JP6907768B2 - 電気治療器、電子機器および端末装置 - Google Patents
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Description
<システム構成>
図1は、実施の形態1に従う治療システム1000の全体構成を説明するための図である。治療システム1000は、電気治療器200と、センサ装置20とを含む。サポータ40は、ユーザの膝部全体を覆う膝用のサポータである。センサ装置20は、例えば、サポータ40の裏側に取り付けられている。
図2は、実施の形態1に従う電気治療器200のハードウェア構成の一例を表わすブロック図である。図2を参照して、電気治療器200は、主たる構成要素として、プロセッサ210と、メモリ220と、入力インターフェイス230と、電源部240と、波形生成出力装置250と、ディスプレイ260と、スピーカ262と、通信インターフェイス(I/F)264とを含む。
図3は、実施の形態1に従うセンサ装置20のハードウェア構成を示すブロック図である。図3を参照して、センサ装置20は、各種処理を実行するためのプロセッサ302と、各種情報等を格納するためのメモリ304と、加速度センサ306と、角速度センサ308と、蓄電池310と、制御機器205と通信するための通信インターフェイス(I/F)312とを含む。
本実施の形態に係る電気治療器200は、ユーザの現在の膝の負担量と、現在の歩行能力とに基づいて、現在のユーザの状態に適した治療、報知を実行する。ここでは、まず、膝の負担量の算出方式について説明する。
係数a〜fは、各変数に応じた正の定数である。そのため、「体重」が重いほど、「年齢」が高いほど、「膝関節のねじれ」、「脚の上げ具合」、「脚に対する衝撃度」および「VAS」が大きいほど、負担量Kは大きくなる。
本実施の形態では、本願発明者による鋭意検討の結果、歩行能力に影響を与える要素として、「歩行速度」、「歩行速度変化率」、膝の痛みの大きさを示す「VAS」が選定された。「VAS」は、電気治療器200の入力インターフェイス230を介して、一定期間ごとにユーザにより入力される。
係数α〜γは、各変数に応じた定数である。係数α,βは、正の定数であり、係数γは負の定数である。そのため、「歩行速度」が速いほど、「歩行速度変化率」が大きいほど、「「VAS」が小さいほど、歩行能力Wは大きくなる。
次に、電気治療器200の治療方式について説明する。電気治療器200は、上述のように算出された負担量Kと歩行能力Wとに基づいて、ユーザの状態に適した治療方式を提供する。具体的には、電気治療器200は、所定期間Tの負担量Kおよび歩行能力Wに応じて電気刺激強度を調整する。
<報知方式>
次に、電気治療器200の報知方式について説明する。電気治療器200は、上述のように算出された負担量Kと歩行能力Wとに基づいて、ユーザの状態に適した報知方式を提供する。具体的には、電気治療器200は、所定期間Tの負担量Kおよび歩行能力Wに応じてユーザに適した歩行状態を報知する。
<機能構成>
図6は、実施の形態1に従う電気治療器200の機能構成を示すブロック図である。図6を参照して、電気治療器200は、主な機能構成として、入力部402と、情報受信部404と、負担量算出部406と、歩行能力算出部408と、治療制御部410と、報知部412とを含む。これらの各機能は、例えば、電気治療器200のプロセッサ210がメモリ220に格納されたプログラムを実行することによって実現される。なお、これらの機能の一部または全部はハードウェアで実現されるように構成されていてもよい。
図7は、実施の形態1に従う電気治療器200の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、処理のスタート時点において、ユーザは、図1に示すように、膝部にパッド270およびセンサ装置20を取り付けるとともに、サポータ40を装着して歩行している状態であるとする。また、電気治療器200は、常時、センサ装置20からのセンサ情報を受信しており、身体情報はユーザにより入力済みであるとする。また、電気刺激強度は、所定の強度に設定されているものとする。典型的には、図7中の各ステップは、電気治療器200のプロセッサ210により実行される。
実施の形態1によると、ユーザは、自分の身体の状態に適した電気刺激を受けることができる。また、ユーザに対して、歩行に関する適切な報知が行われるため、無意識のうちに膝を痛めている等の可能性を低減することができる。
<システム構成>
実施の形態2では、端末装置と、電気治療器およびセンサ装置とが無線接続されており、端末装置からの指示に従って電気治療器が治療を行なう構成について説明する。
図9は、実施の形態2に従う電気治療器200Aの構成を示す斜視図である。図10は、実施の形態2に従う電気治療器200Aに備えられる本体部4をホルダ3およびパッド2から分離した状態を示す斜視図である。
図11は、実施の形態2に従う端末装置10のハードウェア構成の一例を表わすブロック図である。図11を参照して、端末装置10は、主たる構成要素として、プロセッサ152と、メモリ154と、入力装置156と、ディスプレイ158と、無線通信部160と、メモリインターフェイス(I/F)164と、通信インターフェイス(I/F)166と、スピーカ168と、マイク170とを含む。
実施の形態2に従う端末装置10は、図6中の電気治療器200の機能構成のうち、入力部402、情報受信部404、負担量算出部406、歩行能力算出部408および報知部412に相当する各機能を有する。
実施の形態2によると、実施の形態1と同様の利点を得ることができる。
(1)上述した実施の形態1では、電気治療器が負担量Kおよび歩行能力Wに応じて、ユーザに適した電気治療および報知を行なう構成について説明したが、当該構成に限られない。電気治療を行なわない電子機器が、負担量Kおよび歩行能力Wに応じて、ユーザに適した歩行状態を報知する構成であってもよい。この場合、電子機器は、図6中の電気治療器200の機能構成のうち、治療制御部410以外の全ての機能構成を有する。
K=a×「体重」+b×「年齢」+c×「膝関節のねじれ」+d×「脚の上げ具合」+e×「脚に対する衝撃度」+f×「VAS」+g×「歩行時間」+h×「重心」+i×「脚の曲げ具合」+j×「体温」+k×「疲労度」・・・(3)
係数a〜kは、各変数に応じた定数である。係数a〜jは正の定数であり、係数kは負の定数である。
Claims (10)
- ユーザの身体に関する身体情報の入力を受け付ける入力部と、
前記ユーザの膝部に取り付けられた1以上のセンサにより検出されたセンサ情報と、前記身体情報とに基づいて、前記ユーザの膝部の負担量を算出する負担量算出部と、
前記1以上のセンサに含まれる加速度センサにより検出された加速度情報に少なくとも基づいて、前記ユーザの歩行能力を算出する歩行能力算出部と、
前記ユーザの膝部に接触される複数の電極への印加電圧を制御することにより、前記膝部の治療を行なう治療制御部とを備え、
前記治療制御部は、前記負担量と前記歩行能力とに基づいて、前記ユーザに適した電気刺激強度で前記膝部の治療を行なう、電気治療器。 - 前記身体情報は、前記ユーザの膝部の痛みの大きさを示す痛み情報を含み、
前記歩行能力算出部は、前記加速度情報に基づいて、前記ユーザの歩行速度および歩行速度の変化率を算出し、前記歩行速度、前記歩行速度の変化率および前記痛み情報に基づいて、前記ユーザの歩行能力を算出する、請求項1に記載の電気治療器。 - 前記負担量が第1閾値未満であり、かつ、前記歩行能力が第1能力閾値以上である場合には、前記治療制御部は、前記電気刺激強度を現在よりも低減させて前記膝部の治療を行なう、請求項1または2に記載の電気治療器。
- 前記負担量が第1閾値以上であり、かつ、前記歩行能力が第1能力閾値未満である場合には、前記治療制御部は、前記電気刺激強度を現在よりも増大させて前記膝部の治療を行なう、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気治療器。
- 前記身体情報は、前記ユーザの体重および年齢を含み、
前記センサ情報は、前記1以上のセンサに含まれる角速度センサにより検出された角速度情報をさらに含み、
前記負担量算出部は、
前記角速度情報を用いて、前記膝部の関節のねじれを算出し、
前記体重と、前記年齢と、前記膝部の関節のねじれとに基づいて、前記ユーザの膝部の負担量を算出する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電気治療器。 - 前記負担量と前記歩行能力とに基づいて、前記ユーザに適した歩行状態を報知する報知部をさらに備える、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電気治療器。
- 前記負担量が第1閾値未満であり、かつ、前記歩行能力が第1能力閾値以上である場合には、前記報知部は、前記ユーザに歩行を促す情報を報知する、請求項6に記載の電気治療器。
- 前記負担量が第1閾値以上であり、かつ、前記歩行能力が第1能力閾値未満である場合には、前記報知部は、前記ユーザに歩行を控える旨の情報を報知する、請求項6または7に記載の電気治療器。
- ユーザの身体に関する身体情報の入力を受け付ける入力部と、
前記ユーザの膝部に取り付けられた1以上のセンサにより検出されたセンサ情報と、前記身体情報とに基づいて、前記ユーザの膝部の負担量を算出する負担量算出部と、
前記1以上のセンサに含まれる加速度センサにより検出された加速度情報に少なくとも基づいて、前記ユーザの歩行能力を算出する歩行能力算出部と、
前記負担量と前記歩行能力とに基づいて、前記ユーザに適した歩行状態を報知する報知部とを備える、電子機器。 - ユーザの身体に関する身体情報の入力を受け付ける入力部と、
前記ユーザの膝部に取り付けられた1以上のセンサにより検出されたセンサ情報と、前記身体情報とに基づいて、前記ユーザの膝部の負担量を算出する負担量算出部と、
前記1以上のセンサに含まれる加速度センサにより検出された加速度情報に少なくとも基づいて、前記ユーザの歩行能力を算出する歩行能力算出部と、
前記負担量と、前記歩行能力とに基づいて、前記ユーザに適した電気刺激強度を決定する決定部と、
前記ユーザの膝部に接触される複数の電極への印加電圧を制御することにより前記膝部の治療を行なう電気治療器に対して、前記決定された電気刺激強度に従って前記膝部の治療を行なうように指示を与える指示部とを備える、端末装置。
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