УСТРОЙСТВО ФОТОТЕРАПИИ С ВВОДОМ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ БОЛИ
PHOTOTHERAPY DEVICE WITH PAIN LOCATION INPUT

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к области устройств для облегчения ноцицептивной боли в части тела пользователя. Более конкретно, изобретение обеспечивает устройство фототерапии с вводом для пользователя для указания позиции или местоположения боли, и при этом устройство служит источником фототерапии соответствующим образом.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Боль представляет собой процесс восприятия, который может быть описан как неприятное ощущение вредоносного раздражителя или телесного повреждения. Согласно Международной ассоциации по изучению боли (IASP) боль определяется как неприятный опыт ощущения и эмоциональный опыт, связанный с фактическим или потенциальным повреждением тканей, или описывается с точки зрения такого повреждения. Отраслевые аналитики оценивают, что более 1,5 миллиарда человек во всем мире страдают от хронической боли, что делает боль причиной номер один, по которой пациенты обращаются за медицинской помощью. Мышечная боль в области плеча-шеи или верхней части спины или пояснице является очень распространенной проблемой.
Боль представляет собой персональную, субъективную, многоаспектную концепцию под влиянием культурного обучения, и имеющую как физиологические (эмоциональный и неэмоциональный), так и психологические элементы. Следовательно, по самой ее природе, боль трудно, если не невозможно, оценить действительно объективным образом, поскольку, с одной стороны, два пациента с идентичными физиологическими симптомами могут испытать свою боль совершенно по-разному вследствие различий в их чувствительности к боли или привыкания к боли на основании предшествующего опыта.
Существует множество методик для лечения боли, такие как лекарственные средства и физические упражнения. В других решениях применяется тепло- и светолечение (например, инфракрасные лампы). Повышенная температура будет стимулировать тепловые рецепторы в глубокой ткани. Тепловой сигнал, который генерирует тело, затем подавляет передачу ноцицептивных сигналов. Кроме того, он вызывает физиологические реакции, такие как усиление кровотока и метаболизма, и, как сообщают, расслабление мышц посредством снижения альфа-моторной активности из заднего рога.
Пример устройства фототерапии разработан компанией Philips и имеет форму электронной накладки, спроектированной для оборачивания полосой вокруг тела пользователя при мышечной боли в пояснице. Накладка имеет матрицу светоизлучающих диодов (СИД) синего свечения в своей внутренней части, которая может быть включена, с тем чтобы доставлять фототерапевтический синий свет к области кожи тела пользователя. Пользователь может закрепить накладку вокруг его/ее тела с использованием эластичной ленты, и, таким образом, пользователь может ходить, при этом сохраняя накладку на месте и получая светолечение.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Было бы выгодным предоставить устройство фототерапии, которое обладает улучшенным обезболивающим эффектом в отношении ощущения боли отдельным человеком. Кроме того, было бы выгодно, чтобы такое устройство было способно экономить электроэнергию. И, кроме того, было бы выгодно иметь возможность предоставления более высокой интенсивности фототерапевтического света.
В первом аспекте изобретение обеспечивает устройство фототерапии для облегчения ноцицептивной боли части тела пользователя посредством освещения по меньшей мере участка части тела, при этом устройство включает в себя
- структуру накладки, выполненную с возможностью соответствия по меньшей мере участку части тела,
- систему управляемых источников света, включающую в себя по меньшей мере один источник света, размещенный на структуре накладки, с тем чтобы обеспечивать возможность фототерапевтического освещения по меньшей мере участка части тела пользователя, когда структура накладки помещена на часть тела,
- пользовательский интерфейс, выполненный с возможностью приема ввода от пользователя относительно пространственного положения на теле, и
- систему управления, выполненную с возможностью управления системой управляемых источников света в соответствии с упомянутым вводом от пользователя, при этом пользовательский интерфейс дополнительно включает в себя сенсорную индикаторную панель, расположенную на структуре накладки, причем сенсорная индикаторная панель расположена на противоположной стороне к стороны, поддерживаемой упомянутым по меньшей мере участком части тела.
Такое устройство является выгодным, поскольку пользовательский интерфейс позволяет пользователю указывать точное положение на теле, в котором пользователь чувствует боль, а система управления может затем направить в пространстве освещение фототерапии к пространственному положению на теле, указанному пользователем. Таким образом, фототерапевтическое освещение применяется к части тела, в которой пользователь чувствует боль, или к части тела, которая, как было определено на основании физиологической информации, является предпочтительной для приложения фототерапевтического освещения к ней с точки зрения оптимального воздействия с учетом пространственного положения на теле, в котором пользователь указывает чувство боли. Таким образом, возможно индивидуализировать фоторерапию в отношении потребности пользователя и, таким образом, улучшить фототерапевтический эффект. Можно изготовить одну универсальную систему управляемых источников света и структуру накладки, которая может покрыть большую область тела, и при этом у пользователя все еще будет возможность точно определять местоположение боли в пространстве и принимать облегчающую ноцицептивную боль фототерапию только там, где это требуется.
Пользовательский интерфейс включает в себя сенсорную индикаторную панель, выполненную с возможностью воспринимать касание пользователем в различных местоположениях в пространстве. В частности, сенсорная индикаторная панель может быть расположена на противоположной стороне структуры накладки, как и упомянутый по меньшей мере один источник света. Таким образом, пользователь может указать положение боли во время ношения накладки, то есть, когда накладка закреплена на части тела, например, спине или области плеча-шеи, и благодаря прикосновению к болезненному положению или области(-ям) сверху накладки сенсорная панель выполнена с возможностью воспринимать болезненную область. Это является легким способом указания болезненной области для пользователя, так как он или она должен просто непосредственно коснуться болезненной области своей(-ими) рукой(-ами). Сенсорная индикаторная панель может включать по меньшей мере одно из: акустической сенсорной панели, оптической сенсорной панели, емкостной сенсорной панели с качающейся частотой и сенсорной панели с нанодатчиками. То есть, в общем, в сенсорной панели может применяться одна из множества технологий, как известно специалисту в данной области техники.
Тот факт, что освещением можно управлять, с тем чтобы ограничить его в пространстве только областью, требуемой пользователем, помогает сохранить заряд батареи по сравнению с устройством фототерапии, которое не может пространственно управлять своими источниками света. Это позволяет использовать батареи меньшего размера и/или позволяет получит более длительную продолжительность лечения без потребности в перезарядке батареи. И то, и другое является полезным для пациента с хронической болью, которая требует, чтобы пациент носил устройство фототерапии в течение длительных периодов, например, каждый день. Кроме того, благодаря освещению только ограниченной области в пространстве, где пользователь чувствует боль, интенсивность может быть повышена в этой ограниченной области без создания перегрева, при этом используя только питание от батареи, требуемое для освещения болезненной области.
Изобретение основано на открытии, что может быть получена улучшенная фототерапия, то есть, может быть достигнут улучшенный эффект облегчения боли в случае, когда фототерапия адаптируется к индивидуальным потребностям пользователя. Кроме того, даже для индивидуального пользователя, ощущение боли может изменяться в течение дня, как в отношении интенсивности, так и в отношении ощущаемого пространственного местоположения. В устройстве согласно первому аспекту это может быть принято во внимание и, таким образом, может быть улучшен эффект облегчения боли для пользователя.
В предпочтительных вариантах осуществления источник света содержит светоизлучающие диоды (СИД) синего свечения, то есть СИД, способные к выдаче света с длиной волны в пределах диапазона 430-480 нм. В частности, как было недавно подтверждено, такой синий свет может обеспечить улучшенный эффект облегчения для мышечной боли посредством использования пульсирующего света вместо непрерывного света, так как при этом возможно увеличить глубину проникновения света в ткани, не увеличивая тепловую нагрузку. Таким образом, различными параметрами такого пульсирующего света также можно управлять через пользовательский интерфейс, например, предоставляя пользователю возможность указать интенсивность боли. Например, интенсивность света и/или частота пульсации света могут быть настроены в соответствии с вводом пользователя.
Ниже будет описан ряд вариантов осуществления и характеристик.
Система управления может быть выполнена с возможностью управления фототерапевтическим освещением от системы управляемых источников света в соответствии с упомянутым вводом от пользователя, с тем чтобы пространственно настроить фототерапевтическое освещение для пространственного положения на теле, введенного пользователем. Таким образом, пользователь может ввести положение боли на своем теле, а фототерапевтическое освещение затем направляется к положению, где пользователь чувствует боль, таким образом, позволяя настроить устройство для индивидуальных потребностей пользователя. В результате может быть сэкономлена электроэнергия (батареи), так как только часть доступных источников света должна быть активирована, а также не будет вырабатываться ненужное тепло, поскольку устройство может быть настроено для предоставления терапевтического освещения только для болезненного положения или области.
Система управления может быть выполнена с возможностью управления системой управляемых источников света, с тем чтобы изменять по меньшей мере один параметр фототерапевтического освещения в ответ на пространственное положение на теле, введенное пользователем. В частности, упомянутый по меньшей мере один параметр может включать в себя по меньшей мере одно из: продолжительности света освещения, интенсивности света освещения, длины волны света освещения, ширины пульсации света освещения и частоты пульсации света освещения. Также любая комбинация указанного может быть использована: схемы изменения интенсивностей, длин волн, пульсации, при этом каждая из схем множества СИД может работать по-разному в один и тот же момент времени (например, анимация на матричных дисплеях). Кроме того, может применяться циклическое повторение определенной схемы (например, «включение-выключение-включение-выключение» с определенными продолжительностями). Кроме того, две или более точек, указанных пользователем, могут быть использованы, например, чтобы чередовать лечение между этими двумя или более точками. Альтернативно, пользователь может сделать жест или нажатие, чтобы указать область или направление боли. Программа/последовательность может принять это во внимание при создании программы лечения боли. Таким образом, с учетом ввода пространственного положения от пользователя, устройство может управлять прилагаемым светом различным образом, например, усилить освещение и/или частоту пульсации света освещения в положении или области(-ях) тела, указанной как болезненное(-ая) пользователем. Альтернативно, система управления может быть выполнена с возможностью включения только источник(-ов) света, размещенных в положении или области(-ях) тела, которое(-ую) пользователь указал как болезненное(-ую).
Ввод от пользователя может быть обработан в соответствии с алгоритмом управления, с тем чтобы преобразовать ввод от пользователя в пространственную схему освещения, и при этом система управления выполнена с возможностью пространственного управления системой управляемых источников света соответствующим образом. В частности, алгоритм управления может преобразовывать ввод от пользователя в пространственную структуру освещения в ответ на предварительно сохраненную физиологическую информацию. Это позволяет осуществлять интеллектуальную обработку болезненного положения или области(-ей), указанной(-ых) пользователем, так как при этом может быть принято во внимание, что определенные болезненные ощущения могут наиболее эффективно лечиться посредством освещения области тела, которая отличается от положения или области(-ей), указанной(-ых) пользователем, например, посредством распознавания ввода пользователя как одного из многих обычно встречающихся ощущений боли, и в ответ на это активации предварительно сохраненного освещения соответствующим образом.
Пользовательский интерфейс может быть выполнен с обеспечением возможности ввода пользователем указания интенсивности боли и настройки по меньшей мере одного параметра фототерапевтического освещения в ответ на этот ввод. В частности, продолжительность света освещения, интенсивность света освещения, длина волны света освещения, ширина пульсации света освещения и частота пульсации света освещения могут быть настроены в ответ на интенсивность боли, указанную пользователем. В частности, пользовательский интерфейс может быть выполнен с обеспечением возможности указания пользователем интенсивности боли посредством восприятия силы, приложенной пользователем. А именно, посредством применения датчика силы, известного в технике, например, датчик силы может быть выполнен с возможностью восприятия силы одновременно с указанием болезненного положения. Альтернативно, пользовательский интерфейс может быть выполнен с возможностью указания интенсивности боли посредством ввода числа, поворота регулятора и т.д.
Система управляемых источников света может содержать множество индивидуально управляемых источников света, размещенных в соответствующих пространственно различных зонах относительно структуры накладки. В частности, система управления может быть выполнена с возможностью активации ограниченного числа индивидуально управляемых источников света в ответ на ввод от пользователя, с тем чтобы обеспечить фототерапевтическое освещение для облегчения ноцицептивной боли в части тела, где пользователь чувствует боль. В результате может быть достигнут оптимальный эффект облегчения боли и одновременно может быть сэкономлена электроэнергия, таким образом, допуская, например, применение более высокой интенсивности света или света с более высокой пульсацией при том же самом расходе электроэнергии, что и в устройствах уровня техники, в которых все источники света являются активными всегда. Более конкретно, система управляемых источников света может содержать множество пространственно разделенных индивидуально управляемых групп источников света, каждая из которых содержит множество одиночных источников света.
В другой группе вариантов осуществления устройства пользовательский интерфейс включает в себя систему камер, выполненную с возможностью распознавания пространственного положения или части тела, которую пользователь указывает, например, пространственного положение, которое пользователь указывает своей рукой. Таким образом, такая система, предпочтительно, включает в себя камеру и алгоритм обработки изображений, выполненный с возможностью определения в ответ на одно или более изображений от камеры, какое пространственное положение или какую часть тела указал пользователь.
В еще одной группе вариантов осуществления устройства пользовательский интерфейс может включать в себя устройство управления, отдельное от структуры накладки, при этом устройство управления выполненное с возможностью его задействования пользователем для указания упомянутого пространственного положения на теле, например, положения, в котором чувствуется боль. Это отдельное устройство управления может быть реализовано множеством различных способов. В частности, устройство управления может содержать по меньшей мере одно из: ручки управления, компьютерной мыши, шарового манипулятора, множества кнопок, тачпада и сенсорного экрана. В специальном варианте осуществления устройство управления включает в себя физическую куклу, которая является чувствительной к касаниям, в качестве представления собственного тела пользователя, при этом лечение боли будет выполняться в части тела пользователя, в котором пользователь кладет руку на теле куклы. Для того чтобы облегчить указание пространственного положения на теле, пользовательский интерфейс может быть выполнен с возможностью отображения карты по меньшей мере части тела, на которой пользователь может указать положение боли.
В еще одной группе вариантов осуществления устройства пользовательский интерфейс выполнен с возможностью приема ввода пользователя от внешнего устройства, например, упомянутого внешнего устройство, являющегося одним из: смартфона, планшета и персонального компьютера. В частности, пользовательский интерфейс выполнен с возможностью приема данных, указывающих пространственное положение на теле, которое пользователь ввел во внешнее устройство. Конкретно, пользовательский интерфейс может быть выполнен с возможностью приема таких данных посредством беспроводного соединения с внешним устройством, например, посредством стандарта ближней радиосвязи (NFC), Bluetooth и т.д. В конкретном варианте осуществления устройство имеет беспроводной приемник, расположенный около накладки, например, установленный как часть структуры накладки, и выполнен с возможностью приема данных, указывающих пространственное положение на теле, которое пользователь ввел во внешнее устройство в беспроводной форме. Кроме того, устройство содержит программное приложение для внешнего устройства, например, смартфона, которое позволяет пользователю указывать упомянутое выше пространственное положение на теле на внешнем устройстве, которое затем с помощью технологий беспроводной связи передает данные, указывающие это положение, беспроводному приемнику.
Система управляемых источников света предпочтительно содержит по меньшей мере один источник света, выполнен с возможностью выдачи света с по меньшей мере одной длиной волны в пределах диапазона 430-480 нм, то есть, синего света, который, как было подтверждено, обеспечивает эффект облегчения боли. В частности, система управляемых источников света может содержать множество СИД. Например, несколько СИД, пространственно расположенных в двухмерной решетке, покрывающей область более чем 10×10 см.
Устройство может содержать структуру прикрепления, с тем чтобы позволить пользователю прикреплять структуру накладки к части тела. Структура накладки может быть сделана из гибкого материала, позволяющего накладке соответствовать различным формам частей тела.
В конкретном варианте осуществления устройство фототерапии содержит множество СИД синего свечения, пространственно распределенных для покрытия зоны или области. Процессор, батарея для питания по меньшей мере процессора и СИДов, и пульт управления, позволяющий пользователю указать положение боли, устанавливаются вместе со структурой накладки таким образом, что пользователь может. Структура накладки предпочтительно имеет такие размер и форму, чтобы она подходила для ношения пользователем на его/ее спине, плече или на конечности. Предпочтительно, устройство фототерапии имеет прикрепляющий элемент, служащий для обеспечения возможности прикрепления к части тела пользователя.
Устройство предпочтительно содержит батарею, такую как аккумулятор, предназначенную для предоставления всего необходимого электропитания или для питания устройства. Это позволяет пользователю носить устройство и передвигаться без необходимости в проводном соединении для обеспечения электропитания. Кроме того, изобретение обладает потенциалом по экономии электроэнергии и, таким образом, позволяет использовать батарею меньшего размера или позволяет получить большую продолжительность фототерапии при заданной емкости батареи.
Во втором аспекте изобретение обеспечивает изделие, включающее в себя устройство фототерапии согласно первому аспекту. В таком изделии по меньшей мере структура накладки и упомянутый по меньшей мере один источник света могут быть установлены на или в дополнительном устройстве. Например, таким образом, что устройство фототерапии формирует неотъемлемую часть или составляет один блок вместе с дополнительным устройством. В частности, дополнительное устройство может являться: элементом одежды, предметом мебели, например, массажным креслом, креслом-каталкой и медицинским терапевтическим устройством. Кроме того, дополнительное устройство может включать в себя кресло водителя или пассажира в автомобиле, автобусе, поезде, самолете, судне, больничную койку, сумку-кенгуру для детей, рюкзак или ремень на больших переносных музыкальных инструментах (туба, аккордеон, и т.д.), или любое носимое на запястье устройство, такое как часы, браслеты, и т.д. Также, дополнительное устройство может включать предмет нательного белья или женского нижнего белья, например, бюстгальтер.
В третьем аспекте изобретение обеспечивает способ управления устройством фототерапии для облегчения ноцицептивной боли части тела пользователя посредством освещения по меньшей мере участка части тела, при этом устройство включает в себя структуру накладки, выполненную с возможностью соответствовать по меньшей мере участку части тела, и по меньшей мере один источник света, размещенный на структуре накладки, при этом способ включает в себя
- прием ввода от пользователя относительно пространственного положения на теле, и
- управление по меньшей мере одним источником света, размещенным на структуре накладки, в соответствии с вводом от пользователя.
Такой способ может быть реализован как исполняемый компьютером программный код, способный осуществлять этапы способа согласно третьему аспекту. Таким образом, способ может быть реализован в программном обеспечении, например, как дополнительный компонент или модификация существующего программного обеспечения в устройстве фототерапии. Машиноисполняемый программный код может, в частности, присутствовать на невременном машиночитаемом носителе информации или он может быть загружен в память процессорной системы, выполненной с возможностью выполнения программного кода.
В четвертом аспекте изобретение предоставляет машиноисполняемый программный код, выполненный с возможностью заставлять внешнее устройство, например, мобильное устройство, такое как смартфон:
- принимать ввод от пользователя относительно пространственного положения на теле, и
- управлять по меньшей мере одним источником света, размещенным на структуре накладки устройства фототерапии согласно первому аспекту, в соответствии с вводом от пользователя. В частности, программа может заставлять мобильное устройство отображать карту человеческого тела и предоставлять пользователю возможность ввода положения или области на человеческом теле в качестве ввода относительно пространственного положения на теле, где пользователь чувствует боль. Альтернативно, камера во внешнем устройстве может использоваться пользователем для получения фотографии болезненной области в качестве указания пространственного положения на теле. Внешнее устройство предпочтительно способно к беспроводной передаче данных к устройству фототерапии в целях управления системой управляемых источников света согласно вводу пользователя. В еще одной опции врач может иметь возможность настройки программы или лечения в устройстве, которое может позднее быть вызвано пользователем, когда он или она чувствует боль.
Следует понимать, что одни и те же преимущества и варианты осуществления первого аспекта также являются применимыми для второго, третьего, и четвертого аспектов. Как правило, первый, второй, третий и четвертый аспекты могут быть скомбинированы и объединены любым возможным способом в пределах объема изобретения. Эти и другие аспекты, характеристики и/или преимущества изобретения станут очевидны и будет пояснены в отношении вариантов осуществления, описанных ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты осуществления изобретения будут описаны, только в качестве примера, со ссылкой на чертежи, на которых
Фиг. 1 иллюстрирует блочную диаграмму одного из вариантов осуществления,
Фиг. 2 иллюстрирует фотографии, показывающие устройства уровня техники с СИД синего свечения,
Фиг. 3a и 3b иллюстрируют фотографию и блочную диаграмму пользовательского интерфейса в форме сенсорной индикаторной панели, размещенной на одной из сторон структуры накладки, противоположной стороне, на которой размещен источник света,
Фиг. 4 иллюстрирует вариант осуществления, в котором пользователь указывает местоположение боли своей рукой, что регистрируется устройством фототерапии посредством камеры,
Фиг. 5 иллюстрирует блочную диаграмму варианта осуществления, в котором пользователь указывает местоположение боли посредством джойстика, и
Фиг. 6 иллюстрирует блочную диаграмму этапов варианта осуществления способа.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Фиг. 1 иллюстрирует основные части блочной диаграммы варианта осуществления устройства фототерапии для облегчения ноцицептивной боли части тела пользователя. В этом варианте осуществления система управляемых источников света содержит три группы имеющих различное пространственное положение источников света LS1, LS2, LS3, каждое из которых предпочтительно включает в себя множество СИД синего свечения, например, расположенных в форме решеток, с тем чтобы каждое из них покрывало определенную область или зону. Такие СИД синего свечения, как было доказано, обеспечивают эффект облегчения ноцицептивной боли посредством освещения части тела пользователя при освещении кожи части тела. Источники света из групп источников света LS1, LS2, LS3 размещены на структуре накладки PS, например, гибком материале, таком как тканевый, нетканевый, полимерный материал, который выполнен с возможностью соответствия по меньшей мере участку части тела, например, спине человека. Таким образом, когда структура накладки PS помещена на часть тела пользователя, источник света может обеспечить фототерапевтическое освещение части тела.
Пользовательский интерфейс U_I служит для приема ввода от пользователя относительно пространственного положения на теле. Это может быть сделано множеством способов, например, через внешнее устройство, такое как смартфон, или с использованием сенсорной панели, установленной на задней стороне структуры накладки, посредством чего пользователю предоставляется возможность указания соответствующего положения на теле путем прикосновения к части тела, когда структура накладки прикреплена к части тела.
Система управления CS служит для управления системой управляемых источников света LS1, LS2, LS3 в соответствии с упомянутым вводом от пользователя, например, посредством включения только группы(-п) источников света LS1, LS2, LS3, которые размещены в положении на теле, указанном пользователем как болезненное. Дополнительно или альтернативно, система управления CS может управлять системой управляемых источников света посредством обеспечения различной интенсивности освещения и/или частоты пульсации для различных групп источников света LS1, LS2, LS3 в целях обеспечения наибольшей величины фототерапевтического освещения для положения на теле, указанного как болезненное пользователем.
В проиллюстрированном варианте осуществления ввод от пользовательского интерфейса U_I применяется к алгоритму, в котором указанное положение боли обрабатывается согласно физиологической модели, с тем чтобы в случае необходимости применить свет к области, отличной от указанной пользователем, в случае, когда физиологические модели обнаруживают, что боль в указанном положении наилучшем образом облегчается путем предоставления фототерапии для области, отличной от указанной пользователем. Это может произойти потому, что боль, ощущаемая в одном положении, фактически вызывается нервами или мышцами, расположенными в другом месте и т.д. Например, свет может быть применен ко всей области мышцы, даже если пользователь указал конкретную точку боли.
На фиг. 2 показана фотография устройства уровня техники с СИД 50 синего свечения (длина волны 450 нм), размещенными на структуре накладки PS, и подходящими для непосредственного контакта с кожей пользователя. Ремешок FB позволяет пользователю прикреплять устройство к телу, в данном случае иллюстрированному как поясница. В этом устройстве уровня техники пользователь может переключить питание источников света LS в положение «включено» или «выключено».
Следует понимать, что устройство накладки уровня техники с синим светом, показанное на фиг. 2, может служить основой для устройства согласно изобретению при условии, что оно поставляется с системой управляемых источников света, системой управления и пользовательским интерфейсом согласно изобретению. Это позволяет получить интеллектуальное устройство накладки с синим светом с улучшенным взаимодействием с пользователем для индивидуальной адаптации к потребностям пользователя. Множество датчиков будет способно получить информацию о (определенной) локализации боли пользователей, и эта информация будет, в свою очередь, передана к системе управления, которая затем настраивает характеристики (синего) света в источнике (указанной области) боли. Пользовательский интерфейс для распознавания местоположения боли пользователя предпочтительно способен распознавать события касания пользователя. Это может быть сделано с применением следующих систем: системы, использующей датчики нажатия, системы, использующей распознавания положения касания с помощью фотокамеры, и системы, использующей контроллер для указания положения боли.
Такая интеллектуальная система согласно изобретению способна распознать источник боли пользователя (указанную область) и, следовательно, отреагировать на это действие путем активации фототерапевтической световой системы, например, настройкой ширины, частоты или частоты импульсов (синего) света в указанной области. Дополнительно, когда пользователь удерживает точку в нажатом состоянии в течение более длительного промежутка времени или прилагает большее давление, это может быть интерпретировано как действие для повышения интенсивности в этой области и ее понижения там, где пользователь не произвел касания.
На фиг. 3a показан пользователь, носящий устройство фототерапии согласно изобретению, например, со структурой накладки, аналогичной структуре устройства уровня техники с фиг. 2, но в котором пользовательский интерфейс включает в себя сенсорную панель TP, расположенную на противоположной стороне структуры накладки относительно расположения источников света, например, СИД синего свечения, и в котором система управления может управлять источниками света в ответ на положение тела, указанное пользователем на сенсорной панели. Устройство затем адаптирует фототерапию соответствующим образом, с тем чтобы обеспечить свет там, где пользователь нуждается в нем, чтобы достичь хорошего эффекта облегчения боли, например, путем увеличения света в области, указанной пользователем. Изображение показывает устройство, применяемое на пояснице пользователя, однако следует понимать, что устройство могло бы применяться также в других частях тела. Сенсорная панель TP может быть выполнена с возможностью восприятия силы, прилагаемой пользователем, с тем чтобы обеспечить пользователю возможность указания интенсивности боли, ощущаемой в положении тела, указанном на сенсорной панели TP, таким образом, обеспечивая системе управления возможность управления источниками света соответствующим образом.
На фиг. 3B показана блочная диаграмма устройства с фиг. 3A, в котором сенсорная панель TP показана размещенной на противоположной стороне структуры накладки PS. Система управления (не показана на фиг. 3b) может ответить на ввод положения через сенсорную панель TP посредством настройки света от одной или более групп источников света LS1, LS2, LS3 различными способами, с тем чтобы настроить получаемое в результате фототерапевтическое освещение согласно потребностям пользователя. Например, когда пользователь касается сенсорной панели TP в области выше группы источников света LS2, система управления может быть запрограммирована, чтобы включить только группу источников света LS2. Однако может быть обеспечено множество более сложных схем освещения, как уже было объяснено.
Различные технологии сенсорных панелей могут применяться для сенсорной панели TP. Например, система акустических панелей определения положения касания, в которой подложка поверх структуры накладки PS содержит поверхностную акустическую панель, способную распознавать и определять местонахождение возмущения вследствие касания пользователя. Система может также содержать преобразователь, чувствительный к поверхностным волнам возмущения поверхности, указывающим положение касания на поверхности подложки. Может применяться тактильная сенсорная панель и/или тактильный датчик давления. Например, емкостная активированная система преобразователей, содержащая датчик, отвечающий на касание человеком путем генерации изменения в частоте выхода осциллятора. Может применяться емкостной датчик с качанием частоты (SFC), например, такой SFC может быть интегрирован в подложку поверх структуры накладки PS. Датчик SFC может обнаружить изменения в электрическом сигнале, соответствующие событию касания. Нанодатчики касания также могут применяться. При нажатии или касании кремниевый соленоид в нанотачпаде предоставляет тактильное подтверждении обратной связи, аналогичное выдаваемому микропереключателем. Также могут не применяться тактильные датчики давления. Система бесконтактных емкостных датчиков может обнаруживать контакт от руки пользователя без необходимости активации переключателя посредством давления или механического воздействия, например, аналогично используемым в шаровом указателе сенсорного типа. Предпочтительно, система содержит микроконтроллер для интерпретации сигнала и информирования сенсорной панели при касании (контактировании) и отпускании. Оптические датчики могут также применяться. Например, светочувствительные датчики рассеянного инфракрасного излучения (IR), в которых изменения в рассеянном свете указывают, коснулся ли пользователь (или поместил палец на) поверхности устройства. Кроме того, матрица световодов X и Y, которые проводят часть доступных источников света на основе СИД синего свечения к фотодиодам на стороне структуры накладки PS. Когда пользователь нажимает на обратную сторону структуры накладки PS, передача света через соответствующие волноводы X и Y будет прервана, таким образом, предоставляя системе информацию от том, где было произведено касание накладки. Кроме того, может применяться гибкий датчик касания на полимерных СИД, в котором применяется сенсорный переключатель, использующий оптический сенсорный датчик, основанный на полимерных светоизлучающих фотодиодах. Источники света тонкой пленки датчика и детекторы являются гибкими и могут быть встроены поверх структуры накладки PS.
На фиг. 4 показана фотография с левой стороны пользователя, указывающего положение боли своей рукой (показано заштрихованной областью). Справа блочная диаграмма указывает элементы вариантов осуществления устройства с группами источников света LS1, LS2, LS3, структурой накладки PS и системой управления CS, в соответствии с объясненным, например, в связи с фиг. 1. Пользовательский интерфейс в этом варианте осуществления включает в себя камеру CM, выполненную с возможностью предоставления одного изображения или серии изображений пользователя, указывающего положение на теле, где он чувствует боль. Это или эти изображения с камеры CM применяются в алгоритме IM_P обработки изображений, который определяет указанное положение на теле соответствующим образом, например, как координаты x, y, z, или как выбранную часть предварительно сохраненной пространственной сегментации тела. Эта информация затем предоставляется системе управления CS, которая управляет системой источников света LS1, LS2, LS3, соответственно, как уже было объяснено.
Используемая камера CM и обработка изображений IM_P может быть предоставлена смартфоном, поставляемым с программой специального назначения. Таким образом, пользователь может сделать фотографию болезненной части тела или указать пальцем или рукой часть тела, а обработанный результат может затем быть с помощью технологий беспроводной связи передан системе управления CS, которая может быть расположена в одном блоке вместе со структурой накладки PS и источниками света LS1, LS2, LS3. Таким образом, по существу, в таком варианте осуществления функцией устройства фототерапии управляют со смартфона пользователя.
На фиг. 5 показана блочная диаграмма варианта осуществления с теми же самыми компонентами, как объяснено выше, например, в связи с фиг. 1, однако, в этом варианте осуществления пользовательский интерфейс включает в себя контроллер JS, например, джойстик, предназначенный для того, чтобы пользователь указывал положение на теле и, таким образом, определял местоположение, в котором характеристики освещения (например, интенсивность и пульсация) терапевтического (синего) света должны быть настроены. Координаты x, y, z, указанные пользователем, затем предоставляются системе управления CS, которая функционирует, как уже было объяснено.
Джойстик JS может применяться для обеспечения пользователю возможности взаимодействия с системой управления CS. Выходной сигнал генерируется джойстиком JS. Такой джойстик JS может содержать подвижную ручку управления с двумя датчиками: датчик для указания положений или направлений и второй датчик, соединенный с ручкой управления, который может настраивать характеристики света. Альтернативно, контроллер JS может быть мышью, шаровым указателем, кнопками, тачпадом, сенсорным экраном или любым другим контроллером, который спроектирован специально для этой системы, или который доступен в смартфоне или планшете. Изображение (части) тела может быть отображено, когда пользователь может точно определить местоположение боли. Эта информация может затем быть отправлена системе управления с помощью технологий беспроводной связи, и ее поведение изменяется соответствующим образом, например, посредством настройки интенсивности и/или частоты света в требуемой точке.
Фиг. 6 иллюстрирует этапы варианта осуществления способа, то есть способ управления устройством фототерапии для облегчения ноцицептивной боли части тела пользователя посредством освещения по меньшей мере участка части тела, при этом устройство включает в себя структуру накладки, выполненную с возможностью соответствовать по меньшей мере участку части тела, и по меньшей мере один источник света, размещенный на структуре накладки. На первом этапе R_I способ включает в себя прием ввода от пользователя относительно пространственного положения на теле, например, где пользователь чувствует боль. На втором этапе PR_I этот ввод обрабатывают, с тем чтобы определить, в какой части тела пользователь чувствует боль. На основании информации о том, где структура накладки помещена на тело пользователя, на следующем этапе G_L_P генерируют схему освещения, настроенную согласно тому, где пользователь чувствует боль, и тому, где размещена накладка относительно тела пользователя. Наконец, выполняют этап управления C_L по меньшей мере одним источником света, расположенным на структуре накладки, в соответствии со сгенерированной схемой освещения.
Ниже будет упомянуто множество дополнительных вариантов осуществления. Например, множество емкостных датчиков тачпада может быть встроено поверх структуры накладки. В дополнительном варианте осуществления устройство может содержать дополнительный сенсорный датчик, выполненный с возможностью подтверждения касания, обнаруженного первым сенсорным датчиком, и его различения от ложных касаний пользователя. Предпочтительно, такие датчики имеют различный тип. Если касание, обнаруженное первым сенсорным датчиком, не будет подтверждено вторым, то касание не будет считаться произошедшим, система управления не будет принимать ввод во внимание.
В частности, ложные касания могут быть вызваны в случае ношения одежды поверх накладки, в зависимости от сенсорной технологии. Однако это может быть устранено или уменьшено с помощью пользовательского интерфейса, выполненного с возможностью обрабатывать входные сигналы в целях различения касаний руки (то есть, требуемых вводов) и касаний от одежды (то есть, нежелательных вводов).
Система памяти может быть интегрирована в устройство для того, чтобы запоминать ранее полученные местоположения боли (указанные области), что может быть полезным, например, в случае, если пользователь страдает от хронической боли. При использовании камеры для указания положения боли, также могут использоваться маркеры (или метки), которые помещаются человеком в точках, в которых его или ее мышцы болят. Эти маркеры могут быть обнаружены камерой и могут использоваться, например, для направленного лечения.
Изобретение предоставляет ряд преимуществ. Например, персонализация и оптимизация эффекта облегчения боли для устройства фототерапии. Дополнительно, оно создает время релаксации для кожи, поскольку чем короче световой импульс, тем больше время релаксации. Кроме того, оно усиливает глубину проникновения посредством доставки света в пиках интенсивности падающего излучения в источнике, то есть, указанной области, боли.
Подводя итог, изобретение предоставляет устройство фототерапии с использованием ввода местоположения боли в устройство фототерапии для облегчения ноцицептивной боли части тела пользователя посредством освещения по меньшей мере участка части тела. Система управляемых источников света LS1, LS2, LS3 содержит по меньшей мере один источник света, расположенный на структуре накладки PS, с тем чтобы обеспечить возможность фототерапевтического освещения части тела. Пользовательский интерфейс U_I, например, сенсорная панель TP, выполнена с возможностью приема ввода от пользователя относительно пространственного положения на теле, где пользователь чувствует боль. Система управления CS выполнена с возможностью управления системой управляемых источников света LS1, LS2, LS3 в соответствии с упомянутым вводом от пользователя, например, для пространственного усиления освещения в положении, где пользователь указывает ощущение боли. Например, устройством можно управлять с помощью технологий беспроводной связи со смартфона, в котором может быть отображена карта тела, и при этом пользователь указывает на этой карте, где он или она чувствует боль.
Несмотря на то, что изобретение было иллюстрировано и описано подробно на чертежах и в приведенном выше описании, такую иллюстрацию и описание следует считать иллюстративными или примерными, а не ограничивающими; изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Другие изменения в раскрытых вариантах осуществления будут понятны и могут быть произведены специалистами в данной области техники при применении на практике заявляемого изобретения, на основании изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово «включающий» не исключает другие элементы или этапы, а единственное число не исключает множественности. Единственный процессор или блок может выполнять функции нескольких элементов, указанных в пунктах формулы изобретения. Сам факт того, что определенные меры указаны во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает та то, что комбинация этих мер не может применяться с выгодой. Компьютерная программа может храниться/распространяться на подходящем носителе информации, таком как оптический носитель информации или твердотельный носитель информации, поставляемом вместе или как часть других аппаратных средств, но может также распространяться в других формах, например, через Интернет или другие проводные или беспроводные телекоммуникационные системы. Любые условные обозначения в пунктах формулы изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие объем.