專利名稱：利用輔助鍛煉來改善運(yùn)動(dòng)功能的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于醫(yī)學(xué)治療的系統(tǒng)和方法。在具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明涉及用于改善遭受神經(jīng)障礙的患者的運(yùn)動(dòng)功能(motor function)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
神經(jīng)障礙，如包括那些本質(zhì)上變性的神經(jīng)運(yùn)動(dòng)和神經(jīng)認(rèn)知障礙，可導(dǎo)致患者生活質(zhì)量的顯著降低。大多數(shù)神經(jīng)障礙在一定程度上可通過藥物治療。在帕金森病(PD)的情形中，雖然抗帕金森藥物可改善ro運(yùn)動(dòng)功能，但其有效性隨障礙發(fā)展降低，且通常在長期l-D0PA使用后形成禁止性運(yùn)動(dòng)障礙。而且，許多人優(yōu)選比藥物更自然的替換方案。在動(dòng)物中已經(jīng)進(jìn)行了某些研究以確定鍛煉是否有益于治療ro (參見，如，Poulton 等人，“Treadmill training ameliorates dopamine loss but not behavioraldeficits in hemi-Parkinsonian rats，，，Experimental Neurology, 193 :181-197(2005);和 Tillerson 等人，“Exercise induces behavioral recovery and attenuatesneurochemical deficits in rodent models of Parkinson’ s disease，，,Neuroscience,119:899-911 (2003)。實(shí)際上，動(dòng)物研究已經(jīng)表明，強(qiáng)迫鍛煉改善運(yùn)動(dòng)功能并具有神經(jīng)保護(hù)質(zhì)量。具體地，在強(qiáng)迫鍛煉范例中，為了避免有害刺激，注射了 6-羥基多巴胺(6-0DHA)從而刺激I3D的嚙齒動(dòng)物在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的跑步機(jī)(踏車)上以比其優(yōu)選的鍛煉速度高的速度鍛煉。然而，來自動(dòng)物強(qiáng)迫鍛煉研究的有前景的結(jié)果還沒有轉(zhuǎn)移到患ro的人類患者。帕金森患者采用了不同形式的鍛煉。例如，傳統(tǒng)機(jī)械治療活動(dòng)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的執(zhí)行、無支撐的跑步機(jī)步行、部分體重支撐的跑步機(jī)步行、或持久鍛煉活動(dòng)的組合都已經(jīng)用于改善ro運(yùn)動(dòng)技巧° (參見，Herman 等人，“Six weeks of intensive treadmill training improvesgait and quality of life in patients with Parkinson’ s disease:a pilot study，，，Arch. Phys. Med. RehabiI. ,88:1154-1158 (2007);和 Pohl 等人，“Immediate effects ofspeed-dependent treadmill training on gait parameters in early Parkinson’ sdisease”，Arch. Phys. Med. RehabiI.，84:1760-1766 (2003))。然而，元分析得出下面的結(jié)論，即，沒有足夠的證據(jù)支持鍛煉治療對(duì)帕金森患者的有效性。(參見，如，Smidt等人，“Effectiveness of exercise therapy:A best-evidence summary of systematicreviews”, Aust. J. Physiotherapy,51:71-85 (2005))。
此外，ro和其他神經(jīng)運(yùn)動(dòng)和神經(jīng)認(rèn)知障礙的衰弱效果通常阻止人們在治療它們的各自障礙中實(shí)現(xiàn)全部的鍛煉益處。實(shí)際上，ro患者產(chǎn)生緩慢和無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)限制了其以改善運(yùn)動(dòng)功能可能必須的相對(duì)高速度鍛煉的能力。參見,如DeLong MR, “Primate modelsof movement disorders of basal ganglia origin”，Trends in Neuroscience, 13 (7):281-185 (1990) ；Playford ED 等人，“Impaired activation of frontal areas duringmovements in Parkinson’s disease: a PET study”，Adv. Neurol. ,60:506-510 (1993);Playford 等人，“ Impaired mesial frontal and putamen activation in Parkinson’sdisease:a positron emission tomography study，，,Ann. Neurol. , 32(2):151-161( 1992);和Eidelberg等人,“The metabolic topography of parkinsonism，，, Journal of CerebralBlood Flow and Metabolism, 14:783-801 (1994))。而且，在某些神經(jīng)障礙的后期，包括PD，藥物效果較小，因此進(jìn)一步削弱患者鍛煉的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面包括用于改善呈現(xiàn)異常運(yùn)動(dòng)功能的患者運(yùn)動(dòng)功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有可活動(dòng)部分(movable portions)的鍛煉器械(鍛煉機(jī)器，鍛煉機(jī))，其響應(yīng)于對(duì)患者提供的所述可活動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)的第一貢獻(xiàn)(第一作用，first contribution)而運(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)也包括耦接到所述鍛煉器械的馬達(dá)，其提供對(duì)所述可活動(dòng)部分的所述運(yùn)動(dòng)的第二貢獻(xiàn)(第二作用，second contribution)。該系統(tǒng)也包括在鍛煉器械上的至少一個(gè)機(jī)械傳感器，其感測患者或馬達(dá)的機(jī)械參數(shù)。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括耦接至鍛煉器械的控制系統(tǒng)，該鍛煉器械耦接至馬達(dá)和機(jī)械傳感器，并被程序化以接收來自機(jī)械傳感器的數(shù)據(jù)，且基于來自機(jī)械傳感器的數(shù)據(jù)改變第二貢獻(xiàn)的量。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，機(jī)械傳感器感測患者的速度或節(jié)奏、患者產(chǎn)生的扭矩、馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩、患者產(chǎn)生的功率、或馬達(dá)產(chǎn)生的功率。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，該系統(tǒng)在鍛煉過程中增大患者的節(jié)奏。因?yàn)榛颊咧鲃?dòng)對(duì)鍛煉器械的可活動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)做出貢獻(xiàn)，所以該系統(tǒng)增大但不取代患者的自愿努力。本發(fā)明的另一個(gè)方面包括用于改善遭受異常運(yùn)動(dòng)功能，如神經(jīng)障礙的患者的運(yùn)動(dòng)功能的方法。該方法包括從患者接收對(duì)鍛煉器械的可活動(dòng)部分運(yùn)動(dòng)的第一貢獻(xiàn)，并感測對(duì)應(yīng)于患者或鍛煉器械的機(jī)械參數(shù)的數(shù)據(jù)。該方法進(jìn)一步包括經(jīng)由耦接至所述鍛煉器械的馬達(dá)為所述鍛煉器械的所述可活動(dòng)部分的所述運(yùn)動(dòng)提供第二貢獻(xiàn)，基于感測的數(shù)據(jù)計(jì)算患者的總分(summary score),比較患者的總分與預(yù)設(shè)的期望總分范圍，以及基于該得分的比較改變第二貢獻(xiàn)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，機(jī)械參數(shù)是患者的速度或節(jié)奏、患者產(chǎn)生的扭矩、馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩、患者產(chǎn)生的功率、或馬達(dá)產(chǎn)生的功率。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，神經(jīng)障礙是神經(jīng)馬達(dá)或神經(jīng)認(rèn)知障礙。


圖I示出了根據(jù)本發(fā)明方面的用于改善具有異常運(yùn)動(dòng)功能的患者的運(yùn)動(dòng)功能的系統(tǒng)的實(shí)施例。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明方面的控制系統(tǒng)的實(shí)施例。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明方面的用于改善遭受異常運(yùn)動(dòng)功能的患者的運(yùn)動(dòng)功能的方法的實(shí)施例。
圖4a示出了安裝在機(jī)械訓(xùn)練設(shè)備(trainer)上的雙人自行車(tandem bicycle),該機(jī)械訓(xùn)練設(shè)備具有在訓(xùn)練機(jī)器(前)和患者(后)位置固定的前叉和安裝的曲軸組件(cranksets)，如實(shí)施例I中使用的。圖4b示出了在實(shí)施例I的“強(qiáng)迫鍛煉”(“FE”)一段時(shí)間過程中，人訓(xùn)練機(jī)器產(chǎn)生175±11瓦特的功率，而患者產(chǎn)生54±17瓦特功率。患者參與者的節(jié)奏和心率分別是83. 2±17rpm和128. 8 ±5. 3bpm。
圖5a示出了與實(shí)施例I的基線得分相比，在鍛煉治療(“EOT”)結(jié)束時(shí)和在治療結(jié)束后4周(“E0T+4”)統(tǒng)一帕金森病評(píng)分量表(UPDRS)運(yùn)動(dòng)得分的結(jié)果。對(duì)于“自愿鍛煉”(“VE”)組中患者，UPDRS得分沒有變化。圖5b是條形圖，其示出了在通過治療一半的另外時(shí)間的UPDRS得分和實(shí)施例I在治療結(jié)束后2周的UPDRS得分。圖6a示出了雙手靈巧性任務(wù)。圖6b示出了用于穩(wěn)定化和操縱實(shí)施例I的VE和FE組中患者的肢體的代表性抓握負(fù)荷坐標(biāo)繪圖(grip-load coordination plot)。F1D患者中抓握負(fù)荷關(guān)系通常是未耦接的(分離的)且是不規(guī)則的。在8周鍛煉后，抓握負(fù)荷關(guān)系在FE組中看起來更多耦接，但在VE后不變。圖6c示出了 FE組中抓握時(shí)間延遲的平均變化從基線顯著減小到EOT和EOT+4。VE組中沒有看到抓握時(shí)間延遲的變化。圖6d示出了操縱手時(shí)力產(chǎn)生的速率的平均變化在8周FE后顯著增加，且在VE后稍微減小。圖7示出了在實(shí)施例I的用于穩(wěn)定化和操縱肢體的每個(gè)評(píng)估點(diǎn)，所有患者每次試驗(yàn)的壓力數(shù)據(jù)的中心。圖8示出了在左手正弦力任務(wù)(a-b)和左手恒力任務(wù)(c-d)后，實(shí)施例2的激活的腦區(qū)的fMRI掃描。在p〈0. 001 (校正的)，圖有閾值。圖9示出了在如實(shí)施例3中所述的三種不同實(shí)驗(yàn)組中十個(gè)患者的平均fMRI數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施例方式一般地，本發(fā)明涉及強(qiáng)迫鍛煉干預(yù)作為用于改善遭受醫(yī)學(xué)障礙的患者癥狀的方法。醫(yī)學(xué)障礙可以是神經(jīng)障礙，如神經(jīng)運(yùn)動(dòng)或神經(jīng)認(rèn)知障礙，如下面更詳細(xì)地描述的。在特定實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及強(qiáng)迫鍛煉作為用于改善遭受異常運(yùn)動(dòng)功能的患者運(yùn)動(dòng)功能的方法。術(shù)語“強(qiáng)迫鍛煉”或“強(qiáng)迫的有氧鍛煉”通常指這樣的鍛煉活動(dòng)(程序，routine)或計(jì)劃，期間患者被要求以預(yù)定的鍛煉強(qiáng)度范圍鍛煉，該范圍大于患者愿意或能夠執(zhí)行的范圍。在示例性實(shí)施方式中，具有醫(yī)學(xué)障礙的患者，如神經(jīng)障礙，優(yōu)選神經(jīng)運(yùn)動(dòng)或神經(jīng)認(rèn)知障礙，操作馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的鍛煉器械。本發(fā)明的系統(tǒng)在患者在鍛煉器械上進(jìn)行鍛煉活動(dòng)的過程中，經(jīng)由傳感器監(jiān)視患者的實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)和/或鍛煉器械的反饋數(shù)據(jù)。傳感器可測量機(jī)械或生理參數(shù)?；颊叩氖纠陨韰?shù)是心率?；颊叩氖纠詸C(jī)械參數(shù)包括患者在鍛煉過程中產(chǎn)生的節(jié)奏(如踩踏速率)、速度、扭矩、和功率。鍛煉器械的示例性機(jī)械參數(shù)包括馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩和功率。功率和功定義如下功率=功/時(shí)間，而功=力X位移。雖然控制系統(tǒng)可程序化從而僅考慮一個(gè)參數(shù)，如在鍛煉器械上執(zhí)行過程中患者的速度或節(jié)奏，控制系統(tǒng)也可以利用算法程序化，其組合大量參數(shù)以生成患者總分?？刂葡到y(tǒng)可將患者的總分和指令輸出到顯示系統(tǒng)，如指示患者更快或更慢地鍛煉，該顯示系統(tǒng)如計(jì)算機(jī)化的顯示屏或打印輸出。作為實(shí)例，生理數(shù)據(jù)的參數(shù)和/或機(jī)械數(shù)據(jù)可加權(quán)從而生成患者總分。因此，可為患者提供在所需速率鍛煉必須的信息，從而獲得減輕他或她醫(yī)學(xué)障礙癥狀的最大臨床益處?？商鎿Q地或額外地，控制系統(tǒng)可程序化從而激活馬達(dá)以輔助患者以所需的速率鍛煉從而實(shí)現(xiàn)上面提及的益處。為了實(shí)施鍛煉系統(tǒng)，患者總分可與預(yù)設(shè)的所需得分范圍比較?？墒紫戎甘净颊咴黾铀蛩乃俣?、節(jié)奏、功率或扭矩，從而保持在所需范圍內(nèi)的鍛煉水平。如果患者不能增加速度、節(jié)奏、功率或扭矩，則控制系統(tǒng)經(jīng)程序化以激活馬達(dá)從而輔助患者達(dá)到所需范圍內(nèi)的總分。因此，控制系統(tǒng)可基于患者的功率、扭矩、節(jié)奏、或速度控制馬達(dá)提供的輔助的大小。結(jié)果，當(dāng)控制系統(tǒng)檢測到患者需要額外輔助從而保持總分在所需范圍內(nèi)時(shí)，馬達(dá)可提供更多輔助，并當(dāng)控制系統(tǒng)檢測到患者需要較少輔助從而保持總分在所需范圍內(nèi)時(shí)，可提供較少輔助。因此，患者能夠保持鍛煉在所需范圍內(nèi)，從而接收用于減輕醫(yī)學(xué)障礙癥狀的最大臨床益處。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的方面用于減輕醫(yī)學(xué)障礙的癥狀的系統(tǒng)10的實(shí)例。系統(tǒng)10示出了患者12在鍛煉器械14上鍛煉。在圖I的實(shí)例中，鍛煉器械14被示為靜止鍛煉自行 車，然而，應(yīng)該理解，鍛煉器械14可以是任何鍛煉器械，其可接收來自患者的功率貢獻(xiàn)(即，主動(dòng)貢獻(xiàn))和來自機(jī)器馬達(dá)的功率貢獻(xiàn)，并具有傳感器和控制系統(tǒng)。示例性鍛煉器械具有可移動(dòng)部件，其響應(yīng)于患者的運(yùn)動(dòng)以周期運(yùn)動(dòng)移動(dòng)。例如，鍛煉器械14可以是豎立的靜止自行車、斜躺的靜止自行車、半斜躺的自行車、樓梯攀爬機(jī)器、交叉訓(xùn)練機(jī)器、跑步機(jī)(包括體重支撐的跑步機(jī))、爬坡機(jī)(treadc I imber )、越野滑雪機(jī)、橢圓機(jī)、劃式練力機(jī)(劃艇機(jī))、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的非靜止自行車、手臂肌力訓(xùn)練機(jī)(arm ergometer)、或任意多種其他鍛煉器械。因此，鍛煉器械可要求來自患者下肢、上肢、或兩者的功率貢獻(xiàn)。如實(shí)施例I中所示，鍛煉下肢導(dǎo)致上肢和/或下肢運(yùn)動(dòng)功能的改善。在某些實(shí)施方式中，鍛煉上肢導(dǎo)致上肢和/或下肢運(yùn)動(dòng)功能的改善。在某些實(shí)施方式中，鍛煉下肢導(dǎo)致上肢運(yùn)動(dòng)功能的改善。實(shí)施系統(tǒng)10從而為患者12提供強(qiáng)迫鍛煉，以便如上所述，通過要求患者以比患者愿意或能夠無輔助執(zhí)行的范圍大的預(yù)定鍛煉強(qiáng)度范圍鍛煉來減輕患者12的醫(yī)學(xué)障礙的癥狀。鍛煉運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度可以以任何合適方式測量。在某些情形中，強(qiáng)度可作為節(jié)奏或速度測量。如這里所用的，“節(jié)奏”意味著在進(jìn)行鍛煉時(shí)患者的肢體運(yùn)動(dòng)的重復(fù)速率(如，每分鐘)?；颊叩闹w運(yùn)動(dòng)以傳統(tǒng)方式計(jì)數(shù)，其可根據(jù)特定類型的鍛煉或使用的鍛煉器械改變。例如，在靜止自行車上，節(jié)奏可以是踩踏速率(如，每分鐘踏板轉(zhuǎn)數(shù)或RPM);但在跑步機(jī)或爬樓機(jī)(stair climber)上,節(jié)奏可以是步進(jìn)速率(如,每分鐘的腳步數(shù)目)。強(qiáng)度也可測量為速度，例如每小時(shí)的英里數(shù)。在節(jié)奏的情形中，為了確定患者愿意鍛煉(“自愿鍛煉)的自愿強(qiáng)度，可通過測量患者自愿鍛煉的最大能力來確定閾值節(jié)奏值，即，沒有來自另一人或機(jī)械的輔助。為了確定患者被迫鍛煉的強(qiáng)度，可確定超閾值節(jié)奏范圍，該范圍是用于治療的期望范圍。超閾值范圍的底線是超過患者閾值節(jié)奏值并導(dǎo)致患者障礙癥狀改善的值。超閾值范圍的頂部是患者的癥狀沒有進(jìn)一步改善之后的值。患者可借助來自第三方或機(jī)器的輔助來實(shí)現(xiàn)這樣的節(jié)奏值，其在超閾值節(jié)奏范圍內(nèi)。如上所述，在超閾值節(jié)奏值的范圍內(nèi)的鍛煉速率是患者被迫鍛煉的速率。為了實(shí)施強(qiáng)迫鍛煉，系統(tǒng)10包括耦接至鍛煉器械14的馬達(dá)16，如耦接至活動(dòng)部件(如耦接至踏板的自行車曲柄)。因此，馬達(dá)16可輔助鍛煉器械14的可活動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，以便患者12可為可活動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)提供第一貢獻(xiàn)，且馬達(dá)16可為可活動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)提供第二貢獻(xiàn)。馬達(dá)16可由控制系統(tǒng)18控制，其將警報(bào)馬達(dá)16速度的信號(hào)30提供給馬達(dá)。如下面更詳細(xì)地描述的，控制系統(tǒng)18可響應(yīng)來自多種源中任一種的反饋數(shù)據(jù)20，經(jīng)由信號(hào)30改變馬達(dá)16的速度。為了控制馬達(dá)16的速度，控制系統(tǒng)18被程序化以實(shí)施馬達(dá)控制算法22。雖然在實(shí)施例I中，馬達(dá)控制算法22是作為控制系統(tǒng)18的部件描述的，但應(yīng)該理解，馬達(dá)控制算法22可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，其可由控制系統(tǒng)18內(nèi)的處理器讀取。馬達(dá)控制算法22可程序化激活馬達(dá)16、停止馬達(dá)16、和/或控制馬達(dá)16的速度，從而保持患者12的鍛煉速率在相應(yīng)于減輕特定患者的各自醫(yī)學(xué)障礙癥狀的所需范圍內(nèi)。因此，為了控制馬達(dá)16，馬達(dá)控制算法22可響應(yīng)于由患者12提供的鍛煉器械14的可活動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的第一貢獻(xiàn)，以及與鍛煉器械14和患者12的運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)的其他因素。任何或所有這些因素可對(duì)反饋數(shù)據(jù)20都有貢獻(xiàn)，該反饋數(shù)據(jù)20由控制系統(tǒng)18收集并由馬達(dá)控制算法22用于控制馬達(dá)16。作為實(shí)例，反饋數(shù)據(jù)20可包括與患者12的有氧鍛煉和/或生理狀況關(guān)聯(lián)的生理數(shù)據(jù)。系統(tǒng)10因此包括生物反饋傳感器24，其可耦接至患者12且其提供生理數(shù)據(jù)。作為 實(shí)例，生物反饋傳感器24可包括心臟監(jiān)視器，從而提供患者的心率。應(yīng)該理解，生物反饋傳感器24也可包括多種額外或可替換類型的生物反饋傳感器中的任一種，類似地，如測量體溫的體溫計(jì)、神經(jīng)脈沖電極、和/或心電圖(EKG)電極，從而提供其他類型的生理數(shù)據(jù)。感測的其他生理數(shù)據(jù)可包括患者有氧活動(dòng)的任何測量，如呼吸速率、血壓、代謝速率、熱消耗速率、以及CO2呼出量、燃燒的卡路里、以及踩踏對(duì)稱性。在圖I的實(shí)例中，生理數(shù)據(jù)經(jīng)信號(hào)32從生物反饋傳感器24傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)18。其他類型的反饋可以在系統(tǒng)10中生成，從而對(duì)反饋數(shù)據(jù)20有貢獻(xiàn)。作為實(shí)例，與鍛煉器械14關(guān)聯(lián)的機(jī)械反饋可提供給控制系統(tǒng)18，在圖I的實(shí)例中展示為信號(hào)34。例如，鍛煉器械14可包括耦接至活動(dòng)部件(如踏板)的功率表，其測量患者12提供的功率量(單位為瓦特)，且因此測量對(duì)鍛煉器械14的活動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)的第一貢獻(xiàn)。由信號(hào)34提供的反饋也可包括鍛煉器械14的活動(dòng)部件的周期性運(yùn)動(dòng)的節(jié)奏，如鍛煉自行車踏板的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)或患者鍛煉的速度。鍛煉器械14的節(jié)奏可從鍛煉器械14的電子控制提供，或可從耦接至可活動(dòng)部件本身的外部傳感器提供。而且，馬達(dá)16可提供指示馬達(dá)16自身提供的功率的反饋。在圖I的實(shí)例中，馬達(dá)16的功率反饋被展示為從馬達(dá)16提供給控制系統(tǒng)18的信號(hào)36。馬達(dá)控制算法22可因此利用反饋數(shù)據(jù)20來控制馬達(dá)16的操作和/或速度，從而為患者12提供所需的鍛煉范圍。作為實(shí)例，所需的鍛煉速率可基于多種因素對(duì)患者12是特定的，如患者12的神經(jīng)障礙、患者12的年齡和/或生理健康、用于減輕患者12的神經(jīng)障礙癥狀的鍛煉計(jì)劃的時(shí)間階段、或多種其他因素中任何一種。因此，對(duì)于給定的患者12，所需的鍛煉速率可從一種強(qiáng)迫鍛煉過程改變?yōu)榱硪环N。所需的鍛煉速率可提供給控制系統(tǒng)作為預(yù)定的所需總分范圍，展示為信號(hào)40，如在每個(gè)強(qiáng)迫鍛煉過程的開始。馬達(dá)控制算法22可編譯反饋數(shù)據(jù)20并將其與由信號(hào)40設(shè)定的預(yù)定總分范圍比較，從而確定馬達(dá)16的適當(dāng)?shù)目刂坪?或速度，從而確?；颊?2在所需的治療范圍內(nèi)鍛煉。因此，馬達(dá)控制算法22可設(shè)定馬達(dá)16的速度，從而增加鍛煉器械14的活動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)的第二貢獻(xiàn)，使得患者12在以大于他或她能夠單獨(dú)執(zhí)行的速率鍛煉中得到輔助?？刂葡到y(tǒng)18也可被程序化成為患者12提供機(jī)會(huì)以嘗試在所需的范圍內(nèi)借助來自馬達(dá)16的少量輔助或無輔助鍛煉。具體地，系統(tǒng)10包括顯示系統(tǒng)26，其可配置為計(jì)算機(jī)監(jiān)視器或一組視覺指示器，其為患者12提供他或她的總分指示。作為實(shí)例，顯示系統(tǒng)26可整體或單個(gè)要素(components)地顯示反饋數(shù)據(jù)20,并可顯示用于特定參數(shù)的所需范圍，如節(jié)奏或功率。因此，患者12可基于視覺指示來嘗試調(diào)節(jié)他或她的鍛煉速率。此外，控制系統(tǒng)18可基于反饋數(shù)據(jù)20與預(yù)定的所需總分的比較，利用算法產(chǎn)生信號(hào)38，該信號(hào)經(jīng)顯示系統(tǒng)26提供患者指令28。作為實(shí)例，患者指令28可基于反饋數(shù)據(jù)20指示患者12增加他或她的踩踏速率,該反饋數(shù)據(jù)20指示患者12正在以大于所需的速率鍛煉。同樣，患者指令28可基于反饋數(shù)據(jù)20指示患者12減小他或她的踩踏速率,該反饋數(shù)據(jù)20指示患者12正在以大于所需的速率鍛煉。控制系統(tǒng)18可因此提供患者指令28作為第一次嘗試，從而鼓勵(lì)患者12在所需范圍內(nèi)鍛煉。然后，如果控制系統(tǒng)18確定患者12不能在無輔助時(shí)達(dá)到在所需范圍內(nèi)的總分，如基于患者12不能滿足特定條件，則控制系統(tǒng)18可然后調(diào)用馬達(dá)控制算法22來控制馬達(dá)16以輔助患者12達(dá)到在所需范圍內(nèi)的總分。系統(tǒng)10因此經(jīng)配置成使得具有醫(yī)學(xué)障礙的患者12從強(qiáng)迫鍛煉受益從而基本上改 善他或她各自的狀況。具體地，輔助鍛煉計(jì)劃使患者12具有基本緩解醫(yī)學(xué)狀況的效果的可能性，特別是對(duì)于不能在無輔助情況下達(dá)到相當(dāng)大鍛煉的具有虛弱運(yùn)動(dòng)障礙的患者12。該輔助鍛煉也可為患者12提供相當(dāng)大的心臟益處，特別對(duì)于他或她本身不能達(dá)到足夠保持適當(dāng)?shù)男呐K健康的有氧鍛煉強(qiáng)度的患者12。在某些實(shí)施方式中，系統(tǒng)包括都與中央監(jiān)視站(monitoring station)通信的多種鍛煉器械。中央監(jiān)視站裝配有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部件，其用于接收和/或發(fā)射信號(hào)、處理數(shù)據(jù)、和輸出數(shù)據(jù)。例如，中央監(jiān)視站可包括一個(gè)或更多屏幕顯示器供醫(yī)療提供商察看。該特征在這樣的情形是有用的，即，通過使醫(yī)學(xué)提供商同時(shí)監(jiān)視多個(gè)患者的表現(xiàn)，系統(tǒng)用于臨床設(shè)施。在某些情形中，除了接收數(shù)據(jù)，中央監(jiān)視系統(tǒng)也可將控制指令傳輸至單個(gè)鍛煉器械，從而以本文其他處所述的方式提供強(qiáng)迫鍛煉干預(yù)。例如，馬達(dá)控制算法可在中央監(jiān)視站執(zhí)行。中央監(jiān)視站和鍛煉器械之間的通信鏈路可以以合適的方式提供，例如包括無線通信。圖2示出根據(jù)本發(fā)明方面的控制系統(tǒng)50的實(shí)例?？刂葡到y(tǒng)50可配置為計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，或可配置為專用控制器。作為實(shí)例，控制系統(tǒng)50可相應(yīng)于圖I的實(shí)例中的控制系統(tǒng)18。因此，在圖2的下面描述中參考圖I的實(shí)例?？刂葡到y(tǒng)50包括總分發(fā)生器(summary score generator) 52?？偡职l(fā)生器52被配置成編譯反饋數(shù)據(jù)，如圖I的實(shí)例中的集合反饋數(shù)據(jù)20，從而生成表示反饋數(shù)據(jù)的患者總分54。作為實(shí)例，患者總分54可以是具有來自反饋數(shù)據(jù)的部分或所有源的加權(quán)貢獻(xiàn)(weighted contributions)的單個(gè)數(shù)值。在圖2的實(shí)例中，總分發(fā)生器52提供有分別來自生物反饋傳感器24、鍛煉器械14、和馬達(dá)16的反饋信號(hào)32、34、和36。因此，總分發(fā)生器52接收反饋的各自的獨(dú)立源，并基于集合反饋生成患者總分54。在圖2的實(shí)例中，患者總分包括鍛煉運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度(其可包括自愿和馬達(dá)輔助的分量)、如節(jié)奏56 (單位為rpm),并進(jìn)一步包括對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)58 (即，自愿的)、對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)60 (即，輔助的)、或這兩者，以及對(duì)患者測量的生理參數(shù)，如心率62。應(yīng)該指出，患者貢獻(xiàn)(患者作用)、或馬達(dá)貢獻(xiàn)(馬達(dá)作用)、或兩者可以被包括在總分中。生理參數(shù)可以包括在總分中或可以不包括在總分中。對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)和/或馬達(dá)貢獻(xiàn)可以以合適的方式測量。例如，對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)和/或馬達(dá)貢獻(xiàn)可測量為由患者或馬達(dá)施加的功率、扭矩、節(jié)奏、或速度。作為實(shí)例，患者功率58可從耦接至靜止鍛煉器械14的可活動(dòng)部件的功率表測量，并且可從信號(hào)34傳輸?shù)椒答伩倻y量發(fā)生器52。作為實(shí)例，馬達(dá)功率60可從馬達(dá)16或關(guān)聯(lián)的馬達(dá)控制器(未不出)測量，并可從信號(hào)36傳輸?shù)娇偡职l(fā)生器52?？偡种械拿總€(gè)因子被分配以一定的權(quán)重，其以這樣的方式設(shè)定以便使可用于本發(fā)明算法的總分可為患者提供臨床有益的治療。因子權(quán)重也取決于所使用的測量的單位。然而，本發(fā)明使用的總分不是用于限制任何特定單位測量，而是包括使用可替換測量單位的任何打分技術(shù)，但其他方面在進(jìn)行適當(dāng)?shù)膯挝晦D(zhuǎn)換時(shí)，等效于本發(fā)明的打分技術(shù)。
在實(shí)施方式中，總分可包括兩個(gè)或更多下列因數(shù)節(jié)奏(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，包括自愿和強(qiáng)迫分量);患者的功率貢獻(xiàn)(單位為瓦特);馬達(dá)的功率貢獻(xiàn)(單位為瓦特);和/或患者的心率(每分鐘心跳)。在該總分中，節(jié)奏可被分配以總分中的最高權(quán)重，即節(jié)奏(每分鐘單位)被分配以比患者或馬達(dá)功率貢獻(xiàn)(單位為瓦特)或心率(每分鐘心跳)大的權(quán)重?？捎糜诒景l(fā)明的總分的特定代表性實(shí)例在下面的等式中提供總分=E A (節(jié)奏)+B (患者功率)+C (馬達(dá)功率)+D (心率)其中系數(shù)A是節(jié)奏的權(quán)重貢獻(xiàn)，系數(shù)B是患者功率的權(quán)重貢獻(xiàn)，系數(shù)C是馬達(dá)功率的權(quán)重貢獻(xiàn)，以及系數(shù)D是心率。在某些情形中，在上面的總分中，系數(shù)A大于系數(shù)B、C、和
D。在某些情形中，分配給患者功率的權(quán)重貢獻(xiàn)大于分配給馬達(dá)功率的權(quán)重貢獻(xiàn)，即系數(shù)B大于系數(shù)C。在某些情形中，在上面的總分中，系數(shù)D小于系數(shù)A、B和C。一種被認(rèn)為臨床有用的特定的權(quán)重分配如下A=0. 40，B=O. 25，C=O. 20，且D=O. 15，但其他權(quán)重分配也是有用的。雖然上述打分技術(shù)是根據(jù)特定測量單位給出的，但使用不同測量單位，但在別的方面在進(jìn)行適當(dāng)單位轉(zhuǎn)換時(shí)轉(zhuǎn)化為相同打分技術(shù)的任何可替換打分技術(shù)也旨在包括在本發(fā)明內(nèi)。因此，例如，雖然替換打分技術(shù)可使用馬力，而非瓦特作為功率度量，但馬力可轉(zhuǎn)化為瓦特，且加權(quán)系數(shù)相應(yīng)地調(diào)整從而確定是否替換打分技術(shù)包括在本發(fā)明內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)例中，雖然替換打分技術(shù)可使用每小時(shí)踏板轉(zhuǎn)數(shù)，而非每分鐘踏板轉(zhuǎn)數(shù)，但前者可轉(zhuǎn)化為后者，且加權(quán)系數(shù)可相應(yīng)調(diào)整從而確定是否替換打分技術(shù)包括在本發(fā)明內(nèi)?？偡种锌煽紤]的其他因素包括速度、由機(jī)器產(chǎn)生的扭矩、由患者產(chǎn)生的扭矩、平均踩踏速率、踩踏對(duì)稱性、患者產(chǎn)生的功、訓(xùn)練機(jī)器產(chǎn)生的功、產(chǎn)生的總功、目標(biāo)心率區(qū)中的時(shí)間、平均節(jié)奏速率、高于或低于平均節(jié)奏速率的時(shí)間、患者年齡、疾病嚴(yán)重度、參加的鍛煉過程的數(shù)目、從診斷開始的時(shí)間、有效踩踏力、無效踩踏力、最大有效踩踏力過程中的曲柄角度、無效踩踏力過程中的曲柄角度、踩踏對(duì)稱性、時(shí)間節(jié)奏小于30%的無輔助速率、時(shí)間節(jié)奏超過30%的無輔助速率、等等。關(guān)于具有踏板的鍛煉器械，對(duì)于ro患者優(yōu)選的變量/參數(shù)和這些變量的平均值以及導(dǎo)致ro患者改善的這些變量的值(且因此是所需值)在下面的表中給出。
權(quán)利要求
1.一種用于改善呈現(xiàn)異常運(yùn)動(dòng)功能的患者的運(yùn)動(dòng)功能的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 具有可活動(dòng)部分的鍛煉器械，其響應(yīng)于患者對(duì)所述可活動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)的第一貢獻(xiàn)而運(yùn)動(dòng)；以及 耦接至所述鍛煉器械的馬達(dá)，所述馬達(dá)為所述可活動(dòng)部分的所述運(yùn)動(dòng)提供第二貢獻(xiàn)；在所述鍛煉器械上的至少ー個(gè)機(jī)械傳感器，所述機(jī)械傳感器感測速度、節(jié)奏、扭矩、或功率；以及 耦接至所述馬達(dá)和所述機(jī)械傳感器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被程序化成 從所述機(jī)械傳感器接收數(shù)據(jù)，以及 基于來自所述機(jī)械傳感器的數(shù)據(jù)改變所述第二貢獻(xiàn)的量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)機(jī)械傳感器包括多個(gè)傳感器，所述多個(gè)傳感器感測由所述患者產(chǎn)生的速度或節(jié)奏、扭矩，由所述馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩，以及由所述馬達(dá)產(chǎn)生的功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，改變所述第二貢獻(xiàn)的量改變所述馬達(dá)的速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一歩被程序化成 基于來自所述機(jī)械傳感器的數(shù)據(jù)計(jì)算患者總分，其中所述總分包括以下加權(quán)因子 (a)鍛煉運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度，以及 (b)對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)，或?qū)﹀憻掃\(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)，或兩者；以及 比較所述患者總分與預(yù)定的期望總分范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述患者總分包括對(duì)所述鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)；并且 其中，根據(jù)每分鐘單位的節(jié)奏速率表達(dá)的所述強(qiáng)度的加權(quán)大于根據(jù)瓦特功率表達(dá)的對(duì)所述鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)的加權(quán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述患者總分包括對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)；并且 其中，所述強(qiáng)度的加權(quán)大于對(duì)所述鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)的加權(quán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述患者總分包括對(duì)所述鍛煉運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)；并且 其中，根據(jù)每分鐘單位的節(jié)奏表達(dá)的所述強(qiáng)度的加權(quán)大于根據(jù)瓦特功率表達(dá)的對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)的加權(quán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述患者總分包括對(duì)所述鍛煉運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)；并且 其中所述強(qiáng)度的加權(quán)大于對(duì)所述鍛煉運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)的加權(quán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述患者總分包括對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)和對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)；并且 其中對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)的加權(quán)大于根據(jù)相同度量単位表達(dá)的對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)的加權(quán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述患者總分包括對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)和對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)；并且 其中對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)的加權(quán)大于對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)的加權(quán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)進(jìn)ー步包括生理傳感器，所述生理傳感器感測指示有氧活動(dòng)的患者的生理?xiàng)l件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中感測的生理?xiàng)l件是心率、血壓、體溫、和腦活動(dòng)中的ー種。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)被進(jìn)一歩程序化成 基于來自生理傳感器和機(jī)械傳感器的數(shù)據(jù)計(jì)算患者總分，其中所述總分包括下列加權(quán)因子 (a)所述鍛煉運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度， (b)對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)，或?qū)﹀憻掃\(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)，或兩者，以及 (c)患者的心率；以及 比較患者總分與預(yù)定的期望總分范圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述鍛煉運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度是速度或節(jié)奏，患者對(duì)鍛煉運(yùn)動(dòng)的貢獻(xiàn)是由所述患者產(chǎn)生的功率，而馬達(dá)對(duì)所述鍛煉運(yùn)動(dòng)的貢獻(xiàn)是由所述馬達(dá)產(chǎn)生的功率。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中如果所述患者總分小于預(yù)定的期望總分范圍，則所述控制系統(tǒng)被進(jìn)一歩程序化成 為所述患者提供指令從而增加所述第一貢獻(xiàn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中如果所述患者總分大于所述預(yù)定的期望總分范圍，則所述控制系統(tǒng)被進(jìn)一歩程序化成 為所述患者提供指令從而減小所述第一貢獻(xiàn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中如果所述患者在設(shè)定的時(shí)間間隔后不増加所述第一貢獻(xiàn)，則所述控制系統(tǒng)被進(jìn)一歩程序化以 増加所述第二貢獻(xiàn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述鍛煉器械是靜止鍛煉自行車、跑步機(jī)、樓梯攀爬器、踏車、劃式練カ機(jī)、或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)自行車中的ー種。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中神經(jīng)障礙包括帕金森病、阿爾茨海默氏病、癡呆、帕金森綜合癥、多發(fā)性硬化、肌萎縮性側(cè)索硬化、肌張カ障礙、中風(fēng)、以及創(chuàng)傷引起的腦損傷中的至少ー種。
20.一種用于改善遭受神經(jīng)運(yùn)動(dòng)或神經(jīng)認(rèn)知障礙的患者的運(yùn)動(dòng)功能的方法，所述方法包括 從患者接收對(duì)鍛煉器械的可活動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)的第一貢獻(xiàn)； 感測對(duì)應(yīng)于與速度或節(jié)奏、扭矩、或鍛煉器械的功率關(guān)聯(lián)的參數(shù)的數(shù)據(jù)； 經(jīng)由耦接至所述鍛煉器械的馬達(dá)為所述鍛煉器械的所述可活動(dòng)部分的所述運(yùn)動(dòng)提供第二貢獻(xiàn)； 基于感測的數(shù)據(jù)來計(jì)算患者總分； 比較患者總分與預(yù)定的期望總分范圍；以及 基于得分的比較來改變所述第二貢獻(xiàn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述患者總分包括下列加權(quán)因子 (a)所述運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度；以及 (b)對(duì)所述運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)、或?qū)λ鲞\(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)、或兩者。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述患者總分包括對(duì)所述運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)；并且 其中，根據(jù)每分鐘單位的節(jié)奏速率表達(dá)的所述運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度的加權(quán)大于根據(jù)瓦特功率表達(dá)的對(duì)運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)的加權(quán)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述患者總分包括對(duì)所述運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)；并且 其中所述運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度的加權(quán)大于對(duì)運(yùn)動(dòng)的所述患者貢獻(xiàn)的加權(quán)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述患者總分包括對(duì)所述運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)；并且 其中根據(jù)每分鐘單位的節(jié)奏速率表達(dá)的所述運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度的加權(quán)大于根據(jù)瓦特功率表達(dá)的對(duì)運(yùn)動(dòng)的所述馬達(dá)貢獻(xiàn)的加權(quán)。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述患者總分包括對(duì)所述運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)；并且 其中所述運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度的加權(quán)大于對(duì)運(yùn)動(dòng)的所述馬達(dá)貢獻(xiàn)的加權(quán)。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述總分包括對(duì)運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)和對(duì)運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)；并且 其中對(duì)運(yùn)動(dòng)的所述患者貢獻(xiàn)的加權(quán)大于根據(jù)相同度量単位表達(dá)的對(duì)運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)的加權(quán)。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述總分包括對(duì)運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)和對(duì)運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)；并且 其中對(duì)運(yùn)動(dòng)的所述患者貢獻(xiàn)的加權(quán)大于對(duì)運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)的加權(quán)。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度是患者的節(jié)奏或速度，并且具有最聞加權(quán)百分比。
29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述患者貢獻(xiàn)加所述馬達(dá)貢獻(xiàn)等于總功率。
30.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中所述患者總分還包括指示患者有氧活動(dòng)的患者的生理參數(shù)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述患者總分包括 (a)所述運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度， (b)對(duì)運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)， (C)對(duì)運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)，以及 Cd)患者的心率。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度是節(jié)奏或速度，對(duì)運(yùn)動(dòng)的患者貢獻(xiàn)是由患者產(chǎn)生的功率，而對(duì)運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)貢獻(xiàn)是由馬達(dá)產(chǎn)生的功率。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述心率的加權(quán)具有最低加權(quán)百分比。
34.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中如果患者總分小于預(yù)定的期望總分范圍，則改變所述第二貢獻(xiàn)包括増加所述第二貢獻(xiàn)；并且 其中如果所述患者總分大于預(yù)定的期望總分范圍，則改變所述第二貢獻(xiàn)包括減小所述第二貢獻(xiàn)。
35.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括對(duì)于初始時(shí)間段，通過將所述第二貢獻(xiàn)的所述大小設(shè)定成近似為零，來獲得所述第一貢獻(xiàn)。
36.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中如果所述患者總分小于所述預(yù)定的期望總分范圍，貝Ij還包括 為所述患者提供指令從而增加所述第一貢獻(xiàn)的所述大小。
37.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中如果所述患者總分大于所述預(yù)定的期望總分范圍，貝Ij還包括 為所述患者提供指令，從而減小所述第一貢獻(xiàn)的所述大小。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中如果在設(shè)定的時(shí)間間隔之后，所述第一貢獻(xiàn)沒有增加，則還包括 増加所述第二貢獻(xiàn)的所述大小。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式包括通過強(qiáng)迫鍛煉來減輕患者的醫(yī)學(xué)障礙癥狀的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括具有可活動(dòng)部分的鍛煉器械，該可活動(dòng)部分響應(yīng)于患者的第一貢獻(xiàn)并響應(yīng)于馬達(dá)的第二貢獻(xiàn)而運(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)機(jī)械傳感器和控制系統(tǒng)，其程序化響應(yīng)與感測的數(shù)據(jù)通過馬達(dá)來改變第二貢獻(xiàn)。
文檔編號(hào)A63B24/00GK102695490SQ201080055051
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者杰伊·L·艾伯茨 申請(qǐng)人:克利夫蘭臨床醫(yī)學(xué)基金會(huì)