(57)【要約】本発明は、姿勢解析用の生体力学位置データを収集する方法および装置に関する。本発明はまた、患者の姿勢偏差値を計算するための方法および装置にも関する。本発明はさらに、分散システムを使用して姿勢保健医療を提供する方法および装置に関する。【選択図】図１
2004512919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
姿勢解析に使用する生体力学的位置データを収集するための方法であって、
ａ）患者の解剖学的構造に関連して
患者毎の変異性が極小である皮膚表面特徴、および
患者の皮膚表面から触知可能な骨格的特徴
の一つによって参照される複数の標識位置を選択するステップと、
ｂ）走査可能な標識を患者の標識位置の各々に取り付けるステップであって、患者を触診して標識位置の少なくとも幾つかを画定することを含む取付けステップと、
ｃ）患者に力を抜いた通常の姿勢で立つように指示するステップと、
ｄ）患者の標識を走査して標識位置の各々についての位置データを得るステップと、を含む方法。
【請求項２】
患者が正面、側面、および背面の方向から走査される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記走査のステップが背景幕を背にして患者を撮影するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記撮影のステップがフラッシュ付きデジタルカメラを使用してデジタル画像を得るステップを含み、前記標識が逆反射標識を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記標識の幾つかが２つ以上の方向から走査され、かつ逆反射球体を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
患者に力を抜いて通常の姿勢で立つように指示する前記ステップが、まっすぐ立つ前に歩いて定位置に着くように患者に要求するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記走査のステップが、コンピュータを使用してデジタル画像における前記標識および基準標識点を自動的に認識するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記コンピュータがユーザインタフェースを含み、前記コンピュータが多すぎるかまたは少なすぎる標識を認識する場合、前記デジタル画像に対して、コンピュータが間違って認識したかまたは認識し損なった標識の位置座標を除去または追加するために入力が前記ユーザインタフェースを介して受け入れられる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
患者の姿勢偏差値を計算するための方法であって、
ａ）力を抜いて通常の姿勢で立っている間に患者の身体分節の空間における位置を識別する位置データを得るステップであって、前記身体分節が頭−肩、肩−骨盤、骨盤−股、股−膝、および膝−足首を含んで成るステップと、
ｂ）前記患者の身長および体重データを得るステップと、
ｃ）前記位置データを使用して垂直および水平方向下げ振り線を計算するステップと、
ｄ）前記身体分節の少なくとも一部について、前記位置データを使用して前記下げ振り線に対する偏差角値および偏差距離値を計算するステップと、を含む方法。
【請求項１０】
前記偏差角値および前記偏差距離値が平均または正常値に対して言及される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの身体分節の推定重量および前記偏差値を使用して、前記少なくとも１つの身体分節の有効体重または応力を計算するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記身体分節の全部について前記偏差値が計算される、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
壮健さを向上し、患者の姿勢を矯正するためのエクササイズを選択する方法であって、
ａ）力を抜いて通常の姿勢で立っている間に前記患者の生体力学的位置データを得るステップであって、前記位置データが矯正を必要とする姿勢の問題を示して成るステップと、
ｂ）深刻度および優先度によって姿勢偏差を格付けするステップと、
ｃ）前記位置データを特定の筋肉または筋肉群を強化または伸縮させるためのエクササイズに相関させて、エクササイズのための格付けデータを得るステップと、
ｄ）前記格付けデータに基づいて前記患者のためのエクササイズプログラムを編集するステップと、を含む方法。
【請求項１４】
前記編集のステップがエクササイズの格付けリストからエクササイズを手動で選択するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記エクササイズが各々特定の姿勢偏差を矯正するように試みるエクササイズの組にグループ化され、前記相関のステップが前記位置データを前記エクササイズの組と相関させるステップを含み、前記エクササイズプログラムが一連の前記エクササイズの組を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記エクササイズが各々特定の姿勢偏差を矯正するように試みるエクササイズの組にグループ化され、前記相関のステップが前記位置データを前記エクササイズの組と相関させるステップを含み、前記エクササイズプログラムが一連の前記エクササイズの組を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記位置データが前記患者の身体分節の空間における位置を識別し、前記身体分節が頭−肩、肩−骨盤、骨盤−股、股−膝、および膝−足首を含み、前記相関のステップが、
ａ）前記位置データおよび前記体重データを使用して質量中心下げ振り線位置値を計算するステップと、
ｂ）前記身体分節の少なくとも一部について、前記位置データを使用して前記下げ振り線値に対する偏差角値および偏差距離値を計算するステップと、
ｃ）前記身体分節の少なくとも一部について前記偏差値を正常値と比較して偏差優先度値を得るステップと、
ｄ）深刻度または重要性によって前記偏差優先度値を格付けするステップと、
ｅ）深刻度または重要性の順序に従って身体分節偏差に対するエクササイズの関連付けに基づいて格付けデータを決定するステップと、を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
深刻度または重要性の順序に従って前記偏差優先度値を格付けする前記ステップが、前記エクササイズプログラムによって矯正される偏差を手動で選択することを含み、前記深刻度または重要性の順序が手動で選択されるこれらの偏差を反映する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記エクササイズが各々特定の姿勢偏差を矯正するように試みるエクササイズの組にグループ化され、前記エクササイズプログラムが一連のエクササイズの組を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記エクササイズプログラムが最大数のエクササイズに制限され、前記選択された偏差に対応する最大数のエクササイズが前記エクササイズプログラムの最大数を超えたとき、偏差を手動で選択する前記ステップが自動的に抑止される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記編集のステップが、最も深刻な姿勢問題に対応するエクササイズの１つをエクササイズプログラム全体で規則的に繰り返し、それほど深刻でない姿勢問題に対応するエクササイズの１つを前記プログラムの一部に対してだけ含めるステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記編集のステップが、ほどほどに深刻な姿勢問題に対応するエクササイズの１つを前記エクササイズプログラムの一部に対してだけより集中的に含めるステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記編集のステップが、最も深刻な姿勢問題に対応するエクササイズの１つを前記エクササイズプログラム全体で規則的に繰り返し、それほど深刻でない姿勢問題に対応するエクササイズの１つを前記プログラムの一部に対してだけ含めるステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記編集のステップが、ほどほどに深刻な姿勢問題に対応するエクササイズの１つを前記エクササイズプログラムの一部に対してだけより集中的に含めるステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
ａ）前記エクササイズプログラムの終了後に、力を抜いて通常の姿勢で立っている間に患者の新しい生体力学的位置データを得るステップと、
ｂ）前記エクササイズプログラムのエクササイズの姿勢問題を矯正する効果を評価するステップと、
ｃ）前ステップで評価された効果に基づいて将来の患者のための相関のステップに使用するパラメータを調整するステップと、をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２６】
エクササイズの効果が最適化されるまで前記エクササイズプログラムが繰返し変更される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
相関、評価、および調整の前記ステップが、多数の患者のための前記相関のステップで使用される前記パラメータの中央共有データベースを使用して実行される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記パラメータが患者の年齢、性別、および活動レベルの少なくとも１つを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
分散システムを使用して姿勢保健医療を提供する方法であって、
ａ）患者の体重、身長、性別、および活動データを含む患者の個人データを得、かつ、生体力学測定ステーションで患者の解剖学的基準位置データを得るステップと、
ｂ）遠隔中央データベースに格納されたデータを使用して個人および位置データを処理して、予備姿勢偏差評価データを得るステップと、
ｃ）前記予備姿勢偏差評価データを保健医療開業医および前記患者の一方に提供するステップと、
ｄ）前記保健医療開業医および前記患者の一方から修正姿勢偏差評価データを得るステップと、
ｅ）前記修正データを使用して前記中央データベースに格納されたデータを変更するステップと、を含む方法。
【請求項３０】
前記予備姿勢偏差評価データが、偏差の格付けリスト、および治療エクササイズプログラムに含めるべき偏差の予備選択を含み、前記修正データが治療エクササイズプログラムに含めるべき偏差の修正選択を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記予備姿勢偏差評価データがエクササイズプログラムの１組の治療エクササイズを含み、
前記修正データが前記エクササイズプログラムの完了後に得られた前記患者の新しい姿勢解剖学的基準位置データを含み、
ステップ（ｅ）が、前記新しい基準位置データを処理して、姿勢偏差の矯正における前記治療エクササイズの効果を決定し、それに応じて前記中央データベースに格納された前記データを変更するステップを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
ステップ（ａ）が、前記生体力学測定ステーションで前記基準位置データの完全性を検証し、前記個人および位置データを前記中央サーバに送信するステップを含み、
ステップ（ｂ）が前記中央サーバで実行され、
ステップ（ｃ）が、前記予備位置偏差評価データを前記中央サーバから前記保健医療開業医および前記患者の一方に送信するステップを含み、
ステップ（ｄ）が、前記修正データを前記中央サーバに送信するステップを含み、
ステップ（ｅ）が前記中央サーバで実行される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
延期生体力学測定ステーションが、前記中央サーバと通信する前記保健医療開業医クライアントステーションを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記クライアントステーションがウェブブラウザインタフェースを使用して前記中央サーバと通信し、前記中央サーバが前記患者の生体力学評価レポートウェブ文書に安全確実な接続を提供する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
患者の姿勢解析用の生体力学位置データを収集するための装置であって、
ａ）前記患者の予め選択された標識位置に貼付するための走査可能な標識と、
ｂ）前記標識位置の各々の位置データを得るためのスキャナと、を含む装置。
【請求項３６】
前記標識が前記患者に貼着するための接着剤層を含む、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記標識が逆反射材をさらに含む、請求項３５に記載の装置。
【請求項３８】
前記スキャナがデジタル画像を得るためのフラッシュ付きデジタルカメラである、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記標識を自動的に認識し、デジタル画像内の標識点を参照するためのコンピュータをさらに含む、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記コンピュータが、前記コンピュータによって誤って認識された標識を除去するため、または前記コンピュータが認識し損なった標識について、デジタル画像に対する標識の位置座標を追加するためにユーザインタフェースを含む、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
患者の姿勢偏差値を計算するための装置であって、
ａ）力を抜いて自然な姿勢で立っている間に、頭−肩、肩−骨盤、骨盤−股、股−膝、および膝−足首を含む、前記患者の身体分節の空間における位置を識別するための位置データ収集装置と、
ｂ）前記患者の体重を得るための体重データ収集装置と、
ｃ）前記位置データを使用する垂直および水平下げ振り線決定装置と、
ｄ）前記位置データを使用して前記下げ振り線位置に対する偏差角値および偏差距離値を前記身体分節の少なくとも幾つかに対して決定するための偏差角および偏差距離決定装置と、を含む装置。
【請求項４２】
前記偏差角および偏差距離決定装置が、平均または正常値に対して前記偏差角および偏差距離を参照する、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
少なくとも１つの身体分節の推定重量および前記偏差値を使用して、前記身体分節の前記少なくとも１つの実効重量または応力を決定するための実効重量または応力決定装置をさらに含む、請求項４１に記載の装置。
【請求項４４】
前記決定装置が全ての前記身体分節の偏差値を計算する、請求項４１に記載の装置。
【請求項４５】
患者の壮健さを改善し、姿勢を矯正するためのエクササイズを選択するための装置であって、
ａ）力を抜いて自然な姿勢で立っている間に、矯正を必要とする姿勢問題を示す、前記患者の生体力学位置データを得るための生体力学位置データ収集装置と、
ｂ）深刻度および優先度によって姿勢偏差を格付けするための格付け手段と、
ｃ）特定の筋肉または筋肉群を強化または伸張するためのエクササイズにより前記位置データを矯正し、前記エクササイズのための格付けデータを得るための相関器と、
ｄ）前記格付けデータに基づいて前記患者のためのエクササイズプログラムを編集するための編集装置と、を含む装置。
【請求項４６】
前記エクササイズが各々特定の姿勢偏差を矯正するように試みるエクササイズの組にグループ化され、前記相関器が前記位置データを前記組のエクササイズと相関させ、前記エクササイズプログラムが一連の前記エクササイズの組を含む、請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
前記位置データが、頭−肩、肩−骨盤、骨盤−股、股−膝、および膝−足首を含む、前記患者の身体分節の空間における位置を識別し、前記相関器が、
ａ）前記位置データおよび前記体重データを使用して、質量中心下げ振り線位置値を決定するために質量中心下げ振り線位置決定装置と、
ｂ）前記位置データを使用して前記下げ振り線位置に対する偏差角値および偏差距離値を前記身体分節の少なくとも幾つかに対して決定するための偏差角および偏差距離決定装置と、
ｃ）前記身体分節の前記少なくとも幾つかについて前記偏差値を正常値と比較して偏差優先度値を得るための偏差値比較手段と、
ｄ）深刻度または重要性の順序に従って前記偏差優先度値を格付けするための格付け手段と、
ｅ）前記深刻度または重要性の順序に従って前記エクササイズの身体分節の偏差との関連付けに基づいて前記格付けデータを決定するための身体分節偏差による格付けデータ決定装置と、を含んで成る、請求項４５に記載の装置。
【請求項４８】
前記格付け手段が、前記エクササイズプログラムによって矯正すべき偏差を手動で選択することを含む、偏差優先度値の格付けを深刻度または重要性の順序に従って実行し、前記深刻度または重要性の順序が手動で選択される偏差を反映する、請求項４７に記載の装置。
【請求項４９】
前記編集手段が、最も深刻な姿勢問題に対応するエクササイズの１つを前記エクササイズプログラム全体で規則的に繰り返しており、それほど深刻でない姿勢問題に対応するエクササイズの１つを前記プログラムの一部に対してだけ含めるステップを含む、請求項４８に記載の装置。
【請求項５０】
前記編集手段が、ほどほどに深刻な姿勢問題に対応するエクササイズの１つを前記エクササイズプログラムの一部に対してだけより集中的に含める、請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
前記編集手段が、最も深刻な姿勢問題に対応するエクササイズの１つを前記エクササイズプログラム全体で規則的に繰り返し、それほど深刻でない姿勢問題に対応するエクササイズの１つを前記プログラムの一部に対してだけ含める、請求項４８に記載の装置。
【請求項５２】
前記編集手段が、ほどほどに深刻な姿勢問題に対応するエクササイズの１つを前記エクササイズプログラムの一部に対してだけより集中的に含める、請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
前記エクササイズプログラムの終了後に、力を抜いて通常の姿勢で立っている間に得られる前記患者の新しい生体力学的位置データに基づいて、姿勢問題の矯正に対する前記エクササイズプログラムのエクササイズの効果を評価するためのエクササイズの効果評価装置と、
前記評価された効果に基づいてさらなる患者に対し相関で使用されるパラメータを調整するためのパラメータ調整手段と、をさらに含む、請求項４５に記載の装置。
【請求項５４】
多数の患者について相関し、評価し、かつ調整するために使用される、中央共有データベースをさらに含む、請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
分散システムを使用して姿勢保健医療を提供するための装置であって、
ａ）患者の体重、身長、性別、および活動データを含む患者の個人データを得、かつ、生体力学測定ステーションで患者の解剖学的基準位置データを得るための個人データ獲得装置と、
ｂ）遠隔中央データベースに格納されたデータを使用して個人および位置データを処理して、予備姿勢偏差評価データを得るための個人および位置データ処理装置と、
ｃ）前記予備姿勢偏差評価データを保健医療開業医および前記患者の一方に提供するための予備姿勢偏差提供装置と、
ｄ）前記保健医療開業医および前記患者の一方から修正姿勢偏差評価データを得るための修正姿勢偏差評価データ獲得装置と、
ｅ）前記修正データを使用して前記中央データベースに格納されたデータを変更するためのデータ変更装置と、を含む装置。
【請求項５６】
前記予備姿勢偏差評価データがエクササイズプログラムの１組の治療エクササイズを含み、
前記修正データが前記エクササイズプログラムの完了後に得た前記患者の新しい姿勢解剖学的基準位置データを含み、
前記データ変更装置が、前記新しい基準位置データを処理して前記治療エクササイズの姿勢偏差の矯正における効果を決定し、それに従って前記中央データベースに格納されたデータを変更するための処理装置を含む、請求項５５に記載の装置。
【請求項５７】
前記個人データ獲得装置が、前記生体力学測定ステーションで前記基準位置データの完全性を検証し、前記個人および位置データを中央サーバに送信するための検証手段を含み、
前記個人および位置データ処理装置が前記中央サーバにあり、
前記予備位置偏差提供装置が、前記予備位置偏差評価データを前記中央サーバから前記保健医療開業医および前記患者の一方へ送信するための送信手段を含み、
前記修正位置偏差評価データ獲得装置が前記修正データを前記中央サーバに送信するための送信手段を含み、
前記データ変更装置が前記中央サーバにある、請求項５５に記載の装置。
【請求項５８】
前記クライアントステーションがウェブブラウザインタフェースを使用して前記中央サーバと通信し、前記中央サーバが患者に生体力学評価レポート文書との確実な接続を提供する、請求項５７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、姿勢を生体力学的に正確に測定するため、および患者に適切な矯正エクササイズプログラムを提供するためのシステムおよび方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、生体力学パラメータを得るために、骨格目標に配置された解剖学的標識の位置を自動的に解析するシステムおよび方法、これらの生体力学データを使用して正しい解剖学的アラインメントからの姿勢偏差を自動的に検出および／または定量化するシステムおよび方法、矯正エクササイズルーチンを自動的に生成するシステムおよび方法に関する。本発明はまたインターネットを使用して、臨床環境における画像収集、中央サーバでのデータ分析、および中央サーバと保健医療専門家との間の通信のみならず、患者と保健医療専門家または中央サーバのいずれかまたは両方との間の潜在的なフォローアップおよびフィードバックを含む、患者介護のための分散システムを提供することにも関する。
【０００２】
【発明の背景】
（先行技術の説明）
木の幹は上にまっすぐ成長し、木の枝はこの中実の芯を中心に対称であり、風および重力の作用に耐える「姿勢」を呈する。我々も、我々が最も効率的に機能することを可能にする最適な姿勢を有する。建築業者および建築家が下げ振り線を使用して家の壁および支持構造を配置するように、我々は下げ振り線を使用してこの理想的な姿勢アラインメントを画定する。正しい姿勢では、耳から降下する鉛直線は肩、骨盤の中央、膝の中央、および距骨の前を通過する。頭、体幹、骨盤、および膝は、相互に次々に「積み重ねられる」。本配置からの偏りは、健康および安寧に負の結果をもたらすおそれがあり、姿勢アラインメントを矯正することで、人がより快適に見えかつ感じるようにすることができる。理想的または最適な姿勢は、重力に逆らって不自然な姿勢を維持するために必要なエネルギ消費および筋肉の仕事を最小にする。患者が自分の選択または健康管理に前向きになればなるほど、彼らは間違いなくその悪い姿勢の改善を要望するようになるであろう。例えば、背側下部の痛みはしばしば身体分節間の異常な姿勢関係に起因し、往々にして患者の家庭医への病訴の原因になっている。
【０００３】
一般的に、開業医はクライアントの姿勢の基本的評価で満足する。体系的生体力学解析は、時間集約的であり、かつ特殊機器を必要とするので、めったに行われない。脊柱指圧療法士および理学療法士などの専門家は、しばしば姿勢を評価し矯正処置を決定する定性的処置を用いて、姿勢評価を行なうように時々訓練される。開業医はこれらの専門家を引き合いに出すことがあるが、再び、手順は時間および労働集約的であり、したがってこれらの費用を付保する保険を持つ場合も持たない場合もある患者にとって高価である。さらに、家庭医などの有資格開業医は、そのような解析を実行したいと思っても、観察のみに基づいて姿勢を正しく評価するための特殊機器または訓練が欠如しているかもしれない。したがって、姿勢問題の効果的な評価および治療において開業医を支援する費用効果的かつ高度に自動的なシステムが必要とされている。
【０００４】
患者の姿勢を評価し矯正する実際の方法の別の欠点は、保健医療開業医が患者を脊柱指圧療法士または理学療法士などの専門家に差し向けた場合に、患者に施与される治療における保健医療開業医の管理が失われることである。この患者は、数人の潜在的専門家から幾つかの約束を取り付けなければならない。さらに、保健医療開業医または専門家だけでは何千人もの患者の経験から利益を得ることができず、かつ、これらの患者からの生体力学情報を適切な治療および得られた結果と相関させることができない。これら多くの患者を治療する数人の保健医療開業医および／または専門家の間で効率的なやり方で経験を共有する方法が無い。また、進展の定量的フォローアップを提供する方法も無い。
【０００５】
【発明の概要】
本発明の一目的は、患者毎の変異性が極小である皮膚表面特徴および患者の皮膚表面から触知可能な骨格的特徴の１つによって患者の骨格解剖学的構造に関連して参照される標識位置を選択し、かつ走査可能な標識を患者の標識位置の各々に取り付けるにあたって、生体力学的位置データを収集するプロセスおよび装置を提供することである。これらの標識位置は身体分節の位置を計算するために使用される。
【０００６】
別の目的は、これらの身体分節を解析して身体分節の生体力学パラメータおよび偏差を得る方法および装置を提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、これらの生体力学偏差値を使用して、姿勢偏差およびこれらの偏差を修正するための矯正エクササイズを決定する方法および装置を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、インターネットを使用して、臨床環境における画像収集、中央サーバでのデータ分析、および中央サーバと保健医療専門家との間の通信のみならず、患者と保健医療専門家または中央サーバのいずれかまたは両方との間の潜在的なフォローアップおよびフィードバックを含む、患者介護のための分散システムを提供することである。
【０００９】
本発明では、姿勢解析に使用する生体力学的位置データを収集するための方法であって、
ａ）患者の解剖学的構造に関連して
−患者毎の変異性が極小である皮膚表面特徴、および
−患者の皮膚表面から触知可能な骨格的特徴
の１つによって参照される複数の標識位置を選択するステップと、
ｂ）走査可能な標識を患者の標識位置の各々に取り付けるステップであって、患者を触診して標識位置の少なくとも幾つかを画定することを含む取付けステップと、
ｃ）患者に力を抜いた通常の姿勢で立つように指示するステップと、
ｄ）患者の標識を走査して標識位置の各々についての位置データを得るステップと、を含む方法を提供する。
【００１０】
本発明の好適な実施形態による方法では、患者は正面、側面、および背面の方向から走査される。
【００１１】
本発明の好適な実施形態による方法では、走査のステップが背景幕を背にして患者を撮影するステップを含み、標識は対比される視覚的標識を含み、背景幕は複数の尺度および定位基準標識点を含む。
【００１２】
本発明の好適な実施形態による方法では、標識は患者に貼着するための接着剤層を含む。
【００１３】
本発明の好適な実施形態による方法では、撮影のステップがフラッシュ付きデジタルカメラを使用してデジタル画像を得るステップを含み、標識は逆反射標識を含む。
【００１４】
本発明の好適な実施形態による方法では、標識の幾つかが２つ以上の方向から走査され、かつ逆反射球体を含む。
【００１５】
本発明の好適な実施形態による方法では、患者に力を抜いて通常の姿勢で立つように指示するステップが、まっすぐ立つ前に歩いて定位置に着くように患者に要求するステップを含む。
【００１６】
本発明の好適な実施形態による方法では、走査のステップがコンピュータを使用してデジタル画像における標識および基準標識点を自動的に認識するステップを含む。
【００１７】
本発明の好適な実施形態による方法では、コンピュータはユーザインタフェースを含み、コンピュータが多すぎるかまたは少なすぎる標識を認識する場合、デジタル画像に対して、コンピュータが間違って認識したかまたは認識し損なった標識の位置座標を除去または追加するために入力がユーザインタフェースを介して受け入れられる。
【００１８】
本発明では、患者の姿勢偏差値を計算するための方法であって、
ａ）力を抜いて通常の姿勢で立っている間に患者の身体分節の空間における位置を識別する位置データを得るステップであって、身体分節が頭−肩、肩−骨盤、骨盤−股、股−膝、および膝−足首を含んで成るステップと、
ｂ）患者の身長および体重データを得るステップと、
ｃ）位置データを使用して垂直および水平方向下げ振り線を計算するステップと、
ｄ）身体分節の少なくとも一部について、位置データを使用して下げ振り線に対する偏差角値および偏差距離値を計算するステップと、を含む方法を提供する。
【００１９】
本発明の好適な実施形態による方法では、偏差角値および偏差距離値は平均または正常値に対して言及される。
【００２０】
本発明の好適な実施形態による方法は、少なくとも１つの身体分節の推定重量および偏差値を使用して、前記少なくとも１つの身体分節の有効体重または応力を計算するステップをさらに含む。
【００２１】
本発明の好適な実施形態による方法では、身体分節の全部について偏差値を計算する。
【００２２】
本発明では、壮健さを向上し、患者の姿勢を矯正するためのエクササイズを選択する方法であって、
ａ）力を抜いて通常の姿勢で立っている間に患者の生体力学的位置データを得るステップであって、位置データが矯正を必要とする姿勢の問題を示して成るステップと、
ｂ）深刻度および優先度によって姿勢偏差を格付けするステップと、
ｃ）位置データを特定の筋肉または筋肉群を強化または伸縮させるためのエクササイズに相関させて、エクササイズのための格付けデータを得るステップと、
ｄ）格付けデータに基づいて患者のためのエクササイズプログラムを編集するステップと、を含む方法を提供する。
【００２３】
本発明の好適な実施形態による方法では、編集のステップがエクササイズの格付けリストからエクササイズを手動で選択するステップを含む。
【００２４】
本発明の好適な実施形態による方法では、エクササイズが各々特定の姿勢偏差を矯正するように試みるエクササイズの組にグループ化され、相関のステップが位置データをエクササイズの組と相関させるステップを含み、エクササイズプログラムが一連のエクササイズの組を含む。
【００２５】
本発明の好適な実施形態による方法では、位置データは患者の身体分節の空間における位置を識別し、身体分節は頭−肩、肩−骨盤、骨盤−股、股−膝、および膝−足首を含み、相関のステップが、
ａ）位置データを使用して垂直および水平方向下げ振り線を計算するステップと、
ｂ）身体分節の少なくとも一部について、位置データを使用して下げ振り線に対する偏差角値および偏差距離値を計算するステップと、
ｃ）身体分節の少なくとも一部について偏差値を正常値と比較して偏差優先度値を得るステップと、
ｄ）深刻度または重要性によって偏差優先度値を格付けするステップと、
ｅ）深刻度または重要性の順序に従って身体分節偏差に対するエクササイズの関連付けに基づいて格付けデータを決定するステップと、を含む。
【００２６】
本発明の好適な実施形態による方法では、深刻度または重要性の順序による偏差優先度値を格付けするステップは、エクササイズプログラムによって矯正される偏差を手動で選択することを含み、深刻度または重要性の順序は手動で選択されるこれらの偏差を反映する。
【００２７】
本発明の好適な実施形態による方法では、エクササイズが各々特定の姿勢偏差を矯正するように試みるエクササイズの組にグループ化され、エクササイズプログラムが一連のエクササイズの組を含む。
【００２８】
本発明の好適な実施形態による方法では、エクササイズプログラムは最大数のエクササイズに制限され、偏差を手動で選択するステップは、選択された偏差に対応する最大数のエクササイズがエクササイズプログラムの最大数を超えたとき、自動的に抑止される。
【００２９】
本発明の好適な実施形態による方法では、編集のステップは、最も深刻な姿勢問題に対応するエクササイズの１つをエクササイズプログラム全体で規則的に繰り返し、それほど深刻でない姿勢問題に対応するエクササイズの１つはプログラムの一部に対してだけ含めるステップを含む。
【００３０】
本発明の好適な実施形態による方法では、編集のステップは、ほどほどに深刻な姿勢問題に対応するエクササイズの１つをエクササイズプログラムの一部に対してだけより集中的に含めるステップを含む。
【００３１】
本発明の好適な実施形態による方法は、
ａ）エクササイズプログラムの終了後に、力を抜いて通常の姿勢で立っている間に患者の新しい生体力学的位置データを得るステップと、
ｂ）姿勢問題の矯正に対するエクササイズプログラムのエクササイズの効果を評価するステップと、
ｃ）前ステップで評価された効果に基づいて将来の患者のための相関のステップに使用するパラメータを調整するステップと、をさらに含む。
【００３２】
本発明の好適な実施形態による方法では、エクササイズプログラムは、エクササイズの効果が最適化されるまで、繰り返し変更される。
【００３３】
本発明の好適な実施形態による方法では、相関、評価、および調整のステップは、多数の患者のための相関のステップで使用するパラメータの中央共有データベースを使用して実行される。
【００３４】
本発明の好適な実施形態による方法では、パラメータは患者の年齢および活動レベルの少なくとも１つを含む。
【００３５】
本発明では、分散システムを使用して姿勢保健医療を提供する方法であって、
ａ）患者の体重、身長、性別、および活動データを含む患者の個人データを得、かつ、生体力学測定ステーションで患者の解剖学的基準位置データを得るステップと、
ｂ）遠隔中央データベースに格納されたデータを使用して個人および位置データを処理して、予備姿勢偏差評価データを得るステップと、
ｃ）予備姿勢偏差評価データを保健医療開業医および患者の一方に提供するステップと、
ｄ）保健医療開業医および患者の一方から修正姿勢偏差評価データを得るステップと、
ｅ）修正データを使用して中央データベースに格納されたデータを変更するステップと、を含む方法を提供する。
【００３６】
本発明の好適な実施形態による方法では、予備姿勢偏差評価データは、偏差の格付けリスト、および治療エクササイズプログラムに含めるべき偏差の予備選択を含み、修正データは治療エクササイズプログラムに含めるべき偏差の修正選択を含む。
【００３７】
本発明の好適な実施形態による方法では、
予備姿勢偏差評価データはエクササイズプログラムの１組の治療エクササイズを含み、
修正データはエクササイズプログラムの完了後に得られた患者の新しい姿勢解剖学的基準位置データを含み、
ステップ（ｅ）は、新しい基準位置データを処理して、姿勢偏差の矯正における治療エクササイズの効果を決定し、それに応じて中央データベースに格納されたデータを変更するステップを含む。
【００３８】
本発明の好適な実施形態による方法では、
ステップ（ａ）は、生体力学測定ステーションで基準位置データの完全性を検証し、個人および位置データを中央サーバに送信するステップを含み、
ステップ（ｂ）は中央サーバで実行され、
ステップ（ｃ）は、予備位置偏差評価データを中央サーバから保健医療開業医および患者の一方に送信するステップを含み、
ステップ（ｄ）は、修正データを中央サーバに送信するステップを含み、
ステップ（ｅ）は中央サーバで実行される。
【００３９】
本発明の好適な実施形態による方法では、生体力学測定ステーションは、中央サーバと通信する保健医療開業医クライアントステーションを含む。
【００４０】
本発明の好適な実施形態による方法では、クライアントステーションはウェブブラウザインタフェースを使用して中央サーバと通信し、中央サーバは患者の生体力学評価レポートウェブ文書に安全確実な接続を提供する。
【００４１】
本発明を説明する目的として、次の用語は以下の通り定義する。
【００４２】
用語「前面像」とは、身体（患者が解剖学的位置にある状態）の正面の像を意味するつもりである。用語「側面像」とは患者の側面の像を意味する。
【００４３】
用語「後面像」とは、患者の背後からの像を意味する。
【００４４】
用語「身体分節パラメータ」とは、側面像、前面像、および後面像の画像から取った身体分節および主要な解剖学的目標の空間座標を意味する。
【００４５】
本発明は、患者の画像を臨床環境で高速かつ正確に収集し、表面標識から身体分節パラメータを抽出するプロセスおよび装置、これらのデータを解析して生体力学パラメータおよび偏差を得るための方法、姿勢偏差の検出および矯正エクササイズの選択にこれらの生体力学パラメータおよび偏差を使用することを含む方法、および臨床環境における画像収集、中央サーバでのデータ解析、および中央サーバと保健医療専門家との間の連絡のみならず、患者と保健医療専門家または中央サーバのいずれかまたは両方との間の潜在的フォローアップおよびフィードバックを含む患者介護のための分散システムを提供するインターネットの使用法を提供する。標識の配置は垂直および水平「下げ振り線」または理想的なアラインメントからの身体分節の相対偏差を決定するので、理想的な姿勢アラインメントのよく確立されたモデルに基づく標識の配置は非常に重要である。本システムは、姿勢アラインメントの最も幅広く使用され尊重されている解剖学的定義を使用する（ケンドール、マクレアリおよびプロヴァンス、１９９３年）。また、本アラインメントを画定する位置に表面標識を配置するために、洗練された標識配置システムが設計されている。姿勢偏差を検出しようと試みるときに、理想的姿勢の正しい定義付けの重要性は明白である。従前のシステムと本発明との間のさらなる重要な相違は、走査技術を使用して、骨格目標の上にある皮膚に配置された反射標識の位置を自動的に検出することである。それらは低アレルギ誘発性材料から作られるので、皮膚に直接配置することができる。そのような標識配置は、ビデオ画像からの推定骨格標的の手動識別に関連付けられる潜在的な検査者の誤りを回避するので、非常に重要である。本システムは標識を自動的に検出し、それらの位置は、姿勢偏差の計算のために、ウェブを介して自動的に送信される。従前の技術と本システムとの間のさらなる相違として、患者の生体力学的および姿勢の状態の個別化されかつ自動的な評価に基づく、個人化されたエクササイズ計画の自動生成がある。
【００４６】
したがって、当該生体力学的知識システムは、複雑でしかも革新的な技術を使用して、実現が簡単な客観的かつ効果的方法論を生み出すことによって、生体力学解析の実務を根本的に変化させる。我々は、生体力学関数の強力な理論モデルのみならず、データ捕捉、解析、および適応エクササイズルーチンのための革新的な方法をも開発した。我々のシステムの理論的および技術的側面の両方が、一貫性のある実用可能なシステムに統合された。
【００４７】
我々は、潜在的な姿勢偏差の生体力学的評価を、これらの偏差を引き起こす、根底にある筋肉構成要素に結び付けることに成功した。我々は、根底にある筋肉および姿勢偏差を改善するために特定の筋肉エクササイズルーチンを提案することによって、さらに先に進む。この独特な理論と方法論の結合について、以下でより詳しく説明しよう。
【００４８】
【発明の詳しい説明】
本発明の性質をこのように一般的に説明したが、今から、例証として本発明の好適な実施形態を図示する添付の図面を参照しながら説明しよう。
【００４９】
本発明では、生体力学解析を使用して患者の状態に適した矯正エクササイズのスケジュールを生成するシステムおよび方法を提供する。
【００５０】
本発明は、静止した直立姿勢が空間内および重力に対する身体分節（例えば頭、体幹、脚）の相対位置から構成される複合状態であるという、確立された生体力学および臨床上の原理に従う。これは、静止姿勢アラインメントとして知られている。姿勢はまた、筋肉の均衡の点からも説明することができる。適正な姿勢は、対称的な筋肉の発達、および垂直スタンスに適合するやり方での屈筋と伸筋の適切な相互作用の結果である。
【００５１】
本願で記載する方法は、筋肉の均衡の根底にある仮説に基づいている。そのような仮説とは次のようなものである。
−全てのアラインメントの問題が、異常な緊張を生み出し、骨格、関節、靭帯、および筋肉を制約する。
−連携身体分節の相対位置の研究が過剰収縮または過少収縮する筋肉を明らかにしている。
−通常の姿勢についてアラインメントおよび筋肉の均衡が相関される。
−筋肉の不均衡は、正しい垂直および水平方向アラインメントからの身体分節の距離の増加を促進する。
−偏差に応じて、拮抗筋群を強化または伸張させて、正しい筋肉の均衡および姿勢の変化を達成しなければならない。
【００５２】
アラインメントおよび筋肉の均衡という不可分の特質は、正しい身体力学の中心的な構成要素である。正しい垂直スタンスは関節および身体分節の位置の調和した組合せの結果であり、次にこれは主動筋／拮抗筋の最適比から生じる。筋肉が必要とするエネルギ消費量は最小限である。したがって、本アラインメントの維持に関わる全ての解剖学的構造を考慮に入れなければならない身体の最適アラインメントがある。さらに、荷重支持構造も重力に対して最適に配置される場合、アラインメントは最も効果的である。身体が正しく配置されている場合、解剖学的構造に働く力の和は均衡する。日常の活動および習慣はしばしば、病気または構造的異常に関係なく、理想的な姿勢アラインメントから身体を変形させる。これは、特に乱れた姿勢および重複する動きを維持するために必要なエネルギの点から、日常の生活に非常に否定的な結果をもたらし得る。したがって、これらの姿勢偏差を識別して矯正することが非常に重要である。
【００５３】
姿勢評価−姿勢偏差筋肉識別エクササイズプロセスには、次のステップが含まれる。これらのステップは、
−包括的生体力学解析
−姿勢偏差および優先度の順序による格付け
−姿勢偏差の根底にある筋肉因子（ｍｕｓｃｕｌａｒ ｆａｃｔｏｒ）の明細
−偏差の問題のレベルおよび優先度の順序を組み込んだ姿勢偏差を改善する個人化筋肉ストレッチおよびエクササイズルーチン
−フォローアップ生体力学評価レポートによるクライアントの進捗の評価
−必要な場合、エクササイズプロトコルの変更
から成る。
【００５４】
好適な実施形態に係る標識の構造を図４および５に示す。偏平円板２５および球３０の２種類の標識がある。円板２５および球３０は同一直径、すなわち約２ｃｍを共有する。球および偏平標識は、低アレルギ誘発性接着剤を使用して患者の身体の表面に配置され、標識は理想的姿勢アラインメントを画定する骨格目標の上に配置される。本発明で使用する骨格目標は、前記のケンドール（１９９３年）の教示によって推薦された目標である。接着剤層２４は引き剥がしタブ２４付き剥離シート２０の上に設けられる。逆反射円板２５は、タブ２４以外は円板と同一形状を有する接着シート２２にすでに貼付されている。両面接着シート２２のため、接着剤層２１は低アレルギ誘発性であり、患者３６の皮膚またはぴったりした衣服に接触するように使用される一方、接着剤層２３は円板２５を所定の位置に保持するかまたは剥ぎ取ることを可能にする。円板２５が剥ぎ取られると、シート２２は患者の体表３６に接着されたままであり、層２３が露出する。切断された平坦な面を有する球３０は層２３に貼付され、こうして患者の体表３６に適用される。球３０は、コーティングを形成する逆反射塗料（米国グリーンビル、アクソン・エアロスペース社、アクソン・アラート１４６０）に浸漬された木製芯３２を含む。
【００５５】
円板２５は３Ｍ社によって製造された逆反射性材料のストックシート、すなわち３９２９熱伝達印刷可能逆反射性ラベルストックから切り出され、３ｍｍの厚さを有する。両面接着シート２２は３Ｍ社製であり、すなわち１５２２両面被覆医療用テープである。接着剤層２１および２３は低アレルギ誘発性、感圧アクリラート接着剤である。コーティング材３４は８５重量％の固体を含み、磨砕度は２００メッシュである。混合よびコーティングプロセスは次の通りである。塗装すべき表面をきれいにし、コーティングの前に軽く研磨する。次いで球を２分から５分の間浸漬し、通常の乾燥条件下で乾燥させる。
【００５６】
患者および保健医療開業医に姿勢アラインメントの視像を提供するために、かつ身体分節パラメータの自動検出のために、カメラ１０を用いて患者の４つのデジタル画像を撮影する。カメラ１０は、画像収集時に作動するように設定された標準内蔵フラッシュ１２を有する。強い光の形、フラッシュは標識２５および３０によって反射され、標識は収集された画像に明るい小さい円として現れる。患者の画像に対する標識２５および３０の高い対比は、後で標識の自動認識を促進する。前面像における標識の配置を図１に示す。ＦＡ０２は、眉間に配置された球形標識であり、ＦＡ０３は顎の中央にオトガイ隆起上に配置された球形標識であり、ＦＡ０５は右肩の肩峰上に配置された球形標識であり、ＦＡ０７は左肩の肩峰上に配置された球形標識であり、ＦＡ０６は胸骨頸静脈切痕の上に配置された標識であり、ＦＡ０８は臍の上に配置された標識であり、ＦＡ０９は右上前腸骨棘に配置された球形標識であり、ＦＡ１１は左上前腸骨棘に配置された標識であり、ＦＡ１２は右手首の橈骨茎状突起上に配置された標識であり、ＦＡ１３は左手首の橈骨茎状突起上に配置された標識であり、ＦＡ１４は右膝蓋骨の中心に配置された標識であり、ＦＡ１５は左膝蓋骨の中心に配置された標識であり、ＦＡ１６は右の内踝と外踝の間の中心に配置された標識であり、ＦＡ１８は左の内踝と外踝の間の中心に配置された標識であり、ＦＡ１９は右足親指の末節骨の前面像に配置された標識であり、ＦＡ２０は左足親指の末節骨の前面像に配置された標識である。
【００５７】
側面像の標識は図２に示すように配置される。ＳＤ０１は右耳の耳珠に配置された標識であり、ＳＤ０２は眉間に配置された球形標識であり、ＳＤ０３は顎の中央にオトガイ隆起上に配置された球形標識であり、ＳＤ０４は右肩の肩峰上に配置された球形標識であり、ＳＤ０５は右上後腸骨棘上に配置された球形標識であり、ＳＤ０８は右上前腸骨棘上に配置された標識であり、ＳＤ０９は大転子上に配置された球形標識であり、ＳＤ１０はガーディ隆起に配置された標識であり、ＳＤ１１は足根間関節に配置された標識である。
【００５８】
後面像の標識は図３に示すように配置される。ＦＰ０３は第７頸椎棘状突起上に配置された標識であり、ＦＰ０４は左肩の肩峰上に配置された球形標識であり、ＦＰ０５は右肩の肩峰上に配置された球形標識であり、ＦＰ０６は第５胸椎棘状突起上に配置された球形標識であり、ＦＰ０７は左上後腸骨棘上に配置された標識であり、ＦＰ０８は右上後腸骨棘上に配置された球形標識であり、ＦＰ１０は左手首の尺骨茎状突起上に配置された標識であり、ＦＰ１１は右手首の尺骨茎状突起上に配置された標識であり、ＦＰ１２は左膝窩の中央に配置された標識であり、ＦＰ１３は右膝窩の中央に配置された標識であり、ＦＰ１４は左アキレス腱の内踝の高さに配置された標識であり、ＦＰ１６は右アキレス腱の内踝の高さに配置された標識であり、ＦＰ１７は左足の踵骨上に配置された標識であり、ＦＰ１９は右足の踵骨上に配置された標識である。
【００５９】
標識の厳密な位置は、正確な生体力学評価および位置偏差の決定のために不可欠である。このため、患者は、潜在的に衣服によって覆われる数個の標識が隠れるのを防止するために、非常にぴったりした検査衣を着用しなければならない。ほとんどの標識は身体表面上に直接配置される。保健医療開業医は患者を触診して、標識がちゃんと配置されることを確実にしなければならない。
【００６０】
図６にカメラおよび校正背景幕の位置を示す。標識の逆反射特性を利用し、それらを写真上でより明瞭にするために、写真はフラッシュを用いて撮影される。最初の写真は、腕を下げた状態で側面から撮影する。第２の写真もまた側面から撮影するが、腕を下げた状態では潜在的に隠れる標識の位置を検出するために、近位腕を９０゜屈曲する。これらの値は最終的に、腕を下げたより「自然な」側面画像に変換される。第３および第４の写真はそれぞれ前面および後面から撮影される。写真は、身体分節パラメータの計算を促進する複数の尺度および定位基準標識点を含む背景幕を背にして撮影される。また、患者は力を抜いて通常の姿勢で立つように指示される。患者が可能な最も自然な身体姿勢を取るのを助けるために、患者は動かずに立つ前に所定の位置まで歩くように要請される。
【００６１】
デジタル画像はカメラ内のフラッシュメモリカードに格納され、次いでコンピュータに接続されたカード読取装置に転送され、コンピュータは次にインターネットに接続される。保健医療専門家は次いで図１１に示す中央処理サーバ（４）に接続して、システムのウェブサイトに入ることができる。第１ステップで、保健医療開業医はクライアントを識別しなければならない。クライアントがその第１回の評価を持っている場合、個人データ（身長、体重、性別、年齢、活動レベル、好ましい測定装置）が入力される。機密性を保護しながらデータベース内のクライアントデータを識別するために、クライアント識別番号が作成される。第２ステップで、保健医療専門家は画像走査および生体力学評価プロセスを開始する。保健医療開業医は、コンピュータのディレクトリ内で各患者の画像を選択する。身体分節を画定する解剖学的標識の位置が走査され、処理のためにインターネットを介して座標が中央サーバに送信される。患者のプライバシを保護するために、画像自体はウェブを介して送信されることはなく、標識の座標だけが転送される。
【００６２】
標識のデジタル位置が供給され、システムは走査を受信し、それを検証して、認証メッセージを保健医療開業医に返送する。不充分または過剰な標識が自動走査に現われた場合、保健医療専門家はエラーメッセージを受信する。必要ならば標識配置を補正するために手動機能が設けられる、画像が再走査される。画像から得られた標識位置データが不良であると決定された場合、保健医療専門家は、おそらく標識の配置を再検査した後で、画像を再び収集することができる。理解される通り、画像化が完了したとき、および標識位置が認証されたことが確認された後、標識２５および３０の接着シート２２のタブ２４は、患者の衣服または皮膚３６からの接着シートの取外しを容易にする（図５参照）。多数の標識を取り外さなければならないので、それらの取外しの時間を節約することは、患者がより迅速に後始末を終わらせて自分の衣服に着替えることを可能にする。
【００６３】
次のステップは、クレジット情報を更新し、それをシステムに提出し、支払いを確認することである。システムは認証メッセージを保健医療開業医に返送して前に進む。
【００６４】
そのステップに加えて、図１１の中央サーバ（４）で生体力学計算が行われる。
【００６５】
最初のステップは、画像を画素から実距離に変換することである。そうするために、原点を次の通り再定義する。
【数１】
2004512919.tif 000003
である。次いで、画像の回転が次の通り進められる。
【数２】
2004512919.tif 000004
であり、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびＣ４は背景幕からの校正点である。
【００６６】
これらの計算により、下げ振り線に対する解剖学的標識の位置の座標値をミリメートル（または変換によりインチ）単位で得ることができる。図７に示すのは、本プロセスに必要な透視図である。
【数３】
2004512919.tif 000005
【００６７】
ｘに対しても同じ計算を行なうことができ、距離ｄ’は次のように計算することができる。
【数４】
2004512919.tif 000006
【００６８】
計算が行なわれ、標識の座標が決定され、垂直および水平下げ振り線に対して表現される。次いで骨盤領域に配置された欠落標識が計算される。下記に示すのは標識の座標を決定するために使用される式であり、図１２は骨盤領域の欠落標識を示す。ＳＤ５、ＳＤ８、ＳＶ５、およびＳＶ８は骨盤領域の標識を表わす。はＳＤ５およびＳＤ８に関係する分節であり、はＳＤ５およびＳＤ９に関係する分節である。角度θは標識ＳＤ５とＳＤ８の間の角度である。を斜辺とする直角三角形の再構成において、は斜辺に対面する脚であり、は矩形の残りの脚である。
【００６９】
【数５】
2004512919.tif 000007
【００７０】
標識の座標は次のステップで、患者の最適アラインメントからの偏差を決定するために使用される。表１に、姿勢偏差を決定するために必要な計算を示す。
【００７１】
【表１】
2004512919.tif 000008
【００７２】
側面、前面、および後面像から得られる生体力学パラメータから、水平および垂直アラインメントからの偏差、力のモーメントおよび反力、ならびに重心が計算される。偏差値は身体アラインメント位置値を基準として参照される。これらの値は、姿勢偏差の検出において、および矯正エクササイズ計画に従った後の患者の進捗を評価するためのフォローアップツールとして、両方で使用される。
【００７３】
これらの値は、診断ツールとして、および患者の状態の進捗を測定する方法として使用される。
【数６】
2004512919.tif 000009
【数７】
2004512919.tif 000010
【数８】
2004512919.tif 000011
【数９】
2004512919.tif 000012
重心突起は次の通り計算される。
【００７４】
【数１０】
2004512919.tif 000013
【数１１】
2004512919.tif 000014
【００７５】
重心を計算するために使用されるパラメータをここに記載する。
【重心計算に用いる表】
2004512919.tif 000015
【００７６】
これらの座標は次いで、足の間の支持に基づいて配置された理想的重心位置と比較される。
【００７７】
生体力学評価（中央サーバを介する事実上の即時プロセス）が完了すると、データはウェブを介して保健医療開業医のコンピュータに返送される。次いで生体力学評価レポートが生成され、必要に応じて変更される。保健医療開業医は、患者の検診中に彼または彼女が気づいた補足情報に基づいて、姿勢偏差を調整することができる。姿勢偏差は、姿勢関数における体幹と頭と首の安定性の相対的重要性に基づいて、自動的に格付けされる。デフォルトでは上位の３つの偏差が治療のために選択されるが、保健医療開業医は他の偏差を選択することができる。保健医療開業医によって行なわれた全ての変更はシステム内で識別され、さらなる統計分析中に考慮される。治療のために選択された偏差が確認されると、矯正エクササイズが自動的に生成される。１０週間のエクササイズスケジュールが生成され、これは再び、必要ならば保健医療開業医によって変更される。エクササイズは、低から中程度ないし非常に活動的までの患者の活動レベルと適合するように選択される。保健医療開業医はまた、エクササイズの選択および／またはスケジュールを変更する機会をも有する。保健医療開業医はシステムに、プログラムの難易度レベルを上昇または低下して、要求に基づく新しいスケジュールを生成するように依頼することができる。保健医療開業医はまた、特定のエクササイズが患者に有害になり得ると彼または彼女が考えるので、または特定の偏差矯正に重点を置くために、プログラムのエクササイズを除去または追加することができる。最後に、保健医療開業医は、エクササイズの順序を変更してスケジュールを再編成することができる。表２および３に提示するのは、本システムによって検出可能な偏差、ならびにエクササイズおよびストレッチによってこれらの偏差を矯正するための矯正処置のリストである。
【００７８】
【表２の１】
2004512919.tif 000016
【表２の２】
2004512919.tif 000017
【表２の３】
2004512919.tif 000018
【表２の４】
2004512919.tif 000019
【表２の５】
2004512919.tif 000020
【表２の６】
2004512919.tif 000021
【表２の７】
2004512919.tif 000022
【表２の８】
2004512919.tif 000023
【表２の９】
2004512919.tif 000024
【表２の１０】
2004512919.tif 000025
【表２の１１】
2004512919.tif 000026
【表２の１２】
2004512919.tif 000027
【表２の１３】
2004512919.tif 000028
【表２の１４】
2004512919.tif 000029
【表２の１５】
2004512919.tif 000030
【表２の１６】
2004512919.tif 000031
【表２の１７】
2004512919.tif 000032
【表２の１８】
2004512919.tif 000033
【表２の１９】
2004512919.tif 000034
【表２の２０】
2004512919.tif 000035
【表２の２１】
2004512919.tif 000036
【表２の２２】
2004512919.tif 000037
【表２の２３】
2004512919.tif 000038
【表２の２４】
2004512919.tif 000039
【表２の２５】
2004512919.tif 000040
【表２の２６】
2004512919.tif 000041
【表２の２７】
2004512919.tif 000042
【表２の２８】
2004512919.tif 000043
【表２の２９】
2004512919.tif 000044
【表２の３０】
2004512919.tif 000045
【表２の３１】
2004512919.tif 000046
【表２の３２】
2004512919.tif 000047
【表２の３３】
2004512919.tif 000048
【表２の３４】
2004512919.tif 000049
【表２の３５】
2004512919.tif 000050
【００７９】
【表３】
2004512919.tif 000051
【００８０】
本発明の好適な実施形態では、システムは、矯正優先度の順番にクライアントの偏差の完全なリストを生成する。優先度は、全体的な姿勢安定性を最も大きく乱す身体分節の偏差に与えられる。決定を下すプロセスには、深刻度も含まれ、（距離または角度の）正しい垂直または水平アラインメントからの基準値を超えるパラメータだけが偏差を考慮される。これらの基準値は姿勢不良を治療する臨床医との相談に基づいたものであり、深刻度の予備識別を形成する。本システムの利点の１つは、多数の規範データにアクセスし、そこから深刻度の格付けを必要に応じて修正できることである。優先度の順番で最初の３つに格付けされた偏差は、クライアントのエクササイズおよびストレッチプログラムに自動的に含まれる。残りの偏差は、臨床経験および患者をよく知っていることに基づいて、保健医療専門家が手動で選択することができる。
【００８１】
表４は、姿勢偏差に与えられる優先度の因子を示す。
【００８２】
【表４の１】
2004512919.tif 000052
【表４の２】
2004512919.tif 000053
【表４の３】
2004512919.tif 000054
【表４の４】
2004512919.tif 000055
【表４の５】
2004512919.tif 000056
【表４の６】
2004512919.tif 000057
【表４の７】
2004512919.tif 000058
【表４の８】
2004512919.tif 000059
【表４の９】
2004512919.tif 000060
【表４の１０】
2004512919.tif 000061
【表４の１１】
2004512919.tif 000062
【表４の１２】
2004512919.tif 000063
【表４の１３】
2004512919.tif 000064
【表４の１４】
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【表４の１５】
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【００８３】
前記の通り、各偏差は矯正処置に結び付けられ、次にこれらの処置は偏差を治療するための適切なエクササイズおよびストレッチルーチンに結び付けられる。矯正処置は、識別された偏差を矯正するために必要な処置およびエクササイズのタイプを識別するコードによって、それらの偏差に結び付けられる。全てのエクササイズは、１から３までの難易度レベルに関連付けられる。生体力学評価を開始するときに、保健医療開業医は１から３まで（レベル１＝非活動的、レベル２＝中程度に活動的、レベル３＝非常に活動的、＊＝全ての活動レベル）のそのクライアントの活動レベルを指摘する。特定の偏差を治療するために、クライアントの活動レベルに適合するエクササイズだけが選択される。
【００８４】
クライアントのエクササイズスケジュールは３つのセッションに分割される。第１は期間が２週間であり、最後の２つは４週間の期間である。処置群に多数のエクササイズが含まれる場合、システムは常に最初の３つのエクササイズだけを選択し、１つを各セッションに挿入する。１つのエクササイズだけが適用可能である場合、それは３つのセッション全部に含まれる。２つのエクササイズが適用可能である場合、最初のものがセッション１に配属され、第２のものがセッション２および３に配属される。１セッションにつき、最大で１２のエクササイズが適用可能である。システムが１セッションにつき適用可能な１３以上のエクササイズを計算した場合、ユーザは偏差を削除するように要求される。この自己調節プロセスは、全１０週間のエクササイズプログラムが３６を超えるエクササイズを含まず、かつ可能な最大限の時間予算を尊重するために１週間に１２を超えるエクササイズが処方されないことを確実にする。
【００８５】
本発明の１つの他の実施形態では、前に示した全ての計算を経ることなく、生体力学的分節点座標に基づいてエクササイズを選択するために、人工ニューラルネットワークを訓練する。
【００８６】
患者の個人情報、画像、生体力学評価、姿勢偏差、矯正処置、ならびに関連付けられるエクササイズおよびストレッチは、開業医によってプリントされる生体力学評価レポートに提示される。見本生体力学評価レポートの１ページを図１３に示す。患者（１）に関する個人情報、標識（２）を付けた患者の側面像、および生体力学パラメータが提示される。図１４には、患者の姿勢偏差の明細ならびに関連付けられるエクササイズおよびストレッチを含む、同一見本生体力学評価レポートの１ページが提示されている。図１５には、生体力学評価プロセスで生成されたエクササイズスケジュールを表示する姿勢解析レポートのページである。この図は、１０週間の治療期間の個人化エクササイズルーチンを詳述する。最後に、図１６に、エクササイズスケジュールのエクササイズの幾つかを図示しかつ記載する生体力学評価レポートの別のページを提示する。前記の情報は全てシステムによって自動的に生成される（かつ手動で修正可能である）。
【００８７】
本発明の好適な実施形態では、患者はエクササイズルーチンを完了した後、フォローアップ評価のために戻ることができる。保健医療開業医によってフィードバックが与えられ、偏差および優先度を再評価するために患者の新しい画像が撮影される。２つの評価を比較する比較生体力学評価レポートが生成される。目標は、治療の効果を評価し、必要ならばエクササイズ方式を変更することである。したがって改善の定量分析が提供され、患者および保健医療開業医の両方が、理想的姿勢アラインメントに向けた進捗を視覚化することができる。本発明の別の実施形態では、姿勢評価およびさらなるエクササイズ選択における補足などの情報を使用して、フィードバックがウェブサイトを通して患者から直接提供される。
【００８８】
重要なことは、身長、体重、および年齢などの個人情報パラメータに結び付けられる全ての生体力学データが中央に格納されることである。本発明の１つの実施形態では、個人情報パラメータ、生体力学評価で選択されたエクササイズ、および患者の状態の改善の間で相関が実行される。これらの相関は、偏差の深刻度、年齢、性別、または活動レベルなど、患者に関連付けられる様々な要素に対して最も効率的なエクササイズの決定を可能にする。偏差エクササイズ相関に使用されるパラメータは、偏差を矯正するエクササイズプログラムの効果に基づいて調整され、エクササイズプログラムは、エクササイズの効果が最適化されるまで、繰返し変更される。局所的に配置されたソフトウェアではなく、中央で行なわれる計算を持つことの重要な利点は、ソフトウェア更新のより標準的な送信によって生じる遅延なく、システムの改善および修正をユーザ全体で瞬時に施すことができることである。これは、我々の生体力学評価システムの非常に際立った側面である。追加の際だった特徴は、デジタル画像収集は事実上どこででも実行できるので、生体力学評価を遠隔位置で実行できることである。ウェブ利用技術は、潜在的に不利な地理学的位置に最先端の保健医療をもたらすために理想的に配置される。
【００８９】
本発明を特定の実施形態に関連して説明したが、さらなる変形が可能であり、本願が、一般的に本発明の原理に従い、かつ本発明が関連する技術分野で公知または慣用の方法に該当するような、本書で前記の本質的な特徴に適用できるような、かつ請求の範囲に従うような本開示からの逸脱を含む、本発明のいかなる変形例、使用例、または適応例をも網羅するつもりであることは、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
前面像における表面解剖学的標識位置の図である。
【図２】
側面像における標識位置の図である。
【図３】
後面像における標識位置の図である。
【図４】
好適な実施形態に係る反射標識ステッカ構造の図である。
【図５】
好適な実施形態に係る反射標識球体および適用ステッカ組立体の図である。
【図６】
カメラおよび校正背景幕の位置の図である。
【図７】
壁およびカメラに対する被験者の透視図および計算に使用される尺度の図である。
【図８】
画像収集および解剖学的標識の位置の獲得を記述するフローチャートである。
【図９】
エクササイズスケジュールを生成するプロセスを記述するフローチャートである。
【図１０】
生体力学的評価、視線偏差検出、エクササイズ生成、保健医療開業医から患者へのフィードバックおよびフォローアップの全体的プロセスを記述するフローチャートである。
【図１１】
サーバ−ユーザの概要図である。
【図１２】
欠測標識計算の説明図である。
【図１３】
患者の画像、偏差、および生体力学パラメータを含む生体力学的評価レポートのページ（生体力学的評価レポート）の図である。
【図１４】
姿勢偏差および関連付けられるエクササイズおよびストレッチングを含む生体力学的評価レポートのページの図である。
【図１５】
エクササイズスケジュールを含む生体力学的評価レポートのページの図である。
【図１６】
エクササイズプログラムの多くの可能なエクササイズのうち２つの図解および説明を含む生体力学的評価レポートのページの図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004512919.tif 000212
【国際調査報告】
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