JP2020049232A - 筋硬直の測定システム、装置、および方法 - Google Patents

筋硬直の測定システム、装置、および方法 Download PDF

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Abstract

【課題】筋痙縮を示す、客観的且つ再生可能な筋硬直スコアの測定を行うシステム、装置および方法を提供する。【解決手段】個体の所定の関節における筋硬直を測定するシステム、装置および方法が提供される。システムおよび装置は測定部４と処理部とを備える。測定部は所定の関節５０４，５１４，５３４の体節に適用される構成を有する。処理部は、一以上の測定装置より複数のデータセットを取得し、一以上の誘発された伸張反射の兆候のため複数のデータセットを分析し、筋硬直スコアを算出する。筋硬直スコアは、少なくとも第１硬直と第２硬直との差に基づき算出される。第１硬直は第１サブセットから算定し、第２硬直は第２サブセットから算定する。【選択図】図９

Description

本発明は、筋硬直の測定、特に脳性麻痺者の筋硬直を測定する方法および装置に関する
。
脳性麻痺（ＣＰ）は、最もよく見られる幼少期の運動障害である。これは出生前または
直後の脳障害が原因である。これは異なるいくつかの症候群からなる「包括的用語」（um
brella term）として表現される。ＣＰは、幼少期における最も深刻な障害の一つであり
、家族や子供自身に大きな影響を及ぼす。更に、脳性麻痺は、健康、教育、社会サービス
の必要が極めて大きい。脳性麻痺の子供の平均余命は、深刻なレベルの障害を持つ子供で
あっても世界的に長くなっている。
ＣＰの子供の多くは幼少期の初期に筋痙縮が進行し、これが自発運動の能力に影響与え
る場合がある。更に、運動の大きな妨げとなる筋肉変化は一般的に初期に進行し、関節が
変形したり運動範囲を制限したりすることになるおそれがある。これらの変化は、通常、
関節の可動性を改善するために、幼少時代のある時点で外科的な介入を必要とする。
また、痙縮は、脊髄損傷、多発性硬化症、発作、外傷性脳損傷等の障害や損傷に関連す
るのが一般的である。
筋痙縮を算定するためには、通常、二つの主観的尺度（および方法）を使用する。修正
版アシュワース・スケール（ＭＡＳ）と修正版タルデュー・スケール（ＭＴＳ）である。
いずれも客観的でなく、信頼性が十分でないことが知られている。診断やこれに続く治療
は、ほとんどまたは一部がこれらのスケールに基づくため、治療を誤るリスクがある。研
究の結果、評価者間のばらつきが小さく信頼性のある定量的尺度を付与できる簡単な器具
が必要であることがわかった。
ＷＯ２００８／１２１０６７は、関節を二つの一定の速度（遅いものと速いもの）で受
動的に伸長する、可動四肢における痙縮を算定するシステムを開示する。遅い速度での運
動は反射の寄与がなく行われ、速い速度の運動は反射の寄与とともに実行される。
ＷＯ２００６／１０２７６４は、手足を多様な角速度で動かす間にＥＭＧ信号を記録す
ることによって、患者の痙縮を測定する方法を開示する。
ＷＯ２００７／０２７６３１は、可動四肢における痙縮を算定する装置および方法を開
示する。同装置は、力や圧力を定量化するための加速度計、ジャイロスコープ、およびセ
ンサを含む。同方法は、四肢を回転軸中心の運度範囲で動かすことを含む。測定パラメー
タは、データプロセッサに送信され、データは処理され、緊張過度条件の特性を示す情報
を生成する。
本発明は、筋痙縮を示す、客観的且つ再生可能な筋硬直スコアの測定を行うシステム、
装置および方法を提供する。更に、本発明は、筋硬直スコアの計算において、筋硬直の受
動的および能動的構成要素を区別し、診断ミスや治療ミスのリスクを低減できるシステム
、装置および方法を提供する。
したがって、個体の所定の関節における筋硬直を測定するシステムが提供される。同シ
ステムは、測定部と処理部とを備える。測定部は所定の関節の体節に適用される構成を有
する。測定部は、ハウジングと、力変換器を備える一以上の測定装置とを備える。処理部
は、一以上の測定装置より複数のデータセットを取得し、一以上の誘発された伸張反射の
兆候のため複数のデータセットを、例えば測定データに基づき分析し、筋硬直スコアを算
出する構成を有する。
一以上の誘発された伸張反射の兆候は、筋肉活動の増長、加えられる力の増大、角速度
の逆転、あるいはその組み合わせなどの兆候を含んでいてもよい。
複数のデータセットは、複数回の試行などあらゆる回数の試行により測定された測定デ
ータを含んでいても良い。試行は体節の動作セットであってもよい。試行は、例えば、検
査する者が測定部を介して体節に外力を与えるなど、測定部を介した体節への外力付加に
よって、一つの角速度および／または複数の角速度で体節を動かすことを含んでいてもよ
い。測定データは、付加される力のデータを含んでいてもよい。付加される力は、検査す
る者によって体節に付与される外力を示すものであってもよい。
複数のデータセットのうちの第１サブセットおよび第２サブセットは、例えば、一以上
の誘発された伸張反射の兆候のため複数のデータセットを分析することにより決定されて
もよい。第１サブセットは、一以上の誘発された伸張反射の兆候が存在するデータセット
を含む。第２サブセットは、誘発された伸張反射の兆候が存在しないデータセットを含む
。
筋硬直スコアは、少なくとも第１硬直と第２硬直の差に基づくものであってもよい。第
１硬直は、付加された力のデータに基づき、第１サブセットから算定されてもよい。第２
硬直は、付加された力のデータに基づき、第２サブセットから算定されてもよい。
第１および／または第２硬直は、例えば、各サブセットにおけるデータセットの算出さ
れた硬直度の平均値、中央値および／または合計値から算定されてもよい。
測定部が適用される体節は、所定の関節の先端の体節であってもよい。
別の観点において、個体の所定の関節における筋硬直を測定するための筋硬直測定装置
が提供される。筋硬直装置は、所定の関節の体節に適用される構成を有する。筋硬直装置
は、ハウジングと、力変換器を備える一以上の測定装置と、処理部とを備える。処理部は
、一以上の測定装置より複数のデータセットを取得し、一以上の誘発された伸張反射の兆
候のため複数のデータセットを、例えば測定データに基づき分析し、筋硬直スコアを算出
する構成を有する。
一以上の誘発された伸張反射の兆候は、筋肉活動の増長、加えられる力の増大、角速度
の逆転、あるいはその組み合わせなどの兆候を含んでいてもよい。
複数のデータセットは、複数回の試行などあらゆる回数の試行により測定された測定デ
ータを含んでいてもよい。試行は体節の動作セットであってもよい。試行は、例えば、検
査する者が測定部を介して体節に外力を与えるなど、測定部を介した体節への外力付加に
よって、一つの角速度および／または複数の角速度で体節を動かすことを含んでいてもよ
い。測定データは、付加される力のデータを含んでいてもよい。付加される力は、検査す
る者によって体節に付与される外力を示すものであってもよい。
複数のデータセットのうちの第１サブセットおよび第２サブセットは、例えば、一以上
の誘発された伸張反射の兆候のため複数のデータセットを分析することにより決定されて
もよい。第１サブセットは、一以上の誘発された伸張反射の兆候が存在するデータセット
を含む。第２サブセットは、誘発された伸張反射の兆候が存在しないデータセットを含む
。
筋硬直スコアは、少なくとも第１硬直と第２硬直の差に基づくものであってもよい。第
１硬直は、付加された力のデータに基づき、第１サブセットから算定されてもよい。第２
硬直は、付加された力のデータに基づき、第２サブセットから算定されてもよい。
第１および／または第２硬直は、例えば、各サブセットにおけるデータセットの算出さ
れた硬直度の平均値、中央値および／または合計値から算定されてもよい。
筋硬直装置が適用される体節は、所定の関節の先端の体節であってもよい。
別の観点において、筋硬直スコアの測定方法が提供される。同方法は、測定データを含
む複数のデータセットを取得し、一以上の誘発された伸張反射の兆候のため複数のデータ
セットを、例えば測定データに基づき分析し、筋硬直スコアを算出することを含む。
一以上の誘発された伸張反射の兆候は、筋肉活動の増長、加えられる力の増大、角速度
の逆転、あるがその組み合わせなどの兆候を含んでいてもよい。
測定データは、体節に外力を付与し一つの角速度で体節を動かすことにより得られても
よい。
測定データは、複数回の試行により測定されてもよい。複数の試行は、検査する者が測
定部を介して体節に外力を与えるなど、体節への外力付加によって、一つの角速度および
／または複数の角速度で体節を動かすことを含んでいてもよい。測定データは、付加され
る力のデータを含んでいてもよい。付加される力は、検査する者によって体節に付与され
る外力を示すものであってもよい。
複数のデータセットを分析することは、複数のデータセットのうち第１サブセットおよ
び第２サブセットを決定することを含んでいてもよい。第１サブセットは、一以上の誘発
された伸張反射の兆候が存在するデータセットを含む。第２サブセットは、誘発された伸
張反射の兆候が存在しないデータセットを含む。
筋硬直スコアの算出は、少なくとも第１硬直と第２硬直の差に基づくものであってもよ
い。第１硬直は、付加された力のデータに基づき、第１サブセットから算定されてもよい
。第２硬直は、付加された力のデータに基づき、第２サブセットから算定されてもよい。
別の観点において、個体の所定の関節における筋硬直スコアの測定方法が提供される。
同方法は、所定の関節の体節に一以上の測定装置が適用され、複数回の試行などいくつか
の回数の試行が行われることを含む。複数回の試行は、検査する者が測定部を介して体節
に外力を与えるなど、体節への外力付加によって、一つの角速度および／または複数の角
速度で体節を動かすことを含んでいてもよい。同方法は更に、一以上の測定装置から複数
のデータセットを取得し、一以上の誘発された伸張反射の兆候のため複数のデータセット
を、例えば測定データに基づき分析し、筋硬直スコアを算出することを含む。
一以上の誘発された伸張反射の兆候は、筋肉活動の増長、加えられる力の増大、角速度
の逆転、あるいはその組み合わせなどの兆候を含んでいてもよい。
複数のデータセットは、複数回の試行などいかなる回数の試行により測定された測定デ
ータを含んでいてもよい。試行は、体節の動作セットであってもよい。試行は、検査する
者が測定部を介して体節に外力を与えるなど、測定部を介した体節への外力付加によって
、一つの角速度および／または複数の角速度で体節を動かすことを含んでいてもよい。
複数のデータセットのうちの第１サブセットおよび第２サブセットは、例えば、一以上
の誘発された伸張反射の兆候のため複数のデータセットを分析することにより決定されて
もよい。第１サブセットは、一以上の誘発された伸張反射の兆候が存在するデータセット
を含む。第２サブセットは、誘発された伸張反射の兆候が存在しないデータセットを含む
。
筋硬直スコアは、少なくとも第１硬直と第２硬直の差に基づくものであってもよい。第
１硬直は、第１サブセットから算定されてもよい。第２硬直は、第２サブセットから算定
されてもよい。
一以上の測定装置を適用する体節は、所定の関節の先端の体節であってもよい。
筋硬直スコアが代わりのより良い方法で算定されることは本開示の利点である。よって
、不要の可能性のある治療を回避あるいは削減して、初期段階で適正な治療を開始するこ
とができる。
さらに、算定された筋硬直スコアが検査する者による主観的な算定に依存する度合いが
小さいため、検査の信頼性および一貫性を向上させることができる点は本開示の利点であ
る。さらに、これにより、患者の病状の改善を検知できる可能性が高くなり得る。
さらに、ＷＯ２００８／１２１０６７などにあるように所定の速い動作および遅い動作
に依存するのではなく、反射が誘発されたかどうかを判定するために試行が分析される点
は本開示の利点である。反射を誘発するための正確な速度のしきい値は、このしきい値が
個体間で異なるため、既知である必要はない。
よって、測定データに基づき反射が誘発されたかどうかを判定することにより、速度が
速いか遅いという区別なく、変速的な速度など、いかなる速度の動作も利用することがで
きる。よって、よりユーザーフレンドリーな方法および／または装置および／またはシス
テムが提供される。
さらに、本開示の利点として、定量化可能な筋硬直スコアを提供できる点がある。一方
、ＷＯ２００６／１０２７６４などの先行技術は、測定をＥＭＧに依拠しているため、検
査する者は関節の硬直性に関する定量化可能な情報を得られない。
さらに、本開示の利点として、携帯型の装置および／またはシステムを提供することが
できるため、家庭など病院外の環境においても筋硬直の算定を簡単に行うことができる点
がある。
さらに、本開示の利点として、本方法、装置、および／またはシステムは、測定するも
のとしてほぼ剛性部品に依存している点がある。よって、機械の故障の可能性が少ない装
置を提供することができ、よりユーザーフレンドリーなものとなる。
筋硬直は関節の動きに反する抵抗を測定するものである。この抵抗は主に関節の筋肉が
伸張に抗することによって起こされる。よって、筋硬直は関節を測定してもよい。
さらに、修正版アシュワース・スケール（ＭＡＳ）と修正版タルデュー・スケール（Ｍ
ＴＳ）などの公知の方法は、主観的であり且つ信頼性が十分でないことのほかに、共通の
痙縮のスコアを提供するため、受動的硬直と能動的硬直とを区別していないのに対し、本
開示の利点は受動的硬直と能動的硬直とを区別することができる。ＵＳ２００７／０２７
６３１などに開示された方法は、同様に、伸張反射が誘発された状況と伸張反射が誘発さ
れない状況における硬直を区別しない。
痙縮は、極度の伸張反射によって引きこされる筋緊張の速度依存の増加であり、影響さ
れた筋肉が伸張されたときに生じる。この筋緊張（能動的硬直）における反射による増大
は、筋肉の弾力性（受動的硬直）における変化と混同され得る。
この受動的硬直は、能動的硬直が通常であるのに対し、筋拘縮症の増加によって非ＣＰ
患者に比べＣＰ患者においてかなり多い。同様の研究結果は、脊髄損傷、まひ、多発性硬
化症の成人にも見られる。
さらに、本開示の利点として、能動的硬直と受動的硬直とを区別することができること
によって、抗けいれん剤を使用する必要がなくなる可能性がある点がある。つまり、受動
的硬直は、ほとんどの場合、ボツリヌストキシン（Botulium Toxin）、バクロフェン（ B
aclofen）などの抗けいれん剤で変わることはないためであって、これはかかる薬剤が一
般的には神経反射が介在する活動にしか効かないからである。
同方法は、筋硬直を測定するシステムにより実行されてもよいし、同様に提供される筋
硬直装置によって実行されてもよい。同方法の少なくとも一部は、筋硬直を測定するシス
テムの処理部や筋硬直装置の処理部などの処理部において実行されるソフトウエアに組み
込まれたものであってもよい。
複数のデータセットは、２、３、４つのサブセットなどに分割されている。なお、典型
的には、第１サブセットと第２サブセットなど、二つのサブセットに分割される。複数の
データセットがどのサブセットに割り当てられるかは、一以上の誘発された伸張反射の兆
候に基づいて判定される。一以上の誘発された伸張反射の兆候が存在するデータセットは
第１サブセットに割り当てられる。第２サブセットは、誘発された伸張反射の兆候が存在
しないデータセットを含む。
実際、いくつかのデータセットは、最低限の品質基準を満たすため測定エラーやノイズ
などの不具合のため廃棄される。複数のデータセットは、これらの状況下において、廃棄
されない複数のデータセットを示す。
複数のデータセットは、一以上の測定装置から取得する。複数のデータセットは、一つ
ずつ取得し、メモリに格納されてもよい。例えば、第１データセットは第１の試行後に取
得し、第２データセットは第２の試行後に取得し、第３データセットは第３の試行後に取
得するなどである。あるいは、複数のデータセットは一以上の測定装置のメモリに収集さ
れた後、一以上の測定装置からまとめて取得するようにしてもよい。
一以上の測定装置は、一以上の加速度計を備えてもよい。測定データは、一以上の加速
度計からの加速度データなどの加速度データを含んでいてもよい。一以上の測定装置は、
一以上のジャイロスコープを備えていてもよい。測定データは、一以上のジャイロスコー
プからの角速度データなどの角速度データを含んでいてもよい。測定データは、全角変位
など角度および／または角変位の情報を含んでいてもよい。角度および／または角変位は
、角速度データから算出してもよい。
一以上の加速度計、および／または一以上のジャイロスコープは、測定部の方向および
／または動きに関する情報、例えば加速度データおよび／または角速度データを提供する
ものであってもよい。測定部の方向および／または動きに関する情報は、所定の関節の関
節中心を判定するのに用いてもよい。関節中心は所定の関節において回転中心および／ま
たは回転軸とみなされる。さらに、測定部の方向および／または動きに関する情報は、体
節の動作中に所定の関節における回転の角速度を算定するのに用いてもよい。
ハウジングは、一以上の測定装置を覆い、ハウジングは、ハウジングを固定する手段を
備えるため、測定装置は体節に固定される。よって、測定データ、特に加速度および角速
度のデータは、実際の体節の動作をより正確に測定したものを提供することができる。
一部の実施形態においては、関節中心から測定部の所定の位置までの距離は、測定部お
よび／または処理部によって自動的に判定される。加えてまたはこの代わりに、関節中心
から測定部の所定の位置までの距離は、手動で測定し、処理部に接続されるるユーザイン
タフェースを介して処理部に入力されてもよい。
第１硬直および／または第２硬直などの硬直度は、距離に基づくものであってもよい。
例えば、距離は付加された力のデータに基づきトルクを算定するために用いられ、つまり
トルクデータは距離および付加された力のデータに基づくものであってもよい。
第１硬直および／または第２硬直などの硬直度は、角変位など、トルクを角度で割って
算出してもよい。
処理部は、例えば所定の関節および／または関節中心などの参照点を基準にして、測定
部の加速度や角速度を算出してもよい。この算出は、一以上の加速度計や一以上のジャイ
ロスコープから取得した測定結果、例えば一以上の加速度計からの加速度データや一以上
のジャイロスコープからの角速度データに基づいて行われる。
少なくとも一以上の測定装置は、例えば第１加速度計および第２加速度計の二つの加速
度計など、複数の加速度計を備えていてもよい。二つの加速度計を設けることにより、関
節中心を判定する精度を向上させることができる。
一以上の加速度計および一以上のジャイロスコープを設けることにより、速い動きおよ
び遅い動き双方の測定精度を向上させることができる。
一以上の測定装置は、一以上の力変換器を備えていてもよい。一以上の力変換器は、体
節が動く間体節に印加される外力を測定してもよい。一以上の力変換器は、結果としての
外力を測定するなど、三次元的に体節に付加される外力を測定してもよい。
一以上の力変換器は、３軸力変換器であってもよい。代わりに、一以上の力変換器は、
２または３つの力変換器など複数の力変換器を備えていてもよい。これらの力変換器は、
複数の方向、例えば３つの直交する方向や３次元方向など２または３方向を含む複数の方
向に加えられる外力を測定するように適切位置に配置されている。
一以上の測定装置は、一以上のトルク変換器を備えていてもよい。一以上のトルク変換
器は、体節の動作中において体節に付加される外部トルクを測定するものであってもよい
。一以上のトルク変換器は、二次元または三次元的に体節に付加される外部トルクを測定
するものであってもよい。
一以上のトルク変換器は、３軸トルク変換器であってもよい。あるいは、一以上のトル
ク変換器は、複数のトルク変換器、例えば２または３つのトルク変換器を備え、これらは
複数方向、例えば２または３方向、例えば直交する３方向や３次元など、複数方向におい
て付加される外部トルクを測定するような位置に配置されていてもよい。
一以上の測定装置は、トルク変換器と力変換器を組み合わせた変換器、例えば多軸力ト
ルク変換器や、６軸力トルク変換器を備えていてもよい。多軸または６軸力トルク変換器
は、３つの方向全てにおける力およびトルクの構成要素を全て測定可能としてもよい。
測定データは、一以上の力変換器および／または一以上のトルク変換器によって測定さ
れる、付加される外力などの付加される力のデータを備えていてもよい。
測定部はハンドルを備えていてもよい。ハンドルは、ハウジングの内部から外側に延在
していてもよい。一以上の力変換器はハンドルに付加された力を測定するように構成され
ていてもよい。
測定データは、付加されたトルクデータを含んでいてもよい。付加されたトルクデータ
は、一以上の力変換器および／または一以上のトルク変換器によって測定された付加され
た力などの付加された力の測定結果から算出するようにしてもよい。
一以上の測定装置は、一以上の筋肉活動検出部を備えていてもよい。一以上の筋肉活動
検出部は、筋電図検査部または筋音図検査部を備えていてもよい。筋肉活動検出部は、所
定の関節に近接する筋肉活動を検出する。測定データは、一以上の筋肉活動検出部により
測定された筋肉活動データなどのデータを含んでいてもよい。筋肉活動データは、一また
は複数の筋肉の活動データを含んでいてもよい。
筋肉活動検出部は、活動が検出される筋肉上の皮膚上に配置される表面電極および／ま
たはマイクロフォンを備えていてもよい。表面電極および／またはマイクロフォンは、腹
筋上の皮膚上に配置されてもよい。あるいはまたはこれに加えて、筋肉活動検出部は、活
動が検出される筋肉内に皮膚を穿孔して配置した筋内電極を備えていてもよい。
一以上の測定装置は、複数の筋肉活動検出部を備えていてもよい。複数の筋肉活動検出
部は、複数の筋肉活動を検出することができ、および／または複数の異なる筋肉活動検出
方法、例えば筋電図検査法や筋音図検査法を組み込むことができる。複数の筋肉活動検出
部はまた、より正確な筋肉活動測定を提供することができる。複数の筋肉活動検出部は一
以上の筋電図検査部および／または一以上の筋音図検査部を備えていてもよい。
誘発された伸張反射の兆候は一以上の測定結果において見ることができる。例えば、誘
発された伸張反射の兆候は、加えられた力の突発的増加、筋肉活動の突発的増加、および
／または突発的減少、場合によっては負の角速度などのうち一以上を含む。よって、複数
のデータセットを分析することは、複数のデータセットのうち付加された力のデータを分
析することを含んでいてもよい。あるいはまたはこれに加えて、複数のデータセットを分
析することは、複数のデータセットの筋肉活動データを分析することを含んでいてもよい
。あるいはまたはこれに加えて、複数のデータセットを分析することは、複数のデータセ
ットの角速度データを分析することを含んでいてもよい。
複数のデータセットは、試行データセットを含んでいてもよい。処理部はさらに、試行
データセットを取得し、および／または一以上の誘発された伸張反射の兆候のため試行デ
ータセットを分析する構成であってもよい。例えば、処理部は第１試行データセットを取
得し、第２試行データセットを取得する処理の前に第１試行データセットを分析する。処
理部は、同試行データセットの分析により一以上の誘発された伸張反射の兆候がある場合
は第１信号を出力する構成であってもよい。この場合、処理部は例えば、同試行データセ
ットが一以上の伸張反射の兆候を含む場合は第１信号を出力する構成であってもよい。よ
って、筋硬直の測定を実行する検査する者は、実行された試行が一以上の誘発された伸張
反射の兆候を含むかどうかを知らされることができる。同様に、処理部は、同試行データ
セットの分析により誘発された伸張反射の兆候がない場合は第２信号を出力する構成であ
ってもよい。よって、検査する者は、実行された試行が誘発された伸張反射の兆候を含ま
ないことを知らされることができる。
一部の実施形態において、第１信号などの信号は、試行データセットが誘発された伸張
反射の兆候を含む場合に提供される。他の実施形態において、第２信号などの信号は、試
行データセットが誘発された伸張反射の兆候を含まない場合に提供される。さらに他の実
施形態において、第１信号などの信号は、試行データセットが誘発された伸張反射の兆候
を含む場合に提供され、かつ第２信号などの信号は、試行データセットが誘発された伸張
反射の兆候を含まない場合に提供される。
測定部は、処理部を含む別体の装置と通信可能であってもよい。例えば、別体の装置は
、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータなどのコンピュー
タ装置であってもよい。
処理部と測定部間の通信は、無線または有線の通信、例えばＵＳＢの有線の通信を確立
することにより行われてもよい。あるいは、別体の装置はドッキング・ステーションを備
え、測定部はドッキング・ステーションに挿入されたときに処理部に連結されるようにし
てもよい。あるいは、また補助として、処理部と測定部間の通信は無線であってもよく、
例えば測定データは別体の装置に無線で送信されてもよい。よって、測定部は別体の装置
と無線で通信する無線送受信機を備えていてもよい。
測定部および／または筋硬直装置は、所定の関節の各サイドの部分間における可動の連
結を避けてもよい。測定部および／または筋硬直装置は、所定の関節の体節など、一つの
体節のみに適用する構成であってもよい。
測定部および／または筋硬直装置のハウジングは、一以上の測定装置を例えば覆うよう
にしてもよい。ハウジングは剛性であってもよい。よって、一以上の測定装置は、ヒンジ
、スプリングなどの可動部への従属を避けることができる。
測定部は、一以上の測定装置などの測定部の構成要素に電力を付与する電源および／ま
たはバッテリを備えてもよい。
一部の実施形態では、測定部は処理部を含んでいてもよい。例えば、測定部のハウジン
グは処理部を含んでいてもよい。筋硬直装置のハウジングは処理部を含んでいてもよい。
測定装置および／または筋硬直装置は、携帯の装置であってもよい。測定部および／ま
たは筋硬直装置および／またはハウジングは、複数の寸法、例えば長さ、幅、および／ま
たは高さであって、３０ｃｍ未満、例えば２０ｃｍ未満、例えば１５ｃｍ未満の寸法であ
ってもよい。
複数回の試行は角速度を変更しながら実行してもよい。例えば、一部の試行においては
伸張反射を誘発させ、他の試行においては伸張反射を誘発させないようにする。これによ
り、角速度は、第１角速度および第２角速度を含む複数の角速度を少なくとも含む。第１
角速度は、遅い動き、例えば４０ｄｅｇ／ｓ未満、３０ｄｅｇ／ｓ未満、２０ｄｅｇ／ｓ
未満、５ｄｅｇ／ｓ超え４０ｄｅｇ／ｓ未満、１０ｄｅｇ／ｓ超え３０ｄｅｇ／ｓ未満、
１０ｄｅｇ／ｓ超え２０ｄｅｇ／ｓ未満などの角速度であってもよい。第２角速度は、速
い動き、例えば１６０ｄｅｇ／ｓ超え、１８０ｄｅｇ／ｓ超え、２００ｄｅｇ／ｓ超え、
１６０ｄｅｇ／ｓ超え２４０ｄｅｇ／ｓ未満、１８０ｄｅｇ／ｓ超え２２０ｄｅｇ／ｓ未
満などの角速度であってもよい。
試行は、遅い動きの試行を第１回数、速い動きの試行を第２回数実行してもよい。ある
いは、試行によって角速度を適宜、ランダム、あるいは擬似乱数的に変化させた試行を複
数回行ってもよい。
算出した硬直スコアの結果は、検査する者に提供されてもよい。筋硬直装置および／ま
たはシステムは出力部を備えてもよい。出力部は、少なくとも算出された硬直スコアを提
示する構成であってもよい。出力部は、画像表示、ＰＣスクリーン、タブレットコンピュ
ータ、スマートフォンなどであってもよい。
筋硬直スコアは、中間の結果であって、他の可能性のある結果と組み合わせることによ
り検査する者が患者を検査するのを補助できるようにしてもよい。本開示において使用さ
れる「筋硬直スコア」（muscle stiffness score）を代替する用語としては、「痙縮スコ
ア」（spasticity score）を用いてもよい。よって、「筋硬直スコア」と「痙縮スコア」
同じスコアを言及するものとして代替的に用いる場合がある。
いかなる観点と関連して説明される実施形態または構成要素は、変更すべきところは変
更して他のいかなる実施形態と共に利用されるものと考えられる。例えば、システムおよ
び／または筋硬直装置の処理部は、開示された方法および／または方法の部分として実行
される構成であってもよい。
本発明は、添付の図面を参照してより詳細に説明する。同説明では、本発明の例示的実
施形態を示す。しかし、本発明は異なる形態に具現化でき、ここで記載される実施形態に
限定して解釈されるべきではない。それよりも、これらの実施形態は、本開示が詳細かつ
完全であり、本発明の範囲を当業者が全て理解できるように提供される。全体にわたり同
様の符号は同様の構成要素を示す。よって、各図面の説明に関して同様の構成要素は詳細
に説明しない。
本発明の上記および他の特徴や利点は、以下の例示の実施形態の添付の図面を参照した
詳細な説明により当業者はすぐに理解できる。
筋硬直を測定するシステムの一例を概略的に示す。 筋硬直を測定するシステムの一例を概略的に示す。 測定部の一例を概略的に示す。 筋硬直を測定する筋硬直装置の一例を概略的に示す。 筋硬直スコアを算出する方法のフローチャート。 データセットの分析方法のフローチャート。 速い動作時のデータセット例の時間出力を示す。 遅い動作時の他のデータセット例の時間出力を示す。 ａ〜ｄは、一例による測定部または筋硬直装置の取り付け例を示す。
図面は概略的であり明確にするために簡略化しており、本発明を理解する上で必要な詳
細部分のみを示しており、他の部分は省略している。全体として、同一または対応する部
分に対して同じ符号を使用している。
図１ａは、対象者（図示省略）における筋硬直を測定するシステム２の一例を示す。シ
ステム２は、測定部４と処理部６とを備える。測定部４は、ハウジング８と測定装置１０
とを備え、測定部４は、対象者の体節、例えば足、下腿、前腕などに適用される構成を有
する。図１ａに示すように、ハウジングは測定装置１０を備えていてもよい。
図１ｂは、図１ａで概略的に示したシステム２の一例の実施形態を示す。
測定部４は、筋硬直が測定される関節の先端である体節に適用される構成を有する。
ひじ関節における筋硬直を測定する例においては、測定部４は、対象者の前腕に適用さ
れる。同様に、他の関節における筋硬直を測定してもよい。測定部４の配置や位置決めの
いくつかの例は図９に示している。
測定部４は、測定部４を体節に固定する固定手段（図９における符号９）を備えてもよ
い。例えば、固定手段はベルクロ（登録商標）・ストラップであってもよい。
対象者にリラックスするように促し、試行を複数回実行する。試行は、検査する者が対
象者の体節に力を加えることによって関節を中心に体節を動かすことである。同関節の他
の体節、例えば関節に近接した体節（ひじの関節を測定する場合の上腕）は、検査する者
によって固定されてもよい。関節中心の角速度を変更して複数回の試行を実行する。複数
回の試行は、伸張反射が誘発される角速度での試行と伸張反射が誘発されない角速度での
試行を含む。一般的に、角速度を上げれば伸張反射が誘発されやすくなる。
試行は、選択された体節を動かす構成を有する装置を使用することにより自動的または
半自動的に実行されてもよいと考えられる。
複数回のトライアルを実行する間、測定装置１０は処理部６により取得される複数のデ
ータセットを生成する。複数のデータセットのうちの各セットは、一つの特定の試行に関
するデータを含む。
処理部６は、誘発された伸張反射の兆候のため複数のデータセット１２を分析し、この
分析に基づき、複数のデータセット１２を二つのサブセットに配分する。一以上の伸張反
射の兆候を有するデータセットを含む第１サブセットと、伸張反射の兆候がないデータセ
ットを含む第２サブセットである。処理部６は最後に各サブセットにおける硬直の差に基
づいて筋硬直スコアを算出する。筋硬直スコアの検出および算出の例は、図７および図８
に図示する。
第１サブセットおよび／または第２サブセットなどのサブセットは、空のサブセットで
あってもよい。例えば、誘発された伸張反射の兆候が複数のデータセットのいずれにも存
在しない場合、第１サブセットは空のサブセットであってもよいし、および／または、誘
発された伸張反射の兆候が複数のデータセットのすべてに存在する場合、第２サブセット
は空のサブセットであってもよい。
かかる状況において、測定装置１０および／または処理部６は、エラー信号を出す、お
よび／または、例えば筋硬直スコアの算出が可能となるような試行がなされていないこと
を検査する者に対し示す構成を有していてもよい。
加えてまたはこの代わりとして、測定装置１０および／または処理部６は、第１サブセ
ットが空のサブセットである場合、および／または第２サブセットが空のサブセットであ
る場合、第１サブセットおよび／または第２サブセットの情報を提供する構成を有してい
てもよい。検査する者は、空の第１サブセットおよび／または第２サブセットの情報を理
解し、生理学的状況を提示してもよい。
図１ｂに示す例においては、処理部６は、タブレットコンピュータに設けられ、処理部
６および測定部４は無線で通信して、測定部４および処理部６間において複数のデータセ
ット１２を無線で送信する。測定部４および処理部６間の無線通信プロトコルは、Ｂｌｕ
ｅｔｏｏｔｈ（登録商標）および／またはＷｉ−Ｆｉなどいかなる無線プロトコルであっ
てもよい。
他の実施形態においては、処理部はデスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュ
ータ、スマートフォンに設けられていてもよい。処理されたデータを提示できる、つまり
分析結果および／または分析の測定結果を提示できるように画像ディスプレイを有する装
置の処理部を利用する方が便利である。
図２は、対象者における筋硬直を測定するシステム２の例を示す。例示のシステム２は
、測定部４と、処理部６を備える別体の装置４０とを備える。測定部４および別体の装置
４０は、ここでは二つの別個の装置として示されている。
測定部４は、ハウジング８と複数の測定装置１０とを備える。この例では、測定部４は
、加速度計２０、ジャイロスコープ２２、力変換器２４、および筋肉活動検出部２６を含
む４つの測定装置１０を備える。
加速度計２０は、測定部４の加速度の加速度データ２８を提供する。加速度計２０は、
３方向における加速度の加速度データ２８を提供してもよい。図２には一つの加速度計２
０を備えた測定部４を示す。代わりの例として、測定部４は、測定部４の内部において異
なる位置に配置された複数の加速度計２０を備え、測定部４内における複数の位置から加
速度データ２８を提供するようにしてもよい。
ジャイロスコープ２２は、測定部４の角速度データ３０を提供する。
力変換器２４は、加えられた力のデータ３２を提供する。対象者がリラックスした状態
で、検査する者がその体節を動かす。力変換器２４は検査する者により体節に加えられた
力を測定する。
筋肉活動検出部２６は、関節に隣接する筋肉における筋肉活動、例えば検査する者によ
って動かされている間に筋肉が伸張するなどの筋肉活動を示す、筋肉活動データ３４を提
供する。筋肉活動検出部２６は、例えば筋電図検査部や筋音図検査部であってもよい。筋
肉活動検出部２６は、筋肉上の皮膚に表面電極などを配置することにより筋肉活動を検出
する。筋肉活動検出部２６は、複数の筋肉の筋肉活動データ３４を提供してもよい。
各測定装置１０により提供される測定データ２８，３０，３２，３４は、測定部４に設
けられたメモリ３６に格納されるデータセットを形成する。
測定部４はさらに、データセット１２を別体の装置４０に送信する送信機３８を備える
。送信機３８は、メモリ３６に格納されたデータセットを取得し、取得したこれらのデー
タセットを別体の装置４０に送信する。別体の装置４０の受信機４２は、データセット１
２を取得し、データセット１２は処理部６に取得される。
測定部４は、測定部４のモジュール、例えばメモリ３６および／または送信機３８など
を制御する制御部および／または処理部（図示省略）を備える。
一部の例によるシステム２では、データセット１２の送信は試行毎に行われる。よって
、データセットは一つずつ送信される。他の例によるシステム２では、複数回の試行を行
った後、複数のデータセットが送信される。
送信機３８から受信機４２へのデータセット１２は、ハード・ワイヤード、例えばドケ
ッティング・ステーションを使って送信してもよいし、あるいは送信機３８および受信機
４２はそれぞれ、無線送信機および／または送受信機、無線受信機および／または送受信
機であってもよく、データセット１２は、Ｗｉ−Ｆｉ、 Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標
）、近距離無線通信、ＮＦＣなどの無線通信を介して送信されてもよい。
送信機３８および／または受信機４２は、送受信機であり双方向通信を提供してもよい
。別体の装置４０から測定部４へのデータの送信は、例えば、測定部４にコマンドおよび
／または指示を送信する、つまり別体の装置４０により測定部４を制御するのに利用して
もよい。
図２において、測定部４は、４つの異なる測定装置１０を備えていてもよい。しかし、
他の例による測定部４においては、測定装置１０の数は、これより少なくても多くてもよ
い。例えば、一つの測定部４は二つの加速度計２０、二つの筋肉活動検出部２６を備えて
いてもよく、または筋肉活動検出部２６はなくてもよい。
測定部４は、測定部４の構成要素に電力を供給する電源および／またはバッテリを備え
ていてもよい。
図３は一例に係る測定部４´を示す。
同例による測定部４´は、加速度計２０と、ジャイロスコープ２２と、力変換器２４と
を備える。加速度計２０、ジャイロスコープ２２、および力変換器２４はそれぞれ、第１
アナログ・プリプロセッサ、第２アナログ・プリプロセッサ、および第３アナログ・プリ
プロセッサに接続される。第１、第２および／または第３アナログ・プリプロセッサは、
増幅器、および／またはローパスフィルタおよび／またはハイパスフィルタなどのフィル
タを備えてもよい。
さらに、一例による測定部４´は、ＥＭＧ部などの筋肉活動検出部２６と、外部電極を
筋肉活動検出部２６に接続する電極コネクタ２７とを備える。筋肉活動検出部は、増幅器
、および／またはローパスフィルタおよび／またはハイパスフィルタなどのフィルタなど
の前処理手段を備えてもよい。
別の例による測定部においては、第１、第２、および第３プリプロセッサ２１、２３、
２５を対応する測定装置１０に組み込んでもよい。
第１、第２、および第３プリプロセッサ２１，２３，２５と、筋肉活動検出部２６とは
、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）３５に接続される。ＡＤＣ３５は、各測定装置１
０のアナログ入力信号をデジタル表現に変換する。ＡＤＣ３５のデジタル出力信号は処理
モジュール３７に受信される。処理モジュール３７は、ＡＤＣ３５のデジタル出力信号な
ど、受信したデジタル入力信号を処理するＣＰＵおよびメモリを備えてもよい。
測定部４´はさらに、図２に関連して説明された別体の装置（図示省略）と通信する送
受信機３８を備える。送受信機３８は、無線送受信機などであってもよい。送受信機３８
は処理モジュール３７に接続される。処理モジュール３７は、ＡＤＣ３５からのデジタル
信号を受信し、同信号を図２に関連して説明された別体の装置に送受信機３８を介して送
信する。
測定部４´はさらに、測定部４´のユーザとの相互インタアクションのためのユーザイ
ンタフェース３９を備える。ユーザインタフェース３９は、一以上のボタン、一以上のナ
ビゲーション・キー、画像ディスプレイ、および／または一以上のスピーカを備えてもよ
い。ユーザインタフェース３９は処理モジュール３７に接続される。処理モジュールは、
ユーザにフィードバックを提供し、ユーザインタフェース３９を介してユーザから入力を
受け付けてもよい。
測定部４´はさらに、測定部４´の回路に電力供給するための電源部５０を備えてもよ
い。電源部５０は、一以上のバッテリ、バッテリ充電回路、パワー・オン・リセット回路
、電圧レギュレータ、および／またはオン・オフスイッチなどを備えてもよい。
図４は、対象者の関節における筋硬直を測定する筋硬直装置１００の一例を示す。筋硬
直装置１００は、複数の測定装置１０を覆うハウジング１０２、メモリ３６、処理部６、
および出力部４４を備える。筋硬直装置１００は、対象者の足、下腿、または前腕などの
体節に適用される構成を有する。筋硬直装置１００は、筋硬直が測定される関節の先端の
体節に適用される。
筋硬直装置１００は、筋硬直１００を体節に固定する固定手段（図示省略）を備える。
例えば、固定手段はベルクロ（登録商標）・ストラップであってもよい。
図１に関連して説明したように、複数回の試行が実行される。試行が複数回実行される
間、測定装置１０は処理部６によって取得される複数のデータセット１２を生成する。処
理部６は、誘発された伸張反射の兆候のため複数のデータセット１２を分析し、二つのサ
ブセットを決定する。一以上の伸張反射の兆候を有するデータセットを含む第１サブセッ
トと、伸張反射の兆候がないデータセットを含む別の第２サブセットである。処理部６は
、第１サブセットのデータセットから第１硬直を算出し、第２サブセットのデータセット
から第２硬直を算出し、各サブセットの硬直の差、例えば第１硬直と第２硬直の差などに
基づき、筋硬直スコア１４を算出する。
算出された筋硬直スコア１４は、出力部４４により取得される。画像ディスプレイ、Ｐ
Ｃスクリーン、タブレットコンピュータ、スマートフォンなどの出力部４４は、少なくと
も算出された筋硬直スコア１４を、検査する者および／または筋硬直装置１００のユーザ
に提示する構成を有する。
筋硬直装置１００は、図４に示すように、加速度計２０、ジャイロスコープ２２、力変
換器２４、および筋肉活動検出部２６を含む複数の測定装置１０を備える。
各測定装置１０により提供される測定データ２８，３０，３２，３４は、メモリ３６に
格納された後、処理部６により取得されるデータセットを形成する。
図５は、対象者の関節の筋硬直スコアを算出する方法２００の一例のフローチャートを
示す。方法２００は、一以上の測定装置２０２、例えば、加速度計、ジャイロスコープ、
力変換器、または筋肉活動検出部などを、関節の先端の体節に適用または取り付けること
を含む。続いて、２０４において試行が複数回実行される。各試行は、対象者がリラック
スした状態で検査する者が関節中心に体節を動かすステップを含む。各試行は、一角速度
で関節中心に体節を動かすことを含む。角速度は試行によって変化させ、一部の試行は遅
い角速度、例えば２０ｄｅｇ／ｓより遅い角速度で実行し、他の試行は速い角速度、例え
ば２００ｄｅｇ／ｓより速い角速度で実行する。
方法２００はさらに、一以上の測定装置から複数のデータセット２０６を取得すること
を含む。取得された複数のデータセットは、試行中に測定された測定データを含む。各デ
ータセットは、一つの試行の測定データを含む。２０６においてデータセットを取得する
ステップは、２０６におけるデータセットの取得と２０４における試行の実行が同時に行
われるように、各試行後にデータセットを取得することを含んでもよい。
２０６において複数のデータセットを取得後、方法２００は２０８において複数のデー
タセットを分析する。２０８における複数のデータセットの分析方法は、（もしあれば）
いずれのデータセットが一以上の誘発された伸張反射の兆候を有するかを判定するように
、各データセットを分析することを含む。２０８において、複数のデータセットを分析す
るステップはさらに、複数のデータセットを、二つのサブセット、第１サブセットおよび
第２サブセットを判別することを含む。第１サブセットは、複数のデータセットのうち、
一以上の誘発された伸張反射の兆候があるデータセットを含む。一方、第２サブセットは
、複数のデータセットのうち、誘発された伸張反射の兆候がないデータセットを含む。
測定データに基づき、一以上の誘発された伸張反射の兆候があるかどうかデータセット
を分析してもよい。一以上の誘発された伸張反射の兆候は、筋肉活動、加えられる力の増
大、角速度の逆転、またはこれらの組み合わせなどの兆候を含む。
第１サブセットおよび第２サブセットを形成するためのデータセットの分析方法は、図
６を参照してより詳細に説明する。
２０８における複数のデータセットの分析に続き、方法２００は、２１０において筋硬
直スコアを算出することを含む。２１０における筋硬直スコアの算出は、第１サブセット
の硬直と第２サブセットの硬直との差に基づく。第１硬直は、第１サブセットのデータセ
ットの、例えば第１サブセットのデータセットの算出された硬直度の平均値、中央値、ま
たは合計から算定される。同様に、第２硬直は、第２サブセットのデータセットの、例え
ば第２サブセットのデータセットの算出された硬直度の平均値、中央値、または合計から
算定される。筋硬直スコアの結果は、第１硬直と第２硬直との差に基づき算出される。
第１サブセットおよび／または第２サブセットなどのサブセットは、空のサブセットで
あってもよい。例えば、誘発された伸張反射の兆候が複数のデータセットのいずれにも存
在しない場合、第１サブセットは空のサブセットであってもよいし、および／または、誘
発された伸張反射の兆候が複数のデータセットのすべてに存在する場合、第２サブセット
は空のサブセットであってもよい。
同方法はさらに、エラー信号を出すこと、および／または、検査する者に対し筋硬直ス
コアの算出ができる試行がなされないことを示すこと、および／または、第１サブセット
が空のサブセットである場合および／または第２サブセットが空のサブセットである場合
、空の第１サブセットおよび／または第２サブセットの情報を提供することを含んでもよ
い。
検査する者は、空の第１サブセットおよび／または第２サブセットの情報を理解し、生
理学的状況を提示してもよい。
同方法は、筋硬直装置１００または測定部４を体節に取り付けることにより実行されて
もよい。よって、同方法は、体節に筋硬直装置１００または測定部４を取り付けるステッ
プを含んでいてもよい。
図６は、第１サブセットおよび第２サブセットを形成するためのデータセットを分析す
る方法３００の一例を示すフローチャートである。第１サブセットは、一以上の誘発され
た伸張反射の兆候があるデータセットを含む。第２サブセットは、誘発された伸張反射の
兆候がないデータセットを含む。
分析方法３００は、データセットを取得するステップ３０２を含む。データセットは、
測定部、測定装置、筋硬直装置などから取得されてもよい。あるいはデータセットはメモ
リから取得されてもよい。取得されたデータセットは、複数のデータを含む。図示例では
、データセットは、少なくとも第１データ、第２データ、および第３データ、例えば角速
度データ、加えられた力のデータ、および筋肉活動データを含む。
３０２におけるデータの取得ステップの後、データセットの第１データは、誘発された
伸張反射の兆候を判断するためステップ３０４において分析される。第１データの分析３
０４が誘発された伸張反射の兆候を示す場合は、ステップ３１０においてデータセットは
第１サブセットに割り当てられる。
第１データの分析３０４が誘発された伸張反射の兆候を示さない場合は、データセット
の第２データは、誘発された伸張反射の兆候を判断するためステップ３０６において分析
される。３０６において第２データの分析が誘発された伸張反射の兆候を示す場合は、３
１０においてデータセットは第１サブセットに置かれる。
３０６において、第２データの分析により誘発された伸張反射の兆候が示されていない
場合、３０８においてデータセットの第３データが、誘発された伸張反射の兆候を判断す
るため３０８において分析される。第３データの分析３０８が誘発された伸張反射の兆候
を示す場合は、ステップ３１０においてデータセットは第１サブセットに置く。
第３データの分析３０８により誘発された伸張反射の兆候が示されていない場合、例え
ば、第１、第２、第３データ３０４，３０６，３０８の分析がいずれも誘発された伸張反
射の兆候を示さなかった場合、データセットは３１２において第２サブセットに割り当て
られる。よって、例えば特定のデータセットの角速度、加えられた力のデータ、あるいは
筋肉活動データがいずれも誘発された伸張反射の兆候を示さない場合、その特定のデータ
セットは第２サブセットに割り当てられる。
他の例によるデータの分析方法（図示省略）は、誘発された伸張反射の兆候を検出する
ため、データを組み合わせて分析することを盛り込んでもよい。
図７は、体節の速い動き、例えば２００ｄｅｇ／ｓを超える角速度の動きを含むデータ
セットの一例の時間出力を示す。このため、図７は、早い動きをしている間の、筋肉活動
４００の出力、角度４０２の出力、加えられたトルク４０４の出力、算出された硬直度４
０６の出力を示す。
図示例においては、筋肉活動４００はＥＭＧ信号であり、角度４０２は開始位置に対し
て測定され、トルク４０４は関節の回転中心に対し垂直で、回転中心への距離に応じて増
大する加えられた力として算定され、硬直度はトルク４０４を角度４０２で割って算定さ
れる。
図７の出力によって例示された早い動きは、伸張反射が誘発されていることを示す。誘
発された伸張反射は、筋肉活動の出力４００上で突発的な活動４１４として明らかに見ら
れる。この例ではまた、突発的な筋肉反応により、角度出力４１６、トルク出力４２０、
硬直度出力４２２において兆候を起こすのが見られる。例えば筋肉活動出力４００から伸
張反射を検出した後、硬直度が分析され、検出された伸張反射に続く所定のインターバル
、例えば検出された伸張反射後１００から３００ｍｓの間で、最大点を決定する。決定さ
れた最大点４２４は硬直度合計としてもよい。硬直最大点４２４は、通常は、筋肉活動４
１４から伸張反射を検出した後２００ｍｓ付近で見られる。
硬直度合計は、判定された硬直度最大点４２４の所定のウインドウ内の平均値としても
よい。例えば、硬直度合計は、判定された硬直度最大点のプラスマイナス５０ｍｓ内の硬
直度の平均値であってもよい。
決定された硬直度最大点４２４と一致する角度４１８は、遅い動きの際の対応する硬直
度を判定するのに使用する。
図８は、体節の遅い動き、例えば２０ｄｅｇ／ｓ未満の角速度の動きを含むデータセッ
トの一例の時間出力を示す。図８は、遅い動きをしている間の、筋肉活動４００の出力、
角度４０２の出力、加えられたトルク４０４の出力、算出された硬直度４０６の出力を示
す。図８に関連した関節の測定は、図７の測定と同様である。本例では、遅い動きは伸張
反射を誘発させない。伸張反射がないことは、出力４００，４０２，４０４，４０６から
明らかであり、例えば筋肉活動出力４００は突発的な筋肉活動の兆候を示さず、トルク出
力４０４もトルクにおける突発的な増加を示していない。
角度４２６は、図７を参照して説明した早い動きの間に決定される角度４１８に対応す
る角度として決定される。角度４２６と一致するあるいは対応する硬直度４２８は、受動
的硬直とすることができる硬直である。最終的に、筋硬直スコアは、硬直度合計４２４と
受動的硬直４２８との差に基づいて算出される。例えば、筋硬直スコアは、以下の式によ
り算出できる。
筋硬直スコア＝硬直度合計−受動的硬直
受動的硬直４２８は、測定された硬直度の数値の平均値としてもよい。測定された硬直
度の数値の平均値は、低い方の境界角度に一致する硬直度の数値と、高い方の境界角度に
一致する硬直度との数値間における、測定された硬直度の数値の平均値であってもよい。
例えば、低い方の境界と高い方の境界は、角度４２６に対し、所定の上下のしきい値をそ
れぞれプラスマイナスしたもの、例えばプラスマイナス３度やプラスマイナス２度として
もよい。上下のしきい値は異なっても同じであってもよい。
図９ａから図９ｄは、一例による測定部４または筋硬直装置１００の取り付け例を示す
。
図９ａは、対象者の下腿に適用された測定部４または筋硬直装置１００を示す。筋硬直
スコアが測定される関節は、膝関節５０４である。よって、測定部／筋硬直装置４，１０
０は、膝関節の先端の体節、つまり脛５００に適用される。測定部／筋硬直装置４，１０
０は、固定手段９により脛５００に取り付けられる。膝関節５０４に近接した他の体節、
つまり大腿部５０８は検査する者によって固定されてもよい。
この後、測定部／筋硬直装置４，１００が、加速度データ、加えられた力のデータ、お
よび／または角速度データなどの測定データを収集する間に、検査する者は、引っ張った
り押したりすることにより、測定部／筋硬直装置４，１００上の脛５００を膝関節５０４
中心に方向５０６のいずれかに動かすことができる。
図９ｂは、対象者の手５１０に適用される測定部４または筋硬直装置１００を示す。筋
硬直スコアを測定するための関節は手首５１４である。よって、測定部／筋硬直装置４，
１００は、手首５１４の先端の体節、つまり手５１０に適用される。測定部／筋硬直装置
４，１００は、固定手段９により手５１０に取り付けられる。手首５１４に近接した他の
体節、つまり前腕５１８は検査する者によって固定されてもよい。
この後、測定部／筋硬直装置４，１００が、加速度データ、加えられた力のデータ、お
よび／または角速度データなどの測定データを収集する間に、検査する者は、引っ張った
り押したりすることにより、測定部／筋硬直装置４，１００上の手５１０を、手首５１４
中心に方向５１６のいずれかに動かすことができる。
図９ｃは、対象者の足５２０に適用された測定部４または筋硬直装置１００を示す。筋
硬直スコアが測定される関節は、くるぶし５２４である。よって、測定部／筋硬直装置４
，１００は、くるぶし５２４の先端の体節、つまり足５２０に適用される。測定部／筋硬
直装置４，１００は、固定手段９により足５２０に取り付けられる。くるぶし５２４に近
接した他の体節、つまり脛５２８は検査する者によって固定されてもよい。
この後、測定部／筋硬直装置４，１００が、加速度データ、加えられた力のデータ、お
よび／または角速度データなどの測定データを収集する間に、検査する者は、引っ張った
り押したりすることにより、測定部／筋硬直装置４，１００上の足５２０をくるぶし５２
４中心に方向５２６のいずれかに動かすことができる。
図９ｄは、対象者の前腕５３０に適用された測定部４または筋硬直装置１００を示す。
筋硬直スコアが測定される関節は、肘関節５３４である。よって、測定部／筋硬直装置４
，１００は、肘関節５３４の先端の体節、つまり前腕５３０に適用される。測定部／筋硬
直装置４，１００は、固定手段９により前腕５３０に取り付けられる。肘関節５３４に近
接した他の体節、つまり上腕５３８は検査する者によって固定されてもよい。
この後、測定部／筋硬直装置４，１００が、加速度データ、加えられた力のデータ、お
よび／または角速度データなどの測定データを収集する間に、検査する者は、引っ張った
り押したりすることにより、測定部／筋硬直装置４，１００上の前腕５３０を肘関節５３
４中心に方向５３６のいずれかに動かすことができる。
測定される関節に近接した他の体節を固定するのは、ベルトやストラップによって行っ
てもよいし、検査する者が基面に対して同体節を押さえてもよい。膝のように大きな筋肉
に関係する関節を検査する場合、ベルトやストラップを利用すれば便利である。一方、そ
の他の場合は、検査する者は自身の体重や力で他の体節を固定するようにしてもよい。
２ システム
４ 測定部
６ 処理部
８ ハウジング
９ 固定部
１０ 測定装置
１２ データセット
１４ 筋硬直スコア
２０ 加速度計
２１ 第１アナログ・プリプロセッサ
２２ ジャイロスコープ
２３ 第２アナログ・プリプロセッサ
２４ 力変換器
２５ 第３アナログ・プリプロセッサ
２６ 筋肉活動検出部
２７ 電極コネクタ
２８ 加速度データ
３０ 角速度データ
３２ 加えられた力のデータ
３４ 筋肉活動データ
３５ アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）
３６ メモリ
３７ 処理モジュール
３８ 送信機／送受信機
３９ ユーザインタフェース
４０ 別体の装置
４２ 受信機／送受信機
４４ 出力部
５０ 電源部
１００ 筋硬直装置
１０２ ハウジング
２００ 筋硬直スコア算出方法
２０２ 測定装置の適用
２０４ 複数回の試行の実行
２０６ 複数のデータセットの取得
２０８ 複数のデータセットの分析
２１０ 筋硬直スコアの算出
３００ データセットの分析方法
３０２ データセットの取得
３０４ 第１データの分析
３０６ 第２データの分析
３０８ 第３データの分析
３１０ データセットを第１サブセットに置く
３１２ データセットを第２サブセットに置く
４００ 筋肉活動の出力の例
４０２ 角度の出力の例
４０４ トルクの出力の例
４０６ 硬直度の出力の例
４１４ 筋肉活動の出力に見られる伸張反射
４１６ 角度の出力に見られる伸張反射
４１８ 最大硬直の角度
４２０ トルクの出力に見られる伸張反射
４２２ 硬直度の出力に見られる伸張反射
４２４ 最大硬直度／硬直度合計
４２６ 最大硬直度の角度に対応する角度
４２８ 受動的硬直
５００，５１０，５２０，５３０ 先端部分
５０４，５１４，５２４，５３４ 関節
５０６，５１６，５２６，５３６ 動き
５０８，５１８，５２８，５３８ 近接部分

Claims (16)

  1. 個体の所定の関節における筋硬直を測定するシステムであって、
    測定部と処理部とを備え、
    前記測定部は、前記所定の関節の体節に適用される構成を有し、ハウジングと力変換器
    を有する一以上の測定装置とを有し、
    前記処理部は、
    前記一以上の測定装置より複数のデータセットを取得し、前記複数のデータセットは、
    複数回の試行の間に測定される測定データを含み、前記複数回の試行は、検査する者が測
    定部を介して前記体節に外力を与えることにより複数の角速度で前記体節を動かすことを
    含み、前記測定データは加えられた力のデータを含み、
    一以上の誘発された伸張反射の兆候のため前記複数のデータセットを前記測定データに
    基づき分析し、前記複数のデータセットのうち第１サブセットと第２サブセットを決定し
    、前記第１サブセットは一以上の誘発された伸張反射の兆候が存在するデータセットを含
    み、前記第２サブセットは誘発された伸張反射の兆候がないデータセットを含み、
    少なくとも第１硬直と第２硬直との差に基づき筋硬直スコアを算出し、前記第１硬直は
    加えられた力に基づくものであって前記第１サブセットから算定し、前記第２硬直は加え
    られた力に基づくものであって前記第２サブセットから算定する
    構成を有する、システム。
  2. 前記一以上の測定装置はジャイロスコープを備え、前記測定データは角速度データを含
    む、
    請求項１に記載のシステム。
  3. 前記一以上の測定装置は加速度計を備え、前記測定データは加速度データを含む、
    請求項１または２に記載のシステム。
  4. 前記処理部は、前記ジャイロスコープから取得する角速度データと、前記加速度計から
    取得する加速度データとに基づき、前記測定部の加速度および加速度を計算する、請求項
    ２に従属する請求項３に記載のシステム。
  5. 前記測定部はハンドルを含み、前記力変換器は、前記ハンドルに付加される力を測定す
    る構成を有する、
    請求項１から４のいずれかに記載のシステム。
  6. 前記複数のデータセットを分析することは、前記複数のデータセットのうち加えられた
    力のデータを分析することを含む、
    請求項１から５のいずれかに記載のシステム。
  7. 前記一以上の測定装置は、筋肉活動検出部を備え、前記測定データは筋肉活動データを
    含む、
    請求項１から６のいずれかに記載のシステム。
  8. 前記複数のデータセットを分析することは、前記複数のデータセットのうち筋肉活動デ
    ータを分析することを含む、
    請求項７に記載のシステム。
  9. 前記複数のデータセットは試行データセットを含み、前記処理部は、一以上の誘発され
    た伸張反射の兆候のため前記試行データセットを分析する構成を有し、前記処理部は、試
    行データセットが一以上の誘発された伸張反射の兆候を含む場合は第１信号を出力する構
    成を有する、
    請求項１から８のいずれかに記載のシステム。
  10. 前記処理部はさらに、前記所定の関節の関節中心から前記測定部の位置までの距離を判
    定する構成を有し、前記第１硬直と前記第２硬直は前記距離に基づく、
    請求項１から９のいずれかに記載のシステム。
  11. 前記ハウジングは前記一以上の測定装置を含み、前記ハウジングは剛性のハウジングで
    ある、
    請求項１から１０のいずれかに記載のシステム。
  12. 前記測定部は、別体の装置と無線通信可能な無線送受信機を備え、前記別体の装置は前
    記処理部を備える、
    請求項１から１１のいずれかに記載のシステム。
  13. 前記ハウジングは、前記処理部を備える、
    請求項１から１１のいずれかに記載のシステム。
  14. 筋硬直スコアを算出する方法であって、
    複数回の試行の間に測定される測定データを含む複数のデータセットを取得し、前記複
    数回の試行は、検査する者が測定部を介して体節に外力を与えることにより複数の角速度
    で体節を動かすことを含み、前記測定データは加えられた力のデータを含み、
    一以上の誘発された伸張反射の兆候のため前記複数のデータセットを前記測定データに
    基づき分析し、前記複数のデータセットのうち第１サブセットと第２サブセットを決定し
    、前記第１サブセットは一以上の誘発された伸張反射の兆候が存在するデータセットを含
    み、前記第２サブセットは誘発された伸張反射の兆候がないデータセットを含み、
    少なくとも第１硬直と第２硬直との差に基づき筋硬直スコアを算出し、前記第１硬直は
    加えられた力に基づくものであって前記第１サブセットから算定し、前記第２硬直は加え
    られた力に基づくものであって前記第２サブセットから算定する、
    方法。
  15. 前記複数のデータセットを分析することは、前記複数のデータセットのうち少なくとも
    加えられた力のデータおよび／または筋肉活動データを分析することを含む、
    請求項１４に記載の方法。
  16. 個体の所定の関節の体節に適用される構成を有し、前記所定の関節における筋硬直を測
    定する筋硬直装置であって、
    ハウジング、
    力変換器を備える一以上の測定装置、および
    処理部を備え、
    前記処理部は、
    前記一以上の測定装置より複数のデータセットを取得し、前記複数のデータセットは、
    複数回の試行の間に測定される測定データを含み、前記複数回の試行は、検査する者が筋
    硬直装置を介して前記体節に外力を与えることにより複数の角速度で前記体節を動かすこ
    とを含み、前記測定データは加えられた力のデータを含み、
    一以上の誘発された伸張反射の兆候のため前記複数のデータセットを前記測定データに
    基づき分析し、前記複数のデータセットのうち第１サブセットと第２サブセットを決定し
    、前記第１サブセットは一以上の誘発された伸張反射の兆候が存在するデータセットを含
    み、前記第２サブセットは誘発された伸張反射の兆候がないデータセットを含み、
    少なくとも第１硬直と第２硬直との差に基づき筋硬直スコアを算出し、前記第１硬直は
    加えられた力に基づくものであって前記第１サブセットから算定し、前記第２硬直は加え
    られた力に基づくものであって前記第２サブセットから算定する
    構成を有する、筋硬直装置。
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