RU2775756C1 - Optomyographic sensor of an electromechanical prosthesis and method for setting an electromechanical prosthesis - Google Patents
Optomyographic sensor of an electromechanical prosthesis and method for setting an electromechanical prosthesis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775756C1 RU2775756C1 RU2021103661A RU2021103661A RU2775756C1 RU 2775756 C1 RU2775756 C1 RU 2775756C1 RU 2021103661 A RU2021103661 A RU 2021103661A RU 2021103661 A RU2021103661 A RU 2021103661A RU 2775756 C1 RU2775756 C1 RU 2775756C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- prosthesis
- electromechanical
- user
- limb
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical Effects 0.000 claims abstract description 62
- 210000003414 Extremities Anatomy 0.000 claims abstract description 36
- 210000003205 Muscles Anatomy 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 10
- 210000002435 Tendons Anatomy 0.000 claims abstract description 8
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 claims abstract description 8
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 210000004369 Blood Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 13
- 230000003213 activating Effects 0.000 claims description 10
- 210000000587 Skeletal Muscle Fibers Anatomy 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract 1
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 3
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 3
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 3
- 210000001364 Upper Extremity Anatomy 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 230000000004 hemodynamic Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области медицинской техники в сфере протезирования, а именно к устройствам управления электромеханическим протезом, и может быть использована в медицинской промышленности.SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of medical technology in the field of prosthetics, namely to control devices for an electromechanical prosthesis, and can be used in the medical industry.
Известен оптомиографический датчик электромеханического протеза, который содержит инфракрасные оптические датчики, расположенные в продольных углублениях основания [WO 0245621 A2, дата публикации 13.06.2002 г., МПК: A61F 2/54; A61F 2/68; A61F 2/58].Known optomyographic sensor electromechanical prosthesis, which contains infrared optical sensors located in the longitudinal recesses of the base [WO 0245621 A2, publication date 13.06.2002, IPC:
Известен также оптомиографический датчик в составе системы для измерения мышечного состояния и гемодинамики, состоящий из ряда оптических датчиков, расположенных в определенной топологии для уточнения сигнала и улучшения соотношения сигнал-шум [US 2013184539 A1, дата публикации: 18.07.2013 г., МПК: А61В 5/00; А61В 5/04; А61В 5/0488].Also known is an optomyographic sensor as part of a system for measuring muscle condition and hemodynamics, consisting of a number of optical sensors located in a certain topology to refine the signal and improve the signal-to-noise ratio [US 2013184539 A1, publication date: 18.07.2013, IPC:
Особенностью рассматриваемых систем является то, что они, в основном, основывают управление протеза на гемодинамическом состоянии мышечной ткани, для чего необходимо расположить датчики в непосредственной близи к целевой мышце.A feature of the systems under consideration is that they mainly base the control of the prosthesis on the hemodynamic state of the muscle tissue, for which it is necessary to place the sensors in close proximity to the target muscle.
В качестве прототипа выбран оптомиографический датчик электромеханического протеза и способ настройки электромеханического протеза, при этом датчик содержит корпус и оптические датчики, а способ заключается в закреплении электромеханического протеза культеприемником на конечности пользователя и калибровку оптомиографического датчика электромеханического протеза путем множественного выполнения этапов перемещения оптомиографического датчика внутри культеприемной гильзы протеза, регистрирования показателей мышечной активности конечности пользователя в каждом положении оптомиографического датчика внутри культеприемной гильзы протеза, выборе того положения оптомиографического датчика, при котором показатели мышечной активности конечности пользователя являются наиболее высокими или соответствуют заданным, и фиксировании оптомиографического датчика внутри культеприемной гильзы протеза в этом положении [CN 103610443 А, дата публикации 05.03.2020 г., МПК: A61F 2/58; A61F 2/68].As a prototype, an optomyographic sensor of an electromechanical prosthesis and a method for setting up an electromechanical prosthesis are selected, while the sensor contains a body and optical sensors, and the method consists in fixing the electromechanical prosthesis with a stump receiver on the user's limbs and calibrating the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis by performing multiple steps of moving the optomyographic sensor inside the stump sleeve of the prosthesis, recording the indicators of muscle activity of the user’s limb in each position of the optomyographic sensor inside the prosthetic socket, choosing the position of the optomyographic sensor at which the indicators of muscle activity of the user’s limb are the highest or correspond to the specified ones, and fixing the optomyographic sensor inside the prosthetic socket in this position [ CN 103610443 A, publication date 03/05/2020, IPC: A61F 2/58; A61F 2/68].
Недостатком прототипа и известных технических решений является высокая сложность настройки электромеханического протеза с использованием такого электромиографического датчика ввиду необходимости множественных итераций этапа перемещения оптомиографического датчика внутри культеприемной гильзы протеза и регистрирования показателей мышечной активности в каждом отдельном положении, что требует при этом также множественных снятий и установок всего протеза с конечности пользователя, что существенно увеличивает длительность процесса настройки электромеханического протеза и значительно его усложняет.The disadvantage of the prototype and known technical solutions is the high complexity of setting up an electromechanical prosthesis using such an electromyographic sensor due to the need for multiple iterations of the stage of moving the optomyographic sensor inside the prosthetic socket and recording the indicators of muscle activity in each individual position, which also requires multiple removals and installations of the entire prosthesis from the user's limb, which significantly increases the duration of the process of setting the electromechanical prosthesis and significantly complicates it.
Техническая проблема, на решение которой направлена группа изобретений, заключается в упрощении способа настройки электромеханического протеза.The technical problem to be solved by the group of inventions is to simplify the method for setting up an electromechanical prosthesis.
Технический результат, на достижение которого направлена группа изобретений, заключается в упрощении этапа калибровки оптомиографического датчика электромеханического протеза.The technical result to be achieved by the group of inventions is to simplify the calibration step of the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis.
Сущность первого изобретения из группы изобретений заключается в следующем.The essence of the first invention from the group of inventions is as follows.
Оптомиографический датчик электромеханического протеза содержит корпус, имеющий поверхность для взаимодействия с конечностью пользователя, на которой расположены оптические датчики для получения данных о процессах, происходящих в подкожной структуре культи конечности пользователя. В отличие от прототипа оптомиографический датчик электромеханического протеза снабжен средством поочередной активации оптических датчиков, корпус содержит элемент настройки интенсивности излучения света, попадающий на приемник оптического датчика, расположенный с противоположной стороны корпуса от поверхности для взаимодействия с конечностью пользователя, а оптические датчики предназначены для получения данных об изменении кривизны мышечных волокон, или кровенаполнении мышечной ткани, или перемещении сухожилий, происходящих под кожей культи конечности пользователя.The optomiographic sensor of the electromechanical prosthesis contains a housing having a surface for interaction with the user's limb, on which optical sensors are located to obtain data on the processes occurring in the subcutaneous structure of the user's limb stump. In contrast to the prototype, the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis is equipped with a means for sequentially activating optical sensors, the housing contains an element for adjusting the intensity of light emission falling on the receiver of the optical sensor located on the opposite side of the housing from the surface for interacting with the user's limb, and the optical sensors are designed to obtain data about a change in the curvature of the muscle fibers, or blood supply to the muscle tissue, or movement of the tendons occurring under the skin of the stump of the user's limb.
Сущность второго изобретения из группы изобретений заключается в следующем.The essence of the second invention from the group of inventions is as follows.
Способ настройки электромеханического протеза включает закрепление электромеханического протеза культеприемником на конечности пользователя и калибровку оптомиографического датчика электромеханического протеза. В отличие от прототипа калибровку оптомиографического датчика электромеханического протеза производят путем поочередной активации оптических датчиков для получения данных об изменении кривизны мышечных волокон, или кровенаполнения мышечной ткани, или перемещения сухожилий, происходящих под кожей культи конечности пользователя, регистрацию оптического датчика, для которого был получен наиболее высокий показатель относительного изменения светопроницаемости.The method for adjusting the electromechanical prosthesis includes fixing the electromechanical prosthesis with a stump receiver on the user's limbs and calibrating the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis. Unlike the prototype, the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis is calibrated by successively activating optical sensors to obtain data on changes in the curvature of muscle fibers, or blood supply to muscle tissue, or tendon movement occurring under the skin of the stump of the user's limb, registration of the optical sensor, for which the highest an indicator of the relative change in light transmission.
Оптические датчики обеспечивают возможность получения на входе данных об изменении кривизны мышечных волокон, кровенаполнения мышечной ткани, перемещения сухожилий и других процессах, происходящих в подкожной структуре культи конечности пользователя, и преобразования этих данных в электрический сигнал на выходе датчика.Optical sensors provide the ability to receive input data on changes in the curvature of muscle fibers, blood supply to muscle tissue, movement of tendons and other processes occurring in the subcutaneous structure of the user's limb stump, and convert these data into an electrical signal at the output of the sensor.
Оптические датчики содержат световые излучатели и фотоэлектрические приемники, обеспечивающие возможность взаимодействия с кожным покровом конечности пользователя. Световые излучатели обеспечивают возможность создания электромагнитного излучения видимого или инфракрасного диапазона. Фотоэлектрические приемники обеспечивают возможность преобразования света электромагнитного излучения видимого или инфракрасного диапазона, рассеянного в подкожной структуре культи конечности пользователя, в электрический сигнал. При этом для обеспечения питания оптических датчиков оптомиографический датчик может содержать интерфейс, подключенный к оптическим датчикам.Optical sensors contain light emitters and photoelectric receivers that provide the ability to interact with the skin of the user's limb. Light emitters provide the ability to create electromagnetic radiation in the visible or infrared range. Photoelectric receivers provide the ability to convert visible or infrared electromagnetic radiation light scattered in the subcutaneous structure of the user's limb stump into an electrical signal. In this case, to provide power to the optical sensors, the optomyographic sensor may contain an interface connected to the optical sensors.
Корпус датчика преимущественно имеет плоскую форму, обеспечивает несущие функции и может быть представлен в виде подложки или платы, на которой могут быть смонтированы световые излучатели и фотоэлектрические приемники, либо в качестве отдельного элемента, выполненного из любого известного конструкционного материала, на котором или внутри которого может быть закреплена подложка или плата. При этом в качестве такого элемента может быть представлен культеприемник протеза. Корпус имеет поверхность для взаимодействия с конечностью пользователя, которая может быть расположена с противоположной или на смежной стороне корпуса, предназначенной для закрепления датчика в культеприемнике протеза. Также эта поверхность характеризуется тем, что на ней могут быть расположены барьеры, препятствующие прямому взаимодействию элементов одного оптического датчика друг с другом.The sensor housing mainly has a flat shape, provides load-bearing functions and can be presented in the form of a substrate or board on which light emitters and photoelectric receivers can be mounted, or as a separate element made of any known structural material, on which or inside which be attached to the substrate or board. In this case, the prosthesis stump can be presented as such an element. The body has a surface for interaction with the user's limb, which can be located on the opposite or adjacent side of the body, designed to secure the sensor in the stump of the prosthesis. Also, this surface is characterized by the fact that barriers can be located on it that prevent direct interaction of the elements of one optical sensor with each other.
Оптические датчики установлены на поверхности корпуса датчика, предназначенной для взаимодействия с конечностью пользователя, что позволяет организовать передачу рассеянного через подкожную структуру конечности пользователя света от излучателя к фотоэлектрическому приемнику оптического датчика. Также они могут быть расположены на поверхностях, смежных с поверхностью для взаимодействия с конечностью пользователя при условии отсутствия препятствующих световому излучению и приему светового излучения со стороны корпуса элементов. При этом световой излучатель и фотоэлектрический приемник каждого оптического датчика могут быть установлены в соответствующие углубления корпуса таким образом, чтобы оптические оси излучателя и приемника были перпендикулярны поверхности для взаимодействия с конечностью пользователя.Optical sensors are installed on the surface of the sensor body, designed to interact with the user's limb, which allows organizing the transmission of light scattered through the subcutaneous structure of the user's limb from the emitter to the photoelectric receiver of the optical sensor. Also, they can be located on surfaces adjacent to the surface for interaction with the user's limb, provided that there are no elements preventing light emission and reception of light radiation from the side of the body. In this case, the light emitter and photoelectric receiver of each optical sensor can be installed in the corresponding recesses of the housing so that the optical axes of the emitter and receiver are perpendicular to the surface for interaction with the user's limb.
Световой излучатель и фотоэлектрический приемник каждого оптического датчика установлены на фиксированном расстоянии друг относительно друга, что обеспечивает возможность получения сигнала фотоэлектрическим приемником и снижает влияние помех. При этом указанное расстояние варьируется в диапазоне от 5 до 50 мм в то время, как расстояние между световыми излучателями и фотоэлектрическими приемниками соседних оптических датчиков обусловлено только количеством используемых оптических датчиков и возможными размерами датчика. При этом, соответственно, чем меньше расстояние между оптическими датчиками и чем большее количество оптических датчиков содержит оптомиографический датчик, тем выше будет точность его калибровки, что также упрощает процесс настройки протеза. В наиболее предпочтительном варианте расстояние между световым излучателем и фотоэлектрическим приемником каждого оптического датчика составляет от 10 до 15 мм.The light emitter and the photoelectric receiver of each optical sensor are installed at a fixed distance relative to each other, which makes it possible for the photoelectric receiver to receive a signal and reduces the effect of interference. In this case, the specified distance varies in the range from 5 to 50 mm, while the distance between the light emitters and photoelectric receivers of neighboring optical sensors is determined only by the number of optical sensors used and the possible dimensions of the sensor. At the same time, accordingly, the smaller the distance between the optical sensors and the more optical sensors the optomyographic sensor contains, the higher the accuracy of its calibration will be, which also simplifies the prosthesis adjustment process. In the most preferred embodiment, the distance between the light emitter and the photoelectric receiver of each optical sensor is between 10 and 15 mm.
Оптомиографический датчик снабжен средством поочередной активации отдельных оптических датчиков, за счет чего снижается количество итераций снятий/установок протеза и перемещений датчика внутри культеприемной гильзы, снижая таким образом длительность процесса калибровки датчика и упрощая способ настройки электромеханического протеза.The optomiographic sensor is equipped with a means of sequentially activating individual optical sensors, which reduces the number of iterations of removing/installing the prosthesis and moving the sensor inside the prosthetic sleeve, thus reducing the duration of the sensor calibration process and simplifying the method of setting up the electromechanical prosthesis.
Средство поочередной активации отдельных оптических датчиков обеспечивает возможность замыкания и размыкания цепи питания световых излучателей и/или приемников и может быть представлено в виде одного много позиционного или нескольких однопозиционных ручных переключателей, подключенных в цепь питания компонентов датчика и расположенных с противоположной стороны корпуса от поверхности для взаимодействия с конечностью пользователя. Либо это средство может быть представлено в виде микросхемы или контроллера с функцией автоматического переключателя. Средство поочередной активации отдельных оптических датчиков может быть представлено отдельным элементом и может быть соединено с датчиком любыми известными средствами передачи данных, либо оно может быть смонтировано непосредственно на корпусе датчика, что упрощает монтаж датчика внутрь культеприемной гильзы протеза.The means for successively activating individual optical sensors provides the possibility of closing and opening the power supply circuit of light emitters and/or receivers and can be represented as one multi-position or several single-position manual switches connected to the power supply circuit of the sensor components and located on the opposite side of the housing from the surface for interaction with the user's end. Or this means can be presented in the form of a microcircuit or a controller with an automatic switch function. The means for sequential activation of individual optical sensors can be represented by a separate element and can be connected to the sensor by any known means of data transmission, or it can be mounted directly on the sensor body, which simplifies the installation of the sensor inside the prosthetic socket.
Дополнительно для упрощения процесса калибровки оптомиографического датчика, он может содержать элемент настройки интенсивности излучения света, попадающий на приемник оптического датчика сигнала на приемнике оптического датчика, который может быть представлен подстроечным или переменным резистором, подключенным в цепь питания приемника и расположенным с противоположной стороны корпуса от поверхности для взаимодействия с конечностью пользователя.Additionally, to simplify the process of calibrating the optomyographic sensor, it may contain an element for adjusting the intensity of light emission falling on the receiver of the optical signal sensor on the receiver of the optical sensor, which can be represented by a trimming or variable resistor connected to the power supply circuit of the receiver and located on the opposite side of the housing from the surface to interact with the user's limb.
Калибровку оптомиографического датчика электромеханического протеза производят путем поочередной активации оптических датчиков оптомиографического датчика, для чего датчик предварительно устанавливают внутрь культеприемной гильзы протеза в месте, наиболее соответствующем изменению необходимого состояния конечности пользователя, и задействуют средство поочередной активации отдельных оптических датчиков.Calibration of the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis is carried out by alternately activating the optical sensors of the optomyographic sensor, for which the sensor is previously installed inside the stump socket of the prosthesis in the place most corresponding to the change in the required state of the user's limb, and the means of alternately activating individual optical sensors is activated.
Изменение показателя относительного изменения светопроницаемости., регистрируемого приемником, позволяет определить локальное кровенаполнение мышечной ткани, вызванное ее сокращением, изменение кривизны мышечных волокон, перемещение сухожилий в подкожных структурах и другие изменения механических и оптических свойств, ассоциированных с мышечной активностью.The change in the indicator of the relative change in light transmission, recorded by the receiver, allows you to determine the local blood filling of the muscle tissue caused by its contraction, changes in the curvature of muscle fibers, movement of tendons in subcutaneous structures and other changes in the mechanical and optical properties associated with muscle activity.
Изменение показателя относительного изменения светопроницаемости., регистрируемого приемником может быть осуществлено любыми известными средствами обработки сигнала, в том числе мультиметром, или для упрощения способа настройки электромеханического протеза для этого могут быть использованы элементы световой индикации, подключенные к выходу приемника каждого оптического датчика. При этом в процессе калибровки датчика может быть выбран один или несколько оптических датчиков, имеющих наиболее высокий показатель светопроницаемости.The change in the indicator of the relative change in light transmission, recorded by the receiver, can be carried out by any known means of signal processing, including a multimeter, or to simplify the method of setting up an electromechanical prosthesis, light indication elements connected to the output of the receiver of each optical sensor can be used for this. In this case, during the sensor calibration process, one or more optical sensors with the highest light transmission index can be selected.
Группа изобретений может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».A group of inventions can be made from known materials using known means, which indicates its compliance with the patentability criterion "industrial applicability".
Группа изобретений характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что:The group of inventions is characterized by a set of essential features previously unknown from the prior art, characterized in that:
- оптомиографический датчик электромеханического протеза снабжен средством поочередной активации оптических датчиков, что позволяет задействовать в процессе калибровки оптомиографического датчика отдельные оптические датчики, благодаря чему определить оптический датчик с наибольшей светопроницаемостью и интенсивностью излучения света, попадающей на приемник в процессе изменения состояния конечности пользователя протеза;- the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis is equipped with a means of successively activating optical sensors, which makes it possible to use separate optical sensors in the process of calibrating the optomyographic sensor, thereby determining the optical sensor with the highest light transmission and intensity of light emission falling on the receiver in the process of changing the state of the limb of the user of the prosthesis;
- калибровку оптомиографического датчика электромеханического протеза производят путем поочередной активации оптических датчиков оптомиографического датчика и регистрации той пары оптических датчиков, от которой был получен наиболее высокий показатель относительного изменения светопроницаемости., за счет чего в процессе настройки протеза снижается количество итераций снятий/установок протеза и перемещений датчика внутри культеприемной гильзы, снижая таким образом длительность и сложность процесса калибровки оптомиографического датчика.- calibration of the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis is carried out by successively activating the optical sensors of the optomyographic sensor and registering the pair of optical sensors from which the highest relative change in light transmission was obtained. inside the prosthetic sleeve, thus reducing the time and complexity of the optomyographic sensor calibration process.
Совокупность существенных признаков группы изобретений обеспечивает возможность определения в оптомиографическом датчике оптического датчика с наибольшей светопроницаемостью, попадающей на приемник в процессе изменения состояния конечности пользователя протеза, что позволяет снизить таким образом длительность и сложность процесса калибровки оптомиографического датчика электромеханического протеза.The set of essential features of the group of inventions makes it possible to determine in the optomyographic sensor an optical sensor with the highest light transmission falling on the receiver in the process of changing the state of the limb of the user of the prosthesis, which thus reduces the duration and complexity of the process of calibrating the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis.
Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в упрощении этапа калибровки оптомиографического датчика электромеханического протеза, тем самым упрощается способ настройки электромеханического протеза.This ensures the achievement of the technical result, which consists in simplifying the calibration step of the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis, thereby simplifying the method of setting the electromechanical prosthesis.
Группа изобретений характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».The group of inventions is characterized by a set of essential features previously unknown from the prior art, which indicates its compliance with the "novelty" patentability criterion.
Из уровня техники не известны существенные признаки группы изобретений, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «изобретательский уровень».The essential features of the group of inventions are not known from the prior art, which indicates its compliance with the criterion of patentability "inventive step".
Изобретения из группы изобретений связаны между собой и образуют единый изобретательский замысел, который заключается в том, что оптомиографический датчик электромеханического протеза используется в способе настройки электромеханического протеза, что свидетельствует о соответствии группы изобретений критерию патентоспособности «единство изобретения».The inventions from the group of inventions are interconnected and form a single inventive concept, which consists in the fact that the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis is used in the method of setting the electromechanical prosthesis, which indicates that the group of inventions complies with the patentability criterion "unity of invention".
Группа изобретений поясняется следующими фигурами.The group of inventions is illustrated by the following figures.
Фиг. 1 - Оптомиографический датчик электромеханического протеза, изометрия, вид сверху.Fig. 1 - Optomyographic sensor of an electromechanical prosthesis, isometry, top view.
Фиг. 2 Оптомиографический датчик электромеханического протеза, изометрия, вид снизу.Fig. 2 Electromechanical prosthesis optomiographic sensor, isometric view from below.
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути группы изобретений ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая группа изобретений ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.To illustrate the possibility of implementation and a more complete understanding of the essence of the group of inventions, an embodiment of its implementation is presented below, which can be modified or supplemented in any way, while the present group of inventions is by no means limited to the presented option.
Оптомиографический датчик электромеханического протеза содержит корпус 1, в углублениях которого расположены оптические датчики 2, 3 и 4, состоящие из инфракрасных излучателей и фотоэлектрических приемников, смонтированных на плате, при этом с другой стороны платы в углублении корпуса 1 смонтированы выключатели питания 5, 6, 7 инфракрасных излучателей оптических датчиков 2, 3 и 4 соответственно, а приемники подключены через подстроечный резистор 8. При этом на плате также смонтирован интерфейс 9 для подключения датчика к контроллеру электромеханического протеза (не показан на фигурах).The optomiographic sensor of an electromechanical prosthesis contains a
Группа изобретений работает следующим образом.The group of inventions works as follows.
Электромеханический протез верхней конечности с установленным и закрепленным внутри его гильзы оптомиографическим датчиком закрепляли на культе верхней конечности пользователя протеза. В процессе калибровки оптомиографического датчика электромеханического протеза пользователь осуществлял мышечную активность, направленную на изменение угла раствора кисти руки протеза, что приводило к сокращению мышечной ткани в подкожных структурах культи пользователя протеза.An electromechanical prosthesis of the upper limb with an optomyographic sensor installed and fixed inside its sleeve was fixed on the stump of the upper limb of the user of the prosthesis. In the process of calibrating the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis, the user carried out muscle activity aimed at changing the opening angle of the hand of the prosthesis, which led to a contraction of muscle tissue in the subcutaneous structures of the prosthesis user's stump.
В процессе калибровки оптмиографического датчика оператор поочередно задействовал оптические датчики 2, 3 и 4 посредством выключателей питания 5, 6, 7 инфракрасных излучателей через монтажное отверстие в культеприемнике протеза. В процессе сокращения мышечной ткани происходило изменение величины рассеяния ИК-излучения в тканях конечности пользователя протеза и соответственно изменение показателя светопроницаемости, получаемого приемником каждого оптического датчика 2, 3 и 4. При этом за счет индикации на контроллере электромеханического протеза осуществлялась регистрация наиболее высокого показателя светопроницаемости, получаемого каждым отдельным оптическим датчиком 2, 3 и 4. Путем регулировки подстроечного резистора 8 осуществлялась более тонкая настройка приемников. Поскольку наиболее высокий показатель светопроницаемости регистрировался парой 2, то она выбиралась в качестве предпочтительной для изменения угла раствора кисти руки протеза и управления таким образом электромеханическим протезом.In the process of calibrating the optmyographic sensor, the operator alternately activated
Таким образом, достигался технический результат, заключающийся в упрощении этапа калибровки оптомиографического датчика электромеханического протеза, тем самым упрощался способ настройки электромеханического протеза.Thus, the technical result was achieved, which consists in simplifying the calibration step of the optomyographic sensor of the electromechanical prosthesis, thereby simplifying the method of setting the electromechanical prosthesis.
Claims (7)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2775756C1 true RU2775756C1 (en) | 2022-07-07 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010009452A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-21 | Lockheed Martin Corporation | Method and apparatus for neural-signal capture to drive neuroprostheses or control bodily function |
| CN103610443A (en) * | 2013-11-19 | 2014-03-05 | 上海交通大学 | Near-infrared sensor based muscle group information detection device |
| CN111031970A (en) * | 2017-08-25 | 2020-04-17 | 奥托·博克保健产品有限公司 | Prosthetic system and method for checking the function of a prosthetic system |
| RU2741215C1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью "АйТи Юниверс" | Neurorehabilitation system and neurorehabilitation method |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010009452A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-21 | Lockheed Martin Corporation | Method and apparatus for neural-signal capture to drive neuroprostheses or control bodily function |
| CN103610443A (en) * | 2013-11-19 | 2014-03-05 | 上海交通大学 | Near-infrared sensor based muscle group information detection device |
| CN111031970A (en) * | 2017-08-25 | 2020-04-17 | 奥托·博克保健产品有限公司 | Prosthetic system and method for checking the function of a prosthetic system |
| RU2741215C1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью "АйТи Юниверс" | Neurorehabilitation system and neurorehabilitation method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| HAMED HAMID MUHAMMED Optomyography (OMG): A Novel Technique for the Detection of Muscle Surface Displacement Using Photoelectric Sensors // School of Technology and Health STH, Royal Institute of Technology KTH Stockholm, Sweden, 2015. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101466304B (en) | Skin monitoring device, method of monitoring the skin, monitoring device, method of irradiating the skin, and use of an OLED | |
| US9672393B1 (en) | Phase controlled array for wirelessly powering implantable devices | |
| CN101621961B (en) | Ocular sensor for the detection of an analyte in eye water | |
| CN101123925B (en) | Dental treatment apparatus with automatic insert recognition | |
| EP0955865B1 (en) | Apparatus for diode laser pulse oximetry using multifiber optical cables and disposable fiber optic probes | |
| US9943420B2 (en) | Liner having an integrated electrode | |
| AU749033B2 (en) | Apparatus and method for noninvasive glucose measurement | |
| US20110242532A1 (en) | Biodegradable fibers for sensing | |
| EP3175784B1 (en) | Micro-electrode array | |
| KR101187180B1 (en) | System Consisting of a Liner and a Myoelectronic Electrode Unit | |
| CN105828708A (en) | Apparatus for measuring bio-information and a method for error compensation thereof | |
| RU2775756C1 (en) | Optomyographic sensor of an electromechanical prosthesis and method for setting an electromechanical prosthesis | |
| JP2019500065A (en) | Radio frequency and optical reader scanning array | |
| DE102006035547A1 (en) | Transfer arrangement | |
| EP3673804B1 (en) | Continuous glucose monitoring on-body sensor having a visual display | |
| RU2775757C1 (en) | Optomyographic sensor of an electromechanical prosthesis | |
| GB2534643A (en) | System and method for detecting a change in shape of at least one predefined region of an optical fibre | |
| EP3624738A1 (en) | Method for capturing sensor data | |
| EP1236444B1 (en) | Device for the hardening of light-curing resins, especially of dental fill- and adhesive materials | |
| CN115414137A (en) | Tag circuit, bone implant, bone strain detection system and method | |
| CA3147484A1 (en) | Active implantable medical device (aimd) comprising a transparent encapsulation | |
| CN1572252A (en) | Portable instrument provided with an optical device for measuring a physiological quantity and means for transmitting and/or receiving data | |
| CN111329463A (en) | Motion artifact elimination system based on PPG heart rate measurement and implementation method thereof | |
| US20210389175A1 (en) | System and devices for measuring light sources and methods of use thereof | |
| CN111657960A (en) | Sensor arrangement |