JPWO2013046508A1 - 運動機能評価システム、情報処理装置及び情報処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
被検者の足が載置される載置部において検出された荷重データであって、該被検者が該載置部上にて前後に重心を移動させた際に検出された荷重データを取得し、該被検者の重心位置の軌跡を表す重心軌跡データを算出する第1の算出手段と、
前記第1の算出手段により算出された重心軌跡データから、重心の前方向の最大到達位置及び後方向の最大到達位置を抽出し、前方向の最大到達位置と後方向の最大到達位置との間の距離である前後方向到達距離を算出する第2の算出手段と、
前記第1の算出手段により算出された重心軌跡データから左右方向の成分を抽出し、単位時間あたりの左右方向の重心軌跡長を算出する第3の算出手段と、
前記前後方向到達距離と前記単位時間あたりの左右方向の重心軌跡長とにより規定される評価領域において、前記第2の算出手段により算出された被検者の前後方向到達距離の値と前記第3の算出手段により算出された該被検者の重心軌跡長の値とに基づいてプロットされる位置に基づいて、前記被検者の運動機能を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
<1.運動内容の説明>
はじめに、脳神経系疾患を発症した患者の運動機能を評価する際に行う、運動内容について説明する。脳卒中などの脳神経系疾患を発症した患者のように、右片または左片が麻痺している患者の場合、重心のバランスをとるための運動機能が著しく低下しており、歩行などの運動を行うためには、当該運動機能を回復させることが不可欠である。
次に、運動機能を評価するための評価指標として有効な上記“前後方向の到達距離”及び“左右方向の重心のぶれ”を、重心軌跡データから算出するための具体的な算出方法について図2A−1〜図2Bを用いて説明する。なお、図2A−1、図2A−2は、重心軌跡データから当該評価指標を算出するための具体的な算出方法を説明するための図である。このうち、図2A−1は、重心軌跡を示しており、X軸は重心動揺計の左右方向を、Y軸は重心動揺計の前後方向をそれぞれ示している。また、図2A−2は、計測開始から計測終了までの重心軌跡データを示している。
はじめに、上記評価指標の算出に用いられる重心軌跡データの妥当性を判断するための手法について説明する。
次に、前後方向の到達距離の算出方法について説明する。図2A−2からわかるように、前方向最大到達位置及び後方向最大到達位置は、計測開始時の重心位置によって変動する。すなわち、被検者の足の載置位置の原点(X軸とY軸の交点)からのずれ量によって、前方向最大到達位置の値及び後方向最大到達位置の値も変わってくる。
次に、左右方向の重心のぶれの算出方法について説明する。左右方向の重心のぶれは、被検者が上記運動内容を実施している間の重心軌跡長のうち、左右方向の成分を抽出することにより算出することができる。
次に、上記評価指標により被検者の運動機能を評価する運動機能評価システムについて説明する。図3は、本実施形態に係る運動機能評価システム300の外観構成の一例を示す図である。
図4は、運動機能評価システム300を構成する情報処理装置320の機能構成を示す図である。図4に示すように、情報処理装置320は、制御部400と、表示部410と、入力部420と、記憶部430と、オペアンプ及びA/D変換部440とを備える。
次に、情報処理装置320の制御部400を構成する各部のうち、運動内容判定部402、運動機能評価部403、評価値解析部404において実行される処理の詳細について説明する。
図5は、運動内容判定部402における運動内容判定処理の流れを示すフローチャートである。ステップS501では、重心軌跡算出部401において算出された重心軌跡データを取得し、ステップS502では、当該取得した重心軌跡データの計測開始位置を認識する。
図6の6aは、運動機能評価部403における評価値算出・判定処理の流れを示すフローチャートである。ステップS601では、運動内容判定部402より転送された重心軌跡データを取得し、ステップS602では、該取得した重心軌跡データについて、前方向最大到達位置及び後方向最大到達位置を抽出し、前後方向到達距離を算出する。また、取得した重心軌跡データについて、単位時間あたりの左右方向の重心軌跡長を算出する。なお、算出した前後方向到達距離及び単位時間あたりの左右方向の重心軌跡長は、記憶部430に、重心軌跡データと対応付けて格納される。
図6の6bは、評価値解析部404における評価値解析処理の流れを示すフローチャートである。ステップS611では、複数の被検者(従来の手法により運動機能が評価された被検者)について、予め算出され、記憶部430に格納されている複数の評価値(前後方向到達距離及び単位時間あたりの左右方向の重心軌跡長の値)を読み出し、評価領域にプロットする。
次に、運動機能評価システム300により、被検者の運動機能を評価する運動機能評価処理について、図8、図9を用いて説明する。
上記第1の実施形態では、現時点での被検者の運動機能を評価するための構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、運動機能回復訓練期間において各被検者について複数回算出された評価値を記憶部430に格納しておき、当該複数回算出された評価値を、算出順序がわかるように評価領域に表示することで、評価値の変化がわかるように構成してもよい。
上記第1の実施形態では、評価領域を複数の部分領域に分割し、新たに算出された評価値が、当該部分領域のいずれに属するかにより、被検者の運動機能を判定する構成としたが、本発明はこれに限定されない。
Claims (9)
- 被検者の足が載置される載置部において検出された荷重データであって、該被検者が該載置部上にて前後に重心を移動させた際に検出された荷重データを取得し、該被検者の重心位置の軌跡を表す重心軌跡データを算出する第1の算出手段と、
前記第1の算出手段により算出された重心軌跡データから、重心の前方向の最大到達位置及び後方向の最大到達位置を抽出し、前方向の最大到達位置と後方向の最大到達位置との間の距離である前後方向到達距離を算出する第2の算出手段と、
前記第1の算出手段により算出された重心軌跡データから左右方向の成分を抽出し、単位時間あたりの左右方向の重心軌跡長を算出する第3の算出手段と、
前記前後方向到達距離と前記単位時間あたりの左右方向の重心軌跡長とにより規定される評価領域において、前記第2の算出手段により算出された被検者の前後方向到達距離の値と前記第3の算出手段により算出された該被検者の重心軌跡長の値とに基づいてプロットされる位置に基づいて、前記被検者の運動機能を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 前記判定手段は、
前記前後方向到達距離を第1の軸とし、前記重心軌跡長を第2の軸とした場合に形成される領域を分割することにより得られた各部分領域に対して、前記第2の算出手段により算出された被検者の前後方向到達距離の値と前記第3の算出手段により算出された該被検者の重心軌跡長の値とに基づいてプロットされる位置が、いずれの部分領域に属するかにより、前記被検者の運動機能を判定することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記各部分領域間の境界線が記載された前記評価領域と、前記第2の算出手段により算出された被検者の前後方向到達距離の値と前記第3の算出手段により算出された該被検者の重心軌跡長の値とに基づいてプロットされた識別子と、を表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記表示手段は、所定の被検者についての複数の、前記前後方向到達距離の値と前記重心軌跡長の値とに基づいてプロットされた複数の前記識別子を、前記第2の算出手段及び前記第3の算出手段により算出された算出順序に従って、表示することを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記第1の算出手段により算出された重心軌跡データが、前記被検者が重心を前後に移動させる運動を正しく実施した際に算出された重心軌跡データであるか否かを判断する判断手段を更に備え、
前記第2の算出手段及び第3の算出手段は、前記判断手段により、前記被検者が重心を前後に移動させる運動を正しく実施した際に算出された重心軌跡データであると判断された場合に、前記前後方向到達距離及び前記重心軌跡長を算出することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記判断手段は、前記重心軌跡データについて、
前方向最大到達位置が出現後に後方向最大到達位置が出現していること、
後方向最大到達位置が、前記重心軌跡データの算出を開始した際の重心位置から所定距離以上離れていること、
後方向最大到達位置が出現後に、重心位置が、前記重心軌跡データの算出を開始した際の重心位置から所定距離以内に移動していること、
を判断基準として、前記被検者が重心を前後に移動させる運動を正しく実施した際に算出された重心軌跡データであると判断することを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。 - 被検者の足が載置される載置部を有し、前記載置部における荷重を検出する重心動揺計と、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の情報処理装置と
を備えることを特徴とする運動機能評価システム。 - 情報処理装置における情報処理方法であって、
被検者の足が載置される載置部において検出された荷重データであって、該被検者が該載置部上にて前後に重心を移動させた際に検出された荷重データを取得し、該被検者の重心位置の軌跡を表す重心軌跡データを算出する第1の算出工程と、
前記第1の算出工程において算出された重心軌跡データから、重心の前方向の最大到達位置及び後方向の最大到達位置を抽出し、前方向の最大到達位置と後方向の最大到達位置との間の距離である前後方向到達距離を算出する第2の算出工程と、
前記第1の算出工程において算出された重心軌跡データから左右方向の成分を抽出し、単位時間あたりの左右方向の重心軌跡長を算出する第3の算出工程と、
前記前後方向到達距離と前記単位時間あたりの左右方向の重心軌跡長とにより規定される評価領域において、前記第2の算出工程において算出された被検者の前後方向到達距離の値と前記第3の算出工程において算出された該被検者の重心軌跡長の値とがプロットされる位置に基づいて、前記被検者の運動機能を判定する判定工程と
を備えることを特徴とする情報処理装置の情報処理方法。 - コンピュータを、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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