JP2009112791A

JP2009112791A - リハビリテーション支援装置

Info

Publication number: JP2009112791A
Application number: JP2008230463A
Authority: JP
Inventors: Rieishi Osu; 理英子大須; Toshiyuki Fujiwara; 俊之藤原; Junichi Ushiba; 潤一牛場; Yohei Otaka; 洋平大高
Original assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International; National Institute of Information and Communications Technology; Keio University
Current assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International; National Institute of Information and Communications Technology; Keio University
Priority date: 2007-10-16
Filing date: 2008-09-09
Publication date: 2009-05-28

Abstract

【課題】リハビリテーション支援装置において、重度の麻痺患者に適用することを可能にする。
【解決手段】片麻痺の患者に対するリハビリテーションを支援する装置において、非麻痺肢の筋活動を観測する観測手段４１、４２と、観測手段による観測結果に基づき、麻痺肢に対して刺激を付与する刺激付与手段４４とを備えるリハビリテーション支援装置４により、麻痺肢からの筋活動の観測が困難な重度の麻痺患者に対しても、脳からの運動指令に合わせたような電気刺激の付与が可能となり、効果的なリハビリテーションが行える。
【選択図】図４

Description

本発明は、片麻痺の患者に対するリハビリテーションを支援するリハビリテーション支援装置等に関するものである。

脳出血・脳梗塞などの脳血管障害により脳の運動をつかさどる部分などが損傷し、身体の片側（特に左側又は右側）が上手く動かなくなる片麻痺からの回復訓練においては、例えば、麻痺した腕を動かそうとする脳からの指令を賦活し、それに合わせて麻痺肢の筋を電気刺激することにより、あたかも意図的に動いたように感じさせることが効果的であることが示唆されている。

従来では、麻痺肢のわずかな筋電図を計測し、それをトリガーとして刺激を与えたり、それを増幅したりするように刺激を与える装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００４−０００６９８号公報（第１頁、第１図等）

しかしながら、従来のように麻痺肢から筋電図を計測し、刺激を与える手法は、麻痺肢から筋電図が観察することができないような重度の麻痺患者には適用することができないという問題点を有していた。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、筋電図の観測が可能な非麻痺肢からの信号に基づき麻痺肢に対して刺激を付与する構成とすることにより、麻痺肢からは筋電図が観察されないような重度の麻痺患者に対しても適用可能なリハビリテーション支援装置を提供することを目的とする。

本第一の発明のリハビリテーション支援装置は、片麻痺の患者に対するリハビリテーションを支援する装置において、非麻痺肢の筋活動を観測する観測手段と、該観測手段による観測結果に基づき、麻痺肢に対して刺激を付与する刺激付与手段とを備えることを特徴とするリハビリテーション支援装置である。

かかる構成により、筋活動の観測が可能な非麻痺肢に対して筋活動を観測し、観測結果に基づいて麻痺肢に刺激を付与するため、麻痺肢からの筋活動の観測が困難な重度の麻痺患者に対しても、脳からの運動指令に合わせたような電気刺激の付与が可能となり、効果的なリハビリテーションが行える。

また、本第二の発明のリハビリテーション支援装置は、第一の発明に対して、前記観測手段による筋活動の観測を、前記麻痺肢と左右逆の上肢又は下肢に対して行うようにしてあることを特徴とするリハビリテーション支援装置である。

かかる構成により、特に、左右両側の協調運動を行わせた場合、麻痺肢への運動指令と非麻痺肢への運動指令とがほぼ同じになることから、このときに麻痺肢に対して刺激を付与することで、麻痺肢の意図した運動が刺激の付与によって実現される。

また、本第三の発明のリハビリテーション支援装置は、第一の発明に対して、前記観測手段による筋活動の観測を、リハビリテーションを支援する支援者の非麻痺肢に対して行うようにしてあることを特徴とするリハビリテーション支援装置である。

かかる構成により、療法士などの他人の筋電図信号を利用し、その人と同じ動作、又は対称的な動作をさせることで、麻痺肢の意図した運動が刺激の付与によって実現される。

また、本第四の発明のリハビリテーション支援装置は、第一から第三いずれかの発明に対して、前記観測手段による筋活動の観測及び前記刺激付与手段による刺激付与を、それぞれ非麻痺肢及び麻痺肢の同名筋に対して行うようにしてあることを特徴とするリハビリテーション支援装置である。

かかる構成により、左右両側の協調運動を行わせた場合、麻痺肢への運動指令と非麻痺肢への運動指令とがほぼ同じになることから、このときに麻痺肢に対して刺激を付与することで、麻痺肢の意図した運動が刺激の付与によって実現される。

また、本第五の発明のリハビリテーション支援装置は、第一から第三いずれかの発明に対して、前記観測手段による筋活動の観測及び前記刺激付与手段による刺激付与を、それぞれ非麻痺肢の拮抗筋及び麻痺肢の主動筋に対して行うようにしてあることを特徴とするリハビリテーション支援装置である。

かかる構成により、例えば、ペダリング動作のように、両手・両足の動作を逆位相で行う場合、上記のように筋活動を観測する部位と刺激を付与する部位とを異ならせることにより、麻痺肢の意図した運動が刺激の付与によって実現される。

また、本第六の発明のリハビリテーション支援装置は、第一から第五いずれかの発明に対して、前記観測手段は、筋電計であることを特徴とするリハビリテーション支援装置である。

かかる構成により、筋活動に応じた電気信号が速やかに得られ、非麻痺肢の筋活動と同時的に非麻痺肢に対して刺激を付与することができる。

また、本第七の発明のリハビリテーション支援装置は、片麻痺の患者に対するリハビリテーションを支援するリハビリテーション支援装置であって、非麻痺肢の筋活動に関する情報である第一筋情報を取得する第一観測手段と、麻痺肢の筋活動に関する情報である第二筋情報を取得する第二観測手段と、前記第二筋情報が予め決められた条件を満たすか否かを判断する判断手段と、前記判断手段が、前記予め決められた条件を満たすと判断した場合、前記第二筋情報を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与し、前記判断手段が、前記予め決められた条件を満たさないと判断した場合、前記第一筋情報を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与する刺激付与手段とを具備するリハビリテーション支援装置である。

かかる構成により、麻痺肢から筋情報が観察されるようになった場合、刺激を付与する際に利用する筋情報を、非麻痺肢の筋情報から麻痺肢の筋情報に切り替えることにより、適切なリハビリテーションが可能となる。

また、本第八の発明のリハビリテーション支援装置は、第七の発明に対して、前記刺激付与手段は、前記判断手段が、前記第二観測手段が第二の閾値より大きな第二筋情報、または第二の閾値以上の第二筋情報を取得したと判断した場合、前記第一筋情報および前記第二筋情報の両方を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与するリハビリテーション支援装置である。

かかる構成により、麻痺肢の筋情報と非麻痺肢の筋情報の両方を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与することにより、より適切なリハビリテーションが可能となる。

また、本第九の発明のリハビリテーション支援装置は、第七、第八いずれかの発明に対して、被験者に対して、リハビリテーションのための指示を含む情報である指示情報を出力する出力手段をさらに具備し、前記判断手段が、前記予め決められた条件を満たすと判断した場合と、前記予め決められた条件を満たさないと判断した場合とで、前記出力手段が出力する指示情報が異なるリハビリテーション支援装置である。

かかる構成により、被験者に対して適切な指示ができ、リハビリテーションがスムーズに遂行できる。

また、本第十の発明のリハビリテーション支援装置は、第七から第九いずれかの発明に対して、前記第一観測手段は、非麻痺肢の同名筋に関する情報である第一筋情報を取得し、前記第二観測手段は、麻痺肢の同名筋に関する情報である第二筋情報を取得し、前記刺激付与手段は、前記麻痺肢の同名筋に対して刺激を付与するリハビリテーション支援装置である。

かかる構成により、左右両側の協調運動を行わせた場合、麻痺肢への運動指令と非麻痺肢への運動指令とがほぼ同じになることから、麻痺肢の意図した運動が刺激の付与によって実現される。

また、本第十一の発明のリハビリテーション支援装置は、第七から第九いずれかの発明に対して、前記第一観測手段は、非麻痺肢の拮抗筋に関する情報である第一筋情報を取得し、前記第二観測手段は、麻痺肢の主動筋に関する情報である第二筋情報を取得し、前記刺激付与手段は、前記麻痺肢の主動筋に対して刺激を付与するリハビリテーション支援装置である。

本発明によるリハビリテーション支援装置によれば、重度の麻痺患者に対してもリハビリテーションを実施できる。

以下、リハビリテーション支援装置等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
（実施の形態１）

図１は本実施の形態に係るリハビリテーション支援装置の概略構成を説明する模式図である。本実施の形態に係るリハビリテーション支援装置は、身体（特に、上肢又は下肢）の片側が麻痺した片麻痺の患者に対するリハビリテーションを支援するためのものであり、筋電図計測電極１、刺激電極２、コントローラ１０及び電気刺激装置２０を備える。

筋電図計測電極１は、麻痺していない側の上肢又は下肢（非麻痺肢）に取り付けられ、非麻痺肢の筋活動に応じた信号を取得する。また、刺激電極２は、麻痺した側の上肢又は下肢（麻痺肢）に取り付けられ、麻痺肢に対して電気刺激を付与する。

これらの電極１，２は、通常、患者の身体に対して左右対象的に取り付けられるものである。筋電図計測電極１による筋活動の観測及び刺激電極２による刺激付与を、それぞれ非麻痺肢及び麻痺肢の同名筋に対して行うことは好適である。例えば、麻痺した部位が左側の上肢の総指伸筋を含む場合、右側の上肢の総指伸筋について筋活動を筋電図計測電極１により観測し、左側の上肢の総指伸筋に対して刺激電極２により電気刺激を付与する。

筋電図計測電極１は、筋電図を得るために筋繊維が興奮する際に発生する活動電位を計測するために使用される電極であり、この筋電図計測電極１で計測された活動電位の計測信号（以下、単に活動電位ということもある。）がコントローラ１０に入力される。

コントローラ１０は、筋電図計測電極１から出力される計測信号に応じて、電気刺激を付与する際の刺激波形を決定し、決定した刺激波形を有する信号を電気刺激装置２０へ出力する。そのため、コントローラ１０は、信号入力部１１、刺激波形生成部１２、及び信号出力部１３を備える。

信号入力部１１には、筋電図計測電極１が接続されている。そして、信号入力部１１は、筋電図計測電極１から入力される計測信号の増幅、サンプリング、ＡＤ変換等を行う。

刺激波形生成部１２は、信号入力部１１を通じて入力された計測信号を基に電気刺激を与える際の刺激強度を決定する。また、刺激波形生成部１２は、決定した刺激強度を基に電気刺激装置２０へ出力する信号を生成し、生成した信号を、信号出力部１３を通じて電気刺激装置２０へ出力する。

電気刺激装置２０は、コントローラ１０から出力される信号を基に刺激電極２に対して通電を行い、刺激電極２が取り付けられている部位（すなわち、麻痺肢）に対して電気刺激を与える。

図２はリハビリテーション支援装置が実行する処理の手順を示すフローチャートである。リハビリテーション支援装置は、まず、患者の非麻痺肢に取り付けられた筋電図計測電極１により筋電図の計測を行う（ステップＳ１１）。このとき、計測信号のサンプリング周波数が５００Ｈｚ以上となることが望ましい。また、筋電図の計測を行う際、患者に左右の協調運動を行わせることが望ましい。

次いで、リハビリテーション支援装置のコントローラ１０は、麻痺肢に電気刺激を与えるときの刺激波形を決定する（ステップＳ１２）。

刺激波形は、例えば、以下のように決定される。計測信号のサンプリング周波数をｆ［Ｈｚ］、ｎ番目の計測信号（ＥＭＧ）をｅｍｇ（ｎ）［Ｖ］としたとき、ｎ番目の積分ＥＭＧ（ｉｅｍｇ（ｎ）［Ｖ・ｓ］）を、それまでのｋ個のＥＭＧの移動平均として算出する。

ここで、移動平均のサンプル数ｋは、移動平均の時間窓Ｔｃ（０.０５〜０.３程度）とサンプリング周波数ｆとの積により定まる値である。

このとき、ｎ番目の電気刺激強度の倍率ｓｔｉｍ（ｎ）は、以下のように計算される。

ここで、ｉｅｍｇＬ［Ｖ］は積分ＥＭＧの下限、ｉｅｍｇＵ［Ｖ］は積分ＥＭＧの上限、ｓｔｉｍＬ［％］は電気刺激強度の最小倍率、ｓｔｉｍＵ［％］は電気刺激強度の最大倍率である。

このとき、周期３３ｍｓ、持続時間１ｍｓ、強度３０ｍＡの矩形波に対し、１／ｆ時間毎にｓｔｉｍ（ｎ）／１００を掛け合わせて刺激波形を求める。

そして、リハビリテーション支援装置の電気刺激装置２０は、コントローラ１０によって決定された刺激波形に基づき、刺激電極２への通電を行い、刺激電極２が取り付けられている麻痺肢の部位に対して電気刺激を付与する（ステップＳ１３）。

このように、本実施の形態では、非麻痺肢の筋活動を基に麻痺肢の筋に電気刺激を付与するため、麻痺からの回復に貢献することが可能である。特に、左右両側の協調運動を行わせた場合、麻痺肢への運動指令と非麻痺肢への運動指令とがほぼ同じになるため、協調運動の際に麻痺肢に対して刺激を付与することで、麻痺肢の意図した運動が刺激の付与によって実現され、麻痺からの回復に貢献することが可能となる。なお、協調運動のためには麻痺肢に与える刺激に同期して、例えば、「ピッ、ピッ、ピッ、…」という繰り返しのビープ音を発するようにすれば、更なる促痛が期待できる。

なお、本実施の形態では、筋電図計測電極１による筋活動の観測及び刺激電極２による刺激付与を、それぞれ非麻痺肢及び麻痺肢の同名筋に対して行う構成としたが、筋電図計測電極１及び刺激電極２の取り付け位置は、必ずしも左右の同名筋に限定されない。例えば、ペダリング動作のように上肢又は下肢の動作を逆位相で行う場合には、非麻痺肢側の拮抗筋に筋電図計測電極１、麻痺肢側の主動筋に刺激電極２を取り付け、非麻痺肢側の拮抗筋の筋活動を基に麻痺肢側の主動筋を刺激する構成としてもよい。

また、脳卒中後の肩関節亜脱臼に対し、電気刺激が有効であることが知られている。そこで、本発明の応用例として、非麻痺肢側の三角筋の筋活動に応じて、麻痺肢側の三角筋に電気刺激を付与することも可能である。また、麻痺肢側の僧帽筋など随意運動可能な筋の活動に応じて、麻痺肢側の三角筋に与えるなどして脱臼を整復するように筋活動を促通することも可能である。

また、本実施の形態に係るリハビリテーション支援装置は、非麻痺肢の筋活動を観測する観測手段と、該観測手段による観測結果に基づき、麻痺肢に対して刺激を付与する刺激付与手段とを備える。ここで観測手段は、例えば、上述した筋電図計測電極１により実現される。なお、筋電図計測電極１は、筋電計を構成する。また、刺激付与手段は、例えば、上述したコントローラ１０と刺激電極２とにより実現される。

さらに、本実施の形態における処理は、ソフトウェアで実現しても良い。そして、このソフトウェアをソフトウェアダウンロード等により配布しても良い。また、このソフトウェアをＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録して流布しても良い。なお、このことは、本明細書における他の実施の形態においても該当する。なお、本実施の形態におけるリハビリテーション支援装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、非麻痺肢の筋活動を観測する観測手段と、当該観測手段による観測結果に基づき、麻痺肢に対して刺激を付与する刺激付与手段として機能させるためのプログラム、である。

また、上記プログラムにおいて、前記観測手段を、麻痺肢と左右逆の上肢又は下肢に対して、筋活動を観測するように、コンピュータを機能させるためのプログラム、であることは好適である。

また、上記プログラムにおいて、前記観測手段を、リハビリテーションを支援する支援者の非麻痺肢の筋活動を観測するように、コンピュータを機能させるためのプログラム、であることは好適である。

また、上記プログラムにおいて、前記観測手段による筋活動の観測及び前記刺激付与手段による刺激付与を、それぞれ非麻痺肢及び麻痺肢の同名筋に対して行うように、コンピュータを機能させるためのプログラム、であることは好適である。

また、上記プログラムにおいて、前記観測手段による筋活動の観測及び前記刺激付与手段による刺激付与を、それぞれ非麻痺肢の拮抗筋及び麻痺肢の主動筋に対して行うように、コンピュータを機能させるためのプログラム、であることは好適である。

また、上記プログラムにおいて、前記観測手段を、筋電計が計測した筋活動に応じた信号を取得するように、コンピュータを機能させるためのプログラム、であることは好適である。

さらに、上記プログラムにおいて、前記刺激付与手段を、電気刺激を付与する際の刺激波形（パルス波形）を決定し、決定した刺激波形を有する信号を電気刺激装置２０へ出力するように、コンピュータを機能させるためのプログラム、であることは好適である。
（実施の形態２）

本実施の形態では、非麻痺肢の筋活動と同時的に麻痺肢に電気刺激を与える構成としたが、筋活動の観測から一定の潜時を設けて麻痺肢に電気刺激を与える構成としてもよい。上記のペダリング動作では左右の動作に時間的なずれが生じるので、その時間的なずれを考慮して麻痺肢に電気刺激を付与することにより効果的なリハビリテーションが行える。

なお、リハビリテーション支援装置のハードウェア構成については実施の形態１と全く同様であるため、その説明を省略することとする。

図３はリハビリテーション支援装置が実行する処理の手順を示すフローチャートである。リハビリテーション支援装置は、まず、患者の非麻痺肢に取り付けられた筋電図計測電極１により筋電図の計測を行う（ステップＳ２１）。計測は実施の形態１と同様に５００Ｈｚ以上のサンプリング周波数で行う。また、本実施の形態では、筋電図の計測を行う際、患者にペダリング動作などの左右逆位相の動作を行わせる。

次いで、リハビリテーション支援装置のコントローラ１０は、麻痺肢に電気刺激を与えるときの刺激波形を決定する（ステップＳ２２）。刺激波形の決定手法は、実施の形態１と全く同様の手法を用いることができる。

次いで、リハビリテーションのコントローラ１０は、刺激付与のタイミングであるか否かを判断する（ステップＳ２３）。すなわち、本実施の形態では、患者に左右逆位相の動作を行わせているので、その動作の周期の半分の時間が筋活動の観測から経過したか否かを判断することによって、刺激付与のタイミングであるか否かを決定する。刺激付与のタイミングでないと判断した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、刺激付与のタイミングとなるまで待機する。

また、刺激付与のタイミングであると判断した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、リハビリテーション支援装置のコントローラ１０は、ステップＳ２２で決定した刺激波形の信号を電気刺激装置２０へ出力し、刺激電極２への通電を電気刺激装置２０が行うことにより、刺激電極２が取り付けられている麻痺肢の部位に対して電気刺激を付与する（ステップＳ２４）。

なお、上記のフローチャートにおいて、以下のようなリハビリテーション支援装置の動作を説明している。つまり、被験者が左右逆位相の動作を行っている場合、刺激付与手段は、動作の周期の半分の時間が筋活動の観測から経過したか否かを判断し、当該判断結果が、動作の周期の半分の時間が筋活動の観測から経過したとの判断である場合に（そのタイミングに正確に合致することは好適である）、観測手段による観測結果に基づき、麻痺肢に対して刺激を付与するものである。
（実施の形態３）

前述した実施の形態では、患者の非麻痺肢について筋活動を観測し、その観測結果に基づいて患者の麻痺肢に電気刺激を付与する構成としたが、療法士などリハビリテーションを支援する支援者の筋活動を利用して、患者の麻痺肢に電気刺激を与え、促通を図ることも可能である。

図４は本実施の形態に係るリハビリテーション支援装置の概略構成を説明する模式図である。リハビリテーション支援装置は、実施の形態１に記載したものと同様であり、筋電図計測電極１、刺激電極２、コントローラ１０及び電気刺激装置２０を備える。

筋電図計測電極１は、療法士などリハビリテーションを支援する支援者の非麻痺肢に取り付けられ、非麻痺肢の筋活動に応じた信号を取得する。また、刺激電極２は、患者の麻痺肢に取り付けられ、麻痺肢に対して電気刺激を付与する。より詳細には、筋電図計測電極１及び刺激電極２の取付部位は、それぞれ支援者及び患者の同名筋であることが望ましい。

本実施の形態に係るリハビリテーション支援装置が実行する処理の手順は、実施の形態１又は実施の形態２と全く同様であるが、リハビリテーションを行う際に支援者の動作を患者に見せることで効果的に促通を図ることができる。また、支援者が麻痺肢の動きをタッピングや声かけを行うことにより、更なる促通が期待される。

本実施の形態では、支援者自身の特定の筋の随意運動中の筋活動を利用して患者の麻痺筋へ電気刺激を与える構成であるため、支援者の思うような強さ及び長さの電気刺激を与えることができ、効果的な促通を図ることができる。
（実施の形態４）

本実施の形態において、麻痺肢から筋情報が観察されるようになった場合、刺激を付与する際に利用する情報を、非麻痺肢の筋情報から麻痺肢からの筋情報に切り替えるリハビリテーション支援装置について説明する。また、本実施の形態において、非麻痺肢の筋情報を利用する場合と、麻痺肢の筋情報を利用する場合とで、被験者に対する指示が異なるリハビリテーション支援装置について説明する。

図５は、本実施の形態におけるリハビリテーション支援装置４のブロック図である。リハビリテーション支援装置４は、上述したリハビリテーション支援装置と同様に、片麻痺の患者に対するリハビリテーションを支援するリハビリテーション支援装置である。

また、リハビリテーション支援装置４は、第一観測手段４１、第二観測手段４２、判断手段４３、刺激付与手段４４、出力手段４５を具備する。

刺激付与手段４４は、刺激波形生成部４４１、信号出力部４４２、電気刺激装置２０を具備する。

第一観測手段４１は、非麻痺肢の筋活動に関する情報である第一筋情報を取得する。第一筋情報は、例えば、筋電図を得るために筋繊維が興奮する際に発生する活動電位である。ただし、第一筋情報は、活動電位以外の情報であっても良く、非麻痺肢の筋活動に関する情報であれば良い。第一観測手段４１は、例えば、筋電図計測電極と、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。ＭＰＵやメモリ等は、当該筋電図計測電極が取得した非麻痺肢の活動電位を、コントローラに送付する処理を行う。また、第一観測手段４１は、例えば、筋電図計測電極が取得した非麻痺肢の活動電位を、上述したコントローラに送付する処理を行うＭＰＵやメモリ等から実現されると考えても良い。かかる場合、第一観測手段４１の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。

第二観測手段４２は、麻痺肢の筋活動に関する情報である第二筋情報を取得する。第二筋情報は、例えば、筋電図を得るために筋繊維が興奮する際に発生する活動電位である。ただし、第二筋情報は、活動電位以外の情報であっても良く、麻痺肢の筋活動に関する情報であれば良い。第二観測手段４２は、例えば、筋電図計測電極と、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。ＭＰＵやメモリ等は、当該筋電図計測電極が取得した麻痺肢の活動電位を、コントローラに送付する処理を行う。また、第二観測手段４２は、例えば、筋電図計測電極が取得した麻痺肢の活動電位を、上述したコントローラに送付する処理を行うＭＰＵやメモリ等から実現されると考えても良い。かかる場合、第二観測手段４２は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。第二観測手段４２の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。

判断手段４３は、第二観測手段４２が取得した第二筋情報が予め決められた条件を満たすか否かを判断する。予め決められた条件とは、第二筋情報を用いた条件であり、第二筋情報が大きい値を示すほど、予め決められた条件を満たすこととなる。予め決められた条件とは、例えば、第二観測手段４２が取得した第二筋情報が、閾値より大きい、または閾値以上であることである。ここで、閾値は、「０」（信号なし）でも良いし、一定以上の大きさでも良い。また、閾値は、個人差や測定条件により異なるように設定できることは好適である。つまり、判断手段４３は、好適には、図示しない設定手段を有する。設定手段は、ユーザから受け付けた閾値を設定し、少なくとも一時的に記憶する。また、予め決められた条件とは、例えば、第二筋情報が第一筋情報（例えば、数式２のｉｅｍｇＬ）より大きいことである。判断手段４３は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。判断手段４３の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。

刺激付与手段４４は、第二筋情報が閾値より大きい、または閾値以上であると判断手段４３が判断した場合、第二筋情報を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与する。また、刺激付与手段４４は、第二筋情報が、閾値以下、または閾値より小さいと判断手段４３が判断した場合、第一筋情報を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与する。さらに具体的には、刺激付与手段４４は、例えば、後述する刺激波形生成部４４１、信号出力部４４２、電気刺激装置２０により、麻痺肢に対して刺激を付与する。なお、刺激付与手段４４は、電気刺激装置２０およびＭＰＵやメモリ等から実現され得る。さらに、リハビリテーション支援装置が電気刺激装置２０を含まないと考えた場合、刺激付与手段４４は、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。かかる場合、刺激付与手段４４の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。

刺激波形生成部４４１は、第二筋情報または、第一筋情報に応じて、電気刺激を与える際の刺激強度を決定する。刺激波形生成部４４１は、例えば、予め格納している演算式「刺激強度＝ｆ_１（第二筋情報）」、または「刺激強度＝演算式ｆ_２（第一筋情報）」を読み出し、実行し、麻痺肢に対して付与する刺激強度を取得し、当該刺激強度に応じた信号を生成し、生成した信号を信号出力部４４２に渡す。つまり、刺激波形生成部４４１は、第二筋情報が閾値より大きい、または閾値以上であると判断手段４３が判断した場合、演算式ｆ_１（第二筋情報）を読み出し、取得された第二筋情報を演算式ｆ_１に代入し、刺激強度を取得し、当該刺激強度に応じた信号を生成し、生成した信号を信号出力部４４２に渡す。また、刺激波形生成部４４１は、第二筋情報が、閾値以下、または閾値より小さいと判断手段４３が判断した場合、演算式ｆ_２（第一筋情報）を読み出し、取得された第一筋情報を演算式ｆ_２に代入し、刺激強度を取得し、当該刺激強度に応じた信号を生成し、生成した信号を信号出力部４４２に渡す。以下、「刺激強度＝ｆ_１（第二筋情報）」の具体的な演算式の例は数式３である。また、「刺激強度＝演算式ｆ_２（第一筋情報）」の具体的な演算式の例は数式４である。

数式３において、ｓｔｉｍ_１（ｎ）刺激強度であり、ｉｅｍｇ_１は、第二筋情報である。また、数式４において、ｓｔｉｍ_２（ｎ）刺激強度であり、ｉｅｍｇ_２は、第一筋情報である。さらに、ｉｅｍｇＬ、ｉｅｍｇＵ、ｓｔｉｍＵ、ｓｔｉｍＬは、上述した通りである。

信号出力部４４２は、刺激波形生成部４４１から渡された信号を、電気刺激装置２０へ出力する。

出力手段４５は、被験者に対して、リハビリテーションのための指示を含む情報である指示情報を出力する。

出力手段４５は、判断手段４３が、予め決められた条件を満たす（例えば、「第二筋情報＞第一筋情報」）と判断した場合と、予め決められた条件を満たさないと判断した場合とで、出力する指示情報が異なる。さらに具体的には、例えば、出力手段４５は、判断手段４３が、第二観測手段４２が閾値より大きな第二筋情報、または閾値以上の第二筋情報を取得したと判断した場合と、第二観測手段４２が閾値以下の第二筋情報、または閾値より小さな第二筋情報を取得していると判断した場合とで、出力する指示情報が異なる。判断手段４３が、第二観測手段４２が閾値より大きな第二筋情報、または閾値以上の第二筋情報を取得したと判断した場合、出力手段４５は、例えば、麻痺肢のみを動かすような指示を出力する。また、判断手段４３が、第二観測手段４２が閾値以下の第二筋情報、または閾値より小さな第二筋情報を取得していると判断した場合、出力手段４５は、例えば、麻痺肢と非麻痺肢の両方を動かすような指示を出力する。また、判断手段４３が、第二観測手段４２が閾値より大きな第二筋情報、または閾値以上の第二筋情報を取得したと判断した場合、出力手段４５は、例えば、第一筋情報と第二筋情報とを蓄積し、判断手段４３が、第二観測手段４２が閾値以下の第二筋情報、または閾値より小さな第二筋情報を取得していると判断した場合、出力手段４５は、例えば、第一筋情報のみを蓄積する。ここで、出力とは、ディスプレイへの表示、プロジェクターを用いた投影、プリンタへの印字、音出力、外部の装置への送信、記録媒体への蓄積、他の処理装置や他のプログラム等への処理結果の引渡し等を含む概念である。出力手段４５は、ディスプレイやスピーカー等の出力デバイスを含むと考えても含まないと考えても良い。出力手段４５は、出力デバイスのドライバーソフトまたは、出力デバイスのドライバーソフトと出力デバイス等で実現され得る。

次に、リハビリテーション支援装置４の動作について図６のフローチャートを用いて説明する。

（ステップＳ６０１）第二観測手段４２は、麻痺肢の筋活動に関する情報である第二筋情報を取得する。

（ステップＳ６０２）判断手段４３は、ステップＳ６０１で取得された第二筋情報が、閾値より大きいか否かを判断する。閾値より大きければステップＳ６０３に行き、閾値より大きくなければステップＳ６０８に行く。

（ステップＳ６０３）刺激波形生成部４４１は、第二筋情報をパラメータとする演算式を読み出す。

（ステップＳ６０４）刺激波形生成部４４１は、ステップＳ６０３で読み出した演算式にステップＳ６０１で取得された第二筋情報を代入し、電気刺激を与える際の刺激強度を決定する。

（ステップＳ６０５）信号出力部４４２は、ステップＳ６０３で決定された刺激強度に応じた信号を、電気刺激装置２０へ出力する。そして、電気刺激装置２０は、麻痺肢に対して刺激を付与する。

（ステップＳ６０６）出力手段４５は、第二筋情報を用いた刺激を付与する場合に対応する情報を読み出す。かかる情報は、通常、被験者（患者）に対する指示を示す情報であり、出力手段４５が予め保持している。

（ステップＳ６０７）出力手段４５は、ステップＳ６０５で読み出した情報を出力する。ステップＳ６０１に戻る。

（ステップＳ６０８）第一観測手段４１は、非麻痺肢の筋活動に関する情報である第一筋情報を取得する。

（ステップＳ６０９）刺激波形生成部４４１は、第一筋情報をパラメータとする演算式を読み出す。

（ステップＳ６１０）刺激波形生成部４４１は、ステップＳ６０９で読み出した演算式にステップＳ６０８で取得された第一筋情報を代入し、電気刺激を与える際の刺激強度を決定する。

（ステップＳ６１１）信号出力部４４２は、ステップＳ６１０で決定された刺激強度に応じた信号を、電気刺激装置２０へ出力する。そして、電気刺激装置２０は、麻痺肢に対して刺激を付与する。

（ステップＳ６１２）出力手段４５は、第一筋情報を用いた刺激を付与する場合に対応する情報を読み出す。かかる情報は、通常、被験者（患者）に対する指示を示す情報であり、出力手段４５が予め保持している。ステップＳ６０７に行く。

なお、図６のフローチャートにおいて、取得された第二筋情報が、閾値より大きい場合には、第一筋情報の取得をも行わなくて良いので、高速な処理が実現できる。

また、図６のフローチャートのステップＳ６０２において、判断手段４３は、第二筋情報が閾値より大きいか否かを判断した。しかし、判断手段４３は、第二筋情報が閾値以上であるか否かを判断しても良い。

さらに、図６のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。

以上、本実施の形態によれば、麻痺肢から筋情報が観察されるようになった場合、刺激を付与する際に利用する情報を非麻痺肢の筋情報から麻痺肢から筋情報に切り替えるリハビリテーション支援装置を提供できる。かかるリハビリテーション支援装置により、患者の状態に適合した効果的なリハビリテーションが実施できる。

なお、本実施の形態によれば、第一観測手段４１による第一筋情報の取得、第二観測手段４２による第二筋情報の取得、および刺激付与手段４４による刺激の付与は、非麻痺肢または麻痺肢の同名筋に対して行われることは好適である。また、本実施の形態によれば、第一観測手段４１は、非麻痺肢の拮抗筋に関する情報である第一筋情報を取得し、第二観測手段４２は、麻痺肢の主動筋に関する情報である第二筋情報を取得し、刺激付与手段４４は、麻痺肢の主動筋に対して刺激を付与することは好適である。つまり、第一観測手段４１、第二観測手段４２および刺激付与手段４４が利用する筋は、リハビリテーションに好適な筋が存在する。

さらに、本実施の形態における処理は、リハビリテーション支援装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを非麻痺肢の筋活動に関する情報である第一筋情報を取得する第一観測手段と、麻痺肢の筋活動に関する情報である第二筋情報を取得する第二観測手段と、前記第二筋情報が予め決められた条件を満たすか否かを判断する判断手段と、前記判断手段が、前記予め決められた条件を満たすと判断した場合、前記第二筋情報を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与し、前記判断手段が、前記予め決められた条件を満たさないと判断した場合、前記第一筋情報を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与する刺激付与手段として機能させるためのプログラム、である。

また、上記プログラムにおいて、コンピュータを、被験者に対して、リハビリテーションのための指示を含む情報である指示情報を出力する出力手段としてさらに機能させ、前記判断手段が、前記第二筋情報が予め決められた条件を満たすと判断した場合と、前記第二筋情報が予め決められた条件を満たさないと判断した場合とで、前記出力手段が出力する指示情報が異なるものとして機能させることは好適である。

また、上記プログラムにおいて、前記第一観測手段による第一筋情報の取得、前記第二観測手段による第二筋情報の取得、および前記刺激付与手段による刺激の付与は、非麻痺肢または麻痺肢の同名筋に対して行われるものとして、コンピュータを、機能させることは好適である。

さらに、上記プログラムにおいて、前記第一観測手段は、非麻痺肢の拮抗筋に関する情報である第一筋情報を取得し、前記第二観測手段は、麻痺肢の主動筋に関する情報である第二筋情報を取得し、前記刺激付与手段は、前記麻痺肢の主動筋に対して刺激を付与するものとして、コンピュータを、機能させることは好適である。
（実施の形態５）

本実施の形態において、麻痺肢から筋情報が観察されるようになった場合、刺激を付与する際に利用する情報を非麻痺肢の筋情報から麻痺肢から筋情報に切り替えるリハビリテーション支援装置において、麻痺肢からの筋情報と非麻痺肢からの筋情報の両方を使用して麻痺肢に対して刺激を付与するリハビリテーション支援装置について説明する。

図７は、本実施の形態におけるリハビリテーション支援装置７のブロック図である。

リハビリテーション支援装置７は、第一観測手段４１、第二観測手段４２、判断手段４３、刺激付与手段７４、出力手段４５を具備する。

刺激付与手段７４は、刺激波形生成部７４１、信号出力部４４２、電気刺激装置２０を具備する。

刺激付与手段７４は、第二筋情報、または第一筋情報と第二筋情報が、予め決められた第二の条件を満たすと判断手段４３が判断した場合、第一筋情報および第二筋情報の両方を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与する。予め決められた第二の条件とは、第二筋情報を用いた条件であり、例えば、第二筋情報と第一筋情報とが所定の関係を満たす場合に、第二の条件を満たすこととなる。
また、さらに具体的には、例えば、刺激付与手段７４は、第二観測手段４２が第二の閾値以下の第二筋情報、または第二の閾値より小さな第二筋情報を取得したと判断した場合、第一筋情報を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与する。また、刺激付与手段７４は、判断手段４３が、第二観測手段４２が第二の閾値より大きな第二筋情報、または第二の閾値以上の第二筋情報を取得したと判断した場合、第一筋情報および第二筋情報の両方を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与する。さらに、刺激付与手段７４は、判断手段４３が、第二観測手段４２が第三の閾値より大きな第二筋情報、または第三の閾値以上の第二筋情報を取得したと判断した場合、第二筋情報のみを用いて、麻痺肢に対して刺激を付与しても良い。かかる場合、刺激付与手段７４は、判断手段４３が、第二観測手段４２が第二の閾値より大きな第二筋情報または第二の閾値以上の第二筋情報であり、第三の閾値以下の第二筋情報または第三の閾値より小さい第二筋情報を取得したと判断した場合、第一筋情報および第二筋情報の両方を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与する。さらに具体的には、刺激付与手段７４は、例えば、後述する刺激波形生成部７４１、信号出力部４４２、電気刺激装置２０により、麻痺肢に対して刺激を付与する。なお、刺激付与手段７４は、電気刺激装置２０およびＭＰＵやメモリ等から実現され得る。さらに、リハビリテーション支援装置７が電気刺激装置２０を含まないと考えた場合、刺激付与手段７４は、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。かかる場合、刺激付与手段７４の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。また、閾値、第二の閾値、第三の閾値は、通常、定数であるが、変数でも良い。例えば、第二の閾値、第三の閾値等は、第一筋情報を用いて算出される値（第一筋情報そのものも含む）でも良い。また、閾値、第二の閾値、第三の閾値が定数である場合、かかる閾値を個人差や測定条件により異なるように設定できることは好適である。つまり、判断手段４３は、好適には、図示しない設定手段を有する。

刺激波形生成部７４１は、第二筋情報と第一筋情報、または第二筋情報、または第一筋情報に応じて、電気刺激を与える際の刺激強度を決定する。刺激波形生成部７４１は、例えば、予め格納している演算式「刺激強度＝ｆ_３（第一筋情報，第二筋情報）」、または演算式「刺激強度＝ｆ_４（第二筋情報）」、または演算式「刺激強度＝ｆ_５（第一筋情報）」を読み出し、実行し、麻痺肢に対して付与する刺激強度を取得し、当該刺激強度に応じた信号を生成し、生成した信号を信号出力部４４２に渡す。刺激波形生成部７４１は、例えば、演算式「刺激強度＝ｆ_３（第一筋情報，第二筋情報）」または演算式「刺激強度＝ｆ_４（第二筋情報）」のみを用いて、麻痺肢に対して付与する刺激強度を取得し、当該刺激強度に応じた信号を生成し、生成した信号を信号出力部４４２に渡しても良い。また、刺激波形生成部７４１は、例えば、演算式「刺激強度＝ｆ_３（第一筋情報，第二筋情報）」または演算式「刺激強度＝ｆ_５（第一筋情報）」のみを用いて、麻痺肢に対して付与する刺激強度を取得し、当該刺激強度に応じた信号を生成し、生成した信号を信号出力部４４２に渡しても良い。つまり、刺激波形生成部７４１は、判断手段４３が、第二観測手段４２が第二の閾値より大きな第二筋情報、または第二の閾値以上の第二筋情報を取得したと判断した場合、演算式「刺激強度＝ｆ_３（第一筋情報，第二筋情報）」を読み出し、取得された第一筋情報および第二筋情報を演算式「刺激強度＝ｆ_３（第一筋情報，第二筋情報）」に代入し、刺激強度を取得し、当該刺激強度に応じた信号を生成し、生成した信号を信号出力部４４２に渡す。また、刺激波形生成部７４１は、判断手段４３が、第二観測手段４２が第二の閾値以下の第二筋情報、または第二の閾値より小さい第二筋情報を取得したと判断した場合、演算式「刺激強度＝ｆ_５（第一筋情報）」を読み出し、取得された第一筋情報を演算式「刺激強度＝ｆ_５（第一筋情報）」に代入し、刺激強度を取得し、当該刺激強度に応じた信号を生成し、生成した信号を信号出力部４４２に渡す。さらに、刺激波形生成部７４１は、判断手段４３が、第二観測手段４２が第三の閾値より大きな第二筋情報、または第三の閾値以上の第二筋情報を取得したと判断した場合、演算式「刺激強度＝ｆ_４（第二筋情報）」を読み出し、取得された第二筋情報を演算式「刺激強度＝ｆ_４（第二筋情報）」に代入し、刺激強度を取得し、当該刺激強度に応じた信号を生成し、生成した信号を信号出力部４４２に渡しても良い。

以下、「刺激強度＝ｆ_３（第一筋情報，第二筋情報）」、「刺激強度＝ｆ_４（第二筋情報）」、および「刺激強度＝ｆ_５（第一筋情報）」の具体的な演算式の例を、それぞれ数式５、６、７に示す。

次に、リハビリテーション支援装置７の動作について図８のフローチャートを用いて説明する。図８のフローチャートにおいて、図６のフローチャートと同一のステップについては説明を省略する。

（ステップＳ８０１）判断手段４３は、ステップＳ６０１で取得された第二筋情報が、第二の閾値より大きいか否かを判断する。第二の閾値より大きければステップＳ８０２に行き、第二の閾値より大きくなければステップＳ６０８に行く。

（ステップＳ８０２）判断手段４３は、ステップＳ６０１で取得された第二筋情報が、第三の閾値より大きいか否かを判断する。第三の閾値より大きければステップＳ６０３に行き、第三の閾値より大きくなければステップＳ６０８に行く。

（ステップＳ８０３）刺激波形生成部７４１は、第一筋情報と第二筋情報とをパラメータとする演算式を読み出す。

（ステップＳ８０４）刺激波形生成部７４１は、ステップＳ８０３で読み出した演算式に取得された第一筋情報と第二筋情報とを代入し、電気刺激を与える際の刺激強度を決定する。

（ステップＳ８０５）信号出力部４４２は、ステップＳ８０４で決定された刺激強度に応じた信号を、電気刺激装置２０へ出力する。そして、電気刺激装置２０は、麻痺肢に対して刺激を付与する。ステップＳ６０１に戻る。

なお、図８のフローチャートにおいて、取得された第二筋情報が、第三の閾値より大きい場合には、第一筋情報の取得をも行わなくて良いので、高速な処理が実現できる。

また、図８のフローチャートのステップＳ８０１、Ｓ８０２において、判断手段４３は、第二筋情報が第二または第三の閾値より大きいか否かを判断した。しかし、判断手段４３は、第二筋情報が第二または第三の閾値以上であるか否かを判断しても良い。

また、図８のフローチャートにおいて、出力手段４５が、被験者に対して、リハビリテーションのための指示を含む情報である指示情報を出力する処理を加えても良い。かかる場合、出力手段４５は、第二観測手段が取得した第二筋情報が、第二の閾値以下の場合、第二の閾値より大きく第三の閾値以下の場合、第三の閾値より大きい場合の３つの場合で、出力する指示情報が異なるように動作することは好適である。

また、図８のフローチャートにおいて、第二筋情報が第二の閾値と第三の閾値（第二の閾値より大きな値）とにより３つの場合に区分された。しかし、上述したように、第二の閾値または第三の閾値のみを用いて、２つの場合に区分されても良い。かかる場合、刺激波形生成部７４１は、「刺激強度＝ｆ_３（第一筋情報，第二筋情報）」と「刺激強度＝ｆ_５（第一筋情報）」のみ、または「刺激強度＝ｆ_３（第一筋情報，第二筋情報）」と「刺激強度＝ｆ_４（第二筋情報）」のみを用いて、刺激強度を決定する。

さらに、図８のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。

以上、本実施の形態によれば、麻痺肢から筋情報が観察されるようになった場合、刺激を付与する際に利用する情報を非麻痺肢の筋情報から麻痺肢から筋情報に切り替えるリハビリテーション支援装置を提供できる。さらに具体的には、麻痺肢から第二の閾値より大きな（以上、でも良い）筋情報が観察されるようになった場合、麻痺肢の筋情報と非麻痺肢の筋情報との両方を用いて、刺激強度を決定し、適切な刺激を付与できる。かかるリハビリテーション支援装置により、患者の状態に適合した効果的なリハビリテーションが実施できる。

なお、本実施の形態によれば、第一観測手段４１による第一筋情報の取得、第二観測手段４２による第二筋情報の取得、および刺激付与手段７４による刺激の付与は、非麻痺肢または麻痺肢の同名筋に対して行われることは好適である。また、本実施の形態によれば、第一観測手段４１は、非麻痺肢の拮抗筋に関する情報である第一筋情報を取得し、第二観測手段４２は、麻痺肢の主動筋に関する情報である第二筋情報を取得し、刺激付与手段７４は、麻痺肢の主動筋に対して刺激を付与することは好適である。つまり、第一観測手段４１、第二観測手段４２および刺激付与手段７４が利用する筋は、リハビリテーションに好適な筋が存在する。

さらに、本実施の形態におけるリハビリテーション支援装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを非麻痺肢の筋活動に関する情報である第一筋情報を取得する第一観測手段と、麻痺肢の筋活動に関する情報である第二筋情報を取得する第二観測手段と、前記第二観測手段が閾値より大きな第二筋情報、または閾値以上の第二筋情報を取得したか否かを判断する判断手段と、前記判断手段が、前記第二観測手段が閾値より大きな第二筋情報、または閾値以上の第二筋情報を取得したと判断した場合、前記第二筋情報を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与し、前記判断手段が、前記第二観測手段が閾値以下の第二筋情報、または閾値より小さな第二筋情報を取得していると判断した場合、前記第一筋情報を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与する刺激付与手段として機能させるためのプログラム、である。

また、上記プログラムにおいて、前記刺激付与手段は、前記判断手段が、前記第二観測手段が第二の閾値より大きな第二筋情報、または第二の閾値以上の第二筋情報を取得したと判断した場合、前記第一筋情報および前記第二筋情報の両方を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与するものとしてコンピュータを機能させるためのプログラムであることは好適である。

また、上記プログラムにおいて、コンピュータを、被験者に対して、リハビリテーションのための指示を含む情報である指示情報を出力する出力手段としてさらに機能させ、前記出力手段は、前記判断手段が、前記第二観測手段が閾値より大きな第二筋情報、または閾値以上の第二筋情報を取得したと判断した場合と、前記第二観測手段が閾値以下の第二筋情報、または閾値より小さな第二筋情報を取得していると判断した場合とで、出力する指示情報が異なるものとして機能させることは好適である。

さらに、上記プログラムにおいて、前記第一観測手段は、非麻痺肢の拮抗筋に関する情報である第一筋情報を取得し、前記第二観測手段は、麻痺肢の主動筋に関する情報である第二筋情報を取得し、前記刺激付与手段は、前記麻痺肢の主動筋に対して刺激を付与するものとして、コンピュータを、機能させることは好適である。

また、図９は、本明細書で述べたプログラムを実行して、上述した実施の形態のリハビリテーション支援装置等（コントローラのみでも良い）を実現するコンピュータの外観を示す。上述の実施の形態は、コンピュータハードウェア及びその上で実行されるコンピュータプログラムで実現され得る。図９は、このコンピュータシステム３４０の概観図であり、図１０は、コンピュータシステム３４０のブロック図である。

図９において、コンピュータシステム３４０は、ＦＤドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブを含むコンピュータ３４１と、キーボード３４２と、マウス３４３と、モニタ３４４とを含む。

図１０において、コンピュータ３４１は、ＦＤドライブ３４１１、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３４１２に加えて、ＭＰＵ３４１３と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３４１２及びＦＤドライブ３４１１に接続されたバス３４１４と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのＲＯＭ３４１５とに接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶するとともに一時記憶空間を提供するためのＲＡＭ３４１６と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、及びデータを記憶するためのハードディスク３４１７とを含む。ここでは、図示しないが、コンピュータ３４１は、さらに、ＬＡＮへの接続を提供するネットワークカードを含んでも良い。

コンピュータシステム３４０に、上述した実施の形態のリハビリテーション支援装置等の機能を実行させるプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ３５０１、またはＦＤ３５０２に記憶されて、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３４１２またはＦＤドライブ３４１１に挿入され、さらにハードディスク３４１７に転送されても良い。これに代えて、プログラムは、図示しないネットワークを介してコンピュータ３４１に送信され、ハードディスク３４１７に記憶されても良い。プログラムは実行の際にＲＡＭ３４１６にロードされる。プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ３５０１、ＦＤ３５０２またはネットワークから直接、ロードされても良い。

プログラムは、コンピュータ３４１に、上述した実施の形態のリハビリテーション支援装置等の機能を実行させるオペレーティングシステム（ＯＳ）、またはサードパーティープログラム等は、必ずしも含まなくても良い。プログラムは、制御された態様で適切な機能（モジュール）を呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいれば良い。コンピュータシステム３４０がどのように動作するかは周知であり、詳細な説明は省略する。

また、上記プログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。

また、上記各実施の形態において、各処理（各機能）は、単一の装置（システム）によって集中処理されることによって実現されてもよく、あるいは、複数の装置によって分散処理されることによって実現されてもよい。

また、上記実施の形態において、筋活動の観測が可能な非麻痺肢に対して筋活動を観測し、観測結果に基づいて麻痺肢に刺激を付与するため、麻痺肢からは筋活動の観測が困難な重度の麻痺患者に対しても、脳からの運動指令に合わせたような電気刺激の付与が可能となり、効果的なリハビリテーションを行うことができる。

また、上記実施の形態において、左右両側の協調運動を行わせた場合、麻痺肢への運動指令と非麻痺肢への運動指令とがほぼ同じになることから、協調運動の際に非麻痺肢の筋活動に応じた刺激を麻痺肢に付与することで、麻痺肢の意図した運動が付与した刺激により実現され、麻痺からの回復に貢献することが可能となる。

また、上記実施の形態において、療法士などの他人の筋電図信号を利用し、その人と同じ動作、又は対照的な動作をさせることで、麻痺肢の意図した運動が付与した刺激により実現される。特に、他人の運動を見せることにより同じ運動を行うような脳活動が賦活されることが知られており、麻痺からの回復が見込める。

また、上記実施の形態において、筋活動を観測する非麻痺肢の筋と刺激を付与する麻痺肢の筋とを同名筋とすることにより、左右両側の協調運動を行わせた場合、麻痺肢への運動指令と非麻痺肢への運動指令とがほぼ同じになる。したがって、協調運動の際に麻痺肢に対して刺激を付与することで、麻痺肢の意図した運動が刺激の付与によって実現され、麻痺からの回復に貢献することが可能となる。

また、上記実施の形態において、非麻痺肢の拮抗筋について筋活動の観測を行い、麻痺肢の主動筋に対して刺激を付与する。例えば、ペダリング動作のように、両手・両足の動作を逆位相で行う場合、上記のように筋活動を観測する部位と刺激を付与する部位とを異ならせることにより、麻痺肢の意図した運動が刺激の付与によって実現され、麻痺からの回復に貢献することができる。

また、上記実施の形態において、筋活動の観測手段として筋電計を採用するため、筋活動に応じた電気信号を速やかに得ることができ、非麻痺肢の筋活動と同時的に非麻痺肢に対して刺激を付与することによって、麻痺肢の意図した運動を実現することができる。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかるリハビリテーション支援装置は、適切なリハビリテーションを実施できる、という効果を有し、リハビリテーション支援装置等として有用である。

本実施の形態に係るリハビリテーション支援装置の概略構成を説明する模式図同リハビリテーション支援装置の動作について説明するフローチャート実施の形態２におけるリハビリテーション支援装置の動作について説明するフローチャート実施の形態３におけるリハビリテーション支援装置の概略構成を説明する模式図実施の形態４におけるリハビリテーション支援装置のブロック図同リハビリテーション支援装置の動作について説明するフローチャート実施の形態５におけるリハビリテーション支援装置のブロック図同リハビリテーション支援装置の動作について説明するフローチャート同コンピュータシステムの概観図同コンピュータシステムのブロック図

符号の説明

１筋電図計測電極
２刺激電極
４、７リハビリテーション支援装置
１０コントローラ
１１信号入力部
１２、４４１、７４１刺激波形生成部
１３、４４２信号出力部
２０電気刺激装置
４１第一観測手段
４２第二観測手段
４３判断手段
４４、７４刺激付与手段
４５出力手段

Claims

片麻痺の患者に対するリハビリテーションを支援する装置において、
非麻痺肢の筋活動を観測する観測手段と、
前記観測手段による観測結果に基づき、麻痺肢に対して刺激を付与する刺激付与手段とを備えるリハビリテーション支援装置。
前記観測手段による筋活動の観測を、前記麻痺肢と左右逆の上肢又は下肢に対して行う請求項１記載のリハビリテーション支援装置。
前記観測手段による筋活動の観測を、リハビリテーションを支援する支援者の非麻痺肢に対して行う請求項１記載のリハビリテーション支援装置。
前記観測手段による筋活動の観測及び前記刺激付与手段による刺激付与を、それぞれ非麻痺肢及び麻痺肢の同名筋に対して行う請求項１から請求項３いずれか記載のリハビリテーション支援装置。
前記観測手段による筋活動の観測及び前記刺激付与手段による刺激付与を、それぞれ非麻痺肢の拮抗筋及び麻痺肢の主動筋に対して行う請求項１から請求項３いずれか記載のリハビリテーション支援装置。
前記観測手段は、筋電計であることを特徴とする請求項１から請求項５いずれか記載のリハビリテーション支援装置。
被験者が左右逆位相の動作を行っている場合、
前記刺激付与手段は、
前記動作の周期の半分の時間が筋活動の観測から経過したか否かを判断し、当該判断結果が、前記動作の周期の半分の時間が筋活動の観測から経過したとの判断である場合に、前記観測手段による観測結果に基づき、麻痺肢に対して刺激を付与する請求項１記載のリハビリテーション支援装置。
片麻痺の患者に対するリハビリテーションを支援するリハビリテーション支援装置であって、
非麻痺肢の筋活動に関する情報である第一筋情報を取得する第一観測手段と、
麻痺肢の筋活動に関する情報である第二筋情報を取得する第二観測手段と、
前記第二筋情報が予め決められた条件を満たすか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段が、前記予め決められた条件を満たすと判断した場合、前記第二筋情報を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与し、
前記判断手段が、前記予め決められた条件を満たさないと判断した場合、前記第一筋情報を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与する刺激付与手段とを具備するリハビリテーション支援装置。
前記刺激付与手段は、
前記判断手段が、前記第二観測手段が第二の閾値より大きな第二筋情報、または第二の閾値以上の第二筋情報を取得したと判断した場合、前記第一筋情報および前記第二筋情報の両方を用いて、麻痺肢に対して刺激を付与する請求項８記載のリハビリテーション支援装置。
被験者に対して、リハビリテーションのための指示を含む情報である指示情報を出力する出力手段をさらに具備し、
前記判断手段が、前記予め決められた条件を満たすと判断した場合と、前記予め決められた条件を満たさないと判断した場合とで、前記出力手段が出力する指示情報が異なる請求項８または請求項９記載のリハビリテーション支援装置。
前記第一観測手段による第一筋情報の取得、前記第二観測手段による第二筋情報の取得、および前記刺激付与手段による刺激の付与は、非麻痺肢または麻痺肢の同名筋に対して行われる請求項８から請求項１０いずれか記載のリハビリテーション支援装置。
前記第一観測手段は、
非麻痺肢の拮抗筋に関する情報である第一筋情報を取得し、
前記第二観測手段は、
麻痺肢の主動筋に関する情報である第二筋情報を取得し、
前記刺激付与手段は、
前記麻痺肢の主動筋に対して刺激を付与する請求項８から請求項１１いずれか記載のリハビリテーション支援装置。