JP6687724B2 - 経頭蓋磁気刺激システム及び位置決め支援方法並びにプログラム - Google Patents
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Description
経頭蓋磁気刺激システムにおいて、
対象者の頭部に当接又は近接させるコイル部と、
複数の可動部材の位置を調整する複数の調整機構を含み、該複数の調整機構による調整によって前記コイル部の位置及び姿勢を決定する機構部と、
前記コイル部の位置及び姿勢の少なくとも一方に対する所望の変更を受け付ける受付手段と、
前記受け付けた所望の変更が成されるよう前記複数の調整機構の少なくとも一部について調整手順を案内する案内手段と、を備えた経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記受付手段が、前記コイル部の前記頭部に対する接触具合の入力を前記所望の変更として受け付ける、上記第1の観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記接触具合が、前記コイル部の外縁部のうち一部のみが前記頭部に接触する片当り状態である、上記第2の観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記受付手段が、前記外縁部の前記頭部に対する接触の態様が互いに異なる複数種類の片当り状態を選択肢として有し、操作者の選択により一つの片当り状態が前記接触具合として入力される、上記第3の観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記受付手段が、前記コイル部の位置及び姿勢の少なくとも一方の所定量の変更を前記所望の変更として受け付ける、上記第1の観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記相対的な所定量の変更が、所定の方向における所定量の移動、又は、所定の回転方向における所定角度量の回転である、上記第6の観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記受付手段が、前記所定の方向と所定の移動量との組合せ、又は、前記所定の回転方向と角度量との組合せが互いに異なる複数種類の変更を選択肢として有し、操作者により一つの変更が前記所望の変更として選択される、上記第7の観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記複数の可動部材の現時点における位置を表す位置情報を取得する取得手段を備えており、
前記案内手段が、前記取得手段により取得された位置情報を用いて、前記調整手順を案内する、上記第1の観点から第8の観点のいずれか一つの観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記複数の可動部材の現時点における位置を表す位置情報を取得する取得手段を備えており、
前記受付手段が、前記コイル部の目標となる位置及び姿勢の少なくとも一方を前記所望の変更として受け付ける、上記第1の観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記案内手段が、前記取得手段により取得された位置情報を用いて、前記調整手順を案内する、上記第10の観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記案内手段が、調整すべき前記複数の調整機構の順番と該調整機構の調整方向とを少なくとも示す、上記第1の観点から第12の観点のいずれか一つの観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記案内手段が、現時点において調整すべき前記調整機構又は前記可動部材が強調され又は指し示された画像若しくは動画を表示する、上記第1の観点から第13の観点のいずれか一つの観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記案内手段が、前記調整手順を音声で案内する、上記第1の観点から第14の観点のいずれか一項に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
前記機構部が、前記コイル部が移動方向の一つとして前記対象者の頭部の表面に対応した曲線に沿って移動するよう制御される、上記第1の観点から第15の観点のいずれか一つの観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記機構部が、前記コイル部が移動方向の一つとして前記対象者の上下方向に移動するよう制御される、上記第1の観点から第16の観点のいずれか一つの観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記機構部が、前記コイル部が移動方向の一つとして前記対象者の頭部の略中心に向かう方向に沿って移動するよう制御される、上記第1の観点から第17の観点のいずれか一つの観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
経頭蓋磁気刺激システムにおける機構部の位置決め支援方法であって、
前記機構部が、複数の可動部材の位置を調整する複数の調整機構を含み、該複数の調整機構による調整によって前記コイル部の位置及び姿勢を決定する機構部であり、
前記コイル部の位置及び姿勢の少なくとも一方に対する所望の変更を受け付ける受付工程と、
前記受け付けた所望の変更が成されるよう前記複数の調整機構の少なくとも一部について調整手順を案内する案内工程とを、装置により実行させる位置決め支援方法を提供する。
経頭蓋磁気刺激システムにおける機構部の位置決め支援方法のためのコンピュータプログラムであって、
前記機構部は、複数の可動部材の位置を調整する複数の調整機構を含み、該複数の調整機構による調整によって前記コイル部の位置及び姿勢を決定する機構部であり、
前記コイル部の位置及び姿勢の少なくとも一方に対する所望の変更を受け付ける受付工程と、
前記受け付けた所望の変更が成されるよう前記複数の調整機構の少なくとも一部について調整手順を案内する案内工程とを、コンピュータにより実行させるコンピュータプログラムを提供する。
なお、当該コンピュータプログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供されてもよいし、サーバに保存され当該サーバからダウンロードされる形態で提供されてもよい。
1以上のセンサを含むセンサ部を用いて前記コイル部の前記頭部に対する接触具合を検出する検出手段を更に備え、
前記受付手段が、前記検出された接触具合の入力を受け付ける、上記第2の観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記検出手段が、前記接触具合を定量的に検出し、
前記案内手段が、該定量的に検出された接触具合に基づいて、前記調整機構の調整量または目標位置を求める、上記第21の観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記接触具合が、前記コイル部の外縁部のうち一部のみが前記頭部に接触する片当り状態と、前記コイル部の前記頭部に対する密着状態との少なくとも一つを含む、上記第21の観点または第22の観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
前記センサ部が、撮像センサ、超音波センサ、赤外線センサ、圧力センサ、機械スイッチセンサ、静電センサ、及び加速度センサのうち少なくとも一つを含む、上記第21の観点から第24の観点のいずれか一つの観点の経頭蓋磁気刺激システムを提供する。
第1実施形態に係る経頭蓋磁気刺激システムは、対象者の疼痛緩和を目的とした磁気刺激治療に適した構成を有しており、コイル部の位置決めを精密に行い、それを再現できる機構部を備えている。
具体的には、操作者は、まず、対象者90を椅子31に座らせる。このとき、ヘッドギア33が体格調整ガイド324に接続されている場合には、着脱機構336を操作して、ヘッドギア33を上側に上げる。次に、操作者は、高さ調整機構325により、体格調整ガイド324の高さを対象者90の体格に合わせて調整する。また、操作者は、前後方向調整機構322及び上下方向調整機構323により、後頭部レスト321の位置を対象者90の後頭部に合うよう前後上下方向に調整する。
具体的には、操作者は、着脱機構336を操作して、ヘッドギアガイド335を下側に降ろし、体格調整ガイド321に接続する。
具体的には、操作者は、ヘッドギア33の各調整機構を調整してコイル部11の位置を仮設定する。仮設定する位置は、対象者90の頭部の医用画像を参照し疼痛部位に応じて指定された刺激部位に対応した位置である。
なお、このコイル位置の仮設定において、上述の通り、各調整機構の調整がうまくいかず、更には効率の良い調整手順も分かりづらいという状況が発生し得る。この場合の対応については、後述する。
具体的には、操作者は、受付部501(ハードウエア上での操作部51)での入力操作を行い、磁気刺激強度を比較的強く設定する。そして、ヘッドギア33の各調整機構を調整してコイル部11の位置を仮設定した位置の周辺で少しずつ変えながら、磁気刺激発生指令を受付部501においてその都度入力する。コイル駆動制御部503は、その磁気刺激発生指令に逐次応答して磁気刺激を発生させる。操作者は、磁気刺激を発生させるごとに対象者90のトゥイッチ反応を見る。そして、最も強いトゥイッチ反応が現れた位置を、最適刺激位置に決定する。
具体的には、操作者は、受付部501(操作部51)での入力操作を行い、磁気刺激強度を治療に最適な強度に戻す。そして、受付部501において治療開始指令を入力する。コイル駆動制御部503は、コイル駆動部12を制御し、設定された磁気刺激条件に従って治療用の磁気刺激を開始する。
図11に示すフロー図は、「頭頂部側」の片当り状態を解消するための調整手順を示したものである。なお、図11のフロー図において、「相当量」とは、操作者が適当と考える量を意味する。「相当量」に代えて調整機構における可動部材の具体的な移動量を、目盛りの数値を用いて示してもよい。
この調整手順は以下のとおりである。
第2実施形態に係る経頭蓋磁気刺激システムは、位置決め機構部の各調整機構における可動部材の位置情報を信号に変換して制御装置に送り、当該位置情報を用いて位置決め機構部の調整手順を案内するよう構成されている。
具体的には、操作者が、複数の選択肢の中から現在の片当り状態を選択する。
具体的には、受付部501が、選択された片当り状態の入力を受け付ける。
具体的には、案内部502が、選択された片当り状態を解消するための調整手順を表す調整手順情報を、調整手順記憶部502Aから読み出す。
具体的には、案内部502が、読み出した調整手順情報に基づいて、調整手順を示すフロー図を表示する。例えば、どの調整機構をどの順番でどの向きに調整するのかを、調整機構ごとに各調整ステップとして分けて表示する。また、案内部502は、位置決め機構部30の各調整機構をモデル化したイメージ図を表示する。
具体的には、案内部502が、図18に示すように、調整手順を示すフロー図の中で、現時点の調整対象である調整機構の調整ステップを強調して表示する。なお、図18のフロー図において、目標位置及び現在位置の数値は、調整機構における可動部材の位置に対応した目盛りを示している。「相当量」とは、操作者が適当と考える量という意味である。
具体的には、操作者91は、現時点の調整対象である調整機構において、インジケータを見ながら現在位置が目標位置に一致するよう調整を開始する。案内部502は、インジケータ上の現在位置を示すマークの表示をほぼリアルタイムで更新する。
具体的には、案内部502は、調整機構の現在位置が目標位置に一致するか否かを判定する。この一致は、完全一致だけでなく、所定の許容範囲内で一致する場合も含む。一致した場合には、現時点の調整対象である調整機構での調整は完了したと認識し、次のステップに進む。一致判定できない場合は、次の手順でこのステップT207を終了させることができる。すなわち、調整機構の調整において、目標位置が明確に導出できないもの、例えば、対象者の体格、頭部の位置や形状に合わせて違和感のないように調整するものなどの場合には、操作者が、調整完了後、操作部51において「調整完了」の入力を行う。案内部502は、この「調整完了」の入力によって、調整完了を認識する。調整完了が認識されたら、次のステップに進む。
具体的には、案内部502が、次の順番の調整すべき調整機構があるか否かを判定する。あれば、次の順番の調整機構を現時点での調整対象となる調整機構に設定してステップT205に戻り、なければ案内を終了する。
第1及び第2実施形態の第1変形例について説明する。
第1及び第2実施形態の第2変形例について説明する。
第3実施形態に係る経頭蓋磁気刺激システムは、第2実施形態と同様の構成であるが、制御装置が有する機能ブロックの機能が異なる。
具体的には、操作者が、コイル部の目標の位置及び姿勢を入力する。
具体的には、受付部501が、その目標の位置及び姿勢の入力を受け付ける。
具体的には、案内部502が、コイル部11を、現在の位置及び姿勢から、受け付けた目標の位置及び姿勢に変更するための調整手順を演算により求める。
具体的には、案内部502が、ステップ302で求めた調整手順を案内する。案内は、第2実施形態と同様、調整手順を表示するとともに、各調整機構における可動部材の現在位置を認識して、調整の進捗をモニタリングし、各時点で適切な案内を行う。
第4実施形態に係る経頭蓋磁気刺激システムは、コイル部の対象者頭部に対する位置関係を、センサを用いて定量的に特定することにより、コイル部の対象者頭部に対する接触具合を自動で検出し、その結果に基づいて上記接触具合を改善又は解消するための位置決め機構部の調整手順を案内するよう構成されている。
10 磁気刺激回路部
11 コイル部
12 コイル駆動部
30 位置決め機構部
31 椅子
32 体格調整機構
321 後頭部レスト
322 前後方向調整機構
323 上下方向調整機構
324 体格調整ガイド
325 高さ調整機構
33 ヘッドギア
331 押付方向調整機構
332 ヨー方向調整機構
333 ピッチ方向調整機構
334 ロール方向調整機構
335 ヘッドギアガイド
336 着脱機構
40 位置情報表示部
41 位置表示部
50 制御装置
51 操作部
52 ディスプレイ部
53 演算部
54 インタフェース部
55 記憶部
60 位置情報出力部
61 位置検出部
70 センサ部
90 対象者
501 受付部
502 案内部
503 コイル駆動制御部
504 取得部
505 接触具合検出部
Claims (24)
- 経頭蓋磁気刺激システムにおいて、
対象者の頭部に当接又は近接させるコイル部と、
複数の可動部材の位置を調整する複数の調整機構を含み、該複数の調整機構による調整によって前記コイル部の位置及び姿勢を決定する機構部と、
前記コイル部の位置及び姿勢の少なくとも一方に対する所望の変更を受け付ける受付手段と、
前記受け付けた所望の変更に対応する、前記複数の調整機構による調整が成されるよう前記複数の調整機構の少なくとも一部について調整手順を案内する案内手段と、を備えた経頭蓋磁気刺激システム。 - 前記受付手段は、前記コイル部の前記頭部に対する、前記複数の調整機構による調整の対象としての接触具合を特定する入力を前記所望の変更として受け付ける、請求項1に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記接触具合は、前記コイル部の外縁部のうち一部のみが前記頭部に接触する片当り状態である、請求項2に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記受付手段は、前記外縁部の前記頭部に対する接触の態様が互いに異なる複数種類の片当り状態を選択肢として有し、操作者の選択により一つの片当り状態が前記接触具合として入力される、請求項3に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記接触具合は、前記コイル部の前記頭部に対する密着状態を含む、請求項2に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記受付手段は、前記コイル部の位置及び姿勢の少なくとも一方の所定量の変更を前記所望の変更として受け付ける、請求項1に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記所定量の変更は、所定の方向における所定量の移動、又は、所定の回転方向における所定角度量の回転である、請求項6に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記受付手段は、前記所定の方向と所定の移動量との組合せ、又は、前記所定の回転方向と角度量との組合せが互いに異なる複数種類の変更を選択肢として有し、操作者により一つの変更が前記所望の変更として選択される、請求項7に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記複数の可動部材の現時点における位置を表す位置情報を取得する取得手段を備えており、
前記案内手段は、前記取得手段により取得された位置情報を用いて、前記調整手順を案内する、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の経頭蓋磁気刺激システム。 - 前記複数の可動部材の現時点における位置を表す位置情報を取得する取得手段を備えており、
前記受付手段は、前記コイル部の目標となる位置及び姿勢の少なくとも一方を前記所望の変更として受け付ける、請求項1に記載の経頭蓋磁気刺激システム。 - 前記案内手段は、前記取得手段により取得された位置情報を用いて、前記調整手順を案内する、請求項10に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記案内手段は、前記取得された位置情報が表す位置が、前記調整手順によって案内される位置と一致または許容範囲内で一致しているか否かを判定する、請求項11に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記案内手段は、調整すべき前記調整機構の順番と該調整機構の調整方向とを少なくとも示す、請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記案内手段は、現時点において調整すべき調整機構又は可動部材が強調され又は指し示された画像を表示する、請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記案内手段は、前記調整手順を音声で案内する、請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記機構部は、前記コイル部が移動方向の一つとして前記対象者の頭部の表面に対応した曲線に沿って移動するよう制御される、請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記機構部は、前記コイル部が、移動方向の一つとして前記対象者の上下方向に移動するよう制御される、請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記機構部は、前記コイル部が、移動方向の一つとして前記対象者の頭部の略中心に向かう方向に沿って移動するよう制御される、請求項1から請求項17のいずれか一項に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 対象者の頭部に当接又は近接させるコイル部を備えた経頭蓋磁気刺激システムにおける機構部の位置決め支援方法であって、
前記機構部は、複数の可動部材の位置を調整する複数の調整機構を含み、該複数の調整機構による調整によって前記コイル部の位置及び姿勢を決定する機構部であり、
前記コイル部の位置及び姿勢の少なくとも一方に対する所望の変更を受け付ける受付工程と、
前記受け付けた所望の変更に対応する、前記複数の調整機構による調整が成されるよう前記複数の調整機構の少なくとも一部について調整手順を案内する案内工程とを、装置が実行する位置決め支援方法。 - 対象者の頭部に当接又は近接させるコイル部を備えた経頭蓋磁気刺激システムにおける機構部の位置決め支援方法のためのコンピュータプログラムであって、
前記機構部は、複数の可動部材の位置を調整する複数の調整機構を含み、該複数の調整機構による調整によって前記コイル部の位置及び姿勢を決定する機構部であり、
前記コイル部の位置及び姿勢の少なくとも一方に対する所望の変更を受け付ける受付工程と、
前記受け付けた所望の変更に対応する、前記複数の調整機構による調整が成されるよう前記複数の調整機構の少なくとも一部について調整手順を案内する案内工程とを、コンピュータにより実行させるコンピュータプログラム。 - 1以上のセンサを含むセンサ部を用いて前記コイル部の前記頭部に対する接触具合を検出する検出手段を更に備え、
前記受付手段は、前記検出された接触具合の入力を受け付ける、請求項2に記載の経頭蓋磁気刺激システム。 - 前記検出手段は、前記接触具合を定量的に検出し、
前記案内手段は、該定量的に検出された接触具合に基づいて、前記調整機構の調整量または目標位置を求める、請求項21に記載の経頭蓋磁気刺激システム。 - 前記接触具合は、前記コイル部の外縁部のうち一部のみが前記頭部に接触する片当り状態と、前記コイル部の前記頭部に対する密着状態との少なくとも一つを含む、請求項21または請求項22に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
- 前記センサ部は、撮像センサ、超音波センサ、赤外線センサ、圧力センサ、機械スイッチセンサ、静電センサ、及び加速度センサのうち少なくとも一つを含む、請求項21から請求項23のいずれか一項に記載の経頭蓋磁気刺激システム。
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