[發明專利]用于監測關節的物理治療和康復的系統和方法

在審

• 申請號: 201880023710.2
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN110612055A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 柯特·威登霍弗;賈斯廷·安東尼·克里爾;布萊恩·詹姆斯·卡特爾柏格;約書亞·戴爾·豪沃德
• 申請（專利權）人: 合意骨科有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/107;A61B5/11;A61B5/103
• 代理公司: 11332 北京品源專利代理有限公司
• 代理人: 王小衡;胡彬

一種用于監測患者的系統，包括：具有殼體的傳感器單元，和置于所述殼體內或殼體周圍的傳感器；以及底座，具有外殼并配置和布置為可粘附地附著在患者的皮膚上。傳感器可用于監測患者的物理治療和康復。傳感器單元可以向患者或臨床醫生設備提供信息以便于監測。傳感器數據可用于確定例如傳感器單元的傾斜角和傳感器單元所附著的解剖學區域的活動范圍的測量結果(例如伸展、彎曲或與運動相關的力)。傳感器數據還可用于自動識別或分類由患者進行的鍛煉。

相關申請的交叉引用

本申請要求2017年2月1日提交的美國專利申請序列號15/422,299的優先權，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明涉及用于物理治療、骨科植入物和康復的領域。本發明還涉及用于監測關節的物理治療和康復的系統和方法。

背景技術

關節置換手術是對于關節(如肩、髖、膝蓋、踝和腕)的常見骨科手術方法。在患者關節磨損或損壞的情況下，可以用可以與骨骼結構融合并恢復無痛運動和功能的植入物來置換關節。在將假體部件植入患者的關節中之前，外科醫生通常切除至少一部分患者的天然骨頭，從而形成用于接收至少一部分被植入的假體部件的平臺、凹口或空腔。在植入假體部件期間，必須重新放置并重新連接肌肉和肌腱。

患者必須經過物理治療才能從大手術中恢復?；颊弑仨毝ㄆ谶\動，并努力使已經移位的肌肉保持柔韌性和平衡。雖然目標是讓患者擴大運動范圍，但跌倒或過度伸展的風險可能增加，這可能會損壞植入物并傷害患者。如果患者不推動其康復并達到所需的運動范圍，他們將發現自己的關節僵硬，這可能需要額外的外科手術(MUA–麻醉下操作)以達到充足的運動范圍，從而維持其積極的生活方式。測量或監測物理治療的進度可能會出現問題，但對于維持患者的奉獻(dedication)和參與度非常有用。

發明內容

一個實施例是一種用于監測患者的系統。該系統包括傳感器單元，該傳感器單元被配置和布置為布置在患者之上或之內，所述傳感器單元包括加速度計和通信裝置。所述系統還包括被配置和布置用于與所述傳感器單元通信的患者設備。所述患者設備包括顯示器、傾斜角傳感器、存儲器以及耦合到所述顯示器和存儲器的處理器。所述處理器被配置和布置為執行動作，所述動作包括當擱置在患者的大腿上時，使用所述患者設備的傾斜角傳感器確定所述患者設備的傾斜角；獲得置于患者的膝蓋下方的患者的腿的一部分之上或之內的所述傳感器單元的傾斜角；并且使用所述患者設備的傾斜角和所述傳感器單元的傾斜角確定患者膝蓋的伸展或彎曲。

在至少一些實施例中，獲得所述傳感器單元的傾斜角包括獲得已經由所述傳感器單元的所述處理器確定的所述傳感器單元的所述傾斜角。在至少一些實施例中，獲得所述傳感器單元的傾斜角包括獲得所述傳感器單元的加速度計的至少一個位置值并根據所述至少一個位置值計算所述傾斜角。

在至少一些實施例中，確定所述伸展或彎曲包括使用在膝蓋的最大向前伸展處的所述傳感器單元的所述傾斜角來確定所述膝蓋的最大彎曲。在至少一些實施例中，確定所述伸展或彎曲包括使用在膝蓋的最大向后伸展處的所述傳感器單元的所述傾斜角來確定所述膝蓋的最大伸展。在至少一些實施例中，所述動作還包括使用所述傳感器單元的所述傾斜角確定估計的股四頭肌力。

另一個實施例是用于監測患者的系統。所述系統包括至少一個傳感器單元，該至少一個傳感器單元被配置和布置為置于患者之上或之內，所述至少一個傳感器單元組合起來包括至少兩個加速度計和通信裝置。所述系統還包括被配置和布置用于與所述至少一個傳感器單元通信的患者設備。所述患者設備包括顯示器、存儲器以及耦合到所述顯示器和存儲器的處理器。所述處理器被配置和布置為執行動作，所述動作包括在鍛煉的執行期間，使用所述至少一個傳感器單元的所述至少兩個加速度計獲得樞軸點距離；比較所確定的樞軸點距離與用于多個鍛煉的預定的樞軸點距離；以及基于所述比較結果，將正在進行的鍛煉識別為所述多個鍛煉中的一個鍛煉。