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OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

11 Número de publicación: 2 247 061

51 Int. Cl. : A61B 5/103

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A61B 6/00

ESPAÑA

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TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA

T3

86 Número de solicitud europea: 01903901 .5

86 Fecha de presentación : 10.01.2001

87 Número de publicación de la solicitud: 1246565

87 Fecha de publicación de la solicitud: 09.10.2002

54 Título: Dispositivo de evaluación de la posición de equilibrio del cuerpo humano.

30 Prioridad: 10.01.2000 FR 00 00497

73 Titular/es: SDGI Holdings, Inc.

300 Delaware Avenue, Suite 508 Wilmington, Delaware 19801, US

45 Fecha de publicación de la mención BOPI:

01.03.2006

72 Inventor/es: Berthonnaud, Eric;

Dimnet, Joannès y Roussouly, Pierre

45 Fecha de la publicación del folleto de la patente:

74 Agente: Curell Suñol, Marcelino

ES 2 247 061 T3

01.03.2006

Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid

ES 2 247 061 T3 DESCRIPCIÓN Dispositivo de evaluación de la posición de equilibrio del cuerpo humano. 5

Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a un dispositivo de evaluación de una posición de equilibrio del cuerpo humano, en particular una posición de equilibrio de la columna vertebral.

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El diagnóstico de los dolores vertebrales descansa generalmente en la interpretación de una o varias radiografías, realizadas con la ayuda de un aparato que comprende una fuente de rayos X, unos medios de soporte de placa diana sensible a los rayos X, unos medios de soporte de paciente adaptados para soportar un paciente en posición fija entre la fuente de rayos X y los medios de soporte de placa diana. El facultativo debe interpretar las radiografías, para deducir de ellas las causas probables de los dolores vertebrales del paciente.

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El análisis de las radiografías es una operación delicada y, a pesar de la gran experiencia de los facultativos, dicho análisis no permite dar cuenta de manera suficientemente fiable y completa de las causas de aparición de algunas afecciones vertebrales. Y en algunos casos, las radiografías conducen a errores de diagnóstico. 20

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Para efectuar un análisis más completo del esqueleto humano, con el fin de conocer mejor el origen de algunos dolores de espalda de los pacientes, se ha propuesto ya, en los documentos NL 7 415 910 A y EP 0 119 660 A, trazar de forma automática sobre un cliché radiográfico de la columna vertebral el eje vertical que pasa por el centro de gravedad del paciente. Un dispositivo descrito en estos documentos comprende para ello una fuente de rayos X, unos medios de soporte de placa diana sensible a los rayos X, unos medios de soporte del paciente adaptados para soportar un paciente en posición fija entre la fuente de rayos X y los medios de soporte de placa diana, y unos medios asociados a los medios de soporte del paciente para detectar la posición horizontal del eje global de gravedad del paciente cuando tiene lugar el funcionamiento de la fuente de rayos X y para generar unas señales de posición. Las señales de posición mandan un carro superior en desplazamiento transversal y que sostiene un hilo de plomo vertical dispuesto entre el paciente y el soporte de placa diana sensible a los rayos X, que prevé colocar el hilo en alineación con la fuente de rayos X y el eje global de gravedad. Se puede así visualizar la posición del eje global de gravedad del paciente, en los clichés radiográficos, que caracteriza el equilibrio del paciente. Dicho dispositivo presenta sin embargo varios inconvenientes que impiden en la práctica su utilización efectiva. En principio, la precisión y la fiabilidad de posición de la imagen radiográfica del eje global de gravedad no son satisfactorias. Y sobre todo, el sistema mecánico de carro móvil e hilo vertical es una fuente de molestias y de errores por su volumen, por los riesgos de enganchado del hilo y por la atención que es preciso necesariamente aplicar al tiempo de desplazamiento del carro porta hilo. Otro inconveniente resulta generalmente de la posición variable y no controlada del paciente sobre los medios de soporte del paciente, lo que dificulta la legibilidad del cliché radiográfico. Exposición de la invención

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El problema propuesto por la presente invención es idear un nuevo dispositivo que permita evitar los inconvenientes de los dispositivos conocidos, en particular suprimiendo todas las fuentes de molestia y de errores que pueden resultar de la utilización de un hilo vertical móvil, y haciendo totalmente transparente para el usuario la transferencia de la posición del eje global de gravedad del paciente sobre la imagen radiográfica.

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Otro problema de la invención es mejorar la precisión y la fiabilidad de las imágenes radiográficas así obtenidas, de manera que permitan una interpretación fina de la posición relativa del eje global de gravedad con respecto al esqueleto del paciente.

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Para alcanzar estos objetivos así como otros, la invención prevé un dispositivo de evaluación de una posición de equilibrio del cuerpo humano, que comprende una fuente de rayos X y unos medios de soporte de placa diana sensible a los rayos X para realizar sobre la placa diana una imagen radiográfica del paciente, unos medios de soporte del paciente adaptados para soportar un paciente en posición fija entre la fuente de rayos X y los medios de soporte de placa diana y para generar unas señales de posición imagen de la posición horizontal del eje global de gravedad del paciente con respecto a la fuente de rayos X y a la placa diana;

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el dispositivo según la invención comprende: - unos medios para numerizar por barrido la imagen radiográfica del paciente realizada sobre la placa diana, y para generar así una imagen numerizada,

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- unos medios para generar, en función de dichas señales de posición, una imagen numerizada de la sombra proyectada del eje global de gravedad en el plano de la placa diana,

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ES 2 247 061 T3 - unos medios para combinar en dicha imagen radiográfica numerizada del paciente la imagen numerizada de la sombra proyectada del eje global de gravedad, y para generar así una imagen numerizada combinada, - y unos medios para visualizar dicha imagen numerizada combinada. 5

La imagen es así realizada por unos medios electrónicos situados completamente fuera del espacio ocupado por el paciente cuando tiene lugar la toma de radiografía, y totalmente insensibles a los riesgos de desplazamiento por los movimientos del paciente. Además, la precisión de la imagen así obtenida está sensiblemente mejorada, puesto que elimina cualquier error de posición del hilo. 10

En el dispositivo según la invención, los medios para generar una imagen numerizada de la sombra proyectada del eje global de gravedad comprenden: - una unidad de cálculo y una memoria asociada, 15

- unos datos geométricos, registrados en la memoria, y que corresponden a las posiciones relativas de la fuente de rayos X, del plano de la placa sensible, y de los medios de soporte del paciente en una referencia fija, 20

- un programa registrado en una zona de memoria de programa de la memoria, adaptado para memorizar dichas señales de posición en el instante de toma de imagen radiográfica, y adaptado para calcular en función de dichas señales de posición la recta intersección del plano de la placa sensible y del plano vertical que pasa por la fuente de rayos X y por la posición horizontal del eje global de gravedad, y para memorizar el resultado de este cálculo que constituye la imagen del eje global de gravedad.

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Preferentemente, el dispositivo es tal que:

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- comprende un escáner para escrutar por barrido la imagen radiográfica realizada sobre la placa diana sensible a los rayos X y para producir una sucesión de señales numéricas que constituyen la imagen radiográfica numerizada, - el programa está adaptado para asegurar la recepción de dichas señales numéricas y para registrarlas en la memoria,

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- el programa está adaptado para modificar la imagen radiográfica numerizada registrada sustituyendo la imagen del eje global de gravedad, generando así dicha imagen numerizada combinada, - y el programa está adaptado para visualizar dicha imagen numerizada combinada en un monitor, o para producir su impresión sobre un soporte.

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Según un modo de realización preferido, que mejora aún la precisión, el programa comprende una secuencia de calibrado, adaptada para escrutar la imagen radiográfica de un objeto de calibrado con referencias radioopacas y para calcular, a partir de las dimensiones y posiciones conocidas de las referencias radioopacas de dicho objeto de calibrado, dichos datos geométricos, y para registrarlos en la memoria. Esta disposición permite resolver el problema de la incertidumbre ligada a la posición desconocida de la fuente de rayos X que está generalmente incorporada en el interior de un cabezal de emisión del que no se distingue el interior. Posicionando de manera apropiada y referenciada el objeto de calibrado sobre los medios de soporte del paciente, y tomando un cliché radiográfico del objeto de calibrado así posicionado, se determinan de una sola vez todos los datos geométricos necesarios, es decir, las posiciones relativas de la fuente, de los medios de soporte del paciente y de la placa diana, permitiendo a continuación un cálculo preciso de la posición relativa de la imagen del eje global de gravedad con respecto a la imagen radiográfica de los huesos del paciente. Una de las causas de la falta de precisión y de fiabilidad de los dispositivos conocidos que comprenden un plato de fuerza que detecta la posición horizontal del eje global de gravedad del paciente es la posible posible de las características de los captadores del plato de fuerza. Resulta de esta deriva que las señales producidas por cada uno de los captadores pueden variar en el tiempo, lo que conduce a una determinación errónea de la posición del eje global de gravedad. La invención permite resolver este problema, previendo un peso de calibrado y una secuencia de calibrado a efectuar periódicamente. El peso de calibrado, amovible y posicionable sobre los medios de soporte del paciente, presenta una forma determinada, comprende unos medios de referenciado de posición a poner en coincidencia con unos medios de referenciado complementarios de los medios de soporte del paciente, y comprende un centro de gravedad cuya posición relativa es conocida con respecto a los medios de referenciado de posición. La secuencia de calibrado, prevista en el programa registrado, está adaptada para calcular los parámetros de corrección de las señales de fuerza producidas por cada captador, de manera que lleven en coincidencia el centro de gravedad calculado con la posición geométrica conocida del centro de gravedad real del peso de calibrado. Los parámetros de corrección son entonces registrados en memoria para permitir los cálculos ulteriores fiables de posición del eje global de gravedad de los pacientes. Preferentemente, para mejorar la precisión, la referencia fija está centrada sobre el plano vertical que pasa por la fuente de rayos X y perpendicular a los medios de soporte de placa diana sensible a los rayos X. 3

ES 2 247 061 T3 Preferentemente, los medios de soporte del paciente comprenden unos reposabrazos sobre los cuales el paciente puede apoyar sus brazos en una posición definida avanzada. 5

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En un modo de realización ventajoso, los medios de soporte del paciente están montados rotativos alrededor de un eje vertical medio, que permite orientar angularmente el paciente con respecto a la dirección entre la fuente de rayos X y los medios de soporte de la placa diana. Según una realización preferida, los reposabrazos son solidarios de un plato giratorio que a su vez soporta un plato de fuerza de equilibrio modificada por una pluralidad de captadores de fuerza repartidos según unas posiciones referenciadas con respecto a la referencia y que producen unas señales de fuerza utilizadas por la unidad de cálculo y el programa como señales de posición. Preferentemente, el dispositivo comprende unos medios de indexado para fijar selectivamente la posición angular de los medios de soporte del paciente según por lo menos cada 45º.

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Sumaria descripción de los dibujos Otros objetos, características y ventajas de la presente invención resaltarán de la descripción siguiente de modos de realización particulares, dada en relación con las figuras anexas, en las que: 20

- la figura 1 representa esquemáticamente y en perspectiva un dispositivo de evaluación según un modo de realización de la presente invención; 25

- la figura 2 es una vista frontal en sección diametral de los medios de soporte del paciente en el dispositivo de evaluación de la figura 1; - la figura 3 ilustra en vista por encima el dispositivo de evaluación de la figura 1; - la figura 4 es una vista en perspectiva que ilustra la etapa de calibrado con la ayuda de un objeto de calibrado; y

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- la figura 5 es un esquema de bloques simplificado que ilustra los elementos esenciales de material y de lógica que permiten los cálculos para la generación de las imágenes según la invención. Descripción de los modos de realización preferidos 35

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En el modo de realización ilustrado en las figuras 1 y 3, el dispositivo comprende una fuente de rayos X 1, unos medios de soporte de placa diana 2 para soportar una placa diana sensible a los rayos X y orientada verticalmente a una cierta distancia horizontal de la fuente de rayos X 1, y unos medios de soporte del paciente 3 adaptados para soportar un paciente 4 en posición fija entre la fuente de rayos X 1 y los medios de soporte de la placa diana 2. El dispositivo según la invención es una instalación para la toma de radiografías. Dicho de otro modo, la fuente de rayos X 1, y los medios de soporte de placa diana 2 pueden tener una estructura tal como las habitualmente utilizadas en las instalaciones de radiografía médicas. Según la invención, los medios de soporte del paciente 3 comprenden unos medios para detectar la posición horizontal, es decir las coordenadas en el plano horizontal, del eje global de gravedad 5 del paciente o eje vertical que pasa por el centro de gravedad G del paciente 4, cuando tiene lugar el funcionamiento de la fuente de rayos X 1. A priori, la invención puede aplicarse al análisis del equilibrio de pacientes 4 en diversas posiciones tales como la posición de pie, o la posición sentado por ejemplo. En la figura 1, se ha representado el dispositivo según la invención en el modo de realización en el cual los medios de soporte del paciente 3, los medios de fuente de rayos X 1 y los medios de soporte de la placa diana 2 están conformados para realizar una radiografía y un referenciado simultáneo del eje global de gravedad 5 de un paciente 4 en posición de pie. En esta posición de pie, para el análisis de la columna vertebral, el dispositivo está dispuesto para tomar una radiografía de la zona torácica, de la zona lumbar, de la zona pelviana y de la zona femoral superior del paciente 4. En el modo de realización en el cual el paciente 4 está en posición de pie, es importante que los brazos 6 y 7 del paciente tengan una posición definida constante, puesto que su posición influye sobre la del centro de gravedad G y sobre la calidad de la imagen radiográfica obtenida. Por ejemplo, como se ha ilustrado en la figura, los medios de soporte del paciente 3 comprenden unos reposabrazos 8 y 9 tales como unos vástagos verticales, sobre los cuales el paciente 4 puede apoyar sus brazos 6 y 7 en posición avanzada, por ejemplo en posición horizontal, asiendo los vástagos 8 y 9 con sus manos. Preferentemente, los medios de soporte del paciente 3 están montados rotativos alrededor de un eje vertical medio 10, que permite orientar angularmente el paciente 4 con respecto a la dirección de propagación de los rayos entre la fuente de rayos X 1 y los medios de soporte de placa diana 2, según varias posiciones angulares sucesivas en las cuales pueden ser tomadas varias radiografías, por ejemplo frontal, y después de perfil. Unos medios de indexado permiten 4

ES 2 247 061 T3 fijar selectivamente la posición angular de los medios de soporte del paciente 3 alrededor del eje vertical medio 10 según por lo menos ocho posiciones repartidas cada 45º. 5

En el modo de realización ventajoso ilustrado en las figuras 2 y 3, el paciente 4 descansa sobre unos medios de soporte del paciente 3 que comprenden un plato de fuerza de equilibrio modificada 15 provisto de una pluralidad de captadores de fuerza tales como los captadores C1, C2 y C3, repartidos según unas posiciones referenciadas con respecto a una referencia XbObYb, y asociados a unos medios de cálculo para calcular la posición Og, en el plano horizontal, de la resultante de las fuerzas en dicha referencia XbObYb. Se puede naturalmente prever un número de captadores superior a tres.

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La referencia XbObYb puede ventajosamente estar centrada en Ob sobre el plano XOZ vertical que pasa por la fuente de rayos X 1 y perpendicular a los medios de soporte de la placa diana 2 sensible a los rayos X. 15

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Por ejemplo, como se ha ilustrado en vista frontal en sección en la figura 2, los medios de soporte del paciente 3 comprenden un plato fijo 12, que puede estar implantado en el suelo, sobre el cual está montado un plato giratorio 13 que se articula alrededor de un pivote superior 14 del plato fijo 12. El pivote superior 14 define así el eje de rotación del plato giratorio 13, que es también el eje vertical medio 10 de los medios de soporte del paciente 3. El plato giratorio 13 soporta un plato de fuerza de equilibrio modificada 15, utilizado como superficie de apoyo del paciente durante el funcionamiento del dispositivo de evaluación de la invención. Por ejemplo, el plato de fuerza de equilibrio modificada 15 puede tener una forma de disco, como se observa en la figura 3. La placa que constituye el plato de fuerza de equilibrio modificada 15 está unido al plato giratorio 13 por medio de por lo menos tres captadores de fuerza C1, C2 y C3, adaptados para evaluar la fuerza vertical de apoyo entre le plato de fuerza de equilibrio modificada 15 y el plato giratorio 13. Por ejemplo, como se ha ilustrado en la figura 3, los captadores de fuerza C1, C2 y C3 están repartidos a 120º unos de los otros y a equidistancia alrededor del centro Ob. Los tres captadores C1, C2 y C3 son solicitados por unas fuerzas verticales F1, F2 y F3.

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El baricentro de los emplazamientos de los captadores C1, C2 y C3 afectados de los coeficientes F1, F2 y F3 es el punto Og en el que el eje global de gravedad 5 del paciente corta el plano de apoyo. Este punto Og es determinado por un cálculo elemental a partir de las coordenadas conocidas de las posiciones de los captadores C1, C2 y C3 y de los valores de las fuerzas F1, F2 y F3 medidas. El cálculo aplica la relación:

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−−−−→ −−−−→ −−−−→ −−−−→ F1.ObC1 + F2.ObC2 + F3.ObC3 = (F1 + F2 + F3).ObOg

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Este cálculo puede ser realizado por un microcontrolador incorporado en el plato de fuerza de equilibrio modificada 15, o dispuesto en otro emplazamiento, y programado de una forma apropiada que está al alcance del experto en la materia.

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Preferentemente, como se ilustrado en la figura 1, se prevé una unidad de cálculo 21 y una memoria asociada, por ejemplo un microordenador y sus periféricos habituales tales como un teclado 22 y un monitor 23. La unidad de cálculo 21 está conectada eléctricamente al medio de soporte del paciente 3 para recibir las señales de posición generadas por el medio de soporte del paciente 3 y para realizar el cálculo de las coordenadas del punto Og.

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Según la invención, se prevén además unos medios 20 para numerizar por barrido la imagen radiográfica del paciente sobre los medios de soporte de placa diana 2. Se puede utilizar para ello un escáner 20 adaptado para escrutar por barrido la imagen radiográfica realizada sobre la placa diana 20 sensible a los rayos X, y para producir una sucesión de señales numéricas que constituyen la imagen radiográfica numerizada. Según la invención, se prevén además unos medios de cálculo y de tratamiento de imagen para superponer a dicha imagen radiográfica numerizada del paciente la imagen Hg numerizada del eje global de gravedad 5 en el plano vertical de la placa sensible a los rayos X. Preferentemente, los medios de cálculo están asociados a unos medios de memorización que aseguran la memorización de las coordenadas de la posición Og de la resultante de las fuerzas sobre el plato de fuerza de equilibrio modificada 15 en el instante de toma de la radiografía. Así, la posición relativa de la imagen radiográfica del paciente y de la imagen Hg del eje global de gravedad 5 corresponde exactamente, teniendo en cuenta la ampliación resultante del principio mismo de la radiografía, a la posición relativa entre el esqueleto del paciente 4 y la posición de su eje global de gravedad 5 en la actitud definida de toma de la radiografía.

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La figura 5 ilustra más en detalle el diagrama esquemático de los elementos que permiten los cálculos y la generación de las imágenes. 65

Se encuentra de nuevo la unidad de cálculo 21 tal como la unidad central de un microordenador o de un microprocesador, asociada a sus periféricos tales como el teclado 22 y el monitor 23. Las señales de posición generadas por los captadores de fuerza C1, C2 y C3 son enviadas a la unidad de cálculo 21 por medio de un convertidor analógico/numérico 30. La unidad de cálculo 21 efectúa el cálculo anteriormente mencionado para deducir del mismo las coordenadas del eje global de gravedad 5 en la referencia horizontal XbObYb fija, o posición del punto Og. Estas 5

ES 2 247 061 T3 coordenadas son registradas en una zona de memoria de datos 25 de la memoria 24 a su vez conectada a la unidad de cálculo 21. 5

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La zona de memoria de datos 25 contiene además los otros datos geométricos que corresponden a las posiciones relativas de la fuente de rayos X 1, del plano de la placa sensible 2 y de los medios de soporte del paciente 3 en la referencia XbObYb. Un programa está registrado en la zona de memoria de programa 26 de la memoria 24. El programa está adaptado para memorizar dichas señales de posición en el instante de toma de la imagen radiográfica, instante que es comunicado a la unidad de cálculo 21 por una entrada conectada al aparato de radiografía. El programa está adaptado para calcular, en función de dichas señales de posición o coordenadas del punto Og, la recta Hg intersección del plano de la placa sensible 2 y del plano vertical que pasa por la fuente de rayos X 1 y la posición horizontal Og del eje global de gravedad 5. El resultado del cálculo es memorizado en la memoria 24, y este resultado de cálculo constituye la imagen del eje global de gravedad 5.

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Simultáneamente o en diferido, el escáner 20 escruta por barrido la imagen radiográfica realizada sobre la placa diana 2 sensible a los rayos X, y produce una sucesión de señales numéricas que constituyen la imagen radiográfica numerizada. El programa asegura la recepción de estas señales numéricas por la unidad de cálculo 21, y su registro en la memoria 24. 20

El programa está también adaptado para modificar la imagen radiográfica memorizada registrada en la memoria 24 sustituyendo, en la imagen radiográfica numerizada, los puntos correspondientes de la imagen del eje global de gravedad Hg, para generar así una imagen numerizada combinada. 25

Finalmente, el programa está adaptado para visualizar dicha imagen numerizada combinada en el monitor 23, o para producir su impresión sobre un soporte. Se ha ilustrado así esquemáticamente en el monitor 23 la imagen numerizada combinada, que comprende la imagen radiográfica numerizada 23a y la imagen del eje global de gravedad 23b.

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En la práctica, no es raro que se produzcan algunos desplazamientos entre la fuente de rayos X y el soporte de la placa diana 2, o que no se conozca de forma precisa la posición exacta de la fuente de rayos X 1 que está generalmente escondida en un cabezal emisor. No es entonces posible realizar un cálculo preciso de la posición exacta de la imagen Hg del eje global de gravedad 5.

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Para resolver este problema, se pueden prever unos medios de calibrado que serán descritos a continuación. Como se ha ilustrado en la figura 4, el calibrado se efectúa en el curso de una secuencia de calibrado en la cual se realiza una imagen radiográfica de un objeto de calibrado 40 de dimensiones conocidas y de estructura particular, que se coloca en una posición referenciada y apropiada sobre los medios de soporte del paciente 3. El objeto de calibrado 40 es ventajosamente un paralelepípedo de material plástico radiotransparente, por ejemplo de dimensiones 180 mm x 180 mm x 300 mm, en el cual ocho bolas de plomo radioopacas de diámetro 3 mm están implantadas en los vértices. El objeto de calibrado 40 soporta una referencia materializada sobre su base inferior, y se pone esta referencia en coincidencia perfecta con una referencia correspondiente de los medios de soporte del paciente 3. El objeto de calibrado es radiografiado en las mismas condiciones que el paciente, como se ha ilustrado en la figura 4, colocando una placa diana 2 en la misma posición que las radios a efectuar ulteriormente. Se efectúa a continuación la numerización de la imagen radiográfica obtenida, con la ayuda del escáner 20, y el programa comprende una secuencia de programa adaptada para reconocer las formas redondas que constituyen las imágenes de las bolas del objeto de calibrado 40. Por ejemplo, para un paralelepípedo que tiene unas bolas en sus ocho vértices A, B, C, D, E, F, G y H, se obtiene una imagen abcd para la cara delantera, y una imagen más pequeña efgh para la cara posterior. Son desconocidas las tres coordenadas de la fuente de rayos X 1 con respecto a la referencia fija XbObYB, las tres coordenadas del centro del objeto de calibrado 40 con respecto a la referencia fija, y dos parámetros angulares que representan las inclinaciones posibles del objeto de calibrado 40 con respecto a la referencia XbObYb. A estas ocho incógnitas corresponden las dieciséis coordenadas medidas de las ocho imágenes abcd, efgh de las bolas. El programa está adaptado para medir sobre la imagen numerizada las coordenadas de estos puntos abcdefgh. Una técnica numérica al alcance del experto en la materia se utilizará para resolver el sistema que comprende dieciséis ecuaciones con ocho incógnitas. La redundancia, resultante del número superior de ecuaciones con respecto a las incógnitas, es utilizada para mejorar la precisión de los cálculos. Así, el programa deduce de ello los datos geométricos que son entonces registrados en la zona de memoria de datos 25 de la memoria 24. En la práctica, no es raro que los captadores de fuerza C1, C2 y C3 que son unos captadores electrónicos que generan unas señales eléctricas, presenten unas características técnicas que derivan en el tiempo y producen por tanto unas señales de fuerza cuyo tratamiento ya no permite restituir la posición exacta del eje de gravedad global de los pacientes. 6

ES 2 247 061 T3 Así, en el caso en que los medios de soporte del paciente comprenden un plato de fuerza portapaciente soportado por una pluralidad de captadores de fuerza, se puede prever ventajosamente realizar periódicamente un recalibrado del dispositivo, utilizando un peso de calibrado y una secuencia de calibrado. 5

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El peso de calibrado es un peso amovible y posicionable sobre los medios de soporte del paciente 3. El peso de calibrado tiene una forma determinada, por ejemplo una forma paralelepipédica como el objeto de calibrado 40, o una forma cilíndrica, y presenta un centro de gravedad cuya posición geométrica es conocida en el volumen del peso de calibrado. El peso de calibrado comprende unos medios de referenciado de posición, por ejemplo sobre su cara inferior, medios de referenciado que se ponen en coincidencia con unos medios de referenciado complementarios previstos sobre los medios de soporte del paciente 3. Así, la posición geométrica del centro de gravedad del peso de calibrado es conocida con respecto a los medios de soporte del paciente 3, y por tanto con respecto a la referencia fija XbObYb. El programa registrado en la memoria comprende una secuencia de calibrado, adaptada para calcular los parámetros de corrección de las señales de fuerza producidas por los captadores C1, C2 y C3 de manera que lleven en coincidencia el centro de gravedad calculado con la posición geométrica conocida del centro de gravedad real del peso de calibrado. Los parámetros de corrección son entonces registrados en memoria, para permitir a continuación los cálculos ulteriores fiables de posición del eje global de gravedad de los pacientes. Se comprende que el dispositivo según la invención permite una mejor comprensión del mecanismo del equilibrio sagital. Los riesgos de error son minimizados, puesto que el dispositivo da de forma automática y precisa la posición relativa del eje global de gravedad 5 y del esqueleto humano.

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En el modo de realización para toma de radiografías en posición de pie, la invención permite tener en cuenta los miembros inferiores, e interpretar mejor lo defectos de curvatura de la columna vertebral.

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A partir de la imagen radiográfica completada por la imagen Hg del eje global de gravedad 5, el facultativo puede medir la separación entre el eje global de gravedad 5 y el eje de las cabezas femorales. Puede también detectar los centros de las cabezas femorales para evaluar la separación anteroposterior entre el eje global de gravedad 5 y las cabezas femorales. Después de marcado sobre la radiografía de puntos de referencia específicos por un operador, el dispositivo puede también, con la ayuda de un ordenador programado de forma apropiada, reconstruir un modelo vertebral y pelviano que permite caracterizar y evaluar mejor las curvaturas de las diferentes porciones de la columna vertebral.

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La presente invención no está limitada a los medios de realización que han sido explícitamente descritos, sino que incluye las diversas variantes y generalizaciones contenidas en el campo de las reivindicaciones siguientes. 40

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ES 2 247 061 T3 REIVINDICACIONES

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1. Dispositivo de evaluación de una posición de equilibrio del cuerpo humano, que comprende una fuente de rayos X (1) y unos medios de soporte de placa diana (2) sensible a los rayos X para realizar sobre la placa diana (2) una imagen radiográfica del paciente, unos medios de soporte del paciente (3) adaptados para soportar un paciente (4) en posición fija entre la fuente de rayos X (1) y los medios de soporte de placa diana (2) y para generar unas señales de posición imagen de la posición horizontal del eje global de gravedad (5) del paciente (4) con respecto a la fuente de rayos X (1) y a la placa diana (2), caracterizado porque comprende: - unos medios (20) para numerizar por barrido la imagen radiográfica del paciente realizada sobre la placa diana (2), y para generar así una imagen radiográfica numerizada,

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- unos medios (21) para generar, en función de dichas señales de posición, una imagen numerizada de la sombra proyectada (Hg) del eje global de gravedad (5) en el plano de la placa diana (2), - unos medios (21) para combinar con dicha imagen radiográfica numerizada del paciente la imagen (Hg) numerizada de la sombra proyectada del eje global de gravedad (5), y para generar así una imagen numerizada combinada, - y unos medios (23) para visualizar dicha imagen numerizada combinada,

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y porque los medios para generar una imagen numerizada de la sombra proyectada del eje global de gravedad comprenden: - una unidad de cálculo (21) y una memoria (24) asociada, en la cual son registrados unos datos geométricos que corresponden a las posiciones relativas de la fuente de rayos X (1), del plano de la placa sensible (2), y de los medios de soporte del paciente (3) en una referencia fija (XbObYb), - un programa registrado en una zona de memoria de programa (26) de la memoria (24), adaptado para memorizar dichas señales de posición en el instante de toma de la imagen radiográfica, y adaptado para calcular en función de dichas señales de posición la recta (Hg) intersección del plano de la placa sensible (2) y del plano vertical que pasa por la fuente de rayos X (1) y por la posición horizontal (Og) del eje global de gravedad (5), y para memorizar el resultado de este cálculo que constituye la imagen del eje global de gravedad. 2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque:

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- comprende un escáner (20) para escrutar por barrido la imagen radiográfica realizada sobre la placa diana (2) sensible a los rayos X y para producir una sucesión de señales numéricas que constituyen la imagen radiográfica numerizada, - el programa está adaptado para asegurar la recepción de dichas señales numéricas y para registrarlas en la memoria (24), - el programa está adaptado para modificar la imagen radiográfica numerizada registrada sustituyendo la imagen del eje global de gravedad (Hg), generando así dicha imagen numerizada combinada,

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- y el programa está adaptado para visualizar dicha imagen numerizada combinada en un monitor (23), o para producir su impresión sobre un soporte. 3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el programa comprende una secuencia de calibrado, adaptada para escrutar la imagen radiográfica de un objeto de calibrado (40) con referencias radioopacas (A, B, C, D, E, F, G, H) y para calcular, a partir de las dimensiones y posiciones conocidas de las referencias radioopacas de dicho objeto de calibrado (40), dichos datos geométricos, y para registrarlos en la memoria (24). 4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende: - unos medios de soporte del paciente (3) que tienen un plato de fuerza (15) de equilibrio modificada soportado por una pluralidad de captadores de fuerza (C1, C2, C3) repartidos según unas posiciones referenciadas con respecto a la referencia (XbObYb) y que producen unas señales de fuerza utilizadas por la unidad de cálculo y el programa como señales de posición, - un peso de calibrado, amovible y posicionable sobre los medios de soporte del paciente (3), que tiene una forma determinada, que tiene unos medios de referenciado de posición a poner en coincidencia con unos 8

ES 2 247 061 T3 medios de referenciado complementarios de los medios de soporte del paciente (3), y que tiene un centro de gravedad de posición relativa conocida con respecto a los medios de referenciado de posición. 5

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- comprendiendo el programa registrado una secuencia de calibrado adaptada para calcular los parámetros de corrección de las señales de fuerza producidas por cada captador (C1, C2, C3), de manera que lleven en coincidencia el centro de gravedad calculado con la posición geométrica conocida del centro de gravedad real del peso de calibrado, siendo los parámetros de corrección entonces registrados en memoria para permitir los cálculos ulteriores fiables de posición del eje global de gravedad de los pacientes. 5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicha referencia fija (XbObYb) está centrada (Ob) sobre el plano (XOZ) vertical que pasa por la fuente de rayos X (1) y perpendicular a los medios de soporte de la placa diana (2) sensible a los rayos X.

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6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque está dispuesto para tomar una radiografía de la zona torácica, de la zona lumbar, de la zona pelviana y de la zona femoral superior del paciente (4).

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7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los medios de soporte del paciente (3) están montados rotativos alrededor de un eje vertical medio (10), que permite orientar angularmente el paciente (4) con respecto a la dirección de propagación de los rayos entre la fuente de rayos X (1) y los medios de soporte de la placa diana (2). 8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque los medios de soporte del paciente (3) comprenden unos reposabrazos (8, 9) sobre los cuales el paciente (4) puede apoyar sus brazos (6, 7) en una posición definida avanzada.

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9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque los reposabrazos (8, 9) son solidarios de un plato giratorio (13) que a su vez soporta un plato de fuerza (15) de equilibrio modificada por una pluralidad de captadores de fuerza (C1, C2, C3) repartidos según unas posiciones referenciadas con respecto a la referencia (XbObYb) y que producen unas señales de fuerza utilizadas por la unidad de cálculo y el programa como señales de posición. 30

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