用于具有医疗数据收集能力的空气压差系统的压力室和升降装置的制作方法

本申请涉及题为“DIFFERENTIAL AIR PRESSURE TREADMILL SYSTEM(空气压差跑步机系统)”的在2014年6月18日提交的美国临时专利申请No.62/013,999、题为“PRESSURE CHAMBER AND LIFT FOR DIFFERENTIAL AIR PRESSURE SYSTEM(用于空气压差系统的压力室和升降机构”的在2014年7月15日提交的美国临时专利申请No.62/024,916和题为“SYSTEMS AND METHODS FOR MANAGEMENT AND SCHEDULING OF DIFFERENTIAL AIR PRESSURE AND OTHER UNWEIGHTED OR ASSISTED TREATMENT SYSTEMS(用于空气压差和其它减重或辅助治疗系统的管理和排程的系统和方法)”的在2014年9月23日提交的美国临时专利申请No.62/054,311，每个所述申请全部通过引用结合入本文。

引用结合

本说明书中提到的所有公报和专利申请全部通过引用的方式结合入本文，结合范围与每个单独的公报或专利申请特别地和单独地表示为通过引用合并的情况相同。

技术领域

本申请涉及锻炼或治疗系统的领域，具体涉及在用户周围可控地产生和维持空气压差(DAP)包络线以便至少部分或完全地使用户减重的锻炼或治疗系统。本申请还涉及用在用于医用跑步机的包括数据收集和使用的空气压差(DAP)系统中的改进的压力室和有关软件系统。还公开了另外的支承和高度调节机构。

背景技术：

常规跑步机和其它心血管负荷诱导训练器材过去使用模拟界面来显示用于在课程期间调节诸如跑步机速度、倾斜度、减重量等各种控制设定的信息和交互。因此，常规跑步机和健身器材数据主要存在于健身环境中。因此，收集的用户数据缺乏医疗行业所需的必要的隐私和安全性、通信和支付管理特征。迄今为止，由于健康保险流通与责任法案(HIPAA)以及用于经济和临床健康的健康信息技术(HITECH)法案所需的受保护的健康信息(PHI)的隐私和保密性挑战，医疗设备中几乎不存在云连接的健身器材的利用。HIPAA和HITECH将PHI定义为包含诸如出生日期和邮政编码的人口统计信息的可单独地识别的健康信息，其：(A)由医疗服务人员、健康计划、卫生行政部门、雇主、寿险公司、学校或大学或医疗保健所创建或接收；并且(B)涉及任何个体的历史、现在或将来身体或精神健康或状态，对个体提供医疗保健，或历史、现在或将来的对个体提供医疗保健的付款。

空气压差系统(DAP)局部减重系统典型地已针对理疗师而设计，以供他们的患者直接使用。此类系统典型地包含跑步机、向用户的下半身施加气压的柔性袋和袋中允许治疗师观察患者的步态力学结构以便提供反馈并评估问题或进展的大的、连续的无障碍窗口。此类窗口的成本高。首先，窗口通常必须弯曲以便用户进入或离开系统。由于柔性窗口材料及其接缝在停留在下方或弯曲位置的时间过长的情况下会失效，所以用户或治疗师在使用间隔必须记得将舱室和窗口返回“上方”或使用位置以避免损坏。其次，此类系统中典型地包括对抗向上压力的舱室结构以将袋顶面高度调节至不同的用户高度。由于舱室结构上的压力主要向上，最有效的支承结构将紧邻舱室。由于还是希望不受阻碍地观察体育锻炼，已有的支承结构典型地是悬臂式设计或四支柱装置，这需要使用更多的、强度更高的材料，从而不仅增加了材料成本，而且也增加了运输成本。

着眼于超出体育锻炼的特殊要求的市场，存在对用于DAP系统的低成本袋/窗/舱室构型的需求，其适合于独立的用户，并且在成本、可用性和可视性方面是足够的。

空气压差(DAP)局部减重系统典型地包括封装在向用户身体的下部施加空气压力的柔性袋中的OEM跑步机。由于跑步机与气密封壳之间的结构元件的冗余，以及由于运输此类庞大系统的高成本，这些系统通常庞大并且成本高。这种系统还难以维护，因为封装的跑步机的维修必须在气密封罩的界限内或通过拆卸封罩来完成。此外，已有系统通常具有超过8英寸的跃升高度，从而使得低功能用户难以在不使用单独的辅助台阶的情况下进入。这种跃升挑战还由于称重传感器而加重，称重传感器通常安置在跑步机下方以测量用户体重用于校准，并且在步态测量期间计量踏步。

虽然当前系统在提供基本减重治疗方面有效，但存在对这样的功能相当的系统的需求，即所述系统更小、更轻、成本更低、更容易维护并且用户更容易访问，并且被装备成满足患者病历所需的隐私和保密性要求，包括在实施减重治疗之前、期间或之后创建、生成、更新的数据和患者电子病历。

技术实现要素：

一般而言，在一个实施例中，一种空气压差锻炼系统包括：支承锻炼设备和用户控制面板的框架；与框架联接以支承空气压差系统的操作压力的可锁闭的耐压舱室组件；支承框架，该支承框架适于且构造成相对于锻炼设备可滑动地支承舱室组件，其中支承框架的一对支承件在用户控制面板的近侧与舱室联接并且与用户控制面板间隔开。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一方面，一种可锁闭的耐压舱室组件，其中锁闩可通过仅致动位于用户周围的若干触发机构中的一个触发机构而在舱室的两侧接合。在另一个方面中，一种可锁闭的耐压舱室，其中所有锁闩和触发机构可通过一条或多条线缆连接。在又一个方面中，一种可锁闭的耐压舱室组件，其中所有锁闩和触发机构可通过一条或多条线缆连接并且可通过同轴的螺纹长度调节器来调节线缆拉力和游隙。在一个替代方面中，可锁闭的耐压舱室组件还可包括接纳用户的呈圆形的开口和具有接纳用户的圆形开口的DAP减重袋，该DAP减重袋可在多个点处固定在圆形的舱室组件开口上。

一般而言，在一个实施例中，一种空气压差锻炼系统包括：支承锻炼设备和用户控制面板的框架；与框架联接以支承空气压差系统的操作压力的可锁闭的耐压舱室组件；与舱室组件联接的DAP减重袋，该袋具有多个窗口；支承框架，该支承框架适于且构造成沿一对支承件可滑动地支承舱室组件，所述一对支承件使舱室相对于锻炼设备从DAP减重袋处于展开构型的第一高度处的使用位置移动到DAP减重袋处于折叠构型并且在折叠构型下多个窗口无一折叠的支承件的第二高度处的进出位置。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，一种DAP减重袋，其中该袋的所有窗口都可穿插有柔性的、折叠的、打褶的区段。在另一个方面中，一种DAP减重袋，其中所有打褶区段都可通过防止窗口折叠的水平杆加强。在又一个方面中，该系统还可包括DAP减重袋，其中弹性部件在预定的、优选的方向并以预定的、优选的顺序强化DAP减重袋的折叠。在一个替代方面中，一种DAP减重袋，其中打褶区段之间的侧窗高度可小于舱室支承件与舱室用户开口之间的间距。在又一个方面中，一种DAP减重袋，其中打褶区段能以可在竖向上滑动的方式附连至舱室支承件。在再另一个方面中，一种舱室支承结构可包括低摩擦涂层以防止相邻的DAP减重袋在其上下滑动时的粘连和磨损。

一般而言，在一个实施例中，一种实施空气压差治疗的方法包括：将空气压差袋和舱室定位在容许用户进入压力袋内的加载点的折叠位置；将用户与空气压差袋或舱室联接；在从折叠位置升起空气压差袋或舱室的同时展开空气压差袋的至少一个优先折叠部分；接合至少一个锁闩以在实施空气压差治疗的同时将舱室支承在用户选择的高度处。

这些实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，所述方法还可包括：释放至少一个锁闩；将空气压差袋和舱室沿支承框架降下到折叠位置；以及在到达折叠位置之前至少部分地沿至少一个优先折叠部分折叠空气压差袋。在另一个方面中，在降下或折叠步骤期间设置在空气压差袋上的多个窗口无一可折叠。在又一个方面中，所述方法还可包括在不折叠设置在空气压差袋上的多个窗口中的任何一个窗口的情况下将空气压差袋降下到折叠位置。

一般而言，在一个实施例中，一种用于空气压差系统的基座包括：具有压力密封部和非压力密封部的跑步机基座；配置在压力密封部内的一对辊子(辊，roller)、与该对辊子联接的跑步机带和邻近跑步机带的至少一个称重传感器，该称重传感器支承跑步机跑台(deck)的一部分；电机和与该电机联接的传动带，该带还定位成用于驱动一对辊子中的一个辊子，其中一个辊子包括耐压密封件；位于非压力密封部内的鼓风机，该鼓风机定位成使得鼓风机流出部被密封于通向跑步机基座的压力密封部的入口。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，该基座还可包括位于非压力密封部内的电子控制系统，该电子控制系统与跑步机电机通信并且构造成用于向鼓风机提供电压控制的信号。在另一个方面中，该基座还可包括位于容纳鼓风机的非压力密封部上的用户可接近的盖以及位于容纳非用户可维修的跑步机电机和电子控制系统的非压力密封部上的非用户可接近的盖。在又一个方面中，基座还可包括容纳鼓风机的仅位于非压力密封部上的用户可接近的盖。在一个替代方面中，基座还可包括供鼓风机使用的插入式插座，所述插座定位在分隔非压力密封部的两个部分的隔板中。在又一个方面中，基座还可包括在跑步机基座的压力密封部的隔板中的一个或多个耐压贯通部，其中该贯通部的尺寸、形状和位置可适于且构造成容许可经一个或多个耐压贯通部接近的一个或多个构件的维修、维护或调节。在再另一个方面中，一个或多个构件可包括辊子、轴承、跑步机跑台、称重传感器、步态传感器、测量装置、调节装置、跑步机带或跑步机跑台的压力密封部内的其它构件。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，在用户在DAP例程期间操作或使用跑步机的同时可到达贯通部而不会不利地影响正在使用DAP系统实施的DAP例程。在另一个方面中，可在不破坏在空气压差系统的基座周围形成压力密封的周界的情况下维修DAP系统。在又一个方面中，压力密封件可以是压力旋转式唇形密封件、密封轴承或迷宫式密封件。在一个替代方面中，用于用户的总阶梯高度可处于ADA阶梯高度指南内。在又一个方面中，跑步机基座的压力密封上表面的总高度在使用中可小于7英寸或在约4英寸至约7英寸之间。在再另一个方面中，基座还可包括低轮廓(low profile)构型的称重传感器和与跑步机基座联接并且相对于跑步机跑台就位的缓冲元件。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，基座还可包括低轮廓构型的称重传感器和与跑步机基座联接并且相对于跑步机跑台就位的步态测量装置。在另一个方面中，基座还可包括与跑步机基座联接并且相对于跑步机跑台就位的低轮廓构型的称重传感器。在又一个方面中，基座还可包括与跑步机基座联接并且相对于跑步机跑台就位的一对前低轮廓测量设备和一对后低轮廓测量设备。在一个替代方面中，测量设备可以是缓冲元件、测量装置、称重传感器、步态测量装置、减振装置和传感器中的一者或多者。在又一个方面中，基座还可包括至少一个低轮廓构型称重传感器，其包括：与跑步机基座的一部分联接的测压元件；附连至测压元件的减振器；以及与跑步机跑台的底面和减振器联接的跑步机跑台底座。在再另一个方面中，减振器还可由橡胶或减振材料制成。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，减振器可用铝、金属或硬质非减振或低减振材料替代。在另一个方面中，跑步机跑台顶部从跑步机基座起的高度可与跑步机跑台框架的最上部部分到减振器附装点的高度大致相同。在又一个方面中，基座还可包括一对前低轮廓缓冲式称重传感器和一对后低轮廓硬质的或非缓冲式称重传感器。在一个替代方面中，称重传感器和减振器构型可适于且构造成改善称重传感器的信噪输出。在又一个方面中，称重传感器和减振器构型可适于且构造成特别地为步态测量装置或结合利用具有基座的系统实施的治疗而使用的过程改善称重传感器的信噪输出。在再另一个方面中，基部还可包括定位成调节前辊子和后辊子中的一者或两者的气密的、可从外部接近的跟踪角度调节构件。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，基座可包括用于接近用户可更换的鼓风机的用户可接近的维修入口或盖。在另一个方面中，基座还可包括位于跑步机基座的压力容积侧的一个或多个隔板内的一个或多个清扫门。在又一个方面中，一个或多个清扫门可适于或构造成用于靠着基座的隔板正压密封。在一个替代方面中，一个或多个清扫门可通过螺钉、紧固件、经由滑动装置或经由铰接装置与跑步机隔板联接。在又一个方面中，鼓风机可在一个或多个清扫门打开的状态下启动并且以适当水平操作以从跑步机压力容积内排出碎屑。在再另一个方面中，跑步机基座的一部分可支承各四杆袋夹持系统的一面。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，跑步机基座的整个周边在跑步机踏面周围的部分可适于且构造成用于将DAP袋的下部固定在跑步机基座上。在另一个方面中，基座可具有附连至跑步机跑台的一部分或位于其内的摄像机。在又一个方面中，摄像机可处在跑步机基座的压力容积侧。在一个替代方面中，摄像机可以是嵌入式跑台步态摄像机或具有装有弹簧的凹部的摄像机或具有自擦拭特征结构的摄像机。在又一个方面中，基座还可在摄像机周围包括壳体以在进出跑步机跑台期间遮蔽摄像机以免损坏。在另一个方面中，基座可包括照明装置以改善视频和静止图像捕捉。在另一个方面中，压力袋的内部可选择性地是反射的以改善光在用户下肢周围的分布。在再另一个方面中，基座还可包括限流电路、自动涌流和RMS限制电路或适于且构造成减轻/消除断路器过载的电路。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，一个或多个电路可在DAP系统的外部、跑步机或DAP系统电子元件和DAP系统的一部分的外部，或集成在DAP系统电子元件中。在另一个方面中，该电路可与用于DAP系统的电源和DAP系统电子元件两者电连接并且位于其间。

在一些实施例中，提供了一种减重系统治疗管理的方法。该方法包括：提供用户的信息，该信息包含以下特性中的至少两个特性：年龄、体重、性别、住址、期望结果、当前身体状况、身高、升降装置访问要求、治疗师访问要求、治疗历史、历史练习信息和用户类型，其中用户类型包括运动员、临时用户、康复用户和长期用户中的至少一者；利用处理器至少部分基于数据库中的集合信息而分析用户的信息，所述数据库包含其他用户的特性和相关的历史练习课程数据，该历史练习课程数据包括锻炼期间使用的持续时间、速度、倾斜度和减重水平；以及利用处理器基于用户信息与其他用户的信息的比较生成建议的练习例程，包括在锻炼期间使用的持续时间、速度、倾斜度和减重水平。

分析可包括将用户特性与其他用户的特性匹配。提供用户信息可包括使所述特性中的至少一个特性优先。匹配步骤还可包括：a.)判断用户特性的至少一部分是否与至少一名其他用户的特性的至少一个子集匹配；b.)从用户特性的至少一部分省略优先级最低的特性以在步骤a)利用用户特性的至少一部分产生不匹配的情况下创建优先的用户信息集；c.)判断优先的用户信息集是否与至少一名其他用户的特性的至少一个子集匹配；以及d.)重复步骤b和c，直至优先的用户信息与至少一名用户的特性的至少一个子集匹配。在一些实施例中，分析包括识别至少一名其他用户与该用户共享特性并且具有有利的练习效果。有利的练习效果可包括用户满意度、获得期望结果和朝期望结果进展中的至少一者。当前身体状况可包括入院诊断、受伤日期、生病的日期或类型、干预的日期或类型、康复进度的指示以及前一次治疗和治疗日期中的至少一者。在一些实施例中，治疗历史包括规定的治疗历史、实际的治疗历史、减重系统上的治疗历史、使用其它器材的治疗历史。该方法还可包括基于医疗指南生成推荐的治疗或练习。在一些实施例中，提供用户的信息发生在与分析和生成步骤相同的预约或练习课程。在一些实施例中，提供用户的信息发生在比分析和生成步骤早的预约或练习课程。提供用户的信息可包括创建用户配置文件或呈现唯一识别符。该方法还可包括向医疗技术人员或保险公司发送建议的练习例程以获得批准。该方法还可包括由医疗技术人员或保险公司修改建议的练习例程。在一些实施例中，生成步骤包括生成一个以上的建议的练习例程。该方法还可包括将资金从用户转移到治疗设施或供应商。该方法还可包括提供建议的练习例程的成本。可利用差别定价来确定成本。该方法还可包括提供适合于建议的练习例程的减重系统的清单。该方法还可包括提供合适的减重系统的可用预约时间。该方法还可包括安排预约。在一些实施例中，生成建议的练习例程包括在减重系统以外的器材上生成练习例程。该方法还可包括将建议的练习例程上传到数据库。该方法还可包括实施建议的练习并且将实施数据上传到数据库。在一些实施例中，该方法包括为用户或医疗技术人员生成周期更新的迭代过程。该方法还可包括基于用户进度而生成后续建议的练习例程。

在一些实施例中，提供了一种用于减重使用管理的系统。该系统包括：存储数据库，该存储数据库包含历史用户信息和相关的练习数据；用户界面，该用户界面允许当前用户从存储数据库访问信息或向其增加信息，该信息包括以下特性中的至少两个特性：年龄、体重、性别、住址、期望结果、当前身体状况、身高、升降装置访问要求、治疗师访问要求、治疗历史、历史练习信息和用户类型，其中用户类型包括运动员、临时用户、康复用户和长期用户中的至少一者；处理器，该处理器包括用于将当前用户信息与历史用户信息和有关练习数据进行比较并且基于当前用户信息与历史用户信息和有关练习数据的比较而生成包含要在练习期间使用的建议的持续时间、速度、倾斜度和减重量的建议的练习例程的指令。

该系统可构造成与一个或多个减重系统连接。存储数据库可包括集中式的或基于云的数据库。在一些实施例中，用户界面可经诸如因特网或LAN的网络接口、本地终端、笔记本电脑、平板电脑、计算机或智能电话访问。该系统可包括用于向特定减重系统、医疗技术人员或保险公司发送建议的练习例程的指令。

在一些实施例中，提供了一种查找可用的且适合的减重系统地点的方法。该方法包括：识别用户；提供用户位置；提供一个或多个用户系统特性以识别适合的减重系统，用户系统特性包括用户类型、身体状况、期望结果和减重系统访问需求中的至少一者，所述用户类型包括运动员、临时用户、康复用户和长期用户中的至少一者；利用处理器基于减重系统特征而将用户系统特性与一个或多个适合的减重系统进行匹配，所述减重系统特征包括减重系统的类型、所提供的减重、所提供的访问和分析能力；以及利用处理器基于减重系统地点与用户位置和一个或多个适合的减重系统的相容性而生成一个或多个建议的减重系统地点。

在一些实施例中，访问需求包括对升降装置辅助的需求和对现场理疗师的需求中的至少一者。在一些实施例中，确定一个或多个适合的减重系统包括确定具有最多的与用户系统特性相容的减重系统特征的一个或多个适合的减重系统。减重系统地点与用户位置的相容性可基于减重系统地点与用户位置的接近度。该方法还可包括提供另外的用户需求，该另外的用户需求包括期望的时间空档、期望的星期几和保险需求。在一些实施例中，生成一个或多个建议的减重系统地点基于另外的用户需求在一个或多个适合的减重系统上的可用性和一个或多个适合的减重系统与用户位置的接近度。该生成步骤可包括提供以如下方式进行分类的建议的减重系统地点的清单，即具有匹配最高数量的标准(标准包括另外的用户需求、用户位置和一个或多个适合的减重系)的特征的地点要高于具有匹配较低数量的标准(标准包括另外的用户需求、用户位置和一个或多个适合的减重系统)的特征的地点。该方法还可包括使包括另外的用户需求、用户地点和一个或多个适合的减重系统的标准优先。在一些实施例中，与一个或多个适合的减重系统有关的标准是最高优先级的标准。生成可包括a)判断包括另外的用户需求、用户位置和一个或多个适合的减重系统的标准的至少一部分是否与减重系统地点的特征的至少一个子集匹配；b)利用该标准的至少一部分在不匹配的情况下从包括另外的用户需求、用户位置和一个或多个适合的减重系统的标准的至少一部分省略最低优先级的标准以形成优先的标准集；c)判断优先的标准集是否与减重系统地点的特征的至少一个子集匹配；以及d)重复步骤b和c，直至优先的标准集与减重系统地点的特征的至少一个子集匹配。提供用户系统特性可包括提供期望结果和身体状况中的至少一者。匹配步骤还可包括将期望结果和身体状况中的至少一者与具有相同的期望结果或身体状况的其他用户的历史练习数据进行比较并且基于该比较来确定一次或多次建议的练习。匹配步骤还可包括确定能够提供一次或多次建议的练习的减重系统地点。在一些实施例中，适合的减重系统地点随着用户朝目标进展或恢复而随时间的变化而改变。该方法还可包括安排用户在特定减重系统地点的预约。该方法还可包括创建练习协议或修改预编程的练习协议并且对预约附加该协议。对预约附加该协议可覆盖任何系统生成的协议。该方法还可包括提供用户的信息，该信息包含以下特性中的至少两个特性：年龄、体重、性别、住址、期望结果、当前身体状况、身高、升降装置访问要求、治疗师访问要求、治疗历史、历史练习信息和用户类型，其中用户类型包括运动员、临时用户、康复用户和长期用户中的至少一者；至少部分基于数据库中的集合信息而分析用户的信息，所述数据库包含其他用户的特性和相关的历史练习课程数据，该历史练习课程数据包括锻炼期间使用的持续时间、速度、倾斜度和减重水平；以及基于用户信息与其他用户的信息的比较而生成建议的练习例程，包括在锻炼期间使用的持续时间、速度、倾斜度和减重水平。该方法还可允许为将来的预约付款。

在一些实施例中，提供了一种用于查找可用的且适合的减重系统地点的系统。该系统包括：用于提供用户位置和一个或多个用户系统标准以识别适合的减重系统的用户界面，用户系统标准包括用户类型、身体状况、期望结果和减重系统访问需求中的至少一者，所述用户类型包括运动员、临时用户、康复用户和长期用户中的至少一者；处理器，该处理器包括用于以下的指令：基于减重系统特征而将用户系统标准与一个或多个适合的减重系统进行匹配，所述减重系统特征包括减重系统的类型、所提供的减重、所提供的访问和分析能力，并且基于减重系统地点与用户位置和一个或多个适合的减重系统的相容性而生成一个或多个建议的减重系统地点。该系统可包括集合用户信息和有关练习数据的数据库。该系统可与一个或多个减重系统连接。在一些实施例中，访问需求包括对升降装置辅助的需求和对现场理疗师的需求中的至少一者。在一些实施例中，用户界面构造成提供另外的用户需求，该另外的用户需求包括期望的时间空档、期望的星期几和保险需求。处理器可包括将一个或多个适合的减重系统与另外的用户需求进行匹配的指令。

在一些实施例中，提供了一种使用减重系统的方法。该方法包括：将练习例程下载到减重系统，该练习例程包括期望的持续时间、速度、倾斜度和减重水平；针对减重系统识别用户；实施练习例程；以及记录减重系统中的练习例程期间的实施数据。该方法还可包括将减重系统与网络连接。该方法还可包括将实施数据上传到网络。该方法还可包括向减重系统提供用户或治疗师反馈。用户反馈可包括与对练习例程的满意度、整体情绪和疼痛水平中的至少一者有关的反馈。治疗师反馈可包括练习例程的观察和用户进度的等级中的至少一者。在一些实施例中，识别用户包括提供用户信息或提供构造成经减重系统访问用户信息的标识符。可基于用户信息来选择适合的练习例程。在一些实施例中，基于查阅历史的练习例程和共享一个或多个用户特性的其他用户的实施数据来选择适合的练习例程。该方法还可包括调整下载的练习例程。该方法还可包括向医生、保险公司和患者档案中的至少一者发送实施数据。该方法还可包括向集合用户数据库发送实施数据、用户反馈和治疗师反馈中的至少一者。在一些实施例中，该方法还包括基于实施数据、用户反馈或技术员反馈来调整将来的减重练习。该方法还可包括在锻炼课程之后评估用户表现以判断是否修改练习参数或安排。

在一些实施例中，提供了一种减重使用系统。该系统包括：减重系统；构造成允许针对系统识别用户的用户界面；和处理器，该处理器包括用于将练习例程下载到减重系统并且记录来自减重系统中的练习例程的实施数据的指令，练习例程包括期望的持续时间、速度、倾斜度和减重水平。

在一些实施例中，该系统与网络连接。用户界面可构造成允许用户或治疗师反馈的输入。用户反馈可包括与对练习例程的满意度、整体情绪和疼痛水平中的至少一者有关的反馈。治疗师反馈可包括练习例程的观察和用户进度的等级中的至少一者。该系统可与包括集合用户信息和有关的练习数据的数据库连接。

在一些实施例中，提供了一种1类DAP(系统)。该系统包括具有密封界面的正压腔室，所述密封界面构造成接纳用户身体的一部分并且形成用户身体与腔室之间的密封，其中该系统适合由不需要辅助地使用系统的用户使用。

在一些实施例中，提供了一种2类DAP系统。该系统包括具有密封界面的正压腔室，所述密封界面构造成接纳用户身体的一部分并且形成用户身体与腔室之间的密封，其中该系统适合由需要适度辅助以使用系统的用户使用。

在一些实施例中，提供了一种3类DAP系统。该系统包括具有密封界面的正压腔室，所述密封界面构造成接纳用户身体的一部分并且形成用户身体与腔室之间的密封，其中该系统适合由需要完全辅助地使用系统的用户使用。

在一些实施例中，提供了一种查找可用的且适合的DAP系统地点的方法。该方法包括：识别用户；提供用户类别，用户类别包括类别1、类别2和类别3，类别1包括不需要辅助的用户，类别2包括需要适度辅助的用户，类别3包括需要完全辅助的用户；以及利用处理器基于DAP类别与用户类别的适合度来将用户与DAP系统的多个类别中的一个类别匹配。

在一些实施例中，提供了一种查找可用的且适合的DAP系统地点的方法。该方法包括：识别用户；提供用户位置；提供用户类别，用户类别包括类别1、类别2和类别3，类别1包括不需要辅助的用户，类别2包括需要适度辅助的用户，类别3包括需要完全辅助的用户；基于DAP类别与用户类别的适合度来将用户与包括DAP系统的多个类别中的一个类别的适合的DAP系统类别匹配；以及利用处理器基于DAP地点与用户位置的接近度和适合的DAP系统类别在DAP地点的可用性来生成一个或多个建议DAP系统地点。

在一些实施例中，提供用户类别还包括：提供用户类型、身体状况的类型、期望结果和DAP系统访问需求中的至少一者，所述用户类型包括运动员、临时用户、康复用户和长期用户中的至少一者，所述DAP系统访问需求包括对升降装置辅助的需求和对理疗师的需求；以及利用处理器将用户类型、身体状况的类型、期望结果和DAP系统访问需求中的至少一者与用户类别匹配。该方法还可包括利用处理器将用户类型、身体状况的类型、期望结果和DAP系统访问需求中的至少一者与用户类别匹配。匹配步骤可包括将用户类型、身体状况的类型、期望结果和DAP系统访问需求中的至少一者与DAP系统类别匹配。

在一些实施例中，提供了一种查找可用的且适合的DAP系统的方法。该方法包括：识别用户；提供用户位置；提供DAP系统类别，该DAP系统类别包括类别1、类别2和类别3，类别1包括不提供辅助的系统，类别2包括提供适度辅助的系统，类别3包括提供完全辅助的系统；以及利用处理器基于DAP地点与用户位置的接近度和适合的DAP系统类别在DAP地点的可用性来生成一个或多个建议的DAP系统地点。

一般而言，在一个实施例中，一种集成式减重步态训练系统包括减重系统——该减重系统包括计算机控制器、与控制器通信的步态测量系统和与计算机控制器通信的显示器，该显示器适于且构造成向集成式减重步态训练系统的用户提供实时反馈。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，减重系统可以是空气压差减重系统。在另一个方面中，减重系统可以是非DAP减重系统。在又一个方面中，非DAP减重系统可以是支承框架型非DAP减重系统。在一个替代方面中，非DAP减重系统可以是曲拱型非DAP减重系统。在又一个方面中，非DAP减重系统可以是减重拱型非DAP减重系统。在再另一个方面中，非DAP减重系统可以是单柱型非DAP减重系统。在一个方面中，非DAP减重系统可以是悬臂型非DAP减重系统。在另一个方面中，步态测量系统还可包括封罩、一对传感器和处理器，所述一对传感器由封罩支承并且定位成使得，当封罩与集成式减重系统的跑步机联接时，踏面的一部分在一对传感器的可检测范围内，所述处理器与一对传感器通信并且具有用于接收和处理来自一对传感器的输出并基于来自传感器的输入来实施与获得步态参数有关的计算的计算机可读指令。在又一个方面中，处理器可实施计算以获得踏面带速度、脚着地时间和左/右脚指示。

一般而言，在一个实施例中，一种用于检测用户在跑步机上的运动的独立(自持的，self-contained)步态反馈装置包括封罩、一对传感器、处理器和显示器，所述一对传感器由封罩支承并且定位成使得，当壳体与跑步机联接时，踏面的一部分处于一对传感器的可检测范围内，所述处理器由封罩支承并与所述一对传感器通信并且具有接收和处理来自一对传感器的输出的计算机可读指令，所述显示器与由所述封罩支承的处理器通信。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，独立反馈装置可包括接收和处理来自传感器的输出的计算机可读指令并且还可包括部分基于来自一对传感器的输出来实施与获得多个步态参数中的一个步态参数有关的计算。在另一个方面中，独立反馈装置可包括接收和处理来自传感器的输出的计算机可读指令并且还可包括将多个步态参数中的一个步态参数输出到显示器。在又一个方面中，独立反馈装置可包括显示器并且还可包括具有用于接收和至少部分基于来自一对传感器的输出来实施与获得多个步态参数中的一个步态参数有关的计算的计算机可读指令的处理器。在一个替代方面中，独立反馈装置可在显示器中包括处理器的计算机可读指令并且还可包括在显示器上输出多个步态参数中的一个步态参数。在又一个方面中，处理器可适于且构造成提供来自一对传感器的时钟信号同步的传感器输出数据。在再另一个方面中，处理器可适于且构造成提供来自一对传感器的时钟信号同步的传感器输出数据。在一个方面中，传感器可以是IR传感器、光学鼠标传感器、激光传感器、近程传感器(接近度传感器，proximity sensor)或光传感器。在另一个方面中，显示器可以是PC、平板电脑或智能电话。在又一个方面中，与显示器的通信可以是有线的或无线的。在一个替代方面中，显示器可与由封罩支承的处理器通信。在又一个方面中，独立反馈装置还可包括定位成提供跑步机的用户的受控减重的减重系统，该减重系统可具有与处理器通信的计算机控制器。在再另一个方面中，显示器可适于且构造成向减重系统的用户提供实时反馈。在一个方面中，减重系统可以是空气压差减重系统。在另一个方面中，减重系统可以是非DAP减重系统。在又一个方面中，非DAP减重系统可以是支承框架型非DAP减重系统。在一个替代方面中，非DAP减重系统可以是曲拱型非DAP减重系统。在又一个方面中，非DAP减重系统可以是减重拱型非DAP减重系统。在再另一个方面中，非DAP减重系统可以是单柱型非DAP减重系统。在再另一个方面中，非DAP减重系统可以是悬臂型非DAP减重系统。

一般而言，在一个实施例中，一种集成式空气压差辅助步态训练系统包括具有计算机控制器的空气压差系统、与计算机控制器通信的至少一个步态测量和指示系统和存储在计算机控制器内或可由其访问的计算机可读数据库，该计算机可读数据库包括来自空气压差系统的收集的DAP系统数据和来自至少一个步态测量或指示系统的步态系统数据。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，DAP系统数据可包括压力设定和控制、校准数据、系统类型、辅助系统、锻炼系统控制中的一者或多者。在另一个方面中，步态系统数据可包括视频、用户穿戴的传感器或器材传感器。在又一个方面中，计算机可读数据库还可包括来自减重系统数据或步态系统数据中的至少一者的合成数据。在一个替代方面中，合成数据可从另一个数据流触发。在再另一个方面中，合成数据可以是通过操纵一个或多个数据流处理的数据。在一个方面中，合成数据可以是通过比较或关联两个或更多个数据流而计算出的数据。在另一个方面中，合成数据可包括使用算法来产生一个或多个数据流的效果。在又一个方面中，(所述系统)可包括与计算机控制器通信的显示器，所述计算机控制器适于且可构造成向空气压差系统的用户提供实时反馈。在一个替代方面中，该系统还可包括数据库中的视频输入。在又一个方面中，可基于来自集成式系统的另一构件或装置的触发来收集存储的视频数据。在再另一个方面中，计算机控制器可访问或经由有线或无线通信访问数据库。在一个方面中，该系统可包括至少一个步态测量或指示系统并且还可包括封罩、一对传感器和处理器，所述一对传感器由封罩支承并且定位成使得，当封罩与集成式减重系统的跑步机联接时，踏面的一部分可处于一对传感器的可检测范围内，所述处理器由封罩支承并与一对传感器通信并且具有用于接收和处理来自一对传感器的输出并基于来自传感器的输入来实施与获得步态参数有关的计算的计算机可读指令。

一般而言，在一个实施例中，一种通过减重来训练个体以改善或改变步行或跑步力学结构的方法包括：准备个体在由空气压差系统提供的空气压差环境中训练；由个体实施训练例程以在用户通过空气压差系统体验减重的同时改善或改变步行或跑步力学结构，同时在实施步骤期间测量用户步态参数和用户生物力学参数中的一者或多者；以及在来自空气压差系统的控制器的指令下收集一个或多个测定的用户步态参数或测定的用户生物力学参数。

一般而言，在一个实施例中，一种通过减重来训练个体以改善或改变步行或跑步力学结构的方法包括：准备个体在由非空气压差系统提供的非空气压差环境中训练；由个体实施训练例程以在用户通过非空气压差系统体验减重的同时改善或改变步行或跑步力学结构，同时在实施步骤期间测量用户步态参数和用户生物力学参数中的一者或多者；以及在来自非空气压差系统的控制器的指令下收集一个或多个测定的用户步态参数或测定的用户生物力学参数。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，准备步骤还可包括用户访问空气压差环境并且无辅助地开始训练。在另一个方面中，准备步骤还可包括用户无辅助地访问空气压差环境并且有辅助地开始或实施训练。在又一个方面中，实施训练期间的辅助可由人提供。在一个替代方面中，实施训练期间的辅助可由空气压差系统自动提供。在又一个方面中，收集步骤还可包括收集个体的心率和跑步机倾斜度测量结果。在再另一个方面中，收集步骤还可包括收集来自由个体穿戴的心率监视器的信号。在一个方面中，收集步骤还可包括收集来自由患者穿戴的陀螺仪传感器或加速度传感器的数据。在另一个方面中，用户的步态或生物力学结构(biomechanics)的一个或多个参数可以是以下中的一者或多者：步长、地面反作用力、膝盖的横向移动、膝盖的角度、脚踝的角度、前脚的冲击模式、脚后跟的冲击模式、肌肉活化模式和移动对称性。

一般而言，在一个实施例中，一种提供集成式空气压差辅助步态训练的方法包括：使用户在集成式空气压差系统中减重；为用户实施治疗例程；在减重步骤和实施步骤期间在集成式空气压差系统控制器的控制下收集来自集成式空气压差系统的多个构件的输出数据；以及基于来自收集步骤中的一个或多个输出数据来推荐用于步态修正的用户动作。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，输出数据可包括合成数据。在另一个方面中，收集步骤还可包括来自集成式空气压差系统的连续的输出数据流、接近连续的输出数据流、分段的输出数据流或合成的输出数据流。在又一个方面中，该方法还可包括将输出数据存储在数据库中。在一个替代方面中，数据库可包含与用户通过连续护理的进展对应的DAP和步态系统数据。在又一个方面中，连续护理范围可从动弹不得、到部分活动、再到完全移动。在再另一个方面中，该方法还可包括将数据与来自连续护理的另一段中的设备的数据进行比较。在一个方面中，来自另一段的设备的数据可以是从腿戴式致动器收集的步态数据。在另一个方面中，该数据可以是从完全移动性测量系统收集的步态数据。在又一个方面中，推荐步骤可容许空气压差系统的参数的变更或用户步态变化与实时反馈的连接。

一般而言，在一个实施例中，一种用于检测用户在跑步机上的运动的独立生物识别传感器系统包括封罩、一对传感器和处理器，所述一对传感器由封罩支承并且定位成使得，当壳体与跑步机联接时，踏面的一部分处于一对传感器的可检测范围内，所述处理器与所述一对传感器通信并且具有接收和处理来自一对传感器的输出并且基于来自传感器的输入来计算与获得步态参数有关的计算的计算机可读指令。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，处理器可适于且构造成提供来自一对传感器的时钟信号同步的传感器输出数据。在另一个方面中，传感器可以是IR传感器、光学鼠标传感器、激光传感器、近程传感器或光传感器。在又一个方面中，独立生物识别传感器系统还可包括与处理器通信的显示器。在一个替代方面中，显示器可以是PC、平板电脑或智能电话。在又一个方面中，显示器还可包括适于且构造成基于处理器输出来确定一个或多个步态参数的计算机可读代码。在再另一个方面中，与显示器的通信可以是有线的或无线的。在一个方面中，独立生物识别传感器系统还可包括附连至跑步机并且构造成向处理器提供输出的加速计。在另一个方面中，独立生物识别传感器系统还可包括定位成检测脚步声并且构造成向处理器提供输出的声传感器。在又一个方面中，独立生物识别传感器系统可包括用于为跑步机上的用户提供多个步态参数的实时测量的处理器计算机可读指令。在一个替代方面中，跑步机上的用户的多个步态参数可以是速度、节奏、左/右步长、左/右跨步时间、脚放置相位不对称和跨步时间抖动中的一者或多者。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，步态测量或参数可从独立生物识别传感器系统提供给系统，所述独立生物识别传感器系统在系统的传感器的范围内提供跑步机上的用户的多个步态参数的准确、实时的测量。

一般而言，在一个实施例中，一种用于提供空气压差辅助的步态训练的系统包括空气压差系统——该空气压差系统系统包括计算机控制器、与控制器通信的步态测量系统和与计算机控制器通信的显示器，该显示器适于且构造成向空气压差系统的用户提供实时反馈。

在另一个方面中，步态测量系统可以是具有适于且构造成收集步态数据的计算机控制器的独立生物识别传感器系统。在又一个方面中，在显示器上提供图形编辑的独立生物识别传感器系统的计算机控制器中存在计算机可读指令。在一个替代方面中，计算机控制器中的计算机可读指令在视频输出的顶部上提供视觉标记。在又一个方面中，显示器可适于且构造成利用触摸屏实现用户提供图形。在一个方面中，与系统控制器通信的显示器或触摸屏可处于用户的可达范围内。在另一个方面中，对集成式步态训练系统的用户的实时反馈可在包含关于用户的步态对称的图形反馈的呈现中提供。在又一个方面中，对用户的实时反馈可以是合成数据的显示。在一个替代方面中，合成数据可从另一个数据流触发。在又一个方面中，合成数据可以是通过操纵一个或多个数据流处理的数据。在在另一个方面中，合成数据可以是通过比较或关联两个或更多个数据流而计算出的数据。在一个方面中，合成数据还可包括使用算法来产生一个或多个数据流的效果。

在另一个方面中，在用户操作集成式步态训练系统期间，可通过来自步态测量系统中的传感器或构件的触发来改变显示器输出。在又一个方面中，可改变显示器输出以提供用户的减重辅助的力不对称数据的指示。在一个替代方面中，可改变显示器输出以提供用户的减重节奏不对称数据的指示。在又一个替代方面中，可改变显示器输出以提供用户的减重上半身相位协调数据的指示。

在再另一个方面中，可改变显示器输出。在一个方面中，实时反馈可包括取向成向用户指示检测到的力不对称指示的箭头。在又一个方面中，实时反馈可包括取向成向用户指示检测到的节奏不对称指示的箭头。在一个替代方面中，实时反馈还可包括取向成向用户指示减重辅助的力不对称指示的箭头。

在又一个方面中，步态测量系统还可包括摄像机、地面力传感器、用户腿上的惯性传感器和用户臀部上的惯性传感器。

在再另一个方面中，步态测量系统还可包括EEMG传感器和惯性传感器。在一个方面中，步态测量系统还可包括用户传感器。在另一个方面中，用户传感器可位于用户身体上或植入用户体内。在又一个方面中，用户传感器可以是由用户穿戴的仪表化的或标记的物品。在一个替代方面中，用户传感器可以是假体、外骨骼、主动EEM、被动EEM、生物反馈装置、仪表化的或标记的鞋、仪表化或标记的裤子、仪表化或标记的裙子、由用户穿戴的仪表化或标记的物品。在又一个方面中，器材传感器还可包括带传感器、力传感器、脚跟踪传感器或适于且构造成获得步态参数的独立生物识别传感器。在再另一个方面中，步态测量系统还可包括用户传感器和器材传感器。

在一个方面中，步态测量系统还可包括视频摄像机。在另一个方面中，步态测量系统还可包括仪表化跑步机、用于肌肉活动的生物识别传感器以及用于监视和分析步态力学结构的视频系统中的一者或多者。

在又一个方面中，该系统还可包括用于与集成式减重训练系统的用户通信的输出装置，该输出装置可以是视频输出装置、音频输出装置或触觉装置中的一者或多者。

在一个替代方面中，该步态测量系统可向计算机控制器提供用户左、右脚后跟冲击数据和用户的臀部旋转加速计数据。

在又一个方面中，发送到显示器的计算机控制器的输出可提供正在减重的上身相位协调数据的指示。在再另一方面中，步态测量系统可将用户的左、右称重传感器接触时间数据和匹配的带速度数据提供给计算机控制器。在一个方面中，发送到显示器的计算机控制器的输出可提供减重节奏不对称数据的指示。在另一方面中，用户的左、右称重传感器可与计算机控制器中的时钟信号数据匹配。在又一个方面中，发送到显示器的计算机控制器的输出可提供减重辅助力不对称数据的指示。在一个替代方面中，空气压差系统可包括1类系统、2类系统或3类系统。在又一个方面中，步态测量系统可适于且构造成监视和提供与用户力不对称、用户节奏不对称或用户上身相位协调有关的数据。在一个方面中，处理可包括对数据流的一部分施加患者特有因素、校准因素或与用户相关的指标。在另一个方面中，收集的数据可包括与时钟信号匹配的左、右称重传感器力数据以提供减重辅助力不对称数据的指示。

在又一个方面中，减重辅助力不对称数据可被提供给显示器或反馈指示器。在一个替代方面中，显示器输出可基于或代表用户四肢在空气压差系统内的部分。在又一个方面中，显示器输出还可包括用于指示期望步态运动的标记。在再另一个方面中，显示器输出还可包括实时覆盖。在一个方面中，显示器输出可由设备传感器或被穿戴在用户身上的传感器触发。

在另一个方面中，显示器输出可以是触发的限时长的视频。该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，提供给用户的反馈还可包括与集成的步态治疗系统相结合地提供的一种或多种生物反馈。在另一方面中，生物反馈可以是用户进行一次移动时被触发的听觉反馈信号。

在一个方面中，生物反馈可以是开始用户体内的肌肉燃脂序列的电刺激序列。在一个替代方面中，生物反馈可以是与由集成的减重和步态训练系统实施的治疗同步触发的视觉提示和听觉感官刺激器。在又一个方面中，生物反馈可包括指定和相关的动作群的刺激以帮助训练目标肌肉群。在再另一个方面中，提供生物反馈可包括引起控制一个或多个肌肉群的电刺激以及对用于增强一个或多个肌肉群的功能的机械设备施加该刺激的步骤。在一个方面中，目标刺激区域可以是肌肉群。在另一个方面中，目标肌肉群可以是肌腱群或区域。在又一个方面中，在抬腿的同时启动在腿的下腿筋区域中作用在屈肌和相关肌腱上的振动器。在一个替代方面中，生物反馈可包括提供与治疗同步触发的一个或多个感官刺激器。在又一个方面中，感官刺激器可提供电刺激、振动刺激或另一种触觉刺激。在再另一个方面中，治疗可包括对力、节奏或相位协调的反馈。其中治疗包括针对期望节奏、训练节奏或脚步模式的训练。

一般而言，在一个实施例中，提供了一种患者穿戴式数据传感器，诸如用于收集和存储适合传感器的类型的数据或将其传输到集成的减重步态训练系统的基于鞋的传感器系统。在一个方面中，集成的减重步态系统接收患者穿戴式传感器数据并且将来自患者穿戴的传感器或由该传感器收集的患者穿戴式传感器数据集成到反馈环中以使患者减重，从而实现期望步态。可选择地，此后是捕获另外的患者穿戴式传感器数据的步骤。此后，当用户正在集成的减重步态训练系统外部的环境中使用患者穿戴式传感器时，实施基于患者穿戴式传感器输入向用户提供生物反馈信号的步骤。在一些实施例中，此后存在这样的步骤，即在另外的减重训练课程期间，使用来自集成的减重步态训练系统外部的环境的患者穿戴式传感器数据作为后续减重步态治疗课程中的数据的一部分。在一个特定示例性方面中，患者穿戴式传感器是鞋传感器。在另一些示例性实施例中，例如，患者穿戴式传感器是任何本文中描述的患者穿戴式传感器或本来就适合于任何例如在图4、5A、5B和17中列举的那些。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。在一个方面中，反馈环还可包括向用户提供生物力学反馈以用于生物力学结构修改。

在集成式步态训练系统的再另一些变型中，步态测量或参数从独立的生物识别传感器系统被提供给集成式步态训练系统的控制器或处理器，所述生物识别传感器系统在系统的传感器的范围内提供跑步机上的用户的多个步态参数的精确、实时的测量。在一个方面中，跑步机上的用户的多个步态参数是：速度、节奏、左/右步长和左/右跨步时间。在再另一些方面中，跑步机上的用户的多个步态参数还包括脚放置相位不对称和跨步时间抖动。

在再另一方面中，提供了一种使用本文中描述的独立的生物识别传感器系统的实施例确定踏面带速度的方法。在一个特定实施例中，独立的生物识别传感器系统的传感器以使得可测量传感器下方的带表面的反射率的方式位于跑步机带上。在一个特定实施例中，传感器是红外线发射器/检测器对(传感器)。接下来，对跑步机带施加具有精确的、已知长度的反射材料条带。实施施加步骤以使得在条带位于传感器下方时带表面的反射率急剧改变。条带的类型和安放将取决于传感器的具体类型和在跑步机上的安放而变化。接下来，与微处理器时钟时间戳相结合地利用传感器输出信号，高反射率的时段被用于确定跑步机速度。在一个示例中，如果一英尺反射材料条带耗费一秒经过传感器下方，则踏面带的速度为1英尺/秒，或每小时约0.68英里。在针对更高跑步机速度配置的又一些实施例中，一旦系统已按照已知长度的标记被校准，则前-前或后-后边缘检测也可用于针对一定取样速率的更大精度。该方法还可包括来自脚步或诸如加速计、称重传感器或声传感器的脚冲击传感器的输入。

该实施例和其它实施例可包括一个或多个以下特征。

在一个方面中，集成式系统在用户治疗课程期间的操作可包括至少一个用户动作推荐或与使用合成数据有关的系统控制功能。

在另一方面中，与使用合成数据的控制有关的至少一个动作可包括从另一数据流触发的减重系统数据或步态系统数据的使用。

在又一个方面中，与使用合成数据的控制有关的至少一个动作可包括通过操纵一个或多个数据流处理的减重系统数据或步态系统数据的使用。

在一个替代方面中，与使用合成数据的控制有关的至少一个动作可包括通过比较或关联两个或更多个数据流计算出的减重系统数据或步态系统数据的使用。

在又一个方面中，与使用合成数据的控制有关的至少一个动作可包括使用算法来产生一个或多个减重系统数据流或步态系统数据流的效果。

一般而言，在一个实施例中，一种为具有受损的步行生物力学结构的用户提供集成式减重辅助步态训练的方法包括：使用户在适合的减重系统中减重，对用户实施治疗例程，在减重步骤和实施步骤期间在适合的减重系统的控制器或计算机处理器的控制下从集成式空气压差系统的多个构件收集数据，以及分析来自收集步骤的一个或多个输出数据以判定是否调整实施步骤。此后，判定调整实施步骤，其中调整步骤或调节步骤来自治疗师、系统或作为数据控制疗法的一部分。在再另一些方面中，分析步骤由人或由减重系统的控制器完成。再者，在分析步骤之后，可选择地，接着是在不调整治疗例程的情况下继续实施步骤的步骤。再者，在分析步骤之后，接着是在调整治疗例程之后继续实施步骤的步骤。其它可选择的步骤包括：为用户提供与用户的受损的步行生物力学结构正在如何改变有关的反馈；重复减重、实施、收集和分析步骤以针对具有正确的生物力学结构的步行或跑步渐进地再训练用户；或重复减重、实施、收集和分析步骤以从减重步骤期间的部分减重环境逐渐转入减重步骤期间的全部重量支承环境。

在一个方面中，减重步骤可适于且构造成提供被诊断为患病或受伤的患者的康复专用的部分减重环境。在另一方面中，可调节减重环境以实现患者的对称步行模式。在又一个方面中，减重环境可由用户调节。在一个替代方面中，减重环境可由空气压差系统根据预定协议调节。在又一个方面中，可通过检测脚跟着地并触发视频流捕捉来开始收集步骤。

在再另一个方面中，视频捕捉可在规定时限内运行。在一个方面中，循环记录仪可与高分辨率视频流相结合地使用。在另一方面中，收集步骤还可包括使用定时偏移以刚好在脚跟着地读取之前触发该循环中的高分辨率流的一部分的捕捉。在又一个方面中，收集步骤还可包括存储数据流，可选择地，该数据流可被存储以用于脚跟着地之后的另外的定时因素。在一个替代方面中，存在以与触发事件同步的比例削减收集的视频流的尺寸的步骤。在又一个方面中，存在基于分析步骤来提供视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈中的一者或多者的步骤。在再另一个方面中，提供步骤可由治疗刺激器实施。在一个方面中，提供步骤可通过触觉刺激器、电刺激或与治疗同步触发的振动来实施。

在本文中描述的各种实施例的再另一些方面中，集成式步态训练系统的系统处理器或控制器或独立的生物力学传感器系统的处理器包含根据系统构型调整和配置的计算机可读指令以用于在公共时间戳下酌情接收、收集和处理从集成式步态训练系统或独立的生物识别传感器系统的多个数据流提供的数据。

在再又一些附加方面中，步态训练系统的系统处理器或控制器或独立的生物识别传感器系统的处理器适于且构造成用于步态训练系统或独立的生物识别传感器系统的一个或多个构件收集同步的合成数据。在又一些方面中，集成式步态训练系统包括减重系统。在一个实施例中，减重系统是空气压差减重系统。在再另一个实施例中，减重系统是非空气压差减重系统。在再又一些实施例中，非DAP减重系统是支承框架式非DAP减重系统或曲拱式非DAP减重系统，或减重拱式非DAP减重系统，或单柱式非DAP减重系统或悬臂式非DAP减重系统。

在本文中描述的各种实施例的再另一些方面中，集成式步态训练系统的系统处理器或控制器或独立的生物识别传感器系统的处理器包含适于且构造成用于将减重系统和步态系统的收集的、同步的或合成的数据存储在计算机可读的数据库——该数据库存储在处理器内或可由处理器访问——中的计算机可读指令。在一些方面中，取决于系统构型和所实施的治疗，收集的、同步的或合成的数据包括以下中的一者或多者的数据：压力设定和控制，校准数据，系统类型，辅助系统，锻炼系统控制，视频，用户穿戴的传感器或器材传感器，从另一数据流触发的合成数据，来自由于操纵一个或多个数据流而被处理的数据的合成数据，通过比较或关联两个或更多个数据流而计算出的合成数据，或可选择地，使用算法来产生一个或多个数据流的效果而获得的合成数据。在再另一些方面中，收集的、同步的或合成的数据被显示、输出或提供以向系统的用户提供实时反馈。在再又一些方面中，存在用于通过集成集合在与使用该系统实施的治疗或训练相结合地使用的另一组数据或数据流中的独立数据流来合成系统的计算机可读指令。在再另一些方面中，从接受治疗的患者的类型和针对他的患者类别(即，1、2或3类)选择的特定系统推导收集的、同步的或合成数据。在一些方面中，患者或系统的类型是确定对特定患者治疗课程或治疗过程应用的数据合成的类型的一个因素。在再另一些方面中，来自一个构件的收集的、合成的或同步的数据用于指示来自另一构件或源的数据子集的相关性。应理解，得到的数据或数据流可实时呈现，或以告知另一人或系统或患者状态的处理的方式打包。

在再另一些实施例中，任何上述系统或方法在云连接的医用跑步机软件系统上实施，该软件系统具有跑步机锻炼系统，该跑步机锻炼系统具有在存储器内带有计算机可读的存储介质和计算机控制指令的计算机控制器；计算机可读的存储介质包含一个或多个软件应用，该软件应用具有用于实施计算机控制器的存储器内的功能或经由与远程服务器的通信来实施以下功能中的一个或多个功能的计算机可读指令：认证用户以访问与跑步机锻炼系统通信的触摸屏界面上的患者信息；使用一个或多个患者搜索特征搜索特定患者，所述患者搜索特征适于且构造成用于防止识别存储在跑步机锻炼系统可访问的存储器中的其他患者或用户或防止显示其他患者或用户的受保护的健康信息。

在使用医用跑步机系统实施的上述实施例的一个方面中，一个或多个软件应用构造成共同实施以下步骤中的一个或多个步骤：建立患者基本资料；输入来自患者的受保护的健康信息；在屏蔽患者身份的情况下搜索已有病历；对所述患者开始锻炼治疗或诊断课程；实时地或接近实时地显示跑步机指标(metrics)和分析工具；或收集跑步机课程数据并且传送到远程服务器。

在使用如本文中描述的云连接的医用跑步机软件系统的再另一些方面中，还存在使用视频捕捉或生物识别实施的二次身份验证。

在再另一些实施例中，在云连接的医用跑步机软件系统上实施任何上述系统或方法，从医用跑步机存储器内的数据库或远程访问的数据库选择病历的步骤还包括以下步骤：通过输入患者的名的字母搜索所述患者名字；延迟从远程服务器取得的任何搜索结果的呈现，直至已输入三个字母；通过将利用搜索步骤获得的结果显示为包括患者的名、患者的姓的首字母以及患者的出生月份和日期而在相似的搜索结果之间进行区分。在又一个方面中，所述患者的效果与匹配相似用户的单个或大量特征的规范数据的比较经过滤波器以确保最低数量的匹配记录。在又一个方面中，云连接的医用跑步机软件系统具有数据库或与用于将信息存储在指示对系统的任何访问、修改或利用的活动表中的数据库通信。在又一些方面中，如上所述的云连接的医用跑步机软件系统包括用于通过应用编程接口将练习数据通过空气压差或吊带与不同水平的体重支承的集成推送到电子病历中的步骤。在又一个附加方面中，本文中描述的云连接的医用跑步机软件系统经应用编程接口从电子病历提取患者信息以通过空气压差或吊带与具有不同水平的体重支承的练习数据进行比较。在另一个方面中，如本文中描述的云连接的医用跑步机软件系统还包括适于且构造成供医用跑步机使用的空气压差系统并且该空气压差系统用于受益于承重的减轻的病症治疗。在另一个方面中，如本文中详述的云连接的医用跑步机软件系统中，主观指标可输入系统中并且嵌入可包括以下中的一者或多者的锻炼课程数据中：指示跑步机的用户当前正在经历的疼痛的疼痛量级；大小为6至20或10点量级的跑步机上的用户的运动自觉量的水平；或锻炼课程的目标，包括实现无痛步行、跑动或在跑步机上实施的其它锻炼的减重水平。

在再另一些实施例中，在云连接的医用跑步机软件系统上实施任何上述系统和方法，所述软件系统适于且构造成供锻炼处方软件系统使用，所述锻炼处方软件系统具有包含在计算机控制的锻炼系统的存储器内的计算机可读指令中或存储在锻炼系统的计算机控制系统可经由通信系统访问的远程服务器存储器内的软件应用或交互软件应用群，所述计算机可读指令用于在容许使用与计算机控制的锻炼系统通信的触摸屏界面访问患者信息之前利用所述软件应用和所述远程服务器认证用户。在锻炼处方软件系统的另一方面中，软件应用包含适于且构造成用于实施以下步骤中的一个或多个步骤的计算机可读指令：建立患者用户帐号；建立付款方式与所述患者用户帐号的关联；通过医疗技术人员或自动化的软件算法部分地、相结合地或整体地提供特定治疗模式或编程课程的处方；在或不在医疗技术人员的监督下在计算机控制的锻炼系统上开始锻炼治疗或诊断课程；基于从计算机控制的锻炼系统的使用收集的信息实时地或接近实时地显示跑步机指标和分析工具；收集跑步机课程数据并且将所述课程数据传送到远程服务器；或在规定治疗完成时报告定期更新或最终效果。

在再另一些实施例中，在云连接的医用跑步机软件系统上实施任何上述系统或方法，其中该软件系统包括用于患者实施针对所提供的服务的财务交易并且通过远程服务器将付款分配给医疗技术人员、器材拥有者或软件系统拥有者的计算机可读指令。在再另一个方面中，云连接的医用跑步机软件系统包括计算机可读指令，其中经由访问远程服务器来将单次锻炼课程或一组锻炼课程的效果回报给医疗技术人员或实体。在再另一个方面中，软件系统包括用于以与患者实现的改善水平有关的电子付款向医疗技术人员或实体电子地回报单次锻炼课程或一组锻炼课程的效果的计算机可读指令。在再另一个方面中，云连接的医用跑步机软件系统包括用于向一群医疗技术人员电子地回报单次锻炼课程或一组锻炼课程的效果并且根据以下中的一者或组合来分配电子付款的计算机可读指令：在多个医疗技术人员之间平均分配付款或将一部分付款发送到开具处方的医疗技术人员或将一部分付款发送到辅助护理团队。在再另一个方面中，云连接的医用跑步机软件系统包括用于第三方针对规定的锻炼课程或由医疗保健提供商规定的一组课程电子地提交付款的计算机可读指令。在另一方面中，软件系统包括用于第三方基于通过软件系统测定的指标的改善而在规定锻炼课程或一组课程完成之后电子地提交付款的计算机可读指令。在又一个方面中，云连接的医用跑步机软件系统包括用于第三方基于用户满足单个或多个健康风险标准而针对第三方或付款的第三方所要求的预防性锻炼课程或一组课程电子地提交付款的计算机可读指令。在再另一方面中，云连接的医用跑步机软件系统包括使得跑步机拥有者和医疗技术人员能够辨别跑步机用于医疗技术人员的治疗课程的可用性或开放无人监管的课程的可用性的计算机可读指令。

在再另一些实施例中，在云连接的医用跑步机软件系统上实施任何上述系统或方法，其中该软件系统包括用于安排跑步机系统的使用的计算机可读指令，其中所述安排由用户或医疗技术人员在访问远程服务器以检查可用治疗时间并允许用户或医疗技术人员保存可用时间的计算机、移动设备或可穿戴设备上实施。在又一些附加实施例中，提供了一种包含计算机可读指令的软件应用或多个软件应用，所述软件应用和所述指令位于与远程服务器电子通信的锻炼系统的存储器内，所述软件系统包括用于所述软件应用和远程服务器使用具有适于且构造成实施以下中的一者或多者的计算机可读指令的软件程序收集和分析跑步机性能指标的计算机可读指令：实时或以预定间隔从单台机器或多台机器远程地请求跑步机性能数据；将从一台或多台机器收集的数据集合到数据库中；或针对变量之间的特定趋势分析收集的数据。在任何上述实施例的再又一些实施例中，提供了一种云连接的医用跑步机软件系统，其包括计算机可读指令，其中预测算法向跑步机拥有者、客户支持团队或负责维护的团体提醒提高的维修或部件更换风险。在再另一个实施例中，云连接的医用跑步机软件系统包括计算机可读指令，其中跑步机拥有者、客户支持团队或负责维护的团体可访问远程服务器以基于部件性能数据查看整个跑步机单元或该单元的特定部件的预期寿命。在任何上述方面的又一个方面中，云连接的医用跑步机软件系统包括计算机可读指令，其中可由于因系统产生的警报所引起的及时维护、预防性动作和纠正性动作而购买或提供并调整保修。

附图说明

本发明的新颖特征特别是在下面的权利要求中阐述。通过参考以下阐述说明性实施例的详细描述——其中利用了本发明的原理，将更好地理解本发明的特征和优点，并且在附图中：

图1A是具有通过舱室支承件支承的气囊舱室的空气压差系统的等轴测视图(为了清楚省略了气囊)。

图1B是构造成移除了扶手以及用户界面和屏幕以用于紧凑的储存或运输的图1A的空气压差系统的等轴测视图。

图1C是替代构型的移除了扶手以及折叠的用户界面和屏幕以用于紧凑的储存或运输的图1A的空气压差系统的等轴测视图。

图1D是替代构型的移除了扶手以及折叠的用户界面和屏幕以用于紧凑的储存或运输的图23A的空气压差系统的等轴测视图。

图2是图1的舱室组件和舱室支承件或侧支柱之间的右侧附件的放大部分。

图3是图2所示的舱室支承件或侧支柱内以虚线示出的辊子支承系统。

图4是移除了盖以显露锁销释放组件的内部细节的图3的舱室支承组件的顶视图。

图5A、5B和5C分别是图1A的空气压差系统的等轴侧视图、后视图和侧视图，示出了处于升起和锁定位置的舱室支承件和充气至操作压力的气囊。注意，为了清楚省略了位于舱室或气囊内并密封的通常存在的用户。图67示出被改造成包括下倾斜舱室侧臂和高度相应减小的支柱的图1A的DAP系统的后视图。

图5D是贯穿图5A的空气压差系统的截面的内部视图，示出了用于侧折叠偏压部件、侧-后折叠偏压部件、内部照明和上部反射内表面的内部袋附连位置。

图5E和5F分别是如图5A所示的侧支柱内以滑动布置附连至夹板的袋的一部分的顶视图和内部侧视图。

图5G是具有外部夹板通道的侧支柱的透视图。

图5H是与图5G的外部夹板通道相结合地使用的处于降下位置的舱室和支承件的透视图。

图6A是图5A、5B和5C的气囊的分解图，示出了袋折叠线以及窗口对准和位置的另外的细节。

图6B是处于折叠构型的气囊的局部顶视图，示出了当气囊处于接近平坦或优先折叠构型时图6A的优先折叠面板与各种窗口之间的间隙的相对关系。

图6C是具有修改的折叠线以在舱室降下时引起用于减小的阶梯高度的手风琴式(可折叠的，accordion)折叠动作的空气压差袋的一个实施例的一部分的等轴测视图。

图7是图5A中的空气压差系统的顶视图，示出了用于将气囊与舱室环组件联接的气囊附接点的一种构型。

图8是移除了维修盖以显示用户可维修构件区域内和用户不可维修构件区域的构件以及框架和用于将加压容积部分与非加压部分分离的耐压壁的跑步机基座的一个实施例的透视图。

图9是图8中的跑步机基座的前部的放大透视图。该视图进一步示出了可维修和不可维修构件区域内的构件和分离这两个区域的隔板。为了清楚移除了盖板(上面在图8中的非压力区域的相应部分中示出)。

图10是图9所示的跑步机基座的前部以及可从用户可维修的构件区域接近的前辊子角度调节装置的顶视图。

图11A是跑步机基座的后部的顶视图，示出了辊子角度和带张力调节螺钉的关系以及袋压力密封框架的沿跑步机基座的周边的一部分的相对位置，其中可在基座的压力控制部分的外部进行调节。

图11B是图11A的跑步机后部的后视透视图，示出了若干可替代的摄像机中的一个摄像机或具有用于位于跑步机基座的压力控制容积内的安装在后部的摄像机的底座位置的摄像机。在一个实施例中，存在嵌入式跑台步态摄像机。摄像机位置也可被修改成使得摄像机与安装面齐平或构造成诸如在用户踏在摄像机或其安装位置上时受到保护以免损坏。在一些实施例中，可存在设置在摄像机壳体上方的低轮廓保护外壳。摄像机实施例的再又一些方面包括弹簧加载的凹槽和/或在一个或多个替代实施例中提供自动擦拭。

图12移除了跑步机带的图8的跑步机基座的左前部分的放大视图。

图13是图8的跑步机的前、后辊子之间的顶视图，示出了称重传感器和可用于将其它附加构件或附件安装在跑步机压力容积内的压力密封框架内的可用支承区域的相对位置。还示出了用于压力容积内的安装在跑步机跑台上的步态传感器或适当地构成的步态计量单元和内部照明元件的若干可能的位置中的一个位置。

图14A是移除了跑步机跑台和带的图8的跑步机基座的称重传感器和跑步机跑台底座的放大透视图。

图14B是与图14A相似的透视图，其中跑步机跑台就位以示出跑步机跑台高度与称重传感器、减振器和跑台安装托架的总高度之间的比较高度。

图14C是包括相关构件的典型尺寸的图14B的底座和托架的截面图。

图15是图8的跑步机基座的后部的放大透视图，示出了处于关闭和打开位置的一对密闭清扫门。

图16是示出用于典型的锻炼器材安装的常规布线构型的框图。

图17是示出如本文中描述的限流器在建筑物配线与锻炼器材之间的位置的使用的框图。

图18是用作集成在图8的跑步机中的构件或用作一台电动锻炼器材与该设备的电源之间的单独的电气元件的根据一个实施例的示例性限流器的框图。

图19A示出叠加了零角度舱室和下降角度舱室的相对位置的空气压差系统的一个实施例的侧视图，其中空气压差系统的跑步机不带任何倾斜角度。

图19B示出叠加了零角度舱室和下降角度舱室的相对位置的空气压差系统的一个实施例的侧视图，其中空气压差系统的跑步机处于一倾斜角度下。

图20A是贯穿与收纳在空气压差系统的前支承件或支柱内的摄像机对准的前窗口的从袋内看去的视图。

图20B是空气压差系统的局部侧视图，示出了袋前窗口与由空气压差系统的前支承件或支柱支承的偏压的摄像机底座的对准。

图21A是具有基于条带的舱室高度调节系统以及被支承在侧扶手与前支承扶手之间的用户输入部的替代性空气压差系统的等轴测视图。

图21B是图21A的空气压差系统的条带和舱室接口的放大视图。

图21C是图21A和21B的空气压差系统的系统基座的透视图，示出了用于舱室调节条带的附接开口。

图21D是条带就位在销周围时贯穿图21C的附接开口的截面图。

图22A是具有倾斜轮廓的中央致动的舱室锁定机构、大触摸屏用户界面和弯曲前支柱的空气压差系统实施例的侧视图。

图22B是图22A的空气压差系统实施例的等轴测视图，示出了舱室被锁定在升起或使用高度位置的具有倾斜轮廓的中央致动的舱室锁定机构。在该视图中还示出了大触摸屏用户界面和沿侧支柱延伸的外部夹板引导件。

图23A是具有平坦轮廓的中央致动的舱室锁定机构、大触摸屏用户界面以及支承控制台并且将电力和信号电缆从基座传送到控制台的弯曲前支柱的空气压差系统实施例的等轴测视图。

图23B是图23A的空气压差系统的顶视图，示出了相对于大屏幕用户界面处于上方位置的舱室。在该视图中示出了舱室锁定机构盖已就位。

图23C是图23A的空气压差系统的顶部透视图，示出了用户开口上方的舱室盖和相对于大屏幕用户界面处于降下位置的舱室。在该视图中移除了舱室锁定机构的盖。

图24A是移除了盖的图23C的中央安装的舱室锁定装置的顶部等轴测视图。

图24B是移除了盖的中央操作的舱室锁定装置的顶视图。

图24C是由图24B的中央安装的舱室锁定装置机构致动的图23B的左舱室锁销机构的顶视图。在该视图中移除了图24B所示的盖。

图24D是图23B的左侧支柱的锁销机构的等轴侧视图，其中移除了支柱壁以显示示例性舱室引导辊子的细节。

图24E是图24D所示的引导辊子的正视图，示出了使舱室和附接的压力袋容易提升的反力弹簧。

图24F和24G是图24D的舱室锁销的透视侧视图，其中移除了锁定板并且销被退回(图24F)以容许舱室移动和销被伸出(图24G)以将舱室锁定在锁定板上。

图25是跑步机电机制动器的实施例的框图。

图26是示例性跑步机电机制动器启动的流程图。

图27是制动电流和功率与1ms周期的工作循环的关系的曲线图。

图28是修改了舱室附接点与用户袋密封件之间的材料量以通过确保舱室附接平面和用户袋密封件的平面不重合来在DAP系统使用期间适应另外的竖直和水平用户移动的示例性用户减重和稳定界面的截面图。

图29是具有增加的支柱跨距和修改的扶手以在保持扶手更接近支柱前后的系统中心线的同时适应支柱位置的DAP系统的顶视图。用户被示出位于支柱之间。

图30是邻近图23A的系统的基座和支柱的一部分的支柱基准托架的底部透视图。

图31示出允许支柱通过图30所示的支柱基准板和托架而不是通过水平支柱安装紧固件在竖向上定位的修改的支柱安装孔。

图32示出具有允许左、右锁销在存在竖向错位和角向错位的情况下与两个左、右锁定板接合的长形销孔的锁定板的侧视图。

图33是实施已认证用户锻炼课程的示例性方法的流程图。

图34是用于交换医用跑步机和医用减重系统中产生的数据的示例性计算机通信系统的示意图。

图35是包括下拉式供应商列表的用于访问医用跑步机系统的示例性登录屏幕的屏幕截图。

图36是示例性供应商用户PIN创建的屏幕截图。

图37是供医用锻炼器材系统使用的患者识别方法的流程图。

图38示出使用手动和自动ID验证的图像捕捉的朝前的摄像机。

图39是实行患者搜索屏蔽的搜索结果的屏幕截图。

图40是没有患者姓名的搜索屏蔽过程的屏幕截图。

图41示出用于获得规范结果的工作流。

图42是示例性审核日志的屏幕截图。

图43是示出针对数据库中的示例性活动表呈现的数据段的示例性表格。

图44是用于利用与患者有关的特定身体状况和另外的患者医疗细节的输入创建病历的界面的屏幕截图。

图45是示出用于用户课程目标的选项的医用跑步机系统显示板显示器的屏幕截图。

图46示出医用跑步机系统显示器正用于向用户提供课程反馈的屏幕截图。

图47是指示状态为用户课程和疼痛量级的指示的医用跑步机系统显示器的屏幕截图。

图48是指示配置文件选择和创建护理计划的能力的医用跑步机系统显示器的屏幕截图。

图49是与用于创建和定制练习程序的系统交互的医用跑步机系统显示器的屏幕截图。

图50示出用于访问可用的医用跑步机的示例性转诊方法。

图51示出医用跑步机系统显示器正用于查阅以前的医用跑步机课程的屏幕截图。

图52示出医用跑步机系统显示器正用于将当前课程中的直播视频与历史的课程视频记录进行比较的屏幕截图。

图53示出医用跑步机系统显示器正用于取回以前的课程视频以进行比较的屏幕截图。

图54是指示状态为用户课程和步态指标的指示的医用跑步机系统显示器的屏幕截图。

图55示出医用跑步机系统显示器正用于机器健康监视或在维护模式下使用的屏幕截图。

图56是用于供应商帐号创建和PIN码访问的方法的流程图。

图57示出生成DAP分数并将其推送给EMR的示例性方法。

图58是付款方法和示例。

图59是示例性医用课程实施履约保证系统的方法。

图60是可实施一个或多个本文中描述的操作的示例性计算机系统的框图。

图61是示例性联网计算机系统的框图。

图62是使用具有测定的步态反馈能力的压差系统为患者提供治疗的示例性方法。

图63是具有步态测量能力的示例性集成式压差控制系统中的示例性数据收集表或数据输入的归纳。

图64是用于从静态病历过渡到动态病历的过程。

图65是用户提供对使用动态病历的设施的访问的过程。

图66是用户管理员屏幕的屏幕截图。

图67是被修改以显示成角度的舱室侧臂和竖直支承件或支柱的相应缩减的图5B中的系统的修改视图。

具体实施方式

美国专利No.7,591,795、美国专利申请公报No.US-2011-0098615-A1和美国专利No.8,464,716中示出和描述了示例性DAP系统、构件和操作。商售型号AlterG P200和M320是典型的设计用于理疗师和运动教练的已有DAP系统。这些系统包括锻炼装置——典型地跑步机、向用户的下半身施加空气压力的柔性袋、在柔性袋与用户之间接口的气密服装和用于设定袋顶面的高度以适应不同高度用户的高度可调的舱室结构。

本文中描述的发明的各种实施例的方面总的涉及用于收集和分析数据以协助安排和管理由诸如减重系统的辅助训练系统以及其它个人辅助系统提供的治疗和诊断信息的系统和方法。更具体地，本发明的实施例涉及以使得需要治疗处理的患者不论处理的类型或处理的地点和时机如何都可从减重和辅助训练系统取得可用的适当治疗(例如，治疗、评估)的方式管理治疗资源和计划。本发明的更多实施例涉及包括减重、个性化辅助和各类其它形式的康复治疗的多模式治疗，并且涉及多种治疗模式的安排和集成，诸如在减重系统上的交替时间以改善灵活的步行、伸展或力量训练协议。这些多种治疗模式可集成从减重治疗或辅助治疗课程捕获的输入和数据、患者提供信息、来自治疗中心的病历系统的信息或从诸如自行车的其它治疗康复器材或力量测试器材捕获的信息。本发明的其它实施例涉及收集指示用户的步态的数据并且还可包括基于步态测量结果选择或调整治疗。本发明的又一些实施例包括收集数据和分析该数据以判定用户是否具有任何平衡性或震荡性损伤。

存在适合基于多个因素——诸如患者访问机器的能力、患者的特定训练需求和患者的体格以及患者在训练期间是否需要辅助并且在需要的情况下需要什么程度的辅助——来训练不同类别的用户或患者的可获得的各种减重系统。这些系统包括空气压力减重系统和机械减重系统。

空气压力减重系统可包括空气压差(DAP)系统和非DAP系统。在2012年3月16日提交的、申请序号为13/423,124的、题为“Differential Air Pressure Systems and Methods of Using and Calibrating Such Systems for Mobility Impaired Users(空气压差系统以及针对移动性受损的用户使用和校准这种系统的方法)”的非临时专利申请(“‘124申请”)和在2014年9月11日提交的、题为“Unweighted Training Systems and Methods of Using and Calibrating Such Systems for Mobility Impaired or Obese Users(减重训练系统以及针对移动性受损或肥胖用户使用和校准这种系统的方法)”的美国临时申请No.62/049,307(“‘307申请”)中记载了用于使用之前、使用期间或使用之后的各种水平的患者辅助的多个空气压差系统。这些申请的全部内容通过引用并入本文中。

在2014年6月18日提交的、题为“Differential Air Pressure Treadmill System(空气压差跑步机系统)”的美国临时申请No.62/013,999和在2014年7月15日提交的、题为“Pressure Chamber and Lift for Differential Air Pressure System(用于空气压差系统的压力室和升降装置)”的美国临时申请No.62/024,916中记载了其它空气压力减重系统，通过引用将这些申请整体并入本文中。

机械减重系统可尤其包括曲拱式减重系统、减重拱系统和悬臂系统，并且被记载在以下申请中：“SUPPORT FRAME AND RELATED UNWEIGHTING SYSTEM(支承框架和相关的减重系统)”，在2013年3月14日提交，申请号61/784,387，代理人号10189-708.100；“CURVED ARCH UNWEIGHTING SYSTEMS(曲拱减重系统)”，申请号61/772,964，在2013年3月5日提交，代理人号11889-709.100；“UNWEIGHTING ARCH SYSTEMS(减重拱系统)”，申请号61/773,019，在2013年3月5日提交，代理人号11889-710.100；“MONOCOLUMN UNWEIGHTING SYSTEMS(单柱减重系统)”，申请号61/773,037，在2013年3月5日提交，代理人号11889-711.100；和“CANTILEVERED UNWEIGHTING SYSTEMS(悬臂式减重系统)”，在2013年3月14日提交，申请号61/784,510，代理人号11889-713.100，通过引用将各申请整体并入本文中。

此外，本申请可涉及在任何以下专利申请中记载的任何减重系统或辅助系统或患者界面实施例的操作，通过引用将各申请整体并入本文中：在2013年3月14日提交的美国临时申请No.61/785,402；在2014年3月14日提交的国际申请No.PCT/US2014/028032；在2009年9月22日授权的美国专利No.7,591,795；在2008年9月23日提交的美国申请No.12/236,459；在2008年9月23日提交的美国申请No.12/236,465；在2008年9月23日提交的美国申请No.12/236,468；在2006年9月28日提交的国际申请No.PCT/US2006/038591；在2007年10月15日提交的美国临时申请No.60/999,102；在2007年10月15日提交的美国临时申请No.60/999,101；在2007年10月15日提交的美国临时申请No.60/999,061；在2007年10月15日提交的美国临时申请No.60/999,060；在2010年4月15日提交的美国申请No.12/761,316；在2010年4月15日提交的美国申请No.12/761,312；在2008年10月15日提交的国际申请No.PCT/US2008/011832；在2008年10月15日提交的国际申请No.PCT/US2008/011807；在2009年5月15日提交的美国临时申请No.61/178,901；在2010年5月12日提交的美国申请No.12/778,747；在2010年5月12日提交的国际申请No.PCT/US2010/034518；在2009年5月14日提交的美国外观申请No.29/337,097；在2011年3月18日提交的美国临时申请No.61/454,432；在2012年3月16日提交的美国申请No.13/423,124；在2012年3月16日提交的国际申请No.PCT/US12/29554；在1992年7月28日授权的美国专利No.5,133,339；在2012年5月24日提交的美国临时申请No.61/651,415；在2013年3月14日提交的美国临时申请No.61/785,317题为“METHOD OF GAIT EVALUATION AND TRAINING WITH DIFFERENTIAL PRESSURE SYSTEM(使用压差系统的步态评估和训练方法)”；在2014年3月14日提交的国际申请No.PCT/US2014/029578；在2014年3月14日提交的美国临时申请No.61/784,387，题为“SUPPORT FRAME AND RELATED UNWEIGHTING SYSTEM(支承框架和相关的减重系统)”；在2014年3月14日提交的国际申请No.PCT/US2014/029002；在2013年3月5日提交的美国临时申请No.61/772,964；在2014年3月5日提交的国际申请No.PCT/US2014/020741；在2013年3月5日提交的美国临时申请No.61/773,019；在2013年3月5日提交的美国临时申请No.61/773,037；在2014年3月5日提交的国际申请No.PCT/US2014/020863；在2013年3月5日提交的美国临时申请No.61/773,048；在2014年3月5日提交的国际申请No.PCT/US2014/020934；在2013年3月14日提交的美国临时申请No.61/784,664，题为“UNWEIGHTING GARMENTS(减重服装)”；在2013年3月14日提交的美国临时申请No.61/784,510，题为“CANTILEVERED UNWEIGHTING SYSTEMS(悬臂式减重系统)”；在2014年3月14日提交的国际申请No.PCT/US2014/028694；在2014年9月11日提交的美国临时申请No.62/049,307，题为“UNWEIGHTED TRAINING SYSTEMS AND METHODS OF USING AND CALIBRATING SUCH SYSTEMS FOR MOBILITY IMPAIRED OR OBESE USERS(减重训练系统以及针对移动性受损的用户或肥胖用户使用和校准这种系统的方法)”；在2014年6月18日提交的美国临时申请No.62/013,999，题为“DIFFERENTIAL AIR PRESSURE TREADMILL SYSTEM(空气压差跑步机系统)”；在2014年7月15日提交的美国临时申请No.62/042,916，题为“PRESSURE CHAMBER AND LIFT FOR DIFFERENTIAL AIR PRESSURE SYSTEM(用于空气压差系统的压力室和升降装置)”；在2014年9月11日提交的美国临时申请No.62/049,149，题为“UNWEIGHTING GARMENTS(减重服装)”，通过引用将各申请整体并入。

图1A是用于空气压差系统100的用户界面和舱室组件的实施例。以下进一步描述另外的空气压差系统实施例200、300。空气压差系统共享一共同的低阶梯高度集成式跑步机基座150。以下参考图8-15进一步描述集成式基座150。

图1A是具有集成式跑步机基座、由舱室支承件支承的气囊舱室的空气压差系统100的等轴测视图。为了清楚省略了气囊，但在例如图5A-5D、6A-6C、7、19A、19B、21A、22A和22B中示出了各种实施例。示出了具有左、右支柱或竖直舱室支承件1022的舱室环组件101。舱室环组件101使环135沿支承件1022上下移动，从而实现接纳不同高度用户的高度调节能力。

图1A还示出附连至支柱102的背面的左后扶手136和右后扶手138。扶手136、138的另一端附连至基座150的一部分。在图1A所示的实施例中，扶手136、138成一定角度附连至框架150。示出了直角。对于其它角度或对附接至接近平行于基座125或在基座125旁边的底座而言(参见图22A、23A)，不同附接取向是可以的。前扶手142附连至支柱102的正面和前支柱148上。前横向扶手144跨前扶手142的一部分延伸。用户控制界面149和触摸屏界面186与前扶手142相邻。用户控制界面149和触摸屏186可结合在单个单元中(参见图21A、22A、22B、23A)。

图1D示出具有触摸屏358、身躯摄像机(torso camera)349、控制装置302、紧急停止装置146和前扶手357的控制台，该控制台附连至竖直支柱组件356，围绕铰接点354枢转并且使用安装紧固件355固定以提供运输和组装的容易性。

图2是图1A的舱室组件101和支柱支承件102之间的右侧舱室臂附件87的放大部分。舱室环135和组件101被示出带有支柱或竖直支承件102。反力弹簧103通过使所述舱室环组件101和袋116的重量偏移来使舱室环组件101和袋(未示出)容易移动。锁闭释放触发器104以及相关的锁闭致动器98(参见图4)、反力弹簧103、舱室支承件或支柱102和锁闭止动位置114在用户的相对两侧互为镜像，用户在DAP系统的使用期间站立在舱室环组件101的环135内并且固定在其上。

图3是图2的视图，其中用虚线详细示出了舱室引导辊子组件106的内部细节。舱室环组件101和引导辊子组件106通过舱室锁定触发机构连接。在该视图中还示出了带动销105和锁闭止动装置114的相对位置。

图4是移除了盖以揭露锁销组件的内部细节的图3的舱室触发组件或触发锁闭致动器98的顶视图。舱室环组件101的该视图示出了在用户的任一侧连接侧支柱102内的释放机构98的线缆箱107、用于消除线缆松弛的线缆张力调节器108、和传递力以同时在用户的任一侧释放两个止动装置113的线缆319。在操作中，回位弹簧112保持锁闩113的止动销115与止动装置114接合。当左侧或右侧触发器104被压下时，对应的释放臂110被迫使围绕枢转点111旋转，从而在线缆319上施加拉力，这压缩回位弹簧112并且使锁闩113向内移动，从而在每一侧从止动装置114释放锁销105。由于触发器104、释放臂110、枢轴111、回位弹簧112和锁闩113在舱室环组件101的相对两侧互为镜像，所以压下任意触发器104将使两个锁闩113向内移动，从而从止动装置114释放锁销105。

顶盖(未示出)被安置在反力弹簧103上方。随着舱室组件101的高度被调节，竖向辊子187和水平辊子188将引导辊子组件维持在左、右支柱内并且帮助力从反力/平衡弹簧103的均匀施加。

在一个实施例中，存在可锁闭的耐压舱室组件101，其中所有锁闩和触发机构都通过一条或多条线缆连接。在一个方面中，可锁闭的耐压舱室组件，其中所有锁闩和触发机构通过一条或多条线缆连接并且通过同轴的(in-line)螺纹长度调节器来调节线缆拉力和游隙。

图1A、2、3和4示出了其中锁闩通过致动位于用户周围的若干触发机构中的仅一个触发机构而在舱室的两侧接合的可锁闭的耐压舱室组件的实施例的各种视图。在图4中详细示出的触发机构说明了一种类型的线缆致动的触发机构。其它线缆驱动构型是可以的。此外，线缆驱动的舱室锁闭机构也可由不同类型的锁闩机构代替。锁闩可通过若干不同机构中的任一种操作，所述机构诸如具有：一个或多个气动致动器；一个或多个液压致动器；一个或多个基于形状记忆合金(SMA)的致动器；一个或多个电活性致动器；一个或多个电驱动器；一个或多个电机驱动或齿轮驱动的致动器或其它合适的驱动系统，以撤回、保持、前移或以其它方式控制其它元件的一个或多个锁闩的位置，从而相对于舱室支承件将舱室组件保持在适当位置和/或与舱室支承件接合。

在一些实施例中，设置了一个或多个安全开关或指示器以向用户或向DAP控制系统指示例如且不限于竖向接合位置或高度、水平位置或运动或横向安放指示和/或锁闭状态或用于系统中的一个或多个锁闩的指示。在一个实施例中，锁闩指示器用于位于舱室支承件的一侧的一对锁闩中的至少一个锁闩。在一个实施例中，锁闩指示器用于舱室支承件的一侧的锁闩中的两个或全部锁闩。在一个实施例中，锁闩指示器用于舱室支承件的两侧的锁闩中的一对锁闩中的一个锁闩。在一个实施例中，锁闩指示器用于舱室支承件的两侧的锁闩中的两个或全部锁闩。本文中描述的锁闩变型中的每一个也可应用于其它舱室锁闭构型和锁定装置，诸如以下在图22A、22B、23A、23C、23D和24A-24G中描述的那些。

图5A、5B和5C分别是具有舱室支承件101和充气至操作压力的气囊116的空气压差系统100的等轴测视图、后视图和侧视图。注意，为了清楚省略了位于舱室或气囊116内并密封的通常存在的用户。舱室环组件101和舱室支承件102被示出具有袋116。如在图5B中最佳所见的，侧臂87和相关的辊子组件几乎与舱室组件是水平的。袋包含用于用户进出的加强阶梯部115、通过窗内加固件118分离的后窗口117a、117b。类似地，窗内加固件118分离下方和中间侧窗口117a、117b以及中间和上方穿孔117b、117c。弹性元件119和120附连至加固件118附近，在此处希望折叠，并且偏压袋沿期望方向并以期望顺序在窗口之间折叠。下摩擦涂层121施加至舱室支承件102的内侧以使袋116在折叠和展开期间的磨损和粘连最小化。袋引导夹板122在允许袋116在充气和放气时沿支承件102上下移动的同时将袋116附连至舱室支承件102。当舱室环组件101降下时，袋116通过如图5B中的箭头所示在129向内折叠并且在130向外折叠而塌缩。以下参照图5E、5F描述袋夹板的细节。图5C示出一个可选择的支柱102构型，其中在跑步机跑台上方的最大支柱高度被限制为42英寸以提供更多用于用户肘部的空间或扩大的跑步包络线。

图67是被修改以显示成角度的舱室侧臂87’的实施例的图5B中的系统的修改视图。由于向下成角度的侧臂，辊子和支承组件定位成比舱室组件低。由于辊子组件顶部竖向移动是支柱102的高度的一个因素，所以通过减小辊子组件行程(如图67所示)，可以如图所示进一步推导支柱高度。在一些实施例中，可减小辊子组件的尺寸，使得整个辊子组件的竖向位移与集成式基座150的顶部或在舱室组件降下以便用户进出时集成式基座150的顶部加上DAP袋的附加高度的竖向高度大致相同。

图5A的视图还示出包括低摩擦涂层以防止邻近的DAP减重袋在上下滑动时粘连和磨损的舱室支承结构的实施例。图5A还包括其中弹性部件沿正确方向并以正确顺序实施折叠的DAP减重袋的实施例。

图5D是贯穿图5A的空气压差系统100的截面的内部视图，示出了用于在窗口141c上方和中间窗口141b与下窗口141a之间的侧折叠偏压部件120的内部袋附接位置。侧-后折叠偏压部件119被示出附连至邻近后窗口117a、117b之间的加固件118的后壁和上方窗口141c与中间窗口141b之间的侧面。图5D中还示出了用于提供用户的下肢的照明的灯72中的一个以及用于提高照明一致性的袋的上表面内侧的反射涂层(用73表示)。另外的或可选择的照明位置在图13中被示出。

图5E和5F分别是如图5A所示的侧支柱102内以滑动布置附连至夹板122的袋116的一部分的顶视图和内部侧视图。图5E示出夹板122如何成形以接合在支柱102的内部c形通道内。图5F示出用于将上窗口141c与窗口141b分离的袋壁109中的夹板122的附接点109a。

图5G是具有外部夹板通道的侧支柱102的透视图。与图5E和5F以及引导夹板122的内部布置相反，可设置一个或多个外部通道191。外部引导夹板通道191的一个优点在于滑动支柱102的内部是开放的。开放的支柱内部容许图3、24C-24G所示的引导辊子组件的更容易使用。

图5H是与图5G的外部夹板通道191相结合地使用的处于降下位置的舱室环135的透视图。

图6A是图5A、5B和5C的气囊116的分解图，示出了袋折叠线以及窗口对准和位置的另外的细节。示出了袋样片122、125、126和127。折叠线123和124指示袋的各部分在放气期间如何向内和向外折叠。

图6B是处于折叠构型的气囊116的局部顶视图，示出了当气囊处于接近平坦或优先折叠构型时图6A的优先折叠面板与各种窗口之间的间隙的相对关系。处于平整状态的窗口117之间的间隙128有助于袋116在窗口117、141不折叠和起皱的情况下的可靠塌缩。如通过查阅图6A和6B所见，提供了一种无一窗口折叠的DAP减重袋。如图6B中最佳所见，窗口141a、141b和141c由于本文中描述的山谷和向内-向外折叠技术而对准(参见例如图5B和5C中的折叠指示箭头129、130)。类似地，后窗口117a和117b构造成折叠成使得DAP袋窗口褶皱减少或消除。支柱102和用户进入点/密封界面344显示侧窗口141在袋116塌缩和折叠时必须配合的约束。

本文中描述的DAP减重袋的各种实施例的再又一些细节和替代方案可提供其中褶皱部之间的侧窗口高度小于舱室支承件与舱室用户开口之间的间距的设计。在再另一些构型中，存在其中褶皱部以可竖向滑动的方式附连至舱室支承件的DAP减重袋。为此可附接夹板、夹具、辊子等。

再又一些改型和替代方案可用于更流线形的或低阶梯高度的DAP压力袋轮廓。图6C是修改了折叠线的空气压差袋116的一个实施例的一部分的等轴测视图。在此实施例中，折叠线和窗口117的位置在舱室下降以容许用户31离开系统时引起手风琴式折叠动作192。由于手风琴式折叠动作的紧凑性质，当舱室102降下时阶梯高度减小。

图7是图5A中的空气压差系统100的顶视图，示出了用于将气囊116与舱室环组件102联接的气囊116的附接点131的一种构型。袋116在多个点131处附连至舱室环135以保留袋116中的开口的圆形形状。多个点131可包括适合维持袋116相对于舱室环135和舱室支承机构102处于适当位置并由它们支承的许多不同类型的附接机构、带条、绑带、紧固件、带、夹具、钩等中的任一者。可设置或多或少的附件131以容许袋116与支承环135和支承机构102之间的贴合。

采用本发明的集成式跑步机基座的DAP系统的阶梯高度比具有压力控制系统和包围单独的跑步机的舱室的DAP系统低。这对于低移动性的用户而言尤其重要。此外，将中央袋和舱室支承支柱与可移除的硬扶手一起使用可容许组装和测试本文中描述的实施例并且然后部分地拆卸以进行运输。通过降低DAP系统的总高度以用于运输和安装，可简化安装技术，这是因为不再有对高或宽的门洞的需求。DAP系统的运输也可以是不昂贵的，因为系统的降低的高度引起较小的运输集装箱的使用。图1B、1C和1D各自都示出具有可移除构件和/或折叠构件以减小运输高度的各种DAP系统构型。

图1B是构造成移除了扶手136、138和支柱102的图1A的空气压差系统的等轴测视图。前扶手142、144、用户界面149和屏幕186也被移除以用于紧凑的储存或运输。此外，前支柱148可包括允许前支柱向下折叠到跑步机带178上的铰链193。

图1C是替代构型的移除了扶手以及折叠的用户界面和屏幕以用于紧凑的储存或运输的图1A的空气压差系统的等轴测视图。图1C与图1B相似地构成。然而，在图1C的实施例中，前扶手142、144、用户控制界面149和触摸屏186保持附连至铰接的前支柱148并且如图所示向下折叠到跑步机带178上。

图1D是替代构型的移除了扶手以及折叠的用户界面和屏幕以用于紧凑的储存或运输的图23A的空气压差系统的等轴测视图。以下参照图22A-23A进一步描述该空气压差系统实施例的另外的细节。在该视图中，侧支柱和扶手已被移除。与图1C一样，铰链(未示出)容许通过紧固件355刚性地保持就位的前支柱356在移除紧固件时朝带178向下旋转来减小高度。或者，铰链354可被拆卸，从而允许从集成式基座150移除所有上部构件以用于高度减小的运输。

图8是跑步机基座150的实施例的透视图，其中移除了维修盖151，152以显示气密基座框架107内的用户不可维修的构件区域外部的用户可维修区域(参见图9和10)内的构件。耐压壁153将加压容积部与非加压部分离。诸如将根据一个或多个本文中描述的各种实施例修改或调整的基于跑步机的DAP治疗系统的使用和操作的各种细节请参考可从加利福尼亚州菲蒙市的AlterG公司购得的P200型和M320型DAP系统。此外，诸如将根据一个或多个本文中描述的各种实施例修改或调整的示例性DAP系统的系统构件和操作以及基于跑步机的DAP治疗系统的各种操作的各种细节请参照共同受让的美国专利7,591,795；美国专利申请公报2011/0098615；和美国专利申请公报2011/0120567，出于所有目的通过引用将各申请整体并入本文中。

维修盖151将用户与用户不可维修的构件隔离。鼓风机盖152允许用户安全到达用户可更换的鼓风机155。用于使用户减重的空气压力通过气密基座框架157维持。前耐压壁153将加压容积(即，DAP袋116内)与未加压的维修区域分离。旋转前辊子密封件154设置在前驱动辊子168周围并且在图10、12中更好地看到。侧面和后方气密检修门156、159允许对如图10和11A最佳所见的辊子调节。柔性压力室(诸如DAP袋116，未示出)利用夹杆158密封在基座157上。在图8中示出了四个夹杆158。

图9是图8中的跑步机基座157的前部的放大透视图。该视图进一步示出了可维修和不可维修构件区域内的构件和分离这两个区域的隔板97。为了清楚移除了盖板(上面在图8中的非压力区域的相应部分中示出)。

用户不可维修的构件包括跑步机电机160、电控装置161和倾斜电机组件162。在通过隔板97分离的单独的用户可到达的隔室中，鼓风机电机155在需要时容易更换。耐压隔板153中的隔板连接器163允许电信号经过基座的加压部和非加压部之间。电插座99设置在隔板97中以供鼓风机组件155或其它构件使用。在压力系统鼓风机与基座的加压部之间设置有联接器98。在一个实施例中，鼓风机输出部经由耐压隔板153中的连接件直接通向基座的加压部中。附加地或可选择地，联接器98可包括作为提供期望水平的减重辅助的一部分在压力控制系统的控制下操作的阀。

图10是图9所示的跑步机基座的前部的顶视图。前辊子168由电机160经由传动带169驱动。为了调节带跑偏，通过旋转调节螺钉166来改变前辊子168的角度以调节带跑偏。由于前辊子的远端固定在轴端附接枢转点170处，所以旋转调节螺钉166引起浮动的轴端167相对于固定枢转点170移动，从而实现期望的角度调节。角度调节通道165位于前耐压壁153的非加压侧，从而允许在不拆卸压力室的情况下实施调节。

图11A是跑步机基座150的后部的顶视图，示出了可接近压力密封件的辊子角度与带张力调节螺钉171的关系以及与后隔板壁或耐压壁174的相对位置。还示出了袋压力密封框架158的沿跑步机基座157的最后部外周的部分。后辊子角度螺钉通道172被示出相对于各螺钉171和耐压壁174就位。

图11B是图11A的跑步机后部的后视透视图，示出了若干可替代的摄像机34中的一个摄像机或具有用于位于跑步机基座的压力控制容积内的安装在后部的摄像机的底座185的位置的摄像机。

返回图11A，以与前辊子角度调节相似的方式，后辊子173通过两个角度调节螺钉171取向，所述角度调节螺钉穿过后耐压壁174并且可在到达点172处的加压容积的外部到达。应理解，调节螺钉或与基座密封接合的其它合适的工具提供用于气密的、可从外部接近的跑步机调节。跑步机调节可包括例如跟踪角度调节或带张紧并且可移植到前、后跑步机辊子中的一者或两者上。

图12移除了跑步机带的图8的跑步机基座的左前部分的放大视图。

旋转轴密封件154维持与前辊子168的滑动接触以便维持加压腔室内的空气压力。带接近门175允许接近传动带169以用于安装和移除。传动带169在图10中被最佳地示出。门175具有对框架157的气密密封件。密封件154可以是维持与前辊子168的接触的唇形密封件，或不需要接触的迷宫式密封件或其它合适的旋转轴压力密封件。

图13是图8的跑步机的前辊子168和后辊子173之间的顶视图。该视图显示了带178的顶面下方的跑台177通过跑台底座176悬挂。该视图显示了称重传感器的相对位置以及可用于将其它附加构件或附件安装在跑步机压力容积内的压力密封框架的可用支承区域。还示出了用于压力容积内的安装在跑步机跑台上的步态传感器183或适当地构成的步态计量单元的若干可能的位置中的一个位置。在一个示例性实施例中，步态传感器183是以下PCT申请中记载的步态测量装置的一个实施例：在2014年3月14日提交的系列号PCT/US2014/029578，题为“Method of Gait Evaluation and Training with Differential Pressure System(使用压差系统的步态评估和训练方法)”，出于所有目的通过引用将该申请整体并入本文中。

图14A是移除了跑步机踏面178的图8的跑步机基座的称重传感器和跑步机跑台底座180的放大透视图。图14B是与图14A相似的透视图，其中跑步机跑台177就位以示出跑步机踏面高度与称重传感器180、减振器182和跑台安装托架176的总高度之间的比较高度。图14C是图14B的底座和托架176的截面图。相关的构件的尺寸可以是减振器182具有从称重传感器180的顶部到跑台底座176约1.6”的高度。称重传感器180可高约1.2”。

跑台底座176在附接点179处附连至跑台177。跑台底座176偏离以使得称重传感器180和减振器182可安装在跑台177旁边并且不会增加整个组件的竖向高度。称重传感器180在附接点181处附连至基座157。在当前实施例中，所有跑台底座176都经减振器182附连至称重传感器180。在改善步态信号品质的替代实施例中，前称重传感器180和跑台底座176如图所示经由减振器182附接，而后称重传感器180和跑台底座176刚性地联接。此后，在用于步态测量的跑步机运转期间仅使用后称重传感器。此布置还将减轻对导致称重传感器零读数的变动的基座157与跑台177之间的公差叠加的敏感度。

图15是图8的跑步机基座的后部的放大透视图，示出了处于关闭(左)和打开(右)位置的一对密闭清扫门164。清扫门164比框架157中的开口大并且安装在其内侧。门164通过螺纹紧固件密封于框架157。在一个替代实施例中，门垫片通过由鼓风机155供给的压力自动致动，从而允许仅较小的弹力保持门关闭。

图16是示出用于典型的锻炼器材安装的常规布线构型的框图。

图17是示出如本文中描述的限流器在建筑物布线与锻炼器材之间的位置的使用的框图。电控装置(如在图9中最佳地示出)包括计算机可读代码或电子指令或与DAP系统的各种构件的控制、操作和互操作相关的控制电路。在一些实施例中，还提供了在DAP系统的各种构件通电、断电、被调节或以其它方式被控制以便控制、维持或调节由本文中描述的DAP系统实施例提供的DAP环境时缓和或控制电流浪涌的感测和控制电路(即，通常称为限流器)。在示例性限流器的一个实施例中，DAP电控装置包括自动电流涌入和RMS限制电路以减轻/消除断路器过载，从而允许在降低的电流下的降低的性能。

图18是用作集成在图8的跑步机中的构件或用作一台电动锻炼器材与用于该器材的电源之间的单独的电气元件的根据一个实施例的示例性限流器的框图。在一个实施例中，存在交流电流传感器、微控制器和一个或多个固态继电器。微控制器从电流传感器接收电流输入，计算电流的RMS平均值，将该RSM平均值与极限进行比较，并且然后控制继电器以短暂切断通向一个或多个相连的设备的电力，以便确保总电流保持在预设极限内。在另一方面中，过电流状态的检测引起输出部断开且不会自动重连，从而有效地用于建筑物断路器与器材之间的精密断路器。在另一个方面中，电路也可通过诸如I2C串联连接的连接将测定电流传送到能记录或分析电流历史的另一装置。该电流历史可用于确定随时间变化电流消耗的增加。收集的信息可用于分析随时间变化的系统性能，诸如需要维修的相关装置的磨损或异常状态的指示。

已有的DAP系统使跑步机独立于下半身压力室倾斜。为了降低成本和复杂性，集成式基座的DAP系统的实施例使两者倾斜。

图19A示出叠加了零角度舱室194和下降角度舱室195的相对位置的空气压差系统100的一个实施例的侧视图，其中空气压差系统的跑步机不具有相对于地面196的任何倾角。图19B示出如图19A中的叠加了零角度舱室和下降角度舱室的相对位置的空气压差系统的一个实施例的侧视图，其中空气压差系统的跑步机处于倾斜角度197下。舱室194、195被示出为在竖向上偏离以简化比较。如在图19A中最佳地示出的，0°角度舱室194被示出在DAP系统100未倾斜时平行于地面196。当系统倾斜至一定位置或角度197时，舱室194也将如图19B所示相对于地面196以大致相同的量倾斜。

为了提高在高倾斜角度下的舒适度，可设置替代的舱室取向或可设置舱室调平或水平感测机构。在图19A的说明性实施例中，替代性舱室取向被设定为下降角度。在一个方面中，下降角度舱室195以作为总倾斜度或预期倾斜范围197的一小部分的角度相对于地面196向下倾斜(即，舱室朝机器后方较高，朝用户界面或前方较低)。这样，当系统移动到总倾斜角度197时，下降的舱室195以倾斜角度197的一小部分如图19B向上倾斜。在一个示例性实施例中，总倾斜角度197为7°并且下降角度舱室向下倾斜约3°、3.5°或约4°。

图20A是从贯穿与收纳在空气压差系统的前支承件或支柱148内的摄像机34对准的前窗口189的袋116内看的视图。该支柱包括摄像机开口190。摄像机34可以是相对于窗口189和引导件190定位以在用户位于DAP袋116内时观察和记录用户的脚、步态或其它特征的视频摄像机。在一个方面中，摄像机34可以是机动化的，以调节相对于摄像机槽190的位置。

图20B是空气压差系统的局部侧视图，示出了袋前窗口189与由空气压差系统的前支承件或支柱148支承或位于其内的偏压的摄像机底座的对准。在已有的步态监视设计中，前摄像机、生气(vital)或步态评估位于跑步机跑台上方大致4-6英寸处并且接近在压力室内的用户。在观看得到的图像时该布置通常引起视觉变形。为了解决该缺陷，摄像机34和消除反射的遮光罩196由摄像机支承件197和枢轴/弹簧198顺从地偏压靠在窗口189上，从而经由可补偿压力室116的充气和放气的摄像机底座允许无眩光记录和自然视角。

图21A是具有基于条带的舱室高度调节系统240以及被支承在侧扶手与前支承扶手236、242之间的用户输入部149/186的替代性空气压差系统200的等轴测视图。图21B是图21A的空气压差系统的条带205和舱室机构240以及与环135的接口的放大视图。

一起考虑图21A和21B，可更好地了解DAP系统200的基于条带的舱室设计的功能。条带205从上扶手236并且在上扶手和集成式基座150之间延伸。条带205的末端可使用任何合适的技术固定。一种技术在图21C和21D中被示出。

图21C是图21A和21B的空气压差系统的系统基座150的透视图，示出了用于舱室调节条带205的附接开口232。图21D是条带205就位在销233周围时贯穿图21C的附接开口232的截面图。

返回图21A和21B，用户在DAP袋116上方进入系统200并且进入舱室环135内的用户接口。舱室高度调节机构240的锁闩或锁定杆244移动以释放条带205，从而容许舱室环135和附接的DAP袋116沿条带205移动。一旦舱室环135相对于用户正确地定位，锁定杆244便用于操作高度调节机构240以固定舱室135的位置。高度调节机构240和锁定杆244也可包括一定数量的销、滑块、棘齿、齿轮或其它机械保持器以克服舱室135和袋116的重量以及DAP系统的操作过程接合和保持条带205。

基于条带的舱室系统200还示出舱室环与DAP袋116之间的2连接点联接。在图21A和21B的说明性实施例中，使用了前222和后220袋-环附接构型。袋116包括一个或多个如本文中在别处描述的窗口。图21A示出在DAP袋116的侧面中示出的窗口210。

DAP系统200还示出单个一体的上扶手236可如何被用于支承舱室的顶部。在图示的实施例中，上扶手236附连至基座150的左、右后部。上扶手236的前支承经由与前扶手242的连接来提供。与本文中描述的其它扶手实施例相反，前扶手242附连至基座150的左、右前部。在一个实施例中，上扶手236和前扶手242经由板或其它合适的接合机构连接。在另一实施例中，用户界面149/触摸屏186位于扶手236、242之间并且可包括用于如图21A所示附接扶手的配件。

DAP系统200采用两个单独的锁闭致动器，从而使得在系统的任一侧的治疗师能够协助用户解锁、定位或锁定舱室(参见图3和4中的触发器104和双触发器锁闭致动器98)。或者，在一些DAP系统实施例中，利用单个中央锁闭致动器来释放舱室和将舱室锁定在支柱上。例如，图示的DAP 300实施例经由位于系统的中心线上的单个锁闭致动器和对应的致动手柄(345，图23C)提供该相同功能。单个锁闭致动器的细节在图24B中被示出。提供了单个锁闭致动器的两种示例性舱室轮廓配置。示例性倾斜舱室轮廓385在图22A和22B中提供。示例性平坦舱室轮廓342在图23A和23D中被示出。

图23A是具有平坦轮廓342和中央致动的舱室锁定机构345的空气压差系统300实施例的等轴测视图。大触摸屏用户界面358和触摸条实现了用户利用按钮、触屏和各种图形用户界面(GUI)与系统交互以及如以下参照图33-61更详细地描述的各种其它功能。图23A还示出替代性的侧扶手和前支柱。左、右引导件或扶手336、338附连至框架底座或后扶手保持件309。后扶手保持件309对准成几乎平行于框架157。后扶手336、338附连至保持件309和支柱102的背面或后部。左、右前扶手382、381与支柱102的正面或前部连接并且也被用于支承用户界面358。附连至基座150的弯曲前支柱356也支承用户界面。侧扶手和支柱可被移除并且前支柱如图1D所示向下折叠。该视图还示出邻近用户界面358的杯架303。朝前的或身躯摄像机349也被示出邻近用户界面和显示器358。

图23B是图23A的空气压差系统的顶视图，示出了相对于大屏幕用户界面处于上方位置的舱室。用户31与显示器、舱室锁定机构和左、右支柱102对齐。在使用中，用户定位成与支柱和舱室侧臂对准。在该视图中示出了舱室锁定机构罩盖已就位。带有位于减重/稳定界面344内的用户31的DAP袋116利用夹板接收器306内的袋夹板保持件341附连至舱室框架135。示出了四个夹板保持件，邻近舱室侧臂87的前、后、左侧和右侧各一个。左、右支柱102设置有盖304。通过参照出于所有目的以引用的方式整体并入本文中的美国专利申请公报No.US2011/0098615，可了解用户减重/稳定界面344的设计和功能的其它细节。

图23C是图23A的空气压差系统的顶部透视图，示出了用户界面344上方的舱室盖和相对于大屏幕用户界面处于降下位置的舱室。在该视图中舱室锁定机构345的盖和支柱盖304被移除。锁销和辊子组件387的在支柱102的内部的一部分也在该视图中被示出。

图24A是移除了锁定机构盖的图23C的中央安装的舱室锁定装置345的顶部等轴测视图。该视图还示出了前支柱356在舱室135上的位置。图24B是图24A的中央操作的舱室锁定装置345的放大顶视图。将参照图24B描述单杆舱室锁定致动器345的操作。线缆319与左、右锁销组件387连接。线缆319在线缆控制块319b周围由带轮318引导。线缆夹持紧固件319a将线缆319锁定在线缆控制块319b上。线缆长度补偿器315允许在锁闭机构的任一侧的线缆路径长度的独立调节。线缆控制块319b在导轨312上滑动。在通常操作期间，线缆控制块凸轮面317始终与任意枢转的凸轮块319c接触。随着锁定杆316围绕枢转点319d旋转，枢转的凸轮块319c将凸轮面314或凸轮面313呈现给线缆控制块凸轮面317。当凸轮面314被呈现时，线缆控制块319b被向下迫压并且线缆319从两侧向内拉动。该线缆移动被用于拔出锁销113(参见图24C)。当凸轮面313被呈现时，线缆控制块319b向上移动并且线缆向外给送至两侧。该线缆移动容许锁闩接合弹簧328向外推动销113(朝向锁定位置)。参见图24C。

图24C是由图24B的中央安装的舱室锁定装置机构345致动的舱室锁销机构387的顶视图。

图24C在截面图中示出锁销组件387和支柱102。致动器线缆319经由致动器线缆箱339被送至锁销组件387。舱室组件在它通过引导辊子332、334、335和336沿支柱上下移动时稳定。舱室组件和附接的袋的重量通过附连至左、右支柱102的顶部的恒力弹簧333抵消。锁销组件387中的销113与锁定板37中的销开口114接合。锁定板37处于各左、右支柱102内的固定位置。

图24C示出左侧锁销和辊子组件387的细节。锁定致动线缆319由带轮323引导并且固定地附连至锁销块329。作用在固定板止挡件327与滑动销块329之间的锁闩接合弹簧328提供向外偏压力以使销块329/销113朝锁定板337中的孔114滑动。当舱室锁定致动器345的操作拉动锁定致动线缆319时，锁闩接合弹簧328被压缩，从而使销块329和销113移动离开锁定板37。一旦锁销113从锁定板37中的孔114被拔出，舱室组件就被解锁并可自由沿支柱102竖向地滑动。

侧臂87附连至舱室框架135并且支承锁销和辊子组件387。在该视图中还示出了盖304、支柱102和袋折叠夹板通道191。前、后辊子321、331和侧向引导辊子322、330也在该视图中相对于支柱102被示出。在图24E、24F和24G的视图中可了解引导辊子和其它构型的另外的细节。在使用中，引导辊子用于通过确保舱室相对于支柱102的平顺移动来使舱室的竖向移动容易。

图24C现在将被用于说明当使用单杆舱室锁定致动器345时锁销和辊子组件387的操作。锁定致动线缆319位于在舱室框架135内延伸的线缆壳套324内。线缆319在带轮323周围并且终止于锁销块329处。锁闩接合弹簧328位于锁销块329与固定弹簧止挡件327之间。锁销接合弹簧328维持靠着锁销块329的向外(即，锁销113接合)偏压和线缆319上的张力。当致动器345的杆316移动而释放时，线缆319上的张力克服弹簧328的偏压并且使销113和块329移动成分离或销退回构型。在分离或销退回构型中，舱室和袋可自由沿支柱102竖向地移动。当处于接合构型时，销113与锁定板37中的开口114接合。

图24D是图23B的左侧支柱102的锁销机构的等轴侧视图，其中移除了支柱壁以显示示例性舱室引导辊子的细节。图24D示出了左锁销和辊子387，其沿左侧支柱102上下移动，从而将舱室组件锁定在跑步机跑台上方的不同竖向距离处。侧向引导辊子322、330被示出相对于舱室平衡弹簧333竖向地就位。侧向引导辊子尺寸确定且构造成在支柱102内滚动。前/后引导辊子321、331和底座337用于确保平顺的移动并且吸收通过弹簧333的操作和舱室竖向移动而产生的力。

图24E、24F和24G是锁销和辊子组件387的引导辊子、弹簧333和销345的各种视图。图24E是图24D所示的引导辊子的正视图。

图24F和24G是图24D的舱室锁销的透视侧视图，其中移除了锁定板并且销被退回(图24F)以容许舱室移动并且被伸出(图24G)以将舱室锁定在锁定板上。

图22A是具有倾斜轮廓385的中央致动的舱室锁定机构345、大触摸屏用户界面和弯曲前支柱的空气压差系统300实施例的侧视图。

图22B是图22A的空气压差系统300实施例的等轴测视图，示出了舱室被锁定在升起或使用高度位置的具有倾斜轮廓385的中央致动的舱室锁定机构345。在该视图中还示出了大触摸屏用户界面和沿侧支柱102延伸的外部夹板引导件191。

顺从的用户舱室

在步行期间且尤其在跑步期间，即使在跑步机上，用户也自然地上下、左右、前后移动。因此，重要的是用户不被紧紧地约束在这些轴线上的舒适度。理想的是在侧向上逐渐形成阻力，以使得用户接收关于他们在舱室内的位置的触觉反馈而不会感到不适。为了实现这一点，谨慎地设计了刚性舱室框架与用户连接部之间的过渡。此外，图23B示出了与位于用户稳定和减重界面344内的用户31基本水平对齐从而最大限度地减小由加压袋116在舱室101上施加的力的支柱102。袋116在前、后、左、右位置在夹板接收器306内的袋保持夹板341处固定在刚性舱室框架135上。袋116与接收器306之间的四个连接点限定出舱室平面。

图28是示出左侧支柱102和用户减重和稳定界面344附近的截面的侧视截面图。用户连接点344具有用于在一些实施例中通过拉链(未示出)与穿戴有带拉链的互补耐压服装的用户接合的边缘344。连接点344通过袋织物453的搭接附连至舱室连接点306。织物453的搭接具有比舱室附接点306与用户连接点344之间的水平距离451大的长度。另外的材料搭接允许用户连接部344的水平面(从点344向前延伸)相对于袋连接点306的平面(即，通过后连接器306与前连接器306之间的线大致形成的平面)既竖向地又横向地移动。这样，与用户连接的拉链平面(用344表示的平面)从舱室平面向外移位。

图29是DAP系统300的一个替代实施例的顶视图。在该实施例中，用户舱室具有间隔得更宽以允许用户31在跑步时摆动手臂的支柱102。在提供更宽间距的同时，用户保持与舱室支承臂和支柱大致对齐。支柱102之间的更宽间距通过间距456示出。间距456的量通过扶手支柱适配器487的几何形状来确定。前适配器487与支柱102的前部和前扶手382、381的后部连接。后适配器487与支柱102的后部和后扶手336、338的前部连接。该设计在允许如间距457所示的前、后扶手的更窄间距的同时允许手臂摆动。这样，支柱102后方的扶手仍可被用作在锻炼或治疗之前、期间和之后抓握在扶手上的抓握部。图29所示的前、后适配器相似地确定尺寸和成形。可以对前、后适配器中的一者或两者进行改造以根据正在使用机器的用户的类别提供自定义尺寸的舱室或各种用户界面。前、后适配器可以是单独的部件或也可与相关的前扶手或后扶手一体地形成。另外，支柱102之间的附加间距456可利用与前述窄支柱间距设计相同的舱室框架135和界面344。在替代方面中，舱室侧臂87可扩大以单独或与舱室环135和用户减重/稳定界面344中的一者或两者的尺寸、几何结构或形状相结合地补偿另外的间距。

图29还示出了邻近用户减重/稳定界面344的垫455的安放。垫455尺寸确定和定位成在为了使用而就位时覆盖用户附近的露出器材。当用户在DAP系统中跑步或步行时与垫455的偶然接触向用户提供反馈以检查手臂摆动。垫接触可用作有用的提醒以在步行或跑步时维持步态和良好的生物力学结构。垫455可采用各种方式确定尺寸和成形为覆盖支柱102、夹板引导件191或任何其它硬件或表面的一部分。

低成本精确对齐

减重系统通常需要建立一旦到达期望位置便可被锁定在适当位置的可调节舱室高度。在加压系统中，重要的是锁销在舱室的两侧接合以便分配由加压系统施加至舱室的力。在具有分散的锁定间隔和被保持在大致水平取向上的舱室的系统中，有必要的是锁定孔对准以使得锁销可容易地同时与左、右两组锁定孔接合。

图30示出支柱102相对于基座157的对齐。紧固件F穿过支柱并且经由长形开口65(参见图31)附接。基准托架350附连至基座150的侧壁157以提供用于舱室布置的支柱的前-后定位。支柱安装板353安装在支柱102的底部上。在组装期间，支柱安装板353插入支柱基准托架350与基座151之间的开口中。如果基准托架350上的公差足够，则不需要进一步的竖向对齐。为了实现更好的控制，支柱偏压部件364可被用于迫使支柱安装板353与基座157接触并且对齐，从而容许如图31所示穿过支柱安放紧固件F以提供左、右支柱与基座/地面之间的适当竖向对齐。

由于基座157中的安装孔在基座157的冲孔、弯曲和焊接之后松弛地定位，所以图31示出允许支柱安装板353的两种安装孔定位和残留公差的开槽安装孔65。使用偏压部件364，可调节支柱位置以使得紧固件F与适合的开口65对准。

支柱102的对准对于在DAP系统的使用期间用于固定舱室的锁销113的可靠接合和分离而言也是重要的。可通过扩大或修改锁定板37中的锁销孔洞114的形状来适应锁销与锁定板37的错位。图32示出在竖向上伸长以允许舱室与支柱之间的竖向错位的示例性锁销孔洞114。

示例性计算机系统

图60是适合且构造成实施本文中描述的逻辑、控制、数据收集、软件和硬件操作等中的一者或多者的示例性计算机系统600的框图。计算机系统600可适合并且构造成例如以任意组合使用硬件、软件、固件实施在图25、26、27中描述的功能，以实现跑步机制动以及参照图33-59描述的各种其它计算机控制和实现的方法。附加地或可选择地，示例性计算机系统600还可提供合适的电连接以及用于直接和远程用户界面的有线和无线通信能力、包括触摸屏的输入和控制、语音激活的命令、远程控制装置——包括使用智能电话、平板电脑或移动电话实现的那些——以及其它类型的移动图形用户界面装置。该计算机系统包括用于使用本文中描述的各种用户输入装置——诸如触摸屏界面186、急停开关146、用户界面控制器149、交互用户界面和GUI显示器358、触摸按钮条302以及各种摄像机和数据记录装置——的使用的操作系统、软件、固件和通信。

示例性计算机系统600可包括示例性客户端或服务器计算机系统。计算机系统600包括用于传送信息的通信机构或总线611，和与总线611联接以用于处理信息的处理器612。在一些变型中，处理器612可以为微处理器，但不限于微处理器。

系统600还包括与总线611联接以用于存储要由处理器612实施的信息和指令的随机存取存储器(RAM)或其它动态存储装置604(称为主存储器)。主存储器604也可用于存储处理器612执行指令期间的临时变量或其它中间信息。

计算机系统600还包括与总线611联接以存储用于处理器612的静态信息和指令的只读存储器(ROM)和/或其它静态存储装置606，和数据存储装置607，诸如磁盘或光盘及其对应的盘驱动器。数据存储装置607与总线611联接以存储信息和指令。

计算机系统600还可与诸如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)的显示装置621联接，该显示装置与总线611联接以向计算机用户显示信息。字母数字输入装置622——包括字母数字键和其它键——也可与总线611联接以将信息和命令选择传送到处理器612。另外的用户输入装置是光标控制器623，诸如鼠标、轨迹球、触控板、触笔或光标方向键，其与总线611联接以将方向信息和命令选择传送到处理器612并且用于控制显示器621上的光标移动。

可与总线611联接的另一装置是硬拷贝装置624，其可用于在诸如纸、薄膜的介质或相似类型的介质上标记信息。可与总线611联接的另一装置是用于与电话或手持式掌上设备、LAN网络、远程网络或基于云的计算机网络或其它分布式或共享式计算和数据存储系统通信的有线/无线通信能力625。

注意，系统600的任何或全部构件和相关硬件可用于本文中描述的本发明的系统中。然而，可理解的是，计算机系统600的其它构型可包括一些或全部所述装置。系统600的某些变型可包括图60中未图示的外围设备或构件，例如构造成接收不同类型的用户输入——诸如语音输入——的构件，或诸如触摸屏的触摸传感器。

某些实施例可被实施为可包括存储在机器可读介质上的指令的计算机程序产品。这些指令可被用于将通用或专用处理器编程以实施所述操作。机器可读介质包括用于以机器(例如，计算机)可读取的形式(例如，软件、处理应用)存储或传输信息的任何机构。机器可读介质可包括但不限于：磁性存储介质(例如，软盘)；光存储介质(例如，CD-ROM)；光磁存储介质；只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；可擦写可编程存储器(例如，EPROM和EEPROM)；闪速存储器；电、光、声或其它形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)；或适于存储电子指令的另一类型的介质。

另外，一些实施例可在机器可读介质被存储在多于一个的计算机系统上和/或由多于一个的计算机系统实施的分布式计算环境中实践。此外，在计算机系统之间传送的信息跨越将计算机系统连接的通信介质而被提取或推送。

本文中描述的数字处理装置可包括一个或多个通用处理装置，诸如微处理器或中央处理单元、控制器等。或者，数字处理装置可包括一个或多个专用处理装置，诸如数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。在一个替代实施例中，例如，数字处理装置可以是具有包括核心单元和多个微引擎的多个处理器的网络处理器。此外，数字处理装置可包括通用处理装置和专用处理装置的任意组合。

用于数据收集的跑步机的联网系统

提供了一种供减重系统使用的数据收集和分析系统。减重系统可构造成捕获数据，诸如用户的治疗历史、目标、当前状态、用户类型、年龄、医疗历史等。来自多个用户的这种数据的总集合的分析可允许减重系统或治疗师生成建议的治疗协议或调整已经使用的协议。另外，数据的总集合的分析可表明是否指示特定评估，诸如步态、平衡或脑震荡评估。这些评估收集指示用户损伤的数据。可将该数据与可通过集合用户数据生成的正常阈值范围进行比较。

图61是用于实现云连接的跑步机控制系统——诸如包括使得医疗技术人员能够监督患者课程或个体能够实施不受监督的课程的用户和供应商认证结构的系统——的各种实施例的示例性联网计算机系统的框图。附加地或可选择地，该系统包括本发明的安全和数据管理系统和方法，以使医疗技术人员能够在病历正被创建或在搜索功能和数据传输是主要功能的云连接系统内查找到的医疗环境中使用该系统(例如，参见图33)。

图61的系统6100包括移动设备6110和与用户6194相关的客户端设备6120、网络6150、网络服务器6160、应用服务器6170以及数据存储装置6180。图61的系统还包括用于医生或医疗保健供应商6196的客户端6130和用于第三方6198的客户端6140。尽管以下讨论可能涉及医生，但出于说明本文中公开的方法和系统的目的，医疗保健供应商和理疗师被预期是可互换的。

在一些实施例中，提供了一种减重系统治疗管理的方法。该方法包括提供用户的信息，该信息包含以下特性中的至少两个特性：年龄、体重、性别、住址、期望结果、当前身体状况、身高、升降装置访问要求(lift access requirement)、治疗师访问要求、治疗历史、历史练习信息和用户类型，其中用户类型包括运动员、临时用户、康复用户和长期用户中的至少一者；利用处理器至少部分基于数据库中的集合信息而分析用户的信息，所述数据库包含其他用户的特性和相关的历史练习课程数据，该课程数据包括锻炼期间使用的持续时间、速度、倾斜度和减重水平；以及利用处理器基于用户信息与其他用户的信息的比较而生成建议的练习例程，包括在锻炼期间使用的持续时间、速度、倾斜度和减重水平。

移动设备6110可经由任何合适的有线或无线通信方法与网络6150通信并且包括移动应用6112。移动设备6110可包括如本文中描述的仪表化医用跑步机或减重训练系统，其包括机械减重系统和空气压差系统。移动设备6110可接收来自用户的输入并且实施一个或多个程序以管理一个或多个试验、锻炼例程、挑战、规定协议、包括减重治疗协议的推荐协议和对用户的推荐，向应用服务器6170提供试验结果，并且从应用服务器6170接收试验设定数据、帐号数据和其它数据。用户可以是医生相关的客户端6130的患者。出于说明系统6100的操作的目的，术语“用户”和“患者”在本文中可互换地使用。移动应用6112存在于移动设备6110上的存储器中并且可被实施以允许用户利用网络服务设定和登录帐号(例如，参见图33、35、36、50、55、58和59)，建立目标，取得反馈，查阅和更新或管理试验结果(例如，参见图44、45、46、47、54、57)，以及实施其它功能(例如，参加图37、38、42、43、52和53)。

客户端设备6120可包括网络浏览器6122并且被实施为计算设备，诸如笔记本电脑、平板电脑、移动电话、智能电话、台式电脑、工作站或某种其它合适的计算设备。网络浏览器6122可以是用于查看由诸如应用服务器6170的应用服务器经由网络6150上的网络服务器6160提供的内容的客户端应用。

网络6150可有利于不同服务器、设备和机器之间的数据通信。该网络可被实施为专用网络、基于云的网络、分布式网络、公共网络、内联网、互联网或这些网络的组合。网络服务器6160与网络6150连接并且可接收和处理在网络6150上接收的请求。网络服务器6160可被实施为实现网络服务的一个或多个服务器。当网络6150为互联网时，网络服务器6160可被实施为一个或多个网络服务器。网络150也可以是云计算网络。

应用服务器6170经由网络服务器6160和数据存储装置6180与网络服务器6160通信。应用服务器6170也可与如本文中描述的其它机器、可穿戴设备、生物识别测量装置和步态装置通信。应用服务器6170可以是服务器应用6172的主机，以及其它软件模块。应用服务器6170可被实施为一个服务器或多个服务器。服务器应用6172可存在于应用服务器6170上并且被实施以存储、取回和传输试验设定数据、分析试验设定数据和管理提醒。

数据存储装置6180可由应用服务器6170访问。数据存储装置6170可存储数据，处理出具，并且返回从应用服务器接收的查询。存储在应用数据存储装置6180上的数据可包含用户帐号数据、用户试验数据、用户试验结果、诸如趋势数据的结果分析和其它数据。

客户端6130和6140以及网络浏览器6132和6142可与客户端6120和网络浏览器6122相似，客户端6130和6140可分别与医生和第三方而不是用户(患者)相关除外。示例性第三方包括例如医药公司、人工关节公司或制造商、医疗付款方、医疗责任组织、保险公司、理疗师、运动教练或医院。

图62是使用具有测定的步态反馈能力的压差系统为患者提供治疗的示例性方法。

首先，在理解不同类型的可获得的减重系统、使用系统的患者类型和要实施的期望治疗的情况下，选择适合的系统对用户实施治疗。例如，着重于DAP系统，在‘124申请中设置了用于1、2和3类的多个系统类型。1类系统包括例如‘124申请的图2A。2类系统包括例如‘124申请的图7A。3类系统包括例如‘124申请的图1A和19。4类系统包括例如‘307申请的图19A。

接下来，针对该患者定制/自定义系统。定制可采取许多形式，诸如基于正被使用的减重系统的特定类型或构型、个人校准技术或特定患者参数的输入，或协议或患者特有的训练目标。

接下来，用户根据输入程序或协议实施系统中的治疗。

接下来，系统将在治疗持续进行的同时收集步态和减重和其它系统参数。

接下来，系统将分析收集的数据。

接下来，基于以前的分析步骤来判定是否调整治疗方法。该步骤的一个结果是调整治疗方法并且继续实施调整后的治疗方法。另一结果是基于分析而在不调整治疗方法的情况下实施治疗。

用于集成式空气压差和步态测量和训练设备的数据表的格式的一个示例在图63中被示出。该典型数据系统根据正被用于治疗的系统的特定构型而从若干数据流设想数据的收集和合成。图63的内容(即，数据表或由控制系统收集、控制、处理或操纵的变量)将以包括各种连续的、接近连续的或分段的数据流——其包括来自治疗系统的合成数据——的集合所需的程度变化。

同时的数据收集是指在公共时间戳(time stamp)下从多个数据流收集数据的一般过程。应理解，出于此目的调整和配置本文中描述的各种本发明的减重步态训练系统的实施例。然而，各种本发明的系统也适合且构造成合成如在示例性数据表(参见图63)中示出的正在从系统、子系统、附件和传感器收集的数据。如本文中所使用，数据的合成是指收集在另一组数据或与在系统中进行的治疗或训练相结合地使用的数据流中的独立数据流的集成。合成超出基本数据收集的原因在于，数据被放在一起以直截了当地辅助患者或治疗师从定量角度理解该练习。数据收集系统仅记录数据，而不朝帮助未进行训练或没有经验的患者或治疗师收集直接的数据的方向采取措施。在一个替代方面中，数据合成的类型是从接受治疗的患者的类型和针对他的患者类别(即，1、2、3或4类)选择的特定系统推导的。因此，患者或系统的类型是确定特定患者治疗课程或治疗路线所需的数据合成的类型的一个因素。在再又一些替代方案中，从一个构件收集的数据被用于指示来自另一来源的数据子集的相关性。在一个特定示例中，设置了在治疗期间提供膝盖外科手术后的患者的膝盖移动的高分辨率视频流的摄像机。对这种高容量数据的存储和后续处理要求可能是一项困难和耗时的任务。在数据合成的一个特定示例中，跑步机上的力传感器被用于指示脚跟着地并且触发对运行设定时限的视频流的捕捉。在另一特定实施例中，还存在与高分辨率视频流相结合地使用的循环记录仪。在本例中，与定时偏差相结合地使用的脚跟着地传感器被用于刚好在脚跟着地读取之前触发循环中的高分辨率流的一部分的捕捉。此后，在脚跟着地之后为另外的定时因素存储该数据流。在该数据的使用期间，视频的有关部分现在被删减并与记录或有关触发同步，这里在本例中为脚跟着地读取。图28示出脚跟着地数据与视频流数据的选择性组合以表示减重和步态数据的抓帧或片段的集合。数据或数据流可被实时呈现，或以将患者的状态告知医生、治疗师、制鞋商等的方式被打包。

在再另一个示例中，独立的生物识别传感器系统——本文中称为GaitBox——是可根据本文中描述的各种步态技术采用的步态系统传感器的另一种形式。GaitBox提供任何跑步机上的基本步态参数的精确、实时的测量。基本步态参数是：速度(距离除以时间)；节奏(每分钟步数)；左/右步长(同一只脚的连续着地之间的距离，即左脚着地至左脚着地)；和左/右跨步时间(同一只脚的连续两次着地之间的时间)。其它另外的步态参数包括例如且不限于脚放置相位不对称(右至左脚踏步时间与左至右脚踏步时间)和跨步时间抖动/跳动(在同一侧或相对侧的连续落脚之间的时间变化)。通过参考以下申请，可理解GaitBox的一个实施例的另外的细节：美国临时专利申请62/054,311，题为“SYSTEMS AND METHODS FOR MANAGEMENT AND SCHEDULING OF DIFFERENTIAL AIR PRESSURE AND OTHER UNWEIGHTED OR ASSISTED TREATMENT SYSTEMS(用于管理和安排空气压差和其它减重或辅助治疗系统的系统和方法)”，在2014年9月23日提交(“‘311申请”)，其中在‘311申请中至少在图5A中示出GaitBox位于跑步机框架上并且在同一申请中参照图32A和32B更详细地示出和描述了GaitBox。

其它更先进的合成类型也通过本发明的系统的实施例实现。在另一示例性系统中，正被收集的数据流可在记录之前或与记录相结合地被处理。这里，处理可采取许多不同形式，诸如应用患者特有因素，例如校准因素或与特定患者相关的其它指标/量度(metric)。一种数据合成的一个示例在图29中被示出。图29示出左、右称重传感器力数据可如何与时钟信号匹配以提供对减重辅助力不对称数据的指示。减重辅助力不对称数据然后在简单的显示器或其它反馈技术——诸如在图29的右侧示出的指示器——中被提供给用户。箭头在中间的放置为期望位置。当用户训练时，检测到的力不对称将引起箭头的偏转。随着患者改变他的步态，箭头沿对应方向移动。另外的细节请至少参照‘311申请中的图29。

一种数据合成的另一示例在图30中被示出。图30示出左、右称重传感器接触时间数据可如何与带速度数据匹配以提供对节奏不对称数据的指示。节奏不对称数据然后在简单的显示器或其它反馈技术——诸如在图30的右侧示出的指示器——中被提供给用户。箭头在中间的放置为期望位置。当用户训练时，检测到的节奏不对称将引起箭头的偏转。随着患者改变他的步态，箭头沿对应方向移动。另外的细节请至少参照‘311申请中的图30。

一种数据合成的另一示例在图31中被示出。图31示出可如何将左、右脚跟着地数据与臀部转动加速计速度匹配以提供对上半身相位协调数据的指示。上半身相位协调数据然后在简单的显示器或其它反馈技术——诸如在图31的右侧示出的指示器——中被提供给用户。箭头在中间的放置为期望位置。当用户训练时，检测到的上半身相位协调数据将引起箭头的偏转。随着患者改变他的身体相位协调，箭头沿对应方向移动。另外的细节请至少参照‘311申请中的图31。

另一形式的处理可以是基于特定系统、辅助系统或用于特定训练方案中的构件的类型应用于数据流的使用因素、校准设定或辅助构件设定的应用。这样，可采用原始形式并以标准化因子使从不同传感器、构件或患者设定收集的数据标准化来收集数据。这样，使用相似地配置的系统但利用不同构件对不同患者收集的数据可收集将容许对患者特定数据的比较和/或集合普遍的数据集合的数据。考虑这种特定示例。标准化因子将是在具有来自供应商A的鞋传感器和Toledo的一名膝盖外科手术后男性的CAT2训练系统以及具有来自供应商B的鞋传感器和Topeka的一名膝盖外科手术后男性的CAT2训练系统将各自记录相应患者自己的原始数据但将存在消除来自不同的鞋和不同供应商的传感器之间的变动(如果有的话)的相应标准化数据的情况下使用的因子。以相似方式，在基于特定情形需要的情况下，系统(参见图63)中的全部或一部分构件可被处理成使得可应用公共或标准化数据设定，从而当从具有不同特定构件的系统收集数据时，数据流可包括原始数据和标准化数据两者。在一个特定实施例中，一个或多个标准化因子的应用是一种数据合成。

在再另一种类型的数据合成中，来自一个或多个数据流的数据可用于计算或进一步的处理以产生与输入数据流有关或与正在进行的治疗对应的判定或效果。一个示例是用于转换一个或多个数据流的算法的使用。这些功能的输出将连同其它记录的数据被存储。在再另一个示例中，一种算法可包括数据流的各种权重系数，使得一些数据可采用与正在进行的治疗的类型一致的方式被处理。在再又一些特定示例中，处理算法可包括使用针对该目的调整和配置的计算机处理器的模糊逻辑或人工智能。

现有技术的治疗方法使用减重技术以在理疗师通过在患者练习时观察患者来提供反馈的同时使患者减重。一些系统结合了允许患者从各种角度观察他们自己的视频反馈元件。通过使用仅一种类型的反馈，可存在治疗师未认识到的最佳治疗。通过将多个测量系统与减重系统集成、合成数据流并以适合的方式呈现信息，治疗师将具有利用过去只能在实验室环境中收集的信息的能力。治疗师将具有然后分析并且更有效地为患者设定练习以改善恢复时间的能力。

在一个示例中，患者使用具有摄像机、地面力传感器和在用户的腿和臀部上的惯性传感器的DAP系统。在该视图中，通常覆盖框架并且限定出压力室的压力袋被移除以容许观察压力室和容纳于其中的仪器的内部细节。在整个练习期间，系统取得与用户的步态、速度、倾斜度和有效体重有关的数据。该信息被合成并且在练习期间或结束时提供给治疗师。在一个替代方面中，治疗师可然后观看显示患者的移动、速度、减重和在每个点的臀部角度的视频。治疗师可使用该信息以更有效地设定接下来的练习，从而获得更佳的恢复时间。由于传感器的安放，可测量、跟踪和评估通过当前DAP系统的封罩不可见的诸如用户的臀部的生物力学点。通过参考‘311申请中的图5、v、c和d，可理解示例性患者和传感器布置。

尽管以特定次序示出和描述了本文中的方法的操作，但可变更各方法的操作次序以使得某些操作可逆序实施或某些操作可至少部分与其它操作同时实施。在另一实施例中，不同的操作的指令或子操作可采用间歇和/或交替的方式。

在另一些实施例中，通常对医用跑步机数据安全和管理、自动化付款和转诊系统、自主康复协议和实时远程机器健康监视的领域提供了改进。相信这些改进可应用于各种跑步机和锻炼器材并且可在其上实现，所述跑步机和锻炼器材包括各种机械减重系统和空气压差减重系统。

跑步机和其它心血管负荷诱导训练器材过去使用模拟界面来显示用于在课程期间调节诸如跑步机速度、倾斜度、减重量等各种控制设定的信息和交互。在本文中描述的系统中，远程的、联网的和/或其它云连接的通信系统可被访问并且与患者跟踪系统、触摸屏和图形用户界面以及定制应用程序接口(API)和用于存储用户认证、数据和信息的有关数据库相结合地使用。

常规跑步机和锻炼器材数据主要存在于健身环境中。因此，收集的用户数据缺乏医疗行业所需的必要的隐私和安全性、通信和支付管理特征。迄今为止，由于健康保险流通与责任法案(HIPAA)和用于经济和临床健康的健康信息技术(HITECH)法案所需的受保护的健康信息(PHI)的隐私和保密性挑战，医疗设备中几乎不存在云连接的健身器材的利用。HIPAA和HITECH将PHI定义为包含诸如出生日期和邮政编码的人口统计信息的可单独地识别的健康信息，其：(A)由医疗服务人员、健康计划、卫生行政部门、雇主、寿险公司、学校或大学或医疗保健所创建或接收；并且(B)涉及任何个人的历史、现在或将来身体或精神健康或状态，对个人提供医疗保健，或历史、现在或将来的对个人提供医疗保健的付款。

着重于健身的跑步机中尚不存在由医疗技术人员创建的解决诸如膝关节置换、骨关节炎、中风和慢性神经性疾病的疾病特定迹象的治疗模式和规定程序。在整个持续护理期间需要物理治疗和移动性治疗的患者的数字化管理已成为改善患者疗效的显著障碍。传统健身器材的这些和其它缺点通过本文中描述的本发明的系统来克服。

另外的优势能力包括以下中的一者或多者或组合：

1.医用跑步机(包括减重系统)数据的数据安全和管理；

2.自动付款方法；

3.自动转诊方法；

4.自主康复协议；和

5.实时机器健康监视。

在一个实施例中，描述了一种云连接的医用跑步机软件系统。本发明的系统提供了针对跑步机数据安全和管理、自动化的付款方法和转诊系统、自主康复协议和实时远程机器健康监视的有利的和独特的方法。本发明的系统的实施例解决了从跑步机收集的个体健康信息(PHI)的收集、保护、利用和通信的需求。

在一个方面中，一种安全和数据管理系统提供了跑步机数据获取和保护的新颖方式，包括实现患者验证、患者信息的安全显示、出于比较目的的患者数据的去识别化、具有违反隔离的通知的全面审查跟踪(audit trail)和将数据集成到电子病历(EMR)中的标准的计算机实现的方法。

在一个方面中，一种运动处方系统提供了一种包括计算机实现的方法的软件平台，该方法实现了使用基本信息创建病历、记载当前健康和局限性的能力、推荐护理计划的选择、将患者转诊至系统或特定医疗供应商、使用仪表化跑步机装置开展锻炼测试和训练、利用客观的生理学或生物力学指标的变化的分析生成报告以及管理与涉及的主要当事人或负责付款的第三方的货币交换的直接支付系统。

在再另一些方面中，提供了使用锻炼作为可通过医疗提供商或在使用数字指令和反馈的无人监督的课程中实现的具有规定参数和用量的医学治疗的方法，所述反馈以基于单次锻炼课程、一组锻炼课程或单纯针对为了支持锻炼课程而提供的服务的货币交换结束。在系统上创建支持向服务系统中付款的货币账户以及基于患者功能改善的实现提取用于所提供的服务或疗效的资金。

在另一方面中，提供了一种计算机控制的远程跟踪系统和用于经由移动电话或Wi-Fi连接的云基础结构提供的跑步机的机械和系统操作的方法。增加计算机控制的远程监视机器健康提供了用于医疗环境中的最佳效率和性能的稳健康复和医疗服务。跑步机操作——诸如带速度、称重传感器一致性、辊子磨损、电机性能和空气压差指标如鼓风机速度、袋充气水平等——的连续和实时分析提供了对锻炼器材、特别是用于医疗环境中或为了如本文中描述的患者数据的正确处理而实现的空气压差跑步机的独特监视。从多个减重训练系统获取机器健康数据提供了可在相关或不相关的数据库中分析以更好地理解机器操作并且写入用于确定单元的寿命、需要维修的可能性或部件更换时机的特定算法的稳健性能数据集。

在一个方面中，存在采用构建在仪表化跑步机中的硬件与针对数字界面和外围屏幕设计的软件的组合的系统的实施例。安全和数据管理系统的关键特征的描述、运动处方和机器健康维护作为示例性实施例被详细描述，但并非意在仅局限于所描述的示例和细节。

图34是用于交换医用跑步机和医用减重系统中产生的数据的示例性计算机通信系统的示意图。患者健康数据库3405与机器健康数据库3410和分析数据库3415通信。跑步机3420、移动应用3430和其它装置3425利用一个或多个AlterG私有应用程序接口(API)与患者健康数据库通信。网络浏览器3435也经由诸如AlterG门户网站3455的门户网站与患者健康数据库3405通信。一个或多个API可用于提供一个或多个电子病历系统3440之间的、或与包含要用于数据库3405、3410中的一个或多个的数据的其它常规系统3445的、或与分析数据库3415的电子通信。

在一个实施例中，云连接的跑步机控制系统包括用户和供应商认证结构，其使得医疗技术人员能够监督患者课程或使得个体能够实施无人监督的课程。有利地，本发明的安全和数据管理系统和方法使得医疗技术人员能够在病历正被创建或在主要功能是搜索功能和数据传输的云连接的系统内查找到病历的医疗环境中使用该系统。支持该结构的说明性用户流程在图33中被概括。

图33是使用如本文中描述的计算机控制的方法实施认证的用户锻炼课程的示例性方法3300的流程图。当用户试图访问如本文中描述的锻炼系统——诸如医用跑步机或具有机械或DAP辅助减重能力的医用跑步机——时，该方法开始3305。

接下来，系统将要求认证用户。(步骤3310)

如果用户已事先注册，则可利用搜索获得用户记录(步骤3320)。搜索参数要求和结果如本文中所述被屏蔽(步骤3325)。一旦识别正确的用户记录，则用户继续以开始锻炼课程(步骤3320)。

如果用户未事先注册或正在作为访客访问医用跑步机，则在开始锻炼课程(步骤3330)之前将创建新病历(步骤3315)。

在锻炼课程期间，医用跑步机显示实时指标和用户交互。将如本文中描述的指标、用户输入和其它信息发送到服务器(步骤3335)。

在完成锻炼课程之后，系统显示完成的课程结果(步骤3340)，此后锻炼课程结束(步骤3345)。

安全和数据管理

建立要用于引导患者的康复或监督锻炼课程的供应商帐号是在医疗系统中使用跑步机和锻炼器材的新概念。安全访问、管理控制和在HIPAA的约束内安全地与其他用户进行比较的能力的要求在跑步机和锻炼器材领域中是独特的。

在一些实施例中，在开始治疗之前，用户由减重系统识别为特定治疗的正确用户。例如，训练装置或系统可能能够基于在使用之前呈现给机器的一些唯一ID识别单独的用户。系统将了解每个用户的年龄、性别和医疗诊断(如果适用的话)。在一些实施例中，系统可能要求已在机器上安排时间的用户在他们的计划课程开始时自己在机器上(经由键盘、RFID、条码/QR码、磁卡刷卡、生物识别或其它识别技术)进行识别。这提供了用户遵守安排的预约的确认，确保了发送到机器的任何治疗协议由预期的用户使用，并且允许将实施数据附于用户的治疗历史。在患者不具有识别手段的情况下，用户可创建配置文件。训练装置或系统可维持每个用户的配置文件。一般而言，用户将在使用系统之前自己识别。在一些实施例中，“访客”识别用作用于不具有配置文件的用户的泛用户名(catch-all)。系统将跟踪各个用户的使用并且可向保健医师报告使用统计数据和练习参数以用于医疗评估，向用户报告个人医疗和健康记录以及监视，并且向诸如保险公司或报销机构的第三方报告，以用于诊所或保健医师的医疗报销或与医疗保险或健康计划监视相关的患者的活动的符合性验证。

有利地，在一些实施例中，患者识别装置可帮助监视(和促进)患者与治疗计划的符合性。诸如访问卡的患者识别装置可由医疗技术人员在监视患者进程的定期检查期间查看。监视进展也可被用于跟踪、监视、调节或改善用户在如上所述的持续护理中的进展。

供应商的安全访问容易性

登录疲劳是对若干不同系统记住大量密码的挫折并且是医疗技术人员的一个重要关注点。由于大规模互操作性问题和归咎于安全漏洞的显著损坏风险，该现象在医疗保健领域中更突出。采用医疗保健技术的一个主要障碍是访问产品的容易性和使系统安全的能力。很少采用触摸屏出售物的另一个影响因素是登录凭证的长度和容易错误键入字符的问题。当输入长的电子邮箱地址和密码时，挫折和放弃产品的风险与正确地输入登录凭证所耗费的时间量共存。

图35是包括下拉式供应商列表3505的用于访问医用跑步机系统的示例性登录屏幕3500的屏幕截图。下拉菜单3505由系统管理员创建并且包括可访问医疗健身器材的供应商团队。登录屏幕3500还提供对用户登录部3510访问。在该示例性屏幕截图中，用户可如图所示使用电子邮箱地址和密码登录。系统还为新用户提供访问以创建帐号3515或为已有用户获取忘记的密码3520。除在图35中提供的技术以外，还提供了医疗保健领域内用于实施安全但简单的登录程序的改进方法。在一个方面中，提供了一种采用本地存储的数字PIN码来验证身份的安全登录系统。

图56是创建新供应商或团队成员帐户以实现对本文中描述的医用锻炼器材和系统的访问的方法5600的流程图。首先，系统管理员邀请供应商加入系统(步骤5605)。接下来，数据库接受请求并创建新记录(步骤5610)。将供应商记录推送至跑步机快速访问列表(步骤5615)并且供应商接收来自系统管理员的邀请(步骤5620)。接下来，供应商使用例如用户名和密码建立帐户(步骤5625)。接下来，将凭证发送到数据库以访问所有系统(步骤5630)。

在完成以上步骤之后，供应商访问医用跑步机(步骤5635)。该跑步机又与数据库连接以验证供应商凭证(步骤5640)。如果供应商凭证是真实的，则要求供应商建立4位PIN码(步骤5645)。系统将该4位PIN码本地存储在医用锻炼器材存储器上(步骤5650)。一旦这些步骤完成，供应商便可使用4位PIN码访问医用跑步机(步骤5655)。

在一个特定示例中，一旦帐户管理员的动作完成，新团队成员(供应商)帐户便建立并且邀请新团队成员创建用于AlterG系统的认证凭证。认证凭证可包括任何适当形式的认证，诸如电子邮箱地址和密码。该认证存储在数据库中以允许新团队成员登录到网上系统、移动设备或他们可访问的任何AlterG跑步机中。新团队乘员的初始创建和特定跑步机或跑步机群的分配将新团队成员帐户信息自动发送到指定装置以允许首次登录时的快速访问设置。

一旦新团队成员已建立认证凭证，他们便可登录到已允许他们访问的跑步机中。在首次登录尝试期间，被认定为“供应商”的用户将被提醒以允许他们建立本地存储的PIN码的屏幕(参见图36中的屏幕截图3600)。本地存储的PIN码允许用户在不需要每次登录都以完整的认证凭证登入的情况下访问系统。该方法还提供了形式为需要使用特定的4位PIN访问的实体设备的形式的安全性。由于实体设备(跑步机)不是移动设备，所以设施的物理安全性应当提供防止数据外泄的附加安全性。另外，可利用二次验证以如在“患者图像捕捉”部分和图37中描述的基于生物识别或摄像机的验证来确保访问系统的个体的身份。创建医疗保健供应商帐户和建立对系统的安全和简单的访问的方法是独特的并且可有利于包括DAP和机械减重系统的跑步机作为新型的医疗数据能用的治疗装置的使用。

患者图像捕捉

安全和数据管理系统使用新方法来确保在系统内经识别的患者与用户的实际身份匹配。患者识别验证过程采用嵌入跑步机中的内置式摄像机，其摄制用户的照片并且将它附于锻炼课程。图38示出如本文中所述的用于DAP系统300的位于用户交互式显示器358上方的朝前摄像机349和按钮条302。朝前的图像捕捉可用于单独地或与自动ID验证图像3770、3775(参见图37)以任意组合获得手动ID验证图像3760、3765。附加地或可选择地，图1D、11B、20A、20B、22A、23A所示的摄像机或邻近该器材的其它摄像机也可用于用户识别和确认。

图37是供医用锻炼器材系统使用的患者识别方法3700的流程图。患者登录到诸如本文中描述的医用跑步机系统中(步骤3705)。用户按下“开始课程”或以其它方式适当地启动锻炼课程(步骤3710)。响应于医疗锻炼器材课程的启动，系统捕捉用户的初始或开始课程图像1(步骤3715)。此后，用户开始课程(步骤3720)并且如本文中所述与系统交互。在完成课程之后，用户按下“停止课程”按钮(步骤3725)。在“停止课程”指示之后，系统捕捉课程结束图像2(步骤3730)。此后，系统准备并且向适当的一方发送课程结束报告3740(步骤3735)。在一些实施例中，课程结束报告3740包括例如课程前图像与课程后图像的比较。该比较可用于从由于血液流动而引起的面部颜色的变化、总体外观的变化、流汗或指示用户发挥水平、应变或疲劳的其它特性来分析或评估疲劳。

课程结束报告3740可包括例如用于特定供应商或满足报告要求的自定义生成字段。在图37的示例性课程结束报告3740中，该报告包括用户名或识别(3745)和课程总结或结果(3750)以及课程开始和结束ID检查(3755)。

课程ID检查可采用许多不同方式提供，以便提供登入并访问锻炼程序的用户实际上与正在实施该锻炼课程中的程序的用户相同的确认。两个示例性患者识别技术在图37中被示出。存在手动ID验证3780和自动ID验证3790。

在手动ID验证3780中，开始图像捕捉1是用户图像3760并且课程结束图像捕捉2是用户图像3765。在本例中，课程结束报告3740将包括由付款方接收的图像3760、3765(步骤3782)。接下来实施来自以前的课程的用户图像与图像3760和3780的比较。如果这些图像与以前的图像匹配，则该ID被验证(步骤3786)。

在自动ID验证3790中，开始图像捕捉1是用户图像3770并且课程结束图像捕捉2是用户图像3775，各图像可包括用于识别协议或方法中的一个或多个生物识别或其它识别标签。在本例中，课程结束报告3740将包括图像3770、3775。接下来，将来自前面的课程的图像与图像3770、3775进行比较(步骤3792)。图像比较从使用面部识别或其它适合的生物识别方法入手(步骤3794)。将图像比较结果提供给付款方(步骤3796)并且在课程结束报告3740中指示。

在一个实施例中，如图37所示当课程在用户按下“开始课程”时而开始时以及当课程在用户按下“停止课程”时而结束时捕捉图像。用户图像3755然后被嵌入跑步机报告3740中并且可在评估付款或偿还时查阅。在自动ID验证方法3790的另外的替代方案中，系统可通过面部识别或其它基于和不基于摄像机的生物识别评估过程自动验证用户。在不局限于这些特定示例的情况下，另外的生物识别手段可以是指纹扫描或视网膜/毛细血管扫描。

患者验证是确保正确的编程显示、进展跟踪和付款的关键要素。一个实施例中的患者验证特征使用仪表化跑步机上的嵌入式摄像机来捕捉用户的图像以存储在锻炼课程报告中用于今后查阅。从用户摄取的图像在课程开始时捕捉并且可在整个课程期间定期捕捉以确保在课程期间始终是同一用户在设备上活动。在一个实施例中，图像捕捉包括在课程后必定由医疗保健供应商或负责患者财务的第三方查阅的静止帧捕捉。在其它实施例中，视频也可用于识别患者或多个自动化和实时特征，诸如面部识别、视网膜扫描或任何生物识别认证方法。二次认证过程提供了用于确保需要视觉确认或生物识别以防止欺诈活动的患者和/或供应商身份的改进方法。

图37描述了实施朝前的摄像机位置和使用摄像机以个体地捕捉识别图像或生物识别的示例性实施例。嵌入式摄像机不是唯一的实施例，可使用外围摄像机——诸如移动设备上的摄像机——来捕捉用户的图像以在使用仪表化跑步机的同时验证身份，或者该移动设备可用于非跑步机锻炼中以验证身份。如果用户在锻炼计划中被规定每天在室外步行并且基于移动设备的加速计、GPS或其它定位应用被用于跟踪步数、行进路径、距离或持续时间，则可能发生这些和其它识别。通过对图像或生物识别认证加入定期请求，可实施验证过程以确保用户就是正在走路的人。

屏蔽的搜索

安全和数据管理系统采用新方法来选择和显示患者的信息。系统允许在没有识别也已使用该机器的许多其他患者的情况下选择患者。关键隐私担忧是在用户正站在跑步机上准备开始课程的同时显示患者名字的长列表。速记搜索技术允许供应商通过输入患者名字的两个或更多个字母以返回结果而不是预加载结果或对首字母相同的所有用户提供结果来搜索患者。

特定示例在图39所示的搜索结果屏幕截图3900中示出。屏幕截图3900仅在用户已输入三个字母3905之后显示在搜索结果中返回的五个患者ID。在屏幕截图3900中示出的示例示出供应商在取得匹配的结果之前输入“BRY”以限制用户在患者前方的屏幕上的显示。供应商通过输入“B”而开始搜索并且不返回搜索结果，然后输入“R”，同样没有搜索结果，并且最后作为第三个字母的“Y”引发匹配记录的返回。通过将搜索结果限制为匹配前三个字母的活动用户(在最近60天内使用)并且然后进一步屏蔽诸如姓和出生年份的可识别信息，所述实施例提供了个人健康信息的增强保护。

通过对所需的字母数实施可定制的选择，每个系统都可在满足HIPAA标准并且将患者信息保密的同时在用户体验与隐私之间建立它们各自的平衡水平。例如，医疗保健系统可决定他们希望需要在返回病历方面的结果之前键入完整的姓名或他们可允许在不输入任何搜索筛选器的情况下完整显示患者姓名。

在公开显示的数字屏幕上选择患者信息提供了患者身份的保护与用户体验的简单性之间的平衡需求。安全和数据管理系统的当前实施例采取了新颖的屏蔽过程以允许相似的多个患者名字和允许容易区分名字相似的患者的信息的可视显示，但不会提供会对除患者自己或被批准访问他们的病史的供应商以外的某一人公开患者身份的过多信息。图39示出在显示患者名字和姓氏首字母的同时屏蔽患者姓名和可识别的特征。

本实施例中采用的关键特征是延迟搜索的引入和屏蔽的患者识别信息的呈现。本延迟搜索的实施例要求最少三个字母以开始搜索匹配的病历，从而防止按字母顺序或以最近的设备使用分类的患者列表的立即显示。延迟搜索要求在显示搜索结果之前输入患者姓名的更多字母的附加步骤，并且搜索结果随着输入的字母越多而越窄。延迟搜索提供了患者在患者列表被呈现时正在看着屏幕的公开显示的跑步机界面的特定解决方案。

特定患者标识符的屏蔽是显示患者信息以选择病历的关键解决方案。名字和唯一的姓氏首字母的显示防止了暴露由于相似搜索而可见的用户的完整姓名。姓氏首字母提供了足够的区分信息以使得容易在名字相同或相似但姓氏不同的两名用户之间进行决定。另外，名字、姓氏首字母和生日(包括年份)的显示提供了仅通过名字和他们的年龄来识别系统的其他用户的机会。屏蔽可见的生日信息中的“年”消除了患者识别中的年龄成分并且允许超出姓氏首字母的额外指标以在患者之间进行区分。

图40中的屏幕截图4000示出屏蔽过程内的额外选项。图40示出这样的过程结果，即其中搜索需要用户姓名的前三个字母的匹配，但由于在最近60天内设备上可能的“活动用户”的数量较小，仅显示生日(不含年)以导航至病历，其然后将显示完整的患者姓名以确保已选择正确帐户。出生日和出生月的验证将允许简单的患者识别，而不会在搜索结果列表内显示名字或姓氏。该示例意在显示搜索屏蔽的灵活性，其可使用大量搜索和屏蔽标准来限制识别具有相似的匹配特征的患者的可能性。另外的示例包括搜索出生日和姓名首字母，仅在显示出生日的情况下搜索姓氏，或名、姓氏、姓名首字母、出生月、出生日、出生年、帐户类型、性别或最近在AlterG系统上的活动的任意组合。

规范比较

用于物理治疗康复中的患者评估的一个关键工具是与其他具有相似特性的用户的比较。提供用户信息可包括使所述特征中的至少一个特征优先。匹配步骤还可包括：a.)判断用户特性的至少一部分是否与至少一名其他用户的特性的至少一个子集匹配；b.)从用户特性的至少一部分省略优先级最低的特性以在步骤a产生不匹配的情况下利用用户特性的至少一部分创建优先的用户信息集；c.)判断优先的用户信息集是否与至少一名其他用户的特性的至少一个子集匹配；以及d.)重复步骤b和c，直至优先的用户信息与至少一名用户的特性的至少一个子集匹配。在一些实施例中，分析包括识别至少一名其他用户与该用户共享特性并且具有有利的练习效果。有利的练习效果可包括用户满意度、获得期望结果和朝期望结果进展中的至少一者。当前身体状况可包括入院诊断、受伤日期、生病的日期或类型、干预的日期或类型、康复进度的指示以及前一次治疗和治疗日期中的至少一者。在一些实施例中，治疗历史记录包括规定的治疗历史记录、实际的治疗历史记录、减重系统上的治疗历史记录、使用其它器材的治疗历史记录。

用于将患者特征分类以用于更细化的比较的筛选器能够比较相似情形，但常常导致仅包含单个相当的用户或小的用户群体的非常细化的搜索。“再识别筛选器”的创建允许系统维持已去识别的患者数据的匿名性。患者保密性和非公开的坚持是健康保险便利和责任法案(Health Insurance Portability and Accountability Act)的主要内容并且对于云连接技术在医疗市场中的商业化而言是关键的。

用于医疗设备的比较数据典型地采用已通过诸如年龄、性别、身高、体重、身体状况等的特定特征分段的规范数据的形式。示例性规范比较4100在图41中被示出。比较数据可以是宽泛的，具有许多数据点，或小到具有用于比较基准的单个数据点。允许将比较数据过滤至单个用户的安全担忧是基于所提供的指标的数量重新识别该单个用户或小的用户群体的能力。比较或规范阈值的使用确保了对比较增加最低数量的数据点(用户或用户课程)以确保当仅可获得少数匹配时不重新识别比较匹配。

本实施例使用50名具有匹配标准的用户的阈值来确定规范比较，以使得各个用户无法被重新识别。该阈值通过在对规范比较的请求返回小于所建立的阈值的主题号(n值)的情况下应用零响应而算法地工作。用户然后被指示拓宽他们的搜索标准以允许具有足以满足最低要求的匹配标准和用户的搜索，从而防止比较数据的重新识别。图41示出如果匹配结果的数量大于或等于50(n≥50)则系统将返回规范比较方面的结果的条件操作。如果匹配的数量小于50(n＜50)，则不返回结果并且要求用户拓宽搜索。

一个实施例的示例可以是患膝关节炎的患者的评估。患者(或供应商)希望在12周康复程序的起点、中点和终点评估患者与相似特征的个体相比站在何处。当最初设定规范比较时，用户选择抱怨膝盖疼痛的患者、年龄、在自己选择的步速下的疼痛水平和邮政编码。系统中仅存在17个满足用户希望比较的标准的匹配结果。系统识别该17个匹配结果不满足最低数量标准以最大限度地降低重新识别的风险并且为用户提供指示匹配记录的数量不满足规范比较的要求的消息。用户然后从搜索去除邮政编码标准并且得到2357个匹配结果，这允许显示2357个匹配记录中的平均步行速度、课程持续时间、功能评分和疼痛改善水平。

审核日志

经由远程系统访问跑步机数据是为大多数医疗机构提供安全考虑的相对新的概念。强大的用户认证是任何医用跑步机系统的必要特征，但即使对于高认证标准，帐号也可能被盗用。一个重要的新颖特征是在关系数据库中部署活动跟踪表以识别系统内发生的每一次修改、访问和使用。活动表在系统访问中提供了高水平的监督以便识别和隔离潜在的安全漏洞或非法访问。

锻炼器材向医疗环境中的过渡对系统能识别和隔离系统漏洞提供了高水平访问跟踪的障碍。在以前的仪表化跑步机中，尚未实现供应商和患者对患者特定练习数据的访问的详细审核日志。在关系数据库中构建“活动”表提供了用于收集与系统的可回馈给系统的管理员的交互的结构。活动表允许分割审核日志数据以容易地识别哪些记录已被访问或修改。

示例性审核日志4210在图42的屏幕截图4200中被示出。图42示出系统管理员可能看到的指标的一个实施例。用户名是访问系统的特定供应商帐号，动作栏是他们为了允许管理员更好地跟踪在系统中实际上发生了什么而在系统内采取的特定动作(察看患者信息，修改帐户详情、开始课程等)。动作的跟踪通过与图43所示的表格4300相似的数据结构维持。示出了一定数量的不同数据段(4305、4310、4315、4320、4325、4330、4335和4340)，并且可包括其它或较少的数据段，取决于审核和跟踪系统的特定要求。跟踪动作是满足任何其它跑步机或锻炼器材系统中不存在的数据安全和隐私的医院系统标准的重要步骤。跟踪被访问的特定病历的能力、访问发生的时间和日期以及创建关于筛选后的信息的报告的能力提供了大多数医疗保健系统满足医院系统对供应商要求的在商业伙伴协议(BAA)中通常要求的标准所需的重要基础设施。商业伙伴协议阐述了供应商将维持医院数据的适当安全性和隐私并且将允许特定特征，诸如审核访问、定义漏洞的范围和撤销访问，这些在使用AlterG系统中的特定标准的当前跑步机或锻炼器材市场中均不存在。

数据和系统集成

锻炼和体力活动指标集成到由医师和医院系统使用的电子病历中是一种新现象，其中活动跟踪仪和心率监测仪开始利用将练习数据存储库与电子病历(EMR)连接的应用程序接口(API)集成。数据跟踪需要建立用户配置文件，用户配置文件提供了本地存储病历的简易性以及可远程访问患者账户的更稳健提供。

用户配置文件

在一些实施例中，存储介质存储用户创建的帐号。联网的减重系统的每个用户都具有相关的安全配置文件，例如，其包含：

·姓名

·联系信息(地址、城市、州、邮政编码、国家、电话号码、传真号码、电子邮箱)

·账单信息(信用卡号码、持卡人姓名、有效期限、CVV)

·年龄

·身高

·体重

·用户类别

·身体状况(例如，ICD-9或CPT4)以及受伤、生病和干预的日期

·其它要求(例如升降装置访问要求)

·期望治疗目标——步行改善、肢体力量、平衡或其它

·用户类型(例如运动员、临时、康复、长期)

·练习或治疗历史(规定的、实际的、在DAP上的、以及视情况而定在其它器材上的)

·持续时间、速度、倾斜度、有效体重、心率等

·预约信息(历史、将来)

·付款历史

用户的形式可以是理疗师，理疗师具有访问系统(通过设施)、由理疗师创建以在治疗期间跟踪患者的进展的病历以及通用配置文件的帐号，该通用配置文件是从由理疗师使用的静态记录到可远程访问的动态记录的过渡。在治疗过程中存储与患者有关的数据的静态病历向存在于供应商组织结构之外并且可由患者在任何地方访问的用户拥有的动态配置文件的过渡是一种新颖的概念。用户角色的层级和静态病历向动态通用配置文件的过渡在图64中被描述。

图65描述了用户权限分配(user provisioning)和对在一个实施例中描述的用户类型的认证访问的结构。在一个实施例中，系统以访问等级设置，其中组织机构是最高级别的结构。然后可对组织机构增加设施以在较大型医疗保健系统中的地点之间进行区分。最后，设备(跑步机或其它非跑步机设备)可被分配给特定设施以允许在同一设施中工作的多名理疗师共同访问病历。管理员管理屏幕在图66中示出。

系统集成

将包括锻炼强度、步行速度、步态和使用性能且特别是这些指标如何利用空气压差(DAP)在整个体重的连续变化中如何改变的特定跑步机数据集成到电子病历(EMR)或EMR中介中是新颖的。利用大量跑步机特定措施将DAP数据分析和集合为单一分数或多组分数——其然后可被一致地更新到EMR或EMR中介中——是新颖的。

目前对于集成到中介中或直接集成到EMR系统中的问题在于标准措施典型地包括用于分析在空气压差环境内的进展或在锻炼课程的过程中和课程之间的变化的大量措施。同时考虑多个因素——包括进展——的单一指标提供了形式简单得多的向EMR和EMR中介两者中的集成，但它们也提供了简单得多的用于用户自己的查阅。例如，在整个第一课程中和从第一课程到出院前的最后一次课程的步行速度的变化提供了将不同水平的空气压差的影响作为因素考虑之前的数百个数据点。基于步行速度、空气压差和其它指标提供功能评分的孤立指标创建了用于分析进展并且将进展传送到EMR或EMR中介的更简单的方法和过程。

本发明提供了用于考虑可提炼为单一功能评分指标或简单的多组指标的在空气压差环境中的不同减重水平期间的多个因素——包括速度、倾斜度、步长、课程持续时间、跨步对称性——分析进展的简单架构，以分析大量不同效果。组合成单个功能评分或诸如收缩和舒张压或HDL和LDL胆固醇数量的相对成对评分的这些指标的使用提供了简单和相当的用于监视进展的客观度量。在用于个人查阅的EMR中介中或直接在EMR中实施诸如在不同水平的减重(即1.1/80)的跨步对称性的指标可供用于在可管理的数据结构中更详细地审视患者功能。除两个指标方法以外，也可以对疼痛量级为0-10(即1.1/80/2)的DAP环境中的“标准比较公式”增加第三指标。对DAP环境来说新颖的特定指标不限于但出于举例的目的包括：步长、跨步对称性、功能评分(多个步态指标的组合)、运动自觉量、疼痛级别和身躯摆动。这些单一或成组的指标的集合可与用于多名患者的特定协议相关联以在它涉及他们的特定损伤或状况时使用并且在进展方面相互比较。

图57示出生成DAP分数572并将其推送给EMR的示例性方法5700。用户完成课程(5705)并且计算分数(5710)。将课程结果推送到AlterG数据库(5715)并且然后使用合适的定制API推送到EMR(5720)。然后在EMR中呈现DAP结果5725。结果，图57示出用于将DAP专用指标集成到在以下示例中描述的EMR或EMR中介中的结构和一个格式实施例。

DAP专用指标集成到EMR或EMR中介中的一个特定实施例是膝关节炎特有的数据点的记录。在第一课程中，或在第一课程之前，患者表示他们在步行时在他们的右边膝部中感觉到膝部疼痛。在第一课程时，患者开始以自己选择的舒适速度在100％体重下步行并且将疼痛度量输入到如在图47中的屏幕截图4700中所示的课程内界面中。分数被记录为0.85/100/3，其中0.85表示左侧稍微舒服(无疼痛)，100表示全部体重，3表示描述的疼痛。用户然后利用DAP系统减轻有效体重并且重新评估而得出1.0/80/0，表示用户需要减重20％以便消除膝部疼痛。数值80然后可作为当前无疼痛步行状态输入到EMR或EMR中介中。在后续课程中，用户尝试增加他们在不感觉到关节疼痛的情况下能耐受的重量。在3周内，膝关节炎患者已实现1.0/92/0，其中92分被记录为从80的提高。可呈现给用户并且提交至EMR或EMR中介的另一指标是用户应当尝试减轻以使他们的实际体重等于他们在92分减重的有效体重的重量。在该情形中，患者重200磅并且将减轻16点以实现184磅的实际体重，相当于在92％下的200磅。计分表也可替代对有效体重的百分比减重(80→92)，其在前面的示例中将被显示为：1.0/160/0至1.0/184/0。

运动处方和自引导治疗

使用锻炼作为用于从骨科创伤到慢性神经功能缺损的范围内的身体状/疾病的规定治疗计划是众所周知的。运动处方的实际实施已由于动力、问责制和报销的缺乏而受到严重限制。本发明通过提供一种具有仪表化跑步机的新型数字连接的系统和用于管理治疗的方法而解决了运动处方方法存在的主要问题。图50概括了患者从拜访初诊医生、医疗保健供应商或健康团队成员经帐号创建、计划、付款和循环课程到出具报告的用户流程。

该方法还可包括基于医疗指南生成推荐的治疗或锻炼。在一些实施例中，提供用户的信息发生在与分析和生成步骤相同的预约或锻炼课程中。在一些实施例中，提供用户的信息发生在比分析和生成步骤早的预约或锻炼课程中。在一些实施例中，生成步骤包括生成一个以上的建议的练习例程。

图50示出用于访问可用的医用跑步机的示例性转诊方法500。首先，患者拜访医疗保健供应商(步骤5010)。接下来，供应商推荐医用跑步机，包括具有机械或DAP减重能力的医用跑步机(步骤5015)。患者从医疗保健供应商接收与该推荐有关的通知(步骤5020)。患者然后查找可用的医用跑步机(步骤5025)，安排预约(步骤5030)，并且安排对要实施的一次或多次课程的付款(步骤5035)。向设施通知安排了该患者(5040)。此后，在安排的时间，患者来到现场并且完成课程(步骤5045)。此后，将用户课程报告发送到供应商(步骤5040)。此外，根据剩余的课程的数量，用户将再次查找可用跑步机(步骤5025)并且重复步骤5030、5035、5040、5045和5050，直至所有课程完成。

本实施例是为医师和其他医疗保健供应商提供对移动设备的访问以评估患者、用文件记录当前状态并且将转诊病人发到另一供应商或特定无人监督的仪表化跑步机的数字系统。移动应用(或图44所示的网络应用屏幕截图4400)在输入与患者有关的特定身体状况的情况下允许创建病历。该系统还利用增加与患者的身体状况相关的信息或主观输入进展的能力而提供了邀请患者从他们的移动设备或网络应用参与访问他们的病历的能力。

目标和课程指标

另外，该系统允许供应商或个人用户针对他们的DAP课程或整个护理计划建立目标。可设定的课程前目标可包括以下中的任意组合：速度、距离、平均体重百分比、体重减轻、无痛步行、改善步行模式、降低跌倒风险、抑制高血压、改善血糖管理或与锻炼相关的任何数量的健康益处和DAP环境中的锻炼。目标设定的一个实施例在图45中的屏幕截图4500中示出。

与其它DAP系统相比新颖的系统的另一个关键特征是在课程的过程中在触摸显示屏上跟踪大量课程指标的能力。在本实施例中，系统允许用户显示或隐藏速度、倾斜度和随时间变化的体重百分比进展以跟踪课程内进展。图46示出医用跑步机用户显示板显示的屏幕截图4600。在该视图中，主图界面具有位于屏幕底部的下方控制标签以及可向上滑动以揭露功能分数、目标、成就、疼痛级别、运动自觉量和个体用户特有的各种其它指标的新颖用户菜单。图47示出医用跑步机显示器的显示板的屏幕截图4700，示出了作为普遍使用的标准级别(包括数值刻度4705和图形刻度4710)的疼痛级别的新颖实施方案。此外，存在嵌入课程曲线图中以容易地分析在锻炼课程的过程中的各种水平的速度、倾斜度和有效重量/实际体重的百分比下的疼痛的主观疼痛反馈。疼痛指标嵌入锻炼课程中提供了今后查看在一组课程或护理计划的过程中在各种疼痛级别下的全部指标并分析疼痛输入的机会。

预编程的练习

本发明的另一运动处方特征是预编程的练习的利用和预编程的练习的打包。可在网络环境中创建、编辑或开发练习程序并且使用诸如便携式闪存驱动器的媒体存储装置将其转移到跑步机。

在一些实施例中，提供了一种使用减重系统的方法。该方法包括：将练习例程下载到减重系统，该练习例程包括期望的持续时间、速度、倾斜度和减重水平；针对减重系统识别用户；实施练习例程；以及记录减重系统中的练习例程期间的实施数据。该方法还可包括将减重系统与网络连接。该方法还可包括将实施数据上传到网络。该方法还可包括向减重系统提供用户或治疗师反馈。用户反馈可包括关于对练习例程的满意度、整体情绪和疼痛水平中的至少一者的反馈。治疗师反馈可包括练习例程的观察和用户进度的等级中的至少一者。在一些实施例中，识别用户包括提供用户信息或提供构造成经减重系统访问用户信息的身份标识。可基于用户信息来选择适合的练习例程。在一些实施例中，基于查阅历史的练习例程和共享一个或多个用户特性的其他用户的实施数据来选择适合的练习例程。该方法还可包括调节下载的练习例程。该方法还可包括向医生、保险公司和患者档案中的至少一者发送实施数据。该方法还可包括向集合用户数据库发送实施数据、用户反馈和治疗师反馈中的至少一者。在一些实施例中，该方法还包括基于实施数据、用户反馈或技术员反馈来调节将来的减重练习。该方法还可包括在锻炼课程之后评估用户表现以判断是否修改练习参数或安排。

附加地或可替代地，本文中描述的医用跑步机的各种实施例使得能够在如在图49的本实施例中所示的跑步机或DAP系统自身的触摸屏装置上或使用移动设备、平板电脑或可穿戴设备创建预编程的练习。在再另一些实施例中，提供了用于在DAP环境中创建一个或多个预编程的练习的方法。在一些实施例中，预编程的练习特别着重于诸如练习强度、间隔或燃脂的健身变量。图49是与用于创建和定制练习程序的系统交互的医用跑步机系统显示器的屏幕截图4900。

在通过本发明的系统实现的再另一些方法中，存在另外的创建多组医疗专用练习的方法。如本文中所使用，一组或多组医疗专用的练习称为“护理计划”。图48是显示选择基于健身的单个练习的能力或选择并规定“护理计划”以允许在康复过程中对用户有更多指导的能力的医用跑步机系统的屏幕截图4800。该护理计划还将提供诸如与经历相同或相似护理计划的其他相似用户的比较的特定指标。该规范值比较是可如前面在图41中描述和示出的那样使用阈值筛选器的具体示例。

步态评估

作为本发明的特定特征的另一重要新颖方法是在DAP环境中使用步态评估。一般而言，在一个实施例中，一种用于检测用户在跑步机上的运动的独立步态反馈装置包括封罩、一对传感器、处理器和显示器，所述一对传感器由封罩支承并且定位成使得，当壳体与跑步机联接时，踏面的一部分处于一对传感器的可检测范围内，所述处理器由封罩支承并与所述一对传感器通信并且具有接收和处理来自一对传感器的输出的计算机可读指令，所述显示器与由封罩支持的处理器通信。

尽管不希望受理论约束，但相信患者的生物力学结构将由于在治疗用减重系统中的减重而改变，其原因在于减轻的疼痛或对用户可能由于受伤、年龄或疾病而不具备的腿力量的减少的需求。此外，这种减重环境下的患者与在全部体重加载环境中改变步态模式的能力相比具有更高的响应于反馈而有意地改变他们的生物力学结构和步态模式的能力。患者的这种提高的在卸载环境中修改步态模式的能力是本发明的核心区别。由于在这种环境中更高的修改步态的能力，这种环境中的治疗在与步态测量系统和反馈系统组合时会比在这种步态训练不使用那些测量和反馈系统的其它环境中更有效并且会比在患者无法修改步态模式的全部重量支承环境中使用这种反馈的训练更有效。获得正确的力学结构是步态和行动训练的正确康复的一个重要方面。本文中描述的发明的实施例提供了适合将步态和生物力学结构的测量值与减重水平集成的系统和方法。本文中描述的本发明方法的再又一些方面提供了将生物力学测量与减重集成的特定康复协议，相信这些康复协议提供了比在减重康复期间由治疗师或患者进行的常规目视评估更有效和更精确的康复以及比在全部体重环境或在步态力学结构通过减重系统显著改变的诸如游泳池(pool)或吊带(harness)的替代减重环境中使用生物力学措施的康复更有效和更精确的康复。

讨论了供减重系统使用的一个或多个步态测量系统的集成。诸如这些的集成式训练系统将提供各种各样的用于所有患者类别的患者的受控训练和治疗。患者无法完成或充分参与步态训练可能有多种原因。例如，患有神经障碍的患者可能具有行动不良和肌无力。使用减重系统为患者减载的一个方面在于减轻由于虚弱而引起的障碍的影响。在另一示例中，从骨外科手术康复的患者可能在以全部体重锻炼时经受疼痛。尽管该患者在身体上可能能够在全部重量支承下修改他们的步态(虚弱的患者不可以)，但疼痛的减轻允许患者在精神上应对需要做出的一些必要的机械矫正。使用本文中描述的本发明系统使患者减载的另一方面容许使患者减重以减轻由于疼痛而引起的障碍的影响。这些是具有集成的步态能力的减重系统可如何辅助可控和可靠地消除步态训练的共同障碍的两个示例。

实施例提供了减重环境与生物力学结构和步态测量的集成以及用于步态改善的治疗范围。通常评估步态训练和生物力学结构以便评估步行和跑步动态并且辅助患者或运动员改善他们的力学结构。实施例包括一系列设备，诸如仪表化跑步机、用于肌肉活性的生物传感器以及用于监视和分析步态力学结构的视频系统。这些步态测量系统中的一个或多个是与空气压差系统集成以提供用于步态和步行或跑步力学结构的受控、可重现的减重环境的训练设备。本发明的实施例提供了一种通过使个体在空气压差环境中减重并且同时测量步态或生物力学结构的一个或多个参数——诸如步长、地面反作用力、膝部的横向移动、膝部和脚踝的角度、脚前部或后跟着地参数、肌肉活动模式或移动对称性——来再训练个体以改善或改变步行或跑步力学结构的系统。

在许多患者中，上述参数在全部重量支承步行或跑步时是次优的。例如，近来在一个下肢中进行了骨外科手术——诸如全膝关节置换术——的患者通常将以不对称运动步行。在减重环境中，这种患者可由于减轻的疼痛而以更大的对称性步行。再训练行走中的对称性对于加快这种患者的机能恢复和降低由于这种患者的步态的不对称而引起的未来受伤的风险而言会是重要的。本文中的减重辅助步态训练方法的实施例提供了再训练力学结构和步态的对称性的有效方法，以使得患者能够对称地进行行走、从而在实现这种对称性时和在它被违反时向患者提供反馈。

使用该方法治疗的一个特定方面在于使患者减重并且测量生物力学结构，确定步态和运动的期望力学结构可在什么水平的减重下实现，并且然后持续或定期向患者、运动员、教练或理疗师提供反馈。这种反馈将实现正确的力学结构的识别并且将加强使得更多的时间以正确的力学结构步行或跑步。花费在以正确力学结构进行的步行或跑步上的更多的时间将在正确的运动中再训练肌肉并且将驱动神经可塑性以训练这种正确的运动。久而久之，随着实现了具有更强的一致性的期望步态力学结构，可逐渐减小减重量以便使患者适应以这种步态模式的新方法步行或跑步，直至这些模式在全部重力下被设定为新生物力学结构。

在再又一些另外的治疗方法中，肌肉的电刺激、用于对准关节的支架、以及其它已有的步态训练和肌肉训练方法可集成到渐进式减重和再加载协议中以有利于步态训练。这些标准步态训练方法在修改成用于在其中对患者而言可更容易地实现正确的生物力学结构的集成式步态和空气压差减重环境中实施时可比在全部重力环境中更有效。

在一个方面中，提供了一种空气压差和步态训练系统，其用于通过使患者能够以与患者的生物力学结构正在如何改变有关的反馈在部分减重换件中步行或跑步来改善生物力学结构受损的患者的步态训练，使得患者能以正确的生物力学结构再训练步行或跑步并且然后在全部重量支承环境中再次逐渐应用这种新训练。

在另一方面中，提供了一种减重和步态训练系统，其使得患者能够以生物力学结构和步态反馈在部分减重环境中锻炼和从疾病或损伤中康复，以降低再受伤的风险并且实现康复协议的改善。在一个特定示例中，髋部骨折的患者可在正确的减重水平下通过他们的康复程序锻炼和步行以实现对称的步行，使得他们学习正确地步行，而不是学习以补偿受伤侧并且因此由于不对称的步行模式而使患者暴露于逐渐的进一步伤害的方式步行。

图3是使用具有测定的步态反馈能力的压差系统为患者提供治疗的示例性方法。

首先，在理解不同类型的可获得的减重系统、使用系统的患者类型和要实施的期望治疗的情况下，选择适合的系统对用户实施治疗。例如，着重于DAP系统，在‘124申请中设置了用于1、2和3类的多个系统类型。1类系统包括例如‘124申请的图2A。2类系统包括例如‘124申请的图7A。3类系统包括例如‘124申请的图1A和19。4类系统包括例如‘307申请的图19A。

接下来，针对该患者定制系统。定制可采取许多形式，诸如基于正被使用的减重系统的特定类型或构型、个人校准技术或特定患者参数的输入，或协议或患者特有的训练目标。

接下来，用户根据输入程序或协议实施系统中的治疗。

接下来，系统将在治疗持续进行的同时收集步态和减重和其它系统参数。

接下来，系统将分析收集的数据。

接下来，基于以前的分析步骤来判定是否调整治疗。该步骤的一个结果是调整治疗方法并且继续实施调整后的治疗方法。另一结果是基于分析而在不调整治疗方法的情况下继续实施治疗。

用于集成式空气压差和步态测量和训练设备的数据表的格式的一个示例在图4中被示出。该代表性数据系统根据正被用于治疗的系统的特定构型而从若干数据流设想数据的收集和合成。图4的内容(即，数据表或由控制系统收集、控制、处理或操纵的变量)将以包括各种连续的、接近连续的或分段的数据流——其包括来自治疗系统的合成数据——的集合所需的程度变化。

同时的数据收集是指在公共时间戳下从多个数据流收集数据的一般过程。应理解，出于此目的调整和配置本文中描述的各种本发明的减重步态训练系统的实施例。然而，各种本发明的系统也适合且构造成合成如在示例性数据表(参见图4)中示出的正在从系统、子系统、附件和传感器收集的数据。如本文中所使用，数据的合成是指收集在另一组数据或与在系统中进行的治疗或训练相结合地使用的数据流中的独立数据流的集成。合成超出基本数据收集的原因在于，数据被放在一起以直截了当地辅助患者或治疗师从定量角度理解该练习。数据收集系统仅记录数据，而不朝帮助未进行训练或没有经验的患者或治疗师收集直接的数据的方向采取措施。在一个替代方面中，数据合成的类型是从接受治疗的患者的类型和针对他的患者类别(即，1、2或3类)选择的特定系统推导的。因此，患者或系统的类型是确定特定患者治疗课程或治疗路线所需的数据合成的类型的一个因素。在再又一些替代方案中，从一个构件收集的数据被用于指示来自另一来源的数据子集的相关性。在一个特定示例中，设置了在治疗期间提供膝盖外科手术后的患者的膝盖移动的高分辨率视频流的摄像机。对这种高容量数据的存储和后续处理要求可能是一项困难和耗时的任务。在数据合成的一个特定示例中，跑步机上的力传感器被用于指示脚跟着地并且触发对运行设定时限的视频流的捕捉。在另一特定实施例中，还存在与高分辨率视频流相结合地使用的循环记录仪。在本例中，与定时偏差相结合地使用的脚跟着地传感器被用于刚好在脚跟着地读取之前触发循环中的高分辨率流的一部分的捕捉。此后，在脚跟着地之后为另外的定时因素存储该数据流。在该数据的使用期间，视频的有关部分现在被删减并与记录或有关触发同步，这里在本例中为脚跟着地读取。图28示出脚跟着地数据与视频流数据的选择性组合以表示减重和步态数据的抓帧或片段的集合。数据或数据流可被实时呈现，或以将患者的状态告知医生、治疗师、制鞋商等的方式被打包。

在再另一个示例中，独立的生物识别传感器系统——本文中称为GaitBox——是可根据本文中描述的各种步态技术采用的步态系统传感器的另一种形式。GaitBox提供任何跑步机上的基本步态参数的精确、实时的测量。基本步态参数是：速度(距离除以时间)；节奏(每分钟步数)；左/右步长(同一只脚的连续着地之间的距离，即左脚着地至左脚着地)；和左/右跨步时间(同一只脚的连续两次着地之间的时间)。其它另外的步态参数包括例如且不限于脚放置相位不对称(右至左脚步长时间与左至右脚步长时间)和跨步时间抖动/跳动(在同一侧或相对侧的连续落脚之间的时间变化)。

GaitBox在图5A中被示出位于跑步机框架上。以下参照图32A和32B阐述GaitBox的另外的细节。

其它更先进的合成类型也通过本发明的系统的实施例实现。在另一示例性系统中，正被收集的数据流可在记录之前或与记录相结合地被处理。这里，处理可采取许多不同形式，诸如应用患者特有因素，例如校准因素或与特定患者相关的其它指标。一种数据合成的一个示例在图29中被示出。图29示出左、右称重传感器力数据可如何与时钟信号匹配以提供对减重辅助力不对称数据的指示。减重辅助力不对称数据然后在简单的显示器或其它反馈技术——诸如在图29的右侧示出的指示器——中被提供给用户。箭头在中间的放置为期望位置。当用户训练时，检测到的力不对称将引起箭头的偏转。随着患者改变他的步态，箭头沿对应方向移动。

一种数据合成的另一示例在图30中被示出。图30示出左、右称重传感器接触时间数据可如何与带速度数据匹配以提供对节奏不对称数据的指示。节奏不对称数据然后在简单的显示器或其它反馈技术——诸如在图30的右侧示出的指示器——中被提供给用户。箭头在中间的放置为期望位置。当用户训练时，检测到的节奏不对称将引起箭头的偏转。随着患者改变他的步态，箭头沿对应方向移动。

一种数据合成的另一示例在图31中被示出。图31示出可如何将左、右脚跟着地数据与臀部转动加速计速度匹配以提供对上半身相位协调数据的指示。上半身相位协调数据然后在简单的显示器或其它反馈技术——诸如在图31的右侧示出的指示器——中被提供给用户。箭头在中间的放置为期望位置。当用户训练时，检测到的上半身相位协调数据将引起箭头的偏转。随着患者改变他的身体相位协调，箭头沿对应方向移动。

另一形式的处理可以是基于特定系统、辅助系统或用于特定训练方案中的构件的类型应用于数据流的使用因素、校准设定或辅助构件设定的应用。这样，可采用原始形式并以标准化因子使从不同传感器、构件或患者设定收集的数据标准化来收集数据。这样，使用相似地配置的系统但利用不同构件对不同患者收集的数据可收集将容许对患者特定数据的比较和/或集合普遍的数据集合的数据。考虑这种特定示例。标准化因子将是在具有来自供应商A的鞋传感器和Toledo的一名膝盖外科手术后男性的CAT2训练系统以及具有来自供应商B的鞋传感器和Topeka的一名膝盖外科手术后男性的CAT2训练系统将各自记录相应患者自己的原始数据但将存在消除来自不同的鞋和不同供应商的传感器之间的变动(如果有的话)的相应标准化数据的情况下使用的因子。以相似方式，在基于特定情形需要的情况下，系统(参见图4)中的全部或一部分构件可被处理成使得可应用公共或标准化数据设定，从而当从具有不同特定构件的系统收集数据时，数据流可包括原始数据和标准化数据两者。在一个特定实施例中，一个或多个标准化因子的应用是一种数据合成。

在再另一种类型的数据合成中，来自一个或多个数据流的数据可用于计算或进一步的处理以产生与输入数据流有关或与正在进行的治疗对应的判定或效果。一个示例是用于转换一个或多个数据流的算法的使用。这些功能的输出将连同其它记录的数据被存储。在再另一个示例中，一种算法可包括数据流的各种权重系数，使得一些数据可采用与正在进行的治疗的类型一致的方式被处理。在再又一些特定示例中，处理算法可包括使用针对该目的调整和配置的计算机处理器的模糊逻辑或人工智能。

现有技术的治疗方法使用减重技术以在理疗师通过在患者练习时观察患者来提供反馈的同时使患者减重。一些系统结合了允许患者从各种角度观察他们自己的视频反馈元件。通过使用仅一种类型的反馈，可存在治疗师未认识到的最佳治疗。通过将多个测量系统与减重系统集成、合成数据流并以适合的方式呈现信息，治疗师将具有利用过去只能在实验室环境中收集的信息的能力。治疗师将具有然后分析并且更有效地为患者设定练习以改善恢复时间的能力。

例如，图5示出患者使用具有摄像机、地面力传感器和在用户的腿和臀部上的惯性传感器的DAP系统。在该视图中，通常覆盖框架并且限定出压力室的压力袋被移除以容许观察压力室和容纳于其中的仪器的内部细节。在整个练习期间，系统取得与用户的步态、速度、倾斜度和有效体重有关的数据。该信息被合成并且在练习期间或结束时提供给治疗师。在一个替代方面中，治疗师可然后观看显示患者的移动、速度、减重和在每个点的臀部角度的视频。治疗师可使用该信息以更有效地设定接下来的练习，从而获得更佳的恢复时间。由于传感器的安放，可测量、跟踪和评估通过当前DAP系统的封罩不可见的诸如用户的臀部的生物力学点。

图6示出所述治疗和训练过程的更具体的工作流程。图7是用于上述示例的示例性数据流和综合流程。尽管特别参照DAP系统描述了该示例，但也可设想其它减重系统。图8是用于上述训练系统和技术的特定患者训练示例。

尽管图3的方法提供了用于利用压差和数据测量反馈进行治疗的一般程序，但存在通过治疗系统提供的替代方案。现在将从手动反馈到通常日益增加的自动控制反馈系统来说明基于“适应治疗”步骤的这些替代效果。应理解，尽管这些替代反馈机构被描述为分散的单独构型，但该系统可针对任何特定用户、特定训练课程或进行中的治疗协议调整任何或全部这些反馈机制。

图9描述了基于适应治疗步骤的一个替代效果。在该效果中，系统提供结果输出。接下来，用户将解读结果的输出。然后，用户基于用户对结果的解读对治疗系统进行调节。此后，治疗课程将继续或针对下一次训练课程而设定。

图10示出使用多个步态分析工具和减重来提供实时反馈以辅助患者和治疗师的一个示例性系统。在该视图中，通常覆盖框架并且限定出压力室的耐压袋被移除以容许观察压力室和容纳于其中的仪器的内部细节。为了帮助治疗师识别更好的治疗，将分析方面结合到第一系统中将允许治疗师在从定量的角度改善练习的方法方面接收实时输入。现有技术治疗现在将视频反馈或力传感器供减重使用以向治疗师或患者显示他们的步态的受限方面。通过将多个传感器和测量系统集成和综合在一起并且提供分析，患者和治疗师将能更精确和彻底地判断并以期望方式修正或修改步态。

该系统可扩展为包括来自用于根据特定系统、构件、治疗或患者要求捕获步态、练习参数、其它生理学测量或生理学要素的其它传感器的反馈。将来自例如EEMG传感器和惯性传感器的数据集成到可理解的信息中将为患者或治疗师提供一定深度的信息，从而利用当今不存在的减重辅助调节他们的步态。此外，在减重环境中，由于患者在减重环境中调节步态力学结构的能力更高，这种数据比在全部体重支承环境中对患者和治疗师更有用。类似地，减重环境容许比诸如游泳池或吊带系统的替代环境更高的响应于这些输入而理想地调节步态的能力，在所述替代环境中，步态测量将通过由吊带或游泳池环境对用户施加的力和约束改变并且用户调节步态的能力在这些环境中比在减重环境中要低。

图11示出用于该特定系统构型和治疗示例的示例性数据收集和信息处理流程。图12示出一个示例性工作流程情景。图13是使用上述系统和方法的患者专用治疗程序的一个示例。本例中的患者将希望使用如在‘124申请中所述的2类或3类DAP系统。

图14在基于自适应治疗步骤的效果方面与图9的不同之处在于系统现在将提供用于步态修正的推荐。在该替代效果中，系统提供包含推荐动作的输出或结果。示例性推荐动作可以是用于步态矫正的生物力学调节。例如，系统可指示用户改变他们的脚的取向，转动他们的脚踝，更多地弯曲他们的膝盖，或基于患者步态数据的分析的其它调节，以矫正或修改患者的步态。另一示例性典型推荐动作将用于系统推荐重复最近的步态治疗例程，但在不同的压差辅助量下。例如，在一个可行的实施例中，如果期望步态模式是在一定程度的减重下实现的，则系统可每隔数分钟推荐患者通过减小减重量来稍微增加负载量以便找到不再维持期望力学模式的点。这将容许训练用于该患者的正确力学结构所需的减重水平的精确确定。基于特定患者性能和输入到治疗系统中的性能参数的其它推荐动作是可以的。用户接下来被允许接受或拒绝推荐动作或在修改后接受来自系统的推荐动作。此后系统将作为下一节训练或在后续训练课程中实施治疗。

图15与图14的不同之处在于基于自适应治疗步骤的效果在系统对用户表现的响应中更自动化。这里，再次基于收集的数据和患者表现进行分析。系统分析将生成用于基于接受的协议的系统调节的输出。这里，该协议可针对特定术后训练、步态矫正或其它患者专用治疗终点。这种系统的一个显著优点在于它将能以治疗师无法实现的方式修改步态。作为示例，研究可能表明，试图在减重环境中发挥稍微不对称的步态在全部重量支承时产生更好的结果。系统将能在步行或跑步的左、右踏地(footplant)之间或踏地相对离地(pushoff)阶段之间调节速度、倾斜度和体重。治疗师将无法快速和精确地控制系统，而全自动化系统可以。接下来，系统对治疗进行调节并且治疗课程将转入下一节治疗或下一次治疗课程中。可选择地，系统对治疗实行调节的能力被限制。这种限制被设定在控制参数在每次课程或一次课程期间的每个训练增量可改变的量。这样，系统仅能在针对该患者类型、年龄、以前的表现、确立的协议或其它用于系统调节的安全相关参数的参数变化的确立的安全极限内改变系统参数。

图16与图15的不同之处在于基于分析的效果由系统生成并自动实施。系统的这种形式提供了基于患者表现、步态数据收集和分析以及患者训练协议的特定输入的步态治疗和压差支承参数的集成和自动化的矫正。这里，同样，适应治疗步骤基于收集数据的事先分析以及患者表现和其它参数的查阅。系统分析将生成用于基于患者协议的系统调节的输出。系统输出和调节根据患者专用训练参数在通知或可替代地不通知用户的情况下在治疗期间施加至系统。此后，将使用调节后的系统参数继续治疗。

图17示出使用步态分析工具直接控制练习参数的系统。在该视图中，通常覆盖框架并且限定出压力室的耐压袋被移除以容许观察压力室和容纳于其中的仪器的内部细节。如果传入的传感器数据的分析是适合的，则系统可扩展至直接控制练习参数以自动优化治疗课程，从而改善步态的特定方面。系统将从诸如EMG、视频、惯性和重力的传感器获取输入；然后评估需要调节什么练习参数(有效体重、速度、倾斜度、平衡等)以最佳地改善患者的步态。系统也可监视在课程期间观察到的步态变化以判断是否实现了期望改善并且在允许范围内测试替代参数设定，同时向患者提供反馈以辅助引导针对患者的步态修改，同时测量响应于该反馈而做出的步态模式的变化。患者、系统的传感器、练习参数的变化和引导步态变化的方法之间的反馈环可迭代地交互以使得能够实现期望步态修改。这允许患者更快康复，并且允许治疗师专注于患者健康改善的其它方面。

治疗师将能对练习参数可改变多少设定界限，以便不导致患者受伤或过度劳累。对治疗的特定方面的限制也可从基于研究的数据库、医生基于程序的推荐或者从类似专利的数据库和/或系统配置的治疗和效果取得。治疗师还将能够设定特定期望步态参数变化或期望目标，以使得反馈过程可由系统引导以强化并实现朝期望步态力学结构模式的递增改善。

图18和19提供了用于示例性系统的工作流程(图19)和数据流/合成(图18)的示例。图20提供了系统可如何工作以便治疗师设定系统以改变步行的离地阶段的脚的内转的一个特定示例。本例中的患者将希望使用例如如‘124申请中所述的1类DAP系统。治疗师还将最高速度设定在2mph，以便不导致患者开始跑步。系统然后将进行诊断过程，其中它改变重量、倾斜度和有效体重，同时向患者提供与要修改的参数有关的听觉、视觉、触觉或其它反馈，从而确定哪一种设定组合能使患者实现脚的最佳内转。随着练习的进行并且患者致力于改善他们的内转，该单元可递增地增加有效体重作为最终用于训练患者在全部体重下使他们的脚内转的手段。如果系统开始检测到用户内转困难，则它也可减慢跑步机或使患者以更大的程度减重，从而为用户提供更多时间以使脚内转或减轻脚上的负担以实现更好的内转。在练习结束时，治疗师将接收用户如何进展的报告和下一次练习应当从何处开始的建议。

图21示出使用步态分析工具、减重技术和生物反馈以训练和/或改善步态的再另一个示例性系统。在该视图中，通常覆盖框架并且限定出压力室的耐压袋被移除以容许观察压力室和容纳于其中的仪器的内部细节。关于图21的训练技术，另一特征是形式为肌电图(EMG)形式的肌肉的电活性的连续记录。这些是使用表面电极或可选择地使用细线电极或使用混合类型的电极测定的肌肉的电活性的实时记录。

图22和23提供了用于示例性系统的工作流程(图23)和数据流/合成(图22)的示例。图24提供了患者接受这种治疗的特定示例。本例中的患者将希望使用如‘124申请中所述的3类系统。在一个特定方面中，一些接受步态矫正治疗的患者可能已遭受妨碍体内存在的通常生物反馈环的损伤。例如，中风患者可能无法再以与他们在左腿中感受到的压力相同的灵敏度感受到他们的右腿中的压力。这将导致需要矫正的步态的不对称。即使利用步态分析和自动练习调节，患者也仍可能由于患者的生物反馈环的损坏而存在实现规则步态的问题。在当前治疗中，治疗师手动调节患者的腿位置。在空气压差环境中，到达患者的下肢证明是困难的。通过增加由系统控制的某种其它形式的生物反馈，患者能更快地实现正确的步态力学结构，治疗师不必手动操纵腿。

在各种替代实施例中，可使用基于特定患者或特定类别患者的特定治疗需求集成到带步态测量、分析和减重的系统中的一种或多种类型的生物反馈。出于说明的目的，示例性类型的生物反馈可包括指示器，以给患者提供触发患者行动的感觉，诸如在患者需要抬腿时的声音警报、开始肌肉燃脂序列以延伸腿的电子刺激序列、目视线索等。图21的实施例的另一方面是提供指定和相关动作群组的完全刺激以帮助训练目标肌肉群。该完全刺激可通过控制一个或多个肌肉群的电子刺激以及用于增强一个或多个肌肉群的功能的机械装置产生。在一个示例中，目标刺激区域是肌肉群。在另一示例中，目标肌肉群是肌腱群或区域。例如，当腿抬起时，腿的背部上的下腿筋区域中的屈肌和相关肌腱可选择地经受振动或另一类型的完全刺激。认为这增强了期望神经通路以允许患者朝地面上运动发展。用于提供感觉的治疗刺激器可提供电刺激或可以是按需与治疗同步触发的振动器或其它触觉刺激器或其它感官刺激器。

示例

在一个示例中，具有步态矫正能力的空气压差系统与假体或其它本体感受反馈或训练装置集成。在该特定示例中，如上所述的具有步态能力的空气压差系统与机器控制能力的集成经由辅助装置实现了使用肌肉记忆运动的反馈或训练。附加地或替代地，可根据结合到DAP系统中的运动辅助装置的类型的控制要求对控制系统进行修改。

在与由患者穿戴的类型的传感器相关的再另一示例中，患者可穿上具有诸如运动传感器、惯性传感器、力传感器等的集成仪表的鞋。该鞋可存储从机载传感器收集的数据以用于今后与其它系统收集数据的结合和同步。附加地或可替代地，该鞋可包括将数据从鞋发送到系统上的适当接收器的传输能力。这样，来自由患者使用的鞋的数据被包含在如上所述的同时收集的数据流中。在再另一实施例中，鞋传感器用于在本文中描述的空气压差训练系统的外部记录患者活动。也可从在训练之外穿戴的传感器收集数据并且将其与在使用具有集成的步态能力的减重系统时收集的数据整合。这例如将使得系统能够在以部分体重训练的同时确定步态模式的明显差异，其中传感器数据指示全部体重运动中的步态参数。再者，提供了用于收集为了支持患者训练而进行的其它锻炼的通道。例如，除减重步态训练以外还进行力量训练的患者可将该训练数据下载或连同减重步态训练数据一起输入，以便具有在减重步态系统中收集的反映患者的整体训练和治疗努力的综合数据集。例如，患中风而导致一条腿受损的患者可通过系统将该条腿中的力量训练数据与步态变化关联，从而确定哪些力量训练过程有助于改善步态并且增强哪些特定肌肉群需要针对灵活性、力量或其它参数的进一步治疗以便实现期望的步态改善。

在一个特定示例中，存在基于鞋的传感器系统，其收集和存储或收集和传输各种压力点上的数据，以在使用本文中描述的系统或实施一种说明性治疗方法的同时提供步态指令。DAP步态系统与反馈环中基于鞋的数据收集系统集成以使患者减重从而时间期望步态，并且然后捕获数据或可选择地在他们脱离跑步机进行正常活动时基于传感器输入提供生物反馈。这样，集成式DAP步态训练系统变成治疗方法的一部分以使用减重疗法和生物力学结构训练作为反馈环的一部分，从而加速生物力学结构修改。

在再另一特定示例中，患者使用具有步态训练能力的系统以在整合脚传感器数据的同时减重和再训练以实现期望模式。患者在若干三十分钟课程期间在缓慢渐进的再加载下进行练习，同时维持期望模式。当患者可在90％的体重实现期望传感器和生物力学结构模式时，患者被提供具有传感器的鞋以带回家并且使用定期记录的数据并向诸如手机、个人数据助理(PDA)或智能电话的移动设备实时反馈数据。数据跟踪显示患者有多么接近在减重环境中实现的期望步行力学结构和哪些偏差被监视。接下来的课程在减重步态训练系统上，步态训练协议使用该数据以确定特定地帮助修正在全部重量支承环境中跟踪到的不良力学结构的减重和训练程序。当在减重环境中实现正确的力学结构时，提供在利用生物反馈减重来维持正确步态的同时使用这些力学结构的另一系列30分钟练习课程以帮助患者重新学习正确的步态力学结构。重复该模式若干次，直至患者可靠地和可重复地采取新步态模式并在全部体重步行中维持该模式。

图25、26和27是使用本文中描述的减重和步态系统的另外的患者训练工作流程的流程图。

在一些实施例中，与步态分析相结合地使用的传感器(例如，对称传感器、左/右力变化传感器等)和/或步态分析可用于确定用户对矫正装置的需求。该系统可构造成基于步态为用户选择适当类型的矫正件或假体。矫正件和假体可被选择成改善步态。系统可构造成引导用户选择购买该装置。

本文中描述的集成式减重和步态训练的各种实施例还包括与各种系统输入通信的计算机控制器(参见例如图4、7、11、18和22)以及用于治疗系统的控制和监视的其它构件。在一些实施例中，系统从通过与系统联用的GaitBox收集的数据接收输入。附连至系统或在使用期间可用的键盘和监视器使得用户或教练/治疗师能够根据患者治疗目标和系统配置将选择的减重、校准、运动参数、步态参数、动态踏步参数和其它参数输入到基于计算机的控制和性能监视系统中。这里，术语“用户”涵盖患者和/或治疗师和/或医生和/或助理。与系统的用户接口通过附连至系统控制计算机或与系统控制计算机通信的键盘/监视器装置或GUI屏幕或触摸板或无线控制器实现。在一个方面中，输入装置可容易由患者够到，只要患者充分利用上肢即可。它使得用户(治疗师或患者)能够将选择的运动和动态踏步(stepping)参数、跑步机速度、减重和其它系统专用参数输入到控制和监视系统中。基于预先选择的性能参数，也可实时在该监视器界面上查看简要踏步表现(参见例如图5或图10中的显示器)。应理解，该构型或其它构型中的显示器可被修改成包括实时以选择的细节显示患者的步态和/或踏步表现的位于外部的数字监视系统。在一个方面中，诸如在以上用于记录膝盖弯曲的视频数据流的脚跟着地示例中，显示器基于其它参数而被触发以收集或显示。

此外，系统控制计算机包括用于数据记录系统的构件和子系统，所述数据记录系统实现了全部训练相关和基于时间的和时间协调的数据的存储，包括尤其如以上在图4、7、11、18和22中示出和描述的肌电图(EMG)信号。另外或可选择地，系统接收来自通过供系统使用的GaitBox收集或从其提供的数据的输入。该收集的数据在治疗课程期间可被实时或接近实时地使用。在再又一些示例中，收集的数据可被存储以用于离线诊断分析、治疗调整和对其他相似类型的患者进行规划。系统的数据记录部的架构实现了全部训练相关和基于时间的和时间协调的数据的存储，包括肌电图(EMG)、转矩和位置信号，以用于患者运动、依赖性和力量的离线诊断分析，从而提供与非失能性/健全个体的预期模式的比较。系统将能够针对测定的患者运动异常进行调节或矫正。在再又一些替代方案中，收集的数据可被标准化为用于空气压差治疗系统的共同数据收集标准以消除特定设备、构件、测量装置等中的偏差。数据收集的规范化或标准化使得从一名患者收集的数据能够用于通过显示性能参数和系统配置来指导另一名患者的治疗。

在一个方面中，应理解，具有步态测量的集成式减重系统可被操作成使用压差辅助以选择性和可靠地调节对患者作用的机械负荷，同时优化由患者进行的工作或治疗以提供治疗期间的有效踏步和站立以及可测和可重复的数据收集、向特定治疗方案和协议中的综合反馈。

在再另一方面中，本文中描述的步态训练系统和方法(可选择地包括用于数据收集的GaitBox的使用)提供了真正的用户控制的步态训练环境。例如，图5和10的集成式减重和步态测量系统为用户或教练提供了反馈，该反馈容许系统参数或步态变化的变更与反馈的立即连接。用户或教练立即将最近对系统设定的改变或步态修改的效果视为改善、恶化或没有影响的能力是通过常规训练系统尚未实现的治疗链中的重要环节。由减重训练系统提供的运动范围的自由度最大限度地降低或减轻了不利的步态引起的患者减载的影响。换言之，诸如吊带或悬挂系统的其它患者辅助装置往往人为地改变步态而不是容许在减重环境中提供的无拘束的运动范围。

GaitBox提供任何跑步机上的基本步态参数的精确、实时的测量。

基本步态参数为：速度(距离除以时间)；节奏(每分钟步数)；左/右跨步长度(同一只脚的连续着地之间的距离，即左脚着地至左脚着地)；和左/右跨步时间(同一只脚的连续着地之间的时间)。其它另外的步态参数包括例如且不限于脚放置相位不对称(右至左脚踏步时间与左至右脚踏步时间)和跨步时间抖动(在同一侧或相对侧的连续落脚之间的时间变化)。

图34示出计算各种因素的方法。

在一个方面中，为了计算这些值，当某一人正在跑步机上步行或跑步需要：

·精确的(微秒分辨率的)时钟

·跑步机带的速度

·脚着地的时间，和

·哪只脚(左/右)踏在跑步机跑台上

在一个实施例中，GaitBox以下列方式获得这些测量结果：

·精确的时钟——各种传感器附连至分辨率为4毫秒的具有规则时钟中断的微处理器。

·踏面带速度——红外线发生器/探测器对(传感器)位于跑步机带上方以使得可测量传感器下方的带表面的反射率。将精确、已知长度的反射材料条带施加至跑步机带，使得带表面的反射率在条带位于传感器下方的同时急剧变化。高反射率周期的持续时间(通过微处理器时钟测定)给出跑步机速度。例如，如果一英尺反射材料条带耗费一秒经过传感器下方，则踏面带的速度为1英尺/秒，或每小时约0.68英里。在更高速度下，一旦系统已按照已知长度的标记被校准，则前-前或后-后边缘检测也可用于针对一定取样速率的更大精度。

·脚着地的时间——加速计附连至跑步机框架。当脚踏在跑步机跑台(其由跑步机框架支承，或许有缓冲)上时，所引起的跑台的加速度传递到框架并由加速计感测到并且以通过微处理器时钟测定的以毫秒为单位的经过时间“加戳”。声传感器也可用于检测着地。或者，可使用跨步周期的不同标记，诸如当每条腿经过一个或多个近程传感器前方时。

·哪一只脚——安装红外近程仪(infrared proximeter)以使得其光束(和因此检测区域)垂直于带行进方向定向。“近侧脚”(最接近近程仪)中断光束两次：一次短暂，在向前摆动(朝向着地)期间，第二次在脚放置在跑步机上从而向后移动时。当检测到向前摆动时，接下来的着地将用于近侧脚(左或右取决于安装了GaitBox的一侧)。

图32是GaitBox的透视图。GaitBox是一壳罩，具有在壳罩上的适当位置并以适当姿态定位的一对传感器(S1，S2)以获得如上所述的用于用户计算的信息。在壳罩的顶部上用虚线示出的是可选择的显示器。

图32B是典型GaitBox的功能构件的图示。传感器(S1，S2)可以是适合获得本文中描述的用户参数的任何传感器。示例性传感器包括IR传感器、光学鼠标式激光传感器、近程传感器、适合用于GaitBox操作环境中的光学或其它传感器。该处理器包括用于接收和处理来自传感器(S1，S2)的输出的计算机可读指令。该过程可提供用于任何上述步态分析或系统实施方案的列举输出或根据需要的其它输出。如图所示，处理器可提供向位于GaitBox上(参见图32A)或与GaitBox通信的显示器提供输出。该显示器可与GaitBox和任何相关的锻炼器材或步态处理系统是分开的或它可集成在这些其它系统中。GaitBox基于期望操作或GaitBox输出的用途还包括一种或多种常见通信模式。

应理解，GaitBox特性、功能或能力中的一者或多者可与提供输入/输出或其它信息以增强如本文中示出和描述的各种步态技术的操作。

视觉显示器

GaitBox的基本视觉显示器可以位于GaitBox上(图32A)或作为输出提供给专用设备或作为与GaitBox协作地使用的锻炼器材或步态系统的一部分的显示器。一般而言，视觉显示器呈现以下信息：

·经过的时间(每秒更新)

·经过的距离(每秒更新)

·经过的步数(每秒更新)

·以下的平均值：

ο速度(总距离/总时间——每秒更新一次)

ο节奏(总步数/总时间——每步更新)

ο左/右步长(特定侧的总步长/总时间——在每次跨步之后更新)

ο左/右跨步时间百分比(在特定侧的跨步总时间/总时间——在每次跨步之后更新)

·以下的瞬时值：

ο速度(当前速度读数)

ο节奏(就最近一步的持续时间——在每次跨步之后更新)

ο左/右步长(最近步长——在每次跨步之后更新)

ο左/右跨步时间百分比(在特定侧的跨步的持续时间/最近两次跨步的持续时间——在每次跨步之后更新)

如上所述，视觉显示器可经由在PC、平板电脑或智能电话上运行的本地软件(即设计成在这些平台中的一个或多个上运行的软件应用)呈现。虽然GaitBox自身的微处理器对原始传感器数据进行一些处理(例如，噪声过滤或误差修正)，但实际的数据显示由在显示装置上运行的软件应用进行。我们将此称为“GaitBox应用”(与由传感器和微处理器组成的GaitBox硬件相对)。

如图32B所示，GaitBox将经由蓝牙或Wi-Fi无线地与显示装置通信，不过其它实施方案可使用诸如以太网或RS-232的有线连接。

视频

在一个替代实施例中或另外，GaitBox系统结合了一个或多个视频摄像机，其可采用有线或无线构型与处理器和/或视觉显示器通信。在一个方面中，视觉显示器将实时显示视频。在一些构型中，视频将出现在可由用户选择的单独的“页面”上，或主屏幕上的其它信息旁边。如果可获得多个摄像机，则GaitBox应用提供要显示的摄像机的选择。在一些实施例中，GaitBox应用提供多个摄像机视角的同时显示。

视觉反馈

在一些方面中，管理视觉显示器的应用中的计算机可读指令提供诸如线条和形状(例如矩形或圆形)或视频顶部上的其它可视标记的图形编辑。这些用户提供的图形可使用例如触摸屏实现。

除基本步态参数外，管理视觉显示器的应用可提供关于步态对称性的图形反馈。例如，显示器上可出现两个条(代表左/右步长)，并且用户被指示使两个条的长度(和特定高度，即步长)相等。

报告

GaitBox应用包括计算机可读指令，其用于生成总结报告(总时间、总距离、总步数、平均速度、平均节奏和左/右步长的统计度量以及时间百分比(最小/最大/平均/中间/标准差)或任何其它收集的参数、以任何组合或由用户指定的计算出的参数)。此外，该报告可采用某种方式保留在显示系统上或从显示系统传出(例如，打印、作为文件存储或通过电子邮件发送)。

以前的仪表化跑步机已从传感器和摄像机提供步态指标，但本发明提供通过云连接的医用DAP跑步机提供的另外的能力。

一个新颖特征是记录视频片段以分析步行力学结构的变化并且向用户证实改善的可视差别的能力。图52示出医用跑步机系统显示器正被用于利用将用于产生特定步态度量的视频和称重传感器数据连结的时间戳同步数据将当前课程中的直播视频与历史课程视频记录5210进行比较的屏幕截图。提供了注解工具5215以及选择不同摄像机视角(示出了1-后方，2-前方和3-身躯)的能力。图53示出用于访问历史记录5305的医用跑步机系统显示器的屏幕截图5300。屏幕截图5300示出来自云的七个以前记录的视频(历史视频课程5310-5340)的回忆。另外，可将地面反作用力与不同体重百分比下的视频进行比较。地面反作用力的分析可用于将足迹作为可视显示提供给用户或可被记录以用于今后的分析。用户也可使用触摸屏来创建用于实时演示的注解和对患者的反馈。

图54是指示状态为用户课程和步态指标的指示的医用跑步机系统显示的屏幕截图5400。图54示出了具有从称重传感器数据和步长中的左、右脚之间的对称性推导的踏步位置反馈的实时视频。图51中的屏幕截图5100示出用户的总体状态报告，包括历史课程的列表。

对步态度量的网络访问

如果GaitBox课程数据被保存至因特网上的服务器，则基于网络的应用将使得该信息可经由浏览器获得。如果信息与特定用户相关，则他们将可以仅查看来自他们自己的课程的信息。

尽管各种步态技术和系统以及GaitBox被示出处于使用中并且构造成用于提供采用减重系统的治疗，但本发明的各种实施例并不受此限制。本文中特别是针对GaitBox描述的步态方法和系统可适合且构造成供带(如上所述)或不带减重系统或其它辅助使用设备的跑步机使用。

除上述技术以外，实现该系统的其它变型是可以的。在一个示例中，在低步行速度下，使用安装在跑步机跑台上的加速计检测脚着地是有挑战性的，其原因在于跑步机电机自身引发的背景振动量。一个替代实施例在于单独或与上述方面中的任意方面相结合地使用声学麦克风来检测脚着地。在再另一个替代实施例中，脚着地的检测完全被忽略并且代之以采用腿近程传感器来测量传感器前方的腿的相继通过之间的间隔。

为了捕获更完整的练习数据，本发明也可通过无线心率监视传感器和陀螺仪或加速度传感器来捕获用户的心率和跑步机倾斜度。

在患者通过连续护理而从动弹不得进步至部分移动和完全移动的状况下，通过本发明生成的步态数据可与来自针对连续护理的其它部分的设备的数据连接并进行比较。一个示例可以是从与从本发明收集的数据匹配的从Tibion仿生腿收集的步态数据，将其与从诸如由Optogait或Zebris制造的全移动测量系统收集的步态数据进行比较。这样做允许超出任何单个系统的范围随时间的变化显示效果。

本发明通过参照图33A-33C的安装在跑步机的任一侧的腿近程传感器的使用而实现了步态不对称的测量。图33A是正常对称的跨步。图33B和33C示出两种类型的步态异常、相位不对称(图33B)和跨步时间抖动(图33C)。在图33B中，将A与B进行比较。在图33C中，将A1与A2进行比较。

平衡评估

经受平衡控制缺乏的患者会易于摔倒并且难以控制步态。多种感官和/或运动失常可危害姿势和平衡控制，从而引起平衡问题。诸如医生或治疗师的临床医师可通过对患者的平衡状态进行评估来治疗这种个体。例如，临床医师可观察实施多项常规运动任务(例如，站立、步行、上楼梯或下楼梯等)的患者并且判定患者是否具有正常或受损的平衡状态。观察到受损的平衡状态会引起用于实现正常平衡状态的推荐治疗协议。

多种传统平衡评估试验依赖于如上所述的来自临床医师的观察数据。美国专利No.5,919,419、国际专利公报No.WO,2013019956A、国际专利公报No.WO 2004103176、美国公报No.20080306412、国际公报No.2007115565、国际专利公报No.WO2008058567和美国专利No.8,447,401记载了评估和诊断用户的平衡问题的方法，各文献的公开内容通过引用整体并入。然而，与患者的平衡状态有关的可量化数据可帮助为功能受损的患者提供更精确的评估和推荐治疗。

与人平衡感的效果有关的量化信息可通过例如眼球运动或肢体的姿势响应的电生理学测量来获得。如果响应在具有正常平衡功能的个体所预期的极限之外，则指示平衡控制不足。量化姿势信息也可通过利用肌电图(EMG)读数测量产生用于维持平衡位置的内部体力的肌肉的收缩活动来获得。

然而，平衡不足通常通过记录身体摆动——即，身体从平衡位置的位移——来量化。个体的姿势摆动的量化称为“稳定性测量(stabilometry)”或“姿势描计(posturography)”。一种这样的用于量化平衡不足的方法包括根据由于站立在固定支承面上的测试主体的固有不稳定而产生的脚压力中心(CFP)(有时称为“力中心”)的位移来测量身体摆动。从由典型地嵌入支承面的四个角内的力传感器提供的信号计算CFP。采用力传感器的输出来获得在主体的重心处作用的合力在支承面平台上的投影。

平衡训练和评估可由医生、治疗师和教练用作预测康复和研发治疗的工具。中风患者、老年患者和患有神经性疾病的患者是可受益于平衡评估和训练的患者群体的示例。平衡训练可包括到达、支承件的基座的变化、倾斜板的使用、步态训练变化速度和爬楼梯训练。训练的类型可取决于患者的能力和康复阶段。平衡评估可用于确定使用哪种强度的平衡训练。平衡评估也可用于出于数据收集和治疗开发的目的开发更完整的用户配置文件，包括非平衡相关治疗，诸如减重治疗或其它物理治疗。

减重在进行平衡评估时会是有帮助的工具。例如，在一些实施例中，身体的一个或多个部位可以减重。反馈传感器可用于评估用户对不均匀减重的平衡响应。在一些实施例中，物理伤害或损伤可能足够严重以致于减重有助于允许患者在平衡评估期间的充分移动性。

传感器可包括本申请中在其它地方例如关于步态分析描述的传感器。在一些实施例中，传感器包括摄像机、运动传感器、力传感器、陀螺仪或加速度传感器。其它传感器也是可以的。例如，传感器可包括心率监视传感器、IR传感器、光学鼠标式激光传感器、近程传感器、光传感器、基于鞋的传感器。

图35示出平衡评估系统的一个实施例。减重系统可用于感测和收集与用户的平衡功能有关的数据。该数据可存储在集合用户数据库中，并且基于存储的正常的和受损的用户数据来进行分析。该分析可引起用户的诊断和/或推荐的治疗协议。

脑震荡评估

减重系统也可用于实施用户的脑震荡状态的评估。脑震荡或轻度创伤性脑损伤(MTBI)是最普遍类型的颅脑损伤。脑震荡可导致各种物理、认知和情感症状，其在轻微的情况下可能察觉不到。症状通常在三周内消失，但可能持续并且可能发展为并发症。发生了一次脑震荡的人可能更容易发生另一次脑震荡，尤其在前一次脑震荡的症状消失之前发生新的伤害的情况下。也可能存在其中越小的冲击引起相同的症状严重程度的消极渐进过程。反复的脑震荡可能提高今后的寿命中的痴呆、帕金森氏症和/或抑郁症的风险。因此，重要的是快速和精确地诊断脑诊断，从而能防止进一步的伤害并且可开始康复。

本文中提供的减重系统可用于从用户收集输入和感测的数据。如上所述，减重系统可包括用户界面。该用户界面可用于收集例如与恶化的伤害和所引起的症状有关的用户信息。要收集的示例性信息在附录A——由疾病控制和预防中心(CDC)提供的严重脑震荡评估——中示出。系统也可构造成使用上述传感器来收集物理数据以聚集与用户的身体机能有关的信息。用户界面也可用于实施用户的认知功能测试。例如，系统可询问用户问题并且要求用户输入。收集的数据可被上传到用户的集合数据库并与用户自己以前的数据或来自其他正常或受损的用户的数据进行比较。该数据的分析可得到用户的脑震荡诊断。

图36示出上述诊断过程的示意性表示。物理和/或认知数据可由减重系统收集。使用用户的集合数据库的分析可允许用于用户的诊断和/或推荐治疗的生成。

综合评价

在一些实施例中，减重系统(例如，美国临时申请No.62/013,999和美国临时申请No.62/024/916中记载的系统，两个申请通过引用并入本文中)可构造成使用例如红外线传感器、心率监测仪等大致跟踪身体参数。收集的数据可由集合数据库系统分析以给用户提供评价。这样，需要治疗但未处于治疗师的监督下的用户(例如，自费用户)可被告知治疗指示。治疗也可由系统生成，如文中在别处所述。在另一些实施例中，用户可被引导到可接收由系统捕获的数据的理疗师。

用户和治疗师可设定用于治疗的现场课程。在另一些实施例中，治疗可在患者使用系统的同时通过显示器或单独的系统(例如，平板电脑、笔记本电脑、智能电话)传送。通过系统的传感器，治疗师可监视用户的功能和进展，从而在不提供治疗的设施中实现物理治疗。

因此，本发明的一些实施例提供了用于基于包括类别类型、步态训练、平衡评估和脑震荡评估的减重系统特征来将用户与用于所需治疗和/或诊断评估的适当减重系统匹配的系统和方法。

付款模型

本实施例还提供了用于对实施服务的医疗保健供应商进行付款的架构，医疗保健供应商对患者的效果负责或患者自己作为坚持的动力。该系统还支持来自第三方付款人、患者自己和供应商或医疗保健系统的资金支付到可用于基于患者机能的成功改善偿还适合的各方的患者资金中。

该方法还可包括将资金从用户转移到治疗设施或供应商。该方法还可包括提供建议的练习例程的成本。可利用差别定价来确定成本。该方法还可包括提供适合于建议的练习例程的减重系统的清单。该方法还可包括提供合适的减重系统的可用预约时间。该方法还可包括安排预约。在一些实施例中，生成建议的练习例程包括在减重系统以外的器材上生成练习例程。该方法还可包括将建议的练习例程上传到数据库。该方法还可包括实施建议的锻炼并且将实施数据上传到数据库。在一些实施例中，该方法包括为用户或医疗技术人员生成周期更新的迭代过程。该方法还可包括基于用户进度而生成后续建议的练习例程。

付款模型的潜在用户流程在分别如图58和59所示的方法5800和5900中概述。这些示例性方法示出第三方付款人(保险公司、雇主等)将资金存入患者“履约保证”账户以一旦实现某些性能改善指标便被提取的实施例。

在以下示例中说明在上文中以及图58和59中概述的方法5800、5900的一个特定示例。骨科医生为患有中度膝骨关节炎的患者创建病历。仪表化锻炼的使用是用于轻度到中度膝骨关节炎的已知治疗，并且医生愿意在外科手术介入之前或在尝试推迟外科手术介入时为患者提供有组织的锻炼程序。医生使用软件应用来创建基本锻炼推荐和使用仪表化跑步机的12周锻炼程序的护理计划。患者被安排在本地理疗诊所的跑步机上实施无人监督的自我护理治疗课程。患者使用他们的移动设备或连接的智能手表安排预约以实施医生规定的12次课程。患者的保险公司向账户中提交$450的代管支付。每次课程$25的付款由于跑步机的使用而被扣取并且其余$150基于特定指标的满足而被支付给医生，如果患者的进展超过特定阈值，则可以将另外的$150作为奖金支付。

连接可穿戴设备和另外的措施

确定付款量和确定患者健康改善的另一关键事项是增加另外的传感器以提供更多数据。图34中描述的交互图描绘了AlterG系统3400内发生的高水平通信。特别是关于“其它定制系统”3445和“定制API”3460，在一个实施例中，其可被创建、调整和构造成与诸如可联网的可穿戴设备或其它可联网的患者生物识别数据收集装置的特定外围设备安全地连接。例如，通过使用AlterG系统3400，AlterG DAP系统3420将能经定制API 3460与各种常规的或可联网的设备——诸如血压带、血糖仪、代谢车、皮肤温度监测仪、心电图监测仪、肌肉EMG和许多其它设备——集成以提供大量数据输入。这些使用分析3415实施的附加变量的分析可用于提供引起基本报销结构的更精确的患者改善评估。

机器健康和诊断

创建“机器健康”数据库，其从现场设备收集和分析机器性能数据，所述现场设备具有软件界面以向单台机器性能、总机队性能和维修风险的预测模型的服务人员显示实时分析。图63可被修改成在数据集内包含由本文中描述的各种DAP和机械减重系统以及辅助系统提供的各种机器健康数据和指标。图55示出系统处于维护模式或其它模式以在系统上或远程地访问机器健康数据时的医用跑步机显示器的屏幕截图5500。机器健康和远程监视的多个不同方面被示出，诸如实时信息5505、一般信息5510和使用信息5515。在一个实施例中，机器健康界面提供了整个系统预期寿命和各部分故障风险的显示板，其具有警告诊所拥有者、客户支持团队或维修人员故障、引起机器磨损和故障的发展的动作的风险的先进通知系统以及查阅由于滥用而引起的修正性动作并且缩短、修改或取消保修的智能保修系统。

在一个实施例中，通知系统被设置为向跑步机拥有者自动发送定期电子邮件通知、文本消息或其它通信手段，从而提醒他们性能正常或关注可能正在对跑步机或跑步机的特定部件造成伤害的使用趋势。该通知系统提供了能付诸实施的信息和建议的修正性动作，以防止跑步机的进一步损坏或磨损。

在该优选实施例中，提醒系统和性能指标直接与单元的保修联系以便调整保修时间、使保修失效、更好地理解哪些用户造成的保修或延长保修期的风险最小并且基于跑步机的当前状态辅助保修期延长的价格确定。

跑步机制动器

跑步机广泛用于具有各种能力和移动性的用户的康复和锻炼。大多数跑步机不具有在跑步机停止时将走带保持在适当位置的方式。用户、尤其是具有有限移动性的用户在他们向前或向后倾斜时容易跌倒，因为带可能移动并且导致他们绊倒或跌倒。

跑步机需要具备可被拉动以使跑步机电机断电的急停装置(ESTOP)，并且在ESTOP被拉动之后施加跑步机制动以允许跌倒的用户在带不会从他们下方滑出的情况下站起来这一点尤其重要。然而，ESTOP一定不能引起带的立即停止，因为带可能骤停并且伤害正在高速移动的患者。

一些跑步机使用摩擦制动器来将带保持在适当位置，但摩擦制动器增加了额外的成本并且在ESTOP被拉动时尤其难以提供正确的操作。如果它们是具有弹簧以使它们在断电时作用的类型，则它们在跑步机断电时可能导致伤害，因为制动器将接合并且可能使带骤停。如果摩擦制动器属于在未通电时通常不作用的类型，则在ESTOP被拉动之后不存在制动并且跌倒的用户可能难以站起来。

摩擦制动器的另一缺点是制动器的增加的成本和用于维修可能随着时间推移而磨损的制动器的潜在地增加的成本。

本发明的跑步机的电机制动器的实施例提供了许多优于常规跑步机制动方法的上述缺点的优点。在一个方面中，本发明的跑步机制动器可作用电机功率以将走带保持在适当位置。在另一方面中，本发明的跑步机制动器仅在检测到用户开始移动走带之后才作用力量。在再另一方面中，处于当前设想的构型之一中的本发明的跑步机制动器将不需要增加机械部件。在再另一方面中，本发明的跑步机制动器使用跑步机电机来制动，但可采用未设置用于电机制动的跑步机控制器。在再另一方面中，本发明的跑步机制动器利用电机电感向电机绕组施加DC电压以降低施加至电机的平均电流。

本发明的跑步机电机制动器使用跑步机电机以利用通常称为直流注入制动的技术来施加制动力。多相无刷电机——包括感应电机和无刷直流电机——在直流电压跨电机两相施加时将就位。特别地，三相感应电机以此方式就位。

然而，标准直流注入制动需要施加至具有极低阻抗的锁定转子的连续高功率。在跑步机中使用的典型的2HP类型电机在失速时可具有约2欧姆电阻和20uH的电感。如果完整的交流电压被整流，也就是300V直流，并且连续施加至电机绕组，则电流将是300V/2欧姆＝150A并且功率将是300^2/2＝45KW。电机无法长时间耐受该功率而不过热或使断路器跳闸。

此问题的解决方案是双重的。首先，代替连续作用制动器，制动器可仅在带开始移动时作用。这是一种很好的方法，因为仅在尝试步行的用户移动带时才需要制动。电机通常具有用于速度反馈的编码器或转速计并且这些输出可由处理器读取并用于作用制动器。在一个实施例中，跑步机电机具有每转2048次脉冲的增量编码器。处理器对A和B正交信号取样并且在检测到两种信号的一些过渡之后开始制动。(检测仅一种信号的变化通常不够，因为电机可能停止在该信号的过渡点处，该信号可能在停止时颤动。)检测和电子元件足够快，从而在制动器作用之前仅允许带的轻微移动。

动力问题的第二解决方案在于传送来自整流后的交流的短脉冲以作用于制动器而不是需要昂贵的高电流直流供给。脉冲的宽度可被控制成提供期望量的制动力。在一个实施例中，短脉冲由每毫秒作用一次脉冲的微控制器产生。通过使用短脉冲，电路利用了电机绕组的大电感来限制电流。脉冲的工作周期可按需调整，但典型范围是在1kHz的频率下5％至25％工作周期。

图25是跑步机电机制动器的实施例的框图。微控制器切断来自电机控制器的交流电，启用制动器，并且将直流电脉冲至两个电机相位。当制动器被启用时，续流二极管(freewheeling diode)也跨电机绕组连接以限制由于电机电感而引起的电压突增。利用桥式整流器或同步整流器加由电容器和电感器形成的滤波器以常规方式产生高电压直流电。电机继电器可由MOSFET、TRIAC或机械继电器构成。制动器脉冲开关优选是可快速接通和切断的MOSFET。制动器继电器可以是机械的或基于MOSFET的DPDT继电器。

通常，制动器控制电子元件使得电机控制器能够通电并且将制动器继电器设定为将电机相位与电机控制器连接。

当急停装置(ESTOP)被拉动时，冗余硬件对任意ESTOP开关作出响应并且接通两个继电器以切断来自电机控制器的交流电并启用制动器。微控制器产生脉冲以向两个电机相位提供受控直流电，从而将跑步机带保持在适当位置。

跑步机控制器可与如图25所示的制动装置是分开的，或定制控制器可被设计成共享制动器与通常的电机控制器功能之间的构件。例如，可共享桥式整流器和滤波器。然后，单个高压直流母线(DC rail)可提供用于制动和电机操作两者的电力。

图26是示例性跑步机电机制动器启动方法2600的流程图。在一个方面中，本发明的跑步机电机制动器可通过用户拉动ESTOP(2605)或通过软件检测到不活动时期并进入低功率状态(2610)而发生。一旦任意步骤2615或2610发生，可切断来自跑步机电机控制器的电力(2615)。此后，系统保持处于ESTOP或低功率状态，直至检测到电机轴移动。如果检测到电机轴移动(决定框2620为“是”)，则跨两个电机相位施加直流电以锁定转子。在转子被锁定的情况下，跑步机带将就位。

如果在步骤2620的“电机轴是否移动？”的答案为“否”，则转入步骤2630。

在步骤2630，在由于判定为电机轴尚未移动(步骤2620为“否”)而锁定转子(步骤2625)之后，接下来判定RUN按钮是否启用或ESTOP钥匙是否重新插入(步骤2630)。

如果RUN按钮未启用或ESTOP钥匙未被替换(步骤2630为“否”)，则控制系统将返回监视电机轴移动的步骤(步骤2620)。

如果RUN键启用/ESTOP钥匙被替换(步骤2630为“是”)，则电机控制器恢复通电(步骤2635)并且该方法结束(步骤2640)。

图27是制动电流和功率与1ms周期的工作循环的关系的曲线图。制动电流受电机电感限制。该曲线图基于以下假设：跑步机电机具有2.2欧姆相间电阻和17.9mH电感。脉冲设置有304V的直流母线。

当一特征或元件在本文中被称为“位于”另一特征或元件“上”时，它可以直接在另一特征或元件上或也可以存在中介特征和/或元件。相比之下，当一特征或元件被称为“直接位于”另一特征或元件“上”时，不存在中介特征或元件。还应理解，当一特征或元件被称为与另一特征或元件“连接”、“附连”或“联接”时，它可以与另一特征或元件直接连接、附连或联接或者可存在中介特征或元件。相比之下，当一特征或元件被称为与另一特征或元件“直接连接”、“直接附连”或“直接联接”时，不存在中介特征或元件。尽管对一个实施例描述和示出，但这样描述或示出的特征和元件可应用于其它实施例。本领域的技术人员还将理解的是，对布置成“邻近”另一特征的结构或特征的涉及可具有覆盖该相邻特征或在该相邻特征下方的部位。

文中所用的术语仅出于说明特定实施例的目的且并非旨在限制本发明。例如，如文中所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。还将理解，术语“包括”和/或“包含”在用于该说明书中表明所述特征、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但并不排除一个或更多其它特征、步骤、操作、元件、构件和/或它们的组合的存在或增加。如本文中所使用，术语“和/或”包括相关的所列物品中的一个或多个的任何组合和全部组合并且可缩写为“/”。

诸如“下方”、“在...之下”、“下”、“上方”、“上”等空间相对术语在本文中可用于使描述如图中所示的一个元件或特征与另一元件(多个)或特征(多个)的关系的描述容易。应理解，空间相对术语旨在除图中所示的取向外还涵盖使用或操作中的装置的不同取向。例如，如果图中的装置倒转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件然后将取向为在其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可涵盖上方和下方两种取向。该装置可采用其它方式取向(转动90度或其它取向)并且相应地解释本文中使用的空间相对描述语。类似地，术语“向上”、“向下”、“竖直”、“水平”等在本文中仅用于说明目的，除非以其它方式特别地指出。

虽然术语“第一”和“第二”在本文中可用于描述各种特征/元件，但这些特征/元件不应当受这些术语限制，除非上下文另有所指。这些术语可用于将一个特征/元件与另一特征/元件进行区分。因此，以下讨论的第一特征/元件可称为第二特征/元件，并且类似地，以下讨论的第二特征/元件可称为第一特征/元件，而不会脱离本发明的教导。

如本文在说明书和权利要求中所使用，包括如在示例中使用并且除非另外清楚地指出，所有数值可就像前缀有用词“约”或“大致”那样来阅读，即使该术语未清楚地出现。用语“约”或“大致”可在描述大小和/或位置时用于表示所描述的值和/或位置处于值和/或位置的合理预期范围内。例如，数值可具有为述及值(或值的范围)的+/-0.1％、述及值(或值的范围)的+/-1％、述及值(或值的范围)的+/-2％、述及值(或值的范围)的+/-5％、述及值(或值的范围)的+/-10％的值。本文中引用的任何数值范围意在包含归入其中的全部子范围。

在再另一些替代方案中，各种描述的方法步骤实施的次序在替代实施例中通常可以改变，并且在其它替代实施例中可完全跳过一个或多个方法步骤。各种装置和系统实施例的可选择的特征在一些实施例中可被包括而在另一些实施例中未被包括。因此，前面的描述主要出于示例性的目的提供并且不应当被解释为限制了如在权利要求中阐述的本发明的范围。

本文中包括的示例和说明通过说明而不是限制的方式呈现了可实践主题的特定实施例。如上所述，其它实施例可被使用并由其衍生，使得可做出结构和逻辑替代及变更而不脱离本公开的范围。发明主题的这些实施例在本文中可仅为了方便而被单独地或集合地称为“发明”并且不意在自愿将本申请的范围局限于任何单个发明或发明思想，如果事实上公开多于一个的话。因此，虽然本文中已示出和描述了特定实施例，但为了实现同一目的而计算出的任何布置结构可代替所示的特定实施例。本公开意在涵盖各种实施例的任何和全部调整或变化。在查阅以上描述后，上述实施例的组合以及本文中未具体描述的其它实施例对本领域技术人员来说将显而易见。