JP2002186596A - 振戦計測器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 計測データの再現性が保たれるとともに振戦
に対する多角的な研究分析を可能にする振戦計測器を提
供する。 【解決手段】 振戦計測器は、設置するための土台とな
る基台（１）と、振戦を計測する身体の部位が所定範囲
の押圧力で当接されて基台に対して印加される加重を電
気的信号として検出する基台に取り付けられた重量セン
サ（３）と、重量センサから出力されるアナログ信号を
増幅してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（１４）
と、Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号を参照
し、部位が重量センサに所定範囲の押圧力で当接してい
るか否かを判断可能な当接状態の適切性度合いを演算す
る演算手段（１６）と、演算手段で演算された適切性の
度合いを出力可能な出力手段（１８）と、を備えること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、腕や手指などの身
体部分の機械的振動で眼には見えない微細な振動である
振戦を計測する振戦計測器に関する。

【０００２】

【従来の技術】振戦とは、腕や手指などの身体部分の機
械的振動で眼には見えない微細な振動のことである。

【０００３】従来から、被験者の障害の部位、障害の程
度、疲労の程度、ストレスの程度等を観察し評価するた
めに振戦の計測が行われている。

【０００４】そして、この振戦を計測する振戦計測器が
開示されている（例えば、特開平８−１９１８０１号公
報、特開平９−９４２４５号公報、特開平９−１５４８
２２号公報、特開平９−２０６２９０号公報）。

【０００５】これらの公報に開示されている振戦計測器
は先端部に振動センサを備えた振り子アームのひさし部
を有し、振戦の測定に際し被験者は、手のひら及び人差
し指を除く４本の指を積載台に当接した状態で人差し指
を上方に延ばし、ひさし部を上方に延ばした人差し指に
載せ、この状態を保つときの人差し指が上下方向に微細
振動することを感知して振戦の測定が行われるものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の振
戦計測器では、上方に人差し指を延ばす位置が明確に定
まらないために、時間をおいて再び計測しようとする場
合に人差し指を再度同一位置となるように確保すること
が難しく、これが影響してデータの再現性が保たれない
という問題があった。

【０００７】また、上記の振り子アームは自重により作
動するため、重力の働く垂直方向に対する動きに対応す
る振戦の成分しか計測することができず、振戦に対する
多角的な研究や分析に用いることができないという問題
があった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上述の従来技術
の問題を解消し、計測データの再現性が保たれるととも
に振戦に対する多角的な研究分析を可能にする振戦計測
器を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の振戦計測器は、設置するための土台となる
基台と、振戦を計測する身体の部位が所定範囲の押圧力
で当接されて前記基台に対して印加される加重を電気的
信号として検出する前記基台に取り付けられた重量セン
サと、前記重量センサから出力されるアナログ信号を増
幅してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ
／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号を参照し、前記
部位が前記重量センサに前記所定範囲の押圧力で当接し
ているか否かを判断可能な当接状態の適切性度合いを演
算する演算手段と、前記演算手段で演算された前記適切
性の度合いを出力可能な出力手段と、を備えることを特
徴とする。

【００１０】ここで、前記Ａ／Ｄ変換器から出力される
デジタル信号を参照し、振戦に係る情報を処理可能な評
価手段をさらに備えることを特徴とする。

【００１１】また、前記出力手段は、前記適切性の度合
いを可視的に表示する表示部を有することを特徴とす
る。

【００１２】また、前記出力手段は、前記適切性の度合
いを音声的に伝達可能なブザーを有することを特徴とす
る。

【００１３】また、前記基台は設置個所への固定を可能
に固定手段を有することを特徴とする。

【００１４】上述の発明において、重量センサには振戦
を計測する身体の部位が所定範囲の押圧力で当接される
ので、重量センサに対し前記部位は安定した姿勢をとる
ことが可能になり、また、設置するための土台となる基
台を基準としてこの基台に対して印加される加重が重量
センサによって検出されるので、移動可能に載置された
加速度センサで加重を検出する場合に比べて、計測条件
の再現性を高めることができる。また、重力の働く垂直
方向に対する動きに限らず、種々の方向の振戦の成分の
計測が可能になる。

【００１５】また、演算手段は、前記部位が重量センサ
に所定範囲の押圧力で当接しているか否かを判断可能な
当接状態の適切性度合いを演算するので、計測条件の再
現性を高めることができる。

【００１６】また、出力手段は前記適切性の度合いを可
視的に表示する表示部を有するので、前記適切性の度合
いを可視的に確認することができる。

【００１７】また、出力手段は前記適切性の度合いを音
声的に伝達可能なブザーを有するので、前記適切性の度
合いを音声的に確認することができる。

【００１８】また、基台は設置個所への固定を可能に固
定手段を有するので、重量センサを種々の姿勢に設定す
ることが可能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明に
係る振戦計測器の実施の形態について説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施例である振戦計測
器の内部の機械的構成を示す側面図であり、図２は、電
気的構成を示すブロック図である。

【００２１】図１に示すように、振戦計測器は、設置す
るための土台となる基台１と、基台１に固定された重量
センサ３と、重量センサ３の上部に固定された計測板５
とを備えている。

【００２２】重量センサ３は、一般的にロードセルと呼
ばれるもので、加重を電気的信号として検出する検出部
３ａと、加重に伴い変位する可動部３ｂと、加重されて
も変位しない固定部３ｃとからなる。固定部３ｃがねじ
等により基台１に固定され、可動部３ａには計測板５が
ねじ等により固定される。

【００２３】検出部３ｂの４箇所の薄肉部にはストレン
ゲージ７が接着され、４個のストレンゲージ７によって
ブリッジ回路が組まれている。また、基台１には、固定
手段として設置面とねじ等により固定するための孔が形
成された固定辺を有する。

【００２４】なお、ここで計測板５は身体の計測部位に
応じて必要に応じて設ければよく、例えば、後述するよ
うに人差し指の振戦を計測する場合には、当接する面積
が狭くてすむので計測板５を除いた形態としてもよい。
また、腕や脚の振戦を計測する場合には、手や足を当接
するため、計測板５の面積が広いものを用いてもよい。

【００２５】また、計測板５と重量センサ３の間をてこ
機構により加重を伝達する構造としてもよい。

【００２６】また、重量センサ３を用いた検出方法とし
ては、ストレンゲージ式（電気抵抗線式）に限らず、静
電容量式、弦振動式、電磁式、差動変圧式、光電式等の
他の検出方式によるものであってもよい。

【００２７】次に、図２を参照して、振戦計測器の電気
的構成について説明する。振戦計測器において、スイッ
チ１１により電源が投入されると、重量センサ３の検出
部３ｂから出力される電気信号は、リード線によって電
子回路部１３へ供給される。電子回路部１３は、Ａ／Ｄ
変換器１４と、演算手段１６と評価手段１７とを有する
マイコン１５と、表示部１８ａと音声発生手段（ブザー
１８ｂ）等を有する出力手段１８とから構成されてい
る。Ａ／Ｄ変換器１４は、重量センサ３の検出部３ｂか
ら出力される微細なアナログ信号を増幅し二重積分等に
よりデジタル信号に変換して、マイコン１５に供給す
る。

【００２８】マイコン１５の演算手段１６では、Ａ／Ｄ
変換器１４からのデジタル信号に基づいて加重値及び後
述する当接状態の適切性度合いを求めると共に、Ａ／Ｄ
変換器１４からのデジタル信号を所定の周期で所定の測
定時間に渡ってサンプリングしフーリエ変換等の周波数
解析にてパワースベクトラムを求める。ここで、当接状
態の適切性度合いとは、図３に示すように例えば人差し
指２２を計測板５に接触した場合に、人差し指２２の計
測板５への接触押圧力が所定の範囲内にあるか否かの目
安をいう。これによって、振戦の測定を繰り返した場合
においても、測定条件を一定に確保することができ、再
現性のよい測定を保証することができる。

【００２９】評価手段１７では、従来の技術で開示され
ているような手法により振戦を演算し、演算手段１６に
おいて求められたパワースペクトラムに基づいて被験者
の障害の部位を特定し障害の程度の評価をする。なお、
演算手段１６において求められたパワースペクトラムか
らは、疲労の程度やストレスの程度等について情報を得
ることも研究が為されており、これらについても評価す
ることが可能である。

【００３０】出力手段１８の表示器１８ａは、マイコン
１５の演算手段１６と評価手段１７によって求めた結
果、すなわち、加重値、当接状態の適切性度合い、パワ
ースペクトラム、振戦に基づく評価の結果等のデータを
表示する。ブザー１８ｂは、当接状態の適切性度合いを
出力音の間隔の違いによって示す。

【００３１】次に、振戦計測器の使用方法と動作につい
て説明する。図３は、本発明の一実施例である振戦計測
器を水平面に設置しての使用状態を示す斜視図である。
図４、図５は、本発明の一実施例である振戦計測器で計
測中の表示を示す表示例である。図６は、本発明の一実
施例である振戦計測器で計測された結果の表示を示す表
示例である。図７は、本発明の一実施例である振戦軽装
器を垂直面に設置しての使用状態を示す斜視図である。
図８は、本発明の一実施例である振戦計測器を水平面に
設置しての別の使用状態を示す斜視図である。

【００３２】まず、被験者は、振戦計測器の電源を投入
した後、図３に示すように、人差し指２２の付け根部分
を一定位置となるように人差し指２２を除く手の部分２
３を設置面２１に置き、人差し指２２の指先２２ａを振
戦計測器の計測板５に当接し、所定範囲にある押圧力
（例えば、３０ｇ）となるように当接状態を所定時間
（例えば、１０秒）保つようにする。このとき被験者
は、図４又は図５に示すような加重値の表示２５や当接
状態の度合いを示すレベルの表示２６を視認しながら行
う。

【００３３】加重されると計測板５から重量センサ３の
可動部３ａに力が伝達し、重量センサ３の検出部３ｂの
薄肉部がたわみ、そこに接着されているストレンゲージ
７のブリッジ回路の平衡バランスがくずれ、加重に応じ
たアナログ信号が電子回路のＡ／Ｄ変換器１４に出力さ
れる。

【００３４】所定の加重（押圧力）となるように当接状
態を所定時間保つときの人差し指２２の微細振動に応じ
たアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１４によってデジタル
信号に変換され、マイコン１５に供給される。

【００３５】マイコン１５の演算手段１６では、Ａ／Ｄ
変換器１４からのデジタル信号は加重値として数値化さ
れ、この加重値から当接状態の適切性度合いが求められ
る。この当接状態の適切性度合いの判断は例えば、加重
値が所定の範囲（例えば、２５〜３５ｇ）である場合に
は当接状態が適正であると判断し、加重値が所定の範囲
よりも小さい場合には当接状態が弱いと判断し、加重値
が所定の範囲よりも大きい場合は当接状態が強いと判断
される。

【００３６】また、Ａ／Ｄ変換器１４からのデジタル信
号が所定の周期で所定の測定時間に渡ってサンプリング
され、フーリエ変換等の周波数解析にてパワースペクト
ラムが求められる。

【００３７】評価手段１７では、パワースペクトラム２
８（図６参照）から求めたピーク周波数に基づいて、被
験者の障害の部位を特定し障害の程度の評価、疲労の程
度やストレスの程度等の評価が行われる。

【００３８】マイコン１５の演算手段１６や評価手段１
７から出力されるデータは、表示部１８ａに例えば図
４、図５、図６に示すように表示される。

【００３９】図４、図５に示すように、計測中における
マイコン１５の演算手段１７において、数値化され加重
値と、この時の当接状態の適切性度合いとを表示する。
これにより、被験者は、人差し指の付け根部分を一定位
置となるように人差し指を除く手の部分を設置面に構え
た状態から人差し指の指先の当接状態が常に同一位置と
なるように確保することができる。

【００４０】図６に示すように、表示部１８ａには、マ
イコン１５の演算手段１６においてＡ／Ｄ変換器１４か
らのデジタル信号が所定の周期で所定の測定時間サンプ
リングされた後、フーリエ変換等の周波数解析にて求め
られたパワースペクトラム２８と、評価手段１７におい
て評価された被験者のストレスの程度等の評価結果２９
とが表示される。

【００４１】更に、マイコン１５の演算手段１６から出
力される適切性度合いについてのデータは、音声による
出力手段であるブザー１８ｂによっても示される。例え
ば、当接状態が適切の場合には０．５秒間隔で鳴らし、
当接状態が小さい場合には、０．５秒間よりも徐々に間
隔を空けて鳴らし、当接状態が大きい場合には、０．５
秒間よりも徐々に間隔を狭めて鳴らすといったことによ
り示される。

【００４２】なお、図３では、振戦計測器を水平面に設
置した例を示したが、目的に応じては、図７に示すよう
に、振戦計測器の基台１に有する固定片３１の孔を利用
して垂直面にねじ等で固定するようにしてもよい。この
場合、人差し指２２の付け根部分を一定位置となるよう
に人差し指２２を除く手の部分を設置面２１に構えにし
て置き、人差し指２２を振戦計測器の計測板５に当接す
るように行ってもよい。このように、振戦計測器を重力
方向に対し種々の方向に設定することが可能になるの
で、従来のように重力の働く垂直方向に対する動きに対
応する振戦の成分しか計測することができなかった課題
を解消でき、振戦に対する多角的な研究や分析に用いる
ことが可能になる。

【００４３】また、上述にて説明したような人差し指の
振戦の計測に限らず、他の身体部位の振戦の計測も可能
である。例えば、腕の付け根部分を一定位置となるよう
に腕を除く身体の部分の姿勢を保ち、腕を伸ばしながら
図８に示すように手のひらを計測板５に当接することに
より、腕の振戦を計測することも可能である。また、脚
の付け根部分を一定位置となるように脚を除く身体の部
分の姿勢を保ち、足を伸ばしながら足裏を計測板５に当
接することにより、脚の振戦を計測することも可能であ
る。

【００４４】以上のように、本発明の実施の形態によれ
ば、静止位置に設定された重量センサ３には計測板５を
介して振戦を計測する身体の部位（例えば人指し指）が
所定範囲の加重（押圧力）で当接されるので、重量セン
サ３に対し前記部位は安定した姿勢をとることが可能に
なり、また、設置するための土台となる基台１を基準と
してこの基台１に対して印加される加重が重量センサ３
によって検出されるので、従来のように移動可能に載置
された加速度センサで加重を検出する場合に比べて、計
測条件の再現性を高めることができる。また、重力の働
く垂直方向に対する動きに限らず、種々の方向の振戦の
成分の計測が可能になる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、計測データの再現性が保たれるとともに振戦に対
する多角的な研究分析を可能にする振戦計測器を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る振戦計測器における重量センサ及
びその周辺部の概略構成を示す図。

【図２】本発明に係る振戦計測器の電気回路部を示す
図。

【図３】本発明に係る振戦計測器のを水平面に設置して
使用する状態例を示す斜視図。

【図４】振戦計測器で計測中の表示を示す表示の一例を
示す図。

【図５】振戦計測器で計測中の表示を示す表示の他の例
を示す図。

【図６】計測結果の一例を示す図。

【図７】本発明に係る振戦計測器のを垂直面に設置して
使用する状態例を示す斜視図。

【図８】手のひらを計測板に当接することにより腕の振
戦を計測する例を示す図。

【符号の説明】 １ 基台 ３ 重量センサ ３ａ 可動部 ３ｂ 検出部 ３ｃ 固定部 ５ 計測板 １３ 電子回路部 １４ Ａ／Ｄ変換器 １６ 演算手段 １７ 評価手段 １８ 表示手段 １８ａ 表示部 １８ｂ ブザー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】設置するための土台となる基台と、 振戦を計測する身体の部位が所定範囲の押圧力で当接さ
   れて前記基台に対して印加される加重を電気的信号とし
   て検出する前記基台に取り付けられた重量センサと、 前記重量センサから出力されるアナログ信号を増幅して
   デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、 前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号を参照
   し、前記部位が前記重量センサに前記所定範囲の押圧力
   で当接しているか否かを判断可能な当接状態の適切性度
   合いを演算する演算手段と、 前記演算手段で演算された前記適切性の度合いを出力可
   能な出力手段と、を備えることを特徴とする振戦計測
   器。
2. 【請求項２】前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル
   信号を参照し、振戦に係る情報を処理可能な評価手段を
   備えることを特徴とする請求項１に記載の振戦計測器。
3. 【請求項３】前記出力手段は、前記適切性の度合いを可
   視的に表示する表示部を有することを特徴とする請求項
   １または２に記載の振戦計測器。
4. 【請求項４】前記出力手段は、前記適切性の度合いを音
   声的に伝達可能なブザーを有することを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれか１項に記載の振戦計測器。
5. 【請求項５】前記基台は設置個所への固定を可能に固定
   手段を有することを特徴とする請求項１乃至４に記載の
   振戦計測器。