en la articulación para cambiar la alineación de la articulación durante el movimiento que involucra la articulación; un transductor de fuerza midiendo una cantidad relacionada con la fuerza de corrección; y un procesador mostrando un valor relacionado con la fuerza de corrección. El procesador puede ser analógico, o el procesador puede ser un procesador digital. El distribuidor de la fuerza puede consistir en una cinta, y el transductor de la fuerza puede consistir en un detector de esfuerzos conectado de manera operante a la cinta. El transductor de la fuerza puede incluir un detector de presión conectado de manera operante al aplicador de la fuerza. En otro aspecto, la invención pertenece a una ortesis que consiste en: una primera porción soporte que se ajusta alrededor de una primera porción del cuerpo en un primer lado de la articulación del paciente; una segunda porción soporte que se ajusta alrededor de una segunda porción del cuerpo, la segunda porción del cuerpo estando en el lado opuesto de la articulación desde la primera porción del cuerpo; una conexión flexible conectándose a la primera porción del soporte y a la segunda porción del soporte; un detector de posición conectado de manera operante a la conexión flexible de modo que el detector de posición detecte la orientación relativa de las primeras porciones de soporte con respecto a la segunda porción del soporte; y un controlador portátil basado en microprocesador conectado al detector de posición, donde la primera porción del soporte y la segunda porción del soporte cada una tiene una conexión para la unión a un dispositivo de movimiento pasivo continuo. La ortesis puede además incluir un dispositivo de movimiento pasivo continuo (CPM) , el dispositivo CPM incluyendo un motor y un bastidor con conectores acoplados para la unión a la primera porción de soporte y a la segunda porción de soporte y el bastidor estando conectado de manera operante al motor de modo que el movimiento del motor mueva el bastidor y mueva la primera porción de soporte con relación a la segunda porción de soporte. Además, la invención pertenece a un método para evaluar un programa de ejercicios o la respuesta del paciente a la lesión, que consiste en: indicar las respuestas por parte del paciente a una serie de consultas utilizando un controlador portátil; y evaluar el estado del paciente en un programa de ejercicios examinando las respuestas a las preguntas . La indicación de las respuestas a las preguntas puede ocurrir lejos de una instalación de cuidados para la salud.

Las preguntas pueden relacionarse con el dolor que siente el paciente. En otro aspecto, la invención pertenece a un método para programar- un controlador portátil para guiar a un paciente a través de una rutina de ejercicios, el método comprende: descargar un programa al controlador portátil desde una computadora, en donde el programa esta ensamblado por el computador con base en los parámetros del ejercicio introducidos en la computadora por un profesional de cuidados para la salud. En otro aspecto, la invención pertenece a una estación de monitoreo que consiste en: un computador digital programado para ensamblar un programa de microprocesador para un controlador basado en microprocesador de acuerdo con los parámetros introducidos en el computador digital con la indicación por el computador digital; y un puerto configurado para descargar el programa del microprocesador al controlador. Además, la invención pertenece a una bisagra instrumentada que consiste en: un primer brazo de palanca; un segundo brazo de palanca; una bisagra biaxial conectando el primer brazo de palanca y el segundo brazo de palanca, la bisagra biaxial incluyendo un detector de posición proporcionando una salida relacionada con la orientación relativa del primer brazo de palanca y el segundo brazo de palanca, la bisagra biaxial teniendo dos ejes de rotación acoplados; y un dispositivo de salida conectado al detector de posición de la bisagra biaxial. El detector de posición asociado con la bisagra biaxial y la pantalla pueden estar conectados a un microprocesador digital. Uno o ambos brazos de palanca conectados a la bisagra biaxial pueden incluir detectores de esfuerzos. Asimismo, la bisagra biaxial instrumentada puede estar incorporada en una ortesis instrumentada que comprende: una primera porción de soporte que se ajusta alrededor de una primera porción del cuerpo en un primer lado de la articulación; una segunda porción de soporte que se ajusta alrededor de una segunda porción de cuerpo, la segunda porción del cuerpo estando en el lado opuesto de la articulación desde la primera porción del cuerpo; una bisagra biaxial conectando la primera porción de soporte y la segunda porción de soporte, la bisagra biaxial incluyendo un detector de posición proporcionando una salida relacionada con la orientación relativa de la primera porción de soporte y la segunda porción de soporte, la bisagra biaxial teniendo dos ejes de rotación acoplados; y un dispositivo de salida conectado al detector de posición de la bisagra biaxial. Además, la invención pertenece a una ortesis que consiste en: una primera porción de soporte diseñada para la fijación externa a una porción del cuerpo en un primer lado de una articulación; una segunda porción de soporte diseñada para la fijación externa a una segunda porción del cuerpo, la segunda porción del cuerpo estando en el lado opuesto de la articulación desde la primera porción del cuerpo; un conector uniendo la primera porción de soporte y la segunda porción del soporte; un transductor conectado a los brazos de palanca de modo que las fuerzas de torsión sean medidas por el transductor; y un dispositivo de salida conectado de manera operante al transductor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista lateral de una modalidad de una ortesis montada alrededor de la rodilla de un paciente. La Figura 2 es una vista en perspectiva, fragmentada de la ortesis de la Figura 1 separada del paciente. La Figura 3 es una vista lateral de una modalidad de una ortesis con un sujetador a base de cuerdas utilizando poleas.

La Figura 4 es una vista lateral de una modalidad de una ortesis con porciones soporte de cascarón rígidas y una bisagra articulante integrada con las porciones soporte. La Figura 5 es una vista lateral de una modalidad de una ortesis con las porciones soporte de cascarón rígidas y una bisagra conectada a los elementos del bastidor. La Figura 6 es una vista frontal de una ortesís alrededor de la rodilla de un paciente, donde la ortesis tiene protuberancias para resistir el movimiento de la ortesis durante los ejercicios. La Figura 7 es una vista lateral de una ortesis alrededor de la rodilla de un paciente, donde la ortesis tiene cintas de unión para sostener la ortesis en el lugar durante los ejercicios. La Figura 8 es una vista posterior de un primer elemento sujetador en la ortesis de la Figura 7. La Figura 9 es una vista posterior de un segundo elemento sujetador de la ortesis de la Figura 7. La Figura 10 es una vista en perspectiva de una ortesis alrededor de la rodilla de un paciente, donde la ortesis esta unida a una cinta para ayudar a sostener la ortesis en el lugar durante los ejercicios y las actividades como caminar. La Figura 11A es una vista frontal de una manga de alta fricción colocada alrededor de la rodilla sobre la cual puede colocarse la ortesis para el ejercicio. La Figura 11B es una vista frontal de una prenda de vestir con alta fricción utilizada por un paciente, donde la ortesis para ejercicio alrededor de la rodilla del paciente se encuentra en la parte superior de una porción de la prenda para vestir. La Figura 12 es una vista lateral de una ortesis asegurada con grapas transversales por detrás del doblez de la rodilla. La Figura 13 es una vista superior, fragmentada de un segmento intermediario instrumentado asegurado al paciente con espigas utilizando las características de un fijador externo. La Figura 14 es una vista superior, fragmentada de una modalidad alternativa de un segmento intermediario, instrumentado asegurado al paciente con pasadores utilizando las características de un fijador externo. La Figura 15 es una vista transversal de una modalidad de un aplicador de resistencia tomada a través de la mitad del aplicador de resistencia. La Figura 16 es una vista transversal de un aplicador de resistencia de la Figura 15 tomada a lo largo de las líneas 16-16 de la Figura 13. La Figura 17 es una vista superior de un alojamiento del aplicador de resistencia de la Figura 15.

La Figura 18 es una vista transversal del alojamiento de la Figura 17 tomada a lo largo de la línea 18-18, dohde el pasador de cierre ha sido retirado. La Figura 19 es una vista lateral de un primer pasador de cierre del alojamiento de la Figura 17. La Figura 20 es una vista lateral de un segundo pasador de cierre del alojamiento de la Figura 17. La Figura 21 es una vista superior de una manivela del aplicador de resistencia de la Figura 15. La Figura 22 es una vista transversal de la manivela de la Figura 21 tomada a lo largo de la línea 22-22. La Figura 23 es una vista transversal de la manivela de la Figura 21 tomada a lo largo de la línea 23-23. La Figura 24A es una vista superior de un anillo de manivela del aplicador de resistencia de la Figura 15. La Figura 24B es una vista superior de un anillo de alojamiento del aplicador de resistencia de la Figura 15. La Figura 25 es una vista en perspectiva de un resorte de compresión del aplicador de resistencia de la Figura 15. La Figura 26 es una vista inferior de una perilla de aplicador de resistencia de la Figura 15. La Figura 27 es una vista lateral, fragmentada de la perilla de la Figura 26, donde una porción del sujetador de la perilla ha sido retirada. La Figura 28 es una vista superior de una unidad de apoyo del aplicador de resistencia de la Figura 15. La Figura 29 es una vista transversal de la unidad de apoyo de la Figura 28 tomada a lo largo de la línea 29-29 de la Figura 28. La Figura 30 es una vista lateral de una bisagra adecuada para uso con el aplicador de resistencia de la Figura 15. La Figura 31 es una vista transversal de la bisagra de la Figura 30 tomada a lo largo de la línea 31-31. La Figura 32 es una vista en perspectiva, despiezada de la bisagra de la Figura 30. La Figura 33 es una vista lateral de un pasador de tope útil con la bisagra de la Figura 30. La Figura 34 es una vista lateral de un perno de barril utilizado para asegurar la bisagra de la Figura 30. La Figura 35 es una vista en perspectiva, fragmentada del desbloqueo de una bisagra, manual. La Figura 36 es una vista lateral de una bisagra de doble eje conveniente para uso con el aplicador de resistencia de la Figura 15. La Figura 37 es una vista lateral de un brazo proximal de la bisagra de doble eje de la Figura 36. La Figura 38 es una vista lateral de un brazo distante de la bisagra de doble eje de la Figura 36. La Figura 39 es una vista lateral de un anillo de control de la bisagra de doble eje de la Figura 36. La Figura 40 es una vista lateral de una placa interna de la bisagra de doble eje de la Figura 36. La Figura 41 es una vista lateral de un anillo de resistencia de la bisagra de doble eje de la Figura 36. La Figura 42 es una ilustración esquemática de la posible división de los componentes del controlador entre la colocación sobre la ortesis y la colocación en una unidad portátil separada. La Figura 43 es un diagrama esquemático indicando los componentes que se utilizan en la amplificación y el balance de la medición del esfuerzo. La Figura 44 es un diagrama de circuitos de una modalidad de un amplificador sumador útil como componente en el diagrama de la Figura 43. La Figura 45 es un diagrama de flujo que bosqueja el proceso para calibrar las mediciones del esfuerzo. La Figura 46 es una vista en perspectiva, frontal de un detector del cóndilo colocado alrededor de la rodilla de un paciente. La Figura 47 es una vista frontal de un ejercitador de abducción/aducción instrumentado . La Figura 48 es una vista frontal de una modalidad alternativa de un ejercitador para abducción/aducción instrumentado.

La Figura 49 es una vista superior de una cuerda terapéutica con instrumentos. La Figura 50A es una vista superior, fragmentada de un yugo utilizado con una cuerda terapéutica con instrumentos. La Figura 50B es una vista superior, fragmentada de una cuerda terapéutica con una unión con instrumentos. La Figura 51 es una vista en perspectiva de una báscula modificada para uso en el desempeño de los ejercicios de cadena cerrada. La Figura 52 es una vista en perspectiva de un paciente realizando ejercicios de cadena cerrada con una ortesis para ejercicios alrededor de la rodilla y utilizando una báscula de la Figura 51. La Figura 53 es una vista en perspectiva de dos detectores ubicados dentro de una habitación, los detectores siendo útiles para el desempeño de los ejercicios de cadena cerrada. La Figura 54 es una gráfica del intervalo de ejercicios de movimiento medidos con una ortesis de la invención. La Figura 55 es una vista lateral de una abrazadera para propiocepción para realizar ejercicios de propiocepción coordinados con dos miembros . La Figura 56 es una gráfica de los ejercicios estáticos de cadena cerrada medidos con una ortesis de la invención. La Figura 57 es una gráfica de los ejercicios dinámicos de cadena cerrada realizados con una ortesis de la invención. La Tigura 58 es un diagrama de flujo mostrando una modalidad de la operación de intervención casual del controlador. La Figura 59 es una representación esquemática de una ventana en la pantalla del computador indicando a un profesional para el cuidado de la salud en una estación monitor para seleccionar las rutinas de ejercicios. La Figura 60 es una representación esquemática de una ventana en la pantalla del computador representando la entrada de los parámetros de tiempo de ejercicio en la estación monitor. La Figura 61 es una representación esquemática de una ventana de pantalla del computador representando la entrada de parámetros de ejercicios isométricos en la estación monitor. La Figura 62 es una representación esquemática de una ventana de pantalla del computador representando la entrada del intervalo de parámetros de ejercicios de movimiento en la estación monitor. La Figura 63 es una representación esquemática de una ventana de pantalla del computador representando la entrada de los parámetros de los ejercicios de propiocepción en la estación monitor.

La Figura 64 es una representación esquemática de una ventana en la pantalla del computador representando la entrada de los de parámetros de la forma de los ejercicios isométricos en la estación monitor. La Figura 65 es una representación esquemática de una ventana en la pantalla del computador solicitando la entrada de una instrucción relacionada con la gráfica de los datos de los ejercicios descargados. La Figura 66 es una representación esquemática de la gráfica de los datos sin procesamiento sobre el funcionamiento de los ejercicios isométricos en una pantalla de la estación monitor.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Las ortesis pueden ser utilizadas de manera eficaz para acelerar la rehabilitación de una articulación lesionada y/o debilitada de un paciente. En particular, una ortesis pueden incluir un microprocesador para supervisar y ayudar con la ejecución de los ejercicios. El microprocesador también puede rastrear el desempeño del paciente y proporcionar un medio de reportar el desempeño a una estación recolectora central o un profesional del cuidado de la salud. Se han identificado características importantes que ofrecen uso eficiente de una ortesis supervisada con microprocesador. Al simplificar el uso de una ortesis para rehabilitación a través de la instrucción del microprocesador al paciente así como simplificando y mejorando la supervisión de los ejercicios, el acceso a niveles útiles de ejercicio de rehabilitación se mejora en gran medida. Algunas de las características mejoradas pueden utilizarse eficazmente en ortesis mejoradas aún sin tener control con microprocesador.

Las ortesis pertinentes se ajustan alrededor de la articulación de un paciente, es decir, porciones de cuerpo conectadas de manera flexible. La ortesis puede estar diseñada para ajustarse alrededor de cualquier articulación o serie de articulaciones que incluyen, por ejemplo, la rodilla, muñeca, tobillo, cadera, codo, hombro, espina dorsal/espalda. En general, la ortesis incluye una pluralidad de porciones de soporte conectadas por una bisagra o conexión comparable. Cuando menos una porción soporte se ajusta sobre una porción del cuerpo en un lado de una articulación, mientras que una o más de otras porciones soporte se ajustan en una segunda porción del cuerpo en el otro lado de la articulación. La bisagra puede tener diseño tradicional o uno de los diseños mejorados que se describe más adelante. Una o más porciones de soporte pueden estar aseguradas al paciente con el uso de un fijador externo u otro método de unión similar. Las ortesis pertinentes pueden ser utilizadas para ayudar con uno o más procedimientos de rehabilitación. En particular, la ortesis de preferencia es útil para supervisar el funcionamiento de los ejercicios isométricos. Los ejercicios iométricos generalmente pueden ser realizados de una manera relativamente sencilla en la rehabilitación de una articulación lesionada y/o debilitada. En otras modalidades preferidas, la ortesis también puede supervisar el funcionamiento de los ejercicios en un intervalo de movimientos, ejercicios de propiocepción, ejercicios isotónicos y/o ejercicios de cadena cerrada. Del mismo modo, la ortesis puede ser diseñada para aplicar y supervisar la presión selectiva para reducir las fuerzas aplicadas a los componentes gastados de las articulaciones. Algunas modalidades preferidas incluyen un componente adicional para proporcionar ejercicios de cadena cerrada cuando se utiliza con el componente que soporta la articulación. Los ejercicios de cadena cerrada incluyen resistencia contra el movimiento muscular para imitar movimientos naturales o para proporcionar esfuerzos equilibrados de la articulación. Los ejercicios de cadena cerrada pueden ser contrastados con ejercicios de cadena abierta donde un miembro o similar se mueve o esfuerza en el espacio sin resistencia contra el movimiento además tal vez del peso del propio miembro. El ejercicio de cadena cerrada puede proporcionar ejercicio más equilibrado de los diferentes grupos de músculos en un miembro o tronco de un paciente. El componente cadena cerrada puede o no estar conectado físicamente con los componentes de la ortesis que soportan la articulación. Es posible utilizar un detector de esfuerzos o calibrador de esfuerzos para hacer las mediciones de los ejercicios isométricos midiendo el esfuerzo dentro de la ortesis. Varias características de diseño del controlador pueden utilizarse para obtener mediciones útiles del esfuerzo utilizando hardware relativamente no costoso. Estas características se describen más adelante. La coordinación de la rutina de ejercicios de preferencia se maneja mediante un controlador a base de microprocesador que ayuda a indicar al paciente el funcionamiento de una rutina de ejercicios y monitoreando la rutina. En general, el controlador esta programado con una rutina de ejercicios elegida seleccionada por un profesional del cuidado de la salud. El controlador ayuda al paciente con el desempeño del ejercicio proporcionando realimentación inmediata con respecto a la evaluación del desempeño de los ejercicios con relación a la rutina elegida. El controlador puede almacenar información seleccionada sobre el desempeño de paciente respecto a los ejercicios. Esta información puede ser descargada para la evaluación del cumplimiento y funcionamiento por parte de un profesional del cuidado de la salud.

Los dispositivos de ejercicios con instrumentos alternativos incluyen un ejercitador de abducción/aducción con instrumentos y una cuerda de resistencia (elástica) terapéutica con instrumentos. Estos dispositivos de ejercicios con instrumentos pueden ser utilizados solos o en combinación con una ortesis con instrumentos. La instrumentación de estos dispositivos para ejercicios se encarga de los procesos de supervisión y evaluación utilizados con la ortesis con instrumentos. 1. Construcción de la ortesis Una ortesis pertinente incluye un componente soporte de la articulación, uno o más transductores, una unidad de control y, como una opción, componente o componentes de tratamiento adicionales. En general, la ortesis completa es portátil en el sentido que el componente que soporta la articulación puede estar soportado por completo por las porciones del cuerpo correspondientes del paciente mientras el paciente esta en movimiento. Así pues, la ortesis como un vendaje enyesado o similar o ambulatoria, es decir, la lleva el paciente durante sus actividades. Cualquier componente de tratamiento adicional puede o no estar físicamente conectado con el componente que soporta la articulación. El componente que soporta la articulación incluye porciones soporte unidas por una conexión flexible o bisagra.

Una ortesis pertinente generalmente incluye, cuando menos, una porción soporte unida en el lado opuesto de la articulación. Las una o más porciones de soporte en un lado de una articulación están conectadas a uno o más porciones del soporte en el otro lado de la articulación mediante una conexión flexible. La conexión flexible de preferencia es flexible de manera selectiva de modo que la conexión flexible pueda ser bloqueada en una configuración particular. Desde luego, una ortesis adecuada puede cubrir más que una sola articulación, especialmente con una ortesis para espalda. No obstante, los elementos pueden ser identificados como porciones de soporte si por ninguna otra característica que ser la última en cualquier extremo de una serie de elementos articuladores comprendiendo la ortesis. Las porciones de soporte pueden tener una variedad de estructuras . Las Figuras 1 y 2 muestran una modalidad de una ortesis o abrazadera 100 mostrada en un paciente 102. La ortesis 100 incluye porciones de soporte 104, 106 conectadas por bisagras 108, 110. Las bisagras pueden ser mecánicas, electromecánicas o una combinación de estas como se describe más abajo. La porción de soporte 104 incluye un miembro bastidor izquierdo 120 y un miembro bastidor derecho 122 conectados por cintas flexibles 124, 126. Los miembros bastidores 120, 122 generalmente están construidos de materiales rígidos como acero, aluminio, otros metales o aleaciones, fibra de vidrio, compuestos, otros materiales similares o combinaciones de estos. Las cintas flexibles 124, 126 de preferencia son ajustables de modo que la porción de soporte 104 pueda ajustarse al paciente. El ajuste de las cintas flexibles 124, 126 puede realizarse con sujetadores de gancho y bucle o cualquiera de una variedad de otros sujetadores que incluyen los sujetadores tradicionales. Las cintas flexibles 124, 126 pueden ser reemplazadas en las modalidades alternativas por hojas de tela o similares que pueden ser ajustadas con sujetadores de gancho y bucle u otros sujetadores que incluyen los sujetadores tradicionales. Del mismo modo, la porción soporte 106 incluye un miembro bastidor izquierdo 140 y un miembro bastidor derecho 142 conectados por cintas flexibles 144, 146. Las porciones de soporte 104, 106 pueden incluir las conexiones 148 para la unión a los dispositivos de Movimiento Pasivo Continuo (CPM), por ejemplo, sobre los miembros bastidores 120, 122, 140 y 142. Cualquiera de una variedad de posibles conexiones pueden utilizarse que puedan transferir la fuerza desde el dispositivo CTM al bastidor de la ortesis sin dañar la ortesis. Las conexiones adecuadas pueden hacerse con cualquiera de una variedad de sujetadores que puedan soltarse como broches de presión, sujetadores, pivotes y similares. Los dispositivos CPM son pasivos en el sentido que se utilizan motores para flexionar las articulaciones. Los dispositivos CPM pueden ser útiles en combinación con un dispositivo para ejercicios isométricos dado que los dispositivos CPM pueden flexionar la articulación sobre un intervalo particular de movimiento cuando los músculos todavía no sanan suficientemente para realizar movimientos comparables activamente. La máquina CPM correspondiente tendría el componente adecuado del conector para la unión a la ortesis. La máquina CPM puede estar conectada al controlador para la ortesis 100. El controlador puede utilizarse para controlar la velocidad del motor y similares. La conexión puede ser por medio de una conexión RS232, conexión infrarroja, conexión de radio o similares. Otra modalidad alternativa para reemplazar las cintas 124, 126 se muestra en la Figura 3. Un sujetador ajustable a base de una cuerda incluye las cuerdas 160 enrollándose entre las poleas 162. Las poleas 162 pueden estar cubiertas con cubiertas de polea 164. Las cuerdas 160 se extienden hasta las manijas 166. Las manijas 166 incluyen los ganchos que se unen a las hojas de bucles correspondientes 168 sobre cubiertas de tela 170 que envuelven parcialmente alrededor de la porción del cuerpo correspondiente. La colocación seleccionada de la manija con el sujetador de gancho y bucle proporciona un grado de constricción deseado de la ortesis.

La configuración de los sujetadores de gancho y bucle puede ser invertida con el bucle asociado con las manijas 166. En lugar de utilizar una manija para apretar o soltar manualmente la cuerda, el motor puede ser utilizado para ajustar la tensión. Tal ajuste a base de cuerda, motorizado fu descrito para uso en tirantes para espalda en las Patentes Estadounidenses Nos. 5,226,874 y 5,346,461 de Heinz y col., las cuales se incorporan en la presente como referencia . En una modalidad alternativa de la ortesis 200, las porciones de soporte 202, 204 incluyen elementos extendidos que se ajustan a la porción adecuada del cuerpo, como se muestra en la Figura 4. Las porciones de soporte 202, 204 son generalmente rígidas y pueden estar construidas de una variedad de materiales. Los materiales preferidos para la construcción de las porciones de soporte 202, 204, incluyen, por ejemplo, cubiertas de plástico moldeadas, yeso, termoplásticos moldeables en calor, fibra de vidrio activada con agua, plástico termoencogible y otros materiales que formen una pieza colada. Las porciones de soporte 204, 202 pueden estar premoldeadas en diferentes tamaños de modo que se seleccione un tamaño particular con base en las mediciones del paciente. De otro modo, las porciones de soporte 202, 204 pueden estar construidas para ajustarse a un paciente específico. Estas porciones de soporte moldeadas según especificaciones se moldean para ajustarse a las porciones del cuerpo del paciente específico por parte de un médico o técnico capacitado. Como se muestra en la Figura 4, las porciones de soporte 5 202, 204 están conectadas por una bisagra articulante 206. La bisagra articulante 206 puede estar elaborada con materiales colapsables, resilientes como puede ser paja plegable, secciones deslizantes que pueden deslizarse más allá una de la otra para articular, u otras construcciones similares. Las secciones deslizantes pueden ser bloqueadas una con relación a la otra por medio de las mordazas 208 unidas a las ranuras 209 definiendo un intervalo de movimiento, mientras que las mordazas se aprietan manualmente con tuercas de mariposa o similares, o electrónicamente con solenoides o similares. Con referencia a la Figura 5, en una modalidad alternativa, las porciones de soporte 202, 204 están conectadas con elementos del bastidor derecho 210, 212. Los elementos del bastidor derecho 210, 212 están conectados por una bisagra derecha 214. Los elementos del bastidor izquierdo comparables y la bisagra izquierda ubicada sobre el lado opuesto de la articulación del paciente. Los elementos del bastidor derecho 210, 212 y los elementos del bastidor izquierdo correspondientes pueden estar moldeados en las porciones de soporte 202, 204 cuando las porciones de soporte se forman. En algunas modalidades preferidas, se moldean las envolturas 220, 222 en las porciones de soporte 202, 204. Los elementos del bastidor derecho 210, 212 se bloquean en las envolturas 220, 222 de modo que los elementos del bastidor derecho 210, 212 se mantengan firmes con relación a las porciones de soporte 202, 204. Por ejemplo, la envoltura puede incluir una cinta que permita que una serie de rebordes pasen en una sola dirección de modo que el elemento bastidor se ajuste en la envoltura pero no pueda ser separado. Elementos de cierres similares utilizados son las cintas de plástico. De otro modo, es posible utilizar un mecanismo de enclavamiento reversible, por ejemplo, donde un pasador de cierre o similar se inserta a través de la envoltura y hacia el elemento bastidor. Los elementos bastidores derechos 210, 212 pueden estar desacoplados de las envolturas 220, 222 desembragando el mecanismo de enclavamiento o destruyendo la envoltura 220, 222. La envoltura 220, 222 puede estar construida de un polímero económico pero durable. Así pues, los elementos bastidores 210, 220 y la bisagra 214 pueden reutilizarse en otra ortesis. Uniones comparables serían utilizadas para asegurarse el lado izquierdo de las porciones soporte. La bisagra derecha 214, los elementos bastidor derecho 210, 212, las envolturas 220, 222 pueden colocarse en un equipo.

En general, el equipo además incluiría los elementos izquierdos correspondientes y/o un detector del esfuerzo y controlador, como se describe más adelante. El equipo de preferencia sería colocado dentro de un solo paquete aunque si se desea pueden utilizarse múltiples paquetes. En las modalidades preferidas, la ortesis incluye uno o más detectores de esfuerzos. Los detectores de esfuerzos son útiles para la ejecución y supervisión de los ejercicios isométricos con una conexión/bisagra selectivamente flexible en una posición bloqueada. Asimismo, el detector de esfuerzos es útil para la medición de las fuerzas durante los ejercicios isotónicos. Los detectores de esfuerzos generalmente están ubicados en un elemento rígido que está bajo esfuerzo cuando se aplica un torque a la conexión/bisagra selectivamente flexible. Así pues, las ubicaciones preferidas para los detectores de esfuerzos dependen de la construcción particular de la ortesis. Con referencia a la Figura 2, los detectores de esfuerzos 230 están unidos a los miembros bastidores 140, 142. Los detectores de esfuerzos 230 pueden estar conectados al controlador 232 (Figura 1) por medio de los cables 234. De otro modo, los detectores de esfuerzos pueden estar conectados al controlador 232 por medio de alguna forma de telemetría. Con referencia a la Figura 4, el detector de esfuerzos 230 esta unido a la porción soporte 204.

Cuando el paciente aplica fuerzas contra la ortesis, la ortesis tiende a cambiar de posición con relación a la articulación del paciente. Este desplazamiento reduce la eficacia de los ejercicios que están siendo realizados con la ortesis y puede necesitar un realineamiento de la ortesis para ajuste adecuado. La ortesis puede ser diseñada para reducir o eliminar este desplazamiento. Un primer método para evitar que una ortesis de rodilla se deslice durante el ejercicio es construir la ortesis con indentaciones 250, 252 en el área supracondilar del fémur justo por encima de la rodilla, como se muestra en el esquema de la Figura 6. De preferencia, la ortesis es con instrumentos. Para mejorar más el contacto de la ortesis con el paciente, es posible aplicar al paciente dos almohadillas adhesivas laterales, como puede ser en las indentaciones 250, 252. En esta modalidad, las indentaciones se forman fuera de los elementos bastidores 254, 256 sobresaliendo por encima de las bisagras 258, 260. Es posible utilizar indentaciones similares con otras construcciones de ortesis y con ortesis diseñadas para otras articulaciones de modo que la ortesis agarre la estructura del hueso subyacente. Con referencia a las Figuras 7-9, una solución alternativa incluye el uso de yugos sujetadores adicionales 270 y/o 271. Los yugos aseguradores 270, 271 están diseñados para apretarse más durante las rutinas de ejercicios para ayudar a asegurar la ortesis con relación a la articulación. El yugo 270 incluye un elemento de apriete 272. El lado inferior del elemento de apriete 272 para ser colocado contra la pierna por encima de la rodilla de preferencia tiene una forma semicuadrangular de modo que cuando se aprieta, el elemento de apriete 272 aplica presión por encima de la rótula y empuja sobre la rodilla sin empujar la vasculatura y el drenaje linfático posteriormente. El yugo 271 incluye los elementos de apriete 273 colocados en ambos lados de la escuadra de unión justo por encima del tobillo. El yugo 271 afianza la ortesis desde abajo. Los yugos 270, 271 pueden ser apretados con una variedad de sujetadores que incluyen sujetadores de gancho y bucle y pueden incluir una polea o sistema de elevación rápida similar al que se muestra en la Figura 3. De otro modo, los yugos pueden ser apretados utilizando una palanca con un fulcro en la mitad y una cinta en la parte inferior de modo que la cinta apriete cuando la palanca se mueve desde un lado del fulcro hacia el otro. Otro método para asegurar la ortesis incluye asegurar la ortesis 274 a la correa 275 por medio de una o más cintas 276. En las modalidades preferidas, las cintas 276 y la correa 275 proporcionan un trayecto para la comunicación eléctrica entre los elementos electrónicos 277 y los elementos electrónicos 278 sobre la correa 275. Las cintas 276 pueden ser aseguradas utilizando sujetadores de gancho y bucle, ganchos o cualquier otro sujetador razonable. Todavía otro método incluye aumentar la fricción de las superficies de contacto con la ortesís o parte de la ortesis. Por ejemplo, en la Figura HA una manga de polímero 279 es utilizada alrededor de la rodilla y la ortesis sería colocada sobre la manga 279. La manga 279 puede ser elaborada de una hoja o malla de neopreno. La ortesis se asegura a la manga 279 utilizando sujetadores de gancho y bucle, broches de presión o mediante listones o similares para aseguramiento por fricción. Del mismo modo, como se muestra en la Figura 11B, la ropa interior 280 con alta fricción extendiéndose hacia abajo para cubrir toda o parte de el área sobre la cual se coloca la ortesis ayuda a reducir el movimiento de la ortesis. Con referencia a la Figura 12, otro enfoque para asegurar la ortesis incluye la colocación de cintas cruzadas 281 por detrás de la rodilla. Las cintas 281 aplican fuerzas que tienden a mantener las cintas 281 en el doblez de la rodilla. Además, para una ortesis de rodilla, la ortesis puede terminar con una cavidad de talón 282 o estribo con una cinta 283 o similar alrededor del pie para sostener la parte inferior de la ortesis alrededor del talón del pie. La ortesis de rodilla se asegura a la cavidad del talón 282 con conectores adecuados para ajustar la posición de la bisagra en la rodilla, como se muestra en la Figura 3. Estructuras de tipo ancla similares pueden ser colocadas sobre ortesis cubriendo otras partes del cuerpo para resistir la rigidez de la ortesis. Con cualquiera de estos métodos para inhibir el movimiento de la ortesis durante el uso, el método de preferencia distribuye las fuerzas de contención de manera suficiente de modo que ninguna porción de la piel sea sometida a presiones excesivas que puedan lesionar la piel así como dañar o interferir las funciones neurales o circulatorias . Las ortesis con instrumentos antes descritas incluyen un bastidor externo que rodea la articulación del paciente. Las ortesis están diseñadas adecuadamente para asegurar comodidad de la ortesis alrededor de la articulación y para resistir el movimiento de la ortesis cuando se aplican fuerzas a las ortesis. Como alternativa al uso de una ortesis con instrumentos rodeando las porciones de cuerpo respectivas, la ortesis con instrumentos puede incluir una o más uniones rígidas al paciente. Estas formas alternativas de la ortesis utilizan estructuras como fijadores externos o similares para la unión. Los fijadores externos han sido utilizados para asegurar huesos rotos y para reducir fracturas mediante la unión de un bastidor externo, rígido al hueso del paciente con pasadores. Cuando se integran en las ortesis con instrumentos aquí descritas, la estructura de un fijador externo incluye la unión del bastidor externo a uno o más elementos bisagra. Los elementos bisagra adecuados para uso en las ortesis con una estructura fijadora externa son las mismas como los elementos bisagra que son adecuados en las ortesis con un bastidor puramente externo. Una primera modalidad de una ortesis con instrumentos asegurada con características de un fijador externo esta representado en la Figura 13. Los elementos del bastidor 284, 285 están conectados con un conector 286. El conector 286 puede ser un conector flexible como una bisagra, o una conexión rígida que sostiene la primera porción soporte y la segunda porción soporte en un ángulo fijo. Si el conector 286 es una bisagra, la bisagra puede incluir sujetadores para la unión de un elemento resistencia removible. De otro modo, la bisagra puede incluir un elemento de resistencia intrínseco. El elemento de resistencia de preferencia tiene resistencia ajustable probada de modo que se puede seleccionar una resistencia deseada para la rotación de la bisagra. Las abrazaderas 287 están unidas a cada elemento bastidor 284, 285. Como se muestra en la Figura 13, dos abrazaderas 287 están aseguradas a cada elemento del bastidor 284, 285, aunque es posible asegurar una o más que dos abrazaderas a cada elemento bastidor, si se desea. Cada abrazadera 287 además esta asegurada a un pasador 288. Los pasadores 288 se introducen en el paciente y se insertan en el hueso, como se muestra en la Figura 13 con líneas discontinuas. En general, las abrazaderas y los elementos bastidores pueden ser colocados para obtener una orientación deseada con respecto al hueso. Los elementos bastidores adicionales pueden ser utilizados para obtener una orientación deseada entre los elementos bastidores asegurados con pasadores y los elementos bisagra. Es posible utilizar una variedad de estructuras de abrazadera y elemento bastidor. Las abrazaderas adecuadas están descritas además en la Patente Estadounidense 5,674,221 de Hein y col., titulada "Fijador Externo con Mejor Abrazadera y Métodos para Uso" incorporada en la presente como referencia, y en la Patente Estadounidense No. 5,891,144 de Mata y col., titulada "Fijador Externo" que se incorpora en la presente como referencia. En general, los transductores que están conectados al controlador 232 están unidos a una ortesis con estructuras fijadoras externas en un modo comparable como con las ortesis que tienen bastidores puramente externos. El fijador externo generalmente incluye uno o más transductores 289. El transductor 289 puede ser un detector de esfuerzos de modo que el esfuerzo dentro de los brazos de palanca pueden ser medidos. De otro modo, el transductor 289 puede ser un detector de posición si el conector es una bisagra. El detector de posición mide la orientación relativa de los brazos de palanca. Los transductores 289 adicionales pueden estar incluidos para medir las fuerzas de deformación hueso/tejido. Por ejemplo, es posible adicionar un detector de esfuerzos a los pasadores, de modo que se pueda medir el esfuerzo dentro de los pasadores. Una modalidad alternativa con una ortesis con instrumentos con conexiones tipo fijador externo se muestra en la Figura 14. En esta modalidad, los elementos bastidor 298, 290 están colocados en cualquier lado de la parte de cuerpo. Las abrazaderas 291 están aseguradas a los elementos bastidores 298, 290 y a los pasadores 292 que pasan hacia el hueso del paciente, como se muestra en las líneas discontinuas en la Figura 14. Los elementos bastidores 298, 290 están conectados a los elementos bastidores 293, 294 con elementos bisagra 295, 296. Los elementos bastidores 293, 294 están asegurados en el paciente con grapas 297. Los pasadores 292 ayudan a impedir el movimiento de toda la ortesis durante el ejercicio. Las diferentes características de las modalidades de ortesis en las Figuras 13 y 14 pueden combinarse si se desea. Es posible utilizar estructuras similares para la unión a la columna. En estos sistemas, es posible sustituir los pasadores con ganchos o tornillos espinales. Los sistemas de unión espinal convenientes están descritos además en la Patente Estadounidense No. 5,281,222 de Allard y col., titulada "Sistema de Implante Espinal", incorporada en la presente como referencia. Como se describe en lo anterior con respecto a las Figuras 1-5, la conexión flexible puede ser una bisagra, una serie de elementos articuladores o similares. En las modalidades preferidas, la conexión flexible incluye un detector de posición de modo que se pueda medir y supervisar la orientación relativa de la conexión mediante el controlador 232. La Patente Estadounidense No. 5,052,375 de Stark y col., titulada "Dispositivo de Contención Ortopédico, con Instrumentos y Método de Uso" incorporada en la presente como referencia, describe el uso de un mecanismo tipo potenciómetro que se utiliza como un detector de posición. Otros detectores de posición convenientes pueden ser utilizados. El detector de posición es útil para la evaluación de los ejercicios de un intervalo de movimiento y otros ejercicios comparables. Además, las conexiones flexibles preferidas pueden estar bloqueadas en orientaciones seleccionadas. Si la conexión flexible puede estar bloqueada, es posible realizar ejercicios isométricos en la orientación bloqueada. El candado puede ser liberado y nuevamente bloqueado en una nueva orientación para realizar ejercicios adicionales en una nueva ubicación. Un par de mecanismos de enclavamiento se describen en la Patente Estadounidense No. 5,052,375 supra. Del mismo modo, es útil para la conexión flexible poder aplicar cantidades seleccionadas de resistencia a la orientación. Si pueden aplicarse cantidades flexionadas de resistencia, la ortesis puede utilizarse más eficazmente para la realización de ejercicios isotónicos. La Solicitud Copendiente de la Patente Estadounidense No. 08/442,945 de Starck, titulada "Aparato Ortopédico que da Soporte a Dos o Más Sistemas de Tratamiento y Métodos Asociados", incorporada en la presente como referencia, describe la selección electrónica de una cantidad deseada de resistencia mecánica utilizando la unidad de control. Aunque el control electrónico de la resistencia rotacional en la conexión flexible tiene ventajas, el costo y simplicidad de diseño favorece un bisagra puramente mecánica. Las lecturas del detector de esfuerzos puede calibrarse con exactitud para reflejar las fuerzas aplicadas para mover la bisagra contra un parámetro sobre el aplicador de resistencia mecánica. Así pues, es posible utilizar el controlador para supervisar los ejercicios isotónicos aunque la resistencia no sea controlada de manera electrónica. En este sentido, se ha diseñado un aplicador de resistencia 300 (Figuras 15-29) para uso con una bisagra. El aplicador de resistencia puede estar integrado con la bisagra, pero en las modalidades preferidas la unidad de resistencia 300 puede estar separada de la bisagra de modo que no se aplique resistencia a la bisagra cuando no se desea resistencia. El aplicador de resistencia 300 esta diseñado para amplificar cambios pequeños en la resistencia que se correlacionan con cambios hechos fácilmente en la posición de una perilla. Con referencia a la Figura 15, un corte a través del centro de una modalidad del aplicador de resistencia 300 esta mostrado en ésta. Del mismo modo, la Figura 16 muestra un corte tomado a lo largo de las líneas 16-16 de la Figura 15. El aplicador de resistencia 300 incluye el alojamiento 304, una manivela 306, una estructura para compresión 308, una perilla 310, una unidad portadora 312, la roldana 314 y los separadores 316. Con referencia a las Figuras 17-19, el alojamiento 304 incluye una base 326 y pasadores de bloqueo 328, 330. Los pasadores de bloqueo 328, 330 ofrecen conexión que puede ser liberada para la unión del aplicador de resistencia 300 a una bisagra. Los métodos de enclavamiento alternativos pueden utilizarse para la unión del aplicador de fricción a la bisagra. La base 326 incluye un agujero roscado 332 para embragar la perilla 310 y agujeros roscados 334, 336 para embragar los pasadores de bloqueo 328, 330, respectivamente. La base 326 además incluye salientes 338 para embragar la estructura de compresión 308. El pasador de bloqueo 328 incluye las roscas 340 para embragar el agujero roscado 334, y el pasador de bloqueo 330 incluye roscas 342 para embragar el agujero roscado 336. De otro modo, los pasadores de bloqueo 328, 330 pueden ser soldados o similares a la base 326. Con referencia a las Figuras 21-23, la manivela 306 tiene una porción central 350 y una porción brazo 352. La porción central 350 incluye muescas 354 para embragar la estructura de compresión 308. La porción brazo 352 incluye el reborde 356 y almohadillas 358. El reborde 356 y las almohadillas 358 embragan el miembro bastidor 122 (Figuras 1 y 2) o el miembro bastidor comparable de una ortesis, de modo que la rotación de la bisagra de la ortesis gire la manivela 306 con relación al alojamiento 304. La estructura de compresión 308 proporciona pequeños cambios en la resistencia debido a los cambios en la distancia entre la roldana 314 y el alojamiento 304 a medida que se hace girar la perilla 310, amplificando así los cambios en la resistencia por medio de la perilla. La estructura de compresión 308 generalmente produce fricción como resultado de las fuerzas cortantes dentro de la estructura de compresión 308 debido al movimiento relativo del alojamiento 304 y la manivela 306. En la modalidad en las Figuras 15-29, la estructura de compresión 308 incluye discos de manivela alternantes 370 (Figura 24A) y discos del alojamiento 372 (Figura 24B) para formar una placa de embrague múltiple. La estructura de compresión 308 además incluye un resorte de compresión 373. Los discos de la manivela 370 incluye las salientes 374 que embragan las muescas 354 de modo que los discos de la manivela 370 giran con la manivela 306. Los discos del alojamiento 372 tiene un agujero central 376 formado para embragar las salientes 338 en el alojamiento 304 de modo que los discos del alojamiento 372 giren con el alojamiento 304. El resorte de compresión 373 incluye una sección saliente elástica 378 con un agujero central 379. El resorte de compresión 373 puede ser sustituido con una roldana de resorte o similar. En una modalidad preferida, la estructura de compresión incluye siete discos del alojamiento 372 y seis discos de la manivela 370 en capas alternas. Otra cantidad de discos de manivela 370 y discos de alojamiento 372 pueden utilizarse según se desee. Con referencia a las Figuras 26-27, la perilla 310 incluye una manija de apriete 380 y un eje roscado 382 con roscas y diámetro convenientes para embragar las roscas del agujero roscado 332 en el alojamiento 304. Con referencia a las Figuras 28-29, la unidad portadora 312 incluye un anillo de cojinetes de bolas 384 en una caja de cojinete 386. La unidad portadora 312 puede ser sustituida con otras estructuras de apoyo u otros métodos para reducir la fricción como pueden ser los cojinetes hidro. La rolada 314 tiene un diámetro interno conveniente de modo que el eje roscado 382 pueda pasar a través del diámetro interno pero no la unidad portadora 312. La roldana 314 tiene un diámetro externo de modo que la roldana 314 descanse sobre la porción central 350 de la manivela 306 cubriendo el orificio para la unidad de compresión 308 entre el alojamiento 304 y la manivela 306. Dos separadores opcionales 316 de preferencia están ubicados uno en cada lado de la unidad de compresión 308. Los separadores 316 tienen la forma de una roldana pero con un diámetro interno convenientemente mayor y un diámetro externo más pequeño que la roldana 314 de modo que los separadores 316 se ajustan dentro de la cavidad entre la manivela 306 y el alojamiento 304 que contiene las estructuras de compresión 308. Los componentes primarios del aplicador de resistencia 300 de preferencia se fabrican de metales y/o aleaciones. Las aleaciones de aluminio y acero inoxidable son metales adecuados para la construcción de los componentes alojamiento y manivela. Es posible utilizar polímeros rígidos en lugar de metales para los elementos alojamiento y manivela. Los separadores de preferencia se fabrican de bronce, el disco del alojamiento de preferencia se hace de acero para resorte, y el disco de la manivela de preferencia se fabrica de bronce al fósforo templado para resorte. La caja de cojinetes puede hacerse de Naylon®. El aplicador de resistencia 300 esta diseñado para unirse a una bisagra de modo que el alojamiento 304 se mueva con un miembro bastidor unido a un lado de la bisagra mientras que la manivela 306 se mueve con un miembro bastidor unido al otro lado de la bisagra. Así pues, la rotación de la bisagra conduce a la rotación del alojamiento 304 con relación a la manivela 306. Al apretar la perilla 310 se comprime la roldana 314 hacia abajo sobre la unidad de compresión 308. Los anillos del alojamiento 372 y los anillos de la manivela 370 giran con relación de unos con otros cuando el alojamiento 304 se mueve con relación a la manivela 306. Al aumentar la presión sobre la unidad de compresión 308 se origina aumento en la resistencia en la rotación del alojamiento 304 con relación a la manivela 306 debido a la fricción entre los anillos de alojamiento 372 y los anillos de la manivela 370. Al aumentar el número de anillos del alojamiento 372 y/o los anillos de la manivela 370 aumenta la cantidad de resistencia. Este diseño ofrece ajuste sensible de la resistencia a la rotación proporcionada por el aplicador de resistencia 300 mediante la rotación de la perilla 310. Los anillos del alojamiento 372 y los anillos de la manivela 370 pueden tener espesores no uniformes o forma no uniforme de modo que el grado de resistencia varíe como una función del ángulo de rotación. Una modalidad particular de una bisagra izquierda 400 para uso con el aplicador de resistencia 300 se muestra en las Figuras 30-32. Esta bisagra tiene una construcción que proporciona liberación particularmente fácil del candado por parte de un paciente con una mano. La orientación de la bisagra se mide por un detector de posición para ayudar al paciente a reestablecer el candado en una orientación deseada. Una bisagra derecha sería la imagen especular de la bisagra de las Figuras 30-32. La bisagra 400 incluye una placa externa 402, la roldana 404, la unidad de enclavamiento 406, la palanca de anillos 408, disco de resistencia eléctrica 410 y la placa interna 412. La placa externa 402 esta conectada a un miembro bastidor 418. El detector de esfuerzo 230 puede estar unido al miembro bastidor 418. La placa externa 402 y la placa interna 412 incluyen agujeros de retén concéntricos 420, los agujeros para pernos 422, los agujeros de conexión 424 y la ranura 426. Los agujeros correspondientes están alineados entre la placa externa izquierda 402 y la placa interna 412.

Uno o dos de los pasadores de retén 430 (Figura 33) puede estar colocado a través de dos agujeros de retén alineados 420 en la placa externa 402 y la placa interna 412 para definir los límites o topes extremos de la rotación de la bisagra. Los cerrojos de caja tubular 432 (Figura 34) que incluyen un elemento macho 434 y un elemento hembra 436 u otro sujetador están asegurados a través de los agujeros del perno 422 para sujetar la bisagra 400. Los pasadores de bloqueo 328, 330 del aplicador de resistencia 300 pueden estar asegurados a través de agujeros de conexión 424 para asegurar de manera que pueda soltarse el aplicador de resistencia 300 en una posición operable con respecto a la bisagra 400. El disco de resistencia eléctrica 410 descansa dentro del hueco 438 dentro de la placa interna 412. El disco de resistencia eléctrica 410 hace contacto eléctrico con el alambre 440. La unidad de enclavamiento 406 incluye el disco de control 446, el deslizador 448, el resorte del deslizador 450 y la aldaba de cerrojo 452. El disco de control 446 incluye una ranura 454 en la cual se desliza el deslizador 448. El deslizador 448 tiene una hendidura 456 y una indentación 458 con un pestillo 460. La aldaba de cerrojo 452 tiene una perilla 462 y una barra 464. La barra 464 se desliza dentro de las ranuras 426 y puede ajustarse dentro de la hendidura 456 para mantener al deslizador 448 en una posición oprimida, no bloqueada. La palanca de anillo 408 esta conectada con un miembro bastidor 470. La palanca de anillo 408 tiene un orificio 472 con un diámetro ligeramente mayor que el diámetro del disco de control 446, de modo que el disco de control 446 pueda ajustarse dentro del orificio 472. El disco de control 446 de preferencia tiene un espesor ligeramente mayor que la palanca de anillo 408. Una serie de muescas concéntricas 474 están ubicadas alrededor del margen del orificio 472 de la palanca de anillo 408. El pestillo 460 del deslizador 448 se ajusta dentro de las muescas 474 para bloquear la bisagra en una orientación particular cuando el deslizador 448 esta en una posición extendida. Al oprimir el deslizador 448 contra la fuerza del resorte 450 desembraga el pestillo 460 de una de las muescas 474 de modo que la bisagra 400 se libera para girar dentro de los límites establecidos por cualquier pasador de retén 430. La palanca de anillo 408 incluye un contacto eléctrico 476 establecido dentro de un agujero 478 que hace contacto con el disco de resistencia eléctrica 410. El contacto eléctrico 476 esta conectado por alambre 480 al controlador 232 o un medidor de resistencia alternativo. La roldana 404 puede ser colocada entre la placa externa 402 y el disco de control 446. La placa externa 402, la placa interna 412, la palanca de anillo 408, el anillo de control 446, la aldaba de cerrojo 452 y el deslizador 448 de preferencia se fabrican de materiales rígidos, durables. En particular, la placa externa 402 y la placa interna 412 de preferencia se fabrican de una aleación de aluminio, y la palanca de anillo 408, el anillo de control 446, la aldaba de cerrojo 452 y el deslizador 448 de preferencia se fabrica de acero inoxidable. El resorte 450 generalmente se fabricaría de acero resiliente o similares. La roldana 404 y el pasador de retén 430 generalmente se fabrican de politetrafluoroetileno o similares. El disco de resistencia eléctrica 410 puede fabricarse de material de tableros de circuitos con un elemento de resistencia impreso en su superficie. Los elementos bastidores 418 y 470 se extienden a los lados opuestos de la bisagra de modo que el movimiento del mimbro bastidor 418 con relación al miembro bastidor 470 incluya la rotación de la bisagra 400. Cuando la bisagra 400 gira, el anillo externo 402 y el anillo interno 412 giran con relación a la palanca de anillo 408. El anillo externo 402, el anillo interno 412 y el disco de control 446 se mantienen fijos uno con respecto al otro por medio de pernos que pasan a través de los agujeros de pernos 422. La orientación de la bisagra 400 se bloquea a menos que el deslizador 448 sea oprimido de modo que el pestillo 460 se retire de las muescas 474. La aldaba de cerrojo 452 puede mantener al deslizador 448 en posición oprimida, no bloqueada. La posición de la palanca de anillo 408 con relación al anillo interno 412 puede medirse por medio de la posición del contacto eléctrico 476 a lo largo del disco de resistencia eléctrica 410. La posición relativa del contacto eléctrico 476 a lo largo del disco de resistencia eléctrica 410 ofrece una resistencia eléctrica variable útil para detectar la posición/orientación. Puede ser conveniente proporcionar liberación de la bisagra con un control remoto. La Patente Estadounidense No. 5,052,375 proporciona la liberación de la bisagra utilizando una instrucción desde la unidad de control. Puede ser deseable tener una liberación remota, mecánica simple. Para este propósito, es posible adaptar una liberación del obturador fotográfico sencillo 490 (Figura 35) . La liberación del obturador 490 puede ser atornillada en la punta roscada 420 en la bisagra 400 en el agujero roscado 494 en el anillo de control 446 (Figura 32) . El pistón compresor 496 hace avanzar el cable 498. Cuando la liberación del obturador 490 se atornilla a la bisagra 400 haciendo avanzar el cable 498 se oprime el deslizador 448 desbloqueando por este medio la bisagra 400. El giro de la perilla 500 hace que el pistón 496 retroceda el resorte a su posición extendida retirando el cable 498 y bloqueando la bisagra 400 a medida que el deslizador 448 se extiende para que el pestillo 460 se embrague con una muesca 474. Diseños alternativos para el montaje de un liberador de bisagra manual incluyen jalar un pistón que a su vez jala el deslizador 448 de modo que el bloqueo se desembraga y de modo que la liberación del pistón reestablece el bloqueo de la bisagra.

Ciertas articulaciones como la rodilla son levas que no incluyen la rotación alrededor de un solo eje. Es posible utilizar una bisagra biaxial para aproximar más estrechamente el movimiento de la leva de la articulación. Una bisagra biaxial 510 generalizando sobre la estructura de la bisagra 400 se muestra en las Figuras 36-41. La bisagra biaxial 510 incluye un brazo proximal 512 y un brazo distante 514. El brazo proximal 512 incluye dientes 516 que embragan los dientes 518 del brazo distante 514. El brazo proximal 512 además incluye muescas de bloqueo 530 y un contacto eléctrico 532 para detectar la posición (orientación) . El anillo de control 534 opera del mismo modo que el anillo de control 446 en la bisagra 400 para controlar el bloqueo/desbloqueo de la bisagra. La placa interna 536 incluye una indentación 538 para asegurar el disco de resistencia eléctrica 540. El disco de resistencia eléctrica 540 proporciona resistencia eléctrica variable de acuerdo con la orientación de la bisagra debido a la posición relativa del contacto eléctrico 530 con respecto al disco de resistencia eléctrica 540. En las modalidades simplificadas, el controlador 232 puede solo incluir circuitos analógicos y una pantalla conveniente. En las modalidades preferidas, el controlador 232 incluye un procesador digital para proporcionar una interfaz más avanzada con el paciente y para preformar [sic] funciones de supervisión. El procesador digital de preferencia es un microprocesador. El procesador digital puede estar programado en cualquiera de una serie de lenguajes de cómputo que incluyen, por ejemplo, basic, ensamblador, C, C++ y similares. De preferencia, el controlador 232 es portátil, el cual en este contexto significa que el controlador es muy pequeño para ser sostenido en la mano de un paciente. De mayor preferencia, el controlador 232 es muy pequeño para estar colocado en una bolsa de camisa normal. Un controlador basado en microprocesador preferido 232 tiene algunos subsistemas que incluyen un suministro de energía como puede ser una batería de nueve voltios, un circuito de polarización del transductor como puede ser el que se describe más adelante, convertidores A/D, un microprocesador, un reloj de tiempo real, almacenamiento RAM y no volátil como puede ser FLASH o EEPROM, una pantalla de gráficos como puede ser una pantalla LCD de 64 x 128 píxeles con un controlador correspondiente, un teclado, dispositivos de realimentación audibles o táctiles, enlace de datos para el transductor y salida normal RS232 para la conexión en serie o acceso a módem. En una modalidad particular, el microprocesador es un microcontrolador Motorola MC68HC11A1FN de 8 bitios con interrupción en modo dormido integrado para conservación de energía entre sucesos activos, una interfaz en serie programable y un convertidor A/D de 8 canales, de 8 bitios. En esta modalidad, el controlador 232 puede proporcionar multiplexaje analógico y conversión A/D para hasta 8 señales de entrada analógicas sobre un intervalo de voltaje desde 0.0 hasta +5.0 voltios. Por ejemplo, tres de los canales pueden estar dedicados para proporcionar acondicionamiento de señales para hasta tres detectores de esfuerzo, y tres de los canales pueden estar dedicados para proporcionar acondicionamiento de señal para hasta tres detectores de posición (ángulo) . Los dos canales de entrada restantes entonces pueden ser utilizados para dispositivos de tratamiento adicionales. La memoria del módulo controlador se particiona en FLASH, SRAM y EEPROM. Cada sección es direccionable de manera independiente. En una modalidad particular, FLASH es de 128K palabras, y EEPROM es de 32K palabras con 8 bitios (1 byte) por palabra. Una porción de 16K del SRAM se utiliza para el manejo de la memoria. El EEPROM da soporte a la reprogramación de circuitos internos por medio del canal serial del microcontrolador para actualizar códigos. La SRAM tiene respaldo de batería, y FLASH proporciona almacenamiento no volátil de los datos registrados durante los tiempos cuando el microprocesador no tiene energía. El reloj de tiempo real también está alimentado por baterías para permitir que el tiempo continúe cuando los circuitos del microcontrolador están apagados. El reloj de tiempo real es capaz de generar interrupciones periódicas a una velocidad programable para los circuitos interruptores de energía a fin de activar el microcontrolador durante un modo de operación en alerta. La interfaz RS-232 consiste en tres conectores tipo jack conductores (TxD, RxD y GND) con un interruptor mecánico para interrumpir automáticamente la energía en toda la electrónica del tablero cuando se inserta el enchufe. La velocidad de baudios de la interfaz es programable con las velocidades normales como pueden ser 9600 y 19200. Una pantalla conveniente es una Hantronix HGS13Y o Densitron™ LE3328 LCD con la serie de chips controladores Hitachi HD61202 y HD61203 LCD. La pantalla puede funcionar con un suministro de 5 voltios que pueden ser separados o no del suministro de energía para el resto del controlador 232. en esta modalidad, un teclado de cuatro teclas es la interfaz con el microcontrolador. Todos los componentes del controlador 232 pueden estar colocados sobre la ortesis o en una caja separada. Los componentes del controlador 232 pueden estar integrados en un solo paquete o físicamente separados en porciones montadas sobre el bastidor de la ortesis y/o porciones colocadas en una o más pequeñas cajas. Esto se muestra como un esquema en la Figura 42, donde las conexiones entre el lado de la ortesis hacia el lado de la(s) unidad (es) portátil indica que es posible hacer una conexión mediante una tercera conexión por cable o telemetría. En general, los componentes no están duplicados de modo que es posible hacer diferentes combinaciones siguiendo una trayectoria seleccionada a través de la gráfica. En una modalidad preferida, el controlador 232 esta montado en una sola caja que está unida de manera que puede soltarse al bastidor de la ortesis, de modo que la caja puede ser llevada sobre el bastidor y separada cuando se desee para leer la pantalla con mayor facilidad. En una modalidad preferida, la pantalla y los controladores correspondientes pueden estar montados en una caja que puede ser movida para facilitar la observación mientras que los componentes restantes están unidos al bastidor de la ortesis. La pantalla puede tener como interfaz las porciones restantes del controlador con un alambre, mediante comunicación por radio o por comunicación por infrarrojo. Una tarjeta de video con un modulador RF para convertir el video de banda amplia en señales NTSC analógicas en el controlador 232 puede estar unida a un aparato de televisión en lugar de una pantalla de gráficos. El uso de un televisor proporciona mejor observación así como conserva la energía de la batería dado que la pantalla de otro modo consumiría cantidades significativas de la energía de la batería. Una salida alternativa para personas que están dañadas de la vista es proporcionar una realimentación audible, ya sea en la forma de sonidos reconocibles que cambian cuando se llega a un objetivo, mediante variaciones en el tono o volumen, o mediante un sintetizador de voz que habla al paciente como "empuja más fuerte", "bien" o "ahora descansa un momento". El controlador 232 de preferencia almacena un programa de software que maneja el uso del dispositivo para rehabilitación del paciente. El software puede encargarse de alertar al paciente de los tiempos programados para la realización de los ejercicios utilizando señales audibles y/o de vibración. El controlador 232 de preferencia proporciona instrucciones sobre los ejercicios así como realimentación y mensajes de refuerzo al paciente. Otros detalles sobre el funcionamiento del controlador se proporcionan más adelante. La información almacenada con relación al desempeño del paciente respecto a los ejercicios generalmente se descarga para que el profesional del cuidado de la salud supervise en intervalos específicos. "La descarga de la información puede realizarse en diferentes formas. Si el paciente va a la oficina del profesional para el cuidado de la salud, el controlador 232 puede estar directamente conectado a la estación monitor/computadora utilizando el puerto RS232 u otro puerto utilizando los protocolos convenientes que incluyen los protocolos normales. De otro modo, el controlador 232 puede estar unido a un módem por medio del puerto RS232 u otro puerto conveniente. Ya que con ciertas modalidades los tamaños de archivo son relativamente pequeños, es posible utilizar un solo chip, un módem de 2400 baudios con un suministro con un suministro de 9 voltios Rockwell®. El controlador 232 puede estar en comunicación radioeléctrica con una estación monitora. El controlador 232 entonces incluirá un radiotransmisor y, opcionalmente, un receptor. La radiocomunicación con una estación monitor se describe con mayor detalle en la Solicitud de la Patente Estadounidense copendiente de Stark y col., 08/389,680 titulada "Sistema de Comunicación para un Dispositivo de Contención Ortopédica con Instrumentos y Método para éste" y la 08/804,950 titulada "Sistema de Supervisión Local para un Dispositivo de Contención Ortopédico con Instrumentos y Método para éste", los cuales se incorporan en la presente como referencia. La pantalla o aparato televisor del mismo modo pueden estar en comunicación con el controlador 232 por medio de radio transmisiones o comunicación infrarroja de modo que no es necesario una unión alámbrica. Para que el valor de la resistencia eléctrica asociada con un detector de esfuerzos sea útil como una medida del esfuerzo aplicado durante los ejercicios isométricos, los valores deben ser referidos como un valor "nulo" aproximadamente correspondiente a un valor cuando no se aplica esfuerzo a la ortesis. El valor nulo puede ser establecido por un ajuste manual realizado por el profesional de la salud o por el paciente. El valor "nulo", sin embargo, de preferencia se establece automáticamente sin la necesidad de calibración por parte del usuario. Además, las variaciones en la resistencia debidas al detector de esfuerzos de preferencia se convierten en valor de voltaje que se amplifica para hacer un uso eficaz de un convertidor analógico a digital (A/D) con un número_ especificado de dígitos binarios. Un enfoque para realizar esta calibración se menciona a manera de esquema en el diagrama en bloques de la Figura 43. Un amplificador sumador 600 amplifica una señal con base en la resistencia del detector de esfuerzos con relación a una señal de entrada desde un convertidor digital a analógico (D/A) 602. La señal del amplificador sumador 600 va a un convertidor A/D 604. La señal del convertidor A/D 604 va hacia el procesador (CPU) 606. El procesador 606 evalúa si la señal del convertidor A/D está dentro de un intervalo deseado y ajusta la señal para el convertidor D/A, si es adecuado, para llevar la señal desde el convertidor A/D para estar dentro de un intervalo especificado. Es posible utilizar un chip D/A de 8 canales, 8 bitios National Semiconductor®. El procesador 606 además utiliza la señal para supervisar la rutina de ejercicios y mostrar los resultados, y envía la señal a un procesador diferente para realizar estas funciones. Una modalidad del amplificador sumador 610 se muestra en la Figura 44. El amplificador 610 es un amplificador en dos etapas que incluye un primer circuito amplificador 612 y un segundo circuito amplificador 614. El primer circuito amplificador 612 incluye la resistencia RSG 616 del detector de esfuerzos conectada a tierra 618, un voltaje de referencia VREF, un voltaje fuente Vcc y un voltaje de referencia D/A VD/A. El primer circuito amplificador 612 además incluye el amplificador 624, el capacitor C36 626 y los resistores R?3 628, R?5 630, R?S 632 y Rig 634. El primer circuito amplificador 612 envía un voltaje V0? al segundo circuito amplificador 614. El segundo circuito amplificador 614 incluye el amplificador 638 y los resistores R?7 640, R?8 642, R2? 644 y R2?o 646. El resistor R2?o además está conectado a tierra. El segundo circuito amplificador 614 envía el voltaje V02 y la corriente i02 al convertidor A/D 604. El voltaje de salida para el amplificador sumador 610 puede calcularse como: Para uso con un propósito general, el medidor de esfuerzo/detector de 350 ohmios de precisión conveniente se obtiene utilizando resistores con una tolerancia de 1% excepto como se indica más adelante. Los medidores/detectores de esfuerzo convenientes están a la disposición de Vishay Micromeasurements Group (Raleigh, NC) (por ejemplo el tipo 125AD, número de parte EK-XX-125AD-350 con almohadillas de cobre dobles), o de JP Technologies (San Bernardino, CA) . El voltaje de entrada Vcc puede establecerse en 5.0 V ± 0.1% y VRef puede establecerse en 2.5V ± 0.1%. Entonces, una serie de valores convenientes para los resistores y capacitores son Ri3 = 1 KO, Ri5 = 150 KO, Ri6 = 100 KO, R17 = 1.5 KO, Ríe = 32 KO, RX9 = 350 KO + 0.1%, R2? = 2.5 KO, R210 = 2.5 KO, RSG = 350 O ± 0.3% y C36 = 0.01 µF. Con estos valores de componentes el cambio en la resistencia del medidor de esfuerzos para mover el voltaje de salida desde aproximadamente OV a aproximadamente 5V es en el intervalo desde 1.2515 O hasta 1.3568 O. El amplificador sumador general proporciona una ganancia nominal de aproximadamente 2300 con una exactitud de aproximadamente +/- 0.125 ft-lbs . En la Figura 45 se muestra un diagrama de flujo 660 que delinea el funcionamiento de la calibración. La calibración se inicia 662 estableciendo la salida D/A hacia el amplificador sumador 600 en un valor de intervalo medio suponiendo que no se está aplicando esfuerzo a la ortesis por parte del paciente. Entonces, la CPU 606 lee 664 la entrada A/D. El error en la medición del esfuerzo digitalizado se calcula 666 con base en el punto establecido deseado de acuerdo con los parámetros del amplificador sumador 600 y las propiedades del convertidor A/D 604. El error se compara 668 con los valores de tolerancia aceptables. Si el error está dentro de los valores de tolerancia, se termina la calibración 670. Si el error está fuera de los valores de tolerancia, un nuevo valor de salida desde el convertidor D/A se calcula 672 para llevar el error de la salida del convertidor A/D hacia adentro de los valores de tolerancia. El valor de la salida del convertidor D/A se establece 674 al valor ajustado. Entonces, la entrada del convertidor A/D se lee 664 nuevamente y los pasos 664-668 se repiten hasta que el error está dentro de los valores de tolerancia.

Las unidades de tratamiento adicionales pueden estar combinadas con la ortesis para ejercicios a fin de ayudar con la rehabilitación de una articulación. Por ejemplo, el controlador 232 puede coordinar tratamientos con ejercicios isométricos y/o isotónicos junto con tratamientos con el transductor propagador de energía. Los métodos de tratamiento combinados ejercicio/transductor están descritos en general en la solicitud de Patente de los Estados Unidos Copendiente Serie No. 08/442,945 de Stark titulada "Un Dispositivo Ortopédico que da Soporte a dos o más Sistemas de Tratamiento y los Métodos Asociados", se incorpora en la presente como referencia. Los tratamientos a base del transductor propagador de energía incluyen, por ejemplo, tratamientos ultrasónicos, tratamientos electromagnéticos pulsados y tratamientos de conductancia eléctrica. Además, un dispositivo de tratamiento para aliviar el dolor debido a una osteoartritis puede ser supervisado por el controlador 232 o unidad de control comparable. El dispositivo para tratamiento de osteoartritis puede utilizarse eficazmente solo o combinado con una ortesis para ejercicio. Las articulaciones suelen gastarse de manera irregular. Esto da como resultado dolor debido al contacto de hueso sobre hueso donde el cartílago se ha gastado. Se puede colocar un soporte alrededor de la articulación para desplazar el esfuerzo a las porciones menos gastadas de la articulación aliviando así el dolor. Con referencia a la Figura 46, se muestra un soporte para osteoartritis adecuado 680 para una rodilla. El soporte para osteoartritis 680 incluye un freno 682 y un aplicador de fuerza 684. Las rodillas suelen gastarse excesivamente en el lado medio (interno) de la rodilla. Al aplicar fuerza sobre la cara lateral (externa) de la rodilla el esfuerzo se desplaza desde el lado medio al lateral de la rodilla. Las rodillas ocasionalmente se desgastan en exceso en la cara lateral, en cuyo caso el soporte puede ser ajustado en consecuencia. El aplicador de fuerza 684 puede ser una almohadilla, una vejiga o dispositivo similar. El aplicador de fuerza 684 debe distribuir la fuerza sobre un área razonable para que la piel no se dañe o se interrumpa significativamente las funciones circulatorias o neurales. El freno 682 puede ser cualquier cinta conveniente o similares de modo que las fuerzas sean equilibradas en un lugar conveniente desplazado de la articulación. La cantidad de fuerza aplicada a la articulación de preferencia se mide para evitar la aplicación de fuerza excesiva y supervisar el cumplimiento. Las fuerzas laterales aplicadas pueden ser medidas utilizando un detector de presión o detector de esfuerzos 686 en o sobre el aplicador de fuerza 684 y/o utilizando un detector de esfuerzos 688 en el freno 682. Los detectores de presión/detectores de esfuerzos 686, 688 pueden estar conectados al controlador 232 por medio de alambres 690. Los detectores de esfuerzos adecuados fueron descritos en lo anterior. El detector de presión 686 puede ser de cualquier tipo razonable. Están a la disposición en el comercio una variedad de detectores de presión convenientes. Los detectores de presión preferidos incluyen la serie MPX de los detectores de presión fabricados por Motorola debido a su salida lineal y tamaño pequeño. Otros detectores de presión convenientes utilizan superficies de tinta de óxido de plata separadas por un material dieléctrico o materiales piezoeléctricos que producen un voltaje cuando reciben esfuerzo. Los detectores de presión convenientes incluyen detectores de esfuerzos unidos a la superficie de una vejiga dado que el esfuerzo superficial es una función de la presión en la vejiga. El soporte para osteoartritis 680 para aliviar la osteoartritis puede utilizarse con beneficio en una ortesis para ejercicios. El funcionamiento de los ejercicios isométricos o isotónicos estimulan la secreción de fluidos lubricantes naturales dentro de la articulación. Así pues, el soporte puede aliviar el dolor lo suficiente para realizar los ejercicios, lo cual origina mayor alivio del color debido a la secreción de los fluidos lubricantes. La combinación de la ortesis para ejercicios y el soporte para osteoartritis 680 pueden proporcionar mejoramiento considerable en el estado del paciente. El soporte para osteoartritis 680 puede diseñarse nuevamente con facilidad para otras articulaciones o para aliviar el dolor asociado con el desgaste no normal de una articulación específica. Las unidades para ejercicios con instrumentos pueden utilizarse junto con la ortesis/abrazadera utilizando un solo controlador 232 o múltiples controladores, o sola como una alternativa a la ortesis/abrazadera. Una unidad para ejercicios alternativa así es un dispositivo para ejercicios de abducción/aducción. Una primera modalidad de un ejercitador para abducción/aducción con instrumentos 700 se muestra en la Figura 47. El ejercitador 700 se utiliza junto con una ortesis 702. El ejercitador para abducción/aducción 700 incluye dos brazos de palanca 704, 706. Los brazos de palanca 704, 706 están unidos en la bisagra 708. El brazo de palanca 706 el ejercitador 700 se une de manera que pueda soltarse a la bisagra 710 de la ortesis 702 con el conector 712. El brazo de palanca 704 está unido a un grillete con cojines 714 que puede estar asegurado alrededor de la pierna del paciente con un sujetador de gancho y bucle o similar. En general, la bisagra 704 puede ser soltada y enclavada en una orientación seleccionada. La bisagra 708 se bloquea en una orientación para el funcionamiento de los ejercicios isométricos. De otro modo, la bisagra 708 gira libremente, y los brazos de palanca 704, 706 se mantienen en una posición normal por el resorte 716 y pueden ser movidos uno hacia el otro con la aplicación de fuerza. La cantidad de fuerza necesaria para mover los brazos de palanca 704, 706 puede variar mediante selección adecuada del resorte 716. El ejercitador para abducción/aducción 700, con instrumentos, incluye un detector de esfuerzo 718 o similar para medir los esfuerzos dentro del ejercitador 700. El detector de esfuerzos 718 está conectado al controlador 232 o a una unidad de control separada. Así pues, cuando el paciente flexiona o estira y libera el ejercitador 700, como parte de una rutina de ejercicios, las fuerzas de compresión aplicadas por el paciente pueden ser medidas, indicadas y supervisadas del mismo modo que las fuerzas aplicadas a una ortesis . En esta modalidad particular, el ejercitador para abducción/aducción 700 está diseñado para ser flexionado por las piernas de un paciente. Las modificaciones directas pueden ser utilizadas para diseñar un ejercitador comparable para uso con otras partes flexibles del cuerpo, como puede ser un ejercitador flexionado por el movimiento del brazo de un paciente con relación al tronco de su cuerpo. Con referencia a la Figura 48, una modalidad alternativa de un ejercitador para abducción/aducción 730 incluye los brazos de palanca 732, 734. Los brazos de palanca 732, 734 están conectados a la bisagra de resistencia variable 736. La resistencia variable puede ser aplicada, por ejemplo, con el aplicador de resistencia mecánica antes descrito con respecto a las Figuras 15-29. De otro modo, es posible utilizar las bisagras de resistencia variable controladas electrónicamente como las ya descritas. Los brazos de palanca 732, 734 están unidos a los grilletes 738, 740 que están diseñados para acoplarse a la pierna de los pacientes u otra parte del cuerpo conveniente. El ejercitador de abducción/aducción 730 incluye transductores adecuados, como puede ser el detector de esfuerzos 742 y/o un detector de posición 744 conectado a la bisagra 736. Los transductores 742, 744 están conectados al controlador 232 o a otra unidad de control/pantalla conveniente. Las mediciones de los transductores pueden utilizarse para supervisar, indicar y evaluar los ejercicios por el paciente. Otro dispositivo para ejercicios con instrumentos alternativo es una cuerda terapéutica con instrumentos, es decir, bandas o tubos. Las versiones sin instrumentos de estos dispositivos se comercializan con las marcas de Thera-Band®, MediCordz® y StrechCordz® . Las cuerdas terapéuticas con instrumentos proporcionan una alternativa de ejercicios versátil y de bajo costo que puede utilizarse sola o en combinación con una ortesis con instrumentos, como se describe en la presente. El tema unificador de estos dispositivos es la presencia de una cuerda elástica que proporciona resistencia contra el movimiento por parte del paciente. Una modalidad de una cuerda terapéutica con instrumentos 750 está representada en la Figura 49. La cuerda terapéutica 750 incluye dos manijas/agarraderas 752, 754 conectadas a la cuerda eléctrica 756. Una o más de las manijas/agarraderas puede ser sustituida con un grillete 758, como se muestra en la Figura 50A. El grillete 758 puede estar diseñado para ajustarse alrededor de una muñeca del paciente o miembro, o un trozo de tabla u otro objeto rígido para la ejecución de ciertos ejercicios. Con referencia a la Figura 50B, una o más manijas/agarraderas puede ser reemplazada con un sujetador 760, como puede ser un gancho que se conecta a una manija fija 762. Es posible utilizar diferentes enfoques para sujetar la cuerda terapéutica con instrumentos a un objeto fijo para la ejecución de los ejercicios. Es posible utilizar manijas/agarraderas o grilletes adicionales, según se desee, para la ejecución de ejercicios específicos. La cuerda 756 está conectada a un transductor 764 directa o indirectamente por medio de una manija o similar. Como se muestra en las Figuras 49 y 50A, el transductor 764 está unido entre la cuerda 764 y la manija 754 o grillete 758, aunque el transductor 764 puede estar unido a otras porciones de la cuerda 764. Si el transductor 764 está unido indirectamente, el transductor debe estar unido a una manija o similar que experimente esfuerzo cuando se aplica fuerza a la cuerda 756, de modo que en cualquier modalidad las fuerzas medidas por el transductor sean funciones de las fuerzas aplicadas a la cuerda. El transductor 764 puede ser un detector de esfuerzos o detector de tensión. los detectores de tensión convenientes están disponibles en el comercio basados en transductores piezoeléctricos, transductores de resistencia de rejilla o similares. El transductor puede estar unido a un sustrato conveniente para el montaje. El transductor 764 puede estar conectado al controlador 232 u otra unidad de control adecuada. Para realizar los ejercicios con una cuerda terapéutica con instrumentos, una de las manijas/agarraderas 752, 754 puede estar unida a un objeto inmóvil como puede ser la perilla de una puerta o de una puerta cerrada. El paciente entonces estira la cuerda, utilizando la otra manija/agarradera 752, 754, un grillete 758 o similares, con una mano, pie, miembro u otra parte del cuerpo para ejercitar los músculos correspondientes. De otro modo, el paciente estira la cuerda 756 haciendo contacto al mismo tiempo con la cuerda terapéutica 750 en dos o más puntos, como puede ser en dos mani as/agarradera 752, 754. Es posible realizar una gran variedad de ejercicios seleccionando adecuadamente el arreglo de la cuerda terapéutica. Para ajustar el esfuerzo requerido en los ejercicios con la cuerda terapéutica, están a la disposición en el comercio cuerdas terapéuticas con diferentes cantidades de resistencia. Si se desea, los diferentes niveles de resistencia pueden estar codificados con color mediante el color de la cuerda, la manija o una porción de la cuerda. Cada cuerda con diferentes niveles de resistencia necesita estar calibrada de modo que la lectura del transductor pueda estar correlacionada con las fuerzas ejercidas. El controlador 232 puede ser programado con tablas de consulta separadas para cada nivel de resistencia. Si se introduce el nivel de resistencia de la cuerda en el controlador, el controlador puede hacer la correlación conveniente. Para la ejecución de los ejercicios en cadena cerrada, una porción del cuerpo empuja contra una superficie prácticamente inmóvil. La superficie puede ser un piso, un muro, una superficie de mesa o similar. Para supervisar las fuerzas aplicadas, se utiliza un detector que se coloca entre la parte del cuerpo y la superficie. Por ejemplo, en la Figura 1 la ortesis 100 incluye un soporte para pie 800. El soporte para pie 800 incluye un miembro conector 802 y un detector de presión 804.

Como una alternativa al uso de un soporte para pie conectado a una ortesis rodeando una articulación, el detector de fuerza puede ser una unidad separada. En particular, el soporte para pie 800 puede ser reemplazado por una báscula 810 o similares, como se muestra en las Figuras 51 y 52. La báscula 810 de preferencia incluye un puerto 812 para la conexión con un cable 814 al controlador 232. De otro modo, la báscula 810 puede incluir un radiotransmisor 816 que transmita las mediciones al controlador 232. Si los ejercicios de cadena cerrada se van a realizar con articulaciones distintas de la rodilla, es posible utilizar un detector de fuerza conveniente. Por ejemplo, un codo puede ser ejercitado empujando con una mano contra un detector en almohadilla 818 sobre una mesa o el detector de almohadilla 820 contra un muro, como se muestra en la Figura 53. Estos detectores pueden estar conectados al controlador en la misma forma como la báscula 810. Es posible utilizar una pluralidad de detectores de fuerza para la ejecución de los ejercicios de cadena cerrada. El controlador puede instruir al paciente para modificar las fuerzas respectivas sobre los dos detectores de fuerzas. Por ejemplo, se puede utilizar dos básculas con instrumentos teniendo una báscula fuerzas aplicadas con una pierna lesionada y la segunda báscula teniendo fuerzas aplicadas con una pierna no lesionada. Es posible instruir al paciente para desplazar las fuerzas entre las dos piernas a una velocidad prescrita. Un profesional del cuidado de la salud puede utilizar una estación de supervisión para planear y supervisar el tratamiento del paciente. Se puede utilizar cualquier computador para realizar esta función. En particular, los sistemas a base de Windows® son convenientes aunque también es posible utilizar Unix®, Macintosh®, LINUX® a base de html o JAV®. La estación monitor debe tener puertos convenientes para la conexión con el controlador. Con cualquiera de las unidades de tratamiento adicionales que incluyen un soporte para osteoartritis, un ejercitador de abducción/aducción, una cuerda terapéutica y un monitor para ejercicios de cadena cerrada, como con la propia ortesis con instrumentos, la pantalla puede utilizarse para presentar diferentes resúmenes y estadísticas al paciente. Las estadísticas convenientes que pueden ser mostradas incluyen, por ejemplo, los tiempos del ejercicio, repeticiones, calorías gastadas, y curvas donde el área bajo la curva representa el trabajo ejercido por el paciente durante un ciclo de ejercicios. Del mismo modo, la varianza entre una meta objetivo y la ejecución real durante un ejercicio pueden ser mostrados. 2. Control de la ortesis Los controladores antes descritos de preferencia están programados bajo el control de un profesional para el cuidado de la salud adecuado. La selección del programa deseado está descrita con mayor detalle más adelante. En esta sección se describe la supervisión de los tipos de tratamientos seleccionados utilizando un controlador a base de microprocesador. En una modalidad preferida, el controlador tiene cuatro modos de operación: OFF (apagado), STANDBY (pausa), ALERT (alerta) y FULL ON (encendido) . En el modo OFF, se elimina la energía de la batería primaria y de respaldo y las operaciones no toman lugar en el controlador. En el modo STANDBY, ninguna energía de batería primaria está en línea, y se utiliza la energía de la batería de soporte para mantener el reloj en tiempo real y la SRAM. La energía de respaldo puede ser suministrada por una celda colectora o similares. El modo STANDBY generalmente se utiliza mientras la batería primaria está siendo sustituida o recargada. En el modo ALERT, el reloj en tiempo real produce una señal a intervalos programados, periódicos para activar todos los componentes electrónicos en el tablero. El submodo ALERT-ACTIVE tiene todos los circuitos activos. Los ejercicios generalmente se realizan durante el modo ALERT-ACTIVE. En el modo ALERT-SLEEP solo el reloj de tiempo real y la memoria SRAM permanecen activos. El modo ALERT-SLEEP es el modo normal de operación entre las indicaciones de ejercicio. Para permitir conmutar entre los submodos, la energía de la batería primaria y de respaldo deben estar disponibles durante el modo ALERT. Es posible utilizar una función de beeper para indicar al paciente que se ha llegado a un tiempo de ejercicio. El modo FULL-ON se utiliza principalmente durante las operaciones de transferencia de datos y programación. Todos los circuitos electrónicos en el tablero y la pantalla están activos. El modo FULL-ON puede ser activado automáticamente cuando se conecta un cable de interfaz. En una modalidad preferida, el controlador puede indicar y supervisar la ejecución de los ejercicios isométricos, el rango de los ejercicios de movimiento, los ejercicios de propiocepción y/o los ejercicios isotónicos. Cuando el profesional para los cuidados de la salud programa el controlador, los ejercicios deseados de esta serie se seleccionan junto con los parámetros asociados y las condiciones de tiempo para los ejercicios seleccionados. Asimismo, de preferencia el controlador puede almacenar dos o más series de rutinas de ejercicios que pueden ser utilizadas en diferentes intervalos de tiempo con relación al inicio de la rehabilitación. En otras palabras, después de que una primera serie de rutinas de ejercicio han sido utilizadas durante un cierto periodo de tiempo, el controlador selecciona una segunda serie de ejercicios, generalmente más difíciles para que realice el paciente. Estos ejercicios pueden ser realizados por cualquier articulación seleccionada. De preferencia, el controlador indica al paciente en el momento de realizar los ejercicios seleccionados. En algunas modalidades, el paciente oprime una tecla cuando esta listo para continuar. La pantalla sobre el monitor puede mostrar gráficamente los movimientos del paciente con las coordenadas convenientes para el ejercicio específico y las compara con un objetivo, si es adecuado. El controlador puede almacenar todos los puntos de los datos o promedios sobre una serie de ejercicios realizados durante un cierto tiempo. En algunas modalidades, un botón del controlador es un botón de dolor que el paciente golpea cuando siente dolor durante los ejercicios. Los puntos de datos del dolor de la opresión del botón pueden ser correlacionados con el tiempo, la posición y la actividad de modo que se tiene disponible información adicional para la evaluación de la rutina de ejercicios . Para realizar los ejercicios isométricos, la bisagra/conector flexible se ajustan en un ángulo específico. Si se utiliza una bisagra manual, la bisagra se ajusta manualmente. El controlador puede instruir al paciente si la bisagra está establecida en el ángulo deseado. En el ángulo correcto, el paciente aplica esfuerzo contra la bisagra fija en una dirección y la otra. El controlador instruye al paciente si los esfuerzos aplicados están dentro de los valores de tolerancia de un valor elegido. El controlador de preferencia indica al paciente respecto al tiempo de los ejercicios, incluidas la velocidad de la repetición y la cantidad de tiempo para mantener un esfuerzo aplicado. Después de que el número seleccionado de repeticiones se ha realizado, los ejercicios se terminan o se selecciona un nuevo ángulo de bisagra. El proceso se repite hasta que los ejercicios se realizan en todos los ángulos deseados. La mejoría en la articulación ayuda a lograr un intervalo de movimiento deseable (IDM) . El IDM puede ser supervisado utilizando la ortesis con una bisagra detectora de posición/conector flexible conveniente, como ya se describió. La bisagra se establece para permitir rotación, cuando menos sobre una porción del intervalo de rotación posible. La ejecución de los ejercicios IDM se gráfica como se muestra en forma de esquema en la Figura 54 utilizando coordenadas polares. La coordenada angular representa el ángulo de a bisagra en la ortesis, y la coordenada radial representa el tiempo. Están representadas cuatro rutinas. Estas rutinas pueden ser utilizadas durante cuatro semanas de ejercicios o bien otros cuatro periodos convenientes. Cada rutina de número mayor representa movimiento sobre un intervalo angular aumentado. La propiocepción en este contexto se refiere al sentido de posición en el espacio que tiene el paciente, como puede ser la flexión de una articulación particular. Esto que parece un conocimiento innato es un fenómeno aprendido que incluye una interacción compleja de sensaciones nerviosas de los detectores que son procesadas y combinadas con realimentación y corrección. Una articulación tiene docenas de detectores de medición de una sola celda: órganos del tendón de Golgi, receptores tipo Paninian, corpúsculos de Ruffini y similares. El cerebro y la médula espinal procesan la información de estos detectores celulares. Cuando se daña una articulación, docenas de detectores pueden perderse permanentemente. Por ejemplo, el ligamento cruciforme anterior de una rodilla tiene aproximadamente 60 células detectoras/receptoras que pueden perderse cuando se desgarra el ligamento. El cuerpo reconstituye los receptores perdidos reclutando nueva información sensible de lugares adyacentes. El sistema nervioso debe reaprender una nueva vía y análisis. Con una ortesis adecuadamente diseñada este proceso puede ser acelerado y mejorado. En una modalidad, el controlador muestra indicaciones de una acción a través de una pantalla de gráficos, por ejemplo, para hacer que una esfera regrese a un círculo, y el paciente debe reaccionar con rapidez, con reflejos cuando se rehabilita la articulación en la ortesis para mover la esfera en la pantalla. La posición de la esfera en la pantalla está correlacionada con la posición de la articulación por medio del detector de posición en la ortesis conectada de manera operante al controlador. Al cambiar la posición de la articulación, por ejemplo, la rodilla, el paciente puede mover nuevamente la esfera hacia el círculo o a otro objetivo de algún tipo. El paciente tiene una cantidad de tiempo limitada para realizar la acción. A medida que el paciente progresa, generalmente se la da menos y menos tiempo para responder hasta que la articulación ha completado la recuperación. Para una articulación ubicada en un miembro, la recuperación puede ser evaluada con relación a la articulación en el miembro contra lateral. Este ejercicio puede ser incorporado en una amplia gama de ambientes tipo juego, donde la entrada viene de la ortesis en lugar de una palanca o similar. Estos ejercicios mejoran la cooperación y coordinación. Es posible utilizar un formato de juego similar para realizar ejercicios isométricos donde la cantidad de esfuerzo medida por el detector de esfuerzos se utiliza para mover el cursor. Debido a que la propiocepción incluye todo el cuerpo, un miembro colateral, es decir, no lesionado, puede tener impacto significativo en el funcionamiento de la propiocepción del miembro lesionado. Puede ser ventajoso entrenar los miembros, como puede ser una pierna lesionada y una no lesionada, juntas. Una abrazadera sencilla puede ser colocada en el miembro no lesionado. Una abrazadera para propiocepción conveniente 780 se muestra en la Figura 55. La abrazadera 780 incluye un miembro bastidor superior 782 y un miembro bastidor inferior 784 conectados por una bisagra 786. Las cintas convenientes 788 o similares pueden ser utilizadas para asegurar la abrazadera 780 al miembro no lesionado. Las cintas 788 pueden unirse con sujetadores de gancho y bucle u otro sistema de sujeción sencillo. La bisagra 786 de preferencia incluye un detector de posición 790 que puede estar conectado al controlador 232. En una aplicación, el paciente que usa una ortesis con instrumentos sobre un miembro lesionado (por ejemplo la pierna) y una abrazadera para propiocepción en el miembro no lesionado (por ejemplo, la pierna) , puede ser instruido para desplazar las fuerzas de un miembro al otro con tiempo específico indicado por el movimiento de un objeto mostrado en la pantalla del controlador. Por ejemplo, el paciente puede ser instruido para desplazar el peso de una pierna a la otra en una serie de cadena cerrada, por ejemplo, ejercicios de propiocepción portando peso.

Los ejercicios isotónicos son similares a los ejercicios de intervalo de movimiento excepto que se proporciona la resistencia seleccionada en la bisagra/conexión flexible. La resistencia se proporciona mediante una unidad manual como puede ser la unidad de resistencia 300 anterior o mediante una bisagra de resistencia eléctrica accionada por el controlador. En cualquier caso, una cantidad de resistencia deseada se establece de manera manual o automática. La articulación luego se flexiona sobre un intervalo de movimiento prescrito. El controlador puede supervisar el grado de flexión de la articulación utilizando el detector de posición y la cantidad de fuerzas aplicadas durante la flexión utilizando el detector de esfuerzos. El detector de esfuerzos puede estar calibrado de modo que una lectura de esfuerzo pueda coincidir con el torque correspondiente aplicado a la bisagra. Si la ortesis con instrumentos incluye un detector de esfuerzos y un detector de posición, los resultados relacionados con los dos transductores diferentes pueden ser mostrados con el movimiento bidimensional sobre la pantalla de un cursor o similar, con la posición en las dimensiones respectivas siendo determinadas por la lectura del transductor correspondiente.

Como ya se señaló, el controlador puede estar unido a una variedad de dispositivos adicionales, como pueden ser las unidades de ejercicios de cadena cerrada, transductores de propagación de energía, detectores del cóndilo y similares, para ayudar con el tratamiento. En general, la supervisión del funcionamiento de estas unidades adicionales puede realizarse con el controlador en una forma directa. El uso de las unidades de ejercicio de cadena cerrada está descrito con mayor detalle. El funcionamiento de los ejercicios de cadena cerrada puede realizarse en un modo estático/isométrico o un modo isotónico, dinámico. En el modo estático, el paciente flexiona la rodilla u otra articulación en un ángulo deseado y luego la apoya contra una superficie opuesta para aplicar una cantidad de fuerza deseada. La bisagra puede estar bloqueada o desbloqueada durante los ejercicios. Después de realizar un número de repeticiones programado, el paciente es instruido para mover la articulación a una orientación diferente. En la nueva orientación, el paciente nuevamente aplica fuerza de acuerdo con una cantidad de fuerza elegida, preprogramada. El proceso se repite hasta que los ejercicios se realizan en todas las orientaciones seleccionadas. Otra vez, el ejercicio puede ser incorporado en una variedad de formatos de juego, como puede ser un esquiador de slalom, tiros libres de basquetbol, un curso de carreras de autos, una gráfica de barras en movimientos sencillos, "Pong" o similares . Este proceso está representado como un esquema en la Figura 56 para el funcionamiento de los ejercicios de cadena cerrada en 7 diferentes ángulos. La gráfica de la Figura 56 esta en las coordenadas polares donde la coordenada angular representa la rotación en torno de la bisagra y donde la coordenada radial es la fuerza aplicada al detector de fuerza de cadena cerrada. El ángulo y la fuerza pueden ser supervisados por el controlador y almacenados para evaluación futura. Del mismo modo, el ángulo y la fuerza pueden ser mostrados para proporcionar realímentación inmediata al paciente durante los ejercicios. Para realizar ejercicios de cadena cerrada dinámicos, la bisagra de la ortesis está libre para girar durante los ejercicios. La ortesis primero se lleva a una orientación particular. Después, se aplica una cantidad de fuerza deseada en esta orientación durante un tiempo adecuado. Mientras la fuerza se aplica contra el detector de fuerza de cadena cerrada, la bisagra gira a otra orientación seleccionada. En la nueva orientación, la cantidad de fuerza aplicada cambia y se mantiene durante un tiempo particular. Nuevamente, la orientación cambia mientras se aplica la fuerza. El proceso se repite de acuerdo con la programación en el controlador. Los ejercicios de cadena cerrada dinámicos crean cantidades controladas pequeñas pero útiles de movimiento lateral de la articulación. El procedimiento para una rutina de ejercicio de cadena cerrada, dinámica, individual está representada como un esquema en la Figura 57 en coordenadas polares. La coordenada angular corresponde a la orientación angular de la bisagra de la ortesis y la coordenada radial es la cantidad de fuerza aplicada al detector de fuerza de cadena cerrada. La flecha indica cambios en las fuerzas aplicadas u orientaciones realizadas por el paciente mientras que los puntos indican puntos de interrupción donde las fuerzas y orientación se mantuvieron fijas durante un tiempo. Todo el ejercicio puede repetirse con los mismos parámetros o diferentes parámetros de acuerdo con el programa prescrito. Asimismo, es posible invertir los cambios en la orientación de modo que el paciente mueva la bisagra de ángulos más grandes a ángulos más pequeños. La unidad de control puede ser programada para aceptar otra entrada por parte del paciente. En particular, es posible dirigir consultas al paciente al inicio de una rutina de ejercicios y al final de una rutina de ejercicios o en otro tiempo. Las respuestas se almacenan para que un profesional de cuidados de la salud las descargue junto con la información adecuada con respecto a la ejecución de los ejercicios programados. Información adicional sobre los tipos de consultas se describe con mayor detalle más adelante. Como parte de la operación de supervisión, el controlador de preferencia, de manera continua supervisa la ejecución de un ejercicio para evitar dificultades. Una modalidad de este procesamiento de contingencia se bosqueja en la Figura 58. Al paciente se le indica 902 iniciar la ejecución de los ejercicios. La ejecución de los ejercicios se evalúa para determinar si los ejercicios están siendo realizados 904. Si no es así, se evalúa un contador para determinar si se ha llegado 906 a un límite de precaución. Si no es así, el recordador o señal para iniciar los ejercicios se repite 908, y se repite la evaluación si los ejercicios están siendo realizados 904. Si se ha llegado al límite del número de advertencias, se evalúa si el límite de periodos sin actividad ha sido alcanzado 910. Si el límite de periodos sin actividad no ha sido alcanzado, el controlador ingresa al modo dormido 912. Si el límite de periodos sin actividad ha sido alcanzado, se instruye al paciente 914 a llamar al doctor. Si en el paso 904 se han iniciado los ejercicios, los parámetros del transductor son evaluados para determinar si los ejercicios están siendo realizados 916 dentro de los parámetros especificados. Si estos están dentro de los intervalos de tolerancia, se evalúa si los ejercicios se han completado 918. Si los ejercicios se han completado, el controlador entra al modo dormido 920. Si los ejercicios no se han completado, la evaluación de la ejecución 916 de los ejercicios se repite. Si no se están realizando los ejercicios dentro de los valores de tolerancia, se evalúan los ejercicios para determinar si se está aplicando fuerza excesiva 922. Si se esta aplicando fuerza excesiva, se proporciona un sonido de advertencia 924, y se repite la evaluación de los ejercicios en 916. Si no se está aplicando fuerza excesiva, se determina en 926 si el paciente fue anteriormente advertido con un número máximo de tiempo que no está realizando correctamente el ejercicio. Si no se ha dado el número de advertencia máximo, se notifica al paciente en 928 otra vez, y se continúa la evaluación 916. Si se ha advertido al paciente un número predeterminado de veces anteriormente, se evalúan los parámetros del ejercicio para determinar si estos están en los límites programados. Si no es así, se modifican los parámetros 932, y la evaluación 916 se repite. Si los parámetros están en los límites preprogramados, se determina en 924 si se ha dado anteriormente una advertencia de error que los parámetros están en sus límites. Si la advertencia de error no se dio anteriormente, se da la advertencia 936, y la supervisión 916 se repite. Si la advertencia se dio anteriormente, se instruye al paciente 938 para llamar al doctor, y el controlador entra a un modo dormido 940. Periódicamente, la información almacenada por el procesador se descarga para un profesional del cuidado de la salud. Algunos métodos par descargar la información ya fueron descritos. En principio, el controlador puede almacenar toda la información acerca del desempeño de las series de rutinas de ejercicios específicas y descargar toda esta información para análisis. De otro modo, el controlador puede realizar algunos análisis de datos iniciales para reducir la cantidad de datos que deben ser almacenados y transferidos. Así pues, los datos sin procesamiento o analizados pueden ser transferidos. El análisis preliminar, si hay alguno, realizado por el controlador puede incluir agrupamiento y/o promediación de grupos de ejercicios sobre ciertos periodos de tiempo y/o realizados en tiempos particulares del día. Este análisis puede incluir una evaluación de la variación con el progreso del tiempo para ayudar al profesional del cuidado de la salud a evaluar si el paciente esta haciendo mejorías suficientes y para evaluar si es adecuada la rutina de ejercicios programada en el controlador. En una modalidad, el controlador descarga los datos, tiempo, número de repeticiones de un ejercicio, curvas de fuerza, interrupciones finales por intervalo de movimiento logrados, número de golpes en un juego de propiocepción y número de veces que el paciente oprimió el botón de dolor. 3. Uso de la ortesis Para reducir la oportunidad de que el propio paciente se lesione utilizando las ortesis en la presente descritas, de preferencia el paciente es examinado por un profesional de cuidados de la salud capacitado antes de utilizar la ortesis." _ Con la evaluación del estado del paciente, el controlador es programado para los ejercicios adecuados. En las modalidades preferidas, la estación monitora ayuda al profesional de los cuidados de salud (HCP) con el proceso de programación. En particular, la estación monitor puede dirigir al programador a través de una serie de preguntas para diseñar el tipo de rutina de ejercicios deseada. Con base en las respuestas a las preguntas, la estación monitor reúne las piezas del programa para el controlador. Una vez que el controlador está conectado con la estación monitor pro medio de una conexión RS 232, una conexión por módem, un a radioconexión, una conexión IR u otra conexión conveniente utilizando un protocolo adecuado, el programa se descarga al controlador. En general, la estación monitor almacena la información sobre un paciente particular, de modo que el HCP inicialmente instruye a la estación monitor si el paciente es un nuevo paciente o un paciente continuo. Las preguntas iniciales de preferencia incluyen la edad del paciente, dentro de una serie de intervalos, el sexo del paciente, la articulación involucrada y el tipo de lesión. En una modalidad preferida, el monitor guía al HCP a través de una serie de pantallas para llenar la información relacionada con la realización de los ejercicios dentro de hasta cinco diferentes periodos de tiempo, como se muestra en las Figuras 59-64. El HCP puede indicar el número de días que durará cada fase. Los parámetros para cada tipo de ejercicio que va a ser realizado en cada fase entonces se establecen, véase las Figuras 60-64. El monitor puede estar programado para sugerir rutinas de ejercicio con base en la información introducida acerca del paciente. El HCP puede modificar las rutinas sugeridas según desee. Las pantallas adicionales pueden ser utilizadas para proporcionar otras adiciones al tratamiento y/o información relacionada con el controlador y el medio para comunicarse con el controlador. Una vez que el HCP ha completado la especificación de la rutina de ejercicios, se conecta el controlador a la estación monitor y se programa el controlador con la rutina de ejercicios. En periodos de tiempos prescritos, la información almacenada en el controlador relacionada con el desempeño de los ejercicios por parte del paciente puede ser descargada a la estación monitor. El intervalo de tiempo puede ser determinado con base en la capacidad de almacenamiento del controlador, la longitud adecuada para la evaluación del progreso por parte del HCP u otros aspectos similares. La descarga de información desde el controlador a la estación monitor puede realizarse en las instalaciones para los cuidados de la salud donde la estación monitor está ubicada o en un lugar remoto. Si se realiza en las instalaciones para los cuidados de la salud, la información puede ser descargada enganchando directamente el controlador con la estación monitor o a través de un módem, radio conexión, conexión de infrarrojos o similares. La conexión remota puede realizarse con una conexión de módem, radiocomunicación u otra conexión de intervalo más amplio incluido, por ejemplo la Internet. Se realiza el análisis adecuado de los datos, por ejemplo, los datos descargados de los ejercicios pueden ser graficados en forma sin procesamiento o después de alguna forma de promediación o selección de datos. Los ejemplos se muestran en las Figuras 65-66. Con base en una evaluación de los datos descargados, el HCP puede mantener el programa de ejercicios en su forma inicialmente programada o modificar el programa de ejercicios para tomar en cuenta desarrollos inesperados. En las modalidades preferidas, el HCP puede volver a programar el controlador desde un lugar remoto de modo que cualquier cambio deseado en la rutina puede hacerse sin que el paciente necesite visitar las instalaciones para cuidados de la salud.

Para facilitar la función de supervisión, es posible realizar telecomunicación en tiempo real de modo que la información sobre los ejercicios pueda se recibida por el profesional de los cuidados de salud a medida que se realizan los ejercicios. Del mismo modo, el paciente y el profesional para los cuidados de la salud pueden intercambiar comunicaciones en tiempo real. Las telecomunicaciones en tiempo real pueden incluir teleconferencia o videoconferencia . Además, el paciente y/o el profesional de los cuidados de la salud pueden hacer la interfaz con un sitio web para tener acceso o mantener información de la base de datos y/o como y portal de comunicación. La información adicional sobre estos métodos de supervisión remotos se proporciona en la Solicitud de la Patente Estadounidense Serie No. 09/266,866 de Oyen y col, titulada SUPERVISIÓN REMOTA DE UNA ORTESIS CON INSTRUMENTOS, se incorpora en la presente como referencia. Una de las diferentes funciones importantes de la ortesis controlada por microprocesador es supervisar el cumplimiento con la ejecución de los ejercicios. Una ayuda útil para la función de supervisión del cumplimiento puede obtenerse realizando una evaluación sicológica del paciente. Es posible utilizar la prueba sicológica para evaluar la adecuabilidad de los ejercicios programados así como indicar otros problemas potenciales con el proceso de curación no directamente vinculado con los ejercicios. Una forma relativamente sencilla de la prueba sicológica puede involucrar preguntas para el paciente antes de la realización de los ejercicios con respecto a la disposición del paciente para realizar los ejercicios y después de los ejercicios con relación a la utilidad de los ejercicios. Las consultas pueden tomar la forma de seleccionar de representaciones gráficas como puede ser una cara feliz, una cara enojada, etc. Una prueba más avanzada puede incluir preguntas relacionadas con el dolor que sintió el paciente. Una serie sistemática de preguntas relacionadas con el dolor han sido desarrolladas en la Universidad de McGill y se conocen como el cuestionario del dolor de McGill. Las preguntas relacionadas con el grado de dolor, la ubicación del dolor, los cambios en el dolor y la sensación de dolor. Las respuestas pueden ser presentadas como valores numéricos que se registran de acuerdo con una fórmula prescrita. Otra descripción del cuestionario del dolor de McGill esta descrito en R. Melzack, "The Methods", Pain 1:277-299 (1975), se incorpora en la presente como referencia. El cuestionario puede ser actualizado y modificado según sea adecuado. La prueba sicológica puede utilizarse como parte de la evaluación del paciente. En particular, la rutina de ejercicios puede ser modificada en respuesta en parte a la actitud mental del paciente para ayudar a garantizar un mayor cumplimiento con los ejercicios y para aumentar el nivel de comodidad del paciente. El equilibrio de todos estos factores puede dar origen a una rehabilitación más rápida del paciente. Descripción adicional del uso de la evaluación sicológica como una ayuda para el tratamiento ortopédico se proporciona en la Solicitud de la Patente Estadounidense 09/339,071 de Stark y col., titulada "ORTESIS PARA REHABILITACIÓN" que se incorpora en la presente como referencia. Las modalidades antes descritas están propuestas como ejemplares y no como limitantes. Otras modalidades están dentro de las cláusulas siguientes. Aunque la presente invención ha sido descrita con referencia a las modalidades preferidas, los trabajadores expertos en la técnica se darán cuenta que es posible hacer cambios en la forma y detalles sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.

Claims (49)

1. REIVINDICACIONES
2. Una ortesis que consiste en: una primera porción soporte que se ajusta alrededor de una primera porción del cuerpo en un primer lado de la articulación de un paciente; una segunda porción soporte que se ajusta alrededor de una segunda porción del cuerpo, la segunda porción del cuerpo estando en el lado opuesto de la articulación desde la primera porción del cuerpo; una bisagra conectando la primera porción soporte y la segunda porción soporte; y un aplicador de resistencia conectado a la bisagra para proporcionar resistencia a la rotación de la bisagra, el aplicador de resistencia comprende: una primera superficie, una segunda superficie generalmente paralela a la primera superficie y selectivamente móvil con relación a la primera superficie; una manivela que se ubica entre la primera superficie y la segunda superficie y que gira con relación a la primera superficie; y s una unidad de compresión ubicada entre la primera superficie y la segunda superficie, la unidad de compresión aplicando resistencia con respecto a la rotación de la manivela con relación a la primera superficie con la cantidad de resistencia estando relacionada con la distancia de la primera superficie a la segunda superficie. 2. La ortesis de la reivindicación 1, en donde la unidad de compresión consiste en una pluralidad de anillos de manivela interpuestas con y en contacto por fricción con una pluralidad de anillos de alojamiento, donde los anillos de la manivela giran con la manivela y los anillos del alojamiento giran con la primera superficie.
3. 3. La ortesis de la reivindicación 1, en donde la tensión dentro de la unidad de compresión varía por la rotación de una perilla, la cual modifica la distancia entre la primera superficie y la segunda superficie.
4. 4. La ortesis de la reivindicación 1, en donde el aplicador de resistencia está unido de manera reversible a la bisagra con un pasador de bloqueo.
5. 5. La ortesis de la reivindicación 1, en donde el aplicador de resistencia consiste en un resorte entre la primera superficie y la segunda superficie.
6. 6. La ortesis de la reivindicación 1, en donde la bisagra consiste en topes extremos seleccionables delimitando el intervalo de rotación de la bisagra.
7. 7. La ortesis de la reivindicación 1, en donde el aplicador de resistencia proporciona resistencia rotacional que varía con la orientación de la bisagra.
8. 8. Una ortesis que comprende: una primera porción de soporte que se ajusta alrededor de una primera porción del cuerpo sobre un primer lado de una articulación de un paciente; una segunda porción soporte que se ajusta alrededor de una segunda porción del cuerpo, la segunda porción del cuerpo estando en el lado opuesto de la articulación desde la primera porción del cuerpo; una bisagra conectando la primera porción soporte y la segunda porción soporte; y un aplicador de resistencia aplicando resistencia selectiva a la rotación alrededor de la bisagra; un primer detector de esfuerzos conectado de manera operante a la primera porción soporte; y un controlador calibrado para medir la fuerza aplicada para hacer girar la bisagra utilizando la resistencia eléctrica del detector del esfuerzo.
9. 9. La ortesis de la reivindicación 8, en donde la resistencia rotacional del aplicador de resistencia es controlada de manera electrónica.
10. 10. La ortesis de la reivindicación 8, en donde la resistencia rotacional del aplicador de resistencia se controla manualmente.
11. 11. La ortesis de la reivindicación 8, en donde el detector de esfuerzos esta conectado a un amplificador sumador que es polarizado con un voltaje de referencia para establecer la salida del amplificador dentro de un intervalo deseado, la salida del amplificador sumador se dirige al controlador.
12. 12. La ortesis de la reivindicación 8, en donde la bisagra comprende un detector de posición que proporciona una salida relacionada con la orientación de la bisagra.
13. 13. La ortesis de la reivindicaciones 12, en donde el controlador comprende un microprocesador digital y la ortesis además comprende una pantalla conectada de manera operante al microprocesador, la pantalla muestra el movimiento de un cursor en dos dimensiones donde la posición en la dimensión respectiva corresponde a los valores del detector de esfuerzos y el detector de posición.
14. 14. La ortesis de la reivindicación 8, en donde el controlador comprende un microprocesador digital.
15. 15. Un método para realizar ejercicios de cadena cerrada, el método comprende: aplicar una fuerza contra un transductor de fuerza con una velocidad de repetición y objetivo de fuerza especificado con un controlador portátil a base de microprocesador digital, el transductor de fuerza manteniéndose fijo en el espacio por fuerzas externas al paciente; medir la fuerza aplicada al transductor de fuerza utilizando el controlador, el controlador estando conectado al transductor de fuerza; y mostrar la fuerza aplicada al transductor de la fuerza.
16. 16. El método de la reivindicación 15, en donde el transductor de fuerza es una báscula sin instrumentos.
17. 17. El método de la reivindicación 15, además comprende la aplicación de una fuerza a un segundo transductor de fuerzas utilizando una porción del cuerpo separada.
18. 18. El método de la reivindicación 15, en donde el transductor de fuerza es un detector de almohadilla colocado contra una superficie inmóvil.
19. 19. El método de la reivindicación 15, además comprende orientar una articulación en un ángulo seleccionado para realizar ejercicios de cadena cerrada estáticos.
20. 20. El método de la reivindicación 15 además comprende ajustar el ángulo de una articulación durante la aplicación de fuerza para realizar ejercicios de cadena cerrada dinámicos.
21. 21. El método de la reivindicación 20, en donde la pantalla muestra un objetivo que puede ser alcanzado mediante la aplicación de una fuerza elegida.
22. 22. El método de la reivindicación 20, en donde la pantalla muestra un objetivo que puede ser alcanzado flexionando la articulación en un ángulo elegido.
23. 23. El método de la reivindicación 20, en donde la orientación del ángulo de la articulación se supervisa con una pantalla conectada a una ortesis con instrumentos y en donde la pantalla además muestra la magnitud de la fuerza aplicada, la orientación y magnitud de la fuerza se muestra con el movimiento bidimensional de un cursor.
24. 24. Un método para realizar ejercicios de coordinación para el entrenamiento neuromotor, comprende: flexionar una primera articulación de modo que un cursor sobre una pantalla se mueva para llegar a una posición elegida sobre la pantalla en un tiempo seleccionado, prescrito, el movimiento del cursor estando correlacionado con el movimiento o esfuerzo de la articulación por medio de un detector en una ortesis colocada en la articulación.
25. 25. El método de la reivindicación 24, en donde la ortesis comprende : una primera porción de soporte que se ajusta alrededor de una primera porción del cuerpo en un primer lado de la articulación; una segunda porción soporte que se ajusta alrededor de una segunda porción del cuerpo, la segunda porción del cuerpo estando en el lado opuesto de la articulación desde la primera porción del cuerpo; una conexión flexible conectando la primera porción Í05 soporte y la segunda porción soporte; un detector de posición conectado de manera operante a la conexión flexible de modo que el detector de posición detecta la orientación relativa de las primeras porciones de soporte con respecto a la segunda porción de soporte.
26. 26. El método de la reivindicación 24, en donde el detector esta conectado de manera operante a un controlador portátil que consiste en un microprocesador digital.
27. 27. El método de la reivindicación 24, en donde el movimiento del cursor esta correlacionado con el esfuerzo de una articulación por medio de un detector de esfuerzos.
28. 28. El método de la reivindicación 24, en donde el cursor se mueve en dos dimensiones con el movimiento en una dimensión correspondiente a la salida de un detector de posición y el movimiento en la otra dimensión correspondiente a la salida de un detector de esfuerzo.
29. 29. El método de la reivindicación 24 además comprende flexionar una segunda articulación para variar simultáneamente la pantalla junto con el movimiento de la primera articulación, en donde las variaciones en la pantalla debidas al movimiento de la segunda articulación se determinan por el resultado de una posición o detector de esfuerzos en la segunda articulación.
30. 30. El método de la reivindicación 29, en donde los detectores están conectados de manera operante a un controlador portátil que consiste en un microprocesador digital, el microprocesador proporcionando un objetivo para la flexión de la primera y segunda articulación en la pantalla.
31. 31. El método de la reivindicación 24, en donde el detector se selecciona del grupo que consiste en un detector de esfuerzo y un detector de posición.
32. 32. Un dispositivo para ejercicios con instrumentos, consiste en: una cuerda elástica; un transductor conectado a la cuerda elástica de modo que las fuerzas aplicadas a la cuerda modifican la salida del transductor; y una pantalla conectada de manera operante al transductor.
33. 33. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 32 consiste en una manija conectada a la cuerda.
34. 34. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 32 consiste en un yugo que se asegura alrededor de una porción del cuerpo, el yugo estando unido a la cuerda.
35. 35. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 32, en donde la cuerda consiste en una banda elástica o un tubo elástico.
36. 36. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 32, en donde el transductor es un detector de esfuerzos o un detector de tensión.
37. 37. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 32 además comprende un microprocesador digital conectado de manera al transductor y a la pantalla.
38. 38. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 37, en donde el microprocesador se programa para mostrar información relacionada con una rutina de ejercicios completada.
39. 39. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 37, en donde el microprocesador consiste en un dispositivo de salida seleccionado del grupo que consiste en una conexión serial, un módem, un radiotransmisor, un trasmisor de infrarrojo y una conexión telefónica.
40. 40. Un dispositivo para ejercicios con instrumentos comprende : un bastidor que contiene dos brazos de palanca conectados en una articulación; un transductor conectado al bastidor de modo que las fuerzas de torsión aplicadas contra el bastidor sean medidas por el transductor; y una pantalla conectada de manera operante al transductor.
41. 41. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 40, en donde la articulación consiste en una bisagra.
42. 42. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 41, en donde la bisagra tiene una resistencia ajustable.
43. 43. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 40 además comprende un resorte unido a los brazos de palanca de modo que el movimiento de los brazos de palanca comprimen el resorte.
44. 44. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 40, en donde el transductor consiste en un detector de esfuerzos.
45. 45. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 44, en donde la salida del detector de esfuerzos se correlaciona con las fuerzas aplicadas.
46. 46. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 40, en donde el transductor consiste en un detector de posición conectado a la bisagra de modo que la salida del detector de posición está relacionada con la orientación de la bisagra.
47. 47. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 40, consiste en un yugo que se une a una parte del cuerpo, en el cual el yugo está unido a un brazo de palanca.
48. 48. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 40 además consiste en un microprocesador digital conectado al transductor y a la pantalla.
49. 49. El dispositivo para ejercicios con instrumentos de la reivindicación 48, en donde el microprocesador consiste en un dispositivo de salida seleccionado del grupo que consiste en una conexión serial, un módem, un radiotransmisor, un transmisor de infrarrojos y una conexión telefónica. RECL'MF N DE LA IUVEl iC l ' La ortesis con control de micr^procesador colocada cerca de la articulación de un paciei ' ß se utiliza para realizar y supervisar un intervalo de movimientos isomé ric~ . , propiocepción y ejercicios isotónicos de la arti cul azi o . Una variedad de elementos de hardware mejorados dan origen a una ortesis que es más fácil de utilizar e interactúa más ef cientemente con el controlador para permitir la supervisión de una mayor gama de movimientos, manteniendo al mismo tiempo el bajo costo y proporciona evaluación exüci ., conveniente, de los ejercicios. Las formas eficientes de programar los ejercicios, supervisar los ejercicios y evaluar el ejercicio proporciona un programa extenso para la rehabilitación de una articulación lesionada o debilitada.