JP2005278706A

JP2005278706A - 携帯型筋電図・体動計測器

Info

Publication number: JP2005278706A
Application number: JP2004093454A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kawamura; 保男河村; Shin Fujiya; 冨士谷　　伸
Original assignee: MCA KK; Skinos Co Ltd
Current assignee: MCA KK; Skinos Co Ltd
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】運動状態であっても、リアルタイムにリハビリテーション効果や薬剤等の効果を定量的に判定することができる携帯型筋電図・体動計測器を提供する。
【解決手段】リハビリテーション過程にある患者２の下肢４の筋電位検出信号と体動検出信号とが電波信号で携帯型送信機５から受信機６に送信され、受信機６はそれぞれの筋電位検出信号と体動検出信号とを筋電位データと体動データに変換してパーソナルコンピュータ８に送る。パーソナルコンピュータ８は、筋電位データと体動データに基づいて下肢３，４の生体状態の差を定量的に解析するため、医師又は検者は、その解析データを見て、左下肢４のリハビリテーション効果や薬剤等の効果を定量的に判定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、脳卒中、その他の神経、筋疾患の症態及びリハビリテーション過程で、患者の回復状態を定量的に計測するための携帯型筋電図・体動計測器に関する。

従来、脳卒中、その他の神経、筋疾患の症態及びリハビリテーション過程で、医師は、その患者の左右下肢や左右上肢の筋電図を計測し、記録して解析することにより、患者に対するリハビリテーションの効果や薬剤等の効果を判定することがある。この場合、筋電図の計測と記録、及び解析等のために使用される計測器は、観察用オシロスコープやペン書きポリグラフ、それにデータレコーダや記録装置などを組み合わせた高価な構成になっており、病院の診察室等に固定的に設置されていることが多い。（非特許文献１参照）

柳澤信夫、柴▲崎▼浩著「神経生理を学ぶ人のために」医学書院発行１９９７年１１月１５日ｐ１１及び図７

最近の医学研究によると、神経疾患患者の症態及びリハビリテーション過程で、医師が、患者に対するリハビリテーション効果や薬剤投入効果などを正確に判定する場合、患者の左右下肢や左右上肢の筋電図を、例えば歩行運動状態でリアルタイムに計測するとともに患者の体動を定量的に計測することが望ましいことが明らかになっている。
しかしながら、上記のような従来の筋電図計測器は、病院の診察室等に固定的に設置されていることが多いため、患者が歩行運動状態でリアルタイムに患者の筋電図を計測することは極めて困難である。また、患者の体動状態を定量的に計測することはできない。

そこで本発明では、被験者が運動状態であっても、リアルタイムに被験者の筋電図と体動とを同時に計測し、医師又は検者が被験者に対するリハビリテーションの効果や薬剤等の効果を定量的に判定することができる携帯型筋電図・体動計測器を提供することを解決すべき課題とするものである。

上記課題は、特許請求の範囲の欄に記載した携帯型筋電図・体動計測器により解決することができる。
請求項１に記載の携帯型筋電図・体動計測器によれば、例えば、脳卒中等により左下肢が麻痺状態にある反面、右下肢が正常である被験者（患者）がリハビリテーションをする場合、筋電位センサと体動センサとを被験者の左右下肢それぞれの同一的な部位に取り付けた状態で、被験者が歩行運動等を開始すると、筋電位センサにより検出された被験者の左右下肢それぞれの筋電位に対応した筋電位信号と、体動センサにより検出された被験者の左右下肢それぞれの動きに対応した体動信号とが、被験者が携帯している携帯無線送信手段に入力される。携帯無線送信手段は、それぞれの筋電位信号と体動信号とを無線信号に変換して受信手段に送信する。受信手段は、携帯無線送信手段から送信された筋電位信号と体動信号とを筋電位データと体動データとに変換して解析手段に送る。解析手段は、筋電位データに基づいて左右下肢それぞれの筋電図を作成するとともに、その筋電図と上記体動データとに基づいて当該被験者の左右下肢それぞれの生体状態を比較可能に解析する。これにより、医師又は検者は、被験者に対するリハビリテーションの効果や薬剤等の効果を判定することができる。
尚、上記のように被験者の被験部位を左右下肢とする以外に、左右上肢としても同様である。

本発明によれば、被験者が運動状態であっても、リアルタイムに被験者の筋電図と体動とを同時に計測することができるため、医師又は検者は、被験者に対するリハビリテーションの効果や薬剤等の効果を定量的に判定することができる。

次に、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、患者２が運動状態でもリアルタイムに患者２の筋電図と体動とを同時に計測することができる携帯型筋電図・体動計測器１の全体的な構成を示した系統図である。尚、この患者２は、脳卒中による運動障害により左下肢４が麻痺状態にある反面、右下肢３が正常であり、リハビリテーション過程にある。

図１に示すように、携帯型筋電図・体動計測器１は、患者２の右下肢３に貼着されて右下肢３の筋電位を検出する筋電位センサ３ａ，３ｂ，３ｃと、患者２の左下肢４に貼着されて左下肢４の筋電位を検出する筋電位センサ４ａ，４ｂ，４ｃと、患者２の右下肢３に貼着されて患者２の右下肢３の体動を検出する体動センサ３ｍと、患者２の左下肢４に貼着されて患者２の左下肢４の体動を検出する体動センサ４ｍとを用いる。
尚、上記筋電位センサ３ａ，３ｂ，３ｃ，４ａ，４ｂ，４ｃにおいて、３ｂ，４ｂは参照電極の役目を有し、３ａ，３ｃ，４ａ，４ｃは計測電極の役目を持つ。また、体動センサ３ｍ，４ｍは、右下肢３、左下肢４の動きに伴う加速度を検出するものである。

携帯型筋電図・体動計測器１は、また、上記患者２の例えば腰部に取り付けられ、患者２に携帯される携帯型送信機５を有する。この携帯型送信機５は、上記筋電位センサ３ａ，３ｂ，３ｃ，４ａ，４ｂ，４ｃ、及び上記体動センサ３ｍ，４ｍにより検出された筋電位及び体動の検出信号を電波信号に変換して送信する電子回路を有するものである。尚、この電波信号は変調され、携帯型送信機５のアンテナ５ａから、電波法に抵触しない弱い出力電力で送信されるもので、その送信周波数は、例えば３１４．５ＭＨｚを使用している。また、携帯型送信機５は、電源として電池を内蔵し、図示していない電源スイッチをオンすることによって、携帯型送信機５と、上記筋電位センサ３ａ，３ｂ，３ｃ，４ａ，４ｂ，４ｃ、体動センサ３ｍ，４ｍが稼動状態になる。

携帯型送信機５のアンテナ５ａから送信された上記電波信号は、病院の診察室等に置かれた受信機６により受信される。受信機６は、スーパーヘテロダイン方式の受信回路を有し、アンテナ６ａを介して受信した上記電波信号を復調したうえ、この復調した信号を積分回路で積分し、筋電位データや体動データとして出力する。

受信機６から出力された筋電位データや体動データは、ＲＳ−２３２ＣストレートケーブルやＵＳＢケーブル等の信号ケーブル７を介してパーソナルコンピュータ８に伝送される。パーソナルコンピュータ８は、上記筋電位データや体動データを記録部にリアルタイムに記録する。

パーソナルコンピュータ８は、筋電位データや体動データを記録するソフトウエアと、記録した筋電位データや体動データに基づいて当該患者２の右下肢３と左下肢４の生体状態を定量的に解析し、比較するためのソフトウエアを有している。

パーソナルコンピュータ８は、上記筋電位データに基づいて当該患者２の右下肢３と左下肢４それぞれの筋電図を作成するとともに、それぞれの筋電図と右下肢３及び左下肢４の体動データとに基づいて、正常な右下肢３と麻痺状態にある左下肢４の生体状態の差、即ち、左下肢４のリハビリテーション効果や薬剤等の効果を定量的に解析する。この場合、パーソナルコンピュータ８は、医師又は検者が左下肢４のリハビリテーション効果を定量的に認識できるように、ディスプレイ８ａに数値データを表示させる。これにより、医師又は検者は、患者２の脳卒中等に起因する運動障害の回復過程でのリハビリテーション効果や薬剤等の効果を判定することができる。

次に、携帯型筋電図・体動計測器１の作用を説明する。
携帯型筋電図・体動計測器１を使用する患者２は、脳卒中等に起因して左下肢４が麻痺状態にあり、右下肢３が正常であって、リハビリテーションをしている。携帯型筋電図・体動計測器１を構成する携帯型送信機５を患者２の腰部に保持した状態で、筋電位センサ３ａ，３ｂ，３ｃを右下肢３に貼着し、筋電位センサ４ａ，４ｂ，４ｃを左下肢４に貼着する。また、体動センサ３ｍを右下肢３に貼着し、体動センサ４ｍを左下肢４に貼着する。この状態で、携帯型送信機５の電源スイッチをオンする。

上記準備操作が完了したあと、患者２は医師に指示された所定の体動、例えばイスに腰掛けた状態から立ち上がり、歩行を開始すると、筋電位センサ３ａ，３ｂ，３ｃ，４ａ，４ｂ，４ｃにより右下肢３、左下肢４それぞれの筋電位が検出されるとともに、体動センサ３ｍ，４ｍにより右下肢３、左下肢４それぞれの体動が検出される。右下肢３、左下肢４それぞれの筋電位が筋電位センサ３ａ，３ｂ，３ｃ，４ａ，４ｂ，４ｃにより検出されると、右下肢３、左下肢４それぞれの筋電位検出信号が携帯型送信機５に入力される。また、右下肢３、左下肢４それぞれの体動が体動センサ３ｍ，４ｍにより検出されると、右下肢３、左下肢４それぞれの体動検出信号が携帯型送信機５に入力される。

上記の筋電位検出信号及び体動検出信号が携帯型送信機５に入力されると、携帯型送信機５は、筋電位検出信号及び体動検出信号を電波信号に変換してアンテナ５ａから送信する。この場合、この電波信号は変調され、送信周波数が３１４．５ＭＨｚで受信機６に送信される。受信機６は、アンテナ６ａを介して受信した上記電波信号を復調したうえ、この復調した信号を積分回路で積分し、右下肢３、左下肢４それぞれの筋電位データや体動データとしてパーソナルコンピュータ８に出力する。

パーソナルコンピュータ８は、上記筋電位データや体動データを記録部にリアルタイムに記録する。また、パーソナルコンピュータ８は、上記筋電位データに基づいて当該患者２の右下肢３と左下肢４それぞれの筋電図を作成するとともに、それぞれの筋電図と右下肢３、左下肢４の体動データとに基づいて、正常な右下肢３と麻痺状態にある左下肢４の生体的な差、即ち、左下肢４のリハビリテーション効果を定量的に解析し、医師又は検者が左下肢４のリハビリテーション効果を定量的に認識できるように、ディスプレイ８ａに数値データを表示させる。これにより、医師又は検者は、患者２の脳卒中等に起因する運動障害の回復過程でのリハビリテーション効果や薬剤等の効果を定量的に判定することができる。

以上説明した発明の実施の形態では、患者２の右下肢３と左下肢４の筋電位と体動とを検出する例を示したが、患者２の運動障害では右上肢１０や左上肢１１が麻痺することもある。その場合、患者２の右上肢１０、左上肢１１の筋電位と体動とを検出する。これにより、医師又は検者が右上肢１０もしくは右上肢１１のリハビリテーション効果や薬剤等の効果を判定することができるようなソフトウエアをパーソナルコンピュータ８に内蔵する。

また、発明の実施の形態では、筋電位センサ３ａ，３ｂ，３ｃを第１チャンネル、筋電位センサ４ａ，４ｂ，４ｃを第２チャンネルとする二つのチャンネルを有し、第１チャンネルにより右下肢３の筋電位を検出するとともに、第２チャンネルにより左下肢４の筋電位を検出するようにしたが、右下肢３、左下肢４それぞれの筋電位を複数のチャンネルで検出してもよい。

携帯型筋電図・体動計測器の全体的な構成を示した系統図である。

符号の説明

１携帯型筋電図・体動計測器
２患者
３右下肢
４左下肢
３ａ，３ｂ，３ｃ筋電位センサ
４ａ，４ｂ，４ｃ筋電位センサ
３ｍ体動センサ
４ｍ体動センサ
５携帯型送信機
６受信機
７ケーブル
８パーソナルコンピュータ
１０右上肢
１１左上肢

Claims

被験者の左右下肢や左右上肢それぞれの筋電位を検出する筋電位センサと、前記被験者の左右下肢や左右上肢それぞれの動きを検出する体動センサと、前記被験者が携帯して前記筋電位センサにより検出された前記被験者の左右下肢や左右上肢それぞれの筋電位に対応した筋電位信号と前記体動センサにより検出された前記被験者の左右下肢や左右上肢それぞれの動きに対応した体動信号とを無線信号に変換して送信する携帯無線送信手段と、前記携帯無線送信手段から無線信号で送信された前記筋電位信号と体動信号とを受信したうえ当該筋電位信号と体動信号とを筋電位データと体動データとに変換して出力する受信手段と、前記受信手段から出力された前記被験者の左右下肢や左右上肢それぞれの筋電位データに基づいて作成した筋電図と前記体動データとに基づいて当該被験者の左右下肢それぞれの生体状態及び左右上肢それぞれの生体状態を比較可能に解析する解析手段とを備えたことを特徴とする携帯型筋電図・体動計測器。
前記受信手段は、前記携帯無線送信手段から無線信号で送信された前記筋電位信号と体動信号とを所定の積分定数で積分した信号を前記筋電位データ、体動データとして出力することを特徴とする請求項１に記載の携帯型筋電図・体動計測器。