Корректор движения многоканальный

Раскрыто устройство коррекции движения, содержащее вычислительное устройство, блок связи, блок стимулятора, электроды и, по меньшей мере, один датчик положения ноги. В таком корректоре движения вычислительное устройство выполнено с возможностью передачи в блок стимулятора через блок связи программы стимуляции, а блок стимулятора выполнен с возможностью получения из вычислительного устройства через канал связи программы стимуляции, получения показаний, по меньшей мере, одного датчика положения ноги, формирования с учетом полученной программы стимуляции и подачи на электроды стимулирующих электрических импульсов, Отличительным признаком настоящей полезной модели является то, что блок связи содержит канал радиосвязи.

Область техники, к которой относится полезная модель

Настоящая полезная модель относится к медицинской технике, в частности, к устройствам для реабилитации больных (взрослых и детей) с легкой, средней и тяжелой формой нарушения функций опорно-двигательного аппарата (ОДА) и разработан на основе метода искусственной коррекции движений (ИКД).

Уровень техники

Из патента RU 2241500 известно устройство коррекции движения, содержащее стационарное вычислительное устройство, подключенное через первый интерфейс обмена информации к блоку связи, содержащему кабельную линию связи, блок стимуляции, включающий в себя блок цифровой обработки сигналов, N-формирователей импульсов, выходы которых подключены к соответствующим электродам, и гониометрический датчик. Гониометрический датчик выполнен в виде блока измерения магнитного поля на основе эффекта Холла и размещен в экранированном корпусе, в котором установлен магнит с возможностью его пространственного перемещения. Блок цифровой обработки сигналов состоит из микропроцессора, соединенного с блоком памяти, второго интерфейса обмена информации, подключенного к микропроцессору и блоку памяти, и блока ручной регулировки параметров импульсов. Блок ручной регулировки параметров импульсов и гониометрический датчик подключены к микропроцессору, который через блок сопряжения соединен со входами N-формирователей импульсов, цепи управления которых подключены к микропроцессору, вход второго интерфейса обмена информации является входом для подключения кабельной линии связи.

Недостатком указанного технического решения является применение в блоке связи качестве средства связи кабельного канала, в результате чего ограничиваются возможности перемещения пациента и снижается удобство использования корректора. Кроме того, недостатком является использование датчика, содержащего магнит, установленный с возможностью перемещения, что снижает надежность работы датчика и срок его службы.

Раскрытие полезной модели

Задачей настоящей полезной модели является обеспечение возможности беспрепятственного перемещения пациента относительно вычислительного устройства при использовании корректора. Дополнительной задачей настоящей полезной модели является повышение надежности и срока службы датчика, используемого в корректоре.

Решение указанной задачи возможно с помощью устройства коррекции движения, содержащего вычислительное устройство, блок связи, блок стимулятора, электроды и, по меньшей мере, один датчик положения ноги. В таком устройстве вычислительное устройство выполнено с возможностью передачи в блок стимулятора через блок связи программы стимуляции, а блок стимулятора выполнен с возможностью получения из вычислительного устройства через канал связи программы стимуляции, получения показаний, по меньшей мере, одного датчика положения ноги, формирования с учетом полученной программы стимуляции и подачи на электроды стимулирующих электрических импульсов,

Отличительным признаком настоящей полезной модели является то, что блок связи содержит канал радиосвязи, через который осуществляется передача сигналов от вычислительного устройства в блок стимуляции (и обратно).

В преимущественном варианте осуществления, по меньшей мере, один датчик положения ноги является гироскопическим.

Устройство предпочтительно содержит пояс, выполненный с возможность закрепления на нем блока стимуляции, а также содержит манжетки, причем электроды выполнены с возможностью размещения на теле с помощью манжеток и с возможностью подачи стимулирующих электрических импульсов, полученных из блока стимулятора, на кожу тела.

Датчик положения ноги преимущественно выполнен с возможностью закрепления на суставе ноги.

Блок стимулятора может содержать микропроцессор, выполненный с возможностью опроса показаний датчиков положения ноги, определения на основе показаний датчиков положения ноги суставных углов, начала шага, фазы шага, формы стимулирующих импульсов, а также с возможностью включения/выключения пачек стимулирующих импульсов.

Вычислительное устройство и блок стимулятора, входящий в состав устройства, могут быть выполнены с возможностью обмена данными через блок связи, причем блок стимулятора выполнен с возможностью передачи показаний датчиков положения ноги и информации о стимулирующих импульсах в вычислительное устройство, причем вычислительное устройство содержит экран и выполнено с возможностью отображения на экране показаний датчиков ноги и информации о стимулирующих импульсах.

Техническим результатом настоящей полезной модели является обеспечение возможности свободного перемещения пациента без ограничения по дальности благодаря замене кабельного канала каналом радиосвязи. Дополнительным техническим результатом является увеличение срока службы и повышение надежности датчика, применяемого в корректоре, благодаря его замене с гониометрического на гироскопический.

Осуществление полезной модели

Устройство коррекции движения, в другом варианте именуемый корректор движения многоканальный (КДМ), функционально состоит из вычислительного устройства (компьютера), блока связи, блока стимулятора (БС) и навесных элементов, включающих пояс, датчики суставных углов (ДСУ), электроды и манжетки.

Компьютер хранит базу данных пациентов, производит настройку БС и отображает процесс стимуляции. БС генерирует стимулирующие импульсы, производит измерения ДСУ, отслеживает продолжительность сеанса и обменивается данными с компьютером. БС снабжен микропроцессором, который управляет работой блока стимулятора. При нарушениях в работе компьютера, микропроцессор продолжает генерацию стимулирующих импульсов по введенной программе до окончания сеанса. В блоке стимулятора предусмотрено несколько степеней защиты пациента от сбоя в работе микропроцессора. В качестве источника питания в БС используют аккумулятор.

Программное обеспечение КДМ работает в среде «Windows-XP». Программное обеспечение «Windows-XP» позволяет:

- оперативно вмешиваться в процесс стимуляции,

- удобно пользоваться настройками блока стимулятора,

- отображает диаграммы положения ног с наложением на нее цветовых маркеров начала шага и фазы стимуляции по выбранному каналу,

- составляет выписку для пациента.

Корректор работает в режиме ритмической электростимуляции (РЭС) - состояние покоя и электростимуляционной коррекции движений (ЭКД).

Управление блоком стимулятора ведется встроенным микропроцессором с помощью которого производится измерения показаний гироскопических датчиков суставных углов, расчет начала шага, расчет фазы шага, включение/выключение пачек стимулирующих импульсов, переключение между каналами, под которыми понимаются электроды и провода, подводящие к ним электрические сигналы от БС, формирование формы стимулирующих импульсов для каждого канала и обмен данными с компьютером.

Корректор контролирует время сеанса, число пройденных шагов, длительность шага, обрыв электрода, позволяет озвучивать работу каналов. Для тяжелобольных проводится корректировка фазы шага. Существует возможность автономной работы блока стимуляции (без компьютера) в обоих режимах.

Корректор формирует пачки стимулирующих импульсов по восьми каналам. Каналы имеют блокировку одновременного включения. В режиме РЭС корректор формирует одиночную тестовую пачку стимулирующих импульсов длительностью (0,25±0,05) с по настраиваемому каналу.

В режиме ЭКД корректор производит опрос датчиков суставных углов и формирует пачки стимулирующих импульсов и при необходимости, обеспечивает вывод на монитор двух кривых, отражающих изменение сигналов от правого и левого датчиков суставных углов с наложенными на них отметками начала шага, начала и конца пачек стимулирующих импульсов.

В режиме ЭКД корректор индицирует число шагов пациента с начала сеанса коррекции движений и обеспечивает, по необходимости, включение и выключение звуковой индикации прохождения пачки импульсов по каждому каналу.

Низкое энергопотребление и промышленное исполнение микропроцессора позволяют эксплуатировать блок неограниченное по продолжительности время и в широком диапазоне температур (от 10 до 40°С). Автономное питание блока стимулятора, позволяет отказаться от кабеля связи, что, в свою очередь, позволяет использовать корректор, практически, в любых помещениях на расстоянии до 50 м от компьютера.

ДСУ предпочтительно является гироскопическим. КДМ преимущественно содержит несколько гироскопических датчиков суставных углов - левый и правый, с помощью которых определяется динамика движения голени, тем самым определяется фаза шага и фаза стимуляции мышц левой и правой сторон соответственно. В отличии от подометрических и гониометрических датчиков, гироскопические датчики не имеют трущихся частей, что исключает износ и увеличивает надежность датчиков. Кроме того, гироскопические датчики не зависят от работы коленного сустава, тем самым позволяя стимулировать пациентов с не гнущимися коленями или имеющими протезы.

Благодаря тому, что блок связи содержит канал радиосвязи, для передачи данных от компьютера к блоку стимуляции и обратно не требуется проводов или кабеля, благодаря чему удается увеличить гибкость работы КДМ и дальность перемещения пациента до 50 м.

1. Устройство коррекции движения, содержащее вычислительное устройство, блок связи, блок стимулятора, электроды и, по меньшей мере, один датчик положения ноги,

причем вычислительное устройство выполнено с возможностью передачи в блок стимулятора через блок связи программы стимуляции,

причем блок стимулятора выполнен с возможностью получения из вычислительного устройства через канал связи программы стимуляции, получения показаний, по меньшей мере, одного датчика положения ноги, формирования с учетом полученной программы стимуляции и подачи на электроды стимулирующих электрических импульсов,

отличающееся тем, что блок связи содержит канал радиосвязи.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один датчик положения ноги является гироскопическим.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит пояс, выполненный с возможностью закрепления на нем блока стимуляции, а также манжетки, причем электроды выполнены с возможностью размещения на теле с помощью манжеток и с возможностью подачи стимулирующих электрических импульсов, полученных из блока стимулятора, на кожу тела.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик положения ноги выполнен с возможностью закрепления на суставе ноги.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок стимулятора содержит микропроцессор, выполненный с возможностью опроса показаний датчиков положения ноги, определения на основе показаний датчиков положения ноги суставных углов, начала шага, фазы шага, формы стимулирующих импульсов, а также с возможностью включения/выключения пачек стимулирующих импульсов.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вычислительное устройство и блок стимулятора выполнены с возможностью обмена данными через блок связи, причем блок стимулятора выполнен с возможностью передачи показаний датчиков положения ноги и информации о стимулирующих импульсах в вычислительное устройство, причем вычислительное устройство содержит экран и выполнено с возможностью отображения на экране показаний датчиков ноги и информации о стимулирующих импульсах.