用于评估人的上肢的远端运动技能的设备的制作方法

用于评估人的上肢的远端运动技能的设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其包含主支撑表面(1)、测量装置和控制系统，主支撑表面用于上肢的全部或一部分，测量装置包含两个推动构件(2、3)，每一个推动构件均被提供有位于与所述主表面(1)的平面平行且不同的平面中的支撑表面(20、30)，并且每一个推动构件均被耦接至能够产生与由人施加于所述支撑表面上的力有关的信号的力传感器，控制系统被耦接至测量装置，所述控制系统使计数每个支撑表面上的交替推动的次数成为可能。根据本发明，推动构件(或键)(2、3)被螺钉固定在力传感器上，并且每个力传感器具有大约0.01％的精度。
【专利说明】用于评估人的上肢的远端运动技能的设备

【技术领域】
[0001] 本发明涉及评估人的上肢的运动技能的领域。
[0002] 更具体地，它需要检测、测量、记录以及处理与力和人的肌肉功能（特别是人的腕 和手指的弯曲/伸展功能的运动技能）有关的测量值（或测量结果）。
[0003] 在诊断影响肌肉的病理（诸如肌病、神经病学、风湿病、创伤性病理、与年龄有关 的骨骼肌减少症）的情况下，评估肌肉能力是特别令人关注的。有利地，这种评估使评估医 治或介入的疗效成为可能；在上文中所指出的运动技能的测量是这类评估的首要环节。

【背景技术】
[0004] 在文件FR 2961086中，公开了一种用于评估人的上肢的运动技能的设备，该设备 包含搁板、用于测量的模块和两个推动按钮（键），其中搁板提供有沟槽，用于测量的模块 可沿着沟槽以平移的方式移动，每一个推动按钮（键）均具有相对于搁板表面不同且可变 的高度的支撑表面，并且每一个推动按钮（键）均被耦接至能够产生与按压按钮的人的力 相关的信号的力传感器；而且，控制系统被耦接至用于测量的模块，并且它包含由人在每一 个键上执行的动作的计数器以及允许倒计时的嵌入式且可编程的精密计时器。
[0005] 该设备在给定的时间量中执行分配给它的基本功能，即检测并计数人的一个或若 干个手指在延伸越过搁板的表面的每一个键上的显著推动。换句话说，该设备使评估人的 手腕和手指的弯曲/伸展技能以及测量这些运动随着时间的速度成为可能。
[0006] 然而，该设备缺少检测的敏感性，特别是当涉及遭受神经肌肉紊乱折磨的人时。在 这些情况下，该设备不能检测到由患者所执行的太弱的推动，患者的肌肉强度可能太弱以 致于不能由该设备检测。
[0007] 这种已知设备的另一缺点在于每个键与相关联的放置在正下方的传感器之间的 接触。这种接触是不可靠的，因为每个键经由重力搁在传感器上。在设备的任何振动、碰撞 或移动的情况下，接触被干扰，这会使测量失真。此外，实质性摩擦引起接触的零件的磨损 与损伤，这会干扰检测阈值的设定。
[0008] 根据现有技术，标题为 "A device for testing the intrinsic muscles of the hand(用于测量手的内在肌的设备）"的文章 （Journal of Hand therapy (手治疗杂志）， 2007年10月，第345-350页）也是已知的，其公开了意图评估手指相互远离的技能的设备。 特别地，该设备包含用于嵌入每个手指的凹槽，其中每个凹槽能够沿着被提供用于这个目 的的沟槽滑动。该设备的目标因此不同于本发明以及所实施的装置的目标。


【发明内容】

[0009] 本发明目的是克服现有技术的缺点，并且特别提出了在上文中提到的类型的设 备，该设备特别允许测量的更大精度以及更大可靠性。
[0010] 为此，提出了一种用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其包含主支撑表面、 测量装置和控制系统，主支撑表面用于上肢的全部或一部分，测量装置包含两个推动构件， 每一个推动构件均被提供有位于与所述主表面的平面平行且不同的平面中的支撑表面，并 且每一个均被耦接至能够产生与由人施加于所述支撑表面上的力有关的信号的力传感器， 控制系统被耦接至测量装置，所述控制系统使计数每个支撑表面上的交替推动的次数成为 可能。
[0011] 根据本发明的第一方面，所述推动构件被螺钉固定在力传感器上，占据主支撑表 面上的固定位置，被确定为根据在所述表面上的适当位置的肢体的纵向大体上对齐，并且 每个力传感器具有大约〇· 01 %的精度。
[0012] 因此在每个键与相关联的传感器之间避免了摩擦、间隙（play)以及所有其他相 对运动。测量的可靠性和精度被极大地改善。
[0013] 有利地，每个力传感器具有可调整的检测阈值，阈值的最小值是10g的数值。有利 地，这种选择使处理与非常虚弱的人有关的测量成为可能。
[0014] 感兴趣地，测量的可靠性被极大地改善，因为键实际上不再对振动和/或其他不 平稳以及设备或设备被设置在其上的支撑物的不期望的移动敏感。
[0015] 有利地，控制系统包含用于调整传感器的至少一个敏感性阈值的装置。因此，使用 者可以容易地使测量适合于所考虑的每种情况。优选地，选择三个阈值。
[0016] 优选地，用于调整至少一个阈值的装置被集成到设备内。
[0017] 此外，设备包含用于将测量值传递至至少一个用于存储或处理所述测量值的外部 装置的装置。这些用于传递的装置可以是有线的或无线的。
[0018] 根据本发明的优选实施例，所述主支撑表面是平坦支撑物的一部分，平坦支撑物 由至少一个第一元件构成，并且能够集成测量装置和/或控制系统。
[0019] 此外，平坦支撑物可以包括第二元件，第二元件可以如下的方式与第一元件并列， 即以增加主支撑表面的方式。这尤其使设备的尺寸适合于人的肢体（前臂、腕、手）成为可 能。
[0020] 感兴趣地，平坦支撑物由具有低密度的材料（诸如聚乙烯泡沫）构成。减少设备 的重量便于其运输及其操作。
[0021] 此外，所选材料允许将期望的技术与设备的整体美学相结合的各种各样的形状。
[0022] 设备还包含用于显示记录的动作的次数和/或自第一系列动作以后逝去或剩余 的时间的装置。优选地，用于显示的装置被集成到支撑物内；例如，它可以与支撑物的主表 面齐平，以便构成功能美学单元。
[0023] 有利地，推动构件的所述支撑表面被布置在彼此相等或不同的高度处。设定高度 容易且非常有利。

【专利附图】

【附图说明】
[0024] 当参照附图阅读以下描述时，本发明的其他特征、细节以及优点将是显而易见的， 附图示出了：
[0025] -图1是根据本发明的第一实施例的设备的立体图；
[0026] -图2是根据本发明的第一实施例的设备的另一立体图；
[0027] -图3是设备根据本发明的设备的局部顶视图；以及
[0028] -图4是根据本发明的设备的侧视图。
[0029] 为了增加清晰性，在所有附图上面，相同或相似的元件标有完全相同的参考符号。

【具体实施方式】
[0030] 根据图1中的视图，根据本发明的用于评估的设备包含主支撑表面1，其在这里具 有大致矩形形状，并且用作对人的上肢（即其前臂和其腕）的全部或一部分的支撑。在此 主支撑表面1处以及其上面开始，第一 2和第二3推动构件（或键）被提供，并且延伸越过 所述支撑表面1。每个构件因此具有位于与主支撑表面1的平面平行且不同的平面中的支 撑表面20、30。而且，每个推动构件与能够产生表示由人在每个推动构件2、3的支撑表面 20、30上施加的力的信号的力传感器耦接。而且，提供了具体耦接力传感器的控制系统，以 便收集、格式化以及处理来自传感器的信号。
[0031] 感兴趣地，以这样的方式选择传感器，即以具有非常低的敏感性的方式，例如具有 10g或30g或50g的数值。因此可能的是，不仅检测非常低的力而且能够作出调整以便使测 量的敏感性适合于所测试的对象。
[0032] 与键2、3本身有关，它们优选具有圆形形状的支撑表面20、30 ;有利地，它们被螺 钉固定到布置在正下方的每个力传感器上。当然，可移动的固定件而且传感器上的刚性的 键2、3是有利的，以便能够在每个传感器上如实地报道键2、3上的作用力。这因此使改善 测量的可靠性成为可能。
[0033] 而且，每个传感器的特征在于大约0. 01 %的精度，以便具有在传感器上每个作用 力的非常准确的报道。为了图示说明的目的，所选的传感器是注册商标SCAIME的称重传感 器（参考AQ10)。
[0034] 推动构件2、3因此被布置在主表面1的固定的且给定的位置，并且它们根据所述 主表面1的长度对齐。重要的是，它们根据布置在所述主表面1上的肢体（前臂）纵向方 向大体上对齐。如果需要，视觉标记可以被提供在主表面上，以便示出前臂的适当定位；还 可以提供诸如带的装置，不仅以便定位，而且以便保持前臂。
[0035] 推动构件更优选具有圆形形状，并且它们在其周边上被一种从主表面1升起的圆 形框架围绕。有利地，框架与主表面1 一起模制，并且提供呈圆形的且不易碎的接合表面， 以便使用者的手指不会碰撞具有锋利边缘的表面。
[0036] 有利地，推动构件2、3的支撑表面20、30可以以与主支撑表面1不同的高度布置。 而且，推动构件（或键）2、3可以不同地延伸越过支撑表面1。优选地，远端键2(相距患者 最远）高于近端键3。这使患者进行要求其手指和腕的伸肌的手与腕的升起运动成为可能。 为了图示说明的目的，近端键3被布置在相距主表面1的1. 5cm处，而远端键2可以被布置 在相距主表面1的2. 5cm或3. 5cm处。当然，远端键2可以被布置在相距主表面1的1. 5cm 处。可以提供并选择其他高度值，以便增加或相反简化患者的肌肉工作载荷。本发明的框 架中使用的键与相关联的传感器之间的螺纹连接使容易地且准确地调整键2、3中的至少 一个的高度成为可能。
[0037] 而且，相关联的软件使"管理"键上的推动顺序成为可能：因此试图检查使用者交 替地推动键2、3。否则，软件停止计数，即记录测量值的过程。
[0038] 控制系统（未示出）包含用于调整传感器的至少一个敏感性阈值的装置。该特征 使设备适合于必须被评估的人成为可能。优选地，该调整装置被集成到设备的主体内。杆、 控制按钮或敏感键允许使用者显示所选的敏感性阈值。优选地，三个敏感性阈值是可用的， 即"高"、"中" "低"。使用者按其方便并根据所考虑的情况从这些中的一个选择。
[0039] 例如，测量与由使用者在给定逝去的时间内连续在键2、3中的每一个上的进行的 推动次数有关。这里，一方面，这涉及计数并且记录推动的次数，而另一方面，涉及使精密计 时器与该操作相关联。这种测试本身是已知的；本发明构成这些测量的显著改善，特别是关 于可靠性和敏感性。
[0040] 如在附图中所能看见的，主支撑表面1是平坦支撑物的一部分和/或被固定在平 坦支撑物上，平坦支撑物由至少一个能够容纳测量装置和/或控制系统的第一元件10构 成。例如，第一元件10由密度低的聚乙烯泡沫制成。可以使用聚酰胺、聚丙烯基的材料而不 脱离本发明的范围。为了图示说明的目的，成功选择具有密度等于45kg/m 3的Plastazote 泡沫。
[0041] 支撑物的第一元件10可以具有多种多样的且可更改的形状。为了防碍和/或易 于运输的原因，可以提供能够与第一元件10并列的第二元件11。图3示出了可能的并列， 这使延伸主支撑表面1并且使它适合于人（成人，小孩）的形态成为可能。或许可以提供 布置在前2个元件的延伸部分中的第三元件12。本领域的技术人员将根据由被评估的患者 的形态所强加的尺寸限制来选择。
[0042] 盖5 ;51、52可以覆盖并保护提供有键2、3的主支撑表面1。对于可以是单件5 (图 1)或由若干部分51、52(图2)组成的盖，可以考虑任何形状、材料。因此，可以针对支撑物 10的一部分以及针对盖5 ;51、52的一部分设计、构成运输外壳。此外，盖5的形状因此可以 在测量期间用作第二支撑元件11。构成盖5的第二部分52的第三支撑元件12也是如此。 盖5和/或每个构成部分51、52由此具有两个功能：在设备的运输和/或存储期间进行保 护；在测量期间延伸第一元件10。
[0043] 而且，提供了优选被集成到支撑物的第一元件10内的用于显示的装置4。它可以 包含用于显示推动（或动作）次数的模块41、用于显示自给定的时刻以后逝去或自上一系 列动作以后剩余的时间的模块42;均具有给定功能性（敏感性阈值、功率等）的可以是显 示器的一部分的灯光指示器；均对应于例如键2、3的敏感性阈值或水平的一个或若干个灯 光指示器43。这些显示器将会由本领域的技术人员进行选择，以便根据需要适应根据本发 明的设备。如特别是在图1、2和3所能看见的，用于显示的模块4具有透明表面，该透明表 面位于与主支撑表面1相同的平面中，因此被完全集成到平坦支撑物10中。
[0044] 由于特定优选的内置软件，调整有限数量的敏感性阈值是可能的；这因此使测量 适合于希望评估的人的运动技能成为可能。
[0045] 提供了用于连接以及用于传递测量值的装置，其可见于图4。例如，连接可以是有 线的RS232类型或是无线的。它们使将根据本发明的设备连接至用于计算、观察、维持等的 装置或其他装置成为可能。USB端口可以提供在设备的前面上。例如，它能够被用来更新内 置软件。
【权利要求】
1. 用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其包含主支撑表面（1)、测量装置和控 制系统，所述主支撑表面（1)用于上肢的全部或一部分，所述测量装置包含两个推动构件 (2、3)，每一个推动构件均被提供有位于与所述主表面（1)的平面平行且不同的平面中的 支撑表面（20、30)，并且每一个推动构件均被耦接至能够产生与由所述人施加于所述支撑 表面上的力有关的信号的力传感器，所述控制系统被耦接至所述测量装置，所述控制系统 使计数每个支撑表面（20、30)上的交替推动的次数成为可能， 其特征在于：所述推动构件（2、3)被螺钉固定在所述力传感器上，占据所述主支撑表 面（1)上的固定位置，被确定为根据在所述表面上的适当位置的所述肢体的纵向方向大体 上对齐，并且其中每个力传感器具有大约0. 01 %的精度。
2. 根据权利要求1所述的用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其特征在于：每 个力传感器具有可调整的检测阈值，所述阈值的最小值是l〇g的数值。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其特 征在于：所述控制系统包含用于调整所述传感器的至少一个敏感性阈值的装置。
4. 根据权利要求3所述的用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其特征在于：用 于调整的所述装置被集成到所述设备内。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其特 征在于：它包含用于将测量值传递至至少一个用于存储或用于处理所述测量值的外部装置 的装置。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其特 征在于：所述主支撑表面（1)是平坦支撑物的一部分，所述平坦支撑物由至少一个第一元 件（10)构成，并且能够集成所述测量装置和/或所述控制系统。
7. 根据权利要求6所述的用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其特征在于：所 述平坦支撑物包含第二元件（20)，所述第二元件（20)可以以增加所述主支撑表面的方式 与所述第一元件（10)并列。
8. 根据权利要求6所述的用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其特征在于：所 述平坦支撑物（10、20)由具有低密度的材料构成，如聚乙烯泡沫。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其特 征在于：它还包含用于显示记录的动作的次数和/或自第一系列动作以后逝去或剩余的时 间的装置（4)。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其 特征在于：用于显示的所述装置（4)被集成到所述支撑物（10、20)内。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的用于评估人的上肢的远端运动技能的设备，其 特征在于：所述推动构件（2、3)的所述支撑表面（20、30)被布置在彼此相等或不同的高度 处。
【文档编号】A61B5/22GK104159515SQ201380010114
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年2月21日 优先权日:2012年2月21日
【发明者】J-Y·霍格瑞尔, L·瑟维斯, A·卡诺, T·沃特 申请人:肌学协会研究所