LT3487B

LT3487B - Device and method for controling of charge to parts of the body

Info

Publication number: LT3487B
Application number: LTIP501A
Authority: LT
Inventors: Helmut Huberti
Original assignee: Helmut Huberti
Priority date: 1987-04-29
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1995-11-27
Also published as: US5042504A; AU1685488A; EP0359760B1; CA1323429C; WO1988008275A1; EP0359760A1; LTIP501A; DE3714218A1; AU611910B2; DE3880314D1; LV10208B; JPH02503274A; JP2688513B2; LV10208A

Description

Išradimas liečia kūno dalių, pavyzdžiui, judėjimo aparato apkrovimo kontrolės įrenginį, tačiau turintį matavimo įrenginį vienam apkrovimo parametrui užrašyti, kurio matavimo duomenys perduodami į nuo tinklo nepriklausomą nešiojamą elektronikos bloką, kuris turi įėjimo įrenginį duotam apkrovimo diapazonui įvesti, duomenų apdorojimo įrenginį ir indikacijos įrenginį, konkrečiai, duoto diapazono viršijimui indikuoti.

Terapinis dalinis kūno dalių nukrovimas turi didelę reikšmę ortopedijoje ir nelaimingų atsitikimų chirurgijoje. Sąnarių sužalojimai ir sužalojimai dėl sumušimų bei raiščių patempimų, kaulų lūžimai, raiščių ir sausgyslių sužalojimai, judėjimo aparato uždegiminiai susirgimai, taip pat sąnarių susidėvėjimo susirgimai ir dirbtinių sąnarių įstatymas, ir t.t., kartais reikalauja savaites ar mėnesius trunkančio dalinio atitinkamos kūno dalies nukrovimo. Tokiu atveju būtina tiksliai prisilaikyti dalinio nukrovimo diapazono galimai greitesniam atsistatymui pasiekti. Tuo pačiu reikia vengti per didelio apkrovimo, tačiau turi būti sudarytas minimalus apkrovimas, mechaniniu dirginimu stimuliuojantis sveikimo procesą. Taip apribotas duotas apkrovimų diapazonas gali būti naudojamas visoje gydymo eigoje.

Aukščiau aprašyto tipo įrenginys rinkoje žinomas ir aprašytas firmos Harald Habermann, Ortopediniai techniniai įrenginiai, Frankfurtas prie Maino, prospekte EDAR įdėklas su slėgio davikliu ir akustine signalizacija . Žinomas, iš elementų maitinamas įrenginys turi matavimo įrenginį, kuris realizuotas įdedamo vidpadžio su slėgio davikliu pavidalu. Įrenginys duoda žemo tono garsinį signalą, jei matavimo duomenys yra tam tikrame iš anksto duotame diapazone, ir aukšto tono garsinį signalą, jei duotas diapazonas viršijimas. Taip pacientas yra perspėjamas aukšto tono garsiniu signalu, jei, vaikščiodamas su ramentais, jis savo judėjimo aparatui sudaro apkrovimą, viršijantį gydytojo rekomenduotą dydį, ir jis yra informuojamas žemo tono garsiniu signalu, kad apkrovimas yra tinkamas.

Šio išradimo tikslas yra sukurti tokį įrenginį aukščiau aprašyto tipo apkrovimui kontroliuoti, kuris leistų efektyviau kontroliuoti paciento apkrovimą ir, konkrečiai, vykdyti nepertraukiamą ir ilgalaikę apkrovimo kontrolę.

Pagal šį išradimą šis tikslas pasiekiamas tuo, kad įvertinimo įrenginys turi mikroprocesorių ir duomenų atmintį, kad į duomenų atmintį gali būti paduodami matavimų duomenys iš matavimo įrenginio ir kiti analitiniai duomenys, kurie aprašo apkrovimo charakteristiką, kad į duomenų atmintį tikslu nustatyti duotą apkrovimo diapazoną gali būti paduodamos analitinių duomenų iš įvedimo įrenginio reikšmės, kad elektronikos blokas mikroprocesoriaus dėka lygina momentinį apkrovimą su duotu diapazonu ir taip gautus palyginamuosius duomenis rašo į atmintį, ir kad indikavimo įrenginys rodo duomenis kartu su jų įsiminimu, ir/ar kad įrašyti į atmintį duomenys apie apkrovimo charakteristiką gali būti iškviesti iškvietimo įrenginiu.

Šiame įrenginyje gali būti įvertinti ne tik išmatuoto apkrovimo parametro matavimo duomenys, bet ir analitiniai duomenys, gauti dėl tų matavimo duomenų analizės. Šie turi tą privalumą, kad apkrovimo charakteristika gali būti aprašyta tiksliau, ir tuo būtų pasiektas veiksmingesnis terapijos koregavimas. Pavyzdžiui, per ilgas perkrovimas reikalauja kito kompensuojančio nukrovimo, negu trumpesnis perkrovimas. Iš kitos pusės, iš bendros matavimo duomenų apimties galima ištraukti svarbią išvedimo požiūriu analizės informaciją, tuo galima sumažinti kiekį tokių duomenų, kurie turi būti įrašyti į atmintį ir, reikalui esant, sulyginami su duotomis analitinių duomenų ribomis, palyginus su matavimo duomenų kiekiu. Taip sumažinami reikalinga atminties talpa ir mikroprocesoriaus darbo laikas.

Naudodamasis indikavimo įrenginiu, pacientas gali savistoviai stebėti apkrovimo charakteristikas, be to, kaip papildoma priemonė, pageidautinas yra akustinis perspėjantis signalas, duodamas viršijant duotą apkrovimo ribą. Ši įrenginio savybė sukuria pirmą galimą grįžtamą ryšį.

Duomenų atmintyje įrašomi matavimo duomenys ar mikroprocesoriaus išrinkta šių matavimo duomenų dalis bei mikroprocesoriaus išrinkti iš jų analitiniai duomenys kaip momentinio ar faktinio apkrovimo dydžiai, tuo remiantis gali būti apskaičiuotas jų santykis atitinkamos duotos ribos atžvilgiu. Duomenų atmintis priima ir tokiu būdu gautus palyginamuosius duomenis. Iškvietus iš duomenų atminties visus įrašytus duomenis arba išrinktosios jų dalies matavimo duomenis bei analitinius duomenis ir taip pat palyginamuosius duomenis, galima iš anksto tiksliai nustatyti paciento apkrovimo charakteristiką duotame laiko intervale. Tai leidžia pacientui kontroliuoti savo elgesį vakarais ir atitinkamai jį keisti. Tai atitinka antrą galimą grįžtamą ryšį. Ypač palanku yra tai, kad gydytojas, tirdamas ligonį, gali patikrinti jo apkrovimo charakteristiką ir ją įvertinti. Taip padidėja paciento pasveikimo šansai.

Pasiekiami optimalus terapijos proceso valdymas ir tikslus dokumentavimas. Priklausomai nuo paciento apkrovimo charakteristikos, duotas apkrovimo diapazonas sekančiam periodui gali būti daugiau ar mažiau padidintas, ar iš viso paliktas be pakeitimų. Tai atitinka trečią galimą grįžtamą ryšį. Apskritai susidaro pakopinė grįžtamo ryšio sistema, kuri padeda optimaliai valdyti gydymą.

Išmatuotu parametru pageidautiname variante yra apkrovimo jėga. Kaip apkrovimo parametras gali būti naudojamas ir paviršiui tenkantis apkrovimas, t.y. slėgio, tempimo, kirpimo ar lenkimo jėga. Be to, išmatuotu apkrovimo parametru gali būti ir judėjimo parametras, konkrečiai, kūno dalies greitis ar pagreitis, ar koks kitas fizinis dydis.

Matuojantis įrenginys ir jo konstrukcija parenkami pagal jo naudojimo tikslą. Daugeliu atvejų kalba eina apie kojos ar jos dalių nukrovimą. Tokiais atvejais rekomenduojama matuojantį įrenginį talpinti po kojos padu, padarant jį įdedamo vidpadžio, terapeutinio bato pavidalu, ar gipsinio tvarsčio viduje ar išorėje, pavyzdžiui, gipso iškyšulyje. Toks matavimo įrenginys gali būti padarytas dviejų iš esmės standžių plokštelių, tarp kurių patalpinti trys davikliai, pavidalu. Šiais trimis davikliais užtikrinamas stabilus atraminis paviršius ir garantuojama, kad jie išmatuos bendrą slėgio jėgą. Šios plokštelės gali sudaryti įdedamą vidpadį, kuriame du davikliai yra pirštų srityje, o vienas - kulno srityje. Davikliai gali matuoti jėgą ar slėgį ir gali turėti, konkrečiai, tenzometrines juosteles. Tokie įdedami vidpadžiai gali būti konstruojami kaip pigūs vienkartinio naudojimo gaminiai.

Matavimo įrenginys gali būti pritvirtintas ir prie kitų kūno dalių, ne tik kojos, pavyzdžiui, prie rankos vidinės pusės artrozės atveju. Jis gali būti pritvirtintas prie sąnarių, kaulų, sausgyslių ir raiščių. Tai galioja ir dirbtiniams sąnariams, kaulams, sausgyslėms, raiščiams ir jų dalims. Ir bent vienas matavimo įrenginys gali būti implantuotas į kūną apkrovimui reikalingame taške matuoti. Ir bent vienas matavimo įrenginys gali būti patalpintas taip pat tarp kūno ir paviršiaus, kuris naudojamas atramai sėdint ar gulint.

Be to, bent vienas matavimo įrenginys gali būti pritvirtintas ant kojos protezo ar mechaninės pagalbinės vaikščiojimo priemonės, pavyzdžiui, kelių atramos, ramentai su atrama į žastą ar pažastį, ar prietaisas vaikščiojimui. Šiuo atveju matuojamas apkrovimas, kuris veikia į atitinkamą kūno dalį, arba apkrovimas, kuris nukreipiamas pro šalį tai kūno daliai.

Įrenginys gali būti naudojamas ir kitose vietose, pavyzdžiui, ilgalaikių perkrovimų sukeliamiems pakenkimams sporte išvengti, pavyzdžiui, maratono bėgikams. Jis gali būti naudojamas ir kaip apsaugos nuo perkrovimų priemonė anksčiau pažeistiems sąnariams (pavyzdžiui, artrozė), kada reikia užkirsti kelią tolesniems perkrovimų sukeliamiems pablogėjimams.

Ypatingas privalumas būtų analitinių duomenų skaičiavimas mikroprocesoriaus dėka iš matavimo duomenų. Šį uždavinį mikroprocesorius gali atlikti papildomai be jokių ypatingų sunkumų.

Kaip analitiniai duomenys dėmesin priimami skaitlingi apkrovimą charakterizuojantys duomenys. Prie jų priklauso, konkrečiai, matavimo duomenų maksimumai kokiame nors apkrovimo cikle. Iš bendro duomenų, kuriuos mikroprocesorius surenka apkrovimo ciklo metu, formuojama vienintelė analizės atlikimo datą atspindinti apkrovimo dydžio reikšmė.

Ypač pageidautinas atvejis, kai analitinių duomenų formavimui matavimų duomenys gali būti vertinami kartu su papildomais duomenimis. Tam reikia gauti daug papildomų duomenų apie apkrovimą.

Konkrečiai, kaip analitiniai duomenys gali būti nustatomi duomenys apie apkrovimo veikimo trukmę kiekviename apkrovimo cikle. Apkrovimo veikimo trukmė yra svarbiausias kriterijus. Jei ji yra už duoto apkrovimų trukmės diapazono ribų, tai šiuo atveju pacientas turi imtis koregavimo. Duoto diapazono viršijimas gali įjungti garsinį perspėjantį signalą. Čia gali būti naudojamas principas, kai elektronikos blokas mikroprocesoriaus dėka matavimo duomenims nustato laiko intervalą tarp ribinio dydžio viršijimo ir buvimo žemiau.

Kaip analitiniai duomenys gali būti naudojami ir apkrovimo parametro priklausomybės nuo laiko kiekviename apkrovimo cikle impulsiniai dydžiai. Konkrečiai, tai gali būti realizuojama tuo, kad elektronikos blokas mikroprocesoriaus dėka iš einančių paeiliui laike matavimo duomenų nustato vieną paviršinį integralą. Ir šią operaciją mikroprocesorius gali atlikti be vargo. Impulsiniai dydžiai vienu metu charakterizuoja mechaninį ir laikinį apkrovimą.

Pageidautinas yra ir variantas, kai vietoje analizės datos naudojamas apkrovimo ciklų iš anksto duotame laiko intervale kiekis. Kojos apkrovimo atveju tai atitinka žingsnių kiekį. Naudojantis duotu diapazonu, galima pacientui nustatyti tam tikrą žingsnių kieki per dieną. Be minėtų analitinių duomenų, t. y. matuojamo dydžio maksimumo, apkrovimo veikimo trukmės, impulsinio dydžio ir žingsnių kiekio, kaip analitiniai duomenys gali būti naudojamos ir iš jų sudarytos matematinės funkcijos, su laikiniais dydžiais (pvz., per dieną) ar be jų.

Pageidautino realizavimo varianto atveju numatyta, kad elektronikos blokas iš duomenų atmintyje įrašytų duomenų, naudodamasis ir laikiniais dydžiais, reikalui esant, mikroprocesoriaus dėka skaičiuoja statistinius dydžius, kurie gali būti išvedami į indikacijos įrenginį ir/ar įrašomi į duomenų atmintį tolesniam naudojimui. Naudojantis šiais statistiniais dydžiais, galima kompaktiškai atvaizduoti paciento apkrovimo charakteristiką, kuri leidžia pacientui ar gydytojui gauti apibendrintą informaciją ir greitai duoti įvertinimą. Ir šią papildomą funkciją mikroprocesorius gali atlikti be vargo.

Šiais atvejais labai tikslinga kiekvieno apkrovimo ciklo metu nustatytus analitinius duomenis grupuoti į klases, iš kurių viena klasė priskirta duotam diapazonui, bent viena klasė priskirta sričiai virš duoto diapazono ir bent viena klasė priskirta sričiai žemiau duoto diapazono. Imant pasiskirstymą klasėmis, galima vaizdžiai sutvarkyti didelį kiekį atmintyje esančių duomenų.

Ypač palankus atvejis, kai iš viso numatytos penkios klasės, ir jų tarpe sritis virš duoto diapazono bei sritis žemiau duoto diapazono padalintos kiekviena į dvi dalines sritis. Šis suskirstymas į penkias klases leidžia gauti informaciją ne tik apie tai, kaip dažnai pacientas išeina iš duoto diapazono, bet ir apie tai, ar tas išėjimas buvo žymus.

Taip, pavyzdžiui, kaip statistiniai duomenys gali būti nustatomi procentiniai dydžiai, kurie atitinka į atskiras analitinių duomenų klases išrūšiuotų duomenų santykius su bendru apkrovimo ciklų kiekiu duotame laiko intervale. Procentiniai skaičiai gali labai aiškiai parodyti, ar tiksliai pacientas laikosi duotų nurodymų duoto diapazono atžvilgiu. Konkrečiai, toks įvertinimas rekomenduojamas matavimo dydžio maksimumo atžvilgiu, tačiau gali būti naudojamas ir kitiems analitiniams duomenims.

Kito realizavimo varianto atveju numatyta, kad atskirų apkrovimo ciklų duotame laiko intervale matavimo dydžio maksimumai gali būti rūšiuojami į apkrovimo klases, ir kaip statistiniai duomenys gali būti nustatomos atitinkamos suvidurkintos analitinių duomenų reikšmės. Šiuo atveju nustatyti analitiniai duomenys, pavyzdžiui, apkrovimo veikimo trukmė ar pakrovimo dydis, yra susiję su matavimo dydžio maksimumais, tai sudaro tolesnio vertinimo galimybes.

Be to, kaip statistiniai dydžiai gali būti nustatomos suvidurkintos analitinių duomenų visuose apkrovimų cikluose duoto laiko intervale reikšmės. Ir ši suvidurkinta reikšmė yra įdomi gydytojui jo vertinimo procese.

Maitinimo blokas ir duomenų atmintis turi pakankamas talpas eksploatacijai ne mažiau vienos savaitės užtikrinti. Atminties talpa turi būti pakankama apkrovimo charakteristikai bendrais bruožais saugoti atmintyje tarp dviejų vizitų pas gydytoją. Apsaugai nuo duomenų praradimo, duomenų atmintis turi būti apsaugota nuo jos maitinimo įtampos dingimo.

Pageidautiname realizavimo variante indikavimo įrenginys turi indikacinį skydą. Pacientas gali vizualiai matyti apkrovimo būseną, tai yra daug tiksliau, lyginant su garsinio signalo davimu.

Skyde gali būti atvaizduojami ir duomenų atmintyje įrašyti duomenys. Tai leidžia pacientui ir gydytojui kiekvienos dienos vakare ar pakartotino vizito pas gydytoją metu nustatyti paciento apkrovimo chaLT 3487 B rakteristiką, nemokant kompiuterinės kalbos ir nesinaudojant specialia aparatūrine Įranga.

Tolesniame išradimo realizavimo variante elektronikos blokas gali būti jungiamas prie spausdinimo Įrenginio iškviestiems apkrovimo charakteristikos duomenims spausdinti. Duomenims į spausdinimą iškviesti taip pat nereikia specialių elektroninio duomenų apdorojimo srities žinių.

Įvedimo Įrenginys ir/ar iškvietimo Įrenginys gali turėti Įrenginį iš anksto paruoštai programai priimti. Kaip programinė terpė gali būti naudojama, pavyzdžiui, duoto diapazono ar atminties iškvietimo trinama programuojama pastovi atmintis.

Vietoje to, Įvedimo Įrenginys ir/ar skaitymo įrenginys gali būti realizuoti klaviatūros pavidalu. Tam tikrų klavišų paspaudimu įvedami dydžiai ar paleidžiamas iškvietimo procesas.

Be to, prieš elektronikos bloką gali būti Įjungtas nešiojamas matavimo stiprintuvas, skirtas sudaryti galimybę apdoroti elektronikos bloke ir silpnus matavimo duomenis, jei gydymo pradžioje numatytas žemesnis duotas apkrovimo diapazonas.

Be to, palankus yra atvejis, kai mikroprocesorius turi kalibravimo programą, kuria naudojantis galima kalibruoti matavimo Įrenginį. Mikroprocesoriaus, įvedimo įrenginio ir indikavimo įrenginio dėka galima patikrinti, ar kiekvienas daviklis perduoda teisingą matuojamą dydį, ir, jei ne, koreguoti šią paklaidą, įvedant korekcijos koeficientą matavimo dydžio įvertinimo metu.

i io

Kalbant apie technikos lygį gretimoje apkrautos kojos slėgio profilio indikavimo srityje, žinoma matavimo sistema, kuri taip pat turi daviklius, turinčius įdedamus vidpadžius įvairių dydžių batams, tačiau turi daug daviklių matuoti slėgio pasiskirstymui, kuriam vertinti reikalingos didelės aparatūrinės ir programinės išlaidos. Ši matavimo sistema reikalauja turėti žinių iš elektroninio duomenų apdorojimo srities ir suprojektuota darbui ortopedo ar ortopedinės avalynės gamybos specialisto laboratorijoje.

Žemiau išradimas aiškinamas detaliau, remiantis brėžiniuose pavaizduotais pageidautinais realizavimo variantais .

Fig. 1 parodytas pacientas su sumontuotu įrenginiu pagal išradimą;

Fig. 2 parodytas elektronikos blokas;

Fig. 3 parodytas vaizdas iš viršaus į matavimo įrenginį įdedamo vienkartinio naudojimo vidpadžio pavidalu;

Fig. 4 parodyta išradimui atitinkančio įrenginio blokinė schema;

Fig. 5 parodyta laiko ir apkrovimo diagrama.

Įrenginys pagal Fig. 1-3 susideda iš matavimo įrenginio 1 įdedamo vidpadžio pavidalu, matavimo stiprintuvo 2 ir elektronikos bloko 3. Iš įdedamo vidpadžio 1 išvestas kabelis 4 su kištukine jungtimi 5, kuris yra pakankamo ilgio matavimo įrenginiui 1 su matavimo stiprintuvu 2, esančiu kulkšnies srityje, sujungti. Nuo stiprintuvo 2 eina kabelis 6 su kištukine jungtimi 7 į elektronikos u

bloką 3, kurį tikslingiausia nešioti pritvirtintą diržu 8 ant paciento krūtinės.

Fig. 2 parodytas elektronikos blokas 3 turi čia detaliau neparodytą mikroprocesorių, indikavimo sistemą ir duomenų atmintį. Prie indikavimo sistemos kartu su garsinės indikacijos įrenginiu (pavyzdžiui, garsinis pjezoelementas) priklauso ir ant priekinės sienelės esantis optinės indikacijos įrenginys 9. Elektronikos blokas 3 turi įvedimo įrenginį 10, kuris turi plyšį, pro kurį gali būti įkišama iš anksto parošta programinė terpė, pavyzdžiui, duoto diapazono trinama programuojama pastovi atmintis. Be to, elektronikos blokas 3 turi klaviatūrą 11, kuri skirta kitų duomenų įvedimui ar iškvietimui.

Fig. 3 parodytas įdedamas vidpadis susideda iš esmės iš dviejų tarpusavyje sutvirtintų kraštais plokštelių, tarp kurių pirštų srityje yra du, tenzometrines juosteles turintys, jėgos registravimo davikliai 12 ir 13, ir kulno srityje - vienas toks jėgos registravimo daviklis 14. Davikliai kabeliu sujungti su daugiakontaktine kištukine jungtimi 5, per kurią realizuotas ne tik tolesnis matavimo duomenų perdavimas, bet ir reikalingos maitinimo įtampos padavimas iš elektronikos bloko 3 ar matavimo stiprintuvo 2, kurie maitinami iš elementų. Viso to dėka ir dėl nesudėtingų ir nebrangių daviklių naudojimo įdedamas vidpadis 1, suprojektuotas kaip vienkartinio naudojimo gaminys.

Fig. 4 blokinė schema iš esmės atitinka Fig. 1-3 vaizdą. Matavimo stiprintuvas 102 yra elektronikos bloko 103 sudėtyje, o ne atskirai nuo jo, taip kad arba elektronikos blokas gali būti pritvirtintas pėdos sąnario srityje, arba reikalingas ilgesnis kabelis 4. Matavimo įrenginys 101 turi tik vieną slėgio registravimo daviklį 112. Jis implantuotas tarp dviejų viena virš kitos esančių dirbtinio sąnario dalių ar tarp dviejų pagalbinio prietaiso vaikščiojimui dalių. Kitoms dalims naudojami tie patys pažymėjimai, kaip ir anksčiau.

Elektronikos blokas 103, be klaviatūros pavidalu realizuoto įvedimo įrenginio 11 ir optinio indikacijos įrenginio 9, turi papildomą garsinės indikacijos Įrenginį 15 ir įvertinimo įrenginį 16. Šis paskutinis turi matavimo stiprintuvą 102, analogas-kodas keitiklį 17 ir mikroprocesorių 18 su duomenų atmintim 19 ir programine atmintim 20. Programinėje atmintyje yra surašytos programos visiems darbiniams procesams, kuriuos valdo mikroprocesorius. Prie mikroprocesoriaus 18 prijungtas įvedimo-išvedimo ryšio įrenginys 21. Per šį ryšio įrenginį gali būti realizuojamas, pavyzdžiui, spausdinimo įrenginio į atmintį įrašytiems duomenims iškviesti ar išorinio įvedimo įrenginio komandoms ir duomenims įvesti prijungimas.

Fig. 5 rodo apkrovimo priklausomybės nuo laiko diagramą su kreive, sudaryta iš matavimų duomenų K. Kaip priklausomybės nuo laiko t pavyzdy parodyta apkrovimo jėga F, kurią priėmė matavimo įrenginys 1. Griežtai duotais ribiniais dydžiais F_lz F₂ iš anksto nustatytas duotas apkrovimo diapazonas S. Aukščiau yra viršutinė sritis, kuri ribiniu dydžiu F₃ padalinta į vieną artimąją viršutinę sritį 01 ir vieną tolimąją viršutinę sritį 02. Žemiau yra apatinė sritis, kuri ribiniu dydžiu F₄ padalinta į vieną artimąją apatinę sritį VI ir vieną tolimąją apatinę sritį V2. Dar vienas ribinis dydis F₅ numatytas prie nulinės linijos. Minėtus ribinius dydžius galima įvesti įvedimo įrenginiu 11 į įvertinimo įrenginį 16. Įvedimas palengvėja tuo atveju, jei tarp jų realizuoti fiksuoti santykiai, pavyzdžiui:

F₂=0,8, F₃=l,5, F₄=0,5 ir F₅=O,1F₁.

ι

Šiuo atveju užtenka įvesti tik dydį Fi·

Matavimų duomenų kreivė K, gaunama daviklių 12, 13 ir 14 išėjimų signalų sumavimo būdu, praeina visą laiką. Ji įvedama mikroprocesoriaus 18 duoto laiko intervalo metu; gautas matavimo duomenų dydis transformuojamas analogas-kodas keitiklyje 17 į skaitmeninį pavidalą ir paduodamas į duomenų atmintį 19. Iš šių matavimų duomenų mikroprocesorius 18 skaičiuoja tolesnius analitinius duomenis. Į duomenų atmintį paduotų matavimo duomenų nereikia ilgai saugoti. Saugojimo trukmė priklauso nuo to, ar ilgai jie reikalingi įvertinimui ar indikavimui.

Fig. 5 parodytos trys analitinių duomenų skaičiavimo galimybės:

a) Nustatomas matavimo dydžių maksimumas taip, kad kaip analitiniai duomenys atsiranda atskiri maksimumai Ml, M2, M3 ir t.t.

b) Nustatomos laiko trukmės, kurių metu matavimo duomenys yra aukščiau ar žemiau už ribinį dydį F₅. Taip nustatytos trukmės d gali būti naudojamos kaip tolesni analitiniai duomenys.

c) Paviršius žemiau kreivės K integruojamas apkrovimo trukmės d intervale. Gaunami impulsiniai dydžiai A kaip tolesni analitiniai dydžiai.

d) Iš anksto duotame laiko intervale, pavyzdžiui, dienos bėgyje skaičiuojami apkrovimo ciklai. Šis procesas vykdomas pagal tai, ar dažnai buvo viršytas ar neviršytas ribinis dydis F₅. Apkrovimo ciklų kiekis yra kita analizės data.

Dėl viso to apkrovimo charakteristika aprašoma ne tik matavimo dydžių kreive K, bet ir išvestiniais analitiniais duomenimis.

Apkrovimo įvertinimas detaliau paaiškintas Fig. 5 kartu su pavyzdžiu a). Pirmas maksimumas Ml yra duotoje srityje S, antras maksimumas M2 yra artimojoje viršutinėje srityje 01, o trečias maksimumas M3 yra tolimojoje apatinėje srityje V2. Maksimumo M2 atveju paleidžiamas garsinės indikacijos įrenginys 15 ir duodamas garsinis perspėjantis signalas, nes buvo viršytas duotas diapazonas S.

Minėtos sritys S, 01, 02, VI, V2 sudaro apkrovimų klases. Tolesniam vertinimui užtenka nustatyti kiekvienam maksimumui, kokiai klasei jis priklauso. Ir nėra reikalo tiksliai nustatyti maksimumą. Užtenka tik nustatyti, kuris ribinis dydis iš F_x-F₅ buvo viršytas paskutinis. Ir pats šis sprendimas gali būti dar labiau supaprastintas, naudojantis statistiniais dydžiais, kurie rodo, kiek maksimumų duotame laiko intervale tenka kiekvienai klasei, ar koks atskirų apkrovimo ciklų procentas tenka atskiroms klasėms. Tai leidžia gauti trumpą apkrovimo charakteristikos aprašymą iš anksto duotam laiko intervalui.

Analogiškai gali būti įvertinti ir kiti analitiniai duomenys, lyginant su duotu analitinių duomenų diapazonu ir atitinkamomis viršutinėmis ir apatinėmis sritimis. Šiuo atveju įmanomi tokie deriniai, kai nurodoma, koks atitinkamų analitinių duomenų atskirose apkrovimo klasėse vidurkis.

Jei kalba eina apie apkrovimo ciklų kieki per dieną, tai šiuo atveju atitinkamas momentinis apkrovimo dydis pasiekiamas tik laiko intervalo pabaigoje taip, kad lyginimas su duotu diapazonu atliekamas tik tuo laiko momentu.

Matavimo įrenginio 1 suformuoti matavimo duomenys ir iš jų gauti analitiniai duomenys, jei norima, kartu su jų įsiminimu duomenų atmintyje 19 gali būti indikuojami optiniame indikacijos įrenginyje 9. Taip gali būti indikuojami ir tie ar kiti palyginamieji duomenys, ir pacientas bet kuriuo metu žino, ar jis gali padidinti apkrovimą, ar ne, ir kokiu laipsniu tai galima.

Po apkrovimo periodo elektronikos blokas 3 pristatomas gydytojui, kuris, naudodamasis iškvietimo įrenginiu, pavyzdžiui, klaviatūra 11, gali išvesti įrašytus į atmintį apkrovimo charakteristikos duomenis į indikacijos įrenginį 3 ar spausdinimo įrenginį. Remdamasis dokumentuota apkrovimo charakteristika, gydytojas gali atlikti palankų duotų apkrovimo diapazonų koregavimą sekančiam periodui. Konkrečiai, jis gali iš naujo nustatyti tokius duotus diapazonus analitiniams duomenims, kurie geriausiai atitinka gydymo ciklą.

Kaip vienas realizavimo pavyzdys, buvo įvesti apkrovimo jėgos maksimumui, apkrovimo ciklų (žingsnių) kiekiui ir bendram energijos kiekiui per dieną, atvaizduotam visų impulsinių dydžių suma, vienas viršutinis ir vienas apatinis duotų diapazonų dydžiai, ir tik vienas viršutinis maksimaliai apkrovimo trukmei (žingsnio trukmei) duoto diapazono dydis. Trukmės atveju, kuri apsprendžia apkrovimo jėgai ir žingsnio trukmei duotų diapazonų viršijimą, duodamas garsinis perspėjimo signalas.

Mygtuko klaviatūroje 11 paspaudimu pacientas gali bet kada atvaizduoti optiniame indikacijos įrenginyje apkrovimo jėgą, gydytojo įvestus duotus apkrovimo diapazonus (konkrečiai, apkrovimo jėgai ir žingsnių kieII kiui), vidutinį apkrovimo maksimumų dydį einamajai dienai ir einamosios dienos žingsnių kiekį. Tikrinimo, kuris atliekamas kitą dieną, metu jis gali išsikviesti apkrovimus, atitinkančius vakarykštę dieną ir atvaizduojamu viršijimų kiekiu ir maksimaliu dydžiu (kaip nukrypimas nuo duoto dydžio procentais), o taip pat iškviesti žingsnių per vakarykštę dieną kiekį, kuris atvaizduojamas žingsnių kiekiu ir nukrypimų procentais.

Be įvestų duotų diapazonų, gydytojas gali iškviesti dienų, praėjusių nuo paciento paskutiniojo vizito, kiekį, apkrovimo jėgos maksimumų vidurkį, taip pat tris maksimalius atskirus apkrovimus. Be to, papildomai gali būti nurodyti maksimalus ir minimalus apkrovimo ciklų kiekis per dieną ir maksimali bei minimali suvidurkinto apkrovimo jėga per dieną. Specialiai apklausiant, galima papildomai gauti informaciją apie tai, koks apkrovimo ciklų procentas buvo charakterizuotas maksimaliu dydžiu Ml, M2, M3 atskirose apkrovimo klasėse, koks visų apkrovimo ciklų ir apkrovimo ciklų atskirose apkrovimo klasėse vidutinės trukmės 1 dydis, ir koks buvo bendros energijos (atvaizduojamos impulsinių dydžių suma) per dieną vidutinis dydis laiko intervale iki kito vizito pas gydytoją, taip pat kokį procentą sudarė atskiroms apkrovimo klasėms tenkanti energija nuo bendros. Šie duomenys duoda gydytojui gerą informaciją apie apkrovimo charakteristiką.

Remiantis visu tuo, galima konstatuoti, kad iš matavimo duomenų galima suformuoti duomenis, kurie atitinka dydį, trukmę, impulsų dydį ir atskirų apkrovimų kiekį, taip pat galima suformuoti matematines funkcijas iš vieno, dviejų ar trijų tų dydžių ir nuo laiko priklausančias funkcijas iš tų matuotų ir/ar išvestų dydžių (pavyzdžiui, per dieną), ir tie dydžiai gali būti paduodami į duomenų atmintį 19, taip pat į indikacijos įrenginį 9. Tam tikriems apkrovimams, kurie gali būti aprašyti matavimo duomenimis ar analitiniais duomenimis, egzistuoja duotų reikšmių diapazonai, kurie turi būti nustatyti, naudojantis įvedimo įrenginiu 10 ar 11. Faktiniai tų apkrovimų dydžiai (momentinis apkrovimas) mikroprocesoriaus dėka lyginami su įvestais duotais diapazonais. Palyginamieji duomenys taip pat paduodami į duomenų atmintį 19 ir taip pat gali būti paduoti realiame laike į indikacijos įrenginius 9, 15. Statistiniai dydžiai mikroprocesoriaus dėka skaičiuojami iš į atmintį įrašytų - faktinių dydžių, palyginamųjų dydžių ir kitų laikinių parametrų, pavyzdžiui, dienų kiekio. Ir šie statistiniai dydžiai gali būti paduodami realiame laike kaip į indikacijos įrenginius 9, 15, taip ir į duomenų atmintį 19. Esant tam tikrai duoto diapazono, faktinių dydžių, laikinių dydžių ir statistinių dydžių kombinacijai, garsinės indikacijos įrenginyje 15 generuojamas vieno ar kelių tipų garsinis signalas, o optinis indikacijos įrenginys 9 atvaizduoja atitinkamus duomenis.

Elementų ar akumuliatoriaus talpa, taip pat duomenų atminties 19 talpa parinkti tokie, kad elektronikos blokas 103 galėtų būti naudojamas vieną ar kelias savaites, ir į atmintį būtų galima rašyti bendrą apkrovimo charakteristiką laiko tarpui tarp dviejų vizitų pas gydytoją. Tuo pačiu duomenų atminties konstrukcija ar papildomas elementas užtikrina duomenų apsaugą ir tolesnį laikrodžio darbą.

Matavimo įrenginiui kalibruoti, naudojantis klaviatūra, pereinama į kalibravimo paprogramę. Po to kiekvienas atskiras jėgos registravimo daviklis 12, 13, 14 apkraunamas standartine jėga. Ši operacija gali būti atlikta, pavyzdžiui, daviklį apkraunant mažą paviršių turinčiu kūnu taip, kad po davikliu esančios svarstyklės parodytų tam tikrą duotą dydį. Jei tas dydis neatkartoj amas indikacijos įrenginyje 9, tai indiLT 3487 B kuoj amą dydį reikia klavišų paspaudimais sukoreguoti iki duoto dydžio indikavimo. Taip korekcinė grandinė, į kurios veikimą atsižvelgia mikroprocesorius, koreguoja ir visus kitus atitinkamo daviklio matavimo duomenis.

Realizavimo pavyzdžiuose matavimo įrenginys 1 kabeliu 4, 6 sujungtas su elektronikos bloku 3. Vietoje to į matavimo įrenginio sudėtį gali įeiti siųstuvas, o į elektronikos bloko sudėtį - imtuvas bevieliam matavimo duomenų perdavimui.

Schemos realizavimui naudojami įprasti moduliai. Pavyzdžiui, buvo naudoti šie konstrukciniai elementai:

Jėgos registravimo davikliai 12, 13, 14: davikliai su tenzometrinėmis juostelėmis, tipas 125 GF su specifikacija SK-06-125 GF-20C, firmos Measurement Group gaminys;

Analogas-kodas keitiklis 17: ΜΑΧ 134, firmos Maxin gaminys;

Mikrokompiuteris su mikroprocesorium 18, duomenų atmintis 19 ir programinė atmintis 20: tipas DS 5000, firmos Dalias Semiconductors gaminys.

Claims

IŠRADIMO APIBRĖŽTIS

1. Kūno dalių, pavyzdžiui, kojų judinimo aparato, apkrovimo kontrolės įrenginys, su nuo tinklo nepriklausomu matavimo įrenginiu vienam apkrovimo parametrui priimti ir su jam tiekiamais duomenimis, nešiojamu elektronikos bloku, kuris turi įvedimo Įrenginį duotam apkrovimo diapazonui įvesti, įvertinimo įrenginį ir indikacijos įrenginį, konkrečiai, duoto diapazono viršijimui indikuoti, besiskiriantis tuo, kad įvertinimo įrenginys (16) turi mikroprocesorių (18) ir duomenų atmintą (19), kad į duomenų atmintį gali būti paduodami matavimo duomenys (K) iš matavimo įrenginio (1, 101) ir kiti, apkrovimo charakteristiką aprašantys analitiniai duomenys (Ml, M2, M3, A), kad ą duomenų atmintį duotam apkrovimo diapazonui nustatyti gali būti paduodamos duotos analitinių duomenų reikšmės (F_lz F₂) iš įvedimo įrenginio (10, 11), kad elektronikos blokas (3) mikroprocesoriaus dėka lygina momentinį apkrovimą su duotu diapazonu ir įsimena taip gautus palyginamuosius duomenis, ir kad indikacijos įrenginys (9, 15) realizuotas indikavimui kartu su duomenų rašymu į atmintą, ir/ar kad į atmintį įrašyti duomenys apie apkrovimo charakteristiką gali būti iškviesti iškvietimo įrenginiu (11).
2. Įrenginys pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad matavimo įrenginys (1, 101) realizuotas kaip jėgos registravimo daviklis (F) ir kaip apkrovimo parametrą pateikia tai jėgai atitinkantį dydį.
3. Įrenginys pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad matavimo Įrenginys (1, 101) realizuotas kaip paviršiui tenkančios apkrovimo jėgos slėgio registravimo daviklis ir kaip apkrovimo parametrą pateikia tai paviršiui tenkančiai apkrovimo jėgai atitinkantį dydį.
4. Įrenginys pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad matavimo įrenginys (1, 101) realizuotas kaip slėgio registravimo daviklis ir kaip apkrovimo parametrą pateikia tam slėgiui atitinkanti dydį.
5. Įrenginys pagal bent vieną iš 1-4 punktų, besiskiriantis tuo, kad matavimo įrenginys (1) realizuotas įdedamo vidpadžio, terapeutinio bato ar fiksuoto tvarsčio dalies pavidalu.
6. Įrenginys pagal 5 punktą, besiskiriantis tuo, kad matavimoįrenginys (1) sudarytas iš dviejų iš esmės standžių plokštelių, tarp kurių yra trys davikliai (12, 13, 14).
7. Įrenginys pagal 6 punktą, besiskiriantis tuo, kad plokštelės sudaro padą, kuriame du davikliai (12, 13) yra pirštų srityje, o vienas daviklis (14) kulno srityje.
8. Įrenginys pagal bent vieną iš 1-4 punktų, besiskiriantis tuo, kad bent vienas matavimo įrenginys (101) realizuotas kaip.implantuotas į implantanto kūną sąnarys, kaulas, sausgyslė, raištis ar jų dalis.
9. Įrenginys pagal bent vieną iš 1-4 punktų, besiskiriantis tuo, kad bent vienas matavimo įrenginys (101) realizuotas kaip protezo ar mechaninės vaikščiojimo priemonės dalis.
10. Įrenginys pagal bent vieną iš 1-9 punktų, besiskiriantis tuo, kad maitinimo blokas ir duomenų atmintis (19) turi tokias talpas, kad jų užtektų darbui ilgiau, negu viena savaitė.
11. Įrenginys pagal bent vieną iš 1-10 punktų, besiskiriantis tuo, kad indikacijos įrenginys (9) turi tablo.
12. Įrenginys pagal 11 punktą, besiskiriantis tuo, kad iš atminties iškviesti joje įrašyti duomenys atvaizduojami indikaciniame tablo.
13. Įrenginys pagal bent vieną iš 1-12 punktų, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas (3, 103) gali būti prijungtas prie spausdinimo įrenginio iškviestiems apkrovimo charakteristikos duomenims atspausdinti.
14. Įrenginys pagal bent vieną iš 1-13 punktų, besiskiriantis tuo, kad įvedimo įrenginys ir/ar iškvietimo įrenginys turi įrenginį (10) iš anksto paruoštai programos terpei priimti.
15. Įrenginys pagal bent vieną iš 1-14 punktų, besiskiriantis tuo, kad įvedimo įrenginį ir/ar iškvietimo įrenginį sudaro klaviatūra (11).
16. Įrenginys pagal bent vieną iš 1-15 punktų, besiskiriantis tuo, kad elektronikos bloke yra įrašyta kalibravimo paprogramė, ir, ja naudodamasis, mikroprocesorius (18) kalibruoja matavimo įrenginį.
17. Būdas pagal bent vieną iš 1-16 punktų, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas (3) mikroprocesoriaus (18) dėka iš matavimo duomenų skaičiuoja analitinius duomenis (Ml, M2, M3, d, t A).
18. Būdas pagal bent vieną iš 1-17 punktų, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas (3) kaip analitinius duomenis (Ml, M2, M3) nustato tuos ar kitus matavimo duomenų maksimumus kiekviename apkrovimo cikle.
19. Būdas pagal bent vieną iš 1-18 punktų, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas (3) analitiniams duomenims formuoti įvertina matavimo duomenis kartu su laikiniais dydžiais.
20. Būdas pagal 12 punktą, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas kaip analitinius duomenis (d) nustato tą ar kitą apkrovimo trukmę kiekviename apkrovimo cikle.
21. Būdas pagal 20 punktą, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas (3) mikroprocesoriaus (18) dėka pagal matavimo duomenis (K) nustato laiko intervalą (d) tarp ribinio dydžio viršijimo ir buvimo žemiau jo.
22. Būdas pagal 21 punktą, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas (3) kaip analitinius duomenis (A) nustato apkrovimo parametrų kreivės ir laiko impulsinius dydžius kiekviename apkrovimo cikle.
23. Būdas pagal 22 punktą, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas (3) mikroprocesoriaus (18) dėka iš paeiliui laike einančių matavimo duomenų (K) skaičiuoja paviršinį integralą.
24. Būdas pagal 19 punktą, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas (3) kaip analizės datą skaičiuoja apkrovimo ciklų kiekį iš anksto duotame laiko intervale.
25. Būdas pagal bent vieną iš 1-24 punktų, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas (3) mikroprocesoriaus (18) dėka iš įrašytų atmintyje (19) duomenų skaičiuoja statistinius dydžius, kurie gali būti indikuojami indikacijos Įrenginyje (9) ir/ar vėlesnio iškvietimo tikslu paduodami i duomenų atminti (19).
2 6. Būdas pagal 25 punktą, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas (3) rūšiuoja kiekviename apkrovimo cikle nustatytus analitinius duomenis į klases, iš kurių viena klasė priskirta duotam diapazonui (S) , bent viena klasė priskirta aukščiau esančiam viršutiniam diapazonui (01, 02), ir bent viena klasė priskirta žemiau esančiam apatiniam diapazonui (VI,V2).
27. Būdas pagal 25-26 punktą, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas (3) kaip statistinius dydžius skaičiuoja procentinius skaičius, kurie atitinka į atskiras klases išrūšiuotų analitinių duomenų kiekius santykyje su bendru apkrovimo ciklų kiekiu iš anksto duotame laiko intervale.
28. Būdas pagal bent vieną iš 25-27 punktų, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas (3) rūšiuoja atskirų apkrovimo ciklų matavimo dydžių maksimumus (Ml, M2, M3) iš anksto duotame laiko intervale i klases ir kaip statistinius dydžius nustato atitinkamus analitinių duomenų (Ml, M2, M3, d, A) vidurkius.
29. Būdas pagal bent vieną iš 25-28 punktų, besiskiriantis tuo, kad elektronikos blokas kaip statistinius dydžius nustato analitinių duomenų (Ml, M2, M3, d, A) vidurkius iš visų apkrovimo ciklų iš anksto duotame laiko intervale.