JP5386253B2 - 歩行診断支援システム、歩行パターン生成装置、歩行パターン生成プログラム、及び歩行パターン生成方法 - Google Patents

歩行診断支援システム、歩行パターン生成装置、歩行パターン生成プログラム、及び歩行パターン生成方法 Download PDF

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Description

本発明は、歩行運動、屈伸動作、リハビリテーション等の補助などに使用するための歩行アシストシステム等に関する。
高齢化に伴い、体力の低下や筋力の衰え、とりわけ膝関節周りの運動能力の低下は顕著に現れるが、高齢者の膝疾患で代表的なものとして変形性膝関節症が知られている。変形性膝関節症は、膝関節の軟骨がすり減り、骨に直接負担がかかるようになるため、膝がはれたり水がたまったりして痛むようになる病気で、最終的には歩行不可の要介護状態に陥るものである。これを治療するには、関節鏡手術(外科的治療により痛みの原因の除去や矯正)や関節置換手術(人工膝関節に置き換える)などの手術が必要となり、術後に歩行リハビリテーションを行うのが現状である。また、症状が比較的軽度のうちは、筋力増強のリハビリテーションが非常に有効とされ、症状の進行を抑えることにより、介護予防に繋がる。
近年、下肢の筋力の衰えた使用者の歩行等の運動を補助することにより、その運動を促進して筋力低下の抑制や歩容形態の矯正を図ることが可能な歩行補助装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−301124号公報
ところで、従来のリハビリテーションにおいては、医師の診断にしたがって時間の経過に伴い段階的にリハビリテーションの内容を変更(例えば、立上りリハビリ→平行棒リハビリ→歩行器リハビリ→杖リハビリ→階段リハビリという順序で変更)していた。このようなリハビリテーションにおいて上述した歩行補助装置は適用可能であるが、患者の歩行パターンを診断しながら、その患者に合ったリハビリテーション、及びその効果確認を効率良く行うことは困難である。
そこで、本発明は、患者に合ったリハビリテーション、及びその効果確認をより効率良く行い、ある期間において膝疾患の治癒レベルを向上させることが可能な歩行診断支援システム、歩行パターン生成装置、歩行パターン生成方法、及び歩行パターン生成プログラムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、人の膝関節の屈曲角度の時系列的な変化に基づく歩行パターンを示す歩行パターンデータを生成する歩行パターンデータ生成装置と、人の体に取り付けられる歩行補助装置であって、前記人の膝関節を屈曲及び伸展させる駆動機構と、前記歩行パターンデータ生成装置から前記歩行パターンデータを取得し当該歩行パターンデータを用いて前記駆動機構を駆動制御する駆動制御部を有する歩行補助装置と、人の体に取り付けられ、当該人の膝関節の屈曲角度を検出する膝関節角度センサーと、を備える歩行診断支援システムにおいて、前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記膝関節角度センサーにより所定時間間隔で検出された前記膝関節の屈曲角度を示す屈曲角度データを取得する屈曲角度データ取得手段と、前記取得された屈曲角度データに基づいて前記膝関節の屈曲角度の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示すると共に、当該屈曲角度データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示する表示手段と、ユーザからの操作指示にしたがって前記ディスプレイ上に表示されている前記歩行パターンに基づいて新たな歩行パターンを示す新たな歩行パターンデータを生成する歩行パターンデータ生成手段と、前記歩行補助装置が新たに用いる歩行パターンデータとして前記生成された新たな歩行パターンデータを当該歩行補助装置から取得可能な記憶媒体に記憶する歩行パターンデータ記憶手段と、を備えることを特徴する。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の歩行診断支援システムにおいて、前記歩行パターン生成手段は、前記歩行パターンを所定期間毎に段階的に前記新たな歩行パターンデータを生成し、前記歩行パターンデータ送信手段は、前記新たな歩行パターンデータが生成される度に、当該新たな歩行パターンデータを前記歩行補助装置から取得可能な記憶媒体に記憶することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の歩行診断支援システムにおいて、前記歩行診断支援システムは、人の体に取り付けられ、当該人の股関節の屈曲角度を検出する股関節角度センサーを更に備え、前記歩行パターンは、前記膝関節の屈曲角度の時系列的な変化と、前記股関節の屈曲角度の時系列的な変化に基づくものであり、前記屈曲角度データ取得手段は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記膝関節の屈曲角度を示す屈曲角度データと共に、前記股関節角度センサーにより所定時間間隔で検出された前記股関節の屈曲角度を示す屈曲角度データを取得し、前記表示手段は、前記取得された屈曲角度データに基づいて前記膝関節及び前記股関節の屈曲角度の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示すると共に、当該屈曲角度データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、前記屈曲角度データに基づく歩行アドバイスを示すメッセージを、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に報知するメッセージ報知装置を更に備えることを特徴する。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の歩行診断支援システムにおいて、前記メッセージ報知装置は、前記取得された屈曲角度データに基づく膝関節の屈曲角度の時系列的な変化を示すデータと、当該屈曲角度データの取得中に歩行補助装置により用いられた歩行パターンを示す歩行パターンデータとを比較して屈曲角度差又は時間差を算出する比較手段と、前記算出された差が閾値以上であるか否か判別する判別手段と、前記差が閾値以上であると判別された場合に、前記歩行アドバイスを示すメッセージを報知する報知手段と、を備えることを特徴する。
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、当該体の傾きを検出する人体傾きセンサーを更に備え、前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記人体傾きセンサーにより所定時間間隔で検出された前記体の傾きを示す人体傾きデータを取得する人体傾きデータ取得手段を更に備え、前記表示手段は、前記人体傾きデータの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得された人体傾きデータに基づいて前記体の傾きの時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1乃至6の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、当該人の腿部の圧力を検出する腿部圧力センサーを更に備え、前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記腿部圧力センサーにより所定時間間隔で検出された前記腿部の圧力を示す腿部圧力データを取得する腿部圧力データ取得手段を更に備え、前記表示手段は、前記腿部圧力データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得された腿部圧力データに基づいて前記腿部の圧力の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、当該人の脛部の圧力を検出する脛部圧力センサーを更に備え、前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記脛部圧力センサーにより所定時間間隔で検出された前記脛部の圧力を示す脛部圧力データを取得する脛部圧力データ取得手段を更に備え、前記表示手段は、前記脛部圧力データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得された脛部圧力データに基づいて前記脛部の圧力の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、当該人の足底の圧力を検出する足底圧力センサーを更に備え、前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記足底圧力センサーにより所定時間間隔で検出された前記足底の圧力を示す足底圧力データを取得する足底圧力データ取得手段を更に備え、前記表示手段は、前記足底圧力データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得された足底圧力データに基づいて前記足底の圧力の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、請求項1乃至9の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、前記駆動機構における駆動モータの負荷を検出するモータ負荷検出センサーを更に備え、前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記モータ負荷検出センサーにより所定時間間隔で検出された前記モータの負荷を示すモータ負荷データを取得するモータ負荷データ取得手段を更に備え、前記表示手段は、前記モータ負荷データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得されたモータ負荷データに基づいて前記モータの負荷の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする。
請求項11に記載の発明は、請求項1乃至10の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、ある人に対して最初に用いられる歩行パターンデータは、当該人の年齢、性別、及び体格に応じてデフォルト設定された歩行パターンのデータであることを特徴とする。
請求項12に記載の歩行パターン生成装置は、請求項1乃至11の何れか一項に記載の歩行診断支援システムに備えられる。
請求項13に記載の歩行パターン生成プログラムは、コンピュータを、請求項12に記載の歩行パターン生成装置として機能させる。
請求項14に記載の発明は、人の膝関節の屈曲角度の時系列的な変化に基づく歩行パターンを示す歩行パターンデータを生成する歩行パターンデータ生成装置と、人の体に取り付けられる歩行補助装置であって、前記人の膝関節を屈曲及び伸展させる駆動機構と、前記歩行パターンデータ生成装置から前記歩行パターンデータを取得し当該歩行パターンデータを用いて前記駆動機構を駆動制御する駆動制御部を有する歩行補助装置と、人の体に取り付けられ、当該人の膝関節の屈曲角度を検出する膝関節角度センサーと、を備える歩行診断支援システムにおける歩行パターン生成方法であって、前記歩行パターン生成装置が、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記膝関節角度センサーにより所定時間間隔で検出された前記膝関節の屈曲角度を示す屈曲角度データを取得するステップと、前記歩行パターン生成装置が、前記取得された屈曲角度データに基づいて前記膝関節の屈曲角度の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示すると共に、当該屈曲角度データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示するステップと、前記歩行パターン生成装置が、ユーザからの操作指示にしたがって前記ディスプレイ上に表示されている前記歩行パターンに基づいて新たな歩行パターンを示す新たな歩行パターンデータを生成するステップと、前記歩行パターン生成装置が、前記歩行補助装置が新たに用いる歩行パターンデータとして前記生成された新たな歩行パターンデータを当該歩行補助装置から取得可能な記憶媒体に記憶するステップと、を含むことを特徴する。
本発明によれば、ユーザとしての医師は、ディスプレイ上に分かり易い形で表示された内容を見ながら患者の状態を診断、その効果確認をより効率良く行うことができるとともに、リハビリテーションの各段階で用いるリハビリプランとしての計画歩行パターンを簡単に決定することができ、患者に合ったリハビリテーションを遂行することができる。
歩行診断支援システムSの概要構成例を示す図である。 患者に歩行補助装置1を取り付けた際の状態、及び各センサーの患者への取り付け位置を示す図である。 リハビリテーションの各段階で歩行補助装置1により用いられる計画歩行パターン(歩行パターンデータ)の遷移例を示す図である。 (A)は、歩行補助装置1の制御部18における処理を示すフローチャートであり、(B)は、歩行診断支援装置3の制御部32における処理を示すフローチャートである。 ディスプレイ35上に表示された歩行パターン表示画面例を示す図である。 歩行補助装置1の制御部18におけるメッセージ報知判断処理を示すフローチャートである。 計画歩行パターンと実測歩行パターンとの屈曲角度差及び時間差の一例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
1.歩行診断支援システムSの構成及び機能
先ず、図1を参照して、本実施形態における歩行診断支援システムSの構成及び機能等について説明する。
図1は、歩行診断支援システムSの概要構成例を示す図である。
図1に示すように、歩行診断支援システムSは、患者(人の一例)の体に取り付けられる歩行補助装置1と、フラッシュメモリ2と、歩行診断支援装置3と、を備えて構成されている。なお、歩行補助装置1は、一例として、本発明の歩行補助装置及びメッセージ報知装置を構成するものである。また、歩行診断支援装置3は、一例として、本発明の歩行パターンデータ生成装置を構成するものである。また、フラッシュメモリ2は、歩行補助装置1又は歩行診断支援装置3に装着可能になっており、歩行補助装置1又は歩行診断支援装置3からデータを書き込んだり、歩行補助装置1又は歩行診断支援装置3からデータを読み出し可能な記憶媒体(例えば、USBメモリやSDカードなど)である。
1−1.歩行補助装置1の構成及び機能
歩行補助装置1は、センサー群と、制御部18と、フラッシュメモリ2が接続される通信I/F(インターフェイス)部19と、スピーカ20と、患者の両足の膝関節を屈曲及び伸展させ、且つ患者の股関節を屈曲及び伸展させる駆動機構21(右足用と左足用とが左右対象に存在)と、を有する。
センサー群には、患者の膝関節の屈曲角度を検出する膝関節角度センサー11、患者の股関節の屈曲角度を検出する股関節角度センサー12、患者の体の傾きを検出する人体傾きセンサー13、患者の腿部の圧力を検出する腿部圧力センサー14、患者の脛部の圧力を検出する脛部圧力センサー15、患者の足底の圧力を検出する足底圧力センサー16、及び歩行補助装置1の駆動機構21における駆動モータの負荷を検出するモータ負荷検出センサー17が含まれており、これらの各センサーは制御部18に接続され、制御部18により接続される。
制御部18は、本発明における駆動制御部として駆動機構21を駆動制御する。また、制御部18は、センサー群に含まれる各センサーにより検出された情報を通信I/F部19を介してフラッシュメモリ2に書き込んだり、歩行診断支援装置3からフラッシュメモリ2に書き込まれたデータを通信I/F部19を介して読み出し(取得)する。
図2は、患者に歩行補助装置1を取り付けた際の状態、及び各センサーの患者への取り付け位置を示す図である。図2に示すように、歩行補助装置1は、腰部固定具5、左右の腿部固定具6、及び左右の脛部固定具7により患者に取り付け(装着)られる。なお、上記各固定具は、例えば、マジックテープ(登録商標)や面ファスナ等からなる。また、腿部固定具6には、腿部圧力センサー14が設けられており、これにより、患者の歩行時における両足の腿部の圧力を検出することができる。また、脛部固定具7には、脛部圧力センサー15が設けられており、これにより、患者の歩行時における両足の脛部の圧力を検出することができる。また、患者が履く靴底には、足底圧力センサー16、が設けられており、これにより、患者の歩行時における両脚の足底の圧力を検出することができる。
歩行補助装置1の駆動機構21は、図2に示すように、腰部固定具5に取り付けられる腰部連結部211と、患者の上腿部に配置される上添え部212と、患者の膝部に配置される膝部連結部213と、患者の下腿部に配置される下添え部214と、を備える。上添え部212の腰側端部は、腰部連結部211により腰部固定具5に回動可能に連結されている。また、上添え部212の膝側端部と下添え部214の膝側端部は、膝部連結部213により回動可能に連結されている。
腰部連結部211は、駆動モータ及び歯車群等を備えており、腰部連結部211における回転動作は、制御部18により制御される。また、腰部連結部211には、股関節角度センサー12が設けられており、これにより、患者の歩行時における股関節の屈曲角度を検出することができる。なお、腰部連結部211に駆動モータ及び歯車群を設けず、上添え部212の腰側端部が、腰部連結部211を中心に自由回動可能に構成してもよい。
また、膝部連結部213は、駆動モータ及び歯車群等を備えており、膝部連結部213における回転動作は、制御部18により制御される。また、膝部連結部213には、膝関節角度センサー11が設けられており、これにより、患者の歩行時における患者の両足の膝関節の屈曲角度を検出することができる。更に、膝部連結部213には、モータ負荷検出センサー17が設けられており、これにより、患者の歩行時における駆動モータの負荷を検出することができる。
制御部18は、例えばマイクロコンピュータからなり、歩行補助装置1の所定位置又は腰部固定具5の所定位置に設けられている。
制御部18は、歩行診断支援装置3によりフラッシュメモリ2に記憶された歩行パターンデータを通信I/F部19を介してフラッシュメモリ2から取得し当該歩行パターンデータを用いて駆動機構21を駆動制御する。具体的には、制御部18は、患者による図示しない開始ボタンの押下によって起動要求を受け付けると、フラッシュメモリ2に記憶されている歩行パターンデータを読み出し、当該歩行パターンデータに基づいて駆動モータの回転方向、回転速度など当該駆動モータを駆動制御するための駆動信号を生成(例えば、歩行パターンデータに示される歩行パターンにおける各時点の屈曲角度を微分して膝関節(又は股関節)の角速度を算出し、当該角速度で駆動モータを回転させる駆動信号を生成)して、当該駆動信号を腰部連結部211における駆動モータと膝部連結部213における駆動モータに出力する。これにより駆動機構21が駆動し、患者は駆動機構21により補助されながら歩行することができる。
ここで、歩行パターンデータとは、膝関節の屈曲角度の時系列的な変化と、股関節の屈曲角度の時系列的な変化に基づくデータである。なお、腰部連結部211に駆動モータ及び歯車群を設けない場合、歩行パターンデータとは、膝関節の屈曲角度の時系列的な変化に基づくデータであり、この場合、駆動信号は、腰部連結部211における駆動モータには出力されない。また、通常、歩行パターンデータは一歩分であるため、一歩分の駆動信号が駆動モータに対して繰り返し出力されることになる。
なお、歩行補助装置1としては、本出願人が過去に出願した膝関節運動補助装置(特願2008−231777)を適用することが好適である。
さらに、制御部18は、各センサー11〜17から取得された時系列の各データに基づく歩行アドバイスを示すメッセージを、患者が歩行補助装置1の駆動により補助されながら歩行している間に報知(つまり、患者がリハビリテーション実施中にリアルタイムに報知)するように構成すれば、より効果的である。例えば、比較手段としての制御部18は、膝関節角度センサー11から取得した屈曲角度データに基づく膝関節の屈曲角度の時系列的な変化を示す実測歩行パターンを示すデータと、当該屈曲角度データの取得中に歩行補助装置1により用いられた計画歩行パターンを示す歩行パターンデータとを比較して屈曲角度差(又は時間差)を算出する。そして、判別手段としての制御部18は、算出した屈曲角度差(又は時間差)が閾値以上であるか否か判別し、屈曲角度差(又は時間差)が閾値以上である場合には、歩行アドバイスを示すメッセージを報知手段として報知する。つまり、この場合、実測歩行パターンが計画歩行パターンに比べて離れているので、それを改善するための歩行アドバイスが患者に伝えられるのである。
1−2.歩行診断支援装置3の構成及び機能
歩行診断支援装置3は、図1に示すように、例えばハードディスクドライブ等から構成された記憶部31、CPU,ROM,及びRAM等から構成された制御部32、フラッシュメモリ2が接続される通信I/F部33、キーボード及びマウス等から構成された操作部34、及びディスプレイ35等を備える。
記憶部31は、各種データ及びプログラム(本発明の歩行パターン生成プログラムを含む)が記憶されている。また、記憶部31には、歩行パターンデータベース(DB)311と、患者リハビリ動作データベース(DB)312とが構築されている。
歩行パターンデータベース311には、人の年齢、性別、及び体格(例えば、身長(或いは足の長さ)、体重)に応じてデフォルト設定された複数の歩行パターンデータが蓄積されている。年齢、性別、及び体格が同じであれば、歩行パターンデータは同じとなる。ある患者に対して歩行補助装置1により最初に用いられる歩行パターンデータは、当該患者の年齢、性別、及び体格が操作部34から指定されることで歩行パターンデータベース311から特定される。
患者リハビリ動作データベース312には、センサー群に含まれる各センサーにより検出された時系列のデータと、制御部32により生成された歩行パターンデータが、患者毎に蓄積されている。
制御部32は、CPUが記憶部31に記憶されたプログラムを実行することにより、本発明における屈曲角度データ取得手段、人体傾きデータ取得手段、腿部圧力データ取得手段、脛部圧力データ取得手段、足底圧力データ取得手段、モータ負荷データ取得手段、表示手段、歩行パターンデータ生成手段、歩行パターンデータ送信手段、比較手段、判別手段、及び報知手段として機能するようになっている。
具体的には、屈曲角度データ取得手段としての制御部32は、患者が歩行補助装置1の駆動により補助されながら歩行している間(例えば、数分〜数十分程度)に、膝関節角度センサー11により所定時間(例えば、0.1秒程度)間隔で検出された当該患者の膝関節の屈曲角度を示す屈曲角度データと、股関節角度センサー12により所定時間間隔で検出された当該患者の股関節の屈曲角度を示す屈曲角度データとを通信I/F部33を介してフラッシュメモリ2から取得する。
また、人体傾きデータ取得手段としての制御部32は、患者が歩行補助装置1の駆動により補助されながら歩行している間に、人体傾きセンサー13により所定時間間隔で検出された患者の体の傾きを示す人体傾きデータを通信I/F部33を介してフラッシュメモリ2から取得する。また、腿部圧力データ取得手段としての制御部32は、患者が歩行補助装置1の駆動により補助されながら歩行している間に、腿部圧力センサー14により所定時間間隔で検出された当該患者の腿部の圧力を示す腿部圧力データを通信I/F部33を介してフラッシュメモリ2から取得する。また、脛部圧力データ取得手段としての制御部32は、患者が歩行補助装置1の駆動により補助されながら歩行している間に、脛部圧力センサー15により所定時間間隔で検出された当該患者の脛部の圧力を示す脛部圧力データを通信I/F部33を介してフラッシュメモリ2から取得する。また、足底圧力データ取得手段としての制御部32は、患者が歩行補助装置1の駆動により補助されながら歩行している間に、足底圧力センサー16により所定時間間隔で検出された当該患者の足底の圧力を示す足底圧力データを通信I/F部33を介してフラッシュメモリ2から取得する。また、モータ負荷データ取得手段としての制御部32は、患者が歩行補助装置1の駆動により補助されながら歩行している間に、モータ負荷検出センサー17により所定時間間隔で検出された駆動モータの負荷を示すモータ負荷データを通信I/F部33を介してフラッシュメモリ2から取得する。
このようにフラッシュメモリ2から取得された時系列の各データ(例えば、患者が歩行補助装置1の駆動により補助されながら歩行している数分〜数十分の間の歩行動作ログ)は、そのときに歩行補助装置1の駆動により補助されながら歩行した患者の固有のID(識別子)及び日付等に対応付けられて患者リハビリ動作データベース312に蓄積されることになる。
そして、表示手段としての制御部32は、上述したように取得され、患者リハビリ動作データベース312に蓄積された時系列の屈曲角度データに基づいて患者の膝関節及び股関節の屈曲角度の時系列的な変化を表す情報としての歩行パターン(以下、「実測歩行パターン」という)をディスプレイ35上に表示すると共に、当該屈曲角度データの取得中に歩行補助装置1により用いられた歩行パターンデータにより示される歩行パターン(以下、「計画歩行パターン」という)をディスプレイ35上に表示する。
また、制御部32は、上記計画歩行パターンをディスプレイ35上に表示すると共に、上述したように取得され、患者リハビリ動作データベース312に蓄積された時系列の人体傾きデータに基づいて患者の体の傾きの時系列的な変化を表す情報(例えば、数値、色など)をディスプレイ35上に表示するようにしてもよい。また、制御部32は、上記計画歩行パターンをディスプレイ35上に表示すると共に、上述したように取得され、患者リハビリ動作データベース312に蓄積された時系列の腿部圧力データに基づいて患者の腿部の圧力の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ35上に表示するようにしてもよい。また、制御部32は、上記計画歩行パターンをディスプレイ35上に表示すると共に、上述したように取得され、患者リハビリ動作データベース312に蓄積された時系列の脛部圧力データに基づいて患者の脛部の圧力の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ35上に表示するようにしてもよい。また、制御部32は、上記計画歩行パターンをディスプレイ35上に表示すると共に、上述したように取得され、患者リハビリ動作データベース312に蓄積された時系列の足底圧力データに基づいて患者の足底の圧力の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ35上に表示するようにしてもよい。また、制御部32は、上記計画歩行パターンをディスプレイ35上に表示すると共に、上述したように取得され、患者リハビリ動作データベース312に蓄積された時系列のモータ負荷データに基づいて駆動モータの負荷の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ35上に表示するようにしてもよい。
以上のように表示された状態において、歩行パターンデータ生成手段としての制御部32は、例えば医師(又は、理学療法士)であるユーザからの操作部34を介した操作指示にしたがってディスプレイ35上に表示されている計画歩行パターンに基づいて新たな歩行パターンを示す新たな歩行パターンデータを生成する。そして、歩行パターンデータ記憶手段としての制御部32は、歩行補助装置1が新たに用いる歩行パターンデータとして、上記生成された新たな歩行パターンデータを当該歩行補助装置1から取得可能なフラッシュメモリ2に記憶する。
このような新たな計画歩行パターンを示す新たな歩行パターンデータの生成は、リハビリテーションの開始から終了に至るまでの例えば数週間において、所定期間毎に段階的に行われる。そして、新たな歩行パターンデータが生成される度に、当該新たな歩行パターンデータが歩行補助装置1から取得可能なフラッシュメモリ2に記憶され、当該歩行パターンデータが歩行補助装置1により当該フラッシュメモリ2から取得されて用いられることになる。つまり、リハビリテーションは、複数段階(ステップ1(例えば、リハビリ1日目〜3日目)→ステップ2(例えば、リハビリ4日目〜6日目)→・・・ステップX)で行われるが、各段階において歩行補助装置1により用いられる歩行パターンデータは、前段階の歩行パターンデータに基づいて生成される。ただし、ステップ1で用いられる歩行パターンデータ(つまり、ある患者に対して最初に用いられる歩行パターンデータ)は、例えば、患者の年齢、性別、及び体格に基づいて歩行パターンデータベース311から特定された歩行パターンデータとなる。
図3は、リハビリテーションの各段階で歩行補助装置1により用いられる計画歩行パターン(歩行パターンデータ)の遷移例を示す図である。図3に示すように、リハビリテーションの段階(ステップ)が進むにつれて計画歩行パターンにおける膝関節の屈曲角度が増している(段階が進むにつれて患者の膝が上がるようになるため)。例えば、医師がステップ1で用いられた計画歩行パターンをディスプレイ35上で修正するだけで、ステップ2で用いられる計画歩行パターンを示す歩行パターンデータを生成することができるので、より効率良く次回のリハビリプランとも言うべき計画歩行パターンを決定することができる。さらに、このとき、ディスプレイ35上には、上述したように、センサー群から取得されたデータに基づいて、患者の体の傾き、腿部の圧力、脛部の圧力、足底の圧力、及び駆動モータの負荷の少なくとも何れか一つの時系列的な変化を表す情報が同一画面上に表示されるので、医師は、そのときの患者の状態(例えば、そのときの計画歩行パターンは患者にとってどの程度負担となっているかなど)を的確に把握することができ、これにより、患者の状態を踏まえて次回のリハビリプランである計画歩行パターンを決定することができる。
2.歩行診断支援システムSの動作
次に、本実施形態における歩行診断支援システムSの動作について説明する。この動作の前提として、患者のリハビリテーションにおいて、医師により操作部34から患者の年齢、性別、及び体格が指定されることにより、当該指定された患者の年齢、性別、及び体格に合う歩行パターンデータが歩行パターンデータベース311から特定され、当該歩行パターンデータが歩行補助装置1にセットされるものとする。
(実施例1)
先ず、図4等を参照して、実施例1における動作について説明する。実施例1は、医師が患者の歩行動作ログから計画歩行パターンを作成する場合における例である。
図4(A)は、歩行補助装置1の制御部18における処理を示すフローチャートであり、図4(B)は、歩行診断支援装置3の制御部32における処理を示すフローチャートである。
図4(A)に示す処理は、例えば、最初の歩行パターンデータがセットされた歩行補助装置1が患者に取り付けられた後、例えば開始ボタンの押下によって歩行補助装置1が起動すると開始される。そして、当該処理が開始されると、各センサー11〜17から各データが制御部18に送信されてくる。
図4(A)に示すステップS11におけるデータ取得処理では、制御部18は、各センサー11〜17から送信された各データを取得する。
次いで、ステップS12におけるデータ書き込み処理では、制御部18は、ステップS11で取得された各データを患者の固有のID及び日付等に対応付けて、通信I/F部19を介してフラッシュメモリ2に書き込む。
このようなステップS11及びS12の処理は、終了指示(例えば、歩行補助装置1における終了ボタンの押下)があるまで所定時間間隔で繰り返し行われ、各センサー11〜17から取得された時系列の各データがフラッシュメモリ2に記憶されることになる。
そして、制御部18は、終了指示を受け付けると(ステップS13:YES)、当該処理を終了する。こうしてデータが記憶されたフラッシュメモリ2は、例えば、歩行補助装置1から外され、歩行診断支援装置3に装着されることになる。そして、制御部32は、上述した時系列の各データを通信I/F部33を介してフラッシュメモリ2から取得し、患者リハビリ動作データベース312に蓄積することになる。
図4(B)に示す処理は、例えば、操作部34における診断ボタンの押下により開始される。
図4(B)に示すステップS14におけるデータ表示処理では、制御部32は、患者リハビリ動作データベース312から上記患者のIDに対応する時系列の屈曲角度データを取得し、当該取得した屈曲角度データに基づいて上述した実測歩行パターンをディスプレイ35上に表示すると共に、当該屈曲角度データの取得中に歩行補助装置1により用いられた歩行パターンデータにより示される計画歩行パターンをディスプレイ35上に表示する。このとき、制御部32は、さらに、患者リハビリ動作データベース312から上記患者のIDに対応する時系列の人体傾きデータ、腿部圧力データ、脛部圧力データ、足底圧力データ、及びモータ負荷データを取得(これらのデータの一部でもよい)し、当該取得したデータに基づいて当該患者の体の傾きの時系列的な変化、腿部の圧力の時系列的な変化、脛部の圧力の時系列的な変化、足底の圧力の時系列的な変化、及び駆動モータの負荷の時系列的な変化を表す情報を上記計画歩行パターンが表示されているディスプレイ35上に表示(これらの変化を表す情報の一部でもよい)する。
図5は、ディスプレイ35上に表示された歩行パターン表示画面例を示す図である。
図5に示す歩行パターン表示画面には、計画歩行パターン表示部51と、実測歩行パターン表示部52と、両足動作変化表示部53と、傾き変化表示部54と、が設けられている。
ここで、計画歩行パターン表示部51には、屈曲角度データの取得中に歩行補助装置1により用いられた歩行パターンデータに示される計画歩行パターン(一歩分)が表示されている。この計画歩行パターンにおいて、区間K1は右足の立脚期(足が地面に接している)かつ左足の遊脚期(足が地面から離れている)であり、区間K2は右足の遊脚期かつ左足の立脚期である。
ところで、例えば変形性膝関節症の患者の歩行パターンにおいては、例えば患足の膝関節の屈曲角度は、健足の膝関節の屈曲角度に比べて小さくなる。
また、実測歩行パターン表示部52には、上記ステップS11におけるデータ取得処理の開始から終了に至るまでに取得された屈曲角度データに基づく実測歩行パターンが表示(各屈曲角度が取得順に時間軸Tに沿って(時間軸Tの右側に行くほど新しい屈曲角度となる)表示)されている。これにより、医師は、患者の計画歩行パターンと実測歩行パターンとを比較し容易に診断することができ、リハビリテーションの効果確認をより効率良く行うことが可能となる。また、実測歩行パターン表示部52において、時間推移ライン521は、開始ボタン522の指定(例えばマウスによる)により、時間軸の右側方向に移動するようになっている。
また、両足動作変化表示部53には、時間推移ライン521の位置に対応する時間(開始からの時間)における両足の状態(屈曲角度データから得られる屈曲角度による)を示す足画像が表示されるようになっている。このため、時間推移ライン521が時間軸の右側方向に移動すると、それに合わせて足画像における両足の状態が変化する(つまり、歩行しているアニメーションが表示)ことになる。
さらに、当該足画像における腿部531a,531bには、時間推移ライン521の位置に対応する時間(開始からの時間)における腿部の圧力の値(腿部圧力データから得られる値)が表示されている。また、当該足画像における膝部532a,532bには、時間推移ライン521の位置に対応する時間(開始からの時間)における駆動モータの負荷の値(モータ負荷データから得られる値)が表示されている。また、当該足画像における脛部533a,533bには、時間推移ライン521の位置に対応する時間(開始からの時間)における脛部の圧力の値(脛部圧力データから得られる値)が表示されている。また、当該足画像における足底部534a,534bには、時間推移ライン521の位置に対応する時間(開始からの時間)における足底の圧力の値(足底圧力データから得られる値)が表示されている。このように足画像における各部に表示された値は、時間推移ライン521が時間軸の右側方向に移動すると、それに合わせて変化することになる。したがって、医師は、腿部の圧力の値の変化、駆動モータの負荷の値の変化、及び脛部の圧力の値の変化を見て、そのときの患者の状態、例えば歩行補助装置1によるアシスト状態(つまり、自発的に歩行しているか、又は歩行補助装置1に依存しているか)を的確に把握することができ、リハビリテーションの効果確認をより効率良く行うことが可能となる。また、医師は、足底の圧力の値の変化を見て、そのときの患者の状態、例えば、重心移動、左右のバランス、かかとやつま先の接地状態等を的確に把握することができ、リハビリテーションの効果確認をより効率良く行うことが可能となる。これにより、患者の状態を踏まえて次回のリハビリプランである計画歩行パターンを決定することができる。
なお、足画像における各部に表示される値と共に、或いはこれに代えて当該値に応じた色を各部に表示するように構成してもよい。例えば、値が大きくなるにつれて、色を濃く表示するようにすれば、医師は、より一層、アシスト状態、重心移動、左右のバランス、かかとやつま先の接地状態等を把握し易くなる。
また、傾き変化表示部54には、時間推移ライン521の位置に対応する時間(開始からの時間)における体の傾きの状態(人体傾きデータから得られる傾きによる)を示す全身画像が表示されるようになっている。かかる傾きの状態は、時間推移ライン521が時間軸の右側方向に移動すると、それに合わせて変化する(つまり、歩行しているアニメーションが表示)ことになる。したがって、医師は、体の傾きの状態の変化を見て、そのときの患者の状態、例えば歩行姿勢が良いか等を的確に把握することができ、リハビリテーションの効果確認をより効率良く行うことが可能となる。
なお、実測歩行パターン表示部52に表示される実測歩行パターンにおける各屈曲角度は、複数歩分の時系列的な変化における各屈曲角度の平均値としても良いし、複数歩のうちの代表となる一歩分の時系列的な変化における各屈曲角度としても良い。この場合、両足動作変化表示部53と傾き変化表示部54における表示内容は、時間推移ライン521とは無関係に変化することになる。
以上のディスプレイ35の表示状態において、医師は、両足動作変化表示部53と傾き変化表示部54における表示内容を見ながら、患者の計画歩行パターンと実測歩行パターンとを比較、診断して次ステップ(段階)への移行判断を行う。例えば、医師は、実測歩行パターンが計画歩行パターンに比べて屈曲角度が大きく(つまり、患者が計画歩行パターンをクリアしている)、なおかつ、患者の状態が良好(例えば、自発的に歩行している)であれば、リハビリテーションを次のステップへ移行させると判断し、計画歩行パターンを「修正する」ボタン55を指定(例えばマウスによる)する。一方、医師は、次のステップへ移行させないと判断した場合、計画歩行パターンを「修正しない」ボタン56を指定する。
そして、修正するボタン55が指定された場合、制御部32は、修正指示有を認識し(ステップS15:修正指示有)、ステップS16へ進み、修正しないボタン56が指定された場合、制御部32は、修正指示無を認識し(ステップS15:修正指示無)、当該処理を終了する。
ステップS16における計画歩行パターン生成処理では、制御部32は、例えば、医師からの操作部34を介した操作指示にしたがってディスプレイ35上に表示されている計画歩行パターンを修正することにより新たな計画歩行パターンを示す新たな歩行パターンデータを生成し、当該生成した新たな歩行パターンデータを、次ステップにおいて用いるべき歩行パターンデータとして患者リハビリ動作データベース312に記憶する。
例えば、医師はマウスを操作して、計画歩行パターン表示部51に表示されている計画歩行パターンにおける曲線の一部にポインタPを合わせてドラッグしつつ当該ポインタPを、図5の黒矢印で示すように屈曲角度が上がる方向に移動させることにより、実測歩行パターンに比べて無理のない計画歩行パターンに修正する。このとき、実測歩行パターンにおける曲線の一部にポインタPを合わせてドラッグしつつ当該ポインタPを移動させることにより股関節の屈曲角度を修正することもできる。そして、医師が修正実行ボタン(図示せず)を指定すると、制御部32は、計画歩行パターン表示部51上で修正された計画歩行パターンを、新たな計画歩行パターンを示す新たな歩行パターンデータとして生成することになる。
そして、ステップS17における計画歩行パターン書き込み処理では、制御部32は、歩行補助装置1が次ステップにおいて新たに用いる歩行パターンデータとして、上記生成された新たな歩行パターンデータを当該歩行補助装置1から取得可能なフラッシュメモリ2に記憶し、当該処理を終了する。
こうして、フラッシュメモリ2に記憶された新たな歩行パターンデータは歩行補助装置1により取得され、当該歩行補助装置1は、かかるデータをセットして次ステップにおけるリハビリテーションにおいて用いることになる。かかる次ステップにおけるリハビリテーションにおいても、上述したように図4(A),(B)に示す処理が実行されることになる。
(実施例2)
次に、図6等を参照して、実施例2における動作について説明する。実施例2は、歩行アドバイスを示すメッセージがリハビリテーション実施中にリアルタイムに患者に対して報知される場合における例である。
図6は、歩行補助装置1の制御部18におけるメッセージ報知判断処理を示すフローチャートである。図6に示す処理は、実施例1において説明した図4(A)に示す処理におけるステップS12とステップS13の間で実行される。つまり、図6に示す処理は、ステップS13で“YES”になるまで繰り返し行われる。
図6に示すステップS21では、制御部18は、データ比較契機が到来したか否かを判断、例えば、一歩分の屈曲角度データが蓄積された場合には、データ比較契機が到来したと判断し(ステップS21:YES)、ステップS22に進み、データ比較契機が到来していないと判断した場合(ステップS21:NO)、当該処理を終了して、ステップS13に進む。
ステップS22におけるデータ比較処理では、制御部18は、上記取得した屈曲角度データに基づく膝関節の屈曲角度の時系列的な変化を示す実測歩行パターンを示すデータと、当該屈曲角度データの取得中に歩行補助装置1により用いられた計画歩行パターンを示す歩行パターンデータとを比較して、屈曲角度差を算出する。なお、屈曲角度差と共に或いはこれに代えて時間差を算出するように構成してもよい。
次いで、制御部18は、算出した屈曲角度差(又は時間差)の絶対値が閾値以上(或いは、屈曲角度差及び時間差の絶対値が共に閾値以上)であるか否か判別する(ステップS23)。
図7は、計画歩行パターンと実測歩行パターンとの屈曲角度差及び時間差の一例を示す図である。図7に示す例では、算出される屈曲角度差は、最大屈曲角度間の屈曲角度差(=“患足の計画歩行パターンにおける最大屈曲角度”−“患足の実測歩行パターンにおける最大屈曲角度”)になっており、算出される時間差は、最大屈曲角度間の時間差(=“患足の実測歩行パターンにおいて開始時点から最大屈曲角度時点までの時間”−“患足の計画歩行パターンにおいて開始時点から最大屈曲角度時点までの時間”)となっている。
そして、制御部18は、算出した屈曲角度差(又は時間差)の絶対値が閾値以上(或いは、屈曲角度差及び時間差の絶対値が共に閾値以上)であると判別した場合には(ステップS23:YES)、ステップS24に進み、算出した屈曲角度差の絶対値が閾値以上でないと判別した場合には(ステップS23:NO)、当該処理を終了して、ステップS13に進む。なお、図7に示すように、制御部18は、計画歩行パターンと実測歩行パターンとの歩行周期のずれ(=“患足の実測歩行パターンにおいて開始時点から終了時点(一歩分)までの時間”−“患足の計画歩行パターンにおいて開始時点から終了時点(一歩分)までの時間”)を算出し、当該歩行周期のずれの絶対値が閾値以上であるか否かを算出し、あると判別した場合にステップS24に移行するように構成してもよい。
ステップS24に示すメッセージ報知処理では、予め用意された歩行アドバイスを示すメッセージを、例えばスピーカ20から音声出力することにより報知し、当該処理を終了して、ステップS13に進む。ここで、歩行アドバイスを示すメッセージとしては、ステップS23での判別処理での条件の内容によって異なり、例えば、“患足の計画歩行パターンにおける最大屈曲角度”>“患足の実測歩行パターンにおける最大屈曲角度”で且つ屈曲角度差の絶対値が閾値以上の場合、腿を上げて(又は膝を曲げて)歩行することを促すメッセージが報知される。また、その他にも、ペースを上げて(速く)歩行することを促すメッセージなどがある。これにより、患者は、リハビリテーション実施中に、上記メッセージを聞いて、自身の歩き方をその都度修正することができる。
なお、ステップS22乃至S24において、各センサーから取得された人体傾きデータ
腿部圧力データ、脛部圧力データ、足底圧力データ、又はモータ負荷データに基づいて、歩行アドバイスを示すメッセージを報知するように構成してもよい。例えば、取得された人体傾きデータに示される傾き角度が閾値以上である場合には、もう少し体を起して歩行することを促すメッセージが報知される。
以上説明したように、上記実施形態によれば、ユーザとしての医師は、ディスプレイ35上に分かり易い形で表示された内容を見ながら患者の状態を診断、その効果確認をより効率良く行うことができるとともに、リハビリテーションの各段階で用いる計画歩行パターンを簡単に決定することができ、患者に合ったリハビリテーションを遂行することができる。したがって、より効果的にリハビリテーションを遂行させることができるので、例えば患者が退院するまでの期間において治癒レベルを向上させ、ひいては、退院後の通院期間を短縮することができる。
また、各センサーから取得されたデータに基づき、歩行アドバイスを示すメッセージがリハビリテーション実施中にリアルタイムに患者に対して報知されるように構成したので、より一層、リハビリテーションを効果的に遂行させることができる。
なお、上記実施形態においては、歩行補助装置1と歩行診断支援装置3との間のデータの受け渡しは、フラッシュメモリ2を介して行うように構成したが、別の例として、歩行補助装置1と歩行診断支援装置3との間のデータの受け渡しは、通信I/Fを介して有線又は無線(例えば、Bluetooth(登録商標)等の無線通信)により行われるように構成してもよい。この構成によれば、各センサーにより検出された情報が歩行補助装置1から歩行診断支援装置3にリアルタイムに送信することができ、また、歩行診断支援装置3により生成された歩行パターンデータが歩行診断支援装置3から歩行補助装置1にリアルタイムに送信することができる。
1 歩行補助装置
2 フラッシュメモリ
3 歩行診断支援装置
11 膝関節角度センサー
12 股関節角度センサー
13 人体傾きセンサー
14 腿部圧力センサー
15 脛部圧力センサー
16 足底圧力センサー
17 モータ負荷検出センサー
18 制御部
19 通信I/F部
20 スピーカ
21 駆動機構
31 記憶部
32 制御部
33 通信I/F部
34 操作部
35 ディスプレイ
S 歩行診断支援システム

Claims (14)

  1. 人の膝関節の屈曲角度の時系列的な変化に基づく歩行パターンを示す歩行パターンデータを生成する歩行パターンデータ生成装置と、
    人の体に取り付けられる歩行補助装置であって、前記人の膝関節を屈曲及び伸展させる駆動機構と、前記歩行パターンデータ生成装置から前記歩行パターンデータを取得し当該歩行パターンデータを用いて前記駆動機構を駆動制御する駆動制御部を有する歩行補助装置と、
    人の体に取り付けられ、当該人の膝関節の屈曲角度を検出する膝関節角度センサーと、
    を備える歩行診断支援システムにおいて、
    前記歩行パターン生成装置は、
    前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記膝関節角度センサーにより所定時間間隔で検出された前記膝関節の屈曲角度を示す屈曲角度データを取得する屈曲角度データ取得手段と、
    前記取得された屈曲角度データに基づいて前記膝関節の屈曲角度の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示すると共に、当該屈曲角度データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示する表示手段と、
    ユーザからの操作指示にしたがって前記ディスプレイ上に表示されている前記歩行パターンに基づいて新たな歩行パターンを示す新たな歩行パターンデータを生成する歩行パターンデータ生成手段と、
    前記歩行補助装置が新たに用いる歩行パターンデータとして前記生成された新たな歩行パターンデータを当該歩行補助装置から取得可能な記憶媒体に記憶する歩行パターンデータ記憶手段と、
    を備えることを特徴する歩行診断支援システム。
  2. 請求項1に記載の歩行診断支援システムにおいて、
    前記歩行パターン生成手段は、前記歩行パターンを所定期間毎に段階的に前記新たな歩行パターンデータを生成し、
    前記歩行パターンデータ送信手段は、前記新たな歩行パターンデータが生成される度に、当該新たな歩行パターンデータを前記歩行補助装置から取得可能な記憶媒体に記憶することを特徴とする歩行診断支援システム。
  3. 請求項1又は2に記載の歩行診断支援システムにおいて、
    前記歩行診断支援システムは、人の体に取り付けられ、当該人の股関節の屈曲角度を検出する股関節角度センサーを更に備え、
    前記歩行パターンは、前記膝関節の屈曲角度の時系列的な変化と、前記股関節の屈曲角度の時系列的な変化に基づくものであり、
    前記屈曲角度データ取得手段は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記膝関節の屈曲角度を示す屈曲角度データと共に、前記股関節角度センサーにより所定時間間隔で検出された前記股関節の屈曲角度を示す屈曲角度データを取得し、
    前記表示手段は、前記取得された屈曲角度データに基づいて前記膝関節及び前記股関節の屈曲角度の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示すると共に、当該屈曲角度データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示することを特徴とする歩行診断支援システム。
  4. 請求項1乃至3の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
    前記屈曲角度データに基づく歩行アドバイスを示すメッセージを、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に報知するメッセージ報知装置を更に備えることを特徴する歩行診断支援システム。
  5. 請求項4に記載の歩行診断支援システムにおいて、
    前記メッセージ報知装置は、
    前記取得された屈曲角度データに基づく膝関節の屈曲角度の時系列的な変化を示すデータと、当該屈曲角度データの取得中に歩行補助装置により用いられた歩行パターンを示す歩行パターンデータとを比較して屈曲角度差又は時間差を算出する比較手段と、
    前記算出された差が閾値以上であるか否か判別する判別手段と、
    前記差が閾値以上であると判別された場合に、前記歩行アドバイスを示すメッセージを報知する報知手段と、
    を備えることを特徴する歩行診断支援システム。
  6. 請求項1乃至5の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
    前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、当該体の傾きを検出する人体傾きセンサーを更に備え、
    前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記人体傾きセンサーにより所定時間間隔で検出された前記体の傾きを示す人体傾きデータを取得する人体傾きデータ取得手段を更に備え、
    前記表示手段は、前記人体傾きデータの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得された人体傾きデータに基づいて前記体の傾きの時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする歩行診断支援システム。
  7. 請求項1乃至6の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
    前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、当該人の腿部の圧力を検出する腿部圧力センサーを更に備え、
    前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記腿部圧力センサーにより所定時間間隔で検出された前記腿部の圧力を示す腿部圧力データを取得する腿部圧力データ取得手段を更に備え、
    前記表示手段は、前記腿部圧力データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得された腿部圧力データに基づいて前記腿部の圧力の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする歩行診断支援システム。
  8. 請求項1乃至7の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
    前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、当該人の脛部の圧力を検出する脛部圧力センサーを更に備え、
    前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記脛部圧力センサーにより所定時間間隔で検出された前記脛部の圧力を示す脛部圧力データを取得する脛部圧力データ取得手段を更に備え、
    前記表示手段は、前記脛部圧力データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得された脛部圧力データに基づいて前記脛部の圧力の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする歩行診断支援システム。
  9. 請求項1乃至8の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
    前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、当該人の足底の圧力を検出する足底圧力センサーを更に備え、
    前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記足底圧力センサーにより所定時間間隔で検出された前記足底の圧力を示す足底圧力データを取得する足底圧力データ取得手段を更に備え、
    前記表示手段は、前記足底圧力データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得された足底圧力データに基づいて前記足底の圧力の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする歩行診断支援システム。
  10. 請求項1乃至9の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
    前記歩行診断支援システムは、前記人の体に取り付けられ、前記駆動機構における駆動モータの負荷を検出するモータ負荷検出センサーを更に備え、
    前記歩行パターン生成装置は、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記モータ負荷検出センサーにより所定時間間隔で検出された前記モータの負荷を示すモータ負荷データを取得するモータ負荷データ取得手段を更に備え、
    前記表示手段は、前記モータ負荷データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示すると共に、前記取得されたモータ負荷データに基づいて前記モータの負荷の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示することを特徴とする歩行診断支援システム。
  11. 請求項1乃至10の何れか一項に記載の歩行診断支援システムにおいて、
    ある人に対して最初に用いられる歩行パターンデータは、当該人の年齢、性別、及び体格に応じてデフォルト設定された歩行パターンのデータであることを特徴とする歩行診断支援システム。
  12. 請求項1乃至11の何れか一項に記載の歩行診断支援システムに備えられる歩行パターン生成装置。
  13. コンピュータを、請求項12に記載の歩行パターン生成装置として機能させることを特徴とする歩行パターン生成プログラム。
  14. 人の膝関節の屈曲角度の時系列的な変化に基づく歩行パターンを示す歩行パターンデータを生成する歩行パターンデータ生成装置と、
    人の体に取り付けられる歩行補助装置であって、前記人の膝関節を屈曲及び伸展させる駆動機構と、前記歩行パターンデータ生成装置から前記歩行パターンデータを取得し当該歩行パターンデータを用いて前記駆動機構を駆動制御する駆動制御部を有する歩行補助装置と、
    人の体に取り付けられ、当該人の膝関節の屈曲角度を検出する膝関節角度センサーと、
    を備える歩行診断支援システムにおける歩行パターン生成方法であって、
    前記歩行パターン生成装置が、前記人が前記歩行補助装置の駆動により補助されながら歩行している間に、前記膝関節角度センサーにより所定時間間隔で検出された前記膝関節の屈曲角度を示す屈曲角度データを取得するステップと、
    前記歩行パターン生成装置が、前記取得された屈曲角度データに基づいて前記膝関節の屈曲角度の時系列的な変化を表す情報をディスプレイ上に表示すると共に、当該屈曲角度データの取得中に前記歩行補助装置により用いられた前記歩行パターンデータにより示される歩行パターンを前記ディスプレイ上に表示するステップと、
    前記歩行パターン生成装置が、ユーザからの操作指示にしたがって前記ディスプレイ上に表示されている前記歩行パターンに基づいて新たな歩行パターンを示す新たな歩行パターンデータを生成するステップと、
    前記歩行パターン生成装置が、前記歩行補助装置が新たに用いる歩行パターンデータとして前記生成された新たな歩行パターンデータを当該歩行補助装置から取得可能な記憶媒体に記憶するステップと、
    を含むことを特徴する歩行パターン生成方法。
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