Dispositivo para el control de la postura y movimiento del raquis lumbar.

El dispositivo consiste en un cinturón en forma de banda, que presenta una base y un estrechamiento hacia cada uno de los dos extremos. A dicha banda

, van conectados cinco sensores situados en la parte central que corresponden con las vértebras lumbares y uno en cada lateral del cinturón que corresponde con cada extremo posterior del tronco, uno está ubicado en la parte superior y otro en la parte inferior. Dichos sensores, con los componentes electrónicos necesarios, se conectan a una caja envolvente que comprende la electrónica común para todos los sensores.

Para el feedback de los datos, se han desarrollado aplicaciones instalables en PC, móviles y Tablet. Además, se ha desarrollado software tanto para entornos Android como IOS. De esta forma, el dispositivo, se puede gestionar vía bluetooth desde dispositivos móviles u otros y además permite utilizar las propias prestaciones de éstos como elementos de feedback o aviso.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201530361.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE ALICANTE.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: CORTELL TORMO,Juan Manuel.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de... > Medidas encaminadas a establecer un diagnóstico... > A61B5/11 (Medida del movimiento del cuerpo entero o de partes del mismo, p. ej. temblor de la cabeza o de las manos, movilidad de un miembro (para medida del pulso A61B 5/02))
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE VELOCIDADES LINEALES O ANGULARES, DE LA... > G01P15/00 (Medida de la aceleración; Medida de la deceleración; Medida de los choques, es decir, de una variación brusca de la aceleración)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDAS NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE... > Partes constitutivas de las disposiciones para la... > G01D11/30 (Soportes especialmente adaptados para un instrumento; Soportes especialmente adaptados para un conjunto de instrumentos)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE DISTANCIAS, NIVELES O RUMBOS; TOPOGRAFIA;... > G01C19/00 (Giróscopos; Dispositivos sensibles al giro con masas vibratorias; Dispositivos sensibles al giro sin masas móviles; Medida de velocidad angular usando efectos giroscópicos)

PDF original: ES-2543257_A1.pdf

 

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Dispositivo para el control de la postura y movimiento del raquis lumbar.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo para el control de la postura y movimento del raquis lumbar.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo para monitorizar e informar de la posición y los cambios en la disposición del raquis lumbar en los movimientos de flexión y extensión y las asimetrías para cuantificar los grados de curvatura, inclinación o rotación y sus cambios en la postura o durante la realización de cualquier tipo de actividad física.

El objeto de la invención es un dispositivo que permita conseguir información fiable, rigurosa y precisa que pueda utilizarse para el control de la disposición o movimiento del raquis lumbar.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El dolor lumbar es uno de los mayores problemas en materia de salud en las sociedades modernas que causa considerables discapacidades así como un uso considerable de los servicios sanitarios.

Las terapias mediante ejercicios tienen un peso fundamental en los procesos de prevención y rehabilitación del dolor lumbar. Diversas investigaciones indican que los programas de ejercicios más comúnmente utilizados en tratamientos para pacientes con dolor lumbar crónico están basados en ejercicios para el fortalecimiento o estabilización del tronco.

La estabilidad de la columna vertebral parece ser un factor relevante dentro de los programas de intervención mediante ejercicios para la salud de la espalda. Los ejercicios adecuados son aquellos en los que se mantiene alineada la región lumbo-pélvica dentro de la zona neutra mediante la co-contración de los músculos del tronco, mientras son satisfechas simultáneamente demandas realizadas con las extremidades. En este sentido, la tendencia actual gira en torno al entrenamiento mediante ejercicios que simulen

movimientos que tienen una estrecha relación con las demandas físicas recreativas y profesionales, es decir, movimientos multiplanares y funcionales al tiempo que se mantiene estable la columna lumbar. Así, se ha podido comprobar que el entrenamiento basado en movimientos globales y multiplanares tiene efectos positivos para la prevención y tratamiento del dolor lumbar siempre y cuando se tenga un especial cuidado del control del raquis lumbar.

El control de la disposición del raquis lumbar es de gran importancia pues se hace especialmente complicado cuando se realizan movimientos globales y multiplanares. Así, defectos inadvertidos en la disposición del raquis pueden generar tensiones innecesarias en el raquis donde el resultado de su práctica sea antagónico al objetivo saludable que motiva su aplicación. Los expertos coinciden en la importancia que el feedback externo tiene en la fase de detección de errores en la ejecución técnica correcta de estos ejercicios.

Para el control de los cambios en la columna lumbar se han utilizado diferentes métodos subjetivos, como la corrección visual, instrucciones verbales y la ayuda manual durante el desarrollo de determinados ejercicios o actividades físicas. No obstante, presentan como principal agente limitante, la observación del especialista como único referente. En muchas ocasiones se necesita un elemento técnico que permita confirmar de forma más objetiva y precisa la información que percibe el especialista.

En los últimos años se han introducido dispositivos de índole mecánica, electrónica y de presión conocidos como biofeedback cuya principal intención es aportar información objetiva que permita mejorar la labor del especialista.

No obstante, esos dispositivos basados en sensores de presión y fuerza presentan limitaciones importantes en su uso. A continuación se presentan algunos ejemplos de patentes que protegen sistemas de ese tipo y que presentan inconvenientes en cuanto a que están basados únicamente en sensores de presión y fuerza.

La patente número US5338276 con título Exercise monitoring device fue desarrollada con la intención de monitorizar los cambios en la zona lumbar a partir de un cambio de presiones. La patente NL 1023363 y titulada Incorrect posture detection device, comprises pressure sensor mounted on stiff parí attached to belt and connected to warning device, valora los cambios en la disposición del raquis a partir de un mecanismo de presión localizado en la zona media de la columna lumbar. La patente número US2005043660 titulada Orthoses

también utiliza sensores de fuerza y presión. La patente ES2384924 con título Dispositivo para el control de la estabilidad dinámica del raquis lumbar, permite valorar los cambios en el raquis por medio de sensores de presión que a diferencia de los anteriores, se reparten a lo largo de toda la zona lumbar. Los sensores de esta última patente son más sensibles con lo que con la ayuda de un software, se puede generar un mapa de presiones para monitorizar los cambios en la disposición del raquis.

Todos estos dispositivos que trabajan con sensores de presión no permiten conocer los grados de curvatura y sus cambios de forma directa, tan sólo a partir de estimaciones de cambio en relación a determinadas variaciones en la presión. Esto hace que sean de muy difícil aplicación ya que el margen de error es elevado y la precisión a la hora de trabajar es muy limitada.

Además, en algunos casos como sucede en la patente número US5338276 con título Exercise monitoring device, se necesitan puntos de apoyo para su uso lo que conlleva una limitación adicional importante a la hora de poder aplicarlo en determinados ejercicios o terapias fundamentales para el objetivo por el que se han diseñado.

Otros dispositivos como los recogidos en las patentes US5402107 con título Apparatus for sensing body attitude y US5398697 con título Apparatus for monitoring spinal motion, presentan una instrumentación ampliamente mejorable así como simplificable. Concretamente, la segunda patente citada utiliza como elemento de monitorización un haz de luz con lo que resulta imposible cuantificar cuánto y dónde se producen los cambios en la disposición del raquis. Las características de este dispositivo hacen muy complicado su uso en posiciones como decúbito supino.

Todos estos dispositivos tienen el gran inconveniente que no permiten estimar los cambios en inclinaciones laterales y rotaciones, aspectos cada vez más valorados a la hora de controlar los ejercicios y/o terapias en las que se requiere conocer la implicación del raquis es estos planos de movimiento.

Por otro lado, la patente AU2005247045 con título Apparatus and method for monitoring strain and/or load applied to a mammal, valora los cambios en el raquis a partir de dos sensores de acelerometría y dos de electromiografía de superficie. A partir del nivel de activación neuromuscular y los cambios en el espacio de los acelerómetros, estima la curvatura y sus cambios en el raquis lumbar. El inconveniente de este dispositivo es que la

utilización de tan sólo dos sensores, colocados en L1 y S, permite calcular la curvatura lumbar pero presenta como principal limitación la imposibilidad de aportar información directa sobre el grado de participación de cada uno de los segmentos vertebrales en la conformación de dicha lordosis lumbar. Por otro lado, la información respecto a los cambios en inclinación y rotación a partir de dichos sensores ubicados en la zona central del tronco limita considerablemente la precisión del aparato principalmente a la hora de detectar asimetrías. Estos aspectos son determinantes a la hora de valorar o supervisar muchas de las terapias mediante ejercicios que se vienen a desarrollar en la actualidad.

Por lo tanto, existe la necesidad de desarrollar nuevos dispositivos que superen estos inconvenientes y limitaciones y que permitan ofrecer información guiada y precisa para lograr un control postural y un movimiento segmentario... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar que consiste en un cinturón en forma de banda que presenta una base y unos estrechamientos hacia cada uno de los dos extremos, donde cada estrechamiento comprende medios de abroche para situarse o colocarse alrededor de la cintura del sujeto y donde sobre la banda van conectados sensores que junto con los componentes electrónicos necesarios, se unen con conexiones a una caja envolvente que comprende la electrónica común para todos los sensores caracterizado por que comprende al menos cinco sensores situados en la parte central que corresponden con las vértebras lumbares y al menos uno en cada lateral del cinturón que corresponde con cada extremo posterior del tronco y donde cada sensor incluye un giroscopio y un acelerómetro.

2. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar según la reivindicación 1, donde los sensores que van en la parte posterior del tronco, uno está ubicado en la parte superior y el otro en la parte inferior.

3. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar según la reivindicación 1, donde la banda es de un material compatible con ambientes húmedos y semiflexible y semielástico permitiendo la deformación necesaria de la propia banda para no entorpecer el movimiento del usuario.

4. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar según la reivindicación 1, donde los medios de abroche son tiras adherentes tipo Velcro ® o cualquier otro medio de abroche y fijación regulable.

5. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar según la reivindicación 1, donde la banda comprende al menos tres huecos especialmente diseñados para la colocación de los sensores, uno en la parte central para alojar los cinco sensores centrales y uno más a cada lateral para alojar el sensor correspondiente.

6. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar según la reivindicación 1, donde la banda comprende las conexiones bordadas en la base mediante hilo textil aislado que conectan los sensores distribuidos por la banda y ubicados en los huecos, con el circuito de interconexión de los sensores que comprende un sistema de broches.

7. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar según la reivindicación 6, donde el hilo textil aislado es multifilamento de cobre recubierto por un material protector para su aislamiento eléctrico.

8. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar según la reivindicación 6, donde el sistema de broches comprende al menos doce broches, formado por broches macho que van en la parte inferior de la caja envolvente y los broches hembra que están en la base de la banda, de modo que cada hilo del sistema de conexión termina en un broche de presión tipo hembra.

9. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar según la reivindicación 8, donde los broches presentan dos tamaños diferenciados que van de 8 mm a 9,5-10 mm con la intención de evitar que los broches se conecten de forma incorrecta y de separar y diferenciar convenientemente los broches de alimentación, que son los más grandes (tamaño 9,5-10 mm).

10. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar según la reivindicación 1, donde el dispositivo comprende una cinta adhesiva, de doble cara especialmente diseñada para fijarse de forma efectiva y segura en seres humanos, concretamente, cada sensor tiene una porción individualizada de forma que permite total libertad de movimiento en el usuario sin el menoscabo de la adherencia.

11. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar según la reivindicación 1, donde el dispositivo comprende al menos siete placas electrónicas base individuales, una para cada sensor, donde va incrustado junto con los componentes electrónicos y los pines que sirven de conexión con la banda.

12. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar según la reivindicación 1, donde el dispositivo comprende al menos siete cajas rígidas, una para cada sensor, donde va ubicada la placa electrónica base individual con el sensor incrustado junto con los componentes electrónicos y los pines que sirven de conexión con la banda.

13. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar según la reivindicación 1, donde la caja envolvente comprende la electrónica común a

todos los sensores, que consta de los siguientes bloques: alimentación, control, sistema base y comunicaciones, y que presenta cuatro conectores en uno de sus laterales para las conexiones hacia el exterior.

14. Dispositivo para el control de la postura y movimiento segmentario del raquis lumbar

según la reivindicación 1, donde el dispositivo cuenta con aplicaciones software que permiten interactuar correctamente con diferentes entornos, de forma que el feedback que proporciona puede ser mostrado vía PC, Smartphone o Tablet vía bluetooth.