Sistema y métodos para interactuar remota y asíncronamente con videojuegos de rehabilitación.

Un método para proporcionar un servicio de rehabilitación personalizado a un paciente con impedimentos de movimiento empleando una plataforma de juegos con sensores de movimiento,

comprendiendo dicho método la descarga de parámetros de rehabilitación desde un servidor remoto, siendo ajustados dichos parámetros por un terapista en base al estado actual del programa de rehabilitación del paciente, modificando dichos parámetros la salida de dichos sensores de movimiento de dicha plataforma de juegos a través de un controlador para determinar una realimentación audiovisual diferente del movimiento del jugador de la plataforma de juegos de modo que se fuerce al paciente a realizar movimientos específicos gracias a la realimentación visual de la plataforma de juego que es el resultado de una combinación de los movimientos del paciente y de los ajustes de parámetros del terapista de modo que la utilidad del juego queda inalterada por el movimiento impedido el paciente;

controlando dicho paciente la ejecución correcta del ejercicio de rehabilitación observando y escuchando el efecto de su movimiento en la pantalla de juegos, mientras juega el juego sin limitaciones en el hardware de dicha plataforma de juegos y

suministro de dicho paciente de datos actualizados relativos a la sesión de rehabilitación a un servidor remoto para un control adicional del terapista, caracterizado por que dicho método comprende además:

dichos datos actualizados desde la plataforma de juegos del paciente son automáticamente comparados con valores preestablecidos;

la generación de valores de datos de comparación;

comparación de dichos valores de datos de comparación con unos datos maestros de comparación preestablecidos; y

generación automáticamente de nuevos parámetros de rehabilitación en base a la evolución de la terapia de rehabilitación.

Sistema y métodos para interactuar remota y asincronamente con videojuegos de rehabilitación Antecedentes

La invención se refiere a sistemas y métodos mejorados para dar soporte al uso de videojuegos para rehabilitación, con un controlador detector de movimiento y una interacción asincrona entre un paciente y un terapista. En particular, se refiere a un escenario en el que el paciente está usando dicho controlador sensible al movimiento para controlar un videojuego específicamente diseñado y el terapista es capaz de imponer a través de ajustes remotos algunos umbrales para limitar los movimientos del paciente.

A diferencia de cualquier otra invención previa, donde algunos sensores y actuadores limitan el movimiento del paciente, en la presente invención los movimientos del paciente se limitan sin interferir con el controlador. En su lugar, el videojuego reacciona para filtrar la salida de los controladores (es decir el movimiento del paciente) con los ajustes del terapista. Por lo tanto la ventaja técnica es que el paciente limita por sí mismo los movimientos gracias a la realimentación audiovisual del videojuego. Una ventaja adicional es que en esta forma el paciente puede jugar efectivamente un videojuego, incluso aunque esté seriamente lesionado, gracias al filtro impuesto por el terapista: esto tiene la ventaja de introducir diversión en el proceso de rehabilitación, haciendo al paciente más dispuesto a someterse a la sesión de rehabilitación

Adicionalmente, los resultados y los datos acerca del ejercicio realizado a través del uso de los videojuegos se envían y guardan periódicamente para control remoto por parte del terapista. Dicha interacción bidireccional se obtiene por medio del uso de un servicio web compartido, accesible sólo por el terapista y el paciente, en el que el terapista puede establecer y fijar ajustes y en donde se pueden analizar los datos de los juegos jugados, es decir sobre los ejercicios realizados.

Dichos controladores sensibles al movimiento usados por los pacientes son dispositivos que hacen uso de acelerómetros tridimensionales, giróscopos y medidores de peso para detectar un movimiento de un brazo o una pierna y en la comunicación infrarroja entre el controlador en sí y un receptor de infrarrojos dispuesto próximo a la pantalla para determinar la distancia al jugador desde la pantalla; adlclonalmente, dichos controladores tienen la capacidad de conectarse a un ordenador portátil, un ordenador o una consola de juegos a través de protocolos de comunicación estándar, tales como Bluetooth, USB o RF-COMM. Con dichos controladores, los jugadores son capaces de controlar un vldeojuego a través de los movimientos del cuerpo. Dichos controladores pueden estar compuestos por una pluralidad de dispositivos en los que cada uno detecta el movimiento de una parte del cuerpo y conectados entre sí a través de comunicaciones inalámbricas o por cable. Dichos controladores detectores del movimiento incluyen también tarjetas capaces de detectar con precisión el peso del jugador y el movimiento del jugador con respecto al eje de equilibrio, es decir dejar que el jugador controle el juego con un ligero movimiento del cuerpo con respecto a dicho eje.

En esta invención, los ejercicios de rehabilitación específicos se asocian con videojuegos simples, para su control con movimientos del cuerpo, fijados a dichos controladores detectores de movimiento que permiten al paciente realizar un ejercicio correcto para la terapia relacionada.

El uso de videojuegos con propósitos de rehabilitación es conocido en la técnica. Por ejemplo, el documento US 6712692 propone el uso de videojuegos existentes para entrenamiento físico y rehabilitación, y se agrupa la entrada procedente de controladores de juego para controlar la interacción con el videojuego en sí. Los movimientos capaces de controlar el videojuego se diseñan específicamente para propósitos de rehabilitación.

En muchos trabajos, el terapista puede interactuar con el videojuego de modo síncrono, es decir corregir los movimientos del paciente mientras juega, a través del soporte de una conexión de video o mediante la comprobación de la salida del videojuego en tiempo real, comunicando entonces con el paciente a través de una conexión (Internet o teléfono). A través de la misma conexión la información se almacena remotamente. Este es el caso del documento US 6918858, en el que se proponen sistemas y métodos para proporcionar un dispositivo de ejercicio mejorado con acceso a programación motivacional a través de líneas de conexión de comunicación telefónica. En el documento US 26/27774 se introduce un sistema clínico por ordenador para rehabilitación. La información se almacena remotamente en dicho sistema y se recupera para evitar desperdicio de tiempo para el paciente cuando está en la clínica o para determinar un mejor uso de las máquinas de rehabilitación. En el documento de Patente de Estados Unidos 64586, se presentan sistemas y métodos para la interacción con un dispositivo de ejercicio especial: en particular, el objetivo de la invención es introducir dichos dispositivos para simular ejercicios en grupo y sincronizarles con un programa. En el documento WO 2711389, se propone un modelo de rehabilitación que implementa métodos tradicionales para mejorar la interacción entre el paciente y el proveedor de cuidados de rehabilitación o terapista, con recurso a sistemas de ordenador conectados a través de una red, a través de la que es posible la intervención en apoyo por otros especialistas, así como el control remoto, por las estructuras de salud competentes, de los resultados obtenidos en el hogar del paciente. En el documento WO 273947 se describe un dispositivo de interfaz para una conexión operativa entre un ordenador y un sistema

de entrada del movimiento para permitir a los pacientes realizar rehabilitación mientas juegan con videojuegos interactivos.

Además, otras invenciones propusieron sistemas y métodos para controlar los movimientos del usuario cambiando las fuerzas de resistencia de un hardware o máquina diseñada específicamente, adaptado para la rehabilitación de una parte del cuerpo.

La patente de Estados Unidos 6613 muestra un sistema para la motivación y control del rendimiento de un paciente a través de la web para rehabilitación de un brazo o incluso otra parte del cuerpo a través del uso de un hardware común, tal como una palanca de juegos de bajo coste. La innovación principal se da por el hecho de que pueden controlarse simultáneamente múltiples usuarios y no en tiempo real tan pronto como se descarga información personalizada sobre el dispositivo del paciente antes del inicio de una sesión. En esta invención el terapista interactúa de modo asincrono con el paciente, y algunos ajustes son capaces de controlar las actividades de una palanca de juegos o hardware, mediante la influencia sobre el movimiento del controlador en sí.

Éste es también el caso del documento US 27/299371 en donde se introduce un dispositivo de rehabilitación capaz de guiar los movimientos del paciente. Dicho dispositivo aprende de los movimientos anteriores del paciente o de los movimientos del terapista y a continuación los reproduce para el paciente. En particular son programables trayectorias y fuerzas.

El documento W26969A2 presenta una invención similar, en donde las fuerzas se controlan a través de un aparato robótico y una conexión inalámbrica con un sensor y un actuador sobre el dispositivo de rehabilitación. El sensor proporciona datos acerca de lo que se ha realizado, mientras que el actuador se activa como una consecuencia de los datos analizados.

Adicionalmente, en la Patente de Estados Unidos 716985, se introduce un sistema y método para generar prescripción de ejercicios en base a la evaluación del paciente. En particular se generan protocolos de ejercicios mediante evaluaciones basadas en algoritmos completadas por el usuario, incluyendo, pero sin limitarse a, movimientos y ejercicios útiles para evaluar las capacidades del usuario. Sin embargo, los protocolos evaluados se proporcionan a los usuarios a través de cualquier medio de comunicación, y no determinan directamente la forma en la que el paciente interactúa con el dispositivo de rehabilitación.

El documento US 21/12526 describe un controlador de juegos que puede proporcionar una resistencia variable o ajustable durante el ejercicio de entrenamiento de resistencia en una máquina de entrenamiento. El sistema puede usarse para permitir una fisioterapia automatizada. El sistema permite la descarga de parámetros desde un servidor remoto, siendo los parámetros ajustados por un fisioterapista en base al estado actual del programa de fisioterapia del paciente.

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1. Un método para proporcionar un servicio de rehabilitación personalizado a un paciente con impedimentos de movimiento empleando una plataforma de juegos con sensores de movimiento,

comprendiendo dicho método la descarga de parámetros de rehabilitación desde un servidor remoto, siendo ajustados dichos parámetros por un terapista en base al estado actual del programa de rehabilitación del paciente, modificando dichos parámetros la salida de dichos sensores de movimiento de dicha plataforma de juegos a través de un controlador para determinar una realimentación audiovisual diferente del movimiento del jugador de la plataforma de juegos de modo que se fuerce al paciente a realizar movimientos específicos gracias a la realimentación visual de la plataforma de juego que es el resultado de una combinación de los movimientos del paciente y de los ajustes de parámetros del terapista de modo que la utilidad del juego queda Inalterada por el movimiento impedido el paciente;

controlando dicho paciente la ejecución correcta del ejercicio de rehabilitación observando y escuchando el efecto de su movimiento en la pantalla de juegos, mientras juega el juego sin limitaciones en el hardware de dicha plataforma de juegos y

suministro de dicho paciente de datos actualizados relativos a la sesión de rehabilitación a un servidor remoto para

un control adicional del terapista, caracterizado por que dicho método comprende además:

dichos datos actualizados desde la plataforma de juegos del paciente son automáticamente comparados con valores

preestablecidos;

la generación de valores de datos de comparación;

comparación de dichos valores de datos de comparación con unos datos maestros de comparación preestablecidos;

y

generación automáticamente de nuevos parámetros de rehabilitación en base a la evolución de la terapia de

rehabilitación.

2. El método de la reivindicación 1, en el que dichos datos actualizados desde la plataforma de juegos del paciente se comparan automáticamente con valores preestablecidos, siendo ajustados dichos valores en base a la evolución de la terapia de rehabilitación para generar automáticamente un informe para el terapista.

3. El método de la reivindicación 1 en el que dichos controladores comprenden acelerómetros tridimensionales, giróscopos, dispositivos de medición del peso.

4. El método de cualquier reivindicación precedente en el que dichos parámetros son accedidos por el paciente y por el terapista para su modificación a través de una interfaz web.

5. Un aparato para proporcionar un servicio de rehabilitación personalizado a un paciente con impedimentos de movimiento empleando una plataforma de juegos con sensores de movimiento, comprendiendo dicho aparato:

medios para descarga de parámetros de rehabilitación desde un servidor remoto,

medios para el ajuste de dichos parámetros por un terapista en base al estado actual del programa de rehabilitación del paciente

medios para modificar la salida de dichos sensores de movimiento de dicha plataforma de juegos a través de un controlador para determinar una realimentación audiovisual diferente del movimiento del jugador de la plataforma de juegos de modo que se fuerce al paciente a realizar movimientos específicos gracias a la realimentación audiovisual de la plataforma de juegos que es el resultado de una combinación de los movimientos del paciente y de parámetros del terapista de modo que la utilidad del juego queda inalterada por el movimiento impedido del paciente;

medios para comparar automáticamente dichos datos actualizados desde la plataforma de juegos del paciente con valores preestablecidos,

medios para generar unos valores de datos de comparación,

medios para comparar dichos valores de datos de comparación con unos datos de comparación maestros preestablecidos,

medios para generar automáticamente nuevos parámetros de rehabilitación en base a la evolución de la terapia de rehabilitación.

6. El aparato de la reivindicación 5 que comprende adicionalmente una pantalla y un altavoz donde dicho paciente controla la ejecución correcta del ejercicio de rehabilitación observando y escuchando el efecto de su movimiento, mientras juega al juego sin limitaciones sobre el hardware de dicha plataforma de juegos.

7. El aparato de la reivindicación 6, que comprende además medios para que dicho paciente proporcione datos actualizados relativos a la sesión de rehabilitación a un servidor remoto para un control adicional del terapista.

8. El aparato de la reivindicación 7, que comprende adicionalmente medios para comparar automáticamente dichos

datos actualizados desde la plataforma de juegos del paciente con valores preestablecidos, siendo ajustados dichos valores en base a la evolución de la terapia de rehabilitación para generar automáticamente un informe para el terapista.

9. El aparato de la reivindicación 8 en el que dichos controladores comprenden acelerómetros tridimensionales,

giróscopos, dispositivos de medición del peso.

1. El aparato de las reivindicaciones 5-9 que comprende medios para acceder a dichos parámetros a través de una interfaz web para modificación por el paciente y el terapista.

11. Un medio legible por ordenador para el almacenamiento de un programa de ordenador que comprende instrucciones para la ejecución del método de las reivindicaciones 1-4.