JP7004965B2 - Balance function training device - Google Patents
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Description
本発明は、主に平衡機能の能力向上のために用いる平衡機能訓練装置に関する。 The present invention mainly relates to an equilibrium function training device used for improving the capacity of the equilibrium function.
特許文献1に、基台上でスライド板を強制的にスライドさせることでスライド板上に搭乗した使用者の腰部および下肢の筋力強化を図る転倒防止訓練器が開示されている。従来、上記装置によって、訓練者は搭乗したスライド板のスライドによる重心動揺に抗して起立状態を保持することで、バランス保持に必要な筋力の強化を図り、バランス能力を向上させることができた。
しかし、バランス能力というものは、バランスの保持に必要な筋群の能力だけではなく、身体のバランスの状態、重心の動揺を認識する、所謂平衡機能が関与している。平衡機能は、筋肉の収縮や緊張の状態を知覚する筋感覚や関節の屈伸状態を知覚する関節覚などの体性感覚と、前後および上下左右の揺れや回転を知覚する前庭感覚と、結像や眼球運動からなる視覚が協調することで成り立っている。 However, the balance ability involves not only the ability of the muscle group necessary for maintaining the balance, but also the so-called equilibrium function of recognizing the state of the balance of the body and the sway of the center of gravity. Equilibrium functions include somatic sensations such as muscle sensations that perceive muscle contraction and tension, joint sensations that perceive joint flexion and extension, and vestibular sensations that perceive anterior-posterior, up-down, left-right sway and rotation. It is made up of the coordination of vision, which consists of eye movements and eye movements.
例えば、通常バランスが崩れた時は、1.足関節筋を収縮し重心の移動を阻止する(アンクルストラテジー)、2.股関節の動きで重心位置を調整する(ヒップストラテジー)、3.腰を落として重心を下げて安定な姿勢をとる、4.足を一歩踏み出して支える、の4パターンの動作で転倒を防ぐが、上記動作にはまず、重心が動揺したことを認識する平衡機能と、その動作に伴う筋力が必要となる。 For example, when the balance is usually lost, 1. 2. Contract the ankle muscles to prevent the movement of the center of gravity (ankle strategy). 2. Adjust the position of the center of gravity by the movement of the hip joint (hip strategy). 3. Lower your hips and lower your center of gravity to take a stable posture. The four patterns of movements of stepping out and supporting the foot prevent falls, but the above movements first require an equilibrium function for recognizing that the center of gravity has been shaken and muscle strength associated with the movements.
高齢者は、一般的に加齢に伴う筋力の低下は避けられず、これを防ぐために、筋力トレーニングマシンや、歩行訓練などで筋力の低下を防ぐ訓練を実施している。 In general, elderly people cannot avoid the decrease in muscle strength due to aging, and in order to prevent this, training to prevent the decrease in muscle strength is carried out by using a strength training machine or walking training.
しかし、例え筋力を鍛えることができても、加齢に伴う平衡機能の能力低下や脳卒中などによる平衡機能の異常によって、バランスが崩れたことの知覚の遅れや、知覚自体が不可能で、筋力を発揮することなく、転倒に至るケースがある。 However, even if the muscle strength can be trained, the perception of imbalance is delayed due to the deterioration of the equilibrium function due to aging and the abnormality of the equilibrium function due to stroke, and the perception itself is impossible. In some cases, it may lead to a fall without demonstrating.
また、眩暈症の患者のように平衡機能に異常を来してしまい、特定の姿勢、動作で眩暈を起こし、転倒してしまうケースもある。眩暈症の患者は前述の通り、特定の姿勢、動作で眩暈を起こしてしまうため、患者は日常生活でそれらの姿勢や動作を避けるように行動することとなる。その結果、筋力の低下や眩暈の程度が悪化し、さらに症状が増悪する悪循環に陥っている。 In addition, there are cases in which the equilibrium function becomes abnormal, such as in a patient with dizziness, causing dizziness in a specific posture or movement, and falling. As described above, patients with dizziness cause dizziness in specific postures and movements, and patients act to avoid those postures and movements in their daily lives. As a result, the degree of dizziness and dizziness worsens, and the symptoms worsen, resulting in a virtuous cycle.
また、平衡機能の能力低下だけでなく、視覚刺激によって引き起こされる転倒も見られる。例えば、エスカレータの乗降に際して、乗る直前に、床が動いていない状態で、動いているエスカレータを見る、あるいは逆に、降りる直前に、エスカレータが動いている状態で、動いていない床を見るといった状況で、バランスを崩すことがある。これは、体性感覚および前庭感覚と視覚のずれや、急激な視覚刺激の変化や増加に伴う眼球運動によって平衡機能に不具合が生じ、転倒に至るものである。 In addition to the diminished ability of equilibrium function, there are also falls caused by visual stimuli. For example, when getting on and off the escalator, just before getting on, you see the escalator in motion with the floor not moving, or conversely, just before getting off, you see the floor with the escalator in motion and not moving. And it may upset the balance. This is because the equilibrium function is impaired due to the difference between the somatosensory and vestibular sensations and the visual sense, and the eye movements associated with the sudden change or increase in the visual stimulus, leading to a fall.
また、パーキンソン病を患う患者のように、歩行訓練や従来の転倒防止訓練器などを使用しバランス能力の向上を試みても、所謂「すくみ足」という動作の開始自体が困難になる症状によって、訓練を十分に実施することができないケースもある。 In addition, even if you try to improve your balance ability by using walking training or a conventional fall prevention training device like a patient suffering from Parkinson's disease, the so-called "freezing foot" movement itself becomes difficult due to the symptom. In some cases, the training cannot be carried out sufficiently.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、高齢者のような疾患を有さないが加齢に伴い平衡機能が低下した者や、脳卒中患者、眩暈症患者、視覚刺激によって平衡機能に異常が起きる者及びパーキンソン病患者などの様々な患者に対して、平衡機能に関する体性感覚、前庭感覚、視覚を同時に刺激し、それぞれの感覚の協調性を獲得することによる平衡機能の能力向上を目的とした平衡機能訓練が可能な平衡機能訓練装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, such as a person who does not have a disease such as an elderly person but whose balance function has deteriorated with aging, a stroke patient, a dizziness patient, and a person who has a balance function by visual stimulation. For various patients such as those with abnormalities and patients with Parkinson's disease, the ability of equilibrium function is improved by simultaneously stimulating the somatic sensation, vestibular sensation, and vision related to equilibrium function and acquiring the coordination of each sensation. It is an object of the present invention to provide an equilibrium function training device capable of performing the intended equilibrium function training.
本発明は、上記目的を達成するため、以下の手段を提供する。 The present invention provides the following means for achieving the above object.
(1)本発明に係わる平衡機能訓練装置は、訓練者が乗る移動可能に設けられた乗部と、前記乗部を移動させる乗部移動機構と、前記訓練者の姿勢の変化を計測する計測部と、映像出力部と、音声出力部と、前記訓練者に付与するための視覚刺激を生成し、前記映像出力部に出力する視覚刺激手段と、前記訓練者に付与するための聴覚刺激を生成し、前記音声出力部に出力する聴覚刺激手段と、前記計測部による計測結果に従って演算処理し、前記訓練者の姿勢の変化を示す視覚刺激を生成して前記映像出力部または表示部に出力する視覚姿勢教授手段と、前記計測部による計測結果に従って演算処理し、前記訓練者の姿勢の変化を示す聴覚刺激を生成して前記音声出力部に出力する聴覚姿勢教授手段と、を備え、訓練中に、前記視覚刺激手段が生成した視覚刺激を前記映像出力部に出力している場合は、前記訓練者の身体の挙動の大きさに応じて変化させた聴覚刺激を前記聴覚姿勢教授手段が前記音声出力部に出力し、前記聴覚刺激手段が生成した聴覚刺激を前記音声出力部に出力している場合は、前記訓練者の身体の挙動の大きさに応じて変化させた視覚刺激を前記視覚姿勢教授手段が前記映像出力部または前記表示部に出力する、ことを特徴とする。 (1) The equilibrium function training device according to the present invention is a riding part provided so that the trainee can ride, a riding part moving mechanism for moving the riding part, and measurement for measuring a change in the posture of the trainer. A unit, a video output unit, an audio output unit, a visual stimulus means for generating a visual stimulus to be applied to the trainee and outputting to the video output unit, and an auditory stimulus to be applied to the trainee. The auditory stimulus means that is generated and output to the audio output unit and the calculation processing are performed according to the measurement result by the measurement unit to generate a visual stimulus indicating the change in the posture of the trainee and output it to the video output unit or the display unit. It is equipped with a visual posture teaching means to perform arithmetic processing according to the measurement result by the measuring unit, and an auditory posture teaching means to generate an auditory stimulus indicating a change in the trainer's posture and output it to the voice output unit . When the visual stimulus generated by the visual stimulus means is output to the video output unit, the auditory posture teaching means changes the auditory stimulus according to the magnitude of the physical behavior of the trainee. When it is output to the voice output unit and the auditory stimulus generated by the auditory stimulating means is output to the voice output unit, the visual stimulus changed according to the magnitude of the physical behavior of the trainee is said. It is characterized in that the visual posture teaching means outputs to the video output unit or the display unit .
この構成によれば、訓練者が搭乗した乗部を移動する構成と、視覚刺激を付与する構成が、一つの装置に備わっているため、訓練者は搭乗した乗部の移動による重心動揺に抗して起立状態を保持しながら視覚刺激を見ることで、体性感覚、前庭感覚、視覚に同時に刺激を与えることができ、それぞれの感覚が協調性を獲得することで平衡機能を向上させる訓練ができる。 According to this configuration, the trainee has a configuration for moving the boarded part and a configuration for applying a visual stimulus in one device, so that the trainee resists the sway of the center of gravity due to the movement of the boarded part. By looking at the visual stimuli while maintaining the standing state, it is possible to simultaneously stimulate the somatosensory, vestibular sensations, and vision, and training to improve the equilibrium function by acquiring coordination between each sensation. can.
また、訓練者の身体に装着した計測部の計測結果から、身体の挙動(頭部の揺れ等)が大きかった時点や、訓練中の身体の動きなどの姿勢の変化を訓練中や、訓練後に、訓練者や、訓練を指揮する訓練指揮者に教授することで、訓練者や訓練指揮者は身体の挙動を把握することができ、訓練時に身体の挙動を小さくするよう目標を立て、訓練することになり、効果的な平衡機能訓練になる。また、バランス能力の測定ができ、訓練の効果確認や、訓練メニューの作成ができる。また、訓練者のモチベーションの向上を図ることができ、効果的な訓練ができる。また、乗部の移動による重心動揺に抗して起立状態を保持することで、バランス保持に必要な筋力の強化が図れる。 In addition, from the measurement results of the measurement unit attached to the trainer's body, changes in posture such as when the behavior of the body (such as shaking of the head) is large and the movement of the body during training are during or after training. By teaching to the trainer or the training commander who directs the training, the trainer or the training commander can grasp the behavior of the body, set a goal and train to reduce the behavior of the body during the training. Therefore, it becomes an effective equilibrium function training. In addition, you can measure the balance ability, check the effect of training, and create a training menu. In addition, the motivation of trainees can be improved, and effective training can be performed. In addition, by maintaining the standing state against the sway of the center of gravity due to the movement of the riding part, the muscle strength required for maintaining the balance can be strengthened.
また、訓練中に訓練者の姿勢の変化を計測部にて計測し、その計測結果から、身体の挙動(頭部の揺れ等)が大きかった時点や、訓練中の身体の動きなどの姿勢の変化を訓練中に訓練者や訓練を指揮する訓練指揮者に教授することで、訓練者や訓練指揮者は身体の挙動を把握することができ、訓練者は身体の挙動を小さくするよう目標を立て、訓練することになり、また、訓練指揮者は訓練中の訓練者に的確な指示を与えることができ、効果的な平衡機能訓練になる。例えば、視覚刺激手段によって、ペーシング視覚刺激や、外乱視覚刺激を訓練者に出力している場合は、視覚刺激手段による訓練者への刺激の出力を妨げることがないよう、聴覚姿勢教授手段によって、身体の挙動が大きくなるにつれ、聴覚刺激(例えば、発音周期を短く、音量を大きく、音階を高くするなどの制御をする、など)を変化させ訓練者に訓練中に出力する。 In addition , the change in the trainer's posture is measured by the measurement unit during training, and from the measurement results, the time when the body behavior (head shaking, etc.) is large, and the posture such as body movement during training. By teaching the change to the trainer and the training commander who directs the training during training, the trainer and the training commander can grasp the behavior of the body, and the trainer aims to reduce the behavior of the body. It will be set up and trained, and the training leader will be able to give accurate instructions to the trainee during training, resulting in effective equilibrium function training. For example, when the pacing visual stimulus or the disturbance visual stimulus is output to the trainer by the visual stimulus means, the auditory posture teaching means is used so as not to interfere with the output of the stimulus to the trainer by the visual stimulus means. As the behavior of the body increases, the auditory stimulus (for example, controlling such as shortening the sounding cycle, increasing the volume, and increasing the scale) is changed and output to the trainee during the training .
また、聴覚刺激手段によって、ペーシング聴覚刺激を出力している場合は、聴覚刺激手段による訓練者への刺激の出力を妨げることがないよう、視覚姿勢教授手段によって、身体の挙動が大きくなるにつれ、視覚刺激(例えば、点滅周期を短く、視覚刺激の面積を大きく、基準値に対する視覚刺激の移動などの制御をする、など)を変化させ訓練者に訓練中に出力する。また、訓練指揮者は、訓練者に影響がなければ、各刺激手段の出力に関係なく視覚姿勢教授手段や聴覚姿勢教授手段によって訓練者の姿勢の変化を訓練中に把握することができる。ここで記述した視覚刺激や聴覚刺激は、姿勢の変化を教授するための刺激であって、外乱視覚刺激や、ペーシング視覚刺激、ペーシング聴覚刺激とは異なる。 In addition , when the pacing auditory stimulus is output by the auditory stimulus means, the visual posture teaching means increases the physical behavior so as not to interfere with the output of the stimulus to the trainer by the auditory stimulus means. , The visual stimulus (for example, the blinking cycle is short, the area of the visual stimulus is large, the movement of the visual stimulus with respect to the reference value is controlled, etc.) is changed and output to the trainee during training. Further, if the trainer is not affected, the training conductor can grasp the change in the trainer's posture during the training by the visual posture teaching means or the auditory posture teaching means regardless of the output of each stimulating means. The visual stimuli and auditory stimuli described here are stimuli for teaching changes in posture, and are different from disturbance visual stimuli, pacing visual stimuli, and pacing auditory stimuli.
また、訓練者や訓練指揮者は、訓練後に各姿勢教授手段によって、訓練者の姿勢の変化を把握することができ、訓練後に訓練の効果確認や、訓練メニューの作成ができ、効果的な平衡機能訓練になる。 In addition, the trainee and the training conductor can grasp the change in the posture of the trainer by each posture teaching means after the training, and after the training, the effect of the training can be confirmed and the training menu can be created, which is an effective balance. It becomes functional training.
(2)本発明において、前記視覚刺激手段が生成する視覚刺激は、外乱視覚刺激および/またはペーシング視覚刺激を備え、前記外乱視覚刺激は、視野内を上下、または左右に交互に点滅し、衝動性眼球運動をさせるサッケード視覚刺激と、視野内を上下、または左右に点灯したまま往復移動し、滑動性追従眼球運動をさせるパスート視覚刺激と、視野内を上下、または左右に移動し、眼振を誘発する上下左右フローイング視覚刺激と、視野内を迫ってくる、または遠ざかり、輻輳開散運動を誘発する前後フローイング視覚刺激の内、少なくとも一つの視覚刺激を有し、前記ペーシング視覚刺激は、一定のリズムで周期的に繰り返す視覚刺激である、ことを特徴とする。 (2) In the present invention, the visual stimulus generated by the visual stimulus means includes a disturbance visual stimulus and / or a pacing visual stimulus, and the disturbance visual stimulus blinks alternately up and down or left and right in the visual field and is an impulse. A sacked visual stimulus that causes sexual eye movement, a past visual stimulus that moves back and forth in the visual field while lit up and down or left and right, and a sliding follow-up eye movement, and an eye shake that moves up and down or left and right in the visual field. The pacing visual stimulus has at least one of the vertical and horizontal flowing visual stimuli that induces the visual stimulus and the anterior-posterior flowing visual stimulus that approaches or moves away from the visual field and induces the divergent movement. It is characterized by being a visual stimulus that repeats periodically with a constant rhythm.
この構成によれば、様々な視覚刺激を出力することができ、視覚刺激に対する平衡機能を訓練することができる。サッケード視覚刺激を与えれば、例えば、日常生活で、ある対象を中心窩で捉える急速な眼球運動を実施する場合を想定し、眼球運動の速さや、距離などの条件を定量的にコントロールしながら姿勢不安定性に対する平衡機能訓練を、乗部の移動と組み合わせて実施することができる。特に、急速な眼球運動に伴う、平衡機能の不具合によりバランスを失ってしまう訓練者を対象に効果的な訓練が可能となる。 According to this configuration, various visual stimuli can be output, and the equilibrium function for the visual stimuli can be trained. If a saccade visual stimulus is given, for example, in daily life, assuming the case of performing a rapid eye movement that captures an object in the fovea centralis, the posture while quantitatively controlling the conditions such as the speed and distance of the eye movement. Equilibrium function training for instability can be performed in combination with the movement of the riding part. In particular, effective training is possible for trainees who lose their balance due to a defect in the equilibrium function due to rapid eye movements.
また、パスート視覚刺激を与えれば、例えば、日常生活で、ある対象を中心窩で捉え続ける眼球運動を実施する場合を想定し、眼球運動の速さや、距離などの条件を定量的にコントロールしながら視覚刺激の変化に伴う眼球運動に対する平衡機能訓練を、乗部の移動と組み合わせて実施することができる。特に、対象を追従視することで、平衡機能の不具合によりバランスを失ってしまう訓練者を対象に効果的な訓練が可能となる。 In addition, if pasto visual stimuli are given, for example, in daily life, assuming that an eye movement that keeps capturing a certain object in the fovea centralis is performed, while quantitatively controlling conditions such as the speed and distance of the eye movement. Equilibrium function training for eye movements associated with changes in visual stimuli can be performed in combination with the movement of the riding part. In particular, by following the target, it is possible to effectively train the trainee who loses balance due to a defect in the equilibrium function.
また、上下左右フローイング視覚刺激を与えれば、例えば、走行する電車などを注視した際に電車の動きに眼球が追従し、また元の注視点に戻るという眼球運動(眼振)を繰り返す場合を想定し、眼球運動の速さなどの条件を定量的にコントロールしながら視覚刺激の変化に伴う眼球運動に対する平衡機能訓練を、乗部の移動と組み合わせて実施することができる。特に、眼振によって、平衡機能の不具合によりバランスを失ってしまう訓練者を対象に効果的な訓練が可能となる。 In addition, if a visual stimulus for flowing up, down, left and right is given, for example, when the eyeball follows the movement of the train when gazing at a running train, the eyeball movement (nystagmus) of returning to the original gazing point is repeated. Assuming, it is possible to carry out equilibrium function training for eye movements associated with changes in visual stimuli in combination with the movement of the riding part while quantitatively controlling conditions such as the speed of eye movements. In particular, nystagmus enables effective training for trainees who lose their balance due to a defect in the balance function.
また、前後フローイング視覚刺激を与えれば、例えば、ショッピングモール等で人の流れなどでの刺激に対して輻輳開散反射が遅れ、ふらつきが起きてしまう場合を想定し、眼球運動の速さなどの条件を定量的にコントロールしながら視覚刺激の変化に伴う眼球運動に対する平衡機能訓練を、乗部の移動と組み合わせて実施することができる。特に、輻輳開散運動によって、平衡機能の不具合によりバランスを失ってしまう訓練者を対象に効果的な訓練が可能となる。 In addition, if a front-back flow visual stimulus is given, for example, in a shopping mall or the like, the speed of eye movements, etc. Equilibrium function training for eye movements associated with changes in visual stimuli can be performed in combination with the movement of the riding part while quantitatively controlling the above conditions. In particular, the convergence and divergence movement enables effective training for trainers who lose their balance due to a defect in the equilibrium function.
また、外乱視覚刺激の付与と乗部の移動とを組み合わせた訓練を実施することで、例えば、スポーツにおいては、眼球運動と、体性感覚や前庭感覚などの身体感覚の統合により、訓練者(スポーツ競技者)のパフォーマンス向上、怪我及び故障からのスポーツ復帰が期待できる。 In addition, by conducting training that combines the application of disturbance visual stimuli and the movement of the riding part, for example, in sports, by integrating eye movements with physical sensations such as somatosensory and vestibular sensations, trainers ( It can be expected to improve the performance of sports athletes) and return to sports from injuries and breakdowns.
また、例えば乗部の移動と、視覚刺激による点滅を一定のリズムで周期的に繰り返すペーシング視覚刺激を同時に訓練者に与えることで、パーキンソン病患者でも、すくみ足の症状が軽減され、乗部の移動による重心動揺に抗して行動が可能となり、平衡機能訓練の継続実施が可能となり、今まで実施することができなかった、平衡機能の能力向上が可能になる。 In addition, for example, by giving the trainee a pacing visual stimulus that periodically repeats the movement of the riding part and the blinking by the visual stimulus at a constant rhythm, the symptoms of freezing legs can be alleviated even in patients with Parkinson's disease, and the symptoms of the riding part can be reduced. It will be possible to act against the sway of the center of gravity due to movement, and it will be possible to continue the equilibrium function training, and it will be possible to improve the ability of the equilibrium function, which was not possible until now.
(3)本発明において、前記聴覚刺激手段が生成する聴覚刺激は、一定のリズムで周期的に繰り返すペーシング聴覚刺激である、ことを特徴とする。 (3) The present invention is characterized in that the auditory stimulus generated by the auditory stimulating means is a pacing auditory stimulus that is periodically repeated at a constant rhythm.
この構成によれば、例えば乗部の移動と、ペーシング聴覚刺激による単音を一定のリズムで周期的に繰り返す聴覚刺激を同時に訓練者に与えることで、パーキンソン病患者でも、すくみ足の症状が軽減され、乗部の移動による重心動揺に抗して行動が可能となり、平衡機能訓練の継続実施が可能となり、今まで実施することができなかった、平衡機能の能力向上が可能になる。 According to this configuration, for example, by simultaneously giving the trainee an auditory stimulus that periodically repeats a single note by a pacing auditory stimulus and a movement of the riding part, the symptoms of freezing feet are alleviated even in Parkinson's disease patients. , It becomes possible to act against the sway of the center of gravity due to the movement of the riding part, and it becomes possible to continuously carry out the equilibrium function training, and it becomes possible to improve the ability of the equilibrium function, which could not be carried out until now.
(4)本発明において、前記視覚姿勢教授手段は、前記訓練者の姿勢の変化をチャートで表示する、ことを特徴とする。 ( 4 ) In the present invention, the visual posture teaching means is characterized in that the change in the posture of the trainee is displayed on a chart.
この構成によれば、計測部にて計測された数値ではなく、チャートで訓練者の姿勢の変化を見ることができるため、姿勢の変化が把握し易い。 According to this configuration, the change in the posture of the trainee can be seen on the chart instead of the numerical value measured by the measuring unit, so that the change in the posture can be easily grasped.
(5)本発明において、前記乗部移動機構は、前記乗部を水平方向に往復移動させるものであって、前記乗部の移動に係わる振幅及び周期を調節できる、ことを特徴とする。 ( 5 ) In the present invention, the riding part moving mechanism moves the riding part back and forth in the horizontal direction, and is characterized in that the amplitude and period related to the movement of the riding part can be adjusted.
この構成によれば、乗部の水平往復移動を調節できるため、訓練強度を調節することができ、訓練者に合わせたトレーニングが実施できる。 According to this configuration, since the horizontal reciprocating motion of the riding part can be adjusted, the training intensity can be adjusted, and the training can be performed according to the trainee.
(6)本発明において、前記映像出力部は、前記乗部の水平往復方向に対して、垂直及び/または平行に設置される、ことを特徴とする。 ( 6 ) The present invention is characterized in that the video output unit is installed vertically and / or parallel to the horizontal reciprocating direction of the riding unit.
この構成によれば、映像出力部が乗部の水平往復方向に対して、垂直及び/または平行方向に設置されるため、訓練者が視覚刺激に対して垂直に水平往復移動する条件と、平行に水平往復移動する条件とを選択でき、訓練条件が増え、訓練者に合わせたトレーニングを実施できる。 According to this configuration, since the video output unit is installed in the direction perpendicular to and / or parallel to the horizontal reciprocating direction of the riding unit, it is parallel to the condition that the trainee moves horizontally reciprocating vertically to the visual stimulus. You can select the conditions for horizontal reciprocating movement, increase the training conditions, and carry out training tailored to the trainee.
(7)本発明において、前記映像出力部は、昇降手段によって昇降可能に構成される、ことを特徴とする。
( 7 ) The present invention is characterized in that the video output unit is configured to be able to move up and down by means of raising and lowering means.
この構成によれば、映像出力部が昇降可能に構成されているため、例えば、訓練者の眼の高さに合わせて映像出力部を最適な高さ位置に設置できる。 According to this configuration, since the video output unit is configured to be able to move up and down, for example, the video output unit can be installed at an optimum height position according to the height of the trainee's eyes.
本発明によれば、高齢者のような疾患を有さないが加齢に伴い平衡機能が低下した者、脳卒中患者、眩暈症患者、平衡機能異常者及びパーキンソン病患者など、様々な患者に対して、平衡機能に関する体性感覚、前庭感覚、視覚を同時に刺激し、それぞれの感覚の協調性を獲得することによる平衡機能の能力向上を目的とした平衡機能訓練が可能な平衡機能訓練装置を提供することができる。 According to the present invention, for various patients such as elderly patients who do not have a disease but whose equilibrium function deteriorates with aging, stroke patients, dizziness patients, equilibrium dysfunction patients, and Parkinson's disease patients. We provide a balance function training device that can perform balance function training for the purpose of improving the ability of balance function by simultaneously stimulating somatosensory, vestibular sense, and vision related to balance function and acquiring the coordination of each sense. can do.
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態に係る平衡機能訓練装置を説明する。 Hereinafter, the equilibrium function training device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
図1、2を参照して、本発明の第1実施形態の平衡機能訓練装置を説明する。図1は平衡機能訓練装置1の斜視図である。平衡機能訓練装置1は、訓練者が乗る移動可能に設けられた乗部2と、乗部2を移動させる乗部移動機構3と、訓練者に視覚刺激を表示する映像出力部10と、訓練者に聴覚刺激を出力する音声出力部20と、訓練者の姿勢の変化を計測する計測部4と、各構成の動作を制御する制御部7と、動作条件を設定する設定部8と、動作条件を表示する表示部9と、で構成されている。図1に示すようにX,Y,Z軸の空間軸を定義し、それぞれの矢印の方向がX軸の+-方向、Y軸の+-方向、Z軸の+-方向とする。
The equilibrium function training device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a perspective view of the equilibrium
訓練者が乗る移動可能に設けられた乗部2は、乗部移動機構3によって移動される。乗部移動機構3は、設定部8にて設定された動作条件に合わせて制御部7によって制御される。動作条件は、乗部2の移動方向、移動速度、移動距離、回転方向、回転速度、回転角度、周期的に移動を繰り返す場合はその周期と、振幅などである。動作条件は、表示部9にて表示される。本実施形態では乗部2は水平方向(図1ではY軸+-の方向)に往復移動をする。図示を省略するが、乗部移動機構3は、モータを動力とし、クランク式のスライド機構によってモータの回転を公知の技術で直線運動に変換し、乗部2を移動する。モータの回転速度を変化させることによって乗部2の往復移動の周期を調整し、クランクの長さを変えることによって水平方向への移動に係わる振幅を調整する。
The
図2を参照して制御部7について説明する。図2は平衡機能訓練装置1の制御を説明するためのブロック図である。制御部7は、乗部移動機構3と、後述する視覚刺激手段5と、聴覚刺激手段19と、計測部4と、視覚姿勢教授手段25と、聴覚姿勢教授手段26の動作を制御する。各機構の動作条件は使用者が設定部8にて設定可能である。また、乗部移動機構3、各刺激手段5、19、計測部4、各姿勢教授手段25、26の設定内容は表示部9によって表示される。各動作は緊急停止スイッチ16が押されると直ちに動作を停止するよう制御される。設定部8および表示部9は図1では制御部7と同一の筐体であるコントロールボックス28で構成されているが、別の筐体で構成されても良い。
The
視覚刺激手段5について説明する。訓練者に与えられる視覚刺激は、視覚刺激手段5によって生成され、映像出力部10に出力される。映像出力部10は、訓練者の前方に設置される。本実施形態では一般的なテレビモニタである。映像出力部10は、訓練者の視野を網羅する大きさで構成され、訓練者の眼の高さや、訓練条件に合わせて映像出力部10を昇降することができるよう昇降手段11を備えており、昇降スイッチ12の操作で、映像出力部10を昇降する。
The visual stimulus means 5 will be described. The visual stimulus given to the trainee is generated by the visual stimulus means 5 and output to the
本実施形態では、映像出力部10は2個設置されている。一方は乗部2の水平移動方向(図1ではY軸+-の方向)に対して画面10aが垂直になるように設置され、他方は乗部2の水平移動方向(図1ではY軸+-の方向)に対して画面10aが平行になるように設置される。こうすることで、訓練者が図1のY軸+の方向を向き、乗部2に搭乗した場合、訓練者を前後方向に動揺させながら視覚刺激を出力でき、訓練者が図1のX軸+の方向を向き、乗部2に搭乗した場合、訓練者を左右方向に動揺させながら視覚刺激を出力でき、訓練者の動揺方向が異なる条件で訓練を実施することができる。
In this embodiment, two
視覚刺激手段5は、後述する外乱視覚刺激であるサッケード視覚刺激、パスート視覚刺激、上下左右フローイング視覚刺激、前後フローイング視覚刺激、また、ペーシング視覚刺激を生成する。 The visual stimulus means 5 generates a saccade visual stimulus, a past visual stimulus, an up / down / left / right flowing visual stimulus, a front-back flowing visual stimulus, and a pacing visual stimulus, which are disturbance visual stimuli described later.
外乱視覚刺激について説明する。外乱視覚刺激は、平衡機能を視覚的に刺激する視覚刺激である。例えば、後述する、サッケード視覚刺激、パスート視覚刺激、上下左右フローイング視覚刺激、前後フローイング視覚刺激である。これらの視覚刺激を、乗部2の移動と同時に訓練者に出力することで、体性感覚、前庭感覚、視覚の協働性が獲得され、平衡機能の能力向上が可能となる。
Disturbance visual stimuli will be described. Disturbance visual stimuli are visual stimuli that visually stimulate equilibrium function. For example, saccade visual stimulus, pasto visual stimulus, up / down / left / right flowing visual stimulus, and front-back flowing visual stimulus, which will be described later. By outputting these visual stimuli to the trainee at the same time as the movement of the
図3を参照して、サッケード視覚刺激について説明する。図3は映像出力部10に出力した本実施形態のサッケード視覚刺激を示しており、図3(a)は画面10aの左右に表示される2つの円23a、23bが交互に点滅する視覚刺激である。訓練者にはこの円23a、23bを注視するよう指示をする。そうすることで、訓練者は視覚刺激を中心窩で捉えた状態で左右への急速な眼球運動(サッケード(衝動性眼球運動))を強いられることになる。図3(b)は画面10aの左右ではなく上下に表示される2つの円23a、23bが交互に点滅する視覚刺激である。本実施形態では、左右、または上下に表示される2つの円としたが、表示位置が上下、左右に限定されず、画面10a内をランダムに移動してもよい。
The saccade visual stimulus will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the saccade visual stimulus of the present embodiment output to the
急速な眼球運動に伴い、平衡機能の不具合によりバランスを失ってしまう訓練者は、衝動性眼球運動に対する平衡機能訓練が可能となる。設定部8にて、左右に点滅する円23a、23bの間隔や、点滅周期などサッケード視覚刺激の動作条件を訓練者の身体状況に合わせて定量的に設定することで、訓練者に最適な動作条件で訓練することが可能となる。視覚刺激の形状については円に捉われず、訓練者が点滅を認識できる形状、色であれば何でも良い。
A trainee who loses balance due to a defect in equilibrium function due to rapid eye movement can perform equilibrium function training for impulsive eye movement. Optimal operation for the trainee by quantitatively setting the operation conditions of the saccade visual stimulus such as the interval between the circles 23a and 23b blinking left and right and the blinking cycle in the
次に、図4を参照して、パスート視覚刺激について説明する。図4は映像出力部10の画面10aに出力した本実施形態のパスート視覚刺激を示しており、図4(a)は円24が点灯したまま左右に移動する視覚刺激で、破線で示す円は、円24の残像を示している。訓練者には円24を注視する様指示をする。そうすることで、訓練者は視覚刺激を中心窩で捉え続けた状態で滑動性追従眼球運動を強いられることになる。図4(b)は円24が点灯したまま上下に移動する視覚刺激である。本実施形態では、左右、または上下に点灯したまま移動する、としたが、移動方向が上下、左右に限定されず、画面10a内をランダムに移動してもよい。
Next, the past visual stimulus will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the past visual stimulus of the present embodiment output on the screen 10a of the
追従視することで、平衡機能の不具合によりバランスを失ってしまう訓練者は、滑動性追従眼球運動に対する訓練が可能となる。設定部8にて、左右に移動する円24の間隔や、移動周期などパスート視覚刺激の動作条件を訓練者の身体状況に合わせて定量的に設定することで、訓練者に最適な動作条件で訓練することが可能となる。視覚刺激の形状については円に捉われず、訓練者が移動を認識できる形状、色であれば何でも良い。
By following the eye, the trainee who loses balance due to a defect in the equilibrium function can be trained for the sliding follow-up eye movement. By quantitatively setting the operation conditions of the past visual stimulus such as the interval between the
次に、図5を参照して、上下左右フローイング視覚刺激について説明する。図5は映像出力部10に出力した本実施形態の上下左右フローイング視覚刺激を示しており、図5(a)は、縞模様が左右に移動する視覚刺激である。訓練者には画面中央を注視するよう指示をする。そうすることで、視野内を縞模様が移動すると、眼振が誘発され、訓練者は急速な追従眼球運動を強いられることになる。図5(b)は左右ではなく上下に縞模様が移動する視覚刺激である。
Next, with reference to FIG. 5, the vertical and horizontal flowing visual stimuli will be described. FIG. 5 shows the vertical / horizontal flowing visual stimulus of the present embodiment output to the
眼振により、転倒してしまう場合がある訓練者は、上下左右フローイング視覚刺激を、設定部8にて、左右に移動する速度や、縞模様の間隔などを定量的に設定できるため、急速な追従眼球運動に対する訓練が可能となる。本実施形態では縞模様だが、水玉や、風景などの移動でもよく、上下左右に連続して移動し、眼振を誘発する視覚刺激であれば良い。
The trainee who may fall due to nystagmus can quantitatively set the speed of moving left and right, the interval of the striped pattern, etc. in the
次に、図6を参照して、前後フローイング視覚刺激について説明する。図6は映像出力部10に出力した本実施形態の前後フローイング視覚刺激を示しており、図6(a)は、奥行きがあるよう左右対称に設けられた縞模様が、前方向または後方向へ連続して移動する視覚刺激である。訓練者には画面中央を注視するよう指示をする。そうすることで、縞模様が移動すると、視野内を縞模様が迫ってくる、または遠ざかる視覚刺激となり、訓練者は輻輳開散運動を誘発されることになる。図6(b)は左右対称ではなく奥行きがあるよう上下対称に設けられた縞模様が前後方向へ連続して移動する視覚刺激である。
Next, the anterior-posterior flowing visual stimulus will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the front-back flowing visual stimulus of the present embodiment output to the
輻輳開散運動により、転倒してしまう場合がある訓練者は、前後フローイング視覚刺激を、設定部8にて、前後に移動する速度や、縞模様の間隔などを定量的に設定できるため、輻輳開散運動に対する訓練が可能となる。本実施形態では縞模様だが、水玉や、風景などの前後移動、奥行きを感じさせる渦巻き模様が回転する刺激でも良く、輻輳開散運動を誘発する視覚刺激であれば良い。
The trainee who may fall due to the congestion divergence movement can quantitatively set the speed of moving back and forth, the interval of the striped pattern, etc. in the
日常生活における眼球運動は、異なる場所にある物に注視点を即座に動かしたり、移動する対象物を滑らかに追従したりする等、本実施形態で訓練者に出力できる視覚刺激のいわば複合的な応用であり、本訓練装置で日常生活における眼球運動の基礎的な動きについて、それぞれの視覚刺激を独立した状態で、定量的に条件を変えながら訓練することができる。 Eye movements in daily life are so-called complex visual stimuli that can be output to the trainee in this embodiment, such as immediately moving the gazing point to an object in a different place or smoothly following a moving object. As an application, this training device can be used to train the basic movements of eye movements in daily life, with each visual stimulus being independent and quantitatively changing conditions.
次に、ペーシング視覚刺激について説明する。ペーシング視覚刺激は、映像出力部10の画面10aの中央に、円形の視覚刺激を、一定のリズムで周期的に点滅する視覚刺激である。点滅する視覚刺激の形状については円形に捉われず、訓練者が点滅を認識できる形状、色であれば何でも良い。また、点滅に限らず、変化を認識できればよい。
Next, the pacing visual stimulus will be described. The pacing visual stimulus is a visual stimulus in which a circular visual stimulus is periodically blinked at a constant rhythm in the center of the screen 10a of the
パーキンソン病患者は、「すくみ足」という症状によってバランスを維持しようと足を踏み出そうとしても足が十分に動かず、転倒してしまう場合がある。このすくみ足に対して周期的に視覚、聴覚刺激を与えたり、「1・2・1・2・・・」のように掛け声をかけたりすることで症状が改善されることが知られている。 Patients with Parkinson's disease may fall because their feet do not move sufficiently when they try to maintain their balance due to the symptom of "freezing feet". It is known that the symptoms can be improved by periodically giving visual and auditory stimuli to the freezing feet and by calling out like "1 ・ 2 ・ 1 ・ 2 ...". ..
従来の転倒防止訓練器はパーキンソン病患者が訓練者として搭乗し、乗部2のスライドによってバランスを崩してもすくみ足によってバランスを保持することができず、転倒してしまう虞があり、訓練の継続ができなかった。しかし、平衡機能訓練装置1では、乗部2の移動による重心動揺に対して訓練者にペーシング視覚刺激を出力することで、すくみ足は改善され、バランスを保持する動作が可能となり、訓練を継続することができるので平衡機能の訓練が可能となる。本実施形態の乗部2は周期的に水平往復移動するため、ペーシング視覚刺激もその周期に同期して訓練者に出力する。
In the conventional fall prevention training device, a Parkinson's disease patient boarded as a trainer, and even if the balance was lost due to the slide of the
聴覚刺激手段19について説明する。訓練者に与えられる聴覚刺激は、聴覚刺激手段19によって生成され、音声出力部20にて出力される。本実施形態では音声出力部20は映像出力部10に備えられている一般的なテレビモニタのスピーカ20aであって、映像出力部10の下端の左右に設置されているが、訓練者や訓練指揮者に音が出力できればよく、スピーカ20aの設置場所はこれに限定しない。
The auditory stimulating means 19 will be described. The auditory stimulus given to the trainee is generated by the auditory stimulus means 19 and output by the
本実施形態では、訓練者が図1のY軸+の方向を向き、乗部2に搭乗した場合、訓練者を前後方向に動揺させながら訓練者の前方から聴覚刺激を出力でき、訓練者が図1のX軸+の方向を向き、乗部2に搭乗した場合、訓練者を左右方向に動揺させながら訓練者の前方から聴覚刺激を出力でき、訓練者の動揺方向が異なる条件で訓練を実施することができる。
In the present embodiment, when the trainee faces the Y-axis + direction in FIG. 1 and gets on the
聴覚刺激手段19は、後述するペーシング聴覚刺激を生成する。 The auditory stimulating means 19 produces a pacing auditory stimulus, which will be described later.
ペーシング聴覚刺激について説明する。ペーシング聴覚刺激は、音声出力部20より、単音を一定のリズムで周期的に繰り返す聴覚刺激である。このペーシング聴覚刺激により、ペーシング視覚刺激の説明にて前述した通り、乗部2の水平往復移動に同期して訓練者に出力することでパーキンソン病を患う患者も平衡機能の訓練が可能となる。
The pacing auditory stimulus will be described. The pacing auditory stimulus is an auditory stimulus in which a single note is periodically repeated at a constant rhythm from the
計測部4について説明する。計測部4は訓練中の訓練者の姿勢の変化を計測する。計測部4は本実施形態では加速度計にて構成され、訓練者の頭部、腰部、膝部にはそれぞれ頭部加速度計4a、腰部加速度計4b、膝部加速度計4cが設置され、乗部2には乗部加速度計4dが設置される。乗部加速度計4dは、訓練者が搭乗している乗部2の移動の状況を把握するために設置する。訓練者の姿勢の変化を計測し、教授することで、バランス能力の把握ができ、最適な訓練の条件の設定、訓練の効果確認などが実施できる。表示は表示部9でもよいし、映像出力部10や、計測結果を利用して、本訓練装置以外のディスプレイに表示してもよい。図1では、乗部加速度計4dと、その配線は示しているが、その他の加速度計は図示を省略している。また、本実施形態では、計測部4は加速度計を使用しているが、訓練者の姿勢の変化を計測できればよく、重心動揺計、足圧分布の測定、モーションキャプチャ、床反力計などでもよい。また、計測部4の設置場所についても本実施形態に限定されない。
The measuring unit 4 will be described. The measuring unit 4 measures the change in the posture of the trainee during training. In the present embodiment, the measuring unit 4 is composed of an accelerometer, and a
平衡機能訓練装置1は、計測部4による計測結果に従って演算処理し、訓練中の訓練者の姿勢の変化を訓練者や訓練指揮者に教授する姿勢教授手段を備えている。姿勢教授手段は、後述する視覚によって教授する視覚姿勢教授手段25と、聴覚によって教授する聴覚姿勢教授手段26と、がある。
The balance
視覚姿勢教授手段25について説明する。視覚姿勢教授手段25は、視覚によって訓練中の訓練者の姿勢の変化を訓練中に訓練指揮者に教授する。計測部4の計測結果から、身体の挙動(頭部の揺れ等)が大きいことを示す視覚刺激(例えば、点滅周期を短くする、視覚刺激の面積を大きくする、色彩を変化させるなど)を訓練指揮者に出力することで、訓練指揮者は身体の挙動を把握することができ、訓練指揮者は訓練者に姿勢が変化していることを伝えたりすることで、効果的な平衡機能訓練になる。 The visual posture teaching means 25 will be described. The visual posture teaching means 25 visually teaches the change in the posture of the trainee during training to the training conductor during training. From the measurement results of the measuring unit 4, training is given to visual stimuli (for example, shortening the blinking cycle, increasing the area of the visual stimulus, changing the color, etc.) indicating that the behavior of the body (swaying of the head, etc.) is large. By outputting to the conductor, the training conductor can grasp the behavior of the body, and the training conductor can inform the trainer that the posture is changing, so that effective equilibrium function training can be performed. Become.
また、視覚姿勢教授手段25は、前述の計測部4による計測結果に従って演算処理し、訓練中の訓練者の姿勢の変化を訓練後に訓練者や訓練指揮者に教授する。これにより、身体の挙動(頭部の揺れ等)が大きかった時点や、訓練中の身体の動きを訓練後に訓練者や、訓練指揮者に出力することで、訓練者や訓練指揮者は身体の挙動を把握することができ、次回訓練時に身体の挙動を小さくするよう目標を立て、訓練することになり、効果的な平衡機能訓練になる。また、バランス能力の測定ができ、訓練の効果確認や、訓練メニューの作成ができる。また、訓練者のモチベーションの向上を図ることができ、効果的な訓練ができる。視覚姿勢教授手段25は本実施形態では映像出力部10にて出力するが、表示は表示部9でもよいし、計測結果を利用して、本訓練装置以外のディスプレイに表示してもよい。
Further, the visual posture teaching means 25 performs arithmetic processing according to the measurement result by the measurement unit 4 described above, and teaches the change in the posture of the trainee during training to the trainer and the training conductor after the training. As a result, the trainer and the training commander can output the movement of the body during training to the trainer and the training commander when the body behavior (head shaking, etc.) is large. It is possible to grasp the behavior, set a goal and train to reduce the behavior of the body at the next training, and it will be an effective equilibrium function training. In addition, you can measure the balance ability, check the effect of training, and create a training menu. In addition, the motivation of trainees can be improved, and effective training can be performed. In the present embodiment, the visual posture teaching means 25 is output by the
また、視覚姿勢教授手段25は、訓練者の姿勢の変化を教授する方法としてチャートで表示することもできる。図7を参照してチャートについて説明する。図7はチャートの表示例を示す。チャートは計測部4による計測結果に従って演算処理した結果を、時系列に映像出力部10に出力する。チャートは、各加速度計の3次元軸方向の加速度変化によって、円18が左右方向へ動くように出力される。例えば、Ch.1が頭部加速度計4aである場合、頭部加速度計4aの3次元方向への加速度の変化を、縦軸にX軸、Y軸、Z軸、横軸は中央右側が+方向の加速度、中央左側が-方向の加速度となるよう表示する(3次元軸の方向と、+-方向については図1に示す通り)。図はCh.2の途中までの表示となっているが、下方にスクロールすることで、全てのチャンネルの結果を表示できるし、一度に全てのチャンネルを表示しても良い。
Further, the visual posture teaching means 25 can also be displayed as a chart as a method of teaching the change in the posture of the trainee. The chart will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 shows a display example of the chart. The chart outputs the result of calculation processing according to the measurement result by the measurement unit 4 to the
加速度の変化を計測するので、加速度計を装着した部分が移動すれば円18が中央から左右どちらかに移動することになる。訓練者や、訓練指揮者は、チャートで、訓練中の姿勢の変化を確認することで、バランス能力の評価や、例えばバランスを崩した際の動揺の方向や、傾向などを分析し、今後の治療計画や、訓練計画の立案に使用でき、より効果的な訓練が可能となる。
Since the change in acceleration is measured, if the portion to which the accelerometer is attached moves, the
本実施形態ではチャートは映像出力部10にて出力するが、表示は表示部9でもよいし、計測結果を利用して、本訓練装置以外のディスプレイに、訓練中、訓練後に係わらず表示してもよい。
In the present embodiment, the chart is output by the
聴覚姿勢教授手段26について説明する。聴覚姿勢教授手段26は、聴覚によって訓練中の訓練者の姿勢の変化を、訓練中に訓練者や訓練指揮者に教授する。計測部4の計測結果から、身体の挙動(頭部の揺れ等)が大きいことを示す聴覚刺激(例えば、発音周期を短く、音量を大きく、音階を高くするなど)を訓練者や訓練指揮者に出力することで、訓練者は身体の挙動を小さくするよう訓練し、訓練指揮者は訓練者に姿勢が変化していることを伝えたりすることで、効果的な平衡機能訓練になる。視覚刺激手段5によって訓練者に視覚刺激を与える場合には、聴覚姿勢教授手段26を用いることができる。聴覚姿勢教授手段26によって、視覚刺激を与えながら、姿勢の変化を訓練者や訓練指揮者に教授することができる。 The auditory posture teaching means 26 will be described. The auditory posture teaching means 26 teaches the trainee and the training conductor the change in the posture of the trainee during training by hearing. From the measurement results of the measuring unit 4, the trainee or the training leader can perform auditory stimuli (for example, shorten the sounding cycle, increase the volume, increase the scale, etc.) indicating that the body behavior (head shaking, etc.) is large. By outputting to, the trainer trains to reduce the behavior of the body, and the training commander informs the trainer that the posture is changing, so that it becomes an effective equilibrium function training. When the trainee is given a visual stimulus by the visual stimulus means 5, the auditory posture teaching means 26 can be used. The auditory posture teaching means 26 can teach a trainer or a training conductor a change in posture while giving a visual stimulus.
図8を参照して、本発明の第1実施形態の平衡機能訓練装置1の訓練方法を説明する。図8はコントロールボックス28、及び各計測部4への配線、X軸方向の空間軸の図示を省略している。訓練の実施例として、乗部2については、水平方向(図1ではY軸+-の方向)に往復移動をする。訓練者17への刺激手段については、視覚刺激手段5の内、パスート視覚刺激を出力し、訓練中の姿勢教授手段については聴覚姿勢教授手段26を、訓練後の姿勢教授手段については視覚姿勢教授手段25によりチャート表示を選択するものとする。訓練者17は起立した状態でY軸+方向を向き、乗部2に搭乗する。搭乗後、転倒することがないよう安全のため、ベルト15を身体に装着し、ベルト保持具14を介して、本体フレーム6に装着される。ベルト保持具14は、訓練者17の搭乗する向きにベルト15が追従するように本体フレーム6に回動可能に固定されている。
The training method of the equilibrium
訓練者17が乗部2に搭乗後、映像出力部10が訓練者17の眼の高さになるように、昇降スイッチ12を操作し、昇降手段11により調整する。昇降手段11は図示しないが、電動アクチュエータによって昇降するよう構成されている。
After the
次に設定部8を操作し、訓練時間、乗部移動機構3の動作条件を設定する。乗部移動機構3については、往復運動する周期を設定する。周期が長いほど、乗部2は遅く動くため、訓練の強度は弱く、周期が短いほど、乗部2は速く動き、訓練の強度は強くなる。
Next, the
設定部8を操作し、視覚刺激手段5を、パスート視覚刺激を選択し、円24が点灯したまま移動する方向については左右方向を選択する。次に左右方向に円24が点灯したまま移動する周期を設定する。周期が長いほど、円24は遅く動くため、訓練の強度は弱く、周期が短いほど、円24は速く動き、訓練の強度は強くなる。
The
設定部8を操作し、姿勢教授手段の内、聴覚姿勢教授手段26を選択する。聴覚姿勢教授手段26は、計測部4の計測結果から、身体の挙動(頭部の揺れ等)が大きい場合は、音量を大きく、音声出力部20より訓練者17に出力する。
The
次に、訓練中の訓練者17の姿勢の変化を計測するため、計測部4を訓練者17の身体と、乗部2に設置する。計測部4は加速度計にて構成され、訓練者17の頭部、腰部、膝部にはそれぞれ頭部加速度計4a、腰部加速度計4b、膝部加速度計4cが設置され、乗部2には乗部加速度計4dが設置され、それぞれバンドなどで装着される。乗部加速度計4dは、訓練者17が搭乗している乗部2の移動の状況を把握するために設置する。
Next, in order to measure the change in the posture of the
全ての動作条件を設定後、開始スイッチ(図示しない)を押し、訓練が開始される。図8では訓練者17の前後方向(Y軸+-の方向)に乗部2が水平往復移動をする。乗部2の水平往復移動中に、パスート視覚刺激が映像出力部10に表示される。訓練者17は、移動する乗部2の移動に抗して姿勢を保持するようにバランスをとりながら、さらに映像出力部10に表示されたパスート視覚刺激を注視する。これによって、体性感覚、前庭感覚、視覚に同時に刺激を与えることができ、平衡機能を向上させる訓練ができる。
After setting all the operating conditions, press the start switch (not shown) to start training. In FIG. 8, the
訓練中はそれぞれの加速度計の内、一つの加速度計の計測結果(例では頭部加速度計4a)から、聴覚姿勢教授手段26によって訓練者17の姿勢の変化が聴覚刺激として映像出力部10に備えられた音声出力部20から訓練者17に伝えられる。具体的に言えば、身体の姿勢の変化が大きい場合、音量を大きくすることで、訓練者17は身体の挙動が大きいことを認識し易くなり、音量を小さく保つことを目標とすることで、姿勢の変化を小さくするよう訓練することになり、効果的な平衡機能訓練になる。また、訓練指揮者にも同様に姿勢の変化が伝えられる。なお、訓練中に訓練者17の姿勢の変化を訓練者17や訓練指揮者に伝えることがなくても、視覚刺激に対する平衡機能を鍛えることが可能である。
During the training, from the measurement result of one of the accelerometers (in the example, the
本実施形態では、乗部2が移動する状態で視覚刺激を出力したが、訓練者17の症状や、訓練したい項目に合わせて視覚刺激だけ出力してもよい。
In the present embodiment, the visual stimulus is output while the
訓練中、訓練者17の身体はベルト15によって保持されているが、訓練中予期せず姿勢を保持できない時のために、手摺部13が設けられている。訓練中は保持することはないが、危険を感じた時などは手摺部13を保持することでバランスを保ち、訓練を継続する。また、手摺部13を保持することで安全に乗降できる。
During the training, the body of the
また、なんらかの緊急時や、訓練を中断する時のために緊急停止スイッチ16が設けられている。緊急停止スイッチ16は訓練者17が訓練中に手が届く位置に設けられており、スイッチを押すことで、乗部移動機構3は動作をやめ、乗部2は固定され、各刺激手段や、各姿勢教授手段も停止する。
In addition, an
訓練前に設定した訓練時間が経過し、訓練装置が停止した後は、視覚姿勢教授手段25は、計測部4が訓練中の訓練者17の姿勢の変化を計測した計測結果に従って演算処理し、その結果を、時系列にチャートで映像出力部10に出力する。このチャートを訓練者17と、訓練指揮者が確認することで、バランス能力の評価や、例えばバランスを崩した際の傾向などを分析し、今後の治療計画や、訓練計画の立案に使用する。以上で、訓練を終了する。
After the training time set before the training elapses and the training device is stopped, the visual posture teaching means 25 performs arithmetic processing according to the measurement result obtained by measuring the change in the posture of the
第1の実施形態では、聴覚刺激手段19を備えた構成を記載したが、聴覚刺激手段19がなくてもよく、訓練者17は搭乗した乗部2の移動による重心動揺に抗して起立状態を保持しながら視覚刺激を見ることで、体性感覚、前庭感覚、視覚に同時に刺激を与えることができ、平衡機能を向上させる訓練ができる。
In the first embodiment, the configuration including the auditory stimulating means 19 is described, but the auditory stimulating means 19 may not be provided, and the
なお、視覚刺激に対する平衡機能訓練のみ実施したい場合は、乗部2を動かさず固定し、訓練を実施してもよい。
If it is desired to carry out only the equilibrium function training for the visual stimulus, the riding
また、チャートについては、訓練後に訓練者17に出力したが、訓練中に訓練者17に出力しても良いし、訓練指揮者が訓練中の訓練者17の姿勢の変化を観察するために出力しても良い。
Further, the chart is output to the
本発明は、上述した高齢者のような疾患を有さないが加齢に伴い平衡機能が低下した者、脳卒中患者、眩暈症患者、平衡機能異常者及びパーキンソン病患者だけでなく、以下のような者にも幅広く適用できるものである。例えば、パーソナルコンピュータ業務により眼精疲労を引き起こしている者、あるいは、工場における長時間の肉体労働にて体力的に疲労したり、ストレスを抱えているなどの理由で将来的に平衡機能に異常を来す可能性がある者にも適用できる。同様に、長期的に同じスポーツ(運動)を繰り返すことにより身体に過度の負担がかかって身体を痛めたり、骨格や筋肉のバランスを崩してしまうスポーツ障害の予防、スポーツ障害の発症により身体のバランスが崩れた結果、平衡機能が低下してしまった者の機能回復、スポーツ障害の再発予防を目的とする者などにも適用できる。 The present invention includes not only those who do not have the above-mentioned diseases such as the elderly but whose equilibrium function deteriorates with aging, stroke patients, dizziness patients, equilibrium dysfunction patients and Parkinson's disease patients, as follows. It can be widely applied to anyone. For example, a person who causes eye strain due to personal computer work, or a person who is physically tired or stressed by long hours of physical labor in a factory, will have abnormal balance function in the future. It can also be applied to those who may come. Similarly, by repeating the same sport (exercise) for a long period of time, the body will be overloaded and hurt, and the balance of the skeleton and muscles will be disturbed. It can also be applied to those who aim to recover the function of those whose balance function has deteriorated as a result of the collapse of sports injuries and to prevent the recurrence of sports injuries.
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various other embodiments without departing from the spirit or main characteristics thereof. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all respects, and the scope of the present invention is shown in the claims and is not bound by the text of the specification. Further, all modifications and modifications that fall within the scope of the claims are within the scope of the present invention.
1 平衡機能訓練装置
2 乗部
3 乗部移動機構
4 計測部
4a 頭部加速度計
4b 腰部加速度計
4c 膝部加速度計
4d 乗部加速度計
5 視覚刺激手段
6 本体フレーム
7 制御部
8 設定部
9 表示部
10 映像出力部
画面 10a
11 昇降手段
12 昇降スイッチ
13 手摺部
14 ベルト保持具
15 ベルト
16 緊急停止スイッチ
17 訓練者
18 円
19 聴覚刺激手段
20 音声出力部
20a スピーカ
23a 円
23b 円
24 円
25 視覚姿勢教授手段
26 聴覚姿勢教授手段
28 コントロールボックス
1 Equilibrium
11 Lifting means 12 Lifting
Claims (7)
前記乗部を移動させる乗部移動機構と、
前記訓練者の姿勢の変化を計測する計測部と、
映像出力部と、
音声出力部と、
前記訓練者に付与するための視覚刺激を生成し、前記映像出力部に出力する視覚刺激手段と、
前記訓練者に付与するための聴覚刺激を生成し、前記音声出力部に出力する聴覚刺激手段と、
前記計測部による計測結果に従って演算処理し、前記訓練者の姿勢の変化を示す視覚刺激を生成して前記映像出力部または表示部に出力する視覚姿勢教授手段と、
前記計測部による計測結果に従って演算処理し、前記訓練者の姿勢の変化を示す聴覚刺激を生成して前記音声出力部に出力する聴覚姿勢教授手段と、
を備え、
訓練中に、前記視覚刺激手段が生成した視覚刺激を前記映像出力部に出力している場合は、前記訓練者の身体の挙動の大きさに応じて変化させた聴覚刺激を前記聴覚姿勢教授手段が前記音声出力部に出力し、前記聴覚刺激手段が生成した聴覚刺激を前記音声出力部に出力している場合は、前記訓練者の身体の挙動の大きさに応じて変化させた視覚刺激を前記視覚姿勢教授手段が前記映像出力部または前記表示部に出力する、
ことを特徴とする平衡機能訓練装置。 A movable riding part on which the trainee rides,
A riding part moving mechanism that moves the riding part, and
A measuring unit that measures changes in the trainer's posture,
Video output section and
Audio output section and
A visual stimulus means for generating a visual stimulus to be given to the trainee and outputting it to the video output unit .
An auditory stimulus means for generating an auditory stimulus to be applied to the trainee and outputting the auditory stimulus to the voice output unit.
A visual posture teaching means that performs arithmetic processing according to the measurement result by the measurement unit, generates a visual stimulus indicating a change in the posture of the trainee, and outputs the visual stimulus to the video output unit or the display unit .
An auditory posture teaching means that performs arithmetic processing according to the measurement result by the measuring unit, generates an auditory stimulus indicating a change in the posture of the trainee, and outputs the auditory stimulus to the voice output unit.
Equipped with
When the visual stimulus generated by the visual stimulus means is output to the video output unit during the training, the auditory stimulus changed according to the magnitude of the physical behavior of the trainee is applied to the auditory posture teaching means. Outputs to the audio output unit, and when the auditory stimulus generated by the auditory stimulus means is output to the audio output unit, the visual stimulus changed according to the magnitude of the physical behavior of the trainee is applied. The visual posture teaching means outputs to the video output unit or the display unit.
A balance function training device characterized by that.
外乱視覚刺激および/またはペーシング視覚刺激を備え、
前記外乱視覚刺激は、
視野内を上下、または左右に交互に点滅し、衝動性眼球運動をさせるサッケード視覚刺激と、
視野内を上下、または左右に点灯したまま往復移動し、滑動性追従眼球運動をさせるパスート視覚刺激と、
視野内を上下、または左右に移動し、眼振を誘発する上下左右フローイング視覚刺激と、
視野内を迫ってくる、または遠ざかり、輻輳開散運動を誘発する前後フローイング視覚刺激の内、
少なくとも一つの視覚刺激を有し、
前記ペーシング視覚刺激は、一定のリズムで周期的に繰り返す視覚刺激である、
ことを特徴とする請求項1に記載の平衡機能訓練装置。 The visual stimulus generated by the visual stimulus means is
With disturbance visual stimuli and / or pacing visual stimuli,
The disturbance visual stimulus is
A saccade visual stimulus that blinks alternately up and down or left and right in the visual field to make impulsive eye movements,
A past visual stimulus that reciprocates in the visual field while lit up and down or left and right to make a sliding follow-up eye movement,
Up / down / left / right flowing visual stimuli that move up / down or left / right in the visual field to induce nystagmus,
Among the anterior-posterior flowing visual stimuli that approach or move away from the visual field and induce converging and divergent movements,
Has at least one visual stimulus and
The pacing visual stimulus is a visual stimulus that repeats periodically with a constant rhythm.
The equilibrium function training device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の平衡機能訓練装置。 The auditory stimulus generated by the auditory stimulating means is a pacing auditory stimulus that is periodically repeated at a constant rhythm.
The equilibrium function training apparatus according to claim 1 or 2.
前記訓練者の姿勢の変化をチャートで表示する、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の平衡機能訓練装置。 The visual posture teaching means is
The change in the posture of the trainee is displayed on a chart.
The equilibrium function training device according to any one of claims 1 to 3, wherein the equilibrium function training device is characterized.
前記乗部の移動に係わる振幅及び周期を調節できる、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の平衡機能訓練装置。 The riding part moving mechanism reciprocates the riding part in the horizontal direction.
The amplitude and period related to the movement of the riding part can be adjusted.
The equilibrium function training device according to any one of claims 1 to 4, wherein the equilibrium function training device is characterized.
ことを特徴とする請求項5に記載の平衡機能訓練装置。 The video output unit is installed perpendicularly and / or parallel to the horizontal reciprocating direction of the riding unit.
The equilibrium function training apparatus according to claim 5 .
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の平衡機能訓練装置。 The video output unit is configured to be able to move up and down by means of raising and lowering.
The equilibrium function training device according to any one of claims 1 to 6, wherein the equilibrium function training device is characterized.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003524219A (en) | 1998-09-22 | 2003-08-12 | モーテック・モーション・テクノロジー・インコーポレーテッド | A system for dynamically registering, evaluating, and modifying human functional behavior |
JP2005152312A (en) | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | Standing posture practice instrument |
JP2013013667A (en) | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Panasonic Corp | Physical capability testing apparatus |
JP2013031538A (en) | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Hiroshima Univ | Posture balance measuring apparatus |
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Family Cites Families (2)
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US20070184953A1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-09 | Sportkat, Llc | System and method of balance training |
US9526443B1 (en) * | 2013-01-19 | 2016-12-27 | Bertec Corporation | Force and/or motion measurement system and a method of testing a subject |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003524219A (en) | 1998-09-22 | 2003-08-12 | モーテック・モーション・テクノロジー・インコーポレーテッド | A system for dynamically registering, evaluating, and modifying human functional behavior |
JP2005152312A (en) | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | Standing posture practice instrument |
JP2013013667A (en) | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Panasonic Corp | Physical capability testing apparatus |
JP2013031538A (en) | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Hiroshima Univ | Posture balance measuring apparatus |
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