ES2235342T3 - Dispositivo para establecer unas presiones aplicadas por una ortesis compresiva. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo que comprende una forma rígida que reproduce el volumen de la parte del cuerpo y que es capaz de recibir ortosis compresiva. La forma (10) incorpora una serie de sensores (22) distribuidos en diferentes puntos y que tienen una forma adecuada para no modificar básicamente su perfil superficial, los sensores miden básicamente la presión localmente aplicada sobre la forma por el dispositivo ortótico sobre la zona del sensor perpendicular a la superficie de la forma. De forma ventajosa, los sensores incluyen, en la zona del punto de medición, una pared fina capaz de modificar su curvatura bajo el efecto de la presión aplicada por el dispositivo ortótico y medios por ejemplo en forma de puentes de dispositivos de medición extensométricos. La pared fina puede formar parte, en particular, de una placa de soporte directamente montada, integrada en la forma de manera que su superficie externa, que comprende la pared fina, esté a nivel con la de la forma.

Description

Dispositivo para establecer unas presiones aplicadas por una ortesis compresiva.

La presente invención se refiere a la medición de las presiones de contención que una ortesis compresiva permite aplicar sobre una parte del cuerpo.

La invención se describirá más particularmente en el caso en que la parte del cuerpo considerada es la pierna y en que la ortesis compresiva es una media de contención. La invención no está limitada sin embargo a este caso particular, y se aplica a otros tipos de ortesis y/o a otras partes del cuerpo, por ejemplo unas bandas elásticas de contención para aplicar sobre la pierna o una parte de la pierna, un cinturón de contención para la aplicación de una presión sobre el abdomen, etc.

Las presiones ejercidas por estas ortesis son pequeñas, del orden de 0 a 100 hPa, típicamente del orden de 20 a 70 hPa, en presión relativa.

Numerosos factores pueden influir sobre el valor de esta presión e introducir diferencias con respecto a un valor nominal estándar, por ejemplo los ajustes de las máquinas de tricotado, las tolerancias de fabricación, un tratamiento tal como el teñido de la media, etc.

Por lo tanto, resulta necesario poder medir de forma precisa y reproducible la presión que permite realmente aplicar la ortesis compresiva determinada, en particular para verificar su conformidad con los valores nominales (control de calidad de fabricación).

Hasta el presente, esta medición se efectúa colocando la media a controlar sobre una plantilla de madera cuya forma y dimensiones están normalizadas ("modelo Hohenstein" de talla 1, 2, 3 ó 4), deslizando entre la media y la plantilla una cápsula delgada de caucho que constituye un sensor manométrico (dispositivo denominado "Compritest") y detectando la presión dada por la cápsula, en primer lugar sin la media, y después con ésta. El valor buscado se obtiene por la diferencia entre estos dos valores.

El documento US-A-4 137 763 describe un dispositivo de medición que utiliza dichos sensores manométricos.

Este procedimiento adolece de tres inconvenientes principales:

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en primer lugar, su precisión es mediocre teniendo en cuenta, por una parte, la presión relativamente pequeña aplicada por la media con respecto a la sensibilidad de la cápsula manométrica y, por otra parte, debido a que la colocación del sensor entre la media y la plantilla modifica la tensión de la media en el punto de la medición y por tanto la falsea;

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la medición es delicada y muy dependiente de la habilidad del operario, puesto que es necesario deslizar la cápsula entre la media y la plantilla desplazando lo menos posible la media: la reproductibilidad del procedimiento resulta por tanto difícil de asegurar;

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por último, este procedimiento solamente proporciona una medición local y para tener otro punto de medición es necesario empezar de nuevo la operación (colocación de la cápsula) tantas veces como puntos de medición se deseen.

La invención tiene por objetivo evitar estos inconvenientes, proponiendo un dispositivo que permita establecer una verdadera cartografía de las presiones susceptibles de ser aplicadas por una ortesis compresiva sobre una parte del cuerpo, y que presenta las ventajas siguientes:

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precisión de la medición;

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fidelidad de la medición, a fin de proporcionar unos datos de manera reproducible e independiente de la habilidad de un operario;

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mediciones simultáneas (o casi simultáneas, en caso de multiplexado por ejemplo) en un gran número de puntos, de manera que se obtenga un enmallado anatómicamente representativo del mapa de las presiones aplicadas por la ortesis compresiva;

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simplicidad y rapidez de realización;

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posibilidad de digitalizar, memorizar, tratar y visualizar los diferentes datos detectados, en particular para permitir una interfaz con un tratamiento informático.

A este fin, el dispositivo de la invención comprende las características definidas en la reivindicación 1.

Según un cierto número de características ventajosas:

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cada uno de los sensores comprende en la vertical del punto de medida, un diafragma susceptible de una microdeformación bajo el efecto de la presión aplicada por la ortesis, y unos medios de medición, en particular con puente de galgas extensiométricas compensadas en temperatura, de esta microdeformación;

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el diafragma forma parte de una pastilla de soporte aplicada, incorporada a la forma de manera que su superficie exterior, que comprende el diafragma, enrase con la de la forma;

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el dispositivo comprende además unos medios de calibrado de la pluralidad de sensores, con un recinto cerrado estanco presurizable que cierra la forma;

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el dispositivo comprende además unos medios de tratamiento y de visualización de las mediciones recogidas por la pluralidad de sensores.

Se describirá ahora un ejemplo de realización de la invención, haciendo referencia a las figuras anexas.

La figura 1 es una vista esquemática, en alzado y parcialmente en sección, del dispositivo de la invención conectado a un ordenador para la explotación de los datos medidos.

La figura 2 es una vista ampliada del detalle designado con la referencia II en la figura 1 que muestra la estructura de uno de los sensores del dispositivo.

La figura 3 es una vista en sección según III-III de la figura 2.

La figura 4 es un esquema por bloques que muestra los circuitos electrónicos de tratamiento de las señales de medición proporcionadas por los sensores del dispositivo de la invención.

En la figura 1, la referencia 1 designa, de manera general, una forma rígida representativa del miembro (o, de forma general, de la parte del cuerpo) sobre la cual debe ser aplicada la contención. En el ejemplo ilustrado, se trata de una forma de pierna cuyas dimensiones están de acuerdo con el "modelo Hohenstein" normalizado con una de las cuatro tallas 1 a 4.

Esta forma 10 comprende un alma central o "lingote" metálico 12 vaciado en su centro de manera que deje una galería técnica 14 que sirve en particular para hacer pasar y reunir los hilos de conexión a los diferentes sensores (ver más abajo). El lingote metálico 12 está recubierto por un revestimiento 16, por ejemplo de resina epóxido, moldeado con las dimensiones de la plantilla normalizada. El estado de superficie del revestimiento 16 está realizado liso y sin asperezas de manera que permita un enfilado fácil y una colocación uniforme de la media de contención sobre la forma 10.

Ventajosamente, para permitir por ejemplo el intercambio de un sensor defectuoso o la verificación de la conexión, la forma 10 está realizada en varios elementos desmontables y ensamblados de forma estanca y sin solución de continuidad, por ejemplo cinco elementos independientes "alto de muslo", "rodilla", "pantorrilla", "tobillo" y "pie".

El conjunto de la forma es colocado sobre un anillo de soporte 18 a su vez montado sobre un cofre 20 que puede contener en particular la electrónica de tratamiento de las señales.

La forma 10 está provista de una pluralidad de sensores 22, que serán descritos con mayor detalle con referencia a las figuras 2 y 3, dispuestos en varios niveles sucesivos de la pierna, por ejemplo en siete niveles sucesivos 24 a 36, con cinco a once sensores repartidos periféricamente en cada nivel. La repartición de los sensores puede ser la indicada por la tabla siguiente, que da un total de sesenta sensores, o sea sesenta mediciones simultáneas de presión sobre siete niveles de la pierna (la "altura con respecto al suelo" corresponde a la altura del sensor medida desde la planta del pie en el sentido proximal).

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(Tabla pasa a página siguiente)

1

El conjunto puede estar montado sobre un soporte giratorio 38 del mismo tipo que el utilizado con las plantillas Hohenstein tradicionales para permitir un enfilado fácil de la media.

El cofre electrónico 20 está conectado por medio de una conexión 40 a un microordenador 42 que asegura el tratamiento de las señales y la visualización de las presiones medidas.

Se describirá ahora con mayor detalle la estructura de los sensores, haciendo referencia a las figuras 2 y 3. La figura 2 es una sección en alzado de uno de los sensores 22, y la figura 3 es una vista en planta, en sección, de este mismo sensor, que permite apreciar la curvatura de la pierna.

El sensor 22 está realizado a partir de una pastilla de soporte 44, por ejemplo de resina epóxido, cuya superficie exterior 46 está definida de manera que presente localmente la misma curvatura que el resto de la pierna y que asegura una ausencia de solución de continuidad con la superficie exterior 48 de ésta. Así, la forma no presenta ningún resalte ni discontinuidad en el punto del sensor que no impedirá por tanto el enfilado de la media sobre la forma y, sobretodo, no modificará de ninguna manera las condiciones de aplicación de la media de la presión sobre la pierna (a diferencia del dispositivo de la técnica anterior en el que una cápsula era intercalada entre la media y la plantilla, modificando por tanto localmente las condiciones de aplicación de la contención).

Interiormente, la pastilla 44 presenta una cavidad 50, de manera que se define entre esta cavidad y la superficie exterior 46 una pared delgada o diafragma 52, susceptible de una microdeformación. Por "microdeformación" se entenderá una modificación de curvatura suficientemente importante para ser medible, pero suficientemente pequeña para no modificar sensiblemente, en el plano macroscópico, las condiciones locales de aplicación de la presión de contención de la media en el punto de medición.

Unas dimensiones típicas de una pastilla de soporte 44 son: diámetro exterior: 24 mm; diámetro interior de la cavidad 50: 13 mm, espesor de la membrana 52: 0,75 mm; radio de curvatura de la superficie 46: 36 a 80,5 mm según el emplazamiento del sensor. Para medir la microdeformación de la pared 56, se pega sobre ésta, por el lado de la cavidad 50, una galga extensiométrica 56, por ejemplo un puente de cuatro galgas de tipo galga para sensor de presión con diafragma, compensada en temperatura.

Los hilos 58 de alimentación y de medición de la galga 56 atraviesan el revestimiento 16 y el lingote metálico 12 por una cavidad de galga 54 que desemboca en la galería técnica 14 y que permite conectar estos hilos a un conector primario 60 a su vez conectado, así como los otros conectores homólogos, al cofre electrónico 20.

La figura 4 ilustra los circuitos electrónicos que permiten realizar la medición: una de las diagonales del puente de galgas 56 es alimentada por dos tensiones simétricas 62, 64 y la otra diagonal está conectada a las dos entradas de un amplificador diferencial 66 del cual es posible ajustar individualmente la ganancia y el offset por unos potenciómetros respectivos 68 y 70. La señal de salida del amplificador 66 es transmitida a través de un filtro pasa-bajos 72 a un multiplexador analógico 74 que recibe en entrada las señales suministradas por cada uno de los amplificadores asociados al puente de galgas de cada uno de los sesenta sensores considerados. La señal de salida del multiplexador 74 es aplicada a la entrada de una tarjeta analógica 76 de microordenador 42, que dirige por un bus 78 el multiplexador 74 de manera que éste suministra sobre una línea 80 una de las sesenta señales de medición que provienen de los sensores.

El escrutinio de los sensores se efectúa cíclicamente y en continuo, lo que permite una visualización simultánea y evolutiva del conjunto de los valores detectados en los diferentes puntos de medición.

Estos valores pueden ser visualizados en forma digital (valor relativo de la presión, en hPa) y también en forma gráfica, por ejemplo con un gráfico de barras y/o un gráfico coloreado, variando el color con respecto al punto de consigna de la presión al punto de medición considerado (por ejemplo verde si la presión no se separa en más de un porcentaje predeterminado del valor de consigna, rojo en el caso contrario).

Por otra parte, los valores medidos pueden sufrir un cierto número de tratamientos matemáticos, por ejemplo por la aplicación de un modelo matemático cuyos valores de los parámetros son determinados para cada punto de medición con el fin de compensar los efectos locales, tales como el espesor de las paredes sensibles que depende de los radios de curvatura de la forma en el punto considerado.

Para el ajuste de los parámetros individuales de ganancia y de offset de cada uno de los amplificadores 66, se prevé una etapa previa de calibrado de los sensores, realizada encerrando el conjunto del dispositivo en un recinto cerrado 82 (figura 1) y poniendo este recinto bajo una presión perfectamente calibrada: los ajustes serán efectuados entonces de manera que todos los sensores representen el mismo valor de presión: presión nula en ausencia de recinto 82, y presión de calibrado después de presurización del recinto 82.

Este ajuste puede ser efectuado de varias maneras: ajuste manual de los potenciómetros de ganancia y de offset, ajuste programado de las ganancias y de los offset desde la informática de microordenador, o también elección de un amplificador que evite compensar.

La invención encuentra numerosas aplicaciones, entre las cuales se pueden citar:

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en la fábrica, el ajuste de las máquinas de tricotado y el control de calidad en producción,

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en clínica, como herramienta de análisis para verificar la conformidad entre la contención aplicada realmente por la ortesis y la contención prescrita por el médico, o también para estudiar de forma dinámica las variaciones de las presiones en función de los movimientos del miembro (utilizando en este caso una forma articulada),

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en el campo pedagógico, para la formación en la colocación de las bandas de contención: la visualización inmediata de las presiones permite visualizar inmediatamente, durante la colocación, el carácter insuficiente o, por el contrario, excesivo de la tensión de la banda,

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en el campo militar, para la evaluación de la eficacia de las combinaciones llamadas "anti-g" que aplican de forma controlada unas presiones sobre ciertas partes del cuerpo de los pilotos de caza para compensar las fuertes aceleraciones sufridas en el curso de las maniobras del aparato.

Claims (6)

1. Dispositivo para establecer una cartografía simultánea de las presiones susceptibles de ser aplicadas por una ortesis compresiva sobre un miembro, en particular sobre la pierna, comprendiendo este dispositivo una forma rígida (10) apropiada para recibir la ortesis compresiva, y una pluralidad de sensores de presión (22) repartidos en diferentes puntos de la forma, caracterizado porque la forma reproduce el volumen de dicho miembro, porque la forma incorpora la pluralidad de sensores (22) y cuya superficie exterior (46) presenta localmente la misma curvatura que el resto de la forma sin solución de continuidad con la superficie exterior (48) de esta forma, de manera que la forma no presente ningún resalte ni discontinuidad en el punto del sensor, y porque cada uno de estos sensores es apropiado para medir la presión aplicada localmente sobre la forma por la ortesis en el punto del sensor perpendicularmente a la superficie de la forma.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que cada uno de los sensores comprende, en el emplazamiento del punto de medición, un diafragma (52) susceptible de una microdeformación bajo el efecto de la presión aplicada por la ortesis, y unos medios de medición de esta microdeformación.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, en el que los medios de medición de la microdeformación del diafragma comprenden un puente de galgas extensiométricas (56) compensadas en temperatura.

4. Dispositivo según la reivindicación 2, en el que el diafragma forma parte de una pastilla de soporte aplicada (44), incorporada a la forma de manera que su superficie exterior (46), que comprende el diafragma, enrase con la superficie (48) de la forma.

5. Dispositivo según la reivindicación 2, que comprende además unos medios de calibrado de la pluralidad de sensores, con un recinto cerrado estanco (82) presurizable que encierra la forma.

6. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además unos medios (20, 42) de tratamiento y de visualización de las mediciones recogidas por la pluralidad de sensores.