筋緊張計測装置、筋緊張計測方法および筋緊張計測プログラム
【課題】被計測者の姿勢および／または動作の如何に拘わらず、異常な筋緊張を検出することができる筋緊張計測装置、筋緊張計測方法および筋緊張計測プログラムを提供する。
【解決手段】筋緊張計測装置１は、姿勢・動作情報取得部２、筋電位計測部３、姿勢・動作情報判別部４、筋電位データベース（筋電位ＤＢ）５、筋電位推定部６および異常筋緊張検出部７を備える。筋電位計測部３は、被計測者の身体で発生した筋電位を計測する。姿勢・動作情報取得部２は、被計測者の姿勢・動作情報を取得する。姿勢・動作情報判別部４は、姿勢・動作情報により、被計測者がどのような姿勢・動作であるかを判別する。筋電位推定部６は、筋電位ＤＢ５を用い、姿勢・動作情報から発生すべき筋電位を推定する。異常筋緊張検出部７は、実測筋電位とその同時間における推定筋電位とを比較することによって、被計測者の筋緊張の異常を検出する。
【解決手段】筋緊張計測装置１は、姿勢・動作情報取得部２、筋電位計測部３、姿勢・動作情報判別部４、筋電位データベース（筋電位ＤＢ）５、筋電位推定部６および異常筋緊張検出部７を備える。筋電位計測部３は、被計測者の身体で発生した筋電位を計測する。姿勢・動作情報取得部２は、被計測者の姿勢・動作情報を取得する。姿勢・動作情報判別部４は、姿勢・動作情報により、被計測者がどのような姿勢・動作であるかを判別する。筋電位推定部６は、筋電位ＤＢ５を用い、姿勢・動作情報から発生すべき筋電位を推定する。異常筋緊張検出部７は、実測筋電位とその同時間における推定筋電位とを比較することによって、被計測者の筋緊張の異常を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病気または心理的な緊張等に起因する異常な筋緊張を検出する筋緊張計測装置、筋緊張計測方法および筋緊張計測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、身体に取り付けて、生体情報（血圧または心拍数等）を測定し、分析を行い、生体情報が異常であるか否かを検出する計測装置が多数開発されている。これらの計測装置の中には、さらに多様な機能を備えた装置もある。例えば、特許文献１には、生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速度情報に基づいて、生体の血圧値を監視する血圧監視装置において、高い血圧監視精度が得られる血圧監視装置が紹介されている。
【０００３】
生体情報の異常を検出する計測装置のうち、筋緊張の異常を検出する計測装置についても開発されている。筋緊張の異常は、病気または心理的な要因等による緊張時において起こる場合が多い。筋緊張の計測に関連する装置については、例えば、特許文献２に記載されている。特許文献２には、計測した筋緊張度から高緊張時間帯を学習し、高緊張時間帯になる前、すなわち筋状態が悪化する前に、使用者に緊張緩和を促す報知を行う緊張緩和装置または緊張緩和システムについて記載されている。通常、このような筋緊張の異常を計測する技術としては、筋電位を測定する方法が用いられている。
【０００４】
筋緊張の異常を検出する他の技術には、医師が患者の身体を他動的に動かし、抵抗感を感じるか否かで患者の筋緊張を評価する方法も存在する。例えば、これに関連する技術として、非特許文献１には、患者の体の動作と筋活動の対応を検査官が検査する筋力検査法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０４３１４７号公報
【特許文献２】特開２００８−０２２９３４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Helen J. Hislop, Jacqueline Montgomery著、津山直一・中村耕三訳「新・徒手筋力検査法」共同医書出版社、２００８年３月１日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
血圧、心拍数または筋緊張等の生体情報の計測において、該生体情報が正常か異常かは被計測者の姿勢または動作によって変化する場合がある。特許文献１に記載の血圧監視装置においても、生体情報（脈派情報）から予測した生体情報（血圧）が異常である場合に異常な生体情報であると検出するため、被計測者の姿勢等は考慮されていない。特許文献２に記載の緊張緩和装置中の筋緊張計測手段においても、被計測者の姿勢等は考慮されていない。
【０００８】
特に、筋緊張の測定においては、被計測者の腕等に計測装置を装着した場合、腕の姿勢等によって異常とされる筋緊張の状態（異常とされる筋電位の値）は大きく変化する。そのため、筋緊張の計測・異常検出においては、専門知識をもつ医師または検査官等の第三者が、被計測者の姿勢等が計測に適しているか否かを確認する必要がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、被計測者の姿勢および／または動作の如何に拘わらず、異常な筋緊張を検出することができる筋緊張計測装置、筋緊張計測方法および筋緊張計測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】
本発明の第１の観点にかかる筋緊張計測装置は、
被計測者の身体で発生した筋電位を計測する筋電位計測手段と、
前記被計測者の姿勢および／または動作の情報である姿勢・動作情報を取得する姿勢・動作情報取得手段と、
前記姿勢・動作情報により、前記被計測者がどのような姿勢および／または動作であるかを判別する姿勢・動作情報判別手段と、
予め記憶された、被計測者が特定の姿勢および／または動作をとり、身体の特定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報から、前記姿勢・動作情報判別手段により判別された前記被計測者の姿勢および／または動作において、発生すべき筋電位を推定する筋電位推定手段と、
前記筋電位計測手段によって計測された実測筋電位と、その同時間における前記筋電位推定手段によって推定された発生すべき推定筋電位とを比較することによって、前記被計測者の筋緊張の異常を検出する異常筋緊張検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の観点にかかる筋緊張計測方法は、
被計測者の身体で発生した筋電位を計測する筋電位計測ステップと、
前記被計測者の姿勢および／または動作の情報である姿勢・動作情報を取得する姿勢・動作情報取得ステップと、
前記姿勢・動作情報により、前記被計測者がどのような姿勢および／または動作であるかを判別する姿勢・動作情報判別ステップと、
予め記憶された、被計測者が特定の姿勢および／または動作をとり、身体の特定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報から、前記姿勢・動作情報判別ステップにより判別された前記被計測者の姿勢および／または動作において、発生すべき筋電位を推定する筋電位推定ステップと、
前記筋電位計測ステップによって計測された実測筋電位と、その同時間における前記筋電位推定ステップによって推定された発生すべき推定筋電位とを比較することによって、前記被計測者の筋緊張の異常を検出する異常筋緊張検出ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の観点にかかる筋緊張計測プログラムは、コンピューターに、
被計測者の身体で発生した筋電位を計測する筋電位計測ステップと、
前記被計測者の姿勢および／または動作の情報である姿勢・動作情報を取得する姿勢・動作情報取得ステップと、
前記姿勢・動作情報により、前記被計測者がどのような姿勢および／または動作であるかを判別する姿勢・動作情報判別ステップと、
予め記憶された、被計測者が特定の姿勢および／または動作をとり、身体の特定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報から、前記姿勢・動作情報判別ステップにより判別された前記被計測者の姿勢および／または動作において、発生すべき筋電位を推定する筋電位推定ステップと、
前記筋電位計測ステップによって計測された実測筋電位と、その同時間における前記筋電位推定ステップによって推定された発生すべき推定筋電位とを比較することによって、前記被計測者の筋緊張の異常を検出する異常筋緊張検出ステップと、
を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る筋緊張計測装置、筋緊張計測方法および筋緊張計測プログラムによれば、被計測者の姿勢および／または動作の如何に拘わらず、異常な筋緊張を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る筋緊張計測装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る筋緊張計測システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２に係る筋緊張計測装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】実施の形態２に係る筋電位計測システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２に係る筋電位推定システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態２に係る異常筋緊張検出システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の具体例１に係る筋電位データベースに格納され筋電位推定部が使用する変換テーブルを示す図である。
【図８】具体例１に係る肩関節の屈曲角度を示す図である。
【図９】具体例１に係る筋緊張計測装置の使用状況を示す図である。
【図１０】具体例１に係る時間経過における肩関節の屈曲角度を示す図である。
【図１１】具体例１に係る時間経過における予測される筋電位の振幅の極大値を示す図である。
【図１２】具体例１に係る時間経過における筋電位センサにより計測された筋電位を示す図である。
【図１３】本発明の具体例２に係る筋緊張計測装置の使用状況を示す図である。
【図１４】本発明に係る筋緊張計測装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。
【００１６】
本実施の形態において、筋緊張の異常とは、病気または心理的な要因等によって、通常の人間の平常時における筋緊張とは異なる状態、例えば筋緊張亢進または低下の状態をいう。正常な筋電位とは、通常の人間が平常時に特定の姿勢および／または動作を行った場合における、身体の特定の部位で発生する筋電位（筋電位の振幅の状態）をいう。平常時の通常の人間とは、病気または心理的な要因等による筋緊張の異常が起きていない人間をいう。また、本実施の形態において、被計測者の姿勢とは、被計測者が制止した状態における身体の構えをいい、被計測者の動作とは被計測者が動いた状態における身体の動きをいう。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る筋緊張計測装置の構成例を示すブロック図である。本実施の形態１では、筋緊張計測装置１は、姿勢・動作情報取得部２と、筋電位計測部３と、姿勢・動作情報判別部４と、筋電位データベース（筋電位ＤＢ）５と、筋電位推定部６と、異常筋緊張検出部７と、異常筋緊張表示部８とを備える。本実施の形態１に係る筋緊張計測装置１では、少なくとも前述した各構成部を有する限り、筋緊張計測装置１として全て一体に構成しても、２つ以上の装置から構成しても構わない。
【００１８】
姿勢・動作情報取得部２は、被計測者の姿勢・動作についての情報（以下、姿勢・動作情報）を取得し、姿勢・動作情報判別部４に送る。姿勢・動作情報判別部４は、姿勢・動作情報を受け取り、被計測者がどのような姿勢・動作であるかを判別する。これらの姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４は、例えば、加速度・角速度センサまたはモーションキャプチャ等の人間の動きを定量的に測定できる当業者にとって公知の技術により構成されている。姿勢・動作情報判別部４は、判別した姿勢・動作情報を筋電位推定部６に送る。
【００１９】
筋電位計測部３は、筋緊張を計測する被計測者の身体の所定の部位で発生した筋電位を計測する。筋電位計測部３によって計測された筋電位を、以下、実測筋電位という。筋電位計測部３は、例えば、被計測者の身体に取り付ける筋電位センサ等、筋電位を計測することができる公知の技術を用いて構成されている。筋電位計測部３は、実測筋電位を異常筋緊張検出部７に送る。
【００２０】
筋電位ＤＢ５には、被計測者が特定の姿勢・動作をとり、身体の所定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報が格納されている。具体的には、被計測者が任意の姿勢・動作をとった場合における、被計測者の身体の所定の部位に発生すべき正常な筋電位の振幅（ベースラインからの変化量）の極大値の情報が格納されている。これは、正常な筋電位の振幅の極大値は、被計測者の姿勢・動作によって異なるためである。すなわち、筋電位ＤＢ５には、被計測者の任意の姿勢・動作からの、該所定の部位に発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値への変換テーブルが格納されている。このような正常な筋電位の情報は、例えば、予め病気または心理的な要因等による筋緊張の異常が起きていない人間の筋電位を計測し、筋電位ＤＢ５に格納しておく。
【００２１】
筋電位推定部６は、筋電位ＤＢ５に格納されている情報から、姿勢・動作情報判別部４によって判別された被計測者の姿勢・動作において、発生すべき筋電位を推定する。すなわち、送られた姿勢・動作情報から、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報へ変換する。このように筋電位推定部６によって推定された筋電位の振幅の極大値を、以下、推定筋電位という。筋電位推定部６は、推定筋電位を異常筋緊張検出部７に送る。
【００２２】
異常筋緊張検出部７は、筋電位計測部３によって計測された実測筋電位と、その同時間における筋電位推定部６によって推定された推定筋電位とを比較することによって、被計測者の筋緊張の異常を検出する。ここでの同時間とは、後にフローチャートを用いて詳細に述べるが、実測筋電位が計測された時間と、姿勢・動作情報取得部２によって姿勢・動作情報が取得された時間とが同時間という意味である。異常筋緊張検出部７は、具体的には、実測筋電位が推定筋電位（発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値）を超えていた場合に筋緊張の異常を検出する。
【００２３】
異常筋緊張表示部８は、異常筋緊張検出部７によって筋緊張が異常であると検出された場合、筋緊張の異常を被計測者に表示する。例えば、異常筋緊張表示部８は、ディスプレイ等の画面による画像やテキストを用いた提示、アラーム等の音声による提示、または、ランプ等の光による提示によって、被計測者に異常筋緊張を表示する。具体的には、例えば、ディスプレイの画面に「異常筋緊張が検出されています。リラックスしてください。」といったテキストを表示する。
【００２４】
図２は、実施の形態１に係る筋緊張計測システムの動作の一例を示すフローチャートである。以下、図１および図２を用いて、本実施の形態１における実際の筋緊張計測時における筋緊張計測装置１の動作について説明する。
【００２５】
姿勢・動作情報取得部２は、筋緊張を計測する被計測者の姿勢・動作情報を取得し（ステップＳ１０１）、姿勢・動作情報判別部４に該姿勢・動作情報を送る。次に、筋電位計測部３は、筋緊張を計測する被計測者の身体の所定の部位で発生した筋電位（実測筋電位）を計測する（ステップＳ１０２）。その際、後に実測筋電位と推定筋電位とをほぼ同程度の時間において比較できるよう、姿勢・動作情報の取得時の実際の筋電位の値と筋電位計測部３の計測した実測筋電位の値とがほぼ変化しない程度の時間差において、ステップＳ１０１およびステップＳ１０２が行われる。筋電位計測部３は、計測した実測筋電位を異常筋緊張検出部７に送る。具体的には、例えば、Ｘ１（ｍＶ）の筋電位を計測したという情報を送る。
【００２６】
姿勢・動作情報判別部４は、送られた該姿勢・動作情報を判別し（ステップＳ１０３）、筋電位推定部６に送る。具体的には、例えば、送られた該姿勢・動作情報が、右腕肩関節Ｙ１°屈曲という姿勢・動作であることを判別し、筋電位推定部６に送る。筋電位推定部６は、判別された姿勢・動作情報を受け取り、該姿勢・動作情報から筋電位を推定（すなわち、変換）するために必要な情報を、筋電位ＤＢ５から読み出す（ステップＳ１０４）。前述したように、筋電位ＤＢ５には、被計測者が任意の姿勢・動作をとった場合における、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報が格納されている。すなわち、筋電位ＤＢ５から読み出す情報とは、判別された姿勢・動作情報に基づく発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報をいう。具体的には、例えば、判別された姿勢・動作情報が右腕肩関節Ｙ１°屈曲という情報の場合、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値はＺ１（ｍＶ）という情報を読み出す。
【００２７】
筋電位推定部６は、読み出された筋電位情報から筋電位を推定し（ステップＳ１０５）、推定筋電位を異常筋緊張検出部７に送る。具体的には、例えば、推定筋電位はＺ１（ｍＶ）という情報を送る。
【００２８】
異常筋緊張検出部７は、送られた実測筋電位と推定筋電位とを比較する（ステップＳ１０６）。その際、実測筋電位が推定筋電位を超えているかを判断する（ステップＳ１０７）。具体的には、例えば、実測筋電位Ｘ１（ｍＶ）が推定筋電位はＺ１（ｍＶ）を超えているか否かを判断する。実測筋電位が推定筋電位を超えている場合（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）、異常筋緊張検出部７は、異常筋緊張を設定し（ステップＳ１０８）、異常筋緊張情報を異常筋緊張表示部８に送る。異常筋緊張表示部８は、送られた異常筋緊張情報を表示する（ステップＳ１０９）。その後、ステップＳ１０１に戻り、継続的に筋緊張計測を行う。一方、実測筋電位が推定筋電位を超えていない場合（ステップＳ１０７、ＮＯ）、異常筋緊張検出部７は、正常筋緊張を設定し（ステップＳ１１０）、その後、ステップＳ１０１に戻り、継続的に筋緊張計測を行う。
【００２９】
本実施の形態１によれば、被計測者の姿勢等に基づき筋電位を推定し異常筋緊張を検出しているため、被計測者の姿勢および／または動作の如何に拘わらず、異常な筋緊張を検出することができる。すなわち、被計測者の姿勢等を確認するための医師や検査官等の第三者の立ち会いが不要であり、日常的かつ長時間継続的な筋緊張の計測が可能となる。
【００３０】
さらに、本実施の形態１に係る筋緊張計測装置１は、異常筋緊張表示部８を備えるため、異常筋緊張が検出された場合に被計測者に異常筋緊張を提示し、筋緊張の緩和等を促すことができる。
【００３１】
（実施の形態２）
本実施の形態２に係る筋緊張計測装置１は、異常筋緊張表示部８を備えず、計時部９と、実測筋電位情報記憶部１０と，推定筋電位情報記憶部１１と、筋緊張情報記憶部１２とを備えるという点で、前述した実施の形態１と異なる。以下、実施の形態１と異なる部分について特に詳細に説明する。
【００３２】
図３は、本発明の実施の形態２に係る筋緊張計測装置の構成例を示すブロック図である。本実施の形態２では、筋緊張計測装置１は、姿勢・動作情報取得部２と、筋電位計測部３と、姿勢・動作情報判別部４と、筋電位ＤＢ５と、筋電位推定部６と、異常筋緊張検出部７と、計時部９と、実測筋電位情報記憶部１０と、推定筋電位情報記憶部１１と、筋緊張情報記憶部１２とを備える。筋緊張計測装置１、姿勢・動作情報取得部２、筋電位計測部３、姿勢・動作情報判別部４、筋電位ＤＢ５、筋電位推定部６および異常筋緊張検出部７についての詳細は、実施の形態１とほぼ同様であるが、異なる部分については以下に述べる。
【００３３】
筋緊張計測装置１は、実施の形態１と同様に、少なくとも前述した各構成部を有する限り、筋緊張計測装置１として全て一体に構成しても、２つ以上の装置から構成しても構わない。特に、本実施の形態２では、図４ないし図６を用いて後に詳細に説明するが、筋緊張計測システムを、筋電位計測システムと、筋電位推定システムと、異常筋緊張検出システムとで構成している。そこで、例えば、それぞれのシステムを有する３つの装置として構成しても構わない。
【００３４】
計時部９は、筋電位計測部３によって筋電位を計測した時間（以下、筋電位計測時間）、および、姿勢・動作情報取得部２によって被計測者の姿勢・動作情報を取得した時間すなわち被計測者が特定の姿勢・動作をとった時間（以下、姿勢・動作取得時間）を計測する。
【００３５】
筋電位計測部３については、実施の形態１とほぼ同様であるが、計測された筋電位計測時間の情報を含む実測筋電位の情報を、実測筋電位情報記憶部１０に送る。すなわち、タイムスタンプが付随した実測筋電位の情報を、実測筋電位情報記憶部１０に送る。
【００３６】
姿勢・動作情報取得部２についても、実施の形態１とほぼ同様であるが、計測された姿勢・動作取得時間の情報を含む姿勢・動作情報を、姿勢・動作情報判別部４に送る。姿勢・動作情報判別部４は、判別した姿勢・動作情報（姿勢・動作取得時間の情報を含む）を筋電位推定部６に送る。筋電位推定部６は、実施の形態１と同様に筋電位ＤＢ５から必要な情報を読み出し、推定筋電位を推定筋電位情報記憶部１１に送る。その際、筋電位推定部６は、姿勢・動作取得時間情報についても推定筋電位情報記憶部１１に送る。すなわち、タイムスタンプが付随した推定筋電位の情報を、推定筋電位情報記憶部１１に送る。
【００３７】
実測筋電位情報記憶部１０は、筋電位計測部３から送られたタイムスタンプが付随した実測筋電位の情報を一時的に記憶する。推定筋電位情報記憶部１１についても同様に、筋電位推定部６から送られたタイムスタンプが付随した推定筋電位の情報を一時的に記憶する。
【００３８】
異常筋緊張検出部７は、実測筋電位情報記憶部１０および推定筋電位情報記憶部１１から、同時間における実測筋電位の情報と推定筋電位の情報とを読み出し、比較することによって筋緊張の異常を検出する。具体的な検出方法については、実施の形態１と同様である。異常筋緊張検出部７は、読み出した実測筋電位の情報、推定筋電位の情報および検出した異常または正常筋緊張の情報を、筋緊張情報記憶部１２に送る。異常または正常筋緊張情報とは、例えば、異常または正常筋緊張として検出された時間帯等の情報のことをいう。筋緊張情報記憶部１２は、送られた実測筋電位の情報、推定筋電位の情報および検出した異常または正常筋緊張の情報等を、順次記憶する。
【００３９】
図４ないし図６は、実施の形態２に係る筋緊張計測システムの動作の一例を示すフローチャートである。以下、図４ないし図６を用いて、本実施の形態２における実際の筋緊張計測時における筋緊張計測装置１の動作について説明する。
【００４０】
図４は、実施の形態２に係る筋電位計測システムの動作の一例を示すフローチャートである。筋電位計測部３は、筋緊張を計測する被計測者の身体の所定の部位で発生した筋電位（実測筋電位）を計測する（ステップＳ２１１）。その際、計時部９によって筋電位計測時間が計測されているため、実測筋電位の情報にはタイムスタンプが付随する。筋電位計測部３は、計測した実測筋電位の情報を実測筋電位情報記憶部１０に送る。具体的には、例えば、何時何分何秒にＸ２（ｍＶ）の筋電位を計測したという情報を送る。実測筋電位情報記憶部１０は、タイムスタンプが付随した実測筋電位の情報を一時記憶する（ステップＳ２１２）。その後、ステップＳ２１１に戻り、継続的に筋電位計測を行う。
【００４１】
図５は、実施の形態２に係る筋電位推定システムの動作の一例を示すフローチャートである。姿勢・動作情報取得部２は、筋緊張を計測する被計測者の姿勢・動作情報を取得する（ステップＳ２２１）。その際、計時部９によって姿勢・動作取得時間が計測されているため、姿勢・動作情報にはタイムスタンプが付随する。姿勢・動作情報取得部２は、姿勢・動作情報判別部４に該姿勢・動作情報を送る。
【００４２】
姿勢・動作情報判別部４は、送られた該姿勢・動作情報を判別し（ステップＳ２２２）、筋電位推定部６に送る。この際、筋電位推定部６に送られる姿勢・動作情報についても姿勢・動作取得時間のタイムスタンプが付随する。具体的には、例えば、何時何分何秒に右腕肩関節Ｙ２°屈曲という姿勢・動作の情報を、筋電位推定部６に送る。筋電位推定部６は、判別された姿勢・動作情報を受け取り、該姿勢・動作情報から筋電位を推定（すなわち、変換）するために必要な情報を、筋電位ＤＢ５から読み出す（ステップＳ２２３）。この際、筋電位ＤＢ５から読み出す情報とは、実施の形態１と同様に、判別された姿勢・動作情報に基づく発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報をいう。具体的には、例えば、判別された姿勢・動作情報が右腕肩関節Ｙ２°屈曲という情報の場合、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値はＺ２（ｍＶ）という情報を読み出す。
【００４３】
筋電位推定部６は、読み出した筋電位情報から筋電位を推定し（ステップＳ２２４）、推定筋電位の情報を推定筋電位情報記憶部１１に送る。この際、姿勢・動作取得時間のタイムスタンプの情報についても送られる。具体的には、例えば、何時何分何秒の推定筋電位はＺ２（ｍＶ）という情報が送られる。推定筋電位情報記憶部１１は、タイムスタンプが付随した推定筋電位の情報を一時記憶する（ステップＳ２２５）。その後、ステップＳ２２１に戻り、継続的に筋電位推定を行う。
【００４４】
図６は、実施の形態２に係る異常筋緊張検出システムの動作の一例を示すフローチャートである。異常筋緊張検出部７は、実測筋電位情報記憶部１０および推定筋電位情報記憶部１１から、それぞれ同時間のタイムスタンプが付随した実測筋電位の情報または推定筋電位の情報を読み出す（ステップＳ２３１）。次に、読み出した同時間における実測筋電位と推定筋電位とを比較する（ステップＳ２３２）。その際、実測筋電位が推定筋電位を超えているかを判断する（ステップＳ２３３）。具体的には、例えば、何時何分何秒において、実測筋電位Ｘ２（ｍＶ）が推定筋電位Ｚ２（ｍＶ）を超えているか否かを判断する。
【００４５】
実測筋電位が推定筋電位を超えている場合（ステップＳ２３３、ＹＥＳ）、異常筋緊張検出部７は、異常筋緊張を設定し（ステップＳ２３４）、実測筋電位の情報、推定筋電位の情報および異常筋緊張の情報を筋緊張情報記憶部１２に送る。一方、実測筋電位が推定筋電位を超えていない場合（ステップＳ２３３、ＮＯ）、異常筋緊張検出部７は、正常筋緊張を設定し（ステップＳ２３５）、実測筋電位の情報、推定筋電位の情報および正常筋緊張の情報を筋緊張情報記憶部１２に送る。
【００４６】
筋緊張情報記憶部１２は、送られた実測筋電位の情報、推定筋電位の情報および異常または正常筋緊張の情報を記憶する（ステップＳ２３６）。その後、ステップＳ２３１に戻り、継続的に（他の時間のタイムスタンプにおける）異常筋緊張検出を行う。
【００４７】
本実施の形態２によれば、被計測者の姿勢等に基づき筋電位を推定し異常筋緊張を検出しているため、被計測者の姿勢および／または動作の如何に拘わらず、異常な筋緊張を検出することができる。すなわち、被計測者の姿勢等を確認するための医師や検査官等の第三者の立ち会いが不要であり、日常的かつ長時間継続的な筋緊張の計測が可能となる。
【００４８】
特に、本実施の形態２によれば、筋緊張情報記憶部１２を有しているため、被計測者が本実施の形態２にかかる筋緊張計測装置１を日常において長時間継続的に装着した後に、どの時間帯等おいて異常筋緊張が検出されたのか確認をすることができる。すなわち、筋電位計測時間または姿勢・動作取得時間、姿勢・動作等の情報を対比させて、どのような場合に筋緊張の異常が発生するかを知ることができる。
【００４９】
本実施の形態２では、筋緊張情報記憶部１２は、実測筋電位の情報、推定筋電位の情報および異常または正常筋緊張の情報を記憶するよう構成したが、その他の情報についても記憶するよう筋緊張計測装置１および筋緊張情報記憶部１２を構成しても構わない。例えば、タイムスタンプが付随され判別した姿勢・動作情報（具体的には、例えば、何時何分何秒に右腕肩関節Ｙ２°屈曲していたという情報）についても記憶するよう構成してもよい。また、異常筋緊張の情報（異常筋緊張が検出された時間等）のみを記憶するよう構成しても構わない。
【００５０】
実施の形態１および２では、異常筋緊張検出部７において異常筋緊張であるか否かを判断する際に、実測筋電位が推定筋電位（振幅の極大値）を超えているか否かで判断を行う場合について記載したが、実測筋電位と推定筋電位とを比較することによって、異常筋緊張を検出できればどのような判断方法でも構わない。例えば、予め筋電位ＤＢ５に、ある程度範囲を持った推定筋電位（例えば、Ｘ（ｍＶ）〜Ｙ（ｍＶ））のデータを格納しておいた場合、その範囲外の実測筋電位が計測された場合に異常筋緊張と検出してもよい。
【００５１】
また、実測筋電位および推定筋電位の値の比較についても、一定時間経過ごとのある時間における各筋電位の値について比較しても、一定時間帯における平均値による各電位の値について比較しても構わない。
【００５２】
さらに、実施の形態１および２では、発生した筋電位を計測する被計測者の身体の部位を所定の部位と仮定して記載した。これは、筋電位を計測する身体の部位により、正常な筋電位が異なる場合があるためである。しかし、例えば、筋電位ＤＢ５に所望の複数の身体の部位についての筋電位の情報を格納しておき、ディスプレイのパネル操作等によって外部から筋電位を計測する身体の部位を入力できるようにする。すると、本発明に係る筋緊張計測装置１を被計測者の身体の様々な部位において使用することができる。
【００５３】
実施の形態１および２では、異常筋緊張表示部８または筋緊張情報記憶部１２等の様々な構成部を有する筋緊張計測装置１について記載したが、少なくとも、姿勢・動作情報取得部２、筋電位計測部３、姿勢・動作情報判別部４、筋電位ＤＢ５、筋電位推定部６、異常筋緊張検出部７を備えれば、どのような構成でも構わない。例えば、図１に示す実施の形態１において、異常筋緊張表示部８を筋緊張情報記憶部１２としてもよいし、異常筋緊張表示部８および筋緊張情報記憶部１２を組み合わせた構成でも構わない。
【００５４】
以下に、具体例を用いて本発明の実施の形態の動作を説明する。
【００５５】
（具体例１）
本具体例１は、本発明に係る筋緊張計測装置１を、上腕部の前方挙上（被計測者の姿勢および動作）に使用し、右腕の三角筋前部（筋電位を計測する身体の部位）の筋緊張を計測した場合における具体的な動作例である。
【００５６】
三角筋前部は、対応する上腕部の前方挙上を行うのに使われる筋である。図７は、本発明の具体例１に係る筋電位ＤＢに格納され筋電位推定部が使用する変換テーブルを示す図である。図７に示すように、肩関節の屈曲角度は、上腕部の前方挙上が低い（肩関節の屈曲角度が小さい）と小さい筋電位が推定され、上腕部の前方挙上が高い（肩関節の屈曲角度が大きい）と大きい筋電位が推定される。図８は、具体例１に係る肩関節の屈曲角度を示す図である。なお、図７に示す変換テーブルおよび三角筋前部と上腕部の前方挙上との関係の詳細については、非特許文献１を参照されたい。
【００５７】
図９は、具体例１に係る筋緊張計測装置の使用状況を示す図である。被計測者は筋電位センサ１３および加速度・角速度センサ１４を装着している。筋電位センサ１３は、三角筋前部の筋電位が計測できるよう、図９に示す位置に装着する。加速度・角速度センサ１４は、右上腕部の姿勢（角度）および動作（角度の変化量）を計測できる。加速度・角速度センサ１４は、加速度および角速度センサを用いた身体の運動・姿勢の計測に係る公知の技術である。この技術の詳細については、橋本渉、田村紘之、野間春生、多田昌裕、小暮潔「無線加速度センサによる上腕関節可動域の測定手法」http://www.is.oit.ac.jp/~whashimo/server/~whashimo/Article/Paper/2008WUVR.pdfを参照されたい。
【００５８】
すなわち、本具体例１においては、被計測者の右腕の三角筋前部の筋電位を計測する筋電位センサ１３は筋電位計測部３として機能しており、被計測者の右上腕部に装着した加速度・角速度センサ１４は姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４として機能している。
【００５９】
まず、姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４として機能する加速度・角速度センサ１４によって、被計測者の右上腕部の角度および角度の変化量が、姿勢・動作情報として取得、判別される。姿勢・動作情報取得時には、計時部９によってタイムスタンプが附随される。図１０は、具体例１に係る時間経過における肩関節の屈曲角度を示す図である。このように判別された姿勢・動作情報は、筋電位推定部６に送られる。
【００６０】
筋電位推定部６は、図１０に示す姿勢・動作情報から、図７に示す変換テーブル（筋電位ＤＢ５に格納）を用いて、筋電位の振幅の極大値を推定する。図１１は、具体例１に係る時間経過における予測される筋電位の振幅の極大値を示す図である。すなわち、このように予測される筋電位の振幅の極大値は、推定筋電位であり、該推定筋電位は、異常筋緊張検出部７に送られる。
【００６１】
一方、筋電位計測部３として機能する筋電位センサ１３によって、被計測者の右腕の三角筋前部の筋電位が計測される。計測された筋電位は、計時部９によってタイムスタンプが附随される。図１２は、具体例１に係る時間経過における筋電位センサにより計測された筋電位を示す図である。このように計測された実測筋電位は、異常筋緊張検出部７に送られる。
【００６２】
異常筋緊張検出部７は、筋電位センサ１３（筋電位計測部３）から送られた被計測者の右腕の三角筋前部で発生した実測筋電位と、加速度・角速度センサ１４（姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４）の情報に基づき筋電位推定部６から送られた被計測者の右腕の三角筋前部の筋電位の推定筋電位との比較を行う。実測筋電位が推定筋電位を超えている場合、右腕の三角筋前部の筋電位を異常筋緊張として検出する。
【００６３】
図１２に示す実測筋電位と図１１に示す推定筋電位とを比較すると、ｔＡ〜ｔＢの時間帯において、実測筋電位が推定筋電位を超えており、異常筋緊張と検出される。このような異常筋緊張が検出された時間帯や異常筋緊張が検出された肩関節の屈曲角度等（異常筋緊張検出情報）は、筋緊張情報記憶部１２に記憶される。また、図１２に示す実測筋電位のデータ（実測筋電位情報）、図１０に示す肩関節の屈曲角度のデータ（姿勢・動作情報）、および、図１１に示す推定筋電位のデータについても筋緊張情報記憶部１２に記憶される。
【００６４】
本具体例１では、右腕の三角筋前部の実測筋電位と、右上腕部の姿勢・動作から推定される推定筋電位との比較により筋緊張を計測することにより、異常な筋緊張を検出することができる。すなわち、被計測者の姿勢等を確認するための医師や検査官等の第三者の立ち会いが不要であり、日常的かつ長時間継続的な筋緊張の計測が可能となる。また、継続的な筋緊張の計測を行った後に、どの時間にどのような姿勢等において筋緊張が行われていたかを確認することができる。
【００６５】
本具体例１においては、筋電位ＤＢ５、筋電位推定部６、異常筋緊張検出部７、計時部９および筋緊張情報記憶部１２を備えている装置については限定していないが、例えば、筋電位センサ１３または加速度・角速度センサ１４がこれらの構成部を備えてもよいし、その他の装置がこれらの構成部を備えても構わない。また、実施の形態２において記載した、筋電位情報を一時記憶する実測筋電位情報記憶部１０および推定筋電位情報記憶部１１を、筋電位センサ１３または加速度・角速度センサ１４中に構成しても構わない。
【００６６】
（具体例２）
本具体例２は、姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４が、加速度・角速度センサ１４ではなく、モーションキャプチャ用マーカー１５およびモーションキャプチャ用動画収録カメラ１６で構成されている点において前述した具体例１と異なる。被計測者の姿勢および動作は上腕部の前方挙上であり、筋電位を計測する身体の部位は右腕の三角筋前部である点は具体例１と同様である。本具体例２に係る筋電位ＤＢ５に格納され筋電位推定部６が使用する変換テーブルは、具体例１において示した図７と同様である。
【００６７】
図１３は、本発明の具体例２に係る筋緊張計測装置の使用状況を示す図である。被計測者は筋電位センサ１３およびモーションキャプチャ用マーカー１５を装着している。モーションキャプチャ用マーカー１５は、モーションキャプチャ用動画収録カメラ１６によって収録されている。筋電位センサ１３は、三角筋前部の筋電位が計測できるよう、図１３に示す位置に装着されている。モーションキャプチャ用マーカー１５およびモーションキャプチャ用動画収録カメラ１６は、当業者にとって公知の技術であるモーションキャプチャの技術を用いて被計測者が右上腕部に装着したマーカーを撮影した動画から右上腕部の姿勢（角度）および動作（角度の変化量）を計測する。
【００６８】
まず、姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４として機能するモーションキャプチャ用マーカー１５およびモーションキャプチャ用動画収録カメラ１６によって、被計測者の右上腕部の角度および角度の変化量が、姿勢・動作情報として取得、判別される。姿勢・動作情報取得時には、計時部９によってタイムスタンプが附随される。取得され、判別された姿勢・動作判別情報は、具体例１に示す図１０と同様とする。このように判別された姿勢・動作情報は、筋電位推定部６に送られる。筋電位推定部６は、図１０に示す姿勢・動作情報から、図７に示す変換テーブルを用いて、筋電位の振幅の極大値を推定する。予測される筋電位の振幅の極大値、すなわち推定筋電位についても、具体例１に示す図１１と同様とする。推定筋電位は、異常筋緊張検出部７に送られる。
【００６９】
一方、筋電位計測部３として機能する筋電位センサ１３によって、被計測者の右腕の三角筋前部の筋電位が計測される。計測された筋電位は、計時部９によってタイムスタンプが附随される。計測された実測筋電位は、具体例１に示す図１２と同様とする。このように計測された実測筋電位は、異常筋緊張検出部７に送られる。
【００７０】
異常筋緊張検出部７は、筋電位センサ１３（筋電位計測部３）から送られた実測筋電位と、モーションキャプチャ用マーカー１５およびモーションキャプチャ用動画収録カメラ１６（姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４）の情報から得た推定筋電位との比較を行う。実測筋電位が推定筋電位を超えている場合、右腕の三角筋前部の筋電位を異常筋緊張として検出する。異常筋緊張の検出および筋緊張情報記憶部１２に記憶されるデータについては具体例１と同様である。
【００７１】
本具体例２では、右腕の三角筋前部の実測筋電位と、右上腕部の姿勢・動作から推定される推定筋電位との比較により筋緊張を計測することにより、異常な筋緊張を検出することができる。すなわち、被計測者の姿勢等を確認するための医師や検査官等の第三者の立ち会いが不要であり、日常的かつ長時間継続的な筋緊張の計測が可能となる。また、継続的な筋緊張の計測を行った後に、どの時間にどのような姿勢等において筋緊張が行われていたかを確認することができる。
【００７２】
本具体例２においては、筋電位ＤＢ５、筋電位推定部６，異常筋緊張検出部７、計時部９および筋緊張情報記憶部１２を備えている装置については限定していないが、例えば、筋電位センサ１３、モーションキャプチャ用マーカー１５またはモーションキャプチャ用動画収録カメラ１６がこれらの構成部を備えてもよいし、その他の装置がこれらの構成部を備えても構わない。また、実施の形態２において記載した、筋電位情報を一時記憶する実測筋電位情報記憶部１０および推定筋電位情報記憶部１１を、筋電位センサ１３またはモーションキャプチャ用動画収録カメラ１６中に構成しても構わない。
【００７３】
図１４は、本発明に係る筋緊張計測装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。筋緊張計測装置１は、図１４に示すように、制御部２１、主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、表示部２５および送受信部２６を備える。主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、表示部２５および送受信部２６はいずれも内部バス２０を介して制御部２１に接続されている。
【００７４】
制御部２１はＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、外部記憶部２３に記憶されている筋緊張計測用プログラム３０に従って、前述の筋緊張計測装置１の処理を実行する。
【００７５】
主記憶部２２はＲＡＭ（Random-Access Memory）等から構成され、外部記憶部２３に記憶されている筋緊張計測用プログラム３０をロードし、制御部２１の作業領域として用いられる。
【００７６】
外部記憶部２３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random-Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、前記の処理を制御部２１に行わせるための筋緊張計測用プログラム３０を予め記憶し、また、制御部２１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部２１に供給し、制御部２１から供給されたデータを記憶する。
【００７７】
入力部２４は、筋電位または姿勢・動作を取得するセンサ、またはカメラ等を接続して、それらの信号を入力する。制御部２１は、入力部２４に接続するそれらのセンサ等の信号を用いて、被計測者の筋電位情報等を取得する。入力部２４は、筋電位または姿勢・動作を取得するセンサ等の信号を、数値演算しやすいデータにして制御部２１に供給する。
【００７８】
表示部２５は、例えば、ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、または、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）もしくはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の画像表示部を駆動する回路を備え、それらを用いて、被計測者への異常筋緊張情報を出力する。表示部２５は、また、例えば、音信号源とアンプを備える。ブザー、スピーカ等の音響出力装置を接続して、音響または音声によって被計測者への異常筋緊張情報を出力してもよい。
【００７９】
送受信部２６は、無線送受信機、無線モデム又は網終端装置、およびそれらと接続するシリアルインタフェースまたはＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースから構成されている。例えば、送受信部２６を介して、被計測者が装着する情報端末から本発明の筋緊張計測装置１を構成する他の情報端末に筋電位情報等を送信したり、また、該情報端末に筋電位情報等を表示したりする。
【００８０】
図１または図３に示す筋緊張計測装置１の各部の処理は、筋緊張計測用プログラム３０が、制御部２１、主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、表示部２５および送受信部２６等を資源として用いて実行する。
【００８１】
その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。
【００８２】
本発明の第１の観点に係る筋緊張計測装置について、
好ましくは、該筋緊張計測装置は、少なくとも、前記筋電位計測手段によって計測された前記実測筋電位の情報、前記筋電位推定手段によって推定された前記推定筋電位の情報、および、前記異常筋緊張検出手段によって検出された異常筋緊張の情報を記憶する筋緊張情報記憶手段を備えることを特徴とする。
【００８３】
さらに好ましくは、前記正常な筋電位に関する情報は、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報を含み、
前記推定筋電位は、前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値であり、
前記異常筋緊張検出手段は、前記筋電位計測手段によって計測された前記実測筋電位が、前記推定筋電位である前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値を超えた場合に、筋緊張の異常を検出することを特徴とする。
【００８４】
また、好ましくは、前記姿勢・動作情報取得手段および前記姿勢・動作情報判別手段は、加速度・角速度センサ、または、モーションキャプチャを用いることを特徴とする。
【００８５】
本発明の第２の観点に係る筋緊張計測方法について、
好ましくは、該筋緊張計測方法は、少なくとも、前記筋電位計測ステップによって計測された前記実測筋電位の情報、前記筋電位推定ステップによって推定された前記推定筋電位の情報、および、前記異常筋緊張検出ステップによって検出された異常筋緊張の情報を記憶する筋緊張情報記憶ステップを備えることを特徴とする。
【００８６】
さらに好ましくは、前記正常な筋電位に関する情報は、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報を含み、
前記推定筋電位は、前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値であり、
前記異常筋緊張検出ステップは、前記筋電位計測ステップによって計測された前記実測筋電位が、前記推定筋電位である前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値を超えた場合に、筋緊張の異常を検出することを特徴とする。
【００８７】
また、好ましくは、前記姿勢・動作情報取得ステップおよび前記姿勢・動作情報判別ステップは、加速度・角速度センサ、または、モーションキャプチャを用いることを特徴とする。
【００８８】
その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【００８９】
姿勢・動作情報取得部２、筋電位計測部３、姿勢・動作情報判別部４、筋電位ＤＢ５、筋電位推定部６、異常筋緊張検出部７等から構成される筋緊張計測を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読みとり可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する筋緊張計測装置１を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで筋緊張計測装置１を構成してもよい。
【００９０】
また、筋緊張計測装置１を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合等には、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【００９１】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ、Bulletin Board System）に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明によれば、被計測者の姿勢および／または動作の如何に拘わらず、病気または心理的（精神的）な要因等による緊張時に起こる筋緊張の異常を検出することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１ 筋緊張計測装置
２ 姿勢・動作情報取得部
３ 筋電位計測部
４ 姿勢・動作情報判別部
５ 筋電位データベース
６ 筋電位推定部
７ 異常筋緊張検出部
８ 異常筋緊張表示部
９ 計時部
１０ 実測筋電位情報記憶部
１１ 推定筋電位情報記憶部
１２ 筋緊張情報記憶部
１３ 筋電位センサ
１４ 加速度・角速度センサ
１５ モーションキャプチャ用マーカー
１６ モーションキャプチャ用動画収録カメラ
２１ 制御部
２２ 主記憶部
２３ 外部記憶部
２４ 入力部
２５ 表示部
２６ 送受信部
３０ 筋緊張計測用プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病気または心理的な緊張等に起因する異常な筋緊張を検出する筋緊張計測装置、筋緊張計測方法および筋緊張計測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、身体に取り付けて、生体情報（血圧または心拍数等）を測定し、分析を行い、生体情報が異常であるか否かを検出する計測装置が多数開発されている。これらの計測装置の中には、さらに多様な機能を備えた装置もある。例えば、特許文献１には、生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速度情報に基づいて、生体の血圧値を監視する血圧監視装置において、高い血圧監視精度が得られる血圧監視装置が紹介されている。
【０００３】
生体情報の異常を検出する計測装置のうち、筋緊張の異常を検出する計測装置についても開発されている。筋緊張の異常は、病気または心理的な要因等による緊張時において起こる場合が多い。筋緊張の計測に関連する装置については、例えば、特許文献２に記載されている。特許文献２には、計測した筋緊張度から高緊張時間帯を学習し、高緊張時間帯になる前、すなわち筋状態が悪化する前に、使用者に緊張緩和を促す報知を行う緊張緩和装置または緊張緩和システムについて記載されている。通常、このような筋緊張の異常を計測する技術としては、筋電位を測定する方法が用いられている。
【０００４】
筋緊張の異常を検出する他の技術には、医師が患者の身体を他動的に動かし、抵抗感を感じるか否かで患者の筋緊張を評価する方法も存在する。例えば、これに関連する技術として、非特許文献１には、患者の体の動作と筋活動の対応を検査官が検査する筋力検査法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０４３１４７号公報
【特許文献２】特開２００８−０２２９３４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Helen J. Hislop, Jacqueline Montgomery著、津山直一・中村耕三訳「新・徒手筋力検査法」共同医書出版社、２００８年３月１日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
血圧、心拍数または筋緊張等の生体情報の計測において、該生体情報が正常か異常かは被計測者の姿勢または動作によって変化する場合がある。特許文献１に記載の血圧監視装置においても、生体情報（脈派情報）から予測した生体情報（血圧）が異常である場合に異常な生体情報であると検出するため、被計測者の姿勢等は考慮されていない。特許文献２に記載の緊張緩和装置中の筋緊張計測手段においても、被計測者の姿勢等は考慮されていない。
【０００８】
特に、筋緊張の測定においては、被計測者の腕等に計測装置を装着した場合、腕の姿勢等によって異常とされる筋緊張の状態（異常とされる筋電位の値）は大きく変化する。そのため、筋緊張の計測・異常検出においては、専門知識をもつ医師または検査官等の第三者が、被計測者の姿勢等が計測に適しているか否かを確認する必要がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、被計測者の姿勢および／または動作の如何に拘わらず、異常な筋緊張を検出することができる筋緊張計測装置、筋緊張計測方法および筋緊張計測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】
本発明の第１の観点にかかる筋緊張計測装置は、
被計測者の身体で発生した筋電位を計測する筋電位計測手段と、
前記被計測者の姿勢および／または動作の情報である姿勢・動作情報を取得する姿勢・動作情報取得手段と、
前記姿勢・動作情報により、前記被計測者がどのような姿勢および／または動作であるかを判別する姿勢・動作情報判別手段と、
予め記憶された、被計測者が特定の姿勢および／または動作をとり、身体の特定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報から、前記姿勢・動作情報判別手段により判別された前記被計測者の姿勢および／または動作において、発生すべき筋電位を推定する筋電位推定手段と、
前記筋電位計測手段によって計測された実測筋電位と、その同時間における前記筋電位推定手段によって推定された発生すべき推定筋電位とを比較することによって、前記被計測者の筋緊張の異常を検出する異常筋緊張検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の観点にかかる筋緊張計測方法は、
被計測者の身体で発生した筋電位を計測する筋電位計測ステップと、
前記被計測者の姿勢および／または動作の情報である姿勢・動作情報を取得する姿勢・動作情報取得ステップと、
前記姿勢・動作情報により、前記被計測者がどのような姿勢および／または動作であるかを判別する姿勢・動作情報判別ステップと、
予め記憶された、被計測者が特定の姿勢および／または動作をとり、身体の特定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報から、前記姿勢・動作情報判別ステップにより判別された前記被計測者の姿勢および／または動作において、発生すべき筋電位を推定する筋電位推定ステップと、
前記筋電位計測ステップによって計測された実測筋電位と、その同時間における前記筋電位推定ステップによって推定された発生すべき推定筋電位とを比較することによって、前記被計測者の筋緊張の異常を検出する異常筋緊張検出ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の観点にかかる筋緊張計測プログラムは、コンピューターに、
被計測者の身体で発生した筋電位を計測する筋電位計測ステップと、
前記被計測者の姿勢および／または動作の情報である姿勢・動作情報を取得する姿勢・動作情報取得ステップと、
前記姿勢・動作情報により、前記被計測者がどのような姿勢および／または動作であるかを判別する姿勢・動作情報判別ステップと、
予め記憶された、被計測者が特定の姿勢および／または動作をとり、身体の特定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報から、前記姿勢・動作情報判別ステップにより判別された前記被計測者の姿勢および／または動作において、発生すべき筋電位を推定する筋電位推定ステップと、
前記筋電位計測ステップによって計測された実測筋電位と、その同時間における前記筋電位推定ステップによって推定された発生すべき推定筋電位とを比較することによって、前記被計測者の筋緊張の異常を検出する異常筋緊張検出ステップと、
を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る筋緊張計測装置、筋緊張計測方法および筋緊張計測プログラムによれば、被計測者の姿勢および／または動作の如何に拘わらず、異常な筋緊張を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る筋緊張計測装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る筋緊張計測システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２に係る筋緊張計測装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】実施の形態２に係る筋電位計測システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２に係る筋電位推定システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態２に係る異常筋緊張検出システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の具体例１に係る筋電位データベースに格納され筋電位推定部が使用する変換テーブルを示す図である。
【図８】具体例１に係る肩関節の屈曲角度を示す図である。
【図９】具体例１に係る筋緊張計測装置の使用状況を示す図である。
【図１０】具体例１に係る時間経過における肩関節の屈曲角度を示す図である。
【図１１】具体例１に係る時間経過における予測される筋電位の振幅の極大値を示す図である。
【図１２】具体例１に係る時間経過における筋電位センサにより計測された筋電位を示す図である。
【図１３】本発明の具体例２に係る筋緊張計測装置の使用状況を示す図である。
【図１４】本発明に係る筋緊張計測装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。
【００１６】
本実施の形態において、筋緊張の異常とは、病気または心理的な要因等によって、通常の人間の平常時における筋緊張とは異なる状態、例えば筋緊張亢進または低下の状態をいう。正常な筋電位とは、通常の人間が平常時に特定の姿勢および／または動作を行った場合における、身体の特定の部位で発生する筋電位（筋電位の振幅の状態）をいう。平常時の通常の人間とは、病気または心理的な要因等による筋緊張の異常が起きていない人間をいう。また、本実施の形態において、被計測者の姿勢とは、被計測者が制止した状態における身体の構えをいい、被計測者の動作とは被計測者が動いた状態における身体の動きをいう。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る筋緊張計測装置の構成例を示すブロック図である。本実施の形態１では、筋緊張計測装置１は、姿勢・動作情報取得部２と、筋電位計測部３と、姿勢・動作情報判別部４と、筋電位データベース（筋電位ＤＢ）５と、筋電位推定部６と、異常筋緊張検出部７と、異常筋緊張表示部８とを備える。本実施の形態１に係る筋緊張計測装置１では、少なくとも前述した各構成部を有する限り、筋緊張計測装置１として全て一体に構成しても、２つ以上の装置から構成しても構わない。
【００１８】
姿勢・動作情報取得部２は、被計測者の姿勢・動作についての情報（以下、姿勢・動作情報）を取得し、姿勢・動作情報判別部４に送る。姿勢・動作情報判別部４は、姿勢・動作情報を受け取り、被計測者がどのような姿勢・動作であるかを判別する。これらの姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４は、例えば、加速度・角速度センサまたはモーションキャプチャ等の人間の動きを定量的に測定できる当業者にとって公知の技術により構成されている。姿勢・動作情報判別部４は、判別した姿勢・動作情報を筋電位推定部６に送る。
【００１９】
筋電位計測部３は、筋緊張を計測する被計測者の身体の所定の部位で発生した筋電位を計測する。筋電位計測部３によって計測された筋電位を、以下、実測筋電位という。筋電位計測部３は、例えば、被計測者の身体に取り付ける筋電位センサ等、筋電位を計測することができる公知の技術を用いて構成されている。筋電位計測部３は、実測筋電位を異常筋緊張検出部７に送る。
【００２０】
筋電位ＤＢ５には、被計測者が特定の姿勢・動作をとり、身体の所定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報が格納されている。具体的には、被計測者が任意の姿勢・動作をとった場合における、被計測者の身体の所定の部位に発生すべき正常な筋電位の振幅（ベースラインからの変化量）の極大値の情報が格納されている。これは、正常な筋電位の振幅の極大値は、被計測者の姿勢・動作によって異なるためである。すなわち、筋電位ＤＢ５には、被計測者の任意の姿勢・動作からの、該所定の部位に発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値への変換テーブルが格納されている。このような正常な筋電位の情報は、例えば、予め病気または心理的な要因等による筋緊張の異常が起きていない人間の筋電位を計測し、筋電位ＤＢ５に格納しておく。
【００２１】
筋電位推定部６は、筋電位ＤＢ５に格納されている情報から、姿勢・動作情報判別部４によって判別された被計測者の姿勢・動作において、発生すべき筋電位を推定する。すなわち、送られた姿勢・動作情報から、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報へ変換する。このように筋電位推定部６によって推定された筋電位の振幅の極大値を、以下、推定筋電位という。筋電位推定部６は、推定筋電位を異常筋緊張検出部７に送る。
【００２２】
異常筋緊張検出部７は、筋電位計測部３によって計測された実測筋電位と、その同時間における筋電位推定部６によって推定された推定筋電位とを比較することによって、被計測者の筋緊張の異常を検出する。ここでの同時間とは、後にフローチャートを用いて詳細に述べるが、実測筋電位が計測された時間と、姿勢・動作情報取得部２によって姿勢・動作情報が取得された時間とが同時間という意味である。異常筋緊張検出部７は、具体的には、実測筋電位が推定筋電位（発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値）を超えていた場合に筋緊張の異常を検出する。
【００２３】
異常筋緊張表示部８は、異常筋緊張検出部７によって筋緊張が異常であると検出された場合、筋緊張の異常を被計測者に表示する。例えば、異常筋緊張表示部８は、ディスプレイ等の画面による画像やテキストを用いた提示、アラーム等の音声による提示、または、ランプ等の光による提示によって、被計測者に異常筋緊張を表示する。具体的には、例えば、ディスプレイの画面に「異常筋緊張が検出されています。リラックスしてください。」といったテキストを表示する。
【００２４】
図２は、実施の形態１に係る筋緊張計測システムの動作の一例を示すフローチャートである。以下、図１および図２を用いて、本実施の形態１における実際の筋緊張計測時における筋緊張計測装置１の動作について説明する。
【００２５】
姿勢・動作情報取得部２は、筋緊張を計測する被計測者の姿勢・動作情報を取得し（ステップＳ１０１）、姿勢・動作情報判別部４に該姿勢・動作情報を送る。次に、筋電位計測部３は、筋緊張を計測する被計測者の身体の所定の部位で発生した筋電位（実測筋電位）を計測する（ステップＳ１０２）。その際、後に実測筋電位と推定筋電位とをほぼ同程度の時間において比較できるよう、姿勢・動作情報の取得時の実際の筋電位の値と筋電位計測部３の計測した実測筋電位の値とがほぼ変化しない程度の時間差において、ステップＳ１０１およびステップＳ１０２が行われる。筋電位計測部３は、計測した実測筋電位を異常筋緊張検出部７に送る。具体的には、例えば、Ｘ１（ｍＶ）の筋電位を計測したという情報を送る。
【００２６】
姿勢・動作情報判別部４は、送られた該姿勢・動作情報を判別し（ステップＳ１０３）、筋電位推定部６に送る。具体的には、例えば、送られた該姿勢・動作情報が、右腕肩関節Ｙ１°屈曲という姿勢・動作であることを判別し、筋電位推定部６に送る。筋電位推定部６は、判別された姿勢・動作情報を受け取り、該姿勢・動作情報から筋電位を推定（すなわち、変換）するために必要な情報を、筋電位ＤＢ５から読み出す（ステップＳ１０４）。前述したように、筋電位ＤＢ５には、被計測者が任意の姿勢・動作をとった場合における、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報が格納されている。すなわち、筋電位ＤＢ５から読み出す情報とは、判別された姿勢・動作情報に基づく発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報をいう。具体的には、例えば、判別された姿勢・動作情報が右腕肩関節Ｙ１°屈曲という情報の場合、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値はＺ１（ｍＶ）という情報を読み出す。
【００２７】
筋電位推定部６は、読み出された筋電位情報から筋電位を推定し（ステップＳ１０５）、推定筋電位を異常筋緊張検出部７に送る。具体的には、例えば、推定筋電位はＺ１（ｍＶ）という情報を送る。
【００２８】
異常筋緊張検出部７は、送られた実測筋電位と推定筋電位とを比較する（ステップＳ１０６）。その際、実測筋電位が推定筋電位を超えているかを判断する（ステップＳ１０７）。具体的には、例えば、実測筋電位Ｘ１（ｍＶ）が推定筋電位はＺ１（ｍＶ）を超えているか否かを判断する。実測筋電位が推定筋電位を超えている場合（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）、異常筋緊張検出部７は、異常筋緊張を設定し（ステップＳ１０８）、異常筋緊張情報を異常筋緊張表示部８に送る。異常筋緊張表示部８は、送られた異常筋緊張情報を表示する（ステップＳ１０９）。その後、ステップＳ１０１に戻り、継続的に筋緊張計測を行う。一方、実測筋電位が推定筋電位を超えていない場合（ステップＳ１０７、ＮＯ）、異常筋緊張検出部７は、正常筋緊張を設定し（ステップＳ１１０）、その後、ステップＳ１０１に戻り、継続的に筋緊張計測を行う。
【００２９】
本実施の形態１によれば、被計測者の姿勢等に基づき筋電位を推定し異常筋緊張を検出しているため、被計測者の姿勢および／または動作の如何に拘わらず、異常な筋緊張を検出することができる。すなわち、被計測者の姿勢等を確認するための医師や検査官等の第三者の立ち会いが不要であり、日常的かつ長時間継続的な筋緊張の計測が可能となる。
【００３０】
さらに、本実施の形態１に係る筋緊張計測装置１は、異常筋緊張表示部８を備えるため、異常筋緊張が検出された場合に被計測者に異常筋緊張を提示し、筋緊張の緩和等を促すことができる。
【００３１】
（実施の形態２）
本実施の形態２に係る筋緊張計測装置１は、異常筋緊張表示部８を備えず、計時部９と、実測筋電位情報記憶部１０と，推定筋電位情報記憶部１１と、筋緊張情報記憶部１２とを備えるという点で、前述した実施の形態１と異なる。以下、実施の形態１と異なる部分について特に詳細に説明する。
【００３２】
図３は、本発明の実施の形態２に係る筋緊張計測装置の構成例を示すブロック図である。本実施の形態２では、筋緊張計測装置１は、姿勢・動作情報取得部２と、筋電位計測部３と、姿勢・動作情報判別部４と、筋電位ＤＢ５と、筋電位推定部６と、異常筋緊張検出部７と、計時部９と、実測筋電位情報記憶部１０と、推定筋電位情報記憶部１１と、筋緊張情報記憶部１２とを備える。筋緊張計測装置１、姿勢・動作情報取得部２、筋電位計測部３、姿勢・動作情報判別部４、筋電位ＤＢ５、筋電位推定部６および異常筋緊張検出部７についての詳細は、実施の形態１とほぼ同様であるが、異なる部分については以下に述べる。
【００３３】
筋緊張計測装置１は、実施の形態１と同様に、少なくとも前述した各構成部を有する限り、筋緊張計測装置１として全て一体に構成しても、２つ以上の装置から構成しても構わない。特に、本実施の形態２では、図４ないし図６を用いて後に詳細に説明するが、筋緊張計測システムを、筋電位計測システムと、筋電位推定システムと、異常筋緊張検出システムとで構成している。そこで、例えば、それぞれのシステムを有する３つの装置として構成しても構わない。
【００３４】
計時部９は、筋電位計測部３によって筋電位を計測した時間（以下、筋電位計測時間）、および、姿勢・動作情報取得部２によって被計測者の姿勢・動作情報を取得した時間すなわち被計測者が特定の姿勢・動作をとった時間（以下、姿勢・動作取得時間）を計測する。
【００３５】
筋電位計測部３については、実施の形態１とほぼ同様であるが、計測された筋電位計測時間の情報を含む実測筋電位の情報を、実測筋電位情報記憶部１０に送る。すなわち、タイムスタンプが付随した実測筋電位の情報を、実測筋電位情報記憶部１０に送る。
【００３６】
姿勢・動作情報取得部２についても、実施の形態１とほぼ同様であるが、計測された姿勢・動作取得時間の情報を含む姿勢・動作情報を、姿勢・動作情報判別部４に送る。姿勢・動作情報判別部４は、判別した姿勢・動作情報（姿勢・動作取得時間の情報を含む）を筋電位推定部６に送る。筋電位推定部６は、実施の形態１と同様に筋電位ＤＢ５から必要な情報を読み出し、推定筋電位を推定筋電位情報記憶部１１に送る。その際、筋電位推定部６は、姿勢・動作取得時間情報についても推定筋電位情報記憶部１１に送る。すなわち、タイムスタンプが付随した推定筋電位の情報を、推定筋電位情報記憶部１１に送る。
【００３７】
実測筋電位情報記憶部１０は、筋電位計測部３から送られたタイムスタンプが付随した実測筋電位の情報を一時的に記憶する。推定筋電位情報記憶部１１についても同様に、筋電位推定部６から送られたタイムスタンプが付随した推定筋電位の情報を一時的に記憶する。
【００３８】
異常筋緊張検出部７は、実測筋電位情報記憶部１０および推定筋電位情報記憶部１１から、同時間における実測筋電位の情報と推定筋電位の情報とを読み出し、比較することによって筋緊張の異常を検出する。具体的な検出方法については、実施の形態１と同様である。異常筋緊張検出部７は、読み出した実測筋電位の情報、推定筋電位の情報および検出した異常または正常筋緊張の情報を、筋緊張情報記憶部１２に送る。異常または正常筋緊張情報とは、例えば、異常または正常筋緊張として検出された時間帯等の情報のことをいう。筋緊張情報記憶部１２は、送られた実測筋電位の情報、推定筋電位の情報および検出した異常または正常筋緊張の情報等を、順次記憶する。
【００３９】
図４ないし図６は、実施の形態２に係る筋緊張計測システムの動作の一例を示すフローチャートである。以下、図４ないし図６を用いて、本実施の形態２における実際の筋緊張計測時における筋緊張計測装置１の動作について説明する。
【００４０】
図４は、実施の形態２に係る筋電位計測システムの動作の一例を示すフローチャートである。筋電位計測部３は、筋緊張を計測する被計測者の身体の所定の部位で発生した筋電位（実測筋電位）を計測する（ステップＳ２１１）。その際、計時部９によって筋電位計測時間が計測されているため、実測筋電位の情報にはタイムスタンプが付随する。筋電位計測部３は、計測した実測筋電位の情報を実測筋電位情報記憶部１０に送る。具体的には、例えば、何時何分何秒にＸ２（ｍＶ）の筋電位を計測したという情報を送る。実測筋電位情報記憶部１０は、タイムスタンプが付随した実測筋電位の情報を一時記憶する（ステップＳ２１２）。その後、ステップＳ２１１に戻り、継続的に筋電位計測を行う。
【００４１】
図５は、実施の形態２に係る筋電位推定システムの動作の一例を示すフローチャートである。姿勢・動作情報取得部２は、筋緊張を計測する被計測者の姿勢・動作情報を取得する（ステップＳ２２１）。その際、計時部９によって姿勢・動作取得時間が計測されているため、姿勢・動作情報にはタイムスタンプが付随する。姿勢・動作情報取得部２は、姿勢・動作情報判別部４に該姿勢・動作情報を送る。
【００４２】
姿勢・動作情報判別部４は、送られた該姿勢・動作情報を判別し（ステップＳ２２２）、筋電位推定部６に送る。この際、筋電位推定部６に送られる姿勢・動作情報についても姿勢・動作取得時間のタイムスタンプが付随する。具体的には、例えば、何時何分何秒に右腕肩関節Ｙ２°屈曲という姿勢・動作の情報を、筋電位推定部６に送る。筋電位推定部６は、判別された姿勢・動作情報を受け取り、該姿勢・動作情報から筋電位を推定（すなわち、変換）するために必要な情報を、筋電位ＤＢ５から読み出す（ステップＳ２２３）。この際、筋電位ＤＢ５から読み出す情報とは、実施の形態１と同様に、判別された姿勢・動作情報に基づく発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報をいう。具体的には、例えば、判別された姿勢・動作情報が右腕肩関節Ｙ２°屈曲という情報の場合、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値はＺ２（ｍＶ）という情報を読み出す。
【００４３】
筋電位推定部６は、読み出した筋電位情報から筋電位を推定し（ステップＳ２２４）、推定筋電位の情報を推定筋電位情報記憶部１１に送る。この際、姿勢・動作取得時間のタイムスタンプの情報についても送られる。具体的には、例えば、何時何分何秒の推定筋電位はＺ２（ｍＶ）という情報が送られる。推定筋電位情報記憶部１１は、タイムスタンプが付随した推定筋電位の情報を一時記憶する（ステップＳ２２５）。その後、ステップＳ２２１に戻り、継続的に筋電位推定を行う。
【００４４】
図６は、実施の形態２に係る異常筋緊張検出システムの動作の一例を示すフローチャートである。異常筋緊張検出部７は、実測筋電位情報記憶部１０および推定筋電位情報記憶部１１から、それぞれ同時間のタイムスタンプが付随した実測筋電位の情報または推定筋電位の情報を読み出す（ステップＳ２３１）。次に、読み出した同時間における実測筋電位と推定筋電位とを比較する（ステップＳ２３２）。その際、実測筋電位が推定筋電位を超えているかを判断する（ステップＳ２３３）。具体的には、例えば、何時何分何秒において、実測筋電位Ｘ２（ｍＶ）が推定筋電位Ｚ２（ｍＶ）を超えているか否かを判断する。
【００４５】
実測筋電位が推定筋電位を超えている場合（ステップＳ２３３、ＹＥＳ）、異常筋緊張検出部７は、異常筋緊張を設定し（ステップＳ２３４）、実測筋電位の情報、推定筋電位の情報および異常筋緊張の情報を筋緊張情報記憶部１２に送る。一方、実測筋電位が推定筋電位を超えていない場合（ステップＳ２３３、ＮＯ）、異常筋緊張検出部７は、正常筋緊張を設定し（ステップＳ２３５）、実測筋電位の情報、推定筋電位の情報および正常筋緊張の情報を筋緊張情報記憶部１２に送る。
【００４６】
筋緊張情報記憶部１２は、送られた実測筋電位の情報、推定筋電位の情報および異常または正常筋緊張の情報を記憶する（ステップＳ２３６）。その後、ステップＳ２３１に戻り、継続的に（他の時間のタイムスタンプにおける）異常筋緊張検出を行う。
【００４７】
本実施の形態２によれば、被計測者の姿勢等に基づき筋電位を推定し異常筋緊張を検出しているため、被計測者の姿勢および／または動作の如何に拘わらず、異常な筋緊張を検出することができる。すなわち、被計測者の姿勢等を確認するための医師や検査官等の第三者の立ち会いが不要であり、日常的かつ長時間継続的な筋緊張の計測が可能となる。
【００４８】
特に、本実施の形態２によれば、筋緊張情報記憶部１２を有しているため、被計測者が本実施の形態２にかかる筋緊張計測装置１を日常において長時間継続的に装着した後に、どの時間帯等おいて異常筋緊張が検出されたのか確認をすることができる。すなわち、筋電位計測時間または姿勢・動作取得時間、姿勢・動作等の情報を対比させて、どのような場合に筋緊張の異常が発生するかを知ることができる。
【００４９】
本実施の形態２では、筋緊張情報記憶部１２は、実測筋電位の情報、推定筋電位の情報および異常または正常筋緊張の情報を記憶するよう構成したが、その他の情報についても記憶するよう筋緊張計測装置１および筋緊張情報記憶部１２を構成しても構わない。例えば、タイムスタンプが付随され判別した姿勢・動作情報（具体的には、例えば、何時何分何秒に右腕肩関節Ｙ２°屈曲していたという情報）についても記憶するよう構成してもよい。また、異常筋緊張の情報（異常筋緊張が検出された時間等）のみを記憶するよう構成しても構わない。
【００５０】
実施の形態１および２では、異常筋緊張検出部７において異常筋緊張であるか否かを判断する際に、実測筋電位が推定筋電位（振幅の極大値）を超えているか否かで判断を行う場合について記載したが、実測筋電位と推定筋電位とを比較することによって、異常筋緊張を検出できればどのような判断方法でも構わない。例えば、予め筋電位ＤＢ５に、ある程度範囲を持った推定筋電位（例えば、Ｘ（ｍＶ）〜Ｙ（ｍＶ））のデータを格納しておいた場合、その範囲外の実測筋電位が計測された場合に異常筋緊張と検出してもよい。
【００５１】
また、実測筋電位および推定筋電位の値の比較についても、一定時間経過ごとのある時間における各筋電位の値について比較しても、一定時間帯における平均値による各電位の値について比較しても構わない。
【００５２】
さらに、実施の形態１および２では、発生した筋電位を計測する被計測者の身体の部位を所定の部位と仮定して記載した。これは、筋電位を計測する身体の部位により、正常な筋電位が異なる場合があるためである。しかし、例えば、筋電位ＤＢ５に所望の複数の身体の部位についての筋電位の情報を格納しておき、ディスプレイのパネル操作等によって外部から筋電位を計測する身体の部位を入力できるようにする。すると、本発明に係る筋緊張計測装置１を被計測者の身体の様々な部位において使用することができる。
【００５３】
実施の形態１および２では、異常筋緊張表示部８または筋緊張情報記憶部１２等の様々な構成部を有する筋緊張計測装置１について記載したが、少なくとも、姿勢・動作情報取得部２、筋電位計測部３、姿勢・動作情報判別部４、筋電位ＤＢ５、筋電位推定部６、異常筋緊張検出部７を備えれば、どのような構成でも構わない。例えば、図１に示す実施の形態１において、異常筋緊張表示部８を筋緊張情報記憶部１２としてもよいし、異常筋緊張表示部８および筋緊張情報記憶部１２を組み合わせた構成でも構わない。
【００５４】
以下に、具体例を用いて本発明の実施の形態の動作を説明する。
【００５５】
（具体例１）
本具体例１は、本発明に係る筋緊張計測装置１を、上腕部の前方挙上（被計測者の姿勢および動作）に使用し、右腕の三角筋前部（筋電位を計測する身体の部位）の筋緊張を計測した場合における具体的な動作例である。
【００５６】
三角筋前部は、対応する上腕部の前方挙上を行うのに使われる筋である。図７は、本発明の具体例１に係る筋電位ＤＢに格納され筋電位推定部が使用する変換テーブルを示す図である。図７に示すように、肩関節の屈曲角度は、上腕部の前方挙上が低い（肩関節の屈曲角度が小さい）と小さい筋電位が推定され、上腕部の前方挙上が高い（肩関節の屈曲角度が大きい）と大きい筋電位が推定される。図８は、具体例１に係る肩関節の屈曲角度を示す図である。なお、図７に示す変換テーブルおよび三角筋前部と上腕部の前方挙上との関係の詳細については、非特許文献１を参照されたい。
【００５７】
図９は、具体例１に係る筋緊張計測装置の使用状況を示す図である。被計測者は筋電位センサ１３および加速度・角速度センサ１４を装着している。筋電位センサ１３は、三角筋前部の筋電位が計測できるよう、図９に示す位置に装着する。加速度・角速度センサ１４は、右上腕部の姿勢（角度）および動作（角度の変化量）を計測できる。加速度・角速度センサ１４は、加速度および角速度センサを用いた身体の運動・姿勢の計測に係る公知の技術である。この技術の詳細については、橋本渉、田村紘之、野間春生、多田昌裕、小暮潔「無線加速度センサによる上腕関節可動域の測定手法」http://www.is.oit.ac.jp/~whashimo/server/~whashimo/Article/Paper/2008WUVR.pdfを参照されたい。
【００５８】
すなわち、本具体例１においては、被計測者の右腕の三角筋前部の筋電位を計測する筋電位センサ１３は筋電位計測部３として機能しており、被計測者の右上腕部に装着した加速度・角速度センサ１４は姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４として機能している。
【００５９】
まず、姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４として機能する加速度・角速度センサ１４によって、被計測者の右上腕部の角度および角度の変化量が、姿勢・動作情報として取得、判別される。姿勢・動作情報取得時には、計時部９によってタイムスタンプが附随される。図１０は、具体例１に係る時間経過における肩関節の屈曲角度を示す図である。このように判別された姿勢・動作情報は、筋電位推定部６に送られる。
【００６０】
筋電位推定部６は、図１０に示す姿勢・動作情報から、図７に示す変換テーブル（筋電位ＤＢ５に格納）を用いて、筋電位の振幅の極大値を推定する。図１１は、具体例１に係る時間経過における予測される筋電位の振幅の極大値を示す図である。すなわち、このように予測される筋電位の振幅の極大値は、推定筋電位であり、該推定筋電位は、異常筋緊張検出部７に送られる。
【００６１】
一方、筋電位計測部３として機能する筋電位センサ１３によって、被計測者の右腕の三角筋前部の筋電位が計測される。計測された筋電位は、計時部９によってタイムスタンプが附随される。図１２は、具体例１に係る時間経過における筋電位センサにより計測された筋電位を示す図である。このように計測された実測筋電位は、異常筋緊張検出部７に送られる。
【００６２】
異常筋緊張検出部７は、筋電位センサ１３（筋電位計測部３）から送られた被計測者の右腕の三角筋前部で発生した実測筋電位と、加速度・角速度センサ１４（姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４）の情報に基づき筋電位推定部６から送られた被計測者の右腕の三角筋前部の筋電位の推定筋電位との比較を行う。実測筋電位が推定筋電位を超えている場合、右腕の三角筋前部の筋電位を異常筋緊張として検出する。
【００６３】
図１２に示す実測筋電位と図１１に示す推定筋電位とを比較すると、ｔＡ〜ｔＢの時間帯において、実測筋電位が推定筋電位を超えており、異常筋緊張と検出される。このような異常筋緊張が検出された時間帯や異常筋緊張が検出された肩関節の屈曲角度等（異常筋緊張検出情報）は、筋緊張情報記憶部１２に記憶される。また、図１２に示す実測筋電位のデータ（実測筋電位情報）、図１０に示す肩関節の屈曲角度のデータ（姿勢・動作情報）、および、図１１に示す推定筋電位のデータについても筋緊張情報記憶部１２に記憶される。
【００６４】
本具体例１では、右腕の三角筋前部の実測筋電位と、右上腕部の姿勢・動作から推定される推定筋電位との比較により筋緊張を計測することにより、異常な筋緊張を検出することができる。すなわち、被計測者の姿勢等を確認するための医師や検査官等の第三者の立ち会いが不要であり、日常的かつ長時間継続的な筋緊張の計測が可能となる。また、継続的な筋緊張の計測を行った後に、どの時間にどのような姿勢等において筋緊張が行われていたかを確認することができる。
【００６５】
本具体例１においては、筋電位ＤＢ５、筋電位推定部６、異常筋緊張検出部７、計時部９および筋緊張情報記憶部１２を備えている装置については限定していないが、例えば、筋電位センサ１３または加速度・角速度センサ１４がこれらの構成部を備えてもよいし、その他の装置がこれらの構成部を備えても構わない。また、実施の形態２において記載した、筋電位情報を一時記憶する実測筋電位情報記憶部１０および推定筋電位情報記憶部１１を、筋電位センサ１３または加速度・角速度センサ１４中に構成しても構わない。
【００６６】
（具体例２）
本具体例２は、姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４が、加速度・角速度センサ１４ではなく、モーションキャプチャ用マーカー１５およびモーションキャプチャ用動画収録カメラ１６で構成されている点において前述した具体例１と異なる。被計測者の姿勢および動作は上腕部の前方挙上であり、筋電位を計測する身体の部位は右腕の三角筋前部である点は具体例１と同様である。本具体例２に係る筋電位ＤＢ５に格納され筋電位推定部６が使用する変換テーブルは、具体例１において示した図７と同様である。
【００６７】
図１３は、本発明の具体例２に係る筋緊張計測装置の使用状況を示す図である。被計測者は筋電位センサ１３およびモーションキャプチャ用マーカー１５を装着している。モーションキャプチャ用マーカー１５は、モーションキャプチャ用動画収録カメラ１６によって収録されている。筋電位センサ１３は、三角筋前部の筋電位が計測できるよう、図１３に示す位置に装着されている。モーションキャプチャ用マーカー１５およびモーションキャプチャ用動画収録カメラ１６は、当業者にとって公知の技術であるモーションキャプチャの技術を用いて被計測者が右上腕部に装着したマーカーを撮影した動画から右上腕部の姿勢（角度）および動作（角度の変化量）を計測する。
【００６８】
まず、姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４として機能するモーションキャプチャ用マーカー１５およびモーションキャプチャ用動画収録カメラ１６によって、被計測者の右上腕部の角度および角度の変化量が、姿勢・動作情報として取得、判別される。姿勢・動作情報取得時には、計時部９によってタイムスタンプが附随される。取得され、判別された姿勢・動作判別情報は、具体例１に示す図１０と同様とする。このように判別された姿勢・動作情報は、筋電位推定部６に送られる。筋電位推定部６は、図１０に示す姿勢・動作情報から、図７に示す変換テーブルを用いて、筋電位の振幅の極大値を推定する。予測される筋電位の振幅の極大値、すなわち推定筋電位についても、具体例１に示す図１１と同様とする。推定筋電位は、異常筋緊張検出部７に送られる。
【００６９】
一方、筋電位計測部３として機能する筋電位センサ１３によって、被計測者の右腕の三角筋前部の筋電位が計測される。計測された筋電位は、計時部９によってタイムスタンプが附随される。計測された実測筋電位は、具体例１に示す図１２と同様とする。このように計測された実測筋電位は、異常筋緊張検出部７に送られる。
【００７０】
異常筋緊張検出部７は、筋電位センサ１３（筋電位計測部３）から送られた実測筋電位と、モーションキャプチャ用マーカー１５およびモーションキャプチャ用動画収録カメラ１６（姿勢・動作情報取得部２および姿勢・動作情報判別部４）の情報から得た推定筋電位との比較を行う。実測筋電位が推定筋電位を超えている場合、右腕の三角筋前部の筋電位を異常筋緊張として検出する。異常筋緊張の検出および筋緊張情報記憶部１２に記憶されるデータについては具体例１と同様である。
【００７１】
本具体例２では、右腕の三角筋前部の実測筋電位と、右上腕部の姿勢・動作から推定される推定筋電位との比較により筋緊張を計測することにより、異常な筋緊張を検出することができる。すなわち、被計測者の姿勢等を確認するための医師や検査官等の第三者の立ち会いが不要であり、日常的かつ長時間継続的な筋緊張の計測が可能となる。また、継続的な筋緊張の計測を行った後に、どの時間にどのような姿勢等において筋緊張が行われていたかを確認することができる。
【００７２】
本具体例２においては、筋電位ＤＢ５、筋電位推定部６，異常筋緊張検出部７、計時部９および筋緊張情報記憶部１２を備えている装置については限定していないが、例えば、筋電位センサ１３、モーションキャプチャ用マーカー１５またはモーションキャプチャ用動画収録カメラ１６がこれらの構成部を備えてもよいし、その他の装置がこれらの構成部を備えても構わない。また、実施の形態２において記載した、筋電位情報を一時記憶する実測筋電位情報記憶部１０および推定筋電位情報記憶部１１を、筋電位センサ１３またはモーションキャプチャ用動画収録カメラ１６中に構成しても構わない。
【００７３】
図１４は、本発明に係る筋緊張計測装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。筋緊張計測装置１は、図１４に示すように、制御部２１、主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、表示部２５および送受信部２６を備える。主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、表示部２５および送受信部２６はいずれも内部バス２０を介して制御部２１に接続されている。
【００７４】
制御部２１はＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、外部記憶部２３に記憶されている筋緊張計測用プログラム３０に従って、前述の筋緊張計測装置１の処理を実行する。
【００７５】
主記憶部２２はＲＡＭ（Random-Access Memory）等から構成され、外部記憶部２３に記憶されている筋緊張計測用プログラム３０をロードし、制御部２１の作業領域として用いられる。
【００７６】
外部記憶部２３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random-Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、前記の処理を制御部２１に行わせるための筋緊張計測用プログラム３０を予め記憶し、また、制御部２１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部２１に供給し、制御部２１から供給されたデータを記憶する。
【００７７】
入力部２４は、筋電位または姿勢・動作を取得するセンサ、またはカメラ等を接続して、それらの信号を入力する。制御部２１は、入力部２４に接続するそれらのセンサ等の信号を用いて、被計測者の筋電位情報等を取得する。入力部２４は、筋電位または姿勢・動作を取得するセンサ等の信号を、数値演算しやすいデータにして制御部２１に供給する。
【００７８】
表示部２５は、例えば、ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、または、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）もしくはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の画像表示部を駆動する回路を備え、それらを用いて、被計測者への異常筋緊張情報を出力する。表示部２５は、また、例えば、音信号源とアンプを備える。ブザー、スピーカ等の音響出力装置を接続して、音響または音声によって被計測者への異常筋緊張情報を出力してもよい。
【００７９】
送受信部２６は、無線送受信機、無線モデム又は網終端装置、およびそれらと接続するシリアルインタフェースまたはＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースから構成されている。例えば、送受信部２６を介して、被計測者が装着する情報端末から本発明の筋緊張計測装置１を構成する他の情報端末に筋電位情報等を送信したり、また、該情報端末に筋電位情報等を表示したりする。
【００８０】
図１または図３に示す筋緊張計測装置１の各部の処理は、筋緊張計測用プログラム３０が、制御部２１、主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、表示部２５および送受信部２６等を資源として用いて実行する。
【００８１】
その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。
【００８２】
本発明の第１の観点に係る筋緊張計測装置について、
好ましくは、該筋緊張計測装置は、少なくとも、前記筋電位計測手段によって計測された前記実測筋電位の情報、前記筋電位推定手段によって推定された前記推定筋電位の情報、および、前記異常筋緊張検出手段によって検出された異常筋緊張の情報を記憶する筋緊張情報記憶手段を備えることを特徴とする。
【００８３】
さらに好ましくは、前記正常な筋電位に関する情報は、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報を含み、
前記推定筋電位は、前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値であり、
前記異常筋緊張検出手段は、前記筋電位計測手段によって計測された前記実測筋電位が、前記推定筋電位である前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値を超えた場合に、筋緊張の異常を検出することを特徴とする。
【００８４】
また、好ましくは、前記姿勢・動作情報取得手段および前記姿勢・動作情報判別手段は、加速度・角速度センサ、または、モーションキャプチャを用いることを特徴とする。
【００８５】
本発明の第２の観点に係る筋緊張計測方法について、
好ましくは、該筋緊張計測方法は、少なくとも、前記筋電位計測ステップによって計測された前記実測筋電位の情報、前記筋電位推定ステップによって推定された前記推定筋電位の情報、および、前記異常筋緊張検出ステップによって検出された異常筋緊張の情報を記憶する筋緊張情報記憶ステップを備えることを特徴とする。
【００８６】
さらに好ましくは、前記正常な筋電位に関する情報は、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報を含み、
前記推定筋電位は、前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値であり、
前記異常筋緊張検出ステップは、前記筋電位計測ステップによって計測された前記実測筋電位が、前記推定筋電位である前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値を超えた場合に、筋緊張の異常を検出することを特徴とする。
【００８７】
また、好ましくは、前記姿勢・動作情報取得ステップおよび前記姿勢・動作情報判別ステップは、加速度・角速度センサ、または、モーションキャプチャを用いることを特徴とする。
【００８８】
その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【００８９】
姿勢・動作情報取得部２、筋電位計測部３、姿勢・動作情報判別部４、筋電位ＤＢ５、筋電位推定部６、異常筋緊張検出部７等から構成される筋緊張計測を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読みとり可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する筋緊張計測装置１を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで筋緊張計測装置１を構成してもよい。
【００９０】
また、筋緊張計測装置１を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合等には、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【００９１】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ、Bulletin Board System）に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明によれば、被計測者の姿勢および／または動作の如何に拘わらず、病気または心理的（精神的）な要因等による緊張時に起こる筋緊張の異常を検出することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１ 筋緊張計測装置
２ 姿勢・動作情報取得部
３ 筋電位計測部
４ 姿勢・動作情報判別部
５ 筋電位データベース
６ 筋電位推定部
７ 異常筋緊張検出部
８ 異常筋緊張表示部
９ 計時部
１０ 実測筋電位情報記憶部
１１ 推定筋電位情報記憶部
１２ 筋緊張情報記憶部
１３ 筋電位センサ
１４ 加速度・角速度センサ
１５ モーションキャプチャ用マーカー
１６ モーションキャプチャ用動画収録カメラ
２１ 制御部
２２ 主記憶部
２３ 外部記憶部
２４ 入力部
２５ 表示部
２６ 送受信部
３０ 筋緊張計測用プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測者の身体で発生した筋電位を計測する筋電位計測手段と、
前記被計測者の姿勢および／または動作の情報である姿勢・動作情報を取得する姿勢・動作情報取得手段と、
前記姿勢・動作情報により、前記被計測者がどのような姿勢および／または動作であるかを判別する姿勢・動作情報判別手段と、
予め記憶された、被計測者が特定の姿勢および／または動作をとり、身体の特定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報から、前記姿勢・動作情報判別手段により判別された前記被計測者の姿勢および／または動作において、発生すべき筋電位を推定する筋電位推定手段と、
前記筋電位計測手段によって計測された実測筋電位と、その同時間における前記筋電位推定手段によって推定された発生すべき推定筋電位とを比較することによって、前記被計測者の筋緊張の異常を検出する異常筋緊張検出手段と、
を備えることを特徴とする筋緊張計測装置。
【請求項２】
該筋緊張計測装置は、少なくとも、前記筋電位計測手段によって計測された前記実測筋電位の情報、前記筋電位推定手段によって推定された前記推定筋電位の情報、および、前記異常筋緊張検出手段によって検出された異常筋緊張の情報を記憶する筋緊張情報記憶手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の筋緊張計測装置。
【請求項３】
前記正常な筋電位に関する情報は、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報を含み、
前記推定筋電位は、前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値であり、
前記異常筋緊張検出手段は、前記筋電位計測手段によって計測された前記実測筋電位が、前記推定筋電位である前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値を超えた場合に、筋緊張の異常を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の筋緊張計測装置。
【請求項４】
前記姿勢・動作情報取得手段および前記姿勢・動作情報判別手段は、加速度・角速度センサ、または、モーションキャプチャを用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の筋緊張計測装置。
【請求項５】
被計測者の身体で発生した筋電位を計測する筋電位計測ステップと、
前記被計測者の姿勢および／または動作の情報である姿勢・動作情報を取得する姿勢・動作情報取得ステップと、
前記姿勢・動作情報により、前記被計測者がどのような姿勢および／または動作であるかを判別する姿勢・動作情報判別ステップと、
予め記憶された、被計測者が特定の姿勢および／または動作をとり、身体の特定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報から、前記姿勢・動作情報判別ステップにより判別された前記被計測者の姿勢および／または動作において、発生すべき筋電位を推定する筋電位推定ステップと、
前記筋電位計測ステップによって計測された実測筋電位と、その同時間における前記筋電位推定ステップによって推定された発生すべき推定筋電位とを比較することによって、前記被計測者の筋緊張の異常を検出する異常筋緊張検出ステップと、
を備えることを特徴とする筋緊張計測方法。
【請求項６】
該筋緊張計測方法は、少なくとも、前記筋電位計測ステップによって計測された前記実測筋電位の情報、前記筋電位推定ステップによって推定された前記推定筋電位の情報、および、前記異常筋緊張検出ステップによって検出された異常筋緊張の情報を記憶する筋緊張情報記憶ステップを備えることを特徴とする請求項５に記載の筋緊張計測方法。
【請求項７】
前記正常な筋電位に関する情報は、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報を含み、
前記推定筋電位は、前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値であり、
前記異常筋緊張検出ステップは、前記筋電位計測ステップによって計測された前記実測筋電位が、前記推定筋電位である前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値を超えた場合に、筋緊張の異常を検出することを特徴とする請求項５または６に記載の筋緊張計測方法。
【請求項８】
前記姿勢・動作情報取得ステップおよび前記姿勢・動作情報判別ステップは、加速度・角速度センサ、または、モーションキャプチャを用いることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の筋緊張計測方法。
【請求項９】
コンピューターに、
被計測者の身体で発生した筋電位を計測する筋電位計測ステップと、
前記被計測者の姿勢および／または動作の情報である姿勢・動作情報を取得する姿勢・動作情報取得ステップと、
前記姿勢・動作情報により、前記被計測者がどのような姿勢および／または動作であるかを判別する姿勢・動作情報判別ステップと、
予め記憶された、被計測者が特定の姿勢および／または動作をとり、身体の特定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報から、前記姿勢・動作情報判別ステップにより判別された前記被計測者の姿勢および／または動作において、発生すべき筋電位を推定する筋電位推定ステップと、
前記筋電位計測ステップによって計測された実測筋電位と、その同時間における前記筋電位推定ステップによって推定された発生すべき推定筋電位とを比較することによって、前記被計測者の筋緊張の異常を検出する異常筋緊張検出ステップと、
を実行させることを特徴とする筋緊張計測プログラム。
【請求項１】
被計測者の身体で発生した筋電位を計測する筋電位計測手段と、
前記被計測者の姿勢および／または動作の情報である姿勢・動作情報を取得する姿勢・動作情報取得手段と、
前記姿勢・動作情報により、前記被計測者がどのような姿勢および／または動作であるかを判別する姿勢・動作情報判別手段と、
予め記憶された、被計測者が特定の姿勢および／または動作をとり、身体の特定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報から、前記姿勢・動作情報判別手段により判別された前記被計測者の姿勢および／または動作において、発生すべき筋電位を推定する筋電位推定手段と、
前記筋電位計測手段によって計測された実測筋電位と、その同時間における前記筋電位推定手段によって推定された発生すべき推定筋電位とを比較することによって、前記被計測者の筋緊張の異常を検出する異常筋緊張検出手段と、
を備えることを特徴とする筋緊張計測装置。
【請求項２】
該筋緊張計測装置は、少なくとも、前記筋電位計測手段によって計測された前記実測筋電位の情報、前記筋電位推定手段によって推定された前記推定筋電位の情報、および、前記異常筋緊張検出手段によって検出された異常筋緊張の情報を記憶する筋緊張情報記憶手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の筋緊張計測装置。
【請求項３】
前記正常な筋電位に関する情報は、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報を含み、
前記推定筋電位は、前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値であり、
前記異常筋緊張検出手段は、前記筋電位計測手段によって計測された前記実測筋電位が、前記推定筋電位である前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値を超えた場合に、筋緊張の異常を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の筋緊張計測装置。
【請求項４】
前記姿勢・動作情報取得手段および前記姿勢・動作情報判別手段は、加速度・角速度センサ、または、モーションキャプチャを用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の筋緊張計測装置。
【請求項５】
被計測者の身体で発生した筋電位を計測する筋電位計測ステップと、
前記被計測者の姿勢および／または動作の情報である姿勢・動作情報を取得する姿勢・動作情報取得ステップと、
前記姿勢・動作情報により、前記被計測者がどのような姿勢および／または動作であるかを判別する姿勢・動作情報判別ステップと、
予め記憶された、被計測者が特定の姿勢および／または動作をとり、身体の特定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報から、前記姿勢・動作情報判別ステップにより判別された前記被計測者の姿勢および／または動作において、発生すべき筋電位を推定する筋電位推定ステップと、
前記筋電位計測ステップによって計測された実測筋電位と、その同時間における前記筋電位推定ステップによって推定された発生すべき推定筋電位とを比較することによって、前記被計測者の筋緊張の異常を検出する異常筋緊張検出ステップと、
を備えることを特徴とする筋緊張計測方法。
【請求項６】
該筋緊張計測方法は、少なくとも、前記筋電位計測ステップによって計測された前記実測筋電位の情報、前記筋電位推定ステップによって推定された前記推定筋電位の情報、および、前記異常筋緊張検出ステップによって検出された異常筋緊張の情報を記憶する筋緊張情報記憶ステップを備えることを特徴とする請求項５に記載の筋緊張計測方法。
【請求項７】
前記正常な筋電位に関する情報は、発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値の情報を含み、
前記推定筋電位は、前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値であり、
前記異常筋緊張検出ステップは、前記筋電位計測ステップによって計測された前記実測筋電位が、前記推定筋電位である前記発生すべき正常な筋電位の振幅の極大値を超えた場合に、筋緊張の異常を検出することを特徴とする請求項５または６に記載の筋緊張計測方法。
【請求項８】
前記姿勢・動作情報取得ステップおよび前記姿勢・動作情報判別ステップは、加速度・角速度センサ、または、モーションキャプチャを用いることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の筋緊張計測方法。
【請求項９】
コンピューターに、
被計測者の身体で発生した筋電位を計測する筋電位計測ステップと、
前記被計測者の姿勢および／または動作の情報である姿勢・動作情報を取得する姿勢・動作情報取得ステップと、
前記姿勢・動作情報により、前記被計測者がどのような姿勢および／または動作であるかを判別する姿勢・動作情報判別ステップと、
予め記憶された、被計測者が特定の姿勢および／または動作をとり、身体の特定の部位の筋電位を計測した場合における、発生すべき正常な筋電位に関する情報から、前記姿勢・動作情報判別ステップにより判別された前記被計測者の姿勢および／または動作において、発生すべき筋電位を推定する筋電位推定ステップと、
前記筋電位計測ステップによって計測された実測筋電位と、その同時間における前記筋電位推定ステップによって推定された発生すべき推定筋電位とを比較することによって、前記被計測者の筋緊張の異常を検出する異常筋緊張検出ステップと、
を実行させることを特徴とする筋緊張計測プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１０３９１４（Ｐ２０１１−１０３９１４Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５８９４６（Ｐ２００９−２５８９４６）
【出願日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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