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Title:
DEVICE FOR VISUAL-MOTOR AND/OR NEUROMUSCULAR THERAPY AND VISUAL-MOTOR AND/OR NEUROMUSCULAR THERAPY METHOD USING SAID DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/175037
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for visual-motor and/or neuromuscular therapy and to a visual-motor and/or neuromuscular therapy method using said device. The device comprises: a vision device (1) including cameras (2) that capture images observed by the user and displays (3) that display said images; segments (5) associated with the user's extremities (4) and having rotation linkages (6) therebetween; actuators (7) disposed on the rotation linkages (6) between segments (5); position, speed, acceleration and/or force sensors (8) associated with the segments (5) and with each rotation linkage (6); contact surfaces (9) associated with the fingertips that are provided with actuators and sensors (10); a computer (11) that receives information from the cameras (2) and the sensors (8 and 10) in order to control the actuators and create forces or vibrations in the segments (5).

Inventors:
MARCOS MUNOZ JUAN JOSE (ES)
Application Number:
PCT/ES2013/070250
Publication Date:
November 28, 2013
Filing Date:
April 18, 2013
Export Citation:
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Assignee:
DAVALOR CONSULTORIA ESTRATEGICA Y TECNOLOGICA S L (ES)
International Classes:
A61H5/00; A61F9/08; A63B69/00; G02B27/01
Domestic Patent References:
WO2003096255A22003-11-20
WO2006105358A12006-10-05
WO2012042416A22012-04-05
Foreign References:
EP0537945A11993-04-21
Other References:
FRISOLI, A. ET AL.: "A force-feedback exoskeleton for upper-limb rehabilitation in virtual reality.", APPLIED BIONICS AND BIOMECHANICS., vol. 6, no. 2, June 2009 (2009-06-01), pages 115 - 126
SANCHEZ-VIVES, M.V. ET AL.: "Virtual Hand Illusion Induced by Visuomotor Correlations.", PLOS ONE, vol. 5, no. 4, 2010, pages E10381.
PRISCO G.M. ET AL.: "A virtual environment with haptic feedback for the treatment of motor dexterity disabilities.", PROCEEDINGS OF THE 1998 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, vol. 4, 16 May 2008 (2008-05-16), pages 3721 - 3726
MUTHA, P.K. ET AL.: "Coordination deficits in ideomotor apraxia during visually targeted reaching reflect impaired visuomotor transformations.", NEUROPSYCHOLOGIA., vol. 48, no. 13, November 2010 (2010-11-01), pages 3855 - 3867
Attorney, Agent or Firm:
VEIGA SERRANO, Mikel (ES)
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Claims:
RE IVI DICACIONES

1.- Equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular , caracterizado en que comprende:

- un dispositivo de visión (1) que se coloca sobre la cabeza del usuario y que dispone de unas cámaras (2) que captan imágenes observadas por los ojos del usuario y unos displays (3) que quedan enfrentados a los ojos del usuario, sobre los que se representan las imágenes captadas por las cámaras (2) ;

- unos segmentos (5) que se disponen relacionados con las extremidades (4) del usuario, yendo los segmentos (5) de cada extremidad articulados entre si con articulaciones de giro (6) de uno o más grados de libertad;

- unos actuadores (7) que van dispuestos en las articulaciones de giro (6) entre segmentos (5) ;

- uno, o más, sensores (8) de posición, velocidad, aceleración y/o fuerza asociados a los segmentos (5) y a cada articulación de giro (6) ubicada entre segmentos ( 5 ) ;

- unas superficies de contacto (9) que se disponen relacionadas con las yemas de los dedos del usuario, estando provistas dichas superficies de contacto (9) con actuadores que las accionan y con unos sensores (10) de medición de la existencia o no de contacto y/o de la fuerza existente entre cada superficie de contacto (9) y la yema del dedo correspondiente;

- un ordenador (11) que recibe la información captada por las cámaras (2) y la información medida por los sensores (8 y 10), para en base a ello comandar los actuadores e inducir reacciones en los movimientos del usuario mediante la creación de fuerzas o vibraciones en los segmentos (5), representando este ordenador (11), además, optotipos y estímulos visuales en los displays (3) del dispositivo de visión ( 1 ) .

2. - Equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular , de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado en que los segmentos (5) relacionados con las extremidades (4) superiores del usuario se componen de un primer conjunto de segmentos (5.1) dispuesto sobre la escápula, un segundo conjunto de segmentos (5.2) dispuesto sobre el húmero, un tercer conjunto de segmentos (5.3) dispuesto sobre el cubito y el radio, un cuarto conjunto de segmentos (5.4) dispuesto sobre los huesos del carpo, un quinto conjunto de segmentos (5.5) dispuesto sorbe los huesos metacarpos, un sexto conjunto de segmentos (5.6) dispuesto sobre las falanges proximales, un séptimo conjunto de segmentos (5.7) dispuesto sobre las falanges mediales, y un octavo conjunto de segmentos (5.8) dispuesto sobre las falanges distales.

3. - Equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado en que los segmentos (5) relacionados con las extremidades (4) superiores del usuario se integran en una superficie flexible envolvente de los brazos (4.1) y manos (4.2) del usuario, a modo de mangas y guantes, disponiéndose sobre dicha superficie flexible unas marcas fiduciarias (12) que son captadas por las cámaras (2) del dispositivo de visión (1) para referenciar los segmentos (5) .

4. - Procedimiento de terapia viso-motriz y/o neuromuscular que emplea el equipo de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que comprende las fases de:

- Identificar una o más funciones viso-motrices a mej orar .

- Configurar un entorno virtual tridimensional inmersivo para realizar la terapia.

- Seleccionar un protocolo para la realización de la terapia conforme al cual se presentan estímulos visuales y estímulos motrices al usuario en el entorno virtual tridimensional inmersivo y se observan, registran y/o analizan las reacciones del usuario relativas a los estímulos visuales y motrices presentados.

- Modificar sucesivamente las condiciones del entorno virtual tridimensional inmersivo.

- Modificar sucesivamente los estímulos visuales y estímulos motrices presentados al usuario en el entorno virtual tridimensional inmersivo.

- Comparar las funciones viso-motrices identificadas en el primer paso con unos parámetros preestablecidos relacionados con las funciones viso-motrices de un usuario sano o con otros objetivos específicos para determinar la eficiencia de la terapia.

5.- Procedimiento de terapia viso-motriz y/o neuromuscular , de acuerdo con la cuarta reivindicación, caracterizado en que los estímulos visuales se muestran en unos displays (3) de un dispositivo de visión (1) y los estímulos motrices se inducen por medio de unos actuadores (7) que van dispuestos en unas articulaciones de giro (6) entre unos segmentos (5) relacionados con las extremidades (4) del usuario, y/o en cualesquiera posiciones de las extremidades (4) del usuario a lo largo de los propios segmentos (5), y las reacciones del usuario se observan, registran y/o analizan a partir de la información captada por el dispositivo de visión (1) y unos sensores (8, 10) del equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular.

Description:
EQUIPO PARA LA TERAPIA VISO-MOTRIZ Y/O NEUROMUSCULAR Y PROCEDIMIENTO DE TERAPIA VISO-MOTRIZ Y/O NEUROMUSCULAR

EMPLEANDO DICHO EQUIPO

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con los equipos empleados para la exploración, diagnóstico o ayuda al diagnóstico y terapia de la visión, audición (acusiometria) , propiocepción, y psico-motricidad fina.

Estado de la técnica

La visión es la puerta de entrada del 95% de la información que recibimos y, por tanto, la vía más importante de la ubicación espacial, comunicación emocional, y particularmente del aprendizaje (por ejemplo, en relación con las habilidades para el reconocimiento formal, la lectura, la comprensión de la lectura, etc.), por lo que es conveniente realizar una exploración periódica de la visión, para detectar y tratar los problemas funcionales que pueda presentar.

Sin embargo cuando se trabaja la terapia visual, no solo se debe trabajar la visión, sino que se deben trabajar de manera conjunta otros sentidos que aportan al mismo tiempo información al cerebro. Para estimular y reeducar el cerebro, asi como para crear nuevos patrones de comportamiento que corrigen anomalías o deficiencias, se emplea la terapia de integración visual y motora, en donde se establece una conexión entre el sistema visual y el sistema neuromotor, para a partir de la visión trabajar el control de los movimientos oculares, la coordinación ocular, la capacidad de enfoque, la coordinación ojo-mano, la direccionalidad, la lateralidad, la información y memoria visual, la percepción visual de formas, la propiocepción, el desarrollo del esquema corporal y la relación de éste con el espacio, la correcta realización de la acción motora planificada y otras variables que en resumen permiten al usuario ser más coordinado, tener un mejor conocimiento de su propio cuerpo y el entorno que le rodea, siendo en general más seguro y preciso en sus movimientos. Las terapias con ejercicios motrices y/o visomotrices están especialmente indicados para niños en las primeras fases de aprendizaje de su vida, asi como para personas con deficiencias neuro-musculares , enfermedades neuro- degenerativas, o que hayan sufrido ictus, accidentes, cirugías cerebrales, etc.

Hasta la fecha, no se conocen dispositivos que permitan llevar a cabo una terapia viso-motriz de una manera automática, rápida y eficaz, requiriendo la intervención de expertos ( rehabilitadores , optometristas , etc.), que deben evaluar, mediante su experiencia y programas individuales estandarizados, las habilidades visuales y motoras del individuo. Además, debido a la escasez de profesionales dedicados para atender al conjunto de la población, muchas personas no pueden ser atendidas para llevar a cabo con una adecuada regularidad los ejercicios terapéuticos que son necesarios.

Objeto de la invención

De acuerdo con la presente invención se propone un equipo y un procedimiento que permite llevar a cabo de una manera automática y desasistida ejercicios terapéuticos para establecer una correcta conexión y funcionamiento del sistema visual con el sistema neuromotor, de manera que dicho equipo de la invención permite que el usuario pueda percibir su propio cuerpo y pueda ubicarlo en el espacio que capta con sus sentidos, pudiendo reconocer anomalías en la visión y en la gestión del aparato motor y establecer ejercicios terapéuticos repetitivos para la corrección de esas anomalías .

Para ello, el equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular propuesto se constituye por un dispositivo de visión que se incorpora sobre la cabeza del usuario, un conjunto de elementos que se disponen sobre las extremidades del usuario, por ejemplo sobre los brazos, o sobre los brazos y las piernas, y un ordenador que recibe información captada por el dispositivo de visión e información del conjunto de elementos que se disponen sobre las extremidades del usuario, de manera que en función de toda esa información el equipo puede identificar anomalías viso- motrices y el usuario puede llevar a cabo diferentes programas de terapia viso-motriz y/o neuromuscular que van integrados en la memoria de dicho ordenador.

El dispositivo de visión que va dispuesto sobre la cabeza del usuario dispone de unas cámaras que captan las imágenes que están siendo observadas por los ojos del usuario, disponiendo además de unos displays que van enfrentados a los ojos del usuario y sobre los que se representan las imágenes captadas por las cámaras, de manera que las imágenes captadas por las cámaras del dispositivo de visión son corregidas para que se representen sobre los displays de forma estereoscópica en un entorno virtual tridimensional inmersivo, vistas desde la posición y orientación de sus pupilas y a una distancia virtual del usuario que equivale a la distancia real existente entre el punto de convergencia geométrica real de la dirección de la mirada del usuario y el propio usuario. En las imágenes representadas sobre los displays se pueden representar también optotipos y estímulos visuales, con los que el usuario puede interaccionar virtualmente para realizar ejercicios exploratorios, diagnósticos o terapéuticos. Estos optotipos y estímulos visuales pueden representarse separada o simultáneamente a la imagen captada por las cámaras de la realidad circundante observada por el usuario. En relación con las extremidades del usuario se disponen unos segmentos, los cuales se encuentran articulados entre sí con unas articulaciones de giro de uno o más grados de libertad. Las articulaciones de giro dispuestas entre segmentos consecutivos van provistas de unos actuadores para inducir movimientos en las extremidades del usuario, pudiendo inducirse movimientos activos que favorecen el movimiento de la extremidad correspondiente cuando el ejercicio terapéutico que se está llevando a cado es correcto, o se pueden inducir acciones resistivas frente a movimientos de la extremidad que no son correctos de acuerdo al ejercicio que se está llevando a cabo.

Asociados a los segmentos y a cada articulación de giro ubicada entre segmentos se disponen unos sensores que miden la posición, velocidad, y/o aceleración de las extremidades del usuario (brazos, antebrazos o manos incluyendo las falanges de los dedos), y/o la fuerza o momentos con los que están actuando, de manera que toda la información captada por los sensores es almacenada en el ordenador y es procesada para realizar el ejercicio terapéutico más adecuado.

Por otro lado, en relación con las yemas de los dedos del usuario y separadas de estas en las condiciones iniciales de reposo se disponen unas superficies de contacto que van provistas de unos actuadores que provocan una vibración o movimiento en las superficies de contacto, asi como unos sensores que miden la existencia de contacto y/o la fuerza existente entre cada superficie de contacto y su yema correspondiente .

Con todo ello asi, un ordenador es encargado de recibir y procesar la información captada por las cámaras del dispositivo de visión y la información medida por los sensores asociados a los segmentos y sus articulaciones de giro, de manera que, en función de toda esa información y de los programas para la exploración y diagnóstico y/o terapéuticos que van integrados en la memoria del ordenador, se comandan los actuadores que van dispuestos en las articulaciones de giro para inducir fuerzas en los segmentos que induzcan movimientos del usuario o correcciones de los mismos, y se representan optotipos y estímulos visuales en las imágenes representadas sobre los displays del dispositivo de visión.

El procedimiento para la terapia viso-motriz y/o neuro-muscular de un usuario mediante el equipo de la invención incluye las mediciones objetivas del desempeño de su función visual y del comportamiento motor de una o más partes de sus extremidades (4) . El procedimiento comprende las fases de: -. Identificar una o más funciones viso-motrices a mej orar .

Configurar un entorno virtual tridimensional inmersivo para realizar la terapia.

-. Seleccionar un protocolo para la realización de la terapia conforme al cual se presentan estímulos visuales y estímulos motrices al usuario en el entorno virtual tridimensional inmersivo y se observan, registran y/o analizan las reacciones del usuario relativas a los estímulos visuales y motrices presentados, en donde: Los estímulos visuales se muestran en unos displays (3) de un dispositivo de visión (1) y los estímulos motrices se inducen por medio de unos actuadores (7) que van dispuestos en unas articulaciones de giro (6) entre unos segmentos (5) relacionados con las extremidades (4) del usuario, y/o en cualesquiera posiciones de las extremidades (4) del usuario a lo largo de los propios segmentos (5) .

Las reacciones del usuario relativas a los estímulos visuales y motrices se observan, registran y/o analizan a partir de la información captada por el dispositivo de visión (1) y unos sensores (8, 10) del equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular. -. Modificar sucesivamente las condiciones del entorno virtual tridimensional inmersivo.

-. Modificar sucesivamente los estímulos visuales y estímulos motrices presentados al usuario en el entorno virtual tridimensional inmersivo. Comparar las funciones viso-motrices identificadas en el primer paso con unos parámetros preestablecidos relacionados con las funciones viso- motrices de un usuario sano o con otros objetivos específicos para determinar la eficiencia de la terapia .

Se obtiene así un equipo que por sus características constructivas y funcionales resulta de aplicación preferente para la función a la que se halla destinado en relación con la terapia viso-motriz y/o neuromuscular , permitiendo procesar los estímulos sensoriales captados por la visión, el tacto, o el oído, para poder incitar la respuesta del aparato motor más adecuada a cada situación terapéutica.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra un diagrama de bloques del conjunto de elementos que forman el equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular de la presente invención .

La figura 2 muestra en una vista en perspectiva un usuario que incorpora en sus extremidades superiores un equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular según un ejemplo de realización de la invención.

La figura 3 muestra una vista en perspectiva de unos segmentos del equipo de la invención asociados a una extremidad superior de un usuario, concretamente asociados al brazo y mano derecha del usuario.

La figura 4 muestra en una vista en perspectiva un ejemplo de realización de los segmentos que se disponen asociados a las extremidades del usuario.

Descripción detallada de la invención En la figura 1 se muestra un diagrama de bloques con el conjunto de elementos que conforman el equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular de la presente invención. El equipo se compone de un dispositivo de visión

(1) que se dispone sobre la cabeza de un usuario. El dispositivo de visión (1) presenta unas cámaras (2) que captan imágenes del campo de visión que está siendo observado por los ojos del usuario, estando cada una de dichas cámaras (2) relacionada con un ojo del usuario.

En el interior del dispositivo de visión (1), enfrentados a los ojos del usuario se disponen unos displays (3) sobre los que se representan las imágenes captadas por las cámaras (2) . El dispositivo de visión (1) permite una visión estereoscópica y dispone de un sistema de seguimiento del ojo, de manera que se puede saber en todo momento hacia donde está mirando el usuario. En la solicitud de patente española P201100247, del mismo solicitante que la presente invención, ya se encuentra descrito un dispositivo de visión (1) como el de la presente solicitud, por lo tanto no se entra a describir su realización interna ya que no entra dentro del alcance de la presente invención.

El equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular se compone igualmente de unos segmentos (5) que están relacionados con las extremidades (4) del usuario, pudiendo ir relacionados con los brazos del usuario, o con los brazos y las piernas. Dichos segmentos (5) se encuentran articulados entre si por medio de unas articulaciones de giro (6) de uno o más grados de libertad. Los segmentos (5) pueden presentar diferentes construcciones alternativas, como por ejemplo varillas rígidas, tubos con diferentes secciones, superficies flexibles portadoras de uno o más segmentos (5), u otras, sin que ello limite el alcance de la presente invención.

Estas articulaciones de giro (6) dispuestas entre segmentos (5), van provistas de unos actuadores (7) para inducir movimientos del usuario o correcciones de los mismos. Los actuadores (7) pueden ser de cualquier tipo conocido, como por ejemplo electromagnéticos o piezoeléctricos , y pueden presentar uno o más grados de libertad, tantos como se requieran para la ejecución del ejercicio terapéutico. Asociados a los segmentos (5) y a cada articulación de giro (6) ubicada entre segmentos (5) se disponen unos sensores (8) de posición, velocidad, aceleración y/o fuerza. Mediante estos sensores (8) se determinan las reacciones del usuario durante la ejecución de los ejercicios terapéuticos, midiéndose los movimientos absolutos y relativos de las extremidades (4), la velocidad, aceleración de esos desplazamientos, o las fuerzas y momentos ejercidos por el usuario y/o sobre el usuario.

En relación con las yemas de los dedos del usuario se disponen unas superficies de contacto (9), las cuales son solidarias al segmento (5) dispuesto en el extremo distal de cada una de las extremidades (4) superiores del usuario. Estas superficies de contacto (9) van provistas de unos sensores (10) que miden la fuerza existente entre cada superficie de contacto (9) y su yema de dedo correspondiente, de manera que se puede establecer si el usuario está interaccionando con un objeto real y, en su caso, la fuerza con la que se produce esa interacción, o incluir en el usuario la sensación de que está entrando en contacto real con un objeto virtual representado en los displays (3) mediante la producción de movimientos relativos entre las superficies de contacto (9) y las yemas de los dedos del usuario, producidos por unos actuadores, hasta que las superficies de contacto (9) entran en contacto con las yemas del usuario y ejercen fuerzas sobre ellas.

Por otro lado, para gestionar toda la información de los distintos elementos que componen el equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular , se dispone un ordenador (11), el cual recibe la información captada por las cámaras (2) y la información medida por los sensores (8) de los segmentos (5) y sus articulaciones de giro y por los sensores (10) de las superficies de contacto, y en base a ello comanda los actuadores (7) que van dispuestos en las articulaciones de giro (6), para inducir movimientos en los segmentos (5), en tanto que el ordenador (11) se encarga de introducir optotipos y estímulos visuales en las imágenes representadas sobre los displays (3) del dispositivo de visión ( 1 ) .

Como se puede observar en la figura 4, se ha previsto la posibilidad de que los segmentos (5) sean segmentos construidos virtualmente en el ordenador (11) a partir de unas marcas fiduciarias (12) dispuestas sobre una superficie flexible a modo de guante largo que cubre una extremidad superior del usuario. Las marcas fiduciarias (12) son captadas por las cámaras (2) del dispositivo de visión (1) para referenciar los segmentos (5) .

Dichas marcas fiduciarias (12) pueden ser puntos de un color que contraste con la superficie del guante, o incluso puntos de luz, de manera que, mediante la posición de esas marcas fiduciarias (12), el ordenador (11) puede conocer la posición de cada segmento (5) definido virtualmente y su trayectoria en el espacio. También es posible conocer la posición de los segmentos (5) y, por tanto, la posición de las extremidades del usuario, a partir de la información medida por los sensores ( 8 ) .

En la figura 3 se observa en detalle un ejemplo de composición de los segmentos (5) que van relacionados con una de las extremidades (4) superiores de un usuario. En este ejemplo los segmentos (5) se componen de un primer conjunto de segmentos (5.1) dispuesto sobre la escápula, un segundo conjunto de segmentos (5.2) dispuesto sobre el húmero, un tercer conjunto de segmentos (5.3) dispuesto sobre el cubito y el radio, un cuarto conjunto de segmentos (5.4) dispuesto sobre los huesos del carpo, un quinto conjunto de segmentos (5.5) dispuesto sobre los huesos metacarpos, un sexto conjunto de segmentos (5.6) dispuesto sobre las falanges proximales, un séptimo conjunto de segmentos (5.7) dispuesto sobre las falanges mediales, y un octavo conjunto de segmentos (5.8) dispuesto sobre las falanges distales. Solidarias al octavo conjunto de segmentos (5.8) se disponen las superficies de contacto (9), que a su vez se relacionan con las yemas de los dedos del usuario. Como se puede observar en detalle en la mencionada figura 3, las articulaciones de giro (6) del equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular están sustancialmente ubicadas en las zonas donde se encuentran las articulaciones inherentes a los brazos y manos del cuerpo humano.

En el ejemplo de realización mostrado en la figura 4, los segmentos (5) relacionados con las extremidades (4) superiores del usuario que han sido construidos virtualmente a partir del seguimiento por las cámaras (2) de las marcas fiduciarias (12), se integran en una superficie flexible envolvente de los brazos (4.1) y manos (4.2) del usuario, a modo de mangas y guantes. Opcionalmente, como se puede observar en la figura

2, el equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular incluye unos auriculares (13) y un micrófono (14), que permiten al usuario interactuar con el entorno que le rodea y asi poder realizar ejercicios terapéuticos coordinando el sistema visual, el sistema motor y el sistema auditivo.

Durante la realización de los ejercicios terapéuticos, para mejorar diferentes funciones viso- motrices, el ordenador (11) del equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular realiza la siguiente secuencia operativa:

Mediante el dispositivo de visión (1) se determina la dirección de mirada de cada ojo y el punto de convergencia de ambos ojos, orientando, opcionalmente y si es necesario, cada cámara (2) en la dirección de mirada del ojo correspondiente. El ordenador (11) corrige digitalmente las imágenes captadas por ambas cámaras (2), para convertirlas al sistema geométrico correspondiente a la distancia interpupilar del usuario, a la posición y orientación de sus pupilas, y al punto de convergencia geométrica real de las direcciones de mirada de los ojos del usuario.

Adicionalmente el ordenador (11) realiza otra corrección digital de las imágenes captadas por ambas cámaras (2), creando una borrosidad progresiva en planos progresivamente distantes de la superficie que contiene al punto de convergencia, para finalmente presentar sobre los displays (3) del dispositivo de visión (1) las imágenes que está observando el usuario corregidas de forma estereoscópica, en un entorno virtual tridimensional inmersivo, y a una distancia virtual del usuario equivalente a la distancia real entre el punto de convergencia geométrica real de las direcciones de mirada y el usuario.

En los displays (3) se representa, de una forma corregida tal y como se ha indicado anteriormente, el entorno que rodea al usuario, incluyendo sus propias extremidades (4), objetos reales que forman parte de ese entorno y, opcionalmente, objetos virtuales con los que se pretende que el usuario interaccione durante la terapia.

En función de las reacciones del usuario, por ejemplo movimientos de su brazo, antebrazo, etc., interpretadas a través de la información captada por las cámaras (2) y/o por los sensores (8, 10), el ordenador (11) envía señales de control a los actuadores (7), de modo que inducen fuerzas activas y/o fuerzas resistivas y/o vibraciones en los correspondientes segmentos (5) para corregir o fortalecer comportamientos del usuario que le ayuden a mejorar sus habilidades visomotoras.

Uno de los ejercicios terapéuticos que se pueden llevar a cabo con el equipo de la invención es la mejora de las habilidades de motricidad fina del usuario, de modo que, por ejemplo, para la mejora o aprendizaje de la escritura, se presenta en el entorno virtual tridimensional inmersivo a través de los displays (3) un lápiz virtual, y se establecen unos objetivos terapéuticos relativos a la forma de sujeción del lápiz virtual por los dedos del usuario, la posición del lápiz virtual durante la escritura, la precisión del trazo del lápiz virtual sobre el plano virtual de escritura, la presión de uno o más dedos del usuario sobre el lápiz virtual, la fuerza con que la mano del usuario aprieta el lápiz virtual sobre el plano virtual de escritura, la actitud, la distribución dinámica de fuerzas y el desplazamiento absoluto y/o relativo de los segmentos (5) ; asi como la coordinación de los dedos de una mano o de ambas manos, conjugando los movimientos de los dedos entre si o entre si y con el objeto virtual sujetado por ellos.

En función de los ejercicios terapéuticos a realizar el equipo puede presentar diferentes objetos virtuales sobre los displays, asi por ejemplo se pueden presentar elementos de escritura (lápiz, teclado, maquina de escribir) , instrumentos musicales, herramientas profesionales (taladros, llaves inglesas, destornilladores), aparatos de uso domestico, lúdico o profesional caracterizados por su fragilidad, o piezas que pueden interactuar entre si para encajar en posiciones predefinidas. Mediante el equipo de la invención se lleva a cabo un procedimiento para la terapia viso-motriz y/o neuro- muscular de un usuario que incluye las mediciones objetivas del desempeño de su función visual y del comportamiento motor de una o más partes de sus extremidades (4), comprendiendo el procedimiento las siguientes fases:

En primer lugar se determinan una o más funciones viso-motrices del usuario que se pretenden mejorar o tratar mediante la terapia viso-motriz y/o neuro- muscular, estableciéndose los objetivos de la terapia, el tiempo de duración de la sesión terapéutica, asi como el número de sesiones necesarias y el tiempo mínimo y/o máximo entre ellas para alcanzar los objetivos establecidos.

Las funciones viso-motrices del usuario que se pretenden mejorar o tratar mediante la terapia, y que posteriormente se comparan con unos parámetros preestablecidos son entre otras, los movimientos oculares, la coordinación ocular, la capacidad de enfoque, la coordinación ojo-mano, la direccionalidad, la lateralidad, la información y memoria visual, la percepción visual de formas, la propiocepción, el desarrollo del esquema corporal y la relación de éste con el espacio, la correcta realización de la acción motora planificada, etc.

En segundo lugar se configura el entorno virtual tridimensional inmersivo para realizar la terapia viso- motriz y/o neuro-muscular .

La configuración del entorno virtual tridimensional inmersivo incluye la representación ante el usuario del entorno real que le rodea y/o en el que debe centrar su atención durante la ejecución de la terapia, la representación de los objetos reales que formarán parte de ese entorno, asi como el tratamiento digital que modifica la representación de ese entorno en el campo visual del usuario que se representa ante sus ojos en los displays (3) del dispositivo de visión (1), estableciéndose la configuración geométrica de esa representación, los objetos virtuales con los que interaccionará virtualmente el usuario, los parámetros que definen esos objetos virtuales (forma, tamaño, elasticidad,...), los movimientos virtuales permitidos y/o no permitidos con los objetos virtuales y reales, la forma en que los objetos virtuales interaccionan entre si y/o con los objetos reales en el campo de visión del usuario, y los objetivos a proponer al usuario relativos a su interacción con los objetos virtuales o reales representados en su campo de visión, incluyendo los criterios de evaluación del desempeño viso-motriz del usuario durante los ejercicios y, en particular, los criterios, variables y parámetros que definen las condiciones de fallo o error a mejorar con la terapia.

En tercer lugar se selecciona un protocolo para la realización de la terapia viso-motriz y/o neuro- muscular en el que se presentan uno o más ejercicios terapéuticos a realizar por el usuario en el entorno tridimensional inmersivo para estimular su sistema viso-motriz .

El protocolo comprende por un lado presentar al usuario en posiciones del entorno virtual tridimensional inmersivo estímulos visuales que se muestran en los displays (3) del dispositivo de visión (1) y estímulos motrices que se inducen por medio de los actuadores (7) que van dispuestos en las articulaciones de giro (6) entre segmentos (5), mientras que por otro lado comprende observar, registrar y/o analizar, a partir de la información captada por el dispositivo de visión (1) y los sensores (8, 10) del equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular, una o más reacciones del usuario relativas a uno o más estímulos visuales y estímulos motrices presentados con respecto a uno o más de los siguientes procesos visuales y/o motrices:

la percepción (es decir, que el usuario ha percibido uno o más cambios en su entorno visual virtual);

la identificación (es decir, que el usuario ha discriminado uno o más cambios específicos en su entorno visual virtual);

la ubicación (es decir, que el usuario ha intentado dirigir su mirada hacia la dirección del o de los cambios percibidos e identificados y ha intentado hacerla converger hacia el plano de profundidad en que los percibe) ;

la comprensión (es decir, que el usuario ha decidido acometer acciones motrices subsecuentes coherentes con las que se integran en una lógica predefinida en el protocolo de terapia, lo cual es bien confirmado positivamente por el usuario o bien, inferido de las acciones que subsecuentemente acomete y son captadas como reacciones del usuario) ;

la destreza de ejecución (es decir, la calidad con la que el usuario ejecuta las acciones subsecuentes en comparación con patrones de respuesta pre ¬ establecidos en el protocolo de terapia relativos a sus reacciones [por ejemplo, error de dirección de mirada de cada ojo, error de convergencia de cada ojo, error de tiempo de respuesta de cada ojo, error de tiempo de ejecución de cada ojo, error de determinación de posición del objeto virtual, error de determinación de trayectoria del objeto virtual, error de dinámica muscular (por ejemplo, para cada grupo muscular necesario para realizar el ejercicio: instante inicial de actuación del variación de intensidad de fuerza, fuerza máxima, etc.] y al efecto de aquéllas de sus reacciones que tienen efectos en el entorno virtual tridimensional [por ejemplo, relativo a un objetivo propuesto en el protocolo y que el usuario debe alcanzar a través del efecto de sus acciones en el entorno virtual: error de posición en cada eje de referencia del espacio tridimensional, error de dirección, error de tiempo de respuesta, error de tiempo de ejecución, error de decisión, etc . ] ) ;

Por ejemplo las reacciones del usuario relativas a los estímulos visuales y/o motrices pueden responder a los movimientos de los segmentos (5) relacionados con las extremidades (4) o conjuntos óseos del usuario; la velocidad y/o aceleración de los desplazamientos de los segmentos (5) medidos por los sensores (8); las fuerzas y/o momentos ejercidas por el usuario y/o sobre el usuario medidas por los sensores (8, 10); los movimientos sacádicos de cada ojo; los cambios intencionales en la dirección de la mirada acompañados de esfuerzo de convergencia y enfoque en un punto significante del espacio tridimensional virtual inmersivo (por ejemplo, alguno de los objetos reales y/o virtuales presentados; los cambios en la dirección de la mirada sin esfuerzo de convergencia y/o enfoque en un punto significante del espacio tridimensional virtual; los cambios en el diámetro de la pupila de cada ojo; los cambios en la curvatura del cristalino; el gesto orbicular de cada ojo; la expresión verbal; los movimientos corporales en general y los de cabeza, brazos, manos y dedos, en particular; la velocidad instantánea de todos los cambios descritos; y/o las informaciones que expresa el usuario (por ejemplo, captadas por el ordenador (11) a través de instrumentos de comunicación e interacción apropiados como micrófono (14), auriculares (13), display (3), cámaras (2), etc . ) ; En cuarto lugar se modifican sucesivamente las condiciones del entorno virtual tridimensional inmersivo en función de las reacciones observadas en el usuario. Asi por ejemplo se incluyen cambios de configuración geométrica de la representación del entorno virtual tridimensional inmersivo, se incluyen otros objetos virtuales, se realizan cambios en las condiciones de luz del entorno y/o sobre el área de atención del usuario, pudiendo incluir la distribución espacial tridimensional de color, saturación del color, intensidad luminosa, contraste, brillo, etc.; estado de movimiento de los objetos representados en el campo visual del usuario; etc.;

En quinto lugar se modifican sucesivamente los estímulos visuales y motrices en el entorno virtual tridimensional inmersivo presentado al usuario.

Por ejemplo se cambia la posición de visualización de los objetos virtuales percibidos por parte del usuario en el entorno virtual tridimensional inmersivo, y/o se cambia su apariencia percibida por el usuario, (por ejemplo, cambiando una o más características del objeto virtual, haciéndolo más borroso o de apariencia más inmaterial, etc.), realizándose estos cambios en función de uno o más de los errores cometidos por el usuario respecto a un objetivo predeterminado y que han sido detectados a partir de la información captada por el dispositivo de visión (1) y los sensores (8, 10) del equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular , por ejemplo estos errores pueden ser el punto de convergencia de mirada, posición del brazo y/o mano y/o dedos, fuerzas aplicadas sobre el objeto, etc.

Asi por ejemplo, se puede cambiar progresivamente la apariencia del objeto virtual, haciéndolo más nítido o sólido cuando se detecta que el error del usuario disminuye o desaparece, por ejemplo porque desplaza el punto de convergencia y/o acomodación de su mirada, o la posición de la mano, o del objeto virtual o la representación en los displays del objeto real, hacia un punto geométrico en el espacio virtual tridimensional especificado según la terapia, de modo que intentar alcanzar los objetivos marcados supongan un esfuerzo con efecto terapéutico sobre la función visual y motriz del usuario.

Asimismo, alternativa o adicionalmente, pueden inducirse fuerzas a través de los actuadores (7) que indiquen al usuario y/o estimulen en el usuario el movimiento correcto, y/o vibraciones a través de los actuadores (7) cuya intensidad y/o frecuencia de vibración sea proporcional al error cometido por el usuario respecto al objetivo especificado por la terapia .

Con todo ello así en función de la información captada por el equipo para la terapia viso-motriz y/o neuromuscular se van analizando las reacciones del usuario a los estímulos visuales y motrices que van siendo sucesivamente modificados en el entorno virtual tridimensional inmersivo, repitiéndose los pasos tercero, cuarto y quinto hasta que se alcancen los objetivos de la terapia, los cuales se alcanzan cuando las funciones viso-motrices del usuario tratadas con la terapia coinciden con unos parámetro preestablecidos, asimismo los pasos tercero a quinto se pueden repetir hasta se complete el tiempo o número de sesiones de terapia establecidas, o incluso se repiten hasta que se determinen los criterios de ineficiencia de la terapia, y/o la causa por la que las funciones viso-motrices del usuario no se corresponden con los parámetros preestablecidos .