(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置するための土台となる基台と、
振戦を計測する身体の部位が所定範囲の押圧力で当接されて前記基台に対して印加される加重を電気的信号として検出する前記基台に取り付けられた重量センサと、
前記重量センサから出力されるアナログ信号を増幅してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号を参照し、前記部位が前記重量センサに前記所定範囲の押圧力で当接しているか否かを判断可能な当接状態の適切性度合いを演算する演算手段と、
前記演算手段で演算された前記適切性の度合いを出力可能な出力手段と、
を備えることを特徴とする振戦計測器。
【請求項２】
前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号を参照し、振戦に係る情報を処理可能な評価手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の振戦計測器。
【請求項３】
前記出力手段は、前記適切性の度合いを可視的に表示する表示部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の振戦計測器。
【請求項４】
前記出力手段は、前記適切性の度合いを音声的に伝達可能なブザーを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振戦計測器。
【請求項５】
前記基台は設置個所への固定を可能にする固定手段を有することを特徴とする請求項１乃至４に記載の振戦計測器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、腕や手指などの身体部分の機械的振動で眼には見えない微細な振動である振戦を計測する振戦計測器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
振戦とは、腕や手指などの身体部分の機械的振動で眼には見えない微細な振動のことである。
【０００３】
従来から、被験者の障害の部位、障害の程度、疲労の程度、ストレスの程度等を観察し評価するために振戦の計測が行われている。
【０００４】
そして、この振戦を計測する振戦計測器が開示されている（例えば、特開平８−１９１８０１号公報、特開平９−９４２４５号公報、特開平９−１５４８２２号公報、特開平９−２０６２９０号公報）。
【０００５】
これらの公報に開示されている振戦計測器は先端部に振動センサを備えた振り子アームのひさし部を有し、振戦の測定に際し被験者は、手のひら及び人差し指を除く４本の指を積載台に当接した状態で人差し指を上方に延ばし、ひさし部を上方に延ばした人差し指に載せ、この状態を保つときの人差し指が上下方向に微細振動することを感知して振戦の測定が行われるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の振戦計測器では、上方に人差し指を延ばす位置が明確に定まらないために、時間をおいて再び計測しようとする場合に人差し指を再度同一位置となるように確保することが難しく、これが影響してデータの再現性が保たれないという問題があった。
【０００７】
また、上記の振り子アームは自重により作動するため、重力の働く垂直方向に対する動きに対応する振戦の成分しか計測することができず、振戦に対する多角的な研究や分析に用いることができないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上述の従来技術の問題を解消し、計測データの再現性が保たれるとともに振戦に対する多角的な研究分析を可能にする振戦計測器を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の振戦計測器は、設置するための土台となる基台と、振戦を計測する身体の部位が所定範囲の押圧力で当接されて前記基台に対して印加される加重を電気的信号として検出する前記基台に取り付けられた重量センサと、前記重量センサから出力されるアナログ信号を増幅してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号を参照し、前記部位が前記重量センサに前記所定範囲の押圧力で当接しているか否かを判断可能な当接状態の適切性度合いを演算する演算手段と、前記演算手段で演算された前記適切性の度合いを出力可能な出力手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号を参照し、振戦に係る情報を処理可能な評価手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記出力手段は、前記適切性の度合いを可視的に表示する表示部を有することを特徴とする。
【００１２】
また、前記出力手段は、前記適切性の度合いを音声的に伝達可能なブザーを有することを特徴とする。
【００１３】
また、前記基台は設置個所への固定を可能にする固定手段を有することを特徴とする。
【００１４】
上述の発明において、重量センサには振戦を計測する身体の部位が所定範囲の押圧力で当接されるので、重量センサに対し前記部位は安定した姿勢をとることが可能になり、また、設置するための土台となる基台を基準としてこの基台に対して印加される加重が重量センサによって検出されるので、移動可能に載置された加速度センサで加重を検出する場合に比べて、計測条件の再現性を高めることができる。また、重力の働く垂直方向に対する動きに限らず、種々の方向の振戦の成分の計測が可能になる。
【００１５】
また、演算手段は、前記部位が重量センサに所定範囲の押圧力で当接しているか否かを判断可能な当接状態の適切性度合いを演算するので、計測条件の再現性を高めることができる。
【００１６】
また、出力手段は前記適切性の度合いを可視的に表示する表示部を有するので、前記適切性の度合いを可視的に確認することができる。
【００１７】
また、出力手段は前記適切性の度合いを音声的に伝達可能なブザーを有するので、前記適切性の度合いを音声的に確認することができる。
【００１８】
また、基台は設置個所への固定を可能にする固定手段を有するので、重量センサを種々の姿勢に設定することが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明に係る振戦計測器の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施例である振戦計測器の内部の機械的構成を示す側面図であり、図２は、電気的構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、振戦計測器は、設置するための土台となる基台１と、基台１に固定された重量センサ３と、重量センサ３の上部に固定された計測板５とを備えている。
【００２２】
重量センサ３は、一般的にロードセルと呼ばれるもので、加重を電気的信号として検出する検出部３ａと、加重に伴い変位する可動部３ｂと、加重されても変位しない固定部３ｃとからなる。固定部３ｃがねじ等により基台１に固定され、可動部３ａには計測板５がねじ等により固定される。
【００２３】
検出部３ｂの４箇所の薄肉部にはストレンゲージ７が接着され、４個のストレンゲージ７によってブリッジ回路が組まれている。また、基台１には、固定手段として設置面とねじ等により固定するための孔が形成された固定辺を有する。
【００２４】
なお、ここで計測板５は身体の計測部位に応じて必要に応じて設ければよく、例えば、後述するように人差し指の振戦を計測する場合には、当接する面積が狭くてすむので計測板５を除いた形態としてもよい。また、腕や脚の振戦を計測する場合には、手や足を当接するため、計測板５の面積が広いものを用いてもよい。
【００２５】
また、計測板５と重量センサ３の間をてこ機構により加重を伝達する構造としてもよい。
【００２６】
また、重量センサ３を用いた検出方法としては、ストレンゲージ式（電気抵抗線式）に限らず、静電容量式、弦振動式、電磁式、差動変圧式、光電式等の他の検出方式によるものであってもよい。
【００２７】
次に、図２を参照して、振戦計測器の電気的構成について説明する。振戦計測器において、スイッチ１１により電源が投入されると、重量センサ３の検出部３ｂから出力される電気信号は、リード線によって電子回路部１３へ供給される。電子回路部１３は、Ａ／Ｄ変換器１４と、演算手段１６と評価手段１７とを有するマイコン１５と、表示部１８ａと音声発生手段（ブザー１８ｂ）等を有する出力手段１８とから構成されている。Ａ／Ｄ変換器１４は、重量センサ３の検出部３ｂから出力される微細なアナログ信号を増幅し二重積分等によりデジタル信号に変換して、マイコン１５に供給する。
【００２８】
マイコン１５の演算手段１６では、Ａ／Ｄ変換器１４からのデジタル信号に基づいて加重値及び後述する当接状態の適切性度合いを求めると共に、Ａ／Ｄ変換器１４からのデジタル信号を所定の周期で所定の測定時間に渡ってサンプリングしフーリエ変換等の周波数解析にてパワースペクトラムを求める。ここで、当接状態の適切性度合いとは、図３に示すように例えば人差し指２２を計測板５に接触した場合に、人差し指２２の計測板５への接触押圧力が所定の範囲内にあるか否かの目安をいう。これによって、振戦の測定を繰り返した場合においても、測定条件を一定に確保することができ、再現性のよい測定を保証することができる。
【００２９】
評価手段１７では、従来の技術で開示されているような手法により振戦を演算し、演算手段１６において求められたパワースペクトラムに基づいて被験者の障害の部位を特定し障害の程度の評価をする。なお、演算手段１６において求められたパワースペクトラムからは、疲労の程度やストレスの程度等について情報を得ることも研究が為されており、これらについても評価することが可能である。
【００３０】
出力手段１８の表示部１８ａは、マイコン１５の演算手段１６と評価手段１７によって求めた結果、すなわち、加重値、当接状態の適切性度合い、パワースペクトラム、振戦に基づく評価の結果等のデータを表示する。ブザー１８ｂは、当接状態の適切性度合いを出力音の間隔の違いによって示す。
【００３１】
次に、振戦計測器の使用方法と動作について説明する。
図３は、本発明の一実施例である振戦計測器を水平面に設置しての使用状態を示す斜視図である。図４、図５は、本発明の一実施例である振戦計測器で計測中の表示を示す表示例である。図６は、本発明の一実施例である振戦計測器で計測された結果の表示を示す表示例である。図７は、本発明の一実施例である振戦計測器を垂直面に設置しての使用状態を示す斜視図である。図８は、本発明の一実施例である振戦計測器を水平面に設置しての別の使用状態を示す斜視図である。
【００３２】
まず、被験者は、振戦計測器の電源を投入した後、図３に示すように、人差し指２２の付け根部分を一定位置となるように人差し指２２を除く手の部分２３を設置面２１に置き、人差し指２２の指先２２ａを振戦計測器の計測板５に当接し、所定範囲にある押圧力（例えば、３０ｇ）となるように当接状態を所定時間（例えば、１０秒）保つようにする。このとき被験者は、図４又は図５に示すような加重値の表示２５や当接状態の度合いを示すレベルの表示２６を視認しながら行う。
【００３３】
加重されると計測板５から重量センサ３の可動部３ａに力が伝達し、重量センサ３の検出部３ｂの薄肉部がたわみ、そこに接着されているストレンゲージ７のブリッジ回路の平衡バランスがくずれ、加重に応じたアナログ信号が電子回路のＡ／Ｄ変換器１４に出力される。
【００３４】
所定の加重（押圧力）となるように当接状態を所定時間保つときの人差し指２２の微細振動に応じたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１４によってデジタル信号に変換され、マイコン１５に供給される。
【００３５】
マイコン１５の演算手段１６では、Ａ／Ｄ変換器１４からのデジタル信号は加重値として数値化され、この加重値から当接状態の適切性度合いが求められる。この当接状態の適切性度合いの判断は例えば、加重値が所定の範囲（例えば、２５〜３５ｇ）である場合には当接状態が適正であると判断し、加重値が所定の範囲よりも小さい場合には当接状態が弱いと判断し、加重値が所定の範囲よりも大きい場合は当接状態が強いと判断される。
【００３６】
また、Ａ／Ｄ変換器１４からのデジタル信号が所定の周期で所定の測定時間に渡ってサンプリングされ、フーリエ変換等の周波数解析にてパワースペクトラムが求められる。
【００３７】
評価手段１７では、パワースペクトラム２８（図６参照）から求めたピーク周波数に基づいて、被験者の障害の部位を特定し障害の程度の評価、疲労の程度やストレスの程度等の評価が行われる。
【００３８】
マイコン１５の演算手段１６や評価手段１７から出力されるデータは、表示部１８ａに例えば図４、図５、図６に示すように表示される。
【００３９】
図４、図５に示すように、計測中におけるマイコン１５の演算手段１７において、数値化され加重値と、この時の当接状態の適切性度合いとを表示する。これにより、被験者は、人差し指の付け根部分を一定位置となるように人差し指を除く手の部分を設置面に構えた状態から人差し指の指先の当接状態が常に同一位置となるように確保することができる。
【００４０】
図６に示すように、表示部１８ａには、マイコン１５の演算手段１６においてＡ／Ｄ変換器１４からのデジタル信号が所定の周期で所定の測定時間サンプリングされた後、フーリエ変換等の周波数解析にて求められたパワースペクトラム２８と、評価手段１７において評価された被験者のストレスの程度等の評価結果２９とが表示される。
【００４１】
更に、マイコン１５の演算手段１６から出力される適切性度合いについてのデータは、音声による出力手段であるブザー１８ｂによっても示される。例えば、当接状態が適切の場合には０．５秒間隔で鳴らし、当接状態が小さい場合には、０．５秒間よりも徐々に間隔を空けて鳴らし、当接状態が大きい場合には、０．５秒間よりも徐々に間隔を狭めて鳴らすといったことにより示される。
【００４２】
なお、図３では、振戦計測器を水平面に設置した例を示したが、目的に応じては、図７に示すように、振戦計測器の基台１に有する固定片３１の孔を利用して垂直面にねじ等で固定するようにしてもよい。この場合、人差し指２２の付け根部分を一定位置となるように人差し指２２を除く手の部分を設置面２１に構えて置き、人差し指２２を振戦計測器の計測板５に当接するように行ってもよい。このように、振戦計測器を重力方向に対し種々の方向に設定することが可能になるので、従来のように重力の働く垂直方向に対する動きに対応する振戦の成分しか計測することができなかった課題を解消でき、振戦に対する多角的な研究や分析に用いることが可能になる。
【００４３】
また、上述にて説明したような人差し指の振戦の計測に限らず、他の身体部位の振戦の計測も可能である。例えば、腕の付け根部分を一定位置となるように腕を除く身体の部分の姿勢を保ち、腕を伸ばしながら図８に示すように手のひらを計測板５に当接することにより、腕の振戦を計測することも可能である。また、脚の付け根部分を一定位置となるように脚を除く身体の部分の姿勢を保ち、足を伸ばしながら足裏を計測板５に当接することにより、脚の振戦を計測することも可能である。
【００４４】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、静止位置に設定された重量センサ３には計測板５を介して振戦を計測する身体の部位（例えば人指し指）が所定範囲の加重（押圧力）で当接されるので、重量センサ３に対し前記部位は安定した姿勢をとることが可能になり、また、設置するための土台となる基台１を基準としてこの基台１に対して印加される加重が重量センサ３によって検出されるので、従来のように移動可能に載置された加速度センサで加重を検出する場合に比べて、計測条件の再現性を高めることができる。また、重力の働く垂直方向に対する動きに限らず、種々の方向の振戦の成分の計測が可能になる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の構成によれば、計測データの再現性が保たれるとともに振戦に対する多角的な研究分析を可能にする振戦計測器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る振戦計測器における重量センサ及びその周辺部の概略構成を示す図。
【図２】本発明に係る振戦計測器の電気回路部を示す図。
【図３】本発明に係る振戦計測器のを水平面に設置して使用する状態例を示す斜視図。
【図４】振戦計測器で計測中の表示を示す表示の一例を示す図。
【図５】振戦計測器で計測中の表示を示す表示の他の例を示す図。
【図６】計測結果の一例を示す図。
【図７】本発明に係る振戦計測器のを垂直面に設置して使用する状態例を示す斜視図。
【図８】手のひらを計測板に当接することにより腕の振戦を計測する例を示す図。
【符号の説明】
１  基台
３  重量センサ
３ａ  可動部
３ｂ  検出部
３ｃ  固定部
５  計測板
１３  電子回路部
１４  Ａ／Ｄ変換器
１６  演算手段
１７  評価手段
１８  出力手段
１８ａ  表示部
１８ｂ  ブザー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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