(57)【要約】【課題】非侵襲で被験者の負担が少なく、データの解析に熟練度を必要とせず、かつ、測定装置を小型化した、非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムを提供する。【解決手段】人の筋に負荷を加えた後、一定時間経過毎に、筋近傍の体の表面に取り付けた筋音センサー１の測定値を周波数解析し、平均周波数および分散の経時変化をデータ化し、健常状態の平均周波数および分散の経時変化のデータと比較することで、筋の損傷程度と回復の度合いとを計測する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非侵襲的な人の筋の損傷状態を評価する測定システムにおいて、
人の筋に負荷を加えた後、一定時間経過毎に、前記筋近傍の体の表面に取り付けた筋音センサーの測定値を周波数解析し、平均周波数および分散の経時変化をデータ化し、健常状態の平均周波数および分散の経時変化のデータと比較することで、前記筋の損傷程度と回復の度合いとを計測することを、
特徴とする非侵襲的な人の筋の損傷状態を評価する測定システム。
【請求項２】
人の前記筋に対して電気刺激を必要としないことを、特徴とする請求項１記載の非侵襲的な人の筋の損傷状態を評価する測定システム。
【請求項３】
前記筋音センサーの受感材は、人の皮膚表面と密着性のあるＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）であることを、特徴とする請求項１または２記載の非侵襲的な人の筋の損傷状態を評価する測定システム。
【請求項４】
ノイズを防止するために、前記筋音センサーの受感材の周囲に導電性テープと樹脂とを取り付けることを、特徴とする請求項１、２または３記載の非侵襲的な人の筋の損傷状態を評価する測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非侵襲的な人の筋の損傷状態を評価する測定システムで、特に筋音の平均周波数および分散から筋の損傷状態を評価するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、非侵襲的な人の筋に対し直接電気刺激を用いない筋の状態の確認方法としては、超音波による測定方法がある。しかしながら、超音波による測定方法では、筋の動きや筋の厚さを測定するには有効であり、筋の損傷状態を確認することも不可能ではないが、医師や臨床検査技士といった免許を所持した熟練者による読影や、前記免許を所持した者のみでの機械の操作が出来ないという問題点があった。さらに、治療が目的のため、測定の際に診療報酬が発生するというコスト面の問題もある。
【０００３】
また、筋肉の種類や疲労を判定する装置として、生体電気インピーダンスを測定し、筋肉量を算出し、更に筋音図をデータ解析して被験者の筋肉のタイプと疲労度とを評価するものがある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この装置では、筋の損傷状態の判定が出来ないという問題点がある。
【０００４】
更に、測定用マイクロホンによるリハビリを目的とした筋音図・筋電図の動作解析に関する研究があるが、筋肉の損傷や回復程度を測定することは出来ないという問題点があった（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４１２２３号公報
【非特許文献１】市江  雅芳、他４名、“筋音図・筋電図・動作解析を用いた、治療的電気刺激の片麻痺歩行改善に関する研究”、[online]、2004年、科学研究費補助金採択課題・成果概要データベース、［平成20年6月5日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://seika.nii.ac.jp/cgi/lgn/MetMetaDetail.exe＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の解決課題は、従来の筋肉の疲労の評価技術では、電気刺激を用いるものや生体組織を見るものが多く、これらが侵襲的なものであったために被験者の負担が大きく、また、超音波による測定方法では、超音波からの画像を読み取るにあたり熟練が必要とされていた。さらに、インピーダンスを用いた解析方法では、計器自体が大きくなり小型化が問題となっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、非侵襲で被験者の負担が少なく、データの解析に熟練度を必要とせず、かつ、測定装置を小型化した、非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムを提供することである。また、熟練を必要としないことより、スポーツドクターが不在でも、トレーナーによる測定が可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、非侵襲的な人の筋の損傷状態を評価する測定システムにおいて、人の筋に負荷を加えた後、一定時間経過毎に、前記筋近傍の体の表面に取り付けた筋音センサーの測定値を周波数解析し、平均周波数および分散の経時変化をデータ化し、健常状態の平均周波数および分散の経時変化のデータと比較することで、前記筋の損傷程度と回復の度合いとを計測することを、特徴とする非侵襲的な人の筋の損傷状態を評価する測定システムを得ることが出来る。
【０００９】
また、本発明によれば、人の前記筋に対して電気刺激を必要としないことを、特徴とする非侵襲的な人の筋の損傷状態を評価する測定システムを得ることが出来る。
【００１０】
また、本発明によれば、前記筋音センサの受感材は、人の皮膚表面と密着性のあるＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）であることを、特徴とする非侵襲的な人の筋の損傷状態を評価する測定システムを得ることが出来る。
【００１１】
また、本発明によれば、ノイズを防止するために、前記筋音センサーの受感材の周囲に導電性テープと樹脂とを取り付けることを、特徴とする非侵襲的な人の筋の損傷状態を評価する測定システムを得ることが出来る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、非侵襲で被験者の負担が少なく、データの解析に熟練度を必要とせず、かつ、測定装置を小型化した、非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムを提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態の非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムの測定時の一例を示すモデル図である。また、図２および図３は、筋音センサ（MMG sensor）１の構造図である。筋音センサ１を、筋繊維の皮膚表面にテーピングによって取り付け、筋からの圧力波を受感材（PVDF film）２および受感材（Rubber）３に伝導させる。筋音センサ１の受感材２は、人の皮膚表面と密着性のあるＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。ノイズを防止するために、受感材２の周囲に導電性テープ（Conductive tape）６と合成樹脂（Acrylic plate）４および合成樹脂（Silicon rubber）５を取り付ける。これにより、非侵襲で被験者の負担が少なく、データの解析に熟練度を必要とせず、かつ、測定装置を小型化した、非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムを提供することが可能となる。
【００１４】
本発明の実施の形態の非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムは、ＭＭＧの受感材２としては高分子圧電材料ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を用い、筋音センサ１に極力ノイズが入らないように導電性テープ６、合成樹脂４、５にて、センサ先端部分を保護している。なお、筋のＭＭＧの周波数領域が５〜１００〔Hz〕であることは周知である。処理部（Filter & amp）７で、信号にハムノイズカットフィルタとローパスフィルタとを使用し、最終的な周波数解析および分散を求める際の精度の向上を図り、さらにフィルタリング後、センサからの出力は非常に小さいため、増幅器により信号を増幅させることによって計測を可能にしている。増幅した信号をオシロスコープで取得し、モニタリングを行いながらも、その一方でその波形データをＰＣに転送、記録、解析する。
【００１５】
本発明の実施の形態の非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムでは、筋音センサ１に取り付けた受感材２、３を通して筋音図（以降「ＭＭＧ」と記す）測定を行い、平均周波数および分散を求め、平均周波数および分散から筋収縮頻度の増減と速筋の参加率の増加とを把握する。平均周波数および分散から遅筋および速筋の参加状態を把握し、筋損傷または筋損傷の回復状態の様子を、筋損傷のない健常の筋の状態と照らし合わせる。これにより、筋の状態を確認することができる。
【００１６】
本発明の実施の形態の非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムでは、筋音センサ１をシンプルで小型化することにより、ポータビリティ性に優れている。また、筋音センサ１から得た測定値の解析方法は容易であり、測定者の熟練度や、医師や臨床検査技士の免許を必要としない。
【実施例１】
【００１７】
図１に示すように、筋損傷を受けた被測定者に対し、椅座位において肘間接を９０度に屈曲させ、被測定者の手に重量負荷を保持させる。重量負荷として、予め筋力計を用いて測定した最大筋力から被測定者の軽量加重と重量加重とを算出し、それぞれの重量負荷に対して目安となる測定時間を設定し、筋活動の状態の測定を行っていく。図４は、健常時の筋音（ＭＭＧ）の平均周波数ＭＰＦの測定結果であり、図５は、健常時の筋音（ＭＭＧ）の分散の測定結果である。
【実施例２】
【００１８】
筋損傷を受けていない被測定者に対し、実施例１と同様の測定を行い、筋活動の状態の比較を行った。図６は、筋損傷時の筋音（ＭＭＧ）の平均周波数ＭＰＦの測定結果であり、図７は、筋損傷時の筋音（ＭＭＧ）の分散の測定結果である。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明による非侵襲的な人の筋の損傷状態を評価する測定システムは、健康や保健、およびスポーツ選手等の筋肉トレーニングを必要とする現場において、従来の装置よりも小型でポータビリティに優れ、コスト面が向上し、利用が容易であることから、日常での使用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムの測定時の一例を示すモデル図である。
【図２】本発明の実施の形態の非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムの筋音（ＭＭＧ）センサの皮膚接触面を示す正面図である。
【図３】図２に示す筋音（ＭＭＧ）センサの断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムの、健常時の筋音（ＭＭＧ）の平均周波数ＭＰＦの測定結果を示す（ａ）上腕二頭筋（ｃｈ１）でのグラフ、（ｂ）上腕三頭筋（ｃｈ２）でのグラフである。
【図５】本発明の実施の形態の非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムの、健常時の筋音（ＭＭＧ）の分散の測定結果を示す（ａ）上腕二頭筋（ｃｈ１）でのグラフ、（ｂ）上腕三頭筋（ｃｈ２）でのグラフである。
【図６】本発明の実施の形態の非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムの、筋損傷時の筋音（ＭＭＧ）の平均周波数ＭＰＦの測定結果を示す（ａ）上腕二頭筋（ｃｈ１）でのグラフ、（ｂ）上腕三頭筋（ｃｈ２）でのグラフである。
【図７】本発明の実施の形態の非侵襲的な人の筋の状態を評価する測定システムの、筋損傷時の筋音（ＭＭＧ）の分散の測定結果を示す（ａ）上腕二頭筋（ｃｈ１）でのグラフ、（ｂ）上腕三頭筋（ｃｈ２）でのグラフである。
【符号の説明】
【００２１】
１  筋音センサ
２  受感材（PVDF film）
３  受感材（Rubber）
４  合成樹脂（Acrylic plate）
５  合成樹脂（Silicon rubber）
６  導電性テープ（Conductive tape）
７  処理部（Filter & amp）
【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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