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公開番号2025071091
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2025004225,2021549189
出願日2025-01-10,2020-02-19
発明の名称筋電図制御システムおよび体外補綴物ユーザを指導するための方法
出願人コアプトリミティドライアビリティカンパニー
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類A61B 5/256 20210101AFI20250424BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】筋電補綴コントローラの正常な較正を通じて、ユーザを指導するためのシステムおよび方法に関する。
【解決手段】システムおよび方法は、動作に関連する筋電図(EMG)ベースの信号を入力および分析し、信号についてのフィードバックを較正および出力するために、ハードウェアおよびソフトウェア構成要素を備える、および/またはそれらを利用する。ハードウェアは、EMG信号の検出、補綴物、インジケータ、およびユーザインターフェースのための装置をさらに備える。ソフトウェアは、ユーザインターフェース、パターン認識構成要素、較正手順、およびフィードバックメカニズムをさらに備える。システムおよび方法は、筋電コントローラの較正を容易にし、信号入力および出力の情報、接続されたハードウェアおよび信号データを最適化する方法についてのメッセージを含む、較正についてのフィードバックをユーザに提供する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
補綴デバイスを較正するように補綴物ユーザを指導するように構成された筋電図制御システムであって、前記筋電図制御システムは、
補綴デバイスを制御するように構成された筋電補綴コントローラと、
ユーザと筋電接触している複数の電極に通信可能に結合された筋電図ソフトウェア構成要素であって、前記ユーザの筋電図（ＥＭＧ）信号データ、前記複数の電極から受信した前記ＥＭＧ信号データの分析を実行するように構成されている、筋電図ソフトウェア構成要素と、
前記ＥＭＧ信号データの前記分析に基づいて、前記ＥＭＧ信号データの較正品質に関する前記ユーザへのフィードバック指標を提供するように構成されたユーザインターフェースと、を備え、
前記ユーザインターフェースが、前記筋電補綴コントローラを較正するために較正手順を開始するように構成されており、
前記ユーザインターフェースが、
（ｉ）較正ボタンを含むボタンユーザインターフェース、または
（ｉｉ）（ａ）前記ＥＭＧ信号データの前記較正品質に対応する品質要求基準、もしくは（ｂ）前記ＥＭＧ信号データの前記較正品質に対応するメッセージのうちの少なくとも１つとしての前記フィードバック指標を表示するように構成された仮想ユーザインターフェースのうちの少なくとも１つを備える、筋電図制御システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記メッセージが、（ａ）前記ＥＭＧ信号データの非最適な信号データ入力の原因の指標、または（ｂ）信号データ入力を最適化するための推奨手順のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の筋電図制御システム。
【請求項３】
前記較正手順が、較正セッション中に開始され、
前記仮想ユーザインターフェースが、信号データ入力を最適化するための推奨手順を提供し、
さらなる較正手順が、前記推奨手順に基づいて前記筋電補綴コントローラを再較正するために、さらなる較正セッション中に前記ユーザインターフェースから開始される、請求項１に記載の筋電図制御システム。
【請求項４】
前記さらなる較正セッションが、（ａ）１つ以上のデータセットまたは動作に対応するＥＭＧ信号データを削除すること、（ｂ）１つ以上のデータセットまたは動作に対応するＥＭＧ信号データを追加すること、（ｃ）１つ以上のデータセットまたは動作に対応するＥＭＧ信号データを新しいＥＭＧ信号データに置き換えること、のうちの少なくとも１つを容易にするように構成されている、請求項３に記載の筋電図制御システム。
【請求項５】
前記筋電補綴コントローラが、前記ＥＭＧ信号データに基づいて前記補綴デバイスを制御するように較正される、請求項１に記載の筋電図制御システム。
【請求項６】
前記較正ボタンが、聴覚刺激、触覚刺激、または視覚刺激のうちの少なくとも１つによって前記フィードバック指標を提供するように構成されている、請求項１に記載の筋電図制御システム。
【請求項７】
仮想ユーザインターフェースが、リアルタイムで前記ＥＭＧ信号データの視覚化を表示する、請求項１に記載の筋電図制御システム。
【請求項８】
前記較正手順が、前記補綴デバイスに関連する１つ以上の指標動作を実行するように前記ユーザに命令する前記仮想ユーザインターフェースを備え、
前記１つ以上の指標動作が、前記複数の電極から受信された前記ＥＭＧ信号データを生成する、請求項１に記載の筋電図制御システム。
【請求項９】
前記仮想ユーザインターフェースが、前記ユーザが実行する前記１つ以上の指標動作のうちの少なくとも１つを示す１つ以上の選択を受信するように構成されている、請求項８に記載の筋電図制御システム。
【請求項１０】
前記筋電図ソフトウェア構成要素が、前記ユーザの前記ＥＭＧ信号データを分析するように構成されたパターン認識構成要素をさらに備え、前記パターン認識構成要素が、前記ユーザによって実行される特定動作に基づいて前記ユーザの前記ＥＭＧ信号データを識別または分類するようにさらに構成されている、請求項１に記載の筋電図制御システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年２月１９日に出願された、米国仮出願第６２／８０７，３０６号の利益を主張する。先の仮出願の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 3,100 文字）【０００２】
本発明（例えば、筋電図制御システム）は、概して、筋電図（ＥＭＧ）および体外補綴物ユーザの指導の分野、より具体的には、筋電図制御システムの使用を通じたこれらのユーザの指導に関する。
【背景技術】
【０００３】
補綴物のための制御システムを最初に設定するときは、ユーザによって生成されたＥＭＧ信号に基づく制御を較正する必要がある。また、筋電体外補綴物の通常の日常の使用中に、補綴物の制御は、劣化する恐れがある。この劣化は、筋肉疲労、湿気、または補綴物ソケットのずれなど、多くの異なる原因から発生する可能性がある。これらの頻繁に変化する不確定要素のために、筋電補綴物ユーザは、自身のデバイスの正確な制御を取り戻す方法を必要とする。伝統的に、筋電補綴物ユーザが自身のシステムを最初に設定または再較正する必要があるときには、補綴士のところに行き、直接予約することが伴い、これは、システムが自身のＥＭＧ信号に正しく応答していることを確認するのに何時間もかかり得る。これは、常に可能であるとは限らず、ユーザにとって非常に不便である。
【０００４】
先の理由から、筋電図制御システムおよび体外補綴物ユーザを指導するための方法が必要である。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の発明の必要性は、筋電補綴コントローラの正常な較正のためにユーザを迅速に指導する方法を有する必要性から生じる。本明細書に記載の実施形態は、筋電補綴物ユーザが専門家のところに行く必要なしに、その場で自身の筋電補綴コントローラを迅速に再較正することを可能にする筋電図制御システムおよび方法を記載する。加えて、本明細書に記載の筋電図制御システムおよび方法は、ユーザが自身の較正に関するフィードバックを受信することを可能にし、これにより、ユーザが自身のデバイスの最も正確な制御を有することを可能にする。本開示の筋電図制御システムおよび方法は、これら、および本明細書に記載される他の実施形態に利用することができ、そのため、筋電図制御システムおよび方法は、筋電補綴コントローラおよび／または筋電補綴制御システムを迅速および正確に（ならびに最初に）較正および再較正するようにユーザを指導する。本明細書に記載の様々な実施形態では、所与の較正セッション中に、筋電図制御システムおよび方法は、筋電補綴制御システムで使用するために、自身の筋肉の動作から生成されるＥＭＧ信号を較正するプロセスを通じてユーザを誘導し、次いで、較正セッションから収集された情報に関するフィードバックを提供し得る。ユーザの筋肉の動作から生成されるＥＭＧ信号を較正することは、筋電補綴制御システムによって受信される信号の品質を改善するために、特定動作を変化、変更、追加、削除、または拡張することのうちの１つ以上を含む。ユーザの筋肉の動作から生成されるＥＭＧ信号を較正することはまた、ユーザが特定動作をしているときに決定するユーザのＥＭＧ信号内の特性を認識するために、パターン認識機能を使用する補綴制御システムを含み得る。様々な実施形態では、較正セッションから受信された情報の品質に基づいて、ユーザは、自身がすべての面で正常に較正されたこと、または、追加的もしくは代替的に、特定パラメータを調整して再較正したことをユーザに伝えるフィードバックを受信し得る。いくつかの実施形態では、開示された筋電図制御システムおよび方法を使用する較正の全手順は、５分未満かかり得、１日に何度も実行することができ、補綴物ユーザにより有利になる。
【０００６】
本発明の代表的な実施形態は、筋電補綴制御システムを較正するために一般的に使用される方法に勝る多くの利点を提供する。本発明の一般的な目的は、筋電補綴制御システムの簡単および迅速な再較正および訓練のための方法を提供することである。様々な実施形態において、記載された多くの新規の特徴は、ユーザの筋電制御システムのための成功した較正手順を通してユーザを迅速に指導するための新しい方法をもたらす。
【０００７】
これを達成するために、本発明は、概して、筋電補綴制御システムの設定および較正を通じてユーザを指導するためのシステムを備える。いくつかの実施形態では、開示されたシステムは、複数の電極からの信号データの入力のためのシステムをさらに備え得る。さらなる実施形態では、開示されたシステムはまた、ハウジングと、インジケータと、触覚インターフェースとを含むボタンをさらに備え得る。加えて、開示されたシステムはまた、ユーザインターフェースと、パターン認識構成要素とを含むソフトウェア構成要素をさらに備え得る。
【０００８】
様々な実施形態では、開示されたシステムは、複数の電極の入力から信号データを収集し得る。これらの電極は、導電性材料から作られ得る。複数の電極は、信号データの通信を可能にする方法でソフトウェア構成要素に結合され得る。
【０００９】
さらなる実施形態では、システムの一部を備え得るボタン上のインジケータは、ユーザに指標を送信し得る。この指標は、視覚刺激、聴覚刺激、および／または触覚刺激として表示することができる。ボタンの触覚インターフェースは、例えば、構成要素が較正手順を開始するためにユーザによって手動で押されたときに、または加速度計が較正手順を開始するためにユーザによってアクティブ化されたときに、ユーザが較正手順を開始することを可能にする。
【００１０】
様々な実施形態では、システムのソフトウェア構成要素は、情報のフィードバックをユーザに提供するために使用されるユーザインターフェース（ＵＩ）を含み得る。この情報のフィードバックは、較正品質の客観的レベルを識別する際に使用される品質要求基準、および／または不十分な信号データの１つ以上の考えられる原因を識別するメッセージを備え得る。メッセージは、最適でない信号データ入力の原因の指標として使用されるデータと、信号データ入力を最適化するための推奨手順とを含み得る。ユーザインターフェースはまた、較正手順についての情報と、較正手順を通してユーザを誘導するための一連の命令とを含み得る。ユーザはまた、リアルタイムで信号データを監視するためにユーザインターフェースを利用するこができる。ユーザインターフェースは、ユーザが補綴物の様々な組み合わせを選択し、補綴物によって支持されている様々な動作を選択し、信号データ入力および出力の指標を提供するのを可能にする。ユーザが様々な補綴物および動作を選択できるようにすると共に、ユーザインターフェースは、接続されたハードウェアの識別および接続されたハードウェアの状況をユーザに提供する。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェースは、仮想アプリケーションとして表示される。このアプリケーションは、スマートフォンまたはコンピュータ上に含めることができ、インターネットからのコンテンツ、または物理ディスクもしくはドライブからのアップロード可能なコンテンツを使用してインストールされる。インストール方法は、ほとんどのデジタルオペレーティングシステムと互換性を有する。ソフトウェア構成要素はまた、仮想アプリケーションから較正手順を開始する方法を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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