(57)【要約】  ヒトバランス試験及び訓練システムは：（１）センサ；（２）ディスプレイユニット；（３）入力ユニット；（４）ヒト被験者が１つ又は複数のバランス評価エクササイズを実施する際に収集されたデータを利用して、上記ヒト被験者のバランス能力を評価するための評価サブシステムであって、上記データは上記センサから受信されるデータを含む、評価サブシステム；（５）エクササイズプランを処方するためのエキスパートサブシステム；及び（６）上記ヒト被験者のための１つ又は複数のバランス訓練エクササイズを含むエクササイズプランを維持するための訓練サブシステムを備える、移動体通信デバイスを備えてよく、上記エクササイズプランは、上記評価サブシステムによるバランス評価、訓練サブシステムが提供するパフォーマンスデータ、及び保健専門家からの入力のうちの少なくとも１つによって決定され；上記センサは、評価エクササイズ及び訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の上記ヒト被験者の運動を測定するよう構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒトバランス試験及び訓練システムであって：
センサ；
ディスプレイユニット；
入力ユニット；
ヒト被験者が１つ又は複数のバランス評価エクササイズを実施する際に収集されたデータを利用して、前記ヒト被験者のバランス能力を評価するための評価サブシステムであって、前記データは前記センサから受信されるデータを含む、評価サブシステム；
エクササイズプランを処方するためのエキスパートサブシステム；及び
前記ヒト被験者のための１つ又は複数のバランス訓練エクササイズを含むエクササイズプランを維持するための訓練サブシステム
を備える、移動体通信デバイスを備え、
前記エクササイズプランは、前記評価サブシステムによるバランス評価、訓練サブシステムが提供するパフォーマンスデータ、及び保健専門家からの入力のうちの少なくとも１つによって決定され；
前記センサは、評価エクササイズ及び訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者の運動を測定するよう構成される、ヒトバランス試験及び訓練システム。
【請求項２】
前記移動体デバイスは、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者によって、手で保持される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記移動体デバイスは、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者に、しっかりと取り付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記移動体デバイスは、前記バランス評価エクササイズ及び前記バランス訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中に認知負荷又は認知課題を提供するために、聴覚刺激、視覚刺激及び触覚刺激のうちの少なくとも１つを前記ヒト被験者に提供するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
広域ネットワークによって前記移動体デバイスに接続されたリモートサーバ上に、リモートサブシステムを更に備え、
前記リモートサブシステムは、前記移動体デバイスからデータを受信し、また前記評価サブシステム、前記エキスパートサブシステム及び前記訓練サブシステムのうちの少なくとも１つのためのソフトウェアアップデートを前記移動体デバイスに送信するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ソフトウェアアップデートは毎日送信され、
前記ソフトウェアアップデートは、前記エクササイズプランのアップデートを含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記センサと、前記評価サブシステム、前記訓練サブシステム及び前記リモートサブシステムのうちの少なくとも１つとは、前記ヒト被験者の歩行を測定するよう構成される、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
広域ネットワークによって前記移動体デバイスに接続されたリモートインタフェースを更に備え、
前記リモートインタフェースは、前記ヒト被験者のパフォーマンスの監視、並びに前記ヒト被験者の評価及び訓練の制御のうちの１つ又は複数を可能とするよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記移動体デバイスは更に、前記移動体デバイスの前記ディスプレイユニット上に、前記ヒト被験者への動機付けメッセージを提供するための、インセンティブサブシステムを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記センサと、前記評価サブシステム及び前記訓練サブシステムのうちの少なくとも１つとは、前記ヒト被験者の歩行を測定するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
ヒトバランス試験及び訓練システムであって：
ヒト被験者の運動の測定のために前記ヒト被験者に取り付けられるよう構成された、センサと；
前記センサに接続され、前記センサからデータを受信するよう構成された、移動体通信デバイスであって：
ディスプレイユニット；
入力ユニット；
前記ヒト被験者が１つ又は複数のバランス評価エクササイズを実施する際に収集されたデータを利用して、前記ヒト被験者のバランス能力を評価するための評価サブシステムであって、前記データは前記センサから受信されるデータを含む、評価サブシステム；
エクササイズプランを処方するためのエキスパートサブシステム；及び
前記ヒト被験者のための１つ又は複数のバランス訓練エクササイズを含むエクササイズプランを維持するための訓練サブシステム
を備える、移動体通信デバイスと
を備え、
前記エクササイズプランは、前記評価サブシステムによるバランス評価、前記訓練サブシステムが提供するパフォーマンスデータ、及び保健専門家からの入力のうちの少なくとも１つによって決定され；
前記センサは、評価エクササイズ及び訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者の運動を測定するよう構成され；
前記評価サブシステムは、前記センサから収集されたデータから、前記ヒト被験者の歩行パラメータを算出するよう構成される、ヒトバランス試験及び訓練システム。
【請求項１２】
前記移動体通信デバイスは、無線パーソナルエリアネットワークによって前記センサに接続される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記センサは、足首及び上体のうちの１つ又は複数において、前記ヒト被験者に取り付けられるよう構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記歩行パラメータは、ストライド長さ、ストライド幅、足の高さ、ステップケイデンス、歩行速度、並びにストライド長さ、ストライド幅、足の高さ、ステップケイデンス及び歩行速度の変動性又は非対称性の測定値のうちから選択されるいずれを含み、
前記変動性又は非対称性は、ストライド間での変動性又は非対称性、及び左脚‐右脚間での変動性又は非対称性のうちの１つ又は複数の測定値である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記移動体デバイスは、前記バランス評価エクササイズ及び前記バランス訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中に認知負荷又は認知課題を提供するために、聴覚刺激、視覚刺激及び触覚刺激のうちの少なくとも１つを前記ヒト被験者に提供するよう構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
広域ネットワークによって前記移動体デバイスに接続されたリモートサーバ上に、リモートサブシステムを更に備え、
前記リモートサブシステムは、前記移動体デバイスからデータを受信し、また前記評価サブシステム、前記エキスパートサブシステム及び前記訓練サブシステムのうちの少なくとも１つのためのソフトウェアアップデートを前記移動体デバイスに送信するよう構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記ソフトウェアアップデートは毎日送信され、
前記ソフトウェアアップデートは、前記エクササイズプランのアップデートを含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記リモートサブシステムは更に、前記センサから収集された前記データから前記ヒト被験者の前記歩行パラメータを算出するよう構成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
広域ネットワークによって前記移動体デバイスに接続されたリモートインタフェースを更に備え、
前記リモートインタフェースは、前記ヒト被験者のパフォーマンスの監視、並びに前記ヒト被験者の評価及び訓練の制御のうちの１つ又は複数を可能とするよう構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記移動体デバイスは、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者の運動を測定するよう構成された、デバイスセンサを備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記移動体デバイスは、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者によって、手で保持される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記移動体デバイスは、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者に、しっかりと取り付けられる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記センサは、１つ又は複数の前記デバイスセンサを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
前記移動体デバイスは更に、前記移動体デバイスの前記ディスプレイユニット上に、前記ヒト被験者への動機付けメッセージを提供するための、インセンティブサブシステムを備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項２５】
ヒトのバランスを試験及び訓練する方法であって：
センサ；
ディスプレイユニット；
入力ユニット；
ヒト被験者が１つ又は複数のバランス評価エクササイズを実施する際に収集されたデータを利用して、前記ヒト被験者のバランス能力を評価するための評価サブシステムであって、前記データは前記センサから受信されるデータを含む、評価サブシステム；
エクササイズプランを処方するためのエキスパートサブシステム；及び
前記ヒト被験者のための１つ又は複数のバランス訓練エクササイズを含むエクササイズプランを維持するための訓練サブシステム
を備える、移動体通信デバイスを提供するステップであって、前記エクササイズプランは、前記評価サブシステムによるバランス評価、前記訓練サブシステムが提供するパフォーマンスデータ、及び保健専門家からの入力のうちの少なくとも１つによって決定される、ステップ；
前記センサによって、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者の運動を測定するステップ；
前記評価サブシステム、前記訓練サブシステム、及び広域ネットワークによって前記移動体デバイスに接続されたリモートサーバ上のリモートサブシステムのうちの１つ又は複数によって、前記センサによって測定された前記運動から、前記ヒト被験者のバランス能力を決定するステップ；並びに
前記ヒト被験者の前記バランス能力から、前記エキスパートサブシステム及び前記リモートサブシステムのうちの１つ又は複数によって、初期訓練プログラム又は修正済み訓練プログラムのうちの一方を決定するステップ
を含む、方法。
【請求項２６】
前記移動体デバイスは、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者によって、手で保持される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記移動体デバイスは、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者に、しっかりと取り付けられる、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記移動体デバイスによって、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中に認知負荷又は認知課題を提供するために、聴覚刺激、視覚刺激及び触覚刺激のうちの少なくとも１つを前記ヒト被験者に提供するステップを更に含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記評価サブシステム、前記エキスパートサブシステム及び前記訓練サブシステムのうちの少なくとも１つのためのソフトウェアアップデートを、前記移動体デバイスによって受信するステップを更に含み、
前記ソフトウェアアップデートは、前記リモートサブシステムによって送信される、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記ソフトウェアアップデートは毎日送信され、
前記ソフトウェアアップデートは、前記エクササイズプランのアップデートを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
広域ネットワークによって、前記移動体デバイス及び前記リモートサーバのうちの１つ又は複数にリモートインタフェースを接続するステップを更に含み、
前記リモートインタフェースは、前記ヒト被験者のパフォーマンスの監視、並びに前記ヒト被験者の評価及び訓練の制御のうちの１つ又は複数を可能とするよう構成される、請求項２５に記載の方法。
【請求項３２】
前記移動体デバイス及び前記リモートサーバのうちの１つ又は複数から前記リモートインタフェースに、前記ヒト被験者の転倒のリスクを同定するメッセージを送信するステップを更に含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記転倒のリスクは、前記評価サブシステム、前記訓練サブシステム及び前記リモートサブシステムのうちの１つ又は複数によって、前記ヒト被験者の前記バランス能力から決定される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記移動体デバイスの前記ディスプレイユニット上に、前記ヒト被験者への動機付けメッセージを提供するステップを更に含み、
前記移動体デバイスは更に、前記動機付けメッセージを生成するためのインセンティブサブシステムを備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項３５】
前記バランス能力を評価する前記ステップの前に：
自己申告された年齢、身体活動レベル、及び身体活動中にバランスを維持する能力についての自信のレベルに関して、前記ヒト被験者から情報を収集するステップ；
前記評価サブシステムが前記情報を用いて、バランス評価エクササイズ中に前記ヒト被験者が転倒するリスクを査定するステップ；並びに
前記リスクが閾値を越える場合に、前記移動体デバイスによって、前記ヒト被験者の安全を提供するために同伴者を用意するよう、前記ヒト被験者に警告を提供するステップ
を更に含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３６】
前記移動体デバイスから前記ヒト被験者に、前記ヒト被験者が転倒のリスクを有することを同定するメッセージを通信するステップを更に含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３７】
前記転倒のリスクは、前記評価サブシステム、前記訓練サブシステム及び前記リモートサブシステムのうちの１つ又は複数によって、前記ヒト被験者の前記バランス能力から決定される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記ヒト被験者が前記１つ又は複数のバランス評価エクササイズ及びバランス訓練エクササイズを実施している間に前記センサから収集されるデータから、前記ヒト被験者の歩行パラメータを算出するステップを更に含み、
前記算出するステップは、前記評価サブシステム、前記訓練サブシステム、及び広域ネットワークによって前記移動体デバイスに接続されたリモートサーバ上のリモートサブシステムのうちの１つ又は複数によるものである、請求項２５に記載の方法。
【請求項３９】
前記１つ又は複数のバランス評価エクササイズ及びバランス訓練エクササイズの実施中の前記ヒト被験者の歩行に関して、前記ヒト被験者にフィードバックを提供するステップを更に含み、
前記フィードバックは、前記１つ又は複数のバランス評価エクササイズ及びバランス訓練エクササイズの前記実施中に提供される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記歩行パラメータは、ストライド長さ、ストライド幅、足の高さ、ステップケイデンス、歩行速度、並びにストライド長さ、ストライド幅、足の高さ、ステップケイデンス及び歩行速度の変動性又は非対称性の測定値のうちから選択されるいずれを含み、
前記変動性又は非対称性は、ストライド間での変動性又は非対称性、及び左脚‐右脚間での変動性又は非対称性のうちの１つ又は複数の測定値である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
ヒトのバランスを試験及び訓練する方法であって：
ヒト被験者の運動の測定のために、前記ヒト被験者にセンサを取り付けるステップ；
前記センサに接続され、前記センサからデータを受信するよう構成された、移動体通信デバイスを準備するステップであって、前記移動体デバイスは：
ディスプレイユニット；
入力ユニット；
前記ヒト被験者が１つ又は複数のバランス評価エクササイズを実施する際に収集されたデータを利用して、前記ヒト被験者のバランス能力を評価するための評価サブシステムであって、前記データは前記センサから受信されるデータを含む、評価サブシステム；
エクササイズプランを処方するためのエキスパートサブシステム；及び
前記ヒト被験者のための１つ又は複数のバランス訓練エクササイズを含むエクササイズプランを維持するための訓練サブシステム
を有し、前記エクササイズプランは、前記評価サブシステムによるバランス評価、訓練サブシステムが提供するパフォーマンスデータ、及び保健専門家からの入力のうちの少なくとも１つによって決定される、ステップ；
１つ又は複数の前記評価エクササイズ及び前記バランス訓練エクササイズを実施するために、前記移動体デバイスによって前記ヒト被験者に命令を提供するステップ；
前記センサによって、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者の運動を測定するステップ；
前記評価サブシステム、前記訓練サブシステム、及び広域ネットワークによって前記移動体デバイスに接続されたリモートサーバ上のリモートサブシステムのうちの１つ又は複数によって、前記センサによって測定された前記運動から、前記ヒト被験者のバランス能力を決定するステップ；並びに
前記ヒト被験者の前記バランス能力から、前記エキスパートサブシステム及び前記リモートサブシステムのうちの１つ又は複数によって、初期訓練プログラム又は修正済み訓練プログラムのうちの一方を決定するステップ
を含む、方法。
【請求項４２】
前記バランス能力を決定する前記ステップは、前記ヒト被験者が前記１つ又は複数のバランス評価エクササイズ及びバランス訓練エクササイズを実施している間に前記センサから収集されるデータから、前記ヒト被験者の歩行パラメータを算出するステップを含み、
前記算出するステップは、前記評価サブシステム、前記訓練サブシステム及び前記リモートサブシステムのうちの１つ又は複数によるものである、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記歩行パラメータは、ストライド長さ、ストライド幅、足の高さ、ステップケイデンス、歩行速度、並びにストライド長さ、ストライド幅、足の高さ、ステップケイデンス及び歩行速度の変動性又は非対称性の測定値のうちから選択されるいずれを含み、
前記変動性又は非対称性は、ストライド間での変動性又は非対称性、及び左脚‐右脚間での変動性又は非対称性のうちの１つ又は複数の測定値である、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記初期訓練プログラム又は前記 修正済み訓練プログラムのうちの１つを決定する前記ステップは、データ入力として少なくとも、前記 ヒト被験者の前記歩行パラメータを使用する、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
前記１つ又は複数のバランス評価エクササイズ及びバランス訓練エクササイズの実施中の前記ヒト被験者の歩行に関して、前記ヒト被験者にフィードバックを提供するステップを更に含み、
前記フィードバックは、前記１つ又は複数のバランス評価エクササイズ及びバランス訓練エクササイズの前記実施中に提供される、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
前記 移動体通信デバイスは、無線パーソナルエリアネットワークによって前記センサに接続される、請求項４１に記載の方法。
【請求項４７】
前記センサは、足首及び上体のうちの１つ又は複数において、前記ヒト被験者に取り付けられるよう構成される、請求項４１に記載の方法。
【請求項４８】
前記移動体デバイスによって、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中に認知負荷又は認知課題を提供するために、聴覚刺激、視覚刺激及び触覚刺激のうちの少なくとも１つを前記ヒト被験者に提供するステップを更に含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４９】
前記評価サブシステム、前記エキスパートサブシステム及び前記訓練サブシステムのうちの少なくとも１つのためのソフトウェアアップデートを、前記移動体デバイスによって受信するステップを更に含み、
前記ソフトウェアアップデートは、前記リモートサブシステムによって送信される、請求項４１に記載の方法。
【請求項５０】
前記ソフトウェアアップデートは毎日送信され、
前記ソフトウェアアップデートは、前記エクササイズプランのアップデートを含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記リモートサブシステムは更に、前記センサから収集された前記データから前記ヒト被験者の前記歩行パラメータを算出するよう構成される、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５２】
広域ネットワークによって、前記移動体デバイス及び前記リモートサーバのうちの１つ又は複数にリモートインタフェースを接続するステップを更に含み、
前記リモートインタフェースは、前記ヒト被験者のパフォーマンスの監視、並びに前記ヒト被験者の評価及び訓練の制御のうちの１つ又は複数を可能とするよう構成される、請求項４１に記載の方法。
【請求項５３】
前記移動体デバイス及び前記リモートサーバのうちの１つ又は複数から前記リモートインタフェースに、前記ヒト被験者の転倒のリスクを同定するメッセージを送信するステップを更に含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記転倒のリスクは、前記評価サブシステム、前記訓練サブシステム及び前記リモートサブシステムのうちの１つ又は複数によって、前記ヒト被験者の前記バランス能力から決定される、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記移動体デバイスの前記ディスプレイユニット上に、前記ヒト被験者への動機付けメッセージを提供するステップを更に含み、
前記移動体デバイスは更に、前記動機付けメッセージを生成するためのインセンティブサブシステムを備える、請求項４１に記載の方法。
【請求項５６】
前記評価エクササイズ 及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中に、デバイスセンサによって、前記ヒト被験者の運動を測定するステップを更に含み、
前記移動体デバイスは前記センサを供える、請求項４１に記載の方法。
【請求項５７】
前記移動体デバイスは、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者によって、手で保持される、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記移動体デバイスは、前記評価エクササイズ及び前記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の前記ヒト被験者に、しっかりと取り付けられる、請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
前記センサは、１つ又は複数の前記デバイスセンサを含む、請求項５６に記載のシステム。
【請求項６０】
前記バランス能力を評価する前記ステップの前に：
自己申告された年齢、身体活動レベル、及び身体活動中にバランスを維持する能力についての自信のレベルに関して、前記ヒト被験者から情報を収集するステップ；
前記評価サブシステムが前記情報を用いて、バランス評価エクササイズ中に前記ヒト被験者が転倒するリスクを査定するステップ；並びに
前記リスクが閾値を越える場合に、前記移動体デバイスによって、前記ヒト被験者の安全を提供するために同伴者を用意するよう、前記ヒト被験者に警告を提供するステップ
を更に含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項６１】
前記移動体デバイスから前記ヒト被験者に、前記ヒト被験者が転倒のリスクを有することを同定するメッセージを通信するステップを更に含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項６２】
前記転倒のリスクは、前記評価サブシステム、前記訓練サブシステム及び前記リモートサブシステムのうちの１つ又は複数によって、前記ヒト被験者の前記バランス能力から決定される、請求項６１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１６年１月８日出願の米国仮特許出願第６２／２７６，４１８号の利益を主張するものであり、上記仮特許出願は参照によりその全体が本出願に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、人のバランス試験及び訓練システム並びに方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
バランスの喪失、及びその結果として転倒によって引き起こされる傷害は、人が加齢する際に直面する最も重大な健康に関する課題の１つである。イングランドでは、６５歳を越える人々の３人に約１人が、１年に最低１回転倒し、その結果は、コストがかかるもの、かつ寿命を縮めるものとなることが多い。米国では、国立保健研究所（ＮＩＨ）は、６５歳を越える人々に関して同等の転倒率を報告しており、これらの転倒の１／３が、健康の更なる衰え及び自立性の喪失につながり得る、中程度から重篤な程度までの傷害をもたらすことを記載している。米国及び英国における転倒の合計コストは、１年あたりおおよそ６００億ドルである。
【０００４】
加齢時の人の自立性もまた、重要な課題である。自身のバランスの間隔が衰えていると感じると、人は、安全に動き回る能力に対する自信を持ちにくくなり、従って彼らはあまり多く外出したり歩き回ったりしなくなる傾向がある。この不活発さは孤独感につながる場合があり、また実際に、個体の移動性を更に悪化させる可能性がある。
【０００５】
より若い年齢においてさえ、バランスの改善は人々にとって極めて有益となり得る。若者はバランス能力の低下を経験していないかもしれないが、バランスがより良好となると、スポーツにおけるパフォーマンスの改善につながり得るだけでなく、より充実した、より活発な生活を送る自信が提供される。
【０００６】
現在、バランス試験、評価及び治療は、専門の診療所及び特定の医院においてしか可能でない。この試験、評価及び治療は典型的には、医師に面会するために医院に来訪することと、それに続く、専用に構築された設備における一連の試験とを伴う。医師は試験結果を評価し、バランス能力の改善を支援する一連のエクササイズ又はアクティビティを処方する。例えば特定の老人ホーム又はコミュニティセンターで「バランスクラス」が開かれ、これは典型的にはインストラクターによって主導されるものであり、体力作り及びバランスの改善のための様々な身体活動が行われる。
【０００７】
現行の評価プロセスは、高価な試験用機械の使用を必要とし、またプロセスを管理するためにエキスパートが時間を割く必要がある。訓練計画もエキスパートによって同様にセットアップされ、監視される。これらのエキスパートは希少なリソースであり、従って高価である。更に、この試験、評価及び治療のためには、医院又は診療所に実際に行く必要がある場合が多い。
【０００８】
従って、バランスの喪失は人口全体の課題であるにもかかわらず、この種の評価及び治療は極めて少数の人々に限定されている。バランス能力が衰えた大半の人々（これは即ち実質的に全ての人々である）は、バランスを試験する機会を得ることはなく、またバランスの改善を支援するために設計された訓練プログラムにアクセスすることもない。これらの機会が得られないことにより、彼らはバランスの衰えを予防できず、従ってバランスの悪さによってもたらされる転倒及び自信の低下を経験する。
【０００９】
同様に、若者が利用可能な自己管理型バランス改善システムも存在しない。このグループでバランスを改善したい人は、専門的なコーチのサービスを雇い入れる必要が生じる場合が多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
（１）人々が自力で自身のバランスを効果的に試験できるようにし；（２）試験データの評価後に、上記人々に、バランスを改善するためのインタラクティブなエクササイズを提供する、消費者向け製品に対する需要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
いくつかの実施形態によると、ヒトバランス試験及び訓練システムは：（１）センサ；（２）ディスプレイユニット；（３）入力ユニット；（４）ヒト被験者が１つ又は複数のバランス評価エクササイズを実施する際に収集されたデータを利用して、上記ヒト被験者のバランス能力を評価するための評価サブシステムであって、上記データは上記センサから受信されるデータを含む、評価サブシステム；（５）エクササイズプランを処方するためのエキスパートサブシステム；及び（６）上記ヒト被験者のための１つ又は複数のバランス訓練エクササイズを含むエクササイズプランを維持するための訓練サブシステムを備える、移動体通信デバイスを備えてよく、上記エクササイズプランは、上記評価サブシステムによるバランス評価、訓練サブシステムが提供するパフォーマンスデータ、及び保健専門家からの入力のうちの少なくとも１つによって決定され；上記センサは、評価エクササイズ及び訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の上記ヒト被験者の運動を測定するよう構成される。上記システムは更に、広域ネットワークによって上記移動体デバイスに接続されたリモートサーバ上に、リモートサブシステムを備えてよく、上記リモートサブシステムは、上記移動体デバイスからデータを受信し、また上記評価サブシステム、上記エキスパートサブシステム及び上記訓練サブシステムのうちの少なくとも１つのためのソフトウェアアップデートを上記移動体デバイスに送信するよう構成される。上記システムは更に、広域ネットワークによって上記移動体デバイスに接続されたリモートインタフェースを備えてよく、上記リモートインタフェースは、上記ヒト被験者のパフォーマンスの監視、並びに上記ヒト被験者の評価及び訓練の制御のうちの１つ又は複数を可能とするよう構成される。上記移動体デバイスは更に、上記移動体デバイスの上記ディスプレイユニット上に、上記ヒト被験者への動機付けメッセージを提供するための、インセンティブサブシステムを備えてよい。
【００１２】
いくつかの実施形態によると、ヒトバランス試験及び訓練システムは：ヒト被験者の運動の測定のために上記ヒト被験者に取り付けられるよう構成された、センサと；（無線パーソナルエリアネットワーク又はケーブルによって）上記センサに接続され、上記センサからデータを受信するよう構成された、移動体通信デバイスであって：（１）ディスプレイユニット；（２）入力ユニット；（３）ヒト被験者が１つ又は複数のバランス評価エクササイズを実施する際に収集されたデータを利用して、上記ヒト被験者のバランス能力を評価するための評価サブシステムであって、上記データは上記センサから受信されるデータを含む、評価サブシステム；（４）エクササイズプランを処方するためのエキスパートサブシステム；及び（５）上記ヒト被験者のための１つ又は複数のバランス訓練エクササイズを含むエクササイズプランを維持するための訓練サブシステムを備える、移動体通信デバイスとを備えてよく、上記エクササイズプランは、上記評価サブシステムによるバランス評価、訓練サブシステムが提供するパフォーマンスデータ、及び保健専門家からの入力のうちの少なくとも１つによって決定され；上記センサは、評価エクササイズ及び訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の上記ヒト被験者の運動を測定するよう構成され；上記評価サブシステムは、上記センサから収集されたデータから、上記ヒト被験者の歩行パラメータを算出するよう構成される。上記システムは更に、広域ネットワークによって上記移動体デバイスに接続されたリモートサーバ上に、リモートサブシステムを備えてよく、上記リモートサブシステムは、上記移動体デバイスからデータを受信し、また上記評価サブシステム、上記エキスパートサブシステム及び上記訓練サブシステムのうちの少なくとも１つのためのソフトウェアアップデートを上記移動体デバイスに送信するよう構成される。上記システムは更に、広域ネットワークによって上記移動体デバイスに接続されたリモートインタフェースを備えてよく、上記リモートインタフェースは、上記ヒト被験者のパフォーマンスの監視、並びに上記ヒト被験者の評価及び訓練の制御のうちの１つ又は複数を可能とするよう構成される。上記移動体デバイスは更に、上記移動体デバイスの上記ディスプレイユニット上に、上記ヒト被験者への動機付けメッセージを提供するための、インセンティブサブシステムを備えてよい。更に上記センサは、足首並びに上体（腰部及び胸部を含む胴体）といった上記ヒト被験者の様々な部分にバンドによって取り付けられたセンサ、並びに／又はスマートフォン等の上記移動体通信デバイス内に設けられたセンサを含んでよい。
【００１３】
いくつかの実施形態によると、ヒトのバランスを試験及び訓練する方法は：（１）センサ；（２）ディスプレイユニット；（３）入力ユニット；（４）ヒト被験者が１つ又は複数のバランス評価エクササイズを実施する際に収集されたデータを利用して、上記ヒト被験者のバランス能力を評価するための評価サブシステムであって、上記データは上記センサから受信されるデータを含む、評価サブシステム；（５）エクササイズプランを処方するためのエキスパートサブシステム；及び（６）上記ヒト被験者のための１つ又は複数のバランス訓練エクササイズを含むエクササイズプランを維持するための訓練サブシステムを備える、移動体通信デバイスを提供するステップであって、上記エクササイズプランは、上記評価サブシステムによるバランス評価、訓練サブシステムが提供するパフォーマンスデータ、及び保健専門家からの入力のうちの少なくとも１つによって決定される、ステップ；上記センサによって、評価エクササイズ及び訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の上記ヒト被験者の運動を測定するステップ；上記評価サブシステム、上記訓練サブシステム、及び広域ネットワークによって上記移動体デバイスに接続されたリモートサーバ上のリモートサブシステムのうちの１つ又は複数によって、上記センサによって測定された上記運動から、上記ヒト被験者のバランス能力を決定するステップ；並びに上記ヒト被験者の上記バランス能力から、上記エキスパートサブシステム及び上記リモートサブシステムのうちの１つ又は複数によって、初期訓練プログラム又は修正済み訓練プログラムのうちの一方を決定するステップを含んでよい。上記方法は更に、上記移動体デバイスによって、上記評価エクササイズ及び上記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中に認知負荷又は認知課題を提供するために、聴覚刺激、視覚刺激及び触覚刺激のうちの少なくとも１つを上記ヒト被験者に提供するステップを含んでよい。上記方法は更に、上記移動体デバイスの上記ディスプレイユニット上に、上記ヒト被験者への動機付けメッセージを提供するステップを含んでよく、ここで上記移動体デバイスは更に、上記動機付けメッセージを生成するためのインセンティブサブシステムを備える。上記方法は更に、バランス能力を評価するステップの前に：自己申告された年齢、身体活動レベル、及び身体活動中にバランスを維持する能力についての自信のレベルに関して、上記ヒト被験者から情報を収集するステップ；上記評価サブシステムが上記情報を用いて、バランス評価エクササイズ中に上記ヒト被験者が転倒するリスクを査定するステップ；並びに上記リスクが閾値を越える場合に、上記移動体デバイスによって、上記ヒト被験者の安全を提供するために同伴者を用意するよう、上記ヒト被験者に警告を提供するステップを含んでよい。上記方法は更に、上記ヒト被験者が上記１つ又は複数のバランス評価エクササイズ及びバランス訓練エクササイズを実施している間に上記センサから収集されるデータから、上記ヒト被験者の歩行パラメータを算出するステップを含んでよく、上記算出するステップは、上記評価サブシステム、上記訓練サブシステム、及び広域ネットワークによって上記移動体デバイスに接続されたリモートサーバ上のリモートサブシステムのうちの１つ又は複数によるものである。
【００１４】
いくつかの実施形態によると、ヒトのバランスを試験及び訓練する方法は：ヒト被験者の運動の測定のために、上記ヒト被験者にセンサを取り付けるステップ；（例えば無線パーソナルエリアネットワーク又はケーブルによって）上記センサに接続され、上記センサからデータを受信するよう構成された、移動体通信デバイスを準備するステップであって、上記移動体デバイスは：（１）ディスプレイユニット；（２）入力ユニット；（３）ヒト被験者が１つ又は複数のバランス評価エクササイズを実施する際に収集されたデータを利用して、上記ヒト被験者のバランス能力を評価するための評価サブシステムであって、上記データは上記センサから受信されるデータを含む、評価サブシステム；（４）エクササイズプランを処方するためのエキスパートサブシステム；及び（５）上記ヒト被験者のための１つ又は複数のバランス訓練エクササイズを含むエクササイズプランを維持するための訓練サブシステムを有し、上記エクササイズプランは、上記評価サブシステムによるバランス評価、訓練サブシステムが提供するパフォーマンスデータ、及び保健専門家からの入力のうちの少なくとも１つによって決定される、ステップ；１つ又は複数の評価エクササイズ及びバランス訓練エクササイズを実施するために、上記移動体デバイスによって上記ヒト被験者に命令を提供するステップ；上記センサによって、評価エクササイズ及び訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中の上記ヒト被験者の運動を測定するステップ；上記評価サブシステム、上記訓練サブシステム、及び広域ネットワークによって上記移動体デバイスに接続されたリモートサーバ上のリモートサブシステムのうちの１つ又は複数によって、上記センサによって測定された上記運動から、上記ヒト被験者のバランス能力を決定するステップ；並びに上記ヒト被験者の上記バランス能力から、上記エキスパートサブシステム及び上記リモートサブシステムのうちの１つ又は複数によって、初期訓練プログラム又は修正済み訓練プログラムのうちの一方を決定するステップを含んでよい。上記方法は更に、上記ヒト被験者が上記１つ又は複数のバランス評価エクササイズ及びバランス訓練エクササイズを実施している間に上記センサから収集されるデータから、上記ヒト被験者の歩行パラメータを算出するステップであって、上記算出するステップは、上記評価サブシステム、上記訓練サブシステム及び上記リモートサブシステムのうちの１つ又は複数によるものである、ステップを含んでよく；また更に、入力データとして少なくとも上記ヒト被験者の上記歩行パラメータを用いて、上記ヒト被験者のための上記初期訓練プログラム又は上記修正済み訓練プログラムのうちの１つを決定するステップを含んでよい。上記方法は更に、上記移動体デバイスによって、上記評価エクササイズ及び上記訓練エクササイズのうちの１つ又は複数の実施中に認知負荷又は認知課題を提供するために、聴覚刺激、視覚刺激及び触覚刺激のうちの少なくとも１つを上記ヒト被験者に提供するステップを含んでよい。上記方法は更に、上記移動体デバイスの上記ディスプレイユニット上に、上記ヒト被験者への動機付けメッセージを提供するステップを含んでよく、ここで上記移動体デバイスは更に、上記動機付けメッセージを生成するためのインセンティブサブシステムを備える。上記方法は更に、バランス能力を評価するステップの前に：自己申告された年齢、身体活動レベル、及び身体活動中にバランスを維持する能力についての自信のレベルに関して、上記ヒト被験者から情報を収集するステップ；上記評価サブシステムが上記情報を用いて、バランス評価エクササイズ中に上記ヒト被験者が転倒するリスクを査定するステップ；並びに上記リスクが閾値を越える場合に、上記移動体デバイスによって、上記ヒト被験者の安全を提供するために同伴者を用意するよう、上記ヒト被験者に警告を提供するステップを含んでよい。
【００１５】
本発明のこれらの及びその他の特徴は、以下の本発明の具体的実施形態の説明を、添付の図面と併せて吟味すれば、当業者には明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明のいくつかの実施形態による、ヒトバランス試験及び訓練システムと対話するヒト被験者の概略図である。
【図２】図２は、本発明のいくつかの実施形態によるヒトバランス試験及び訓練システムの様々なサブシステム／モジュールの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明するが、これらの図面は、当業者が本発明を実践できるようにするために、本発明の例示的な実施例として提供される。特に以下の図面及び実施例は、本発明の範囲を単一の実施形態に限定することを意味するものではなく、説明及び図示されている要素のうちの一部又は全てを交換することによって他の実施形態も可能である。更に、本発明の特定の要素の一部又は全体を、公知の構成部品を用いて実装できる場合、このような公知の構成部品の、本発明の理解に必要な部分のみについて説明し、このような公知の構成部品の他の部分の詳細な説明は、本発明を不明瞭にしないよう、省略される。本明細書では、単数の構成部品を示す実施形態は、限定的なものとみなされないものとし、むしろ本発明は、特段の言明がない限り、複数のこのような構成部品を含む他の実施形態を包含することを意図しており、またその逆も成り立つものとする。更に、明細書又は請求項中のいずれの用語に関して、特段の記載がない限り、一般的でない、又は特別な意味を割り当てることを意図しない。更に本発明は、本明細書中において例示として言及された公知の構成部品の、現在公知である及び将来において公知となる均等物を包含する。
【００１８】
本発明は、移動体及び／又はウェアラブル技術を用いて実装される医学を用いた、ヒトのバランスの改善を扱う。実施形態では、移動体アプリケーション（移動体デバイスにダウンロードされる、小型かつ専用のプログラム）と、ウェアラブルセンサと、オンラインサービスとによって、ヒトはバランス能力を自力で評価でき、そしてバランスの改善のために専用に設計された訓練エクササイズを行うことができるようになる。
【００１９】
ヒトのバランスを評価及び改善するためのシステムのある実施形態を図１に示す。上記システムは：それぞれ上体バンド１１０及び足首バンド１１２によってヒト被験者１００に取り付けられた、上体センサ１１１及び足首センサ１１３（典型的には距骨の位置の足首の外側において、それぞれの足首に１つが固定される）；図示されているようにハンドヘルド型であってよい、又は好適なバンド若しくは衣服アイテムによってヒト被験者に固定される、スマートフォン等の移動体通信デバイス１２０；リモートインタフェース１３０；並びにクラウド１４１に存在するリモートサーバ１４０を備える。例えばインターネットである双方向広域ネットワーク（ＷＡＮ）通信が、移動体通信デバイス、リモートインタフェース及びリモートサーバの間に示されている。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信等の無線パーソナルエリアネットワーク通信が、移動体通信デバイスとセンサ１１１、１１３との間に示されている。（いくつかの実施形態では、センサと移動体通信デバイスとの間の接続は、無線接続ではなくケーブルによるものであってよい。）上体センサ１１１は、バンド１１０によって、図示されているように腰部に、胸部に、又はヒト被験者の胴体の他の何らかの部分に取り付けられてよい。移動体通信デバイスは典型的には、ビルトイン型のセンサを有し、これは、以下でより詳細に説明するように、ヒト被験者の運動を決定するためにも使用できる。リモートインタフェース１３０には、以下でより詳細に説明するように、保健専門家、家族又は友人がアクセスしてよい。クラウド内のリモートサーバ１４０は、インターネットを通して、システムに処理、データ記憶、ソフトウェアアップデートサービス等を提供する。
【００２０】
実施形態では、ヒトのバランスを評価及び改善するためのシステムは、以下の３つの基本要素：ヒト被験者の運動を検出するためのセンサ；ヒト被験者が保持する又はヒト被験者に取り付けられた移動体通信デバイスにロードされて上記移動体通信デバイス内のプロセッサ上で動作する、移動体アプリケーション；及びリモートサーバが提供するオンラインサービス（ＯＬＳ）を含む。
【００２１】
センサは、３軸ジャイロスコープ、３軸加速度計及び３軸磁気計の様々な組み合わせを利用して、ヒト被験者の運動を測定する。センサは、被験者の歩行の重要なパラメータを決定するために十分な精度で被験者の運動を測定できるように設置される。センサを被験者に取り付けるための２つの典型的な位置は、距骨付近と、脊柱のＬ４椎骨付近の腰部であるが、他の位置を使用することもできる。（センサからの読み取り値によって、歩行ケイデンス、ストライド長さ、足の高さ及び歩行速度をより正確に決定できるよう、足首センサバンドは、センサユニットを距骨の地点付近に配置するために専用に構成される。）上記重要な歩行パラメータとしては、ストライド長さ、ストライド幅、足の高さ、ケイデンス（即ち各ステップのタイミング）、及び上記４つのパラメータの変動性が挙げられる。センサは、運動データ又は歩行パラメータを、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬＥ等の低電力通信リンクを介して、移動体アプリケーションに通信する。センサはバッテリ給電式であり、従ってヒト被験者には優れた自主性が与えられる。特定の状況においては、複数のセンサが同一位置に配置され、複数の測定信号を組み合わせることによって、ノイズを低減し、測定の全体的な精度を改善する。更にいくつかの実施形態では、歩行パラメータは、（内部センサを備えた）移動体通信デバイスをヒト被験者の腰部又は身体の他の位置に取り付けることによって得ることができる。歩行パラメータ（即ちケイデンス、ストライド長さ、足の高さ、足の幅等）は、ジャイロスコープ及び加速度計の信号の信号処理によって導出される。この信号処理は、様々なフィルタリング、閾値検出及び統合ステップを含み、この信号処理は、この種の加速度計／ジャイロセンサに基づく運動の算出に関して標準的なものであり、当業者には公知である。しかしながら、従来技術の方法に対する改善が行われており、これは以下に記載するような新規の導出プロセスをもたらした。
【００２２】
実施形態では、歩行パラメータの導出は以下のように進行してよい。全ての歩行試験の開始時、センサのデータを方向付け及び正規化できるよう、被験者は最初の５秒間静止するよう求められる。
（１）センサデータのロード及び検証：（ａ）加速度計及びジャイロスコープのデータをロードし；（ｂ）タイムスタンプが正確であることを保証し、（ｃ）加速度計及びジャイロスコープが正しい単位を有することを保証する。
（２）以下のようなセンサの方向付けの補正‐このステップは、センサを足首に上下逆に配置した場合、又は垂直に対してわずかに異なる角度で配置した場合にさえ、必須となる‐：（ａ）最初の５秒の加速度計データを用いて初期重力ベクトルを同定し；（ｂ）算出された上記ベクトルを用いて、上記重力ベクトルが下向きとなるように、加速度計及びジャイロスコープデータ（全データセット）を回転させ；（ｃ）最初の５秒間の大きさが１ｇとなるように加速度計データを再正規化する。
（３）歩行サイクル及びタイミング／ケイデンスの中間姿勢地点に基づく、ステップの識別：（ａ）加速度計及びジャイロスコープ信号の大きさを逓倍して「運動信号（ｍｏｔｉｏｎ  ｓｉｇｎａｌ）」を得て；（ｂ）運動のない（閾値未満の）期間を検出し；（ｃ）一連のモルフォロジー膨張及び収縮プロセスを用いてこれらの期間を平滑化し；（ｄ）各静止期間の中点を選択し；（ｅ）中点と中点の間の時間が、各ステップのタイミング／ケイデンスを与える。
（４）歩行中における加速度計データからの重力バイアスの除去：（ａ）ＡＨＲＳ（ａｔｔｉｔｕｄｅ  ａｎｄ  ｈｅａｄｉｎｇ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｙｓｔｅｍ：姿勢及び方向参照システム）を用いて、信号全体にわたる各タイムフレームにおいてセンサの回転を推定し；（ｂ）初期重力ベクトル（下向き）に、各タイムフレームにおけるセンサの回転を乗算し；（ｃ）加速度計データから、推定された重力を除去する。
（５）加速度計及びジャイロスコープデータを、各ステップに関するチャンクへとセグメント化する。
（６）各ステップに適用される以下のプロセスによる、ステップ長さ、足の高さ及びステップ幅の推定：（ａ）加速を積分して速度ベクトルを得て；（ｂ）速度データからドリフトを除去し（即ち速度は各ステップに０で開始及び終了しなければならない）；（ｃ）速度を積分して位置を得て；（ｄ）位置データからバイアスを除去し（いずれの負の値が存在する場合にデータをシフトし）；（ｅ）最初のフレーム及び最後のフレームにおける位置を減算することによってストライド長さを算出する。
（７）変動性及び非対称性：ステップ３ｅ、６ｅからのデータを用いて、ここではステップ変動性、不規則性、及び２本の脚の間の非対称性を算出できる。
【００２３】
更に、ある特定の被験者に関して収集された歩行データ及び算出されたパラメータを、トレンド除去変動分析（ｄｅｔｒｅｎｄｅｄ  ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ  ａｎａｌｙｓｉｓ：ＤＦＡ）及び近似エントロピー分析（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ  ｅｎｔｒｏｐｙ  ａｎａｌｙｓｉｓ：ＡｐＥｎ）を用いた更なる分析に供してよい。これらの技法は、本明細書に記載の生理学的データ等の時系列データの規則性、予測不可能性及び自己相似性の、より詳細な分析を提供するために有用である。
【００２４】
更に、センサは、ヒト被験者に関する歩行速度変動を測定及び監視するために使用してよい。センサ（加速度計及びジャイロスコープ）を用いて、歩行中の運動を測定する。これらの信号を、例えば移動体アプリケーション又はリモートサーバによって処理して、被験者の全体的な平均歩行速度を決定する。（歩行速度は、より直接的な、歩行時間及び距離の測定によって測定してもよいことに留意されたい。）被験者の平均歩行速度は、間隔を置いて、例えば週１回測定され、これによって歩行速度の傾向を同定する。本システムはこのデータを処理して、転倒のリスクの上昇の指標である、歩行速度のいずれの急速な変化を同定する。この情報を、被験者へと、また権限が設定されている場合には、ユーザの家族、介護者、医師等の外部の人々へと、通信する。
【００２５】
更に、移動体通信デバイスの内部センサ（加速度計及びジャイロスコープ）は、所与の時間内にユーザが完了できる「起立（ｓｔａｎｄｕｐ）」の数を自動的に計数するようプログラムしてよい。ヒト被験者がある期間内に実施できる起立回数の計数は、上記被験者の脚の強さの尺度として有用である。
【００２６】
移動体アプリケーションは、以下に詳述するような多くの機能を有する。（１）上記アプリケーションは、低電力通信リンクを介してセンサと通信し、歩行パラメータ又は運動データを受信する。（２）上記アプリケーションは、受信したセンサデータの更なる分析を実施して、完全な歩行パラメータを得る（又は上記データを更なる分析のためにリモートサーバに転送し、リモートサーバから歩行パラメータを受信する）。（３）上記アプリケーションは、ヒト被験者が特定のエクササイズを行っている場合に、スマートフォンのセンサを使用する。これらの読み取り値は、その人物が上記エクササイズ中にどの程度運動しているかの測定値を提供する。（４）スマートフォン上の上記アプリケーションは、スクリーン（ディスプレイユニット）、タッチ入力（入力ユニットの一例）、音声、及び触覚フィードバックによって、ユーザにユーザインタフェースを提供する。上記アプリケーションは、被験者が特定の質問に対して与える応答、及び評価試験の結果に基づいて、正しい試験及び試験のシーケンスが被験者に与えられたことを決定する。例えば被験者の年齢、自己申告活動レベル、自己申告バランスレベルといった、一連の質問が行われる。続いて、これらの質問に対する答えに応じて、上記アプリケーションは、被験者が開始するべき安定性試験の種類を決定する。例えば普段は座っていて自身のバランスにそれほど自信がない老人には、システムによって安定性を測定する際、２本の脚で２０秒間立つように求める。一方、極めて活動的で、自身のバランスが良好であると感じている５０歳未満の人物については、例えば眼を開けたまま２０秒間片脚で立つ等、大幅に高いレベルで開始する。あらゆる場合において、このような安定性試験を良好に遂行した場合、その被験者にはより難しい試験を課す（例えば被験者が、眼を開けたまま２０秒間片脚で立つことができた場合、その被験者に、眼を閉じたまま２０秒間片脚で立つことを課してよい）。被験者が安定性試験を全くうまく遂行できなかった場合、即ち被験者が所与の位置を３秒間しか維持できなかった場合、被験者にはより容易な試験を課す。（６）上記アプリケーションは、正しい訓練エクササイズを課すことを決定し、訓練プログラムの進行を追跡し続ける。被験者が訓練を開始する際、上記アプリケーションは、バランス指数試験の結果に基づいて、初期訓練レベルを設定してよい。例えばブロンズ、シルバー、ゴールド等といった一連の訓練レベルを実装することによって、これを理解しやすくし、ユーザに次のレベルへと進むための動機付けを与える。「訓練レベル（ｔｒａｉｎｉｎｇ  ｌｅｖｅｌ）」は、各日にユーザがどのエクササイズを行うか、及びユーザが各エクササイズを行うべき時間の目標を指定する。被験者が各日のエクササイズを実施すると、上記アプリケーションは、これらの目標に対するその進行を監視する。被験者が全ての目標に対して十分に良好にエクササイズを実施できる場合、被験者は、次のレベルへと「昇級」する機会を提案される。訓練プログラムは、クラウド内のリモートサーバ上のアルゴリズムによって決定してもよいことに留意されたい。例えば、被験者があるレベルに（例えばブロンズからシルバー���と）新たに昇級すると、上記アプリケーションは、全てのエクササイズに関する目標を、通常よりも若干容易なものに設定する。これを行うことにより、被験者はこの新たなレベルにおいて、初期セッションをある程度良好に行うことができ、継続への動機付けが維持される。同様に、ある特定のエクササイズにおける被験者のスコアが良好でないものの、その被験者が当該レベルの他の全てのエクササイズを良好に行っている場合、これもまた、より高いレベルへの昇級を提案されるのに十分であってよい。（７）上記アプリケーションは、被験者が身体的エクササイズを実施している間に、同時に被験者の意識に積極的に関与することにより、「デュアルタスク訓練」を提供する。このデュアルタスクアプローチは、バランスの改善、並びに記憶喪失、認知症、パーキンソン病、及び他の退行性疾患の開始の遅延に極めて有効であることが、調査により示されている。このデュアルタスクの難度は、単純な質問への回答から、色又は位置ベースのクイズの質問、対話方式ゲームまでの範囲とすることができる。（８）上記アプリケーションは、インターネットを介してオンラインサーバと通信することによって、結果をアップロードし、分析及びアップデートをダウンロードし、また家族及び医療介護者との通信を可能とする。
【００２７】
図２は、移動体通信デバイス上の移動体アプリケーション２１０と、接続されたデバイスとの概略図を示す。移動体アプリケーションは、評価サブシステム２１１、訓練サブシステム２１２、エキスパートサブシステム２１３及びインセンティブサブシステム２１４を含む、様々なサブシステムを含む。（初期訓練プログラムを決定し、ユーザがこれを進めるに従って上記プログラムを修正する、エキスパートサブシステムは、以下の記載においては訓練サブシステムの一部とみなす。）インターネット２４０を介した（リモートサーバ上の）ＯＬＳ２２０との接続、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線パーソナルエリアネットワーク２５０を介した、ストラップ上のセンサを含むセンサ２３０との接続も示されている。（ストラップ上に設置されたセンサは、バランスバンドと呼ばれる。）訓練モジュールは、完了後に、又は以下で更に詳細に説明するように歩行中にリアルタイムで、ユーザにフィードバックが提供される、アクティブ歩行エクササイズを含む。
【００２８】
更に、移動体アプリケーションの評価サブシステムは、移動体通信デバイス上で（権限が与えられている場合にはリモートインタフェース上でも）専用の「安全ゲート（ｓａｆｅｔｙ  ｇａｔｅ）」スクリーンを被験者に提供することによって、評価又は訓練中の転倒のリスクが比較的高くなり得る被験者に対して、設定されたエクササイズの実行中に確実に誰かと共にいるよう注意してよい。この「安全ゲート」の提供は、被験者の自己申告年齢、活発さ及びバランスについての感覚といった因子に基づくものである。
【００２９】
更に、移動体アプリケーションの評価サブシステムは、評価エクササイズの難度のレベルに応じて、「揺動閾値（ｓｈａｋｅ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）」の感度を変更してよい。「揺動閾値」は、それに到達するとアプリケーションが評価エクササイズを自動的に中断しなければならない、センサ（移動体通信デバイスセンサ及び／又はバンド設置型センサ）によって測定される逸脱運動の量の限界である。これは、安定を保持する能力の正確な測定のため、及び被験者の安全を保証するために、重要である。
【００３０】
エキスパートサブシステムも含む訓練サブシステムは、ヒト被験者が獲得したスコアを評価時に考察し、一連の内部規則に基づいて、上記ヒト被験者が実行するべきエクササイズ、及び各エクササイズを実行するべき時間を決定する、エンジンである。ある人物が訓練を開始する際、上記アプリケーションは、バランス指数試験の結果に基づいて、上記人物の訓練レベルを設定する。（例えばブロンズ、シルバー、ゴールド等といった一連の訓練レベルを実装することによって、訓練プロセスを被験者にとって理解しやすくし、ヒト被験者に次のレベルへと進むための動機付けを与える。）「訓練レベル」は、各日に被験者がどのエクササイズを行うか、及び被験者が各エクササイズを行うべき時間の目標を指定する。被験者が各日のエクササイズを実施すると、上記アプリケーションは、これらの目標に対するその進行を監視する。被験者が全ての目標に対して十分に良好にエクササイズを実施できる場合、被験者は、次のレベルへと「昇級」する機会を提案される。訓練プログラムは、クラウド内のリモートサーバ上で実行される分析プログラムによっても決定されることに留意されたい。例えば、ある人物がある新たなレベルに昇級する（例えば以前はブロンズであったのに現在はシルバーである）と、エキスパートサブシステムは、全てのエクササイズに関する目標を、通常よりも若干容易なものに設定する。これにより、被験者はこの新たなレベルにおいて、初期セッションをある程度良好に行うことができ、動機付けが維持される。同様に、ある特定のエクササイズにおける被験者のスコアが良好でないものの、その被験者が当該レベルの他の全てのエクササイズを良好に行っている場合、これもまた、次のレベルへの昇級を提案されるのに十分であってよい。
【００３１】
ＯＬＳは、移動体通信デバイスから情報を受信し、以下に記載するような複数の重要な機能を実行する。（１）ＯＬＳは、各ヒト被験者の進行及びスコアを追跡する。これは、各ヒト被験者の個人データの更なる分析のため、及び適当な訓練プログラムの決定のため、並びに大人数にまたがるデータの分析のためのものである。（２）ＯＬＳは、家族構成員、友人及び／又は医療従事者等の第三者との通信を管理する。これらのそれぞれに関して、適当なレベルのセキュリティが含まれている。（３）ＯＬＳは、ソーシャルネットワークへのリンクを提供し、これにより被験者は、自身の進行又はスコアをより幅広い閲覧者へと通信できる。（４）ＯＬＳはまた、デュアルタスクトレーニングのための追加の質問等、アプリケーションのコンテンツに対するアップデートをダウンロードする。
【００３２】
「バランス指数（ｂａｌａｎｃｅ  ｉｎｄｅｘ）」は、バランス性能を測定及び比較するための数値的な方法を与えることを意図して、本発明において使用される。３つの基本レベルが定義され、これらを総合して、完全なバランス指数を構成する。
【００３３】
静的バランス‐これは静止時に安定するヒトの能力である。これは運動に重点を置かない。静的バランス指数は、バランス評価中にアプリケーションが測定する３つの因子の組み合わせとして算出される。この３つの因子は、以下である：ａ）安定性スコア‐どの程度の時間、どの程度の揺動／恒常性で、どの立位を維持できたかに基づく；ｂ）強度スコア‐２０秒の期間内に「起立」できた回数に基づく（「起立」とは、手又は腕を使わずに椅子から立ち上がって再び座ることを意味する）；ｃ）運動スコア‐以下を実施する際にかかる時間に基づく：ｉ）座位から開始して；ｉｉ）手又は腕を使わずに立ち上がり；ｉｉｉ）３メートル歩行し；ｉｖ）振り返り、３メートル歩行して椅子まで戻り；ｖ）振り返って着席する。
【００３４】
動的バランス‐これは運動時の基本的なバランス能力である。これは、歩行パラメータの分散によっても測定される。動的バランスは、ストライド長さ、足の高さ及びケイデンスの変動（多くの場合パーセンテージで表される）として直接測定される。付加された数字は、２本の脚の間での変動又は差異を表す。
【００３５】
認知バランス‐これは、バランスタスクとは異なる対象に注意を集中する必要がある場合に発生する、バランスの低下の量である。これは、例えば歩行中に注意が中断された場合に、動的バランスの変化を観察することによって測定される。認知バランスは、歩行中の人物に質問をする等、認知負荷又は認知課題の付与によって引き起こされる、動的バランスの変動の増大時に、直接測定される。
【００３６】
認知バランス及び動的バランスの両方は典型的には、バランスバンドを用いて測定されるが、いくつかの実施形態では、移動体通信デバイスのビルトイン型センサを用いて、バランス指数のこれらのレベルを測定してもよい。静的バランスは、バランスバンドを用いず、例えば移動体通信デバイス内のセンサを用いて測定してよい。
【００３７】
更に、本発明のシステム及び方法のいくつかの実施形態は、例えば図１に示すようなリモートインタフェースを含む。このリモートインタフェースは、ウェブ又は移動体インタフェースであってよい。リモートインタフェースは、ある特定のヒト被験者又は複数のユーザに関する、評価及び訓練プログラム並びにデータに対する、アクセス及び場合によっては制御を、医療専門家に提供できる。これらの医療専門家の例としては：老人ホームのエクササイズトレーナー、バランスクラスのコーチ、理学療法士、医師等が挙げられる。被験者のデータへのアクセスは、被験者からの明白な許諾の後にしか可能とならない。医療専門家は、被験者の評価及び訓練に関する履歴データにアクセスしてこれを閲覧でき、また生スコア、生の振動情報等といった更に詳細な情報にアクセスできる。医療専門家はまた、それが適当である場合には、特定のエクササイズが割り当てられるのをブロックできる。例えば医療専門家が被験者を検査し、膝の問題を診断した場合、医療専門家は、長時間突進するエクササイズをシステムが割り当てるのをブロックしてよい。医療専門家はまた、リモートインタフェースを通して、被験者に割り当てられることになるエクササイズの特定のセットを指定してよい。換言すれば、医療専門家は、アプリケーションが被験者にどのエクササイズを与えるかを事前に定義でき、これにより被験者は、医療専門家によってカスタマイズされたプログラムを得る。本発明のシステム及び方法の使用の更なる例としては：（１）インストラクターが、バランスクラス中にクラスの参加者に関して収集されたバランスデータにアクセスすることにより、クラスの参加者に、彼らのパフォーマンス並びに／又はバランス評価及び／若しくはバランス訓練による進歩に関するフィードバックを提供すること；（２）老人ホームの住人に関して収集されたバランスデータに医療専門家がアクセスすることにより、バランスの問題に関して上記住人をスクリーニングすることが挙げられる。
【００３８】
例えば、本発明のシステム及び方法のいくつかの実施形態は、例えば図１に示すように、クラウド内のリモートサーバを含む。いくつかの実施形態では、訓練サブシステムは、訓練セッション終了時に、各訓練セッションの結果をクラウドに送信する。訓練データの分析はクラウドで行われるため、移動体通信デバイスベースのシステムよりも拡張性をはるかに高めることができ、また修正及びアップグレードをはるかに容易にすることもできる。エクササイズの種類、長さ、及びダブルタスクの種類を含む新たな訓練プログラムが、移動体通信デバイスに送信される。関与メッセージもリモートサーバによって決定され、ヒト被験者への表示のために移動体通信デバイスへと送信され、これにより、訓練プロセスに比較的強く関与した状態にヒト被験者を維持することを支援する。「関与メッセージ（ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ  ｍｅｓｓａｇｅ）」の使用は、被験者に関心を持たせ続けて、訓練プログラムを継続するよう動機付けするために使用される手段の１つである。これらのメッセージは多様な形態で現れることができる。例えば：被験者がエクササイズをまだ実行していない場合に、毎日特定の時刻にエクササイズを行うよう、移動体通信デバイスにおいて被験者に注意を促すことができ；被験者がエクササイズを完了して、当該エクササイズの目標に到達した場合、移動体通信デバイスのディスプレイ上にお祝いの特別なメッセージを示し；被験者がその日の全てのエクササイズに挑戦すると、その成否にかかわらず、激励のメッセージを示し；ユーザが２日間訓練エクササイズを実行しない場合、３日目に、訓練プログラムを継続するよう被験者に注意するメッセージを被験者に送信し；活動的なライフスタイルをもたらすために良好なバランスを維持することの重要性を強調するメッセージを、様々な間隔で被験者に送信してよい。更に、クラウドから訓練サブシステムに新しいエクササイズをダウンロードして、アプリケーション内の多様性を増大させることができる。新しいエクササイズはそれぞれ最低でも、移動体通信デバイスのディスプレイユニット上でヒト被験者が見るための、当該エクササイズのサムネイル画像、当該エクササイズの実行のアニメーション、説明文を含む。更に、新しいタイプのダブルタスク（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｔａｓｋｉｎｇ：ＤＴ）エクササイズをクラウドからダウンロードすることもできる。これは、既存のＤＴエクササイズに対する新しいカテゴリ（例えば「一致しないものを見つけなさい（ｆｉｎｄ  ｔｈｅ  ｏｎｅ  ｔｈａｔ  ｄｏｅｓｎ’ｔ  ｆｉｔ）」エクササイズに対する新しいカテゴリ）、又は完全に新しいタイプのＤＴエクササイズを含んでよい。
【００３９】
なお、インターネット接続が存在せず、リモートサーバから新しいエクササイズプログラムをダウンロードできない場合、最後に使用したエクササイズプログラムを再度使用できる。つまりアプリケーションは、インターネット接続有りでも無しでも動作できる。更に、インターネット接続が再確立されるまで、リモーサーバへのアップロードの準備ができた状態のデータを移動体通信デバイスに保存してよく、その後全ての新しい訓練データがクラウドにアップロードされる。
【００４０】
更にいくつかの実施形態では、アプリケーションは、単純な格付けシステムを用いて、各エクササイズセッションの終了時及び場合によっては各エクササイズセッションの開始時にヒト被験者の気分を尋ね、この追加の情報を、次のエクササイズプログラムの決定時に使用する。
【００４１】
更にいくつかの実施形態では、図像ベースのビデオゲームをダブルタスク認知タスクとして使用して、バランス訓練の効果を改善してよい。これは、質問への回答、複数の形状の一致、数学の問題の解答等といった他の認知タスクに追加される。
【実施例】
【００４２】
実施例１：評価サブシステムの基本的な動作
実施形態における評価サブシステムは、以下のように動作してよい：
１．人物（ヒト被験者）は、年齢、活動レベル、現在のバランスの感覚といったいくつかの個人情報をアプリケーションに提供する。
２．アプリケーション（評価サブシステム）はこの情報を用いて、どのバランス安定性評価試験レベルで開始するかを決定する。例えば当該人物が若く活動的である場合、最初の評価試験は、片脚で立つことであってよい。当該人物が非常に老年であり、活動的出ない場合、最初の評価試験は、２本の脚を近づけて２本脚で立つことであってよい。
３．当該人物は、割り当てられた評価位置において、可能な限り長時間、最大２０秒間立つ。スマートフォンは内部加速度計を用いて安定性を測定する。センサバンドを用いて安定性を測定してもよい。
４．当該人物のスコアに基づいて、アプリケーションは、当該人物により難しい評価試験若しくはより簡単な評価試験を課すべきか、又は安定性評価を終了するかを決定する。
５．アプリケーションは当該人物について、脚の四頭筋及び臀部の３つの骨格筋（臀部の筋肉）の強度の簡単な評価を行う。
６．アプリケーションは当該人物について、「起立及び歩行計時試験（Ｔｉｍｅｄ  Ｕｐ  ａｎｄ  Ｇｏ  Ｔｅｓｔ）」を行う。この試験は当該人物に、座位から立ち上がり、３メートル歩行し、振り返り、歩いて戻り、振り返り、再び着席することを要求する。
７．アプリケーションは、当該人物の視覚能力の評価を行う。というのは、視覚もまた、バランス感覚の維持にとって極めて重要であるためである。一例として、視力（視覚の明瞭度）及びコントラスト感受性といったいくつかの基本的な視覚試験を、移動体通信デバイスのディスプレイユニットを用いて実施できる。なお、当該人物の視覚試験の結果が設定された閾値未満である場合、これは当該人物のバランス能力に強い影響を及ぼし得るため、視覚の専門家との相談を被験者に推奨する。
８．バランスバンドを装着したまま短い歩行を行うよう、当該人物に求める。この歩行中に、バランスバンドからの測定データをアプリケーションに送信する。
９．バランスバンドを装着したまま２回目の歩行を行うよう、当該人物に求める。この２回目の歩行中、当該人物は、移動体アプリケーションから問われる質問に周期的に応答しなければならない。バンドは、質問への回答の必要によって引き起こされるストライドの変動を測定する。
１０．収集された全ての情報に基づいて、アプリケーションは当該人物のバランス指数を決定する。
【００４３】
実施例２：訓練サブシステムの基本的な動作
実施形態における訓練サブシステムは、以下のように動作してよい：
１．アプリケーションは、評価において収集された全てのデータを用いて、当該人物にとって最良の訓練エクササイズを決定する。４〜６週間にわたる訓練スケジュールを確立する。訓練は、１日５分間行われることが意図されている。
２．各日において、アプリケーションは、その日に実行するべき訓練エクササイズを示す。当該人物が各エクササイズを達成すると、アプリケーションは残されているエクササイズを指示する。全てのエクササイズが実行されると、アプリケーションは、その日の訓練が完了したことを示す。アプリケーションは、これらのエクササイズがどの程度良好に達成されたかに関するフィードバックも与える。
３．典型的な訓練エクササイズは、当該人物にある特定の安定位置（例えば眼を閉じて両足縦に並べる、又は眼を開けて片脚で立つ等）を取るよう命じる。当該人物はその位置を、指定された期間保持するよう命令される。当該人物は、上記位置を保持している間、一連の質問又はパズル又はなぞなぞへの応答も求められる。これは、身体位置の保持のための努力とは別に脳を関与させることである。これらの質問の例は：「フランスの首都は？」；「仲間はずれはどれ？：帽子、犬、靴」、「２７引く１９は？」であってよい。スマートフォン内の加速度計、及びバランスバンドを用いて、当該人物が訓練エクササイズの実行中にどの程度安定しているかに関する情報を収集する。
４．特定の人々に関して、独特の「制御歩行（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｗａｌｋ）」技法を用いて短い歩行を行うよう命令する。これは、これらの人々が、能動的かつ継続的に歩行のテンポを制御し、各ステップをわずかに大きくするよう努力することを要求する。その意図はここでも、脳を完全に関与させることである。制御歩行中、運動データを、バランスバンドによって被験者に取り付けられたセンサによって、又は（被験者が装着している、バンドで被験者に取り付けられた、被験者が保持している等の）移動体通信デバイス内のセンサを介して、収集し、これによって重要な歩行パラメータをリアルタイムで又はほとんどリアルタイムで決定する。これは、当該人物が制御歩行を正確に実施しているかどうかを評価するためのものであり、また当該人物に、制御歩行アプローチの維持を支援するためのフィードバックを提供するためのものである。
５．これらの様々な訓練エクササイズの結果に基づいて、アプリケーションは、より難しい又は簡単なエクササイズを適宜動的に割り当てる。
６．訓練期間全体を通して、アプリケーションは、賞、認定、商品等を提供し、これにより、これらをインセンティブとして、当該人物がプログラムへの追従を維持することを補助する。アプリケーションはまた、注意メッセージ（例えば電子メール、テキスト、電話のアラーム等）を送信して、当該人物に訓練エクササイズを実行するよう注意してよい。
７．計画されたエクササイズプログラムの完了後、アプリケーションは当該人物に、自身の進歩をチェックするための別の評価試験を受けるよう命令する。
【００４４】
実施例３：老人のためのバランス評価及び訓練
以下は、老人のために、どのような評価試験及び訓練エクササイズが含まれるかの一例である。なお、この実施例は例示的なものであり、包括的なものではない。
【００４５】
評価：
１．２本の脚を近づけ、眼を閉じ、腕を真っ直ぐにして立つ。この位置を２０秒間保持しながら、安定性を測定する。これを良好に実施できれば、＃２に進む。
２．足を「縦並び（Ｔａｎｄｅｍ）」位置（かかととつま先を付ける）にし、眼を開け、腕を真っ直ぐにして立つ。この位置を２０秒間保持しながら、安定性を測定する。これを良好に実施できれば、＃３に進む。
３．眼を開け、腕を真っ直ぐにして片脚で立つ。この位置を２０秒間保持することを試みながら、安定性を測定する。
４．初めに腕を使わずに椅子に座る。起立して着席することを繰り返し、２０秒のタイムウィンドウ内で可能な限り多くこれを行う。
５．３０秒間歩行する。システムは運動を測定して、ストライド長さ、ストライド幅、足の高さ、ケイデンス（即ち各ステップのタイミング）、及びこれら４つのパラメータの変動性、並びに左右間のいずれの非対称性を算出する。
６．２回目の３０秒の歩行を行うが、今回は移動体アプリケーションが時折質問を行う。ここでもシステムは運動を測定して、ストライド長さ、ストライド幅、足の高さ、ケイデンス（即ち各ステップのタイミング）、及びこれら４つのパラメータの変動性を算出し、特に質問の影響を測定する。
【００４６】
訓練：
１．脚を「縦並び」位置（かかととつま先を付ける）にし、眼を開け、腕を真っ直ぐに伸ばし、スマートフォン（移動体通信デバイス）を保持して立つ。この位置を３０秒間維持することを試みながら、同時にスマートフォン上で一連の質問（例えば「フランスの首都は？」、「２７引く１９は？」）に回答する。
２．眼を開き、腕を真っ直ぐに伸ばし、スマートフォンを保持して、片脚で立つ。この位置を３０秒間維持することを試みながら、同時にスマートフォン上で一連のパズル（例えば「他の形と異なる形はどれか？」、青いドットがある位置を記憶する必要がある記憶ゲーム等）を解く。
３．背中を壁に付け、太ももが水平、すね（脚の、膝から足首までの部分）が垂直となるまで、下方へと滑る。この位置を（被験者が起立試験でどの程度良好なスコアを得たか、及び被験者が過去の壁着座（Ｗａｌｌ  Ｓｉｔ）エクササイズをどの程度良好に実行したかに応じて）設定された期間にわたって維持する。
４．「制御歩行（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｗａｌｋ）」技法を用いて１０分間歩行する。これは、当該人物が、能動的かつ継続的に各ステップのテンポを制御し、各ステップをわずかに大きくするよう努力することを要求する。制御歩行中、運動データを、バランスバンドによって被験者に取り付けられたセンサによって、又は（例えば被験者が装着している、バンドで被験者に取り付けられた、被験者が保持している）移動体通信デバイス内のセンサを介して、収集し、これによって重要な歩行パラメータをリアルタイムで又はほとんどリアルタイムで測定する。これは、当該人物が制御歩行を正確に実施しているかどうかを評価するためのものである。システムはまた、被験者に、制御歩行アプローチの維持を支援するためのフィードバックを提供する。その意図は、脳を完全に関与させること、及び歩行活動を制御することである。
【００４７】
実施例４：若者のためのバランス評価及び訓練
以下は、若者のために、どのような評価試験及び訓練エクササイズが含まれるかの一例である。なお、この実施例は例示的なものであり、包括的なものではない。
【００４８】
評価：
１．眼を開け、腕を真っ直ぐにして片脚で立つ。この位置を２０秒間保持しながら、安定性を測定する。これを良好に実施できれば、＃２に進む。
２．眼を閉じ、腕を真っ直ぐにして片脚で立つ。この位置を２０秒間保持しながら、安定性を測定する。これを良好に実施できれば、＃３に進む。
３．眼を閉じ、腕を真っ直ぐにして片脚で立つ。１００から３ずつ戻るように数を数えることを開始する。この位置を３０秒間保持することを試みながら、安定性を測定する。
４．初めに腕を使わずに椅子に座る。起立して着席することを繰り返し、２０秒のタイムウィンドウ内で可能な限り多くこれを行う。
５．３０秒間歩行する。システムは運動を測定して、ストライド長さ、ストライド幅、足の高さ、ケイデンス（即ち各ステップのタイミング）、及びこれら４つのパラメータの変動性を算出する。
６．２回目の３０秒の歩行を行うが、今回は移動体アプリケーションが時折質問を行う。ここでもシステムは運動を測定して、ストライド長さ、ストライド幅、足の高さ、ケイデンス（即ち各ステップのタイミング）、及びこれら４つのパラメータの変動性を算出し、特に質問の影響を測定する。
【００４９】
訓練：
１．眼を開き、腕を真っ直ぐに伸ばし、スマートフォンを保持して、片脚で立つ。この位置を３０秒間維持することを試みながら、同時にスマートフォン上で迅速な一連のパズル（例えば「他の形と異なる形はどれか？」、青いドットがある位置を記憶する必要がある記憶ゲーム等）を解く。
２．眼を閉じ、腕を真っ直ぐに伸ばし、スマートフォンを保持して、片脚で立つ。この位置を６０秒間維持することを試みながら、同時にスマートフォン上で、聴覚及び／又は触覚刺激をベースにした迅速な一連のパズル（例えば音声による手がかりが偶数回であった場合にスクリーンの左側に触れ、奇数回であった場合に右側を触れる、等）を解く。
３．眼を開け、腕を真っ直ぐに伸ばし、スマートフォンを保持して、片脚で立つ。この位置を６０秒間維持することを試みながら、同時にスマートフォン上でビデオゲームをプレイする。ここで上記ゲームは、基準の移動背景フレームに関連するオブジェクトの操作を伴う。
４．眼を開け、臨場感あふれる仮想現実（ＶＲ）ヘッドセット（例えばＯｃｕｌｕｓ  Ｒｉｆｔ又はＳａｍｓｕｎｇ  Ｇｅａｒ  ＶＲ）を装着して、片脚で立つ。ＶＲ世界と対話しながら、片脚でバランスを維持する。
５．背中を壁に付け、太ももが水平、すね（脚の、膝から足首までの部分）が垂直となるまで、下方へと滑る。この位置を（被験者が起立試験でどの程度良好なスコアを得たか、及び被験者が過去の壁着座（Ｗａｌｌ  Ｓｉｔ）エクササイズをどの程度良好に実行したかに応じて）設定された期間にわたって維持する。
【００５０】
現在利用可能な臨床的アプローチよりも低コストで、より多くの人々のバランスの衰えの問題に対処するための、本発明のシステム及び方法のいくつかの実施形態の有用性は、以下によって示される：（１）本システムは、例えば安価なセンサ及びスマートフォンを利用して、安価になるように設計される；（２）本システムは独立してバランスを評価でき、訓練プログラムを推薦でき、当該プログラムの達成を追跡できるため、医師又は臨床医の時間の要件をなくすことができる；（３）本システムは、ヒト被験者にとって非常に便利であり、自己管理下での健康管理を可能とする。というのは、ヒト被験者はいずれの予約を予定する必要がないため、評価及び訓練をいつでも実施でき、また特定の場所に移動する必要がないため、評価及び訓練をどこでも実施でき、また自宅で内密にエクササイズを行うことは、多くの人々にとって魅力的であるためである；（４）必要なリソースが最小限であるため、バランス改善プログラムを長期間にわたって手頃な価格で実行できる；（５）システムがオンライン型であることにより、ヒト被験者とその友人、家族及び医療従事者との間での共有、通信、接続が容易となる。
【００５１】
本発明について、その特定の実施形態を参照して特に説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形態及び細部の変更及び修正を行ってよいことは、当業者には容易に明らかとなるはずである。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2019508191.tif 000005
2019508191.tif 000006