(57)【要約】  とりわけ、首および脊椎強化装置を提供するためのシステム、装置および方法が記載される。一実施形態では、首強化装置は、第１の軸の周りで抵抗力を加えるようにまたは第１の軸の周りの回転に抵抗するように構成された少なくとも１つの抵抗構成要素を含む脊椎抵抗アセンブリを含む。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリは、屈曲および伸展運動を実質的に制限しながら、第１の軸の周りのユーザの横方向の首の回転を許容する。一実施形態では、首強化装置は、装置を定着構造に物理的に定着させるように構成された装置固定アセンブリを含む。一実施形態では、首強化装置は、使用中にユーザの頭部に固定されるように構成された頭部取り付けアセンブリを含む。一実施形態では、強化装置は、エクササイズパフォーマンスおよび構造データをローカルクライアントデバイスと安全に交換し、エクササイズ活動およびエクササイズパフォーマンスデータを監視し、遠く離れたインターネットで接続されたサーブに記録するために、センサおよび組み込みコンピューティングシステムを装備される。【選択図】図５Ａ
2020535942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整形外科用装置であって
前記装置のユーザの頭部と係合するように構成された頭部取り付けアセンブリと、
前記ユーザの前記頭部または首の位置を判定するように構成されたセンサと、
第１の軸および抵抗構成要素を備える脊椎抵抗アセンブリと、を備え、
前記抵抗構成要素は、前記センサを介した前記ユーザの前記頭部または前記首の判定された運動に応答して前記第１の軸の周りで前記ユーザの前記頭部または前記首に抵抗力を加えるように構成され、前記脊椎抵抗アセンブリは前記頭部取り付けアセンブリに通信可能に結合されている、整形外科用装置。
【請求項２】
前記装置を定着構造に固定するように構成された装置固定アセンブリ：
を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記抵抗構成要素が、機械的構成要素、電気機械的構成要素、磁気構成要素、電磁構成要素、油圧構成要素、および空気圧構成要素のうちの少なくとも１つを含む、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記センサが、画像センサ、位置センサ、加速度計、速度センサ、慣性センサ、モーションセンサ、音響センサ、トランスデューサ、抵抗センサ、向きセンサ、回転方向センサ、回転速度センサ、向き認識センサ、撓みセンサ、静電容量センサ、撓みセンサ、インピーダンスセンサ、運動範囲センサ、およびひずみセンサのうちの少なくとも１つを備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の軸が前記ユーザの脊椎と実質的に平行であり、前記抵抗力が、前記第１の軸の周りの前記ユーザの横方向の首回転を許容し、かつ前記ユーザの前記頭部および前記首の屈曲および伸展運動を制限するように構成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
ユーザインターフェースを備えるコンピューティングデバイスと、
頭部取り付けアセンブリ、センサおよび脊椎抵抗アセンブリを備える整形外科用装置であって、前記頭部取り付けアセンブリが、前記整形外科用装置のユーザの頭部と係合するように構成され、前記センサが前記ユーザの前記頭部または首の判定された位置に基づいて位置データを生成するように構成され、前記脊椎抵抗アセンブリが第１の軸および少なくとも１つの抵抗構成要素を備え、前記抵抗構成要素が、前記センサを介した前記ユーザの前記頭部または前記首の判定された運動に応答して前記第１の軸の周りで前記ユーザの前記頭部または前記首に抵抗力を加えるように構成され、前記脊椎抵抗アセンブリは前記頭部取り付けアセンブリに通信可能に結合されている、整形外科用装置と、
前記コンピューティングデバイスと通信可能に結合されたサーバシステムであって、コンピュータプログラムコードを含む非一時的メモリとプロセッサとを備え、前記コンピュータプログラムコードの実行は、前記サーバシステムが、
前記コンピューティングデバイスから目標抵抗値を受け取り、
前記センサから位置データを受け取り、
前記受け取った目標抵抗値および前記受け取った位置データに基づいて、加えられる力のパラメータを生成し、そして
前記生成された加えられる力のパラメータを前記サーバシステムから前記整形外科用装置へ伝達する
ことを引き起こす、サーバシステムと
を備えるシステム。
【請求項７】
前記整形外科用装置が、命令の受け取りに応答して、前記第１の軸の周りで前記ユーザの前記頭部および前記首の少なくとも一方に抵抗力を加えるように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記サーバシステムが、
前記受け取った位置データに基づいて所定の時間にわたり運動時間、運動力、エクササイズ時間およびエクササイズ持続時間のうちの少なくとも１つに関してグラフィックを作成し、
前記作成されたグラフィックを前記ユーザインターフェースに伝達するように構成され、
前記ユーザインターフェースが、
前記作成されたグラフィックを表示するように構成される、
請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記抵抗構成要素が、機械的構成要素、電気機械的構成要素、磁気構成要素、電磁構成要素、油圧構成要素、および空気圧構成要素のうちの少なくとも１つを含む、請求項６〜８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記センサが、画像センサ、位置センサ、加速度計、速度センサ、慣性センサ、モーションセンサ、音響センサ、トランスデューサ、抵抗センサ、向きセンサ、回転方向センサ、回転速度センサ、向き認識センサ、撓みセンサ、静電容量センサ、撓みセンサ、インピーダンスセンサ、運動範囲センサ、およびひずみセンサのうちの少なくとも１つを備える、請求項６〜９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ユーザインターフェースが、前記整形外科用装置のユーザに、前記ユーザの前記頭部の位置の目標位置を示す運動修正フィードバックを提供するように構成される、請求項６〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
整形外科用装置の頭部取り付けアセンブリを整形外科用装置のユーザの頭部と係合することであって、前記整形外科用装置が、前記頭部取り付けアセンブリに結合された脊椎抵抗アセンブリとセンサとを備え、前記脊椎抵抗アセンブリが、第１の軸と少なくとも１つの抵抗構成要素とを備える、係合すること、
前記センサを介して、前記ユーザの前記頭部の位置を決定すること、および
前記センサを介して前記ユーザの前記頭部および首の少なくとも一方の運動を決定することに応答して、前記第１の軸の周りで前記脊椎抵抗アセンブリを介して前記ユーザの前記頭部および前記首の少なくとも一方に抵抗力を加えること
を含む方法。
【請求項１３】
前記整形外科用装置を定着構造に定着させること：
を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
抵抗力を加えることが、前記第１の軸の周りの前記ユーザの頭部および首の回転に抵抗するために、磁場を変調することによって、加えられる抗力を及ぼすまたは調整することを含む、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
抵抗力を加えることが、前記整形外科用装置内の流体流を方向付けることによって油圧または空気圧抵抗を及ぼすこと、および金属構造に抗力を及ぼすこと、または機械的引張力を及ぼすことのうちの少なくとも１つを含む、請求項１２または１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年９月１１日に出願された米国特許出願第１６／１２８，４４９号に付与された優先権を主張するものであり、前記特許出願は、２０１７年９月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／５６６，４１０号に付与された優先権を主張するものである。前記特許出願および仮特許出願はこれによって参照により完全な形で組み込まれる。
【発明の概要】
【０００２】
一態様では、本開示は、とりわけ、首強化装置を対象とする。一実施形態では、首強化装置は、第１の軸の周りの回転に抵抗するように構成された少なくとも１つの抵抗構成要素を有する脊椎抵抗アセンブリを含む。一実施形態では、首強化装置は、使用中の首の横方向の回転に抵抗するように構成された少なくとも１つの抵抗構成要素を有する脊椎抵抗アセンブリを含む。一実施形態では、首強化装置は、装置を定着構造に物理的に定着させるように構成された装置固定アセンブリを含む。一実施形態では、首強化装置は、脊椎抵抗アセンブリに物理的に結合された頭部取り付けアセンブリを含む。一実施形態では、頭部取り付けアセンブリは、使用中にユーザ（例えば、人、患者、運動選手等）の頭部に固定されるように構成される。
【０００３】
一態様では、本開示は、とりわけ、脊椎抵抗強化システムを対象とする。一実施形態では、脊椎抵抗強化システムは、ユーザ固有の首強化情報を生成するように構成された回路を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化システムは、首強化情報をリモートクライアントデバイス、サーバ、ネットワーク、企業サーバ等のうちの１つまたは複数と交換するように構成された回路を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化システムは、脊椎抵抗強化装置とクライアントデバイスがお互いを見つけて１つまたは複数の事前共有キーをネゴシエートすることを可能にする発見プロトコルを開始するように構成された回路を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化システムは、脊椎抵抗強化装置とクライアントデバイスがお互いを見つけて、暗号化された安全な接続を確立することを可能にする発見プロトコルを開始するように構成された回路を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化システムは、首強化情報をリモートクライアントデバイスと交換するように構成された回路を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化システムは、匿名化および暗号化された首強化情報をリモートクライアントデバイスと交換するように構成された回路を含む。
【０００４】
一態様では、本開示は、とりわけ、強化装置を対象とする。一実施形態では、首強化装置は、第１の軸の周りの運動に抵抗するように構成された少なくとも１つの抵抗構成要素を有する抵抗アセンブリを含む。一実施形態では、首強化装置は、抵抗アセンブリに物理的に結合された取り付けアセンブリを含み、この取り付けアセンブリは、ユーザの身体部分に固定するように構成されている。一実施形態では、首強化装置は、装置を定着構造に物理的に定着させるように構成された装置固定アセンブリを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１Ａ−図１Ｅ。１つまたは複数の実施形態による強化装置の斜視図である。
【図２Ａ】１つまたは複数の実施形態による脊椎抵抗強化システムを示す。
【図２Ｂ】１つまたは複数の実施形態による脊椎抵抗強化システムを示す。
【図３】一実施形態による強化装置のブロック図である。
【図４】一実施形態による方法のフロー図を示す。
【図５Ａ】１つまたは複数の実施形態による脊椎抵抗強化システムを示す。
【図５Ｂ】１つまたは複数の実施形態による脊椎抵抗強化システムを示す。
【図５Ｃ】１つまたは複数の実施形態による脊椎抵抗強化システムを示す。
【図６Ａ】１つまたは複数の実施形態による脊椎抵抗強化システムの分析表現を示す。
【図６Ｂ】１つまたは複数の実施形態による脊椎抵抗強化システムの分析表現を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下の詳細な記載において、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照する。図面中、文脈が別段に指示しない限り、同様の記号は一般に同様の構成要素を識別する。詳細な記載、図面、および特許請求の範囲に記載されている説明に役立つ実施形態は、限定することを意味するものではない。ここに提示された主題の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の実施形態が利用されてもよく、他の変更が行われてもよい。
【０００７】
筋骨格疾患は、障害を抱えて生きた年数で測定すると、世界で２番目に多い障害の原因である。Ｓｔｏｒｈｅｉｍ  Ｋ，Ｚｗａｒｔ  ＪＡ  筋骨格疾患および世界の疾病負担研究、Ａｎｎ  Ｒｈｅｕｍａｔｉｃ  Ｄｉｓ  ７３：９４９−９５０（２０１４）；Ｈｏｙ  Ｄ、Ｍａｒｃｈ  Ｌ、Ｂｒｏｏｋｓ  Ｐら、世界の腰痛負担：世界の疾病負担２０１０研究からの推定、Ａｎｎ  Ｒｈｅｕｍ  Ｄｉｓ；７３：９６８−７４も参照のこと。最も一般的な筋骨格疾患は、首と腰の痛みである。首の痛みは常に人口の約４分の１を苦しめ、医療費の増加、生産性の低下をもたらし、鎮痛剤の蔓延に拍車をかける。
【０００８】
首の痛みは、変性性の症状、外傷、およびスポーツによる損傷を含む多くの原因から生じる。頸椎の損傷および変性は、緊張性頭痛、首の神経損傷を引き起こすことも示されている。これらの症状はまだ十分に理解されておらず、臨床医は診断調査および治療に関して試行錯誤を続けていることが多い。
【０００９】
系統的レビューは、介入が生物学的、心理的、または社会的アプローチに基づいているかどうかに関係なく、既存の治療はせいぜいわずかな効果しかないことを明らかにしている。したがって、効果的な健康増進行動と、減量および腰痛のためのエクササイズなどの予防策の推奨を裏付ける証拠を実施することにより、より良い管理の可能性がある。Ｓｔｏｒｈｅｉｍ  Ｋ，Ｚｗａｒｔ  ＪＡ  筋骨格疾患および世界の疾病負担研究、Ａｎｎ  Ｒｈｅｕｍａｔｉｃ  Ｄｉｓ  ７３：９４９−９５０（２０１４）。
【００１０】
変性性椎間板疾病とむち打ち症を含む首の損傷は、脊椎の湾曲の喪失と可動域の減少をもたらす。首は、屈曲、伸展、回転を含む複数の面で動く。多くの装置は、屈曲と伸展の強化を可能にするが、回転の強度と可動性を高めることは、加齢に伴う問題、自動車事故、およびスポーツ関連の事故を防止するために、およびそれらから回復するために重要である。最近の研究では、首の強度を高めるとスポーツ脳震盪の発生率が低下することも示されている。現在、頸椎の回転に一定の抵抗を提供する装置はない。したがって、本開示は、ユーザ、患者、および運動選手が回転強度を高め、複数の軸における可動性を改善することを可能にする１つまたは複数の方法論または技術を詳述する。首の強度と可動性の向上により、損傷からの回復が早くなり、外傷性の首および頭部の損傷が防止される。
【００１１】
一実施形態では、本開示は、適用される可変の力を使用して１つまたは複数の運動軸または平面の周りで頸椎に一定の抵抗を提供する新しいアプローチを利用する１つまたは複数の方法論または技術を詳述する。一実施形態では、これにより、従来の屈曲面と伸展面の両方を強化することができるだけでなく、回転軸に一定の抵抗を独自に提供する。
【００１２】
一実施形態では、本開示は、損傷した脊椎を伸張するために使用することができる伸延運動を提供するように構成された装置を含む１つまたは複数の方法論または技術を詳述する。一実施形態では、そのような補足的なエクササイズは、首の可動域を最大化しかつ損傷を防止する頸椎のバランスのとれた強化プログラムをもたらす。
【００１３】
図１Ａ〜１Ｅは、例えば、頸椎の横方向の回転に対する一定の抵抗を提供することなど、１つまたは複数の方法論または技術を実装することができる強化装置１０２を示している。一実施形態では、強化装置１０２は、第１の軸１１２の周りの回転に抵抗するように構成された少なくとも１つの抵抗構成要素を含む脊椎抵抗アセンブリ１０４を含む。一実施形態では、強化装置１０２は、装置を定着構造１１０に物理的に定着させるように構成された装置固定アセンブリ１０６を含む。一実施形態では、強化装置１０２は、脊椎抵抗アセンブリ１０４に物理的に結合された頭部取り付けアセンブリ１０８を含み、頭部取り付けアセンブリ１０８はユーザの頭部に固定するように構成されている。
【００１４】
一実施形態では、強化装置１０２は、持ち運び可能であるように構成され、寸法決めされる。例えば、一実施形態では、強化装置１０２は、軽量材料から作製され、携帯性を促すための折り畳み可能な構造を含む。一実施形態では、強化装置１０２は、家庭での使用向けに構成されている。
【００１５】
一実施形態では、強化装置１０２は、第１の軸の周りのユーザの左右の横方向の首回転を可能にする一方で、屈曲および伸展運動を実質的に制限するように構成された抵抗アセンブリ１０４を含む。例えば、動作中、ユーザは首と頭部を回転させるときに第１の軸の周りで抵抗力を受け、これは首筋および棘筋のエクササイズおよび強化に役立つ。首筋および棘筋の非限定的な例には、頭最長筋、大後頭直筋、小後頭直筋、斜角筋、半棘筋、頭板状筋、胸鎖乳突筋等が含まれる。
【００１６】
一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸の周りのユーザの横方向の首の回転を可能にする一方で、頭部および首の屈曲および伸展運動を実質的に制限するように構成される。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸の周りの回転に抵抗するように構成された機械的構成要素、電気機械的構成要素、磁気構成要素、電磁構成要素、油圧構成要素、または空気圧構成要素のうちの１つまたは複数を含む。例えば、一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に抵抗するために金属構造に抗力を及ぼすように構成された磁気構成要素を含む。
【００１７】
一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に抵抗するために金属構造に抗力を及ぼすように構成された電磁構成要素を含む。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、磁場を変調または変化させることによって、適用される抗力を調整するように構成された磁気構成要素を含む。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、磁石を強磁性要素から遠ざけたり、強磁性要素に近づけたりすることによって、適用される抗力を調整するように構成された磁気構成要素を含む。
【００１８】
一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、印加電圧に応答して印加抗力を調整するように構成された磁気構成要素を含む。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、渦電流ブレーキを含む。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、印加電圧の存在下で抵抗力を変化させるように構成された磁性流体を含む。
【００１９】
一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、ロータに適用される摩擦パッドを含む。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、有権者−機械的ブレーキパッドアセンブリを含む。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、調整可能な機械式ブレーキを含む。
【００２０】
一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に抵抗するために、流体中のプロペラの作動によって流体抵抗を及ぼすように構成される。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に抵抗するために、可変オリフィスを通して流体を方向付けることによって流体抵抗を及ぼすように構成される。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に抵抗するために、可変オリフィスを通して流体を方向付けることによって空気抵抗を及ぼすように構成される。
【００２１】
一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に抵抗するために引張力を及ぼすように構成された少なくとも１つのウェイトに結合された１つまたは複数のプーリを含む。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に抵抗するために引張力を及ぼすように構成された１つまたは複数のばねを含む。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸の周りの回転に抵抗するように構成された１つまたは複数のトルクばねを含む。
【００２２】
一実施形態では、強化装置１０２は、第２の軸の周りの屈曲および伸展に抵抗するように構成された機械的構成要素、電気機械的構成要素、磁気構成要素、電磁構成要素、油圧構成要素、および空気圧構成要素のうちの１つまたは複数を有する脊椎抵抗アセンブリ１０４を含む。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸および第２の軸とは異なる第３の軸の周りの動きに抵抗するように構成された少なくとも１つの抵抗構成要素を含む。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸とは異なる軸の周りの動きに抵抗するように構成された少なくとも１つの抵抗構成要素を含む。
【００２３】
一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第１の軸とは異なる軸の周りでのユーザの屈曲および伸展運動を可能にするようにさらに構成される。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、第２の軸の周りの横方向の屈曲および伸展に抵抗するように構成された機械的構成要素、電気機械的構成要素、磁気構成要素、電磁構成要素、油圧構成要素、または空気圧構成要素のうちの少なくとも１つを含む。
【００２４】
一実施形態では、強化装置１０２は、強化装置１０２を支持構造（例えば、ベース、スタンド、支持構造、定着構造、ユーザが着用するハーネス、スクワットラック、ドアフレーム、ベッドフレーム、壁マウント等）に定着させるように構成された固定アセンブリ１０６を含む。例えば、一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、ドアフレームに摩擦嵌めするように構成された機械的ラチェット装置１１４を含む。
【００２５】
一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、ベーススタンドに解放可能に取り付けるように構成されたラッチ構造を含む。一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、強化装置をドアフレームに固定するように構成された調整可能なクランプ要素を含む。
【００２６】
一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、強化装置を支持構造に固定するように構成された１つまたは複数の留め具を含む。留め具の非限定的な例には、１つまたは複数のナットおよびボルト、クランプ、ねじ、ピン、リベット、フックアンドループ式留め具、フックアンドパイル式留め具、タッチ式留め具等が含まれる。
【００２７】
一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、強化装置を支持構造に固定するように構成された空気圧ラチェットおよびクランプ装置を含む。一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、ドアフレームに摩擦嵌めするように構成された機械的ラチェット装置を含む。一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、ドアフレームに対して伸長、押圧、ロック、または圧縮のうちの少なくとも１つを行うように構成されたはさみジャッキを含む。
【００２８】
一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、ドアフレームに取り付けられた嵌合構造に強化装置を固定するように構成された調整可能な留め構造を含む。一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、強化装置をスクワットラックに固定するように構成された調整可能な留め構造を含む。一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、クイックリリーススナップボタンと圧縮ばねの組み合わせを介して所定の位置にロックされる１つまたは複数の伸縮アームを含む。一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、クイックリリーススナップボタンを介して所定の位置にロックされる１つまたは複数の伸縮アームを含む。一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、圧縮ばねを介して所定の位置にロックされる１つまたは複数の伸縮アームを含む。
【００２９】
一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、ドアフレームに固定するように構成された吸引／真空シールを含む。一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、ドアフレームに先に取り付けられた磁性片受容片に磁気的に結合する、ドアフレームに固定するように構成された吸引／真空シールを含む。
【００３０】
一実施形態では、強化装置１０２は、強化装置をユーザに固定するように構成された少なくとも１つの調整可能なヘッドストラップを有する頭部取り付けアセンブリ１０８を含む。一実施形態では、頭部取り付けアセンブリ１０８は、強化装置をユーザに固定するように構成された少なくとも１つの調整可能な顎ストラップを含む。一実施形態では、頭部取り付けアセンブリ１０８は、頭部のカスタム輪郭にカスタムフィットする自己形成型記憶フォームを含む。一実施形態では、頭部取り付けアセンブリ１０８は、装置をユーザの頭部に空気圧で固定するように構成された１つまたは複数の膨張式ブラダを含む。
【００３１】
一実施形態では、頭部取り付けアセンブリ１０８は、ユーザの頭頂部の周りでしっかりと締まるように構成された内部空気圧ブラダを備えたヘルメットを含む。一実施形態では、頭部取り付けアセンブリ１０８は、装置ドライブリングに係止する共通の機械的インターフェースを共有して、ユーザの頭頂部の周りで、頬骨に対して、および頭蓋骨の基部の周りでしっかりと締まるように構成された内部空気圧ブラダを備えたヘルメットを含む。
【００３２】
一実施形態では、頭部取り付けアセンブリ１０８は、装置を頭部に締め付けて固定するためにコントローラ（例えば、ねじアセンブリ、調整機構、段階的調整機構など）によって調整される、各側頭部に隣接するプレートを含む。
【００３３】
一実施形態では、強化装置１０２は、強化装置１０２の位置、向き、抵抗、回転方向、回転速度等を決定するように構成された１つまたは複数のセンサを含む。センサの非限定的な例には、音響センサ、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）デバイス、トランスデューサ、光学認識センサ、検出器、電磁エネルギーセンサ、画像センサ、赤外線センサ、ノード、光学センサ、フォトダイオードアレイ、無線周波数コンポーネントセンサ、温度センサ、トランスデューサ、ホール効果センサ、静電容量センサ等が含まれる。センサのさらなる非限定的な例には、角速度センサ、ジャイロスコープ、操舵角センサ、回転速度センサ、ヨーレートセンサ、位置センサ等が含まれる。
【００３４】
一実施形態では、強化装置１０２は、強化装置に動作可能に結合された１つまたは複数の向き認識センサを含む。例えば、一実施形態では、強化装置１０２は、脊椎抵抗アセンブリ１０４に動作可能に結合され、かつ強化装置の位置および向きを判定するように構成された１つまたは複数の多軸加速度計を含む。一実施形態では、強化装置１０２は、強化装置に動作可能に結合され、かつ位置および向き情報を生成するように構成された１つまたは複数のジャイロスコープを含む。
【００３５】
一実施形態では、強化装置１０２は、角速度センサ、操舵角センサ、回転速度センサ、ヨーレートセンサ、位置センサ、およびノードのうちの１つまたは複数を含む。一実施形態では、強化装置１０２は、角速度センサ、加速度計、方向センサ、地理的センサ、慣性航法センサ、慣性センサ、モーションセンサ、操舵角センサ、回転速度センサ、ヨーレートセンサ、位置センサおよびノードのうちの１つまたは複数を含む。
【００３６】
一実施形態では、強化装置１０２は、静電容量センサ、接触センサ、ひずみセンサ、撓みセンサ、画像センサ、インピーダンスセンサ、モーションセンサ、ノード、オブジェクトゲージセンサ、光学センサ、圧力センサ、トランスデューサ、超音波トランスデューサ等のうちの１つまたは複数を含む。一実施形態では、強化装置１０２は、運動範囲を評価するように構成された１つまたは複数のセンサを含む。例えば、一実施形態では、強化装置１０２は、脊椎抵抗アセンブリ１０４の回転運動の範囲を評価するように構成された１つまたは複数のセンサを含む。
【００３７】
一実施形態では、強化装置１０２は、抵抗を監視するように構成された１つまたは複数のセンサを含む。例えば、一実施形態では、強化装置１０２は、ユーザが加えた力を決定および監視するために、統合されたセンサ（例えば、ひずみゲージ、ロードセル等）の１つまたは複数を含み、例えば、ユーザが前後に移動するようにこれを操作している間、ひずみゲージが加えられた力を監視して報告する。一実施形態では、力測定からのフィードバックを使用して、強化装置１０２によって加えられる力を管理して、ユーザが経験する加えられる抵抗を変化させる。一実施形態では、介護提供者は、個々のユーザのニーズに固有の治療をカスタマイズするように（例えば、怪我を防止するために抵抗、許容できる回転等を制限するように）強化装置１０２を遠隔で構成することができる。
【００３８】
一実施形態では、強化装置１０２は、使用中の時間に対する位置の決定を可能にするように構成された統合型電子慣性測定ユニット、デジタルエンコーダ、およびホール効果センサのうちの１つまたは複数を含む。一実施形態では、強化装置１０２は、時系列位置情報および力を捕捉するように構成された複数のセンサを含む。一実施形態では、強化装置１０２は、設置および位置情報を生成するように構成された統合型ジャイロを含む回路を含む。
【００３９】
一実施形態では、強化装置１０２は、収集されたデータを、時系列位置情報の仮想表示を生成するように構成された関連するクライアントデバイスに伝達する。この実施形態では、クライアントデバイスは、ユーザ固有の時系列位置情報の１つまたは複数のインスタンスを表示するように構成されている。一実施形態では、強化装置１０２は、ユーザ固有の承認または修正動作情報をクライアントデバイスと交換するように構成される。一実施形態では、強化装置１０２は、個々のエクササイズセッションの運動対時間情報のうちの１つまたは複数を示すアニメーションを表示し、一連のエクササイズセッションにわたって平均された運動範囲および力をプロットし、日、週、または月ごとの総エクササイズ時間およびエクササイズ持続時間をプロットするように構成されたクライアントデバイスに結合される。
【００４０】
一実施形態では、強化装置１０２は、運動速度を検出するように構成された慣性センサを含む回路を含む。一実施形態では、強化装置１０２は、ｘ、ｙ、およびｚ方向の安定性を追跡するように構成された１つまたは複数の加速度計を含む回路を含む。一実施形態では、強化装置１０２は、目標値に基づいて脊椎抵抗アセンブリ１０４によって及ぼされる加えられる力を制御するように構成された安全スイッチを含む回路を含む。
【００４１】
一実施形態では、強化治療の必要があるユーザは、強化装置１０２を定着させ、治療計画に従って抵抗値を設定し、強化装置１０２にそれ自体を固定する。一実施形態では、エクササイズを開始する前に、強化装置１０２は、プロトコルに従う正しい位置決めを保証するために、フィードバック（例えば、触覚的、音響的、視覚的等）を提供する。一実施形態では、ユーザが頭部および首を回転し始めると、強化装置１０２は動きに抵抗し、力、位置、時系列データ等のうちの１つまたは複数を監視および報告し始める。
【００４２】
一実施形態では、強化装置１０は、監視された情報に関連する１つまたは複数の入力に応答してターゲットプロトコルに準拠するように抵抗を調整するように構成される。例えば、一実施形態では、運動情報は、ユーザへの修正フィードバック、治療の進行状況、適用された抵抗の情報、姿勢、位置、コンプライアンス情報等のうちの１つまたは複数を提供するために使用される。一実施形態では、報告された情報は、関連付けられたクライアントデバイスに伝達され、事実上ユーザおよび健康提供者に表示される。
【００４３】
図１Ｃを参照すると、一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、加えられた抗力を調整するように構成された抵抗機構１１６を含む。一実施形態では、脊椎抵抗アセンブリ１０４は、上部プレート１１８、牽引カム１２０、１つまたは複数の牽引カム従動子１２２、駆動リング１２４、駆動ピニオン１２６、およびベースプレート１２８のうちの１つまたは複数を含む。
【００４４】
一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、強化装置１０２を支持構造（例えば、ベース、スタンド、支持構造、定着構造、ユーザが着用するハーネス、スクワットラック、ドアフレーム、ベッドフレーム、壁マウント等）に定着させるように構成される。一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、１つまたは複数のドアフレーム足１３０を含む。一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、１つまたは複数の伸縮アーム１３２および少なくとも１つの伸縮機構１３４を含む。
【００４５】
一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、ユーザの脊椎に平行な軸に沿って強化装置１０２を調整するように構成される。一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、強化装置１０２を、ユーザの脊椎に平行な軸に沿って、ユーザに向かって、またはユーザから離れて調整するように構成される。
【００４６】
一実施形態では、頭部取り付けアセンブリ１０８は、強化装置１０２をユーザの頭部に固定するように構成された頭部取り付け具１３６を含む。一実施形態では、頭部取り付けアセンブリ１０８は、頭部取り付け具クイックリリース１３８を含む。
【００４７】
図２Ａおよび２Ｂは、例えば、頸椎の横方向の回転に対する一定の抵抗を提供することなど、１つまたは複数の方法論または技術を実装することができる脊椎抵抗強化装置２０２を示す。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、ユーザ固有の首強化情報を生成するように構成された回路２０４を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、首強化情報をリモートサーバデバイスと、およびローカルでクライアントデバイスと交換するように構成された回路２０６を含む。クライアントデバイスの非限定的な例には、スマートデバイス、携帯電話デバイス、コンピュータデバイス、デスクトップコンピュータデバイス、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイス、ラップトップコンピュータデバイス、管理対象ノードデバイス、モバイルクライアントデバイス、ノートブックコンピュータデバイス、リモートコントローラ、スマートデバイス、スマートアイウェアデバイス、スマートウェアラブルデバイス、タブレットデバイス、ウェアラブルデバイス等とのアプリケーションインターフェイスが含まれる。
【００４８】
一実施形態では、首強化情報は、タイムスタンプされた位置と、エクササイズプロトコルを実行する過程でのユーザの動きおよびユーザが加えた力に対応する、提供された位置での関連する抵抗力の大きさとを含む。首強化情報のさらなる非限定的な例には、個々のエクササイズセッションの運動対時間、一連のエクササイズセッションにわたって平均された運動範囲および力、日、週、または月ごとの総エクササイズ時間およびエクササイズ持続時間等が含まれる。
【００４９】
一実施形態では、強化装置１０２は、統合されたプログラムメモリおよびカスタムの組み込みソフトウェアを備えた組み込みマイクロプロセッシングユニット（ＭＰＨ）の適用により組み込みコンピュータを備えている。ＭＰＵはエクササイズシステムを監視および制御し、クライアントおよびサーバデバイス間のデータ交換のためのネットワーク通信を可能にする。ＭＰＵは、カスタムロジック、カスタムアナログ回路、電力変換回路、有線および無線ネットワークデータ通信周辺機器、位置および力センサ、ならびにアクチュエータを介してシステムとインターフェースする。組み込みコンピュータは、クライアントおよびサーバデバイスとの安全なデータ交換を支援し、デバイス構成を監視および設定し、エクササイズ活動およびパフォーマンス監視データを監視し、遠隔的に記録する。
【００５０】
一実施形態では、回路は、とりわけ、プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはそれらに類するもの、あるいはそれらの任意の組み合わせなどの１つまたは複数のコンピューティングデバイスを含み、離散型デジタルまたはアナログ回路要素または電子機器、あるいはそれらの組み合わせを含むことができる。一実施形態では、回路は、複数の所定の論理構成要素を有する１つまたは複数のＡＳＩＣを含む。一実施形態では、回路は、複数のプログラム可能な論理構成要素を有する１つまたは複数のＦＰＧＡを含む。一実施形態では、回路は、１つまたは複数の遠隔配置された構成要素を含む。一実施形態では、遠隔配置された構成要素は、無線通信を介して動作可能に結合される。一実施形態では、遠隔配置された構成要素は、１つまたは複数の受信機、送受信機、または送信機、あるいはそれらに類するものを介して動作可能に結合される。
【００５１】
一実施形態では、強化装置１０２は、互いに動作可能に結合された（例えば、通信的、電磁気的、磁気的、超音波的、光学的、誘導的、電気的、容量結合的に結合された等）１つまたは複数の構成要素を有する回路を含む。一実施形態では、構成要素は、１つまたは複数の遠隔配置された構成要素を含む。一実施形態では、遠隔配置された構成要素は、例えば無線通信を介して動作可能に結合される。一実施形態では、遠隔配置された構成要素は、例えば、１つまたは複数の受信機、送信機、送受信機、アンテナ、またはそれらに類するものを介して動作可能に結合される。
【００５２】
一実施形態では、回路は、例えば、命令またはデータを格納する１つまたは複数のメモリデバイスを含む。例えば、一実施形態では、ユーザ固有の首強化情報を生成するように構成された回路２０４は、ユーザ固有の首強化情報イベント等に関連する１つまたは複数のパラメータを格納する１つまたは複数のメモリデバイスを含む。１つまたは複数のメモリデバイスの非限定的な例には、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、またはそれらに類するもの）、不揮発性メモリ（例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ（フラッシュメモリ）、またはそれらに類するもの）、永続的メモリ、またはそれらに類するものが含まれる。１つまたは複数のメモリデバイスは、例えば、１つまたは複数の命令、データ、または電力バスによって１つまたは複数のコンピューティングデバイスに結合され得る。
【００５３】
一実施形態では、適用可能な場合、回路は、データを交換し、制御命令を交換し、装置を構成し、および装置パラメータを遠隔的に監視するために、ブルートゥース（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、ＵＳＢ（またはリモートクライアントおよびサーバコンピュータとのデータ交換のその他の無線または有線ネットワーク通信周辺機器ケーブル）、およびセルラー接続などの周辺機器を含む。
【００５４】
一実施形態では、回路は、全てのユーザ構成可能パラメータへのアクセスを可能にするユーザインターフェースを生成するために装置に動作可能に結合された１つまたは複数のユーザ入力／出力構成要素を含む。
【００５５】
一実施形態では、回路は、計算回路、メモリ回路、電気回路、電気機械回路、制御回路、送受信機回路、送信機回路、受信機回路等を含む。例えば、一実施形態では、首強化情報をリモートクライアントデバイスと交換するように構成された回路２０６は、コンピューティングデバイス回路、メモリ回路、および送受信機回路、送信機回路、または受信機回路のうちの少なくとも１つを含む。
【００５６】
一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、脊椎抵抗強化装置とクライアントデバイスがお互いを見つけて、１つまたは複数の事前共有キーをネゴシエートして暗号化された安全な接続を提供することを可能にする発見プロトコルを開始するように構成された回路２０８を含む。個々のデバイスは、安全なＩｏＴ接続を確立するための一意の識別子を有するハードウェアで構成される。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、首強化情報をリモートクライアントデバイスおよびリモートサーバと交換するように構成された回路２１０を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、首強化イベントに関連する１つまたは複数の入力を受け取るように構成された回路２１２を含む。
【００５７】
一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、治療選択肢のメニューを提示するユーザインターフェースを生成するように構成された回路２１４を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、可聴指示を生成するように構成された回路２１６を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、触覚フィードバックを生成するように構成された回路２１８を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、ユーザが装置設定、モード、およびオプションを視覚的に選択し、装置と相互作用することを可能にするように構成された画面およびユーザインターフェースを含む回路２２０を含む。
【００５８】
一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、搭載センサ情報をリモートクライアントデバイスと交換するように構成された回路２２２を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、エクササイズ範囲を評価するように構成された１つまたは複数のセンサを含む回路２２４を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、抵抗を監視するように構成された１つまたは複数のセンサを含む回路２２６を含む。
【００５９】
一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、使用中の時間に対する位置の決定を可能にするように構成された、１つまたは複数の統合型電子慣性測定ユニット、デジタルエンコーダ、ホール効果センサを含む回路２２８を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、複数のセンサとインターフェースし、時間同期された位置および力を捕捉するマイクロコントローラを有する組み込みシステムを含む回路２３０を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、搭載センサ情報をリモートクライアントデバイスと交換するように構成された回路２３２を含む。
【００６０】
一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、設置および位置情報を生成するように構成された統合型ジャイロを含む回路２３４を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、エクササイズ速度を検出するように構成された慣性センサを含む回路２３６を含む。
【００６１】
一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、ｘ、ｙ、およびｚ方向の安定性を追跡するように構成された１つまたは複数の加速度計を含む回路２３８を含む。一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、目標値に基づいて脊椎抵抗アセンブリ１０４によって及ぼされる加えられる力を制御するように構成された安全スイッチを含む回路２４０を含む。
【００６２】
一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、ユーザ固有のエクササイズパフォーマンスデータを監視および記録するリモートコンピュータサーバとのデータ交換を支援する。一実施形態では、リモートサーバは、ユーザ固有データの格納、検索、構成、および報告を可能にするカスタムアプリケーションを実行する。例えば、一実施形態では、脊椎抵抗強化装置２０２は、クライアントデータ捕捉、クライアントデータ格納、クライアント報告、ならびにクライアントプロビジョニングおよび構成のうちの１つまたは複数のために構成されたホスト計算回路２４２を含む。一実施形態では、ホスト計算回路２４２は、クライアントエクササイズデータを閲覧し、カスタマイズされた報告を作成するための管理者として介護提供者の下でグループ化された作成、削除、修正および安全なクライアントアカウントアクセスのうちの１つまたは複数を可能にするように構成されたアカウント管理回路を含む。
【００６３】
一実施形態では、ホストサーバ計算回路２４２は、クライアントデータを格納するように構成されたメモリを含む回路を含む。一実施形態では、ホスト計算回路２４２は、介護提供者に割り当てられた個々のクライアントおよびクライアントのグループに関するカスタマイズ可能な報告の作成を可能にする報告ツールを含む。一実施形態では、ホスト計算回路２４２は、個々のクライアントがユーザ固有の進捗を追跡することを可能にするクライアントポータルを含む。一実施形態では、ホスト計算回路２４２は、経時的な個々の患者のエクササイズの進捗の監視を可能にするカスタマイズされた報告画面を含む。
【００６４】
一実施形態では、動作中に、介護提供者は、個々のエクササイズセッションの運動対時間を表示するアニメーションを再生し、一連のエクササイズセッションにわたって平均された運動範囲および力をプロットし、日、週または月ごとの総エクササイズ時間およびエクササイズ持続時間をプロットすることができる。
【００６５】
一実施形態では、ホスト計算回路２４２は、クライアントデバイス特徴およびクライアントデバイス構成の監視および管理を可能にする構成ツールを含む。一実施形態では、ホスト計算回路２４２は、適切な実行および所定のエクササイズプロトコルの順守についてクライアントデータを分析するエキスパートシステムを含む。
【００６６】
一実施形態では、ホスト計算回路２４２は、承認または修正動作のためにカスタマイズされたメッセージを備えたクライアントへの電子メッセージを作成するように構成された回路を含む。
【００６７】
図３は、例えば、身体部分の屈曲および伸展運動、横方向の屈曲および伸展、ならびに横方向の回転のうちの１つまたは複数に対して一定の抵抗を提供するなど、１つまたは複数の方法論または技術を実装できる強化装置３０２を示す。一実施形態では、強化装置３０２は、第１の軸の周りの回転に抵抗するように構成された少なくとも１つの抵抗構成要素を含む抵抗アセンブリ３０４を含む。
【００６８】
一実施形態では、強化装置３０２は、頸椎を強化するために使用することができるだけでなく、肩関節、膝関節、股関節などの他の回転関節を強化するために変換することもできる。例えば、一実施形態では、抵抗アセンブリ３０４は、第２の軸の周りの屈曲と伸展に抵抗するように構成された、機械的構成要素、電気機械的構成要素、磁気構成要素、電磁構成要素、油圧構成要素、または空気圧構成要素のうちの少なくとも１つを含む。一実施形態では、抵抗アセンブリ３０４は、第１の軸および第２の軸とは異なる第３の軸の周りの運動に抵抗するように構成された少なくとも１つの抵抗構成要素を含む。一実施形態では、抵抗アセンブリ３０４は、第１の軸とは異なる軸の周りの運動に抵抗するように構成された少なくとも１つの抵抗構成要素を含む。一実施形態では、抵抗アセンブリ３０４は、第１の軸とは異なる軸の周りのユーザの屈曲および伸展運動を可能にするようにさらに構成される。
【００６９】
一実施形態では、抵抗アセンブリ３０４は、第２の軸の周りの横方向の屈曲および伸展に抵抗するように構成された機械的構成要素、電気機械的構成要素、磁気構成要素、電磁構成要素、油圧構成要素、または空気圧構成要素のうちの少なくとも１つを含む。
【００７０】
一実施形態では、強化装置３０２は、装置を定着構造に物理的に定着させるように構成された装置固定アセンブリ３０６を含む。
【００７１】
一実施形態では、強化装置３０２は、抵抗アセンブリ３０４に物理的に結合された取り付けアセンブリ３０８を含み、取り付けアセンブリ３０８は、ユーザの身体部分に固定するように構成されている。
【００７２】
図４は脊椎強化方法４００を示す。４１０で、方法４００は、脊椎抵抗アセンブリに物理的に結合された頭部取り付けアセンブリにユーザを固定することを含む。
【００７３】
４２０で、方法４００は、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に応答して抵抗力を加えることを含む。４２２で、頭部および首の回転に応答して抵抗力を加えることは、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に抵抗するために金属構造に抗力を及ぼすことを含む。４２４において、頭部および首の回転に応答して抵抗力を加えることは、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に抵抗するように磁場を変調することによって、加えられる抗力を調整することを含む。４２６で、頭部および首の回転に応答して抵抗力を加えることは、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に抵抗するために、可変オリフィスを通して流体を方向付けることによって流体抵抗を及ぼすことを含む。４２８で、頭部および首の回転に応答して抵抗力を加えることは、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に抵抗するために、可変オリフィスを通して流体を方向付けることによって空気抵抗を及ぼすことを含む。４３０で、頭部および首の回転に応答して抵抗力を加えることは、第１の軸の周りのユーザの頭部および首の回転に抵抗するために機械的引張力を及ぼすことを含む。４３２で、頭部および首の回転に応答して抵抗力を加えることは、屈曲および伸展運動を実質的に制限しながら、第１の軸の周りのユーザの左右の横方向の首回転を可能にするのに十分な特徴の力を、それを可能にするのに十分な時間加えることを含む。
【００７４】
４４０で、方法４００は、脊椎抵抗アセンブリを定着構造に固定することを含む。４４２で、脊椎抵抗アセンブリを定着構造に固定することは、脊椎抵抗アセンブリをドアフレームに摩擦嵌めすることを含む。４４４で、脊椎抵抗アセンブリを定着構造に固定することは、脊椎抵抗アセンブリをベーススタンドに係止することを含む。４４６において、脊椎抵抗アセンブリを定着構造に固定することは、脊椎抵抗アセンブリをドアフレームに締め付けることを含む。４４８において、脊椎抵抗アセンブリを定着構造に固定することは、脊椎抵抗アセンブリを支持構造に留めることを含む。
【００７５】
図５Ａ、５Ｂ、および５Ｃは、ユーザの脊椎に実質的に平行な軸に沿って調整可能な強化装置５０２を示し、ここで、例えば、頚椎の横方向の回転に対する一定の抵抗を提供するなど、１つまたは複数の方法論または技術を実装することができる。ユーザが座っているか立っている実施形態では、垂直方向に調整可能な強化装置５０２は、第１の軸５１３の周りの回転に抵抗するように構成された少なくとも１つの抵抗構成要素を含む脊椎抵抗アセンブリ１０４を含む。一実施形態では、垂直調整レール５０３は壁に取り付けられるように構成される。
【００７６】
一実施形態では、装置固定アセンブリ１０６は、強化装置を支持構造に固定するように構成された１つまたは複数の留め具を含む。留め具の非限定的な例には、１つまたは複数のナットおよびボルト、クランプ、ねじ、ピン、リベット、フックアンドループ式留め具、フックアンドパイル式留め具、タッチ式留め具等が含まれる。
【００７７】
一実施形態では、垂直調整レール５０３は、垂直位置決めアセンブリ５０４に物理的に結合する垂直方向に向けられたレールから構成される。調整および永久結合レール５０３の形状は、垂直運動をガイドし、垂直位置決めアセンブリ５０４に物理的に結合し、その結果、その高さは、患者が使用するポイントで設定することができる。
【００７８】
一実施形態では、垂直調整レール５０３は、垂直位置決めアセンブリ５０４を配置することができる相対的な高さを示す測定スケールを含む。
【００７９】
一実施形態では、垂直位置決めアセンブリ５０４は、３つのサブシステム、すなわち、マクロ調整機構５０５、マイクロ調整機構５０６、および電子ディスプレイインターフェース５０８を含む。一実施形態では、垂直位置決めアセンブリ５０４は、装置ハウジングアセンブリ５０９に結合する。
【００８０】
一実施形態では、垂直位置決めアセンブリ５０４は、垂直調整レール５０３上の測定スケール上の相対位置を示すマーカを有する。一実施形態では、装置ハウジングアセンブリ５０９は、頭部インターフェース５１０および抵抗機構５０７に結合する。一実施形態では、装置ハウジングアセンブリ５０９、患者は頭部インターフェース５１２に取り付けられ、第１の軸５１３を中心に回転し、移動の弧に沿って接続されて一定の角速度にユーザを案内するＬＥＤアレイを含む位置インジケータ５１４からなる。
【００８１】
一実施形態では、装置ハウジングアセンブリ５０９、患者は頭部インターフェース５１２に取り付けられ、第１の軸５１３を中心に回転し、音響的合図（すなわち、カウンタ、メトロノーム）が、一定の角速度で移動するための使用を示す。
【００８２】
一実施形態では、装置ハウジングアセンブリ５０９、患者は頭部インターフェース５１２に取り付けられ、第１の軸５１３を中心に回転し、頭部インターフェース５１２に取り付けられた機械的構成要素を含む位置インジケータ５１４からなり、それは静的な元の位置に対する位置を示す。
【００８３】
一実施形態では、位置インジケータ５１４は、ＬＥＤライトのアレイによって、第１の軸５１３の周りの各方向（時計回りおよび反時計回り）の回転の位置を示す方法を含む。一実施形態では、位置インジケータ５１４は、原点に対してマークされた角度測定値によって、第１の軸５１３の周りの各方向（時計回りおよび反時計回り）の回転の位置を示す方法を含む。一実施形態では、位置インジケータ５１４は、意図された運動範囲を超えたときに可聴または視覚的合図によって第１の軸５１３の周りの各方向（時計回りおよび反時計回り）の回転の位置を示す方法を含む。一実施形態では、頭部インターフェース１０８は、患者が頭部のサイズおよび／または位置ごとに垂直調節可能強化装置５０２に接続することを可能にする顎ストラップ５１１および頭部締め付け取り付け機構５１２を含む。
【００８４】
一実施形態では、マクロ調整機構５０５は、ばね、ピン、およびロック穴の組み合わせを介して垂直調整レール５０３にロックおよびロック解除できる２つのハンドルを含む。
【００８５】
一実施形態では、マクロ調整機構５０５は、組み合わせブレーキパッド、ばねおよびピンを介して垂直調整レール５０３にロックおよびロック解除される２つのハンドルを含む。一実施形態では、マクロ調整機構５０５は、ロック解除位置にあるとき、垂直調整レール５０３に沿って垂直に容易に移動できる２つのハンドルを含む。
【００８６】
一実施形態では、マクロ調整機構５０５、垂直調整レール５０３にロックおよびロック解除できるばね、ピンおよびロック穴の組み合わせ。一実施形態では、マクロ調整機構５０５は、垂直調整レール５０３に沿った素早い垂直運動に変換するモータ（ＤＣ、サーボ、油圧、空気圧等）によって動力を供給されるギア（スパー、ウォーム、ベベル等）およびラックの組み合わせを含む。一実施形態では、マクロ調整機構５０５は、垂直調整レール５０３に沿った素早い垂直運動に変換する入力クランク／ノブを介して手動で（非モータ／電力制御される）制御されるギア（スパー、ウォーム、ベベル等）およびラックの組み合わせを含む。
【００８７】
一実施形態では、マイクロ調整機構５０６は、精密垂直調整レール５１５に沿った垂直位置決めアセンブリ５０４の精密垂直運動に変換する制御装置を含む。一実施形態では、マイクロ調整機構５０６は、精密垂直調整レール５１５に沿った精密垂直運動に変換されるギア（スパー、ウォーム、ベベル等）およびラックの組み合わせを含む。一実施形態では、マイクロ調整機構５０６は、精密垂直調整レール５１５に沿った素早い垂直運動に変換する、モータ（ＤＣ、サーボ、油圧、空気圧等）によって動力を供給されるギア（スパー、ウォーム、ベベル等）およびラックの組み合わせを含む。
【００８８】
前述のセンサと分析を関連付けて説明するために、図６Ａは、いくつかの実施形態においてセンサを利用するローカルブルートゥース（登録商標）にリンクされた携帯電話アプリケーションに典型的なタイプの分析の簡単な例を示す。図６Ａは、寄生渦電流トルクによる磁力のために頭部の運動を制限する加えられる抵抗力（６０４）に対して頭部の位置（６０２）をプロットすることを予期し得るものを示している。破線（６０６）は、頭部の回転の１サイクルに対してプロットできる実際の測定値を示す。
【００８９】
頭部が初期の静止位置にある場合、対抗する抵抗力はゼロである。頭部が回転し始めると、対抗する力がセンサのフィードバックによって制御されて急速に固定レベルまで上昇し、磁場の強度を所定の一定の力に制御する。頭部が回転の極限に達して停止すると、力は再びゼロに低下し、その後、頭部が反対方向に移動するにつれて極性が変化する。もう一方の極端で、それは再び逆転する。
【００９０】
図６Ｂは、プロットが３次元（３Ｄ）プロットの第３の軸として経時的に記録された場合（６０８）、より高度な環境でローカルの携帯電話アプリケーションでグラフィカルに生成できる「プロファイル」の理想的な例を示す。３Ｄプロットは、セッション期間中の被験者のパフォーマンスをグラフィック表示するのに役立つ。図６Ｂの例は非常に理想的で、各サイクルは同じであるが、実際の状況では、それらの物理的な欠陥または欠如の影響も同様に見られるであろう。
【００９１】
プロファイルは、行われた測定のグラフィック表現であり、人間の介入を必要とせず、後で解釈するための単純な３Ｄ画像として操作される。この点で、それは「指紋」または心臓の心電図などの身体的状態の「シグネチャー」と同等であろう。
【００９２】
本記載を通して、プロットおよびプロファイルの２つの軸として位置および力を使用したが、意味のある関係を持つ２つ以上の他のタイプのセンサを選択して、プロットおよびプロファイルの異なるセットを作り出すことができる。
【００９３】
本明細書に記載する主題は、異なる他の構成要素内に含まれる、または接続される異なる構成要素を例示する場合がある。そのような描かれたアーキテクチャは単なる例であり、実際には、同じ機能を達成する他の多くのアーキテクチャを実装できることを理解されたい。概念的な意味において、同じ機能を達成する構成要素の配置は、所望の機能が達成されるように効果的に「関連付け」られる。したがって、特定の機能を達成するために本明細書で組み合わされた任意の２つの構成要素は、アーキテクチャまたは中間構成要素に関係なく、所望の機能が達成されるように互いに「関連付けられている」と見なすことができる。同様に、そのように関連付けられた任意の２つの構成要素は、所望の機能を達成するために互いに「動作可能に接続」または「動作可能に結合」されていると見なすことができ、そのように関連付けることができる任意の２つの構成要素は、所望の機能を達成するために互いに「動作可能に結合可能である」と同様に見なすことができる。動作可能に結合可能な特定の例には、物理的に嵌合可能、物理的に相互作用する構成要素、無線で相互作用可能、無線で相互作用する構成要素、論理的に相互作用、論理的に相互作用可能な構成要素等が含まれるが、これらに限定されない。
【００９４】
一実施形態では、１つまたは複数の構成要素は、本明細書中、「するように構成された」、「するように構成可能な」、「するように動作可能／動作可能な」、「適合された／適応可能な」、「することができる」、「するように適合可能／適合された」等と呼ばれ得る。そのような用語（例えば、「するように構成された」）は、文脈が他に必要としない限り、一般にアクティブ状態の構成要素、または非アクティブ状態の構成要素、またはスタンバイ状態の構成要素を包含することができる。
【００９５】
前述の詳細な記載は、ブロック図、フローチャート、または例の使用を介して装置またはプロセスの様々な実施形態を記載してきた。そのようなブロック図、フローチャート、または例に１つまたは複数の機能または操作が含まれている限り、そのようなブロック図、フローチャート、または例内の各機能または操作は、個別にまたは集合的に、１つまたは複数のマシンまたは製品の幅広いハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの実質的に任意の組み合わせによって実装できることを読者は理解するだろう。さらに、ブロック図での「開始」、「終了」、または「停止」ブロックの使用は、図の機能の開始または終了の制限を示すことを意図したものではない。そのようなフローチャートまたは図は、本出願の図に示される機能の前または後に追加の機能が実行される他のフローチャートまたは図に組み込むことができる。一実施形態では、本明細書に記載される主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または他の統合フォーマットを介して実装される。しかしながら、本明細書に開示される実施形態のいくつかの態様は、全体的または部分的に、１つまたは複数のコンピュータ上で実行される１つまたは複数のコンピュータプログラムとして（例えば、１つまたは複数のコンピュータシステム上で実行される１つまたは複数のプログラムとして）、１つまたは複数のプロセッサで実行される１つまたは複数のプログラムとして（例えば、１つまたは複数のマイクロプロセッサで実行される１つまたは複数のプログラムとして）、ファームウェアとして、またはそれらの実質的に任意の組み合わせとして集積回路に同等に実装可能であり、および回路の設計またはソフトウェアおよび／またはファームウェアへのコードの書き込みは、本開示に照らして、十分に当業者の技能の範囲内である。さらに、本明細書に記載される主題のメカニズムは、様々な形式でプログラム製品として配布することができ、また、本明細書に記載される主題の例示的な実施形態は、配布を実際に実行するために使用される特定のタイプの信号伝達媒体に関係なく適用される。信号伝達媒体の非限定的な例には、以下が含まれる：磁気データ格納媒体、不揮発性メモリドライブ「ソリッドステートドライブ」、あらゆるポータブルデータ格納媒体、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、コンピュータメモリ、その他などの記録可能型媒体；および有線または無線ネットワークを介したリモートダウンロードを介したプログラム配布などの伝送型媒体。
【００９６】
本明細書に記載される本主題の態様を示し、記載してきたが、本明細書の教示に基づいて、本明細書に記載される主題およびそのより広い態様から逸脱することなく変更および修正を行うことができ、したがって、添付の特許請求の範囲は、本明細書に記載されている主題の真の趣旨および範囲内にある全てのそのような変更および修正をその範囲内に包含することは読者には明らかであろう。一般に、本明細書で、特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本文）で使用される用語は、一般に「オープン」な用語として意図されている（例えば、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は「含むがそれに限定されない」と解釈されるべきであり、「有する」という用語は「少なくとも有する」と解釈されるべきであり、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語は「含むがそれに限定されない」と解釈されるべきであるなど）。さらに、導入された請求項記述の特定の数が意図されている場合、そのような意図は請求項に明示的に記載され、そのような記述がない場合、そのような意図は存在しない。
【００９７】
例えば、理解を助けるために、以下の添付の特許請求の範囲は、請求項記述を導入するための導入句「少なくとも１つ」および「１つまたは複数」の使用を含む場合がある。しかしながら、そのような語句の使用は、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項記述の導入により、そのような導入された請求項記述を含む特定の請求項が、同じ請求項が「１つまたは複数」または「少なくとも１つ」という導入句および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合でさえ、そのような記述を１つだけ含む請求項に限定されることを示唆すると解釈されるべきではなく（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は典型的に「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」を意味すると解釈される）；請求項記述を導入するために使用される定冠詞の使用についても同じことが当てはまる。さらに、導入された請求項記述の特定の数が明示的に記述されている場合でも、そのような記述は典型的に、少なくとも記述された数を意味すると解釈されるべきである（例えば、他の修飾子なしの「２つの記述」の裸の記述は、典型的に少なくとも２つの記述、または２つ以上の記述を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ等」に類似した慣例が使用される場合、一般に、このような構造は慣例的な意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」には、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを一緒に、ＡおよびＣを一緒に、ＢおよびＣを一緒に、および／またはＡ、ＢおよびＣを一緒に有するシステムが含まれ得るがそれに限定されないなど）。これらの例において、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ等」に類似した慣例が使用される場合、一般に、そのような構造は、慣例的な意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」には、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを一緒に、ＡおよびＣを一緒に、ＢおよびＣを一緒に、および／またはＡ、ＢおよびＣを一緒に有するシステムが含まれ得るがそれに限定されないなど）。通常、本記載、特許請求の範囲、または図面のいずれかで、２つ以上の代替用語を表す分離語または句は、文脈で特に指示されていない限り、用語の一方、用語のどちらか、または両方の用語を含む可能性を想定していると理解するべきである。例えば、「ＡまたはＢ」という語句は、通常、「Ａ」または「Ｂ」または「ＡおよびＢ」の可能性を含むと理解される。
【００９８】
添付の特許請求の範囲に関して、そこに記載されている動作は一般に任意の順序で実行されてよい。また、様々な動作フローが連続的に提示されているが、様々な動作は、図示されている以外の順序で実行されてもよく、または同時に実行されてもよい。このような代替的な順序の例は、文脈で特に指示されていない限り、重複、交互、中断、再順序付け、漸進的、予備的、補足的、同時進行、逆順、またはその他の様々な順序を含む。さらに、文脈が他に指示しない限り、「に応答する」、「に関連する」、または他の過去形容詞のような用語は一般にそのような変形を除外することを意図していない。
【００９９】
様々な態様および実施形態を本明細書に開示してきたが、他の態様および実施形態が企図される。本明細書に開示される様々な態様および実施形態は、例示を目的とするものであり、限定することを意図するものではなく、真の範囲および趣旨は以下の特許請求の範囲によって示される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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