JP2018505018A5

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Publication number: JP2018505018A5
Application number: JP2017552536A
Authority: JP
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2020-04-23
Anticipated expiration: 2035-12-28

Description

本発明は、上肢の一つ以上のグループの筋骨格的病状に対する変化の属性を、特定された変化ＡＬおよび特に当該特定された変化ＡＬが対応する運動ステップＦｋｚの関数として、決定する分類モジュール６４を備える。

Claims

対象（１）の筋骨格系における変化（ＡＬ）を特定する方法であって、
前記対象（１）の状態（Ｓｔ）を表す物理量（Ｑｉ）を検出可能な検出手段（Ｒｉ）を、前記対象と関連付ける工程であって、前記関連付ける工程が、前記検出手段（Ｒｉ）を前記対象（１）に適正配置する工程および前記検出手段（Ｒｉ）を前記対象（１）に取り付ける工程の一方または両方を含む工程と、
前記物理量（Ｑｉ）を前記検出手段（Ｒｉ）を通じてリアルタイムで検出し、前記物理量（Ｑｉ）を時間に応じて並べて特定ユニット（２０）に送信する工程であって、前記特定ユニット（２０）がボタンおよび制御器を備えたグラフィックインターフェース（２１）を介してユーザを案内するステップ・バイ・ステップ手順を制御する、工程と、
前記対象（１）に対する生物力学的モデル（ＭＢｉ）を前記特定ユニット（２０）によって特定する工程であって、前記生物力学的モデル（ＭＢｉ）が前記グラフィックインターフェース（２１）によって提供される前記ステップ・バイ・ステップ手順の実行の関数として生成され、それにより、前記対象（１）に対して個別に最適化された複数区分および複数関節解析を得る、工程と、
前記特定後に、前記特定ユニット（２０）によって、前記ユーザにフィードバックを提供し、前記対象（１）の、人体区分の前記生物力学的モデル（ＭＢｉ）の生成が正常に完了したことを確認する工程と、
前記検出された物理量（Ｑｉ）と前記特定された生物力学的モデル（ＭＢｉ）との関数として筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｊ）との結合運動（ＭＣｉｊ）を決定する工程と、
前記結合運動（ＭＣｉｊ）を前記区分（ＳＥｋ）と前記関節（ＡＴｚ）との複数の運動ステップ（Ｆｋｚ）に変換する工程であって、当該変換ステップにおいて、前記運動ステップ（Ｆｋｚ）は、第一関節（ＡＴｚ）の第一関節パラメータ（Ｐｚ）と、前記第一関節（ＡＴｚ）の運動によって影響される、第二関節（ＡＴｚ＋１）の関数として計算される少なくとも第二関節パラメータ（Ｐｚ＋１）と、の関数として計算され、当該変換ステップにおいて、前記第一関節（ＡＴｚ）との相乗作用による運動と、前記第一関節（ＡＴｚ）によって生成された前記運動を打ち消す運動と、の間の条件で、前記第二関節（ＡＴｚ＋１）は前記第一関節（ＡＴｚ）に対して運動する、工程と、
前記変化（ＡＬ）を表すパラメータ（ＰＡＬｉ）を前記運動ステップ（Ｆｋｚ）、前記生物力学的モデル（ＭＢｉ）および前記関節パラメータ（Ｐｚ；Ｐｚ＋１）の１つ以上の関数として計算する工程と、
前記計算されたパラメータ（ＰＡＬｉ）と前記筋骨格系における変化閾値（Ｓ_ＡＬ）を表す所定の基準値（Ｐ_ＲＥＦｉ）とを比較する工程と、
前記計算されたパラメータ（ＰＡＬｉ）と前記所定の基準値（Ｐ_ＲＥＦｉ）との間での不一致の関数として前記変化（ＡＬ）を特定する工程と、
一つ以上のグループの筋骨格的病状に対する変化の属性を前記特定された変化（ＡＬ）および前記特定された変化（ＡＬ）が対応する前記運動ステップ（Ｆｋｚ）の関数として決定する工程と、
を含み、
前記方法の上述した各工程が前記対象（１）の以降の解析間のばらつきまたは異なる対象（１）の同様の解析間のばらつきを制限する、方法。
請求項１に記載の変化（ＡＬ）を特定する方法であって、前記グラフィックインターフェース（２１）は、
前記物理量（Ｑｉ）の検出を制御する工程、
表示方法を変更する工程、
どのように前記検出手段（Ｒｉ）を適正配置するかを示す工程、
どのように前記検出手段（Ｒｉ）を作動させるかを示す工程、
前記対象（１）に、正しい解析のためにどのように前記対象自身を適正配置するかを示す工程、および
データ構成／統合をエンドユーザに示す工程
の中の一つ以上を実行するように構成される、方法。
請求項１または２に記載の変化（ＡＬ）を特定する方法であって、前記特定された変化（ＡＬ）を即時に表示する工程を含む方法。
請求項２または３に記載の変化（ＡＬ）を特定する方法であって、それぞれのデータ試料の関節運動学的運動をリアルタイムに計算するために、前記生物力学的モデル（ＭＢｉ）を用いてそれを関節回転角を抽出する方法と組み合わせる工程であって、前記関節回転角が肩関節、肩甲上腕関節および肩甲胸郭関節の３Ｄ回転角を含む、工程を含む方法。
請求項１から４のいずれか一に記載の変化（ＡＬ）を特定する方法であって、筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｊ）との前記結合運動（ＭＣｉｊ）を決定する前記工程は、前記筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｊ）とを組み合わせた図形で三次元表現で表示する工程
を含む方法。
請求項１から５のいずれか一に記載の変化（ＡＬ）を特定する方法であって、
前記対象（１）に対する前記生物力学的モデル（ＭＢｉ）を特定する前記工程は、
シナリオと環境と前記対象（１）に取り付けられる検出手段（Ｒｉ）の数との関数として前記系を較正するためにある特定の測定（Ｍｉ）をユーザに要求する工程と、
実証された測定プロトコルを用いて、人体区分（ＳＥｋ）と関節（ＡＴｚ）との生物力学的記述に基づいて解剖学的肢位のある特定の手順を行うよう前記ユーザに要求する工程と、
を含む方法。
請求項１から６のいずれか一に記載の変化（ＡＬ）を特定する方法であって、前記関節パラメータ（Ｐｚ；Ｐｚ＋１）は数値パラメータである方法。
対象（１）の筋骨格系における変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、
前記対象（１）と関連付けられる、前記対象（１）の状態（Ｓｔ）を表す物理量（Ｑｉ）を検出可能な検出手段（Ｒｉ）であって、前記検出手段（Ｒｉ）が前記対象（１）に適正配置されているまたは前記対象（１）に取り付けられている検出手段（Ｒｉ）と、
前記検出手段（Ｒｉ）を通じて前記物理量（Ｑｉ）をリアルタイムで検出し、前記物理量（Ｑｉ）を時間に応じて並べて特定ユニット（２０）に送信するように構成される検出ユニット（１０）と、
ボタンおよび制御器を備えたグラフィックインターフェース（２１）を介してユーザを案内するステップ・バイ・ステップ手順を制御するように構成され且つ前記対象（１）に対する生物力学的モデル（ＭＢｉ）を特定するよう構成される前記特定ユニット（２０）であって、前記生物力学的モデル（ＭＢｉ）が前記グラフィックインターフェース（２１）によって提供される前記ステップ・バイ・ステップ手順の実行の関数として生成され、それにより、前記対象（１）に対して個別に最適化された複数区分および複数関節解析を得て、前記ユーザにフィードバックを提供し、前記対象（１）の、人体区分の前記生物力学的モデル（ＭＢｉ）の生成が正常に完了したことを確認するように構成される前記特定ユニット（２０）と、
前記検出された物理量（Ｑｉ）と前記特定された生物力学的モデル（ＭＢｉ）との関数として筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｊ）との結合運動（ＭＣｉｊ）を決定するよう構成される決定ユニット（３０）と、
前記生物力学的結合運動（ＭＣｉｊ）を前記区分（ＳＥｋ）と前記関節（ＡＴｚ）との複数の運動ステップ（Ｆｋｚ）に変換するよう構成される変換ユニット（４０）であって、前記運動ステップ（Ｆｋｚ）は、第一関節（ＡＴｚ）の第一関節パラメータ（Ｐｚ）と、前記第一関節（ＡＴｚ）の運動によって影響される、第二関節（ＡＴｚ＋１）の関数として計算される少なくとも第二関節パラメータ（Ｐｚ＋１）と、の関数として計算され、前記第一関節（ＡＴｚ）との相乗作用による運動と、前記第一関節（ＡＴｚ）によって生成された前記運動を打ち消す運動と、の間の条件で、前記第二関節（ＡＴｚ＋１）は前記第一関節（ＡＴｚ）に対して運動する、変換ユニット（４０）と、
変化データを処理するための処理ユニット（６０）であって、
前記変化（ＡＬ）を表すパラメータ（ＰＡＬｉ）を前記運動ステップ（Ｆｋｚ）、前記生物力学的モデル（ＭＢｉ）および前記関節パラメータ（Ｐｚ；Ｐｚ＋１）の１つ以上の関数として計算するように構成される計算モジュール（６１）と、
前記計算されたパラメータ（ＰＡＬｉ）と前記筋骨格系における変化閾値（Ｓ_ＡＬ）を表す所定の基準値（Ｐ_ＲＥＦｉ）とを比較するよう構成される比較モジュール（６２）と、
前記計算されたパラメータ（ＰＡＬｉ）と前記所定の基準値（Ｐ_ＲＥＦｉ）との間での不一致の関数として前記変化（ＡＬ）を特定するよう構成される特定モジュール（６３）と、
を有する処理ユニット（６０）と、
一つ以上のグループの筋骨格的病状に対する変化の属性を、前記特定モジュール（６３）によって特定された前記変化（ＡＬ）および前記特定された変化（ＡＬ）が対応する前記運動ステップ（Ｆｋｚ）の関数として、決定するよう構成される分類モジュール（６４）と、
を備え、
前記システムの上述した各特徴が前記対象（１）の以降の解析間のばらつきまたは異なる対象（１）の同様の解析間のばらつきを制限する、システム。
請求項８に記載の変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、前記グラフィックインターフェース（２１）は、
前記物理量（Ｑｉ）の検出を制御する工程、
表示方法を変更する工程、
どのように前記検出手段（Ｒｉ）を適正配置するかを示す工程、
どのように前記検出手段（Ｒｉ）を作動させるかを示す工程、
前記対象（１）に、正しい解析のためにどのように前記対象自身を適正配置するかを示す工程、および
データ構成／統合をエンドユーザに示す工程
の中の一つ以上を実行するように構成される、システム。
請求項８または９に記載の変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、さらに、前記特定された変化（ＡＬ）を表示するよう構成される表示ユニット（７０）を備えるシステム。
請求項１０に記載の変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、前記決定ユニット（３０）が、それぞれのデータ試料の関節運動学的運動をリアルタイムに計算するために、前記生物力学的モデル（ＭＢｉ）を用いてそれを関節回転角を抽出する方法と組み合わせるように構成されており、前記関節回転角が肩関節、肩甲上腕関節および肩甲胸郭関節の３Ｄ回転角を含む、システム。
請求項８から１０のいずれか一に記載の変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、前記決定ユニット（３０）は、前記筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｊ）とを組み合わせた図形で三次元図形で表示するよう構成される表示モジュール（３１）を備えるシステム。
請求項１２に記載の変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、前記筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｊ）との前記結合運動（ＭＣｉｊ）および前記組み合わせた図形を記憶するための記憶ユニット（８０）を備えるシステム。
請求項８から１３のいずれか一に記載の変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、
前記特定ユニット（２０）はさらに、
シナリオと環境と前記対象（１）に取り付けられる検出手段（Ｒｉ）の数との関数として前記系を較正するために特定の測定（ＭＩＳｉ）をユーザに要求するよう構成される第一要求モジュール（２２）と、
人体区分（ＳＥｋ）と関節（ＡＴｚ）との生物力学的記述の関数として解剖学的肢位のある特定の手順を行うよう前記ユーザに要求するように構成される第二要求モジュール（２３）と、
を備えているシステム。