WO2017114986A1 - Dispositivo para el control, supervisión y buena praxis de la actividad física del ser humano - Google Patents
Dispositivo para el control, supervisión y buena praxis de la actividad física del ser humano Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention aims at a device comprising at least one garment that, by incorporating electrodes and sensors, provides at least the signals to obtain, among other data, an electrocardiogram, an electromyogram, the bioimpedance of the body human, and data on the position, displacement, movement and acceleration of the user in real time.
- the above information can be used, among other purposes, for the correct neuromuscular electrostimulation of the user. Background of the invention
- electrocardiography which provides data about the heart
- electromyography which provides data on neuromuscular activity
- neuromuscular electrostimulation are well known. These techniques are widely used both in the physical training of athletes and in the treatment of patients suffering from various pathologies, that is, once the electrocardiographic and electromyographic data have been collected, the trainer or healthcare staff designs a training or rehabilitation program that includes different physical exercises and that may include neuromuscular electrostimulation.
- the present invention recommends a device that allows obtaining in real time the data of cardiac, neuromuscular, biomechanical and metabolic activity during electrostimulation, physical exercise performed in training or rehabilitation, and, taking into account the data obtained in real time , perform, taking into account the appropriate parameters, the correct electrostimulation with the variation of the stimuli, the correct way to execute the physical exercises and monitor what happens at all levels in the user's organism. Description of the invention
- the device for the control, supervision and good practice of the physical activity of the human being, object of the present invention consists of:
- each of the aforementioned clothing items provides:
- first electrodes suitable for capturing electrocardiographic electrical signals
- second electrodes suitable for capturing electromyographic electrical signals
- third electrodes suitable for measuring the user's bioimpedance
- fourth electrodes for neuromuscular electrostimulation
- inertial measurement units of which they comprise one or more accelerometers and one or more gyroscopes, one or more electrogoniometers, a geolocation device,
- said first hardware device is electrically connected to the first, second and third electrodes, to the inertial measurement units, to the geolocation device and to the electrogoniometers, said first hardware device is capable of processing and transmitting signals to the second hardware device in real time electrocardiographic, electromyographic and those from the third electrodes, the inertial measurement units, the geolocation device and the electrogoniometers, and which in turn comprises one or more first communication devices.
- the said first hardware device generates and sends electrical impulses to one or more of the fourth electrodes and controls and regulates the parameters, such as, among others, intensity, frequency, input and output ramp, voltage, pulse width, time of pulse duration and non-pulse time, of each of the electrical impulses sent;
- a second hardware device and its corresponding software which in turn comprises one or more data input peripherals, one or more data presentation peripherals and one or more communication devices complementary to the first communication devices
- said second hardware device processes and stores the data from the first hardware device, generating, in real time, an electrocardiogram, an electromyogram and graphs of bioimpedance and the speed, acceleration and spatial position of the user and of various parts of his body, as well as the distances traveled .
- a preferred embodiment of the device for the control, supervision and good practice of the physical activity of the human body may comprise:
- first electrodes suitable for capturing electrocardiographic electrical signals
- inertial measurement which transmit information of the velocity, acceleration and spatial position of different parts of the body
- a geolocation device that measures the spatial position and the distances traveled
- one or more electrogoniometers which measures the rotation of the joints
- a first hardware device comprising one or more first telecommunications devices, and their corresponding connected software to the first, second and third electrodes, to the inertial measurement units, to the electrogoniometers and to the geolocation device
- said first hardware device is able to process in real time the electrocardiographic and electromyographic signals and those from the inertial measurement units , of the geolocation device and of the electrogoniometers.
- the said first hardware device generates and sends electrical impulses to one or more of the fourth electrodes and controls the parameters of said impulses, such as, among others, the intensity, frequency, input and output ramp, of the electrical impulses sent to each one of the electrodes,
- a second hardware device and its corresponding software comprising at the same time one or more data entry peripherals, one or more data presentation peripherals and one or more communication devices complementary to the first communication devices, at least one of the First communication devices and at least one of the second communication devices use Wi-Fi or Bluetooth communication protocols.
- Said second hardware device stores and processes the data coming from the first hardware device obtaining and showing in one of the peripherals, in real time, an electrocardiogram, an electromyogram, the percentage of fat in the body mass and graphs of the rotation of the joints, of the speed, acceleration and spatial position of the body and its various parts of the person who is wearing the clothing.
- the professional or even the user can, if necessary, proceed to correct the way to perform the exercises being performed, change them for another type of exercise or proceed to introduce the second hardware device. parameters, or to modify them, so that the first hardware device generates the electrical impulses to proceed to the necessary neuromuscular electrostimulation.
- the electrostimulation parameters that can be introduced or modified in the second hardware device are which of the fourth electrodes will emit electrical impulses and which are the characteristics, among others, intensity, frequency, etc, of the electrical impulses emitted by each of the electrodes, That is, for the present invention a garment has been developed, for example of the type of sportswear worn during physical exercises, which incorporates a series of electrodes that together with the first hardware device provides an electrocardiogram and / or a real-time electromyogram, which may or may not be continuous, during training or rehabilitation, which together with the information from the inertial measurement unit, which includes gyroscopes and accelerometers, and the geolocation device, which allows use of electrostimulation and the variation of the exercises or the correction of the way of carrying them out in function of the physiological responses, whereby training or rehabilitation increases their effectiveness and avoids adverse or harmful consequences.
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Abstract
El dispositivo para el control, supervisión y buena praxis de la actividad física del ser humano tiene por objeto un dispositivo que comprende al menos una prenda de vestir que, mediante la incorporación de electrodos y sensores, suministra, al menos, las señales para obtener, entre otros datos, un electrocardiograma, un electromiograma, la bioimpedancia del cuerpo humano, y datos sobre la posición, desplazamiento, movimiento y aceleración del usuario en tiempo real. La anterior información se puede utilizar, entre otros fines, para la correcta electroestimulación neuromuscular del usuario.
Description
DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO PARA EL CONTROL, SUPERVISIÓN Y BUENA PRAXIS DE LA ACTIVIDAD FÍSICA DEL SER HUMANO
Objeto de la invención
La presente invención tiene por objeto un dispositivo que comprende al menos una prenda de vestir que, mediante la incorporación de electrodos y sensores, suministra, al menos, las señales para obtener, entre otros datos, un electrocardiograma, un electromiograma, la bioimpedancia del cuerpo humano, y datos sobre la posición, desplazamiento, movimiento y aceleración del usuario en tiempo real. La anterior información se puede utilizar, entre otros fines, para la correcta electroestimulación neuromuscular del usuario. Antecedentes de la invención
En la actualidad son bien conocidas la electrocardiografía, que suministra datos acerca del corazón, la electromiografía, que suministra datos acerca de la actividad neuromuscular, y la electroestimulación neuromuscular. Estas técnicas son muy utilizadas tanto en el entrenamiento físico de deportistas como en el tratamiento de pacientes aquejados de diversas patologías, es decir, una vez recopilados los datos electrocardiográficos y electromiográficas, el entrenador o personal sanitario diseña un programa de entrenamiento o de rehabilitación que incluye diferentes ejercicios físicos y que puede incluir la electroestimulación neuromuscular. A estas técnicas se les puede añadir la medición de la bioimpedancia, el análisis de los datos suministrados por electrogoniómetros dispuestos en las articulaciones y el estudio biomecánico mediante fotogrametría, unidades de medida inercial, que como es sabido comprenden giroscopios y acelerómetros, de los movimientos del sujeto a estudio. El inconveniente con el que se encuentran las personas que diseñan los programas de entrenamiento o rehabilitación, utilizando técnicas como la electroestimulación, ejercicios físicos u otro tipo de técnicas, es que los datos para la elaboración de los programas no reflejan el comportamiento, por ejemplo, del corazón y de los músculos durante los referidos programas de entrenamiento o de rehabilitación, por lo que no disponen de la información necesaria para evitar los posibles efectos perjudiciales de dichos programas.
La presente invención preconiza un dispositivo que permite obtener en tiempo real los datos de la actividad cardiaca, neuromuscular, biomecánica y metabólica durante la electroestimulación, el ejercicio físico realizado en el entrenamiento o la rehabilitación, y, teniendo en cuenta los datos obtenidos en tiempo real, realizar, teniendo en cuenta los parámetros adecuados, la correcta electroestimulación con la variación de los estímulos, la correcta manera ejecutar los ejercicios físicos y monitorizar lo que sucede a todos los niveles en el organismo del usuario. Descripción de la invención
El dispositivo para el control, supervisión y buena praxis de la actividad física del ser humano, objeto de la presente invención, consiste en:
• una o más prendas de vestir, cada una de las referidas prendas de vestir dispone:
o de una pluralidad de primeros electrodos aptos para captar señales eléctricas electrocardiográficas, una pluralidad de segundos electrodos aptos para captar señales eléctricas electromiográficas, una pluralidad de terceros electrodos aptos para medir la bioimpedancia del usuario, una pluralidad de cuartos electrodos para la electroestimulación neuromuscular, una o más unidades de medida inercial, de las que comprenden uno o más acelerómetros y uno o más giroscopios, uno o más electrogoniómetros, un dispositivo de geolocalización,
o un primer dispositivo hardware, y su correspondiente software; dicho primer dispositivo hardware está conectado eléctricamente a los primeros, segundos y terceros electrodos, a las unidades de medida inercial, al dispositivo de geolocalización y a los electrogoniómetros, dicho primer dispositivo hardware es apto para procesar y transmitir al segundo dispositivo hardware en tiempo real las señales electrocardiográficas, electromiográficas y las procedentes de los terceros electrodos, de las unidades de medida inercial, del dispositivo de geolocalización y de los electrogoniómetros, y que comprende a su vez uno o más primeros dispositivos de comunicaciones. El referido primer dispositivo hardware genera y envía impulsos eléctricos a uno o más de los cuartos electrodos y controla y regula los parámetros, como, entre otros, intensidad, frecuencia, rampa de entrada y de salida, voltaje, ancho del impulso, tiempo
de duración del impulso y del tiempo de no impulso, de cada uno de los impulsos eléctricos enviados;
o una o más baterías eléctricas que alimentan al resto de dispositivo y elementos y
un segundo dispositivo hardware y su correspondiente software que comprende a su vez uno o más periféricos de entrada de datos, uno o más periféricos de presentación de datos y uno o más dispositivos de comunicación complementarios con los primeros dispositivos de comunicación, dicho segundo dispositivo hardware procesa y almacena los datos provenientes del primer dispositivo hardware, generando, en tiempo real, un electrocardiograma, un electromiograma y gráficos de bioimpedancia y de la velocidad, aceleración y posición espacial del usuario y de diversas partes de su cuerpo, así como de las distancias recorridas.
Realización preferente
Una realización preferente del dispositivo para el control, supervisión y buena praxis de la actividad física del cuerpo humano puede comprender:
• una o más prendas de vestir en las que se dispone:
o una pluralidad de primeros electrodos aptos para captar señales eléctricas electrocardiográficas y
o una pluralidad de segundos electrodos aptos para captar señales eléctricas electromiográficas,
o una pluralidad de terceros electrodos aptos para medir la bioimpedancia de los tejidos del usuario,
o una pluralidad de cuartos electrodos para la electroestimulación del sistema neuromuscular,
o una o más unidades de medida inercial, que transmiten información de la velocidad, aceleración y posición espacial de diferentes partes del cuerpo, un dispositivo de geolocalización que mide la posición espacial y las distancias recorridas y uno o más electrogoniómetros, que mide el giro de las articulaciones, los anteriores elementos permiten monitorizar de forma remota que tipo de ejercicio se está realizando y como se está realizando, es decir si los movimientos ejecutados son los correctos,
o un primer dispositivo hardware, que comprende uno o más primeros dispositivos de telecomunicaciones, y su correspondiente software conectado
a los primeros, segundos y terceros electrodos, a las unidades de medida inercial, a los electrogoniómetros y al dispositivo de geolocalización, dicho primer dispositivo hardware es apto para procesar en tiempo real las señales electrocardiográficas y electromiográficas y las procedentes de las unidades de medida inercial, del dispositivo de geolocalización y de los electrogoniómetros. El referido primer dispositivo hardware genera y envía impulsos eléctricos a uno o más de los cuartos electrodos y controla los parámetros de los referidos impulsos, como, entre otros, la intensidad, frecuencia, rampa de entrada y salida, de los impulsos eléctricos enviados a cada uno de los electrodos,
o una o más baterías eléctricas que alimentas al resto de dispositivos y elementos y
un segundo dispositivo hardware y su correspondiente software que comprende a su vez uno o más periféricos de entrada de datos, uno o más periféricos de presentación de datos y uno o más dispositivos de comunicación complementarios con los primeros dispositivos de comunicación, al menos uno de los primeros dispositivos de comunicación y al menos uno de los segundos dispositivos de comunicación utilizan protocolos de comunicación wifi o bluetooth. Dicho segundo dispositivo hardware almacena y procesa los datos provenientes del primer dispositivo hardware obteniendo y mostrando en uno de los periféricos, en tiempo real, un electrocardiograma, un electromiograma, el porcentaje de grasa en la masa corporal y gráficos del giro de las articulaciones, de la velocidad, aceleración y posición espacial del cuerpo y de sus diversas partes de la persona que está utilizando las prendas de vestir. Con estos datos el profesional o incluso el mismo usuario puede, en caso de ser necesario, proceder a la corrección de la manera de ejecutar los ejercicios que se está realizando, cambiarlos por otro tipo de ejercicios o proceder a introducir en el segundo dispositivo hardware los parámetros, o a modificarlos, para que el primer dispositivo hardware genere los impulsos eléctricos para proceder a la electroestimulación neuromuscular necesaria. Los parámetros de la electroestimulación que se pueden introducir o modificar en el segundo dispositivo hardware son cuales de los cuartos electrodos van a emitir impulsos eléctricos y cuales son las características, entre otras, intensidad, frecuencia, etc, de los impulsos eléctricos emitidos por cada uno de los electrodos,
Es decir, para la presente invención se ha desarrollado una prenda de vestir, por ejemplo del tipo de las prendas deportivas que se llevan durante la realización de ejercicios físicos, que incorporan una serie de electrodos que junto al primer dispositivo hardware proporciona un electrocardiograma y/o un electromiograma en tiempo real, que pueden ser o no continuos, durante la realización del entrenamiento o rehabilitación, que junto a la información procedente de la unidad de medida inercial, que comprende giróscopos y acelerometros, y del dispositivo de geolocalización, que permite la utilización de la electroestimulación y la variación de los ejercicios o la corrección de la manera de llevarlos a cabo en función de las respuestas fisiológicas, con lo cual el entrenamiento o la rehabilitación incrementa su eficacia y se evitan las consecuencias adversas o perjudiciales.
Claims
REIVINDICACIONES
Dispositivo para el control, supervisión y buena praxis de la actividad física del ser humano caracterizado porque comprende:
una o más prendas de vestir, cada una de las referidas prendas de vestir dispone: o de una pluralidad de primeros electrodos aptos para captar señales eléctricas electrocardiográficas, una pluralidad de segundos electrodos aptos para captar señales eléctricas electromiográficas, una pluralidad de terceros electrodos aptos para medir la bioimpedancia del usuario, una pluralidad de cuartos electrodos para la electroestimulación del sistema neuromuscular, una o más unidades de medida inercial, de las que comprenden uno o más acelerómetros y uno o más giroscopios, uno o más electrogoniómetros y un dispositivo de geolocalización;
o un primer dispositivo hardware, y su correspondiente software; dicho primer dispositivo hardware está conectado eléctricamente a los primeros, segundos y terceros electrodos, a las unidades de medida inercial, al dispositivo de geolocalización y a los electrogoniómetros; dicho primer dispositivo hardware es apto para procesar y transmitir a los segundos dispositivos hardware en tiempo real las señales electrocardiográficas, electromiográficas y las procedentes de los terceros electrodos, de las unidades de medida inercial, del dispositivo de geolocalización y de los electrogoniómetros, y comprende a su vez uno o más primeros dispositivos de comunicaciones; el referido primer dispositivo hardware genera y envía impulsos eléctricos a uno o más de los cuartos electrodos, y controla los parámetros de cada uno de los referidos impulsos generados y enviados a cada uno de los cuartos electrodos, o una o más baterías eléctricas que alimentan al resto de dispositivo y elementos y
un segundo dispositivo hardware y su correspondiente software que comprende a su vez uno o más periféricos de entrada de datos, uno o más periféricos de presentación de datos y uno o más dispositivos de comunicación complementarios con los primeros dispositivos de comunicación, dicho segundo dispositivo hardware procesa y almacena los datos provenientes del primer dispositivo hardware, generando, en tiempo real, un electrocardiograma, un electromiograma y gráficos de bioimpedancia y de la velocidad, aceleración y posición espacial del usuario y de diversas partes de su cuerpo, así como de las distancias recorridas.
Dispositivo para el control, supervisión y buena praxis de la actividad física del ser humano, según reivindicación 1 , caracterizado porque al menos uno de los primeros dispositivos de comunicación y al menos uno de los segundos dispositivos de comunicación utilizan protocolos de comunicación wifi.
Dispositivo para el control, supervisión y buena praxis de la actividad física del ser humano, según reivindicación 1 o 2, caracterizado porque al menos uno de los primeros dispositivos de comunicación y al menos uno de los segundos dispositivos de comunicación utilizan protocolos de comunicación bluetooth.
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|---|---|---|---|
| ES201531460U ES1149359Y (es) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | Dispositivo para el control, supervision y buena praxis de la actividad fisica del ser humano |
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| WO2023242449A1 (es) * | 2022-06-15 | 2023-12-21 | Universidad De Alicante | Dispositivo sensorizado para la rehabilitación de un miembro corporal |
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2015
- 2015-12-31 ES ES201531460U patent/ES1149359Y/es not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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