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公開番号2023111031
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-08-10
出願番号2022012651
出願日2022-01-31
発明の名称運動機能評価システム、運動機能評価方法及び運動機能評価プログラム
出願人社会福祉法人兵庫県社会福祉事業団
代理人個人
主分類A61B 5/11 20060101AFI20230803BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】ユーザに計測装置を装着せずに、ユーザの体幹の力学量を算出して正確に運動機能を評価する運動機能評価システムを提供する。
【解決手段】本発明の運動機能評価システム1aは、着座装置10と、着座装置10の座部11に取り付けられる第1測距装置21と、情報処理装置30とを備える。情報処理装置30は、予め設定されているユーザUの大腿部54の長さ、座部11の基準位置111から第1測距装置21までの距離、及び、第1測距装置21の座部11に対する設置角度、並びに、第1測距装置21で経時的に測定されるユーザUの大腿部54までの距離データに基づいて、ユーザUの骨盤部53の座標を算出する骨盤座標算出部32と、骨盤座標算出32で算出した骨盤部53の座標に基づいて、ユーザUの少なくとも下半身の運動機能を評価する運動機能評価部34と、を有する。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
着座装置と、
前記着座装置の座部に取り付けられる第１測距装置と、
情報処理装置と、を備え、
前記情報処理装置は、
予め設定されているユーザの大腿部の長さ、前記座部の基準位置から前記第１測距装置までの距離、及び、前記第１測距装置の前記座部に対する設置角度、並びに、前記第１測距装置で経時的に測定される前記第１測距装置からユーザの大腿部までの距離データに基づいて、ユーザの骨盤部の座標を算出する骨盤座標算出部と、
前記骨盤座標算出部で算出した前記骨盤部の座標に基づいて、ユーザの少なくとも下半身の運動機能を評価する運動機能評価部と、を有する運動機能評価システム。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記情報処理装置は、前記骨盤座標算出部で算出した前記骨盤部の座標に基づいて、ユーザの関節の力学量を算出する力学量算出部をさらに備え、
前記運動機能評価部は、前記力学量算出部で算出した前記力学量に基づいて、ユーザの運動機能を評価する請求項１に記載の運動機能評価システム。
【請求項３】
前記着座装置の背もたれ部に取り付けられる第２測距装置をさらに備え、
前記力学量算出部は、前記骨盤部の座標に加えて、予め設定されている前記座部の奥行きの長さ、前記座部から前記第２測距装置までの鉛直方向距離、及び、前記第２測距装置の前記背もたれ部に対する設置角度、並びに、前記第２測距装置で経時的に測定される前記第２測距装置からユーザの体幹部までの距離データに基づいて、ユーザの関節の力学量を算出し、
前記運動機能評価部は、前記力学量算出部で算出した前記力学量に基づいて、ユーザの下半身及び上半身の運動機能を評価する請求項２に記載の運動機能評価システム。
【請求項４】
前記情報処理装置は、予め設定されているユーザの身体情報から人体リンクモデルを生成するリンクモデル生成部を備え、
ユーザの前記大腿部の長さは、前記人体リンクモデルに基づいて算出される請求項１～３のいずれか一項に記載の運動機能評価システム。
【請求項５】
ユーザが着座する着座装置の座部に取り付けられた第１測距装置を用いて、前記第１測距装置からユーザの大腿部までの距離データを経時的に取得するステップと、
予め設定されているユーザの大腿部の長さ、前記座部の基準位置から前記第１測距装置までの距離、及び、前記第１測距装置の前記座部に対する設置角度、並びに、前記第１測距装置で経時的に測定される前記第１測距装置からユーザの大腿部までの距離データに基づいて、ユーザの骨盤部の座標を算出するステップと、
前記骨盤部の座標に基づいて、ユーザの少なくとも下半身の運動機能を評価するステップと、を備える運動機能評価方法。
【請求項６】
前記着座装置の背もたれ部に取り付けられた第２測距装置を用いて、前記第２測距装置からユーザの体幹部までの距離データを経時的に取得するステップと、
前記骨盤部の座標、予め設定されている前記座部の奥行の長さ、前記座部から前記第２測距装置までの鉛直方向距離、及び、前記第２測距装置の前記背もたれ部に対する設置角度、並びに、前記第２測距装置で経時的に測定される前記第２測距装置からユーザの体幹部までの距離データに基づいて、ユーザの関節の力学量を算出するステップと、をさらに備え、
前記ユーザの運動機能を評価するステップは、前記力学量を算出するステップで算出された力学量に基づいて、ユーザの下半身及び上半身の運動機能を評価する請求項５に記載の運動機能評価方法。
【請求項７】
コンピュータに、
ユーザが着座する着座装置の座部に取り付けられた第１測距装置を用いて、前記第１測距装置からユーザの大腿部までの距離データを経時的に取得するステップと、
予め設定されているユーザの大腿部の長さ、前記座部の基準位置から前記第１測距装置までの距離、及び、前記第１測距装置の前記座部に対する設置角度、並びに、前記第１測距装置で経時的に測定される前記第１測距装置からユーザの大腿部までの距離データに基づいて、ユーザの骨盤部の座標を算出するステップと、
前記骨盤部の座標に基づいて、ユーザの少なくとも下半身の運動機能を評価するステップと、を含む処理を実行させる運動機能評価プログラム。
【請求項８】
前記コンピュータに、
前記着座装置の背もたれ部に取り付けられた第２測距装置を用いて、前記第２測距装置からユーザの体幹部までの距離データを経時的に取得するステップと、
前記骨盤部の座標、予め設定されている前記座部の奥行の長さ、前記座部から前記第２測距装置までの鉛直方向距離、及び、前記第２測距装置の前記背もたれ部に対する設置角度、並びに、前記第２測距装置で経時的に測定される前記第２測距装置からユーザの体幹部までの距離データに基づいて、ユーザの関節の力学量を算出するステップと、を含む処理をさらに実行させ、
前記ユーザの運動機能を評価するステップは、前記力学量を算出するステップで算出された力学量に基づいて、ユーザの下半身及び上半身の運動機能を評価する請求項７に記載の運動機能評価プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、介護が必要になるリスクを評価するための運動機能評価システム、運動機能評価方法及び運動機能評価プログラムに関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
超高齢社会において、健康寿命の延伸及び介護費抑制の観点から、介護予防及びフレイル対策などのために「将来介護が必要になるリスク」を評価することが強く望まれている。例えば、代表的なフレイル評価法の一つであるJ-CHS基準においては、聞き取り票への回答に加えて、握力及び歩行速度を計測する必要がある。そのため、体力測定の用具及び場所を用意する必要があり、気軽に握力及び歩行速度を計測することができず、J-CHS基準に基づいたフレイル評価を行うことができない。
【０００３】
一方、日常生活の中で現れる動作に着目し、在宅などのユーザの生活空間内で、ユーザの負担を軽減しながら継続的に運動機能を評価することも行われている。例えば、ロコモティブシンドロームの判定である。ロコモティブシンドロームは、主に立ち上がり動作及び歩行動作に基づいて判定される。立ち上がり動作及び歩行動作の全て又は一部の能力が低下すると将来介護が必要になるリスクが高くなることが知られている。そのため、これまで、立ち上がり動作及び歩行動作に着目して運動機能を評価する方法が提案されてきた。
【０００４】
この中で、立ち上がり動作に着目して運動機能を評価する方法として、以下の方法が知られている。例えば、特許文献１では、ユーザに計測装置を装着して加速度などの測定情報を取得し、測定情報に基づいてユーザの運動機能の評価を行っている。また、特許文献２では、ユーザが座る座面に設けられた荷重センサを用い、ユーザの立ち上がる動作によって座面に加わる荷重を測定し、荷重の変化量を演算して、運動機能としてユーザの体幹筋機能、下肢筋機能、及びバランス機能を判定している。また、特許文献３では、ユーザの頭部上方に距離センサを配置してユーザの頭部の移動軌跡を抽出するとともに、ユーザの足下に脚圧センサを配置してユーザの足圧重心の移動軌跡を抽出して、立ち上がり時間の判定結果と、頭部及び足圧重心の移動距離に関する判定結果の組み合わせでユーザの身体能力を評価している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６４４８０１５号公報
特開２０２０－９２９７７号公報
特開２０２０－４４２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のようにユーザに計測装置を装着する方式では、日常的に計測装置を装着することがユーザの負担となり、継続的に運動機能を測定することが難しいという問題があった。
【０００７】
また、ユーザが座る座面との関係で運動機能を評価する場合、ユーザが起立の状態から着座するまでの「着座動作」の状態と、着座して座っている状態の「着座状態」と、着座状態から起立する「起立動作」の状態の３つの状態が考えられる。しかしながら、特許文献２の荷重センサを用いる方式では、荷重センサは、座面にユーザが接触したときの「着座状態」の時のみ作動し、着座動作及び起立動作においてユーザが座面から離れていると荷重センサは生体情報を取得できない。このため、ユーザが座面から離れているときのユーザの運動機能を継続的に測定することが出来ず、ユーザの運動機能を正しく評価できないという問題があった。
【０００８】
これに対し、特許文献３のユーザの頭部の位置を検知し、ユーザの頭部の移動軌跡に基づいてユーザの運動機能を評価する構成では、日常的に計測装置を装着することなく、また、座面にユーザが接触している「着座状態」以外の「着座動作」や「起立動作」のときでも継続的にユーザの頭部の位置を測定できる。測定したユーザの頭部の位置からユーザの頭部の移動軌跡を抽出して運動機能を評価することで、継続的にユーザの運動機能を測定して評価することができる。しかしながら、例えば、起立するときで言えば、「早く起立する人」、「ゆっくり起立する人」、「大きく屈曲して起立する人」、「足の力だけで起立する人」等、健全な運動機能を有するユーザでも様々な動作を行う。そのため、ユーザの頭部の移動軌跡に基づくだけでは、ユーザの運動機能が低下しているか否かを評価することは無理があり、正しく評価できないという問題があった。なぜなら、ユーザの運動機能を正しく評価するには、ユーザの下半身と上半身の運動機能について正しく評価する必要があるからである。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ユーザに計測装置を装着せずに、ユーザの体幹の力学量を算出して正確に運動機能を評価する運動機能評価システム、運動機能評価方法及び運動機能評価プログラ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】
【００１０】
本発明の運動機能評価システムは、着座装置と、着座装置の座部に取り付けられる第１測距装置と、情報処理装置とを備える。情報処理装置は、予め設定されているユーザの大腿部の長さ、座部の基準位置から第１測距装置までの距離、及び、第１測距装置の座部に対する設置角度、並びに、第１測距装置で経時的に測定される第１測距装置からユーザの大腿部までの距離データに基づいて、ユーザの骨盤部の座標を算出する骨盤座標算出部と、骨盤座標算出部で算出した骨盤部の座標に基づいて、ユーザの少なくとも運動機能を評価する運動機能評価部とを有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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