SISTEMA Y MÉTODO DE MEDICIÓN DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR PARA INTERACCIÓN REMOTA CON UNA APLICACIÓN INFORMÁTICA Y USO DE UN MANÓMETRO EN DICHO SISTEMA Y MÉTODO.

Sistema y método de medición de la contracción muscular para interacción remota con una aplicación informática y uso de un manómetro en dicho sistema y método

El sistema comprende:

un manómetro para medir la contracción muscular;

una unidad de control dispuesta para recibir señales de presión desde dicho manómetro, generar a partir dichas señales de presión una señal de biorrealimentación que incluye valores de presión, comunicando esta unidad de control dicha señal de biorrealimentación a un dispositivo con capacidad informática; y

una aplicación frontoffice que se ejecuta en dicho dispositivo con capacidad informática para controlar de manera remota dicho dispositivo con capacidad informática.

El método está adaptado para implementar el sistema. Se propone el uso de un manómetro como entrada del dispositivo con capacidad informática.

Sistema y método de medición de la contracción muscular para interacción remota con una aplicación informática y uso de un manómetro en dicho sistema y método Campo de la técnica La presente invención se refiere a informática fisiológica y, en general, se refiere a un sistema y método para interaccionar de manera remota con un sistema informático usando señales fisiológicas representativas de contracciones musculares, tratando mediante aplicaciones informáticas adecuadas valores de presión adquiridos desde un manómetro.

La invención también propone el uso de un manómetro, en particular un perineómetro para medir la contracción muscular como entrada para controlar de manera remota un dispositivo con capacidad informática.

Antecedentes de la invención Muchos tipos de dispositivos de entrada están disponibles en la actualidad para realizar operaciones en un sistema informático, tales como botones o teclas, ratones, trackballs, joysticks, paneles sensores táctiles, pantallas táctiles y similares. Las pantallas táctiles, en particular, se están volviendo cada vez más populares debido a su funcionamiento fácil y versátil así como a su precio cada vez menor.

Paneles sensores táctiles de capacitancia mutua pueden formarse a partir de una matriz de líneas conductoras y de detección de un material conductor sustancialmente transparente tal como óxido de indio y estaño (ITO) , dispuestas a menudo en filas y columnas en horizontal y vertical. No sólo la detección táctil, sino también la detección por aproximación se considera una interfaz de entrada.

Un ejemplo de detección por aproximación es el documento US2011/0007021 “Touch and hover sensing”. Aunque algunos sensores táctiles también pueden detectar un evento de aproximación, es decir, un objeto próximo pero que no toca el sensor táctil, la información de detección por aproximación típica puede tener una utilidad de uso práctico limitada debido a, por ejemplo, un alcance de detección por aproximación limitado, una recopilación ineficaz de la información de aproximación, etc.

Se usa el control remoto de sistemas informáticos para manejarlos de manera inalámbrica, principalmente desde una distancia en la línea de visión corta. El sistema y método remoto táctil direccional del documento US2010/0277337 trata de una interfaz táctil remota. Este control remoto de dispositivo táctil no es específico de la aplicación, y puede funcionar sin ver un display del remoto, con un funcionamiento rápido y eficaz.

Por último, las personas con discapacidades físicas que les impiden o dificultan el uso de las manos se beneficiarían de un dispositivo de gestión diferente al propuesto.

El control remoto con manos libres de sistemas informáticos usando la voz del documento US6397186 es un método apropiado sólo para algunos tipos de aplicaciones con entrada de comandos sencilla (selección de canales de televisión, automatización doméstica, …) .

Al buscar controladores remotos con manos libres de sistemas informáticos, se ha expuesto en teoría el uso de señales fisiológicas modificadas voluntariamente por los usuarios. Por tanto, el campo de la informática fisiológica ha investigado el uso de diferentes señales fisiológicas como posibles entradas, por ejemplo en un ordenador personal, cuyas señales más destacadas son las electrooculográficas, electroencefalográficas y electromiográficas.

1. El electrooculograma (EOG) mide el diferencial de potencial entre la córnea y la retina del ojo, una circunstancia que permite la posibilidad de registrar la velocidad y dirección del movimiento ocular por medio de electrodos colocados en la piel en la proximidad del ojo. El electrodo más próximo a la córnea registrará un potencial positivo. Al mover los ojos, las posiciones de la córnea y la retina cambian con respecto al electrodo, lo que da lugar a un cambio en el potencial. La señal EOG puede usarse por personas que tienen un alto grado de discapacidad, no obstante, los sistemas basados en EOG son relativamente caros, requieren una gran cantidad de atención y esfuerzo para controlar los cursores apropiados, y tanto la calibración como el aprendizaje de su uso son complejos.

2. El electroencefalograma (EEG) mide la actividad bioeléctrica del cerebro, y su uso como interfaz depende de la capacidad de cada usuario para aprender a controlarla.

3. La electromiografía (EMG) se basa en la medición de la actividad bioeléctrica asociada con la contracción muscular voluntaria. Una de las ventajas de esta señal es su inmunidad relativa a las interferencias procedentes de otras señales fisiológicas, en comparación con señales EOG y EEG. La señal EMG puede usarse de diferentes maneras para gestionar un sistema, por ejemplo, de un modo similar a un conmutador (sistema

encendido/apagado) pero activando/desactivando una determinada acción con una contracción muscular voluntaria. Resulta factible definir un código de impulsos para poder realizar diferentes acciones con un mismo músculo. Esta última estrategia se ha usado, por ejemplo, en control de prótesis bioeléctricas y se basa en un código de 3 bits (señal de alta amplitud, señal de baja amplitud, no contracción) sin que sea posible que un código dado empiece con “no contracción”, lo que da un máximo de 18 comandos posibles. Este sistema no define un lenguaje basado en la estructura de la señal registrada.

Para algunos tipos de músculos, la manometría es un método diferente de medición del nivel de algunos tipos de contracción muscular. De momento, este tipo de sensores no se han usado como entradas para dispositivos informáticos, ni se ha decidido ningún tipo de comando usando manómetros activados con músculos.

Un perineómetro o perineómetro de Kegel (manómetro vaginal/anal) es un instrumento para medir la intensidad de contracciones voluntarias de los músculos del suelo pélvico (Perineómetro con biorrealimentación inalámbrica, documento US2006/0036188) .

La determinación de la presión de aire dentro de la vagina mediante la inserción de un perineómetro, mientras se pide al usuario que apriete todo lo que pueda, puede medir un nivel de contracción, e identificar un nivel con relajación.

De momento, el perineómetro sólo se usa como método de prevención para la incontinencia urinaria (Perineómetro para uso doméstico en la prevención de la incontinencia urinaria, ES2182049) .

Existen algunos problemas con las soluciones existentes 1-Como los controladores remotos con manos libres de sistemas informáticos, todas las interfaces informáticas fisiológicas encontradas son más caras que el objeto de esta invención.

2. Como los controladores remotos con manos libres de sistemas informáticos, todas las interfaces informáticas fisiológicas encontradas (EOG, EEG, EMG) incluyen componentes eléctricos, que implican posibles problemas en contacto eléctrico y peor usabilidad.

3. Ninguno de los dispositivos de entrada encontrados son al mismo tiempo un método para la prevención de la incontinencia urinaria.

Descripción de la invención Es necesario ofrecer una alternativa al estado de la técnica que cubra las lagunas encontradas en la misma, particularmente en relación con la falta de propuestas que realmente presenten un sistema y método eficaz para interaccionar de manera remota con señales fisiológicas representativas de contracciones musculares y realizar operaciones con aplicaciones informáticas.

Para ello, la presente invención proporciona un sistema que comprende:

un manómetro para medir la contracción muscular que proporciona señales de presión;

una unidad de control dispuesta para recibir dichas señales de presión desde dicho manómetro y para generar a partir de dichas señales de presión una señal de biorrealimentación que incluye valores de presión y para comunicar dicha señal de biorrealimentación a un dispositivo con capacidad informática; y

una aplicación frontoffice que se ejecuta en dicho dispositivo con capacidad informática,

en el que dicha aplicación frontoffice usa dichos valores de presión para controlar de manera remota dicho dispositivo con capacidad informática.

Otras realizaciones del sistema del primer aspecto de la invención se describen según las reivindicaciones 2 a 12 adjuntas y en una sección posterior relativa a la descripción detallada de varias realizaciones.

Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a un método que comprende:

detectar una pluralidad de valores de presión por medio de un manómetro, provocados estos valores de presión por contracciones musculares;...

1. Sistema de medición de la contracción muscular que comprende: un manómetro para medir la contracción muscular que proporciona señales de presión; una unidad de control dispuesta para recibir dichas señales de presión desde dicho manómetro y para generar a partir

de dichas señales de presión una señal de biorrealimentación que incluye valores de presión, comunicando la unidad de control dicha señal de biorrealimentación a un dispositivo con capacidad informática; y

una aplicación frontoffice que se ejecuta en dicho dispositivo con capacidad informática, en el que dicha aplicación frontoffice usa dichos valores de presión para controlar de manera remota dicho dispositivo con capacidad informática.

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que dicha señal de biorrealimentación incluye dichos valores de presión generados por dichas contracciones musculares medidas con dicho manómetro.

3. Sistema según la reivindicación 1, en el que dicho manómetro es un perineómetro.

4. Sistema según la reivindicación 1, en el que dicha unidad de control comprende además un sensor de presión de aire electrónico configurado para detectar dichos valores de presión.

5. Sistema según la reivindicación 4, en el que dicha unidad de control comprende además un convertidor de analógico a digital configurado para permitir el muestreo de dichos valores de presión.

6. Sistema según la reivindicación 5, en el que dicha unidad de control comprende además un transceptor sin cables configurado para transmitir dicha señal de biorrealimentación.

7. Sistema según la reivindicación 1, en el que dicha aplicación frontoffice comprende además un controlador de aplicación, configurado para tratar dicha señal de biorrealimentación desde dicha unidad de control.

8. Sistema según la reivindicación 7, en el que dicha señal de biorrealimentación es una señal cuadrada.

9. Sistema según la reivindicación 8, en el que dicha aplicación frontoffice está configurada para extraer parámetros de dicha señal cuadrada y para traducirlos en acciones.

10. Sistema según la reivindicación 9, en el que dichos parámetros son la amplitud, la duración y el intervalo de la señal de presión.

11. Sistema según la reivindicación 10, en el que dicho dispositivo con capacidad informática comprende además una unidad de visualización para mostrar información gráfica, asociada a dichas acciones, suministrada por dicha aplicación frontoffice.

12. Sistema según la reivindicación 11, en el que dicho dispositivo con capacidad informática comprende además medios sonoros para proporcionar una señal audible en función de dichas acciones.

13. Método de medición de la contracción muscular que comprende:

detectar una pluralidad de valores de presión por medio de un manómetro, provocados dichos valores de presión por contracciones musculares; generar una señal de biorrealimentación que incluye dichos valores de presión; y controlar de manera remota un dispositivo con capacidad informática comunicando dicha señal de biorrealimentación al

mismo.

14. Método según la reivindicación 13, que comprende realizar dicho control remoto usando una aplicación frontoffice que se ejecuta en dicho dispositivo con capacidad informática.

15. Método según la reivindicación 13, en el que dicho control remoto de dicho dispositivo con capacidad informática comprende controlar el comportamiento de un programa de software que se ejecuta en dicho dispositivo con capacidad informática.

16. Método según la reivindicación 15, en el que dicho programa de software es un juego.

17. Método según la reivindicación 15, en el que la ejecución de dicho programa de software comprende mostrar información gráfica asociada a acciones a un usuario.

18. Método según la reivindicación 17, en el que dicha acción de mostrar información gráfica se usa para proporcionar, en un tratamiento de rehabilitación que incluye contracciones musculares, una realimentación para que

dicho usuario interprete los esfuerzos de dicho usuario, determinados a partir de dichos valores de presión, para permitir al usuario variar dichas contracciones musculares.

19. Método según la reivindicación 15, aplicado a tratamiento de rehabilitación que incluye contracciones musculares.

20. Método según la reivindicación 19, en el que dicho tratamiento de rehabilitación se refiere a la prevención de la 10 incontinencia urinaria y dicho manómetro es un perineómetro.

21. Método según la reivindicación 19, que comprende además adaptar dicho programa de software basándose en la capacidad de nivel de intensidad del usuario determinada a partir de dichos valores de presión.

22. Uso de un manómetro para medir la contracción muscular como entrada para controlar de manera remota un dispositivo con capacidad informática.

23. Uso según la reivindicación 22, en el que dicho manómetro es un perineómetro.

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Figura 6