(73) Titular(es): (72) Inventor(es): (74) Mandatário: (54) Epígrafe: EQUIPAMENTO DE ESTIMULAÇÃO OPTOCINÉTICA PARA TREINO E REABILITAÇÃO VESTIBULAR

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1 (11) Número de Publicação: PT (51) Classificação Internacional: A63B 26/00 (2006) A61H 5/00 (2006) G08C 17/02 (2006) (12) FASCÍCULO DE MODELO DE UTILIDADE (22) Data de pedido: (30) Prioridade(s): (43) Data de publicação do pedido: (73) Titular(es): INSTITUTO POLITÉCNICO DE COIMBRA AVENIDA MARNOCO E SOUSA, Nº COIMBRA PT (72) Inventor(es): CÂNDIDA MARIA DOS SANTOS PEREIRA MALÇA PT FERNANDO DOMINGUES MOITA MARIA INÊS CARDOSO ARAÚJO PT PT (74) Mandatário: (54) Epígrafe: EQUIPAMENTO DE ESTIMULAÇÃO OPTOCINÉTICA PARA TREINO E REABILITAÇÃO VESTIBULAR (57) Resumo: A PRESENTE INVENÇÃO REFERE-SE A UM EQUIPAMENTO DE ESTIMULAÇÃO OPTOCINÉTICA PARA REABILITAÇÃO VESTIBULAR. DESTE EQUIPAMENTO É PARTE INTEGRANTE A BOLA DE ESPELHOS (1) QUE POR INTERMÉDIO DA FONTE LUMINOSA LED (3), DE INTENSIDADE E ORIENTAÇÃO REGULÁVEIS, PROJETA LUZ COM MOVIMENTO ROTACIONAL. A FIXAÇÃO OCULAR É CONSEGUIDA ATRAVÉS DO LASER (4) IGUALMENTE REGULÁVEL. A BOLA DE ESPELHOS (1) ESTÁ APOIADA EM TRÊS ESFERAS (2), INDIVIDUALMENTE CONTROLADAS POR TRÊS MOTORES (10), QUE LHE TRANSMITEM O MOVIMENTO DE ROTAÇÃO SEGUNDO OS TRÊS EIXOS. A VELOCIDADE ANGULAR E O SENTIDO DE ROTAÇÃO DE CADA DOS MOTORES SÃO CONTROLADOS REMOTAMENTE PELA INTERFACE BLUETOOTH DESENVOLVIDA E QUE FAZ PARTE INTEGRANTE DESTA INVENÇÃO. ESTA INTERFACE WIRELESS ALÉM DE PERMITIR A INTERLIGAÇÃO DO EQUIPAMENTO COM DIVERSOS SISTEMAS OPERATIVOS POSSIBILITA, ADICIONALMENTE, O CONTROLO DA GLOBALIDADE DOS PARÂMETROS CLÍNICOS BEM COMO A RECEÇÃO E O ARMAZENAMENTO DOS DADOS DO ENSAIO CLÍNICO DE CADA PACIENTE PERMITINDO A CONSTANTE MONITORIZAÇÃO DA SUA EVOLUÇÃO.

2 Resumo Equipamento de estimulação optocinética para treino e reabilitação vestibular A presente invenção refere-se a um equipamento de estimulação optocinética para reabilitação vestibular. Deste equipamento é parte integrante a bola de espelhos (1) que por intermédio da fonte luminosa LED (3), de intensidade e orientação reguláveis, projeta luz com movimento rotacional. A fixação ocular é conseguida através do laser (4) igualmente regulável. A bola de espelhos (1) está apoiada em três esferas (2), individualmente controladas por três motores (10), que lhe transmitem o movimento de rotação segundo os três eixos. A velocidade angular e o sentido de rotação de cada dos motores são controlados remotamente pela interface Bluetooth desenvolvida e que faz parte integrante desta invenção. Esta interface wireless além de permitir a interligação do equipamento com diversos sistemas operativos possibilita, adicionalmente, o controlo da globalidade dos parâmetros clínicos bem como a receção e o armazenamento dos dados do ensaio clínico de cada paciente permitindo a constante monitorização da sua evolução.

3 Descrição Equipamento de estimulação optocinética para treino e reabilitação vestibular Domínio técnico da invenção: A estimulação optocinética é reconhecida com um tratamento eficaz na reabilitação vestibular de doentes com alterações do equilíbrio de etiologia vestibular ou central. Este tratamento tem como objetivo provocar um conflito neurosensorial, isto é, vai provocar nistagmos optocinéticos induzidos por um estímulo óptico em movimento, que fomenta o deslizamento do alvo na retina obrigando o sistema oculomotor a um movimento de perseguição lenta seguido de um movimento sacádico. Desta forma, é promovida uma estimulação sensorial dos vestíbulos que conduz ao aumento da eficácia e incremento do reflexo vestíbulo ocular (RVO). A reabilitação vestibular, através da estimulação optocinética, é extensivamente usada no tratamento de vestibulopatias e.g., nevrite vestibular, doença de Méniere, labirintite, fístula labiríntica, insuficiência vertebro-basilar, presbivertigo, entre outras. A técnica anterior: Os equipamentos para estimulação optocinética disponíveis no mercado, e.g. o Stimulopt e o Optotest, apresentam algumas limitações significativas, nomeadamente, no que diz respeito: i) ao número de eixos de rotação, alguns equipamentos apenas permitem dois sentidos de rotação; ii) a fixação ocular do paciente não é possível, porque nenhum dos equipamentos possui um ponto de fixação de luz; iii) a portabilidade e compacidade, a maioria dos equipamentos não são portáteis em virtude das dimensões que apresentam; iv) o registo e a monitorização dos dados do paciente não estão disponíveis, os equipamentos existentes não integram uma interface que permita a comunicação com um qualquer sistema operativo e que possibilite o armazenamento dos dados do paciente bem como as condições, e.g. velocidade e ângulo de 1/4

4 rotação, intensidade da luz, tempo, etc., em que determinado ensaio clínico for efetuado. Para superar estas limitações foi concebido um protótipo de um equipamento de estimulação optocinética, objeto da presente invenção, fundamentalmente caracterizado por:i) permitir rotação triaxial; ii) possibilitar um ou mais pontos de fixação de luz, o que permite diminuir ou inibir o nistagmo espontâneo que se encontra presente em muitas patologias vestibulares e aumentar o ganho do RVO; iii) ser compacto tornando-o num equipamento portátil e de baixo custo de produção; iv) todas as funcionalidades deste equipamento são controladas remotamente por intermédio de um interface multiplataforma e que faz parte integrante desta invenção. Esta interface multiplataforma permite a interligação do equipamento com diversos sistemas operativos desde computadores até qualquer dispositivo móvel disponível no mercado que possua tecnologia Bluetooth. Adicionalmente, o software de gestão e controlo permite o controlo da globalidade dos parâmetros clínicos bem como a receção e o armazenamento dos dados do ensaio clínico de cada paciente possibilitando a constante monitorização da sua evolução. Descrição das figuras: FIG. 1 - Representação em perspectiva esquemática e simplificada, de acordo com o invento, e que ilustra a bola de espelhos (1) que, por intermédio do braço articulado que possui na sua extremidade uma lâmpada LED (3), de intensidade remotamente regulável, projeta luz iluminando a globalidade da área da sala onde decorrerá o ensaio clínico. A bola de espelhos (1) está apoiada em três esferas de iguais dimensões (2) que são individualmente acionadas pelos motores (10) permitindo controlar o movimento de rotação da bola de espelhos (1) segundo qualquer direção e velocidade regulável; a fixação ocular é conseguida através do braço articulado (4) que na sua extremidade possui um laser de intensidade e orientação remotamente reguláveis pelo software de gestão. O equipamento pode incluir até três pontos de fixação de luz. 2/4

5 FIG. 2 - Representação em perspectiva esquemática e simplificada, de acordo com o invento, e que ilustra alguns dos componentes do equipamento, nomeadamente a bola de espelhos (1) apoiada nas três esferas (2) que por sua vez se encontram inferiormente apoiadas nos rolamentos de esfera (16) e lateralmente nos mini rolamentos de esfera (14) fixos aos apoios laterais (15); os rolamentos (16) e os apoios (15) são aparafusados à base intermédia (6) que, por intermédio dos casquilhos (18), se encontra acoplada à base inferior (7) onde encaixa a tampa (5). FIG. 3 - Representação em perspectiva esquemática e simplificada, de acordo com o invento, e que ilustra alguns dos componentes do equipamento, nomeadamente as flanges dos motores de passo (11) que transmitem às esferas (2) o movimento de rotação dos motores (10) sustentados pelos apoios de motor (12) e controlados, individualmente, por três placas drivers de potência (8), que por sua vez são controladas por um microcontrolador ATmega328 (9) que comunica, via Bluetooth, com a interface multiplataforma de gestão e controlo. FIG. 4 - Representação em perspectiva esquemática e simplificada, de acordo com o invento, e que ilustra em vista explodida de alguns dos componentes do equipamento como os apoios (12) dos motores de passo (10), os apoios (15) dos mini rolamentos de esfera (14), e do apoio (17) do braço articulado da lâmpada LED (3) e do laser (4); todos estes apoios são aparafusados à base intermédia (6) que aloja as placas de potência para driver dos motores (8), a placa com o microprocessador ATmega328 (9) e o transformador (13). Descrição pormenorizada da invenção: Fazendo referência às figuras, vai ser agora descrita com detalhe a caracterização do equipamento que é alvo do presente invento e que dele faz parte integrante a bola de espelhos (1), que por intermédio da lâmpada LED acoplada ao braço articulado (3), de intensidade e orientação reguláveis, projeta luz iluminando a globalidade da área da sala onde decorrerá o ensaio clínico. A fixação ocular é 3/4

6 conseguida através do braço articulado (4) que na sua extremidade possui um laser de intensidade e orientação igualmente reguláveis remotamente pela interface multiplataforma de gestão e controlo que permite a interligação do equipamento com diversos sistemas operativos via wireless. Os braços articulados (3) e (4) estão fixos à base intermédia (6) através do apoio (17). A bola de espelhos (1) está apoiada em três esferas de iguais dimensões (2) por sua vez inferiormente apoiadas nos rolamentos de esfera (16) e lateralmente nos mini rolamentos de esfera (14) fixos aos apoios laterais (15). Os rolamentos (16) e os apoios (15) são aparafusados à base intermédia (6) que, por intermédio dos casquilhos (18), se encontra acoplada à base inferior (7) onde encaixa a tampa (5). As esferas (2) recebem, das flanges (11) acopladas aos motores de passo (10), o movimento de rotação transmitindoo, segundo os três possíveis eixos de rotação, à bola de espelhos (1). A velocidade angular e o sentido do movimento de rotação produzido por cada um dos motores de passo (10), sustentados pelos apoios (12), são controlados, individualmente, por cada uma das três placas driver de potência (8), que por sua vez são controladas pela placa microcontrolador com ATmega328 (9) e que comunica, via wireless, com o interface de gestão multiplataforma especificamente desenvolvida para este equipamento e que faz parte integrante desta invenção. Esta interface multiplataforma de gestão permite a interligação do equipamento com diversos sistemas operativos desde computadores até qualquer dispositivo móvel disponível no mercado com interface Bluetooth. Adicionalmente, esta interface multiplataforma de permite o controlo da globalidade dos parâmetros clínicos bem como a receção e o armazenamento dos dados do ensaio clínico de cada paciente possibilitando a constante monitorização da sua evolução. Coimbra, 10 de abril de /4

7 Reivindicações 1 Equipamento de estimulação optocinética para treino e reabilitação vestibular, caracterizado por integrar uma interface Bluetooth que permite a interligação do equipamento com diversos sistemas operativos e que possibilita o controlo remoto de todas funcionalidades e características do equipamento, bem como a receção, registo e o armazenamento dos parâmetros e dados clínicos do ensaio efetuado a cada paciente possibilitando a constante monitorização da sua evolução. 2 - Equipamento de estimulação optocinética para treino e reabilitação vestibular, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por integrar três motores independentes (10) cujas características, e.g. velocidade angular e sentido de rotação, são individualmente controladas por cada uma das placas driver de potência (8), que por sua vez são controladas pela placa com microcontrolador ATmega328 (9) que comunica, via wireless, com a interface de gestão e controlo. 3 - Equipamento de estimulação optocinética para treino e reabilitação vestibular, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por integrar três esferas de iguais dimensões (2), apoiadas inferiormente nos rolamentos de esfera (16) e lateralmente nos mini rolamentos de esfera (14) fixos aos apoios laterais (15), recebem, individualmente, das flanges (11) acopladas a cada um dos motores (10), o movimento de rotação transmitindo-o à bola de espelhos (1). 4 - Equipamento de estimulação optocinética para treino e reabilitação vestibular, de acordo com as reivindicações 1,2 e 3, caracterizado por integrar três placas drivers (8) que controlam individualmente a velocidade angular e o sentido do movimento de rotação produzido por cada um dos motores (10) permitindo, adicionalmente, que o movimento de 1/2

8 rotação da bola de espelhos (1) seja conseguido segundo os três possíveis eixos de rotação. 5 - Equipamento de estimulação optocinética para treino e reabilitação vestibular, de acordo com as reivindicações 1, 2 e 4, caracterizado por incluir na extremidade do braço articulado (3) uma lâmpada LED de intensidade e orientação reguláveis, sendo a intensidade controlada remotamente pela interface wireless. 6 - Equipamento de estimulação optocinética para treino e reabilitação vestibular, de acordo com as reivindicações 1, 2 e 4, caracterizado por incluir na extremidade do braço articulado (4) um ou mais lasers, para fixação ocular, de intensidade e orientação reguláveis, sendo a intensidade regulável remotamente pela interface wireless. 7 - Equipamento de estimulação optocinética para treino e reabilitação vestibular, de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado por, em virtude da elevada compacidade e baixo peso que o caracterizam, apresentar uma elevada portabilidade. Coimbra, 24 de Janeiro de /2

9 FIG. 1 1/4

10 FIG. 2 2/4

11 FIG. 3 3/4

12 FIG. 4 4/4

13 Relatório de Pesquisa de Portugal Ref. do pedido: CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA A63B 26/00; A61H 5/00; G08C 17/02; De acordo com a Classificação Internacional de Patentes DOCUMENTAÇÃO E BASES DE DADOS ELETRÓNICAS PESQUISADAS EPODOC, WPI, NPL, INSPEC, COMPDX, XPAIP, XPESP, XPESP2, XPIEE, XPI3E, XPMISC, XPOAC, XPETSI, XPIETF, XPIPCOM, XPJPEG, XP3GPP, INTERNET DOMÍNIOS TÉCNICOS PESQUISADOS A63B26/00, F21S10/06, F21L De acordo com a Classificação Internacional de Patentes DOCUMENTOS CONSIDERADOS RELEVANTES Categoria* Citação do documento, com indicação, sempre que apropriado, das passagens relevantes Relevante para a reivindicação X A X A X A FR A1 (ZEITOUN, A.) Resumo, Figuras 1 a 3 US A1 (TOURNIER, A.; SUAREZ, H.) Todo o documento WO A2 (ERTEN, G.) Todo o documento * Categorias dos documentos citados: A Estado da técnica; X Documento de particular relevância quando considerado isoladamente; Y Documento de particular relevância quando combinado com um ou mais deste tipo de documentos; E Pedido de patente anterior publicado na mesma data ou em data posterior à do pedido; L Documento citado por qualquer outra razão; Data do termo da pesquisa Data de elaboração do Relatório de Pesquisa T & P D O Princípio ou teoria subjacente à invenção; Documento membro da mesma família de documentos de patente; Documento publicado antes da data de pedido mas depois da data de prioridade; Documento citado no pedido; Documento que se refere a uma divulgação oral, uso, exibição ou qualquer outro meio. Técnico examinador: Telefone: Rui Gomes INPI, Campo das Cebolas, LISBOA Fax: Assinatura Nota: Esta pesquisa refere-se aos elementos apresentados até à data da elaboração deste relatório de pesquisa. Quaisquer elementos que possam ter sido entregues posteriormente a esta data, não foram objeto de apreciação técnica. M /2

14 Anexo ao Relatório de Pesquisa de Portugal Informação sobre os membros da família de documentos de patente Ref. do pedido: Documento de patente citado no relatório Data de publicação Membro(s) da família Data de publicação FR A FR B US A AT T BR PI A BR PI C1 DE T2 EP A1 EP B1 US A1 UY A1 WO A WO A AU A US A1 US B2 WO A M /2