JP7136022B2 - 処理システム、歩行訓練システム、処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
前記判定部は、前記訓練者の症状に対して調整頻度が低いパラメータを、前記要調整パラメータとして判定することができる。これにより、訓練者の症状を考慮した上で調整を行うことが好ましいパラメータを要調整パラメータとして出力することができ、より教育効果を向上させることができる。
前記判定部は、前記要調整パラメータの重要度を判定し、前記出力部は、前記重要度に応じて前記パラメータ情報及び前記効果情報を出力することができる。これにより、歩行訓練装置において訓練成果を上げるために重要となる要調整パラメータであるか否かによって出力方法などを変えて出力することができ、より教育効果を向上させることができる。
前記判定部は、前記歩行訓練装置で調整されたパラメータに、同時調整を推奨するパラメータとして予め関連付けられたパラメータに対し、前記要調整パラメータに該当するか否かを判定することができる。これにより、調整されたパラメータと同時調整を行うことが好ましいパラメータを要調整パラメータとして出力することができ、より教育効果を向上させることができる。
前記歩行訓練装置は、訓練方針を示す訓練モードを設定可能になっており、前記判定部は、前記訓練モード毎に異なる調整基準に基づき判定を行うことができる。これにより、訓練モード毎に調整を行うことが好ましいパラメータを要調整パラメータとして出力することができ、より教育効果を向上させることができる。
前記出力部は、前記パラメータ情報及び前記効果情報を含む映像コンテンツを前記表示装置に出力することができる。これにより、要調整パラメータ及び効果情報が容易に理解できるように訓練アシスタントに提示することができ、より教育効果を向上させることができる。
前記サーバシステムは、前記パラメータ情報及び前記効果情報を含む映像コンテンツを前記端末装置に出力することができる。これにより、要調整パラメータ及び効果情報が容易に理解できるように、訓練アシスタントにその訓練アシスタントが望むタイミングで提示することができ、より教育効果を向上させることができる。
前記処理システムは、前記歩行訓練装置に組み込まれた装置であってもよい。これにより、歩行訓練装置単独で、訓練アシスタントに対し訓練者への適切な補助を実現させるための教育を行うことができる。
以下、図面を参照して実施形態1について説明する。
(システム構成)
図1は、実施形態1に係るリハビリ支援システムの一構成例を示す全体概念図である。本実施形態に係るリハビリ支援システム(リハビリシステム)は、主に、歩行訓練装置100、外部通信装置300、及びサーバ(サーバ装置)500によって構成されることができる。
ここで、基準生成部510a、判定部510b、及び応答処理部510cの具体例について説明するに先立ち、サーバ500が基準生成処理又は判定処理等のために収集可能なリハビリデータについて説明する。サーバ500が収集可能なリハビリデータは、主として(1)歩行訓練装置100の設定パラメータ、(2)歩行訓練装置100に設けられたセンサ等で検出された検出データ、(3)訓練者900に関するデータ、(4)訓練スタッフ901に関するデータを含む。上記(1)~(4)のリハビリデータは、取得日時に対応付けて収集されていてもよい。さらに、検出データ、又は設定パラメータは時系列に沿ったログデータとして収集されていてもよく、或いは、一定の時間毎のデータに対して抽出された特徴量などであってもよい。
上記(1)のデータは、上記(2)の検出データとともに、歩行訓練装置100でリハビリ実施中に取得された訓練者900の訓練データとして定義することができる。
設定パラメータとしては、例えば、部分体重免荷量[%]、手摺り130aの上下位置[cm]、手摺り130aの左右位置[cm]、ヒップジョイントの有無、足関節底屈制限[deg]、足関節背屈制限[deg]などが挙げられる。また、設定パラメータとしては、例えば、トレッドミル速度[km/h]、振出しアシスト[レベル]、振出し前後比[前/後]も挙げられる。また、設定パラメータとしては、例えば、膝伸展アシスト[レベル]、膝屈曲角度[deg]、膝屈伸時間[sec]、補高[mm]、抜重閾値[%]、荷重閾値[%]も挙げられる。また、設定パラメータとしては、例えば、トレッドミルのベルトの傾斜[度]、歩行補助装置による関節の動きのアシスト[レベル]、歩行補助装置による関節の動きのアシスト又は振出しアシストを発生させる頻度、歩行の異常又は正常の判定条件(例えば判定閾値)、転倒又は転倒しそうであることの判定条件(例えば判定閾値)、歩行の異常又は正常に対応付けて報知する場合はその発生条件(発生頻度や発生閾値など)も挙げられる。ここで、報知とは、音、振動、表示などのいずれによる報知であってもよく、その一部又は全部を含んでもよい。なお、ここで例示する設定パラメータを含め、リハビリデータに含まれるデータの単位は問わない。
上記(2)の検出データは、上記(1)のデータとともに、歩行訓練装置100でリハビリ実施中に取得された訓練者900の訓練データとして定義することができる。
また、ここでの最大値又は最小値としては、連続歩行時間[秒]、連続歩行距離[m]、連続歩数[steps]等の最大値や最小値、歩行PCI[拍/m]の最小値(換言すれば1拍あたりに歩行できる距離の最長値)などが挙げられる。代表値としては、トレッドミル131の速度として最も使用した値(代表速度[km/h])などが挙げられる。
訓練者900に関するデータ(以下、訓練者データ)は、例えば、訓練者900の属性等を示すものである。訓練者データは、訓練者900の年齢、性別、体格(身長、体重等)をはじめ、症状情報、Br.stage、SIAS、初期歩行FIM、最新の歩行FIM等を含むことができる。また、訓練者データは、訓練者900の氏名又はIDを含むことができ、また、訓練者900の好みを示す嗜好情報や性格を示す性格情報などを含むこともできる。また、訓練者データは、FIMとして、歩行能力に係るもの以外の運動項目を含むことができ、また、認知項目を含むこともできる。つまり、訓練者データは、訓練者900の身体能力を示す様々なデータを含むことができる。なお、訓練者データの一部又は全部は、身体情報、基本情報、或いは訓練者特徴情報などと称することもできる。
訓練スタッフ901に関するデータ(以下、スタッフデータ)は、例えば、訓練スタッフ901の属性等を示すものである。スタッフデータは、訓練スタッフ901の氏名又はID、年齢、性別、体格(身長、体重等)、所属する病院名、PT又は医師としての経験年数などである。スタッフデータは、訓練者900を介助するタイミングを数値化した値を介助者に関するデータとして含むことができる。
次に、サーバ500の基準生成部510aにおける基準生成処理の詳細について、図5を併せて参照しながら説明する。図5は、サーバ500における基準生成処理の一例を説明するためのフロー図である。
(b)対象の訓練スタッフが補助した全ての訓練者についての歩行速度の平均値又は最小値が閾値以上である。或いは、この歩行速度の伸び率が閾値以上である。
(c)対象の訓練スタッフが補助した全ての訓練者についての平地歩行(トレッドミル131上での歩行)における異常歩行の頻度の平均値又は最大値が閾値以下である。或いは、この頻度の低下率が閾値以上である。
(d)対象の訓練スタッフが補助した全ての訓練者についての歩行の美しさの指標が閾値上である。但し、指標データに歩行の美しさを示す指標を含めておく。或いは、この指標の伸び率が閾値以上である。
次に、図6~図8を併せて参照しながらリハビリ支援システムにおける判定及び出力の処理の詳細について説明する。図6は、この処理の一例を説明するためのフロー図で、図7は図6の処理において訓練スタッフ901に提示される画像の一例を示す図である。また、図8は図6の処理において訓練スタッフ901に提示される画像の他の例を示す図である。
以上のように、本実施形態では、要調整パラメータとその調整効果を訓練スタッフ毎にカスタマイズして出力することができる。よって、本実施形態によれば、訓練を補助する訓練スタッフ901に対し、歩行訓練装置100を利用する訓練者900への適切な補助を実現させるための教育を行うことができる。例えば、本実施形態では、設定パラメータの調整の効果(優秀なPTのデータに基づく効果)を、それを調整していない自身との差分として提示することができる。これにより、本実施形態によれば、普段あまり設定パラメータを調整しない訓練スタッフ901にも自信をもって調整を実施させることができる。
また、本実施形態に係る処理装置は、上述したようにサーバ500とすることができ、さらにこのサーバ500は、端末装置600からアクセス可能なサーバとすることができる。端末装置600は、訓練スタッフ901が使用する又は病院が所有する装置とすることができる。端末装置600は、訓練スタッフ901が常時使用している装置でなくても病院が所有する装置であれば、訓練スタッフ901により使用されることができる。これにより、例えば訓練中以外の時間帯など、訓練スタッフ901が望むタイミングで要調整パラメータ及び効果情報を確認することができ、より教育効果を向上させることができる。
本実施形態では、上述の説明から分かるように、次の判定ステップ及び出力ステップを有する処理方法を提供することもできる。判定ステップは、歩行訓練装置100で調整可能なパラメータのうち要調整パラメータを判定する。要調整パラメータは、歩行訓練装置100で歩行訓練を実行する訓練者900を補助する訓練スタッフ901又は病院の他のスタッフによる調整頻度が調整基準に比べて低いパラメータである。出力ステップは、要調整パラメータを示すパラメータ情報とその要調整パラメータを調整した際の調整効果を示す効果情報とを出力する。また、本実施形態では、上述の説明から分かるように、上述のような歩行訓練装置100の内部に組み込まれた又は外部に接続されたコンピュータに、上述の判定ステップ及び出力ステップを実行させるためのプログラムを提供することもできる。
実施形態1では、サーバ500が判定部510bと出力部としての応答処理部510cとを備え、サーバ500にて出力制御を行う例を挙げたが、本実施形態では、判定部及び出力部を全て歩行訓練装置100側に備えるものとする。判定部及び出力部の一部は、例えば、入出力制御部210c及び通知制御部210dを有する全体制御部210で構成することができる。出力部の残りの機能は、表示制御部213及び管理用モニタ139や、図示しない音声制御部及びスピーカなどで実現するように構成することができる。
実施形態3について、図9を併せて参照しながら説明する。図9は、実施形態3に係るリハビリ支援システムにおけるサーバにおいて実行されたクラスタ分析の結果の一例を示す模式図である。特に説明しないが、本実施形態においても、その効果も含め、以下の相違点を除いて実施形態1,2で説明した様々な例が適用できる。
<実施形態4>
実施形態1~3では、訓練スタッフ901のような人に対する通知を行うことを前提に説明したが、人以外の訓練アシスタント(機械的な、つまり人工の訓練アシスタント)に対する通知を行うこともできる。人工の訓練アシスタントとしては、人型のロボットをはじめ、音声アシスタントプログラム、表示アシスタントプログラムなど、様々なものが挙げられる。音声アシスタントプログラムが音声でアシストする例を挙げると、例えば、「もっと上体を右に傾けて下さい」、「手すりを掴んで下さい」、「歩行速度を下げて下さい」などといった声掛けをすることができる。
以上説明した各実施形態においては、訓練者900は、脚の一方を患う片麻痺患者の例を示して説明したが、両脚に麻痺を患う患者に対しても歩行訓練装置100を適用し得る。その場合は、両脚に歩行補助装置120を装着して訓練を実施する。その場合、それぞれの患脚毎に、異常歩行の評価を行っても良い。それぞれの患脚に対して独立して異常歩行の評価を行うことにより、回復度合を個別に判断することができる。
110 装具
110a 連結フック
111 ハーネスワイヤ
112 ハーネス引張部
120 歩行補助装置
121 制御ユニット
122 上腿フレーム
123 下腿フレーム
124 足平フレーム
126 調整機構
127 前側連結フレーム
127a、128a 連結フック
128 後側連結フレーム
129 上腿ベルト
130 フレーム
130a 手摺り
131 トレッドミル
132 ベルト
133 制御盤
134 前側ワイヤ
135 前側引張部
136 後側ワイヤ
137 後側引張部
138 訓練用モニタ
139 管理用モニタ
139a、139g GUI画像
139b、139h 一覧
139c 映像
139d 側面カメラ選択領域
139e 前面カメラ選択領域
139f 足元カメラ選択領域
140 カメラ
210 全体制御部
210a 歩行評価部
210b 訓練判定部
210c 入出力制御部
210d 通知制御部
211 トレッドミル駆動部
212 操作受付部
213 表示制御部
214 引張駆動部
215 ハーネス駆動部
216 画像処理部
217 姿勢センサ
218 手摺りセンサ
219 通信接続IF
220 補助制御部
221 関節駆動部
222 荷重センサ
223 角度センサ
229 通信接続IF
231 入出力ユニット
232 非常停止ボタン
300 外部通信装置
400 ネットワーク
410 無線通信機器
500 サーバ
510 制御部
510a 基準生成部
510b 判定部
510c 応答処理部
514 通信IF
520 データ蓄積部
600 端末装置
900 訓練者
901 訓練スタッフ
Claims (14)
- 歩行訓練装置で調整可能なパラメータのうち、前記歩行訓練装置で歩行訓練を実行する訓練者を補助する訓練アシスタント又は病院の他のアシスタントによる調整頻度が調整基準に比べて低いパラメータである要調整パラメータを判定する判定部と、
前記要調整パラメータを示すパラメータ情報と前記要調整パラメータを調整した際の調整効果を示す効果情報とを出力する出力部と、
を備えた処理システム。 - 前記判定部は、前記訓練者の回復度が良好な訓練アシスタントが調整する頻度に比べて調整頻度が低いパラメータを、前記要調整パラメータとして判定する、
請求項1に記載の処理システム。 - 前記判定部は、前記訓練者の症状に対して調整頻度が低いパラメータを、前記要調整パラメータとして判定する、
請求項1又は2に記載の処理システム。 - 前記判定部は、前記要調整パラメータの重要度を判定し、
前記出力部は、前記重要度に応じて前記パラメータ情報及び前記効果情報を出力する、
請求項1~3のいずれか1項に記載の処理システム。 - 前記判定部は、前記歩行訓練装置で調整されたパラメータに、同時調整を推奨するパラメータとして予め関連付けられたパラメータに対し、前記要調整パラメータに該当するか否かを判定する、
請求項1~4のいずれか1項に記載の処理システム。 - 前記歩行訓練装置は、訓練方針を示す訓練モードを設定可能になっており、
前記判定部は、前記訓練モード毎に異なる調整基準に基づき判定を行う、
請求項1~5のいずれか1項に記載の処理システム。 - 前記出力部は、前記パラメータ情報及び前記効果情報を、前記歩行訓練装置に組み込まれたパラメータ調整用の表示装置に出力する、
請求項1~6のいずれか1項に記載の処理システム。 - 前記出力部は、前記パラメータ情報及び前記効果情報を含む映像コンテンツを前記表示装置に出力する、
請求項7に記載の処理システム。 - 前記処理システムは、前記訓練アシスタントが使用する又は前記病院が所有する端末装置からアクセス可能なサーバシステムである、
請求項1~8のいずれか1項に記載の処理システム。 - 前記サーバシステムは、前記パラメータ情報及び前記効果情報を含む映像コンテンツを前記端末装置に出力する、
請求項9に記載の処理システム。 - 前記処理システムは、前記歩行訓練装置に組み込まれた装置である、
請求項1~8のいずれか1項に記載の処理システム。 - 請求項9又は10に記載の処理システムと、
前記処理システムに接続された歩行訓練装置と、
を備え、
前記出力部は、前記パラメータ情報及び前記効果情報を前記歩行訓練装置側に出力する、
歩行訓練システム。 - 歩行訓練装置の内部に組み込まれた又は外部に接続されたコンピュータが、前記歩行訓練装置で調整可能なパラメータのうち、前記歩行訓練装置で歩行訓練を実行する訓練者を補助する訓練アシスタント又は病院の他のアシスタントによる調整頻度が調整基準に比べて低いパラメータである要調整パラメータを判定する判定ステップと、
前記コンピュータが、前記要調整パラメータを示すパラメータ情報と前記要調整パラメータを調整した際の調整効果を示す効果情報とを出力する出力ステップと、
を有する処理方法。 - 歩行訓練装置の内部に組み込まれた又は外部に接続されたコンピュータに、
前記歩行訓練装置で調整可能なパラメータのうち、前記歩行訓練装置で歩行訓練を実行する訓練者を補助する訓練アシスタント又は病院の他のアシスタントによる調整頻度が調整基準に比べて低いパラメータである要調整パラメータを判定する判定ステップと、
前記要調整パラメータを示すパラメータ情報と前記要調整パラメータを調整した際の調整効果を示す効果情報とを出力する出力ステップと、
を実行させるためのプログラム。
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