(57)【要約】【課題】  運動と体性感覚を統合し患者が楽しみながら行えて、迅速でかつ的確な評価を行う認知機能障害改善システムを提供することである。【解決手段】  運動機器によって実行される時系列に沿った基準の運動量パターンを有する基準運動量情報を作成する運動量管理部５と、前記運動機器の利用者による運動量を時系列に沿って読み込み実運動量情報を作成する運動処理部６と、前記基準運動量情報の運動量パターンを視認可能に表示するとともに時系列に沿ってリアルタイムで前記実運動情報を表示する表示部１３と、前記実運動量情報及び前記基準運動量情報を読み出し可能に格納する運動量情報格納部１０と、前記実運動量情報と前記基準運動量情報の同一時系列における差分の積分値を演算する演算部７とを有するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動機器によって実行される時系列に沿った基準の運動量パターンを有する基準運動量情報を作成する運動量管理部と、前記運動機器の利用者による運動量を時系列に沿って読み込み実運動量情報を作成する運動処理部と、前記基準運動量情報の運動量パターンを視認可能に表示するとともに時系列に沿ってリアルタイムで前記実運動情報を表示する表示部と、前記実運動量情報及び前記基準運動量情報を読み出し可能に格納する運動量情報格納部と、前記実運動量情報と前記基準運動量情報の同一時系列における差分の積分値を演算する演算部とを有することを特徴とする認知機能障害改善システム。
【請求項２】
前記運動機器を使用する使用者に関する情報を読み込みカルテ情報を作成するカルテ管理部と、このカルテ情報を読み出し可能に格納するカルテ情報格納部とを具備することを特徴とする請求項１記載の認知機能障害改善システム。
【請求項３】
前記運動処理部は、前記実運動量情報と前記基準運動量情報の同一時系列における差分が所定の範囲外であった場合に第１の警告信号を発生することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の認知機能障害改善システム。
【請求項４】
前記運動処理部は、前記運動機器を使用する使用者の心拍数が予め設定した値を超えた場合に第２の警告信号を発生することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の認知機能障害改善システム。
【請求項５】
前記基準運動量情報における運動量パターンは複数の通過基準ポイントを備え、この通過基準ポイントにおいて前記実運動量情報と前記基準運動量情報の同一時系列における差分が所定の範囲内であった場合に前記通過基準ポイントを通過したものと判断し、前記表示部に視認可能に表示された前記基準運動量情報の運動量パターンにおいて前記通過基準ポイントの通過を視認可能に表示することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載の認知機能障害改善システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認知機能障害改善システムに係わり、特に、痴呆による認知機能低下をバイオフィードバック療法と運動療法を統合した訓練方法により改善する認知機能障害改善システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速に進む高齢化に伴い、痴呆性高齢者の数が急増している。痴呆とは、注意、記憶、思考、理解、判断及び計算等の認知機能が低下する脳器質性疾患による症候群であり、精神症状を示したり、問題行動をとったり、日常生活動作が低下したりするため社会的にも重大な問題として認識されている。
このような痴呆に対するリハビリテーション（以下、リハビリと略す場合がある。）として、運動療法を主体とした理学療法が精神症状や認知機能障害を予防又は改善する可能性があると考えられている。また、認知機能障害の改善には、認知機能障害の根底に存在する注意力障害に対してリハビリを行うことが有効であるという提案もなされている。
【０００３】
例えば、非特許文献１には、理学療法の一つの方法であるバイオフィードバック療法に関して、平衡機能障害に対するバイオフィードバック療法について報告されている。バイオフィードバック療法とは、「生体に起こる正常あるいは異常な現象を電子工学的装置により視覚信号や聴覚信号に変換して人に提示し、人がその信号をうまくコントロールすることにより、随意的操作ができない事象や意識することができない事象を学習させる技法」と定義されるもので、異常運動を正常化するような困難な学習課題に対して効果があり、理学療法の有力な手段として利用できると考えられている。
この非特許文献１では、脳卒中片麻痺等の中枢神経疾患、変形性関節症等の整形外科疾患、或いは高齢者の転倒等の理学療法を対象とする疾患や問題に含まれる平衡機能障害に対して、バイオフィードバック療法を適用すると、患者毎に異なる平衡機能障害の程度や患者の個別性に理学療法士の独創性を合致させることで効果的に支援することが可能であると提案されている。
【０００４】
また、注意力障害に対するリハビリの方法として非特許文献２には、Ｐ３００バイオフィードバック療法について報告されている。Ｐ３００バイオフィードバック療法とは、認知機能と密接な関係があり、痴呆や精神分裂病等の診断に用いられている事象関連電位の一つで、内因性の脳電位といわれるＰ３００を治療に応用したものであり、ＣＲＴ画面にＰ３００の波形を表示させ、患者自身が観察してＰ３００の波形が表示画面上に明瞭に現れるように注意力を集中させて、患者の注意力及び集中力を高めさせる訓練方法である。
この非特許文献２では、知能障害等を有する患者がＰ３００バイオフィードバック療法を行うことによって、ＷＡＩＳ（ウエクスラー成人知能検査）の全ＩＱ、言語性ＩＱ、動作性ＩＱ及びＷＭＳ（ウエクスラー記憶検査）において有意な改善が認められており、Ｐ３００バイオフィードバック療法は、注意力機能回復訓練として、記憶だけでなく、一般的な知的能力も改善可能な認知リハビリテーションと位置づけている。
【０００５】
一方、運動機器に関しては、特許文献１には、インストラクタにより準備された各ユーザのトレーニングメニューを蓄積するインストラクタ情報蓄積手段と、このインストラクタ情報蓄積手段に蓄積された各ユーザのトレーニングメニューを出力するインストラクタ情報出力手段と、各ユーザにより行われたトレーニングの結果に関するトレーニングデータを入力するユーザ情報入力手段と、このユーザ情報入力手段により入力されたトレーニングデータを蓄積するユーザ情報蓄積手段を備えたトレーニング支援システムが開示されている。
この特許文献１に開示された発明では、インストラクタは各ユーザに合わせてトレーニングメニューを作成し、このトレーニングメニューをネットワークを介して各ユーザに配信するので、ユーザはジム等に通わなくても自宅で自分に合ったトレーニングを行うことができる。また、ジム等においては少ないインストラクタでも多数のユーザに対してきめ細かな指導を可能としている。
【特許文献１】特開２００１−２９９９６０号公報
【非特許文献１】辻下守弘他４名、平衡機能障害に対するバイオフィードバック療法、理学療法ジャーナル、第３３巻第２号、１９９９年２月
【非特許文献２】音成龍司他２名、認知機能障害に対するＰ３００バイオフィードバック療法、理学療法ジャーナル、第３３巻第２号、１９９９年２月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１に記載された従来の技術では、平衡機能障害に対してバイオフィードバック療法は効果があると考えられるが、認知機能障害に対しては言及されていない。
一方、非特許文献２に記載された従来の技術では、Ｐ３００を利用したバイオフィードバック療法によって数人の患者の認知機能障害が改善されているものの、課題が高度であるため、重度の知能障害患者に理解できない場合もあり、また、訓練時間が長いため患者の集中力を持続させるのが困難であるという課題があった。さらに、装置が大掛かりで高価である上に、得られる結果には専門的な知識が必要であるので、一般の個人が所有して利用することが困難であるという課題があった。
さらに、非特許文献１及び非特許文献２においては、あくまで精神的な作用のみに基づいたり、動作が生じる場合であっても、身体に動揺の情報を与えてバイオフィードバックループを形成するなど患者にとっては受動的なバイオフィードバック療法を提供するものであった。
また、特許文献１に記載された従来の技術では、確かにネットワークを利用してインストラクタ等の専門家との通信によりユーザはユーザに適したトレーニングを行い、必要に応じてインストラクタの助言を得ることができるが、トレーニング中に基準となる運動量を表示しながらユーザの運動量を示すものではなく、さらにそれらの差分について積分値を取るものでもない。すなわち、特許文献１に開示される発明は、単にインストラクタの指示や助言によって肉体的なトレーニングを行うだけの装置であり、インストラクタからのアドバイスの伝達やユーザ情報の伝達が便利になるようにインターネット網を用いるものである。従って、効率的な肉体的トレーニングは可能であるものの、認知機能障害を改善するなどの精神的な障害を治癒する効果が全く期待できないという課題があった。
【０００７】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、運動と体性感覚を統合することで、患者が積極的、能動的に運動しながら認知機能障害を改善することが可能であり、しかも迅速でかつ的確な評価を行う認知機能障害改善システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である認知機能障害改善システムは、運動機器によって実行される時系列に沿った基準の運動量パターンを有する基準運動量情報を作成する運動量管理部と、運動機器の利用者による運動量を時系列に沿って読み込み実運動量情報を作成する運動処理部と、基準運動量情報の運動量パターンを視認可能に表示するとともに時系列に沿ってリアルタイムで実運動情報を表示する表示部と、実運動量情報及び基準運動量情報を読み出し可能に格納する運動量情報格納部と、実運動量情報と基準運動量情報の同一時系列における差分の積分値を演算する演算部とを有するものである。
上記構成の認知機能障害改善システムでは、運動機器の利用者は、運動量管理部によって作成される時系列に沿った基準の運動量パターンを有する基準運動量情報を運動量情報格納部から読み出して表示部に表示し、この基準の運動量パターンを目標として運動を開始すると、運動処理部では、利用者の運動量を時系列に沿った実運動量情報を作成して運動量情報格納部に格納するとともに、この実運動量情報を表示部にリアルタイムで表示するという作用を有する。また、演算部では、作成される実運動量情報と基準運動量情報の同一時系列のおける差分の積分値を演算するという作用を有する。
【０００９】
また、請求項２記載の発明である認知機能障害改善システムは、請求項１記載の認知機能障害改善システムにおいて、運動機器を使用する使用者に関する情報を読み込みカルテ情報を作成するカルテ管理部と、このカルテ情報を読み出し可能に格納するカルテ情報格納部とを具備するものである。
上記構成の認知機能障害改善システムでは、請求項１に記載された発明の作用に加えて、カルテ管理部は、運動機器を使用する使用者の個人情報を読み込んでカルテ情報を作成し、カルテ情報格納部はカルテ情報管理部によって作成されるカルテ情報を読み出し可能に格納するという作用を有する。
【００１０】
そして、請求項３記載の発明である認知機能障害改善システムは、請求項１又は請求項２に記載の認知機能障害改善システムにおいて、運動処理部は、実運動量情報と基準運動量情報の同一時系列における差分が所定の範囲外であった場合に第１の警告信号を発生するものである。
上記構成の認知機能障害改善システムは、請求項１又は請求項２に記載された発明の作用に加えて、運動処理部が、演算部によって演算される実運動量情報と基準運動量情報の同一時系列における差分が所定の範囲外であった場合には第１の警告信号を発生するという作用を有する。
【００１１】
さらに、請求項４記載の発明である認知機能障害改善システムは、請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の認知機能障害改善システムにおいて、運動処理部が、運動機器を使用する使用者の心拍数が予め設定した値を超えた場合に第２の警告信号を発生するものである。
上記構成の認知機能障害改善システムは、請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載された発明の作用に加えて、運動処理部が、運動機器を使用する使用者が運動中に測定される心拍数が予め設定した値を超えた場合には第２の警告信号を発生するという作用を有する。
【００１２】
最後に、請求項５記載の発明である認知機能障害改善システムは、請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載の認知機能障害改善システムにおいて、基準運動量情報における運動量パターンは複数の通過基準ポイントを備え、この通過基準ポイントにおいて実運動量情報と基準運動量情報の同一時系列における差分が所定の範囲内であった場合に通過基準ポイントを通過したものと判断し、表示部に視認可能に表示された基準運動量情報の運動量パターンにおいて通過基準ポイントの通過を視認可能に表示するものである。
上記構成の認知機能障害改善システムは、請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載された発明の作用に加えて、基準運動量情報における運動量パターンには複数の通過基準ポイントが備わっており、運動処理部では、演算部によって演算される実運動量情報と基準運動量情報の同一時系列における差分が、通過基準ポイントにおいて所定の範囲内であった場合には通過基準ポイントを通過したものと判断し、表示部に表示された基準運動量情報の運動量パターンにおいて通過基準ポイントの通過を視認可能に表示するという作用を有する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明の請求項１乃至請求項５に記載の認知機能障害改善システムにおいては、痴呆等の認知機能障害を有する患者が、表示部に表示される基準運動量情報の運動量パターンに沿うように患者自身が視認して注意しながら運動機器を用いて運動し、その患者の実運動量情報を作成してリアルタイムで表示することによって、基準運動量情報と実運動量情報の乖離を認知しながらそれに基づくフィードバックを自らに働きかけることが可能であり、精神的側面と肉体的側面の相互作用を促し効率的かつ効果的に認知機能障害を改善するプログラムを実行することができる。また、演算部では、実運動量情報と基準運動量情報の同一時系列における差分の積分値が演算されて記録されるので、患者の治療の進展具合を定量的に把握することができる。
また、運動中の患者の心拍数を測定し、危険な心拍数に達した場合は、警告信号が発せられるので、安全性も担保されている。
さらに、システムが簡単な構成であるので、設置コストがかからず、また、安全性が確保されているので、専用施設以外にも個人が所有して在宅で訓練することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の請求項１乃至請求項５に記載の認知機能障害改善システムは、広く普及されている運動機器を利用して、患者が楽しみながら繰り返して訓練できるシステムを実現した。
【００１５】
以下に、本発明の実施の最良の形態に係る認知機能障害改善システムを図１乃至図１５に基づき説明する。
図１は本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの構成図である。
図１において、認知機能障害改善システム１では、情報処理演算部３と情報格納部４から構成されるシステム本体２に表示部１３とインターフェイス１４が接続され、さらに、インターフェイス１４には入力部１５とエルゴメータ１６が接続されている。
そして、システム本体２の情報処理演算部３には、軌跡管理部５、リハビリ処理部６、演算部７、カルテ管理部８及び設定部９が設置されており、また、情報格納部４には、軌跡情報格納部１０、カルテ情報格納部１１及び設定情報格納部１２が設置されている。
入力部１５から入力される情報は、インターフェイス１４を介してシステム本体２に送信され、入力される情報の内容に応じて、情報処理演算部３において処理されて情報格納部４に格納されるようになっている。
また、エルゴメータ１６からは、エルゴメータ１６に設置されるペダルの単位時間当たりの回転数がインターフェイス１４を介してシステム本体２に送信され、情報処理演算部３のリハビリ処理部６において処理されて情報格納部４に格納される。また、逆に、運動負荷値等の駆動条件の情報はリハビリ処理部６からインターフェイス１４を介してエルゴメータ１６に送信される。なお、エルゴメータ１６以外にもトレッドミル等を接続してもよく、肉体的な負荷が患者の身体にかかる運動機器（以下、運動療法機器という場合もある。）であれば特に限定するものではない。
また、図示していないが、エルゴメータ１６には脈拍測定装置が設置あるいは接続されており、この脈拍測定装置によって測定される脈拍信号についてもインターフェイス１４を介してシステム本体２に送信され、リハビリ処理部６で処理される。なお、脈拍測定装置の形状は指サック状であっても、リストバンド状であってもよく、特に限定されるものではない。
インターフェイス１４は、入力部１５及びエルゴメータ１６とシステム本体２との情報の送受信を中継する役割を果たしている。従って、システム本体２に直接入力部１５とエルゴメータ１６が接続されるのであれば、不要な場合もある。
また、表示部１３は、システム本体２によって処理される情報を表示するものであり、表示装置であれば特に限定されるものではない。従ってディスプレイであってもプリンターであってもよい。
【００１６】
まず、最初に、情報格納部について図２乃至図６を参照しながら説明する。
図２は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの軌跡情報格納部に格納される基準軌跡インデックステーブルを示す概念図である。
図２において、基準軌跡インデックステーブルには、列名として基準軌跡を識別するＩＤであるBaseTrackIDと、基準軌跡の名称であるBaseTrackNameと、後述の基準軌跡データテーブルを編集した日時を示す更新日時が記載されており、それぞれデータの型が示されている。これらは、基準軌跡データの索引として利用できるものを示すものである。
なお、基準軌跡とは、エルゴメータの駆動による単位時間あたり、本実施の形態では１分間当たりのペダルの回転数を想定し時系列に沿ってパターン化したものである。また、時系列とは時間変化を追うための時間軸を意味する。
【００１７】
次に、図３は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの軌跡情報格納部に格納される基準軌跡データテーブルを示す概念図である。
図３において、基準軌跡データテーブルには、基準軌跡を識別するＩＤであるBaseTrackIDと、基準軌跡を構成するデータである秒と基準回転割合が記載されており、この基準軌跡データテーブルが複数集合して一つの基準軌跡を形成する構造になっている。
なお、基準回転割合とは、基準軌跡を表示部に描画するための回転数の割合データであり、後述のカルテテーブルに記載され、患者毎に設定可能な上限回転数に乗じることによって、基準となるエルゴメータの１分間当たりの基準回転数（以下、単に基準回転数という。）を得ることができる。したがって、患者毎に上限回転数のみを設定しておくと、患者に合わせて複数の基準軌跡を作成しなくても、同一の基準軌跡を使用して患者の体力や運動機能に適した基準回転数を設定することができる。
【００１８】
そして、図４は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの軌跡情報格納部に格納される実軌跡インデックステーブルを示す概念図である。
図４において、実軌跡インデックステーブルには、実軌跡を識別するＩＤであるTrackIDと、患者のカルテテーブルを識別するＩＤであるカルテIDと、リハビリの内容及び頻度に関するコースID、週及び週回数と、リハビリ日時が記載されており、患者の情報を含んだ実軌跡の索引になっている。
なお、実軌跡とは、患者がエルゴメータ等を駆動して実際に得られるペダルの回転数を時系列に沿って測定したものである。本実施の形態ではエルゴメータを用いて説明しているのでペダルの回転数として表現しているが、エルゴメータ以外の運動機器による場合には、ペダルの回転数は運動量の指標として考えるとよい。
【００１９】
また、図５は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの軌跡情報格納部に格納される実軌跡データテーブルを示す概念図である。
図５において、実軌跡データテーブルには、実軌跡を識別するＩＤであるTrackIDと、秒、基準回転割合、基準回転数及び実回転数が記載されている。
基準回転割合はリハビリにおいて使用する基準軌跡のものであり、また、基準回転数は後述のカルテテーブルに記載されている上限回転数に基準回転割合を乗じて算出したものである。そして、実回転数とは、患者がエルゴメータを駆動して実際に得られるペダルの１分間当たりの回転数である。
【００２０】
最後に、図６は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテ情報格納部に格納されるカルテテーブルを示す概念図である。
図６において、カルテテーブルには、カルテテーブルを識別するＩＤであるカルテID、患者の氏名や住所等の個人情報、患者の担当医師や診断事例や経過等の病気に関する情報、エルゴメータのペダルの負荷値を定める運動負荷値やエルゴメータに使用する回転数の上限値である上限回転数や、リハビリ開始日や週回数等のリハビリに関する情報等が記載されている。
また、図示していないが、基準回転数の正常回転範囲となる正常回転域及びリハビリ中の患者の心拍数の上限となる上限心拍数や、一般的な評価方法である改訂長谷川式簡易知能スケール（以下、ＨＤＳ−Ｒという。）及びMini-Mental State Examination（以下、ＭＭＳＥという。）の検査結果や、演算部による積分値の計算結果についても記載されている。
なお、図示していないが、エルゴメータの機種や、標準値として設定される上限回転数、正常回転域及び基準負荷値が記載される設定データテーブルがあり、設定情報格納部に格納されている。
【００２１】
次に、情報処理演算部について図１乃至図６を参照しながら説明する。
まず、軌跡管理部５では、リハビリに使用する基準軌跡を作成したり、また、作成した基準軌跡を編集したりする。
新規に基準軌跡を作成する場合には、軌跡管理部５では、入力部１５から入力される基準軌跡にBaseTrackIDを付与しながら図２に示すような基準軌跡の索引となる基準軌跡インデックステーブルを作成し、BaseTrackIDに対応させながら、入力部１５から入力される軌跡の時間軸を構成するための秒と運動機器であるエルゴメータの基準回転割合を組み合わせて図３に示すような基準軌跡データテーブルを作成して軌跡情報格納部１０に格納する。なお、基準軌跡データテーブルは所定の時間分の個数が作成される。
一方、作成した基準軌跡を編集する場合は、入力部１５から基準軌跡のBaseTrackIDが入力されると、これをキーとして軌跡情報格納部１０から該当する基準軌跡インデックステーブルが検索される。さらに、BaseTrackIDをキーとして再度軌跡情報格納部１０を検索し、該当する基準軌跡データテーブルを読み出して、秒順に並べて一覧を作成し表示部１３に表示する。データのうち、図３中、列名にある秒の部分もキーとして検索が可能であるため、特定の秒における基準回転割合を抽出して編集することも可能である。基準軌跡が編集されると、編集された基準軌跡データテーブルと、基準軌跡インデックステーブルの更新日時を更新し、軌跡情報格納部１０に格納する。
なお、入力部１５では、基準軌跡の名称を入力して検索可能なようにしておいてもよい。
【００２２】
次に、リハビリ処理部６では、入力部１５からリハビリ処理のための情報の入力が行われると、まず、カルテ情報格納部１１から全てのカルテテーブルを読み込んで患者の氏名等を記載した一覧表を作成し、表示部１３に表示する。
続いて、患者が選択されると、患者毎に付与されているカルテＩＤをキーとしてカルテ情報格納部１１から患者のカルテテーブルを検索して、運動負荷値、上限回転数、正常回転域、上限心拍数及び基準軌跡のＩＤ等のリハビリ条件を抽出する。なお、カルテテーブルに運動負荷値、上限回転数及び正常回転域が記載されていない場合は、設定情報格納部１２から設定データテーブルを読み出し、これらの標準値を抽出する。
運動負荷値はインターフェイス１４を介してエルゴメータ１６に送信され、エルゴメータ１６では所定の運動負荷値がセットされる。また、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムは、この運動負荷値をリハビリ中においても入力部１５を介してリアルタイムに変更してカルテテーブルに書き込み、さらにエルゴメータ１６に送信することができる機能を備えている。従って、医師等の第三者や、患者本人が自己の状況を判断しつつ安全にリハビリを行うことができる。
また、基準軌跡のBaseTrackIDをキーとして軌跡情報格納部１０を検索して該当の基準軌跡データテーブルを抽出して表示部１３に表示する。
そして、リハビリを終了した後に、カルテＩＤ等を記載し、TrackIDを自動的に付与して実軌跡インデックステーブルを作成して軌跡情報格納部１０に格納する。なお、このインデックステーブルの作成と格納はエルゴメータ１６などの作動前に行ってもよいが、予め設定された所定のリハビリ時間を正しく完了した場合にのみ実行すると、リハビリを中止した場合などに不必要なインデックスデータを作成することもなく望ましい。
【００２３】
続いて、患者がエルゴメータ１６を作動し始めると、リハビリ処理部６では、まず、エルゴメータ１６の実回転数をインターフェイス１４を介して読み出して時系列に沿って表示部１３に表示するとともに、図５に示すような実軌跡データテーブルを作成する。この際、使用する基準軌跡の基準軌跡データテーブルから基準回転割合を読み出し、この基準回転割合と上限回転数から基準回転数を算出して実軌跡データテーブルに書き込む。そして、軌跡情報格納部１０に格納するのである。リハビリのためのプログラムが終了すると、運動した時間と運動負荷値から得られる運動量を実軌跡インデックステーブルに記載しておく。
なお、リハビリ中の実軌跡と基準軌跡は表示部１３において同一の時系列で表示される。すなわち、リハビリ処理部６では、表示部１３又はスピーカ等の発信装置を使用して患者が視覚的又は聴覚的に確認可能な開始信号を発して、基準軌跡の開始点と実軌跡の開始点を合致させて共通の時系列を実現させるのである。
また、実軌跡は、表示部１３においてリアルタイムで表示されるので、患者は同一時系列で表示される基準軌跡と比較しながら、患者自身の運動によって作成される実軌跡によってリハビリの進行状況を把握し、かつ、今現在どのくらいの実回転数であればよいかを認知することができる。但し、リハビリの進行状況を示す現時点の明示のために、基準軌跡の線上に周囲よりも輝度の高いポインタを示すようにしてもよい。
【００２４】
また、リハビリ処理部６では、エルゴメータ１６から読み込まれる実軌跡の実回転数と基準軌跡から得られる基準回転数の同一時系列における差分を算出し、この差分が、カルテ情報格納部１１から読み出される正常回転域の範囲を外れる場合に、警告信号を発生するので、患者の注意力を喚起して、リハビリの効率を高めることができる。但し、警告信号は、視覚的に訴えるものであれば表示部１３に表示し、聴覚的に訴えるものであれば発信装置等によって発信音を出すものであればよい。
さらに、基準軌跡に複数の通過ポイントを予め備えておき、この通過ポイントにおいて、エルゴメータ１６から読み込まれる実軌跡の実回転数と基準軌跡から得られる基準回転数から算出される同一時系列における差分が予め所望に定めた正常回転域の範囲内である場合に、通過ポイントにおいて、例えば、白丸から黒丸に実軌跡が変化し通過ポイントを正常に通過したことを示す表示を行うようにすれば、患者は達成感を喚起することができ楽しみながらリハビリを行うこともできる。また、正常に通過ポイントを通過した数を算出することで、認知機能障害の改善の程度を評価することも可能である。
【００２５】
また、エルゴメータ１６に設置される脈拍測定装置からは、リハビリ中の患者の脈拍が測定できるようになっている。そして、測定される脈拍は脈拍信号としてインターフェイス１４を介してリハビリ処理部６に送信され、リハビリ処理部６では、脈拍信号を心拍数に換算して測定心拍数とし、この測定心拍数と、カルテ情報格納部１１に格納されるカルテテーブルに記載されている上限心拍数を読み出して比較し、測定心拍数が上限心拍数を超えた場合は警告信号を作成するようになっている。なお、この警告信号は、表示部１３に表示してもよいし、発信装置等を使用して発信音を発生させてもよい。
また、カルテテーブルに記載されている患者の年齢を読み出して、予め用意された換算式から年齢に対して標準的な上限心拍数を算出し、測定心拍数と比較するようにしてもよい。
したがって、リハビリを行う患者の体調変化を患者自身又はリハビリに立ち会っている医師等の第三者が早急に検知することができるので、安全性が確保されており、患者は安心してリハビリを行うことができる。
なお、リハビリ処理部６では、測定される心拍数に基づいて警告信号を作成するだけでなく、例えば、エルゴメータ１６の運動負荷量を減少させたり、或いは、装置を停止させるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００２６】
次に、演算部７では、積分値の演算を行う。まず、演算の対象となる実軌跡のTrackIDをキーとして、軌跡情報格納部１０から該当の実軌跡データテーブルを読み込み、基準回転数と実回転数を抽出する。
そして、測定時間分の基準回転数と実回転数を各々積算する。但し、実回転数については、基準回転数と実回転数の差の絶対値に基準回転数を加算したものを積分して実回転数の積分値とする。このようにすると、例えば、測定時間の範囲において実回転数の基準回転数に対する離れ方が正負で同じであれば積分によって隠れてしまうことを回避し、実回転数が基準回転数からどの程度離れているかを厳密に知ることができる。
そして、最後に、積算される基準回転数の積分値を実回転数の積分値で除して最終の積分値とする。得られる積分値は、実回転数が基準回転数と同一のときに１となり、また、実回転数が基準回転数に対して増えても減っても１よりも小さくなるように設定されており、実回転数と基準回転数の差を評価しやすくなっている。本実施の形態にかかるシステムでは、単純に全体の運動量が基準値に合うように運動することが目的ではなく、刻々変化する基準値を認識しながらそれに沿うように意識しながら運動することが重要であるので、基準回転数に対して実回転数が増えても減っても同じく乖離としてとらえるように積分値の算出方法を設定することによって、適切な評価や診断を行うことができるのである。
なお、算出される積分値はカルテテーブルに記載され、カルテ情報格納部１１に格納される。また、本実施の形態では、演算部７が独立して設置されているが、カルテ管理部８に含めるようにしてもよい。
【００２７】
続いて、カルテ管理部８では、患者の氏名や住所等の個人情報や病気に関する情報を記載したカルテテーブルを新規に作成したり編集したりする。
新規に作成する場合は、入力部１５から入力される患者の氏名や住所等の個人情報や病気に関する情報にカルテＩＤを付与し、図６に示すようなカルテテーブルを作成してカルテ情報格納部１１に格納する。
一方、既に作成されているカルテテーブルを編集する場合は、カルテＩＤをキーとしてカルテ情報格納部１１から該当のカルテテーブルを読み出す。そして、入力部１５から入力される変更内容に基づいてカルテテーブルを更新して、カルテ情報格納部１１に格納するのである。
なお、カルテテーブルにおいては、第００５３欄において後述するとおり、運動負荷値などが患者毎に設定あるいは編集可能である。
【００２８】
最後に、設定部９では、主に、エルゴメータ１６の機種選択や、情報格納部の設定を行う。入力部１５から設定を行う入力が行われると、設定部９では、設定情報格納部１２から設定データテーブルを読み込み、一覧表として表示部１３に表示する。そして、各項目について編集が行われた場合は、設定データテーブルを書き換えて、設定情報データベース１２に格納するようになっている。
【００２９】
このように構成された本実施の形態においては、軌跡管理部５において作成される基準軌跡を、認知機能障害のある患者がエルゴメータ１６を駆動させて作成する実軌跡と同一時系列で表示部１３に表示して、患者自身が視認して基準軌跡に実軌跡が近づくように集中しながら運動することにより、認知機能障害の改善を図ることができる。
また、実軌跡が基準軌跡から離れると警告信号が作成されるので、患者の注意力を喚起することができ、さらに、基準軌跡に通過ポイントを設けて、所定の範囲内で実軌跡を作成した場合に、通過を示す工夫がなされるようにすれば、患者は楽しみながらリハビリを行うこともできる。
そして、リハビリ中の患者の心拍数を測定し、危険な心拍数になった場合には警告信号が発せられるので、患者の安全性も考慮しながらリハビリを行うことができる。
さらに、演算部７によって演算される積分値は、実軌跡が基準軌跡に対してどのくらい離れているかを的確に示すものであり、リハビリの効果を正確に判断することができる。
なお、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムは、１つの基準軌跡を表示部１３に示しながら、痴呆などを患う患者を利用者としてその認知機能障害を改善するシステムであるが、例えば、基準軌跡の他にも軌跡を本実施の形態と同様に格納しておき、それを同時に異なる色で表示部１５に示し、１つの基準軌跡のみを選択して実軌跡がその基準軌跡に近づくように注意力を発揮させながら実行するというようなシステムとすることも可能である。
複数存在する軌跡から１の基準軌跡を選択させて、注意機能の向上を目的とする療法に使用することができる。すなわち、選択性注意の向上を促すことが可能である。そのような場合には、演算部７によって演算される積分値は、この注意機能の向上を定量的に測る指標となる。複数の軌跡の格納は、前述の基準軌跡の格納方法と同様で、データの格納も同様に行うことができる。
【００３０】
次に、本発明の実施の最良の形態に係る認知機能障害改善システムの情報演算処理部の処理方法を図７乃至図１５を参照しながら説明する。
図７は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのメイン処理のステップを示すフローチャートである。
図７において、メイン処理を開始すると、まず、ステップＳ１において運動療法機器との接続確認メッセージが表示される。
次に、ステップＳ２において、リハビリ開始ボタンが押されると、ステップＳ３に進み、リハビリ患者選択処理が開始される。
ステップＳ２においてリハビリ開始ボタンが押されない場合は、ステップＳ４に進み、カルテ管理ボタンが押されたか否かを確認する。カルテ管理ボタンが押された場合は、ステップＳ５に進み、カルテ患者選択処理を開始する。カルテ管理ボタンが押されない場合は、ステップＳ６に進む。
そして、ステップＳ６において、軌跡管理ボタンが押された場合は、ステップＳ７に進み、軌跡管理処理を開始する。軌跡ボタンが押されない場合は、ステップＳ８に進む。
続いて、ステップＳ８では、設定ボタンが押されたか否かを確認する。設定ボタンが押された場合は、ステップＳ９に進み、設定処理を開始する。設定ボタンが押されない場合は、ステップＳ１０へ進む。
最後に、ステップＳ１０において、終了ボタンが押された場合はメイン処理を終了する。一方、終了ボタンが押されない場合はステップＳ２に戻って同様の処理を繰り返す。
【００３１】
次に、図８を用いて、図７にステップＳ３として示されるリハビリ患者選択処理について説明する。
図８は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのリハビリ患者選択処理のステップを示すフローチャートである。
図８において、リハビリ患者選択処理では、まず、ステップＳ１において、カルテ情報格納部に格納されている全てのカルテテーブルから患者の氏名を抽出する。続いて、ステップＳ２において、ステップＳ１において抽出された患者の氏名の一覧表を作成し、患者選択画面として画面に表示する。
次に、ステップＳ３では、リハビリの対象となる患者を選択し、ステップＳ４に進み、リハビリボタンが押されたか否か確認する。
ステップＳ４において、リハビリボタンが押された場合は、ステップＳ６に進み、選択した患者の確認を行う。そして、ステップＳ７において、選択した患者が正しい場合は、ステップＳ８に進み、選択した患者が正しくない場合は、再度、ステップＳ３に戻る。
そして、ステップＳ８において、選択した患者のリハビリ処理を行い、ステップＳ９に進んで患者選択画面を閉じ、リハビリ患者選択処理を終了する。
また、ステップＳ４において、リハビリボタンが押されない場合は、ステップＳ５に進み、メニューボタンが押されたか否か確認する。ステップＳ５において、メニューボタンが押された場合はステップＳ９へ進み、患者選択画面を閉じる。一方、メニューボタンが押されない場合は、ステップＳ３に戻る。
【００３２】
続いて、図９を用いて、図８においてステップＳ８として示されたリハビリ処理について説明する。
図９は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのリハビリ処理のステップを示すフローチャートである。
図９において、ステップＳ１では、秒数のカウンタSecを１と設定し、脈拍の保持用の変数Pulseを０と定義する。
次に、ステップＳ２において、軌跡情報格納部から基準軌跡のBaseTrackIDと秒をキーとして、設定されている基準軌跡の３００秒分の基準軌跡データテーブルを読み込む。
そして、ステップＳ３では、再び、軌跡情報格納部から基準軌跡のBaseTrackIDと秒をキーとして、各々３０秒分のウォームアップ用基準軌跡データテーブル及びクールダウン用基準軌跡データテーブルを読み込み、ステップＳ２において読み込んだ３００秒分の基準軌跡データテーブルの前後に加算し、合計で３６０秒分の基準軌跡を作成する。なお、ウォームアップ用基準軌跡データテーブル及びクールダウン用基準軌跡データテーブルとして、予め定めた基準軌跡データの一部に所望の割合、例えば第００３５欄で説明するように５０％を乗じたものを採用するというようにして、ウォームアップ用とクールダウン用のデータテーブルを作成する負荷を低減するようにしてもよい。
続いて、ステップＳ４において、中断ボタンが押されたか否かを確認し、押された場合はステップＳ５に進み、リハビリ画面を閉じてリハビリ処理を終了する。一方、ステップＳ４において、中断ボタンが押されないと確認された場合は、ステップＳ６に進む。
【００３３】
ステップＳ６では、危険な脈拍か否か確認する。このステップＳ６では、カルテ情報格納部に格納されている患者のカルテテーブルから患者の年齢ｘを読み込み、危険な脈拍ＰＤを例えば次式（１）から算出し、測定される脈拍が危険な脈拍ＰＤを超えている場合は、ステップＳ５に戻りリハビリ画面を閉じて、リハビリ処理を終了する。
【００３４】
【数１】
2005192647.tif 000003
そして、ステップＳ６において危険な脈拍が検知されない場合はステップＳ７に進み、画面に回転数を表示するか否かを確認する。回転数を表示する場合は、ステップＳ８に進んで回転数を表示してステップＳ１０に進み、一方、回転数を表示しない場合は、ステップＳ９に進んで回転数を消去してステップＳ１０に進む。なお、危険な脈拍か否か判断する式は式（１）に限定されず、他にも年齢以外のパラメータによって定められる式であってもよい。
ステップＳ１０では、画面に詳細ウィンドウを表示するか否かを確認する。詳細ウィンドウを表示する場合は、ステップＳ１１に進んで詳細ウィンドウを表示してステップＳ１３に進み、一方、詳細ウィンドウを表示しない場合は、ステップＳ１２に進んで詳細ウィンドウを消去してステップＳ１３に進む。
続いて、ステップＳ１３では、カルテ情報格納部に格納されているカルテテーブルから患者の運動負荷値を読み込んで設定を行う。また、カルテ情報格納部に格納されているカルテテーブルの患者の運動負荷値は、リハビリ中においてリアルタイムに修正することも可能である。従って、医師等の第三者や、患者本人が自己の状況を判断しつつ安全にリハビリを行うことができる。なお、カルテテーブルに運動負荷値が記載されていない場合は、設定情報格納部に格納されている設定データテーブルから基準負荷値を読み込んで設定を行う。
【００３５】
そして、ステップＳ１４において、秒数のカウンタSecが３６０を超えている場合は、運動が終わったと判断してステップＳ１５に進み、第００２２欄で説明した実軌跡インデックステーブルと実軌跡データテーブルがリハビリ処理部によって作成され、これらを軌跡情報格納部に保存し、さらに、ステップＳ５に進みリハビリ画面を閉じてリハビリ処理を終了する。一方、ステップＳ１４において秒数のカウンタSecが３６０を超えない場合はステップＳ１６に進む。
続いて、ステップＳ１６において、秒数のカウンタSecが３０以下である場合はステップＳ１７に進み、３０以下でない場合はステップＳ２０に進む。
そして、ステップＳ１７では、秒数のカウンタSecが２０を超えている場合は、ステップＳ１９に進み画面にカウントダウン表示を行い、秒数のカウンタが２０を超えない場合はステップＳ１８に進み、画面にウォームアップメッセージを表示し、いずれもステップＳ２４の駆動処理に進む。
一方、ステップＳ２０では、画面にウォームアップ表示又はカウントダウン表示がある場合は消去して、ステップＳ２１に進む。そして、ステップＳ２１において秒数のカウンタSecが３３０よりも大きい場合は、ステップＳ２２に進み、画面にクールダウンメッセージを表示し、ステップＳ２３において、運動療法機器の運動負荷値を設定値の半分に設定し、ステップＳ２４の駆動処理に進む。また、ステップＳ２１において秒数のカウンタSecが３３０よりも大きくない場合もステップＳ２４の駆動処理に進む。
ステップＳ２４の駆動処理についての説明は後述するが、ステップＳ２４の駆動処理が終了すると、ステップＳ２５に進み、秒数を１秒インクリメントし、ステップＳ４に戻り処理を繰り返す。
【００３６】
このように、リハビリ処理においては、リハビリの開始前にウォームアップを、リハビリの終了時にクールダウンの時間を設けているので、リハビリを行う患者は、準備運動又は整理運動を行うことができ、身体に余計な負担がかかることを回避することができる。
また、ウォームアップにおいては、リハビリの開始前の１０秒間にカウントダウン表示を行うので、患者はリハビリの開始点を認識し、さらに、基準軌跡の開始点をセッティングすることができる。
【００３７】
次に、図１０を用いて、図９にステップＳ２４として示された駆動処理について説明する。
図１０は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの駆動処理のステップを示すフローチャートである。
図１０において、ステップＳ１では、実回転数Rpmを０、ピッチ音Pitchを０、基準回転数BaseRpmを０と設定する。なお、脈拍Pulseは前述のリハビリ処理から引き継ぐものとする。
次に、ステップＳ２では運動療法機器に向けて回転数取得コマンドを発行し、ステップＳ３において運動療法機器の回転数を取得し、ステップＳ４において運動療法機器にＡＣＫ信号を返し、そして、ステップＳ５ではステップＳ３において取得した運動療法機器の回転数を実軌跡データテーブルの配列のSec秒目に書き込む。
続いて、ステップＳ６では運動療法機器に向けて脈拍取得コマンドを発行し、ステップＳ７において運動療法機器に接続されている脈拍測定器の脈拍数を取得し、ステップＳ８において運動療法機器にＡＣＫ信号を返し、ステップＳ９ではステップＳ７において取得した脈拍数を画面に表示する。
【００３８】
ステップＳ１０では、基準軌跡のBaseTrackIDと秒をキーとして軌跡情報格納部から基準軌跡データテーブルを検索して基準回転割合を抽出し、また、カルテＩＤをキーとしてカルテ情報格納部からカルテテーブルを検索して上限回転数を抽出し、基準回転割合と上限回転数の積からSec秒の基準回転数を算出する。
そして、ステップＳ１１では、ステップＳ１０において算出された基準回転数BaseRpmを基準軌跡として画面上に黄色の線で描画して表示する。
次に、ステップＳ１２では、次式（２）より基準回転数BaseRpmをピッチPicthに変換し、ステップＳ１３において、ピッチ毎にピッチ音を鳴らす。
【００３９】
【数２】
2005192647.tif 000004
そして、ステップＳ１４では、軌跡情報格納部から実軌跡データテーブルを読み出して実回転数を抽出し、画面上に赤色の線で描画して表示する。なお、基準軌跡と実回転数の線は異なる色で着色されていればよく、それぞれ黄色と赤色に限定するものではない。
続いて、ステップＳ１５において、実回転数が基準回転数に５加算したものより大きいか、又は、回転数が基準回転数に５減算したものより小さいかを判断する。該当する場合は、ステップＳ１６に進み、警告音を鳴らし、該当しない場合はステップＳ１７に進み、警告音を止めていずれも駆動処理を終了する。
なお、ステップＳ１５は、カルテ情報格納部に格納されているカルテテーブル又は設定情報格納部に格納されている設定データテーブルに記載されている正常回転域と、実回転数と基準回転数の差の比較を行うものであり、先に説明した基準回転数に加算、減算した「５」は本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの正常回転域を５回転として設定したものである。従って、状況に応じて適宜変更してもかまわない。
【００４０】
次に、図１１を用いて、図７にステップＳ５として示されているカルテ患者選択処理について説明する。
図１１は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテ患者選択処理のステップを示すフローチャートである。
図１１において、ステップＳ１では、カルテ情報格納部に格納されている全てのカルテテーブルから患者の氏名を抽出し、続いて、ステップＳ２において、ステップＳ１において抽出された患者の氏名の一覧表を作成し、画面に患者選択画面として表示する。
次に、ステップＳ３では、追加ボタンが押された否か確認する。追加ボタンが押された場合はステップＳ１０の追加モードのカルテ処理に進む。追加ボタンが押されていない場合はステップＳ４に進み、編集を行う患者を選択する。そして、ステップＳ５に進み、編集ボタンが押されたか否か確認する。
ステップＳ５において、編集ボタンが押された場合はステップＳ９の編集モードのカルテ処理に進む。編集ボタンが押されていない場合はステップＳ６に進み、削除ボタンが押されたか否か確認する。削除ボタンが押された場合は、ステップＳ８に進み、選択したカルテテーブルを削除して、ステップＳ１１においてカルテ選択画面を閉じてカルテ患者選択処理を終了する。
一方、ステップＳ６において削除ボタンが押されていない場合は、ステップＳ７に進み、メニューボタンが押されたか否か確認し、メニューボタンが押された場合はステップＳ１１に進みカルテ選択画面を閉じてカルテ患者選択処理を終了する。メニューボタンが押されていない場合は、ステップＳ３に戻り、再度、処理を進める。
なお、追加モード及び編集モードのカルテ処理については後述するが、いずれもカルテ処理を終了すると、ステップＳ１１に進みカルテ選択画面を閉じてカルテ患者選択処理を終了する。
【００４１】
続いて、図１２を用いてカルテ処理について説明する。
図１２は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテ処理のステップを示すフローチャートである。
図１２において、カルテ処理では、まず、ステップＳ１においてモードの選択を確認する。編集モードの場合はステップＳ２に進み、追加モードの場合はステップＳ８に進む。
編集モードの場合は、ステップＳ２において、前述のカルテ患者選択処理において選択した患者のカルテＩＤをキーとしてカルテ情報格納部から該当のカルテテーブルを抽出し、カルテ画面として画面に表示する。
そして、ステップＳ３において既にリハビリデータがある場合は積分値を算出し、ステップＳ４において入力される項目を編集する。ステップＳ３において実行される積分値の算出すなわち演算処理については、図１３を用いて説明する。
続いて、ステップＳ５において、更新ボタンが押されたか否か確認し、押された場合はステップＳ７に進み、編集されたカルテテーブルの情報を更新してカルテ情報格納部に格納して、カルテ処理を終了する。
一方、更新ボタンが押されない場合は、ステップＳ６に進み、メニューボタンが押されたか否か確認する。メニューボタンが押された場合はカルテ処理を終了し、メニューボタンが押されていない場合はステップＳ３に戻り、処理を続行する。
次に、追加モードについて説明する。追加モードの場合は、ステップＳ８において、項目が空白であるカルテ画面を表示し、ステップＳ９において設定情報格納部に格納されている設定データテーブルから基準負荷値と上限回転数を抽出し、代入する。
そして、ステップＳ１０において入力される情報に基づいてカルテテーブルを作成し、ステップＳ１１に進み、追加ボタンが押されたか否か確認する。追加ボタンが押された場合は、ステップＳ１０において作成されたカルテテーブルをカルテ情報格納部に格納する。一方、追加ボタンが押されていない場合はステップＳ１３に進み、メニューボタンが押されたか否か確認する。メニューボタンが押された場合はカルテ処理を終了し、メニューボタンが押されていない場合はステップＳ１０に戻り、処理を続行する。
【００４２】
次に、図１３を用いて図１２のステップＳ３において実行される積分値演算処理について説明する。この積分演算処理は図１に示される演算部７において実行される。図１３は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの積分値演算処理のステップを示すフローチャートである。
図１３において、積分値演算処理では、まず、ステップＳ１において、秒数のカウントiCntを１、実回転数の積算Trackを０、基準回転数の積算BaseTrackを０と設定する。
そして、ステップＳ２に進み、秒数のカウントiCntが３００よりも大きいか否かを判断する。大きい場合はステップ１４に進み、基準回転数の積算BaseTrackを実回転数の積算Trackで除して積分値を演算し、積分値演算処理を終了する。
一方、秒数のカウントiCntが３００よりも小さい場合は、ステップＳ３に進み、iCnt秒目の基準回転数をＡと定義し、ステップＳ４において、Ａが０か否か判断する。Ａが０の場合はステップＳ５においてＡを１としてステップＳ６に進み、Ａが０でない場合もステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、iCnt秒目の実回転数をＢと定義し、ステップＳ７において、Ｂが０か否か判断する。Ｂが０の場合はステップＳ８においてＢを１としてステップＳ９に進み、Ｂが０でない場合もステップＳ９に進む。
次に、ステップＳ９では、Ｃを実回転数Ｂと基準回転数Ａの差の絶対値と定義して算出し、そして、ステップＳ１０に進み、差の絶対値Ｃに基準回転数Ａを加算する。
そして、ステップＳ１１において実回転数を積算し、ステップＳ１２において基準回転数を積算し、ステップＳ１３に進んで、秒をインクリメントし、ステップＳ２に戻り、再度、処理を繰り返す。
【００４３】
次に、図１４を用いて軌跡管理処理について説明する。この軌跡管理処理は図１に示される軌跡管理部５において実行される。図１４は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの軌跡管理処理のステップを示すフローチャートである。
図１４において、ステップＳ１では、軌跡編集画面を開き、最も小さい基準回転数のＩＤを有する基準軌跡データテーブルを軌跡情報格納部から読み出し、画面に表示する。次に、ステップＳ２において、編集対象として選択された基準軌跡データテーブルを再び軌跡情報格納部から読み出し画面に表示する。そして、ステップＳ３において、入力されるデータを該当する基準軌跡データテーブルに記載しておく。
次に、ステップＳ４において再描画ボタンが押されたか否かを確認し、押された場合はステップＳ５に進み、編集された基準軌跡をプレビューし、ステップＳ６に進む。一方、再描画ボタンが押されない場合もステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、更新ボタンが押された否か確認する。更新ボタンが押された場合は、ステップＳ７に進み、ステップＳ３において編集された基準軌跡データテーブルを更新して軌跡情報格納部に格納し、ステップＳ８に進む。また、更新ボタンが押されていない場合もステップＳ８に進む。
ステップＳ８ではメニューボタンが押されたか否かを確認する。メニューボタンが押された場合は軌跡管理処理を終了し、押されていない場合はステップＳ２に戻り処理を再度進める。
【００４４】
最後に、図１５を用いて設定処理について説明する。この設定処理は図１に示される設定部９において実行される。図１５は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの設定処理のステップを示すフローチャートである。
図１５において、ステップＳ１では、まず、設定画面を開き、ステップＳ２において設定情報格納部から設定データテーブルを読み出して設定画面に表示する。ここで、設定情報がない場合は、ステップＳ３において、デフォルト値を設定し、設定画面に表示する。
次に、ステップＳ４において、入力される情報を設定データテーブルに記載しておく。そして、ステップＳ５において、更新ボタンが押されたか否かを確認し、更新ボタンが押された場合はステップＳ６に進み、ステップＳ４において編集された設定データテーブルを設定情報格納部に格納してステップＳ７に進む。また、更新ボタンが押されない場合もステップＳ７に進む。
ステップＳ７では、メニューボタンが押されたか否かを確認する。メニューボタンが押された場合は設定処理を終了し、押されない場合はステップＳ４に戻り、再度、処理を続ける。
【００４５】
このように構成された本実施の形態においては、情報処理演算部の処理が簡潔に設定されているので、迅速な処理を可能としている。
また、情報格納部に格納されている各データテーブルにはキーが設定されているので検索が容易であると同時に情報処理演算部の処理を迅速化することができる。
【００４６】
次に、本発明の実施の最良の形態に係る認知機能障害改善システムの使用例を図１６乃至図２３を参照しながら説明する。
図１６は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのスタート画面を表示部表示した状態を示す概念図である。
図１６において、スタート画面１７は、認知機能障害改善システムのシステム本体を起動すると表示部に表示されるものであり、リハビリ開始ボタン１８、カルテ管理ボタン１９、軌跡管理ボタン２０、設定ボタン２１及び終了ボタン２２が設置されており、医師、理学療法士、看護師又は患者の介護者がこれらのボタンを選択することによって各々の処理を開始することができる。
なお、医師、理学療法士、看護師又は患者の介護者等の操作者には、予めＩＤとパスワードを配布しておき、このスタート画面１７を表示する前に、ＩＤとパスワードを入力する画面を設定し、入力されたＩＤとパスワードが認証されるとスタート画面１７に入るようにしておくと、患者の個人情報の漏洩や、リハビリ中の患者による誤操作等を防止することができる。
【００４７】
リハビリボタン１８を押すとリハビリ処理画面に入り、リハビリを行う患者を選択したり、エルゴメータを使用したリハビリが開始される。
カルテ管理ボタン１９を押すとカルテ管理画面に入り、患者のリハビリの進行状況や病状等に関する情報を閲覧したり編集したり、認知機能障害改善システムの評価値となる基準軌跡と実軌跡の差分の積分値の演算を行ったりする。
また、軌跡管理ボタン２０からは軌跡管理画面に入り基準軌跡の作成や編集を行うことができる。
そして、設定ボタン２１を押すと設定画面に入りエルゴメータ等の運動機器の機種の選択を行ったりする。
【００４８】
図１７は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのリハビリ処理部によって実行される処理の一画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
図１７において、リハビリ画面２３はリハビリ中のエルゴメータからの情報等を表示しており、患者が運動して得られる実回転数の時間変化が縦軸に実回転数、横軸に運動時間をとった実軌跡２５としてリアルタイムで描画されている。また、基準軌跡２４が実軌跡２５と同一の時間軸で表示されており、患者が基準軌跡２４に実軌跡２５が近づくように注意しながら運動できるようになっている。但し、基準軌跡２４の縦軸は基準回転割合として表現されている。もちろん、回転割合でなく単位時間当たりの回転数であってもよい。
そして、リハビリ画面２３に表示される基準軌跡２４及び実軌跡２５は６０秒分の軌跡であり１秒単位で画面の右から左へスクロールするようになっている。なお、図示していないが、例えば基準軌跡２４を黄色、実軌跡２５を赤色で表示するというように表示色を変えると患者により視認が容易になる。
また、基準軌跡２４に対して実軌跡２５が正常回転域、例えば、プラスマイナス５回転の範囲を外れると、警告音が発生するようになっており、患者の集中力を喚起できる。なお、警告は警告音に限定されるものではなく、警告マーク等を表示するようにしてもよく、患者の視覚又は聴覚で確認できればよい。
【００４９】
符号２６は経過時間を示しており、符号２７は経過時間２６毎のエルゴメータの回転数を示している。さらに、符号２８は患者の心拍数を示しており、この心拍数が危険と考えられる値を超えるとアラームが鳴り、装置が停止するようになっている。また、符号２９は全体軌跡を示しており、患者は全体のリハビリ運動の現時点を知ることができるようになっている。なお、これらの表示は非表示にすることも可能である。
また、図１７ではリハビリ中の画面を示しているが、リハビリを開始する前後にはウォームアップ及びクールダウンの時間を設けており、この時間中は画面には何も表示せずに患者がゆっくりとエルゴメータを漕げるようにしてある。なお、ウォームアップ中では、リハビリ開始１０秒前からカウントダウンする数字を表示させてリハビリ運動の開始を患者が視認できるようにするとよい。
なお、本実施例においては、基準軌跡を画面の横方向に沿わせてリハビリを行っているが、横方向だけでなく縦方向に沿わせることもできる。さらに、例えば、風景の中に犬を走らせてこの犬を伴走するような静止画や動画を使用したリハビリも可能である。
【００５０】
次に、カルテ管理部において実行されるカルテ管理の画面の表示について図１８乃至図２１を用いて説明する。
図１８は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテの個人情報の入力画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
図１８において、リハビリテーションカルテ３０には、患者の氏名、性別、年齢、生年月日、住所等の個人情報や、担当の医師や理学療法士や、患者の病気に関する診断や障害についての情報が記載できるようになっている。
そして、これらの情報を修正したり、追加したりした場合は、更新ボタン３１を押すと情報が更新されて保存されるようになっている。また、追加ボタン３２を押すと、新規の患者のデータを入力できるようになっている。なお、メニューボタン３３では、カルテ管理画面を終了させることができる。
【００５１】
図１９（ａ）は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテのＨＤＳ-Ｒ結果の入力画面を表示部に表示した状態を示す概念図であり、同じく、（ｂ）は、認知機能障害改善システムのカルテのＭＭＳＥ結果の入力画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
図１９（ａ）及び（ｂ）において、ＨＤＳ-Ｒ結果入力画面３４及びＭＭＳＥ結果入力画面３５には、認知機能障害改善システムを用いたリハビリを行う前に患者が受けたＨＤＳ-ＲとＭＭＳＥの結果と、リハビリを行った後に患者が受けたＨＤＳ-ＲとＭＭＳＥの結果を入力できるようになっており、リハビリ前後における認知機能障害の改善程度を比較できるようになっている。なお、図示していないが、これらの結果の入力画面はリハビリの前後１回だけではなく、リハビリを行うプログラムに合わせて複数の結果が入力できるようになっている。
【００５２】
図２０は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテのリハビリ結果を表示部に表示した状態を示す概念図である。
図２０において、リハビリ結果画面３６には、実軌跡のＩＤであるTrackID等が記載されたリハビリデータ３７と、リハビリデータ３７において選択された実軌跡が基準軌跡と共に軌跡画面３８表示され、さらに、積分値の計算結果３９が表示されている。この積分値の計算結果３９は、軌跡画面３８を五分割し、セクション１からセクション５として、各々のセクションの実軌跡と基準軌跡の差分の積分値を算出し、合計値としてセクショントータルを計算している。前述のＨＤＳ-ＲとＭＭＳＥの結果と、このセクショントータルの値を合わせて認知機能障害の改善の指標とすることができる。
【００５３】
図２１は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテの設定情報の入力画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
図２１において、その他の設定画面４０では、運動負荷値４１と上限回転数４２を設定することができる。なお、運動負荷値４１及び上限回転数４２は患者毎に設定することができるようになっている。このように患者毎に設定可能とすることによれば、痴呆などの障害を持つ高齢者の他、注意欠陥／他動性障害児、脳外傷患者、遂行機能障害やスポーツ選手のリハビリ・トレーニングなど多様な患者の利用目的に応じることができ、本システムの活用に多様性、柔軟性を持たせることが可能となる。
また、その他の設定画面４０では、リハビリ開始日、最終リハビリ日、週、週回数、カルテＩＤ及びデータ更新日時を参照可能となっている。
【００５４】
次に、軌跡管理部によって実行される軌跡編集の表示画面について図２２を用いて説明する。
図２２は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの軌跡編集画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
図２２において、軌跡編集画面４３では、軌跡選択ボタン４４によって登録されている基準軌跡を選択すると、詳細の基準軌跡のＩＤ、秒及び基準回転割合が記載された軌跡データ４５が表示され、さらに、軌跡パターン４６が表示されるようになっている。
選択表示された基準軌跡は、軌跡データ４５において、秒単位で基準回転割合を変更することができる。そして、再描画ボタン４７を押すと、変更された軌跡データに対する軌跡パターン４６が表示される。更新ボタン４８を押すと、基準軌跡データテーブルを書き換えて軌跡情報格納部に格納する。なお、基準軌跡の名称を新たに設定して格納することも可能である。
【００５５】
また、設定部によって実行される設定の表示画面について図２３を用いて説明する。
図２３は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの設定画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
図２３において、設定画面４９では、認知機能障害改善システムに使用するエルゴメータのメーカ名と機種名を選択し、標準値となる上限回転数及び正常回転域の設定や、ピッチ音、警告音の選択等を行う。
なお、本実施例においては、１台のエルゴメータに対して１台のコンピュータを設置する構成をとっているが、さらに、管理用のコンピュータを設けて各コンピュータにＩＤを設定して、ネットワークで接続し、各コンピュータのリハビリデータを集中管理することも可能である。
【００５６】
最後に、表１、表２、図２４及び図２５を参照しながら、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムを用いて実際の患者を対象にリハビリ治療を実施したので、その結果について説明する。
試験は、表１，２に示すとおり１７の症例に対して、１日１回を限度に、６週間の実施期間を設定した。その中で１０回以上実施できた症例を解析対象とした。
試験の前後にＨＤＳ−ＲスケールとＭＭＳＥスケールの得点変化を求めた。ＨＤＳ−Ｒスケールによる結果については表１と図２４に示し、ＭＭＳＥスケールによる結果については表２と図２５に示す。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
【表２】
2005192647.tif 000006
【００５９】
表１、２において、それぞれ１７の症例について介入前と介入後にそれぞれのスケールに基づく得点を記入して、最下欄に平均得点を示した。また、図２４、２５は表１、２をそれぞれグラフ化したものであるが、縦軸にそれぞれのスケールの得点を取り、横軸に介入前と介入後の時間を示した。いずれのスケールにおいてもほぼ全例において介入後の方で得点が増加していることがわかる。
従って、これらの表や図から本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの効果が確認可能と考えられる。なお、介入とは、リハビリ実施の意味である。
さらに、これらの結果に対してノンパラメトリック検定を実施した。統計解析は、ＳＰＳＳ(Statistical Package for the Social Science)の１１．０Ｊ版を用いて実施した。
ＨＤＳ−Ｒ得点の介入前後の有意確率ｐ１は０．００４であり、ＭＭＳＥ得点に関する介入前後の有意確率ｐ２は０．００２である。
危険率ｐ＜０．０５とすると、Wilcoxonの符号付き順位検定により有意となった。よって、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムによるリハビリには効果があったと明確に考えられる。
【００６０】
このように構成された本実施の形態においては、認知機能障害改善システムの操作が視認しやすくまとめられており、操作者による入力ミスを低減し、操作を迅速かつ正確に行うことができるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上説明したように、本発明の請求項１乃至請求項５に記載された発明は、患者が楽しみながら繰り返して訓練を行うことが可能であり、また、得られる結果は診断の有効な判断材料となる認知機能障害改善システムを提供することができ、病院等の専門施設の他に在宅治療を行う個人宅に設置可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの構成図である。
【図２】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの軌跡情報格納部に格納される基準軌跡インデックステーブルを示す概念図である。
【図３】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの軌跡情報格納部に格納される基準軌跡データテーブルを示す概念図である。
【図４】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの軌跡情報格納部に格納される実軌跡インデックステーブルを示す概念図である。
【図５】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの軌跡情報格納部に格納される実軌跡データテーブルを示す概念図である。
【図６】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテ情報格納部に格納されるカルテテーブルを示す概念図である。
【図７】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのメイン処理のステップを示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのリハビリ患者選択処理のステップを示すフローチャートである。
【図９】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのリハビリ処理のステップを示すフローチャートである。
【図１０】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの駆動処理のステップを示すフローチャートである。
【図１１】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテ患者選択処理のステップを示すフローチャートである。
【図１２】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテ処理のステップを示すフローチャートである。
【図１３】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの積分値演算処理のステップを示すフローチャートである。
【図１４】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの軌跡管理処理のステップを示すフローチャートである。
【図１５】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの設定処理のステップを示すフローチャートである。
【図１６】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのスタート画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
【図１７】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのリハビリ画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
【図１８】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテの個人情報の入力画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
【図１９】（ａ）は、本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテのＨＤＳ−Ｒ結果の入力画面を表示部に表示した状態を示す概念図であり、同じく、（ｂ）は、認知機能障害改善システムのカルテのＭＭＳＥ結果の入力画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
【図２０】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテのリハビリ結果を表示部に表示した状態を示す概念図である。
【図２１】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムのカルテの設定情報の入力画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
【図２２】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの軌跡編集画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
【図２３】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムの設定画面を表示部に表示した状態を示す概念図である。
【図２４】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムを用いた効果試験結果をＨＤＳ−Ｒスケールで示すグラフである。
【図２５】本実施の形態に係る認知機能障害改善システムを用いた効果試験結果をＭＭＳＥスケールで示すグラフである。
【符号の説明】
【００６３】
１…認知機能障害改善システム  ２…システム本体  ３…情報処理演算部  ４…情報格納部  ５…軌跡管理部  ６…リハビリ処理部  ７…演算部  ８…カルテ管理部  ９…設定部  １０…軌跡情報格納部  １１…カルテ情報格納部  １２…設定情報格納部  １３…表示部  １４…インターフェイス  １５…入力部  １６…エルゴメータ  １７…スタート画面  １８…リハビリ開始ボタン  １９…カルテ管理ボタン  ２０…軌跡管理ボタン  ２１…設定ボタン  ２２…終了ボタン  ２３…リハビリ画面  ２４…基準軌跡  ２５…実軌跡  ２６…経過時間  ２７…回転数  ２８…心拍数  ２９…全体軌跡  ３０…リハビリテーションカルテ  ３１…更新ボタン  ３２…追加ボタン  ３３…メニューボタン  ３４…ＨＤＳ-Ｒ結果入力画面  ３５…ＭＭＳＥ結果入力画面  ３６…リハビリ結果画面  ３７…リハビリデータ  ３８…軌跡画面  ３９…積分値の計算結果  ４０…その他の設定画面  ４１…運動負荷値  ４２…基準回転数  ４３…軌跡編集画面  ４４…軌跡選択ボタン  ４５…軌跡データ  ４６…軌跡パターン  ４７…再描画ボタン  ４８…更新ボタン  ４９…設定画面
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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