JP2005224513A

JP2005224513A - バランスメーター

Info

Publication number: JP2005224513A
Application number: JP2004038606A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Nishibe; 邦彦西部; Satoru Sugitani; 悟杉谷; Masao Otani; 正男大谷
Original assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Current assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-02-16
Publication date: 2005-08-25

Abstract

【課題】片足立ち維持時間の測定を一人で簡単かつ正確に実現することができるバランスメーターを提供すること。
【解決手段】複数の荷重測定センサー１０ａ〜１０ｄにより被験者の荷重を測定する測定台２と、コンソール３に収納され、各荷重測定センサー１０ａ〜１０ｄの測定値から被検者４の荷重中心位置を演算する演算装置１３とを備え、演算装置１３が、荷重中心位置の単位時間当たりの変化量を演算し、この変化量が予め定めた規定値より大きくなる時点から片足立ちの経過時間の測定を開始するとともに、測定開始から、荷重中心位置の荷重の大きさが予め定めた規定値を下回る時点までの経過時間、又は荷重中心位置の単位時間当たりの変化量が予め定めた規定値より大きくなる時点までの経過時間を測定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、重心動揺を測定するバランスメーターに関し、特に、平衡感覚機能障害者等の被検者において、片足立ちの継続時間の測定によりバランス感覚を評価することができるバランスメーターに関するものである。

健康維持訓練者や健康回復訓練者、美容訓練者、平衡感覚機能障害者、高齢者、足腰の不自由な人などの被検者においては、バランスメーターにより重心動揺が測定される。
このようなバランスメーターとして、例えば、下記の特許文献に記載されるような重心動揺計がある。
この重心動揺計は、例えば３０秒等の規定時間、被験者を測定台に立たせて、その静止立位時の重心を計測するものであり、計測開始後に、規定時間に達する前に被検者が倒れたり、測定台から降りてしまった場合の重心の演算補正を行う機能を備えている。
また、この重心動揺計では、静止立位の継続時間を、被験者以外の人間が目視によりストップウォッチ等により測定している。

ところで、上記従来の重心動揺計は、重心の演算補正を行う機能はあるものの、片足立ちの継続時間の測定をすることはできず、また、ストップウォッチによる片足立ち継続時間の測定は被験者一人ではできないという問題があった。
被験者が継続時間の測定を一人で行おうとする場合は、自分でストップウォッチを操作する必要があり、その操作に気を取られることから、正確で客観的な測定をすることができない。

特許第２８２３８４１号公報

本発明は、上記従来のバランスメーターが有する問題点に鑑み、片足立ち維持時間の測定を一人で簡単かつ正確に実現することができるバランスメーターを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のバランスメーターは、複数の荷重測定センサーにより被験者の荷重を測定する測定台と、各荷重測定センサーの測定値から被検者の荷重中心位置を演算する演算装置とを備えたバランスメーターにおいて、前記演算装置が、荷重中心位置の単位時間当たりの変化量を演算し、該変化量が予め定めた規定値より大きくなる時点から片足立ちの経過時間の測定を開始するとともに、該測定開始から、荷重中心位置の荷重の大きさが予め定めた規定値を下回る時点までの経過時間、又は荷重中心位置の単位時間当たりの変化量が予め定めた規定値より大きくなる時点までの経過時間を測定することを特徴とする。

この場合において、前記演算装置が、荷重中心位置の荷重の大きさが予め定めた規定値を下回る前、又は荷重中心位置の単位時間当たりの変化量が予め定めた規定値より大きくなる前に、経過時間が予め定めた片足立ちの規定時間に達した場合に、規定時間達成を被検者に通知することができる。

本発明のバランスメーターによれば、荷重中心位置の単位時間当たりの変化量を演算し、該変化量が予め定めた規定値より大きくなる時点を片足立ちの開始と判断して、その時点から片足立ちの経過時間の測定を開始するとともに、荷重中心位置の荷重の大きさが予め定めた規定値を下回る時点を測定台以外での着地、荷重中心位置の単位時間当たりの変化量が予め定めた規定値より大きくなる時点を測定台での着地と判断して、片足立ちの継続時間を測定することができ、これにより、被検者は一人でバランスメーターに載るだけで簡単に片足立ち継続時間を測定することが可能となり、回復の状況を自ら体感するとともに、自らのバランス感覚をいつでも把握することができ、体幹バランス訓練の効果を高めて、今後のバランス感覚養成訓練に向けてのやる気を引き出すことができる。
また、測定した片足立ち継続時間は、同一条件下で測定できるので客観性を持ち、したがって信頼性が高く、さらに、過去のデータとの比較を行うことにより、バランス感覚の機能向上練習の進捗状況や回復度などを定量的に把握するとともに、これらのデータを活用することにより、医者や理学療法士では患者のバランス感覚練習を有効に進めて短期間の立位機能向上を実現することができる。

また、荷重中心位置の荷重の大きさが予め定めた規定値を下回る前、又は荷重中心位置の単位時間当たりの変化量が予め定めた規定値より大きくなる前に、経過時間が予め定めた片足立ちの規定時間に達した場合に、規定時間達成を被検者に通知することにより、片足立ちが規定時間継続できた時点で被験者にそのことを知らせることができる。

以下、本発明のバランスメーターの実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図２に、本発明のバランスメーターの一実施例を示す。
このバランスメーター１は、複数の荷重測定センサー１０ａ〜１０ｄにより被験者の荷重を測定する測定台２と、コンソール３に収納され、各荷重測定センサー１０ａ〜１０ｄの測定値から被検者４の荷重中心位置を演算する演算装置１３とを備え、被験者４は、測定台２の上に乗って、片足立ちバランスの測定を行う。
そして、このバランスメーター１は、前記演算装置１３が、荷重中心位置の単位時間当たりの変化量を演算し、該変化量が予め定めた規定値より大きくなる時点から片足立ちの経過時間の測定を開始するとともに、該測定開始から、荷重中心位置の荷重の大きさが予め定めた規定値を下回る時点までの経過時間、又は荷重中心位置の単位時間当たりの変化量が予め定めた規定値より大きくなる時点までの経過時間を測定する。
また、前記演算装置１３は、荷重中心位置の荷重の大きさが予め定めた規定値を下回る前、又は荷重中心位置の単位時間当たりの変化量が予め定めた規定値より大きくなる前に、経過時間が予め定めた片足立ちの規定時間に達した場合に、規定時間達成を被検者４に通知する。

測定台２は、図２に示すように、その４隅の位置に、歪み形センサー等からなる荷重測定サンサー１０ａ〜１０ｄを備えている。
測定台２に被検者１により荷重がかけられると、これらの荷重測定センサー１０ａ〜１０ｄに発生した歪み信号は、アンプ１１により所定レベルに増幅されてＡＤ変換ボード１２に導かれ、演算装置１３において必要な演算が行われる。

演算装置１３では、既知の技術により経過時間の測定、荷重全体の大きさ、荷重中心位置などを演算する。また、得られた荷重中心位置の値から単位時間当たりの荷重中心位置の変化量を演算する。
これらの演算結果は、操作・表示装置１４に表示され、また、必要に応じて、その結果を日時などにより分類して記憶装置１５に記憶するとともに、印刷装置１６により用紙に印刷することができる。
また、１７は通知装置であり、経過時間が予め定めた時間に達した場合に、音などにより被検者に通知する機能を持つ。
なお、アンプ１１やＡＤ変換器１２、演算装置１３、操作・表示装置１４、記憶装置１５、印刷装置１６、通知装置１７などを一箇所に集めてコンソール３に収納すると、バランスメーター１がスマートで使い易くなる。

図３に、実際の測定に関するフローチャート図を示す。
被検者はまず測定台に乗ると、その荷重を荷重測定センサー１０ａ〜１０ｄが検知して、荷重（体重）の測定を開始する。次にコンソール３において、測定モードを選択する（１００）。
この実施例では、体重測定（１０１）、片足立ち継続時間測定（１０２）、バランス測定（１０３）、その他（１０４）のモードがある。その他モードには例えば体脂肪率などの測定モードを付加することができる。いずれのモードもモード指定しない状態、又はモードを指定する前の初期モードは体重測定モード（１０１）としておく。
それぞれの測定モードにおける測定が完了すると、表示装置１４に結果を表示（１０９）し、必要に応じて結果を保存、記録（１１１）する。

図４に、片足立ち継続時間測定モード（１２０）における測定フローチャートを示す。
被検者は、測定台２の上に乗った状態でこの片足立ちモード１２０を選択する。選択の方法はタッチパネルであってもよいし、押しボタンであってもよい。
その後、被験者本人が片足立ちの準備ができたと判断した後、片足を上げる（以下は右足を上げた場合を想定する）。
その時、全体の荷重（体重）は余り変化しないが、荷重中心位置は両足の間から、着地している片足（この場合は左足）の下面へ短時間で移動する。すなわち、片足を上げた瞬間に、単位時間当たりの荷重中心位置の変化量が急変するため、片足立ち開始の時点と判断することができる。
また、通常の片足上げ動作をした場合に、この変化量が規定値を越えるように予め規定値を定めておけば、この瞬間は容易に把握することができる。
この瞬間に経過時間の測定（１２３）を開始し、片足立ち継続時間の計測を始める。

次に、体のバランスをくずして片足立ちができなくなり、上げた片足が測定台以外の部分に着地したり、被検者が測定台から降りた場合は、全体の荷重（体重）が着地の瞬間に急激に減少する。
このように、荷重が予め定めた規定の値（例えば体重の８０％など）を下回った場合（１２４）は着地したと判断し、経過時間の測定を停止し、それまでの片足立ち継続時間を表示する（１２８）。

また、体のバランスをくずして片足立ちができなくなり、上げた片足が測定台の上に着地した場合、被検者の体重は余り変化しないが、荷重中心位置は着地している片足（この場合は左足）から両足の間へ短時間で移動する。
したがって、単位時間当たりの荷重中心位置の変化量が片足を着地した瞬間に急変する。この変化量が規定値を越えるように予め定めた規定値を定めておけば、この瞬間は容易に把握することができる（１２５）。
この瞬間に経過時間の測定を停止し、片足立ち継続時間の計測を完了し、それまでの片足立ち継続時間を表示する（１２８）。

一方、予め定めた片足立ちの規定時間に達しても、まだ片足立ちを継続している場合は、片足立ちに関しては問題無しと判断し、規定時間に達した旨を被検者に知らせることができる。
その手段としては、例えば、ピーという音などを通知装置から発生させることができる（１２７）。

図５〜図６に、コンソール３の実施例を示す。
図５（ａ）は、体重測定モードにおける操作表示部１４であり、２０は体重キー、２１は片足立ちキー、２２はバランスキー、２３はその他キー、２４は結果の表示キー、２５はデータの保存キー、２６は用紙へのデータ印刷キーである。２７はその表示部であり、体重値等が表示される。
図５（ｂ）は、片足立ち時間測定モードであり、図４にしたがって測定を行う。継続時間は表示部２８のようにカウント表示し、片足立ちができなくなった時点で継続時間のカウントは停止する。

図６（ａ）は、バランス測定モードにおける測定結果の一例で、重心動揺面積２９、動揺波形図３０を表示した一例を示す。
図６（ｂ）は、同測定結果の別の実施例であり、結果キー２４を押す毎に、例えば図６（ａ）に戻るなどその表示内容を変更する。本実施例では重心動揺軌跡長３１及びバランス年齢を表示している。なお、ここでバランス年齢３２は標準値との比較により演算し、その結果を表示することができる。

かくして、本実施例のバランスメーターは、荷重中心位置の単位時間当たりの変化量を演算し、該変化量が予め定めた規定値より大きくなる時点を片足立ちの開始と判断して、その時点から片足立ちの経過時間の測定を開始するとともに、荷重中心位置の荷重の大きさが予め定めた規定値を下回る時点を測定台以外での着地、荷重中心位置の単位時間当たりの変化量が予め定めた規定値より大きくなる時点を測定台での着地と判断して、片足立ちの継続時間を測定することができ、これにより、被検者は一人でバランスメーターに載るだけで簡単に片足立ち継続時間を測定することが可能となり、回復の状況を自ら体感するとともに、自らのバランス感覚をいつでも把握することができ、体幹バランス訓練の効果を高めて、今後のバランス感覚養成訓練に向けてのやる気を引き出すことができる。
また、測定した片足立ち継続時間は、同一条件下で測定できるので客観性を持ち、したがって信頼性が高く、さらに、過去のデータとの比較を行うことにより、バランス感覚の機能向上練習の進捗状況や回復度などを定量的に把握するとともに、これらのデータを活用することにより、医者や理学療法士では患者のバランス感覚練習を有効に進めて短期間の立位機能向上を実現することができる。
さらに、荷重中心位置の荷重の大きさが予め定めた規定値を下回る前、又は荷重中心位置の単位時間当たりの変化量が予め定めた規定値より大きくなる前に、経過時間が予め定めた片足立ちの規定時間に達した場合に、規定時間達成を被検者に通知することにより、片足立ちが規定時間継続できた時点で被験者にそのことを知らせることができる。

以上、本発明のバランスメーターについて、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。

以上、本発明のバランスメーターは、片足立ち維持時間の測定を一人で簡単かつ正確に実現することができるという特性を有していることから、健康維持又は健康回復訓練者、美容訓練者、平衡感覚機能障害者などの被検者におけるバランス感覚の評価の用途に好適に用いることができるほか、例えば、個人の家庭内だけでなく、ジムなどの健康維持及び健康回復訓練所、美容訓練所、リハビリテーション施設、病院、老健施設などで利用することができる。

バランスメーターの一実施例を示す斜視図である。バランスメーターの要部構成図である。測定手順を示すフローチャート図である。片足立ち測定手順を示すフローチャート図である。コンソールを示し、（ａ）は体重測定モードの図、（ｂ）は片足立ち測定モードの図である。コンソールを示し、（ａ）はバランスの指標として重心動揺面積を表示した図、（ｂ）はバランスの指標として軌跡長及びバランス年齢を表示した図である。

符号の説明

１バランスメーター
１０荷重測定センサー
１１アンプ
１２ＡＤ変換器
１３演算装置
１４操作・表示装置
１５記憶装置
１６印刷装置
１７通知装置
２測定台
２０体重キー
２１片足立ちキー
２２バランスキー
２３その他キー
２４結果キー
２５保存キー
２６出力キー
２７体重表示
２８片足立ち時間表示
２９重心動揺面積表示
３コンソール
３０重心動揺グラフィック表示
３１重心動揺軌跡長表示
３２バランス年齢表示
４被検者

Claims

複数の荷重測定センサーにより被験者の荷重を測定する測定台と、各荷重測定センサーの測定値から被検者の荷重中心位置を演算する演算装置とを備えたバランスメーターにおいて、前記演算装置が、荷重中心位置の単位時間当たりの変化量を演算し、該変化量が予め定めた規定値より大きくなる時点から片足立ちの経過時間の測定を開始するとともに、該測定開始から、荷重中心位置の荷重の大きさが予め定めた規定値を下回る時点までの経過時間、又は荷重中心位置の単位時間当たりの変化量が予め定めた規定値より大きくなる時点までの経過時間を測定することを特徴とするバランスメーター。
前記演算装置が、荷重中心位置の荷重の大きさが予め定めた規定値を下回る前、又は荷重中心位置の単位時間当たりの変化量が予め定めた規定値より大きくなる前に、経過時間が予め定めた片足立ちの規定時間に達した場合に、規定時間達成を被検者に通知することを特徴とする請求項１記載のバランスメーター。