WO2015186587A1 - リハビリテーション支援システム - Google Patents

Abstract

　刺激電極（２）は、患者の麻痺肢（１００）に配置される。配置位置記憶部（４）は、刺激電極（２）が配置される位置を示す配置位置情報を記憶している。誘導情報提供部（５）は、配置位置情報に基づいて、当該位置へ刺激電極（２）を誘導する誘導情報をユーザに提供する。

Description

リハビリテーション支援システム

　本発明は、例えば脳卒中による片麻痺患者に対して行なわれるリハビリテーションを支援するシステムに関する。

　この種のリハビリテーションにおいては、患者の麻痺肢に刺激電極が配置される。麻痺肢を動かそうとする脳からの指令に基づいて刺激電極に通電がなされ、麻痺肢への電気刺激が行なわれる。これにより、麻痺肢が意図通りに動いたかのように患者に感じさせることができる（例えば、特許文献１を参照）。

日本国特許出願公開２００９－１１２７９１号公報

　複数の機会にわたって行なわれるリハビリテーションの効果を適切に発揮させ、かつ当該効果を適切に評価するためには、患者に刺激電極が配置される位置を一定とする必要がある。

　よって本発明は、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極が配置される位置を一定にすることを目的とする。

　上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第１の態様は、リハビリテーション支援システムであって、
　患者の身体の一部に配置される刺激電極と、
　前記刺激電極が配置される位置を示す配置位置情報を記憶している配置位置記憶部と、
　前記配置位置情報に基づいて、前記位置へ前記刺激電極を誘導する誘導情報をユーザに提供する誘導情報提供部と、
を備えている。

　施術者（ユーザの一例）は、誘導情報提供部により提供される誘導情報に基づいて、刺激電極を患者の身体の一部上の所定の位置に配置する。このような構成によれば、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極が配置される位置を一定にできる。そのような位置は、リハビリテーションの効果が適切に発揮される位置として決定されたものであるため、複数の機会にわたって行なわれるリハビリテーションの有効性を高めることができる。また、刺激電極の配置位置が常に一定であるため、複数の機会にわたって行なわれるリハビリテーションの効果に対する評価の信頼性を高めることができる。

　前記誘導情報提供部は、前記患者の身体の一部に前記誘導情報を光学的に示す構成とされうる。

　このような構成によれば、施術者は、光学的に示された誘導情報に視覚的に誘導されつつ、刺激電極を所定の位置へ正確に配置できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極が配置される位置を一定にできる。

　前記リハビリテーション支援システムは、表示装置を備え、前記誘導情報提供部は、前記誘導情報を前記表示装置に表示する構成とされうる。

　一例として、前記誘導情報が過去に取得された前記患者の身体の一部の画像を含んでいる場合、施術者は、過去に行なわれたリハビリテーションにおいて配置された刺激電極の位置を確認しながら、刺激電極を所定の位置へ正確に配置できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極が配置される位置を一定にできる。

　別例として、前記誘導情報が前記配置位置までの距離を示す数値である場合、施術者は、数値がゼロに近づくのを確認しながら、刺激電極を所定の位置へ正確に配置できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極が配置される位置を一定にできる。

　前記誘導情報は、前記配置位置までの距離に応じて変化する音である構成とされうる。

　このような構成によれば、施術者は、出力される音に聴覚的に誘導されつつ、刺激電極を所定の位置へ正確に配置できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極が配置される位置を一定にできる。

　前記リハビリテーション支援システムは、
　　前記患者の身体の一部の画像を取得する画像取得部と、
　　前記画像を通じて、前記患者に配置された前記刺激電極の位置を示す電極位置情報を取得する電極位置情報取得部と、
を備えている構成とされうる。
　この場合、前記配置位置記憶部は、前記刺激電極位置情報を前記配置位置情報として記憶する。

　このような構成によれば、ある時点で行なわれたリハビリテーションにおいて決定された刺激電極の配置を記憶し、次回以降のリハビリテーションにおいて利用できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極が配置される位置を一定にできる。

　前記リハビリテーション支援システムは、
　　前記刺激電極に隣接して配置され、所定の波長を有する光を出射する発光部
を備えている構成とされうる。

　このような構成によれば、画像取得部による画像認識技術を通じた刺激電極の位置検出がより容易になる。これにより、刺激電極の位置がより正確に検出され、配置位置記憶部に記憶される配置位置情報の精度を向上できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極が配置される位置を一定にできる。

　前記リハビリテーション支援システムは、
　　前記患者の身体の一部に隣接して配置される正規化されたスケール
を備えている構成とされうる。

　このような構成によれば、画像取得部は、スケールを基準にして画像認識を行ない、画像取得部と患者の身体の一部との距離などによらず、患者の身体の一部上の位置を正確に特定できる。これにより、刺激電極の位置がより正確に検出され、配置位置記憶部に記憶される配置位置情報の精度を向上できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極が配置される位置を一定にできる。

　前記刺激電極位置情報は、前記患者の身体の一部に含まれる特徴点を示す情報を含んでいる構成としてもよい。

　このような構成によれば、スケールなどを用いずとも、患者の身体の一部における特徴点を利用して刺激電極の位置を特定できる。特徴点自体は複数回のリハビリテーションにわたって変化しないため、次回以降のリハビリテーションにおいても当該特徴点を基準として刺激電極の配置位置を特定できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極が配置される位置を一定にできる。

　前記リハビリテーション支援システムは、
　　前記刺激電極を通じて前記患者の身体の一部に電気刺激を印加する刺激印加部と、
　　前記電気刺激による前記刺激電極位置情報の変化に基づいて、リハビリテーションの効果を評価する評価部と、
を備えている構成とされうる。

　このような構成によれば、電気刺激に対する患者の身体の一部の反応、すなわちリハビリテーションの効果を、観察者の目視によることなく定量的に評価できる。電気刺激は、上記のように一定の位置に正確に配置された刺激電極を通じて行なわれる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、刺激の入力と当該刺激に対する反応の双方について正確性を確保できる。

　前記リハビリテーション支援システムは、
　　前記刺激電極に隣接して配置された慣性センサ
を備えている構成とされうる。
　この場合、前記評価部は、前記慣性センサの出力に基づいて、リハビリテーションの効果を評価する。

　このような構成によれば、刺激電極の変位のみならず、刺激電極の変位速度や姿勢変化に係る情報を取得できる。したがって、リハビリテーションの効果をより詳細に評価できる。

　前記リハビリテーション支援システムは、
　　前記刺激電極に隣接して配置された温度センサと湿度センサの少なくとも一方
を備える構成とされうる。
　この場合、前記評価部は、前記温度センサと前記湿度センサの前記少なくとも一方の出力に基づいて、リハビリテーションの効果を評価する。

　麻痺した部位の機能が回復するにつれ、当該部位の温度および湿度が上がることが知られている。上記のような構成によれば、刺激電極の変位のみならず、患者の身体の一部の温度と湿度の少なくとも一方を通じて回復度に係る情報を取得できる。したがって、リハビリテーションの効果をより詳細に評価できる。

　前記リハビリテーション支援システムは、
　　前記刺激電極位置情報を、少なくとも当該電極位置情報が取得された時点および患者特定情報と関連付けて記録する記録部
を備えている構成とされうる。
　この場合、前記評価部は、複数の時点についての前記刺激電極位置情報を比較してリハビリテーションの効果を評価する。

　このような構成によれば、電気刺激に対する患者の身体の一部の反応の変化、すなわちリハビリテーションの進捗を、観察者の目視によることなく定量的に評価できる。電気刺激は、上記のように一定の位置に正確に配置された刺激電極を通じて行なわれる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、刺激の入力と当該刺激に対する反応の双方について正確性を確保できる。

　上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第２の態様は、リハビリテーション支援システムであって、
　患者の身体の一部に電気刺激を印加する刺激印加部と、
　前記患者の身体の一部の画像を取得する画像取得部と、
　前記画像に基づいて、前記電気刺激による前記患者の身体の一部の反応の大きさを評価する評価部と、
　前記画像を表示する表示部と、
　前記電気刺激を印加した位置と前記反応の大きさの関係を表すマップを、前記表示部に表示させる表示制御部と、
を備えている。

　このような構成によれば、評価者によらず、定量的な評価に基づいて刺激電極の配置位置を決定できる。このようにして決定された配置位置に刺激電極を配置するようにすれば、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極が配置される位置を一定にできる。

　前記刺激印加部は、棒体の先端部に設けられた導電部を備えている構成とされうる。

　このような構成によれば、刺激電極を患者の身体の一部に対して着脱する作業を伴うことなく、当該身体の一部における任意の複数箇所に対する電気刺激の印加を効率的に行なうことができる。したがって、刺激電極の配置位置を決定するための定量的な評価を、効率的に遂行できる。

　前記刺激印加部は、前記患者の身体の一部に装着されるシート体上に配列された複数の導電部を備えている構成とされうる。

　このような構成によれば、シート体を患者の身体の一部に一旦装着すれば、当該身体の一部における複数箇所に対する電気刺激の印加を効率的に行なうことができる。特に複数の導電部同士の位置関係が固定されているため、評価者による刺激位置の相違発生を排除できる。したがって、刺激電極の配置位置を決定するための定量的な評価を、評価者によらず効率的に遂行できる。

　前記表示制御部は、前記患者の身体の一部に含まれる筋肉と神経の少なくとも一方の位置を示す画像を前記表示部に表示させる構成とされうる。

　このような構成によれば、当該画像を参考にして刺激印加部による刺激印加位置を決定できる。したがって、患者の身体の一部における複数箇所に対する電気刺激の印加を効率的に遂行できる。

第１実施形態に係るリハビリテーション支援システムを示す図である。 上記のシステムが備える刺激電極を示す図である。 上記システムが備える誘導情報提供部の例を示す図である。 上記システムが備える誘導情報提供部の例を示す図である。 上記システムが備える誘導情報提供部の例を示す図である。 上記システムが備える誘導情報提供部の例を示す図である。 上記刺激電極の位置情報を取得する構成の例を示す図である。 リハビリテーションの効果を評価する構成の例を示す図である。 第２実施形態に係るリハビリテーション支援システムを示す図である。 図９のシステムが備える刺激印加部の例を示す図である。

　添付の図面を参照しつつ、実施形態の例を以下詳細に説明する。図１は、第１実施形態に係るリハビリテーション支援システム１（以下、支援システム１と略称する）を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る支援システム１は、例えば脳卒中による片麻痺患者に対して行なわれるリハビリテーションを支援するように構成されている。支援システム１は、少なくとも１つの刺激電極２を備えている。

　図２に示されるように、刺激電極２は、患者の麻痺肢１００（身体の一部の一例）に配置されるように構成されている。例えば、刺激電極２は、通電刺激を通じて麻痺肢１００を反復的に動作させることにより、脳および神経の回復を促すために用いられる。刺激電極２は、コード３を通じて図示しない電気刺激装置に接続されている。電気刺激装置は、麻痺肢１００を動かそうとする患者の脳からの指令、又は支援システム１からの指令を検出し、当該指令に基づいて刺激電極２に通電を行なうように構成されている。刺激電極２を通じて麻痺肢１００に与えられる電気刺激により、図２に二点鎖線で示されるように麻痺肢１００が動く。これにより、麻痺肢が意図通りに動いたかのように患者に感じさせることができる。このような刺激の繰返しは、麻痺肢の機能回復を促すことが知られている。

　図１に示されるように、支援システム１は、配置位置記憶部４を備えている。配置位置記憶部４は、刺激電極２が配置される位置を示す配置位置情報を記憶している。配置位置情報は、例えば、麻痺肢１００を含む空間における３次元座標とされうる。この場合、刺激電極２が配置される位置は、特定の３次元座標により指定されうる。配置位置記憶部４の例としては、メモリ素子、大容量記憶装置（ハードディスクなど）、可搬型記憶媒体（ディスク型記憶媒体、カード型記憶媒体、ＵＳＢメモリなど）が挙げられる。

　図１に示されるように、支援システムは、誘導情報提供部５を備えている。誘導情報提供部５は、配置位置記憶部４に記憶されている配置位置情報に基づいて、当該配置位置情報が示す位置へ刺激電極２を誘導する誘導情報を施術者（ユーザの一例）に提供するように構成されている。施術者は、誘導情報提供部５により提供される誘導情報に基づいて刺激電極２を麻痺肢１００上の所定の位置に配置する。

　このような構成によれば、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極２が配置される位置を一定にできる。そのような位置は、リハビリテーションの効果が適切に発揮される位置として決定されたものであるため、複数の機会にわたって行なわれるリハビリテーションの有効性を高めることができる。また、刺激電極２の配置位置が常に一定であるため、複数の機会にわたって行なわれるリハビリテーションの効果に対する評価の信頼性を高めることができる。

　図３の（ａ）は、誘導情報提供部５の一例としてのポインタ５１を示している。ポインタ５１は、光線５１ａを出射可能な光源を備えている。ある程度指向性の高い光線を出射可能であれば、光源の種類は問わない。ポインタ５１は、配置位置記憶部４に記憶されている３次元座標に対応する麻痺肢１００上の点を指示する光線５１ａ（誘導情報の一例）を出射する。光線５１ａにより指示されている点は、３次元座標により特定された刺激電極２が配置される位置である。施術者は、光線５１ａに指示されている位置に刺激電極２を配置する。

　このような構成によれば、刺激電極２の配置位置が光線５１ａにより麻痺肢１００上に光学的に示されているため、施術者は、光線５１ａに誘導されつつ、刺激電極２を所定の位置へ正確に配置できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極２が配置される位置を一定にできる。

　図３の（ｂ）は、誘導情報提供部５の一例としてのプロジェクタ５２を示している。プロジェクタ５２は、刺激電極２に相当する画像５２ａを投影可能に構成されている。プロジェクタ５２は、配置位置記憶部４に記憶されている３次元座標に対応する麻痺肢１００上の点に画像５２ａ（誘導情報の一例）を投影する。画像５２ａが投影されている点は、３次元座標により特定された刺激電極２が配置される位置である。

　このような構成によれば、刺激電極２の配置位置が画像５２ａにより麻痺肢１００上に光学的に示されているため、施術者は、画像５２ａに誘導されつつ、刺激電極２を所定の位置へ正確に配置できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極２が配置される位置を一定にできる。

　図１に破線で示されるように、支援システム１は、表示装置６を備える構成としてもよい。表示装置６の例としては、据置型の表示装置（ディスプレイやモニタなど）、可搬型の表示端末（スマートフォン、タブレット端末、ヘッドマウントディスプレイなど）が挙げられる。表示装置６は、誘導情報提供部５と通信可能に接続される。誘導情報提供部５は、誘導情報を表示装置６に表示させる。

　図４の（ａ）は、誘導情報として、画像６１が表示装置６に表示されている例を示している。画像６１は、過去に行なわれたリハビリテーションにおいて刺激電極２が配置された患者の麻痺肢１００を含んでいる。画像６１の例としては、適宜の撮像手段により撮像された画像や、撮像された画像に基づいてモデリングされたコンピュータグラフィクス画像が挙げられる。

　このような構成によれば、施術者は、過去に行なわれたリハビリテーションにおいて配置された刺激電極２の位置を確認しながら、刺激電極２を所定の位置へ正確に配置できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極２が配置される位置を一定にできる。

　図４の（ｂ）に示されるように、現在の患者の麻痺肢１００を撮像した画像６２を表示装置６に表示させてもよい。この場合、誘導情報提供部５は、画像６１を画像６２と並べて、あるいは重畳するように表示装置６に表示させる。このような構成によれば、刺激電極２の配置正確性がより向上する。また、画像６１と画像６２の一致率を検出し、当該一致率に対応する指標を表示装置６に表示させてもよい。このような構成によれば、刺激電極２の配置正確性がより向上するだけでなく、患者や電極配置部位の取り違えも防止できる。

　図５の（ａ）に示されるように、誘導情報として、刺激電極２が配置される位置までの距離を示す数値６３を表示装置６に表示させてもよい。この場合、誘導情報提供部５は、配置位置記憶部４に記憶された配置位置情報が示す３次元座標（刺激電極２が配置される位置）と刺激電極２の現在位置を示す３次元座標との差分をとり、その結果を表示装置６に表示させる。刺激電極２の現在位置は、適宜の撮像手段やセンサを通じて検出されうる。刺激電極２が所定の位置に配置された場合、配置位置情報が示す３次元座標と現在位置を示す３次元座標の差分はゼロとなる。施術者は、表示装置６に表示された数値６３がゼロである事実をもって、刺激電極２が所定の位置に配置されたことを認識しうる。

　このような構成によれば、施術者は、数値６３がゼロに近づくのを確認しながら、刺激電極２を所定の位置へ正確に配置できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極２が配置される位置を一定にできる。

　図５の（ｂ）に示されるように、刺激電極２が配置される位置までの距離を示す数値６３を表示する表示装置６は、刺激電極２の一部に設けられていてもよい。このような構成によれば、施術者は、刺激電極２に設けられた表示装置６に表示される数値６３を確認しながら当該刺激電極２の配置を決定できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極２が配置される位置を一定にできる。

　図６は、誘導情報として、刺激電極２が配置される位置までの距離に応じて変化する音を用いる例を示している。この場合、誘導情報提供部５は、配置位置記憶部４に記憶された配置位置情報が示す３次元座標（刺激電極２が配置される位置）と刺激電極２の現在位置を示す３次元座標との差分をとり、差分の値に応じた音を出力する。刺激電極２の現在位置は、適宜の撮像手段やセンサを通じて検出されうる。

　図６に示される例においては、刺激電極２が所定の配置位置から離れた位置にある場合に第１の音が出力され、刺激電極２が所定の位置に配置された場合に第２の音が出力されている。第１の音と第２の音の相違の一例としては、音の大きさが挙げられる。例えば、刺激電極２が所定の配置位置に近づくにつれて出力される音が大きくなる。第１の音と第２の音の相違の別例としては、音の周波数（高低）が挙げられる。例えば、刺激電極２が所定の配置位置に近づくにつれて出力される音（周波数）が高くなる。第１の音と第２の音の相違の別例としては、繰り返し出力される音のピッチなどが挙げられる。例えば、刺激電極２が所定の配置位置に近づくにつれて繰返し出力される音のピッチが短くなる。第１の音を無音とし、第２の音を所定の音としてもよい。この場合、刺激電極２が所定の位置に配置された場合にのみ当該所定の音が出力される。なお、音の大小、音（周波数）の高低、ピッチの長短については、ここで示した例と逆であってもよい。

　このような構成によれば、施術者は、出力される音に誘導されつつ、刺激電極２を所定の位置へ正確に配置できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極２が配置される位置を一定にできる。

　次に、配置位置記憶部４に記憶される配置位置情報を取得するための構成について詳細に説明する。図１に破線で示されるように、支援システム１は、画像取得部７と電極位置情報取得部８を備える構成としてもよい。

　画像取得部７は、患者の麻痺肢１００の画像を取得するように構成されている。なお、画像取得部７は、患者の麻痺肢１００の形状を３次元的に把握できるように、深度情報を取得できる構成とすることが好ましい。電極位置情報取得部８は、画像取得部７が取得した画像を通じて、麻痺肢１００に配置された刺激電極２の位置を示す電極位置情報を取得するように構成されている。配置位置記憶部４は、電極位置情報取得部８が取得した電極位置情報を、上記の配置位置情報として記憶できるように構成されている。

　このような構成によれば、ある時点で行なわれたリハビリテーションにおいて決定された刺激電極２の麻痺肢１００上における配置を記憶し、次回以降のリハビリテーションにおいて利用できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極２が配置される位置を一定にできる。なお、画像認識技術を通じて電極位置情報を取得するため、刺激電極２は、患者の肌と明確に区別できる色（青、紫、ピンクなど）で着色されていることが好ましい。

　図１に破線で示されるように、支援システム１は、発光部９を備える構成としてもよい。発光部９は、刺激電極２に隣接して配置され、所定の波長の光を出射するように構成されている。「所定の波長の光」は、可視域の光だけでなく、赤外域の光を含む意味である。発光部９は、刺激電極２の一部として設けられてもよい。

　このような構成によれば、画像取得部７による画像認識技術を通じた刺激電極２の位置検出がより容易になる。画像取得部７は、発光部９が出射する光の波長に対して高い感度を有することが好ましい。これにより、刺激電極２の位置がより正確に検出され、配置位置記憶部４に記憶される配置位置情報の精度を向上できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極２が配置される位置を一定にできる。

　図１に破線で示されるように、支援システム１は、スケール１０を備える構成としてもよい。スケール１０は、図７の（ａ）に示されるように、患者の麻痺肢１００に隣接して配置され、正規化された目盛りを有している。ここで「正規化された」とは、スケール上の１単位（ここでは１目盛り）が、例えば１ｃｍあるいは１インチなどの別単位に対応付けられていることを意味している。目盛りのついたスケールに代えて、サイズが正規化された物体を患者の麻痺肢１００に隣接するように配置してもよい。

　このような構成によれば、画像取得部７は、スケール１０の目盛りを基準にして画像認識を行ない、画像取得部７と麻痺肢１００との距離などによらず、麻痺肢１００上の位置を正確に特定できる。これにより、刺激電極２の位置がより正確に検出され、配置位置記憶部４に記憶される配置位置情報の精度を向上できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極２が配置される位置を一定にできる。

　画像取得部７は、図７の（ｂ）に示されるような患者の麻痺肢１００上における黒子１００ａや傷跡１００ｂなどの特徴点を抽出するように構成されうる。この場合、電極位置情報取得部８は、当該特徴点を示す情報を電極位置情報に含めてもよい。例えば、刺激電極２の位置は、黒子１００ａに対する方向と距離に基づいて特定されうる。麻痺肢１００における血管の位置などを特徴点として抽出してもよい。

　このような構成によれば、スケール１０などを用いずとも、患者の身体の一部における特徴点を利用して刺激電極２の位置を特定できる。特徴点自体は複数回のリハビリテーションにわたって変化しないため、次回以降のリハビリテーションにおいても当該特徴点を基準として刺激電極２の配置位置を特定できる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極２が配置される位置を一定にできる。

　次に、リハビリテーションの効果を定量的に評価するための構成について説明する。図１に破線で示されるように、支援システム１は、刺激印加部１１と評価部１２を備える構成としてもよい。

　図８に示されるように、刺激印加部１１は、刺激電極２を通じて患者の麻痺肢１００に電気刺激を印加できるように構成されている。当該電気刺激により、麻痺肢１００は反射運動を行なう。画像取得部７は、麻痺肢１００が反射運動を行なう様子を画像データとして取得する。電極位置情報取得部８は、画像取得部７が取得した画像に基づいて、電気刺激前後の刺激電極２の電極位置情報を取得する。

　評価部１２は、電気刺激による電極位置情報の変化に基づいて、リハビリテーションの効果を評価するように構成されている。具体的には、電極位置情報は刺激電極２の３次元空間における位置座標を情報として含んでいるため、ある電気刺激に対して麻痺肢１００がどの方向にどの程度動いたのかを、刺激電極２の変位に基づいて定量的に把握できる。

　このような構成によれば、電気刺激に対する麻痺肢１００の反応、すなわちリハビリテーションの効果を、観察者の目視によることなく定量的に評価できる。電気刺激は、上記のように一定の位置に正確に配置された刺激電極２を通じて行なわれる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、刺激の入力と当該刺激に対する反応の双方について正確性を確保できる。

　図１に破線で示されるように、支援システム１は、慣性センサ１３を備える構成としてもよい。慣性センサ１３は、刺激電極２に隣接して配置される。慣性センサ１３は、刺激電極２の一部として設けられてもよい。慣性センサ１３は、電気刺激に伴う刺激電極２の変位（速度、加速度、姿勢変化）に応じた信号を出力するように構成されている。図８に示されるように、評価部１２は、電気刺激による電極位置情報の変化に加えて、慣性センサ１３の出力に基づいてリハビリテーションの効果を評価するように構成されている。

　このような構成によれば、刺激電極２の３次元空間内における変位のみならず、刺激電極２の３次元空間内における変位速度や姿勢変化に係る情報を取得できる。したがって、リハビリテーションの効果をより詳細に評価できる。

　図１に破線で示されるように、支援システム１は、温度／湿度センサ１４を備える構成としてもよい。温度／湿度センサ１４は、刺激電極２に隣接して配置される。温度／湿度センサ１４は、刺激電極２の一部として設けられてもよい。温度／湿度センサ１４は、自身が配置されている箇所における温度と湿度の少なくとも一方に応じた信号を出力するように構成されている。図８に示されるように、評価部１２は、電気刺激による電極位置情報の変化に加えて、また慣性センサ１３の出力に加えてあるいは代えて、温度／湿度センサ１４からの出力に基づいてリハビリテーションの効果を評価するように構成されている。

　麻痺した部位の機能が回復するにつれ、当該部位の温度および湿度が上がることが知られている。上記のような構成によれば、刺激電極２の３次元空間内における変位のみならず、麻痺肢１００の温度と湿度の少なくとも一方を通じて回復度に係る情報を取得できる。したがって、リハビリテーションの効果をより詳細に評価できる。

　図１に破線で示されるように、支援システム１は、記録部１５を備える構成としてもよい。記録部１５は、電極位置情報取得部８が取得した電極位置情報を、少なくとも当該電極位置情報が取得された時点および患者特定情報（氏名、患者番号など）と関連付けて記録するように構成されている。記録部１５に記録される他の情報の例としては、疾患名、治療条件、治療内容などが挙げられる。

　記録部１５の例としては、大容量記憶装置（ハードディスクなど）や、可搬型記憶媒体（ディスク型記憶媒体、カード型記憶媒体、ＵＳＢメモリなど）が挙げられる。記録部１５は、電極位置情報取得部８と有線または無線通信可能であれば、その設置場所は問わない。電極位置情報取得部８とスタンドアロンなシステムを構成してもよいし、ＬＡＮやＷＡＮを介して電極位置情報取得部８と接続されてもよい。

　図８に示されるように、評価部１２は、複数の時点についての電極位置情報を比較してリハビリテーションの効果を評価するように構成されている。比較に際しては、複数の時点についての電極位置情報の少なくとも一部は、記録部１５に記録されているものが参照される。例えば、上記の説明に基づいて同一箇所に配置された刺激電極２を通じて同一の電気刺激が加えられた場合、前回のリハビリテーションにおける反応と今回のリハビリテーションにおける反応を比較することによって、リハビリテーションの進捗を定量的に評価できる。あるいは、同一の撮像条件によって画像取得部７により取得された複数時点の画像を記録部１５に記録しておき、当該複数の画像の相関率を評価することによっても、リハビリテーションの進捗を定量的に評価できる。なお、画像の相関率を評価するにあたっては、麻痺肢１００の所定の状態（例えば動作の終了時点）の評価に限らず、取得された画像に基づく動作軌道や速度などを評価する態様であってもよい。

　上記のような構成によれば、電気刺激に対する麻痺肢１００の反応の変化、すなわちリハビリテーションの進捗を、観察者の目視によることなく定量的に評価できる。電気刺激は、上記のように一定の位置に正確に配置された刺激電極２を通じて行なわれる。したがって、施術者によらず、複数の機会にわたり、刺激の入力と当該刺激に対する反応の双方について正確性を確保できる。

　本実施形態において、少なくとも電極位置情報取得部８と評価部１２の機能は、通信可能に接続されたプロセッサとメモリの協働により実行されるソフトウェアにより実現されている。プロセッサの例としては、ＣＰＵやＭＰＵが挙げられる。メモリの例としては、ＲＡＭやＲＯＭが挙げられる。しかしながら、電極位置情報取得部８と評価部１２の少なくとも一方の機能は、回路素子などのハードウェアにより、あるいはハードウェアとソフトウェアの組合せにより実現されうる。

　図９は、第２実施形態に係るリハビリテーション支援システム２０１（以下、支援システム２０１と略称する）を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る支援システム２０１は、刺激電極の適切な配置位置を決定する作業を支援するように構成されている。支援システム２０１は、刺激印加部２０２、画像取得部２０３、表示部２０４、評価部２０５、および表示制御部２０６を備えている。

　刺激印加部２０２は、患者の麻痺肢１００（患者の身体の一部の一例）に電気刺激を印加できるように構成されている。当該電気刺激により、麻痺肢１００は反射運動を行なう。画像取得部２０３は、麻痺肢１００が反射運動を行なう様子を画像データとして取得するように構成されている。表示部２０４は、画像取得部２０３が取得した画像を表示するように構成されている。

　評価部２０５は、画像取得部２０３が取得した画像に基づいて、刺激印加部２０２により印加された電気刺激に対する麻痺肢１００の反応の大きさを評価するように構成されている。具体的には、刺激を印加する前の麻痺肢１００の画像と、刺激に反応した麻痺肢１００の画像との一致率を取得し、一致率が低いほど反応が大きいと評価する。あるいは、麻痺肢１００に適当なマーカを装着し、電気刺激によるマーカの変位量を画像認識することによって反応の大きさを評価してもよい。麻痺肢１００における複数の箇所に対して刺激印加部２０２により電気刺激を印加し、各刺激印加に対する麻痺肢１００の反応の大きさを評価することにより、電気刺激を印加した位置と反応の大きさが対をなす複数組のデータが得られる。

　表示制御部２０６は、刺激印加部２０２により電気刺激を印加した位置と、評価部２０５により評価された麻痺肢１００の反応の大きさの関係を表すマップ２０７を、表示部２０４に表示させるように構成されている。図９に示される例においては、より大きな反応が得られた電気刺激の印加箇所が、表示部２０４において、画像取得部２０３により取得された画像に重畳表示されている。マップ２０７は、リハビリテーションにおいて刺激電極が配置されるべき位置を示唆している。施術者は、マップ２０７に基づいて刺激電極の配置位置を決定する。

　マップ２０７の表示態様は、図９に示した例に限られるものではない。例えば、反応の大きさに応じた等高線を、画像取得部２０３により取得された画像に重畳表示してもよい。また、表示部２０４に表示されるマップは、画像取得部２０３により取得された画像に重畳表示されることを要しない。画像取得部２０３により取得された麻痺肢１００の画像に基づいてモデリング生成されたコンピュータグラフィクス画像としてマップが提供されてもよい。

　図９に破線で示されるように、支援システム２０１は、記録部２０８を備える構成としてもよい。記録部２０８は、評価部２０５による評価結果を、少なくとも評価が行なわれた時点および患者特定情報（氏名、患者番号など）と関連付けて記録できるように構成されている。記録部２０８に記録される他の情報の例としては、疾患名、治療条件、治療内容などが挙げられる。

　記録部２０８の例としては、大容量記憶装置（ハードディスクなど）や、可搬型記憶媒体（ディスク型記憶媒体、カード型記憶媒体、ＵＳＢメモリなど）が挙げられる。記録部１５は、評価部２０５と有線または無線通信可能であれば、その設置場所は問わない。評価部２０５とスタンドアロンなシステムを構成してもよいし、ＬＡＮやＷＡＮを介して評価部２０５と接続されてもよい。また、記録部２０８は、第１実施形態を参照して説明した配置位置記憶部４であってもよい。

　上記のような構成によれば、評価者によらず、定量的な評価に基づいて刺激電極の配置位置を決定できる。このようにして決定された配置位置に刺激電極を配置するようにすれば、施術者によらず、複数の機会にわたり、患者に刺激電極が配置される位置を一定にできる。

　図１０の（ａ）は、刺激印加部２０２の一例を示している。本例に係る刺激印加部２０２は、棒体２０２ａの先端に導電部２０２ｂが設けられている。信号線２０２ｃを通じて入力される信号に応じて、麻痺肢１００に対して導電部２０２ｂから電気刺激が印加される。

　このような構成によれば、刺激電極を麻痺肢１００に対して着脱する作業を伴うことなく、麻痺肢１００における任意の複数箇所に対する電気刺激の印加を効率的に行なうことができる。したがって、刺激電極の配置位置を決定するための定量的な評価を、効率的に遂行できる。

　図１０の（ｂ）は、刺激印加部２０２の別例を示している。本例に係る刺激印加部２０２は、麻痺肢１００に装着されるシート体２０２ｄを備えている。シート体２０２ｄ上には、複数の導電部２０２ｅが配列されている。信号線２０２ｆを通じて入力される信号に応じて、麻痺肢１００に対して各導電部２０２ｅから電気刺激が順次に印加される。

　このような構成によれば、シート体２０２ｄを麻痺肢１００に一旦装着すれば、麻痺肢１００における複数箇所に対する電気刺激の印加を効率的に行なうことができる。特に複数の導電部２０２ｅ同士の位置関係が固定されているため、評価者による刺激位置の相違発生を排除できる。したがって、刺激電極の配置位置を決定するための定量的な評価を、評価者によらず効率的に遂行できる。

　図９に破線で示されるように、表示制御部２０６は、麻痺肢１００に含まれる筋肉と神経の少なくとも一方を示す画像２０９を、表示部２０４に表示させるように構成されうる。画像２０９は、解剖学的な知見に基づいて予め作成されたコンピュータグラフィクス画像である。

　このような構成によれば、画像２０９を参考にして刺激印加部２０２による刺激印加位置を決定できる。したがって、麻痺肢１００における複数箇所に対する電気刺激の印加を効率的に遂行できる。

　本実施形態において、少なくとも評価部２０５と表示制御部２０６の機能は、通信可能に接続されたプロセッサとメモリの協働により実行されるソフトウェアにより実現されている。プロセッサの例としては、ＣＰＵやＭＰＵが挙げられる。メモリの例としては、ＲＡＭやＲＯＭが挙げられる。しかしながら、評価部２０５と表示制御部２０６の少なくとも一方の機能は、回路素子などのハードウェアにより、あるいはハードウェアとソフトウェアの組合せにより実現されうる。

　上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。

　本出願の記載の一部を構成するものとして、２０１４年６月４日に提出された日本国特許出願２０１４－１１５８５８の内容が援用される。

Claims (18)

1. 　患者の身体の一部に配置される刺激電極と、
   　前記刺激電極が配置される位置を示す配置位置情報を記憶している配置位置記憶部と、
   　前記配置位置情報に基づいて、前記位置へ前記刺激電極を誘導する誘導情報をユーザに提供する誘導情報提供部と、
   を備えている、
   リハビリテーション支援システム。
2. 　前記誘導情報提供部は、前記患者の身体の一部に前記誘導情報を光学的に示す、
   請求項１に記載のリハビリテーション支援システム。
3. 　表示装置を備えており、
   　前記誘導情報提供部は、前記誘導情報を前記表示装置に表示する、
   請求項１または２に記載のリハビリテーション支援システム。
4. 　前記誘導情報は、過去に取得された前記患者の身体の一部の画像を含んでいる、
   請求項３に記載のリハビリテーション支援システム。
5. 　前記誘導情報は、前記配置位置までの距離を示す数値である、
   請求項３に記載のリハビリテーション支援システム。
6. 　前記誘導情報は、前記配置位置までの距離に応じて変化する音である、
   請求項１に記載のリハビリテーション支援システム。
7. 　前記患者の身体の一部の画像を取得する画像取得部と、
   　前記画像を通じて、前記患者に配置された前記刺激電極の位置を示す電極位置情報を取得する電極位置情報取得部と、
   を備えており、
   　前記配置位置記憶部は、前記刺激電極位置情報を前記配置位置情報として記憶する、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援システム。
8. 　前記刺激電極に隣接して配置され、所定の波長を有する光を出射する発光部を備えている、
   請求項７に記載のリハビリテーション支援システム。
9. 　前記患者の身体の一部に隣接して配置される正規化されたスケールを備えている、
   請求項７または８に記載のリハビリテーション支援システム。
10. 　前記刺激電極位置情報は、前記患者の身体の一部に含まれる特徴点を示す情報を含んでいる、
    請求項７から９のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援システム。
11. 　前記刺激電極を通じて前記患者の身体の一部に電気刺激を印加する刺激印加部と、
    　前記電気刺激による前記刺激電極位置情報の変化に基づいて、リハビリテーションの効果を評価する評価部と、
    を備えている、
    請求項７から１０のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援システム。
12. 　前記刺激電極に隣接して配置された慣性センサを備えており、
    　前記評価部は、前記慣性センサの出力に基づいて、リハビリテーションの効果を評価する、
    請求項１１に記載のリハビリテーション支援システム。
13. 　前記刺激電極に隣接して配置された温度センサと湿度センサの少なくとも一方を備え、
    　前記評価部は、前記温度センサと前記湿度センサの前記少なくとも一方の出力に基づいて、リハビリテーションの効果を評価する、
    請求項１１または１２に記載のリハビリテーション支援システム。
14. 　前記刺激電極位置情報を、少なくとも当該電極位置情報が取得された時点および患者特定情報と関連付けて記録する記録部を備えており、
    　前記評価部は、複数の時点についての前記刺激電極位置情報を比較してリハビリテーションの効果を評価する、
    請求項１１から１３のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援システム。
15. 　患者の身体の一部に電気刺激を印加する刺激印加部と、
    　前記患者の身体の一部の画像を取得する画像取得部と、
    　前記画像に基づいて、前記電気刺激による前記患者の身体の一部の反応の大きさを評価する評価部と、
    　前記画像を表示する表示部と、
    　前記電気刺激を印加した位置と前記反応の大きさの関係を表すマップを、前記表示部に表示させる表示制御部と、
    を備えている、
    リハビリテーション支援システム。
16. 　前記刺激印加部は、棒体の先端部に設けられた導電部を備えている、
    請求項１５に記載のリハビリテーション支援システム。
17. 　前記刺激印加部は、前記患者の身体の一部に装着されるシート体上に配列された複数の導電部を備えている、
    請求項１５に記載のリハビリテーション支援システム。
18. 　前記表示制御部は、前記患者の身体の一部に含まれる筋肉と神経の少なくとも一方の位置を示す画像を前記表示部に表示させる、
    請求項１５から１７のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援システム。

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