Sector técnico

La presente invención y método se enmarcan en los dispositivos médicos más concretamente en un dispositivo relativo a movimientos asistidos y movimientos pasivos de a lo menos una articulación y un método para calibrar el dispositivo a distintas características antropométricas y rangos de movimiento.

Técnica Anterior

La pérdida o control motor anormal de la extremidad superior, en específico la mano, genera dificultad o incapacidad para realizar actividades de la vida cotidiana tales como vestirse, asearse y alimentarse. La pérdida del control motor puede ser causada por afecciones neuromusculares, lesiones en la espina dorsal, accidentes cerebrovasculares (ACV) o enfermedades neurodegenerativas. Otro grupo de individuos corresponde a pacientes en proceso de post operación de cirugías traumatológicas u otras cirugías.

En el universo de las personas afectadas podemos distinguir a tres grupos. Primero distinguimos a los que no se pueden mejorar, originado por ejemplo por un daño en la espina dorsal. Segundo, los que sufren un deterioro progresivo y tercero a los que tienen posibilidades de recuperarse.

En el primer grupo se ha observado que los movimientos pasivos, que consisten en mover de manera externa las articulaciones de la extremidad ayudan a mantener la salud neuromuscular. En el segundo grupo uno de los objetivos de la terapia es poder enlentecer o detener el deterioro motor para mantener la calidad de vida e independencia del individuo lo más posible. En el tercer grupo, la evidencia muestra que los movimientos pasivos repetitivos y ejecutados con alta frecuencia pueden ayudar a enlentecer, frenar e incluso recuperar parcial o totalmente el control motor sobre la extremidad afectada.

Un grupo de pacientes con opciones de rehabilitarse son los que sufren Accidente Cerebrovascular (ACV). Los ACV representan una de las mayores causas de discapacidad en personas de edad avanzada, dejando como consecuencia una Hemiparesia en el 50% de los pacientes y una espasticidad posterior a un primer evento en el 20% de los casos, lo que aumenta 4 veces los costos de atención directa durante el primer año posterior al accidente cerebrovascular. Los sujetos con espasticidad tienen un significativo deterioro, una menor función sensitivo-motora, más dolor, mayor limitación a los rangos de movimiento y una disminución de la sensibilidad.

La hemiparesia es la inhabilidad o dificultad para controlar un lado del cuerpo, lo que dificulta la realización de actividades de la vida diaria tales como vestirse o asearse. La espasticidad es la contracción involuntaria de un músculo, lo cual provoca rigidez en las articulaciones y puede causar dolor a la persona.

Aproximadamente el 75% de los pacientes con hemiparesia presentan disfunción de la extremidad superior, presentándose la espasticidad en esta extremidad con mayor frecuencia que en la inferior, variando entre el 7% - 38% en los primeros 12 meses y ascendiendo al 63% en ACV severos con parálisis de la extremidad superior.

Para los pacientes con posibilidad de mejorar el control motor la data muestra que además de los movimientos pasivos, el realizar ejercicios basados en actividades tiene mayores beneficios, es decir, actividades con un objetivo claro e interactuando con objetos. Estos movimientos se denominan funcionales, algunos de estos son la prensión tubular, esférica, pinza tripoídea y digital. Lamentablemente, la recuperación se ve limitada ya que ni durante las sesiones de terapia como en la vida diaria los individuos afectados son capaces de realizar tales movimientos a cabalidad. Otro factor limitante es la poca frecuencia e intensidad entre sesiones de terapia, normalmente un paciente asiste tres veces por semana en sesiones de 30 a 60 minutos. Además, ese tiempo tiene que ser distribuido en mejorar integralmente al paciente y no es utilizado exclusivamente en la mano. Los estudios muestran que incluso después de la rehabilitación hay pacientes que no pueden realizar las actividades de la vida diaria de forma independiente.

Existe la necesidad de un dispositivo, liviano, cómodo, seguro y funcional para ser usado durante la rehabilitación y/o durante la vida diaria del paciente que lo asista en realizar movimientos funcionales para poder aumentar su independencia cotidiana y aumentar su calidad de vida.

En la actualidad existen distintos dispositivos de rehabilitación y/o asistencia para movilizar la mano de una persona con alteración del control motor. Estos dispositivos se pueden agrupar acorde a sus conceptos mecánicos. Uno de los posibles grupos más comunes son los que presentan estructuras rígidas con articulaciones entre ellas y suelen tener a lo menos un actuador sobre el dorso de la mano. Se posicionan en el plano dorsal de la mano, Ejemplos de este grupo son los dispositivos de la patente US2013261514A1 US2010305717, W02014068509 y WO2011054983. Este tipo de dispositivo suelen ser toscos y pesados, lo cual puede limitar el movimiento de la extremidad superior debido a la falta de fuerza y control propio de los pacientes.

Otro grupo son los dispositivos que utilizan actuadores neumáticos o con otros fluidos. Normalmente se posicionan en la superficie dorsal, dejando la cara palmar libre. Una de sus desventajas es la falta de control sobre qué grupo de articulaciones se activarán y la precisión de sus movimientos. Si el actuador cubre la articulación interfalángica media y distal no será posible solo flectar o extender la articulación metacarpofalángica Un ejemplo es el invento de la aplicación W02G192Q3732A1.

El presente dispositivo podría agruparse con los dispositivos que basan su concepto mecánico en el uso de la estructura esqueletal de la mano y dedos como estructura mecánica de funcionamiento. Este tipo de dispositivos suelen ser más livianos y de apariencia más discreta que los dispositivos del primer y segundo grupo señalado.

En la actualidad existen distintos dispositivos que utilizan la estructura esqueletal de la mano y dedos como estructura mecánica de funcionamiento. Entre dichos dispositivos cabe destacar el descrito en la patente US20190060099A1. Se trata de una ortesis de mano activa que comprende un guante, una red de tensores y un único actuador capaz de actuar más de un tensor. El actuador puede ser ubicado en el dorso de la mano o en una manga externa, por ejemplo, en el antebrazo. Los tensores son guiados por piezas tipo anillo, gancho o similares, los cuales pueden ser desprendidos del guante de tela para que éste sea lavado. Una de las diferencias es que el invento de la patente US20190060099A1 plantea diferentes tipos de ruta de los tensores para lograr distintos patrones de movimientos pero no plantea una solución técnica de cómo lograr tal objetivo entre distintos usos del dispositivo. Además, señala un conjunto de posibles patrones como objetivos de desarrollo del dispositivo, declarando así el problema técnico y explicitando la falta de una solución concreta, mientras que la presente invención plantea una solución para activar distintos grupos de articulaciones por cada dedo acorde a la necesidad de cada usuario y momento de uso. Otra diferencia es que los movimientos de extensión son generados activamente por un actuador, corriendo el riesgo de sobreextender el dedo y generar daño al paciente mientras que la presente invención elimina ese riesgo utilizando un actuador pasivo sin la fuerza suficiente para generar daño al usuario. Otro problema técnico de la invención de la patente US20190060099A1 es que se puede ajustar el largo del tensor para cada dedo pero no considera la diferencia de recorrido entre los distintos dedos que tienen los tensores para lograr un movimiento de extensión y flexión. Al estar todos los tensores activados por un único actuador, el rango de movimiento se limita al del dedo más pequeño, de lo contrario, si se extiende el dedo más largo por completo, el dedo más corto del conjunto se sobreextenderá, pudiendo causar daño al usuario. Otro problema técnico que presenta la invención de la patente US20190060099A1 es el uso de un guante ya que los usuarios de las tecnologías señaladas tienden a tener la mano en una posición de flexión, por lo que introducir cada dedo en su respectiva funda resulta un desafío. Este problema cobra relevancia según el grado de espasticidad que presente el usuario.

Otro invento a destacar es el presentado en el documento CN208049296U. Se trata de un guante con una zona para acomodar la palma y fundas para acomodar por lo menos un dedo y a lo menos una cara externa de la funda para el dedo presenta con por lo menos un elemento de fijación, una elemento de actuación con eje rotatorio, en la misma superficie que el elemento de fijación. Una cuerda que por un extremo se fija al elemento de fijación y por el otro al eje de rotación, lo que permite enrollar o retirar la cuerda para ajustar su largo. Si bien este dispositivo introduce la manera de poder ajustar el largo de la cuerda para un dedo, la invención no permite hacerlo de manera independiente para cada dedo, esto se debe a que se comparte el elemento de actuación, por lo que no resuelve el problema que presentan las distintas medidas antropométricas que pueden surgir entre distintos usuarios. Se ha observado durante el desarrollo de la presente invención que las diferencias antropométricas no varían necesariamente de manera proporcional entre las personas, sino que pueden variar en la comparación de los mismos dedos. Estas diferencias tienen un impacto en la precisión con la que se realicen movimientos de motricidad fina que no son despreciables y que no son obvios. Se repite el problema del invento de la patente US20190060099A1 al no considerar la diferencia de recorrido que tiene que ejecutar la cuerda o tensor en los distintos dedos. Una característica a destacar del invento del documento CN208049296U es la inclusión de piezas de transición por las que atraviesa el tensor. Están ubicadas entre el eje de rotación y el elemento de fijación en la zona de la falange distal del guante. Estas piezas de transición son proporcionadas para poder cambiar los movimientos que ejercerá el dispositivo sobre el dedo. A diferencia del invento presentado en esta solicitud, el tensor o cable del dispositivo del documento CN208049296U siempre se fija en el extremo distal de la funda del dedo lo que no permite decidir si solo se quiere movilizar la articulación metacarpofalángica, o metacarpofalángica e interfalángica proximal o el total de articulaciones del dedo. Además este problema se combina con el problema de usar un solo actuador, ya que la diferencia de recorrido del tensor entre los distintos dedos será mayor dependiendo de la cantidad de piezas de transición por la que atraviese el tensor. De esta manera sigue existiendo la necesidad de un dispositivo que permita ajustar el recorrido del tensor para configurar los movimientos deseados y que tal configuración se pueda hacer de manera independiente para cada dedo.

En la aplicación W02020086515 se describe un dispositivo que se compone de una interfaz de mano operativamente acoplada al usuario que incluye una interfaz para el pulgar formado de un material resiliente, un módulo de control acoplado operativamente al antebrazo del usuario que incluye a lo menos un primer y segundo actuador y una pluralidad de cables que acoplan operativamente la interfaz de mano con el módulo de control. La pluralidad de cables incluye a lo menos un primer cable que acoplado operativamente al primer actuador con una porción de la interfaz del pulgar y un segundo cable que acopla operativamente el segundo actuador con una porción de la interfaz del pulgar, donde el primer actuador está configurado para proveer abducción de la interfaz del pulgar y el segundo actuador está configurado para proveer flexión en la interfaz del pulgar. La interfaz del pulgar está fabricada de un material resiliente que aplica fuerzas opuestas a las generadas por los cables para volver el pulgar a su posición neutral. A diferencia del dispositivo de la patente W02020086515 el dispositivo de la presente invención logra generar movimientos de abducción y flexión con un solo actuador y un cable. Otra diferencia es que la interfaz de mano del dispositivo de la patente W02020086515 esta formado por un material resiliente el cual se puede desgastar o fatigar por la repetición constante de extensión y flexión generando que todo el dispositivo quede inoperativos, mientras que el dispositivo de la presente invención tiene elementos resilientes independientes de la interfaz que se pueden intercambiar para ser reemplazados por desgaste o introducir un elemento resiliente de mayor resistencia.

Otro dispositivo presentado en la patente US9375382B2. Comprende una ortesis configurada para cubrir parcialmente la mano y el antebrazo, varillas flexibles para la flexión y extensión de los 5 dedos de manera concurrente o selectiva acorde a la necesidad del usuario, elementos para la conducción y deslizamiento de las varillas flexibles en los dedos durante la extensión y flexión, dedales o bandas donde se fijan las varillas o donde las varillas pivotan; una unidad de movimiento y control integrada a la ortesis o ubicada remotamente, cinco actuadores que mueven las varillas, medio para ajustar la tensión de dichas varillas y un medio para ajustar y adaptar la ortesis a las características anatómicas de la mano. La invención de la patente US9375382B2 presenta el problema técnico de que existe el riesgo de sobreextender las articulaciones pudiendo lesionar al usuario. Otros problemas técnicos y diferencias entre el sistema presentado en la patente US9375382B2 con la presente invención radica en que el sistema descrito en la patente US9375382B2 no permite cambiar los patrones de movimiento ya que las varillas siempre se fijan a los dedales o bandas posicionadas en la falange distal de cada dedo. Además, el medio para ajustar la tensión de las varillas flexibles comprende múltiples piezas mecánicas que el usuario tiene que ajustar manualmente para cada paciente mientras que la presente invención propone un ajuste de tensión por software, facilitando el proceso para el usuario, acortando los tiempos desde la postura al uso y disminuyendo la posibilidad de falla de las piezas mecánicas.

En la patente SG179321A1 se presenta un dispositivo con un mecanismo para asegurar por lo menos un dedo, a lo menos una cuerda o tensor fijada en el mecanismo para asegurar el dedo, un dispositivo actuador para accionar el tensor para facilitar el movimiento de flexión y extensión de por lo menos un dedo. El dispositivo utiliza un actuador para realizar el movimiento de abducción del pulgar y un segundo actuador para proveer la flexión del pulgar. El dispositivo de la patente SG179321A1 se puede configurar con actuadores pasivos que aplican una fuerza opuesta a la generada por el tensor. En el caso de que el tensor genere flexión, el actuador pasivo aplicará una fuerza de extensión y viceversa. Los tensores son guiados a lo largo del dedo por un conjunto de anillos en cada dedo. Un anillo por cada falange. Uno de los problemas técnicos que no se resuelven en el dispositivo de la patente SG179321A1 es que al no tener una estructura más que los tensores y anillos que guían los tensores la postura del dispositivo en una mano espástica o hemiparética resulta altamente complicado ya que se tiene que introducir todos los dedos paulatinamente al unísono. Además, los tensores están fijos en su extremo, lo que no permite cambiar los patrones de movimiento del dispositivo para realizar distintos ejercicios en terapia o de asistencia en la vida cotidiana ni tampoco ajustar los tensores a las diferencias antropométricas diferentes entre los usuarios. En cuanto a los elementos resilientes como actuadores pasivos surge el problema de la falta de un mecanismo para intercambiarlos en caso de falla o para poder ser reemplazados por otro elemento resiliente de mayor fuerza. El tipo de usuarios normalmente presenta distintos grados de hipertonía muscular o espasticidad por lo que se puede requerir variar la fuerza del dispositivo entre pacientes. Si los dedos de un usuario están normalmente flectados y su grado de espasticidad es severo se requerirá de mayor fuerza para extender los dedos. Esto implica que al utilizar un elemento resiliente acorde para poder extender tal dedo la fuerza del actuador tiene que ser mayor para lograr vencer la fuerza del elemento resiliente y generar el movimiento deseado. Al requerir un actuador de mayor fuerza los actuadores suelen aumentar su dimensiones físicas haciendo menos factible la realización de tal invento. Otro problema técnico es que requiere de dos actuadores para movilizar el pulgar en abducción y flexión por separado, sumado a esto, no se menciona ninguna solución para generar los movimientos opuestos con los elementos resilientes. Gracias a los experimentos realizados durante el desarrollo de la presente invención se pudo observar y aprender que la posición de los elementos resilientes para lograr los movimientos de aducción y extensión no son aleatorios ni obvios.

Acorde a lo señalado anteriormente, sigue existiendo la necesidad de un dispositivo liviano y de bajo perfil que sea capaz de adaptarse a las diferencias antropométricas de los usuarios, elimine el riesgo de sobreextender los dedos, se pueda configurar de distintas maneras para variar los patrones de movimiento acorde a los tipos de movimientos funcionales requeridos y se puedan generar abducción y flexión del dedo pulgar con un solo actuador. Además existe la necesidad de un dispositivo que resuelva tales problemas técnicos para pacientes que no tienen control sobre la posición de la muñeca. La posición de la muñeca tiene a tomar una postura de flexión involuntaria que no permite ejecutar movimientos funcionales. En este escenario movilizar los dedos sin limitar los movimientos de la muñeca en una posición neutra o a 30 grados de extensión dificulta el resultado objetivo de este tipo de dispositivos.

Sigue existiendo el problema de las diferencias antropométricas entre usuarios con tamaño de manos similares. Existen usuarios con medidas de manos similares, a los cuales se les podría suplir el mismo guante en situaciones de uso cotidianas que requieran guantes de cocina, jardinería o para el frío. Esta situación varía cuando se les aplica un dispositivo para generar movimientos de manera externa, esto se debe a que, por ejemplo, podrían existir variaciones en el largo de unos de sus dedos específicamente estas diferencias de milímetros tienen un impacto en el rango total de movimiento en los dispositivos accionados con tensores, por lo que la precisión de los movimientos de motricidad fina dependerá de qué tan bien ajustado o calibrados estén los tensores. En el caso de estar mal ajustados, el tensor comenzará a retraerse pero no generará un movimiento hasta que se haya desplazado la diferencia de distancia. En el estado del arte se identifican algunos mecanismos como nudos, sistemas mecánicos o fijación del tensor al actuador que resuelven parcialmente este problema pero que, al además considerar el problema de los distintos rangos de distancia de los tensores de cada dedo, son insuficientes para una correcta ejecución de movimientos de motricidad fina de la mano.

La presente invención aborda tal necesidad. Breve descripción de la invención

Materializaciones de la presente divulgación provee un dispositivo movilizador de articulación configurada para que el usuario configure los patrones de movimiento de extensión y flexión en las articulaciones metacarpofalángicas, metacarpofalángicas e interfalángicas proximales y metacarpofalángicas, interfalángicas proximales e interfalángicas distales, pudiendo elegir alguna de estas tres configuraciones de manera independiente para los dedos índice, medio, anular y meñique y configurada para generar extensión-flexión y abducción y aducción del dedo pulgar. Además el dispositivo de la presente invención permite ser configurado de manera operativa con una ortesis que posiciona la muñeca en una posición funcional. Corporeizaciones de esta divulgación también incluyen una interfaz que permite el uso y calibración del dispositivo para adaptarse a las distintas medidas antropométricas de distintos pacientes y calibrar los rangos de movimiento de cada dedo.

Una materialización de la presente divulgación provee un aparato movilizador de articulación que incluye una interfaz de mano, una unidad electromecánica y una unidad de transmisión de movimiento. La interfaz de mano puede ser acoplada operativamente a la mano y antebrazo del usuario, incluye a lo menos una funda que cubre una porción de a lo menos un dedo, pudiendo ser el pulgar, la funda incluye a lo menos un componente de fijación y dirección. También incluye una superficie dorsal que se extiende desde el antebrazo y se ramifica en la zona de la articulación metacarpofalángica, pudiendo extenderse por el dorso hasta el final de a lo menos un dedo. El largo de la superficie dorsal dependerá de la configuración de las fundas. La superficie dorsal incluye una vaina por cada dedo la cual contiene a lo menos un elemento resiliente que se puede acoplar operativamente o sacar para ser reemplazado en caso de desgaste o para sustituir por un elemento resiliente de mayor fuerza. La vaina restringe los movimientos transversales de los elementos resilientes y a la vez acota, pero no restringe completamente, los movimientos longitudinales, lo que permite que el elemento resiliente se desplace en conjunto con los movimientos de flexión y extensión de cada dedo. La unidad electromecánica contiene a lo menos un actuador y una interfaz de control, puede estar acoplada operativamente al usuario o ubicada remotamente. Una unidad de transmisión de movimiento que puede acoplar operativamente la unidad electromecánica con la interfaz de mano y que incluye a lo menos un tensor conectado por un extremo al actuador y por el otro extremo tiene un segundo componente de fijación que se acopla operativamente al componente de fijación y dirección de la funda, cada tensor es guiado individualmente desde la unidad electromecánica hasta la interfaz de mano por un tubo flexible. El o los tubos son unidos a un elemento guía tensor que se acopla operativamente al usuario con un elemento de fijación pudiendo ser una correa o una ortesis para estabilizar la muñeca en una posición funcional. Con la interfaz de control el usuario puede ajustar el largo máximo del tensor y el largo mínimo del tensor de cada dedo, determinando así la extensión máxima y la extensión mínima del rango de movimiento. Mientras se retrae el tensor, la fuerza de tracción aplicada al dedo a través de la interfaz de mano es superior a la fuerza generada por el elemento resiliente, al ceder tensor, el elemento resiliente tiende a volver a su posición por lo que el dedo se extiende.

Una materialización donde la funda del dedo pulgar a lo menos la falange distal y proximal en la cara palmar y la falange distal, proximal y metacarpo en la cara dorsal, la que incluye una vaina para contener un elemento resiliente desde la falange distal hasta la base del metacarpiano configurada para extender la articulación interfalángica y metacarpofalángica, una vaina en una posición transversal, que se extiende desde el dorso hasta la zona de la articulación metacarpofalángica por la cara dorsal, que contiene un elemento resiliente encargado de la extensión y aducción de la articulación trapezometacarpiana. La funda del pulgar incluye a lo menos un componente de fijación y dirección en la cara palmar de la zona de la falange distal, puede incluir un segundo componente de dirección y falange en la zona del metacarpo.

Una materialización donde a lo menos un tensor pasa a través de más de un componente de fijación y dirección. Una materialización donde a lo menos un dedo se introduce a la funda por un extremo y topa en el otro, la funda se extiende desde la falange distal a la falange proximal, incluyendo a lo menos un componente de fijación y dirección en la zona de la falange distal, puede presentar otros componente de fijación y dirección en las zonas de las otras falanges. Una materialización donde la funda tiene forma de dedal y se extiende a lo menos sobre la falange distal e incluye un componente de fijación y dirección. Una materialización donde la funda tiene forma de dedal y se extiende a lo menos sobre la falange distal e incluye un componente de fijación y dirección, además incluye una sección anular proximal la cual puede incluir un componente de fijación y dirección. Una materialización donde la funda tiene forma de dedal y se extiende a lo menos sobre la falange distal e incluye un componente de fijación y dirección, además incluye una sección anular proximal y una sección anular media, las cuales pueden incluir un componente de fijación y dirección. En las materializaciones con secciones anulares el usuario puede decidir si pasar el tensor por el componente de fijación y dirección o pasar el tensor entre el dedo y la sección anular. Una materialización donde la funda es similar a un cilindro sin tapas por el que atraviesa el dedo, pudiendo estar configurada con un componente de fijación y dirección en su extremo distal o tener acoplado un segundo tensor que por un extremo está acoplado a la zona distal de la funda y por el otro tiene un medio para ser fijado el tensor correspondiente de tal dedo. Una materialización donde la funda es un cilindro sin tapas y también incluye una sección anular proximal, configurada para que un segundo tensor acoplado por un extremo a la zona distal de la funda y por el otro se conecte al primer tensor pasando el segundo tensor entre la sección anular próxima o por el componente de fijación y dirección de la misma sección. La interfaz de mano puede estar compuesta por distintas combinaciones de fundas o repetir la misma configuración para los dedos índice, medio, anular y meñique.

Tener la opción de que el tensor pase entre una sección anular o a través del componente de fijación y dirección de la misma sección es relevante ya que si se quiere movilizar todas las articulaciones del dedo el tensor se puede configurar pasando entre el dedo y la sección anular proximal y media y luego fijarlo en el componente de fijación y dirección de la falange distal, mientras que si solo se quiere activar la articulación metacarpofalángica el tensor se acopla operativamente al componente de fijación y dirección de la sección anular proximal. De la misma manera se tendrá que configurar el recorrido total del tensor de cada dedo ya que la distancia para movilizar la articulación metacarpofalángica en comparación con el total de las articulaciones es menor y variará entre cada usuario

En una materialización la unidad de transmisión de movimiento incluye a lo menos un tensor, un tubo que guía el tensor desde la unidad electromecánica hasta la extremidad del usuario, el tubo se acopla a la unidad electromecánica y por el extremo del usuario está acoplado a un elemento guía del tensor. El elemento guía del tensor es una pieza que cumple con la función de fijar la unidad de transmisión de movimiento al usuario y permitir que los tensores salgan de los tubos de manera organizada. La unidad de transmisión de movimiento permite que los pacientes con control sobre su extremidad superior puedan desplazar la mano por el espacio sin mayor oposición. Una materialización incluye un tubo exterior que conduce los tubos de los tensores cuando la unidad de transmisión de movimiento está configurada con más de un tensor, esto facilita el manejo de los tensores. En una materialización para usuarios que puedan estabilizar la posición de su muñeca entre una posición neutra de 0 ^o o funcional de 30° el elemento guía del tensor se acopla operativamente en la zona previa a la muñeca de usuario con un elemento de fijación que puede incluir a lo menos una correa que permita adaptarse a los distintos diámetros del antebrazo incluyendo fijaciones tipo gancho y bucle, broches, hebillas entre otros, este elemento de fijación se puede desacoplar del elemento guía tensor. En otra materialización, donde los pacientes no pueden estabilizar la posición de su muñeca, el elemento guía del tensor se acopla operativamente a una parte de fijación que es parte de un soporte para posicionar y restringir los movimientos de la muñeca durante el uso.

Una materialización la presente divulgación incluye una ortesis configurada para ser acoplada operativamente al usuario, restringir la posición de la muñeca, acoplar operativamente la unidad de transmisión de movimiento y guiar los tensores de los dedos índice al meñique con sus respectivos ejes longitudinales y guiar el tensor del pulgar para generar abducción y flexión con un solo tensor. La ortesis está compuesta por una parte lateral y otra palmar. La parte lateral se extiende desde el antebrazo a la zona palmar por el lado cubital. La parte lateral es atravesada por a lo menos una correa adosada a la superficie de fijación la cual envuelve parcialmente el antebrazo y acopla operativamente la ortesis al usuario. En la parte lateral se incluye una parte de fijación rápida donde se acopla operativamente el elemento guía del tensor. La parte palmar adosada a la parte lateral se extiende transversalmente por la palma, el extremo de la parte palmar puede incluir una correa u otro medio para asegurar la palma, la cual se puede acoplar operativamente con otra correa o medio en la zona dorsal de la mano que esté acoplada a la parte lateral de la ortesis. En una materialización la parte palmar tiene múltiples perforaciones para que atraviesen los tensores y se puedan direccionar acorde al eje longitudinal del dedo que movilizarán. En una materialización los tensores pasan entre la palma y la parte palmar. En otra materialización la parte palmar tiene una perforación principal por donde atraviesa el segundo componente de fijación y múltiples perforaciones colindantes para direccionar los tensores con el eje longitudinal del dedo que movilizarán donde todas las perforaciones están conectadas por una perforación lo suficientemente ancha para desplazar el tensor pero no para que atraviese el segundo componente de fijación. En una materialización la parte lateral en la zona palmar tiene un medio para cambiar la dirección del tensor del pulgar desde el lado cubital hacia el pulgar, permitiendo una mejor abducción del pulgar. En una materialización los componentes de la ortesis se pueden segmentar y acoplar operativamente para ajustarse a las medidas antropométricas de cada paciente o remplazar piezas que se deterioren.

Otra materialización de la presente divulgación presenta un método de calibración de los rangos de movimiento de extensión y flexión y calibración de las diferencias antropométricas de los distintos usuarios para resolver el problema de las diferencias anatómicas de usuarios con medidas de manos similares. El método consiste en controlar el actuador de cada dedo manera independiente. Una vez acoplado el tensor operativamente al componente de fijación y dirección deseado, el tensor se retrae hasta que el tensor está tenso y de seguir moviéndose generará movimiento en el dedo (Límite Superior). Luego el tensor se retrae hasta generar la flexión deseada o hasta el límite físico que permita el dispositivo (límite inferior). Este procedimiento se ejecuta en cada dedo a ser movilizado acorde a la necesidad del usuario. La señal para ejecutar movimientos puede estar dada por una configuración preexistente, sensores de flexión en la mano hábil, botones o sensores de presión que den la orden de ejecutar un movimiento preconfigurado u otras señales que se tomen como input para ejecutar una tarea determinada. La diferencia de recorridos es útil en el caso de elegir distintos patrones de movimiento o en el caso de elegir el mismo patrón de movimiento para dedos distintos. En el caso de querer flectar las 3 articulaciones del dedo meñique y medio, la distancia a recorrer será mayor en la del dedo medio. De esta manera se logran movimientos más precisos y completos que al usar un solo actuador para activar más de un dedo.

Breve descripción de los dibujos

La divulgación puede ser entendida de mejor manera al considerar la siguiente descripción detallada de varias materializaciones de la divulgación en conjunto con las figuras correspondientes que muestran una realización preferente a modo de ejemplificación pero no limitativa del mismo, y en que la:

FIG. 1 es una vista en perspectiva representando la cara palmar de la invención dispositivo movilizador de articulación acoplado operativamente en una mano, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 2 es una vista dorsal de la interfaz de mano acoplada operativamente, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 3 es una vista en perspectiva de la unidad de transmisión de movimiento con 5 tensores, uno para cada dedo, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 4 es una vista interior de la interfaz de mano extendida en un plano, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 5 es una vista superior de la interfaz de mano extendida en un plano, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 6 es una vista lateral de una porción de la interfaz de mano representando una configuración de funda, acorde a una materialización de la divulgación. FIG. 7 es una vista lateral de una porción de la interfaz de mano representando una configuración de funda, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 8 es una vista lateral de una porción de la interfaz de mano representando una configuración de funda y sección anular proximal, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 9 es una vista lateral de una porción de la interfaz de mano representando una configuración de funda, sección anular proximal y sección anular media, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 10 es una vista lateral de una porción de la interfaz de mano representando una configuración de funda con un segundo tensor fijo en un extremo, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 11 es una vista lateral de una porción de la interfaz de mano representando una configuración de funda y una sección anular con un segundo tensor fijo en un extremo, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 13 es una vista en perspectiva de la cara palmar del dispositivo movilizador de articulación acoplada operativamente en una mano que incluye una ortesis para estabilizar la muñeca de pacientes que no tienen tal capacidad y direccionar los tensores a lo ejes de cada dedo, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 14 es una vista en perspectiva de la ortesis acoplada operativamente en la extremidad de un usuario, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 15 es una vista superior de la superficie de fijación extendida en un plano que acopla operativamente la ortesis a la extremidad del usuario, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 16 es una vista parcial y en perspectiva lateral trasera de la ortesis en distintos fragmentos intercambiables, acorde a una materialización de la divulgación.

FIG. 17 es un diagrama de flujo que ilustra un método de control para la calibración de rangos de movimiento y medidas antropométricas, acorde a una materialización de la divulgación. Ya que las materializaciones de la divulgación son susceptibles a distintas modificaciones y formas alternativas, se procederá a describir de manera detallada lo mostrado en las figuras. Se debe entender que la intención no es limitar la divulgación a las materializaciones específicas sino que la intención es cubrir todas las modificaciones, equivalencias y alternativas dentro del espíritu y alcance de lo sujeto a descrito en las reivindicaciones.

Descripción detallada

Con referencia a la figura 1 , se representa una vista palmar del dispositivo movilizador de articulación, globalmente indicado con el número de referencia 100, acorde a una materialización de la divulgación. En algunas materializaciones, el dispositivo movilizador de articulación 100 es configurado para proveer flexión (y/o extensión) de los dedos índice, medio, anular y meñique pudiendo configurarse patrones de movimientos de la articulaciones metacarpiana, articulación metacarpiana e interfalángica proximal y articulación metacarpiana, interfalángica proximal e interfalángica distal. En algunas materializaciones los patrones de movimiento se pueden configurar de manera independiente para cada dedo señalado. En algunas materializaciones el dispositivo es configurado para proveer flexión (y/o extensión) y abducción (y/o aducción) del dedo pulgar. Como se ilustra, el dispositivo movilizador de articulación 100 puede incluir una interfaz de mano 101 , una unidad electromecánica 103, una unidad de transmisión de movimiento 105 y un elemento de fijación . La interfaz de mano 101 puede acoplarse operativamente al antebrazo del usuario a lo menos una porción de un dedo. La unidad electromecánica 103 puede incluir a lo menos un actuador y los circuitos electrónicos y eléctricos para operar el dispositivo movilizador de articulación, puede ser ubicada remotamente (Ej. una mochila, bolso, superficie, etc.) o acoplada operativamente al usuario (Ej. Antebrazo, torso, etc.). La unidad electromecánica 103 puede incluir en algunas materializaciones la interfaz de control con la que el usuario calibra el dispositivo. La unidad de transmisión de movimiento 105 puede acoplar operativamente la unidad electromecánica 103 a la interfaz de mano 101. En alguna materialización la unidad de transmisión de movimiento 105 puede incluir á lo menos un cable y un tubo. El elemento de fijación acopla operativamente la unidad de transmisión de movimiento 105 al usuario.

Se señala que el término “usuario” o se refiere a cualquier persona que utiliza cualquier materialización o ejemplificación del dispositivo movilizador de articulación que aquí se describen o cualquiera de sus combinaciones. Con referencia a la figura 2, se representa una vista dorsal de la interfaz de mano 101 acoplada operativamente al usuario, acorde a una materialización de la divulgación. Como se ilustra, la interfaz de mano 101 puede incluir para a lo menos un dedo, una funda 201 , una superficie dorsal 203, una vaina 205 y un elemento resiliente 207. La funda 201 está configurada para cubrir al menos una porción de un dedo. La funda 201 transmite la fuerza del dispositivo movilizador de articulación 100 al usuario para lograr los movimientos deseados. La funda 201 está conectada a la superficie dorsal 203. La superficie dorsal 203 incluye una vaina 205 longitudinal configurada para contener el elemento resiliente 207. Al alterar la posición de equilibrio del elemento resiliente 207 tenderá a aplicar una fuerza para volver a su posición de equilibrio, en algunas materializaciones la posición de equilibrio tiende a ser una recta por lo que al flectar alguna articulación que cambie la posición del elemento resiliente 207 esté aplicará una fuerza para extender el dedo. El movimiento de extensión se logrará cuando la fuerza del elemento resiliente 207 sea mayor a la fuerza que genera la flexión.

Con respecto a la figura 3, se muestra una vista en perspectiva de la unidad de transmisión de movimiento 105 en una materialización con 5 tensores 301 , uno para cada dedo. En una materialización el tensor 301 tiene en su extremo distal un segundo componente de fijación 303. El tensor 301 está acoplado en su extremo proximal operativamente a un actuador de la unidad electromecánica 103 y es guiado por un tubo 307 desde la unidad electromecánica 103 hasta el elemento guía del tensor 305. En una materialización que incluye más de un tubo 307, estos se pueden configurar dentro de un medio para agrupar tubos. Un ejemplo de medio para agrupar tubos es un tubo o malla, pudiendo ser flexibles, u otros sin que atente el espíritu de la invención. El elemento guía del tensor 305 está configurado para recibir a lo menos un tubo y guiar el tensor 301 correspondiente en dirección hacia la articulación a movilizar. En una materialización el elemento guía del tensor 305 está configurado para recibir un medio para agrupar tubos. En el extremo opuesto de del elemento guía del tensor 305, el tubo 307 o el medio para agrupar tubos está conectado a un acople 308 que se acopla operativamente a la unidad electromecánica 103, un ejemplo de acople 308 es una prensa estopa, aunque se podrían usar otros sin que ello atente al espíritu de la invención. Algunos ejemplos de tensor 301 son cuerdas, cables de metal en distintas configuraciones, cables de metal recubiertos, hilos, líneas de monofilamento y multifilamento de fibras sintéticas o naturales, varillas flexibles, aunque se podrían usar otros sin que ello atente al espíritu de la invención. El elemento guía del tensor 305 es acoplado operativamente al paciente con el elemento de fijación. En algunas materializaciones un ejemplo de elemento de fijación es a lo menos una correa que puede incluir una fijación tipo hebilla, broche, gancho y bucle aunque se podría usar otros sin que atente al espíritu de la invención. El elemento de fijación puede materializarse en partes más complejas incluyendo, pero no limitándose a ortesis y férulas, aunque se podrían usar otros sin que ello atente al espíritu de la invención. El elemento guía del tensor 305 puede incluir una perforación 309 para que atraviese cada tensor 301. La unidad de transmisión de movimiento 105 puede ser usada para un amplio rango de pacientes ya que el elemento de fijación puede ser configurado para adaptarse a diversas medidas antropométricas de los usuarios y se puede acoplar operativamente a una extremidad derecha o izquierda. La unidad de transmisión de movimiento 105 puede ser materializada en distintos largos dependiendo de donde se determine posicionar la unidad electromecánica 103.

Acorde a algunas materializaciones, el segundo componente de fijación 303 puede estar fijo al tensor 301. En otras materializaciones el tensor atraviesa el segundo componente de fijación 303. El segundo componente de fijación 303 puede tener una dimensión mayor al diámetro del tensor 301 o a la mayor dimensión de un corte transversal del tensor 301 en caso de no ser circular. El segundo componente de fijación 303 ayuda al usuario a manipular el tensor 301 e identificar el extremo distal del tensor 301. En la figura 3 se ilustra con una forma similar a la de una semiesfera con un espesor tangible determinado, con una perforación 309 por la que atraviesa el tensor 301, en el espacio interior puede contener un nudo u otra manera de fijar el tensor 301. En otra materialización el segundo componente de fijación 303 puede ser a lo menos un nudo del tensor 301. Otros ejemplos del segundo componente de fijación 303 pueden incluir piezas tipo unión macho hembra que se acopla operativamente al componente de fijación y dirección 402. En otras materializaciones el segundo componente de fijación 303 se puede acoplar operativamente a la funda 201.

Con referencia a la figura 4, se muestra la vista interior de la interfaz de mano 101 extendida en un plano, acorde a una materialización que incluye una interfaz de dedo meñique 401A, interfaz de dedo anular 401 B, interfaz de dedo medio 401 C, interfaz de dedo índice 401 D e interfaz de dedo pulgar 401 F. En otras materializaciones la interfaz de mano 101 puede estar compuesta por a lo menos una interfaz de dedo 401 A-F, las cuales pueden ser adyacentes o no. La interfaz de dedo 401 A-F puede incluir a lo menos una funda 201, una vaina 205 y una superficie dorsal 203. La superficie dorsal 203 de una interfaz de dedo (Ej. 401A) puede conectarse a otra interfaz de dedo (Ej. 401 C) en una zona dorsal 403 y la zona dorsal 403 puede acoplarse operativamente a la mano del usuario o al antebrazo. En la materialización de la figura 3 la zona dorsal 403 se extiende hasta el antebrazo y se conecta a un medio de acoplamiento 405 que se gráfica con una correa y que en un extremo tiene un pasador o bucle 407 por el que se introduce el extremo opuesto para ajustar la dimensión acorde a cada usuario. El medio de acoplamiento 405 que también incluye, pero no se limita a al menos una correa, banda, cinta, férula u otros realizados tanto en materiales textiles como polímeros, con capacidad de ajustar el acoplamiento operativo a distintas dimensiones de antebrazos pudiendo incluir, pero no se limita a, sistemas de fijación rápida tipo gancho y bucle, broches de distintos tipos, hebilla, el sistema comercial boa, entre otros.

Como se ilustra, cada funda 201 incluye a lo menos un componente de fijación y dirección 402. En algunas materializaciones el componente de fijación y dirección 402 está configurado para acoplar operativamente un medio para aplicar fuerza al usuario. Un ejemplo de medio para aplicar fuerza al usuario es una cuerda, tensor 301 , cable, varilla flexible o línea, aunque se podrían usar otros sin que ello atente al espíritu de la invención). En una materialización el componente de fijación y dirección 402 tiene una parte basal que se fija a la interfaz de mano y una parte anular de medida interna mayor al diámetro del tensor 301 y menor al segundo componente de fijación 303, con una apertura lateral por la que se introduce o quita el tensor 301. El componente de fijación y dirección 402 permite que el tensor 301 lo atraviese y se deslice durante el uso del dispositivo. El componente de fijación y dirección 402 puede cambiar la dirección del tensor 301. En algunas materializaciones el tensor 301 atraviesa el componente de fijación y dirección 402 y al tensarlo el segundo componente de fijación 303 puede topar con el componente de fijación y dirección 402, limitando el movimiento del tensor 301 en ese componente de fijación y dirección 402.

En una materialización la interfaz de dedo pulgar 401 F incluye a lo menos un componente de fijación y dirección 402 en la cara palmar de la zona de la falange distal de la funda 201 , puede incluir otro componente de fijación y dirección 402 en la zona previa a la articulación metacarpofalángica del pulgar. En una materialización la zona dorsal 403 puede incluir una vaina 205, un elemento resiliente 207, una segunda vaina 409 en orientación relativa transversal, la cual contiene un segundo elemento resiliente 411 , que puede extenderse por el extremo cubital hasta la articulación metacarpofalángica y por el otro extremo radial hasta el límite de la interfaz de mano 101. En una materialización el segundo elemento resiliente 411 genera en el extremo cubital una fuerza sobre la interfaz de dedo pulgar 401 F que extiende y genera abducción en la articulación trapezometacarpiana del dedo pulgar. Cuando la articulación trapezometacarpiana se encuentra en abducción, comúnmente denominada oposición, el segundo elemento resiliente 411 estará aplicando una fuerza para generar aducción y extensión de la articulación señalada. El movimiento se completará cuando la fuerza del segundo elemento resiliente 411 sea mayor a la fuerza que genera el movimiento de abducción. En algunas materializaciones la fuerza de abducción es generada por un tensor 301. En una materialización el tensor 301 correspondiente a la interfaz de dedo pulgar

401 Fque sale del elemento guía del tensor 305 atraviesa el componente de fijación y dirección

402 de la zona de la articulación trapezometacarpiana y cambia su dirección hacia el componente de fijación y dirección 402 de la falange distal, en el cual topa el segundo componente de fijación 303. Al fraccionar el tensor 301, la articulación interfalángica y metacarpofalángica se flectan gradualmente y la articulación trapezometacarpiana a movilizarse a una posición de abducción y flexión. Al ceder el tensor 301 , el segundo elemento resiliente 411 genera extinción y aducción de la articulación trapezometacarpiana y el elemento resiliente 207 genera la extensión de la articulación interfalángica y metacarpofalángica del pulgar.

Con referencia a la figura 5, se muestra la vista exterior de la interfaz de mano 101 extendida en un plano, acorde a una materialización que incluye una interfaz de dedo meñique 401A, interfaz de dedo anular 401 B, interfaz de dedo medio 401 C, interfaz de dedo índice 401 D e interfaz de dedo pulgar 401 F. En la materialización se aprecia el medio de acoplamiento 405 que incluye un pasador o bucle 407 y un conjunto de fijación tipo bucle 501 y gancho 503. El extremo del medio de acoplamiento 405 rodea la extremidad del usuario y luego se introduce en el pasador o bucle 407, con el conjunto de fijación tipo bucle 501 y gancho 503 permite acoplar operativamente la interfaz de mano 101 a distintos pacientes con distintas medidas anatómicas.

En una materialización la interfaz de mano 101 puede estar compuesta por múltiples capas de materiales naturales o sintéticos, pudiendo incluir telas o polímeros, aunque se podrían usar otros sin que ello atente al espíritu de la invención. La vaina 205 puede ser formada por un plano externo, interno o intermedio de la interfaz de mano 101. En la presente materialización la vaina 205 presenta una perforación distal 505 y una perforación proximal 507 por las que se introduce el elemento resiliente 207. La vaina 205 puede restringir los movimientos transversales de los elementos resilientes 207. La vaina 205 puede limitar los movimientos longitudinales del elemento resiliente 207 durante los movimientos de extensión y flexión. En una materialización el elemento resiliente 207 es capaz de desplazarse longitudinalmente durante los movimientos de flexión y extensión, esto resuelve el problema de limitar el movimiento de flexión al usar un elemento resiliente 207 para la extensión. En el caso de fijar un extremo del elemento resiliente 207 a alguna falange de un dedo y fijar el otro extremo en una posición fija, la flexión no se podría generar ya que al flectar el dedo la piel se estira cambiando la distancia al comparar dos puntos de referencia (uno en el dedo y otro en el dorso). Ya que el elemento resiliente 207 no cambia su dimensión de manera considerable en la flexión, éste limitaría tal movimiento en el dedo. En una materialización la vaina 205 está compuesta por un material elástico o contiene en su interior un elemento con propiedades elásticas que acota por ambos extremos el elemento resiliente 207, permitiendo el desplazamiento longitudinal, si el elemento resiliente 207 se desplaza hacia un extremo, la propiedad elástica aplicará una fuerza opuesta que mantendrá al elemento resiliente 207 dentro de un rango de posición aceptable para el correcto funcionamiento continuo del dispositivo. En una materialización la vaina 205 puede contener más de un elemento resiliente 207 para aumentar la fuerza que genera la extensión de a lo menos una articulación. La longitud de la vaina 205 puede variar acorde a la longitud del elemento resiliente 207, el extremo distal de la vaina 205 puede cubrir total o parcialmente las falanges de un dedo y el extremo proximal puede llegar hasta el antebrazo del usuario.

En una materialización el elemento resiliente 207 tiende a volver a su posición, puede ser configurado para tener una fuerza constante a lo largo de toda su composición o variar su forma en secciones distintas, esto se puede lograr mediante distintas composiciones de materiales, distintas cantidades de láminas o distintos largos de cada lámina, también se puede configurar mediante la forma total o la de sus componentes. El largo del elemento resiliente 207 puede variar para cada dedo. En la materialización de la figura 5 el elemento resiliente 207 está configurado con una cara de forma similar a un rectángulo y con espesor distinto a cero.

Con referencia a las figuras 6 a 11 se muestran distintas algunas configuraciones de funda 201 y sección anular 801 que se pueden materializar de manera opcional en la interfaz de dedo meñique 401 A, interfaz de dedo anular 401 B, interfaz de dedo medio 401 C, interfaz de dedo índice 401 D e interfaz de dedo pulgar 401 F. Acorde a la configuración materializada se pueden ajustar los patrones de movimiento de extensión y flexión en la articulación metacarpofalángica, metacarpofalángica e interfalángica proximal, metacarpofalángica, interfalángica proximal e interfalángica distal u otras combinaciones. Algunas materializaciones permiten variar entre distintos patrones y otras materializaciones a lo menos permiten un patrón.

En la figura 6 se muestra una materialización de funda 201 consistente en un manto que cubre la falange proximal, media y distal e incluye un componente de fijación y dirección 402 por cada falange. El segundo componente de fijación 303 se puede acoplar operativamente a cualquiera de los tres componentes de fijación y dirección 402. Si el componente de fijación 303 se acopla operativamente al componente de fijación y dirección 402 el movimiento que se logrará al retraer el tensor 301 será de flexión de la articulación metacarpofalángica. Si el segundo componente de fijación 303 se acopla operativamente al componente de fijación y dirección 402 de la falange media, se logrará flectar la articulación metacarpofalángica e interfalángica proximal, si el tensor 301 además es introducido y direccionado por el componente de fijación y dirección 402 el recorrido del tensor 301 cambiará, pudiendo generar una flexión mayor de la articulación interfalángica proximal. En el mismo espíritu, si el segundo componente de fijación 303 se acopla al componente de fijación y dirección 402 de la falange distal, se flectarán las tres articulaciones del dedo. Los ángulos de flexión de cada articulación pueden cambiar dependiendo de a qué componente de fijación y dirección 402 se acople el segundo componente de fijación 303 y por qué componentes de fijación y dirección 402 atraviese el tensor 301.

En la figura 7 se muestra una materialización donde la funda 201 tiene uno de sus extremos cerrado. La funda 201 cubre a lo menos una porción de la falange distal e incluye un componente de fijación y dirección 402. Esta materialización puede resultar más efectiva de acoplar operativamente a un usuario con nivel de espasticidad medio a alto o que presente una parálisis de la extremidad. Con esta configuración la articulación metacarpofalángica e interfalángica proximal se puede flectar alrededor de 90° grados cada una.

La figura 8 agrega a la materialización anterior una sección anular 801 en la zona de la falange proximal que puede incluir un componente de fijación y dirección 402. El tensor 301 puede atravesar entre el dedo del usuario y la sección anular 801 para ser acoplado operativamente con el segundo componente de fijación 303 al componente de fijación y dirección 402 de la funda 201 o puede ser acoplado a la sección anular 801 o al componente de fijación y dirección 402 de la sección anular 801. El patrón de movimientos cambiará acorde a la configuración aplicada por el usuario.

La materialización de la figura 9 muestra una configuración similar a la materialización anterior pero agrega una sección anular 801 a la zona de la falange media que puede incluir un componente de fijación y dirección 402. El componente de fijación y dirección 402 se puede acoplar a cualquier sección anular 801 o componente de fijación y dirección 402.

En la figura 10 se ilustra una materialización donde la funda 201 es una banda 1001 por la que atraviesa el dedo pudiendo incluir un segundo tensor 1003 conectado por un extremo a la banda 1001 y por el otro tiene un medio de conexión 1005. El largo de la banda 1001 puede cubrir total o parcialmente el dedo. En una materialización la falange distal no es cubierta totalmente por la banda 1001 permitiendo que la piel del usuario interactúe directamente con objetos exteriores, de esta manera se estimula el sentido del tacto, reforzando el estímulo sensorial al cerebro. En otras materializaciones otras zonas del dedo quedan expuestas con el mismo fin de estimular el tacto. El segundo tensor 1003 puede estar guiado por un conducto 1007 que mantiene el segundo tensor 1003 ceñido a la banda 1001. El conducto 1007 puede estar fabricado del mismo material que la banda 1001. El conducto 1007 puede tener el mismo largo que la banda 1001. Un ejemplo de medio de conexión 1005 es un gancho o conector que se acopla operativamente al segundo componente de fijación 303 pudiendo ser del tipo enchufe macho hembra, aunque se podría usar otro sin que ello atente al espíritu de la invención.

En la figura 11 se ilustra una materialización donde además de la banda 1001 , segundo tensor 1003, medio de conexión 1005 y conducto 1007 se incluye a lo menos una sección anular 801 que puede incluir un componente de fijación y dirección 402. El dedo atraviesa la sección anular 801 y la banda 1001. Al combinar al menos una sección anular 801 y una banda 1001 se genera más de un patrón de movimiento posible.

Las materializaciones de las figuras 6 a la 11 ilustran algunas combinaciones de funda 201, sección anular 801 y banda 1001 aunque en otras materializaciones se podrían combinar y repetir algunas de las partes mencionadas, manteniendo el espíritu de otorgar múltiples opciones de configuración de patrones de movimiento al usuario, los cuales pueden variar entre distintos dedos de la misma mano o variar entre ocasiones de uso o entre el mismo usuario o usuarios distintos.

Con referencia a la figura 12 se muestra una materialización del dispositivo movilizador de articulación que incluye la interfaz de mano 101 , la unidad de transmisión de movimiento 105 y el elemento de fijación. La interfaz de mano 101 está compuesta por a lo menos un componente de fijación y dirección 402 una funda 201 , una superficie dorsal 203, conectada a una zona dorsal 403, conectada a un medio de acoplamiento 405 que incluye un pasador o bucle 407. La unidad de transmisión de movimiento 105 incluye el elemento guía del tensor 305, cinco tensores 301 , un segundo componente de fijación 303 por cada tensor 301 y el medio para agrupar tubos. En esta materialización se ilustra una configuración de la interfaz de dedo meñique 401 A e interfaz de dedo anular 401 B acorde a lo ilustrado en la figura 7. La interfaz de dedo medio 401 C e interfaz de dedo índice 401 D están configurados acorde a lo ilustrado en la figura 8. La interfaz de pulgar 401 F está configurada acorde a lo ilustrado en la figura 6. En esta materialización se ilustra que la interfaz de dedo índice 401 D y la interfaz de dedo medio 401 C permiten a lo menos 2 configuraciones de movimiento, pudiendo fijar el tensor 301 acoplando operativamente el segundo componente de fijación 303 en el componente de fijación y dirección 402 de la funda 201 o en el componente de fijación y dirección 402 de la sección anular 801 en la zona de la falange proximal. La configuración de la interfaz de dedo índice 401 D y la interfaz de dedo medio 401 C flexionan la articulación metacarpofalángica permitiendo realizar movimientos de tipo pinza lumbrical entre el dedo pulgar, índice y medio. Mediante el software de control se pueden extender los tensores 301 de los dedos índice y medio para acoplar operativamente el segundo componente de fijación 303 de cada tensor 301 en el componente de fijación y dirección 402 de las fundas 201 de cada interfaz de dedo respectivamente. Esta segunda configuración permite el agarre tipo pinza tridigital.

En la figura 13 se ilustra otra materialización del dispositivo movilizador de articulación acoplado operativamente a un usuario, que incluye una interfaz de mano 101 , una unidad de transmisión de movimiento 105 y un soporte 1301 al que se acopla la unidad de transmisión de movimiento 105. El soporte 1301 está configurado para estabilizar la posición de la muñeca o limitar el movimiento de la muñeca de los pacientes que no tienen un control voluntario o tienen un control restringido de la muñeca. En algunas materializaciones el soporte 1301 puede limitar el rango de movimiento de la muñeca para posicionar la mano en una posición funcional o neutral, estabilizando dentro de un rango de 0 ^o a 30° de extensión. En algunas materializaciones el soporte 1301 puede cambiar la dirección de los tensores 301 , pudiendo alinear el tensor 301 con el eje longitudinal del dedo que movilizará.

En la materialización de la figura 13 la interfaz de mano 101 está compuesta por al menos un componente de fijación y dirección 402, una funda 201 conectada la superficie dorsal 203, una superficie dorsal 203 conectada a un medio de acoplamiento 405 que incluye un pasador o bucle 407. La unidad de transmisión de movimiento 105 incluye el elemento guía del tensor 305, cinco tensores 301 , un segundo componente de fijación 303 por cada tensor 301 y el medio para agrupar tubos. El soporte 1301 incluye una parte de fijación 1303, una parte lateral 1305, una parte palmar 1307 y un medio de fijación 1309. El elemento guía del tensor 305 se acopla operativamente a la parte de fijación 1303. La parte de fijación se acopla operativamente a la parte lateral 1305. La parte palmar 1307 se acopla operativamente a la parte lateral 1305. El medio de fijación 1309 acopla operativamente el soporte 1301 a la extremidad del usuario, pudiendo incluir á lo menos una cinta 1310.

La parte de fijación 1303 puede ser de tipo enchufe macho hembra, o snap fit con el elemento guía del tensor 305, aunque se podrían usar otros tipos de acople sin que ello atente al espíritu de la invención. En la figura 13 se ilustra una parte de fijación 1303 que recibe el elemento guía del tensor 305 y restringe sus movimientos en el plano horizontal, mientras que los movimientos verticales son limitados por a lo menos un seguro 1304. Los seguros 1304 pueden ser rotados para asegurar el elemento guía del tensor 305 o para liberarlo.

En esta materialización la parte lateral 1305 se extiende por el lado cubital de la extremidad desde el antebrazo hasta la zona de la palma, donde se acopla operativamente la parte palmar 1307. La parte palmar 1307 se extiende transversal mente por la palma del usuario, limitando la flexión de la muñeca. En el extremo radial de la parte palmar 1307 se acopla operativamente una correa 1308 o componente similar que se puede acoplar operativamente a la interfaz de mano 101 o a la parte lateral 1305 para limitar los movimientos de extensión de la muñeca. La parte palmar 1307 además incluye un medio para cambiar la dirección 1311 que puede direccionar los tensores 301 para cambiar los movimientos logrados en los dedos. Algún medio para cambiar la dirección 1311 son perforaciones simétricas o asimétricas, ganchos o conductos, aunque se podrían usar otros sin que ello atente al espíritu de la invención. La parte lateral 1305 puede incluir un segundo medio para cambiar la dirección 1313 que puede direccionar el tensor 301 a conectarse operativamente a la interfaz de dedo pulgar 401 F desde el lado cubital de la mano hacia el pulgar. El tensor 301 recorre desde el elemento guía del tensor 305, es redireccionado por el segundo medio para cambiar la dirección 1313 hacia el pulgar, atraviesa el componente de fijación y dirección 402 de la zona del metacarpo y se acopla operativamente mediante el segundo componente de fijación 303 a la zona de la falange distal. En otra materialización la parte lateral 1305 tiene un segundo medio para cambiar la dirección 1313 proximal y un segundo medio para cambiar la dirección 1313 distal, ambos en la zona palmar, el tensor 301 recorre desde el elemento guía del tensor 305, cambia su dirección en el segundo medio para cambiar la dirección 1313 proximal, atraviesa el componente de fijación y dirección 402 de la zona del metacarpo, donde cambia su dirección hacia el segundo medio para cambiar la dirección 1313 distal, donde cambia su dirección hacia el pulgar para acoplar el segundo componente de fijación 303 del tensor 301 a la interfaz de dedo pulgar 401 F. Esta configuración puede permitir programar de manera distinta la abducción y flexión del dedo pulgar. A medida que se retira el tensor 301 para el dedo pulgar, se comienza a abducir la articulación trapezometacarpiana, una vez que llega a una posición avanzada, la fuerza del tensor 301 comienza a flectar la articulación metacarpofalángica.

Con referencia a la figura 14, se muestra una materialización del soporte 1301 acoplado operativamente a un usuario, que incluye una parte lateral 1305, y un medio de fijación 1309, que acopla operativamente la parte lateral 1305 al usuario. En esta materialización el medio de fijación 1309 incluye una superficie de fijación 1401 que recibe el antebrazo del usuario, a lo menos una cinta 1310 que conecta la superficie de fijación 1401 a la parte lateral 1305 y que se ajusta a las distintas medidas antropométricas de los distintos usuarios. En algunas materializaciones un ejemplo de superficie de fijación 1401 es a lo menos una huincha que puede incluir una fijación tipo hebilla, broche, gancho y bucle aunque se podría usar otros sin que atente al espíritu de la invención. La parte lateral 1305 también incluye una correa 1308 que se acopla operativamente a la parte palmar 1307 para limitar los movimientos de extensión de la muñeca. En algunas materializaciones un ejemplo de correa 1308 es a lo menos una banda que puede incluir una fijación tipo hebilla, broche, gancho y bucle aunque se podría usar otros sin que atente al espíritu de la invención. Al ubicar el soporte 1301 por un costado de la extremidad, el perfil del dispositivo no aumenta significativamente, manteniendo un aspecto discreto.

Con referencia a la figura 15, se muestra el medio de fijación 1309 extendido en un plano, que incluye una superficie de fijación 1401 y dos cintas 1310 conectadas a la superficie de fijación 1401. La superficie de fijación 1401 recibe el antebrazo del usuario y se moldea a su forma. Las cintas 1310 pueden atravesar o rodear la parte lateral 1305 y rodear la extremidad del usuario. En esta materialización las cintas 1310 están formadas por material textil con una fijación de bucle y gancho para poder ajustarse a distintas medidas antropométricas. La superficie de fijación 1401 puede ser formada en más de un material que sea respirable y de sensación agradable al tacto para el usuario.

Si bien esta parte es simple, la fijación del soporte 1301 es fundamental para el correcto funcionamiento de algunas materializaciones de la invención. Resuelve el problema que presenta el estado del arte de los dispositivos que ubican los actuadores en las interfaces de las manos. Cuando los tensores 301 realizan la fuerza para movilizar los dedos, el tensor 301 también aplica una fuerza sobre el actuador que lo tratará de movilizar hacia los dedos (Ley de Newton de acción y reacción). Los actuadores ubicados en interfaces textiles se desplazaran, generando un movimiento deficiente en el usuario. Al montar el elemento guía del tensor 305 en el soporte 1301 se restringe su desplazamiento durante el uso ya que la fuerza que ejercen los tensores 301 sobre el elemento guía del tensor 305 se distribuye en una mayor área, que además tiene una elasticidad tendiente a 0 bajo las fuerzas mencionadas. Se evita el desplazamiento del soporte 1301 utilizando la anatomía de la extremidad como área de anclaje.

Con referencia a la figura 16 se ilustra una explosión de piezas de una materialización del soporte 1301 incluyendo la parte de fijación 1303, la parte lateral 1305 y la parte palmar 1307. La parte lateral 1305 está segmentada en una parte lateral proximal 1601 y una parte lateral distal 1603. La parte palmar 1307 se acopla operativamente a la parte lateral distal 1603, la parte lateral distal 1603 se acopla operativamente a la parte lateral proximal 1601. La parte de fijación 1303 está acoplada operativamente a la parte lateral proximal 1601. La parte de fijación 1303 está configurada para recibir el elemento guía del tensor 305 y restringir sus movimientos horizontales, la parte de fijación 1303 incluye dos seguros 1304 que sirven para asegurar el elemento guía del tensor 305 de manera rápida. El seguro 1304 puede ser rotado en la parte de fijación 1303 para quedar total o parcialmente sobre el elemento guía del tensor 305. La parte de fijación 1303 puede ser materializada en distintas formas para acoplar operativamente el elemento guía del tensor 305 de manera efectiva y eficiente.

En esta materialización, la parte lateral 1601 presenta dos perforaciones anteriores 1605 y dos perforaciones posteriores 1607 por donde pasan las cintas 1310 para acoplar operativamente el medio de fijación 1309. Incluye también una parte positiva 1609A que se acopla operativamente la parte negativa 1609B de la parte lateral distal 1603. La parte positiva 1609A puede incluir una orificio 1610 con hilo o algún elemento similar para fijar ambas partes 1609A y 1609B con algún perno, tornillo, pasador, u otros sin que atente el espíritu de la invención.

En la presente materialización, la parte lateral distal 1603 tiene una parte negativa 1609B, un segundo medio para cambiar la dirección 1313 del tensor 301 del pulgar, una perforación para correa 1611 por la que puede atravesar o acoplarse operativamente la correa 1308 y una perforación lateral 1613A para fijar la parte palmar 1307 con algún medio tipo perno, tornillo, pasador, u otros sin que atente el espíritu de la invención.

En la figura 16 también se ilustra la parte palmar 1307 con una perforación principal 1615 por donde atraviesa el tensor 301 con el segundo componente de fijación 303, el tensor 301 luego puede ser desplazado por un canal o ranura 1617 para ser ubicado en un medio para cambiar la dirección 1311. En la presente materialización el medio para cambiar la dirección 1311 es una ranura que atraviesa la pieza palmar 1307 de extremo a extremo. Tales ranuras pueden tener otras geometrías que incluyen, pero no se limitan, a circunferencias, semicircunferencias, triangulares, cuadradas. La parte palmar 1307 incluye una perforación lateral 1613B que se alinea con la perforación lateral 1613A para fijar la parte palmar 1307 con algún medio tipo perno, tornillo, pasador, u otros sin que atente el espíritu de la invención. En el extremo opuesto al extremo que se acopla a la parte media distal 1611 se incluye una perforación radial 1305 para acoplar operativamente la correa 1308. En otra materialización la parte palmar 1307 incluye un medio para cambiar la dirección 1311 que incluye múltiples ganchos, pudiendo ser similares al componente de fijación y dirección 402 para atravesar el tensor 301 acorde a un cambio de dirección deseado.

En otras materializaciones la parte palmar 1307 puede direccionar a lo menos un tensor 301 que pase entre la palma del usuario y la parte palmar 1307, la cara palmar 1614 de la parte palmar 1307 puede tener una geometría que permita cambiar la dirección de a lo menos un tensor 301. En otra materialización la parte palmar 1307 tienen una perforación por la que atraviesa a lo menos un tensor 301 con el segundo componente de fijación 303.

En esta materialización el soporte 1301 está segmentada en cuatro partes. En otras materializaciones el soporte 1301 pudiese estar segmentado en más partes o en la misma cantidad de partes pero en lugares distintos. Las materializaciones con esta característica tienen el espíritu de reemplazar partes por desgaste de uso y/o para la customización del dispositivo de la presente divulgación de las medidas antropométricas de los distintos usuarios.

Con referencia a la figura 17, se muestra un diagrama de flujo que ilustra un método de calibración 1700 de rangos de movimiento y medidas antropométricas. El método de calibración 1700 resuelve el problema de las diferencias antropométricas entre distintos usuarios. Las medidas de guantes comerciales están normalizadas, siendo los estándares más utilizados los estadounidenses o europeos. Los usuarios pueden optar entre una talla que esté en su rango general de dimensiones. Por ejemplo, dos personas, paciente uno y paciente dos, pueden usar el mismo guante comercial de talla europea EU - 8 correspondiente a un largo máximo desde el extremo del dedo medio hasta la base de la muñeca de 182 mm, la Talla EU - 7 corresponde a 171 mm, por lo que las dos personas señaladas anteriormente podrían tener una diferencia de 11 mm en el dedo medio y usar el mismo guante. Otro problema es que las dos personas señaladas podrían tener algún dedo del mismo largo y diferencia en otros dedos. Estas diferencias entre los usuarios se vuelven relevantes al aplicar las fuerzas de los tensores 301 a los dedos del usuario y lograr movimientos funcionales de manera precisa. Siguiendo con el ejemplo del dedo medio, si para el paciente uno el largo del tensor 301 se ajusta o calibra para su dimensión, la acción de retraer el tensor 301 comenzará a flectar el dedo de manera efectiva, mientras que si al paciente uno, que tiene el dedo medio 11 mm más corto, se le ajusta el tensor 301 al mismo largo del paciente uno, el actuador comenzará a retirar el tensor 301 y no afectará en la posición del del hasta que se desplace el delta de 11 mm. Estas diferencias son fundamentales de resolver para una correcta ejecución de los movimientos de motricidad fina e interactuar con objetos reales. El método divulgado resuelve el problema permitiendo ajustar el largo de cada tensor 301 acorde a cada materialización de la interfaz de mano 101.

El método de calibración 1700 para la calibración de rangos de movimiento y medidas antropométricas también permite determinar la extensión máxima y flexión máxima de los dedos índice, medio, anular y meñique y la extensión y aducción máxima y flexión y abducción máxima del dedo pulgar. Acorde a cada usuario los requerimientos de movimientos pueden cambiar. En una situación de uso, por ejemplo en rehabilitación de una cirugía, en un primer periodo el paciente se puede ver beneficiado de un movimiento acotado de uno de sus dedos y en un segundo periodo puede requerir un movimiento más completo. En otra situación de uso, donde se requiera un rango completo de los movimientos del dispositivo movilizador de articulación 100 cada dedo tendrá un recorrido de tensor 301 particular. El recorrido del tensor 301 se entiende como la distancia que recorre el tensor 301 en su punto máximo de extensión y su punto mínimo de extensión. Estos valores son fijados por el usuario acorde a cada dedo y materialización. Acorde a la figura 12 los dedos índice y medio requieren un recorrido distinto ya que el tensor 301 está acoplado operativamente en la zona de la falange proximal y no distal. Ya que la materialización de la figura 12 también permite que el tensor 301 se acople operativamente en la zona distal, el usuario podrá configurar el recorrido del tensor 301 para cambiar el patrón de movimiento acorde a lo deseado.

El método de calibración 1700 para la calibración de rangos de movimiento y medidas antropométricas incluye un inicio 1701 , establecer máxima extensión del tensor 1702, establecer mínima extensión del tensor 1703, siguiente dedo 1705 y el fin calibración 1707. Antes o después de acoplar operativamente el tensor 301 a la interfaz de dedo 401A-F o a la funda 201 o al medio de conexión 1005 o en alguna materialización donde el tensor 301 esté fijo a la interfaz de mano 101 u otras materializaciones en el espíritu de la divulgación, se inicia el método de calibración 1700. En una materialización la interfaz de mano 101 mantiene los dedos extendidos previos a la calibración y la calibración inicia en el dedo pulgar, en esta materialización el largo del tensor 301 excede el largo del pulgar, por lo que el tensor 301 atraviesa cada componente de fijación y dirección 402 de la interfaz de dedo pulgar 401 F. El usuario puede dar inicio 1701 al método de calibración 1700, retrayendo el tensor 301 que se desplazará por los componentes de fijación y dirección 402 hasta establecer máxima extensión del tensor 1702. Luego, se retrae el tensor 301 para establecer mínima extensión del tensor 1703. Ambos pasos 1702 y 1703 sin intercambiables. En una materialización el tensor 301 se retrae hasta que el segundo componente de fijación 303 tope con el componente de fijación y dirección 402 y se observe el inicio del movimiento de flexión, en ese punto se da el comando de establecer máxima extensión del tensor 1702 . A medida que el tensor 301 se retrae el dedo se flecta y se genera la abducción del dedo pulgar. El usuario puede definir el rango acorde a la necesidad de la ocasión.

En el siguiente paso el usuario decide si requiere calibrar el siguiente dedo 1705, teniendo la opción de terminar la calibración y poner fin calibración 1707. Si se comanda seguir al siguiente dedo se repiten los pasos descritos. En el caso de no querer calibrar un dedo, la extensión del tensor 301 en el establecer máxima extensión del tensor 1702 y establecer mínima extensión del tensor 1703 debe ser la misma, de esta manera el rango de movimiento del tensor 301 será cero y no movilizará el dedo.

Luego de finalizar la calibración el dispositivo movilizador de articulación 100 puede recibir distintas señales de input para ejecutar distintos movimientos en la mano y dedos de manera independiente tales como movimientos preconfigurados, botones, comandos de voz, sensores de flexión, potenciómetros, sensores de presión, sensores tipo EMG.EEG, ECG, otros biosensores aunque se podrían usar otros sin que ello atente al espíritu de la invención.

El método de calibración 1700 puede ejecutarse con una interfaz física incorporada al dispositivo de articulación de mano 100 o que puede estar ubicada remotamente. En algunas materializaciones la interfaz es un panel de control o un computador. En otra materialización el dispositivo de la divulgación se conecta mediante bluetooth o wifi u otro protocolo de comunicación inalámbrico a un dispositivo externo con un software para comandar el dispositivo 100.

Dese por entendido que a lo menos dos pasos individuales usados en el método de la presente divulgación se pueden ejecutar en cualquier orden y/o de manera simultánea, siempre y cuando el dispositivo se mantenga operativo.

En uno o más ejemplos, la técnica descrita puede ser implementada en hardwarem software, firmware o cualquier combinación. Si se implementa en software, las funciones pueden ser almacenadas como una o más instrucciones o código en un soporte informático y ejecutado por una unidad de procesamiento basado en hardware. El soporte informático puede incluir un medio tangible de almacenamiento de datos (EJ. RAM, ROM, EEPROM, memoria flash, o cualquier medio que pueda ser usado para almacenar un programa código en la forma de instrucciones o estructuras de datos, a las que puedan acceder por una computadora). Las instrucciones pueden ser ejecutadas por uno o mas procesadores, tales como uno o más procesador digital de señales (DSPs por sus siglas en inglés), microprocesadores de uso general, circuitos integrados de aplicaciones específicas (ASICs por sus siglas en inglés), matriz de puertas lógicas programable en campo (FPGAs por sus siglas en inglés), u otros circuitos integrados de lógica discreta u otros circuitos integrados. Acordemente, el término “processor” es usado acá puede referirse a cualquier estructura u otra estructura física adecuada para la implementación de las técnicas descritas. Además, las técnicas descritas pueden ser completamente implementadas en uno o más circuitos o elementos lógicos.

En el presente documento se han descrito múltiples materializaciones de dispositivo y método. Estas materializaciones son solo una ejemplificación y no pretenden limitar el alcance de la invención reivindicada. Se debería apreciar que las distintas características de las distintas materializaciones que se han descrito se pueden combinar de varias maneras para producir múltiples materializaciones adicionales. Otras materializaciones, fuera de las divulgadas, pueden usarse sin exceder el alcance de la invención reivindicada.

Una persona versada en la materia técnica reconocerá que el objeto de la presente divulgación puede comprender menos características que las ilustradas en cualquier materialización descritas anteriormente. Las materializaciones descritas en el presente documento no pretenden ser una presentación exhaustiva de las maneras en que las distintas características del sujeto de la materia se puedan combinar. Acorde a esto, las materializaciones no son combinaciones de características mutuamente excluyentes; sino, las distintas materializaciones pueden incluir una combinación de las diferentes características individuales seleccionadas de las distintas materializaciones individuales, como es entendido por las personas versadas en la materia del art. Los elementos descritos en una materialización pueden ser implementados en otra materialización incluso cuando no se describe en tal materialización, salvo que se exprese lo contrario.

Aunque una reivindicación dependiente pueda referirse en las reivindicaciones a una combinación específica de una o más reivindicaciones, otras materializaciones también puede incluir una combinación de reivindicaciones dependientes con el sujeto correspondiente otra reivindicación dependiente o una combinación de una o más características con otra reivindicación dependiente o independiente.. Tales combinaciones se proponen en el presente documento, salvo que se especifique que una combinación no se pretenda realizar.