JP2016013181A - リハビリテーションシステムおよびリハビリテーションシステムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リハビリテーションシステムは、脳波測定装置10、提示装置20、電動装具30、および、制御装置50を備えている。脳波測定装置10は、患者の脳波を計測する。提示装置20は、患者に対して情報の提示およびフィードバックを行う。電動装具30は、患者の身体に装着して、電気的および力学的な刺激の少なくとも一方を患者に与える。制御装置50は、脳波測定装置10によって計測された脳波から運動意図に関連したERD信号を抽出し、その運動意図が正しく表出できたことに基づいて電動装具30の制御を変更する。
【選択図】図2
Description
複数の電極11は、患者が脳波測定装置10を頭部に装着したときに、患者の運動意図に関連する脳波を測定しやすい位置に配置されている。具体的には、複数の電極11は、例えば、患者の右半身の随意運動を支配する左運動野、および、患者の左半身の随意運動を右運動野のそれぞれと対応できる位置(脳波電極の指定方法である、国際10−20法では、C4、C3の位置)に配置することが好ましい。電極11の配置を左運動野および右運動野のそれぞれと対応させることにより、同一のリハビリテーションシステム1を左半身の麻痺を有する患者および右半身の麻痺を有する患者の両方に用いることができる。なお、軽量化、簡易装着等の観点から、片側の運動野のみに電極11を装着したヘッドセットを用いてもよい。
脳波送信部13は、脳波計測部12にて計測された脳波信号を制御装置50の脳波受信部51に送信する。
制御装置50は、脳波受信部51、ERD検出部52、検出率演算部53、訓練タイミング制御部54、フィードバック制御部55、装具制御部56、提示制御部57、モータ制御部58、および、筋刺激制御部59を備えている。
1回の訓練(以下、「訓練シーケンス」)は安静期間と運動意図の表出を行うイメージ期間とを含んで構成される。安静期間では、患者はリラックスして特定の思考を想起しないことが求められる。一方、イメージ期間では、患者は運動意図を表出することが求められる。安静期間およびイメージ期間の長さは、例えば、各5秒間に設定される。
脳波受信部51は、脳波送信部13からの脳波を受信する。また、同時に訓練タイミング制御部54からの脳波訓練タイミングを受信する。脳波測定装置10は、訓練期間中には常に脳波を計測している。このため、脳波送信部13は、訓練タイミングを受信することにより、安静期間の脳波と、イメージ期間の脳波とを抽出し、脳波信号を脳波受信部51に送信ことができる。
制御装置50は、操作部40の操作により訓練制御を開始する。訓練タイミング制御部54は、安静期間とイメージ期間との訓練シーケンスを繰り返し提示できるように、提示制御部57に指示を送る。提示制御部57は、図4および図5に示されるように訓練の実行中である旨をグラフ等により画像表示部22に表示させる。安静期間の開始時と、イメージ期間の開始時には提示制御部57に提示情報を作成させ、スピーカー21に報知音を提示させる。
(1)リハビリテーションシステム1と図7に示す従来のリハビリテーションシステムとの違いについて説明する。本リハビリテーションシステム1は、検出率演算部53および装具制御部56を備え、図7に示す従来のリハビリテーションシステムは、検出率演算部53および装具制御部56を備えていない点において相違している。従来のリハビリテーションシステムでは、ERD検出部52にてERDが検出された場合、そのままフィードバック制御部55から、提示装置20および電動装具30に対する制御が自動的に行われている。この場合には、ERD信号が誤って判定されやすい訓練初期の段階においても、ERD信号が検出されたすべての場合に、電動装具30を含めたすべてのフィードバックが与えられる。このため、運動意図の表出を意図せずにERD信号の検出が判定された場合に、運動意図の表出の訓練が混乱させられるおそれがある。
(A)制御装置50は、1訓練シーケンスのうちのイメージ期間においてERD信号が検出されたとき、正しいERD信号の検出の回数を「1」として、ERD検出部52内部のメモリー(図示せず)に記憶する。そして、制御装置50は、同一の患者において実行された訓練シーケンス数に対する正しいERD信号の検出の回数の総数をERD検出率として演算する。
・制御装置50は、図8に示すようにERD検出率を画像表示部22により表示させることもできる。この場合、患者が自身のERD検出率を把握できるため、リハビリテーションの効果の向上を見込むことができる。また、スピーカー21により訓練セットごとにERD検出率を報知させることもできる。
・制御装置50は、第1段階制御から第2段階制御に移行するとき、第1段階制御から第2段階制御に移行する旨を提示装置20により提示することもできる。この場合、患者は、次の訓練のセットから電動装具30が駆動することを認識できる。
・
・電動装具30からモータ32および筋刺激電極33の一方を省略することもできる。
Claims (10)
- 患者の脳波を計測する脳波測定装置と、
患者に対して情報の提示およびフィードバックを行う提示装置と、
患者の身体に装着して、電気的および力学的な刺激の少なくとも一方を患者に与える電動装具と、
前記脳波測定装置によって計測された脳波から運動意図に関連した信号を抽出し、その運動意図が正しく表出できたことに基づいて前記電動装具の制御を変更する制御装置を備えている
リハビリテーションシステム。 - 前記制御装置は、前記運動意図が正しく表出されたときに前記運動意図が正しく表出されたことを前記提示装置により患者に提示し、かつ、前記電動装具を駆動させない第1段階制御と、
前記運動意図が正しく表出されたときに前記電動装具を駆動させる第2段階制御と、を実行する
請求項1に記載のリハビリテーションシステム。 - 前記制御装置は、前記運動意図が正しく表出された回数に基づいて、前記第1段階制御から前記第2段階制御に切り替える
請求項2に記載のリハビリテーションシステム。 - 前記制御装置は、訓練の回数に対する前記運動意図が正しく表出された回数である前記運動意図の検出率が閾値を超えるまで前記第1段階制御を実行し、前記運動意図の検出率が前記閾値を超えたことに基づいて、前記第2段階制御に移行する
請求項3に記載のリハビリテーションシステム。 - 前記制御装置は、前記運動意図の検出率が前記閾値を超えるまで、かつ、前記訓練の回数が所定の回数に達するまで前記第1段階制御を実行し、
前記訓練の回数が所定の回数に達し、かつ、前記運動意図の検出率が前記閾値を超えたことに基づいて前記第2段階制御に移行する
請求項4に記載のリハビリテーションシステム。 - 前記制御装置は、前記第2段階制御を実行しているときに、前記運動意図の検出率が判定値を下回ったとき、前記第1段階制御に移行する
請求項4または5に記載のリハビリテーションシステム。 - 前記制御装置は、前記運動意図の検出率を前記提示装置により患者に提示させる
請求項4〜6のいずれか一項に記載のリハビリテーションシステム。 - 前記制御装置は、前記運動意図の検出率に基づいてリハビリテーションのスケジュールを決定する
請求項4〜7のいずれか一項に記載のリハビリテーションシステム。 - 前記制御装置は、前記第1段階制御から前記第2段階制御に移行するとき、前記第1段階制御から前記第2段階制御に移行する旨を前記提示装置により患者に提示する
請求項2〜8のいずれか一項に記載のリハビリテーションシステム。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載のリハビリテーションシステムの制御方法。
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