DISPOSITVO Y PROCEDIMIENTO PARA PREDECIR UNA PÉRDIDA DE CONTROL SOBRE UN MÚSCULO.

Dispositivo para predecir una pérdida del control sobre un músculo de un ser humano (100),

con: un medio (110) para detectar un ruido muscular; un medio (120) para captar una aceleración del ser humano (100); y un medio (130) para evaluar el ruido y la aceleración, para constatar a partir del ruido y de la aceleración una pérdida inminente del control sobre el músculo.

La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para predecir una pérdida del control sobre una musculatura y en particular a la detección de mareos y cansancio. Pueden aparecer mareos por ejemplo precediendo a una caída, mientras que pueden aparecer estados de cansancio de los músculos, por ejemplo como consecuencia de esfuerzos corporales y cansancio (como por ejemplo durante la conducción de vehículos). Otros campos de aplicación comprenden, por ejemplo, la identificación de una pérdida de control bajo la influencia de las drogas o el alcohol y, dado el caso, la identificación de enfermedades neurológicas degenerativas como por ejemplo el Parkinson.

Muchas personas mayores desean poder permanecer en su vivienda el máximo tiempo posible. Sin embargo, ante esto los familiares y el personal médico se plantean la cuestión de cómo puede identificarse por ejemplo un cambio espontáneo del estado de salud. Por ejemplo, cuando se cae un anciano, a menudo surge un problema porque pueden quedarse tirados en el suelo y sin ayuda. Se han realizado numerosos esfuerzos para identificar esta situación, por ejemplo mediante un detector de caídas, para así poder pedir ayuda automáticamente. Estos esfuerzos comprenden por ejemplo una detección de caídas mediante sensores de aceleración y/o posición. A este respecto, al sobrepasarse un valor límite determinado, como por ejemplo un impacto contra el suelo, se dispara una alarma. Otros procedimientos convencionales intentan evaluar adicionalmente con ayuda de sensores de posición la posición espacial del ser humano

o eventuales patrones de movimiento a continuación de un evento de caída previo, para así conseguir una mayor fiabilidad y descartar falsas alarmas. Sin embargo se ha demostrado que mediante dispositivos o procedimientos convencionales sólo puede detectarse una caída o un tambaleo a posteriori y así prácticamente no puede evitarse la propia caída. Sería mejor un dispositivo que pudiera “predecir” una caída o un tambaleo para poder evitar así la propia caída. Un medio de predicción de este tipo podría aplicarse, además de a las sintomatologías mencionadas, también para prevenir por ejemplo una pérdida de control que aparece como consecuencia de fatiga.

Partiendo de este estado de la técnica, la presente invención se basa en el objetivo de crear un dispositivo y un procedimiento que pueda predecir una pérdida del control sobre la musculatura y que pueda colocarse al mismo tiempo fácilmente en un cuerpo humano y sea sencillo de manejar.

Este objetivo se resuelve mediante un dispositivo según la reivindicación 1, un procedimiento según la reivindicación 24

o un programa informático según la reivindicación 28.

La presente invención se basa en el reconocimiento de que una pérdida inminente del control sobre un músculo de un ser humano o un cuerpo humano viene anunciada por una variación de los ruidos o de los patrones de ruido en la musculatura, que pueden ir acompañados a su vez de movimientos de tambaleo. Por tanto, una pérdida de control de un músculo (por ejemplo un músculo de soporte o la musculatura de la pierna) puede predecirse porque un medio detecta ruidos del músculo y un medio adicional capta una aceleración por ejemplo del cuerpo humano o de la cabeza. Los datos detectados (ruidos musculares y aceleración) pueden evaluarse en una unidad de evaluación de manera que puede predecirse una pérdida inminente de control sobre la musculatura a partir de los (típicos) ruidos de la musculatura y de la aceleración.

Por tanto, ejemplos de realización de la presente invención comprenden una fusión de datos de ruidos musculares y datos de medición de aceleración, de modo que se posibilita el aviso a una persona observada en principio ya antes de la caída.

Puede producirse un registro de valores de medición por ejemplo de dos formas:

(a) se colocan sensores individuales para captar ruidos musculares y aceleración corporal por separado en el cuerpo humano;

(b) se coloca un sensor combinado, que comprende el sensor de ruido y el sensor de aceleración, en un punto del cuerpo humano.

En el caso (b), en el que los sensores están realizados como sensor combinado, parece lógica una fijación en el muslo del ser humano. En este caso es posible tanto una detección de patrones de movimiento como la detección de una pérdida de tono, que puede provocar un posible tambaleo. La calidad de la regulación del tono muscular (tensión muscular) se determina a partir del cumplimiento de un punto funcional, que viene determinado por un equilibrio entre la componente de gravedad y la acción de la fuerza como consecuencia de la tensión muscular. En caso de un tono de alta calidad, la tensión muscular es suficientemente alta para resistir la gravedad, pero por otro lado también es suficientemente baja para posibilitar un movimiento armónico. Un espasmo es por ejemplo un aumento brusco del tono y una parálisis constituye por ejemplo una pérdida del tono.

Los patrones de movimiento pueden indicar por ejemplo el estar de pie, caminar o correr o también subir escaleras y pueden detectarse por consiguiente en la unidad de evaluación de manera correspondiente. Además de la fijación del sensor combinado en el muslo del ser humano, opcionalmente también pueden usarse otros puntos del cuerpo humano para la colocación del sensor combinado, por ejemplo en el torso o en la zona del cuello/del hombro. Sin embargo, en la actualidad parece lógica una fijación en el muslo del ser humano.

En el caso (a), en el que los sensores (sensor de aceleración, sensor de ruido) están realizados como sensores individuales, es evidente el enfoque de colocar un micrófono (como sensor de ruido) para el registro de los ruidos musculares también en este caso en el muslo y colocar el sensor de aceleración en la cadera del ser humano. Así pueden clasificarse movimientos del torso (por ejemplo como consecuencia de una caída, giro, etc.). Pero también en este caso, en otros ejemplos de realización, pueden colocarse los sensores individuales en otros puntos que se eligen por ejemplo según un caso de aplicación concreto.

Además de la posibilidad de aplicación ya mencionada como medio de predicción, que puede avisar de una caída inminente, algunos ejemplos de realización pueden constatar por ejemplo mareos por problemas cardiacos. Esto puede producirse por ejemplo mediante un sensor adicional para la detección de ruidos del músculo cardiaco, que registra los mareos por problemas cardiacos que aparecen a menudo con la edad ya antes de la aparición de un mareo manifiesto y puede actuar mediante un procedimiento preventivo. El procedimiento preventivo puede comprender, por ejemplo, una señal de aviso correspondiente, de modo que antes del mareo puedan tomarse medidas de precaución o pueda producirse un aviso.

Además de estos síntomas a consecuencia de una enfermedad o de la edad, algunos ejemplos de realización de la presente invención son adecuados también para identificar cansancio por ejemplo en conductores de automóviles y para detectarlo por los cabeceos. Para este escenario de aplicación pueden disponerse por ejemplo el sensor de ruido o el sensor de aceleración en la cabeza o en la zona del cuello – del hombro. Además de síntomas de cansancio durante la conducción de un vehículo, también pueden detectarse sin embargo estados de agotamiento muscular, por ejemplo tras un esfuerzo corporal (por ejemplo subir escaleras), ya de antemano y realizarse un aviso correspondiente. Los sensores pueden colocarse de manera correspondiente dependiendo de qué región del cuerpo esté afectada por el esfuerzo corporal.

Algunos ejemplos de realización intentan anticipar así una situación crítica y mareos, estados de agotamiento, cansancio, etc. que ya han aparecido, e identificar el breve movimiento de tambaleo asociado a ello debido a una pérdida de tono de la musculatura postural.

Además de los sensores, algunos ejemplos de realización presentan también una unidad de evaluación, que puede estar integrada por ejemplo en una carcasa del sensor combinado o en una carcasa de uno de los sensores individuales (del sensor de movimiento o del sensor de ruido). La unidad de evaluación adquiere a este respecto los datos detectados de los sensores y puede utilizar además una “inteligencia” para constatar un mareo o una caída. La inteligencia puede realizarse, por ejemplo, por medio de un microcontrolador o un chip programable y analiza a este respecto patrones correspondientes... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para predecir una pérdida del control sobre un músculo de un ser humano (100), con:

un medio (110) para detectar un ruido muscular;

un medio (120) para captar una aceleración del ser humano (100); y

un medio (130) para evaluar el ruido y la aceleración, para constatar a partir del ruido y de la aceleración una pérdida inminente del control sobre el músculo.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el medio (110) de detección está configurado para detectar el ruido de un músculo de soporte o un músculo de la pierna y en el que el medio (130) de evaluación está configurado para constatar una pérdida inminente de control del músculo de soporte o del músculo de la pierna.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el medio (130) de evaluación está configurado para emitir, en caso de constatar una pérdida inminente del control de la musculatura, una señal

(135) de aviso que pueda captar el ser humano (100).

4. Dispositivo según la reivindicación 3, en el que la señal (135) de aviso comprende una señal luminosa y/o una señal acústica y/o un estímulo perceptible.

5. Dispositivo según la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en el que el medio (130) de evaluación está configurado para transmitir la señal (135) de aviso a una central de notificación predeterminada.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio (130) de evaluación está configurado para captar el ruido y la aceleración a intervalos de tiempo y combinarlos en un registro de datos.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el que el medio (130) de evaluación está configurado para comparar el registro de datos con un registro de datos modelo y determinar un valor de coincidencia porcentual, para deducir un movimiento actual del ser humano (100), correspondiendo el registro de datos modelo a un registro de datos que puede generarse mediante un movimiento determinado del ser humano (100).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, en el que el registro de datos modelo presenta un parámetro y en el que el medio (130) de evaluación está configurado para variar el parámetro para maximizar un valor de coincidencia porcentual.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio (130) de evaluación está diseñado para almacenar datos del medio (110) para detectar un ruido y/o datos del medio (120) para captar una aceleración.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio (130) de evaluación presenta un medio (132) de transmisión y el medio (132) de transmisión está configurado para adquirir o transmitir a una unidad central datos del medio (110) para detectar un ruido y/o datos del medio (120) para captar una aceleración.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, en el que el medio (132) de transmisión adquiere datos de manera inalámbrica o los transmite de manera inalámbrica.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio (110) de detección y el medio (120) de captación y el medio (130) de evaluación están alojados conjuntamente en un sensor (200) combinado.

13. Dispositivo según la reivindicación 12, en el que el sensor (200) combinado presenta un medio para su colocación en un muslo o pierna (108) del ser humano (100).

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio (110) de detección presenta un medio para su colocación en un muslo (108) y el medio (120) para captar una aceleración presenta un medio para su colocación en una zona (10'7) coxal del ser humano (100).

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, que presenta además un medio adicional para captar ruidos del músculo cardiaco y el medio adicional puede colocarse cerca del corazón (105) del ser humano (100) y el medio (130) de evaluación está configurado para realizar la constatación de la pérdida del control también a partir de los ruidos del músculo cardiaco.

16. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio (110) de detección y el medio (120) de captación o el sensor (200) combinado presentan un medio para su colocación en una región

(102) del cuello – de la cabeza, para constatar un cabeceo como consecuencia de una fatiga del ser humano (100).

17. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio (110) de detección y/o el medio (120) de captación presenta un emisor inalámbrico, estando el emisor inalámbrico diseñado para transmitir datos de sensor al medio (130) de evaluación.

18. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio (130) permite una transmisión de datos por Bluetooth.

19. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, que presenta además un medio adicional para detectar ruidos adicionales, que tienen su origen fuera del ser humano (100), y estando el medio (130) de evaluación diseñado para recibir datos del medio adicional para detectar ruidos adicionales y calcular una diferencia de ruido entre los ruidos y los ruidos adicionales.

20. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio (120) para captar una aceleración está diseñado para determinar una evolución temporal de una posición del torso (104) del ser humano (100) con respecto al campo de gravitación.

21. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio (130) de evaluación está diseñado para recibir datos del medio (110) para detectar un ruido a intervalos de tiempo predeterminados y está diseñado además para obtener, al alcanzarse un valor límite de ruido, datos adicionales del medio (120) para captar una aceleración, para generar a partir de los mismos, al sobrepasarse un valor límite de aceleración, una señal (135) de aviso.

22. Dispositivo según la reivindicación 21, en el que el valor límite de ruido representa un ancho de banda de un patrón de ruido y en el que el valor límite de aceleración comprende una vulneración de un determinado valor de aceleración.

23. Dispositivo según la reivindicación 21 o la reivindicación 22, en el que el medio (130) de evaluación está diseñado para captar datos de aceleración desde el medio (120) para captar la aceleración dentro de un predeterminado intervalo de tiempo tras el cual el medio (110) de detección ha detectado un ruido por encima o por debajo del valor límite de ruido, y generar, al sobrepasarse el valor límite de aceleración, la señal (135) de aviso.

24. Procedimiento para predecir una pérdida del control sobre un músculo de un ser humano (100), con:

detectar un ruido muscular;

captar una aceleración del ser humano; y

evaluar el ruido y la aceleración, para constatar a partir del ruido y la aceleración una pérdida inminente del control sobre la musculatura.

25. Procedimiento según la reivindicación 24, en el que la etapa de detectar el ruido tiene lugar en un primer punto del cuerpo y la etapa de captar la aceleración tiene lugar en un segundo punto del cuerpo y el procedimiento presenta además una etapa de optimización, comprendiendo la etapa de optimización una variación del primer y/o del segundo punto del cuerpo, de modo que se consiga una mejor detección del ruido y una mejor captación de la aceleración.

26. Procedimiento según la reivindicación 25, en el que la etapa de optimización se realiza de manera que puedan detectarse con claridad ruidos que indican una posible pérdida de tono.

27. Procedimiento según una de las reivindicaciones 24 a 26, que presenta además:

detectar ruidos del entorno; y

calcular una señal de diferencia,

situándose una fuente de los ruidos de entorno fuera del músculo y presentando un origen distinto de la pérdida de tono, y calculándose la señal de diferencia a partir del ruido del músculo y el ruido de entorno, de modo que aumenta una sensibilidad a ruido muscular como consecuencia de una pérdida inminente de tono.

28. Programa informático con un código de programa para realizar el procedimiento según la reivindicación 24, cuando el programa se ejecuta en un dispositivo según la reivindicación 1.