JP4504088B2 - めまいリハビリテーション評価装置 - Google Patents

Description

この出願の発明は、めまいリハビリテーション評価装置に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、リハビリテーションに対応して客観的に効果判定を検査、評価することのできる、新しいめまいリハビリテーション評価装置に関するものである。

全国でめまい（前庭機能障害）の患者は、1000人当たり約20人いるといわれている。人間は、周囲の空間に対して、眼や内耳（半規管・耳石）、手足による位置感覚等の情報を脳に伝え、この位置感覚の情報を統合して身体のバランス（平衡感覚、もしくは平衡機能）をコントロールしているが、これらいずれかに障害が生じると、めまいの症状を呈する。めまいの症状には、吐き気、嘔吐、難聴、耳鳴り、耳閉感、頭痛、頭重感、神経障害等が伴う。

このような症状を伴うめまいは、急性期（発作期）と非急性期とに区別されており、その治療方法も異なっている。急性期のめまいは、前庭自律神経反射によって生じる不快感や吐き気、嘔吐等を呈し、これら症状に対する薬物投与による対処療法が主体となっている。一方、非急性期（急性期以外）のめまいは、効果的な薬物投与による対処療法がなく、前庭系が元来有する自己修復能（前庭代償）の促進を目的とした運動療法、すなわちリハビリテーションが、非急性期のめまい治療の主体となっている。

めまい患者のリハビリテーション法については、たとえば、患者自身の指等を視標点とし、この視標点（指等）を上下左右に動かして眼で追うことで、眼球運動を促して平衡訓練を行うこと等が考慮されている。

そして、このようなリハビリテーションの適応後の効果判定は、めまい患者に対するアンケート等による主観的なものが一般的である。客観的に効果判定を行うことについては、重心動揺検査を用いるもの以外には現在のところ報告されていない。この重心動揺検査は、めまい患者の重心の移動軌跡を測定し、平衡機能における障害の診断を行う検査であって、この検査結果から、リハビリテーションの適応後の効果判定を行っている。

しかしながら、この重心動揺検査は、あくまでも、めまい患者の平衡機能における障害の度合いを検査するものであり、リハビリテーション開始前のめまいの度合い（平衡機能の障害の度合い）と、リハビリテーション終了後のめまいの度合い（平衡機能の障害の度合い）を比較することでリハビリテーションとその効果判定を行うというリハビリテーションと１対１に対応して客観的に効果判定を行うことのできる検査ではない。

そこで、以上のとおりの背景から、この出願の発明は、従来の問題点を解消して、リハビリテーションと１対１に対応して客観的に効果判定を検査、評価することのできる、新しいめまいリハビリテーション評価装置を提供することを課題としている。

この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、めまいのリハビリテーションの効果を評価するめまいリハビリテーション評価装置であって、
（I）目の動き、頭部の動きを誘導するため腕部の動きの指標の位置を検知するセンサー部A、
（II）目の動きを検知するセンサー部B、
（III）頭部の動きを検知するセンサー部C、
（IV）センサー部Aで検知された指標の位置データ、センサー部Bで検知された目の動きのデータおよびセンサー部Cで検知された頭部の動きのデータを基に、それぞれの相関関係を数値として解析評価する演算解析部、および
（V）解析評価された結果を表示する表示部、
を備えており、前記（IV）における指標の位置、目の動きおよび頭部の動きそれぞれの相関関係の一致度を評価することで、めまいのリハビリテーション効果を評価することを特徴とするめまいリハビリテーション評価装置を提供する。

また、この出願の発明は、第２には、センサー部Aは、磁気センサーであることを特徴とするめまいリハビリテーション評価装置を、第３には、センサー部Bは、電極であることを特徴とするめまいリハビリテーション評価装置を、そして、第４には、センサー部Cは、磁気センサーであることを特徴とするめまいリハビリテーション評価装置を提供する。

上記のとおりのこの出願の発明のめまいリハビリテーション評価装置によれば、リハビリテーション開始前のめまいの度合い（平衡機能の障害の度合い）と、リハビリテーション終了後のめまいの度合い（平衡機能の障害の度合い）を算出して数値化し比較することでリハビリテーションとその効果判定を行うことができる。すなわち、リハビリテーションと１対１に対応して客観的に効果判定を検査、評価することができる。

この出願の発明は、上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下に、添付した図面に沿って、この出願の発明の実施形態について詳細かつ具体的に説明する。

図１は、この出願の発明の一実施形態の全体を例示した模式図である。

この出願の発明のめまいリハビリテーション評価装置は、めまいのリハビリテーションとその効果判定とが１対１で対応しており、しかも、これを客観的に検査、評価（定量化）することができる。図１に例示したとおり、この出願の発明のめまいリハビリテーション評価装置（１）は、少なくとも次の構成部を備えている。すなわち、第１には、目の動き、頭部の動きを誘導するため腕部の動きの指標であると同時に、この指標の位置を検知するセンサー部A（２）を備えている。めまい患者は、このセンサー部A（２）を持って動かすため、このセンサー部A（２）の動き（位置）を検知することで、腕部の動きを検知することができる。また、この出願の発明のめまいリハビリテーション評価装置（１）は、第２には、目の動きを検知するセンサー部B（３）、第３には、頭部の動きを検知するセンサー部C（４）を備え、さらに、第４には、センサー部A（２）で検知された指標の位置データ、センサー部B（３）で検知された目の動きのデータおよびセンサー部C（４）で検知された頭部の動きのデータを基に、それぞれの相関関係を数値（点数）として解析評価する演算解析部（５）、さらにまた、第５には、数値（点数）として解析評価された結果を表示する表示部（６）を備えている。これら各構成部は導線（L）によって連結され、上記の各データを演算解析部（５）および表示部（６）に伝達して、解析評価された結果を表示する。

そして、指標の位置（すなわち、腕部の動き）、目の動きおよび頭部の動きそれぞれの相関関係の一致度を評価することで、めまいのリハビリテーション効果を評価することができる。

なお、センサー部B（３）とセンサー部C（４）とは一体化したものでもよく、また、演算解析部（５）と表示部（６）についても、同様に一体化したものでもよい。

この出願の発明のめまいリハビリテーション評価装置（１）におけるリハビリテーションの方法について、具体的に説明すると、まず、めまい患者にセンサー部A（２）を持ってもらい、矢印に示したように左右方向に動かす。もちろん、このセンサー部A（２）の動きは左右方向だけでなく、上下方向や斜め方向等、またこれらを組み合わせての動きでもよい。このようなセンサー部A（２）の動きを目で追うようにして、その際の腕部（以下、前腕部とする場合がある）、眼球、頭部を水平および垂直方向等に往復させる運動を行うことで、めまいのリハビリテーション（運動療法）としている。

水平方向では、たとえば、頭部を右に回旋した際には前腕部および眼球は左に動かし、一方、頭部を左に回旋した際には前腕部および眼球は右に動かすようにする。また、垂直方向では、頭部を後屈した際には前腕部および眼球は尾側に動かし、逆に頭部を前屈した際には前腕部および眼球は頭側に動かすようにする。被験者（めまい患者もしくは健常者）は、「音」によるキュー（タイミング音）、あるいは「光」によるキュー（タイミング光）に合わせて、前腕部と頭部を動かす。特に、光によるキュー（タイミング光）は、主に平衡障害のみならず、これに合併することがある高度聴覚障害を有するめまい患者に対して利用する。このタイミング音やタイミング光は、この出願の発明のめまいリハビリテーション評価装置、もしくはこのリハビリテーション評価装置に内蔵されている装置から発せられてもよいし、もちろん、外部装置として音を発するブザー装置や光を発するペンライト等を適宜に使用してもよく、特に限定されるものではない。このような運動療法を、具体的には、指標と頭部の動きに関する条件として、各周波数（特に限定されないが、たとえば、0.4 Hz、1 Hz、2 Hz等）および各振幅（特に限定されないが、たとえば、15°から30°の範囲等）で行う。

そして、このときの前腕部および眼球、頭部それぞれの動き（位置）に基づいて、リハビリテーションの効果判定を検査、評価（定量化）する。具体的には、前腕部の動きにおいては、上記のとおり、センサー部A（２）の位置を検知することで検知することができる。このセンサー部A（２）としては、たとえば、磁気センサーや光センサー、加速度センサー、角速度センサー、ジャイロセンサー、傾斜センサー、動作分析計等を用いることで精度よく前腕部の動きを検知することができる。目の動き、つまり眼球の位置の検知については、センサー部B（３）として、電気眼図（EOG）を用いることで効率よく検知することができる。具体的には、たとえば、左右の眼の外側と、一方の眼の上下、さらに額に電極をはりつけることで、眼球運動の際に生じる電気的信号をこの電極が検知し、眼の左右、上下への動きを簡単に検知できる。なお、目の動きを検知するのは、電極以外にも光センサーや赤外線ビデオカメラを用いた眼球運動検出装置（Video Oculography: VOG、Video Nystagmography: VNG）、サーチコイルシステム、アイマークレコーダー（注視点記録装置）、赤外線眼球運動記録装置等を使用することもできる。

また、空間に対する絶対的な頭部の位置の検知には、センサー部C（４）として、たとえば磁気センサーを用いることで精度よく検知できる。もちろん、センサー部C（４）は、磁気センサーに限定されるものではなく、たとえば、光センサーや加速度センサー、角速度センサー、ジャイロセンサー、傾斜センサー、動作分析計等も使用することができる。そして、これら検知されたそれぞれの位置関係のデータを演算解析部（５）に伝達し、この演算解析部（５）にてフーリエ変換等を行って数値（点数）として算出（解析評価）し、その結果を表示部（６）にたとえば、波形データ等として表示する。この演算部解析部（５）による算出結果は、指標の位置（すなわち、腕部の動き）、目の動きおよび頭部の動きそれぞれの相関関係の一致度を表したものであって、これを基にめまいのリハビリテーション効果を客観的に評価することができる。

被験者が、健常者の場合には、頭部の動きと、眼球および前腕部の動きとが全く反対に動くことになる。すなわち、頭部と眼球の動き、頭部と前腕部の動きの位相が180°となる一方、眼球と前腕部の動きは一致して位相が0°となる。そこで、これら各部位の動きの一致の度合いを相互の動きの相関を計算することで数値化（点数化）し、これをリハビリテーション開始前については、めまい患者の障害の度合いの指標とする。また、リハビリテーション終了後では、その到達率とする。

このように、到達率を数値化することで、めまい患者自身が明確に治療達成の目標を持つことができることから、より精力的にリハビリテーションすることができる。また、医師等の治療者側からもめまい患者本人の訴えと、どの部位の動きとが相関しているのかを認識することができるため、めまい患者個人個人の症状等に合った効果的なリハビリテーションを指導、提供することができる。

このように、この出願の発明のめまいリハビリテーション評価装置は、リハビリテーション開始前のめまいの度合い（平衡機能の障害の度合い）と、リハビリテーション終了後のめまいの度合い（平衡機能の障害の度合い）を比較することでリハビリテーションとその効果判定を行うことができる。すなわち、リハビリテーションと１対１に対応して客観的にその効果判定を検査、評価することができる。

以下に実施例を説明し、さらに詳しくこの出願の発明のめまいリハビリテーション評価装置について説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。

実施例１：めまい患者１における運動療法
被験者はめまい患者（めまい患者１）であって、運動療法の条件を周波数1 Hz、振幅20°とし、水平方向および垂直方向について検査、評価した。

詳しくは、頭部の水平または垂直方向の動き、手（前腕部）の水平または垂直方向の動きと目（眼球）の水平または垂直方向の動きにおける検査結果のデータ（波形データ）をコンピュータ（演算解析部）等で、さらにフーリエ変換等を行って演算し、数値化することで、頭部、前腕部および眼球部それぞれの動きの一致率を表示した。
（１）水平方向の運動
水平方向の運動（動き）における結果は、図２に示したとおりであった。

図２（A）では、頭部と手（前腕部）の水平方向の運動における相関データを示しており、Ratioの値の符号が「正」を示していることから、双方の動きは逆相であることも、この出願の発明のめまいリハビリテーション評価装置で確認できた。頭部と手（前腕部）の水平方向の運動では、逆相であることが正常な動きを示している。しかし、双方の動きの一致率は、Ratio=0.50×100=50%であった。

図２（B）は、手（前腕部）および目の（眼球）の動きの水平方向における相関データである。この場合では、Ratioの値の符号が「正」であり、双方の動きが同相であることを示している。これは、動きの方向に関しては正常であることを示す。しかし、双方の動きの一致率は、Ratio=0.50×100=50%であった。

図２（C）は、目（眼球）および頭部の水平方向の運動における相関データを示している。この場合は、Ratioの値の符号が「負」を示しており、双方の動きが同相であった。目（眼球）および頭部の動きに関しては、逆相を示すことが正常であるため、めまい患者１においては、目（眼球）および頭部の動きに一部支障を有していることが確認された。そして、双方の動きの一致率は、Ratio=-0.97×100=-97%であった。
（２）垂直方向の運動
垂直方向の運動（動き）における結果は、図３に示したとおりであった。

図３（A）では、頭部と手（前腕部）の垂直方向の運動における相関データを示しており、Ratioの値の符号が「負」を示していることから、双方の動きは同相であることを示している。頭部と手（前腕部）の垂直方向の運動では、逆相であることが正常な動きを示しているため、頭部と手（前腕部）の動きに一部支障を有していることが確認された。そして、双方の動きの一致率は、Ratio=-0.40×100=-40%であった。

図３（B）は、手（前腕部）および目の（眼球）の動きの垂直方向における相関データである。この場合では、Ratioの値の符号が「負」であり、双方の動きが逆相であることを示している。手（前腕部）および目の（眼球）の動きにおいては、同相であることが正常な動きであるため、逆相を示したことから、めまい患者１は、手（前腕部）および目の（眼球）の動きにも支障を有している。双方の動きの一致率は、Ratio=-0.46×100=-46%であった。

図３（C）は、目（眼球）および頭部の垂直方向の運動における相関データを示している。この場合は、Ratioの値の符号が「負」を示しており、双方の動きが同相であった。つまり、めまい患者１は、目（眼球）および頭部の垂直方向動きにおいても、支障を有していることが確認された。そして、双方の動きの一致率は、Ratio=-0.83×100=-83%であった。
実施例２：めまい患者２における運動療法
被験者は、別のめまい患者（めまい患者２）であって、実施例１と同様に、運動療法の条件を周波数1 Hz、振幅20°とし、水平方向および垂直方向について検査、評価した。
（１）水平方向の運動
水平方向の運動（動き）における結果は、図４に示したとおりであった。

図４（A）では、頭部と手（前腕部）の水平方向の運動における相関データを示しており、Ratioの値の符号が「負」を示した。つまり、双方の動きに支障があることが確認できた。そして、双方の動きの一致率は、Ratio=-0.31×100=-31%であった。

図４（B）は、手（前腕部）および目の（眼球）の動きの水平方向における相関データである。この場合は、Ratioの値の符号が「正」であり、双方の動きが同相であることを示している。これは、動きの方向に関しては正常であることを示す。そして、双方の動きの一致率は、Ratio=0.51×100=51%であった。

図４（C）は、目（眼球）および頭部の水平方向の運動における相関データを示している。この場合は、Ratioの値の符号が「正」を示しており、双方の動きが逆相であった。つまり、目（眼球）および頭部の動きに関しては、正常であることが確認できた。ただ、双方の動きの一致率は、Ratio=0.38×100=38%と、低いものであった。
（２）垂直方向の運動
垂直方向の運動（動き）における結果は、図５に示したとおりであった。

図５（A）では、頭部と手（前腕部）の垂直方向の運動における相関データを示しており、Ratioの値の符号が「負」を示していることから、双方の動きは同相であることを示した。そして、双方の動きの一致率は、Ratio=-0.36×100=-36%であった。

図５（B）は、手（前腕部）および目の（眼球）の動きの垂直方向における相関データである。この場合でも、Ratioの値の符号が「負」であり、双方の動きが逆相であることを示した。このため、めまい患者２は、手（前腕部）および目の（眼球）の動きにも支障を有していることが確認できた。双方の動きの一致率は、Ratio=-0.80×100=-80%であった。

図５（C）は、目（眼球）および頭部の垂直方向の運動における相関データを示している。この場合についても、Ratioの値の符号が「負」を示しており、双方の動きが同相であった。そして、双方の動きの一致率は、Ratio=-0.62×100=-62%であった。
参考例１：健常者における運動療法１
被験者は健常者であって、運動療法の条件を周波数1 Hz、振幅20°とし、水平方向について実施例１および実施例２と同様に、検査、評価した。

まず、図６に示したとおり、頭部の水平方向の動きに対して、手（前腕部）の水平方向の動きと目（眼球）の水平方向の動きとが相反していることが確認できた。つまり、頭部の動きの波形における山型の箇所は、手（前腕部）および目（眼球）の動きの波形データでは谷型となっている。

そして、この結果をコンピュータ（演算解析部）等で、さらにフーリエ変換等を行って演算し、数値化（点数化）することで、頭部、前腕部および眼球部それぞれの動きの一致率を表示した。結果は、図７のとおりであった。

図７（A）では、頭部と手（前腕部）の水平方向の運動における相関データを示しており、Ratioの値の符号が「正」を示した。つまり、双方の動きにおいて正常であることが確認できた。さらに、双方の動きの一致率は、Ratio=0.97×100=97%であり、高い一致率を示した。

図７（B）は、手（前腕部）および目の（眼球）の動きの水平方向における相関データである。この場合は、Ratioの値の符号が「正」であり、双方の動きが同相であることを示している。この場合においても、動きの方向に関して正常であることを示した。そして、双方の動きの一致率は、Ratio=0.96×100=96%であった。

図７（C）は、目（眼球）および頭部の水平方向の運動における相関データを示している。この場合は、Ratioの値の符号が「正」を示しており、双方の動きが逆相であった。つまり、目（眼球）および頭部の動きに関しても、正常であることが確認できた。双方の動きの一致率は、Ratio=0.97×100=97%と、高いものであった。
参考例２：健常者における運動療法２
参考例１と同様に、被験者は健常者であるが、運動療法の条件を周波数2 Hz、振幅20°とし、水平方向について実施例１および実施例２と同様に、検査、評価した。

参考例１の結果を示した図６と同様に、図８に例示したとおり、頭部の水平方向の動きに対して、手（前腕部）の水平方向の動きと目（眼球）の水平方向の動きとが相反していることが確認できた。

そして、この図８に示した結果をコンピュータ（演算解析部）等でさらにフーリエ変換等を行って演算・数値化して、その結果を図９に示した。

図９（A）に、頭部と手（前腕部）の水平方向の運動における相関データを示した。Ratioの値の符号が「正」を示しており、双方の動きにおいて正常であることが確認できた。さらに、双方の動きの一致率は、Ratio=0.99×100=99%であり、高い一致率を示した。

図９（B）は、手（前腕部）および目の（眼球）の動きの水平方向における相関データである。この場合も、Ratioの値の符号が「正」であり、双方の動きの方向に関して、正常であることを示した。そして、双方の動きの一致率は、Ratio=0.96×100=96%であった。

図９（C）は、目（眼球）および頭部の水平方向の運動における相関データを示している。この場合も、Ratioの値の符号が「正」を示し、双方の動きが逆相であった。つまり、目（眼球）および頭部の動きに関しても、正常であることが確認できた。双方の動きの一致率もRatio=0.99×100=99%と、極めて高い一致率を示した。

この出願の発明の一実施形態の全体を例示した模式図である。 この出願の発明を用いて、運動療法の条件が水平方向、周波数1 Hz、振幅20°におけるめまい患者１の頭部、手（前腕部）、目（眼球）の動きの相関結果を示した図である。 この出願の発明を用いて、運動療法の条件が垂直方向、周波数1 Hz、振幅20°におけるめまい患者１の頭部、手（前腕部）、目（眼球）の動きの相関結果を示した図である。 この出願の発明を用いて、運動療法の条件が水平方向、周波数1 Hz、振幅20°におけるめまい患者２の頭部、手（前腕部）、目（眼球）の動きの相関結果を示した図である。 この出願の発明を用いて、運動療法の条件が垂直方向、周波数1 Hz、振幅20°におけるめまい患者２の頭部、手（前腕部）、目（眼球）の動きの相関結果を示した図である。 この出願の発明を用いて、運動療法の条件が水平方向、周波数1 Hz、振幅20°における健常者の頭部、手（前腕部）、目（眼球）の動きを示した図である。 図６の結果に基づいて演算された頭部、手（前腕部）、目（眼球）の動きの相関結果を示した図である。 この出願の発明を用いて、運動療法の条件が水平方向、周波数2 Hz、振幅20°における健常者の頭部、手（前腕部）、目（眼球）の動きを示した図である。 図８の結果に基づいて演算された頭部、手（前腕部）、目（眼球）の動きの相関結果を示した図である。

符号の説明

１ めまいリハビリテーション評価装置
２ センサー部A
３ センサー部B
４ センサー部C
５ 演算解析部
６ 表示部

Claims (4)

1. めまいのリハビリテーションの効果を評価するめまいリハビリテーション評価装置であって、
   （I）目の動き、頭部の動きを誘導するため腕部の動きの指標の位置を検知するセンサー部A、
   （II）目の動きを検知するセンサー部B、
   （III）頭部の動きを検知するセンサー部C、
   （IV）センサー部Aで検知された指標の位置データ、センサー部Bで検知された目の動きのデータおよびセンサー部Cで検知された頭部の動きのデータを基に、それぞれの相関関係を数値として解析評価する演算解析部、および
   （V）解析評価された結果を表示する表示部、
   を備えており、前記（IV）における指標の位置、目の動きおよび頭部の動きそれぞれの相関関係の一致度を評価することで、めまいのリハビリテーション効果を評価することを特徴とするめまいリハビリテーション評価装置。
2. センサー部Aは、磁気センサーであることを特徴とする請求項１に記載のめまいリハビリテーション評価装置。
3. センサー部Bは、電極であることを特徴とする請求項１または２に記載のめまいリハビリテーション評価装置。
4. センサー部Cは、磁気センサーであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のめまいリハビリテーション評価装置。