震颤稳定装置的制作方法

1.本发明涉及用于稳定身体部位(尤其是手)的生理性和病理性震颤的装置。


背景技术：

2.不自主肌肉震颤发生在一系列神经系统疾病中，特别是退行性疾病，例如帕金森病、原发性震颤、多发性硬化症等；以及其他表现出类似效果的疾病。
3.已经提出了许多使用陀螺仪来调解手震颤的提议。us5058571描述了一种早期提议，其中电池驱动的陀螺仪通过带条固持在手的背面。陀螺仪试图维持其旋转轴线的取向，并抵挡任何试图引起该取向变化的动作。因此，使用陀螺仪的理论是肌肉震颤的发作引起手的移动，但陀螺仪会阻止该移动，从而基本上抵消掉震颤。
4.然而，如us6730049中所述，us5058571的设备仅能够减少在一个平面方向上的不自主移动。然而，对于手臂移动，非自主移动很少是一维的。us6730049提出了一种刚性夹板来捆绑用户的下臂、手腕和手，基本上完全固定了从肘部向下的所有肢体关节，只留下拇指和手指远侧指骨的关节自由折曲。因此，无论尺寸如何，在束缚区域内的任何不自主移动都会传递到夹板。陀螺仪被安装到夹板上的抵消这种移动的方位。在一些实施例中，两个陀螺仪被安装到夹板，它们的旋转轴线彼此正交安装。据称，该设备可以通过沿夹板长度调整陀螺仪的位置来调节到特定患者的震颤曲线。然而，非常大质量的设备的稳定效果实际上将大幅度超过沿夹板重新放置的任何效果。此外，沿夹板长度调整的前提是震颤集中在肘部周围。因此，该设备对手震颤几乎没有效果。
5.然而，本领域技术人员将立即意识到，该设备防止下臂内除手指之外的所有自由移动。甚至拇指的移动也受到很大约束，严重限制了患者的活动范围，潜在地恶化而不是减轻患者病情的实际后果。
6.因此，需要改进的震颤稳定技术。在我们的早期申请wo 2016/102958中，我们描述了一种安装在外壳内的陀螺仪设备，使得陀螺仪盘能够相对于外壳进动。外壳被安装到手套，患者可以通过手套佩戴该设备。在开发了高效的陀螺仪设备后，我们现在将注意力转向将设备安装到患者遭受震颤的区域的手段。
7.如上所述，us6730049基本上教导了震颤只能通过整个肢体的固定来稳定。在该公开文件描述的实施例中，远侧指骨保留能够折曲以允许留存小程度的数字功能。因此，需要一种用于将陀螺仪设备安装到肢体的系统，使得震颤的力可靠地传递到陀螺仪设备，在那里它们可以被平衡，而不会过度妨碍肢体的正常使用。


技术实现要素：

8.在其最广泛的意义上，本发明提供了一种用于减少震颤对人体区域的影响的装置，该装置包括陀螺仪设备和用于将陀螺仪设备附接到人体上该区域中位置的附接组件，其中附接组件提供到该位置的基本上无弹性的附接件并且包括陀螺仪固定架；其特征在于，陀螺仪固定架包括基本上刚性的第一板，该基本上刚性的第一板具有适于基本上对应
于所述位置中人体形状的形状。
9.优选地，基本上无弹性的附接件包括至少一个基本上无弹性的带条，该带条可附接到第一板并且可围绕和/或抵靠所述位置固定。
10.优选地，带条包括张力或松紧指示系统。
11.可选地，基本上无弹性的附接件包括由基本上无弹性的材料形成的可拆卸袖带。
12.可选地，袖带为可附接到手的手套或手套的一部分的形式。
13.有利地，基本上无弹性的附接件由基本上无弹性的第一聚合物材料形成，该基本上无弹性的第一聚合物材料嵌入可以是基本上无弹性或弹性的第二聚合物材料内。
14.第二聚合物材料可以是合成橡胶，优选氯丁橡胶或聚氯丁二烯橡胶。
15.优选地，基本上无弹性的附接件可从人体区域拆卸。
16.优选地，附接件可通过相对于人体区域纵向定向的紧固设备拆卸。
17.优选地，紧固设备是拉链紧固设备。
18.优选地，拉链紧固设备基本在基本上无弹性的附接件的整个长度上铺设。
19.优选地，拉链紧固设备具有拉链拉头并且拉链紧固设备被定向为使得在使用中通过拉链拉头上的拉动动作实现将装置安装到人体。
20.优选地，附接组件还包括可安装到身体的第二板，使得压缩力或夹紧力可施加在第一板和第二板之间。
21.在一个实施例中，第二板基本上是刚性的。
22.在替代实施例中，第二板具有一定程度的柔性。
23.优选地，第二板是穿孔板。
24.优选地，第一板和第二板中的至少一个由聚合材料、金属、金属合金、木材或复合材料形成。
25.优选地，压缩力或夹紧力为约50n或更大，优选约100n或更大。
26.优选地，压缩力或夹紧力为约300n或更小，优选约200n或更小。
27.压缩力或夹紧力可以在50n至300n的范围内，可选地为100n-200n。
28.优选地，第一板基本上是刚性的。
29.优选地，陀螺仪设备包括陀螺仪外壳，并且陀螺仪外壳和陀螺仪固定架包括互相地相互作用的元件，使得陀螺仪外壳可从陀螺仪固定架拆卸，优选地，其中相互作用的元件包括正向锁定特征以保持陀螺仪外壳安装到陀螺仪固定架。
30.可选地，相互作用的元件提供滑动锁定配件、卡口配件或扭锁配件。
31.有利地，身体区域是手，并且第一板被设定尺寸为在使用中不覆盖拇指的近侧和远侧指骨。
32.优选地，第一板具有大致环形的扇形形状，该大致环形的扇形形状具有大致对应于手的指关节曲率的外曲率。
33.优选地，第一板被设定尺寸为在使用中不覆盖手的指关节。
34.优选地，第二板被设定尺寸为在使用中不延伸到手的指关节或拇指的近侧和远侧指骨。
35.优选地，附接组件还包括视觉指示系统，以指示在使用中何时以正确的力或张力抵靠所述位置应用附接组件。
36.有利地，附接组件还包括被动震颤稳定部件。
37.优选地，被动震颤稳定部件包括可拉伸织物，该可拉伸织物被设定形状和尺寸为适用于或围绕所述位置。
38.优选地，该部件延伸超出所述位置并且沿着该部件的长度提供不同的压缩特性。
39.优选地，压缩特性在根据bsi 661210:2018测量的1.7kpa至4.8kpa(13mmhg和36mmhg)的范围内。
40.优选地，陀螺仪设备包括电驱动马达，并且其中该装置还包括电源组和用于陀螺仪设备的马达的控制系统。
41.优选地，电源组可在远离陀螺仪附接组件的定位处可拆卸地附接到所述装置。
42.优选地，电源组可通过可拆卸电连接器电耦合到陀螺仪设备。
43.优选地，可拆卸电连接器是自定向电连接器。
44.优选地，可拆卸电连接器包括磁力连接器，其中连接器包括第一连接器元件和第二连接器元件，并且其中每个元件包括与另一元件中定位地对应的磁体极性相反的磁体。
45.优选地，电源组可安装在人体区域附近。
46.在一些实施例中，陀螺仪设备包括至少一个控制力矩陀螺仪或至少一个反作用轮。
47.在一些实施例中，该装置包括至少一个振动单元。
48.在一些实施例中，该设备包括多个陀螺仪设备。
49.优选地，该装置还包括关节稳定装置。
50.优选地，陀螺仪固定架可安装到人体的关节附近及关节一侧，并且其中关节稳定装置包括具有第一端和第二端的大致细长的连杆机构，其中第一端被耦合到陀螺仪固定架并且第二端被耦合到可安装到关节的第二侧的关节移动阻滞设备，其中关节移动阻滞设备适于将阻滞力施加到连杆机构的第二端以抵抗关节的折曲。
51.优选地，连杆机构的第一端包括万向接头。
52.在一个实施例中，关节稳定设备包括或进一步包括弹性滞后设备，该弹性滞后设备适于将弹性稳定力施加到陀螺仪固定架。
53.优选地，陀螺仪固定架可安装到人体的关节附近及关节的第一侧，并且其中弹性滞后设备包括可固定到关节的第二侧的带或带条，并且还包括连杆机构，该连杆机构包括第一弹性构件和第二弹性构件，每个构件被相对地布置在关节的铰链轴线的上方和下方。
54.在替代实施例中，关节移动阻滞设备包括摩擦设备，该摩擦设备适于将摩擦稳定力施加到连杆机构的第二端。
55.在另一替代实施例中，关节移动阻滞设备包括制动盘组件，该制动盘组件包括传感器以感测连杆机构的第二端的移动，以及可电磁致动的盘式制动器，该可电磁致动的盘式制动器可响应于来自传感器的输入而致动以将制动力施加到连杆机构的第二端。
56.在又一替代实施例中，关节移动阻滞设备包括耦合到连杆机构的第二端的缓冲器。
57.在另一替代实施例中，关节移动阻滞设备包括耦合到连杆机构的第二端的磁流变阻尼设备。
附图说明
58.现在将仅作为示例参考附图更详细地描述本发明的上述和其他方面，其中：
59.图1是根据本发明的装置的第一实施例的平面图；
60.图2是根据本发明的装置的实施例的电源组单元的主要部件的透视图；
61.图3是根据本发明的装置的实施例的第一板的透视图；
62.图4是根据本发明的装置的实施例的第二板的透视图；
63.图5是图示根据本发明的装置的实施例的第一板的尺寸考虑因素的平面示意图。
64.图6是图示根据本发明的设备的实施例的第二板的尺寸考虑因素的平面示意图；
65.图7是根据本发明的装置的实施例的护手套的透视图；
66.图8示出了根据本发明的装置的各种实施例的压缩特性的示意性平面图；
67.图9示出了根据本发明的装置的实施例的各种陀螺仪组件安装布置；
68.图10是根据本发明的装置的第二实施例的透视图；
69.图11是根据本发明的装置的第三实施例的透视图；
70.图12是根据本发明的装置的第四实施例的透视图；
71.图13是根据本发明的装置的第五实施例的透视图；
72.图14是根据本发明的装置的第六实施例的透视图；
73.图15是根据本发明的装置的第七实施例的透视图；
74.图16是根据本发明的装置的第八实施例的透视图。
具体实施方式
75.图1图示了根据本发明的用于减少手震颤影响的震颤稳定装置，并且还图示了根据本发明的装置的第一实施例。所描述的原理同样适用于身体其他区域上的震颤减少。如图所示，方便地，陀螺仪单元10可安装到经历震颤的患者的手11的背部。如本文所用，术语陀螺仪设备、陀螺仪、陀螺仪单元及其同义词旨在描述用作陀螺仪的装置，并且在本发明的上下文中，一般描述包括可旋转盘或轮的任何设备(例如飞轮)，通过电动马达或其他合适的驱动工具(例如液压或气动涡轮)引起围绕轴线(陀螺仪轴线)旋转。在我们较早的申请wo2016/102958中描述了一种这样的电驱动设备，并且本文将不再详细描述陀螺仪的精确布置。
76.本发明的装置为陀螺仪单元提供到身体的弹性安装，使得陀螺仪轴线在使用和佩戴者活动期间保持基本上正交于表面。
77.电动马达需要电源组或电源供应单元12，该电源组或电源供应单元12可方便地安装到患者的前臂13并通过电缆14链接到陀螺仪单元10。通过这种布置，装置的重量在手和前臂之间分担，同时维持围绕手腕区域15的完全的移动自由度。由于已知静止质量也可以有助于减少震颤的幅度，因此将电源组直接安装到陀螺仪单元或将电源组构建在陀螺仪单元内可以是有利的。然而，已经发现一些用户更喜欢具有分布式电源供应布置，其中(至少一些)电源供应电池组被分布到身体的其他区域。将电源组分布在前臂周围，使其更接近手臂的质心，从而更容易携带和控制单元的重量。尽管净重与电源组由陀螺仪单元携带或否则不分布的情况下相同，但在初步试验中，一些用户表示更喜欢分布式电源。
78.该装置作为一个整体还包括控制单元(未示出)以控制陀螺仪的操作。控制单元被
方便地分布在陀螺仪单元10和电源供应单元12外壳之间，但可替代地，可以完全地或基本上被容纳在任一单元内。在未示出的替代实施例中，电源供应单元与陀螺仪单元一体形成。
79.在优选实施例中，如图2所示，电源供应单元12通过可拆卸电连接器电耦合到陀螺仪设备。更优选地，可拆卸电连接器包括磁性自对准电源连接器，其中连接器包括形成电源供应单元12的一部分的第一连接器元件16和附接到电缆14的端部的第二连接器元件17，该电缆14链接到陀螺仪组件。每个元件16、17具有至少一个磁体18，该至少一个磁体18的极性与另一元件中定位地对应的磁体19相反。磁体可以被设置为促使连接器以特定方向配置耦合，或者可以被简单地设置为在第一连接器元件和第二连接器元件之间具有相反的极性。第一配置在其中连接器用于将数据传输到电源供应单元或陀螺仪单元内或设备外部(用于设备诊断、临床诊断等)的控制单元以及用于电连接的组件中可能是有利的。通过这种布置，必须回忆起，在尝试应用该装置时通常会经历震颤的患者可以通过连接器到电源供应单元的粗略位置容易地将陀螺仪组件连接到电源供应，允许磁性布置正确地自对准电端子以完成电连接。同样，供电源从陀螺仪组件的分离可以被快速实现而无需精细运动技能(motor skill)。相同的连接器可用于为电源单元充电。
80.电源供应单元12包含具有足够充电容量的足够电池组，用于为陀螺仪组件供电，以在充足的时间段内为被治疗的身体区域实现治疗上适当水平的震颤稳定。在所示实施例中，电源供应单元12被提供在电源供应外壳中，该电源供应外壳被设定形状为与在使用中将安装该单元的身体区域的形状相应。例如，如果该单元意图被佩戴在下臂或另一肢体上，则该单元有利地具有弯曲的面向肢体的表面。如果该单元意图被安装在腿上，则曲率可能更小，并且如果该单元意图被携带在躯干上，则基本上平坦的表面可以提供更好的贴合性。该单元可以包括填充形式的共形层，以提高贴合的舒适度。
81.适当地，该单元通过带条(未示出)固定就位。应当理解，可以使用多个分立的电源供应单元，根据需要串联或并联连接，以更广泛地分布电源供应单元的重量和/或在电池组需要再充电之前提供更长的服务期。
82.在优选实施例中，电源供应单元12包括电源开关、指示电池中剩余电量水平的电池充电指示器和指示单元何时可操作的电源指示器。在优选实施例中，该单元还将包括如在可再充电电池设备(尤其是锂离子电池)领域中众所周知地控制的电源管理，包括用于保护例如防止过压和欠压、过流、短路和过热的电池保护措施。在优选实施例中，电源供应单元还起到为电池组提供冲击和电击保护以及抗变形性的作用。
83.有利地，电源供应单元12还包括显示器以显示与使用本发明的装置有关的这些和其他参数。在未示出的替代实施例中，显示器被提供在陀螺仪单元10中。其他参数可以源自与装置相关联的其他传感器。传感器可以被安装在装置上或装置内，或者可以被安装在身体的其他地方并链接到装置。例如，该装置可以包括与生理参数相关的传感器，这些传感器可以为患者或临床医生提供有用的数据，例如ecg、eeg、emg、呼吸、spo2、温度、心率、睡眠跟踪、代谢物和汗液传感器、加速度计、跌落传感器、触摸传感器等，并且可以包括输入设备，例如麦克风或相机。传感器可以包括环境功能，例如全球定位卫星接收器、空气质量和紫外线照射传感器。可以具有针对单个参数的单个传感器或多个传感器，遍及装置的支撑架分布。显示器可以是交互式显示器，从而允许显示器上视图的循环和与控制单元的交互。该装置还可以包括紧急警报系统、提醒系统(例如服用药物的提醒)，并且可以包括用于存储与
该装置的使用以及例如患者的医疗记录有关的数据的固态存储器。该显示器还可用于显示与装置操作有关的警告和/或不利事件警告。控制系统还可以包括网络通信能力，例如wifi(注册商标)和移动电话能力。通信能力在传输临床数据以在装置或与患者有关的不利状况的事件下警示紧急服务方面特别有利。
84.在优选实施例中，该装置包括自由落体传感器以感测该装置何时可能已经掉落，作为响应，控制系统将设备置于操作受控损坏状态(其中陀螺仪的旋转维持在降低的速度)或停止陀螺仪的旋转。例如，当检测到高于阈值的急剧加速(指示跌落)时，控制系统可以触发陀螺仪的立即锁定和断电。当装置重新启动时，装置进入诊断模式，并且如果异常行为被指示为操作受控损坏状态，则可以允许陀螺仪的旋转维持在降低的速度以提供持续程度的震颤稳定，或者，如果损坏看起来更严重，则停止陀螺仪的旋转。如果没有指示异常行为，则装置继续正常启动。
85.该装置还可以包括触觉反馈元件，以作为对设备用户的警告和提醒。例如，装置的电源组在使用中可能被衣服遮盖，因此触觉反馈(例如以振动的形式)可用于提示用户查看显示器和其他动作。
86.振动功能可以内置到电源组或陀螺仪单元中，或者使用常规设备(例如一个或多个压电设备或具有偏心安装质量的微型马达)在装置上的其他地方提供。可以进一步应用振动功能以向身体区域提供连续或周期性振动。已经发现将振动力施加到身体经受震颤的区域提供附加的震颤稳定，并为用户提供放松的感觉，这反过来可以导致较低的震颤振幅。
87.在某些实施例中，该装置还包括加热和/或冷却元件。已经发现，热和冷两者都可以对患者震颤的严重性产生影响。因此，包含加热和/或冷却功能可以进一步协助震颤控制。
88.在一些示例中，陀螺仪单元10可以包括单个陀螺仪或多个陀螺仪，容纳在单个外壳内或多个分立外壳内。
89.如我们较早的申请wo 2016/102958中所述，陀螺仪设备有利地包括进动机构，使得至少一个陀螺仪能够随着装置的移动而进动，以在目标区域上施加必要的力。在多个陀螺仪的情况下，每个陀螺仪可以具有单独的进动机构，或者多个陀螺仪可以被安装在共同的进动系统上。
90.在包括一组或多个陀螺仪的陀螺仪单元的情况下，该组的每个陀螺仪有利地为可单独控制的。例如，陀螺仪的开和关可以被单独控制，每个陀螺仪的运动和进动或陀螺仪转盘的旋转速度可以在控制单元的控制下，以改变陀螺仪的角动量并因此改变陀螺仪单元产生的扭矩。
91.在某些示例性实施例中，陀螺仪或多个陀螺仪中的至少一个是在控制单元主动控制下的主动陀螺仪。例如，这种陀螺仪可以包括反作用轮组件或控制力矩陀螺仪。
92.反作用轮组件传统上需要至少三个反作用轮，一个反作用轮用于俯仰、滚转和偏航的每条轴线。反作用轮组件允许陀螺仪单元响应于装置的移动而围绕任何期望的轴线施加指定的抵抗扭矩。在优选实施例中，该装置包括用于感测手或其他身体部位移动的传感器，使得控制系统可以被编程为作为能够调整反作用轮的角速度的主动控制系统来操作。当该装置被附接到手或其他相应的身体部位时，可以跟踪设备的运动并且控制系统可以赋予必要的扭矩脉冲以干扰不需要的震颤运动。这可以适于包括基于控制系统先前学习的预
测控制，以区分和预见不自主震颤运动和正常自主运动。当每个马达加速或减速反作用轮飞轮的自旋时，抵抗扭矩被施加回身体，该抵抗扭矩与反作用轮飞轮的尺寸和加速或减速的幅度成比例。因此，为了使身体部位绕y轴线顺时针转动，具有与y轴线对齐的自旋轴线的飞轮将通过从马达施加的扭矩以期望的速率在逆时针方向上自旋。手的移动在连续基础上被监控并且反作用轮的操作被实时调整以抵抗任何震颤。
93.为了使整个系统的总角动量守恒为零，飞轮围绕同一轴线但在相反方向上施加相同量的扭矩，通过马达安装组件将该脉冲施加到身体部位。为了在某个取向处停止，关闭马达并制动相关的反作用轮，其中减速速率等于身体部位所需的减速速率。
94.在使用控制力矩陀螺仪(cmg)的修改中，并非改变轮速度，而是改变陀螺仪取向。与反作用轮不同，cmg具有初始角动量。角动量的大小由主马达控制，并且与初始轮自旋速度成比例。在cmg内，飞轮与电动万向固定架一起安装或安装在电动万向固定架内。辅助马达或多个马达可以被附接到万向固定架的所述轴线或多个轴线。(一个或多个)辅助马达施加扭矩以变更飞轮的转动轴线。鉴于陀螺效应，合成扭矩垂直于作用在cmg上的扭矩。该合成扭矩被施加到整个cmg组件，并通过飞轮万向固定架耦合到所附接的身体部位。
95.cmg或多个cmg由装置内的定位控制系统或等价物控制。定位控制系统利用来自系统内惯性测量单元的定位数据。
96.在一些实施例中，仅选择某些轴线用于控制，例如仅滚转、仅俯仰、以及仅滚转和俯仰等；从而在需要时减少陀螺仪的数量和控制系统的复杂性。
97.在优选实施例中，陀螺仪设备10和电源供应13被方便地提供为可拆卸部件，其中该装置分别包括陀螺仪固定架20和电源供应固定架21。下面将进一步讨论安装该设备。
98.图3和图4示出了根据本发明的装置的附接组件的实施例，其形式为用于手的附接组件，如图所示，用于患者的右手。目的是实现到手的基本上无弹性的附接，使得安装到该附接件的陀螺仪组件相对于手基本上不动，使得陀螺仪组件的稳定力被基本完全传递到手。
99.附接组件包括第一板20，该第一板20由将该板提供为基本上刚性(即在不易变形或在跨越板的尺寸上具有不超过小程度的柔性的意义上)的材料制成。非常广泛范围的材料适用于这项任务，包括聚合物材料、金属、合金、木材和复合材料。合适的聚合物材料包括丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚乳酸、聚丙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺和聚碳酸酯，并且可以被注塑或浇铸，或从片材切割，在需要时成形。
100.在某些实施例中，第一板20是刚性的，即在不可弯曲或不能弯曲或不能变形走形的意义上是刚性的。
101.在优选实施例中，形成的第一板20具有约20mpa或更大范围内的抗拉强度，可选地高达约300mpa。
102.如图所示，第一板20被设定形状为基本上对应于手背廓形。在某些示例中，第一板的形状通过测量患者和制造患者专用的第一板来确定。在其他示例中，开发了一种模块化系统，其中每个元件都可以以各种尺寸和形状供开处方的临床医生使用，以对应于手尺寸和形状的全部范围。
103.在优选实施例中，第一板20被形成有多个通风孔以允许维持正常的温度和湿度调节，并且第一板20包括安装板21到可操作上表面，陀螺仪组件可以被安装在该可操作上表
面。在优选实施例中，第一板20还被提供有与可操作下表面的共形层，以增强板与身体区域的贴合性，降低皮肤磨伤的风险，从而增强其对佩戴者的舒适度。适当地，共形层是相对薄的可压缩介质层，例如泡沫材料。共形层需要被设计和制造，使得它不会过度降低陀螺仪组件安装到身体区域的刚度。共形层还可以包括抗微生物涂层、减少气味涂层和/或抗菌处理。在某些实施例中，共形层由提供舒适度但在较高应变率下变硬的非牛顿材料形成，从而增加力传递。
104.图4示出了第二板30，其被设定形状为提供第一板20可以被固定在其上的表面，其中选择用于治疗的身体区域被夹在第一板20和第二板30之间。第二板30由具有足够刚度的材料形成以与第一板20协作以维持邻近所选择身体区域的陀螺仪组件的可靠位置。适用于第一板20的那些材料也适用于第二板并且可以具有相同的刚度或不同的刚度，这通常取决于特定身体区域。例如，在所示实施例中，第二板为掌板30的形式，并且掌板30可以适合具有较低的刚度以便允许掌板30比第一板20更薄，这样使得与其他情况相比，掌板30更少妨碍手指和拇指的移动。然而，也可能存在指示更刚性的掌板30的震颤状况水平。如图所示，在优选实施例中，第二板30被穿孔。
105.在图3和图4所示的实施例中，第一板20和第二板30通过一个或多个可调整带条35(为清楚起见在图3和图4中省略，但在图1中示出)被方便地固定在一起，该一个或多个可调整带条35穿过带条链接件32。可调整带条被设置为使得手可以被夹在两个板之间并且足够的压缩力被施加到身体以将陀螺仪组件维持在其正确方位并防止陀螺仪组件移动到其正确方位之外。可以认为压缩力由两个板之间的或跨越两个板的夹紧力来表示。适当地，压缩力为约50n或更大，例如约100n或更大。适当地，夹紧力为约300n或更小，例如约200n或更小。
106.本领域技术人员将能够容易地设计合适的捆扎布置。例如，带条35可以通过钩环型紧固或按扣来固定。同样，可以使用如紧固布置领域中已知的其他布置，例如系带(包括自紧系带或自动收紧系带)，或单向致动棘轮系带系统。用于提供所需压缩力的其他布置对于本领域技术人员将是显而易见的。
107.在优选实施例中，带条能够在使用时维持大约0.3nm的带条张力。
108.在优选实施例中，带条35包括渐进磨损指示，以提前指示何时带条可能需要更换。例如，拉伸或撕裂痕迹可指示磨损程度。
109.为了维持第一板20和第二板30的正确定位和夹紧，带条35基本上是无弹性的，使得板在使用期间通过带条拉伸而移动的任何可能性被最小化。在某些实施例中，基本上无弹性的带条包括面向皮肤的衬里，该面向皮肤的衬里可以是弹性的，以便为佩戴者提供舒适度。
110.在所示的优选实施例中，无弹性可调整带条35与掌板30组合限定了用于第一板并因此用于陀螺仪组件的无弹性支撑系统，该无弹性支撑系统保持从陀螺仪组件到震颤稳定力的预期焦点的出色力传递效率。
111.板20、30中一者或两者可以包括柔性接头或折叠线，以促进手掌的增加的活动能力。已经发现这可以提高患者满意度和本体感受反馈。
112.在未示出的替代实施例中，第一板和第二板被形成为连续的单一元件。
113.在未示出的替代实施例中，陀螺仪组件被安装到细长带条，该细长带条可以缠绕
在待治疗的身体区域周围。已经发现运动胶带(例如在泰拳中用于捆绑手的运动胶带)可以提供合适的支撑。
114.在us6730049的布置中，虽然震颤的衰减可能至少部分地是成功的，但是手和手臂的正常活动能力大幅度丧失。因此，在优选实施例中，第一板和第二板被设定形状为使得它们不妨碍精细马达运动，例如手指或手抓握移动。如图3所示，所示实施例被设定尺寸和形状为使手指和拇指的关节基本上脱离板。
115.这在图5和图6中进一步图示。图5以平面图示出了左手33和右手34上的第一板或上板的合适尺寸设定和形状设定。每个板20l、20r通常遵循手侧处的自然倾斜朝向小指直到指关节，但停止在指关节附近；遵循指关节的大致曲率，并在拇指关节周围提供凹形轮廓。板具有朝向小指侧的大致圆形轮廓，以确保当患者将手放在表面上时，没有刚性材料妨碍。在优选实施例中，板在手腕区域周围具有凹形轮廓，凹形地指向手的中心，以允许手腕围绕手腕关节自然折曲并防止手腕周围的皮肤或肉被挤压。在三维上，板遵照远侧横弓的自然曲率，其中相对切线曲率与纵弓和近侧横弓共形。
116.图6以平面图示出了左手和右手上第二板或掌板的典型尺寸设定和形状设定。每个板30l、30r具有位于远侧手掌折痕下方的顶部边界尺寸，并被设定廓形为围绕与拇指相对的掌骨以如上文所讨论地确保当将手放下并且小手指最低时，没有刚性材料妨碍。在优选实施例中，第二板也被设定廓形为遵循静止时手的自然弓形。在三维上，掌板也遵照远侧横弓的自然曲率，其中相对切线曲率与纵弓和近侧横弓共形；并且也顺从沿着纵弓的手弓上的肉突。
117.有利地，用于将陀螺仪佩戴在手或身体其他部位上的附接工具包括用于指示正确张力已被施加的视觉指示工具。
118.图7示出了一种修改，其示出了手套或护手套40形式的陀螺仪组件支撑件的下侧视图。在护手套40的形式中，护手套用作陀螺仪组件10及其相关联的电源组12两者的平台。在一些实施例中，这消除了对部件(包括可以被包括的任何传感器，如下文所述)之间分立连接的需要。因此，护手套是用于该装置的特别有利的平台。
119.许多材料适用于护手套或手套的构造，但构造需要符合上述关于为陀螺仪组件提供基本上无弹性安装的要求。因此，一般来说，护手套将是为个体患者而定制的。图7还突出显示了肢体的解剖区域——手11、前臂13和手腕15。合适的材料包括由来自聚合物支撑件内的纤维编织、纺丝或针织的织物，并且包括聚酯、聚丙烯、羊毛、聚酰胺、棉、弹性纤维和聚氯丁二烯。已经发现聚氯丁二烯(氯丁橡胶)是特别适合用于护手套的基础聚合物材料。
120.适当地，护手套40还包括与护手套织物一体的第一板20以接收陀螺仪组件。在一些实施例中，还包括第二板或掌板30，其与护手套织物适当地一体形成。
121.在一些实施例中，手套或护手套织物的压缩强度为手提供足够的压缩力以维持陀螺仪组件的正确定位。因此，在一些实施例中，陀螺仪附接组件与护手套或手套一体地形成。织物对皮肤的压缩力也为佩戴者提供附加支撑，一些佩戴者认为这非常令人放心。
122.4d织物(能够在四个方向上拉伸的织物)特别适合于我们的用途。cnc编织机可以被编程以随着编织的进行而在水平、竖直和对角线上改变编织纤维的经纱和纬纱铺叠，并且能够在编织过程中加载一系列纤维，而不会中断或停止该过程。例如，编织密度和集中图案可以在护手套的整个编织中改变，织线的颜色、材料、弹性和规格也可以改变，从而允许
编织在织物的不同区域具有多种弹性、柔性和其他特性的单个织物部件。例如，可以生产具有多个分区的单一织物部件，该多个分区具有不同弹性。织物几何形状可以改变，而不一定要编织需要切割和整理的直线片材。穿孔很容易在织物中形成。使用计算机控制的编织机允许单件构造，而不需要从图案切割多个组成件，然后这些组成件需要缝合以形成产品。织物的浪费也更少。
123.如图7所示，护手套平台的优选实施例包括纵向拉链紧固件41，该纵向拉链紧固件最为方便地沿着手臂的下侧纵向铺设，并且被定向为使得将护手套安装到手臂涉及在从手朝向肘部的方向上拉动拉链拉头。翼片42为闭合配置中的拉链拉头提供遮盖。由于应用护手套意味着对肢体施加一定程度的压缩以维持陀螺仪组件的正确定位，因此通过远离手的拉动动作更容易实现护手套的装配和拉链紧固件的闭合。
124.拉链紧固件具有袖带或护手套可以暂时分开的优点，在手腕关节上方约1cm处朝向手掌终止，以协助装置的应用和移除，特别是通过打开作为护手套的最窄点的手腕区域中的护手套。拉链提供了跟踪或引导的闭合路径，使患有震颤的患者更容易在没有辅助的情况下应用。用沿着护手套线性排列的替代紧固件可以实现相同的优点。
125.护手套的制作可以沿着其长度提供一定范围的压缩强度。在试验中，患者发现可以定制手套的压缩特性以提供良好程度的被动震颤稳定性。这在图8中进行了图示，其中示出了三个示例压缩配置。在图8i中，护手套为手腕区域提供高压缩，为手区域提供相对低的压缩，为下臂提供中等压缩。图8ii示出了对手腕和下臂两者都有高压缩的二分区配置；而图8iii示出了图8i配置的变体，其中在拇指关节周围具有局部高压缩区域。
126.在优选实施例中，根据bsi标准661210:2018测量的由护手套的各个分区提供的压缩从在大约1.7kpa至4.8kpa(13mmhg至36mmhg)的范围内。
127.陀螺仪组件可以通过任何合适的手段安装到其陀螺仪组件固定架上。在优选实施例中，陀螺仪组件可以可拆卸地附接到第一板20。这允许陀螺仪组件被移除以允许清洁或更换支撑件。合适的附接系统如图9所示，图9仅以示例的目的图示了具有滑动锁定型布置(图9i(a)和(b))、卡口固定架(图9ii(a)和(b))和扭锁型布置(图9iii(a)和(b))的附接的两种变体。
128.在某些实施例中，该装置还包括关节稳定支架。关节稳定支架提供跨过关节的连杆，以提供跨过关节的附加稳定性。例如，在手震颤的情况下，关节稳定支架包括从如上所述应用到手背的陀螺仪组件或陀螺仪固定架到佩戴在下臂上的手腕上方的固定架的连杆。支架可以用作关节移动减速设备，该关节移动减速设备将减速力施加到连杆机构的第二端以抵抗关节的折曲。
129.图10至图16中示出了一系列示例性关节稳定支架。一般而言，每个支架包括具有第一端和第二端的至少一个大致细长的连杆机构。细长连杆机构的第一端被耦合到陀螺仪固定架或陀螺仪组件，并且第二端被耦合到下臂固定架。连杆机构可以基本上是刚性的，或者在一些实施例中可以是弹性的。
130.图10中示出了第一实施例，该实施例表示作用于弹性滞后型模型的布置。陀螺仪组件50被安装到第一板(为清楚起见省略)，以便安装到患者的手背，如上所述。下臂固定架以袖带51的形式提供，可佩戴在患者的下臂上。袖带被构造为使得它在装置被佩戴时将可靠地留存在原位。应当理解，上述护手套形式的支撑在这方面将是特别有利的，因为袖带可
以被集成在护手套的织物内。该装置还包括如上所述的手掌支撑件52。关节稳定支架还包括一对弹性构件，该对弹性构件定位于手腕关节的相对侧上并基本上与手腕的枢转轴线垂直对齐，第一弹性构件53在手臂的内表面上，并且第二弹性构件54在手臂的外表面上。手腕从静止向一个方向的折曲延伸弹性构件之一，其用于将手腕带回到静止方位。例如，折曲手腕以闭合手的手掌和前臂内表面之间的角度引起第二弹性构件54的弹性延伸，然后其用于将手返回到静止方位。在修改中，提供附加弹性构件，该附加弹性构件围绕手腕的轴线间隔开。
131.图11中示出了替代实施例，该替代实施例在摩擦控制的基础上操作。在该实施例中，该装置的手安装式部件大体类似于图9的实施例，包括具有相关联安装板(为清楚起见省略)和手掌支撑件52的陀螺仪组件50。下臂固定架包括上板60和下板61，上板60和下板61通过上述类型的基本上无弹性的带条(为清楚起见省略)固持在前臂上的适当位置。这两个部件通过刚性连杆62耦合。连杆62在第一端处用万向接头63耦合到陀螺仪组件或陀螺仪组件的固定架。万向接头63允许用户维持手腕的基本上无阻碍的转动使用。连杆62的第二端被提供有扩大的头部64，该扩大的头部64被布置为在圆形杯状物65内移动，该圆形杯状物65安装到下臂固定架的上板。手腕的运动受到扩大的头部64和杯状物65之间的摩擦力限制。该布置还包括偏置工具，该偏置工具用于将头部64返回到杯状物65内的中心方位。在所示实施例中，偏置工具包括与杯状物65的三个径向等间隔直径对齐的三个有弹性的弹性带66。通过连杆62传输，弹性带66作用于扩大的头部64的杆上，以响应于手腕的移动使头部64返回到杯状物65内的中心方位。可以理解的是，弹性带66之一有利地垂直于连杆62的轴线跨过杯状物65安装。替代的偏置工具对于本领域技术人员将是显而易见的。例如，偏置工具可以包括安装在杯状物65内的可压缩弹性盘，例如橡胶盘。
132.图12中示出了又一实施例。组件的手安装式部分与上面关于图11图示和描述的相同，并且基本上刚性的连杆70在第一端处用万向接头71耦合到手安装式部分。前臂安装式部件也包括上板72和下板73，上板72和下板73通过基本上无弹性的带条(未示出)将组件有弹性地固持到下臂。安装到上板72的是可电磁致动的盘式制动器组件74，连杆70的第二端被可操作地耦合到该盘式制动器组件74。盘式制动器组件用于减慢连杆70的第二端的移动，并因此也减慢手相对于前臂的移动。如图所示，组件74包括制动盘布置75以及电池和控制单元76。然而，应当理解，电池和控制单元功能可以方便地作为整体被并入用于装置的电源供应和控制单元中。该布置包括传感器，以感测连杆的第二端的移动并响应于来自传感器的输入而致动可电磁致动的盘式制动器，以向连杆的第二端施加制动力。
133.图13示出了图12的布置的修改，其中连杆80基本上是刚性的并且包括在第一端处的万向接头81，该万向接头81如上所述被链接到陀螺仪组件或陀螺仪组件固定架，但连杆80的第二端用阻尼器82安装到上板72，阻尼器82是机械阻尼设备，通过粘性摩擦抵挡但不阻止运动。
134.图14示出了又一实施例，其中陀螺仪组件或固定架与前臂固定架之间的连接件90是柔性外壳91内的流体阻尼器。外壳具有一对刚性压缩板、近侧压缩板92和远侧压缩板93。压缩板92、93将连杆分成隔室，其中在两个板之间形成折曲隔室94并且基本上覆盖患者的手腕。折曲隔室包括远侧储液器95，该储液器95包含液压流体并通过导管96和控制阀97耦合到近侧储液器98。当患者的手腕折曲时，储液器之间液压流体的流动被控制以抑制手腕
周围的移动。
135.图15示出了图13的布置的修改，其中阻尼器是具有可控旁路通道的阻尼器83。旁路通道允许流体在一个方向上相对不受限制地流动，因此允许手腕在对应于旁路通道方向的方向上基本上自由地移动。例如，通过提供可控旁路通道，可以将自由移动的程度调节为特定患者的震颤水平，并且可以随着一天中震颤的严重程度变化而通过反馈系统来调整。
136.另一实施例在图16中图示并且可以被认为是对图10的弹性滞后模型的修改。在该实施例中，弹性构件被上鲍登电缆(bowden cable)100和下鲍登电缆101代替，上鲍登电缆100和下鲍登电缆101通过线性致动器模块102的相应线性致动器电动、气动或液压致动。
137.该装置可以可选地包括对增强产品功能有用的进一步的部件。例如，本技术已经确定了主动和被动触觉反馈的有益实施方式，包括：
138.本体感受：感测3d空间中用户的手在何处。基于imu传感器的反馈用于向身体赋予触觉刺激，以便为用户提供有关四肢移动和方位的辅助和即时反馈。致动器可以是(但不限于)振动马达(偏心转动质量、线性共振致动器)、电刺激、超声换能器、磁流变流体、线性致动器(例如螺线管和伺服马达)和反作用轮。
139.反应性触觉刺激：使用传感器数据处理技术(例如机器学习)，可以在手套中实施触觉致动器的阵列以及电子惯性测量单元，以感测四肢的方位和移动。实时传感器数据被处理，并且触觉致动器以随机生成的、以前未确定的模式被激发，目的是减少不自主运动。软件响应于传感器数据不断改变激励模式，其中产生最显著震颤活动减少的模式被加强。然后，系统能够学习为每个用户定制的最有效的应用模式。
140.非反应性触觉刺激：简单的触觉刺激(例如低水平的振动)辅助缓解震颤相关症状，并导致用户经历的震颤的破坏性总体降低。这种形式的刺激不依赖于四肢的定位感测，并且因此不会对用户的运动做出反应。刺激模式然后可为简单的可选择的预设。
141.弹性压缩：护手套中与刚性板耦合的弹性压缩元件可提供有效支撑，尤其是在手腕关节周围。这干扰震颤并有助于减轻一些负面的震颤影响。在某些活动期间(例如在睡眠或洗澡期间)，可以在没有附接陀螺仪单元的情况下佩戴它。
142.尽管上面主要关于手震颤的缓解进行了描述，但本发明同样适用于应用到身体的其他区域。特别地，将特别理解的是，该装置可以被容易地附接到其他肢体，尤其是腿，并且还可以附接到肩部、颈部和上臂。
143.上述实施例的特征同样适用于不包括陀螺仪的震颤减轻和稳定设备。这形成了本发明的附加方面。
144.本发明提供了一种装置，用于减少震颤对人体区域的影响，同时主要允许佩戴该装置的区域中关节的正常移动。例如，该装置可以以提供震颤稳定而不会致使手或手臂丧失本身能力的方式佩戴在手或下臂上，而致使手或手臂丧失本身能力正是某些现有技术的设备的情况，某些现有技术的设备在减少震颤的同时，通过显著固定或限制手或手臂的移动来做到提供震颤稳定。因此，本发明在不影响佩戴者执行日常任务(例如将饮料或食物举到他们的嘴边、书写或使用计算机键盘、打开锁等)的能力的情况下稳定震颤。类似地，当安装到身体的其他部位(例如大腿)时，膝关节的正常弯曲不会受到任何阻碍。本发明提供一种在不妨碍佩戴者所需的有意移动的情况下减少震颤影响的装置。
145.本发明提供了一种轻量装置并且提供了一种将陀螺仪有弹性地安装到身体上的
位置的装置，使得即使在日常活动中，陀螺仪的转动轴线在该位置处也基本上保持正交于身体的表面，从而最大化陀螺仪震颤抵抗力。