JP7201107B2 - 装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本開示は装置及びその製造方法に関する。

脳卒中や外傷性脳損傷などの脳損傷は、世界の死亡における主要原因であり、患者の身体障害にも大きく寄与している。脳損傷患者は、介助を必要とするか、又は日常生活動作（ＡＤＬ）を介護者に完全に依存するようになり、神経筋モニタリング及び治療を必要とすることがある。

神経筋モニタリングの例としては、筋電図検査（ＥＭＧ）がある。この検査では、特定の筋肉群の筋力を測定するために、臨床環境で電極付きのＥＭＧセンサを使用して筋肉の電気的活動を収集する。ＥＭＧ測定は、脳卒中リハビリテーションなどの患者の機能回復をモニターするために重要である。

ＥＭＧセンサの電極は、特定の筋肉群から電気信号を介して筋肉活動を収集するために、臨床医によって筋肉上に手動で配置される。したがって、患者の特定の活動をモニタリングするためには、電極を正しい筋肉群に配置する必要がある。

ＥＭＧは、複数の時点にわたる一人の個々の患者の同一位置に電極を常に配置することが困難であるため、典型的には、診療所又は検査室の経験豊富な職員 (例えば、臨床医) によって実施される。電極が誤った位置又は異なる筋肉群に配置されると、電気信号のクロストークが生じる可能性がある。また、電極の配置が不整合になることで、正確でノイズフリーのデータを取得することが困難にする可能性がある。

本開示の目的は、リハビリテーションのための身体の１以上の筋肉群のデータを取得することができる装置及び方法を提供することである。

第１の例示的態様において、装置は、支持部材と、データを取得するように構成された２以上の電極であって、前記支持部材上に配置された２以上の電極と、前記支持部材上に配置された１以上の位置識別子であって、その各々は、身体の１以上の筋肉群に対応するデータを取得するために前記２以上の電極のうちの１個を配置する位置を識別する１以上の位置識別子とを備える。

第２の例示的態様において、装置の製造方法は、支持部材を提供し、データを取得するように構成された２以上の電極を前記支持部材上に配置し、１以上の位置識別子を前記支持部材上に配置し、前記１以上の位置識別子の各々は、身体の１以上の筋肉群に対応するデータを取得するために前記２以上の電極のうちの１個を配置する位置を識別することを備える。

本開示によれば、リハビリテーションのための身体の１以上の筋肉群のデータを取得することができる装置及び方法を提供することができる。

第１の実施形態にかかる、リハビリテーションのための身体の１以上の筋肉群のデータを取得するための装置の上面斜視図を示す。 第１の実施形態にかかる、２以上の電極によってデータが取得される上肢の筋肉群を示す図１の装置の上面斜視図を示す。 第１の実施形態にかかる、２以上の位置識別子の位置を示す、図１の装置の上面斜視図を示す。 第１の実施形態にかかる、ユーザの腕に使用されるときの図１の装置の上面斜視図を示す概略図を示す。 第１の実施形態にかかる、２以上の使い捨て可能な電極が取り付けられた、ユーザの腕上の図１の装置の上面斜視図を示す概略図を示す。 第１の実施形態にかかる、２以上の使い捨て可能な電極が取り付けられた、図１の装置の底面斜視図を示す概略図を示す。 第１の実施形態にかかる、取り付けられたスナップケーブルを各々有する２以上の使い捨て可能な電極を有する、ユーザの腕上の図１の装置の上面斜視図を示す概略図を示す。 第１の実施形態にかかる、無線ＥＭＧセンサに接続された２以上の使い捨て可能な電極を有する、ユーザの腕上の図１の装置の上面斜視図を示す概略図を示す。 第１の実施形態にかかる、ユーザの左腕上で使用するための図１の装置の上面斜視図を示す。 第１の実施形態にかかる、ユーザの右腕上で使用するための図１の装置の上面斜視図を示す。 第１の実施形態にかかる、ユーザの左腕及び右腕にそれぞれ固定された図４Ａ及び４Ｂの装置の上面斜視図を示す概略図を示す。 第１の実施形態にかかる、検査において図１の装置が使用されるユーザの前腕の寸法を示す斜視図を示す。 第１の実施形態にかかる、図１の装置を用いた検査における様々な対象の前腕筋群データを示すグラフを示す。 第１の実施形態にかかる、図１の装置を用いた検査における様々な対象の前腕筋群データを示すグラフである。 第１の実施形態にかかる、図１の装置を用いた検査における様々な対象の前腕筋群データを示すグラフである。 第１の実施形態にかかる、リハビリテーションのための身体の１以上の筋肉群のデータを取得するための装置の上面斜視図を示す。 第１の実施形態にかかる、２以上の電極によってデータが取得される下肢の筋肉群を示す図８の装置の上面斜視図を示す。 第１の実施形態にかかる、１以上の位置識別子の位置を示す図８の装置の上面斜視図を示す。 第１の実施形態にかかる、ユーザの脚に使用されるときの図８の装置の上面斜視図を示す概略図を示す。 第１の実施形態にかかる、２以上の使い捨て可能な電極が取り付けられた、ユーザの脚上の図８の装置の上面斜視図を示す概略図を示す。 第１の実施形態にかかる、２以上の使い捨て可能な電極が取り付けられた、図８の装置の底面斜視図を示す概略図を示す。 第１の実施形態にかかる、取り付けられたスナップケーブルを各々有する２以上の使い捨て可能な電極を有する、ユーザの脚上の図８の装置の上面斜視図を示す概略図を示す。 第１の実施形態にかかる、無線ＥＭＧセンサに接続された２以上の使い捨て可能な電極を有する、ユーザの脚上の図８の装置の上面斜視図を示す概略図を示す。 第１の実施形態にかかる、ユーザの右脚上で使用するための図８の装置の上面斜視図を示す。 第１の実施形態にかかる、ユーザの左脚上で使用するための図８の装置の上面斜視図を示す。 第１の実施形態にかかる、ユーザの左脚及び右脚にそれぞれ固定された図１１Ａ及び１１Ｂの装置の上面斜視図を示す概略図を示す。 第１の実施形態にかかる、リハビリテーションのための身体の１以上の筋肉群のデータを取得するための方法を示すフローチャートを示す。 第２の実施形態にかかる、装置の構成を示すブロック図を示す。

本開示にかかる実施形態を説明する前に、注記を以下のように説明すべきである。

上述のように、ＥＭＧは、典型的には、診療所又は検査室の経験豊富な職員 (例えば、臨床医) によって実施される。この第１の理由は、複数の時点にわたる一人の個々の患者の同一位置に電極を常に配置することが困難であるためである。この第２の理由は、電極を手動で配置するとき、異なる患者の筋肉上の電極の正しい位置を見つけることが困難であるためである。更なる理由は、ＥＭＧがそのような経験豊富な職員によって実施されない場合、皮膚と電極間の接触の喪失が起こり、それによって電気的（又はＥＭＧ）信号の不完全な記録がもたらされ得るためである。これらの理由により、ＥＭＧは、診療所又は検査室以外の経験の浅い職員によってなされることはほとんどない。

現在、ＥＭＧを用いたシステム又はリハビリテーション装置をモニタリングしながら、リハビリテーション又は疼痛緩和のために筋肉を刺激する装置は、臨床環境における経験豊富な職員のみが使用できる。したがって、患者から容易に取り外すことができ、経験のない職員が従来の電極を使用しながらＥＭＧ活動に使用することができるように、洗濯可能で装着可能な装置を提供する必要がある。

また、患者のリハビリテーションの進行をモニタリングするために、ＥＭＧに長期間記録する間、一貫して、信頼性があって誤りがなく正確な電極の配置を提供することができる装置を有する必要がある。

ここで開示されるのは、１以上の上記の問題に対処する、リハビリテーションのための身体の１以上の筋肉群のデータを取得するための装置及び方法の実施形態である。

さらに、他の望ましい特徴及び特性は、添付の図面及び本開示のこの背景と併せて、後続の詳細な説明および添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。

添付の図面は、同等の参照番号が、別個の図面全体にわたって同一又は機能的に類似の要素を示し、以下の詳細な説明と共に明細書に組み込まれ、その一部を形成するものであり、様々な実施形態を図示し、本実施形態にかかる様々な原理及び利点を非限定的な例としてのみ説明する役割を果たす。

本開示の実施形態は、以下の書面による説明から、例としてのみ、かつ図面と併せて、当業者にとってさらによく理解され、容易に明らかになるであろう。

(第１実施形態)
本開示の第１の実施形態を、添付の図面を参照して以下に説明する。以下の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、本開示、又は本開示の適用及び使用を制限することを意図していない。さらに、本開示の先行する背景又は以下の詳細な説明において提示されるいかなる理論に拘束される意図はない。ここで、リハビリテーションのための身体の１以上の筋肉群のデータを取得するための装置は、本実施形態に従って提示され、電極の正確な配置だけでなく、リハビリテーションのための筋肉の信頼できる正確なデータを提供するという利点を有する。

図１は、例示的な実施形態にかかる、リハビリテーションのための身体の１以上の筋肉群のデータを取得するための装置１００の上面斜視図を示す。装置１００は、支持部材１０２と、支持部材１０２上に配置された２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅと、同じく支持部材１０２上に配置された２以上の位置識別子１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄを備える。

支持部材１０２は、ユーザの身体の異なるサイズに適応するように伸長可能となるよう、弾性を有してもよい。支持部材１０２は、伸縮可能であるため、身体のサイズにかかわらず、１以上の筋肉群に関する身体の一部を円周方向に囲むように適合されてもよい。さらに、支持部材１０２は、ポリエステル又はビニルのような軟質の非剛性材料から作られてもよい。支持部材１０２は、長さ１１０で約２１センチメートル、幅１１２で約１５センチメートルの寸法にすることができる。

２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅは、１以上の筋肉群に対応するデータを取得するように構成することができ、２以上の位置識別子１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄは、支持部材１０２に永続的に固定するか、又は取り外し可能に取り付けることができる。５個の電極および４個の位置識別子が図１に示されているが、装置１００の他の実施形態は、５個を超える電極及び４個を超える位置識別子を含んでもよいことが理解される。

２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅの各々は、心電図で典型的に使用される「ピールアンドスティック」電極のような使い捨て可能な電極であってよい。ドライ電極、表面電極、ゲル化電極、針電極及び／又は細線電極などの他のタイプの電極も可能である。２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅは、医学的異常、筋肉の活動レベルを検出するため、又はユーザの生体力学を分析するために、１以上の筋肉群からデータを取得することができる。

２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅが支持部材１０２から取り外し可能である実施形態では、装置１００は、２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅをそれぞれ受け入れるように構成された２以上の電極マウントを備えてもよい。電極マウントの機能は、電極をより良く固定することである。一実施形態では、２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅは、筋肉活動を補助するために１以上の筋肉群から電気信号を取得してもよい。別の実施形態では、２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅは、身体の１以上の筋肉群にデータを送信するように構成されてもよい。例えば、２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅは、筋肉刺激を補助するために１以上の筋肉群に電気信号を送信してもよい。筋肉刺激のための電気信号の送信は、１以上の筋肉群の痛みの緩和に役立つことがある。

２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅの各々は、支持部材１０２のエッジに対して所定の長さに位置してもよい。例えば、図１に示すように、電極１０４ａは、参照番号１１８で開始して、（電極の中心から測定して）支持部材１０２の第一エッジまで約３．５センチメートルの長さであってもよい。したがって、電極１０４ｂは、電極１０４ａに対して（電極の中心から測定して）約２センチメートルの相対距離にあってもよい。同様に、電極１０４ｄは、参照番号１１６から開始して、（電極の中心から測定して）支持部材１０２の第一エッジに対向する第二エッジまで、約５センチメートルの長さであってもよい。したがって、電極１０４ｃは、電極１０４ｄに対して（電極の中心から測定して）約３．５センチメートルの相対距離にあってもよい。

２以上の位置識別子１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄの各々は、身体の１以上の筋肉群に対応するデータを取得するために２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅのうちの１個を配置する位置を識別することができる。２以上の位置識別子１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄの各々は、支持部材１０２のエッジに対して所定の長さに位置してもよい。例えば、図１に示されるように、位置識別子１０６ｃは、参照番号１１４から開始して、支持部材１０２のエッジまで約５．５センチメートルの長さであってもよく、位置識別子１０６ｂは、電極１０４ｅと同じ位置にあってもよい。さらに、位置識別子１０６ｄは、支持部材１０２の角に配置されてもよい。

位置識別子の寸法は、身体の筋肉群に応じて変化し得ることが理解される。例えば、位置識別子１０６ｃは、上腕の筋肉群からデータを取得するために、支持部材１０２のエッジから異なる長さに配置されてもよい。

装置１００はまた、支持部材１０２を身体に対して取り外し可能に固定できるように、締結手段１０８ａ、１０８ｂを含んでもよい。締結手段は、面ファスナー（例:マジックテープ（（Ｒ）：登録商標）ファスナー）、バックルファスナー及び／又は接着ファスナーを含んでもよいが、これらに限定されない。装置１００を最小の労力で身体に固定し、また取り外すことができるように、他の締結手段を適用することができることを理解されたい。

図２Ａは、例示的な実施形態にかかる、２以上の電極によってデータが取得される上肢の筋肉群を示す、図１の装置１００の上面斜視図２００を示す。この実施形態では、身体の１以上の筋肉群は、ユーザの腕などの上肢の筋肉群を指してもよい。例えば、図２Ａに示されるように、電極１０４ａ及び１０４ｂは、ユーザの前腕に位置する示指伸筋群２０２に対応するデータを取得するために配置され得る一方、電極１０４ｃ及び１０４ｄは、同様にユーザの前腕に位置する指伸筋群２０４に対応するデータを取得するために配置され得る。

図２Ｂは、一実施形態にかかる、２以上の位置識別子１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄの位置を示す、図１の装置１００の上面斜視図２５０を示す。この実施形態では、２以上の位置識別子１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄは、上肢すなわちユーザの腕の位置を識別することができる。例えば、図２Ｂに示されるように、位置識別子１０６ａは、前腕の遠位端にある尺骨茎状突起２０６の位置を識別することができる一方、位置識別子１０６ｂは、肘の 「尖った」 部分である肘頭２０８の位置を識別することができる。さらに、位置識別子１０６ｃは、肘軸２１０の位置を識別することができる一方、位置識別子１０６ｄは、肘関節幅２１２の中央の位置を識別することができる。装置１００がユーザの腕に使用されるとき、２以上の位置識別子１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄは、２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅのうちの１個が腕の１以上の筋肉群に対応するデータを取得するために配置されるように、それぞれの位置を識別する。

図３Ａは、例示的な実施形態にかかる、ユーザの腕３０２上で使用されるときの図１の装置１００の上面斜視図を示す概略図３００を示す。筋肉群からデータが収集される前に、装置１００は、支持部材１０２が腕３０２を円周方向に囲むように腕３０２上に配置される。次に、ユーザは、前述したように、２以上の位置識別子１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄがそれぞれの位置に配置されるように、装置１００を調整してもよい。すなわち、位置識別子１０６ａは尺骨茎状突起２０６に位置し、位置識別子１０６ｂは肘頭２０８の位置に位置し、位置識別子１０６ｃは肘軸２１０の位置に位置し、位置識別子１０６ｄは肘関節幅２１２の中央の位置に位置する。このようにして、電極１０４ａ及び１０４ｂは、示指伸筋群２０２に対応するデータを取得するために配置され、電極１０４ｃ及び１０４ｄは、指伸筋群２０４に対応するデータを取得するために配置される。そして、締結手段１０８ａ、１０８ｂを用いて腕３０２に装置１００が固定される。

さらに、２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅの各々は、装置１００に容易に取り外し、また取り付けることができる使い捨て可能な電極３０４であってもよい。この実施形態では、支持部材１０２は、２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅをそれぞれ受け入れるように構成された２以上の電極マウント３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅを含む。使い捨て可能な電極３０４は、衛生目的のために一度だけ使用される典型的な 「ピールアンドスティック」 電極であってもよい。使い捨て可能な電極３０４は、無線ＥＭＧセンサ３０８へのデータの送信を可能にするためにスナップケーブル３０６に取り付けられてもよい。２以上の電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅのそれぞれについて、ドライ電極、表面電極、ゲル化電極、針電極及び／又は細線電極などの他のタイプの電極が可能であることが理解できる。

図３Ｂは、例示的な実施形態にかかる、２以上の使い捨て可能な電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅが取り付けられた、ユーザの腕３０２上の図１の装置１００の上面斜視図を示す概略図３５０を示す。装置１００が腕３０２に固定された後、２以上の使い捨て可能な電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅが、２以上の電極マウント３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅを介して装置１００に取り付けられる。あるいは、２以上の使い捨て可能な電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅは、腕３０２に固定される前に装置１００に取り付けられてもよい。さらに別の代替実施形態では、２以上の使い捨て可能な電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅは、装置１００に永続的に取り付けられてもよく、したがって、装置１００は、２以上の使い捨て可能な電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅを取り付けるステップなしで腕３０２に固定される。図３Ｃは、例示的な実施形態にかかる、２以上の使い捨て可能な電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅが取り付けられた図１の装置１００の底面斜視図を示す概略図３７０を示す。底面斜視図における１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅの機能は、図３Ｂに示されるものと同じ機能を有し得る。

図３Ｄは、例示的な実施形態にかかる、２以上の使い捨て可能な電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅにそれぞれスナップケーブル３０６が取り付けられている、ユーザの腕３０２上の図１の装置１００の上面斜視図を示す概略図３８０を示す。２以上の使い捨て可能な電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅが装置１００に取り付けられた後、スナップケーブル３０６が２以上の使い捨て可能な電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅの各々に取り付けられてもよい。図３Ｄに示されるように、電極１０４ｃ及び１０４ｄは、各々、スナップケーブル３０６に取り付けられて、筋肉群のデータの送信を容易にする。各スナップケーブル３０６は、データ送信中に強度と安定性を提供し得る電極に容易にかつ確実に取り付けることができる「スナップオン」の特徴を有する可撓性を有し得る。

図３Ｅは、例示的実施形態にかかる、無線ＥＭＧセンサ３０８に接続された２以上の使い捨て可能な電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅを有するユーザの腕３０２上の図１の装置１００の上面斜視図を示す概略図３９０を示す。スナップケーブル３０６を２以上の使い捨て電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅのそれぞれに取り付けた後、スナップケーブル３０６のそれぞれを無線ＥＭＧセンサ３０８に接続する。無線ＥＭＧセンサ３０８は、２以上の使い捨て可能な電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅによって送信されたデータから筋肉群の活動を測定し記録するものであってもよい。無線ＥＭＧセンサ３０８は、ユーザが装着することができる携帯型センサであってもよく、筋肉収縮、神経伝導、損傷組織における筋肉応答及び／又は活動レベルを介してユーザの生体力学を分析及び評価するために使用することができる。無線ＥＭＧセンサ３０８によって受信されたデータは、適切なソフトウェアプログラムを使用してさらなる分析のために、コンピュータ装置に無線で送信することもできる。図３Ｅにおいて、無線ＥＭＧセンサ３０８は、５個の電極のうちの少なくとも２個からデータを受信するように構成され、電極のうちの１個はＥＭＧデータの１つのチャネルを提供する。無線ＥＭＧセンサ３０８は、５個を超える電極からデータを受信するように構成されてもよいことが理解されよう。

図４Ａは、例示的な実施形態にかかる、ユーザの左腕上で使用するための図１の装置１００の上面斜視図４００を示し、図４Ｂは、例示的な実施形態にかかる、ユーザの右腕上で使用するための図１の装置１００の上面斜視図４５０を示す。別の実施形態では、装置１００は、単一の装置を右腕と左腕の両方で交換可能に使用できるようにリバーシブルであってもよい。図５は、図４Ａ及び４Ｂの装置の上面斜視図を示す概略図５００を示し、装置は、例示的な実施形態に従って、ユーザの左腕５０２及び右腕５０４にそれぞれ固定される。

図６は、例示的な実施形態にかかる検査において、図１の装置１００が使用されるユーザの前腕６０２の寸法を示す斜視図６００を示す。以下の図７Ａ～７Ｃの例では、装置１００は、様々な前腕長６０４を有し、様々な腕周り６０６を有する異なるユーザの前腕６０２に使用された。これらの実施例では、前腕の長さ６０４は肘軸から尺骨茎状突起まで測定され、前腕周り６０６は肘付近で測定される。以下の実施例は、前腕筋肉群から取得されたそれぞれのデータを用いて、異なる前腕寸法での装置１００の使用を示す。

図７Ａ～７Ｃは、例示的実施形態にかかる、図１の装置を用いた検査における様々なユーザの前腕筋群データを示すグラフを示す。図７Ａにおいて、筋肉群データは、装置１００を使用して、前腕の長さ２５センチメートル（ｃｍ）及び周囲長２０．５センチメートル（ｃｍ）を有するユーザから収集され、提示される。この場合、ユーザの前腕の周囲長は、平均の前腕の周囲長よりも小さい。ユーザの指伸筋群からの筋肉活動は、図７ＡのグラフＡに示され、ユーザの示指伸筋群からの筋肉活動は、図７ＡのグラフＢに示される。

図７Ｂにおいて、筋肉群データは、装置１００を使用して、前腕の長さ３０センチメートル（ｃｍ）及び周囲長２６センチメートル（ｃｍ）を有するユーザから収集され、提示される。この場合、ユーザの前腕の長さは、平均の前腕の長さよりも長い。ユーザの指伸筋群からの筋肉活動は、図７ＢのグラフＡに示され、ユーザの示指伸筋群からの筋肉活動は、図７ＢのグラフＢに示される。

図７Ｃにおいて、筋肉群データは、装置１００を使用して、前腕の長さ２５センチメートル（ｃｍ）及び周囲長２６センチメートル（ｃｍ）を有するユーザから収集され、提示される。この場合、ユーザの前腕の長さは、平均の前腕の長さよりも短い一方、周囲長は平均の前腕の周囲長よりも長い。ユーザの指伸筋群からの筋肉活動は、図７ＣのグラフＡに示される一方、ユーザの示指伸筋群からの筋肉活動は、図７ＣのグラフＢに示される。図７Ａ～７Ｃに示されるように、ユーザから収集されたＥＭＧデータは、前腕のサイズ及び長さにかかわらず、良好な品質のＥＭＧ信号の取得を可能にする利点をもたらす。また、装置は、電極配置の準備にかかる時間を短縮することができる。例えば、従来の装置を前腕に巻き付けるのにかかる４分以上と比較して、本装置を前腕に巻き付けるのにかかる時間は３０秒未満であり、この正確な長さは、筋群上の正確な電極位置を見つける際のユーザのスキルに大きく依存する。

図８は、例示的な実施形態にかかる、リハビリテーションのための身体の１以上の筋肉群のデータを取得するための装置８００の上面斜視図を示す。装置８００は、図１の装置１００と類似し、支持部材８０２と、支持部材８０２上に配置された２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅと、同じく支持部材８０２上に配置された１以上の位置識別子８０６ａとを備える。支持部材８０２は、異なるサイズを有するユーザの身体の部分に適合するように伸長することができるよう、弾性を有してもよい。支持部材８０２は、伸縮可能であるため、身体のサイズにかかわらず、１以上の筋肉群に関する身体の一部を円周方向に囲むように適合されてもよい。さらに、支持部材８０２は、ポリエステル又はビニルのような軟質の非剛性材料から作られてもよい。支持部材８０２は、長さ８１０で約１３センチメートル、幅８１２で約１７センチメートルの寸法であってもよい。

２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅは、１以上の筋肉群に対応するデータを取得するように構成することができる一方、１以上の位置識別子８０６ａは、支持部材８０２に永続的に固定するか、又は取り外し可能に取り付けることができる。５個の電極及び１個の位置識別子が図８に示されているが、装置８００の他の実施形態は、５個よりも多い電極及び１個よりも多い位置識別子を含むことができることを理解されたい。２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅの各々は、心電図で典型的に使用される「ピールアンドスティック」電極のような使い捨て可能な電極であってよい。ドライ電極、表面電極、ゲル化電極、針電極及び／又は細線電極などの他のタイプの電極も可能である。２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅは、医学的異常、筋肉の活動レベルを検出するため、又はユーザの生体力学を分析するために、１以上の筋肉群からデータを取得することができる。

２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅが支持部材８０２から取り外されてもよい実施形態では、装置８００は、２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅをそれぞれ受け入れるように構成された２以上の電極マウントを含んでもよい。電極マウントの機能は、電極をより良く固定することである。一実施形態によると、２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅは、筋肉活動を補助するために１以上の筋肉群から電気信号を取得することができる。別の実施形態では、２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅは、身体の１以上の筋肉群にデータを送信するように構成されてもよい。例えば、２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅは、筋肉刺激を補助するために１以上の筋肉群に電気信号を送信してもよい。筋肉刺激のための電気信号の送信は、１以上の筋肉群の痛みの緩和に役立つことがある。

装置８００はまた、支持部材８０２を身体に対して取り外し可能に固定できるように、締結手段８０８ａ、８０８ｂを備えてもよい。締結手段は、面ファスナー（例：マジックテープ（（Ｒ）：登録商標）ファスナー）、バックルファスナー及び／又は接着ファスナーを含んでもよいが、これらに限定されない。装置８００を最小の労力で身体に固定し、また取り外すことができるように、他の締結手段を適用することができることを理解されたい。

図９Ａは、例示的な実施形態にかかる、２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅによってデータが取得される下肢の筋肉群を示す、図８の装置８００の上面斜視図９００を示す。この実施形態では、身体の１以上の筋肉群は、ユーザの脚などの下肢の筋肉群を指してもよい。例えば、図９Ａに示されるように、電極８０４ａ及び８０４ｂは、ユーザの下肢に位置する前脛骨筋群９０２に対応するデータを取得するために配置され得る一方、電極８０４ｃ及び８０４ｄは、同様にユーザの下肢に位置する長腓骨筋群９０４に対応するデータを取得するために配置され得る。

図９Ｂは、一実施形態にかかる、１以上の位置識別子８０６ａの位置を示す、図８の装置８００の上面斜視図９５０を示す。この実施形態では、１以上の位置識別子８０６ａは、下肢すなわちユーザの脚の位置を識別することができる。例えば、図９Ｂに示されるように、位置識別子８０６ａは、脛骨筋９０６の位置を識別することができる。装置８００がユーザの脚に使用されるとき、１以上の位置識別子８０６ａは、２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅのうちの１個が脚の１以上の筋肉群に対応するデータを取得するために配置されるように、それぞれの位置を識別する。

図１０Ａは、例示的な実施形態にかかる、ユーザの脚１００２上で使用されるときの図８の装置８００の上面斜視図を示す概略図１０００を示す。筋肉群からデータが収集される前に、装置８００は、支持部材８０２が脚１００２を円周方向に囲むように脚１００２上に配置される。次に、ユーザは、前述したように、１以上の位置識別子８０６ａがそれぞれの位置に配置されるように、装置８００を調整してもよい。すなわち、位置識別子８０６ａは脛骨筋９０６に位置する。このようにして、電極８０４ａ及び８０４ｂは、前脛骨筋群９０２に対応するデータを取得するために配置され、電極８０４ｃ及び８０４ｄは、長腓骨筋群９０４及び前脛骨筋群９０２に対応するデータを取得するために配置される。そして、締結手段８０８ａ、８０８ｂを用いて脚１００２に装置８００が固定される。

さらに、２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅの各々は、装置８００に容易に取り外し、また取り付けることができる使い捨て可能な電極１００４であってもよい。この実施形態では、支持部材８０２は、２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅをそれぞれ受け入れるように構成された２以上の電極マウント１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ、１０１０ｅを含む。使い捨て可能な電極１００４は、衛生目的のために一度だけ使用される典型的な 「ピールアンドスティック」 電極であってもよい。使い捨て可能な電極１００４は、無線ＥＭＧセンサ１００８へのデータの送信を可能にするためにスナップケーブル１００６に取り付けられてもよい。２以上の電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅのそれぞれについて、ドライ電極、表面電極、ゲル化電極、針電極及び／又は細線電極などの他のタイプの電極が可能であることが理解できる。

図１０Ｂは、例示的な実施形態にかかる、２以上の使い捨て可能な電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅが取り付けられた、ユーザの脚１００２上の図８の装置８００の上面斜視図を示す概略図１０５０を示す。装置８００が脚１００２に固定された後、２以上の使い捨て可能な電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅが、２以上の電極マウント１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ、１０１０ｅを介して装置８００に取り付けられる。あるいは、２以上の使い捨て可能な電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅは、脚１００２に固定される前に装置８００に取り付けられてもよい。さらに別の代替実施形態では、２以上の使い捨て可能な電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅは、装置８００に永続的に取り付けられてもよく、したがって、装置８００は、２以上の使い捨て可能な電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅを取り付けるステップなしで脚１００２に固定される。図１０Ｃは、例示的な実施形態にかかる、２以上の使い捨て可能な電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅが取り付けられた図８の装置８００の底面斜視図を示す概略図１０７０を示す。底面斜視図における８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅの機能は、図１０Ｂに示されるものと同じ機能を有し得る。

図１０Ｄは、例示的な実施形態にかかる、２以上の使い捨て可能な電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅにそれぞれスナップケーブル１００６が取り付けられている、ユーザの脚１００２上の図８の装置８００の上面斜視図を示す概略図１０８０を示す。２以上の使い捨て可能な電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅが装置８００に取り付けられた後、スナップケーブル１００６が２以上の使い捨て可能な電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅの各々に取り付けられてもよい。図１０Ｄに示されるように、電極８０４ｃ及び８０４ｄは、各々、スナップケーブル１００６に取り付けられて、筋肉群のデータの送信を容易にする。各スナップケーブル１００６は、データ伝送中に強度と安定性を提供するように、電極に容易にかつ確実に取り付けることができる「スナップオン」の特徴を有する可撓性を有し得る。

図１０Ｅは、例示的実施形態にかかる、無線ＥＭＧセンサ１００８に接続された２以上の使い捨て可能な電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅを有するユーザの脚１００２上の図８の装置８００の上面斜視図を示す概略図１０９０を示す。スナップケーブル１００６を２以上の使い捨て電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅのそれぞれに取り付けた後、スナップケーブル１００６のそれぞれを無線ＥＭＧセンサ１００８に接続する。無線ＥＭＧセンサ１００８は、２以上の使い捨て可能な電極８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅによって送信されたデータから筋肉群の活動を測定し記録するものであってもよい。無線ＥＭＧセンサ１００８は、ユーザが装着することができる携帯型センサであってもよく、筋肉収縮、神経伝導、損傷組織における筋肉応答及び／又は活動レベルを介してユーザの生体力学を分析及び評価するために使用することができる。無線ＥＭＧセンサ１００８によって受信されたデータは、適切なソフトウェアプログラムを使用してさらなる分析のために、コンピュータ装置に無線で送信することもできる。図１０Ｅにおいて、無線ＥＭＧセンサ１００８は、５個の電極のうちの少なくとも１個からデータを受信するように構成される。無線ＥＭＧセンサ１００８は、５個を超える電極からデータを受信するように構成されてもよいことが理解されよう。

図１１Ａは、例示的な実施形態にかかる、ユーザの右脚上で使用するための図８の装置８００の上面斜視図１１００を示し、図１１Ｂは、例示的な実施形態にかかる、ユーザの左脚上で使用するための図８の装置８００の上面斜視図１１５０を示す。別の実施形態では、装置８００は、単一の装置を右脚と左脚の両方で交換可能に使用できるようにリバーシブルであってもよい。図１２は、図１１Ａ及び１１Ｂの装置の上面斜視図を示す概略図１２００を示す。装置は、例示的な実施形態に従って、ユーザの左脚１２０２及び右脚１２０４にそれぞれ固定される。

図１３は、例示的実施形態にかかる、リハビリテーションのための身体の１以上の筋肉群のデータを取得するための方法を示すフローチャートを示す。ステップ１３０２では、２以上の電極が、装置の２以上の電極マウント上にそれぞれ配置される。これは、電極スナップボタンを電極マウントの穴に配置することによって達成することができる。ステップ１３０４において、２以上の電極の各々はスナップケーブルに接続される。ステップ１３０６において、装置は、身体上に配置され、固定される。装置は、装置の位置識別子の各々が身体の対応する位置を識別するように配置される。その後、装置は、締結手段を用いて身体に固定される。あるいは、電極を装置に取り付ける前に、装置を配置して身体に固定してもよい。電極が装置上に永続的に固定されるさらなる実施形態では、ステップ１３０２は省略されてもよい。

ステップ１３０８において、電極スナップケーブルの各々は、ＥＭＧセンサに接続される。ＥＭＧセンサは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（（Ｒ）：登録商標）又はＷｉ－Ｆｉ（（Ｒ）：登録商標）を介してコンピュータ装置にデータを無線送信する無線センサであってもよい。ステップ１３１０では、身体の１以上の筋肉群のデータを取得するためにＥＭＧテストが実行される。ＥＭＧテストが完了した後、ステップ１３１２で、各電極スナップケーブルがＥＭＧセンサから取り外される。ステップ１３１４において、スナップケーブルの各々は、２以上の電極から取り外される。ステップ１３１６で、装置が身体から取り外され、ステップ１３１８で、２以上の電極が身体部から取り外される。

本開示の実施形態は、従前の装置の問題を克服するリハビリテーションのための身体の１以上の筋肉群のデータを取得するための装置を提供する。上述のように、例示的な実施形態は、身体のサイズ又は体重にかかわらず、身体の特定の筋肉群の正確な位置を一貫して位置決めしながら容易に装着することができる装置の製造方法も提供する。また、本開示の実施形態における装置は、身体の特定の筋肉群を自動的に位置決めする。また、この装置は、締結手段を用いて容易に身体に固定し、身体から取り外すことができるので、診療所又は検査室以外（例えば家）のユーザ（又は患者）によって使用されてもよい。有利なことには、長期間の使用は身体と電極との間の不十分な接触を引き起こす可能性があるので、装置を身体に容易に固定し、また取り外すことは、装置の長期使用中に高品質で一貫性のあるデータを得ることにつながる。

さらに、本開示の装置は、筋群にＥＭＧ電極が不正確に配置される問題を抑制する。また、この装置は、信号 （又はデータ） のノイズレベルを低減し、ユーザ（又は患者）が自宅でリハビリテーション又は遠隔リハビリテーションに使用できるように携帯可能である。本開示の実施形態における装置は、上肢又は下肢以外の身体部に使用することができ、四肢のどの側にも使用することができることが理解されよう。また、装置は、身体と電極との間の接触を繰り返し一貫して維持するように用いることができる。使い捨て可能で洗浄可能な電極を有することで、装置は異なるユーザが使用でき、しかも衛生的である。さらに、使い捨て可能な電極の使用はまた、ユーザのコストを低減し、装置は、筋肉チェックを行い、電極を取り付け、筋肉データを分析するためにＥＭＧ検査員が必要とする時間を低減することもできる。これらの効果は、装置が家で使用されるときであっても、ＥＭＧ無線センサがＥＭＧ検査員にデータを送信するとき、ＥＭＧセンサアプリケーションを開始することにより達成できる。

(第２実施形態)
本開示の第２の実施形態を、図１４を参照して以下に説明する。第２の実施形態は、本開示の一般的概念を示す。しかし、この開示の制限を示すものではない。

図１４は、装置１０のブロック図を示す。装置１０は、支持部材１１と、２個の電極１２と、１個の位置識別子１３とを備える。しかし、この例示的な実施形態では、装置１０の電極１２がより多く存在してもよい。同様に、この例示的な実施形態では、装置１０の位置識別子１３が複数存在してもよい。

電極１２は、データを取得するように構成され、支持部材１１上に配置される。位置識別子１３は、支持部材１１上に配置され、位置識別子１３は、身体の１以上の筋肉群に対応するデータを取得するために２個の電極１２のうちの１個を配置する位置を識別する。

また、装置１０の製造方法は、以下のように説明することができる。
支持部材１１を提供し、
２個の電極１２を支持部材１１上に配置し、２個の電極はデータを取得するように構成されており、
１個の位置識別子１３を支持部材１１上に配置し、位置識別子１３は、身体の１以上の筋肉群に対応するデータを取得するために電極１２のうちの１個を配置する位置を識別する。

位置識別子１３は、身体の１以上の筋肉群に対応するデータを取得するために２個の電極１２のうちの１個を配置する位置を識別するので、装置１０は、リハビリテーションのために身体の１以上の筋肉群のデータを取得することができる。上記の方法で、この装置を製造することができる。

上述した実施形態の一部又は全ては、以下の付記のように説明することができるが、本開示はこれに限定されない。
（付記１）
支持部材と、
データを取得するように構成された２以上の電極であって、前記支持部材上に配置された２以上の電極と、
前記支持部材上に配置された１以上の位置識別子であって、その各々は、身体の１以上の筋肉群に対応するデータを取得するために前記２以上の電極のうちの１個を配置する位置を識別する１以上の位置識別子と、を備える
装置。
（付記２）
前記２以上の電極をそれぞれ受け入れるように構成された２以上の電極マウントをさらに備える、
付記１に記載の装置。
（付記３）
前記支持部材は、前記１以上の筋肉群に関する前記身体の部分を円周方向に囲むように適合されている、
付記１又は２に記載の装置。
（付記４）
前記支持部材を前記身体に対して取り外し可能に固定する締結手段をさらに備える、
付記１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
（付記５）
前記締結手段は、面ファスナーを備える、
付記４に記載の装置。
（付記６）
前記２以上の電極は、さらに、前記身体の１以上の筋肉群にデータを送信するように構成されている、
付記１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
（付記７）
前記身体の１以上の筋肉群は、少なくとも、上肢の１以上の筋肉群又は下肢の１以上の筋肉群を含む、
付記１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
（付記８）
前記１以上の位置識別子のそれぞれが識別する前記位置は、尺骨茎状突起、肘関節幅、肘軸、肘頭又は脛骨筋の少なくとも１つを含む、
付記１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
（付記９）
前記２以上の電極は使い捨て電極を含む、
付記１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
（付記１０）
支持部材を提供し、
データを取得するように構成された２以上の電極を前記支持部材上に配置し、
１以上の位置識別子を前記支持部材上に配置し、前記１以上の位置識別子の各々は、身体の１以上の筋肉群に対応するデータを取得するために前記２以上の電極のうちの１個を配置する位置を識別することを備える、
装置の製造方法。
（付記１１）
前記２以上の電極をそれぞれ受け入れるように構成された２以上の電極マウントを提供することをさらに備える、
付記１０に記載の方法。
（付記１２）
前記支持部材は、前記１以上の筋肉群に関する前記身体の部分を円周方向に囲むように適合されている、
付記１０又は１１に記載の方法。
（付記１３）
前記支持部材を前記身体に対して取り外し可能に固定する締結手段を提供することをさらに備える、
付記１０乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
（付記１４）
前記締結手段は、面ファスナーを備える、
付記１３に記載の方法。
（付記１５）
前記２以上の電極は、さらに、前記身体の１以上の筋肉群にデータを送信するように構成されている、
付記１０乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
（付記１６）
前記身体の１以上の筋肉群は、少なくとも、上肢の１以上の筋肉群又は下肢の１以上の筋肉群を含む、
付記１０乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
（付記１７）
前記１以上の位置識別子のそれぞれが識別する前記位置は、尺骨茎状突起、肘関節幅、肘軸、肘頭又は脛骨筋の少なくとも１つを含む、
付記１０乃至１６のいずれか１項に記載の方法。
（付記１８）
前記２以上の電極は使い捨て電極を含む、
付記１０乃至１７のいずれか１項に記載の方法。

当業者には理解されるように、広く記載された本開示の精神又は範囲から逸脱することなく、特定の実施形態に示された本開示に多くの変形及び／又は修正がなされてもよい。したがって、本実施形態は、すべての点において例示的であり、限定的ではないと考慮されるべきである。

この出願は、２０１９年７月１０日に出願されたシンガポール特許出願番号１０２０１９０６４０５Ｐを基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０ 装置
１１ 支持部材
１２ 電極
１３ 位置識別子
１００、８００ 装置
１０２、８０２ 支持部材
１０４、８０４ 電極
１０６、８０６ 位置識別子
１０８、８０８ 締結手段
３０４、１００４ 使い捨て可能な電極
３０６、１００６ スナップケーブル
３０８、１００８ 無線ＥＭＧセンサ
３１０、１０１０ 電極マウント

Claims (10)

1. 支持部材と、
   データを取得するように構成された２以上の電極であって、前記支持部材上に配置された２以上の電極と、
   前記支持部材上に配置された１以上の位置識別子であって、その各々は、身体の１以上の筋肉群に対応するデータを取得するために前記２以上の電極のうちの１個を配置する位置を識別する１以上の位置識別子と、を備え、
   前記１以上の位置識別子は、前記支持部材に取り外し可能となるように取り付けられる、
   装置。
2. 前記２以上の電極をそれぞれ受け入れるように構成された２以上の電極マウントをさらに備える、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記支持部材は、前記１以上の筋肉群に関する前記身体の部分を円周方向に囲むように適合されている、
   請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記支持部材を前記身体に対して取り外し可能に固定する締結手段をさらに備える、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記締結手段は、面ファスナーを備える、
   請求項４に記載の装置。
6. 前記２以上の電極は、さらに、前記身体の１以上の筋肉群にデータを送信するように構成されている、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記身体の１以上の筋肉群は、少なくとも、上肢の１以上の筋肉群又は下肢の１以上の筋肉群を含む、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記１以上の位置識別子のそれぞれが識別する前記位置は、尺骨茎状突起、肘関節幅、肘軸、肘頭又は脛骨筋の少なくとも１つを含む、
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記２以上の電極は使い捨て電極を含む、
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
10. 支持部材を提供し、
    データを取得するように構成された２以上の電極を前記支持部材上に配置し、
    １以上の位置識別子を前記支持部材上に配置し、前記１以上の位置識別子の各々は、身体の１以上の筋肉群に対応するデータを取得するために前記２以上の電極のうちの１個を配置する位置を識別することを備え、
    前記１以上の位置識別子は、前記支持部材に取り外し可能となるように取り付けられる、
    装置の製造方法。

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