JP2018038753A - 歩行分析方法及び歩行分析装置 - Google Patents
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Abstract
Description
下記特許文献3には、被験者のバイオロジカルモーションデータから任意の関節部位の折曲角度を算出し、その折曲角度に基づいてロコモティブシンドロームの評価値を算出する手法が開示されている。
なお、非特許文献1については後述する。
しかしながら、歩行状態が悪くOA発症の虞のある人であっても、通常、自身の歩行状態を気に掛ける人は少ない。ましてや、OA発症前にJKOMの回答に労力を掛ける人はほとんどいない。ほとんどの人は、悪い状態のまま歩行を継続した結果、膝痛の症状が出てはじめてJKOMの利用を考えるようになる。
〔歩行分析方法〕
まずは、第一実施形態における歩行分析方法(以下、第一方法と略称する場合もある)について説明する。図1は、第一実施形態における歩行分析方法を示すフローチャートである。
図1に示されるように、第一方法は、歩行中の被験者の腰部の加速度データを取得する工程(S11)と、母集団から予め測定された歩行サンプルデータと当該母集団から予め得られた膝に関する主観的評価スコアのサンプルデータとの統計情報、及び工程(S11)で取得された腰部の加速度データを用いて、当該被験者の膝に関する主観的評価スコアを推定する工程(S12)と、を含む。
例えば、被験者の腰部に装着された加速度センサにより計測された加速度値群が加速度データとして取得される。この場合、スマートフォンやパーソナルコンピュータ(以降、PCと表記する)などのようなコンピュータが、加速度センサと通信することにより、当該加速度データを取得することができる。工程(S11)の実行主体は、当該加速度センサを内蔵する装置であってもよい。
また、モーションキャプチャ技術を用いて当該加速度データが算出されてもよい。具体的には、コンピュータ又はセンサが、モーションキャプチャ技術により被験者の位置の軌跡データを測定し、その測定された位置の軌跡データを微分演算することにより、加速度データを算出することができる。位置情報は、被験者に取り付けられたマーカを検出することで得られてもよいし、Kinect(登録商標)センサなどのようにマーカを用いず被験者画像から検出することもできる。
ここで、工程(S12)で推定される「被験者の膝に関する主観的評価スコア」とは、被験者が自身の片膝又は両膝に関して評価すると予測される評価結果の定量値である。具体的には、そのスコアは、被験者に対して膝に関する予め定められた設問を提示した場合に被験者が回答すると予測される結果の定量値である。「被験者の膝に関する主観的評価スコア」は、母集団から予め取得されているサンプルデータとしての「主観的評価スコア」とは、同一の評価内容であることが好ましいが、同一でなくてもよい。例えば、母集団の各人から得られる「主観的評価スコア」は、50の設問のトータルスコアで、被験者に関して推定される「主観的評価スコア」は、その中の25の設問のトータルスコアであってもよい。
主観的評価の尺度は、痛みの程度及び状態(機能性も含む)の程度のいずれか一つであってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。例えば、工程(S12)では、被験者の膝痛に関する主観的評価スコアが推定されてもよい。
図2は、JKOMの設問例を示す図である。JKOMスコアは、図2に示される各設問について被験者に0(症状なし)から4(重症)の5段階でそれぞれ回答させた値の合計値である。図2の例では、JKOMスコアは、0点以上100点以下の値域をとる。
「主観的評価スコアのサンプルデータ」とは、母集団に予め定められた膝に関する設問群を提示することにより予め各人からそれぞれ得られている回答結果に対応する定量値(主観的評価スコア)の集合である。
そして、両サンプルデータの「統計情報」とは、歩行中の特定部位(例えば腰部)の加速度と膝に関する主観的評価スコアとの因果関係に基づいて両サンプルデータを統計処理することにより得られる情報である。歩行中の腰部の加速度と主観的評価スコアとの因果関係は、本発明者らにより新たに見出されたものである。このような因果関係に基づく回帰分析により得られる回帰式が当該統計情報の一例として挙げられる。この例では、当該統計情報は、歩行中の加速度値を説明変数とし、膝に関する主観的評価スコアを目的変数とする単回帰式又は重回帰式に該当する。両サンプルデータの「統計情報」がそのような回帰式である場合、第一方法は、工程(S12)において、その回帰式に工程(S11)で取得された腰部の加速度データを代入することで、被験者の主観的評価スコアを推定することができる。
両サンプルデータの取得元である母集団は、特に制限されない。その母集団には、歩行中に膝に痛みを感じる者が含まれていてもよいし、膝に痛みを感じない者のみで当該母集団が形成されていてもよい。また、年齢についても制限されない。
図3は、一般的な一歩行周期を概念的に示す図である。一歩行周期は、片脚に着目した場合、立脚期と遊脚期とから形成される。立脚期はその片脚が着床している期間であり、遊脚期はその片脚が離床している期間である。立脚期は、更に、踵接地期(着床時)、立脚中期及び踏みきり期から形成される。
そこで、工程(S11)で右腰部及び左腰部のどちらの加速度データが取得されたとしても、工程(S12)では、右の立脚期及び左の立脚期内から予め定められていた複数タイミングの各々における加速度データを用いて、被験者の主観的評価スコアを推定することが好ましい。
当該複数タイミングの各々が、個別に予め定められた時間幅を有する場合、工程(S12)では、当該複数タイミングの各々の時間幅内における同一方向の加速度値の平均値を用いて、当該主観的評価スコアを推定すればよい。
よって、第一方法は、工程(S11)で取得された腰部の加速度データが示す鉛直の方向成分に基づいて、その加速度データの中の一歩行周期を特定する工程を更に含んでもよい。この場合、工程(S12)では、その工程で特定された一歩行周期中の加速度データから、当該複数タイミングの各々における腰部の加速度データを特定して用いることができる。
なお、一歩行周期の特定は他の方法で実現することもできる。例えば、モーションキャプチャ技術を用いて、右足(又は右脚)及び左足(又は左脚)の所定箇所の位置の軌跡を検出し、右足と左足との位置関係から一歩行周期を特定することもできる。また、右足と右膝との位置関係から一歩行周期を特定することもできる。更に、被験者に、一歩行周期の開始時点と終了時点とにおいて、ボタン操作、発声などの所定動作を実施させ、その所定動作を検出することで、一歩行周期を特定することもできる。
加えて、被験者は、その推定された主観的評価スコアを参照することにより、その主観的評価スコアの信憑性を自ら確認し、それに伴い、その主観的評価スコアが自身の歩行中の情報から推定されていることから、自身の歩行状態と膝の状態との関係性を実感することになる。即ち、第一実施形態によれば、被験者に自身の歩行状態と膝の状態(痛みや機能性も含む)との関係性を効果的に提示することができる。
次に、第一実施形態における歩行分析装置(以降、第一装置と表記する場合がある)について説明する。第一装置は、上述の第一方法を実行することができる。
第一装置10は、いわゆるコンピュータであり、例えば、バスで相互に接続される、CPU(Central Processing Unit)11、メモリ12、入出力インタフェース(I/F)13、通信ユニット14等を有する。第一装置10を形成する各ハードウェア要素の数はそれぞれ制限されず、これらハードウェア要素は情報処理回路と総称することもできる。また、第一装置10は、図4に図示されないハードウェア要素を含んでもよく、第一装置10のハードウェア構成は制限されない。
メモリ12は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、補助記憶装置(ハードディスク等)である。
入出力I/F13は、出力装置15、入力装置16等のユーザインタフェース装置と接続可能である。出力装置15は、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイのような、CPU11等により処理された描画データに対応する画面を表示する装置、印刷装置などの少なくとも一つである。入力装置16は、キーボード、マウス等のようなユーザ操作の入力を受け付ける装置である。出力装置15及び入力装置16は一体化され、タッチパネルとして実現されてもよい。
通信ユニット14は、他のコンピュータとの通信網を介した通信や、他の機器との信号のやりとり等を行う。通信ユニット14には、可搬型記録媒体等も接続され得る。また、通信ユニット14には、加速度センサ17又はカメラ(図示せず)が接続されてもよい。
また、第一装置10は、加速度センサ17を内蔵する機器であってもよい。
第一装置10は、取得部21、情報格納部23、算出部25等を有する。これら処理モジュールは、ソフトウェア要素であり、例えば、メモリ12に格納されるプログラムがCPU11により実行されることにより実現される。このプログラムは、例えば、CD(Compact Disc)、メモリカード等のような可搬型記録媒体やネットワーク上の他のコンピュータから入出力I/F13又は通信ユニット14を介してインストールされ、メモリ12に格納されてもよい。
被験者の腰部に加速度センサ17が装着される場合、取得部21は、加速度センサ17により計測された加速度データを取得する。このとき、取得部21は、通信ユニット14に無線又は有線で接続された加速度センサ17と通信を行うことにより、加速度センサ17から加速度データを取得することができる。また、取得部21は、クラウドサービス又は可搬型記録媒体を介して、当該加速度データを取得してもよい。
第一装置10が加速度センサ17を内蔵する場合、取得部21は、加速度センサ17により計測された加速度データを内部バスを通じて取得することができる。
また、取得部21は、モーションキャプチャ技術を用いて当該加速度データを算出することもできる。例えば、取得部21は、通信ユニット14を経由して歩行中の被験者の映像データを受信し、その映像データから被験者の腰部を検出する。取得部21は、その検出情報に基づいて被験者の腰部の位置の軌跡データを取得し、その位置の軌跡データを微分演算することにより当該腰部の加速度データを算出することもできる。
例えば、算出部25は、取得部21により取得された腰部の加速度データから得られる、一歩行周期中の予め定められた複数タイミングの各々における腰部の加速度データを用いて、被験者の当該主観的評価スコアを算出する。
また、取得部21により取得される腰部の加速度データが直交する二以上の方向成分を含む場合、算出部25は、当該二以上の方向成分の各々について個別に予め定められている各タイミングにおける、当該方向の加速度値を用いて、被験者の当該主観的評価スコアを算出することが好ましい。
更に言えば、取得部21により右腰部の加速度データが取得される場合及び左腰部の加速度データが取得される場合ともに、算出部25は、右の立脚期及び左の立脚期内から予め定められた当該複数タイミングの各々における加速度データを用いて、被験者の主観的評価スコアを算出することが好ましい。この根拠については上述したとおりである。
当該複数タイミングの各々が個別に予め定められた時間幅を有する場合、算出部25は、当該複数タイミングの各々の時間幅内における同一方向の加速度値の平均値を算出し、算出された平均値を用いて、被験者の主観的評価スコアを算出すればよい。
また、算出部25は、取得部21により取得された腰部の加速度データが示す鉛直の方向成分に基づいて、当該加速度データの中の一歩行周期を特定し、特定された一歩行周期中の加速度データから、当該複数タイミングの各々における腰部の加速度データを特定することができる。鉛直の方向成分を用いた一歩行周期の特定手法についても上述したとおりである。
第一装置10によれば、上述の第一方法が実行されるため、上述の第一方法と同様の効果を得ることができる。
第二実施形態では、被験者の年齢情報を更に用いて被験者の主観的評価スコアを高精度に推定する。以下の説明では、第一実施形態と同様の内容については適宜省略し、第一実施形態と異なる内容を中心に説明する。
まずは、第二実施形態における歩行分析方法(以降、第二方法と略称する場合がある)について説明する。図6は、第二実施形態における歩行分析方法を示すフローチャートである。
図6に示されるように、第二方法は、被験者の年齢情報を取得する工程(S21)、歩行中の被験者の腰部の加速度データを取得する工程(S22)、及び被験者の膝に関する主観的評価スコアを推定する工程(S23)を含む。
工程(S21)における年齢情報の取得手法は制限されない。
例えば、コンピュータが工程(S21)を実行する場合、コンピュータは、年齢情報の入力画面を表示し、その画面に対するユーザの入力操作に応じて、年齢情報を取得することができる。また、コンピュータは、被験者情報を格納する外部のデータベースから被験者の年齢情報を入手することもできる。コンピュータは、カメラから得られる画像データの中から被験者の画像情報を抽出し、この抽出された画像情報に基づいて、公知の推定技術を用いて、被験者の年齢情報を推定することもできる。
工程(S23)は、第一方法における工程(S12)に対応し、以下の点で、工程(S12)と異なる。
主観的評価スコアの推定に用いられる歩行サンプルデータ及び主観的評価スコアのサンプルデータの統計情報には、その母集団の年齢情報が反映されている。言い換えれば、母集団の各人に関する、歩行サンプルデータ、主観的評価スコアのサンプルデータ、及び年齢情報を統計処理することにより得られる統計情報が用いられる。工程(S23)では、工程(S21)で取得された年齢情報及び工程(S22)で取得された加速度データ、並びに当該統計情報を用いて、被験者の主観的評価スコアを推定する。
以下、第二実施形態における歩行分析装置(以降、第二装置と略称する場合がある)について説明する。第二装置は、上述の第二方法を実行可能である。
第二装置のハードウェア構成及び処理構成は、第一装置と同様である(図4及び図5参照)。
第二装置の情報格納部23に格納される統計情報は、上述したとおり、母集団の年齢情報を含む。言い換えれば、情報格納部23は、母集団の各人に関する、歩行サンプルデータ、主観的評価スコアのサンプルデータ、及び年齢情報を統計処理することにより得られる統計情報を格納する。
例えば、情報格納部23に格納される統計情報が、母集団の歩行サンプルデータ及び主観的評価スコアのサンプルデータ並びに年齢情報を少なくとも用いた重回帰分析により取得された重回帰式であって、一歩行周期中の複数タイミングにおける複数の加速度値及び年齢を説明変数とし、主観的評価スコアを目的変数とする重回帰式を含む場合、算出部25は、取得部21により取得された腰部の加速度データ及び年齢情報をその重回帰式に適用することにより、被験者の主観的評価スコアを算出する。
例えば、身長は、加齢により低くなるといった傾向、即ち、年齢と負の相関がある。このように身体情報は年齢と相関があるため、上述の年齢情報に替え、又は、上述の年齢情報に加えて、身体情報を用いて、被験者の主観的評価スコアを推定することもできる。ここで、「身体情報」とは、年齢と相関関係のある身体の特性を示す情報であり、例えば、身長、体重、BMIなどである。
前処理としてまず、各被験者の位置座標データに対して、4次のButterworthローパスフィルタを適用することで、位置ブレ等のノイズが除去された。このときのカットオフ周波数は10Hzに設定された。以降の処理では、このようにノイズが除去された位置座標データが利用され、以下の説明では、それを単に位置座標データと略称する。
続いて、各被験者の右腰部の位置座標データから当該各被験者の右腰部の加速度データがそれぞれ算出された。加速度データは、腰部の前後方向、左右方向、及び鉛直方向の各方向成分についてそれぞれ算出された。加速度の各方向成分は、位置座標を2回微分することで算出された。なお、この加速度データの算出手法は、国立研究開発法人産業技術総合研究所(AIST)の歩行データベースにおける全身の歩行計測パターンに基づいている(非特許文献2参照)。
そして、右足の着床に伴う鉛直方向の加速度の極値により、当該算出された加速度データの中から一歩行周期が切り出され、切り出された一歩行周期の加速度データを101等分(約10m秒間隔)に分割することで、被験者毎に合計303の加速度成分が抽出された。個々の加速度成分としては、対応するタイミング(時間率範囲)における対応する方向の加速度の平均値が用いられた。
本実施例の母集団は、上述したとおりOA発症前の被験者群で構成された。このため、当該母集団の各人から得られたJKOMスコアは、25点未満であった。なお、一般的に、軽度のOA症状を有する人のJKOMスコアは、40点から50点程度であり、重度のOA症状を有する人のJKOMスコアは、60点以上であることが知られている。
図7は、JKOMスコアと相関が確認された加速度成分を概念的に示す図である。
具体的には、図7に示されるように、左右方向については、6つのタイミング(時間率13%から17%の範囲、24%から27%の範囲、41%から47%の範囲、55%から58%の範囲、64%から67%の範囲、及び73%から77%の範囲)の加速度成分が候補として選択された。前後方向については、3つのタイミング(時間率49%から51%の範囲、61%から67%の範囲、及び73%から77%の範囲)の加速度成分が候補として選択され、上下方向については、1つのタイミング(時間率11%から14%の範囲)の加速度成分が候補として選択された。
図8は、右腰部における左右方向の加速度成分とJKOM得点との相関性を示すグラフである。図9は、右腰部における前後方向及び上下方向の加速度成分とJKOM得点との相関性を示すグラフである。図9(a)、図9(b)及び図9(c)が右腰部における前後方向の加速度成分とJKOM得点との相関性を示し、図9(d)が右腰部における上下方向の加速度成分とJKOM得点との相関性を示す。なお、図8及び図9では、横軸にJKOMスコアが示され、縦軸に各方向の加速度値が示されている。
図7に示されるように、一歩行周期の中からJKOMスコアの推定のために利用される当該タイミングは、右腰部の加速度データが取得される場合であっても、右の立脚期及び左の立脚期内から選択された。
そして、最終的に、22名の母集団のサンプルデータを用いて、次のような重回帰式が得られた。
JKOMスコア(得点)
=−70.447+(年齢)×(0.745)+(X[13−17])×(−0.893)+(X[41−47])×(0.077)+(X[73−77])×(−0.021)+(Y[49−51])×(0.257)+(Z[11−14])×(−0.207)
上記式において、X[]は、一歩行周期内の[]で示されるタイミングにおける左右方向の加速度の平均値を示し、Y[]は、一歩行周期内の[]で示されるタイミングにおける前後方向の加速度の平均値を示し、Z[]は、一歩行周期内の[]で示されるタイミングにおける鉛直方向の加速度の平均値を示す。ここでのタイミングは、一歩行周期全体を100%とした時間率の範囲で示されている。例えば、X[13−17]は、一歩行周期内の時間率13%から17%までの間の左右方向の加速度の平均値を示す。
図10(a)での相関の程度を示す決定係数R2は0.71であり、図10(b)における決定係数R2は0.58であり、共に、当該重回帰式によるJKOM得点の推定精度が高いことが実証された。
本実施例の手法の更なる優位点は、上記実証結果が示すように、OA発症前、即ち歩行時に膝に痛みを感じていない者についても、その歩行中の腰部の加速度データからJKOMスコアを高精度に推定することができる点である。OA発症前の被験者についてもJKOMスコアを高精度に推定することにより、被験者に自身の歩行状態と膝の状態との関係性を提示することで、OAの発症を未然に防ぐことができる。
<1> 歩行中の被験者の腰部の加速度データを取得する取得工程と、
母集団から予め測定された歩行サンプルデータと該母集団から予め得られた膝に関する主観的評価スコアのサンプルデータとの統計情報、及び前記取得工程で取得された腰部の加速度データを用いて、前記被験者の膝に関する主観的評価スコアを推定する推定工程と、
を含む歩行分析方法。
<1>に記載の歩行分析方法。
<3> 前記取得工程で取得された腰部の加速度データは、直交する二以上の方向成分を含み、
前記推定工程では、前記二以上の方向成分の各々について個別に予め定められている各タイミングにおける、該方向の加速度値を用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを推定する、
<2>に記載の歩行分析方法。
<4> 前記取得工程では、歩行中の前記被験者の右腰部又は左腰部における加速度データを取得し、
前記複数タイミングは、右腰部の加速度データが取得される場合及び左腰部の加速度データが取得される場合ともに、右の立脚期及び左の立脚期内から予め定められている、
<2>又は<3>に記載の歩行分析方法。
<5> 前記複数タイミングの各々は、個別に予め定められた時間幅を有し、
前記推定工程では、前記複数タイミングの各々の時間幅内における同一方向の加速度値の平均値を用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを推定する、
<2>から<4>のいずれか一つに記載の歩行分析方法。
<6> 前記取得工程で取得された腰部の加速度データに含まれる鉛直の方向成分に基づいて、該加速度データの中の一歩行周期を特定する工程、
を更に含み、
前記推定工程では、前記特定された一歩行周期中の加速度データから、前記複数タイミングの各々における前記加速度データを特定する、
<2>から<5>のいずれか一つに記載の歩行分析方法。
<7> 前記被験者の年齢情報及び身体情報の少なくとも一方の情報を取得する工程、
を更に含み、
前記統計情報には、前記母集団の年齢情報及び身体情報の少なくとも一方の情報が反映されており、
前記推定工程では、前記取得された前記被験者の前記少なくとも一方の情報を更に用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを推定する、
<1>から<6>のいずれか一つに記載の歩行分析方法。
<8> 前記推定工程では、前記母集団の前記歩行サンプルデータ及び前記主観的評価スコアの前記サンプルデータ並びに前記少なくとも一方の情報を少なくとも用いた重回帰分析により取得された重回帰式であって、一歩行周期中の複数タイミングにおける複数の加速度値と年齢及び身体特性値の少なくとも一方とを説明変数とし、主観的評価スコアを目的変数とする重回帰式を用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを推定する、
<7>に記載の歩行分析方法。
<9> 前記主観的評価スコアは、JKOM(Japanese Knee Osteoarthritis Measure)スコアである、
<1>から<8>のいずれか一つに記載の歩行分析方法。
<10> 前記推定工程で推定される前記主観的評価スコアは、前記被験者の膝痛に関する主観的評価スコアである、
<1>から<9>のいずれか一つに記載の歩行分析方法。
<11> 歩行中の被験者の腰部の加速度データを取得する取得手段と、
母集団から予め測定された歩行サンプルデータと該母集団から予め得られた膝に関する主観的評価スコアのサンプルデータとの統計情報を格納する格納手段と、
前記統計情報及び前記取得された腰部の加速度データを用いて、前記被験者の膝に関する主観的評価スコアを算出する算出手段と、
を備える歩行分析装置。
<12> 前記算出手段は、前記取得手段により取得された腰部の加速度データから得られる、一歩行周期中の予め定められた複数タイミングの各々における腰部の加速度データを用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを算出する、
<11>に記載の歩行分析装置。
<13> 前記取得手段により取得される腰部の加速度データは、直交する二以上の方向成分を含み、
前記算出手段は、前記二以上の方向成分の各々について個別に予め定められている各タイミングにおける、該方向の加速度値を用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを算出する、
<12>に記載の歩行分析装置。
<14> 前記取得手段は、歩行中の前記被験者の右腰部又は左腰部における加速度データを取得し、
前記算出手段は、前記取得手段により右腰部の加速度データが取得される場合及び左腰部の加速度データが取得される場合ともに、右の立脚期及び左の立脚期内から予め定められた前記複数タイミングの各々における加速度データを用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを算出する、
<12>又は<13>に記載の歩行分析装置。
<15> 前記複数タイミングの各々は、個別に予め定められた時間幅を有し、
前記算出手段は、前記複数タイミングの各々の時間幅内における同一方向の加速度値の平均値を算出し、算出された平均値を用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを算出する、
<12>から<14>のいずれか一つに記載の歩行分析装置。
<16> 前記算出手段は、前記取得手段により取得された腰部の加速度データが示す鉛直の方向成分に基づいて、該加速度データの中の一歩行周期を特定し、特定された一歩行周期中の加速度データから、前記複数タイミングの各々における加速度データを特定する、
<12>から<15>のいずれか一つに記載の歩行分析装置。
<17> 前記取得手段は、前記被験者の年齢情報及び身体情報の少なくとも一方の情報を更に取得し、
前記統計情報には、前記母集団の年齢情報及び身体情報の少なくとも一方の情報を含み、
前記算出手段は、前記被験者の前記少なくとも一方の情報を更に用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを算出する、
<11>から<16>のいずれか一つに記載の歩行分析装置。
<18> 前記統計情報は、前記母集団の前記歩行サンプルデータ及び前記主観的評価スコアの前記サンプルデータ並びに前記少なくとも一方の情報を少なくとも用いた重回帰分析により取得された重回帰式であって、一歩行周期中の複数タイミングにおける複数の加速度値と年齢及び身体特性値の少なくとも一方とを説明変数とし、主観的評価スコアを目的変数とする重回帰式を含み、
前記算出手段は、前記取得手段により取得された腰部の加速度データ及び前記少なくとも一方の情報を前記重回帰式に適用することにより、前記被験者の前記主観的評価スコアを算出する、
<17>に記載の歩行分析装置。
<19> 前記算出手段により算出される前記主観的評価スコアは、前記被験者の膝痛に関する主観的評価スコアである、
<11>から<18>のいずれか一つに記載の歩行分析装置。
11 CPU
12 メモリ
13 入出力I/F
14 通信ユニット
15 出力装置
16 入力装置
17 加速度センサ
21 取得部
23 情報格納部
25 算出部
Claims (11)
- 歩行中の被験者の腰部の加速度データを取得する取得工程と、
母集団から予め測定された歩行サンプルデータと該母集団から予め得られた膝に関する主観的評価スコアのサンプルデータとの統計情報、及び前記取得工程で取得された腰部の加速度データを用いて、前記被験者の膝に関する主観的評価スコアを推定する推定工程と、
を含む歩行分析方法。 - 前記推定工程では、前記取得工程で取得された腰部の加速度データから得られる一歩行周期中の予め定められた複数タイミングの各々における腰部の加速度データを用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを推定する、
請求項1に記載の歩行分析方法。 - 前記取得工程で取得された腰部の加速度データは、直交する二以上の方向成分を含み、
前記推定工程では、前記二以上の方向成分の各々について個別に予め定められている各タイミングにおける、該方向の加速度値を用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを推定する、
請求項2に記載の歩行分析方法。 - 前記取得工程では、歩行中の前記被験者の右腰部又は左腰部における加速度データを取得し、
前記複数タイミングは、右腰部の加速度データが取得される場合及び左腰部の加速度データが取得される場合ともに、右の立脚期及び左の立脚期内から予め定められている、
請求項2又は3に記載の歩行分析方法。 - 前記複数タイミングの各々は、個別に予め定められた時間幅を有し、
前記推定工程では、前記複数タイミングの各々の時間幅内における同一方向の加速度値の平均値を用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを推定する、
請求項2から4のいずれか一項に記載の歩行分析方法。 - 前記取得工程で取得された腰部の加速度データに含まれる鉛直の方向成分に基づいて、該加速度データの中の一歩行周期を特定する工程、
を更に含み、
前記推定工程では、前記特定された一歩行周期中の加速度データから、前記複数タイミングの各々における前記加速度データを特定する、
請求項2から5のいずれか一項に記載の歩行分析方法。 - 前記被験者の年齢情報及び身体情報の少なくとも一方の情報を取得する工程、
を更に含み、
前記統計情報には、前記母集団の年齢情報及び身体情報の少なくとも一方の情報が反映されており、
前記推定工程では、前記取得された前記被験者の前記少なくとも一方の情報を更に用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを推定する、
請求項1から6のいずれか一項に記載の歩行分析方法。 - 前記推定工程では、前記母集団の前記歩行サンプルデータ及び前記主観的評価スコアの前記サンプルデータ並びに前記少なくとも一方の情報を少なくとも用いた重回帰分析により取得された重回帰式であって、一歩行周期中の複数タイミングにおける複数の加速度値と年齢及び身体特性値の少なくとも一方とを説明変数とし、主観的評価スコアを目的変数とする重回帰式を用いて、前記被験者の前記主観的評価スコアを推定する、
請求項7に記載の歩行分析方法。 - 前記主観的評価スコアは、JKOM(Japanese Knee Osteoarthritis Measure)スコアである、
請求項1から8のいずれか一項に記載の歩行分析方法。 - 前記推定工程で推定される前記主観的評価スコアは、前記被験者の膝痛に関する主観的評価スコアである、
請求項1から9のいずれか一項に記載の歩行分析方法。 - 歩行中の被験者の腰部の加速度データを取得する取得手段と、
母集団から予め測定された歩行サンプルデータと該母集団から予め得られた膝に関する主観的評価スコアのサンプルデータとの統計情報を格納する格納手段と、
前記統計情報及び前記取得された腰部の加速度データを用いて、前記被験者の膝に関する主観的評価スコアを算出する算出手段と、
を備える歩行分析装置。
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