(57)【要約】【課題】動的運動治療中の機械的振動エネルギの伝達率をモニタして制御するための機器及び方法を提供する。【解決手段】骨折、骨減少症、骨粗しょう症、又は他の組織状態、姿勢の不安定性又は嚢胞性線維症、クローン病並びに腎臓及び胆嚢結石のような他の病状を治療的に処置するための機器及び方法。振動プラットホーム機器は、処置される身体を支持する。振動器は、プラットホーム機器内に位置決めされ、身体に振動力を与えるように構成される。２つの加速度計が、身体の加速度及び体重を判断するためにプラットホーム機器に取り付けられる。身体の体重が判断された状態で、振動力の周波数の振幅及び／又は振動力の周波数は、患者に望ましい治療処置を提供するように調節される。２つの加速度計から受け取った情報も、患者の姿勢及び身体を通る振動力によって発生する機械的振動エネルギの伝達率を判断するために用いられる。【選択図】図１
2008534076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体の組織を治療的に処置するための機器であって、
身体を支持するように構成されたプラットホームと、
前記プラットホーム上に支持されている前記身体の体重を判断するためにプロセッサに信号を伝達するための該プラットホームと作動的に接続した加速度計と、
レバーの各々に対して実質的に垂直に配置された分配レバーアームによって支持された１対の実質的に平行なレバーを含むレバーアセンブリと、
前記レバーを支持するための前記プラットホーム内に位置決めされ、かつ前記身体に所定の周波数で振動力を付与するように構成された振動器と、
を含むことを特徴とする機器。
【請求項２】
前記振動器は、前記振動力の前記周波数の振幅を調節して望ましい処置を達成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記振動器は、前記身体の前記判断された体重の関数として前記振動力の前記周波数の振幅を調節するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項４】
前記振動器は、前記加速度計から少なくとも１つの信号を受け取る前記プロセッサが、前記プラットホーム上の前記体重がゼロに等しいと判断すると、前記振動力の前記周波数をゼロに設定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項５】
前記振動器は、前記加速度計から前記信号を受け取るプロセッサが、前記プラットホーム上に支持されている前記体重のマグニチュードがゼロからゼロよりも大きいマグニチュードまで変化すると判断する時に、前記振動力の前記周波数を望ましいレベルに設定するように更に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項６】
前記身体の前記加速度を表す信号を発生して送信し、該信号を受け取って処理するプロセッサによって前記プラットホーム上の該身体の該加速度を判断するための該プラットホームと作動的に接続した別の加速度計を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項７】
プロセッサによって発生したフィードバック信号を用いて、前記身体に関連する少なくとも１つの測定された特性に基づいて前記振動力の前記周波数を調節することを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項８】
前記プロセッサは、多項式係数を該多項式係数を２のべき乗係数によって近似することにより処理するように各々がプログラムされた２つの帯域通過フィルタを含むことを特徴とする請求項７に記載の機器。
【請求項９】
前記プラットホームは、
上部プレート及び下部プレート、
を含み、
前記レバーアセンブリは、
前記下部プレートから支持され、かつ前記振動器の前記振動力が、第１の所定の周波数で前記上部プレート及び下部プレートに関してレバーを振動させることによって前記身体に付与される駆動レバーと、
第２の所定の周波数で振動力を作り出すように構成された減衰部材と、
を更に含み、
前記分配レバーアームは、前記減衰部材から前記振動力を受け取り、該振動力の一部分を前記平行レバーの対を通じて前記上部プレートに移すように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項１０】
割り込み駆動機器であることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項１１】
身体を支持するように構成された第１のプレート、
前記第１のプレートの下に位置決めされた第２のプレート、
前記第２のプレートに取り付けた振動アクチュエータ、及び
前記振動アクチュエータ及び前記第１のプレートと作動的に連通し、Ｈ構成レバーアセンブリを含む振動機構、
を含む振動プラットホームと、
前記第１のプレートと作動的に接続され、かつ該第１のプレートの移動を感知するように構成された第１の加速度計と、
前記振動機構と作動的に接続した第２の加速度計と、
前記第１及び第２の加速度計から信号を受け取り、少なくとも１つの制御信号を発生して前記振動アクチュエータに送信するためのプロセッサと、
を含むことを特徴とする動的運動治療システム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの制御信号は、前記振動プラットホームの作動パラメータを調節することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記プロセッサは、多項式係数を該多項式係数を２のべき乗係数によって近似することにより処理するように各々がプログラムされた２つの帯域通過フィルタを含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記振動機構は、
前記第２のプレートから支持され、かつ前記振動アクチュエータの振動力が、第１の所定の周波数で前記第１及び第２のプレートに関してレバーを振動させることによって前記身体に付与される駆動レバーと、
第２の所定の周波数で振動力を作り出すように構成された減衰部材と、
前記減衰部材から前記振動力を受け取り、該振動力の一部分を前記第１のプレートに移すように構成された分配レバーアームと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１の加速度計は、前記第１のプレートによって支持された前記身体の前記加速度を判断するために前記プロセッサに加速度情報を中継し、
前記第２の加速度計は、前記第１のプレートによって支持された前記身体の前記体重を判断するために、前記振動機構の駆動レバーの角度変位に関連する情報を前記プロセッサに中継する、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記プロセッサは、前記判断された体重を前記身体に対応する記憶体重と比較することにより、該身体を通してシステムによって発生された機械的振動エネルギの伝達率を判断することを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記機械的振動エネルギの伝達率を変更するために、前記振動プラットホーム上に前記身体を支持する支持構造体の動的剛性の変更することを更に含むことを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記プロセッサは、前記判断された体重を前記身体に対応する記憶体重と比較することによって該身体の姿勢を判断することを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
少なくとも１つのネットワークを通じて遠隔プロセッサからデータを受け取り、かつ遠隔プロセッサにデータを送信するための通信回路を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記遠隔プロセッサに送信された前記データは、患者が治療プロトコルを守っているか否かを指示する患者順守データを含むことを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記遠隔プロセッサから受け取った前記データは、前記患者の姿勢に関する該患者へのメッセージを含むことを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
前記遠隔プロセッサから受け取った前記データは、システムの少なくとも１つの作動パラメータの変更に関する前記患者へのメッセージを含むことを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２３】
身体の組織を治療的に処置する方法であって、
プラットホーム上に身体を支持する段階と、
所定の周波数で前記プラットホームを振動させ、前記身体に振動力を付与する段階と、
前記プラットホームと作動的に接続した加速度計から少なくとも１つの信号を受け取るプロセッサによって自動的に判断される前記身体の体重を判断する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記振動力の前記周波数の振幅を調節して望ましい処置を達成する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記振動力の前記周波数の振幅を前記身体の前記体重の関数として調節する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記プロセッサが、前記プラットホーム上の前記体重がゼロに等しいと判断すると、前記振動力の前記周波数をゼロに設定する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記プロセッサが、前記プラットホーム上に支持されている前記体重がゼロからゼロよりも大きい値に変化すると判断する時、前記振動力の前記周波数を望ましいレベルに設定する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記所定の周波数は、３０と３６Ｈｚの間であり、前記身体は、人体であることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記加速度計は、前記プラットホームの駆動レバー上に位置決めされることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記身体の前記加速度を表す信号を発生して送信するために前記プラットホームの振動プレート上に取り付けられた加速度計を用いて、該プラットホーム上の該身体の該加速度を判断する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記加速度計によって発生して送信される前記身体の前記体重を表す信号を発生して送信する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
前記身体に関連する少なくとも１つの測定された特性に基づいて前記振動力の前記周波数を調節するためのフィードバック信号を前記プロセッサによって発生させる段階を更に含むことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記プロセッサは、多項式係数を該多項式係数を２のべき乗係数によって近似することにより処理するように各々がプログラムされた２つの帯域通過フィルタを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３４】
前記身体を通して前記プラットホームによって発生された機械的振動エネルギの伝達率を判断するために、該身体の前記体重を判断して該身体の記憶体重と比較する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３５】
自動利得制御を実行するために、所定の特性を有する少なくとも１つのフィードバック信号を発生して前記プラットホームに送信するための閉ループ制御を設ける段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３６】
損傷組織、骨折、骨減少症、骨粗しょう症、姿勢の不安定性、及び身体の器官を治療的に処置する方法であって、
プラットホーム上に身体を支持する段階と、
前記プラットホームと作動的に接続した加速度計から少なくとも１つの信号を受け取るプロセッサによって自動的に判断される前記身体の体重を判断する段階と、
所定の周波数で前記プラットホームを振動させ、前記身体に振動力を付与する段階と、
前記振動力の前記周波数の振幅を調節して、前記プロセッサによって判断された時の前記身体の前記体重に基づく望ましい処置を達成する段階と、
を含むことを特徴とする方法
【請求項３７】
前記振動させる段階のオン／オフ状態を前記身体の前記体重の関数として制御する段階を更に含むことを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権
本出願は、２００５年３月２４日出願の米国特許仮出願であって譲渡された米国特許仮出願出願番号第６０／６６５，０１３号に対する優先権を主張するものである。
関連出願への参照
本出願は、２００２年１１月８日出願の米国特許出願出願番号第１０／２９０，８３９号、及び２００３年５月３０日出願で２００５年１月１８日に米国特許第６，８４３，７７６号Ｂ２として付与された米国特許出願出願番号第１０／４４８，９４２号に関連し、後者の出願は、前者の出願の一部継続出願である。この特許出願及び特許の内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。
本発明は、全体的には組織増殖の刺激及び治癒の分野に関し、より詳細には、動的運動治療中の機械的振動エネルギの伝達率をモニタして制御するための機器及び方法に関する。より具体的には、本発明の開示内容は、患者の身体を通る機械的振動エネルギの伝達率を予測して最大にする動的運動治療及び機械インピーダンス法を用いて、損傷組織、骨折、骨減少症、骨粗しょう症、又は他の組織状態、並びに姿勢の不安定性を治療的に処置することに関する。
【背景技術】
【０００２】
損傷を受けると、結合組織、靱帯、骨などのような人体の組織は、全て、治癒するのに時間を消費する。人体の骨折のような一部の組織は、治癒するのに比較的長い期間を必要とする。一般的に、骨折骨は、固める必要があり、次に、骨は、ギプス、副木、又は類似の種類の装置内で安定化することができる。この種の処置は、自然治癒過程が始まるのを可能にする。しかし、人体の骨折の治癒過程は、数週間かかる可能性があり、骨折の場所、患者の年齢、患者の全体的な一般健康状態、及び患者依存性の他の要因に応じて変化する可能性がある。骨折の場所に応じて、骨折の領域又は患者さえも、骨折の完全治癒を助けるために固定すべきである場合がある。患者及び／又は骨折の固定は、患者が実施することができる身体活動の数を低下させる場合があり、それは、他の不都合な健康影響を有するであろう。骨量の損失である骨減少症は、骨折、安静臥床、骨折固定、関節再建、及び関節炎などの結果として起こる場合がある筋肉活動の低下に起因する可能性がある。しかし、この影響は、骨に対する筋肉使用の影響の一部を再生することによって減速させ、停止させ、かつ逆転させることさえ可能である。これは、一般的に、骨に対する機械的応力の影響の何らかの適用又は模擬を伴っている。
【０００３】
骨増殖の促進も、骨折の処置において、及び「人工」股関節、膝、及び椎間板などとして公知であるもののような医学的人工器官の移植の成功において重要であり、そこでは、人工器官の表面への骨の内方成長を促進して、それを安定化させて固定することが望ましい。多数の様々な技術が、骨量の損失を低下させるために開発されている。例えば、電圧又は電流信号の適用によって骨折を処置することが、提案されている（例えば、米国特許第４，１０５，０１７号、第４，２６６，５３２号、第４，２６６，５３３号、又は第４、３１５，５０３号）。骨折の治癒を刺激するために磁界を適用することが、同様に提案されている（例えば、米国特許第３，８９０，９５３号）。組織増殖の促進に対する超音波の適用も開示されている（例えば、米国特許第４，５３０，３６０号）。
【０００４】
増殖を促進するように骨にかかる機械的荷重を適用又は模擬するために、多くの示唆された技術は、骨に対して低周波で高マグニチュード荷重の使用を伴うが、これは、不必要であり、かつ場合によっては骨の維持に対して有害になることも見出されている。例えば、時折望ましい高い最大歪みを達成することが示唆される強い衝撃荷重は、結果として処置の目的にそぐわない骨折をもたらす場合がある。
【０００５】
低レベルで高周波応力を骨に適用することができ、これは、有利な骨増殖の促進をもたらすことになることも当業技術で公知である。この種類の応力を達成するための１つの技術は、例えば、米国特許第５，１０３，８０６号、第５，１９１，８８０号、第５，２７３，０２８号、第５，３７６，０６５号、第５，９９７，４９０号、及び第６，２３４，９７５号に開示され、その各々の全体の内容は、本明細書において引用により組み込まれている。この技術（動的運動治療と呼ばれる）では、患者は、垂直に振動するように作動させることができる振動プラットホーム機器によって支持され、その結果、プラットホームの振動によって引き起こされる共鳴振動は、患者の体重によってもたらされる加速度と共に、骨損失を防止又は軽減し、新骨形成を高めるのに十分な周波数範囲の応力レベルを提供する。プラットホーム振動のピーク間の垂直変位は、僅か２ｍｍとすることができる。
【０００６】
しかし、これらのシステム及び関連方法は、多くの場合に、オペレータ又は使用者が患者の体重を測定し、望ましい治療効果を達成するために振動の周波数に調節すべきである配置に依存する。米国特許第６，８４３，７７６号は、損傷組織、骨折、骨減少症、骨粗しょう症、又は他の組織状態を治療的に処置するために、自動的に患者の体重を測定し、測定体重の関数として振動力の特性を調節する振動プラットホーム機器を開示している。
【０００７】
本発明の開示の態様は、２つの角度測定結果を用いて患者の体重を求め、患者の計算体重による振動の周波数及び／又は振動周波数の振幅を調節して望ましい治療効果を達成するための代替的な振動プラットホーム機器及び関連回路を提供することである。
低レベルで高周波応力の適用が姿勢の不安定性の処置に有効であることも、当業技術で公知である。姿勢の不安定性の処置のための振動台又は不安定な振動プラットホームの振動によって引き起こされる共鳴振動を用いる方法は、その全体の内容が本明細書において引用により組み込まれている米国特許第６，６０７，４９７号Ｂ２に説明されている。この方法は、（ａ）振動台を有する非侵襲的動的治療装置に非剛性的支持プラットホームを設ける段階と、（ｂ）患者を所定の期間にわたって非剛性的支持プラットホーム上に載せる段階と、（ｃ）所定の処置継続時間にわたって段階（ａ）及び（ｂ）を繰り返す段階とを含む。段階（ｂ）は、（ｂ１）振動測定装置を用いて患者の筋骨格系の振動応答を測定する段階と、（ｂ２）振動応答の周波数分解を実施して振動応答を特定の振動スペクトルに定量化する段階と、（ｂ３）振動スペクトルを分析して少なくとも姿勢安定性を評価する段階とを含む。
【０００８】
米国特許第６，６０７，４９７号Ｂ２に説明した方法は、患者を振動台又は不安定な振動プラットホーム上に立たせる必要がある。次に、患者は、不安定な振動プラットホームによって振動刺激に露出される。不安定な振動プラットホームは、患者の神経感覚制御系の振動的摂動を引き起こす。振動的摂動は、患者の筋肉の少なくとも１つ内に信号を生成して、筋骨格系から測定可能な応答を作り出す。これらの段階は、患者の姿勢安定性を改善するために、１日に略１０分間所定の処置期間にわたって繰り返される。
【０００９】
上述のように姿勢不安定性を処置するための振動処置及び／又は骨増殖の促進を受ける患者は、全身振動加速度に起因するある一定のレベルの不快症状を経験する場合がある。振動加速度によって引き起こされる不快症状のレベルは、振動周波数、振動方向、身体との接触点、及び振動露出の継続時間に依存する。快適度に影響を与え、同様に患者及び処置関連特性を判断するために、振動処置中に身体の少なくとも１つの機械的応答をモニタして、少なくとも１つの機械的応答を制御することが望ましい。振動が身体を移動させる方法を説明するのに多くの場合に用いられる身体の２つの機械的応答は、伝達率及び機械インピーダンスである。
【００１０】
伝達率は、例えば、振動台又は振動プラットホーム機器から患者の頭部まで伝達される振動の割合を示している。身体の伝達率は、振動周波数、振動軸、及び身体の姿勢に大いに依存する。非侵襲性動的治療装置上の垂直振動は、頭部におけるいくつかの軸で振動を引き起こし、垂直頭部運動に対して、この伝達率は、略３から１０Ｈｚの範囲で最大になる傾向にある。
身体の機械インピーダンスは、身体を各周波数で移動させるのに必要である力を示している。インピーダンスは、体重に依存するが、人体の垂直インピーダンスは、通常約５Ｈｚで共振を示す。この共振を含む身体の機械インピーダンスは、振動がシートを通って伝達される方法に対して大きな影響を有する。
【００１１】
従って、本発明の開示の態様は、２００５年８月１８日出願の米国特許出願出願番号第１１／２０７，３３５号に説明されているように、振動プラットホーム機器上に立ち、エクササイズを実行し、及び／又は骨折、骨減少症、骨粗しょう症、又は他の組織状態、姿勢の不安定性又は嚢胞性線維症、クローン病並びに腎臓及び胆嚢結石のような他の病状の動的運動治療を用いて処置されている患者を通る機械的振動エネルギの伝達率を予測して最大にするために、機械インピーダンス法を用いることであり、この特許仮出願の全体の内容は、本明細書において引用により組み込まれている。
また、本発明の開示の態様は、振動プラットホーム機器−シート／支持構造体−患者インタフェースを通る機械的振動エネルギの伝達率を最大にすることになる振動プラットホーム機器によって支持されるシート又は他の支持構造体を設計する上で機械インピーダンス法を用いることである。
【００１２】
【特許文献１】米国特許仮出願出願番号第６０／６６５，０１３号
【特許文献２】米国特許出願出願番号第１０／２９０，８３９号
【特許文献３】米国特許第６，８４３，７７６号Ｂ２
【特許文献４】米国特許出願出願番号第１０／４４８，９４２号
【特許文献５】米国特許第４，１０５，０１７号
【特許文献６】米国特許第４，２６６，５３２号
【特許文献７】米国特許第４，２６６，５３３号
【特許文献８】米国特許第４、３１５，５０３号
【特許文献９】米国特許第３，８９０，９５３号
【特許文献１０】米国特許第４，５３０，３６０号
【特許文献１１】米国特許第５，１０３，８０６号
【特許文献１２】米国特許第５，１９１，８８０号
【特許文献１３】米国特許第５，２７３，０２８号
【特許文献１４】米国特許第５，３７６，０６５号
【特許文献１５】米国特許第５，９９７，４９０号
【特許文献１６】米国特許第６，２３４，９７５号
【特許文献１７】米国特許第６，８４３，７７６号
【特許文献１８】米国特許第６，６０７，４９７号Ｂ２
【特許文献１９】米国特許出願出願番号第１１／２０７，３３５号
【発明の開示】
【００１３】
本明細書に説明する実施形態は、上述の態様を満たすものである。より詳細には、自動的に患者の体重を測定し、例えば、動的運動治療システムの振動プラットホーム機器の振動の周波数及び／又は振動周波数の振幅のような動的運動処置特性を調節する本発明の開示の様々な実施形態による機器及び方法を開示する。
本発明の開示の様々な実施形態による機器及び方法は、２００５年８月１８日出願の米国特許出願出願番号第１１／２０７，３３５号に説明されているように、振動プラットホーム機器上に立ち、エクササイズを実行し、及び／又は骨折、骨減少症、骨粗しょう症、又は他の組織状態、姿勢の不安定性又は嚢胞性線維症、クローン病並びに腎臓及び胆嚢結石のような他の病状の動的運動治療を用いて処置されている患者を通る機械的振動エネルギの伝達率を予測して最大にするために機械インピーダンス法を更に用いる。
【００１４】
本発明の開示は、更に、振動プラットホーム機器−シート／支持構造体−患者インタフェースを通る機械的振動エネルギの伝達率を最大にするために、動的運動治療中に振動プラットホーム機器によって支持され、かつ患者によって用いられるシート又は他の支持構造体の設計に機械インピーダンス法を用いることを開示する。本発明による振動プラットホーム機器はまた、「振動プラットホーム」又は「機械的応力プラットホーム」と呼ばれる。
【００１５】
本発明の開示の様々な実施形態による機器及び方法の１つの態様は、プラットホームによって支持されている身体の体重を自動的に測定する機能を有する、骨折、骨減少症、骨粗しょう症、又は他の組織状態、姿勢の不安定性又は嚢胞性線維症、クローン病並びに腎臓及び胆嚢結石のような他の病状を治療的に処置するためのプラットホームに着目する。振動アクチュエータが、振動プラットホーム機器内に位置決めされ、身体に振動力を付与するように構成されている。
【００１６】
振動プラットホーム機器に関連する回路は、振動プラットホーム機器で支持されている身体の体重を自動的に判断する。身体の体重が判断された状態で、振動アクチュエータの少なくとも１つの作動パラメータ（振動力の周波数の振幅及び／又は振動力の周波数）は、患者に対する望ましい治療処置を提供するために、少なくとも１つのフィードバック信号（閉ループ制御）を用いて調節される。
関連回路は、振動プラットホーム機器に取り付けた２つの加速度計と、２つの加速度計から情報を受け取り、それに応じて振動アクチュエータの作動パラメータを制御するように振動アクチュエータに制御信号を伝達するためのデジタル信号プロセッサとを含む。一方の加速度計は、振動プラットホーム機器の上部又は振動プレートに取り付けられ、他方の加速度計は、振動プラットホーム機器内の駆動又は振動レバーに取り付けられる。
【００１７】
上部プレートに取り付けた加速度計は、動的運動治療中の患者加速度情報を、プラットホーム上に立つか又はプラットホーム上に載っている支持構造体によって支持されているかのいずれかの患者の加速度をリアルタイムに判断するのに用いるデジタル信号プロセッサまで伝達する。デジタル信号プロセッサは、フィードバック信号を伝達し、その振幅は、振動アクチュエータに対して調節される。フィードバック信号は、所定の上限及び下限を有する所定の範囲内で自動利得制御（閉ループ制御）に用いる所定の数を維持するために用いられる。デジタル信号プロセッサは、時間による患者の平均加速度を判断するために動的運動治療中に所定の数及び患者の加速度を連続的に又は周期的に付加する。平均加速度は、患者モニタ及び他の目的に用いられるプロセッサのメモリに記憶される。
【００１８】
駆動レバーに取り付けた加速度計は、傾斜情報をデジタル信号プロセッサまで伝達し、従って、患者感知装置（患者の存在を判断する）、体重モニタリングセンサ、伝達（動的剛性）係数センサ、及び患者順守モニタとして機能する。この加速度計は、電源を入れた後で、かつ患者が上部プレートの上に立つ（又はプラットホームの上に載っている支持構造体によって支持される）前に、第１の角度測定値をデジタル信号プロセッサまで伝達する。この角度測定値は、振動プラットホーム機器が上に載っている設置面の実際の水平度に依存する上部プレートの初期角度を判断するのに用いられる。別の角度測定値は、患者が上部プレートの上に立った（又はプラットホームの上に載っている支持構造体によって支持される）後で、かつ振動アクチュエータが作動される前に、この加速度計からデジタル信号プロセッサによって受け取られる。この角度測定値は、振動プラットホーム機器を較正し、従来の体重／角度方程式を用いて患者の体重を計算するための他の角度測定値と共に用いられる。体重は、好ましくは、デジタルプロセッサのメモリに記憶される。
【００１９】
デジタル信号プロセッサが、それぞれの加速度計から所定の期間の後に患者加速度情報又は角度測定結果を受け取らなかった場合、デジタル信号プロセッサは、振動アクチュエータを止めるように考えられている。これは、患者が振動プラットホーム機器の上に立っていないか又は振動プラットホーム機器の上に載っているシート又はエクササイズ器具のような支持構造体によって支持されていない時に電力を節約する。
【００２０】
動的運動治療中に、デジタル信号プロセッサは、患者の体重を判断してモニタする。患者の体重は、リアルタイムに連続的に又は周期的に最初の記憶体重と比較され、患者の姿勢及びシート／支持構造体の動的剛性が、患者を通る機械的振動エネルギの伝達率に影響するので、患者の姿勢、及び従って患者又は振動プラットホーム機器−シート／支持構造体−患者インタフェースを通る機械的振動エネルギの伝達率を判断する。
【００２１】
動的運動治療中の計算体重が、最初の記憶体重と著しく異なる（すなわち、所定の閾値を超える）場合、デジタル信号プロセッサは、患者の姿勢が変わり、それによって体重が減少（伝達率減少）するか又は増加（伝達率増加）するかに依存して、機械的振動エネルギの伝達率が減少又は増加したと判断する。体重が減少した場合、患者は、動的運動治療処置プロトコルから逸脱しているか、又はそれに準拠していないと推測することができる。従って、姿勢、及び／又は振動プラットホーム機器上に載っているシート（又は他の支持構造体）の動的剛性を調節して計算体重を最初の記憶体重に近似するように持って行くことにより、患者又は振動プラットホーム機器−シート／支持構造体−患者インタフェースを通る機械的振動エネルギの伝達率、並びに動的運動治療によって引き起こされる処置効果を最大にするための動的荷重が影響を受ける可能性がある。
【００２２】
本発明の開示の様々な実施形態による様々な機器及び方法の目的、特徴、及び利点は、以下に限定されるものではないが、
（１）自動的に体重を判断し、損傷組織、骨折、骨減少症、骨粗しょう症、又は他の組織状態、姿勢の不安定性又は嚢胞性線維症、クローン病並びに腎臓及び胆嚢結石のような他の病状を治療的に処置するために用いる振動力の周波数の振幅及び／又は振動力の周波数を調節する機能を提供すること、
（２）骨減少症又は骨粗しょう症を低減又は予防するために、身体の組織を治療的に処置する機能を提供すること、
（３）組織又は骨治癒、増殖、及び／又は再生を促進する有効な周波数で、身体の損傷組織、骨折、骨減少症、骨粗しょう症、又は他の組織状態を治療的に処置する機能を提供すること、
（４）身体の損傷組織、骨折、骨減少症、骨粗しょう症、又は他の組織状態を自動的に治療的に処置するようになった機器を提供すること、
（５）振動プラットホーム機器上の身体の実在に基づいて振動アクチュエータをオン及びオフにする機能を提供すること、
（６）連続的又は周期的に患者の姿勢をモニタし、及び従って患者の身体を通る機械的振動エネルギの伝達率に影響を与える機能を提供すること、
（７）シートの動的剛性及び身体の見掛け体重を用いてシートの伝達率を予測する機械インピーダンス法を用いる機能を提供すること、
（８）患者の身体上にセンサ又は他の物体を設置せずに、動的運動治療を受ける患者の加速度を測定する機能を提供すること、及び
（９）振動プラットホーム機器−支持構造体−患者インタフェースを通る機械的振動エネルギの最大伝達率を有するシート、エクササイズ装置などのような支持構造体を注文設計する機能を提供すること、
を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
開示内容の様々な実施形態による機器及び方法は、組織損傷、骨折、骨減少症、骨粗しょう症、又は他の組織状態、姿勢の不安定性、又は嚢胞性線維症、クローン病並びに腎臓及び胆嚢結石のような他の病状を治療的に処置するためのものである。更に、開示内容の様々な実施形態による機器及び方法は、組織損傷、骨組織の治癒及び／又は増殖を促進するのに十分な骨組織の低変位の高周波機械的荷重を提供しながら、高度に安定であり、プラットホーム上の患者の位置決めに対して比較的感受性が鈍い振動プラットホーム機器を有する動的運動治療システムを提供し、又は骨減少症及び骨粗しょう症、並びに他の組織状態、姿勢の不安定性、又は嚢胞性線維症、クローン病並びに腎臓及び胆嚢結石のような他の病状を軽減し、逆転させ、又は予防するものである。
【００２４】
図１−４は、開示内容の実施形態による振動プラットホームを例示している。図１は、ハウジング１０２内に収納されるプラットホーム１００の上面図を示している。振動プラットホーム機器１００はまた、振動プラットホーム、プラットホーム、振動台、又は機械的応力プラットホームと呼ばれる。ハウジング１０２は、上部プレート１０４（図２及び３で最も良く見られる）、下部プレート１０６、及び側壁１０８を含む。ここで注意すべきは、上部プレート１０４は、ほぼ矩形又は正方形であるが、上部プレート１０４の上部の直立位置又はプラットホーム１００に対して他の位置で身体を支持するために他の方法で幾何学的に構成することができる。他の構成又は構造体はまた、プラットホームに対して上方、又は他の直立位置で身体を支持するために用いることができる。
【００２５】
図１は、内部機構又は振動機構３３を例示することができるように、上部プレート１０４を通るプラットホーム１００を示している。振動アクチュエータ１１０は、振動取り付け板１１２（図２参照）によって下部プレート１０６に取り付け、１つ又はそれよりも多くのコネクタ１１６によって振動機構３３の駆動レバー１１４に接続する。
振動アクチュエータ１１０は、振動機構３３の駆動レバー取り付けブロック１２０上の駆動レバーピボット点１１８の周りで、駆動レバー１１４を固定距離だけ回転させる。振動アクチュエータ１１０は、第１の所定周波数で駆動レバー１１４を作動させる。駆動レバーピボット点１１８の周りの駆動レバー１１４の運動は、図２及び３で最も良く見られるバネ１２２のような振動機構３３の減衰部材によって減衰される。減衰部材又はバネ１２２は、プラットホーム上の体重及び音声コイル１２６に対抗する振動力を作り出す。バネ１２２の振動力は、第２の所定周波数で作動する。第２の所定周波数は、好ましくは第１の所定周波数に等しい。バネ１２２の一端は、取り付けブロック１２６によって支持されるバネ取り付けポスト１２４に接続されるが、バネ１２２の他端は、分配レバー支持プラットホーム１２８に接続される。分配レバー支持プラットホーム１２８は、接続プレート１３０によって駆動レバー１１４に接続される（図３）。駆動レバー１１４は、１次分配レバーピボット点１４２の周りで回転する１次分配レバー１４０を支持する。２次分配レバー１３２は、単に互いに係合スロットとすることができるリンケージ１３６によって１次分配レバー１４０に接続される。２次分配レバー１３２は、１次分配レバー１４０に関して上述のものと類似の方法でピボット点１３４の周りで回転し、下部プレート１０６から延びる支持体１３８によって支持される。
【００２６】
上部プレート１０４は、上部プレート１０４の下側に調節可能に固定することができ、振動機構３３の構成要素、すなわち、１次分配レバー１４０の上面、２次分配レバー１３２の上面、又はこれらの組合せと接触する複数の接触点１４６によって支持される。
作動中に、患者（図示せず）は、次に、１次分配レバー１４０、２次分配レバー１３２、又はこれらの組合せによって支持される上部プレート１０４上に座り、又はそこに立つ（又はプラットホーム１００の上に載っている支持構造体によって支持される）。動的運動治療システム４００のプラットホーム１００が作動した状態で、振動アクチュエータ１１０は、往復運動で上下に移動し、振動機構３３の駆動レバー１１４を第１の所定の周波数でそのピボット点１１８の周りに振動させる。駆動レバー１１４と分配レバー支持プラットホーム１２８の間の剛体接続は、結果として望ましくは第２の所定の周波数、一部の実施形態ではその共振周波数及び／又は共振周波数の高調波又は低調波で駆動することができるバネ１２２によって作り出されるか又は加えられた力によって減衰されている振動を生じる。振動変位は、分配レバー支持プラットホーム１２８から１次分配レバー１４０まで、及び従って２次分配レバー１３２まで伝達される。１次分配レバー１４０及び／又は２次分配レバー１３２の１つ又はそれよりも多くは、振動によって与えられた運動を自由に動く上部プレート１０４に分配する。次に、振動変位は、上部プレート１０４によって支持された患者まで伝達され、そのためにプラットホーム１００によって支持された患者の骨構造のような患者の組織に対して高周波で低変位の機械的荷重を与える。
【００２７】
この特定的な実施形態では、振動アクチュエータ１１０は、振動を発生するように構成した圧電又は電磁変換器とすることができる。他の従来の種類の変換器も、本発明で用いるのに好ましいものとすることができる。例えば、略０．００２インチ（０．０５ｍｍ）又はそれよりも小さい狭い範囲の変位が考えられている場合、圧電変換器、カムを有するモータ、又は油圧式駆動シリンダを使用することができる。代替的に、比較的広い範囲の変位が考えられている場合、電磁変換器を用いることができる。
【００２８】
円筒形に構成した移動コイル高性能直線アクチュエータのような好ましい電磁変換器は、米国カリフォルニア州サンマルコス所在の「ＢＥＩモーション・システムズ・カンパニー」、「キムコ・マグネチック部門」から入手可能である。このような電磁変換器は、直線力、ヒステリシスなし、１０−１００Ｈｚの範囲内のコイル励磁、及び０．８インチ（２０ｍｍ）又はそれよりも小さい狭い範囲内の短ストロークを送ることができる。
【００２９】
その上、バネ１２２は、患者の体重の関数として所定の周波数で又は共振周波数で共振するように構成した従来の種類のバネとすることができる。バネの共振周波数は、以下の方程式から判断することができる。
共振周波数（Ｈｚ）＝［バネ定数（ｋ）／重量（ｌｂｓ）］1/2
例えば、振動プラットホームが人の処置用に設計されることになる場合、バネ１２２は、略３０−３６Ｈｚの間の周波数で共振する大きさにすることができる。振動プラットホームが動物の処置用に設計されることになる場合、バネ１２２は、最大１２０Ｈｚまでの周波数で共振する大きさにすることができる。略３０−３６Ｈｚで振動するように構成した振動プラットホームは、図示の実施形態において略１インチ当たり９ポンド（ｌｂｓ．）のバネ定数（ｋ）を有する圧縮バネを利用する。振動プラットホームの他の構成では、類似の範囲の振動及び周波数は、振動力を望ましい範囲又は周波数まで作り出すか又は他の方法で減衰させるように設計した１つ又はそれよりも多くのバネにより又は他の装置又は機構によって生成することができる。
【００３０】
図２は、図１の線１−１に沿って駆動レバー１１４に対する振動アクチュエータ１１０の接続の詳細を示すように部分的に切り取られた側面断面図である。駆動レバー１１４は、コネクタ１１６を受け取るための細長いスロット１４８（図１及び３に示す）を含む。細長いスロット１４８は、振動アクチュエータ１１０が、駆動レバー１１４の長さの一部分に沿って選択的に位置決めされることを可能にする。コネクタ１１６は、駆動レバー１１４に対して振動アクチュエータ１１０を位置決めするように手動で調節することができ、次に、振動アクチュエータ１１０の望ましい位置が細長いスロット１４８の長さに沿って選択されると、再調節することができる。振動アクチュエータ１１０の位置を調節することにより、駆動レバー１１４の垂直移動又は変位を調節することができる。例えば、振動アクチュエータ１１０が、駆動レバーピボット点１１８に向って位置決めされる場合、バネ１２２の近くの反対端で駆動レバー１１４の垂直移動又は変位は、振動アクチュエータ１１０がバネに向って位置決めされる時よりも比較的大きなものになる。反対に、振動アクチュエータ１１０がバネ１２２に向って位置決めされると、バネ１２２の近くの反対端で駆動レバー１１４の垂直移動又は変位は、振動アクチュエータ１１０が駆動レバーピボット点１１８に向って位置決めされる時よりも比較的小さなものになる。
【００３１】
図３は、図１に示す振動プラットホーム１００の分解斜視図であり、プラットホーム１００の内部機構を示すように部分的に切り取られている。この実施形態及び他の実施形態では、振動プラットホーム１００は、ハウジング１０２内に収納される。ハウジング１０２は、例えば、上部プレート上の患者の体重に耐えることができるあらゆる材料のような本明細書に説明した目的に対して十分強力なあらゆる材料から作ることができる。例えば、好ましい材料は、例えば、鋼鉄、アルミニウム、鉄などのような金属、例えば、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリオレフィンなどのようなプラスチック、又は複合体、又はあらゆるこれらの材料の組合せとすることができる。
【００３２】
プラットホーム１００の上部プレート１０４を通って機械加工した一連の孔１５０も、この実施形態に示されている。孔１５０は、１次分配レバー１４０及び２次分配レバー１３２の各々と平行に配置される。これらの孔１５０（同様に図１に示す）は、接触点１４６のための接続又は連結の様々な点を提供し、それによってこれらの接触点が分配レバー１３２、１４０と接触する点、及び従って振動する上部プレート１０４の駆動に用いるレバーアームの量及び機械的利点を変化させる。
【００３３】
図２に示すように、加速度計Ａ１は、図４に示すように患者加速度情報を中継する少なくとも１つの信号をデジタル信号プロセッサ４０２まで伝達するために上部プレート１０４の下側表面上に位置決めされる。加速度情報は、上部プレート１０４上に立つか又はプラットホーム１００の上に載っている支持構造体によって支持されているかのいずれかである患者の加速度をリアルタイムに判断するためにプロセッサ４０２によって処理される。プロセッサ４０２は、プラットホーム１００内に収納することができる。
【００３４】
プロセッサ４０２は、フィードバック信号を振動アクチュエータ１１０まで伝達する。フィードバック信号は、振幅が所定の上限及び下限を有する所定の範囲内の自動利得制御（閉ループ制御）に用いる所定の数に維持されるように調節される。デジタル信号プロセッサ４０２は、時間による患者の平均加速度を判断するために動的運動治療中に所定の数及び患者の加速度を連続的又は周期的に付加する。平均加速度は、患者モニタリング及び他の目的に用いられるプロセッサ４０２のメモリに記憶される。
【００３５】
第２の加速度計Ａ２は、図４に示すように駆動レバー１１４に取り付けられ、傾斜情報を中継する少なくとも１つの信号デジタル信号をプロセッサ４０２まで伝達する。加速度計Ａ２は、患者感知装置（患者の存在を判断する）、体重モニタリングセンサ、伝達（動的剛性）係数センサ、及び患者順守モニタの機能を実施する。加速度計Ａ２は、電源を入れた後で、かつ患者が上部プレート１０４上に立つ（又はプラットホーム１００の上に載っている支持構造体によって支持される）前に、第１の角度測定値をデジタル信号プロセッサ４０２まで伝達する。この角度測定値は、振動プラットホーム機器１００が上に載っている設置面の実際の水平度に依存する上部プレート１０４の初期角度を判断するのに用いられる。別の角度測定値は、患者が上部プレート１０４の上に立った（又はプラットホーム１００の上に載っている支持構造体によって支持される）後で、かつ振動アクチュエータ１１０が作動される前に、加速度計Ａ２からデジタル信号プロセッサ４０２によって受け取られる。この角度測定値は、他の角度測定値と共に用いて、振動プラットホーム機器１００を較正し、従来の体重／角度方程式を用いて患者の体重を計算する。体重は、好ましくはデジタルプロセッサ４０２のメモリに記憶される。
【００３６】
デジタル信号プロセッサ４０２が、それぞれの加速度計Ａ１、Ａ２から所定の期間の後で患者加速度情報又は角度測定結果を受け取らなかった場合、デジタル信号プロセッサ４０２は、振動アクチュエータ１１０を止めるように考えられている。これは、患者が振動プラットホーム機器１００の上に立っていないか、又は振動プラットホーム機器１００の上に載っているシート又はエクササイズ器具のような支持構造体によって支持されていない時に電力を節約する。
【００３７】
動的運動治療中に、デジタル信号プロセッサ４０２は、患者の体重を判断してモニタする。患者の体重は、リアルタイムに連続的に又は周期的に最初の記憶体重と比較され、患者の姿勢及びシート／支持構造体の動的剛性が、患者を通る機械的振動エネルギの伝達率に影響するので、患者の姿勢、及び従って患者又は振動プラットホーム機器−シート／支持構造体−患者インタフェースを通る機械的振動エネルギの伝達率を判断する。
【００３８】
動的運動治療中の計算体重が、最初の記憶体重と著しく異なる（すなわち、所定の閾値を超える）場合、デジタル信号プロセッサ４０２は、患者の姿勢が変わり、それによって体重が減少（伝達率減少）するか又は増加（伝達率増加）するかに依存して、機械的振動エネルギの伝達率が減少又は増加したと判断する。体重が減少した場合、患者は、動的運動治療処置プロトコルから逸脱しているか、又はそれに準拠していないと推測することができる。従って、患者の姿勢及び／又は振動プラットホーム機器１００の上に載っているシート（又は他の支持構造体）の動的剛性を調節することにより、計算体重を最初の記憶体重に近似するようにすることができ、従って、患者又は振動プラットホーム機器−シート／支持構造体−患者インタフェースを通る機械的振動エネルギの伝達率、並びに動的運動治療によって引き起こされた処置効果を最大にするための動的荷重が、影響を受ける可能性がある。
【００３９】
図４を参照すると、開示内容による動的運動治療システム４００の概略ブロック図が示されている。動的運動治療システム４００は、情報をデジタル信号プロセッサ４０２まで伝達するための２つの加速度計Ａ１、Ａ２を有するプラットホーム１００を含む。デジタル信号プロセッサ４０２は、２つの加速度計Ａ１、Ａ２から受け取ったデータを処理するための同一の構成要素を有する主に２つの受信データ経路４０４、４０６と、振動アクチュエータ１１０まで制御又はフィードバック信号を中継するための１つの発信データ経路４０８とを含む。
【００４０】
デジタル信号プロセッサ４０２は、開示内容による上記機能及び他の機能を実施するための２つの受信データ経路４０４、４０６、並びに１つの発信データ経路４０８の構成要素を作動するためのデジタル信号プロセッサ４０２によって実施することができる一連のプログラマブル命令を記憶するメモリを含む。一連のプログラマブル命令はまた、ＣＤ−ＲＯＭ、ディスケット、及び他の磁気媒体のようなコンピュータ読取媒体に記憶し、デジタル信号プロセッサ４０２にダウンロードすることができる。
【００４１】
各受信データ経路は、２つの加速度計Ａ１、Ａ２から受信データを処理するための４つの主要な構成要素を含む。４つの主要な構成要素は、図４の左から右へ順番にアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ４１０、帯域通過フィルタ４１２、整流器４１４、移動平均フィルタ４１６、及び耐障害性判断ブロック４１８である。
好ましくは、各受信データ経路の帯域通過フィルタ４１２は、各特定的な患者の「スイートスポット」（これは、振動力の周波数を変更するために振動アクチュエータ１１０まで信号を伝達することにより、プロセッサに患者の体重に基づいて動的治療システム４００の共振をシフトさせる）を見出す４次楕円帯域通過フィルタである。デジタル信号プロセッサ４０２は、「２のべき乗」係数の実施によって４次楕円帯域通過フィルタの多項式係数を処理する。プロセッサ４０２は、著しく長い処理時間を必要とすることになる多項式の各係数の多項式乗算を実施する代わりにこれをするようにプログラムされる。本発明の開示内容によるプロセッサ４０２は、「２のべき乗」を用いる多項式係数の近似によって処理時間を短縮する。例えば、係数が３．９３２１５である場合、プロセッサ４０２は、４−１／１６＋３／１２８−１／５１２のような係数の近似によって係数の高速近似を実施することができる。同じ方法は、プロセッサ４０２の他のフィルタの係数を処理するのに用いることができる。
【００４２】
受信データ経路４０４の移動平均フィルタ４１６からの出力は、耐障害性レベルを判断するための耐障害性判断ブロック４１８、及び現在値に対する平均振動強度を維持する利得を上昇させるか又は低下させるかを判断するための加算器／減算器ブロック４２０に提供される。ブロック４２０の出力は、振動アクチュエータ１１０の振動レベルを増加させるか又は低減するか否かを判断するエラー信号である。
加算器／減算器ブロック４２０からの出力は、患者の加速度であり、受信データ経路４０６のＡ／Ｄコンバータ４１０からの出力は、体重／存在信号を出力するローパスフィルタ４２２に提供される。体重／存在信号は、動的運動治療中に従来の体重／角度方程式を用いて、連続的又は周期的に患者の存在を感知し、患者の体重を計算するために用いられる。
【００４３】
上述のように処置中の患者の体重を判断し、体重を最初の記憶体重と比較することにより、プロセッサ４０２は、患者が、患者を通る機械的振動エネルギの伝達率を判断するために、処置プロトコル（例えば、適切なスタンス又は位置）及び患者の姿勢に準拠しているか否かを判断することができる。次に、患者は、必要に応じて（すなわち、計算体重が低伝達率を指示する場合）、結果として患者の姿勢をシフト又は変更することによって伝達率に影響を与える可能性がある。
【００４４】
患者の加速度値及び耐障害性判断ブロック４１８からの出力は、発信データ経路４０８までの動的治療システム４００の作動中の別々の時間における入力である（以下に説明するように、動的運動治療システム４００のプロセッサ４０２が、リアルタイム割り込み駆動ソフトウエアシステムとして設計されるので）。
発信データ経路４０８は、プロセッサ４０２から振動アクチュエータ１１０まで伝達した制御及びフィードバック信号を処理するための４つの主要な構成要素を含む。４つの主要な構成要素は、図４の右から左へ順番に、上述のように自動利得制御を実施するためのデジタル利得調節モジュール４２４、振動アクチュエータ１１０を駆動する正弦波信号を増加又は低減するための可変振幅信号生成モジュール４２６、制御及びフィードバック信号を濾波するためのローパスフィルタ４２８、及び制御及びフィードバック信号を増幅するための電力増幅器４３０である。
【００４５】
システム４００は、診断情報のような処置関連情報及び他の情報を患者、医療専門家、又は他の特定の人に対して表示するための表示ユニット４３２を含む。処置関連情報は、患者の最初の計算体重及び処置中の患者の計算体重、患者の加速度、自動利得制御情報、処置プロトコルに対する順守のレベル又は程度、機械的振動エネルギの伝達率を指示又は近似する伝達値を含むことができる。
動的運動治療システム４００のデジタル信号プロセッサ４０２は、リアルタイム割り込み駆動ソフトウエアシステム（システム４００は、メインループを持たない）として設計される。タイマ割り込みは、１／ｆｓミリ秒毎に起こる。すなわち、例えば、システム４００が３４Ｈｚで同調された場合、タイマ割り込みは、１／３４秒毎に起こる。表示ユニット４３２の補充又は更新、振動アクチュエータ１１０に対する制御又はフィードバック信号の伝達、及び自動利得制御のための振動アクチュエータ１１０に対する正弦波の伝達の生成（正弦波は、好ましく１秒間当たり略５００回生成され、伝達される）のような異なる機能は、各タイマ割り込み中に起こる。優先度の高い割り込みは、最初に実施される。実施される割り込みがない場合、プロセッサ４０２は、実施する割り込みがあるまでアイドルモードに陥る。
【００４６】
デジタル信号プロセッサ４０２は、振動アクチュエータ１１０に対して（正弦波）信号を発生し、動的運動治療システム４００の較正（同調）中に可変サンプリング速度を有する少なくとも１つのデジタル帯域通過フィルタ４１２を用いて、加速度計Ａ１から受け取った加速度信号を処理する。動的運動治療システム４００では、サンプリング速度、及び従って可変周波数は、少なくとも１つのデジタル帯域通過フィルタ４１２が現在の作動周波数に適応的に同調した０から２５０Ｈｚである。可変サンプリング速度は、上述のようにソフトウエア制御ループの割り込み駆動ソフトウエアシステムにより可能である。
【００４７】
動的治療システム４００は、ソフトウエア更新を含むデータをプロセッサ４０２にダウンロード／アップロードするための、及び「インターネット」コンテンツを受け取ることを含む、「インターネット」のような少なくとも１つのネットワークを通じて中央モニタリングステーションの遠隔プロセッサと通信するための通信回路４３４を更に含む。通信回路４３４は、ＲＳ２３２、ＵＳＢ、パラレル及びシリアルポート並びに関連回路、同様にモデム、ＤＳＬ接続回路などのようなネットワーク接続ソフトウエア及び回路を含むことができる。好ましくは、ソフトウエア更新を含むデータをダウンロード／アップロードする処理は、動的治療システム４００によってタイマ割り込み中に実施されるための割り込みとして構成される。
【００４８】
患者順守データ（患者が、少なくとも１つの処置プロトコル又はレジメに対して準拠しているか否かに関する）並びに他の患者関連及び処置関連データは、好ましくは、その後の評価のための又は通信回路４３４を用いるネットワークを通じて観察のための中央モニタリングステーションまでの伝達のための動的治療システム４００に記憶される。伝達はまた、医療専門家又は他の観察者が治療セッション中にネットワークを通じたデータを患者まで伝達することを可能にするために、動的運動治療中にリアルタイムに起こる。伝達データは、表示ユニット４３２上で患者に対して表示することができ、及び／又はスピーカを通じて聞き取れるように再生することができる。
【００４９】
伝達データは、機械インピーダンス及び患者を通る機械的振動エネルギの伝達率を最大にするために、患者の姿勢を変更するように患者へのメッセージを含むことができる。別の伝達データは、患者が動的治療システム４００の１つ又はそれよりも多くの作動パラメータを手動で変更するためのものとすることができる。
動的治療システム４００から伝達されたデータは、支持構造体又は動的治療システム４００に取り付けたビデオカメラ及び／又は少なくとも１つのセンサによって得られ、ネットワークを通じて中央モニタリングステーションまで伝達されたビデオ及び／又はセンサデータを含むことができる。
【００５０】
当業技術で公知の動的治療システム４００及び機械インピーダンス法を用いると、適切な振動マグニチュードで測定した支持構造体の動的剛性及び身体の見掛け体重を用いて、膝立ちいす型支持構造体、車いす、シート、エクササイズ装置などのような支持構造体によって支持されている患者を通る機械的振動エネルギの伝達率を予測することができる。次に、支持構造体の材料、構造、配向などは、患者を通る機械的振動エネルギの伝達率を最大にするために、振動プラットホーム機器−支持構造体−患者インタフェースを通る機械的振動エネルギの伝達率を最大にするように選択して再設計することができる。支持構造体は、事実上患者を通る機械的振動エネルギの伝達率を最大にするように各患者に対して注文設計することができる。
特許請求の範囲によって概説したような本発明の開示の範囲及び精神に含まれる本明細書に開示した特定的な実施形態に変更を行うことができることは理解される。詳細を伴い、かつ特に特許法によって要求される開示した実施形態を以上のように説明したところで、請求し、かつ特許証によって保護されることを望むものを特許請求の範囲に列挙している。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】振動プラットホーム機器の内部機構を示す、上板を通して見た開示内容による動的運動治療システムの振動プラットホーム機器の上面図である。
【図２】図１の線１−１に沿って駆動レバーに対する振動アクチュエータの接続の詳細及び２つの加速度計の配置を示すように部分的に切り取られた側面断面図である。
【図３】振動プラットホーム機器の内部機構を示すように部分的に切り取られた、図１に示す振動プラットホーム機器の分解斜視図である。
【図４】図１によって示す振動プラットホーム機器を示す、本発明の開示内容による動的運動治療システムの概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００  プラットホーム
１０２  ハウジング
１０６  下部プレート
１１０  振動アクチュエータ
【図１】
2008534076.tif 000003
【図２】
2008534076.tif 000004
【図３】
2008534076.tif 000005
【図４】
2008534076.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月7日(2008.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体の組織を治療的に処置するための機器であって、
身体を支持するように構成されたプラットホームと、
前記プラットホーム上に支持されている前記身体の体重を判断するためにプロセッサに信号を伝達するための該プラットホームと作動的に接続した加速度計と、
レバーの各々に対して実質的に垂直に配置された分配レバーアームによって支持された１対の実質的に平行なレバーの対を含むレバーアセンブリと、
前記レバーアッセンブリを支持するための前記プラットホーム内に位置決めされ、かつ前記プラットホームの動的剛性及び体重に従って前記身体に所定の周波数で変動する機械式振動エネルギを付与するように構成された振動器と、
を含むことを特徴とする機器。
【請求項２】
前記振動器は、前記加速度計から少なくとも１つの信号を受け取る前記プロセッサが、前記プラットホーム上の前記体重がゼロに等しいと判断すると、前記機械的振動のエネルギの前記周波数をゼロに設定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記振動器は、前記加速度計から前記信号を受け取る前記プロセッサが、前記プラットホーム上に支持されている前記体重のマグニチュードがゼロからゼロよりも大きいマグニチュードまで変化すると判断する時に、前記機械的振動エネルギを望ましいレベルに設定するように更に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項４】
第２の信号を発生して送信するために前記プラットホームと作動的に接続した第２の加速度計を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項５】
前記プロセッサは、多項式係数を該多項式係数を２のべき乗係数によって近似することにより処理するように各々がプログラムされた２つの帯域通過フィルタを含むことを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項６】
前記プラットホームは、
上部プレート及び下部プレート、
を含み、
前記レバーアセンブリは、
前記下部プレートから支持され、かつ前記機械的振動エネルギが、前記所定の周波数で前記上部プレート及び下部プレートに関してレバーを振動させることによって前記身体に付与される駆動レバーと、
第２の所定の周波数で振動力を作り出すように構成された減衰部材と、
を更に含み、
前記分配レバーアームは、前記減衰部材から前記機械的振動エネルギを受け取り、該機械的振動エネルギの一部分を前記実質的に平行なレバーの対を通じて前記上部プレートに移すように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項７】
割り込み駆動機器であることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項８】
身体を支持するように構成された第１のプレート、
前記第１のプレートの下に位置決めされた第２のプレート、
前記第２のプレートに取り付けた振動アクチュエータ、及び
前記振動アクチュエータ及び前記第１のプレートと作動的に連通し、前記プラットホームの動的剛性及び体重に従って前記身体に所定の周波数で変動する機械的振動エネルギを付与する振動機構、
を含む振動プラットホームと、
前記第１のプレートと作動的に接続され、かつ該第１のプレートの移動を感知するように構成された第１の加速度計と、
前記振動機構と作動的に接続した第２の加速度計と、
前記第１及び第２の加速度計から信号を受け取り、少なくとも１つの制御信号を発生して前記振動アクチュエータに送信するためのプロセッサと、
を含むことを特徴とする動的運動治療システム。
【請求項９】
前記少なくとも１つの制御信号は、前記振動プラットホームの作動パラメータを調節することを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プロセッサは、多項式係数を該多項式係数を２のべき乗係数によって近似することにより処理するように各々がプログラムされた２つの帯域通過フィルタを含むことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記振動機構は、
前記第２のプレートから支持され、かつ前記機械式振動エネルギが、前記所定の周波数で前記第１及び第２のプレートに関してレバーを振動させることによって前記身体に付与される駆動レバーと、
前記の所定の周波数で振動力を作り出すように構成された減衰部材と、
前記減衰部材から前記機械的振動エネルギを受け取り、該機械的振動エネルギの一部分を前記第１のプレートに移すように構成された分配レバーアームと、
を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１の加速度計は、前記プロセッサに加速度情報を中継し、
前記第２の加速度計は、前記振動機構の駆動レバーの角度変位に関連する情報を前記プロセッサに中継する、
ことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記判断された体重を前記身体に対応する記憶体重と比較することにより、前記機械的振動エネルギの伝達率を判断することを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記プロセッサは、前記判断された体重を前記身体に対応する記憶体重と比較することによって該身体の姿勢を判断することを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
少なくとも１つのネットワークを通じて遠隔プロセッサからデータを受け取り、かつ遠隔プロセッサにデータを送信するための通信回路を更に含むことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１６】
前記遠隔プロセッサに送信された前記データは、患者が治療プロトコルを守っているか否かを指示する患者順守データを含むことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記遠隔プロセッサから受け取った前記データは、患者の姿勢に関する該患者へのメッセージを含むことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記遠隔プロセッサから受け取った前記データは、システムの少なくとも１つの作動パラメータの変更に関する患者へのメッセージを含むことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
身体の組織を治療的に処置する方法であって、
プラットホーム上に身体を支持する段階と、
前記プラットホームを振動させ、前記プラットホームの動的剛性及び体重に従って前記身体に所定の周波数で変動する機械的エネルギを付与する段階と、  前記プラットホームと作動的に接続した加速度計から少なくとも１つの信号を受け取るプロセッサによって自動的に判断される前記身体の体重を判断する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記振動力の前記周波数の振幅を調節して望ましい処置を達成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記振動力の前記周波数の振幅を前記身体の前記体重の関数として調節する段階を更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記プロセッサが、前記プラットホーム上の前記体重がゼロに等しいと判断すると、前記機械的エネルギをゼロに設定することを更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記プロセッサが、前記プラットホーム上に支持されている前記体重がゼロからゼロよりも大きい値に変化すると判断する時、前記機械的エネルギを望ましいレベルに設定することを更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記所定の周波数は、３０と３６Ｈｚの間であり、前記身体は、人体であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記加速度計は、前記プラットホームの駆動レバー上に位置決めされることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
前記加速度計によって発生して送信される前記身体の前記体重を表す信号を発生して送信する段階を更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
前記身体に関連する少なくとも１つの測定された特性に基づいて前記振動力の前記周波数を調節するためのフィードバック信号を前記プロセッサによって発生させる段階を更に含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記プロセッサは、多項式係数を該多項式係数を２のべき乗係数によって近似することにより処理するように各々がプログラムされた２つの帯域通過フィルタを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２９】
前記身体を通して前記プラットホームによって発生された機械的振動エネルギの伝達率を判断するために、該身体の前記体重を判断して該身体の記憶体重と比較する段階を更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項３０】
自動利得制御を実行するために、所定の特性を有する少なくとも１つのフィードバック信号を発生して前記プラットホームに送信するための閉ループ制御を設ける段階を更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項３１】
損傷組織、骨折、骨減少症、骨粗しょう症、姿勢の不安定性、及び身体の器官を治療的に処置する方法であって、
プラットホーム上に身体を支持する段階と、
前記プラットホームと作動的に接続した加速度計から少なくとも１つの信号を受け取るプロセッサによって自動的に判断される前記身体の体重を判断する段階と、
前記プラットホームを振動させ、前記プラットホームの動的剛性及び体重に従って前記身体に所定の周波数で変動する機械的エネルギを付与する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
低レベルで高周波応力を骨に適用することができ、これは、有利な骨増殖の促進をもたらすことになることも当業技術で公知である。この種類の応力を達成するための１つの技術は、例えば、米国特許第５，１０３，８０６号、第５，１９１，８８０号、第５，２７３，０２８号、第５，３７６，０６５号、第５，９９７，４９０号、及び第６，２３４，９７５号に開示され、その各々の全体の内容は、本明細書において引用により組み込まれている。この技術（動的運動治療と呼ばれる）では、患者は、垂直に振動するように作動させることができる振動プラットホーム機器によって支持され、その結果、プラットホームの振動によって引き起こされる共鳴振動は、患者の体重によってもたらされる加速度と共に、骨損失を防止又は軽減し、新骨形成を高めるのに十分な周波数範囲の応力レベルを提供する。プラットホーム振動のピーク間の垂直変位は、僅か２μｍとすることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
その上、バネ１２２は、患者の体重の関数として所定の周波数で又は共振周波数で共振するように構成した従来の種類のバネとすることができる。バネの共振周波数は、以下の方程式から判断することができる。
共振周波数（Ｈｚ）＝（１／２×３．１４）×［バネ定数（ｋ）／重量（ｌｂｓ）］1/2
例えば、振動プラットホームが人の処置用に設計されることになる場合、バネ１２２は、略３０−３６Ｈｚの間の周波数で共振する大きさにすることができる。振動プラットホームが動物の処置用に設計されることになる場合、バネ１２２は、最大１２０Ｈｚまでの周波数で共振する大きさにすることができる。略３０−３６Ｈｚで振動するように構成した振動プラットホームは、図示の実施形態において略１インチ当たり９ポンド（ｌｂｓ．）のバネ定数（ｋ）を有する圧縮バネを利用する。振動プラットホームの他の構成では、類似の範囲の振動及び周波数は、振動力を望ましい範囲又は周波数まで作り出すか又は他の方法で減衰させるように設計した１つ又はそれよりも多くのバネにより又は他の装置又は機構によって生成することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
動的運動治療中に、デジタル信号プロセッサ４０２は、患者の体重を判断してモニタする。患者の体重は、リアルタイムに連続的に決定され又は周期的に最初の記憶体重と比較され、患者の姿勢及びシート／支持構造体の動的剛性が、患者を通る機械的振動エネルギの伝達率に影響するので、患者の姿勢、及び従って患者又は振動プラットホーム機器−シート／支持構造体−患者インタフェースを通る機械的振動エネルギの伝達率を判断する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
各受信データ経路は、２つの加速度計Ａ１、Ａ２から受信データを処理するための４つの主要な構成要素を含む。４つの主要な構成要素は、図４の左から右へ順番にアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ４１０、帯域通過フィルタ４１２、整流器４１４、移動平均フィルタ４１６、及び耐障害性判断ブロック４１８である。
好ましくは、各受信データ経路の帯域通過フィルタ４１２は、各特定的な患者の「スイートスポット」（これは、振動力の周波数を変更するために振動アクチュエータ１１０まで信号を伝達することにより、プロセッサに患者の体重に基づいて動的治療システム４００の共振をシフトさせる）を見出す４次楕円帯域通過フィルタである。デジタル信号プロセッサ４０２は、「２のべき乗」係数の実施によって４次楕円帯域通過フィルタの多項式係数を処理する。プロセッサ４０２は、著しく長い処理時間を必要とすることになる多項式の各係数の多項式乗算を実施する代わりにこれをするようにプログラムされる。本発明の開示内容によるプロセッサ４０２は、「２のべき乗」を用いる多項式係数を求めることによって処理時間を短縮する。例えば、係数が３．９３２１５である場合、プロセッサ４０２は、４−１／１６＋３／１２８−１／５１２のような係数の近似を実施する。全ての他のフィルタの係数を同様に近似できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
【図１】振動プラットホーム機器の内部機構を示す、上板を通して見た開示内容による動的運動治療システムの振動プラットホーム機器の上面図である。
【図２】図１の線２−２に沿って駆動レバーに対する振動アクチュエータの接続の詳細及び２つの加速度計の配置を示すように部分的に切り取られた側面断面図である。
【図３】振動プラットホーム機器の内部機構を示すように部分的に切り取られた、図１に示す振動プラットホーム機器の分解斜視図である。
【図４】図１によって示す振動プラットホーム機器を示す、本発明の開示内容による動的運動治療システムの概略ブロック図である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008534076.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月25日(2008.3.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体の組織を治療的に処置するための機器であって、
身体を支持するように構成されたプラットホームと、
前記プラットホームに作動的に結合されたレバーアセンブリと、
前記プラットホームに作動的に結合された振動器であって、振動力を前記レバーアッセンブリに加えて、前記プラットホームを振動させ、身体内の組織を治療的に処置するために、身体に変動する機械的振動エネルギを付与する、前記振動器と、
前記プラットホームの傾斜を示す角度変位を測定し且つこの測定に対応して前記フラットホーム上に支持されている前記身体の体重を示す信号を送信するための、前記プラットホームに作動的に結合された加速度計と、
前記加速度計からの出力を処理し、この加速度計からの出力を使用して、前記身体の体重を測定する処理装置と、
を含むことを特徴とする機器。
【請求項２】
前記プラットホームは、
上部プレート及び下部プレート、
を含み、
前記レバーアセンブリは、
前記下部プレートから支持された駆動レバーであって、前記所定の周波数で前記上部プレート及び下部プレートに関してレバーを振動させることによって、前記機械的振動エネルギが、前記身体に付与される前記駆動レバーと、
第２の所定の周波数で振動力を作り出すように構成された減衰部材と、
を更に含み、
前記分配レバーアームは、前記減衰部材から前記機械的振動エネルギを受け取り、該機械的振動エネルギの一部分を実質的に平行なレバーの対を通じて前記上部プレートに移すように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記機器が、割り込み駆動機器であることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項４】
身体を支持するように構成された第１のプレート、
前記第１のプレートの下に位置決めされた第２のプレート、
前記第２のプレートに作動的に結合された振動アクチュエータ、及び
前記振動アクチュエータ及び前記第１のプレートと作動的に連通し、振動力を振動アクチュエータに加えて、プラットホームを振動的に移動して、身体内の組織を治療的に処置するために、身体に変動する機械的振動エネルギを付与する振動機構、
を含む振動プラットホームと、
前記第１のプレートと作動的に結合され、前記プラットホーム上に支持される加速度を示す該第１のプレートの移動を感知するように構成された第１の加速度計と、
前記振動機構と作動的に結合され、前記プラットホームの傾斜を示す角度変位を測定し且つこの測定に対応して前記フラットホーム上に支持されている前記身体の体重を示す信号を送信するための、第２の加速度計と、
前記第１及び第２の加速度計から信号を受け取り、前記プラットホーム上に支持される前記身体の体重を決めるために、前記第２の加速度計によって送信される信号を処理し、前記受け取られた信号に基づいて、少なくとも１つの制御信号を発生して前記振動アクチュエータに送信するためのプロセッサと、
を含むことを特徴とする動的運動治療システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの制御信号は、前記振動プラットホームの作動パラメータを調節することを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記プロセッサは、第１および第２の加速度計からの出力をフィルタリングするための第１および第２のバンドパスフィルタを含み、前記第１及び第２のバンドパスフィルタの各々が、多項式係数を該多項式係数を２のべき乗係数によって近似することにより処理するようにプログラムされていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記振動機構は、
前記第２のプレートから支持される駆動レバーであって、前記所定の周波数で前記第１及び第２のプレートに関して前記駆動レバーを振動させることによって、前記機械的振動エネルギが、前記身体に付与される前記駆動レバーと、
前記の所定の周波数で振動力を作り出すように構成された減衰部材と、
前記減衰部材から前記機械的振動エネルギを受け取り、該機械的振動エネルギの一部分を前記第１のプレートに移すように構成された分配レバーアームと、
を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
前記角度変位が、前記振動機構の駆動レバーの角度変位であることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記第２の加速度計の出力をフィルタリングするための低域通過フィルタを含み、この低域通過フィルタによって出力された信号に基づいて身体の体重を決め、さらに、この決められた体重を前記身体に対応する記憶体重と比較することにより、前記機械的振動エネルギの伝達率を決めることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プロセッサは、第２の加速度計によって出力された信号に基づいて身体の体重を決め、さらに、前記決められた体重を前記身体に対応する記憶体重と比較することによって該身体の姿勢を決めることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
少なくとも１つのネットワークを通じて遠隔プロセッサからデータを受け取り、かつ遠隔プロセッサにデータを送信するための通信回路を更に含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項１２】
第２の加速度計によって出力された信号に関係していて、前記遠隔プロセッサに送信された前記データは、患者が治療プロトコルを守っているか否かを指示する患者順守データを含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記遠隔プロセッサから受け取った前記データは、患者の姿勢に関する該患者へのメッセージを含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記遠隔プロセッサから受け取った前記データは、システムの少なくとも１つの作動パラメータの変更に関する患者へのメッセージを含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
体重を有する身体の組織を治療的に処置する方法であって、
プラットホーム上に身体を支持する段階と、
前記プラットホームを振動させ、前記身体に所定の周波数で変動する機械的振動エネルギを付与する段階と、
前記プラットホームに作動的に結合された第１の加速度計を使用して、前記プラットホームの傾斜と関係しかつプラットホーム上に支持される前記身体の体重を示す角度変位を測定する段階と、
前記身体の体重が第１の加速度計からの少なくとも１つの信号を受け取るプロセッサによって自動的に決められる、前記身体の体重を決める段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記プロセッサが、前記プラットホーム上の前記体重がゼロに等しいと決めると、前記機械的振動エネルギをゼロに設定することを更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記プロセッサが、前記プラットホーム上に支持されている前記体重がゼロからゼロよりも大きい値に変化すると決める時、前記機械的振動エネルギを望ましいレベルに設定することを更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記所定の周波数は、３０と３６Ｈｚの間であり、前記身体は、人体であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の加速度計は、前記プラットホームの駆動レバー上に位置決めされることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の加速度計からの出力を低域通過フィルタリングする段階と、
前記身体の前記体重を表す第１の信号を発生して送信する段階とを更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
プラットホームにおける加速度を第２の加速度計によって測定する段階と、
第２の加速度計からの出力をフィルタリングして、前記プラットホーム上に支持される身体の加速度を表す第２の信号を発生しかつ送信する段階と、
第１の加速度計からの出力をフィルタリングして、第３の信号を発生しかつ送信する段階と、
前記第２および第３の信号に基づいて、前記振動力の前記周波数を調節するためのフィードバック信号を前記プロセッサによって発生させる段階を更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２及び第３の信号を生じる前記フィルタリングは、多項式係数を該多項式係数を２のべき乗係数によって近似することにより処理して達成される帯域通過フィルタリングであることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記身体を通して前記プラットホームによって発生された機械的振動エネルギの伝達率を決めるために、前記決められた身体の体重と前記身体の記憶体重とを比較する段階を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
身体がプラットホーム上に支持されているか否か、フラットホーム上に支持されている身体の姿勢が所定の治療に順守したものであるか否か、および振動エネルギの身体伝達率の指示の少なくとも一つを決定する段階を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
損傷組織、骨折、骨減少症、骨粗しょう症、姿勢の不安定性、及び体重を有する身体の器官を治療的に処置する方法であって、
プラットホーム上に身体を支持する段階と、
前記プラットホームを振動させ、身体の組織を治療的に処置するために前記身体に所定の周波数で変動する機械的振動エネルギを付与する段階と、
前記プラットホームに作動的に結合された加速度計を使用して、プラットホームの傾斜に関連して、前記プラットホーム上に支持される身体の体重を示す角度変位を測定する段階と、
加速度計から少なくとも１つの信号を受け取るプロセッサによって自動的に決められる、前記身体の体重を決める段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
前記角度変位が前記レバーアッセンブリのレバーの角度変位であることを特徴とする請求項１記載の機器。
【請求項２７】
前記レバーアセンブリは、分配レバーと作動的に結合した駆動レバーと、実質的に平行な一対のレバーでとからなり、前記実質的に平行な一対のレバーは、これらレバーの各々に関して実質的に直角に配置された前記分配レバーによって支持されており、前記駆動レバーが振動器によって動かされることを特徴とする請求項１記載の機器。
【請求項２８】
前記プロセッサは、
前記加速度計からの出力をフィルタリングして、第１の信号成分を形成する帯域通過フィルタと
前記加速度計からの出力をフィルタリングして、第２の信号成分を形成する低域通過フィルタとを含み、前記第２の信号成分が、前記第１の信号成分とは異なる特徴を有する請求項１記載の機器。
【請求項２９】
前記プロセッサが、
前記加速度計からの出力をフィルタリングし、この出力に応じて、身体が前記プラットホーム上に存在するか否か、およびプラットホーム上に支持される身体の体重の少なくとも一方を決めるために使用される重量／存在信号を出力する低域通過フィルタを備えることを特徴とする請求項１記載の機器。
【請求項３０】
前記低域通過フィルタからの出力が、前記プラットホーム上に支持された身体の姿勢が所定の処置に順守するか否か、および振動エネルギの身体伝達率の指示のすくなくとも一方を決めるために更に使用されることを特徴とする請求項２９記載の機器。
【請求項３１】
前記装置が、
前記プラットホームに作動的に結合されていて、前記身体の加速度を測定するための第２の加速度計と、
前記プロセッサが、前記第２の加速度計からの出力を処理し、前記振動力の少なくとも一つのパラメータを調節するために、前記発振器を制御するための制御信号を出力することを特徴とする請求項２８記載の機器。
【請求項３２】
前記プロセッサが、
前記第２の加速度計からの出力をフィルタリングための第３のフィルタと、
前記第３のフィルタからの出力及び前記第１の信号成分を受け取る耐障害判断ブロックとを更に含み、前記耐障害判断ブロックが、前記制御信号を発生するために使用されることを特徴とする請求項３１記載の機器。
【請求項３３】
前記決める段階が、前記加速度計からの出力をフィルタリングする低域通過フィルタリングすることを含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項３４】
前記重量を示す信号が体重が前記プラットホーム上に無いことを示す時、前記振動器は、前記振動力をゼロに設定するように構成されていることを特徴とする請求項２９に記載の機器。
【請求項３５】
前記重量を示す信号が前記プラットホーム上に支持されている身体の体重がゼロからゼロより大きい大きさまで変化することを示す時、前記振動器は、前記振動力を所定のレベルに設定するように構成されていることを特徴とする請求項２９に記載の機器。
【請求項３６】
前記プロセッサは、第１および第２の加速度計からの出力をフィルタリングするための第１および第２のバンドパスフィルタを更に含み、前記第１及び第２のバンドパスフィルタの各々が、多項式係数を該多項式係数を２のべき乗係数によって近似することにより処理するようにプログラムされていることを特徴とする請求項３１に記載の機器。
【国際調査報告】
2008534076.tif 000008
2008534076.tif 000009
2008534076.tif 000010
2008534076.tif 000011