(57)【要約】【課題】加速度計を用いて被検者のふらつき状態を評価可能な評価方法を提案すること。【解決手段】静止立位状態の被検者１０の腰に取り付けた携帯型のふらつき簡易計測機１では、測定値読み込み手段２１が内蔵の加速度計１２から、一定のサンプリング周期で一定の計測時間に亘り、被検者１０の前後方向加速度の測定値ｘｉと左右方向加速度の測定値ｙｉを読み込む。水平面加速度算出手段２２は水平面加速度Δｉ(＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2))を算出する。水平面加速度累積値算出手段２３は算出値を加算した水平面加速度累積値ΣΔｉを算出する。水平面加速度累積値は、従来の重心動揺計によって計測される重心動揺軌跡の総軌跡長および当該重心動揺軌跡を包含する外周面積に対して有意な相関が認められるので、ふらつきの計測値あるいは評価値として採用可能である。【選択図】図２
2008073267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に加速度計を取り付け、
この加速度計を用いて、前記被検体の静止状態および／または移動状態における所定方向の加速度を測定し、
測定された前記加速度に基づき、前記被検体の静止状態および／または移動状態でのふらつきを評価することを特徴とする加速度計を用いたふらつき評価方法。
【請求項２】
請求項１において、
測定された前記加速度の積算値を前記被検体のふらつき状態を表す指標として採用することを特徴とする加速度計を用いたふらつき評価方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記加速度計により前記被検体の２軸方向あるいは３軸方向の加速度を測定し、
前記被検体における二次元上あるいは三次元上のふらつき状態を評価することを特徴とする加速度計を用いたふらつき評価方法。
【請求項４】
被検体に加速度計を取り付け、
この被検体の基準平面上における第１方向の加速度ｘ、および当該第１方向に直交し基準平面上に存在する第２方向の加速度ｙを、それぞれ所定のサンプリング周期で所定時間に亘って測定し、
各時点ｉで測定された第１方向の加速度ｘｉおよび第２方向の加速度ｙｉから各時点ｉでの前記基準平面上における前記被検体の基準面加速度Δｉを次式により算出し、
Δｉ＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2)
算出した各時点での基準面加速度Δｉを加算して基準面加速度累積値ΣΔｉを算出し、
算出した基準面加速度累積値ΣΔｉを、被検体のふらつき状態を指標として用いることを特徴とする加速度計を用いたふらつき評価方法。
【請求項５】
前後方向の加速度ｘを測定するための第１加速度計および左右方向の加速度ｙを測定するための第２加速度計を、被検者に取り付け、
この被検者の前後方向の加速度ｘおよび左右方向の加速度計ｙを、それぞれ所定のサンプリング周期で所定時間に亘って測定し、
各時点ｉで測定された前後方向の加速度ｘｉおよび左右方向の加速度ｙｉから各時点ｉでの被検者の水平面加速度Δｉを次式により算出し、
Δｉ＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2)
算出した各時点での水平面加速度Δｉを加算して水平面加速度累積値ΣΔｉを算出し、
算出した水平面加速度累積値ΣΔｉを、被検者のふらつき状態を表す指標として用いることを特徴とする加速度計を用いたふらつき評価方法。
【請求項６】
請求項５において、
水平面上での被検者の静止立位時における前後方向の加速度ｘｉおよび左右方向の加速度ｙｉを測定し、
算出した水平面加速度累積値ΣΔｉを、被検者の静止立位時におけるふらつき状態を表す指標として用いることを特徴とする加速度計を用いたふらつき計測方法。
【請求項７】
請求項５において、
水平面上での被検者の移動時における前後方向の加速度ｘｉおよび左右方向の加速度ｙｉを測定し、
算出した水平面加速度累積値ΣΔｉを、被検者の移動時のふらつき状態を表す指標として用いることを特徴とする加速度計を用いたふらつき評価方法。
【請求項８】
請求項５ないし７のうちのいずれかの項において、
前記加速度計として３軸加速度計を取り付け、
前記水平面加速度Δｉの代わりに、上下方向の加速度ｚｉも含めた３軸加速度ノルムを用いて、次式により加速度Δｉ’を算出し、
Δｉ’＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2＋ｚｉ2)
算出した各時点での加速度Δｉ’を加算して加速度累積値ΣΔｉ’を算出し、
算出した加速度累積値ΣΔｉ’を、被検者のふらつき状態を表す指標として用いることを特徴とする加速度計を用いたふらつき評価方法。
【請求項９】
請求項８において、
被検者にジャイロセンサを取り付け、
このジャイロセンサで計測した被検者の傾斜角度を用いて、前記３軸加速度計で計測した各方向の加速度ｘｉ、ｙｉ、ｚｉを、水平面加速度と垂直方向加速度に変換し、
水平面加速度の累積値、および、垂直方向加速度の累積値を、それぞれ、被検者の前後左右方向のふらつき状態を表す指標、および、上下方向のふらつき状態を表す指標として用いることを特徴とする加速度計を用いたふらつき評価方法。
【請求項１０】
請求項４ないし７のうちのいずれかの項に記載の方法をコンピュータにより実行させるために用いるふらつき評価用プログラムであって、
被検者に取り付けられた前記第１加速度計の計測値ｘおよび第２加速度計の計測値ｙを所定のサンプリング周期で所定期間に亘って読み込むステップと、
各時点で読み込まれた前後方向の加速度測定値ｘｉおよび左右方向の加速度測定値ｙｉから各時点ｉでの被検者の水平面加速度Δｉを次式により算出するステップと、
Δｉ＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2)
算出した各時点での水平面加速度Δｉを加算して水平面加速度累積値ΣΔｉを算出するステップとを含むことを特徴とするふらつき評価用プログラム。
【請求項１１】
請求項８に記載の方法をコンピュータにより実行させるために用いるふらつき評価用プログラムであって、
被検者に取り付けられた前記３軸加速度計の計測値ｘ、ｙ、ｚを所定のサンプリング周期で所定期間に亘って読み込むステップと、
各時点で読み込まれた前後方向の加速度測定値ｘｉ、左右方向の加速度測定値ｙｉ、上下方向の加速度ｚｉから各時点ｉでの被検者の加速度Δｉ’を次式により算出するステップと、
Δｉ’＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2＋ｚｉ2)
算出した各時点での加速度Δｉ’を加算して加速度累積値ΣΔｉ’を算出するステップとを含むことを特徴とするふらつき評価用プログラム。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記３軸加速度計の計測値の読み込みと共に、被検者に取り付けたジャイロセンサの計測値を所定のサンプリング周期で所定期間に亘って読み込むステップと、
各時点で読み込まれたジャイロセンサで計測された被検者の傾斜角度を用いて、前記３軸加速度計で計測した各方向の加速度ｘｉ、ｙｉ、ｚｉを、水平面加速度と垂直方向加速度に変換するステップと、
水平面加速度の累積値、および、垂直方向加速度の累積値を、それぞれ、被検者の前後左右方向のふらつき状態を表す指標、および、上下方向のふらつき状態を表す指標として算出するステップとを含むことを特徴とするふらつき評価用プログラム。
【請求項１３】
請求項４ないし７のうちのいずれかの項に記載の方法を用いる携帯型ふらつき簡易計測機であって、
計測機ケースと、
この計測機ケースを被検者に着脱可能に取り付けるための取付機構と、
前記計測機ケースに内蔵されている加速度計および制御部と、
表示器と、
操作入力部とを有し、
前記加速度計には、前後方向の加速度ｘを測定するための第１加速度計および左右方向の加速度ｙを測定するための第２加速度計が含まれており、
前記制御部には、
前記第１加速度計および前記第２加速度計による計測値ｘ、ｙを所定のサンプリング周期で所定時間に亘って読み込む測定値読み込み手段と、
各時点で読み込まれた前後方向の加速度測定値ｘｉおよび左右方向の加速度測定値ｙｉから各時点ｉでの被検者の水平面加速度Δｉを次式により算出する水平面加速度算出手段と、
Δｉ＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2)
算出された各時点での水平面加速度Δｉを加算して水平面加速度累積値ΣΔｉを算出する水平面加速度累積値算出手段と、
前記表示部を駆動制御するための表示制御手段と、
前記測定値ｘ、ｙ、前記水平面加速度Δｉ、前記水平面加速度累積値ΣΔｉを記憶保持するための記憶手段とが搭載されており、
前記操作部には、少なくとも、前記測定値読み込み手段による読み込みの開始指令および終了指令を入力するための手動操作部材が配列されていることを特徴とする携帯型ふらつき簡易計測機。
【請求項１４】
請求項８に記載の方法を用いる携帯型ふらつき簡易計測機であって、
計測機ケースと、
この計測機ケースを被検者に着脱可能に取り付けるための取付機構と、
前記計測機ケースに内蔵されている３軸加速度計および制御部と、
表示器と、
操作入力部とを有し、
前記制御部には、
前記３軸加速度計による計測値ｘ、ｙ，ｚを所定のサンプリング周期で所定時間に亘って読み込む測定値読み込み手段と、
各時点で読み込まれた前後方向の加速度測定値ｘｉ、左右方向の加速度測定値ｙｉ、および上下方向の加速度測定値ｚｉから、各時点ｉでの被検者の加速度Δｉ’を次式により算出する加速度算出手段と、
Δｉ’＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2＋ｚｉ２)
算出された各時点での加速度Δｉ’を加算して加速度累積値ΣΔｉ’を算出する加速度累積値算出手段と、
前記表示部を駆動制御するための表示制御手段と、
前記測定値ｘ、ｙ、ｚ、前記加速度Δｉ’、前記加速度累積値ΣΔｉを記憶保持するための記憶手段とが搭載されており、
前記操作部には、少なくとも、前記測定値読み込み手段による読み込みの開始指令および終了指令を入力するための手動操作部材が配列されていることを特徴とする携帯型ふらつき簡易計測機。
【請求項１５】
請求項１４において、
ジャイロセンサを有し、
前記測定値読み込み手段は、前記ジャイロセンサによる計測値である傾斜角度を所定のサンプリング周期で所定時間に亘って読み込み、
前記加速度算出手段は、各時点で読み込まれたジャイロセンサで計測された被検者の傾斜角度を用いて、前記３軸加速度計で計測した各方向の加速度ｘｉ、ｙｉ、ｚｉを、水平面加速度と垂直方向加速度に変換し、
前記加速度累積値算出手段は、水平面加速度の累積値、および、垂直方向加速度の累積値を、それぞれ、被検者の前後左右方向のふらつき状態を表す指標、および、上下方向のふらつき状態を表す指標として算出することを特徴とする携帯型ふらつき簡易計測機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に利用されている重心動揺計の代わりに加速度計を用いて被検者のふらつきを解析あるいは評価することのできる加速度計を用いたふらつき方法、当該評価方法をコンピュータに実行させるためのふらつき評価プログラム、および、当該評価方法を用いた携帯型ふらつき簡易計測機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
めまい、平衡障害などを診断するためのバランス機能検査などにおいては、静止立位時における身体動揺を重心の動揺として計測する重心動揺計が用いられている。重心動揺計は、被検者を載せる検査台の四隅にロードセルが取り付けられており、各ロードセルによる荷重測定値をコンピュータシステムに入力して演算処理を行い、重心動揺状態を解析あるいは評価するように構成されている。重心動揺の計測のための代表的なパラメータとして、測定時間内における重心動揺軌跡の総軌跡長、および、重心動揺軌跡を包含する閉じ曲線によって囲まれる領域の外周面積が一般に採用されている。これらの総軌跡長、および、外周面積を用いた重心動揺の計測方法は広く認知されている。重心動揺計は例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
ここで、特許文献２には、リハビリテーション運動時に計測された患者の加速度データに基づいて重心動揺を算出することが提案されている。しかしながら、当該特許文献においては、どのような加速度データをどのように用いて重心揺動を検出するのかについての記載あるいは示唆が全く無い。
【特許文献１】特開２００５−１５２２１５号公報
【特許文献２】特開２００５−３５２６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来においては、被検者のふらつき状態を評価するための指標として重心動揺計による計測値を用いている。しかしながら、重心動揺以外の指標を用いて、ふらつき状態を評価することについては何ら提案がなされていない。
【０００５】
本発明の課題は、この点に鑑みて、重心動揺計の計測値から得られる重心動揺の総軌跡長および外周面積による解析と同様な信頼性で、被検者のふらつき状態を評価可能なふらつき評価方法を提案することにある。
【０００６】
また、本発明の課題は、このふらつき評価方法をコンピュータにより実行させるために用いるふらつき評価用プログラムを提案することにある。
【０００７】
さらに、本発明の課題は、このふらつき評価方法を採用した携帯型ふらつき簡易計測機を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、手軽に利用できる加速度計に着目し、被検体に加速度計を取り付け、この加速度計を用いて、前記被検体の静止状態および／または移動状態における所定方向の加速度を測定し、測定された前記加速度に基づき、前記被検体の静止状態および／または移動状態でのふらつきを評価することを特徴とする、全く新たなふらつき評価方法を案出するに到った。
【０００９】
ここで、測定された前記加速度の積算値(累積値)を前記被検体のふらつき状態を表す指標として採用することができる。
【００１０】
また、前記加速度計により、前記被検体における相互に直交する２軸あるいは３軸の加速度を測定すれば、前記被検体における二次元上あるいは三次元上のふらつき状態を評価することができる。
【００１１】
次に、本発明のふらつき評価方法は、
被検体に加速度計を取り付け、
この被検体の基準平面上における第１方向の加速度ｘ、および当該第１方向に直交し基準平面上に存在する第２方向の加速度ｙを、それぞれ所定のサンプリング周期で所定時間に亘って測定し、
各時点ｉで測定された第１方向の加速度ｘｉおよび第２方向の加速度ｙｉから各時点ｉでの前記被検体の基準面加速度Δｉを次式により算出し、
Δｉ＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2)
算出した各時点での基準面加速度Δｉを加算して基準面加速度累積値ΣΔｉを算出し、
算出した基準面加速度累積値ΣΔｉを、被検体のふらつき状態を表す指標として用いることを特徴としている。
【００１２】
一般的には、本発明による方法は、若者、老人、患者などの被検者のバランス機能検査のために用いられている。この場合における本発明のふらつき計測方法は、
前後方向の加速度ｘを測定するための第１加速度および左右方向の加速度ｙを測定するための第２加速度計を、被検者に取り付け、
この被検者の前後方向の加速度ｘおよび左右方向の加速度計ｙを、それぞれ所定のサンプリング周期で所定時間に亘って測定し、
各時点ｉで測定された前後方向の加速度ｘｉおよび左右方向の加速度ｙｉから各時点ｉでの被検者の水平面加速度Δｉを次式により算出し、
Δｉ＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2)
算出した各時点での水平面加速度Δｉを加算して水平面加速度累積値ΣΔｉを算出し、
算出した水平面加速度累積値ΣΔｉを、被検者のふらつき状態を表す指標として用いることを特徴としている。
【００１３】
典型的なバランス機能検査では、静止立位時の被検者のふらつき状態が検査される。この場合には、水平面上での被検者の静止立位時における前後方向の加速度ｘｉおよび左右方向の加速度ｙｉを測定し、これらに基づき算出した水平面加速度累積値ΣΔｉを、被検者の静止立位時におけるふらつき状態を表す指標として用いればよい。
【００１４】
また、本発明の方法は被検者の移動時におけるふらつき状態も検査可能であり、この場合には、水平面上での被検者の移動時における前後方向の加速度ｘｉおよび左右方向の加速度ｙｉを測定し、算出した水平面加速度累積値ΣΔｉを、被検者の移動時のふらつき状態を表す指標として用いればよい。
【００１５】
なお、上記では、水平面加速度としてΔｉを算出したが、上下方向(ｚ方向)も含めて３軸加速度ノルムを代用してもよい。その場合のΔｉの算出式は次式となる。
Δｉ＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2＋ｚｉ2)
【００１６】
この場合は、上下方向の加速度も含めた総合的なふらつきを評価できる。ただし、一般的には、健常者の静止立位時の上下方向加速度はほぼ０であるため、この方法は、疾患者のふらつき検査、もしくは健常者の移動時のふらつき検査に有効である。
【００１７】
ただし、移動時は、一般に、被検者が前傾姿勢になることが知られている。そこで、例えば、水平面加速度と垂直方向加速度を正確に分離して評価する場合は、３軸加速度計で計測した各方向の加速度(ｘ、ｙ、ｚ)を、ジャイロセンサで計測した傾斜角度θを用いて、水平面加速度と垂直方向加速度に変換してもよい。
【００１８】
なお、この方法に限らず、ジャイロセンサで計測した角速度や傾斜角度、さらにそれらの変化量や変化率を含めて、ふらつきの指標としてもよい。一般に、角速度や傾斜角度がほぼ一定であり、それらの変化量や変化率がほぼ０であれば安定状態であり、ふらつきも小さいと判断できる。
【００１９】
次に、本発明は、上記の方法をコンピュータにより実行させるために用いるふらつき計測用プログラムであって、
被検者に取り付けられた前記第１加速度計の計測値ｘおよび第２加速度計の計測値ｙを所定のサンプリング周期で所定期間に亘って読み込むステップと、
各時点で読み込まれた前後方向の加速度測定値ｘｉおよび左右方向の加速度測定値ｙｉから各時点ｉでの被検者の水平面加速度Δｉを次式により算出するステップと、
Δｉ＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2)
算出した各時点での水平面加速度Δｉを加算して水平面加速度累積値ΣΔｉを算出するステップとを含むことを特徴としている。
【００２０】
また、本発明のふらつき評価用プログラムは、
被検者に取り付けられた前記３軸加速度計の計測値ｘ、ｙ、ｚを所定のサンプリング周期で所定期間に亘って読み込むステップと、
各時点で読み込まれた前後方向の加速度測定値ｘｉ、左右方向の加速度測定値ｙｉ、および上下方向の加速度ｚｉから各時点ｉでの被検者の加速度Δｉ’を次式により算出するステップと、
Δｉ’＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2＋ｚｉ2)
算出した各時点での加速度Δｉ’を加算して加速度累積値ΣΔｉ’を算出するステップとを含むことを特徴としている。
【００２１】
ここで、前記３軸加速度計の計測値の読み込みと共に、被検者に取り付けたジャイロセンサの計測値を所定のサンプリング周期で所定期間に亘って読み込むステップと、
各時点で読み込まれたジャイロセンサで計測された被検者の傾斜角度を用いて、前記３軸加速度計で計測した各方向の加速度ｘｉ、ｙｉ、ｚｉを、水平面加速度と垂直方向加速度に変換するステップと、
水平面加速度の累積値、および、垂直方向加速度の累積値を、それぞれ、被検者の前後左右方向のふらつき状態を表す指標、および、上下方向のふらつき状態を表す指標として算出するステップとを含めることもできる。
【００２２】
次に、本発明は、上記の方法を用いる携帯型ふらつき簡易計測機であって、
計測機ケースと、
この計測機ケースを被検者に着脱可能に取り付けるための取付機構と、
前記計測機ケースに内蔵されている加速度計および制御部と、
表示器と、
操作入力部とを有し、
前記加速度計には、前後方向の加速度ｘを測定するための第１加速度計および左右方向の加速度ｙを測定するための第２加速度計が含まれており、
前記制御部には、
前記第１加速度計および前記第２加速度計による計測値ｘ、ｙを所定のサンプリング周期で所定時間に亘って読み込む測定値読み込み手段と、
各時点で読み込まれた前後方向の加速度測定値ｘｉおよび左右方向の加速度測定値ｙｉから各時点ｉでの被検者の水平面加速度Δｉを次式により算出する水平面加速度算出手段と、
Δｉ＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2)
算出された各時点での水平面加速度Δｉを加算して水平面加速度累積値ΣΔｉを算出する水平面加速度累積値算出手段と、
前記表示部を駆動制御するための表示制御手段と、
前記測定値ｘ、ｙ、前記水平面加速度Δｉ、前記水平面加速度累積値ΣΔｉを記憶保持するための記憶手段とが搭載されており、
前記操作部には、少なくとも、前記測定値読み込み手段による読み込みの開始指令および終了指令を入力するための手動操作部材が配列されていることを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の携帯型ふらつき簡易計測機は、
計測機ケースと、
この計測機ケースを被検者に着脱可能に取り付けるための取付機構と、
前記計測機ケースに内蔵されている３軸加速度計および制御部と、
表示器と、
操作入力部とを有し、
前記制御部には、
前記３軸加速度計による計測値ｘ、ｙ，ｚを所定のサンプリング周期で所定時間に亘って読み込む測定値読み込み手段と、
各時点で読み込まれた前後方向の加速度測定値ｘｉ、左右方向の加速度測定値ｙｉ、および上下方向の加速度測定値ｚｉから、各時点ｉでの被検者の加速度Δｉ’を次式により算出する加速度算出手段と、
Δｉ’＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2＋ｚｉ2)
算出された各時点での加速度Δｉ’を加算して加速度累積値ΣΔｉ’を算出する加速度累積値算出手段と、
前記表示部を駆動制御するための表示制御手段と、
前記測定値ｘ、ｙ、ｚ、前記加速度Δｉ’、前記加速度累積値ΣΔｉを記憶保持するための記憶手段とが搭載されており、
前記操作部には、少なくとも、前記測定値読み込み手段による読み込みの開始指令および終了指令を入力するための手動操作部材が配列されていることを特徴としている。
【００２４】
ここで、ジャイロセンサを有している場合には、前記測定値読み込み手段により、前記ジャイロセンサによる計測値である傾斜角度を所定のサンプリング周期で所定時間に亘って読み込み、前記加速度算出手段により、各時点で読み込まれたジャイロセンサで計測された被検者の傾斜角度を用いて、前記３軸加速度計で計測した各方向の加速度ｘｉ、ｙｉ、ｚｉを、水平面加速度と垂直方向加速度に変換し、前記加速度累積値算出手段により、水平面加速度の累積値、および、垂直方向加速度の累積値を、それぞれ、被検者の前後左右方向のふらつき状態を表す指標、および、上下方向のふらつき状態を表す指標として算出することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明者等の計測実験によれば、加速度計を用いて得られた水平面加速度累積値と、一般的に採用されている重心動揺計で計測された重心動揺軌跡の総軌跡長との間に有意な相関が確認された。また、加速度計を用いて得られた水平面加速度累積値と、重心動揺計で計測された重心動揺軌跡の外周面積との間にも有意な相関が確認された。
【００２６】
したがって、本発明の方法により得られる水平面加速度累積値は、重心動揺計を用いた場合と同様に、ふらつき状態を表す指標として用いることができる。また、上下方向の加速度の累積値も上下方向のふらつき状態を表す指標として用いることができる。よって、本発明の方法を採用すれば、加速度計を用いてバランス機能検査などを行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
(携帯型のふらつき簡易計測機)
図１は本例のふらつき簡易計測機を示す正面図、裏面図および側面図である。ふらつき簡易計測機１は、計測機ケース２と、この裏面に取り付けたバネ付勢式のクリップ３(取付機構)とを備えており、被検者の腰ベルトなどに着脱可能な状態で取り付け可能である。計測機ケース２の表面には液晶表示器４の表示画面４ａが配置されており、この周りには、電源スイッチ５、計測の開始、終了を指示入力するためのスタート／ストップスイッチ６、モード切替スイッチ７などが配置されている。
【００２９】
図２は、ふらつき簡易計測機１の制御系を示す概略ブロック図である。制御系はマイクロコンピュータを中心に構成されている制御部１１を備えている。この制御部１１の入力側には、電源スイッチ５、スタート／ストップスイッチ６、モード切替スイッチ７などが接続されている。また、計測機ケース２に内蔵されている加速度計１２の加速度計測値が入力される。加速度計１２は例えば３軸加速度計であり、前後方向の加速度測定値ｘおよび左右方向の加速度測定値ｙが制御部１１に供給される。
【００３０】
制御部１１はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えており、ＲＯＭにインストールされているふらつき計測用プログラムを実行することにより、以下の各手段として機能する。すなわち、加速度計１２による計測値ｘ、ｙを予め定めたサンプリング周期で予め定めた計測時間に亘って読み込む測定値読み込み手段２１として機能する。また、各測定時点で読み込まれた前後方向の加速度測定値ｘｉおよび左右方向の加速度測定値ｙｉから各測定時点ｉでの被検者の水平面加速度Δｉを次式により算出する水平面加速度算出手段２２として機能する。
Δｉ＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2)
【００３１】
さらに、算出された各時点での水平面加速度Δｉを加算して水平面加速度累積値ΣΔｉを算出する水平面加速度累積値算出手段２３、および、液晶表示器４をドライバ１３を介して駆動制御するための表示制御手段２４として機能する。
【００３２】
制御部１１には記憶部２５が接続されており、測定値ｘ、ｙ、水平面加速度Δｉ、水平面加速度累積値ΣΔｉが当該記憶部２５に記憶保持される。なお、各部の駆動電力は、充電式電池電源を備えた電源部１４から供給されるようになっている。
【００３３】
(ふらつきの計測例)
図３に示すように、本例のふらつき簡易計測機１を被検者１０のズボン背面中心に装着し、静止立位で開眼時と閉眼時について計測を行った。ここで、被検者１０を市販されている重心動揺計３０に載せ、当該重心動揺計３０により同時計測した。
【００３４】
計測時間は30秒間とし、ふらつき簡易計測機１における加速度計１２による測定のためのサンプリング周波数を50Ｈｚ(サンプリング周期0.02秒)とした。従来の重心動揺計３０として、アニマ株式会社製、製品番号Ｇ−5500を用いた。この重心動揺計３０の重心計測のサンプリング周波数は20Ｈｚ(サンプリング周期0.05秒)であった。開眼時の計測においては、従来と同様に、被検者に、前方２ｍの壁につけた指標を注視するように指示した。
【００３５】
計測手順は、図４に示すように、本例のふらつき簡易計測機１を取り付けた被検者１０を重心動揺計３０に載せ、静止立位状態に姿勢を安定させるための準備期間として１０秒を取り、しかる後に計測を開始した。計測はまず開眼状態で行い、次に閉眼状態で行った。
【００３６】
被検者を、中高年群102名(63.5歳±7.4歳(平均±標準偏差)、男性29名、女性73名)と、若年群30名(19.6歳±5.0歳(平均±標準偏差)、男性８名、女性22名)とした。
【００３７】
ふらつきの評価基準として用いる指標として、従来の重心動揺計３０では重心動揺軌跡の総軌跡長および外周面積を採用した。図５は重心動揺計３０によって計測された重心動揺軌跡の例をプロットした図である。プロットされた重心動揺軌跡の長さが総軌跡長であり、プロットされた重心動揺軌跡を包含するように描いた閉じ曲線ａによって囲まれている部分の面積が外周面積である。
【００３８】
一方、本例のふらつき簡易計測機１におけるふらつきの評価基準として用いる指標は、前後方向加速度ｘと左右方向加速度ｙから算出した水平面加速度累積値ΣΔｉである。図６(ａ)、(ｂ)には、左右方向加速度ｙおよび前後方向の加速度ｘの測定結果の一例を、横軸に時間(秒)、縦軸に加速度(ｍｍＧ)をとってグラフ表示してある。本例のふらつき簡易計測機１では、図６(ｃ)に示すように、各測定時点ｉでの左右方向加速度の測定値ｙｉと前後方向加速度の測定値ｘｉをそれぞれ二乗したものの和の平方根を算出して、各測定時点ｉにおける水平面加速度Δｉを求めた。算出された水平面加速度Δｉの変化を図６(ｄ)に示してある。
【００３９】
図７(ａ)および(ｂ)は、水平面加速度累積値(ｍｍＧ)を横軸にとり、総軌跡長(cm)を縦軸にとり、開眼時および閉眼時における計測結果をプロットしたものである。開眼時においては双方の値の相関係数ｒが0.52であり、閉眼時の相関係数ｒは0.64であった。
【００４０】
図８(ａ)および(ｂ)は、水平面加速度累積値(ｍｍＧ)を横軸にとり、外周面積(cm2)を縦軸にとり、開眼時および閉眼時における計測結果をプロットしたものである。開眼時においては双方の値の相関係数ｒが0.69であり、閉眼時の相関係数ｒは0.74であった。
【００４１】
以上の結果から、従来の重心動揺計３０で計測された総軌跡長と、本例のふらつき簡易計測機１で計測された水平面加速度累積値との間には有意な相関が確認された。また、従来の重心動揺計３０で計測された外周面積と、本例のふらつき簡易計測機１で計測された水平面加速度累積値との間にも有意な相関が確認された。すなわち、静止立位時におけるふらつきの状態を、加速度計を用いて簡易計測できることが確認された。
【００４２】
例えば、健常者のバランス機能の平均値を表す水平面加速度累積値の標準値を予め算出しておき、被検者から計測された水平面加速度累積値を標準値と比較し、その偏差を求めるなどのデータ解析を行うことにより、被検者のバランス機能を評価することができる。また、評価結果は従来の重心動揺計を用いた場合と同じような信頼性が期待できる。
【００４３】
なお、本発明者等による計測によれば、静止立位時に限らず、被検者が予め定めた水平面上の経路を移動する移動時におけるふらつきも、加速度計を用いて算出した水平面加速度累積値に基づき計測可能なことが確認された。
【００４４】
例えば、上記の実施例において、被検者に取り付けられた３軸加速度計１２の計測値ｘ、ｙ、ｚを所定のサンプリング周期で所定期間に亘って読み込み、各時点で読み込まれた前後方向の加速度測定値ｘｉ、左右方向の加速度測定値ｙｉ、および、上下方向の加速度ｚｉから各時点ｉでの被検者の加速度Δｉ’を次式により算出する。
Δｉ’＝√(ｘｉ2＋ｙｉ2＋ｚｉ2)
【００４５】
算出した各時点での加速度Δｉ’を加算して得られた加速度累積値ΣΔｉ’を、移動時の被検者のふらつきを評価する指標として用いればよい。
【００４６】
また、ジャイロセンサをふらつき簡易計測機１に組み込み、３軸加速度計の計測値の読み込みと共にジャイロセンサの計測値を所定のサンプリング周期で所定期間に亘って読み込み、各時点で読み込まれたジャイロセンサで計測された被検者の傾斜角度を用いて、３軸加速度計で計測した各方向の加速度ｘｉ、ｙｉ、ｚｉを、水平面加速度と垂直方向加速度に変換し、水平面加速度の累積値、および、垂直方向加速度の累積値を、それぞれ、被検者の前後左右方向のふらつき状態を表す指標、および、上下方向のふらつき状態を表す指標として用いることもできる。
【００４７】
一方、本発明は、人間以外の被検体のふらつきの計測あるいは評価にも用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を適用した携帯型のふらつき簡易計測機の正面図、裏面図および側面図である。
【図２】図１のふらつき簡易計測機の制御系を示す概略ブロック図である。
【図３】図１のふらつき簡易計測機と従来の重心動揺計を用いてふらつきを計測する状態を示す説明図である。
【図４】ふらつきの測定手順を示すタイミングチャートである。
【図５】従来の重心動揺計によって計測された重心動揺軌跡の例を示す説明図である。
【図６】(ａ)および(ｂ)は、図１のふらつき簡易計測機によって計測された左右方向加速度および前後方向加速度の測定結果の一例を示すグラフであり、(ｃ)は各測定時点における水平面加速度の算出法を示す説明図であり、(ｄ)は各測定時点における水平面加速度変位を示すグラフである。
【図７】開眼時および閉眼時における計測された水平面加速度累積値と総軌跡長の相関を示すグラフである。
【図８】開眼時および閉眼時における計測された水平面加速度累積値と外周面積の相関を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４９】
１    携帯型のふらつき簡易計測機
２    計測ケース
３    クリップ
４    液晶表示器
４ａ  表示画面
５    電源スイッチ
６    スタート／ストップスイッチ
７    モードスイッチ
１１  制御部
１２  加速度計
１３  ドライバ
１４  電源部
２１  測定値読み込み手段
２２  水平面加速度算出手段
２３  水平面加速度累積値算出手段
２４  表示制御手段
２５  記憶部
【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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