JP2005253819A - Stabilometer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高齢者や足腰の不自由な人等のリハビリテーションに適した重心動揺計測装置に関し、特に、立ち上がった後の体幹重心を意識的に移動させるときにおいて、訓練者のリハビリテーションの練習状況を定量的に把握することができる重心動揺計測装置に関するものである。 The present invention relates to a center-of-gravity sway measuring device suitable for rehabilitation of elderly people, persons with disabilities and the like, and in particular, when consciously moving the trunk center of gravity after standing up, practice status of rehabilitation of a trainee The present invention relates to a center-of-gravity sway measuring device that can quantitatively grasp the above.
体幹移動練習は、高齢者や足腰の不自由な人、脳卒中や糖尿病などを患った人、膝関節の手術後の患者等に対して、日常動作をする上において、また社会復帰を果たすために大変重要である。
このリハビリテーションの過程において、体幹バランスの訓練、体幹の重心移動の訓練を行い、自律が可能になった後、歩行練習器で歩行練習を行い、やがて杖歩行に移行する過程を経る。
Trunk movement exercises are intended for daily activities and rehabilitation for elderly people, people with disabilities, people with stroke and diabetes, patients after knee surgery, etc. Is very important.
In this rehabilitation process, training of balance of the trunk and training of the center of gravity of the trunk are performed, and after becoming autonomous, walking practice is performed with a walking practice device, and then a process of shifting to walking with a cane is performed.
この体幹移動練習器の一つとして、床面に左右一対の床反力計を配設し、各床反力計により、左右の足から加えられた力をそれぞれ測定する重心動揺計測装置がある。
この重心動揺計測装置は、一対の床反力計の上に立位した状態で患者を立たせ、左右の足から床に加えられた力を各床反力計で測定することによって重心移動の訓練を行うようになっている。
As one of these trunk movement exercisers, a pair of left and right floor reaction force meters are arranged on the floor, and each center reaction force meter measures the force applied from the left and right feet, respectively. is there.
This center-of-gravity sway measurement device stands up on a pair of floor reaction force meters, and stands up on a patient, and the force applied to the floor from the left and right feet is measured by each floor reaction force meter to train the movement of the center of gravity. Is supposed to do.
ところで、上記従来の重心動揺計測装置は、重心移動の結果を測定し分析するものであった。したがって、重心の移動範囲が大きいか少ないかを結果から評価して、リハビリテーションの経過を判定することができるが、積極的に移動できるか否かという判定はできないという制約があった。 By the way, the conventional center-of-gravity fluctuation measuring apparatus measures and analyzes the result of the center-of-gravity movement. Therefore, it is possible to determine the progress of rehabilitation by evaluating whether the range of movement of the center of gravity is large or small, but there is a restriction that it cannot be determined whether or not it can move actively.
本発明は、上記従来の重心動揺計測装置が有する問題点に鑑み、術後の患者やリハビリテーションを有する患者がリハビリテーションを行う際に、立ち上がった後の体幹重心を意識的に移動させるときにおいて、訓練者のリハビリテーションの練習状況を定量的に把握し、訓練者にフィードバックすることができる重心動揺計測装置を提供することを目的とする。 In view of the problems of the above-described conventional center-of-gravity fluctuation measurement device, when a patient having surgery or a patient having rehabilitation performs rehabilitation, when consciously moving the trunk center of gravity after standing up, It is an object of the present invention to provide a center-of-gravity sway measurement device that can quantitatively grasp the rehabilitation practice situation of a trainee and feed back to the trainee.
上記目的を達成するため、本発明の重心動揺計測装置は、体幹の重心位置を検出する重心測定装置と、該重心測定装置の出力を演算する演算装置と、該演算装置の演算結果を表示する表示装置と、該演算結果を記憶するデータ記憶装置とを備え、前記演算装置が、表示装置に重心の目標位置と体幹の重心位置とを表示するとともに、目標位置と体幹重心位置との距離を経時的に測定し、距離ごとにその時間を総和し、該時間の総和に基づいて習熟度合いを表示することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the center-of-gravity fluctuation measuring device of the present invention displays a center-of-gravity measuring device that detects the position of the center of gravity of the trunk, an arithmetic device that calculates the output of the center-of-gravity measuring device, and a calculation result of the arithmetic device. And a data storage device for storing the calculation result, wherein the calculation device displays the target position of the center of gravity and the center of gravity position of the trunk on the display device, and the target position and the center of gravity position of the trunk. The distance is measured over time, the time is summed for each distance, and the proficiency level is displayed based on the sum of the time.
この場合において、習熟度合いを度数グラフとして表示することができる。 In this case, the proficiency level can be displayed as a frequency graph.
また、習熟度合いを最頻距離として表示することができる。 Further, the proficiency level can be displayed as the most frequent distance.
また、習熟度合いを標準偏差値として表示することができる。 Further, the proficiency level can be displayed as a standard deviation value.
本発明の重心動揺計測装置によれば、体幹の重心位置を検出する重心測定装置と、該重心測定装置の出力を演算する演算装置と、該演算装置の演算結果を表示する表示装置と、該演算結果を記憶するデータ記憶装置とを備え、前記演算装置が、表示装置に重心の目標位置と体幹の重心位置とを表示するとともに、目標位置と体幹重心位置との距離を経時的に測定し、距離ごとにその時間を総和し、該時間の総和に基づいて習熟度合いを表示することから、移動する目標位置に体幹重心位置を近づける練習を行いながら、訓練者の相対的な評価や回復度合いなどを確認し、その結果を自ら体幹移動姿勢にフィードバックすることにより、より高い練習の効果を得ることができる。 According to the center-of-gravity fluctuation measuring device of the present invention, a center-of-gravity measuring device that detects the position of the center of gravity of the trunk, an arithmetic device that calculates the output of the center of gravity measuring device, a display device that displays the calculation result of the arithmetic device, A data storage device for storing the calculation result, and the calculation device displays the target position of the center of gravity and the center of gravity position of the trunk on the display device, and calculates the distance between the target position and the center of gravity position of the trunk over time. The total time is measured for each distance, and the proficiency level is displayed based on the total time. By confirming the evaluation and the degree of recovery, and feeding back the result to the trunk movement posture, a higher practice effect can be obtained.
この場合、習熟度合いを度数グラフとして表示することにより、具体的に訓練者の相対的な評価や回復度合いなどを確認し、その結果を自ら体幹移動姿勢にフィードバックすることにより、より高い練習の効果を得ることができる。 In this case, by displaying the proficiency level as a frequency graph, it is possible to confirm the relative evaluation and recovery level of the trainee, and feed back the results to the trunk movement posture. An effect can be obtained.
また、習熟度合いを最頻距離として表示することにより、具体的に訓練者の相対的な評価や回復度合いなどを確認し、その結果を自ら体幹移動姿勢にフィードバックすることにより、より高い練習の効果を得ることができる。 In addition, by displaying the proficiency level as the most frequent distance, it is possible to confirm the relative evaluation and recovery level of the trainee, and to feed back the results to the trunk movement posture. An effect can be obtained.
また、習熟度合いを標準偏差値として表示することにより、具体的に訓練者の相対的な評価や回復度合いなどを確認し、その結果を自ら体幹移動姿勢にフィードバックすることにより、より高い練習の効果を得ることができる。 In addition, by displaying the proficiency level as a standard deviation value, it is possible to confirm the relative evaluation and recovery level of the trainee, and to feed back the results to the trunk movement posture. An effect can be obtained.
以下、本発明の重心動揺計測装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the center-of-gravity fluctuation measuring device of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図4に、本発明の重心動揺計測装置の一実施例を示す。
図において、1は体幹移動練習者、2は重心動揺計測装置を示し、重心動揺計測装置2は、体幹移動でつかまる左右一対の支持棒3a、3bと、この支持棒3a、3bをほぼ水平に支持する2本の支柱4とを備えている。
1 to 4 show an embodiment of the center-of-gravity fluctuation measuring device of the present invention.
In the figure, 1 is a trunk movement practitioner, 2 is a center of gravity shaking measuring device, and the center of gravity shaking
床反力検知装置6a、6bは、重心測定装置として、床部に配設された左右一対の床反力計からなり、この床反力計には、その上面にかかった力を電気信号に変換する荷重検知装置等がそれぞれ配設されるとともに、荷重検知装置の信号は演算装置10に導かれている。
The floor
足位置検知装置(図示省略)は、例えば、床反力検知装置6a、6bにそれぞれ配設された複数の歪みゲージを備えて構成することができ、所定位置の歪みゲージにかかった力を電気信号に変換して演算装置10で演算処理することにより、左右の足9a、9bの位置をそれぞれ検知することができる。
The foot position detection device (not shown) can include, for example, a plurality of strain gauges respectively disposed on the floor reaction
演算装置10は、床反力検知装置6a、6bの各出力信号を演算するものであり、本実施例では、各検知装置の演算結果を同期するように演算処理する同期演算処理装置11と、表示装置12及びデータ記憶装置13等を備えた、例えば、パソコン等により構成されている。
The
同期処理装置11は、床反力検知装置6a、6bによる下肢荷重などのアナログ信号を取り込むことができる。これらの取り込んだ信号は、A/D又はD/A変換ボードを介して演算/記録装置に送られ、力の信号などに変換処理が行われる。
また、この同期演算処理装置11は、各信号又は信号間のデータの演算により、力の統計処理や、力のかかっている向きと大きさのベクトル演算なども実施することができる。
The
In addition, the synchronous
表示装置12には、同期演算処理装置11による演算結果が送られ、必要な情報がオペレータの操作によって選択的に表示される。
この表示装置12では、演算結果の時間的な変動値の表示だけではなく、フレキシブルディスク等の記憶媒体から読み出した過去の練習データとの比較表示なども行うことができる。
また、表示装置12が内蔵するスピーカ等からなる音出力装置14により、必要に応じて警告音や音声を発生することができる。
The
The
Further, the
データ記憶装置13は、パソコン等を用いて得られた練習データを、フレキシブルディスク等の記憶媒体に記録することができる。
また、このデータ記憶装置13は、過去の練習結果との比較や再生などを行うことも可能であり、その結果は表示装置12に送られ表示される。
体幹移動練習者1は、この表示装置12を見ながら、自らの体幹移動バランスや現在の回復度合い等を確認し、その結果を自らの体幹移動姿勢にフィードバックすることにより、より高い練習効果を得ることができる。
The
Further, the
The trunk movement practitioner 1 confirms his / her trunk movement balance, the current recovery degree, and the like while looking at the
音出力装置14からは、床反力検知装置6a、6bに加えられた力の大きさや、バランス具合などを音声出力することが可能であり、これにより、練習者は、自分の欠点や練習状況を目で確認する以外に、耳で聞きながら練習に励むことができる。
From the
そして、この重心動揺計測装置は、演算装置10又は同期演算処理装置11が、床反力検知装置6a、6b、足位置検知装置等の出力結果から体幹の重心位置を演算するとともに、表示装置12に、重心の目標位置となる重心目標図形15を表示し、かつこの重心目標図形15をあらかじめ決められたパターンで移動表示させ、また、体幹の重心位置となるマーク16やその軌跡17を表示するようにしている。
また、演算装置10は、重心目標図形15とマーク16との距離を経時的に測定するとともに、距離ごとにその時間を総和し、該時間の総和に基づいて習熟度合いを表示することができる。
この場合、重心移動を測定できる範囲で最大に重心目標図形15を移動させ、この画面上の重心目標図形15をマーク16がトレースするように、練習者は重心移動を行うようにする。
And this center-of-gravity fluctuation measuring device calculates the center-of-gravity position of the trunk from the output results of the floor reaction
Further, the
In this case, the center-of-
次に、本実施例の重心動揺計測装置を用いた訓練方法を説明する。
重心測定装置上に立つと、表示装置の画面上に体幹の重心位置がマーク16として表示される。
画面には、例えば、図3に示すように、○印の重心目標図形15が表示されているので、移動するこの重心目標図形15の位置に、体幹の重心が来るように体を動揺させる。
Next, a training method using the center-of-gravity fluctuation measuring device of the present embodiment will be described.
When standing on the center of gravity measuring apparatus, the position of the center of gravity of the trunk is displayed as a
For example, as shown in FIG. 3, the center of
判定は、例えば、ある時刻における重心目標図形15と重心位置となるマーク16との距離をd(mm)をとして、その距離となっている時間t(s)の総和に基づいて、習熟度合いを評価することができる。
ちなみに、横軸を、目標図形15とマーク16(重心位置)との距離d(mm)とし、縦軸をその距離となっていた時間の総和とすると、図4に示すヒストグラムとなり、このときの中央値L3から適当な幅、例えば全体の80%等の領域での最小距離L1と最大距離L2の差を習熟度合いとする。
For example, the determination is based on the sum of the time t (s) at which the distance between the center-of-gravity target graphic 15 and the
Incidentally, if the horizontal axis is the distance d (mm) between the
また、判定は、最も頻度の高い距離である、最頻距離により評価することができる。
ちなみに、横軸を目標図形15と、重心位置(マーク16)の距離d(mm)とし、縦軸をその距離となっていた時間の総和とすると、図4に示すヒストグラムとなり、このときの時間の総和が最大となる最頻距離TM(mm)を習熟度合いとする。
Further, the determination can be evaluated by the most frequent distance, which is the most frequent distance.
Incidentally, if the horizontal axis is the distance d (mm) between the target figure 15 and the center of gravity (mark 16) and the vertical axis is the sum of the distances, the histogram shown in FIG. 4 is obtained. The most frequent distance TM (mm) that maximizes the sum of the values is taken as the proficiency level.
さらに、判定は、標準偏差値により評価することができる。
ちなみに、図4に示す横軸を、目標図形15と重心位置(マーク16)との距離d(mm)とし、縦軸をその距離となっていた時間の総和とし、このときの標準偏差SDにより評価することができる。
例えば、標準偏差の大きな場合は、目標図形15と重心位置(マーク16)の距離が安定しないことを示しており、体重心を意思どおりに動かせなかったことを示している。
Further, the determination can be evaluated by a standard deviation value.
Incidentally, the horizontal axis shown in FIG. 4 is the distance d (mm) between the
For example, a large standard deviation indicates that the distance between the
かくして、本実施例の重心動揺計測装置は、体幹の重心位置を検出する重心測定装置6と、該重心測定装置6の出力を演算する演算装置10と、該演算装置10の演算結果を表示する表示装置12と、該演算結果を記憶するデータ記憶装置13とを備え、前記演算装置10が、表示装置12に重心の目標位置と体幹の重心位置とを表示するとともに、目標位置と体幹重心位置との距離を経時的に測定し、距離ごとにその時間を総和し、該時間の総和に基づいて習熟度合いを表示することから、移動する目標位置に体幹重心位置を近づける練習を行いながら、訓練者の相対的な評価や回復度合いなどを確認し、その結果を自ら体幹移動姿勢にフィードバックすることにより、より高い練習の効果を得ることができる。
この場合、習熟度合いを、度数グラフや最頻距離、あるいは標準偏差値として表示することにより、具体的に訓練者の相対的な評価や回復度合いなどを確認し、その結果を自ら体幹移動姿勢にフィードバックすることにより、より高い練習の効果を得ることができる。
Thus, the center-of-gravity fluctuation measuring device of the present embodiment displays the center-of-gravity measuring device 6 that detects the position of the center of gravity of the trunk, the
In this case, the proficiency level is displayed as a frequency graph, the most frequent distance, or the standard deviation value, specifically confirming the relative evaluation and recovery level of the trainee, etc. By providing feedback, it is possible to obtain a higher practice effect.
以上、本発明の重心動揺計測装置について、複数の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、各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。 As mentioned above, although the center-of-gravity fluctuation measuring device of the present invention has been described based on a plurality of embodiments, the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and the configurations described in the respective embodiments are appropriately combined. The configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
本発明の重心動揺計測装置は、表示装置を見ながら、自らの体幹移動バランスや現在の回復度合い等を確認できるという特性を有していることから、その結果を自らの体幹移動姿勢にフィードバックする、より高い練習効果のリハビリテーションに好適に用いることができる。 Since the center-of-gravity sway measuring device of the present invention has a characteristic that it can confirm its own trunk movement balance, current recovery degree, etc. while looking at the display device, the result is converted into its own trunk movement posture. It can be suitably used for rehabilitation with higher practice effects for feedback.
1 体幹移動練習者
2 重心動揺計測装置
3a 支持棒
3b 支持棒
4 支柱
5a 上肢力検知装置
5b 上肢力検知装置
6a 床反力検知装置(足位置検知装置)
6b 床反力検知装置(足位置検知装置)
7 床部
8a 手
8b 手
9a 足
9b 足
10 演算装置
11 同期演算処理装置
12 表示装置
13 データ記憶装置
14 音出力装置
15 重心目標図形
16 マーク(体幹の重心位置)
17 軌跡
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
6b Ground reaction force detection device (foot position detection device)
7
17 Trajectory
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