(57)【要約】【課題】本発明は、反応課題を繰り返し行うことによって、統計に基づく所定の尺度を基準として被験者の身体機能を客観的に適切に評価する身体機能評価装置に関する。【解決手段】本発明では、複数の反応課題を被験者に提示し、反応課題を提示してからそれに応じた被験者の動作を検出するまでの反応時間を計測することによって、反応時間の長短により被験者の身体機能を評価して表示する身体機能評価装置１０において、計測した反応時間から反応時間の標準偏差を演算し、演算した反応時間の標準偏差に基づいて前記身体機能を評価する。【選択図】  図１
2005013305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応課題を被験者に提示し、反応課題を提示してからそれに応じた被験者の動作を検出するまでの反応時間を計測することによって、反応時間の長短により被験者の身体機能を評価して表示する身体機能評価装置において、
計測した反応時間から反応時間の標準偏差を演算し、演算した反応時間の標準偏差から予め求めた統計に基づく尺度を基準として前記身体機能を評価すること
を特徴とする身体機能評価装置。
【請求項２】
前記反応時間は、前記反応課題を提示してからそれに応じた被験者の足上げの動作を検出するまでの時間であって、各足別に計測され、
各足別に計測された反応時間に基づいて身体機能を評価して各足別に評価した身体機能を表示すること
を特徴とする請求項１に記載の身体機能評価装置。
【請求項３】
前記反応課題は、異なる複数の刺激に応じて被験者に異なる動作を行わせるものであり、
前記反応時間の標準偏差は、検出した被験者の動作が提示した反応課題に対して正解である場合における反応時間のみを用いて演算すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の身体機能評価装置。
【請求項４】
反応課題の全数と正解数とから反応課題に対する正解率を演算し、
前記身体機能は、演算した正解率と演算した反応時間の標準偏差とに基づいて前記身体機能を評価すること
を特徴とする請求項３に記載の身体機能評価装置。
【請求項５】
前記反応課題における提示までの時間をそれぞれランダムにすること
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の身体機能評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反応課題を繰り返し行うことによって、統計に基づく尺度を基準として被験者の身体機能を客観的に適切に評価する身体機能評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、医療技術の進歩や食生活の向上等により、高齢者の人口が急速に増加しつつあり、いわゆる団塊の世代と言われる人々が高齢者になると４人に１人が高齢者になると予測されている。筋力、柔軟性及び敏捷性等の身体機能は、一般に加齢に伴い減退していくと言われている。この身体機能の低下により、高齢者は、転倒や回避が遅れる等により怪我や事故等に遭い易く、特に、大怪我をした場合にはそのまま寝たきり状態となり、本人やその家族にとって大きな負担となってしまう。
【０００３】
このため、自己の身体機能を予め知っておくことは、重要である。身体機能を測定する装置の一つとして、光源と床反力計とを備えて構成され、光源の点灯からジャンプ動作までの経過時間を被験者の反応時間として測定する測定装置がある。しかしながら、このような装置は、単一刺激に対する単一反応を観測しているだけであり、反応能力を正しく評価し難いと言われている。
【０００４】
そこで、特許文献１では、表示手段と、床反力計と、制御手段とを備えて構成される反応時間計測装置が開示されている。この反応時間計測装置は、キック動作を間接的に指示する刺激内容を表示手段に表示し、表示装置に刺激内容が表示された時から床反力計が反応検知を出力するまでの時間を反応時間として制御手段が計測する。これによって、特許文献１の反応時間計測装置は、被験者が刺激内容をその刺激内容に対応したキック動作に翻訳してからキック動作を行うまでの反応時間を計測することができることから、様々な判断レベルに応じた反応時間が計測可能になり、より日常生活で経験する反応能力に近い反応時間を得ることができるとしている。しかしながら、この特許文献１の反応時間計測装置は、被験者の判断動作を含む反応時間を計測することはできるが、単に反応時間を測定しその反応時間を報知するだけであり、その反応時間が早いのか遅いのか客観的に評価し難い。
【０００５】
そこで、特許文献２では、体重測定手段と、刺激発生手段と、動作検出手段と、時間計測手段と、生体電気インピーダンス測定手段と、演算手段と、記憶手段と、表示手段とを備えて構成される反応時間測定装置が開示されている。この反応時間測定装置は、まず、体重測定手段により測定した被験者の体重と、生体電気インピーダンス測定手段により測定した被験者の生体電気インピーダンスに基づいてＬＭＩ（Ｌｅａｎ  Ｍａｓｓ  Ｉｎｄｅｘ）を求める。また、反応時間測定装置は、刺激発生手段により刺激が発生した時から動作検出手段が動作を検出するまでの時間を反応時間として時間計測手段が計測する。反応時間は、複数回計測され、その平均が求められる。そして、反応時間測定装置は、一般同年代の反応時間を基準タイムとして、演算手段により計測した平均反応時間を基準タイムと比較し、これらＬＭＩ、平均反応時間及び被験者の反応時間における年齢を表示手段に表示すると共に、記憶手段の過去におけるこれらのデータに対する差も表示手段に表示する。これによって、特許文献２の反応時間測定装置は、反応能力の高い時の体重や、最も動き易い体重及び筋肉量や、客観的な反応能力を得ることができるとしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０８−１８４４７４号公報
【特許文献２】
特開２００２−２１９１１７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１の反応時間計測装置では、上述したように、単に反応時間を計測しその反応時間を表示するだけであって、被験者の身体機能を客観的に評価することができない。特に、今日、高度高齢化社会が急速に進展しつつあることから、自己の身体機能を客観的に知り得る装置が必要である。
【０００８】
そして、上述の特許文献２の反応時間計測装置では、上述したように、反応能力の高い時の体重や、最も動き易い体重及び筋肉量や、客観的な反応能力を表示するが、客観的な反応能力は、基準タイムとの差によって判断するものであり、必ずしも適切に評価しているとは言い難い。また、平均反応時間の算出の際に左右両方の反応時間データを総合しており、左右別々の評価はしてない。
【０００９】
本発明は、以上の事情に鑑みて為された発明であり、身体機能を客観的に適切に評価し得る身体機能評価装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る手段では、反応課題を被験者に提示し、反応課題を提示してからそれに応じた被験者の動作を検出するまでの反応時間を計測することによって、反応時間の長短により被験者の身体機能を評価して表示する身体機能評価装置において、計測した反応時間から反応時間の標準偏差を演算し、演算した反応時間の標準偏差から予め求めた統計に基づく尺度を基準として前記身体機能を評価する。
【００１１】
このような身体機能評価装置は、身体機能と相関関係の強い反応時間の標準偏差を用いて身体機能を評価するので、高精度に身体機能を評価することができる。また、身体機能の評価は、予め求めた統計に基づく尺度を基準として行うので、身体機能を客観的に評価することができる。
【００１２】
そして、上述の本発明に係る身体機能評価装置において、前記反応時間は、前記反応課題を提示してからそれに応じた被験者の足上げの動作を検出するまでの時間であって、各足別に計測され、各足別に計測された反応時間に基づいて身体機能を評価して各足別に評価した身体機能を表示する。
【００１３】
このような身体機能評価装置は、被験者の各足別に反応時間を計測するので、各足別に身体機能を評価することができる。また、各足に対する身体機能を比較することができ、左右身体機能の不均衡や偏りを評価することができる。
【００１４】
また、これら上述の本発明に係る身体機能評価装置において、前記反応課題は、異なる複数の刺激に応じて被験者に異なる動作を行わせるものであり、前記反応時間の標準偏差は、検出した被験者の動作が提示した反応課題に対して正解である場合における反応時間のみを用いて演算する。
【００１５】
このような身体機能評価装置は、正解の場合の反応時間のみを用いて反応時間の標準偏差を演算するので、不正解の場合の反応時間を含めて演算する場合よりも正確に身体機能を評価することができる。
【００１６】
さらに、これら上述の本発明に係る身体機能評価装置において、反応課題の全数と正解数とから反応課題に対する正解率を演算し、前記身体機能は、演算した正解率と演算した反応時間の標準偏差とに基づいて前記身体機能を評価する。
【００１７】
このような身体機能評価装置は、正解率も加味して身体機能を評価するので、さらに高精度に身体機能を評価することができる。
【００１８】
また、これら上述の本発明に係る身体機能評価装置において、前記反応課題における提示までの時間をそれぞれランダムにする。
【００１９】
このような身体機能評価装置は、反応課題における提示までの時間を各反応課題ごとにそれぞれランダムにするので、被験者が反応課題の提示を予測する余地を少なくすることができるので、より身体機能による反応時間を計測することができる。そのため、身体機能をより高精度に評価することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。まず、本実施形態の構成について説明する。
（実施形態の構成）
図１は、身体機能評価装置の全体構成を示す図である。図２は、身体機能評価装置の制御演算部の構成を示す図である。
【００２１】
図１において、身体機能評価装置１０は、反応課題に応じた刺激を提示する刺激提示部１３と、この刺激提示部１３の刺激に応じた被験者１の動作の有無を判断するための左右独立型床反力計１１と、刺激提示部１３に反応課題に応じた刺激を提示させ、この左右独立型床反力計１１の出力に基づいて被験者１の動作を検出し、刺激提示部１１に刺激が提示された時から左右独立型床反力計１３で被験者の動作を検出するまでの時間を反応時間として計測し、計測した反応時間から標準偏差を演算して、演算した反応時間の標準偏差から統計に基づく尺度を基準として身体機能を評価する演算制御部１２とを備えて構成される。
【００２２】
左右独立型床反力計１１は、左側床反力計１１Ｌと右側床反力計１１Ｒとを備えて構成される。左側床反力計１１Ｌは、例えば、被験者１の左足が乗る踏み板１１１Ｌと、基板１１３と、踏み板１１１Ｌと基板１１３との間における圧感素子１１２Ｌとを備えて構成され、被験者１の左足による荷重を検出する。同様に、右側床反力計１１Ｒは、例えば、被験者１の右足が乗る踏み板１１１Ｒと、基板１１３と、踏み板１１１Ｒと基板１１３との間における圧感素子１１２Ｌとを備えて構成され、被験者１の右足による荷重を検出する。そして、基板１１３は、左側及び右側床反力計１１Ｌ、１１Ｒで共通の部材となっている。左右独立型床反力計１１は、左側床反力計１１Ｌによって検出した荷重に応じた出力（左側荷重出力）と、右側床反力計１１Ｒによって検出した荷重に応じた出力（右側荷重出力）とを制御演算部１２に出力する。
【００２３】
制御演算部１２は、演算部２１、入力部２２、表示部２３、内部記憶部２４、補助記憶部２６、インターフェース２７及びバス２８を備えて構成される。
【００２４】
入力部２２は、測定が練習であるか本番であるかを指示する練習／本番指示や測定の開始を指示する測定開始指示等の各種コマンド、及び、被験者１を特定するための符号であるＩＤ等の各種データを本身体機能評価装置１０に入力する機器であり、例えば、キーボードやマウス等である。表示部２３は、入力部２２から入力されたコマンドやデータ、測定結果及び評価結果等を表示する機器であり、例えばＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は有機ＥＬディスプレイ等である。
【００２５】
内部記憶部２４は、演算部２１が実行するプログラムを補助記憶部２６から読み込むと共に、プログラム実行による各データを一時的に記憶する装置であり、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等である。インターフェース２７は、演算部２１による反応課題を刺激提示部１３に提示させるための信号を刺激提示部１３に出力すると共に、左右独立型床反力計１１からの出力（左側荷重出力及び右側荷重出力）を演算部２１に取り込むための回路である。
【００２６】
補助記憶部２６は、例えばハードディスクやメモリカード等のデータを記憶する装置であり、反応課題に対する測定結果とこの測定結果に基づく評価結果とをＩＤに対応付けて記憶する反応課題結果記憶部２６１、及び、測定結果を評価するための統計に基づく評価データを記憶する評価データデータベース記憶部（以下、「評価データＤＢ記憶部」と略記する。）２６２を備えて構成され、本身体機能評価装置１０を動作させるためのプログラム等の各プログラム（不図示）、及び、各プログラム実行後のデータ（不図示）等を記憶する。
【００２７】
演算部２１は、例えば、マイクロプロセッサ等で構成され、反応課題の生成等を行う反応課題生成部２１１、左右独立型床反力計１１からの荷重出力に基づいて被験者１の動作を検出する動作検出部２１２、反応時間の計測を行う反応時間計測部２１３、反応課題の結果に基づいて各種の統計量を演算する統計処理部２１４、演算した統計量に基づいて評価データを基準として身体機能の評価を行う身体機能評価部２１５、及び、反応課題の結果や演算した統計量等を補助記憶部２６に記憶すると共に表示部２３に表示するデータ記録・表示部２１６を備えると共に、演算部２１は、入力部２２、表示部２３、内部記憶部２４、補助記憶部２６及びインターフェース２７を当該機能に応じてプログラムによってそれぞれ制御する。
【００２８】
そして、これら演算部２１、入力部２２、表示部２３、内部記憶部２４、補助記憶部２６及びインターフェース２７は、データを相互に交換することができるようにバス２８でそれぞれ接続される。
【００２９】
また、図２に破線で示すように、必要に応じて、制御演算部１２は、演算部２１が制御可能となるようにバス２８に接続される外部記憶部２５を備えてもよい。外部記憶部２５は、例えば、フレキシブルディスク、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔ  Ｏｐｔｉｃａｌ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）及びＤＶＤ−ＲＷ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｗｒｉｔｅ）等の記憶媒体との間でデータを読み書きする装置であり、例えば、フレキシブルディスクドライブ、ＭＯドライブ、ＣＤ−Ｒドライブ及びＤＶＤ−ＲＷドライブ等である。そして、各プログラムが格納されていない場合には、これらを記録した記録媒体から外部記憶部２５を介して補助記憶部２６にインストールされるように構成してもよい。さらに、演算した統計量に基づいて身体機能を評価するデータが格納されていない場合やこのデータを更新する場合には、これらを記録した記録媒体から外部記憶部２６を介して補助記憶部２７にインストールされるように構成してもよい。
【００３０】
刺激提示部１３は、制御演算部１１の制御に基づいて反応課題に対応する刺激を提示する装置であり、本実施形態では、例えば、赤色及び緑色の２色の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えて構成され、反応課題に応じて各ＬＥＤが点灯することによって刺激が提示される。
【００３１】
次に、本実施形態の動作について説明する。
（実施形態の動作）
図３は、本実施形態に係る身体機能評価装置の動作を示すフローチャートである。図４は、表示部に表示される入力・結果表示画面の一例を示す図である。
【００３２】
被験者１は、評価を行う前に、自己のＩＤとこれから行う評価が練習であるか本番であるかの選択とを身体機能評価装置１０に入力する。
【００３３】
より具体的には、例えば、不図示の電源スイッチのオンや入力部２２からプログラムの実行が指示されることによって、例えば、図４に示す入力・結果表示画面３０が表示部２３に表示される。
【００３４】
入力・結果表示画面３０は、例えば、入力部２２によって入力された被験者１のＩＤを表示する入力ＩＤ表示部分３１、測定が練習であるか本番であるかを選択すると共に選択結果をその表示色を変化させることによって表示する練習／本番ボタン３２、全刺激回数を表示する全刺激回数表示部分３３、今回の刺激回数を示す刺激回数表示部分３４、反応課題提示部１３における刺激と同様の刺激を表示する刺激表示部分３５、ミリ秒（ｍｓｅｃ）単位で右足反応時間を表示する右足反応時間表示部分及びミリ秒（ｍｓｅｃ）単位で左足反応時間を表示する左足反応時間表示部から成る反応時間表示部分３６、ミリ秒（ｍｓｅｃ）単位で反応時間の平均を表示する平均反応時間表示部分３７、ミリ秒（ｍｓｅｃ）単位で反応時間の標準偏差を示す標準偏差表示部分３８、反応課題に対する正解率を百分率（％）で表示する正解率表示部分３９、及び、反応課題に対する正解数を表示する正解数表示部分４０を備えて構成される。
【００３５】
被験者１は、例えば、入力部２２の一例であるマウスを操作することによってカーソルを入力ＩＤ表示部３１に合わせ、入力ＩＤ表示部３１の数字をカウントアップ又はカウントダウンするボタンを操作することによって自己のＩＤを入力する。あるいは、入力部２２の一例であるキーボードから自己のＩＤを入力する。そして、被験者１は、これから行う測定が練習であるか本番であるかを練習／本番ボタン３２をマウスでクリック操作することによって選択する。
【００３６】
なお、この他、被験者１の氏名、年齢及び性別等を入力部２２から入力し、入力・結果表示画面３０に表示するように構成してもよい。また、別の入力画面によって入力・結果表示画面３０を表示する前に、被験者１のＩＤ、氏名、年齢及び性別等を入力部２２から入力し、被験者１の氏名、年齢及び性別等をＩＤに対応付けて被験者情報データベースとして補助記憶部２６に記憶し、そして、被験者１のＩＤが入力されたときに、この被験者情報データベースから入力されたＩＤに基づいて被験者１の氏名、年齢及び性別等を読み出すように構成してもよい。
【００３７】
被験者１が本番を選択すると、一定時間後に、図３に示す手順に従って身体機能の評価が開始される。この一定時間の間に、被験者１は、左右独立型床反力計１１の左側床反力計１１Ｌに左足を乗せ、右側床反力計１１Ｒに右足を乗せる。そして、被験者１は、刺激提示部１３の方を見る。なお、演算部２１が、左右独立型床反力計１１の荷重出力が所定の閾値以上の場合に、被験者１が左右独立型床反力計１１に乗ったと判断して、図３に示す手順に従って身体機能の評価を開始するように構成してもよい。
【００３８】
図３において、身体機能評価装置１０の演算部２１における反応課題生成部２１１は、ランダムなインターバルタイム（間隔時間）が経過した後に（Ｓ１１）、被験者１に反応課題を行わせるべく反応課題を生成し、生成した反応課題に対応する刺激を反応課題提示部１３に提示させるための信号をインターフェース２７を介して刺激提示部１３に出力する。そして、反応課題生成部２１１は、時間の計測を開始させるためのメッセージを反応時間計測部２１３に転送する。刺激提示部１３は、緑色及び赤色のＬＥＤをこの信号に応じて駆動し、反応課題に対応する刺激を提示する。また、反応時間計測部２１３は、このメッセージを受けると計時を開始する（開始時刻ｔ１）（Ｓ１２）。
【００３９】
本実施形態では、反応課題は、例えば、緑色のＬＥＤが点灯したら左足を上げ、赤色のＬＥＤが点灯したら右足を上げ、緑色及び赤色の両方のＬＥＤが点灯したら両足を上げるというものである。また、例えば、反応課題は、緑色のＬＥＤが点灯したら右足を上げ、赤色のＬＥＤが点灯したら左足を上げ、緑色及び赤色の両方のＬＥＤが点灯したら両足を上げないというものである。そして、反応課題生成部２１１は、左足を上げるか（即ち、緑色のＬＥＤを点灯するか）、右足を上げるか（即ち、赤色のＬＥＤを点灯するか）、及び、両足を上げるか（即ち、緑色及び赤色の両方のＬＥＤを点灯するか）のうちの何れかを例えばランダムに選択することによって反応課題を生成する。このように刺激を提示するインターバルタイムをランダムにするようにしているので、反応課題を実行する際の予測の余地を減らすことができ、反応時間を高い精度で測定することができ、その結果、身体機能も高い精度で評価することができる。さらに、本実施形態では、提示する刺激の種類もランダムにするようにしているので、身体機能をさらに高い精度で評価することができる。
【００４０】
なお、予測の余地を減らすことによって身体機能の変化をさらに鋭敏に捉えることができるようにする観点から、反応課題は、提示する刺激とそれに対応した反応の種類をより多数にしたり、提示する刺激を反応を間接的に表示するものにして翻訳を必要とするものにしたりする等の、判断の難易度を上げたものにしてもよい。
【００４１】
被験者１は、刺激提示部１３に提示された刺激に応じて足上げ動作を行う。動作検出部２１２は、インターフェース２７を介して入力される左右独立型床反力計１１の出力に基づいて被験者１の動作を検出する（Ｓ１３）。より具体的には、被験者１が左足上げ動作を行うと、左右独立型床反力計１１からインタフェース２７を介して入力される左側荷重出力が変化し、動作検出部２１２は、この左側荷重出力が予め設定されている閾値を下回ったことにより左足上げ動作があったと検出し、時間の計測を停止させるためのメッセージを反応時間計測部２１３に転送すると共に、左足上げ動作の検出を知らせるためのメッセージを反応課題生成部２１１に転送する。同様に、被験者１が右足上げ動作を行うと、左右独立型床反力計１１からインタフェース２７を介して入力される右側荷重出力が変化し、動作検出部２１２は、この右側荷重出力が予め設定されている閾値を下回ったことにより右足上げ動作があったと検出し、時間の計測を停止させるためのメッセージを反応時間計測部２１３に転送すると共に、右足上げ動作の検出を知らせるためのメッセージを反応課題生成部２１１に転送する。なお、反応課題の動作の一つとして緑色及び赤色の両方のＬＥＤが点灯したら両足を上げないとした場合には、動作検出部２１２は、両ＬＥＤの点灯後一定時間経過しても左側荷重出力及び右側荷重出力が閾値を超えている場合には、時間の計測を停止させるためのメッセージを反応時間計測部２１３に転送すると共に、左足上げ動作及び右足上げ動作の検出がなかったことを知らせるためのメッセージを反応課題生成部２１１に転送するように構成される。
【００４２】
次に、反応時間計測部２１３は、このメッセージを受けると計時を停止し（停止時刻ｔ２）、計測した時間を反応時間（ｔｎ＝ｔ２−ｔ１、ｎ：刺激回数）としてデータ記録・表示部２１６に転送する。また、反応課題生成部２１１は、このメッセージを受けると生成した反応課題とこのメッセージの内容とが一致するか否かを判断することによって、反応課題に対して正解したか否かを判断し、正解又は不正解の判断結果をデータ記録・表示部２１６に転送する。データ記録・表示部２１６は、正解の場合には、計測した反応時間を表示部２３の対応する表示部分に表示すると共に、計測した反応時間を刺激回数及びＩＤに対応付けて反応課題結果記憶部２６１に記憶する。一方、データ記録・表示部２１６は、不正解の場合には、計測した反応時間を表示部２３の対応する表示部分に表示せずに、誤判定として不正解の情報のみを刺激回数及びＩＤに対応付けて反応課題結果記憶部２６１に記憶する（Ｓ１４）。なお、反応課題の動作の一つとして緑色及び赤色の両方のＬＥＤが点灯したら両足を上げないとした場合には、反応課題生成部２１１は、正解の場合に、正解の判断結果及び反応時間を記録しないようにする指示をデータ記録・表示部２１６に転送するように構成され、そして、例えば、正解の情報のみを刺激回数及びＩＤに対応付けて反応課題結果記憶部２６１に記憶するように構成される。
【００４３】
次に、反応課題生成部２１１は、刺激回数が全刺激回数（設定回数）に到達したか否かを判断する（Ｓ１５）。判断の結果、到達していない場合には（Ｎｏ）、反応課題生成部２１１は、処理をＳ１１に戻すことによって、Ｓ１１乃至Ｓ１４の反応課題に対する反応時間の計測動作を再び行う。本実施形態では、後述するように標準偏差に基づいて身体機能を評価するので、全刺激回数（反応課題提示回数）は、信頼性のある標準偏差が確実に得られるように２０回に設定したが、これに限定されず、全刺激回数は、信頼性のある標準偏差が得られる範囲の回数でよい。
【００４４】
一方、Ｓ１５における判断の結果、到達している場合には（Ｙｅｓ）、反応課題生成部２１１は、統計量の演算の開始を指示するメッセージを統計処理部２１４に転送する。統計処理部２１４は、反応課題結果記憶部２６１から計測した反応時間及び誤判定のデータを読み込み、各種の統計量を演算する。そして、演算した各種の統計量をデータ記録・表示部２１６に転送すると共に、演算した統計量のうち身体機能を評価するために必要な統計量を身体機能評価部２１５に転送する（Ｓ１６）。
【００４５】
そして、身体機能評価部２１５は、補助記憶部２６の評価データＤＢ記憶部２６２に記憶されている評価データを参照し（Ｓ１７）、演算した統計量を参照した評価データに適用することによって身体機能を評価・判定し、その結果をデータ記録・表示部２１６に転送する（Ｓ１８）。そして、データ記録・表示部２１６は、各種の統計量及びＳ１８における評価・判定の結果をＩＤに対応付けて反応課題結果記憶部２６１に記憶すると共に、表示部２３に表示する（Ｓ１９）。
【００４６】
ここで、本実施形態における身体機能を評価する指標について説明する。
【００４７】
図５は、回帰式を加えた、年齢と平均反応時間との関係を示す散布図である。図６は、回帰式を加えた、年齢と反応時間の標準偏差との関係を示す散布図である。図５及び図６の横軸は、年齢であり、図５の縦軸は、ｍｓｅｃ単位で表した反応時間の平均であり、ｍｓｅｃ単位で表した反応時間の標準偏差である。
【００４８】
図５は、年齢２０〜９０代の男女を被験者とし、全刺激回数２０回の選択反応課題における反応時間の平均を年齢別にプロットしたものである。○は被験者が女性の場合であり、●は、被験者が男性の場合である。図５を見ると分かるように、加齢に伴って反応時間の平均が遅延する傾向が確認できるが、年齢と反応時間の平均との間における相関係数Ｒは、男性の場合がＲ＝０．２２７であり、女性の場合がＲ＝０．３６１であり、弱い相関でしかない。また、反応時間の平均から年齢を算出する回帰式の寄与率Ｒ２も男性の場合がＲ２＝０．０５１であり、女性の場合がＲ２＝０．１３１でしかなく、反応時間の平均から年齢を充分に評価することができない。回帰式の傾きＡもＡ＝０．０６と小さく、反応時間の平均における差が年齢に反映され難い。従って、反応時間の平均のみでは、身体機能を必ずしも適切に評価し難いことが分かる。
【００４９】
一方、図６は、年齢２０〜９０代の男女を被験者とし、全刺激回数２０回の選択反応課題における反応時間の標準偏差を年齢別にプロットしたものである。図５と同様に、○は被験者が女性の場合であり、●は、被験者が男性の場合である。図６を見ると分かるように、加齢に伴って反応時間の標準偏差が増大する傾向が確認でき、年齢と反応時間の標準偏差との間における相関係数Ｒは、男性の場合がＲ＝０．６４５であり、女性の場合がＲ＝０．６０１であり、明らかに年齢と反応時間の平均との相関よりも強い相関である。また、反応時間の標準偏差から年齢を算出する回帰式の寄与率Ｒ２も男性の場合がＲ２＝０．４１６であり、女性の場合がＲ２＝０．３６１であり、反応時間の平均から年齢を評価する場合に較べて明らかに高精度に反応時間の標準偏差から年齢を評価することができる。回帰式の傾きＡも男性の場合がＡ＝０．１６６で女性の場合がＡ＝０．２８３とより大きく、反応時間の平均よりもその標準偏差の方が鋭敏に年齢が反映される。従って、本実施形態では、反応時間の標準偏差によって身体機能を評価するようにしている。
【００５０】
このため、本実施形態では、Ｓ１６において、統計処理部２１４は、統計量として、反応時間の平均、反応時間の標準偏差、反応課題の正解数及び反応課題の正解率を演算し、身体機能を評価するために必要な統計量として標準偏差を身体機能評価部２１５に転送するように構成している。反応課題の正解数は、全刺激回数から、反応課題結果記憶部２６１に記憶されている不正解の情報の数を差し引くことによって演算する。反応時間の平均は、正解の場合における反応時間の和を正解数で割り算することによって演算する。反応時間の標準偏差は、正解の場合における反応時間を用いて演算する。正解率は、正解数を全刺激回数で割り百分率を求めることによって演算する。なお、反応課題の動作の一つとして緑色及び赤色の両方のＬＥＤが点灯したら両足を上げないとした場合には、統計処理部２１４は、この場合の結果を標準偏差の演算から除外し、反応課題の正解数及び反応課題の正解率の演算に用いるようにように構成される。
【００５１】
年齢と反応時間とを複数の被験者について予め測定することによって反応時間の統計を求め、この反応時間における統計から反応時間の標準偏差を求め、反応時間の標準偏差から年齢を求める回帰式を求め、評価データＤＢ記憶部２６２には、この回帰式を表す関数を評価データとして予め記憶させる。そして、身体機能評価部２１５は、Ｓ１７において、評価データＤＢ記憶部２６１からこの回帰式を参照し、Ｓ１８において、この回帰式を表す関数に反応時間の標準偏差の値を代入して、年齢の予測値を演算し、年齢の予測値をデータ記憶・表示部２１６に転送する。そして、データ記憶・表示部２１６は、Ｓ１９において、反応時間の平均、反応時間の標準偏差、反応課題の正解数、反応課題の正解率及び年齢の予測値をＩＤに対応付けて反応課題結果記憶部２６１に記憶すると共に、反応時間の平均、反応時間の標準偏差、反応課題の正解数及び反応課題の正解率を、例えば、図４に示すように、平均反応時間表示部分３７、標準偏差表示部分３８、正解率表示部分３９、及び、正解数表示部分４０にそれぞれ表示し、一定時間の経過後に、例えば、図７に示すように、年齢の予測値をグラフと文章で表示部２３に表示する。
【００５２】
図７は、表示部に表示される身体機能評価結果表示画面の一例を示す図である。図７において、身体機能評価結果表示画面５０は、身体機能の評価結果をグラフで示すグラフ表示部分５１と、身体機能の評価結果を文章で示す文章表示部分５２とを備えて構成される。このグラフの横軸は、反応時間の標準偏差であり、縦軸は、年齢であり、直線は、反応時間の標準偏差から年齢を求める回帰直線である。また、縦軸に沿って身体機能の評価結果が認識しやすいようにするために、年代別にテクスチャが変えてあるインジケータバーがさらに備えられる。データ記憶・表示部２１６は、身体機能の評価結果を表示する場合に、被験者１の測定結果をグラフの横軸上に矢印で「あなたの測定結果」という文章を添えて示し、被験者１の測定結果（反応時間の標準偏差）から回帰直線を用いて演算された結果（年齢の予測値）をグラフの縦軸上に矢印で示すと共に、年齢の予測値を「あなたの身体機能は、××代です。」という文章で示す。なお、インジケータバーは、年代別に表示色を変えたものでもよい。
【００５３】
このように身体機能評価装置１０は、相関関係の強い年齢と反応時間の標準偏差との関係から、被験者１の身体機能を評価するので、高い精度で身体機能を評価することができる。そして、年齢と反応時間の標準偏差との関係が統計に基づいているので、客観的に身体機能を評価することができる。
【００５４】
なお、上述の本実施形態では、反応時間の標準偏差から年齢を求める回帰式を予め求めてこの回帰式から年齢を求めたが、複数の被験者を予め測定することによって求めた反応時間の標準偏差と年齢との統計データを評価データデータベースとして評価データＤＢ記憶部２６２に記憶し、身体機能評価部２１５が年齢の予測値を求める際に、Ｓ１７において、身体機能評価部２１５が、この評価データデータベースの統計データから回帰式を演算し、演算した回帰式を用いて年齢の予測値を求めるように構成してもよい。
【００５５】
さらに、被験者１の年齢を評価前にさらに入力するように構成し、被験者１が身体機能を評価した場合に、データ記録・表示部２１６は、Ｓ１９において、この被験者１における年齢と測定結果の反応時間の標準偏差とを評価データデータベースの統計データに追加して記録するように構成し、身体機能評価部２１５が年齢の予測値を求める際に、Ｓ１７において、身体機能評価部２１５が、評価データデータベースの統計データから回帰式を演算し、演算した回帰式を用いて年齢の予測値を求めるように構成してもよい。このように構成することによって、評価データデータベースの統計データを追加的に更新することができ、サンプル数が増加することによってより高精度に身体機能を評価することができる。
【００５６】
そして、本実施形態では、上述したように、身体機能を反応時間の標準偏差を利用することによって単回帰分析で評価したが、これに限定されるものではなく、例えば、反応時間、正解率及び正解数等の指標のうちから複数の指標を組み合わせて身体機能を重回帰分析で評価してもよい。例えば、図８及び図９に示すように、正解率及び反応時間の標準偏差を指標に用いることによって身体機能を評価した場合には、回帰式の寄与率Ｒ２（自由度調整Ｒ２）が０．５３５となる。よって、標準偏差のみを指標に用いた上述の場合よりも、正解率及び反応時間の標準偏差を指標に用いる場合の方が、さらに高い精度で身体機能を評価し得る。ここで、図８では、例数が６８で、欠測値数が１４で、相関係数が０．７４１、Ｒ２が０．５４９で、自由度調整後のＲ２が０．５３５で、そして、ＲＭＳ残差が１３．５５５である。図９では、回帰係数において切片が８０．３７５、正解率が−０．５２１、反応時間の標準偏差が０．１８９であり、標準誤差において切片が１４．７２３、正解率が０．１４４、反応時間の標準偏差が０．０２８であり、標準回帰係数において切片が８０．３７５、正解率が−０．３１３、反応時間の標準偏差が０．５９３であり、そして、除外Ｆ値において切片が２９．８０４、正解率が１３．０７５、反応時間の標準偏差が４７．０５９である。
【００５７】
また、本実施形態では、総ての反応時間の結果を用いて標準偏差を演算し、被験者の身体機能を評価するように構成したが、反応時間を左足の反応時間と右足の反応時間にそれぞれ分けて、各足ごとに統計量を演算し、演算した統計量を身体機能の評価結果として表示部２３に表示するように構成してもよい。このように構成することによって、反応時間の長短により各足別に身体機能を評価することができる。また、各足に対する身体機能を比較することができ、左右身体機能の不均衡や偏りを評価することができる。例えば、Ｓ１４において、反応課題生成部２１１は、反応課題に対する正解又は不正解の判断結果に加えて、反応課題の内容をデータ記録・表示部２１６に転送し、データ記録・表示部２１６は、正解・不正解に関わらず反応課題の内容も反応課題結果記憶部２６１にさらに記憶する。Ｓ１６において、統計処理部２１４は、左足における全反応時間から左足の平均反応時間及び標準偏差をさらに演算すると共に、右足における全反応時間から右足の平均反応時間及び標準偏差をさらに演算する。そして、データ記録・表示部２１６は、例えば、図７に示す表示後に、図１０に示す各足ごとの結果を表示するように構成してもよい。
【００５８】
図１０は、表示部２３に表示される足別結果表示画面の一例を示す図である。図１０において、足別果表示画面６０は、反応時間の平均と反応時間の標準偏差とを足別に示すグラフ表示部分６１及び文字表示部分６２で構成される。図１０では、足別の反応時間の平均と反応時間の標準偏差とが、一行目「平均反応時間左  ５５６  ｍｓｅｃ  右  ５１３  ｍｓｅｃ」の文字と二行目に「標準偏差左  １１２  ｍｓｅｃ  右  ５５  ｍｓｅｃ」の文字とで文字表示部分６２示され、これらの値に相当する棒グラフで足別にグラフ表示部分６１に示されている。
【００５９】
さらに、反応時間の測定中に被験者１がバランスを崩したり転倒したりすることを防止する観点から、被験者１の姿勢保持を補助する姿勢保持補助器具を左右独立型床反力計１１に設けてもよい。例えば、図１１に示すように、姿勢保持補助器具１２１は、被験者１が刺激提示部１３の方向を向いた場合にその前方であるいは左右で容易に手で掴むことができる略コの字状の手すり部１２１−１と、手すり部１２１−１を支える脚部１２１−２とを備えて構成され、手すり部１２１−１は、被験者１が手で掴むことができる範囲内で左右独立型床反力計１１に設けられる。このような姿勢保持補助器具１２１を設けることによって、比較的脚力の弱い被験者１でも安全に繰り返し反応課題を実行することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、光による視覚刺激によって反応課題を提示したが、これに限定されるものではなく、音による聴覚刺激や、被験者１に実際に触れる知覚刺激等の刺激でもよい。
【００６１】
また、本実施形態では、２色の発光の点滅によって反応課題を提示したが、これに限定されるものではなく、矢印等の図形や言葉等でもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る身体機能評価装置は、身体機能と相関関係の強い反応時間の標準偏差を用いて統計に基づく尺度を基準として身体機能を評価するので、従来に較べて高精度に客観的に身体機能を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】身体機能評価装置の全体構成を示す図である。
【図２】身体機能評価装置の制御演算部の構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係る身体機能評価装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】表示部に表示される入力・結果表示画面の一例を示す図である。
【図５】回帰式を加えた、年齢と平均反応時間との関係を示す散布図である。
【図６】回帰式を加えた、年齢と反応時間の標準偏差との関係を示す散布図である。
【図７】表示部に表示される身体機能評価結果表示画面の一例を示す図である。
【図８】身体機能の評価に正解率及び反応時間の標準偏差を指標に用いた場合の回帰分析結果を示す図（その１）である。
【図９】身体機能の評価に正解率及び反応時間の標準偏差を指標に用いた場合の回帰分析結果を示す図（その２）である。
【図１０】表示部２３に表示される足別結果表示画面の一例を示す図である。
【図１１】姿勢保持補助器具を説明するための図である。
【符号の説明】
１  被験者、１０  身体機能評価装置、１１  左右独立型床反力計、１２  制御演算部、１３  刺激提示部、２１  演算部、２２  入力部、２３  表示部、２４内部記憶部、２６  補助記憶部、３０  入力・結果表示画面、３１  入力ＩＤ表示部分、３２  練習／本番ボタン、３３  全刺激回数表示部分、３４  刺激回数表示部分、３５  刺激表示部分、３６  反応時間表示部分、３７  平均反応時間表示部分、３８  標準偏差表示部分、３９  正解率表示部分、４０  正解数表示部分、５０  身体機能評価結果表示画面、５１、６１  グラフ表示部分、５２、６２  文章表示部分、６０  足別果表示画面、１２１  姿勢保持補助器具、１２１−１  手すり部、１２１−２  脚部、２１１  反応課題生成部、２１２  動作検出部、２１３  反応時間計測部、２１４  統計処理部、２１５  身体機能評価部、２１６  データ記録・表示部、２６１  反応課題結果記憶部、２６２  評価データデータベース記憶部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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