患者治疗系统和方法与流程
相关申请案
本申请要求2015年1月26日申请的美国临时申请号62/107,954和2015年6月2日申请的美国临时申请号62/170,001的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文中。
背景技术：
矫形撑架和包裹物可用作预防性辅助物，以防止由关节的生物力学限制外的关节的运动或取向引起的关节损伤。矫形撑架和包裹也可用于促进关节损伤或手术后关节的适当愈合，并可用于稳定患有关节炎的关节，从而减轻疼痛。
损伤和潜在手术后成功愈合过程的关键部分是康复过程。作为康复过程的主要部分，在受伤、进行手术之后，或者当患上关节炎时，关节炎是可能引起肌肉萎缩的病症，患者通常看到物理治疗师重新获得运动范围(rom)，以及对其肌肉进行加强。膝关节撑架特别广泛用于治疗各种膝关节疾病。这种撑架可被配置成赋予膝关节周围的肢体力或杠杆作用以减轻膝关节的一部分内的压缩力，或者减轻该膝盖部分上的负荷。此外，如果膝盖韧带虚弱或经手术修复，那么膝盖撑架可稳定、保护、支撑膝盖或使膝盖康复。典型的膝盖撑架和膝盖撑架的型式有几个显著的限制和缺点。首先，在受伤发生以及诸如医师等医疗专业人员建议患者佩戴膝盖撑架之后，医疗专业人员可能在初次访问后数周至数月不再看到患者。医疗专业人员可能不会收到关于关节运动范围或关节周围肌肉强度的任何反馈。
如果患者已经装配有撑架，那么物理治疗师可在医师提供的指导下来手动调整撑架，以便减少或增加受伤关节的允许的运动，或者调整继发于肌肉萎缩已经变得松弛的撑架或两者兼而有之。这些手动调整通常导致错误，因为调整是基于物理治疗师(或医疗专业人员)的个人判断，例如，肌肉和周围组织可能不具有足够的强度来支撑关节。
在一些情况下，患者可在物理治疗过程开始时接收电肌肉刺激(ems)，以重新获得在锻炼和拉伸开始之前自行收缩其肌肉的能力。ems，也被称为神经肌肉电刺激(“nmes”)，已经用于治疗实践，在过去30年里几乎没有改变。目前的使用模式是采取目标肌群并提供电刺激以模拟通常由神经信号产生的动作电位，以便激活和引起肌肉纤维的动作电位和由此导致的收缩，从而引起肌肉收缩。电刺激治疗可通过确定电脉冲的适当水平的功率和/或持续时间、脉冲宽度、相位特性(单相的、双相的、三相的、多相的、对称的)、频率、波形形状(正弦的、正方形的、三角形的、梯形的、锯齿的、定制的)、占空比、工作周期开/关时间、工作周期斜坡类型。治疗师(如由医疗服务人员规定)也使用ems来加强已萎缩的肌肉。然而，用于肌肉强化的ems的传递是次优的，因为其通常在患者与治疗师在一起进行。此外，治疗患者的医师(例如，外科医生)在治疗损伤(例如，外科手术)后常常看到患者几次。医师通常根据回访期间患者的外观和感觉来确定患者的下一步治疗。然而，医师通常没有与患者的损伤相关联的客观数据来帮助医师对患者的评估和患者的下一步治疗。具体地说，医师可能无法获得精确的关节运动范围或肌肉强度。因此，医师常常根据患者回访时他或她对患者的主观分析来确定患者的下一疗程；这种分析可能是次优的。除了数据是次优的，观察这些数据的时间点也是低效的和次优的。患者可能比典型的患者愈合更快或更慢，并且患者的治疗可能能够根据他/她的实际进展被更好地定制。
因此，仍然需要一种撑架系统，其可在使用中提供对撑架系统的监测，并且在治疗过程中提供撑架系统的反馈和调整(优选的是，实时地)。
技术实现要素：
本发明的一些实施方案包括用于向患者传递刺激治疗或缓解的系统，所述系统包括：至少一个处理器；以及非暂时性计算机可读存储介质，其包括至少一个刺激程序并且与所述至少一个处理器进行数据通信。所述系统包括耦合到物品的至少一个刺激电极对，其中所述至少一个刺激电极对被配置和布置成用于耦合到所述患者并且通过链路被控制。此外，所述系统包括至少一个控制器，所述控制器包括或耦合到所述至少一个刺激程序和至少一个信号或数据源，其中所述至少一个控制器被配置和布置成至少部分地基于由所述至少一个处理器处理的所述至少一个刺激程序和所述至少一个信号或数据，产生至少一个刺激脉冲并将其施加到所述至少一个电极对。所述系统包括：至少一个传感器，其耦合到所述至少一个控制器和所述物品；以及至少一个用户界面，其被配置和布置成使得用户能够通过链路远程查看或交换信息，并监测和设置或重新配置所述至少一个刺激脉冲。此外，所述至少一个控制器被配置和布置成(a)使用至少一个传感器将感测脉冲施加到患者的组织，(b)从患者的组织测量与感测脉冲在组织中的功率耗散相关的至少一个电参数，(c)至少部分地基于所测量的功率消耗来可调整地将至少一个刺激脉冲施加到患者的组织，所述至少一个刺激脉冲由所述至少一个控制器可调整地控制以至少部分地基于所述至少一个电参数来维持对患者的组织的恒定功率输出，以及(d)重复步骤(a)-(c)。在一些实施方案中，所述物品包括撑架组件。在一些实施方案中，所述撑架组件包括撑架、支柱、套筒、带、吊带、衣服、包裹物和/或带子。
本发明的一些实施方案包括链路，所述链路包括有线耦合。在一些实施方案中，所述链路包括无线耦合，所述无线耦合包括：第零代无线信号、第一代无线信号、第二代无线信号、第三代无线信号、第四代无线信号、第五代无线信号、全球定位卫星信号、2400-2493.5mhz频带、
在一些实施方案中，至少一个传感器包括加速度计。在一些其他实施方案中，所述至少一个传感器包括：运动传感器、陀螺仪、接近传感器、位置传感器、全球定位传感器(gps)、光学传感器、磁传感器、磁力计、感应传感器、电容传感器、涡流传感器、电阻传感器、磁阻传感器、感应传感器、红外传感器、倾角计传感器、压电材料或基于压电的传感器、血氧传感器和/或心率传感器。
在本发明的一些其他实施方案中，所述至少一个传感器包括被配置和布置成用于测量组织或流体的移动的至少一个基于激光或超声的传感器。在一些其他实施方案中，所述至少一个传感器包括至少一个水合传感器，所述至少一个水合传感器被配置和布置成测量间质液水平以确定水合水平。在一些实施方案中，所述至少一个传感器包括至少一个力或压力传感器，所述至少一个力或压力传感器被配置和布置用于测量肌肉活动或反应。本发明的其他实施方案包括至少一个传感器，所述传感器包括肌电图型传感器，所述肌电图型传感器被配置和布置成测量肌肉募集或肌肉疲劳程度。
在本发明的一些实施方案中，可使用加速度计、陀螺仪、磁力计或其他运动传感器的使用来评估皮肤处自行引起的或经由电肌肉刺激不自主地引起的运动。此运动或加速曲线可提供肌肉收缩强度的反馈，并且可在闭环反馈控制方法中使用，以优化/定制电刺激参数，以为该患者提供最有效或最强的肌肉收缩。另选地，可针对随时间的变化来评估这些运动/加速度曲线以确定使用所述系统的治疗的用户的改善或进展。
在一些其他实施方案中，所述至少一个传感器包括至少一个刺激电极对。在一些实施方案中，所述至少一个传感器被配置和布置成监测或测量患者的一部分的位置。在其他实施方案中，所述至少一个传感器被配置和布置成监测或测量物品的一部分的位置。在一些实施方案中，所述至少一个传感器被配置和布置成对来自患者的至少一个生理反应或参数作出反应。在一些实施方案中，所述至少一个信号或数据至少部分地基于所述至少一个传感器的反应。
在本发明的一些实施方案中，所述至少一个用户界面包括呈现在用户的装置上的显示。在一些其他实施方案中，所述用户的装置包括：台式计算机、膝上型计算机、数字平板计算机、数字助理、蜂窝电话、智能电话、智能手表、可穿戴式活动监测器、眼镜、照相机、寻呼机和/或互联网设备。
在本发明的一些实施方案中，所述至少一个控制器被配置成以物品的一部分的状态、物品的一部分的位置以及来自至少一个传感器的数据中的至少一者更新所述至少一个用户界面。在一些其他实施方案中，所述至少一个用户界面包括显示，所述显示包括扫描所述物品并使所述物品与所述至少一个控制器同步的选项。在其他实施方案中，所述至少一个用户界面包括显示，所述显示包括扫描多于一个物品并使所述物品同步的选项。在一些实施方案中，所述至少一个用户界面包括显示，所述显示包括激活所述链路以将所述物品与所述至少一个控制器连接的选项。在一些实施方案中，所述链路激活包括所述物品和所述至少一个控制器之间的无线链路。在本发明的一些其他实施方案中，所述至少一个用户界面包括配置和布置成使得用户能够设置或重新配置至少一个刺激脉冲的显示。
在本发明的一些实施方案中，控制器包括可再充电的电力存储器。在本发明的一些其他实施方案中，至少一个传感器位于传感器盒中，所述传感器盒包括机载或相邻耦合的电源。
本发明的一些实施方案包括向患者提供刺激治疗或缓解的计算机实施的方法，所述方法包括提供包括至少一个处理器的计算机系统，以及提供包括至少一个传感器的物品，所述传感器基于或响应于来自患者的至少一种生理反应或参数产生至少一个信号或数据。此外，所述方法包括提供耦合到物品的至少一个刺激电极对，以及提供至少一个控制系统，并使用所述至少一个处理器产生用户界面。所述方法还包括提供耦合到控制系统和用户界面的服务器，以及使用至少一个处理器通过链路使得用户能够配置至少一个控制系统以至少部分地基于由至少一个处理器处理的至少一个刺激程序和至少一个信号或数据，产生至少一个刺激脉冲并将其施加到至少一个电极对。所述至少一个控制器(a)使用至少一个传感器将感测脉冲施加到患者的组织，(b)从患者的组织测量与所述感测脉冲在组织中的功率耗散相关的至少一个电参数，(c)至少部分地基于所测量的功率耗散来可调整地将所述至少一个刺激脉冲施加到患者的组织，所述至少一个刺激脉冲由所述至少一个控制器可调整地控制以至少部分地基于所述至少一个电参数来维持对患者的组织的恒定功率输出，以及(d)重复步骤(a)-(c)。
附图说明
图1a是根据本发明的一个实施方案的膝盖支架的表示，所述膝盖撑架包括两组几何形状，每组耦合到用于关节的一个硬段。
图1b示出了根据本发明的一些实施方案的包括支柱和包裹部件的膝盖撑架。
图1c示出了根据本发明的一些实施方案的来自撑架的运动数据捕获范围和用于运动捕获的撑架传感器。
图1d示出了根据本发明的一些实施方案的膝盖包裹物的部分。
图1e示出了根据本发明的一些实施方案的膝盖包裹物。
图1f示出了根据本发明的一些实施方案的撑架系统，所述撑架系统包括组合的模块化矫形撑架和导电包裹物。
图1g示出了根据本发明的一些实施方案的组合的模块化矫形撑架和导电包裹物的侧视图。
图2a示出了根据本发明的一些实施方案的肩部吊带。
图2b示出了根据本发明的一些实施方案的包括多个传感器的手腕撑架。
图2c示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心的后视图。
图2d示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心的后视图。
图2e示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心的前视图。
图2f示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心，其示出了整合的吊带。
图2g示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心，其示出了电极压缩带。
图2h示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心，其示出了中线背心闭合。
图2i示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心，其示出了电极入口和斜方肌压缩带。
图2j示出了根据本发明的一些实施方案的半背心的后视图。
图2k示出了根据本发明的一些实施方案的半背心的近距离后视图。
图2l示出了根据本发明的一些实施方案的半背心的前视图。
图2m示出了根据本发明的一些实施方案的半背心的侧视前透视图。
图2n和2p示出了根据本发明的一些实施方案的气囊。
图2q示出了根据本发明的一些实施方案的包括多个加速度计传感器的臂撑架。
图2r示出了根据本发明的一些实施方案的包括多个加速度计传感器的小腿撑架470。
图2s示出了根据本发明的一些实施方案的包括多个加速度计传感器的踝撑架。
图2t示出了根据本发明的一些实施方案的撑架的内部区域，其示出了用于确定撑架是否被人体穿戴着的两个接触点。
图2v示出了根据本发明的一些实施方案的具有整合的传感器的髋部撑架组件的前视图。
图2w示出了根据本发明的一些实施方案的具有整合的传感器的髋部撑架组件的侧视图。
图2x示出了根据本发明的一些实施方案的具有整合的传感器的髋部撑架组件的后视图。
图2y示出了根据本发明的一些实施方案的具有整合的传感器的腹部/背部装置的前视图。
图2z示出了根据本发明的一些实施方案的具有整合的传感器的腹部/背部装置的后视图。
图3a示出了根据本发明的一些实施方案的包括来自膝盖撑架的蜂窝数据的无线数据收集的表示。
图3b描绘了根据本发明的一些实施方案的膝盖撑架和控制器之间的无线数据传送数据。
图4示出了根据本发明的一些实施方案的计算机系统控制。
图5示出了根据本发明的一些实施方案的包括后端服务器的计算机系统。
图6示出了根据本发明的一些实施方案的屏幕图像，其示出了撑架的当前状态，包括挠曲度和相对于地面的取向的表示。
图7示出了根据本发明的一些实施方案的具有运动数据收集传感器的撑架系统的表示。
图8-9各自提供根据本发明的一些实施方案的图7中所表示的撑架系统中可监测的撑架系统的各个部分的潜在运动的表示。
图10示出了根据本发明的一些实施方案的通过光学感测进行表面水肿检测的传感器组件。
图11示出了根据本发明的一些实施方案的使用电刺激治疗超控疼痛脉冲进行非麻醉性疼痛缓解的系统。
图12示出了根据本发明的一些实施方案的生物反馈数据收集。
图13示出了根据本发明的一些实施方案的智能电极。
图14a-14c示出了根据本发明的一些实施方案的适应性电极。
图15示出了根据本发明的一些实施方案的对脉冲串的nmes后操作性示波器扫描。
图16示出了根据本发明的一些实施方案的通道的个别脉冲的nmes后操作性示波器扫描。
图17示出了根据本发明的一些实施方案的通道的个别脉冲的nmes后操作性示波器扫描。
图18示出了根据本发明的一些实施方案的对脉冲串的nmes后操作性示波器扫描。
图19示出了根据本发明的一些实施方案的通道的个别脉冲的nmes强度示波器扫描。
图20示出了根据本发明的一些实施方案的通道的个别脉冲的nmes强度示波器扫描。
图21示出了根据本发明的一些实施方案的脉冲串的tens示波器扫描。
图22示出了根据本发明的一些实施方案的个别脉冲的tens示波器扫描。
图23示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图24示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图25示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图26示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图27示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图28示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图29示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图30示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图31示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图32示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图33示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图34示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图35示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图36示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图37示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图38示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分。
图39示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分。
图40示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图41示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图42示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图43示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图44示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图45示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图46示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图47示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图48示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图49示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图50示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图51示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图52示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图53示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图54示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图55示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图56示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图57示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图58示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图59示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图60示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图61示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图62示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图63示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示。
图64示出了根据本发明的一些实施方案的治疗控制系统的刺激电路的部分。
图65a、65b和66-74示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的各种显示。
图75示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统。
图76示出了根据本发明的一些实施方案的图75的治疗系统的数据类型。
图77示出了根据本发明的一些实施方案的在图75的治疗系统的部件之间交换并存储在所述部件之间的数据类别。
具体实施方式
在详细说明本发明的任何实施方案之前，应当理解本发明在其应用上不限于以下描述中陈述或以下附图中所示的部件的构造和布置的细节。本发明能够采用其他实施方案并且能够以各种方式实践或实行。而且，应当理解，本文中所使用之措辞及术语是出于描述目的且不应被视为限制。本文中“包括”、“包含”、“具有”和其变型的使用意在包含其后列出之项目及其等效物以及额外项目。除非另有规定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变型被广泛地使用，并且包含直接和间接安装、连接、支撑和耦合。此外，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。
提出以下讨论以使本领域所属技术人员能够制造和使用本发明的实施方案。本领域所属技术人员将容易了解对所示实施方案的各种修改，并且在不脱离本发明的精神或范畴的情况下，本文中的一般原理可适用于其他实施方案和应用。因此，本发明的实施方案不旨在限于所示的实施方案，而是被赋予与本文公开的原理和特征一致的最宽范围。参考附图来阅读以下详细描述，其中不同附图中的相似元件具有相似的参考标记。不一定按比例绘制的附图描绘了所选择的实施方案，并不旨在限制本发明的实施方案的范围。熟练技术人员将认识到本文提供的示例具有许多有用的替代方案并且落在本发明的实施方案的范围内。
图1a是膝盖撑架100的表示，其具有耦合到用户(其中用户的腿在所述表示中示出)的一个或多个支柱。在一些实施方案中，膝盖撑架100可包括通过枢轴区域115可移动地耦合到支柱110的支柱105。当如此定位时，膝盖撑架100包括两组几何形状，其中支柱105可相对于围绕枢轴区域115枢转和/或移动的支柱110自由移动。在本发明的一些实施方案中，膝盖撑架100和本文公开的任何撑架系统或组件可包括用于确定撑架系统的任何部件或部分的位置数据的系统和方法。例如，在一些实施方案中，一个或多个传感器可整合或耦合到撑架系统的至少一部分，并用于测量或监测用户参数，跟踪撑架系统的功能特性和/或监测用户的环境。在一些实施方案中，一个或多个传感器可与撑架系统的至少一部分整合或耦合到撑架系统的至少一部分，并在附接到用户时用于测量撑架系统的任何部分的绝对或相对位置和/或移动。在一些实施方案中，包裹物可在没有撑架的情况下使用，并且可完全支撑本文中公开为耦合到撑架的传感器和其他部件。在一些实施方案中，可将一个或多个传感器添加到撑架系统的任何刚性部分。例如，在一些实施方案中，膝盖撑架100可包括耦合到支柱105、110中的至少一者的至少一个传感器。例如，在一些实施方案中，膝盖撑架100可包括耦合到支柱105的传感器120。在一些其他实施方案中，膝盖撑架100可包括耦合到支柱110的传感器125。通过它们与支柱105、110的耦合，传感器120、125可包括三轴移动。此外，根据用户的移动，传感器120、125各自可在三个维度上彼此独立地移动。在一些实施方案中，支柱105可耦合到包裹物130的上部132，用于定位成抵着、靠近、邻近用户的大腿，并且支柱110可耦合到包裹物130的下部134，用于定位成抵着、靠近、邻近用户的小腿。例如，图1b示出了根据本发明的一些实施方案的膝盖撑架100，其包括支柱105、110和包裹物130。在一些实施方案中，包裹物130可包括透气的高压缩和防滑材料。在一些实施方案中，传感器120、125可测量任何x、y和/或z轴中撑架100的任何一组几何形状的位置和/或移动和加速度。在一些实施方案中，传感器120、125可耦合到撑架100的任何部分的外表面，包括例如耦合到图1b所示的包裹物130或支柱105、110系统内的位置。在一些实施方案中，传感器可通过整合到撑架100的内部部分中或通过耦合到撑架100的外表面而与撑架100整合。
在本发明的一些实施方案中，传感器可包括加速度计。例如，在一些实施方案中，传感器可包括一个或多个小型固态或微机电系统(mems)加速度计、陀螺仪和/或磁力计，其可耦合到撑架系统的一个或多个部分，并用于测量/感测沿着单个或多个轴的位置和取向、加速度、速度、振动或冲击。在本发明的一些实施方案中，传感器可包括至少一个霍尔效应传感器。在一些其他实施方案中，撑架系统可包括耦合到可与磁性传感器组合使用的撑架系统的部分的一个或多个磁体。例如，本发明的一些实施方案可包括至少一个霍尔效应传感器，所述传感器可与一个或多个磁体一起使用以确定撑架系统的至少一部分的运动。例如，在一些实施方案中，传感器可确定相对于撑架系统的铰链上的固定点的旋转。
本发明的一些实施方案包括可捕获运动范围(rom)的撑架系统或组件。在一些实施方案中，运动数据的范围可在手术之前用来确定患者何时已从初始受伤创伤到经历手术恢复充分，潜在地指示肿胀和软组织移动性在手术的可接受水平。在一些其他实施方案中，运动数据的范围可在手术后用来确定患者何时已恢复(并且因此可用来确定手术恢复的速率)。例如，图1c示出了来自撑架系统140的运动数据捕获的范围的示例。在一些实施方案中，位置数据可被添加到具有一个或多个刚性结构的任何撑架系统140，一个或多个运动传感器可耦合到所述刚性结构。例如，在一些实施方案中，撑架系统140可包括支柱145，所述支柱包括耦合的传感器155，并且支柱150可包括耦合的传感器160。在一些实施方案中，撑架传感器155、160可包括耦合到撑架系统的至少一个刚性部分的一个或多个加速度计、陀螺仪和/或位置编码器。在一些实施方案中，随着支柱145、150中的一个或两个围绕耦合件170移动、旋转或枢转，传感器155、160可用于向患者提供关于当前运动范围的主动反馈。在一些实施方案中，可使用运动数据的范围来连续地向用户提供反馈以鼓励他们在恢复阶段期间拉伸肌肉或移动关节。例如，在一些实施方案中，每当用户已经超过规定的最大运动范围时，可提供触觉反馈。此外，在一些实施方案中，撑架系统140可用于基于用户的恢复阶段在用户撞到不被认为是安全的运动范围时警告用户。在一些其他实施方案中，如果检测到高加速度或运动范围，则撑架系统140可包括动态阻力、弹簧负荷率和/或力或阻尼以保护关节。在一些实施方案中，这可使用磁流变流体、惯性阀设计、压电弹簧/材料等来实现。本发明的一些实施方案包括用于测量撑架系统140的位置和移动的运动数据收集传感器。此外，在一些实施方案中，撑架系统140可包括用于包括一个或多个铰链特征的任何撑架系统的运动范围传感器。在一些实施方案中，传感器可包括索引点，使得可确定绝对位置。本发明的一些实施方案可包括基于接近或接触的传感器，以确定铰链上的设定点在传感器附近的情况。在一些实施方案中，传感器可为光学(阴影、自成像或干涉测量)传感器、磁传感器、感应传感器、电容传感器、涡流传感器、电阻传感器、磁阻传感器、感应传感器、红外传感器、加速度计传感器、倾角计传感器、压电传感器等。
在本发明的一些实施方案中，本文公开的任何撑架系统或组件可包括一个或多个控制器。在一些实施方案中，控制器可与撑架系统的支柱、接头、枢轴或包裹物整合和/或耦合。例如，在本发明的一些实施方案中，控制电子设备可包括枢转接头，所述枢转接头被配置成使撑架系统的撑架能够弯曲(例如，在患者的屈曲和伸展期间)。枢转接头可包括螺线管和用于锁定撑架的加速度计(例如，在感测到应力之后)。在一个实施方案中，枢转接头包括用于确定关节的绝对位置的数字位置编码器。位置编码器能够实现在患者移动关节时对施加于关节的物理阻力的调整。撑架控制电子装置可包括用于与计算装置进行通信的通信模块(例如，发射器或收发器或电线)。
一些实施方案包括具有整合电刺激的动态支撑系统，其可被配置成帮助实现关节屈曲和/或伸展。在一些实施方案中，可使用一个或多个线性弹簧、扭转弹簧和/或基于凸轮的系统来提供动态支撑选项。在一些实施方案中，撑架系统可包括具有整合电刺激的髋部撑架，用于向骨盆区域中的目标组织提供nmes治疗。
在一些实施方案中，一个或多个传感器可整合到可穿戴的包裹物或衣服中。例如，图1d示出了膝盖包裹物180的一部分，并且图1e示出了根据本发明的一些实施方案的膝盖包裹物180。如图所示，在一些实施方案中，膝盖180可包括主体包裹物185，所述主体包裹物包括防滑压缩材料187。在一些实施方案中，当通过摩擦和压缩力定位在穿戴者上时，此材料可帮助防止膝盖包裹物180的移动。在一些实施方案中，主体包裹物185可包括各种延伸部189，以使得包裹物180能够包裹和附接到用户的膝盖，并且可包括各种孔以适应穿戴者身体的各个部分。例如，在一些实施方案中，膝盖包裹物180可包括膝后窝切口191，以适应穿戴者膝盖后部附近的结构和移动。此外，在一些实施方案中，各种电子装置可耦合到主体包裹物185或与主体包裹物185整合。例如，在一些实施方案中，主体包裹物185可包括一个或多个刺激电极或电极对195，诸如四头肌电极195a和/或小腿电极195b。此外，在一些实施方案中，电极或电极对195可定位在包裹物180的内表面181上，以能够与穿戴者的皮肤接触。如本文所使用，每个刺激电极对可包括具有第一极性的第一电极结构和具有第二极性的第二电极结构。第一和第二极性可不同，使得第一和第二电极结构起到形成能够进行电刺激的电极对的作用。在一些实施方案中，第一电极的结构可与第二电极基本相同或类似。在其他实施方案中，第一和第二电极的结构可以是不同的。在一些实施方案中，电极不限于常规的电极结构。例如，在一些实施方案中，一个或多个电极可包括能够有效地传输信号的导电材料，或者在一些实施方案中，具有显著损耗或劣化，同时仍然为特定应用提供足够的信号强度。如本文所用，术语“刺激电极”和“刺激电极对”可互换使用。
在一些实施方案中，一个或多个撑架组件可整合和/或耦合到膝盖包裹物以形成组合的模块化矫形撑架和导电包裹物。例如，图1f示出了根据本发明的一些实施方案的撑架系统200，所述撑架系统包括组合的模块化矫形撑架210和导电包裹物组件220，并且图1g示出了根据本发明的一些实施方案的组合的模块化矫形撑架210和导电包裹物组件220的侧视图。在本发明的一些实施方案中，为了定位、压缩和舒适度，包裹物组件220可包括撑架带230、踝垫235和滑动锁240。此外，在一些实施方案中，刺激模块250可耦合到组件220以使得能够应用刺激治疗。此外，在一些实施方案中，组件可包括具有rom止动件的表盘铰链245，以实现定制的装配和治疗。
一些实施方案包括为穿戴者身体的目标区域配置的撑架系统或组件。例如，图2a示出了根据本发明的一些实施方案的肩部吊带300。在一些实施方案中，肩部吊带300可包括包裹物或部分衣服301，其包裹或包围穿戴者身体的至少一部分，至少包括肩部区域。在一些实施方案中，肩部吊带300可包括内侧上的电极，其可用于刺激肩袖肌肉(例如，棘上肌、棘下肌等、肩胛肌、其他肌肉群和/或肩关节)。例如，在一些实施方案中，肩部吊带300可包括与吊带300耦合或整合的电极305。此外，在一些实施方案中，吊带300可包括至少一个加速度计，所述加速度计可测量、监测或跟踪穿戴者的移动，包括穿戴者的肩部相对于其躯干的移动。例如，在一些实施方案中，吊带300可包括加速度计310，所述加速度计定位在吊带300的一端靠近穿戴者头部或颈端处。在一些其他实施方案中，吊带300可包括加速度计310，所述加速度计定位在吊带300的一端靠近、邻近或接近穿戴者的肩部或手臂处。
图2b示出了包括包裹物325的手腕撑架320，所述包裹物被配置成至少部分包裹或包围穿戴者的手腕和/或手。在一些实施方案中，手腕撑架320可包括多个传感器330。在一些实施方案中，传感器可包括一个或多个加速度计。在一些其他实施方案中，可包括其他类型的传感器，诸如运动传感器、接近传感器、光学传感器、磁传感器，感应传感器、电容传感器、涡流传感器、电阻传感器、磁阻传感器、感应传感器、红外传感器、倾斜计传感器、压电材料和基于压电的传感器等。在一些实施方案中，手腕撑架320还可包括定位在包裹物325内侧上的电极335，所述电极可被配置成刺激远侧臂肌群和/或腕关节。
一些实施方案包括包裹物、撑架或背心，其包括整合的支撑和/或张力构件。在一些实施方案中，张力或支撑构件可用于对包裹物、撑架或背心提供支撑和/或赋予其张力。例如，图2c示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心350的后视图。在一些实施方案中，背心350可包括一个或多个内部张力构件355。在一些实施方案中，一个或多个张力构件355可用于向穿戴者的身体(例如，诸如穿戴者的肩部)提供机械力以便校正姿势。在一些实施方案中，背心350可包括用于姿势的功能电极。例如，图2d示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心350的后视图，并且图2e示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心350的前视图。在一些实施方案中，背心350可包括主背心主体351，所述主背心主体可使用一个或多个闭合延伸部372来关闭。在一些实施方案中，背心350可包括用于姿势的脊旁/肩胛骨/稳定器电极362。此外，一些实施方案可包括气囊袋364，所述气囊袋包括配置用于睡眠支撑和电极压缩的至少一个气囊。
图2n和2p示出了可用于本文所述的本发明的各种实施方案中的气囊425。在一些实施方案中，气囊425可包括耦合到充气组件433的至少一个可逆地可充气囊430。在一些实施方案中，充气组件433可包括可拆卸的充气管440和耦合到泵435(例如，手动泵)的放气阀438。在一些其他实施方案中，背心350还可包括通过抵着患者的皮肤将热或冰包插入或附接到袋中或背心的肩部区域下方而进行的整合热或冷疗法。此外，一些实施方案为穿戴者提供了整合的吊带支撑件358。
图2f-2i中可见示出为在穿戴者上的全肩背心350的各种视图。例如，图2f示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心350，其示出了整合的吊带358。图2g示出了全肩背心350，其示出了电极压缩带368和压缩电极360的接近位置，并且图2h示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心350，其示出了包括闭合延伸部372的中线背心闭合。图2i示出了根据本发明的一些实施方案的全肩背心350，其示出了电极入口和斜方肌压缩带368a。在一些实施方案中，带368包括带368a。
一些实施方案包括覆盖穿戴者上身的其他区域的背心。例如，一些实施方案包括覆盖穿戴者躯干的部分区域(例如，左侧、右侧或中心区域)的背心。例如，图2j示出了根据本发明的一些实施方案的半背心380的后视图。此外，图2k示出了半背心380的近距离后视图，并且图2l示出了根据本发明的一些实施方案的半背心380的前视图。类似于前面描述的整个背心350，一些实施方案可包括一个或多个电刺激电极386。在一些实施方案中，半背心380可包括一个或多个气囊袋390。一些实施方案包括至少一条压缩带。例如，如图2l所示，在一些实施方案中，半背心380可包括耦合到躯干包裹物382的斜方肌压缩带384。半背心380还可包括耦合到躯干包裹物382的整合吊带388。一些实施方案包括至少一个电极入口400。此外，一些实施方案可包括构造成保持或支撑穿戴者身体的一部分的至少一个带或袋。例如，一些实施方案包括耦合到半背心380或与半背心380整合的可调整四分卫袋395。此外，图2m示出了根据本发明的一些实施方案的半背380的侧视前透视图。在一些实施方案中，背心380可包括至少一个带或紧固件405，其可供穿戴者使用以固定背心、勒紧背心、松开背心或移除背心。
此外，在一些实施方案中，背心可包括至少一个刺激模块410。在一些实施方案中，一个或多个刺激模块410可整合到背心380中。在一些其他实施方案中，一个或多个刺激模块410可使用各种附接机构可逆地固定到背心，包括但不限于紧固件、夹子、魔术贴、按钮，卡扣配合或卡扣组件等。
图2q示出了根据本发明的一些实施方案的包括多个加速度计传感器的肘撑架450。在一些实施方案中，肘撑架可包括在撑架450的内侧上的电极455，所述电极可用于刺激近侧臂肌群、远侧臂肌群和/或肘关节。在一些实施方案中，电极455可定位在撑架450的上臂部分452和/或撑架450的下臂部分454中。在一些实施方案中，撑架450可包括整合或耦合到上臂部分452的加速度计460，以及整合或耦合到下臂部分454的加速度计462。
图2r示出了根据本发明的一些实施方案的包括多个加速度计传感器的小腿撑架470。在一些实施方案中，小腿撑架470可包括包裹物475，所述包裹物也可包括撑架470的内侧上的传感器和/或电极480，所述传感器和/电极可用于刺激远侧腿肌群和/或膝关节，和/或踝关节。在一些实施方案中，可用电刺激来对电极480供电以刺激小腿肌肉组以引发泵送体液诸如血液的电或机械泵送效应，以减少水肿并防止深静脉血栓形成(dvt)。
图2s示出了根据本发明的一些实施方案的包括包裹物501的踝撑架500，所述包裹物包括多个加速度计传感器。在一些实施方案中，踝撑架500可包括包裹物501内侧上的电极505，所述电极可用于刺激远侧腿肌群和/或踝关节，和/或足部关节。撑架500可包括在包裹物501的腿部503中的加速度计510。在其他实施方案中，撑架500可包括在包裹物501的足部504中的加速度计515。
在一些其他实施方案中，可将一个或多个传感器耦合到撑架系统的各种内部区域。例如，图2t示出了撑架的内部区域，其示出了位于撑架系统的内部区域内的两个传感器。在一些实施方案中，传感器的部分可包括定位并配置在撑架系统的内部区域的外表面处的接触点。在一些实施方案中，传感器可包括人体接触传感器，所述人体接触传感器可用于确定支架是否被人体穿戴着。在一些实施方案中，可使用来自传感器的测量来提供患者遵守数据，其中监测和记录撑架系统的使用。在一些其他实施方案中，传感器可用于监测撑架系统是否正确地定位在用户上。例如，在一些实施方案中，撑架550可包括主体部分555以及上部和下部带部分557、559。在一些实施方案中，髋部撑架550可包括带部分557、559之一的内侧上的电极，所述电极可用于刺激肌群。例如，在一些实施方案中，带部分557可包括位于带部分557的各个区域上的多个电极560。此外，在一些实施方案中，带部分557、559中的一个或两个可包括至少一个接触传感器。例如，在一些实施方案中，带部分557可包括至少一个整合或耦合的接触传感器565。
本发明的一些实施方案可包括适用于穿戴者的臀部区域的包裹物、撑架和/或背心。如同上述包裹物、撑架和背心，髋部装置的一些实施方案可包括各种整合或耦合的传感器、电极、支撑件和/或张力构件。例如，图2v示出了根据本发明的一些实施方案的具有整合的传感器的髋部撑架组件570的前视图。图2w示出了髋部撑架组件570的侧视图。此外，图2x示出了根据本发明的一些实施方案的具有整合的传感器的髋部撑架组件570的后视图。在一些实施方案中，髋部撑架组件570可包括腹部/背部皮带575、压缩短导电衣服578和撑杆组件580。在一些实施方案中，撑杆组件580可包括经由支架铰链586耦合的上杆582和下杆584。在一些实施方案中，臀部撑架组件570还可包括内侧上的电极，所述电极可用于刺激近侧腿部肌肉群、外展肌、内收肌、臀肌群和/或髋关节。例如，在一些实施方案中，臀部撑架组件570可包括整合或耦合到腹部/后腰带575用于刺激腹肌群、下背肌群和/或背关节和/或骨盆关节和/或髋关节的腹部电极577。在其他实施方案中，压缩短导电衣服578可包括臀肌群刺激电极590。
在本发明的一些其他实施方案中，撑架组件的一部分的位置、移动和/或加速度的测量可用于确定跟踪用户的位置和移动。例如，在一些实施方案中，组件可用于监测用户以确定用户在直立位置和/或仰卧位置花费多少时间。在一些实施方案中，来自撑架系统的加速度数据可在每个肢体基础上计算，其可计算为运行平均值。此外，在一些实施方案中，此平均加速度值可用于与患者正在移动肢体的量直接相关，并且可用作识别运动范围的减小的关键。例如，数字越小，用户的总体移动水平越低。在一些实施方案中，如果从传感器接收的最大屈曲数量较高，并且平均加速度值非常低，则用户正在坐在适当位置屈曲着肢体。然而，如果平均加速度值数字非常高，并且最大屈曲数字低，则用户正在移动，但是他们将支撑肢体保持在锁定位置，而在关节处没有移动。在一些其他实施方案中，使用本文公开的任何整合或耦合的传感器或加速度计，自由落体事件可由撑架组件的一个或多个传感器确定并报告给计算机系统(例如，诸如如本文所公开的耦合的计算机或服务器或后端系统或移动设备)。在一些实施方案中，撑架系统可记录自由落体以表示撑架(和用户)已经下降的任何时间。此外，在一些实施方案中，撑架系统可基于持续时间和加速度来确定下降的高度。在一些实施方案中，撑架系统可确定用户是否开始下降并随后自己捕获。此外，在一些实施方案中，后端系统可创建医疗专业人员的后续要求和/或将其排入日程表，以确定跌倒是否引起任何损坏。参考图2w，在一些实施方案中，组件570可包括与撑杆组件580的一个或多个部分整合和/或耦合的传感器/加速度计588，所述部分包括例如上杆582和/或下杆584和/或撑架铰链586。
在本发明的一些其他实施方案中，从来自传感器的累积测量获得的患者依从性数据可存储在数据库(例如，在后端计算机系统中)，并且可供例如医师或医疗专业人员使用来从撑架系统检索、审查和/或分析数据。在一些实施方案中，医师可在医师对患者的分析或建议中利用来自撑架的数据。此外，医师可利将建议中来自一名患者的撑架系统的数据用于具有类似病症或损伤的其他患者。例如，如果医师告诉患者从acl重建手术恢复以执行第一周的程序1，并且执行第二周的程序2，并且如果医师看到患者膝盖中患者的强度优于这些程序而有显著改善，那么医师可能会告诉另一个患者从类似的手术恢复，以在相同的时间段内执行相同的程序。在一些实施方案中，医师可具有经由与互联网或专用网络的有线或无线连接远程更新的第二患者的程序。医师然后可从两个患者获得数据，以了解他们如何响应于撑架系统以及由撑架系统执行的程序。
本发明的一些实施方案可包括适合于穿着戴者的腹部/背部区域的包裹物、撑架和/或背心。如同上述包裹物、撑架和背心，腹部/背部装置的一些实施方案可包括各种整合或耦合的传感器、电极、支撑件和/或张力构件。例如，图2y示出了根据本发明的一些实施方案的具有整合的传感器的腹部/背部装置600的前视图，并且图2z示出了根据本发明的一些实施方案的具有整合的传感器的腹部/背部装置600的后视图。一些实施方案可包括具有耦合或整合的撑架面板610的主体605。在一些实施方案中，腹部电极615可与腹部/背部装置600耦合或整合。此外，一些实施方案包括耦合到主体605的腹部/背带撑架620。在一些实施方案中，腹部/背带撑架620可包括一个或多个耦合的或整合的背部电极625。此外，类似于前面描述的其他实施方案，腹部/背部装置620的一些实施方案可包括用于电极压缩和/或背部支撑的一个或多个可选的气囊。
在本发明的一些实施方案中，各种电子部件可整合到撑架系统的一个或多个模块中，并且可将模块组合并重组成各种配置。例如，在一些实施方案中，一些撑架系统或组件可包括一组模块，其中每个模块具有不同的功能，并且其组合创建具有用于数据收集的不同用户界面和/或不同传感器的通用nmes平台。在一些实施方案中，此平台可包括至少一个刺激系统、一个或多个传感器系统和至少一个显示系统。此外，在一些实施方案中，撑架系统可以有线或无线方式通过控制器来控制和/或传送数据。例如，在本发明的一些实施方案中，本文所述的任何撑架系统或组件可被配置成以无线方式发送和/或接收信息。例如，图3a示出了可配置用于从膝盖撑架组件670无线收集数据的无线撑架系统630的表示，所述数据包括通过蜂窝650和/或wifi网络655传达给包括无线天线675a的耦合或整合的控制器675的数据。在一些实施方案中，膝盖撑架组件670的一个或多个部分可包括一个或多个传感器(例如，如前面论述的加速度计或其他传感器)，诸如耦合到支柱682的传感器681和/或耦合到支柱684的传感器683，所述支柱可耦合到控制器675以实现数据从和/或向控制器676和/或传感器681、683的无线发送。在一些实施方案中，可使用图形用户界面(gui)640来控制和/或监测无线撑架系统630的各种功能方面的功能，包括系统630中的任何组件。在一些实施方案中，控制器675可包括被配置用于刺激和收集传感器数据的可再充电电源和控制单元。
在一些实施方案中，控制器675可管理穿戴撑架系统或衣服(例如，诸如无线撑架系统630)的患者的感测和/或刺激。在本发明的一些实施方案中，控制器675可配置成：(a)使用至少一个传感器和/或电极将至少一个刺激感测脉冲施加于患者的组织，(b)从患者组织测量与感测脉冲在所述组织中的功率耗散相关的至少一个电参数，(c)至少部分地基于所测量的功率耗散来可调整地将至少一个刺激脉冲施加于患者的组织。在一些实施方案中，所述至少一个刺激脉冲可由所述至少一个控制器可调整地控制，以至少部分地基于所述至少一个电参数来维持对患者的组织的恒定功率输出。在一些实施方案中，步骤(a)至(c)可重复至少一次。
图3b描绘了根据本发明的一些实施方案的膝盖撑架组件670和控制器675之间的无线数据传送数据。在一些实施方案中，来自撑架系统670的无线rf传输可具有足够的功率，以使得能够可靠地操作和发送来自具有足够带宽的撑架系统的数据，同时最小化组织传播特性和特定吸收率(以避免组织加热)并减少用户于近场和远场rf射频发送的暴露。在一些实施方案中，撑架系统670可被配置成发送和/或接收rf发送，包括但不限于第零代无线信号、第一代无线信号、第二代无线信号、第三代无线信号、第四代无线信号、第五代无线信号、任何全球定位卫星信号(诸如“gps”或“glonass”)、工业的科学的和医疗(ism)频带(例如，2400-2493.5mhz)、
在一些实施方案中，控制器675可包括计算机系统或装置。在一些实施方案中，撑架系统可被配置成与可执行控制器675的功能的计算装置通信(例如，无线地或经由有线连接)。计算装置的示例包括但不限于个人计算机、数字助理、个人数字助理、移动电话、可穿戴技术设备(例如，智能手表、活动监测器、心率监测器、眼镜、监测等)、智能手机、平板计算机或膝上型计算机。在一些实施方案中，计算装置可为患者的装置或与医疗专业人员相关联的装置。两种类型的装置可使医疗专业人员能够检索和分析从撑架系统发送的数据。在一个实施方案中，此数据被实时发送，使得医疗专业人员可随时分析数据和/或调整撑架。例如，在一些实施方案中，患者可使用他的装置上的移动应用程序访问数据。在一些其他实施方案中，医师和/或治疗师可经由网站门户访问数据。在一些实施方案中，可使用一种或多种常规加密方法来确保从本文描述的任何撑架系统访问的任何数据，包括通过诸如控制器675的控制器收集或引导的任何数据。在一些实施方案中，如所描述用于数据传送的协议和方法是符合hipaa。
参考图4，在一些实施方案中，本文所述的撑架系统或组件中的任何一个可与计算机系统700进行电子耦合，所述计算机系统可被配置成从撑架系统传送数据和/或向撑架系统传送数据。此外，在一些实施方案中，撑架系统还可包括撑架控制电子器件，所述撑架控制电子器件可被配置成经由从多个程序中选择的程序提供nmes。在本发明的至少一个实施方案中，撑架控制电子器件可被配置成经由接收器接收程序的选择(例如，来自患者、来自医疗专业人员等)。在一个实施方案中，医疗专业人员可防止患者控制撑架(例如，一段时间)。此外，如图3a-3b所示，在一些实施方案中，撑架系统(诸如撑架系统670)可使用诸如控制器675的控制器与计算机系统700通信。在一些实施方案中，控制器675可用作在撑架和计算机系统700之间协调和路由数据的互联网收发器。在一些实施方案中，系统700包括控制器675。在本发明的一些实施方案中，计算机系统700可为本地计算机系统(例如，用户家庭内的计算机系统)，其可被配置成向撑架系统670接收和/或发送信息。在一些实施方案中，计算机系统700可包括用于在计算机系统700中的组件之间传达信息的总线701。此外，在一些实施方案中，至少一个处理器702可与总线701耦合，用于执行软件代码或指令以及处理信息。在本发明的一些实施方案中，计算机系统700进一步折中主存储器704，所述主存储器可使用随机存取存储器(ram)和/或其他随机存储器存储装置实施。在一些实施方案中，主存储器704可耦合到总线701，用于存储将由处理器702执行的信息和指令。此外，在一些实施方案中，主存储器704还可用于在由处理器702执行指令期间存储临时变量、nmes程序参数或其他中间信息。在一些实施方案中，计算机系统700还可包括只读存储器(rom)和/或其他静态存储装置，其耦合到总线701，用于存储处理器702的静态信息和指令。在本发明的一些实施方案中，计算机系统700可包括使得用户能够与系统700交互的一个或多个外围部件。例如，在一些实施方案中，系统700可包括光标控制装置723，诸如常规鼠标、触摸鼠标、轨迹球、轨迹垫或用于将方向信息和命令选择传达到处理器702并且用于控制光标在显示器721上的移动的其他类型的光标方向键。此外，系统700还可包括用于数据输入以及促进系统700的各个方面的命令和控制的至少一个键盘722；以及经由总线701可操作地耦合到处理器702的至少一个通信装置725。
在一些实施方案中，本文所描述的任何撑架系统或组件(包括撑架系统670)可耦合到计算机系统并从和/或向计算机系统传送数据，所述计算机系统被配置成接收和/或发送信息到撑架系统和任何耦合的计算机系统。参考图5，在一些实施方案中，计算机系统800可包括后端系统，所述后端系统可用作主计算机，用于存储由撑架系统测量和发送的信息。在本发明的一些实施方案中，信息可使用计算机系统700(即，可被配置成本地接收和/或发送信息到撑架系统的本地计算机系统和/或控制器)在撑架系统和计算机系统800之间接收和/或发送。在一些其他实施方案中，可直接(例如，使用蜂窝无线传输)在撑架系统和计算机系统800之间接收和/或发送信息。此外，在一些实施方案中，撑架可使用诸如控制器100的控制器与计算机系统800和计算机系统700通信。在一些实施方案中，控制器可用作在撑架和计算机系统700、800之间协调和路由数据的互联网收发器。
在本发明的一些实施方案中，系统800可包括至少一个计算装置，包括至少一个或多个处理器820。在一些实施方案中，一些处理器820可包括驻留在一个或多个常规服务器平台中的处理器820。在一些实施方案中，系统800可包括耦合到能够运行至少一个操作系统840的至少一个处理器820的网络接口850a和应用接口850b。此外，系统800可包括耦合到能够处理一个或多个软件模块880(例如，一个或多个企业应用)的至少一个处理器820的网络接口850a和应用接口850b。在一些实施方案中，软件模块880可包括基于服务器的软件平台。在一些实施方案中，系统800还可包括至少一个计算机可读介质860。在一些实施方案中，至少一个计算机可读介质860可耦合到至少一个数据存储装置870b和/或至少一个数据源870a和/或至少一个输入/输出装置870c。
在一些实施方案中，本发明还可被体现为计算机可读介质860上的计算机可读代码。在一些实施方案中，计算机可读介质860可为可存储数据的任何数据存储装置，所述数据之后可由计算机系统读取。计算机可读介质860的示例可包括硬盘驱动器、网络连接存储器件、只读存储器、随机存取存储器、基于闪存的存储器、cd-rom、cd-r、cd-rw、dvd、磁带、其他光学和非光学数据存储装置或可用于有形地存储期望信息或数据或指令并且可由计算机或处理器访问的任何其他物理或材料介质。
在一些实施方案中，计算机可读介质860也可分布在常规计算机网络上。例如，在一些实施方案中，计算机可读介质860也可分布在网络接口850a上和/或经由网络接口850a访问。在这种情况下，计算机可读代码可使用计算机系统800以分布式方式存储和执行。例如，在一些实施方案中，可连接系统800的一个或多个部件以通过局域网(“lan”)890a发送和/或接收数据。在一些其他实施方案中，可连接系统800的一个或多个部件以通过互联网890b(例如，无线互联网)发送或接收数据。在一些实施方案中，在至少一个处理器820上运行的至少一个软件模块880可被配置成耦合用于通过网络890a、890b进行通信。
在一些实施方案中，网络890a、890b的一个或多个部件可包括用于数据存储和检索的一个或多个资源。这可包括除了计算机可读介质860之外的任何计算机可读介质，并且可用于促进从一个电子装置到另一个电子装置的信息通信。此外，在一些实施方案中，网络890a、890b可包括广域网(“wan”)、直接连接(例如，通过通用串行总线端口)、其他形式的计算机可读介质860或其任何组合。在一些实施方案中，软件模块880可被配置成发送数据和从数据库(例如，从计算机可读介质860，其包括可包括数据库的数据源870a和数据存储器件870b)接收数据。此外，在一些实施方案中，数据可由软件模块880从至少一个其他源访问和接收。
在一些实施方案中，网络890a、890b的一个或多个部件可包括多个用户耦合装置900，这类个人计算机包括例如台式计算机、膝上型计算机、数字助理、个人数字助理、蜂窝电话、移动电话、智能电话、可穿戴技术装置(例如，智能手表、活动监测器、心率监测器)、眼镜、照相机、寻呼机、数字平板电脑、互联网设备和其他基于处理器的装置。通常，客户端装置可为任何类型的外部或内部装置，诸如鼠标、cd-rom、dvd、键盘、显示器或其他输入或输出装置870c。在一些实施方案中，可在系统800内配置软件模块880中的至少一个，以经由至少一个数字显示器向用户输出数据。此外，在一些实施方案中，各种其他形式的计算机可读介质860可向用户接口发送或承载指令，诸如耦合装置900，包括路由器、专用或公共网络或其他传输装置或通道(有线和无线两者)。
在一些实施方案中，如所描述的系统800可使得一个或多个用户950能够接收、分析、输入、修改、创建和发送数据到系统800和从系统800发送数据，包括往返于在系统800上运行的一个或多个软件模块880。一些实施方案包括至少一个用户950，所述用户经由固定i/o装置870c通过lan890a访问一个或多个模块，包括至少一个软件模块880。在一些其他实施方案中，系统800可使至少一个用户950能够通过互联网890a经由固定或移动i/o设备870c访问软件模块880。
在一些实施方案中，撑架系统或控制器可包括可升级的软件模块。在一些实施方案中，软件模块可通过互联网下载(例如，通过图5所示的互联网890a)进行升级。在本发明的一些实施方案中，互联网下载可包括访问存储在基于云的存储位置中的至少一个或多个软件模块。在一些实施方案中，撑架系统可访问基于云的存储位置以执行周期性软件更新和/或存储撑架系统数据，和/或来自撑架系统控制器的数据，和/或用户数据(即，来自连接到用户的撑架系统的数据)。
考虑到上述实施方案，应当理解，本发明的一些实施方案可采用涉及存储在计算机系统(诸如图5所示的系统800)中的数据的各种计算机实施的操作。此外，在一些实施方案中，监测系统的上述应用可存储在计算机可读存储介质(诸如计算机可读介质860)上。这些操作是需要物理量的物理操纵的操作。通常，虽然不是必须的，但是这些数量采取能够存储、传送、组合、比较和以其他方式操纵的电、电磁或磁信号、光学或磁光形式。
形成本发明一部分的本文描述的任何操作都是有用的机器操作。本发明还涉及一种用于执行这些操作的装置或设备。本发明的实施方案可被定义为将数据从一个状态变换到另一个状态的机器。数据可表示物品，所述物品可表示为电子信号和电子操纵数据。在一些情况下，变换的数据可在视觉上呈现在显示器上，表示由数据变换产生的物理对象。变换的数据可一般地保存到存储器件中，或者可以能够构建或描绘物理和有形对象的特定格式保存到存储器件中。在一些实施方案中，可由一个或多个处理器820执行操纵。在这种示例中，处理器820可将数据从一个事物变换到另一个事物。此外，所述方法可由可通过网络连接的一个或多个机器或处理器来处理。每个机器可将数据从一个状态或事物变换到另一个状态或事物，并且也可处理数据，将数据保存到存储器件，通过网络传输数据，显示结果或将结果传达给另一个机器。此外，如所描述的撑架系统将导致大量的数据必须被操纵、变换、改进、还原或从一个状态改变到另一个状态，以能够有效地解析成用户或临床医师可利用和作出基于医学的判断所依据的有意义的数据段。在一个实施方案中，撑架系统或控制器包括执行数据收集和预过滤算法的软件，所述软件仅在满足一些期望条件之后(例如，用户穿戴撑架并且移动正在期望阈值上方/下方发生，或者仅当用户直立时，或在一整天的周期性时间点，诸如每分钟一次或在用户唤醒时间期间等，才捕获rom数据)才将数据存储到存储介质上。在另一个实施方案中，计算机系统800执行数据还原和预过滤功能。如本文使用的计算机可读存储介质(诸如计算机可读介质860)是指物理或有形存储器件(与信号相反)，并且包括但不限于以用于有形存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息的任何方法或技术实施的易失性和非易失性、可移动和不可移动的存储介质。
在本发明的一些实施方案中，发起从和/或到撑架系统的无线数据传送(例如，通过使用数据的蜂窝传送)可以是自主的和/或半自主的，并且可被配置成不需要用户配置。例如，在一些实施方案中，装置可在通电时自动检入。在本发明的一些实施方案中，撑架系统可包括后端系统，所述后端系统包括一个或多个服务器，所述服务器正在寻找装置以随时检入设置使用。后端系统是用于患者依从性数据的记录的系统。在一些实施方案中，如果装置不检入，则后端系统或控制器可向患者(或联系人列表中的任何人)发送消息，以指示应检入该装置。
本发明的一些实施方案可包括通过耦合到智能装置或计算机来将数据上传到后端。举例来说，在一些实施方案中，
在本发明的一些实施方案中，撑架系统可利用无线保护方案来控制到和从撑架系统的数据访问。这可保护患者的保密性并保护数据的安全。一些实施方案包括防止对装置数据和控制的未经授权的无线访问。在一些实施方案中，这可包括维护通信安全性同时避免现有较旧协议(包括例如有线等效保密(wep))的已知缺点的软件和/或硬件启用协议。在一些实施方案中，可对从装置传输(经由蓝牙、wifi或经由其他装置)的使用数据进行加密，此医疗信息的访问。加密可经由在处理器上执行的软件或者经由在传输数据之前处理数据的外部硬件完成。在一个实施方案中，每组日志唯一地绑定到创建它们的装置。这可通过装置使用与装置相关联的唯一标识符标记正从装置传输的数据来完成。唯一标识符由处理器或由系统的外部部件(例如，uuid芯片)设置。
在一些实施方案中，无线收集可包括依从性数据的无线收集。例如，在一些实施方案中，包括用户对某些日常移动和/或一个或多个理疗或运动例程的依从性的撑架系统数据可被无线地监测和记录。在一些实施方案中，撑架系统可包括依从性数据的无线收集，并且可包括撑架系统传感器确定患者正穿戴着撑架系统的所有情况的记录的创建。在一些实施方案中，这可包括存储的数据(例如，先前已经通过撑架系统测量并存储在易失性或非易失性存储器中的数据)。例如，这可包括运动学数据的无线收集，包括诸如取向数据和加速度数据等数据。在一些实施方案中，当用户没有穿戴撑架系统时，撑架系统可继续存储和传输数据。在一些实施方案中，可忽略数据，并且在其他实施方案中，可存储和/或无线地传输数据。在一些实施方案中，撑架系统可将数据从撑架系统无线传输到至少一个远程医疗系统。在一些实施方案中，撑架系统可将数据从撑架系统无线传输到至少一个物理治疗师和/或物理治疗系统。
图6示出了屏幕950的图像，其示出了撑架组件960的当前状态。在本发明的一些实施方案中，撑架系统951可包括显示屏950，所述显示屏被配置用于投射包括撑架组件960的撑架系统951的状态，以及显示撑架组件960的弯曲度和相对于地面的取向的表示965。在一些实施方案中，撑架系统951可基本上实时地呈现撑架系统951的显示，并且可显示有关从撑架组件960获得的传感器数据(例如，使用趋势、肌肉强度趋势、rom趋势等)的图形图示或数据(参见具有趋势数据图975的显示部分970)。在本发明的一些实施方案中，使用一个或多个传感器，撑架系统可基本上实时地传达撑架系统951的一个或多个部分或区段的位置和移动。此信息可由系统951处理以用于在显示屏950上表示和/或通过有线或无线连接进行通信(例如，诸如图3b所示的膝盖撑架组件670和控制器675之间的无线数据传送数据。在一些实施方案中，由撑架系统951收集的数据可使得医疗专业人员能够基于此数据来调整撑架系统951。例如，撑架系统951可测量膝盖周围的肌肉强度和/或膝盖的运动范围(例如，经由加速度计或位置编码器获得)。医疗专业人员然后可利用此反馈和数据来调整患者的治疗和/或基于这些读数来调整撑架系统951。
在一些实施方案中，一个或多个撑架控制程序可由可为动态的(例如，可改变的或可变的、不是固定的频率、不是固定的时序、不是固定的波形等)的医疗专业人员或患者来选择，并且可能导致在患者身体的不同部位上执行不同类型的ems。例如，如果撑架系统951从撑架系统的控制电子器件获得并呈现的反馈数据指示患者的股内侧斜肌在变强，而患者的远侧中央肌腱(或者，在另一实施方案中，患者的小腿肌肉)没有变强，那么医疗专业人员(例如，医师或物理治疗师)可经由这些程序中的一个或多个指示撑架系统951来执行预定的撑架控制程序。在一些实施方案中，撑架系统951可包括手术后第一周的特定程序、手术后第一个月的特定程序、关节炎的具体程序等。
在一些其他实施方案中，可感测本文描述的任何撑架组件或系统的任何部分的运动。在一些实施方案中，至少一种光学或其他类型的传感器可与用于感测运动和/或位置的组件或系统耦合或整合。例如，图7示出了根据本发明的一些实施方案的具有运动数据收集传感器982、984的撑架系统980的表示。在一些实施方案中，撑架组件986的一个或多个部件可由传感器982、984监测。图8-9提供了可在图7所示的撑架系统950中监测的撑架系统的各个部分的潜在运动的表示，(其中撑架系统980表示撑架系统950)。在一些实施方案中，光学传感器(例如，诸如传感器982、984)可与撑架系统980的一部分组合使用，所述部分包括光学可辨别区域，所述光学可辨别区域包括观察区域。例如，在一些实施方案中，可定位一个或多个光学传感器982、984以检测撑架系统980的相邻区域的运动，所述相邻区域包括观察区域(即，由光学传感器感测的撑架系统的区域)。在一些其他实施方案中，一个或多个光学传感器982、984可定位成检测相对于包括观察区域的撑架系统的相邻区域的运动(例如，包括观察区域的撑架系统的部分保持不动，而包括光学传感器的撑架系统的部分可相对于观察区域移动)。在本发明的一些实施方案中，所观察的区域可包括光学反射材料。在一些其他实施方案中，观察区域可包括能够由一个或多个光学传感器检测到的一个或多个标记。在一些实施方案中，观察区域可包括光学发射器。例如，在一些实施方案中，一个或多个观察区域可包括光学或红外led。例如，在一些实施方案中，支柱987的位置和/或移动可由传感器982监测。在一些实施方案中，传感器982可包括光学传感器，并且支柱987可包括光学编码器987a(例如，可由传感器982读取或感测的选项卡或标记)。此外，在一些实施方案中，支柱988的位置和/或移动可由传感器984监测。在一些实施方案中，传感器984可包括光学传感器，并且支柱988可包括光学编码器988a(例如，可由传感器984读取或感测的选项卡或标记)。
在本发明的一些其他实施方案中，可使用撑架系统950的运动的电感测。例如，在一些实施方案中，撑架系统950(例如，铰链)的部件可包括电阻器和/或电阻部分，其电阻随撑架系统950的一部分移动而改变。例如，在一些实施方案中，电阻可以已知值开始，并且随着铰链开度的增加而增加。
在一些实施方案中，传感器982、984中的一个或多个可包括线性的、有角度的、基于旋转的位置传感器/编码器。本发明的一些实施方案可包括在铰链杆上用来确定患者已选择何种长度设置的线性位移传感器。在一些实施方案中，可使用位置传感器来确定哪个rom止动件已经被接合，并且与应当或不应该采用哪些rom限制进行比较，或者是否按照规定应用了扩展锁定。在一些其他实施方案中，本文所述的任何撑架系统或组件(例如，诸如撑架系统950可包括力传感器、扭矩传感器和/或测力计，其可被整合以确定关节的和患者康复相关的强度或力/扭矩输出。
常规的nmes使用各种直流、交流和双相波形来引发人体组织中的肌肉反应。这些可以是电压或电流驱动的开环或闭环，并且波形的振幅可通过装置的设置直接控制。电刺激也可用于减少目标组织中的水肿或肿胀。图10示出了根据本发明的一些实施方案的用于通过光学感测进行表面水肿检测的传感器组件1000。在一些实施方案中，组件1000可用于调节水肿的电刺激治疗的闭环反馈。在一些实施方案中，发射器/传感器组件1005可被配置成将红光从一个或多个led1010发射到患者的皮肤表皮(1060)和真皮层(1070)中，并且使用一个或多个光电检测器(例如，诸如光电晶体管1020)检测从皮肤反射回的光信号和波长(1085)。在一些实施方案中，组件1000可光学地确定检测器附近的表面水肿水平。水具有可用于进行此确定的特性光学吸收带。在一些实施方案中，以闭环反馈方式使用来自此组件1000的输出可使电刺激系统能够优化刺激参数以实现期望水平的水肿降低。一些实施方案包括通过设置最大电流来设置波幅而进行波形调制。此外，在一些实施方案中，可使用两个单独的反馈回路来调制波(动态地改变电流和电压两者)以维持恒定的功率耗散。可改变电流和电压波形的振幅，但是不能改变波形的一般形状。在一些实施方案中，波形可在约30hz到约100hz的载波脉冲上积累，并提供约100μs到约10,000μs宽的脉冲块。一些实施方案包括闭环反馈机制。在一些实施方案中，电源可提供具有多个嵌套反馈回路的高电流低电压供应，所述反馈回路在相加时创建时间近似的恒定功率系统。在一些实施方案中，通过试图首先维持系统的电流负载以及其次维持系统的电压负载，电源可维持恒定的功率输出。当电源输出随时间相加时，其可以是相对恒定的，并且基于用户在用户界面中选择的振幅。
在一些实施方案中，可在反馈回路经过用户之后在反馈回路的背侧收集反馈。一些实施方案包括被配置成维持来自系统的恒定输出的控制系统。在一些实施方案中，系统可被配置成在通过用户时维持恒定的输出。在一些实施方案中，在nmes过程中，用户组织的导电性质发生变化。在本发明的一些实施方案中，撑架系统可包括通过试图保持输出恒定来补偿组织变化的反馈回路。随着电阻上升，系统可引发更多的电流，以保持系统的功率耗散水平恒定。在一些实施方案中，如果电阻超过某一点，则系统的电压将突然上升以试图突破高电阻元件并允许电流流动。
本发明的一些实施方案可包括用于疼痛缓解的系统。在一些实施方案中，可使用电刺激而不使用麻醉剂来提供疼痛缓解。在一些实施方案中，可通过使用撑架系统耦合到用户的一个或多个电刺激器来提供电刺激。在一些实施方案中，撑架系统可包括至少一个电刺激器，所述电刺激器被配置成提供电刺激以向用户提供疼痛缓解。负责传输尖锐疼痛的神经发出编码的信号突发回到自主神经系统。引入恒定信号可能破坏疼痛信号的编码并提供一些疼痛缓解。本发明的一些实施方案被配置成使得用户能够自我调谐信号以获得最大的有效性。在一些实施方案中，这可通过改变脉冲振幅、脉冲宽度和/或脉冲持续时间来实现。例如，图11示出了根据本发明的一些实施方案的使用电刺激治疗超控疼痛脉冲进行非麻醉性疼痛缓解的系统1100。在本发明的一些实施方案中，可使用电刺激来超控疼痛脉冲而提供非麻醉性疼痛缓解。在一些实施方案中，非麻醉性疼痛缓解系统可包括经由电极1110、1115耦合到表皮1103的控制单元1105，所述电极被配置成通过用户1101的伤害感受器1125来提供电流1120。
本发明的一些实施方案可包括被配置用于获得生物反馈的系统。在一些实施方案中，可通过使用撑架系统耦合到用户的一个或多个生物反馈传感器来提供生物反馈。在一些实施方案中，本文所述的一个或多个撑架系统或组件可包括被配置成从用户提供生物反馈数据的至少一个生物反馈传感器。例如，在一些实施方案中，图2t所示的人体接触传感器可包括位于撑架的内部区域内的一个或多个生物反馈传感器。在一些实施方案中，这些传感器可为能够确定用户是否穿戴装置(例如，诸如撑架)的接近或接触传感器。此外，例如，可包括电传感器以确定传感器之间的阻抗，以确定装置是否附接到人体皮肤。在一些其他实施方案中，可使用其他传感器，诸如血压传感器、血氧水平传感器、心率传感器、用于测量组织或流体的移动的基于激光或超声的传感器、测量间质液水平以确定水合水平的水合传感器、用于测量肌肉活动/反应的力或压力传感器、或用于测量电刺激疗法的肌肉募集或用于测量肌肉疲劳程度的肌电图型传感器度。在一些其他实施方案中，通过测量用户的水合水平，系统可调谐电刺激信号以被更优化或对于用户来说不太疼痛，或者向用户提供反馈以饮用更多的流体。
在一些其他实施方案中，生物反馈传感器可包括一个或多个温度传感器。在一些实施方案中，一个或多个温度传感器可耦合到撑架系统或与撑架系统整合，并且用于监测接近用户的温度。在一些实施方案中，一个或多个温度传感器可与nmes治疗组合使用并且用于感测接近刺激电极的温度。在本发明的一些实施方案中，一个或多个温度传感器可与nmes治疗组合使用并用于反馈控制。例如，在一些实施方案中，撑架系统可包括闭环反馈系统，所述闭环反馈系统响应于来自感测温度的反馈向人类患者的关节提供电肌肉刺激(ems)。在一些实施方案中，撑架系统可包括一个或多个传感器，所述传感器与患者的皮肤物理接触，并被配置成从皮肤区域和/或接触患者皮肤的nmes电极获得感觉和/或获得信息。例如，在一些实施方案中，可使用一个或多个温度传感器来感测接近一个或多个nmes电极的温度。在一些实施方案中，撑架系统还可包括与传感器通信的撑架控制电子器件，以经由支撑关节和电肌肉刺激(ems)的组合形成闭环系统。此外，在一些实施方案中，撑架控制电子器件可被配置成接收患者皮肤和/或一个或多个电极的温度测量，并且还被配置成指示传感器基于温度施加电流/电压/功率到皮肤上。例如，可至少部分地基于来自一个或多个温度电极的温度测量来减小或增加nmes。在一些实施方案中，使用一个或多个温度传感器来感测接近一个或多个nmes电极的温度，其中所感测的温度用于控制nmes，可显著减少或消除nmes灼伤。在一些其他实施方案中，可使用感测用户身体和/或身体核心温度的变化的一个或多个温度传感器来估计用户的活动水平或感染的存在。
本发明的一些实施方案包括用于监测至少一种化学品、生化标记物或其他分析物的存在或浓度的系统。在一些实施方案中，分析物可包括天然存在的或合成的化合物或分子，和/或代谢物。例如，在一些实施方案中，撑架系统可包括配置用于测量血液氧含量的血氧传感器设备。在一些实施方案中，配置有血氧监测器的撑架系统可实现血液滞积的评估，并且可用于预防深静脉血栓形成(dvt)以及其他潜在的致命事件，诸如肺栓塞、肢体水肿等。例如，图12中示出了生物反馈收集的示例。一些实施方案包括与刺激系统耦合的血氧传感器1200，所述刺激系统包括至少两个电极1205、1210。
在一些其他实施方案中，本文所述的撑架系统或组件中的一个或多个可包括被配置用于测量尼古丁、尼古丁代谢物和/或其他药物或药物代谢物(包括兴奋剂、抑制剂、致幻剂、设计药物和合成代谢类固醇)的传感器设备。在一些实施方案中，本文所述的撑架系统或组件中的至少一个可包括一个或多个传感器，所述传感器被配置为在体内检测这些物质中的一种或多种并且通知医疗保健专业人员，因为它们可能影响愈合和康复过程。在一些其他实施方案中，撑架系统可配置有传感器以检测用户的直接环境。例如，在一些实施方案中，来自第一手或二手烟的尼古丁可使用一个或多个撑架系统化学传感器来感测，并且用于确定用户是否可能已经吸烟和/或暴露于高水平的烟草烟雾。
在一些实施方案中，本文所述的撑架系统或组件中的任何一个可包括配置成测量用户心率的至少一个传感器。例如，在一些实施方案中，可使用至少一个心率传感器来确定患者是否正在执行规定的锻炼和/或物理治疗。此外，在一些实施方案中，可使用至少一个心率传感器来确定用户的整体活动水平(用于愈合和数据相关)。在一些其他实施方案中，肺和/或呼吸传感器可用于提供用于vo2最大计算的数据，并且提供关于活动水平的额外数据。在一些实施方案中，撑架系统可包括与撑架的一部分整合的至少一个心率传感器。在其他实施方案中，撑架系统可包括耦合到并且与撑架相邻或距离一定距离的至少一个心率传感器。
本发明的一些实施方案可包括被配置成连续地或间歇地测量动脉血压的非侵入式血压传感器。在一些其他实施方案中，除了感测用户的血压之外，还可测量用户的心率。在一些实施方案中，本文所述的撑架系统或组件中的一个或多个可包括与撑架的一部分整合的至少一个血压传感器。在其他实施方案中，撑架系统可包括耦合到并且与撑架相邻或距离一定距离的至少一个血压传感器。
在本发明的一些其他实施方案中，本文所述的撑架系统或组件中的一个或多个可包括肌电图传感器、应变计传感器或被配置成连续地或间歇地测量应变的其他传感器。在一些实施方案中，这些测量可用于评估运动、偏转或提供肌肉生长、肌肉收缩或肌肉收缩所产生的力、扭矩或压力的可量化数据。肌肉收缩可能是自主的或经由电肌肉刺激不自觉地引起的。在一些实施方案中，从肌电图传感器或应变计传感器收集的数据可以用于闭环反馈控制方法利用，以便优化/定制电刺激参数以为该患者提供最有效或最强的肌肉收缩。数据还可由医疗保健提供者利用，以基于从肌电图或应变计传感器捕获的患者数据对治疗程序进行微调。
本发明的一些实施方案可包括本文所述的撑架系统或组件，其可包括至少一个智能电极。例如，图13示出了根据本发明的一些实施方案的智能电极1300。在一些实施方案中，本文所述的撑架系统、组件或方法中的至少一个可包括一个或多个智能电极1300，所述智能电极可包括温度响应性变色颜料，其可用于确定电极是否经历过热状态。在一些实施方案中，可使用温度响应性变色来确定电极是否已经被加热超过将导致电极材料的介电击穿的点。由于电气特性的变化，通过介电击穿而引起的刺激电极的劣化可产生不安全的电极，并且这种劣化的电极不应该用于人。在一些实施方案中，智能电极1300内的任何颜色变化可用于表示电极是否使用安全或电极是否应被更换。在一些实施方案中，颜色变化也可用于向物理治疗师指示电极是否可能潜在地导致皮肤灼伤或允许物理治疗师选择产生低于其中皮肤灼伤可以发生的温度阈值的能量输出的电刺激设置。智能电极1300的一些实施方案可包括导电硅层1310，所述导电硅层包括一个或多个传感器1320，所述传感器包括安装在织物基底1340上的温度敏感的变色材料。此外，一些实施方案包括覆盖导电硅层的至少一部分的透明水凝胶层1330。透明水凝胶层1330可为传感器层提供物理保护，所述传感器层是光学透明的，以便能够检测一个或多个传感器。在一些其他实施方案中，导电硅层可由替代的导电或半导电层代替，包括pcb、hdmi、导电玻璃层、导电聚合物层、陶瓷层等。在一些其他实施方案中，可包括光学传感器或光电检测器元件以检测智能电极中的颜色变化。在一些实施方案中，这种自动化可通过包括颜色检测传感器来实现，所述颜色检测传感器直接放置在电极表面上和/或接近电极表面，其中所述传感器可被配置成监测电极的至少一部分的颜色。在一些实施方案中，颜色传感器可耦合到控制器以监测指示用于人类使用的不安全的电极操作条件的电极的颜色的变化。在一些实施方案中，颜色传感器可供系统用于识别变化并且在检测到变化之后禁用系统的输出。此外，在一些实施方案中，可自动检测颜色变化并且可以闭环反馈方式使用以优化电刺激参数以防止在电刺激期间发生过高温度和患者灼伤。
在本发明的一些实施方案中，本文描述的至少一个撑架系统或组件可包括一个或多个适应性电极。例如，图14a-14c示出了根据本发明的一些实施方案的适应性电极1400、1425、1450。在一些实施方案中，可相对于一个或多个肌肉放置适应性电极以提供刺激。在一些实施方案中，电极可包括柔性pcb层(示为层1450)、包括硅衬垫阵列的层(层1425)以及水凝胶层(层1400)。一些实施方案包括电极簇，所述电极簇包含多个单独电极(例如，诸如包括层1400、1425、1450的电极)。在本发明的一些实施方案中，撑架系统可通过允许电流通过选择性数量的或全部电极而进行自我调谐。在一些实施方案中，电极选择性可包括具有最低功率耗散、具有更大的导体性能的装置，其可以是与肌肉纤维或与肌肉运动点对齐的指示器。此外，通过将单个电极分成电极集合，可提供如施加于用户皮肤表面的改善的电流分布。此外，电流电极在其衬垫的边缘周围具有最高的电流密度，并且使用如所描述的适应性电极可有效地平铺电极以将电流分布在热区域之外，以及更大的区域上以提高用户的舒适度并防止皮肤灼伤。
在本发明的一些其他实施方案中，撑架系统可包括一个或多个电极，所述电极包括位于电极处的电路板。本发明的一些实施方案包括用于使用来自控制器的spi通信与电极位点处的设置门通信的系统和方法。此外，设置门可确定电极的哪个区段产生有效的电刺激信号。在本发明的一些实施方案中，一个或多个电极和/或电极的阵列可包括配置用于特定刺激图案的电极的放置，以使得给定肢体的肌肉以将引入血液于组织中的图案收缩或减少该区域中的水肿。
本发明的一些实施方案包括整合的刺激与冷疗或热疗相耦合的撑架系统。在一些实施方案中，撑架系统可应用选择性热疗和冷疗，其可使用能够改变撑架的至少一部分的内部温度的嵌入式系统传递到撑架中的肢体。在一些实施方案中，这可结合对所选择的肢体施加刺激来实现。在一些实施方案中，加热和/或冷却可应用于撑架的整个内部，或应用于撑架内部的选定位置。在一些实施方案中，撑架系统可包括使用珀尔帖效应直接加热或冷却撑架内部的特定位置或区域的固态热交换器。此系统的一些实施方案可使用在撑架外部的热交换器。例如，在一些实施方案中，导热材料中的管系统可循环由外部热交换器冷却的流体。在一些其他实施方案中，此系统可使用相变冷却材料来向撑架的整个内部或撑架内部的选定位置提供冷却。在一些实施方案中，系统可使用在58℉下冻结的相变冷却材料，并且不将处理的肢体的温度降低到安全水平以下。
本发明的一些实施方案可包括撑架系统，所述撑架系统提供肌肉的机械操纵以改善血液流动和/或防止血块的形成。本发明的一些实施方案可使用在给定肢体周围形成同心环的多个气囊。在一些实施方案中，如果这些环中的压力在相互匹配的连续环中增加，则可将蠕动泵送作用引入下面的组织中，从而导致给定肢体组织中血液的流动增加。
一些实施方案包括具有整合的电刺激电极和可充气枕垫的肩带背心或吊带，其可用于向电极施加压力以增强与皮肤的接触、导电性和舒适度。在一些实施方案中，气囊的充气可进行选择性地施加和电子控制，作为改善电极的接触压力并为用户带来舒适感而无需机械地重新定位电极的方法。此外，在一些实施方案中，泵和/或膨胀气体和/或流体系统(例如，包括气囊)可用于电极压缩。此外，在一些实施方案中，可充气枕垫可用于增加或减少特定组织上的压力，以便使患者在锻炼、睡觉或其他活动期间感到舒适。例如，充气枕垫可在睡觉期间施加到肩关节复合体的后面，并且由用户手动地充气以在躺下时提供疼痛缓解和舒适性。
一些实施方案包括具有整合的压力治疗系统的撑架系统。例如，在一些实施方案中，整合的压力治疗系统可用于治疗深静脉血栓形成，以及进行一般的压缩治疗。例如，在一些实施方案中，结合选择性地施加和电子控制的致动使用可充气枕垫或气囊，撑架系统可用作压力治疗系统。在一些实施方案中，此压力治疗系统可与电刺激电极和系统组合以提供综合的组织治疗系统。此外，在一些实施方案中，压力治疗系统可与电刺激系统组合并与应用热/冰温度治疗来提供综合的组织治疗系统相结合。
图15-22示出了使用本文所述的撑架系统或组件中的至少一个产生的各种刺激条件下的nmes的示波器扫描数据。例如，最初参考图15，示出了脉冲串的nmes术后示波器扫描1500，所述扫描示出了脉冲串视图，其中脉冲串持续时间为3秒，工作周期为13秒开/10秒关，垂直分割为20v并且水平分割为5秒。所示的电刺激脉冲是每秒约50个脉冲的速率的单相脉冲，脉冲宽度为5ms，占空比为25％，以及在500欧姆负载下，装置上的功率电平设置为100。如图所示，脉冲串随时间在通道(例如，肌肉群)之间振荡并且不重叠。在一些实施方案中，脉冲串是3秒的延长时间，以便更好地允许患者利用电刺激的收缩来协调自主收缩以恢复意志。
图16示出了根据本发明的一些实施方案的通道的个别脉冲的nmes操作后示波器扫描1600，其示出了波形视图，其中垂直分割为20v，水平分割为5毫秒(以下为“ms”)。单相脉冲以每秒约50个脉冲的速率施加，其中脉冲宽度为5ms，占空比为25％，在500欧姆负载下，装置功率电平设置为100。所示的波形不是在电刺激期间看到的典型波形，因为其不是标准的方波、正弦波、三角波、锯齿波或其他波形。所示波形是复杂波形，其在前端具有高电压尖峰，所述尖峰快速转变到较低电压鞍，随后朝向脉冲结束增加电压。所述波形说明了系统采用的闭环反馈功率控制，因为其快速响应于每个装置设置期望的功率传递和电流。电压远低于常规nmes电刺激参数，而脉冲宽度远长于常规nmes电刺激参数。图16说明目标朝向股内侧斜肌(vmo)肌群的电刺激脉冲。图17类似于图16并且示出了扫描1700，其具有目标朝向股直肌(rf)肌群的波形。在一些实施方案中，此波形与vmo相同，但是在其他实施方案中，此波形被修改并且对于两个肌群的最佳刺激是不同的。
图18示出了根据本发明的一些实施方案的对脉冲串的nmes强度示波器扫描1800。其示出了脉冲串视图，示出了脉冲串持续时间为1秒，工作周期为12秒开/10秒关。垂直分割为20v，并且水平分割为5秒。所述视图以每秒50个脉冲的速率示出单相脉冲，其中脉冲宽度为5ms，占空比为25％，在500欧姆负载下，装置功率电平设置为100。如在示波器扫描中可以看到的那样，脉冲串随时间在通道(例如，肌群)之间振荡，并且不重叠。1秒的脉冲串允许持续的收缩时间，其类似于患者在运动期间将经历的收缩长度。
图19示出了具有电刺激脉冲波形的扫描1900，其中垂直分割为20v，并且水平分割为5ms。其示出了速率为每秒50个脉冲的单相脉冲，其中脉冲宽度为5ms，占空比为25％，在500欧姆负载下，装置功率电平设置为100。所示的波形不是在电刺激期间看到的典型波形，因为其不是标准的方波、正弦波、三角波、锯齿波或其他波形。所示波形是复杂波形，其在前端具有高电压尖峰，所述尖峰快速转变到较低电压鞍，随后朝向脉冲结束增加电压。所述波形说明了系统采用的闭环反馈功率控制，因为其快速响应于每个装置设置期望的功率传递和电流。电压远低于常规nmes电刺激参数，而脉冲宽度远长于常规nmes电刺激参数。图19说明目标朝向股内侧斜肌(vmo)肌群的电刺激脉冲。图20类似于图19并且示出了扫描1900，其具有目标朝向股直肌(rf)肌群的波形。在一些实施方案中，此波形与vmo相同，但是在其他实施方案中，此波形被修改并且对于两个肌群的最佳刺激是不同的。
图21示出了根据本发明的一些实施方案的脉冲串的tens示波器扫描2100。图21示出了脉冲串视图，其中垂直分割为20v，并且水平分割为10ms。电刺激脉冲是速率为每秒100个脉冲的双相对称脉冲，其中脉冲宽度为1ms，占空比为20％，在500欧姆负载下，装置功率电平设置为50。
图22示出了根据本发明的一些实施方案的个别脉冲的tens示波器扫描2200。此图示出了电刺激脉冲波形的视图，其中垂直分割为20v，并且水平分割为2.5ms。电刺激脉冲是速率为每秒100个脉冲的双相对称脉冲，其中脉冲宽度为1ms，占空比为20％，在500欧姆负载下，装置功率电平设置为50。所示的波形不是在电刺激期间看到的典型波形，因为其不是标准的方波、正弦波、三角波、锯齿波或其他波形。所示的波形是复杂的波形，其在前端具有高电压尖峰，所述尖峰在脉冲结束时快速向下转变到较低的电压斜坡。所述波形说明了系统采用的闭环反馈功率控制，因为其快速响应于每个装置设置期望的功率传递和电流。电压远低于常规tens电刺激参数，而脉冲宽度远长于常规tens电刺激参数。
如前所述，本发明的一些实施方案可包括撑架系统或组件，所述撑架系统或组件包括控制器675，所述控制器耦合到诸如个人计算机和/或智能电话的计算机系统或装置。当作为治疗控制系统耦合时，可使用计算机系统或装置通过图形用户界面(“gui”)来控制或监测穿戴者的撑架系统或组件的一个或多个功能和/或操作方面。例如，图23示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示2300。在一些实施方案中，显示2300可包括介绍和启动菜单或过程，以鼓励并使得用户能够耦合、配对或同步和/或注册撑架组件来使用，和/或查看帮助信息，包括文本、音频、视频和/或其他媒体文件。此外，显示2300可包括一个或多个可选择的动作或步骤，用户可从中选择动作或步骤中来组合、配对和/或注册撑架组件，或者访问如上所述的帮助信息。例如，在一些实施方案中，步骤2310可包括“定位条形码”选择器，用户可视情况选择来启动传递用于在gui上显示的帮助信息和/或传递音频信息(例如，诸如语言指令)给耦合到用户的计算机系统或装置的声音发生器。在一些其他实施方案中，步骤2320可用于选择应用中扫描仪来扫描并同步化包括衣服的撑架或撑架组件。在一些其他实施方案中，步骤2330可用于向系统和相关联的应用程序添加其他文档。在其他实施方案中，可使用替代的视情况可选的步骤或过程来代替步骤2310、2320、2330，和/或可包括进一步视情况可选择的步骤。
在一些实施方案中，如果用户选择步骤2310，则媒体窗口可显示条形码位置的指令。例如，图24示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示2400。在一些实施方案中，显示2400可包括媒体窗口2410，其中可显示与服装条形码的位置有关的信息。所述信息可包括文本、图形、视频、静态图像或它们的组合。在一些实施方案中，代替文本、图形、视频、静态图像或它们的组合或除此之外，可播放音频信息。
在本发明的一些实施方案中，用户可将治疗控制应用下载到无线装置(例如，诸如移动电话或智能电话)中。在一些实施方案中，用户可设置简档，并且然后可将应用程序与用户的撑架配对，以使用用户的gui开始刺激和/或运动治疗的范围。例如，在本发明的一些实施方案中，用户的gui可用于启动、引导或监测治疗控制系统的一个或多个部件的
图26示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示2600。在一些实施方案中，显示2600可包括媒体窗口2610，其中可显示与
图27示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示2700。在一些实施方案中，显示2700可包括视觉图标2710，其鼓励用户使用选择条2720将用户的衣服与用户的装置配对。在一些实施方案中，信息条2730可显示用户的服装和装置之间的
在本发明的一些实施方案中，gui可提供使用衣服的指导。例如，图29示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示2900。在一些实施方案中，信息显示2910可询问用户关于试衣的帮助。此外，相关联的视觉图标2920可提供衣服的显示，用户可能需要用它来帮助或指导试衣，并且选择条2930可向用户提供对帮助显示的可选访问。例如，图30示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示3000。在一些实施方案中，显示3000可包括具有一个或多个指令的信息条3010，并且信息段3030可包括试穿指令。此外，视觉指示器3020可包括文本、图形、视频、静态图像或它们的组合的视觉显示，其显示或说明了衣服的试穿过程的一个或多个步骤。在一些实施方案中，代替文本、图形、视频、静态图像或它们的组合或除此之外，可播放音频信息。
在一些实施方案中，选择条3040可用于退出帮助或前进到另一帮助步骤或主体。例如，图31示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示3100。在一些实施方案中，显示3100可包括指示电极对准帮助的信息条3110。此外，视觉指示器3120可包括文本、图形、视频、静态图像或它们的组合的视觉显示，其显示或说明了用于对准电极的试穿程序的一个或多个步骤。在一些实施方案中，代替文本、图形、视频、静态图像或它们的组合或除此之外，可播放音频信息。
图32示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示3200。在一些实施方案中，显示3200可包括指示用于固定撑架带的帮助的信息条3210。此外，视觉指示器3220可包括文本、图形、视频、静态图像或它们的组合的视觉显示，其显示或说明了用于固定撑架带的试穿过程的一个或多个步骤。在一些实施方案中，代替文本、图形、视频、静态图像或它们的组合或除此之外，可播放音频信息。
图33示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示3300。在一些实施方案中，显示3300可包括指示插入衣服控制器中的指令的信息条3310。此外，视觉指示器3320可包括文本、图形、视频、静态图像或它们的组合的视觉显示，其显示或说明了插入衣服控制器中的一个或多个步骤。在一些实施方案中，代替文本、图形、视频、静态图像或它们的组合或除此之外，可播放音频信息。
在一些实施方案中，gui可用于激活衣服。例如，图34示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示3400。在一些实施方案中，显示3400可包括表示衣服激活的信息或动作条3410。在一些实施方案中，信息段3420可包括与衣服激活状态或程序相关的指令或信息。在一些实施方案中，视觉指示器3425可包括要求激活的衣服的图示，并且动作选择器3430可包括测试衣服动作图标3430。
在本发明的一些实施方案中，gui可使得用户能够测试衣服。例如，图35示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示3500。在一些实施方案中，显示3500显示与用户服装的各个方面的状态相关的信息。例如，在一些实施方案中，功能3515可包括与
图37示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示3700。在一些实施方案中，显示3700可包括帮助图标3710以使得用户能够访问一个或多个帮助信息区段(例如，诸如先前描述的那些区段)。显示3700还可包括访问条3725，所述访问条包括各种功能或访问图标。例如，主图标3750可用于指向gui的主页。此外，用户可使用刺激器图标3760或运动范围图标3770来选择治疗。例如，刺激器图标3760可用于访问与用户的衣服耦合或整合的刺激器的一个或多个功能或状态，并且运动范围图标3770可用于开始设计成增强穿戴者的运动范围的治疗。此外，菜单图标3780可使得用户能够访问额外的目标和应用偏好。
在一些实施方案中，gui可能够设置治疗目标。例如，图38示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分3800。在一些实施方案中，显示3800可包括目标区段3810、包括运动目标范围区段3827的设置刺激目标区段3825。在一些实施方案中，目标区段3910可包括指代治疗区域的一个或多个图标。例如，图标3815可包括对膝盖治疗的参考，并且图标3820可包括对肩部治疗的参考。在一些实施方案中，设置刺激目标3825区段可包括与目标和目标的益处有关的建议，包括建议的治疗方法。在一些实施方案中，运动范围目标3827可包括被配置成使得用户能够选择治疗日期的日期选择器3830。在一些实施方案中，运动设置显示3832可包括可移动指示器3832a，所述可移动指示器用于设置与显示为图标3834的身体部分相关的用户的导向你目标。例如，参考与用户对膝盖治疗的图标3815的选择相关的目标，运动设置显示3832可包括用于设置用户期望的目标伸展角的可移动指示器3832a。此外，运动设置显示3836可包括可移动指示器3836a，所述可移动指示器用于设置与显示为图标3838的身体部分相关的用户的导向目标。在这种情况下，运动设置显示3836可包括用于设置用户期望的目标弯曲角度的可移动指示器3836a。此外，图39示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分3900。在一些实施方案中，显示3900可包括具有由用户选择的目标的信息图表3850，所述目标包括依据如由日期选择器3830选择的日期变化的目标。例如，在一些实施方案中，用户定义的屈曲、伸展和运动目标范围可依据日期来显示。
一些实施方案使得用户能够增加目标的数量。例如，在一些实施方案中，疼痛减轻目标区段3860可用于设置目标疼痛减轻目标。在一些实施方案中，此可依据如使用日期选择器3860a定义的日期来设置。在一些实施方案中，可使用疼痛计3870来使用可移动指示器3872来设置疼痛的目标水平。此外，疼痛计3870可包括多个图标3875，所述图标代表从无疼痛到中度疼痛至最糟糕的疼痛的疼痛水平。此外，在一些实施方案中，可使用动作指示器3878来添加目标，并且动作选择器3890可用于设置目标。在一些实施方案中，显示3879可包括依据日期3880和疼痛水平3885显示的目标的显示。在任何时候，可提供访问条3892以使得用户能够访问系统的其他功能。
图40示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分4000。在一些实施方案中，显示4000可包括被配置用于选择日期范围的下拉菜单4010，并且图41示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的相应显示部分4100。
图42示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分4200。在一些实施方案中，显示部分4200可包括被配置成使得用户能够在目标和成就之间切换的选择器4220。在一些实施方案中，图标4230可显示与目标或成就相关的一个或多个主体部分，并且目标和成就显示4240可包括依据治疗类型4260和日期4270(例如，诸如每日、每周和/或每月目标)变化的导向目标4245对实际成就4250的显示。在一些实施方案中，目标和成就显示4240可配置为目标和成就显示4340，每天对目标和成就进行比较(例如参见图43和显示部4300)。图44示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示4400，并且显示目标和成就显示4240(显示为目标和成就显示4440)的每月版本。
图45示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分4500。在一些实施方案中，显示部分4500可包括成就显示4510(选择器切换器4505设置为成就)，其中奖励区段4515可基于用户达到或超过特定目标或非特定目标而包括一个或多个成就奖励。奖励区段4515可包括刺激目标的奖励。图46示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分4600，并且显示与屈曲(奖励显示4610)、伸展(奖励显示4620)和运动范围(奖励显示4630)有关的奖励。图47示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分4700，并且包括具有授予奖励4720的奖励显示4715，并且图48示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分4800，并且包括奖励显示4810、奖励显示4820和奖励显示4830。图49示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分4900，并且包括具有奖励4918的奖励显示4915，并且图50示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分5000，并且显示奖励显示5015、奖励显示5020和奖励显示5025。
图51示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示部分5100。在一些实施方案中，显示5100可包括被配置为显示治疗状态(例如，诸如完成的刺激次数)的通告或信息显示5110。在一些实施方案中，可基于显示治疗状态来显示奖励指示器5120。
图52示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示5200。在一些实施方案中，可基于用户对访问条3725的选择来显示显示5200。在一些实施方案中，显示5200可包括帮助图标5210以使得用户能够访问一个或多个帮助菜单。显示5200还可包括衣服选择器5220，所述衣服选择器可由用户视情况选择以将额外的衣服添加到刺激会话。此外，在一些实施方案中，电池指示器5230可用于显示用户装置的电池充电。也可监测刺激脉冲活动。例如，图53示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示5300。在一些实施方案中，显示5300可包括脉冲电流指示器5310和/或脉冲电平指示器5320。
图54示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示5400。在一些实施方案中，显示5400可包括定时器5410，所述定时器可显示治疗会话中剩余的时间。此外，一些实施方案包括被配置成使得用户能够暂停治疗会话的暂停选择器5420。
在一些实施方案中，gui可配置有使得用户能够从各种帮助主题中进行选择的各种帮助菜单。例如，图55示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示5500。在一些实施方案中，显示5500可包括仪表板帮助区段5510，所述仪表板帮助区段包括能够使得用户能够选择一个或多个帮助主题的菜单5525。此外，图56示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示5600。在一些实施方案中，显示5600可包括pin管理帮助区段5610，所述pin管理帮助区段可包括配置有与pin管理相关的可选主题的菜单5620。
图57示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示5700。在一些实施方案中，显示5700可包括配置有可选择偏好的菜单5710。此外，图58示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示5800。在一些实施方案中，显示5800可包括配置有用户可选择的简档帮助主题的菜单5810。图59示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示5900。在一些实施方案中，显示5900可包括主题标题5910，并且菜单5920可包括与所述主题相关的一个或多个问题。视觉窗口5930可包括治疗的视觉概况，并且信息段5940可包括与治疗相关的指导、建议或其他信息。此外，图60示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示6000。在一些实施方案中，显示6000可包括运动范围测试帮助6010，所述运动范围测试帮助包括配置用于选择至少一个帮助主题的菜单6020。
图61示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示6100。在一些实施方案中，显示6100可包括运动范围帮助6110，所述运动范围帮助包括含有一个或多个可选择的帮助主题的菜单6120。此外，图62示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示6200。在一些实施方案中，显示6200可包括暂停刺激帮助6210，所述暂停刺激帮助包括含有与刺激相关的一个或多个帮助主题的菜单6220。此外，图63示出了根据本发明的一些实施方案的治疗系统控制gui的显示6300。在一些实施方案中，显示6300可包括暂停刺激帮助6325，所述暂停刺激帮助包括含有与刺激相关的一个或多个帮助主题的菜单6330。
图64示出了根据本发明的一些实施方案的治疗控制系统的刺激电路6400的部分。在一些实施方案中，电路6400可包括至少一个电阻器6450，所述电阻器与耦合到接地的至少一个电容器6460并联耦合。在一些实施方案中，此配置使得当刺激脉冲被传递到穿戴者时刺激脉冲是舒适的。
图65a示出了根据本发明的一些实施方案的治疗控制系统的显示6500。在一些实施方案中，显示6500可使得用户能够在信息窗口6510内输入和/或查看个人信息，包括但不限于身高、体重、出生日期和性别。此外，图65b示出了根据本发明的一些实施方案的治疗控制系统的显示6550。在一些实施方案中，显示6550可包括信息窗口6560，所述信息窗口包括用户的健康信息中的至少一些。例如，在一些实施方案中，某些特定信息可包括有关于与由治疗控制系统提供的当前或未决治疗有关的先前手术的信息。
在一些实施方案中，用户可选择衣服类型并启动与衣服的连接。例如，图66示出了根据本发明的一些实施方案的治疗控制系统的显示6600。在一些实施方案中，显示6600可包括衣服类型6610，用户可从所述衣服类型选择并添加用于一个或多个治疗会话中的一件或多件衣服。使用
在一些实施方案中，用户可使用仪表板来监测和跟踪治疗会话。例如，图68示出了包括仪表板6810的治疗控制系统的显示6800。在此示例中，集中于膝关节治疗，进度条6820可包括治疗状态，包括已完成或进行中的治疗会话的数量和类型，和/或未决或计划的治疗会话的数量和类型。此外，在一些实施方案中，一个或多个访问选项卡可使得用户能够访问各种治疗会话或程序、会话或程序设置，或在任何会话或程序期间记录的数据。例如，一些实施方案包括刺激选项卡6830和/或rom/屈曲/伸展选项卡6840、疼痛指示选项卡6850和步数指示选项卡6860。
一些实施方案包括可由用户配置或重新配置的治疗设置的显示。例如，图69示出了根据本发明的一些实施方案的治疗控制系统的显示6900。在一些实施方案中，显示6900可包括治疗会话窗口6910，所述治疗会话窗口包括一个或多个治疗设置或控制。例如，一些实施方案包括大腿区域拨盘6920和/或膝盖区域拨盘6930和/或区域三拨盘6940和/或区域四拨盘6950。在一些实施方案中，任何拨盘6920、6930、6940、6950可包括使得用户能够增加或减少由拨盘6920、6930、6940、6950表示的一个或多个治疗参数的控制。
一些实施方案可包括在治疗会话期间的视觉或图形显示。例如，图70示出了根据本发明的一些实施方案的治疗控制系统的显示7000。在一些实施方案中，显示7000可包括视觉指南7010，所述视觉指南提供正在进行治疗的用户身体的一部分的解剖表示。在一些实施方案中，视觉指南7010可包括来自用户的治疗参数7020，包括屈曲和/或伸展和/或运动范围数据。在一些其他实施方案中，治疗参数7020可随着时间跟踪和绘制。例如，图71示出了根据本发明的一些实施方案的治疗控制系统的显示7100。在一些实施方案中，显示7100可包括治疗进展图7110，所述治疗进展图示出了依据时间绘制的运动屈曲和/或伸展和/或运动范围数据。此外，在一些实施方案中，细节区段7120可包括与疼痛数据一起的屈曲和/或伸展和/或运动范围数据的列表数据。参考图72，一些其他实施方案包括具有治疗进展图7210的显示7200，其示出了以平均功率表示的进展。显示7200还可包括治疗日期区段7220，以使得用户能够以选定的数据范围显示图7210。此外，会话细节区段7230可包括列表会话数据，所述列表会话数据包括治疗会话的开始和结束时间以及来自会话的平均功率。
在一些实施方案中，用户可基于定时、会话活动或其他期望的参数来监测疼痛。例如，图73示出了根据本发明的一些实施方案的治疗控制系统的显示7300。在一些实施方案中，显示7300可包括治疗疼痛图7305，所述治疗疼痛图包括会话前的疼痛和/或会话后的疼痛和/或每日平均疼痛水平。此外，会话细节区段7310可包括依据会话日期的列表疼痛数据。
在本发明的一些其他实施方案中，可监测和显示用户的步数。例如，图74示出了根据本发明的一些实施方案的治疗控制系统的显示7400。在一些实施方案中，显示7400可包括治疗步骤图7405，所述治疗步骤图依据时间变化的步骤，其中会话细节区段7410提供依据日期变化的列表步骤。
如先前关于图3a和3b所示，一些实施方案包括各种电子部件，所述电子部件可整合到撑架系统的一个或多个模块中，并且所述模块可组合并重组成各种配置。例如，图75示出了治疗系统7500，所述治疗系统包括衣服7510，所述衣服包括整合或耦合到衣服7510的控制器7520。此外，一些实施方案包括整合或耦合到衣服7510的一个或多个传感器盒7525。在一些实施方案中，控制器7520包括可再充电的电力存储器。此外，在一些实施方案中，传感器盒包括机载电源。
在一些实施方案中，一个或多个传感器盒7525可使用有线或无线链路链接到控制器7520。例如，在一些实施方案中，一个或多个传感器盒7525可使用
本发明的一些实施方案使用rom、加速度计、陀螺仪和emg中的一个或多个来分析包括步态相位的活动水平数据7690。这种步态相位分析可将损伤后或训练后数据与损伤前、治疗前或训练前基线数据进行比较，以更好地评估康复和/或训练进展。在一些实施方案中，步态相位分析也可单独使用或与其他生物特征分析一起使用以识别患者。
在一些实施方案中，emg信号和力关系分析还可帮助评估康复和训练进展。一些实施方案基于来自步态相位或emg信号和力分析的反馈提供定制的治疗和/或训练。在一些实施方案中，emg信号与刺激疗法交替评估。在一些其他实施方案中，使用常规信号滤波和分析技术，与刺激治疗同时评估emg信号。最后，在一些实施方案中，表面emg分析可用于诊断肌肉和/或神经疾病特性。
图77示出了根据本发明的一些实施方案的在图75的治疗系统的部件之间交换并存储在所述部件内的数据类别7700。例如，一些实施方案包括服务器数据类别7710，其包括在服务器之间交换和/或存储在服务器上的数据或信息，诸如在移动装置7530可将数据或相关数据交换到外部服务器系统7540(例如，云服务器和/或存储系统)的情况下。一些实施方案还包括移动装置应用程序数据类别7740，其包括在用户装置(诸如移动装置7530)之间交换和/或存储在用户装置上的数据。其他实施方案包括衣服控制器数据类别7770，其包括在诸如控制器7520之类的衣服控制器之间交换的和/或存储在其上的数据。在一些实施方案中，任何数据类别可包括限制访问或提供访问级别的读/写访问设置。在一些实施方案中，读/写访问协议和数据传送方法可被设置为符合hipaa的。
本领域所属技术人员将理解，虽然上文已经结合特定实施方案和示例描述了本发明，但是本发明不一定如此受限，并且许多其他实施方案、示例、使用、修改以及与所述实施方案、示例、使用的偏离旨在被所附权利要求书所包含。本文引用的每项专利和公布的全部公开内容通过引用的方式并入本文，就像每项这样的专利或公布通过引用的方式单独并入本文一样。在所附权利要求书中阐述了本发明的各种特征和优点。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！