JP3777480B2 - 運動機能評価システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者の上肢運動機能を評価するために用いられる運動機能評価システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、我国では、国民の高齢化が急速に進み、全人口に対する高齢層人口の占める割合が年々急増しており、2015年には4人に1人が65歳以上となる超高齢化社会を迎えようとしている。このような社会情勢を考慮すると、国民の健康状態を管理し、将来の超高齢化社会において高齢者が健全な生活活動を営み得るようにするためには、例えば、国民の運動機能を評価し、その評価結果に基づいて疾病兆候等を早期に発見する手法を確立させることが重要である。
【0003】
運動機能を評価する際には、例えば、評価作業を客観的かつ定量的に行う必要がある。なぜなら、従来より、運動機能の評価は、主に医師の診察結果に基づいて行われていたため、各医師間の専門分野の違いや臨床経験差に起因して、評価結果にばらつきが生じる可能性が多分にあったからである。したがって、運動機能に影響を及ぼす中枢神経系の障害や老化現象を客観的かつ定量的に評価可能になれば、その評価手法を利用して、例えば、運動機能に関与する神経回路の解明、病理学的診断法の立案、ならびにリハビリや薬物投与による治療効果の評価法の確立などが達成可能であると考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、運動機能を評価する手法については、既にいくつかの具体例が提案されている。例えば、濱崎等による特開平11−9574号公報では、表示画像中の動作指示に従って体の重心を左右に移動させることにより被験者の運動反応性を検査し、その検査結果に基づいて被験者の運動機能を評価する方法が開示されている。この方法によれば、運動機能に関する評価結果の優劣に基づいて、被験者の身体機能の異常の有無を発見または予測することが可能になる。
【0005】
しかしながら、従来の運動機能評価方法では、検査に際して被験者が体全体を大きく動かさなければならないため、被験者の運動負荷が大きすぎるという問題があった。この問題は、特に、運動機能の衰えた高齢者が被験者である場合に深刻となる。
【0006】
また、従来の運動機能評価方法では、検査時において被験者の体の重心位置を検出するための大型の検出器が必要となると共に、その検出装置の設置スペースも必要となるため、運動機能の評価に使用する評価装置が大型化し、かつ高価になってしまうという問題もあった。この大型かつ高価な点は、評価装置を広く普及させる上で大きな障害となる。
【0007】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、被験者の上肢運動機能を客観的かつ定量的に評価することが可能な運動機能評価システムを提供することにある。
【0008】
また、本発明の第2の目的は、被験者の運動負荷を軽減させることが可能な運動機能評価システムを提供することにある。
【0010】
また、本発明の第3の目的は、小型かつ安価な運動機能評価システムを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の運動機能評価システムは、被験者の上肢運動機能を評価するためのものであり、追跡用のマークを含む画像情報を表示するための表示画面を有する表示手段と、表示画面に接触させつつマークを追跡するために使用される追跡手段と、追跡手段によるマークの追跡状況を検出する検出手段と、検出手段により検出されたマークの追跡状況に基づいて被験者の上肢運動機能を評価する評価手段とを備えるようにしたものである。
【0013】
本発明の運動機能評価システムでは、評価手段により、追跡手段を使用した被験者によるマークの追跡運動機能が一定の評価ロジックに基づいて評価される。これにより、被験者の上肢運動機能を評価するための評価基準が確立される。
【0014】
本発明の運動機能評価システムでは、マークが、直線、曲線、円および多角形を含む群のうちの少なくとも1つを含んで構成される移動軌道に沿って移動するようにしてもよい。
【0015】
また、本発明の運動機能評価システムでは、さらに、評価手段により評価された評価結果を記憶する記憶手段を備えるようにしてもよい。
【0016】
また、本発明の運動機能評価システムでは、検出手段が、追跡手段による追跡軌道と共に、表示画面に対する追跡手段の接触圧を検出し、評価手段が、マークの移動軌道に対する追跡軌道のずれ量、その追跡軌道のずれ傾向、および追跡手段の接触圧を含む評価項目データを、各評価項目を評価するための指標としての基準評価項目データと比較し、その比較結果に基づいて上肢運動機能の評価を行うようにしてもよい。この場合には、基準評価項目データが、健常者によるマークの追跡状況に基づいて設定されるようにするのが好ましい。
【0017】
また、本発明の運動評価システムでは、追跡手段がスタイラスペンであり、検出手段および評価手段がコンピュータであってもよい。
【0018】
また、本発明の運動評価システムでは、さらに、通信網を介して、評価手段により評価された評価結果を含む情報を外部と送受信するための通信手段を備えるようにしてもよい。この場合には、通信手段により通信網を介して統括管理装置と接続されており、統括管理装置が、評価手段により評価された評価結果を収集して蓄積することにより、上肢運動機能の評価に関するデータベースを構築する機能を有するようにしてもよい。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0020】
まず、図1を参照して、本発明の一実施の形態に係る運動機能評価システムの構成について説明する。図1は、運動機能評価システム100の概略構成を表すものである。なお、本発明の運動機能評価方法は運動機能評価システム100の動作に基づいて具現化されるので、以下併せて説明する。
【0021】
この運動機能評価システム100は、例えば、検査用の簡単な上肢運動を通じて被験者の運動機能を評価するために用いられるものである。この運動機能評価システム100は、例えば、通信ケーブル40を介してインターネット50(通信網)と接続されており、さらにインターネット50を経由してサーバコンピュータ60(統括管理装置)と接続されている。すなわち、運動機能評価システム100は、サーバコンピュータ60と共に、インターネット50を共通の通信媒体として利用した運動機能評価ネットワーク110を構成しており、運動機能評価システム100とサーバコンピュータ60との間では相互に通信可能になっている。なお、図1では、一式の運動機能評価システム100しか示していないが、インターネット50には図示しない他の複数の運動機能評価システム100が接続されているものとする。
【0022】
運動機能評価システム100は、例えば、検査用の上肢運動を行うために被験者により使用される入力パネル10(表示手段)と、この入力パネル10に接続ケーブル20を介して接続され、入力パネル10を使用した被験者の上肢運動機能を評価するための評価用コンピュータ30とを含んで構成されている。
【0023】
入力パネル10は、被験者が上肢運動に関する情報を入力するための入力装置である。この入力パネル10は、例えば、上肢運動の実施に関する画像情報を表示するための表示画面11が設けられたフルカラー型液晶デジタイザであり、被験者が容易に取り扱い可能な手帳サイズの小型なものである。なお、入力パネル10はカラー表示方式に限らず、例えばモノクロ表示方式であってもよい。被験者は、例えば、スタイラスペン12(追跡手段)を使用し、そのスタイラスペン12の先端12Sを表示画面11に接触させることにより、上肢運動に関する情報を入力パネル10に入力可能になっている。
【0024】
評価用コンピュータ30は、例えば、インターネット50と接続可能な通信機能を備えた汎用型のパーソナルコンピュータであり、入力パネル10を使用した上肢運動機能の評価処理を実行可能なプログラムが内蔵されたものである。この評価用コンピュータ30は、例えば、被験者がキーボード,マウス,スティックなどの入力装置を操作することにより稼働可能となっている。
【0025】
サーバコンピュータ60は、例えば、インターネット50と接続可能な通信機能ならびに大容量の記憶機能を備えた大型コンピュータであり、運動機能評価ネットワーク110において評価用コンピュータ30を統括的に管理するデータベースサーバとして機能するものである。
【0026】
次に、図1〜図6を参照して、運動機能評価システム100の詳細な構成について説明する。図2は運動機能評価システム100のブロック構成を表し、図3〜図6は入力パネル10の表示画面11に表示される画像情報の一例を説明するためのものである。なお、図2には、運動機能評価システム100のブロック構成と共に、サーバコンピュータ60のブロック構成も併せて示している。
【0027】
入力パネル10は、主に、マーク表示手段13と、評価結果表示手段14とを含んで構成されている。
【0028】
マーク表示手段13は、評価用コンピュータ30から出力されるマーク表示信号Sに基づいて、表示画面11に、マークMを含む画像情報を表示するものである(図3参照)。マークMとは、入力パネル10を使用した上肢運動を被験者に行わせる際、表示画面11上におけるスタイラスペン12の入力目標位置を表すものであり、コンピュータ画面上のカーソルに相当するものである。マークMは、例えば、星印(アステリスク;*)型の形状をなすものであり、円形の軌道(移動軌道)K上を移動するものである。このマークMは、被験者により上肢(例えば右手または左手)でスタイラスペン12を使用して追跡されるようになっており(図4,図5参照)、この被験者によるスタイラスペン12を使用したマークMの追跡作業が、上肢運動機能を評価するために被験者に行わせる検査用の上肢運動に相当する。マーク表示手段13は、特に、例えば、マークMの視認性を高めるために、マークMの輝度が周辺領域と比較して異なるようにし、具体的には、周辺領域よりも明るくなるようにマークMを表示するようになっている。なお、マーク表示手段により表示画面11に表示される画像情報には、マークMと共に、例えば、被験者に検査用の上肢運動の手順を説明するためのメッセージ(例えば「スタイラスペンの先端でマークを追跡してください」等)などが含まれている。
【0029】
評価結果表示手段14は、評価用コンピュータ30から出力される評価結果データDに基づいて、被験者の上肢運動機能に関する評価結果一覧を表示画面11に表示するものである(図6参照)。
【0030】
評価用コンピュータ30は、主に、マーク表示信号出力手段31と、マーク情報記憶手段32と、検出手段33と、評価手段34と、基準評価項目データ記憶手段35と、評価結果記憶手段36と、通信手段37とを含んで構成されている。
【0031】
マーク表示信号出力手段31は、マーク情報記憶手段32に記憶されているマークMに関する各種情報に基づいて、表示画面11にマークMを表示させるためのマーク表示信号Sを入力パネル10に出力するものである。
【0032】
マーク情報記憶手段32は、マークMの形状や移動軌道Kのパターン形状を含む情報を記憶するためのものである。このマーク情報記憶手段32は、例えば、RAM(Random Access Memory )などの据え置き型の記憶デバイスや、CD(Compact Disk),FD(Flexible Disk ),MO(Magneto-Optic ),DVD(Digital Versatile Disk),HD(Hard Disk)などの携帯可能な記憶デバイスなどにより構成されている。
【0033】
検出手段33は、被験者によりスタイラスペン12を使用して追跡されたマークMの追跡状況を検出するためのものである。具体的には、検出手段33は、例えば、マークMの移動軌道Kを追跡するスタイラスペン12の先端12Sの位置を検出し、その先端12Sの軌道(追跡軌道)Tを検出すると共に、表示画面11に対するスタイラスペン12Aの接触圧(筆圧)を検出するようになっている。
【0034】
検出手段33によるスタイラスペン12の位置検出機構および筆圧検出機構は、例えば、以下の通りである。すなわち、入力パネル10の表示画面11に、互いに直行するように配列された複数の電極線(X電極線,Y電極線)が内蔵されていると共に、スタイラスペン12の先端部にカップリングコイルが内蔵されている。スタイラスペン12の先端部12Sを表示画面11に接触させると、電磁誘導によりX電極線とY電極線との間に電気的カップリングが生じるため、この電気的カップリング現象を利用して、スタイラスペン12の先端部12Sの位置が約0.5mmの精度で検出可能となる。また、スタイラスペン12の先端部には、圧センサも内蔵されている。スタイラスペン12の先端部12Sを表示画面11に接触させると、スタイラスペン12に内蔵された圧センサが作動するため、上記電磁誘導方式により圧センサの圧変動、すなわち筆圧の変化を256段階で検出可能となる。
【0035】
評価手段34は、検出手段33により検出されたマークMの検出状況に基づいて被験者の上肢運動機能を評価することにより評価結果データDを作成し、この評価結果データDを入力パネル10に出力するものである。具体的には、評価手段34は、例えば、マークMの検出状況に関する評価項目データP1を、基準評価項目データ記憶手段35に記憶されている基準評価項目データP2と比較評価することにより、その比較結果に基づいて評価結果データDを作成するようになっている。評価項目データP1とは、例えば、(1)マークMの移動軌道Kと追跡軌道Tとの相対的位置関係に基づいて演算処理により算出される移動軌道Kに対する追跡軌道Tの法線方向へのずれ量(以下、単に「ずれ量」という)および(2)接線方向へのずれ角度(以下、単に「遅れ量」という),(3)サンプリング時間(約25msec)当たりのスタイラスペン12の移動距離,(4)スタイラスペン12による追跡運動(円運動)を時系列波形に変換し、一次微分することにより得られる移動速度および(5)二次微分することにより得られる加速度,(6)加速度波形などに基づくFFT(高速フーリエ変換)演算処理により得られるパワースペクトル量,(7)上記した筆圧検出機構を利用して検出されるスタイラスペン12の筆圧、ならびにこれらの一連のデータに基づいて算出される合計値(和),平均値,標準偏差,変動係数などを含む約50種類の評価用データからなる。この評価手段34は、主に、追跡軌道Tが移動軌道Kにほぼ対応し、かつ筆圧が十分で安定している場合に「良好」と評価し、一方、移動軌道Kに対する追跡軌道Tのずれが顕著で、筆圧が不十分で不安定な場合に「不良」と評価する評価ロジックを有している。評価結果データDには、例えば、一連の評価項目データP1の数値(「評価結果」)と共に、上記評価ロジックに基づいて導き出された被験者の上肢運動機能に関する総合的な判定(「判定結果」)が含まれている(図6参照)。この判定とは、例えば、被験者の上肢運動機能に関する評価結果を優劣の順にA〜Eの5段階のランクで表したものである。
【0036】
なお、評価手段34は、例えば、必要に応じて、サブコンピュータ60に評価結果データDなどの情報を送信したり、サブコンピュータ60から新規の基準評価項目データP2などの情報を受信するようになっている。
【0037】
基準評価項目データ記憶手段35は、評価手段34が評価項目データP1に基づいて被験者の上肢運動機能を評価する際に利用されることとなる基準評価項目データP2を記憶するためのものである。この基準評価項目データP2は、被験者の上肢運動機能を各評価項目データごとに評価するための指標となるものであり、例えば、過去に蓄積した健常者によるマークMの追跡状況に関する数値に関する統計的数値(例えば平均値や標準偏差値)に基づいて設定されている。
【0038】
評価結果記憶手段36は、評価手段34により作成された評価結果データDを記憶するためのものであり、例えば、マーク情報記憶手段32と同様の記憶デバイスにより構成されている。
【0039】
通信手段36は、評価手段34が評価結果データDを含む情報を外部と送受信する際に、必要に応じて、評価手段34を外部と通信可能にするものである。
【0040】
サーバコンピュータ60は、例えば、評価用コンピュータ30とほぼ同様の構成要素(図示せず)を有すると共に、データ収集手段61と、データ記憶手段62と、通信手段63とを含んで構成されている。
【0041】
データ収集手段61は、評価用コンピュータ30から評価結果データDを収集して蓄積することにより、評価結果データDに基づくデータベースを構築するものである。データ収集手段61により構築されたデータベースの内容は、例えば、評価用コンピュータ30において随時閲覧可能になっている。
【0042】
データ記憶手段62は、データ収集手段61により収集された評価結果データDなどの情報を記憶するためのものであり、例えば、評価用コンピュータ30の評価結果記憶手段36と同様の記憶デバイスにより構成されている。
【0043】
通信手段63は、主にデータ収集手段61による評価結果データDの収集時に、データ収集手段61を評価用コンピュータ30と通信可能にするものである。
【0044】
なお、サーバコンピュータ60は、上記した評価結果データDの収集機能やデータベースの構築機能と共に、例えば、データベースを利用して過去の評価項目データP1に基づく新規な基準評価項目データP2を算出すると、その新規な基準評価項目データP2を評価用コンピュータ30に送信する機能なども備えている。
【0045】
次に、図1〜図7を参照して、運動機能評価システム100の動作について説明する。図7は、運動機能評価システム100の動作の流れを表すものであり、(A)は評価用コンピュータ30の動作,(B)は入力パネル10の動作をそれぞれ示している。なお、以下では、運動機能評価システム100の動作のうち、主に、被験者の上肢運動機能の評価に関する一連の動作について言及する。
【0046】
この運動機能評価システム100では、例えば、被験者がスタイラスペン12を使用して入力処理を行いやすいように、水平かつ安定な机上などに入力パネル10が静置された状態において、まず、評価用コンピュータ30のマーク表示信号出力手段31が、マーク情報記憶手段32に記憶されているマークMに関する情報に基づいて、入力パネル10にマーク表示信号Sを出力すると(ステップS101)、入力パネル10のマーク表示手段13が、マーク表示信号Sに基づいて、例えば、半径が1cm〜10cm程度の円形の移動軌道K上を1cm/秒〜2cm/秒程度の速度で右回りに移動するように、表示画面11にマークMを表示する(ステップS201;図3参照)。
【0047】
表示画面11に表示されたマークMが10秒間程度静止したのち、移動軌道Kに沿って移動すると、被験者は、例えば右手でスタイラスペン12を把持し、そのスタイラスペン12の先端12SでマークMを追跡する(図4参照)。この際、例えば、表示画面11に、被験者による追跡軌道Tの軌跡が表示される。
【0048】
被験者によりスタイラスペン12の先端12SでマークMが追跡されると、続いて、評価用コンピュータ30において、検出手段33が、スタイラスペン12の先端12Sの追跡軌道Tを検出すると共に(ステップS102)、スタイラスペン12Aの筆圧を検出する(ステップS103)。なお、マークMは、例えば、移動軌道K上を右回りに移動し終えたのち、約5秒後に同軌道上を左回りに移動する。この場合においても、被験者によりスタイラスペン12を使用してマークMが追跡される。
【0049】
被験者によるマークMの追跡作業が完了すると(図5参照)、引き続き、被験者により、左手でスタイラスペン12を把持した場合について、右手把持の場合と同様にマークMの追跡作業が行われる。もちろん、この場合においても、ステップS101〜S103ならびにS201の動作が実行される。
【0050】
右手把持および左手把持の双方の場合についてマークMの追跡作業が完了すると、続いて、評価手段34が、右手把持および左手把持のそれぞれの場合について、演算処理によりマークMの移動軌道Kに対する追跡軌道Tのずれ量や遅れ量等を算出したのち、評価項目データP1、すなわち、例えば上記した(1)ずれ量,(2)遅れ量,(3)移動距離,(4)移動速度,(5)加速度,(6)パワースペクトル量,(7)筆圧、ならびにこれらの一連のデータに基づいて算出される合計値(和),平均値,標準偏差,変動係数などを、基準評価項目データ記憶手段35に記憶されている基準評価項目データP2と個別に比較評価することにより(ステップS104)、一連の評価項目データP1の数値と共に被験者の上肢運動機能に関する総合的な判定を含む評価結果データDを作成する(ステップS105)。
【0051】
続いて、評価用コンピュータ30の評価手段34が入力パネル10に評価結果データDを出力すると(ステップS106)、入力パネル10の評価結果表示手段14が、評価結果データDに基づいて、表示画面11に評価結果一覧を表示する(ステップS202;図6参照)。被験者は、表示画面11に表示された評価結果一覧を視認することにより、自己の上肢運動機能に関する評価結果を把握可能である。図6に示した評価結果一覧によれば、例えば、「判定結果」が良好な評価結果を意味する「A」であることから、被験者の上肢運動機能が正常であり、身体機能に異常が認められないことが把握される。
【0052】
最後に、評価用コンピュータ30において、評価手段34が評価結果データDを評価結果記憶手段36に記憶させることにより(ステップS107)、被験者の上肢運動機能の評価に関する運動機能評価システム100の動作が完了する。
【0053】
以上説明したように、本実施の形態に係る運動機能評価システム100およびこれを使用した運動機能評価方法によれば、入力パネル10の表示画面11にマークMを表示し、被験者に上肢でスタイラスペン12を使用してマークMを追跡させたのち、評価用コンピュータ30において、マークMの追跡状況に基づいて被験者の上肢運動機能を評価するようにしたので、被験者によるマークMの追跡運動機能が、評価用コンピュータ30により一定の評価ロジックに基づいて評価される。この場合には、医師等の人為的な判断に基づいて運動機能を評価する場合とは異なり、評価基準が確立されると共に、例えばマークMの移動軌道Kに対する追跡軌道Tのずれ量などの評価用パラメータ値を算出するために実行される演算処理の精度が確保される。したがって、被験者の上肢運動機能を客観的かつ定量的に評価することができる。これにより、上肢運動機能の評価結果に基づいて、被験者の上肢機能の障害や異常などを発見することもできる。
【0054】
特に、被験者の上肢運動機能を客観的かつ定量的に評価可能な点に基づき、運動機能評価システム100を利用すれば、例えば、パーキンソン病,小脳変性症,脳卒中後遺症,水頭症,ジストニア症,水俣病などの各種病状患者の病態を調査したり、上肢機能のリハビリテーション中の患者や上肢機能の改善を目的とした治療薬を投与中の患者などの上肢機能の回復状況を評価することもできる。
【0055】
また、本実施の形態では、被験者の上肢運動機能を評価する際に、検査用の運動としてスタイラスペン12を使用した簡単な上肢運動しか要しないため、検査に要する被験者の運動負荷を軽減させることができる。これにより、特に、高齢な被験者を対象とした検査作業も容易かつ迅速に実施するこができる。
【0056】
また、本実施の形態では、被験者の運動機能を評価するために、マークMを表示するための携帯可能な入力パネル10や上肢運動機能の評価に要する演算処理等を実行するための汎用型の評価用コンピュータ30しか必要としないため、運動機能評価システム100を小型化し、かつ安価にすることができる。
【0057】
また、本実施の形態では、評価用コンピュータ30において、評価項目データPを基準評価項目データP2と比較し、その比較結果に基づいて被験者の上肢運動機能を評価するようにしたので、上肢運動機能の評価処理が、常に1つの基準評価項目データP2を基準として行われる。したがって、基準評価項目データP2に基づいて評価基準が確立されるため、この観点においても上肢運動機能の客観的かつ定量的評価の実現に寄与することができる。
【0058】
また、本実施の形態では、評価用コンピュータ30が通信機能を備えるようにしたので、複数の運動機能評価システム100(サーバコンピュータ60を含む)間で互いに情報を提供し合うことにより、各運動機能評価システム100において共通に利用される例えば基準評価項目データP2などの情報を共有することができる。
【0059】
また、本実施の形態では、サーバコンピュータ60において評価用コンピュータ30から評価結果データDを収集して蓄積することによりデータベースを構築し、このデータベースに基づく有用な情報、例えば過去の評価項目データP1に基づいて算出された新規な基準評価項目データP2などの情報を評価用コンピュータ30に提供可能にしたので、評価用コンピュータ30の上肢運動機能評価ロジックに過去の評価結果データDの解析結果が反映される。したがって、評価用コンピュータ30による上肢運動機能の評価に関する信頼性を向上させることができる。
【0060】
なお、本実施の形態では、図3〜図5に示したように、マークMの移動軌道Kが円形をなすようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、移動軌道Kのパターン形状は、例えば、円形の他、直線、曲線、多角形ならびにこれらの組み合わせなどであってもよい。具体的には、例えば、図8に示したように、移動軌道Kのパターン形状が、円形に代えて五角形であってもよい。この場合においても、上記実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。なお、図8において、上記特徴部分以外の構成等は、図4に示した場合と同様である。
【0061】
また、本実施の形態では、マークMが星印型をなすようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、マークMが円形や多角形などをなすようにしてもよい。マークMの移動速度は、上記実施の形態において説明したように等速であってもよいし、あるいは移動中に変化するようにしてもよい。
【0062】
また、本実施の形態では、入力パネル10が液晶デジタイザにより構成されるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、ブラウン管を利用したデジタイザなどの他の表示機構を有するデジタイザにより入力パネル10が構成されるようにしてもよい。ただし、被験者が取り扱いやすいように入力パネル10の小型化を考慮すれば、近年において小型化技術の発達が著しい液晶デジタイザを利用するのが好ましい。
【0063】
また、本実施の形態では、図6に示したように、表示画面11に、評価結果一覧として「評価結果」および「判定結果」を表示するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、「評価結果」や「判定結果」と共に、これらに基づいて作成された統計図を表示するようにしてもよい。この統計図としては、例えば、マークMの移動距離を横軸とし、移動軌道Kに対する追跡軌道Tのずれ量を縦軸とした、ずれ量の推移を表すグラフなどが挙げられる。
【0064】
また、本実施の形態では、表示画面11に表示される評価結果一覧に文字(A)からなる「判定結果」を含ませるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、被験者がA〜Eなどの抽象的な文字からその意味する判定内容を理解しにくい場合には、その抽象的な文字からなる判定結果に代えて、評価結果の優劣を0点〜100点の点数で表した数値結果を含ませるようにしてもよいし、あるいは判定結果の内容を文章化した判定コメントを含ませるようにしてもよい。この判定コメントとしては、例えば、「年齢に応じた運動機能です」や「少し震えがあります」などが挙げられる。
【0065】
また、本実施の形態では、評価用コンピュータ30により評価された被験者の上肢運動機能の評価結果一覧を入力パネル10の表示画面11に表示するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、評価用コンピュータ30に搭載されたスピーカーを通じて評価結果一覧の内容を音声で出力するようにしてもよいし、あるいは評価用コンピュータ30に出力用のプリンタを接続し、このプリンタから評価結果一覧の内容が印字された評価用紙を出力するようにしてもよい。もちろん、これらの評価結果一覧の表示,音声出力,用紙出力を全て行うようにしてもよい。
【0066】
また、本実施の形態では、被験者の上肢運動機能を評価するに際し、入力パネル10の表示画面11に、円形の移動軌道K上を移動する1種類のマークMのみを表示するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、2種類以上のマークMを連続的に表示するようにしてもよい。具体的には、例えば、特定のサイズの円形の移動軌道K上を移動するマークMを表示したのち、引き続き異なるサイズの円形の移動軌道K上を移動する他のマークMを表示するようにしてもよい。もちろん、各マークMの移動軌道Kのパターン形状は円形に限らず、互いに同一のパターン形状であってもよいし、あるいは互いに異なるパターン形状であってもよい。
【0067】
また、本実施の形態では、被験者がマークMを追跡するための用具としてスタイラスペン12を使用するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、スタイラスペン12に代えて、キーボード,マウス,スティック,タブレット,トラックボールなどを使用するようにしてもよい。これらのいずれのポインティングデバイスを使用した場合においても、スタイラスペン12を使用した場合と同様にマークMを追跡することができる。
【0068】
また、本実施の形態では、評価用コンピュータ30とインターネット50を介して接続されたサーバコンピュータ60がデータベースサーバとして機能するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、評価用コンピュータ30自体がデータベースサーバとして機能するようにしてもよい。
【0069】
また、本実施の形態では、評価用コンピュータ30とサーバコンピュータ60とを通信可能に接続させるための「通信網」としてインターネット50を用いるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、インターネット50に代えて、例えば、イントラネットやエクストラネット、有線電話回線(例えばアナログ回線およびISDN回線等)またはブルートゥースなどの通信媒体網などを用いるようにしてもよい。もちろん、上記列挙した「通信網」を2つ以上併用するようにしてもよい。いずれの通信網を用いた場合においても、インターネット50を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【0070】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。具体的には、運動機能評価システム100およびこれを使用した運動機能評価方法に関する詳細は、必ずしも上記実施の形態において説明したものに限られるものではなく、マーク追跡作業を通じて一定の評価ロジックに基づいて被験者の上肢運動機能を評価することにより、被験者の上肢運動機能を客観的かつ定量的に評価することが可能な限り、自由に変更可能である。
【0071】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の運動機能評価システムによれば、追跡用のマークを含む画像情報を表示するための表示画面を有する表示手段と、表示画面に接触させつつマークを追跡するために使用される追跡手段と、追跡手段によるマークの追跡状況を検出する検出手段と、検出手段により検出されたマークの追跡状況に基づいて被験者の上肢運動機能を評価する評価手段とを備えるようにしたので、被験者によるマークの追跡運動機能が一定の評価ロジックに基づいて評価され、これにより評価基準が確立される。したがって、被験者の上肢運動機能を客観的かつ定量的に評価することができる。さらに、被験者の上肢運動機能を評価する際に、追跡手段を使用した簡単な上肢運動しか要しないため、検査時における被験者の運動負荷を軽減させることができる。また、装置を小型化し、かつ安価にすることができる。
【0073】
特に、本発明の運動機能評価システムでは、評価項目データを基準評価項目データと比較し、その比較結果に基づいて被験者の上肢運動機能の評価を行うようにすれば、上肢運動機能の評価処理が、常に1つの基準評価項目データを基準として行われる。したがって、この基準評価項目データに基づいて、評価基準を確立することができる。
【0074】
また、本発明の運動機能評価システムでは、通信手段を介して評価結果を含む情報を外部と送受信可能とすれば、外部と情報を提供し合うことにより、例えば基準評価項目データなどの情報を外部と共有することができる。
【0075】
また、本発明の運動機能評価システムでは、統括管理装置において評価結果を収集して蓄積することにより上肢運動機能の評価に関するデータベースを構築するようにすれば、統括管理装置においてデータベースに基づく有用な情報(例えば過去の評価項目データに基づいて算出された新規な基準評価項目データ等)を作成可能となり、この有用な情報を利用すれば、上肢運動機能の評価ロジックに過去の評価結果の解析結果が反映される。したがって、上肢運動機能の評価に関する信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る運動機能評価システムの概略構成を表す図である。
【図2】図1に示した運動機能評価システムのブロック構成を表すブロック図である。
【図3】入力パネルの表示画面に表示される表示画像(マーク)を説明するための図である。
【図4】図3に続く表示画像を説明するための図である。
【図5】図4に続く表示画像を説明するための図である。
【図6】入力パネルの表示画面に表示される表示画像(評価結果一覧)を説明するための図である。
【図7】本発明の一実施の形態に係る運動機能評価システムの動作の流れを説明するための流れ図である。
【図8】入力パネルの表示画面に表示される表示画像(マーク)の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
10…入力パネル、11…表示画面、12…スタイラスペン、13…マーク表示手段、14…評価結果表示手段、20…接続ケーブル、30…評価用コンピュータ、31…マーク表示信号出力手段、32…マーク情報記憶手段、33…検出手段、34…評価手段、35…基準評価項目データ記憶手段、36…評価結果記憶手段、37,63…通信手段、40…通信ケーブル、50…インターネット、60…サーバコンピュータ、61…データ収集手段、62…データ記憶手段、100…運動機能評価システム、110…運動機能評価ネットワーク、D…評価結果データ、K…移動軌道、M…マーク、P1…評価項目データ、P2…基準評価項目データ、S…マーク表示信号、T…追跡軌道。
Claims (9)
- 被験者の上肢運動機能を評価するための運動機能評価システムであって、
追跡用のマークを含む画像情報を表示するための表示画面を有する表示手段と、
前記表示画面に接触させつつ前記マークを追跡するために使用される追跡手段と、
前記追跡手段による前記マークの追跡状況を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記マークの追跡状況に基づいて被験者の上肢運動機能を評価する評価手段と
を備えたことを特徴とする運動機能評価システム。 - 前記マークは、直線、曲線、円および多角形を含む群のうちの少なくとも1つを含んで構成される移動軌道に沿って移動する
ことを特徴とする請求項1記載の運動機能評価システム。 - さらに、
前記評価手段により評価された評価結果を記憶する記憶手段
を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の運動機能評価システム。 - 前記検出手段が、前記追跡手段による追跡軌道と共に、前記表示画面に対する前記追跡手段の接触圧を検出し、
前記評価手段が、前記マークの移動軌道に対する追跡軌道のずれ量、その追跡軌道のずれ傾向、および前記追跡手段の接触圧を含む評価項目データを、各評価項目を評価するための指標としての基準評価項目データと比較し、その比較結果に基づいて上肢運動機能の評価を行う
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の運動機能評価システム。 - 前記基準評価項目データは、健常者による前記マークの追跡状況に基づいて設定されたものである
ことを特徴とする請求項4記載の運動機能評価システム。 - 前記追跡手段は、スタイラスペンである
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の運動機能評価システム。 - 前記検出手段および前記評価手段は、コンピュータである
ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の運動機能評価システム。 - さらに、
通信網を介して、前記評価手段により評価された評価結果を含む情報を外部と送受信するための通信手段
を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の運動機能評価システム。 - 前記通信手段により前記通信網を介して統括管理装置と接続されており、
前記統括管理装置は、前記評価手段により評価された評価結果を収集して蓄積することにより、上肢運動機能の評価に関するデータベースを構築する機能を有するものである
ことを特徴とする請求項8記載の運動機能評価システム。
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