УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ НАРУШЕНИЯ ПОХОДКИ У СУБЪЕКТА
DEVICE AND METHOD FOR TREATING GAIT DISORDER IN A SUBJECT

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для лечения нарушения походки субъекта. Настоящее изобретение дополнительно относится к соответствующему способу лечения нарушения походки субъекта и к компьютерной программе для управления устройством лечения.
Уровень техники
В WO 2010/124013 А1 раскрыты устройство для лечения субъектов с расстройствами типа замораживания походки и способ лечения таких субъектов. Замораживание походки является основной проблемой подвижности, при которой походка становится неуверенной, и может быть полностью утрачен навык ходьбы. Пациенты описывают эту проблему, встречающуюся по большой части в популяци пациентов с болезнью Паркинсона, так, как если бы их ноги оказались «приклеенными к полу». Приступы являются кратковременными, однако при некоторых обстоятельствах замораживание походки может оказаться затруднительным или опасным, что увеличивает риск падений и в конечном счете повышает шансы на помещение в дом престарелых. Приступ замораживания походки может быть преодолен путем обеспечения внешней модели, зачастую в виде звуковых или зрительных сигналов, которые побуждают к поднятию ноги и переступанию ею, словно с отрывом от клея, вместо шагания вперед, как при обычной ходьбе. Для этого, известное устройство содержит датчик движения для регистрации движения субъекта, при этом устройство автоматически выдает звуковой сигнал при выявлении изменения правильности походки или акинезии.
Тем не менее, имеются значительные внутриличностные и межличностные отличия в эффекте лечения, достигаемом конкретным сигналом. Кроме того, эффект лечения от сигнала может проходить с течением времени вследствие процессов привыкания, а развитие заболевания с течением времени может превратить ранее эффективные сигналы в неэффективные. Таким образом, известное устройство не всегда может быть эффективным при лечении приступа замораживания походки.
В US 2009/0264789 А1 раскрыт выбор набора значений параметров терапии на основании состояния пациента, содержащего состояние речи или смешанное состояние пациента, содержащее состояние речи и по меньшей мере одно из таких состояний, как состояние движения и состояние сна. В этом случае проводимая терапия специально разработана для состояния пациента, которое может содержать один или более симптомов у пациента, характерных для его состояния.
В US 2009/0099627 А1 раскрыто выявление состояния движения пациента на основании сигналов мозга, например на основании сигнала электроэнцефалограммы (ЭЭГ). В некоторых примерах для определения состояния движения внутри дорсолатеральной префронтальной коры мозга пациента может быть зарегистрирован сигнал мозга, характеризующий будущее движение пациента. Состояние движения может содержать состояние мозга, указывающее на то, что пациент намерен начать движение, пробует начать движение или фактически двигается.
В US 2009/0082829 А1 раскрыто управление пациентом проведением терапии посредством входных сигналов сознания, выявляемых по биосигналам в мозге. Входной сигнал сознания пациента может быть направлен на осуществление конкретной физической или умственной деятельности, такой как движение мыщцой, или на осуществление математических расчетов.
Раскрытие сущности изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в создании устройства лечения для лечения у субъекта нарушения походки, которое может улучшить эффективность лечения этого нарушения походки. Дополнительная задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в обеспечении соответствующего способа лечения для лечения нарушения походки субъекта и компьютерной программы для управления устройством лечения.
В первом аспекте настоящего изобретения предложено устройство лечения для лечения у субъекта нарушения походки, представляющего собой замораживание походки, при этом устройство лечения содержит:
- блок мониторинга нарушения походки для выявления нарушения походки у субъекта,
- один или более блоков подачи сигналов и
- блок управления подачей сигналов для управления, при выявлении нарушения походки, указанными одним или более блоками подачи сигналов с выдачей субъекту первого набора сигналов из одного или более сигналов для лечения выявленного у него нарушения походки,
причем блок мониторинга нарушения походки выполнен с возможностью мониторинга результата выдачи субъекту первого набора сигналов и возможностью определения того, происходит ли преодоление выявленного нарушения походки, а
блок управления подачей сигналов выполнен с возможностью управления указанными одним или более блоками подачи сигналов с выдачей субъекту отличающегося второго набора сигналов из одного или более сигналов в случае определения того, что выявленное нарушение походки не было преодолено.
Поскольку блок мониторинга нарушения походки мониторит результат выдачи субъекту первого набора сигналов и определяет, происходит ли преодоление выявленного нарушения походки, а блок управления подачей сигналов управляет одним или более блоками подачи сигналов с выдачей субъекту отличающегося второго набора сигналов в случае определения того, что выявленное нарушение походки не было преодолено, на субъекте могут быть опробованы отличающиеся наборы сигналов. Это повышает вероятность эффективного лечения выявленного нарушения походки при существововании внутриличностных и межличностных отличий в эффекте лечения, достигаемом посредством конкретного сигнала, при возможном прохождении эффекта лечения от сигнала с течением времени за счет процессов привыкания, и при возможном превращении развитием заболевания ранее эффективных сигналов в неэффективные с течением времени. Кроме того, длительность преодоления выявленного нарушения походки может быть короче.
Например, субъекты с расстройствами типа замораживания походки представляют собой гетерогенную популяцию относительно того, как часто они страдают от замораживания походки, его тяжести, факторов, вызывающих замораживание походки, а также приемов или сигналов, которые могут помочь этим субъектам преодолеть приступ замораживания походки. Например, в статье С. Рахмана и др. под названием «Факторы, которые вызывают или преодоляют замораживание походки при болезне Паркинсона» из журнала «Поведенческая неврология» (выпуск 19, №3, стр. 127-136, 2008 год) приведены результаты почтового опроса 130 пациентов с болезнью Паркинсона, 72% из которых сообщили о замораживании походки. Результаты показывают, что чаще всего замораживание походки длится несколько секунд, но иногда длительность приступов может превысить 30 секунд. В качестве факторов, вызывающих замораживание походки, упомянуто большое разнообразие ситуаций или условий, например, обороты, утомление, нахождение в замкнутом пространстве, нахождение в стрессовой ситуации, прохождение узкого пространства, нахождение в толпе, прохождение через дверные проемы и т.д. Для преодоления приступа замораживания походки были признаны полезными такие приемы, как уделение внимания каждому шагу, совершение более длинных шагов, изменение распределения массы тела и т.д. Известно также, что при замораживании походки эффективность приемов или сигналов может изменяться от случаю к случаю для конкретного человека, а эффект лечения от приемов или сигналов может проходить с течением времени. Кроме того, неверный сигнал или несвоевременный верный сигнал, или слишком большое количество сигналов одновременно может даже вызвать приступы замораживания походки. В этом контексте возможность опробования на субъекте отличающихся наборов сигналов повышает вероятность того, что будет найден «правильный» набор сигналов для конкретного приступа замораживания походки.
В данном документе под терминами «сигнал» и «подача сигнала» следует понимать применение временных и/или пространственных внешних стимулов, связанных с началом и/или непрерывным поддержанием двигательной активности при ходьбе.
Предпочтительно, первый и второй наборы сигналов отличаюся (i) модальностью по меньшей мере одного сигнала и/или (ii) тем, что второй набор сигналов содержит по меньшей мере один сигнал дополнительной модальности в сравнении с первым набором сигналов или наоборот, и/или (iii) тем, что информация, обеспечиваемая посредством по меньшей мере одного сигнала заданной модальности, отличается для первого и второго наборов сигналов.
В данном документе под термином «модальность» следует понимать способ доставки заданного сигнала вместе с конкретным чувством, к которому обращен этот сигнал. Например, звуковой сигнал обычно доставляют посредством акустического преобразователя (например, громкоговорителя, наушника и т.д.), и он обращен к слуху, тогда как зрительный сигнал обычно доставляют посредством оптического преобразователя (например, лазерной указки, проектора изображений или видеопроектора и т.д.), и он обращен к зрению. Эти два сигнала следует считать сигналами с разной модальностью. Тем не менее, зрительный сигнал, также доставляемый посредством лазерной указки, следует считать зрительным сигналом с модальностью отличающегося от модальности зрительного сигнала, доставляемого посредством проектора изображений или видеопроектора, несмотря на то, что они оба обращены к зрению. Аналогичным образом сигнал электрической стимуляции, доставляемый, например, посредством электродной накладки, следует считать сигналом электрической стимуляции с модальностью отличающегося от модальности сигнала тактильной стимуляции, доставляемого, например, посредством вибрирующего устойства, несмотря на то, что они оба обращены к соматическим ощущениям кожи. С другой стороны, под термином «информация» в данном документе следует понимать характеристики стимула, обеспечиваемого сигналом заданной модальности. Для примера первый звуковой сигнал, доставляемый посредством наушника, мог бы представлять собой ритмичный звук, например, барабанную дробь, второй звуковой сигнал, доставляемый посредством наушника, мог бы представлять собой словесную команду, например, «Иди 1, 2, 3, 4», а третий звуковой сигнал, доставляемый посредством наушника, мог бы представлять собой музыкальный сэмпл, например, «Я иду» Фэтса Домино. Эти три сигнала следует считать сигналами с одинаковой модальностью, но каждый из них обеспечивает отличную информацию.
Звуковой сигнал заданной модальности может обеспечивать заданную информацию поочередно для каждого уха субъекта. Например, записанный голос может поочередно произносить команду «Влево», которую доставляют к левому уху субъекта, и команду «Вправо», которую доставляют к правому уху субъекта. Поочередное нацеливание на левое и правое ухо субъекта может потенциально обеспечить сильный стимул для преодоления выявленного нарушения походки. Схожий эффект также может быть достигнут посредством зрительных сигналов. Например, также может быть использован проектор изображений или видеопроектор для поочередного проецирования изображений левой ступни и правой ступни перед ногами субъекта, причем левую ступню проецируют левее, чем правую ступню. Несомненно можно сочетать такие переменные звуковые и зрительные сигналы для получения преимуществ в заданного набора сигналов.
Также, блок управления подачей сигналов предпочтительно выполнен с возможностью управления одним или более блоками подачи сигналов с выдачей субъекту первого набора сигналов в течение первого заданного периода времени, а блок мониторинга нарушения походки был выполнен с возможностью определения того, что выявленное нарушение походки не было преодолено, если выявленное нарушение походки не прекращено до истечения первого заданного периода времени. Предпочтительно, чтобы первый заданный период времени находился в диапозоне от 1 до 5 секунд и составлял, например, 2 секунды, так что, если по истечении двух секунд все еще наблюдается выявленное нарушение походки, блок мониторинга нарушения походки определяет, что выявленное нарушение походки не было преодолено, после чего блок управления подачей сигналов управляет одним или более блоками подачи сигналов с выдачей субъекту отличающегося второго набора сигналов.
Первый и второй наборы сигналов предпочтительно образуют часть последовательности наборов сигналов из отличающихся наборов сигналов, причем блок управления подачей сигналов был выполнен с возможностью управления одним или более блоками подачи сигналов для последовательной выдачи субъекту отличающихся наборов сигналов до тех пор, пока посредством блока выявления нарушения походки не определено, что выявленное нарушение походки не было преодолено. При этом отличающиеся наборы сигналов могут быть по очереди испытаны на субъекте до тех пор, пока не будет найден «верный» набор сигналов, способный прекратить выявленное нарушение походки. С другой стороны, если блок выявления нарушения походки в какой-то момент, например, после выдачи субъекту конкретного числа отличающихся наборов сигналов, определит, что выявленное нарушение походки отсутствует, можно считать выявленное нарушение походки преодоленным, и подача сигналов может быть остановлена. В этом случае также возможно, чтобы блок управления подачей сигналов управлял одним или более блоками подачи сигналов с выдачей субъекту текущего «верного» набора сигналов в течение дополнительного заданного периода времени, например в течение еще 3 секунд, для повышения вероятности того, что эффект лечения будет продолжительным.
Устройство лечения предпочтительно дополнительно содержит:
- блок оценки нарушения походки для оценки выявленного нарушения походки на основании информации, являющейся показательной в отношении текущего контекста субъекта и/или предыдущих нарушений походки у субъекта, и/или нарушений походки в популяции субъектов,
причем блок управления подачей сигналов выполнен с возможностью создания последовательности наборов сигналов на основании результата оценки.
При этом возможно приспособить последовательность наборов сигналов к особенностям выявленного нарушения походки. Например, оценка выявленного нарушения походки на основании информации, являющейся показательной в отношении текущего контекста субъекта, может содержать оценку в соответствии с тяжестью нарушения походки, моментом его начала (например, времени дня), психологическим состоянием субъекта (например, с сердечным ритмом), существованием дополнительных триггеров и т.д. Кроме того, информация, являющаяся показательной в отношении предыдущих нарушений походки субъекта, может быть использована для оценки выявленного нарушения походки относительно частоты его возникновения с течением времени, развития событий и их тяжести и т.д. Кроме того, информация, являющаяся показательной в отношении нарушений походки популяции субъектов, может быть полезной для оценки выявленного нарушения походки в сравнении с событиями, перенесенными другими субъектами со схожим заболеванием или со схожими симптомами и тяжестью заболевания. На основании доступной информации может быть затем создана последовательность наборов сигналов, наилучшим образом подходящая для выявленного нарушения походки. Например, очередность наборов сигналов и/или их сочетание может быть выбрана особым образом с точки зрения модальностей и/или информации о выявленном нарушении походки. Это может быть осуществлено, например, посредством алгоритма или алгоритмов, выполненного или выполненных с возможностью анализа, например, посредством статистических способов, доступной информации и создания последовательности наборов сигналов на основании результата анализа. Для хранения доступной информации, в частности, информации, являющейся показательной в отношении предыдущих нарушений походки у субъекта, устройство лечения может дополнительно содержать подходящий блок памяти. Кроме того, блок передачи информации может быть предусмотрен, например, для обеспечения возможности передачи информации, являющейся показательной в отношении нарушений походки популяции субъектов, устройству лечения. Несомненно, также возможно частичное или полное хранение данных и/или их анализ в удаленном местоположении, например, на сервере производителя устройства лечения или специализированного поставщика услуг. В этом случае устройство лечения также содержит интерфейс связи, подходящий для обеспечения возможности передачи данных в удаленное местоположение.
Информация, являющаяся показательной в отношении текущего контекста субъекта и/или предыдущих нарушений походки у субъекта, и/или нарушений походки в популяции субъектов, может быть дополнительно использована для регулирования (а) параметра или параметров по меньшей мере одного сигнала в заданного набора сигналов. Под термином «параметр» в данном документе следует понимать, например, силу или форму зрительного сигнала, громкость, частоту или шаг звукового сигнала, представляющего собой ритмичный звук, длительность и частоту стимула вибрирации и т.д. Таким образом, например, может быть предусмотрена возможность регулировки силы зрительного сигнала в соответствии со степенью освещенности окружающей субъект среды или громкости звукового сигнала в соответствии с уровнем шума в окружающей субъект среде.
Также устройство лечения предпочтительно дополнительно содержит:
- один или более блоков обеспечения контекстной информации для обеспечения информации, являющейся показательной в отношении текущего контекста субъекта.
Один или более блоков обеспечения контекстной информации может содержать, например, блоки регистрации и, которые выполнены с возможностью регистрации и ситуационных аспектов субъекта (например, выявление узких проходов, поворотов субъекта, многолюдных областей и т.д.), локальных аспектов (например, положения, в которых субъект неоднократно испытывал нарушение походки), когнитивно-аффективных аспектов (например, стресс, когнитивная нагрузка, и т.д.), психологических аспектов (например, сердечного ритма) и т.д. С другой стороны, они могут также содержать блоки, которые выдают только, например, время дня. В качестве дополнения или альтернативы один или более блоков обеспечения контекстной информации могут быть выполнены с возможностью получения информации, являющейся показательной в отношении текущего контекста субъекта, от других источников данных на более высоком уровне. Например, данные от сетей датчиков, охватывающих весь город, которые собирают информацию о ситуациях на дорогах (скопление транспорта, приводящее к неудобствам для субъекта из-за скопления людей) могут быть использованы в сочетании с данными от (а) блока регистрации и или блоков регистрации и, который выполнен или которые выполнены с возможностью регистрации и местоположения субъекта (например, блока глобальной системы навигации и определения положения (GPS)) для определения контекста, которое могло бы повлиять на риски заболеваемости субъекта нарушением походки.
Предпочтительно, чтобы один или более блоков обеспечения контекстной информации содержали:
- блок ввода для ввода информации о введении субъекту препаратов,
причем блок оценки нарушения походки выполнен с возможностью оценки выявленного нарушения походки на основании информации, являющейся показательной в отношении текущего контекста субъекта, содержащего текущее состояние принимаемых субъектом препаратов.
Это обеспечивает возможность учета текущего сосстояния принимаемых субъектом препаратов при выдаче ему отличающихся наборов сигналов. Например, зрительный сигнал может быть выдан субъекту с конкретной интенсивностью или звуковой сигнал, представляющий собой ритмичный звук, может быть выдан с конкретной частотой, которые подходят для текущего сосстояния принимаемых субъектом препаратов.
Предпочтительно, чтобы блок выявления нарушения походки был выполнен с возможностью выявления и/или мониторинга нарушения походки посредством алгоритма, и/или блок управления подачей сигналов был выполнен с возможностью создания последовательности наборов сигналов посредством алгоритма,
причем устройство лечения дополнительно содержит:
- блок обновления для обеспечения возможности обновления алгоритма (алгоритмов) и/или данных, которые вводят в алгоритм(ы).
Это обеспечивает возможность усовершенствования и улучшения устройства лечения, например, когда становится доступным (а) более эффективный и надежный алгоритм или становятся доступными более эффективные и надежные алгоритмы для выявления и/или мониторинга нарушения походки, или когда становятся доступными новые знания о пригодности конкретных сигналов. Данные могут представлять собой, например, информацию, являющуюся показательной в отношении нарушений походки в популяции субъектов. Блок обновления может содержать, например, интерфейс для вставки устройства хранения данных, например, драйва универсальной последовательной шины (USB-драйв), который может быть использован для загрузки (а) нового алгоритма или новых алгоритмов и/или данных на устройство лечения или может содержать интерфейс связи, подходящий для обеспечения возможности загрузки из удаленного местоположения.
Также предпочтительно, чтобы устройство лечения дополнительно содержало:
- блок передачи предупредительного сообщения для автоматической передачи предупредительного сообщения в удаленное местоположение в случае определения посредством блока выявления нарушения походки, что после выдачи субъекту заданного числа отличающихся наборов сигналов или по истечении второго заданного периода времени выявленное нарушение походки все еще не преодолено.
Более серьезные нарушения походки, которые не могут быть быстро преодолены, могут вызвать сильное утомление, так что в особенности пожилой субъект может оказаться нуждающимся в помощи для обеспечения возможности возвращения с прогулки и т.п.Удаленное местоположение может представлять собой, например, местоположение субъекта, удаленное от его семьи, сиделки или от службы «Линия жизни». Блок передачи предупредительного сообщения предпочтительно представляет собой мобильный блок передачи, который который выполнен с возможностью автоматического «вызова» ответственного субъекта с использованием подходящих технологий мобильной связи. Устройство лечения может содержать, например, переговорную систему, применяемую со свободными руками таким образом, что субъект может сообщить получателю вызова о своем текущем местонахождении и о текущей ситуации, в которой он находится. Кроме того, устройство лечения может содержать блок определения местоположения, например, блок глобальной системы навигации и определения положения (GPS) или подобный ему для определения местоположения субъекта, а мобильный блок передачи может быть выполнен с дополнительной возможностью передачи местоположения субъекта в удаленное место положение положение. Заданным числом отличающихся наборов сигналов может быть, например, 10. Аналогичным образом вторым заданным периодом времени может быть, например, 20 секунд.
Устройство лечения предпочтительно дополнительно содержит:
- пользовательский интерфейс для обеспечения возможности ввода субъектом команды останова и/или команды изменения чувствительности,
причем блок управления подачей сигналов выполнен с возможностью прекращения, в ответ на ввод команды останова, выдачи субъекту отличающихся наборов сигналов указанными одним или более блоками подачи сигналов, и/или
блок мониторинга нарушения походки выполнен с возможностью изменения чувствительности выявления нарушения походки у субъекта в ответ на ввод команды изменения этой чувствительности.
Это обеспечивает возможность осуществления вмешательства субъектом в работу устройства лечения и/или управления ею при желании или в случае необходимости. Например, если блок мониторинга нарушения походки ошибочно выявит нарушение походки у субъекта, и блок управления подачей сигналов начнет выдачу субъекту отличающихся наборов сигналов, субъект может это остановить. Аналогичным образом, если блок мониторинга нарушения походки ошибочно не определяет, что выявленное нарушение походки преодолено, субъект также может остановить выдачу ему отличающихся наборов сигналов. Кроме того, если субъект хочет понизить или повысить порог для выдачи ему отличающихся наборов сигналов, он может осуществить это путем ввода подходящей команды изменения чувствительности. Например, субъект может захотеть понизить порог в ситуациях, при которых нарушения походки являются в особенности неудобными или опасными, например, при пересечении улицы. С другой стороны, он может захотеть повысить порог в ситуациях, при которых выдача отличающихся наборов сигналов субъекту может оказаться в особенности неудобным, например, при посещении лекции или театрального представления. Кроме того, пользовательский интерфейс может быть также выполнен с обеспечением возможности полного выключения и повторного включения субъектом устройства лечения. Блок пользовательского интерфейса может содержать один или более простых устройств ручного управления, например, кнопки, поворотные переключатели и т.п., сенсорный интерфейс, что обеспечивают посредством многих современных устройств мобильной связи, средства обеспечения возможности управления посредством словесных команд или любые другие подходящие виды устройств управления.
Устройство лечения предпочтительно дополнительно содержит:
- один или более блоков регистрации информации о походке для регистрации информации, являющейся показательной в отношении текущей походки субъекта,
причем блок мониторинга нарушения походки выполнен с возможностью выявления нарушения походки на основании зарегистрированной информации.
Один или более блоков регистрации информации о походке предпочтительно выполнены с возможностью их ношения таким образом, чтобы они могли быть прикреплены, например, к ногам субъекта для регистрации информации, являющейся показательной в отношении текущей походки субъекта.
Один или более блоков регистрации информации о походке предпочтительно содержат: (i) акселерометр и/или (ii) гироскоп, и/или (iii) датчик ригидности мышц. Такие блоки регистрации информации о походке подходят, в частности, для обеспечения информации, являющейся показательной в отношении текущей походки субъекта. Например, первый акселерометр может быть выполнен с возможностью его прикрепления к голени (например, прямо над лодыжкой) субъекта, второй акселерометр может быть выполнен с возможностью его прикрепления к бедру (например, прямо над коленом) субъекта, а блок мониторинга нарушения походки может быть выполнен с возможностью выявления нарушения походки на основании зарегистрированной информации об ускорении от двух акселерометров. В данном примере также возможно, например, использовать дополнительный датчик ригидности мышц для дополнительного улучшения чувствительности и/или особенности выявления нарушения походки у субъекта путем обеспечения дополнительной информации о ригидности мышц, которая может быть использована блоком мониторинга нарушения походки. Дополнительный датчик ригидности мышц может быть также выполнен с возможностью его прикрепления к бедру субъекта. Он может быть отделен от второго акселерометра, или они могут быть встроены в одиночное устройство или блок.
В дополнительном аспекте изобретения представлен способ обработки для лечения нарушения походки, представляющего собой замораживание походки, который включает операции, согласно которым:
- выявляют нарушение походки у субъекта посредством блока мониторинга нарушения походки, и
- управляют при выявлении нарушения походки одним или более блоками подачи сигналов с выдачей первого набора сигналов из одного или более сигналов для лечения выявленного нарушения походки у субъекта, посредством блока управления подачей сигналов,
причем выполняют мониторинг выдачи субъекту первого набора сигналов и определяют, происходит ли преодоление выявленного нарушения походки, посредством блока мониторинга нарушения походки, а
одним или более блоками подачи сигналов управляют посредством блока управления подачей сигналов с выдачей субъекту отличающегося второго набора сигналов из одного или более сигналов в случае определения, что выявленное нарушение походки не было преодолено.
В другом аспекте изобретения предложена компьютерная программа для управления устройством лечения для лечения нарушения походки у субъекта, содержащая средства программного кода, способствующие реализации устройством лечения по п. 1 способа обработки по п. 14 при запуске компьютерной программы на устройстве лечения.
Следует понимать, что устройство лечения по п. 1, способ обработки по п. 14 и компьютерная программа по п. 15 имеют схожие и/или идентичные предпочтительные варианты реализации, в частности, как описано в зависимых пунктах формулы изобретения.
Следует понимать, что предпочтительный вариант реализации изобретения может также представлять собой любое сочетание зависимых пунктов формулы изобретения или вышеприведенных вариантов реализации с соответствующим независимым пунктом формулы изобретения.
Эти и другие аспекты изобретения станут очевидными и понятными из ссылки на варианты реализации изобретения, описанные далее в настоящей заявке.
Краткое описание чертежей
На нижеследующих чертежах показано следующее:
на фиг. 1 схематично показан иллюстративный субъект, использующий вариант реализации устройства лечения для лечения нарушения походки у субъекта,
на фиг. 2 дополнительно показана структурная схема устройства лечения, показанного на фиг. 1, а
на фиг. 3 показана блок-схема, иллюстрирующая пример варианта реализации способа обработки для лечения нарушения походки у субъекта.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 схематично показан иллюстративный субъект 1, использующий вариант реализации устройства 10 лечения для лечения нарушения походки у этого субъекта. В этом варианте реализации субъектом 1 является пожилой человек, страдающий, например, от болезни Паркинсона, при этом нарушением походки является замораживание походки. Устройство 10 лечения содержит один или более блоков подачи сигналов, а в данном примере содержит три таких блока 15, 16 и 17 подачи сигналов. В настоящей заявке первый блок 15 подачи сигналов представляет собой внутриканальный наушник, выполненный с возоможностью выдачи субъекту 1 звукового сигнала, второй блок 16 подачи сигналов представляет собой лазерную указку, расположенную на очках субъекта 1 и выполненную с возоможностью выдачи субъекту 1 зрительного сигнала, а третий блок 17 подачи сигналов представляет собой электродную накладку, выполненную с возможностью выдачи сигнала электрической стимуляции в отношении мышц бедра субъекта 1. Звуковой сигнал может представлять собой или может содержать, например, ритмичный звук, например, барабанную дробь, словесную команду, такую как «Иди 1, 2, 3, 4», или музыкальный сэмпл, такой как музыкальный сэмпл «Я иду» от Фэтса Домино, воспроизводимый внутриканальным наушником 15. В данном примере зрительный сигнал представляет собой световую точку, проецируемую лазерной указкой 16 перед ступнями субъекта.
Устройство 10 лечения дополнительно содержит блок 11 мониторинга нарушения походки для выявления нарушения походки у субъекта 1, а также один или более блоков регистрации информации о походке, в данном примере содержит два блока 12 и 13 регистрации информации о походке для регистрации информации, являющейся показательной в отношении текущей походки субъекта 1, при этом блок 11 мониторинга нарушения походки выполнен с возможностью выявления нарушения походки на основании зарегистрированной информации. В настоящей заявке оба блока 12 и 13 регистрации информации о походке представляют собой акселерометры, при этом первый акселерометр 12 прикреплен к голени (например, прямо над лодыжкой) субъекта 1, а второй акселерометр 13 прикреплен к бедру (например, прямо над коленом) субъекта 1. Для прикрепления двух акселерометров 12 и 13 к субъекту 1 могут быть использованы прорезиненные ремешки и застежка-липучка типа «Велкро». В настоящей заявке блок 11 мониторинга нарушения походки содержится в корпусе 8, который субъект 1 носит на поясе. Связь между двумя акселерометрами 12 и 13 и блоком 11 мониторинга нарушения походки может быть осуществлена посредством, например, проводного соединения или, предпочтительно, путем использования подходящей технологии беспроводной связи.
Блок 11 мониторинга нарушения походки выполнен с возможностью выявления нарушения походки на основании зарегистрированной информации об ускорении от двух акселерометров 12 и 13 (блоков регистрации информации о походке). Таким образом, он может использовать подход, описанный, например, в статье Баклина и др. под названием «Возможности улучшенной осведомленности об окружении во вспомогательных средствах, выполненных с возможностью их ношения, для пациентов с болезнью Паркинсона, страдающих синдромом замораживания походки» из протоколов 16-го международного симпозиума, проведенного в городе Линц в Австрии, по компьютерам, выполненным с возможностью их ношения (стр. 123 130, 2009 год).
Устройство 10 лечения дополнительно содержит блок 14 управления подачей сигналов для управления, при выявлении нарушения походки, внутриканальным наушником 15, лазерной указкой 16 и электродной накладкой 17 (блоками подачи сигналов) с выдачей первого набора сигналов из одного или более сигналов для лечения выявленного нарушения походки у субъекта 1. В настоящей заявке корпус 8, который субъект 1 носит на поясе, также содержит блок 14 управления подачей сигналов. Связь между блоком 14 управления подачей сигналов и тремя блоками 15, 16 и 17 подачи сигналов может быть установлена, например, посредством проводного соединения или, предпочтительно, путем использования подходящей технологии беспроводной связи.
В данном примере первой набор сигналов состоит из словесной команды «Иди 1, 2, 3, 4», воспроизводимой внутриканальным наушником 15, и световой точки, проецируемой лазерной указкой 16. В отличие от этого сигнал электрической стимуляции, который может быть выдан посредством электродной накладки 17, не включен в первый набор сигналов.
Блок 11 мониторинга нарушения походки выполнен с возможностью мониторинга результата выдачи субъекту 1 первого набора сигналов, в настоящей заявке - словесной команды «Иди 1, 2, 3, 4» и световой точки, и определения, происходит ли преодоление выявленного нарушения походки. Блок 14 управления подачей сигналов выполнен с возможностью управления одним или более блоками 15, 16 и 17 подачи сигналов с выдачей субъекту 1 отличающегося второго набора сигналов из одного или более сигналов в случае определения, что выявленное нарушение походки не было преодолено.
В этом варианте реализации блок 14 управления подачей сигналов выполнен с возможностью управления внутриканальным наушником 15, лазерной указкой 16 и электродной накладкой 17 (блоками подачи сигналов) с выдачей субъекту первого набора сигналов в течение первого заданного периода времени, в настоящей заявке - в течение 2 секунд, а блок 11 мониторинга нарушения походки выполнен с возможностью определения того, что выявленное нарушение походки не было преодолено, если выявленное нарушение походки не прекращено до истечения первого заданного периода времени.
В данном примере второй набор сигналов состоит из словесной команды «Иди 1, 2, 3, 4», воспроизводимой внутриканальным наушником 15, световой точки, проецируемой лазерной указкой 16, и электростимуляции, обеспечиваемой посредством электродной накладки 17. Другими словами, первый и второй наборы сигналов отличаются тем, что второй набор сигналов содержит сигнал дополнительной модальности в сравнении с первым набором сигналов. В качестве дополнения или альтернативы, тем не менее, первый и второй наборы сигналов могут также отличаться модальностью по меньшей мере одного сигнала и/или тем, что первой набор сигналов содержит по меньшей мере один сигнал дополнительной модальности в сравнении со вторым набором сигналов, и/или тем, что инфорация, обеспечиваемая по меньшей мере одним сигналом заданной модальности отличается для первого и второго наборов сигналов.
В настоящей заявке первый и второй наборы сигналов образуют часть последовательности набора сигналов из отличающихся наборов сигналов, причем блок 14 управления подачей сигналов выполнен с возможностью управления внутриканальным наушником 15, лазерной указкой 16 и электродной накладкой 17 (блоками подачи сигналов) для последовательной выдачи субъекту 1 отличающихся наборов сигналов, а посредством блока выявления нарушения походки 11 определяют, что выявленное нарушение походки не было преодолено.
Более подробное описание устройства 10 лечения, показанного на фиг. 1, показано на фиг. 2. Устройство 10 лечения содержит элементы, которые уже были пояснены выше со ссылкой на фиг. 1: блок 11 мониторинга нарушения походки и блок 14 управления подачей сигналов, содержащиеся в корпусе 8; внутриканальный наушник 15, лазерная указка 16 и электродная накладка 17 (блоки подачи сигналов), а также два акселерометра 12 и 13 (блоки регистрации информации о походке).
Кроме того, устройство 10 лечения в настоящей заявке дополнительно содержит блок 18 оценки нарушения походки для оценки выявленного нарушения походки на основании информации, являющейся показательной в отношении текущего контекста субъекта 1. Таким образом, устройство 10 лечения дополнительно содержит один или более блоков обеспечения контекстной информации, в данном примере, преимущественно два блока 19 и 20 обеспечения контекстной информации для обеспечения информации, являющейся показательной в отношении текущего контекста субъекта 1. В настоящей заявке первый блок 19 обеспечения контекстной информации выполнен с возоможностью выдачи только времени дня, а второй блок 20 обеспечения контекстной информации представляет собой блок регистрации и поворота, который выполнен с возможностью регистрации и поворота субъекта 1. В частности, блок 20 регистрации и поворота представляет собой гироскоп, который субъект носит на поясе, что также показано на фиг. 1.
В этом варианте реализации блок 14 управления подачей сигналов выполнен с возможностью создания последовательности наборов сигналов на основании результата оценки. Это обеспечивает возможность приспособления последовательности наборов сигналов к особенностям выявленного нарушения походки. В частности, очередность наборов сигналов и/или их сочетания выбирают особым образом с точки зрения модальностей и/или информации о выявленном нарушении походки. В качестве дополнения или альтернативы оценка может быть также выполнена на основании информации, являющейся показательной в отношении предыдущих нарушений походки у субъекта 1 и/или нарушений походки в популяции субъектов. Для хранения доступной информации, в частности, информации, являющейся показательной в отношении предыдущих нарушений походки у субъекта 1, устройство 10 лечения может дополнительно содержать подходящий блок памяти (не показано на фигуре). Кроме того, может быть предусмотрен блок передачи информации (также не показан на фигуре), например, для обеспечения возможности передачи информации, являющейся показательной в отношении нарушений походки в популяции субъектов, устройству 10 лечения.
Один или более блоков обеспечения контекстной информации в настоящей заявке дополнительно содержит блок 21 ввода для ввода информации о введении субъекту 1 препаратов, причем текущее окружение субъекта 1 содержит текущее состояние принимаемых субъектом 1 препаратов.
В этом варианте реализации блок 11 выявления нарушения походки выполнен с возможностью выявления и мониторинга нарушения походки посредством алгоритма, а блок 14 управления подачей сигналов выполнен с возможностью создания последовательности наборов сигналов посредством алгоритма. В этом случае, устройство 10 лечения дополнительно содержит блок 22 обновления для обеспечения возможности обновления алгоритмов и/или данных, которые вводят в алгоритмы. Данные могут представлять собой, например, информацию, являющуюся показательной в отношении нарушений походки в популяции субъектов. Блок обновления в настоящей заявке содержит интерфейс для вставки устройства хранения данных, например USB (Универсальная последовательная шина) носителя, который может быть использован для загрузки (а) нового алгоритма или новых алгоритмов и/или данных на устройство лечения. В качестве дополнения или альтернативы он может также содержать интерфейс связи, подходящий для обеспечения возможности загрузки из удаленного местоположения.
Устройство 10 лечения в этом варианте реализации дополнительно содержит блок 23 передачи предупредительного сообщения для автоматической передачи предупредительного сообщения в удаленное местоположение в случае определения посредством блока 11 выявления нарушения походки, что после выдачи субъекту 1 заданного числа отличающихся наборов сигналов выявленное нарушение походки все еще не преодолено. Блок 23 передачи предупредительного сообщения в настоящей заявке представляет собой мобильный блок передачи, который выполнен с возможностью автоматического «вызова» ответственного субъекта с использованием подходящих технологий мобильной связи. Устройство 10 лечения содержит переговорную систему, применяемую со свободными руками (не показано на фигуре), так что субъект 1 может сообщить получателю вызова о своем текущем местонахождении и о текущей ситуации, в которой он находится. В данном примере заданное число отличающихся наборов сигналов составляет 10.
В настоящей заявке устройство 10 лечения дополнительно содержит пользовательский интерфейс 24 для обеспечения возможности ввода субъектом 1 команды останова и команды изменения чувствительности. В данном примере блок 14 управления подачей сигналов выполнен с возможностью прекращения внутриканального наушника 15, лазерной указки 16 и электродной накладки 17 (блоков подачи сигналов) в ответ на ввод команды останова с выдачей субъекту 1 отличающихся наборов сигналов, а блок 11 мониторинга нарушения походки выполнен с возможностью изменения чувствительности выявления нарушения походки у субъекта 1 в ответ на ввод команды изменения чувствительности. Блок 24 пользовательского интерфейса в настоящей заявке содержит один или более устройств ручного управления, например, кнопки, поворотные переключатели и т.п. (подробно не показаны на фигуре).
Далее для примера будет описан вариант реализации способа обработки для лечения нарушения походки у субъекта со ссылкой на блок-схему, показанную на фиг. 3. Способ обработки может быть реализован, например, посредством устройства 10 лечения, описанного со ссылкой на фиг. 1 и 2.
На этапе 101 выявляют нарушение походки у субъекта 1 посредством блока 11 мониторинга нарушения походки.
На этапе 102 при выявлении нарушения походки управляют одним или более блоками 15, 16 и 17 подачи сигналов с выдачей первого набора сигналов из одного или более сигналов для лечения выявленного нарушения походки у субъекта 1 посредством блока 14 управления подачей сигналов.
На этапе 103 посредством блока 11 мониторинга нарушения походки выполняют мониторинг выдачи субъекту 1 первого набора сигналов и определяют, происходит ли преодоление выявленного нарушения походки.
На этапе 104 управляют одним или более блоками 15, 16 и 17 подачи сигналов посредством блока 14 управления подачей сигналов с выдачей субъекту 1 отличающегося второго набора сигналов из одного или более сигналов в случае определения, что выявленное нарушение походки не было преодолено.
Несмотря на то, что в варианте реализации устройства 10 лечения, описанного выше со ссылкой на фиг. 1 и 2, устройство 10 лечения содержит три блока подачи сигналов, а именно, внутриканальный наушник 15, лазерную указку 16 и электродную накладку 17, другие варианты реализации могут содержать отличное число блоков подачи сигналов.
Например, в одном варианте реализации блок вибрации для обеспечения тактильной стимуляции, например, вибрации, в отношении стоп субъекта в ритме желаемой скорости ходьбы может быть дополнительно обеспечен в подошвах ботинок субъекта. В другом варианте реализации могут быть обеспечены видео очки для изображения отличающихся зрительных сигналов, например, красной линии или совокупности шагающих ступней в окружающей субъект среде.
Варианты реализации устройства лечения могут быть реализованы в виде встроенного надеваемого устройства. Например, такое устройство может содержать блок мониторинга нарушения походки, блок управления подачей сигналов, акселерометр в качестве блока регистрации информации о походке, один или более блоков подачи сигналов, например громкоговоритель, для выдачи субъекту звукового сигнала и электродную накладку для выдачи сигнала электрической стимуляции в отношении мышц субъекта, и, при необходимости блок оценки нарушения походки и/или другие элементы, встроенные в единый корпус. Это устройство может быть выполнено, например, с возможностью его ношения субъектом на голени (например, прямо над щиколоткой).
Варианты реализации устройства лечения могут дополнительно содержать функцию обеспечения руководящих указаний субъекту, страдающему от нарушений походки. Например, может быть обеспечен подходящий пользовательский интерфейс для напоминая субъекту о приеме препаратов или о предпринятии любого другого превентивного или реактивного действия, связанного с приступом нарушения походки.
Другие вариации раскрытых вариантов реализации могут быть поняты и осуществлены специалистами из области техники при применении заявленного изобретения после изучения чертежей, настоящего изобретения и прилагаемой формулы изобретения.
В формуле изобретения термин «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, а термины, указанные в единственном числе не исключают их использования во множественном числе.
Одиночный блок или устройство может выполнять функции нескольких элементов, указанных в формуле изобретения. Сам факт, что конкретные признаки указаны в разных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что комбинация этих признаков не может быть использована для получения преимуществ.
Такие процедуры, как выявление нарушения походки у субъекта, управление одним или более блоками подачи сигналов с выдачей субъекту набора сигналов из одного и более сигналов, мониторинг результата выдачи субъекту набора сигналов из одного и более сигналов и т.д., выполняемых одним или несколькими блоками или устройствами, могут быть выполнены любым другим числом блоков или устройств. Эти процедуры и/или управление устройством лечения в соответствии со способом обработки могут быть внедрены в качестве программного кода компьютерной программы и/или в качестве специализированного аппаратного обеспечения.
Компьютерная программа может быть сохранена или распространена на подходящем носителе, например, на носителе оптической памяти или на твердотельном носителе, поставляемом вместе с другим аппаратным обеспечением или в качестве его части, но также она может быть распространена в другом виде, например, посредством Интернета или других проводных или беспроводных телекоммуникационных систем.
Любые ссылочные знаки в формуле изобретения не должны быть истолкованы как ссылочные знаки, каким-либо образом ограничивающие объем изобретения.
Изобретение относится к устройству лечения для лечения нарушения походки у субъекта. Устройство лечения содержит блок мониторинга нарушения походки для выявления нарушения походки у субъекта, один или более блоков подачи сигналов и блок управления подачей сигналов для управления одним или более блоками подачи сигналов с выдачей при выявлении нарушения походки первого набора сигналов из одного и более сигналов для лечения нарушения походки у субъекта. Блок мониторинга нарушения походки выполнен с возможностью мониторинга результата выдачи субъекту первого набора сигналов и определения, происходит ли преодоление выявленного нарушения походки. Блок управления подачей сигналов выполнен с возможностью управления одним или более блоками подачи сигналов с выдачей субъекту отличающегося второго набора сигналов из одного или более сигналов в случае определения, что выявленное нарушение походки не было преодолено. Это повышает вероятность эффективного лечения выявленного нарушения походки.