筋肉評価装置、筋肉の性能及び／又はトレーニングメニューの判定方法
【課題】筋肉の性能及びトレーニングメニューを簡便かつ的確に判定できる装置又は方法を提供する。
【解決手段】筋肉評価装置としては、筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得する情報取得手段１と、前記情報取得手段１により得られる情報から筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する判定手段４とを備える。また、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法としては、前記筋力に関する情報と、
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを指標とする。
【解決手段】筋肉評価装置としては、筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得する情報取得手段１と、前記情報取得手段１により得られる情報から筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する判定手段４とを備える。また、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法としては、前記筋力に関する情報と、
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを指標とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筋肉を評価するための装置に関する。
また、本発明は、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する方法に関する。
本発明は、特に下肢筋肉を対象とする場合に好適な評価装置又は判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加齢や傷害による筋肉の低下は、変形性膝関節症等の下肢疾患の増悪や下肢能力（歩行等の運動能力）等の低下に繋がる。下肢能力の低下や疾患の増悪は、寝たきりに繋がる因子を指摘されており、とりわけ高齢者に対しては、下肢能力、特に下肢筋力の維持・強化をするこが重要である。
【０００３】
一般的に筋力トレーニングの設定は、最大筋力を基準とし、目的に合わせて負荷量と回数を決める。しかし、目標が不明確であったり、設定が過剰・不足であることで、トレーニングを継続的に行わなかったり、途中でやめてしまうことが多く、十分なトレーニング効果が得られない場合がある。
また高齢者の場合、血圧上昇による脳血管・循環器障害などの危険性があるために適正なトレーニング設定が必要である。
【０００４】
筋力の強化において、適正な設定のトレーニングが必要であり、トレーニングを行うための医師、理学療法士、トレーナー等の専門家の指導・補助も必要となる。しかし、客観的に認識し得る適正な筋肉評価の指標がないため、これら専門家も経験的に判断することが多く、また専門家がいない場合には、使用者自らの主観で判断するため、適正な負荷量が設置されず、十分なトレーニング効果が得られなかったり、過剰により怪我等へ繋がる危険性があった。
【０００５】
そのため、簡便に筋肉の性能評価やトレーニングメニューを提供できる技術が望まれていた。筋肉の状態を的確に評価できれば、適正な目標とトレーニングメニューを設定することができ、トレーニングの継続性、モチベーションの維持を促すことができる。
このような観点から、従来、筋力、筋肉量、体脂肪率などに関する情報を指標とした評価装置、評価方法が提案されているが（例えば、特許文献１〜５）、十分なものとはいえない。
【０００６】
ところで、近年、高齢者のトレーニング内容として、筋動員力をアップさせることが重要であると報告されている。ここで、「筋動員力」とは、自己のもつ筋線維をできるだけ一度に、できるだけ多く働かせる能力と、定義できる。
そのため、筋力、筋肉量だけを指標とするだけではなく、神経協調性、神経筋伝達等を考慮したこのような筋動員力にも着目して、筋の評価やトレーニングメニューの判定をすることが望ましい。特に高齢者における筋力トレーニングアップ効果は、初期段階では神経協調性による効果が大きく、筋肥大による効果はその後に起きると考えられている。
そこで、このような高齢者を対象とした筋力トレーニングは、まず筋動員力を上げ、次に筋力を高めるトレーニングをおこなった方が効率的であると考えられる。
【０００７】
筋力、筋肉量が十分であっても、筋動員力が不十分な場合もあり、従来の筋力、筋肉量等を指標とする評価方法では、筋動員力を加味した効率的なトレーニングメニューを提供できない。
そのため筋肉の性能やトレーニングメニューを判定する指標として、筋力、筋肉量以外の要素も考慮し、これらを融合させて判断することが、高齢者等の特質に合わせたトレーニングには必要である。
【０００８】
【特許文献１】特許第３７３４４５２号公報
【特許文献２】特開２００４−３４４２７８号公報
【特許文献３】特開２００６−３２０５３３号公報
【特許文献４】特開２００７−６８６２３号公報
【特許文献５】特開２００８−６２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような現状を鑑みてなされたものであり、筋肉の性能及びトレーニングメニューを簡便かつ的確に判定できる装置又は方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、筋肉の性能を的確に判定するための様々な指標を検討し、鋭意研究を重ねた結果、筋力と、筋力を発揮するのに要する時間とを指標とすることにより、筋肉の性能を的確に判定し、筋動員力も加味したトレーニングメニューを提供し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の１つの観点によれば、本発明の筋肉評価装置は、筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得する情報取得手段と、前記情報取得手段により得られる情報から筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記筋力に関する情報が、最大筋力又は最大筋力の所定割合に関する情報であることを特徴とする。また、本発明の別の実施の形態によれば、前記筋力に関する情報が、体重あたりの筋力及び/又は筋肉量あたりの筋力であることを特徴とする。
【００１３】
前記発明の実施態様の発明としては下記が好ましい。即ち、前記所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までの経過時間であることを特徴とする。また、前記所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定部分を取り出した時間であることを特徴とする。さらに、前記所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定範囲を取り出した時間であることを特徴とする。また、前記所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定筋力が発揮された範囲を取り出した時間であることを特徴とする。さらに、前記所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲を取り出した時間であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の更に別の実施態様によれば、前記情報取得手段が、さらに年齢、性別、体重、身長、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、重心動揺、脈拍、呼吸、血圧、体温のいずれか１つ以上に関する情報を取得する手段であることを特徴とする。また、前記情報取得手段から得られた情報を加工する加工手段を備えることを特徴とする。さらに、筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報との関係である筋力-筋力発揮の所要時間関係が記憶されている記憶手段を備え、前記判定手段が、前記情報取得手段から得られた情報と、前記記憶手段に記憶されている筋力-筋力発揮の所要時間関係とに基づき、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定することを特徴とする。
【００１５】
また、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを補正する補正手段を備え、前記判定手段が、前記補正手段と協同し筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定するようにすることが好ましい。また、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを表示する表示手段を備えることが好ましい。さらに、筋力訓練手段を備えることが好ましい。また、下肢筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定するためのものであることが好ましい。
【００１６】
本発明の別の観点によれば、本発明の筋肉評価装置は、本体部と、前記本体部に設置される筋力訓練部と、前記筋力訓練部に荷重をかけるときに発揮される筋力に関する情報とその筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得する情報取得手段と、前記情報取得手段により得られる情報から筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
この実施態様によれば、本体部は、体重測定機能とインピーダンス測定機能を備えることが好ましく、これにより少なくとも体重、筋肉量（又は筋肉率）、体脂肪量（又は体脂肪率）に関する生体情報を取得することができる。
また、筋力訓練部は、本体部に着脱自在に固定し得ることが好ましく、筋力訓練部を本体部に取り付けた状態と取り外した状態の双方の状態で、筋力に関する情報とその筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得し得るようにすることが好ましい。
なお、この実施態様においても、前記最初の観点の筋肉評価装置における「筋力に関する情報」、「所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報」、「加工手段」、「記憶手段」、「補正手段」、「表示手段」等の各態様を採用することができ、下肢筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定するためのものとすることが好ましい。
【００１７】
本発明のさらに別の観点によれば、本発明の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法は、筋力に関する情報と、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを指標とすることを特徴とする。
このような本発明の方法によれば、医師などの専門家が行う医療行為を伴わなくとも、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを的確に判定することができる。
【００１８】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記筋力に関する情報が、最大筋力又は最大筋力の所定割合に関する情報であることを特徴とする。また、本発明の別の実施の形態によれば、前記筋力に関する情報が、体重あたりの筋力及び/又は筋肉量あたりの筋力であることを特徴とする。
【００１９】
前記発明の実施態様の発明としては下記が好ましい。即ち、前記所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までの経過時間であることを特徴とする。また、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定部分を取り出した時間であることを特徴とする。さらに、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定範囲を取り出した時間であることを特徴とする。また、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定筋力が発揮された範囲を取り出した時間であることを特徴とする。さらに、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲を取り出した時間であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の更に別の実施態様によれば、さらに年齢、性別、体重、身長、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、重心動揺、脈拍、呼吸、血圧、体温のいずれか１つ以上に関する情報を指標とすることが好ましい。また、下肢筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定するための方法であることが好ましい。
【００２１】
さらに、上記の評価装置及び筋肉の性能等の判定方法の態様として、次のような態様が好ましい。
筋力に関する情報と、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とから得られる一次関数の傾きを筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定指標とする。この場合、一次関数の直線は、筋力発揮開始時から最大筋力発揮時までの範囲から得ることが好ましく、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲から得ることが更に好ましい。
【００２２】
また、測定ごとに得られる「筋力」及び「所定筋力を発揮するのに要する時間」の複数の情報を、測定ごとに対比したり、測定ごとの変化の挙動を観察したりすることで、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定することが好ましい。このような対比等により判定する筋肉の性能としては、筋力の持久力や調整力、筋動員力や瞬発力の持久性、左右の筋力バランス、所定期間におけるトレーニング成果等がある。
【００２３】
さらに、また、筋力に関する情報と、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とから観察される発揮筋力のばらつき（分散）の程度を筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定指標とする。この場合、筋力と筋力発揮の所要時間の経時的な波形データを描き、その波形データのばらつきの程度を確認する態様が好ましく、発揮させる筋力の目標値（基準値）を予め設定し、その目標値に対するばらつきの程度を確認する態様が更に好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の装置又は方法によれば、筋肉の性能及びトレーニングメニューを簡便かつ的確に判定できる。特に、筋動員力を加味した筋肉の性能及びトレーニングメニューの判定が可能となる。これにより、個人にあった適正な目標とトレーニングメニューを設定することができ、トレーニングの継続性、モチベーションの維持を促すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
なお、「筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定」のことを、以下「筋肉の性能等の判定」と省略する場合がある。
【００２６】
図１は本発明に係る筋評価装置の概略斜視図である。
筋評価装置１００は、公知の体重計に公知の生体電気インピーダンスの測定機能を付加したもので、本体部１０と、操作部２０とからなり、本体部と操作部はケーブル１１により接続されている。
本体部１０は、使用者の体重を測定するために載る載台面１２に左右の足の底面に接する電極部３０を設けてある。この電極部３０は、足のつま先側を載せる電極部３０ａ、３０ｂと、足の踵側を載せる電極部３０ｃ、３０ｄとから構成される。また、凸状に湾曲した筋力訓練部４０が本体載台面１２のほぼ中央に設置されている。本実施形態における筋力訓練部４０は、特に下肢筋力トレーニングに好適な形態を備えており、使用時には着座状態で膝裏を筋力訓練部４０の上に載せ、膝裏を押し当てることで大腿四頭筋をトレーニングできる。筋力訓練部４０にかかる荷重は、本体部１０に内蔵されているロードセル等の荷重センサー（図示せず）で読み取ることができるようになっており、筋力訓練部４０を押すときに発揮される力、すなわち筋力に関する様々な情報を筋力訓練部４０から取得することができる。なお、本体載台面１２に設置される筋力訓練部４０の形態としては、トレーニングする部位、目的などによって適宜変更可能で、直方体、凹状に湾曲したもの等を用いてもよい。筋力訓練部４０は、本体部１０に着脱自在に固定し得る構造とし、筋力訓練部４０を本体部１０に取り付けた状態と取り外した状態の双方の状態で、筋力に関する情報とその筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得し得るようにすることが好ましい。判定する筋肉やトレーニングの種類等により、筋力訓練部４０を本体部１０に取り付けたり、取り外したり、又は異なる種類の筋力訓練部４０に付け替えたりすることで、判定する筋肉やトレーニングに即した適当な姿勢で判定等できるからである。例えば、大腿四頭筋を評価等する場合は、前述したように凸状に湾曲した筋力訓練部４０を本体載台面１２に取り付け、座位で筋力訓練部４０に荷重をかけて、筋肉の性能等の判定をすることができる。
また、地面を蹴りだす筋肉等の性能等を判定する場合は、筋力訓練部４０を本体載台面１２から取り外し、平坦な状態になった本体載台面１２を立位で踏みつけるようにして、下肢筋肉の性能等の判定をすることができる。なお、このように、筋力訓練部４０を本体載台面１２から取り外して使用する場合には、本体載台面１２に滑り止め（図示せず）を設ける等、判定する姿勢に即した特定の構造にすれば良い。
さらに、その他の公知のトレーニング装置の構造を用いて、本発明の筋肉評価装置を構成してもよく、例えば、大腿四頭筋用のレッグプレスやレッグエクステンション又は大腿二頭筋用のレッグカールの構造を用いることができる。この場合には、足部や下腿部等を接触させて下肢の荷重をかける部材を筋力訓練部４０とすることができ、座位や腹臥位で筋力訓練部４０に荷重をかけるようにして、下肢筋肉の性能等の判定をすることができる。なお、この場合の筋力訓練部４０にかかる荷重を読み取る荷重センサー等は、各トレーニング装置の構造にあわせて適宜配置等することができる。
操作部２０は、電極部３０と、表示部５０と、操作ボタン６０とを備える。電極部３０は、操作部２０の左右側辺に設けられ、手で握って接触させる２つの電極部３０ｅ、３０ｆを有する。表示部５０は、筋力、体重、体脂肪などの測定値、筋肉の性能やトレーニングメニューの判定結果、その他操作に関わる情報を表示する。
図１では操作部２０は、本体部１０から分離した状態で示したが、本体部１０に取り付け（収納）可能であり、測定時など必要に応じて取り外せる構成となっている。また、本体１０と操作部２０とのデータ通信は、ケーブル１１を用いず、無線で行っても良い。
１３は通信ポートで、筋力、筋肉量など本発明の評価装置以外の測定装置で測定したデータや、新たなトレーニングメニューに関する情報を外部から入力したり、本発明の筋評価装置１００に記憶されているデータを外部に出力したりすることがきる。
【００２７】
図２は本発明に係る筋評価装置の構成を示すブロック図である。
筋評価装置１００は、主として、入力部１１０、演算部１２０からなり、入力部１１０及び演算部１２０には以下に示す各種構成が包含される。
入力部１１０には、筋力に関する情報、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報、その他必要な情報を取得する情報取得手段１と、前記情報取得手段にインプットされる筋力等に関する情報の発生源ともなる筋力訓練手段７が包含される。
演算部１２０には、前記情報取得手段から得られた情報を加工する加工手段２、筋力-筋力発揮の所要時間関係や過去の測定履歴等が記憶されている記憶手段３、前記情報取得手段１又は加工手段２により得られる情報と記憶手段３に記憶されている基準情報とに基づき筋肉の性能やトレーニングメニューを判定する判定手段４、前記判定手段４の判定前後又は判定と同時に判定手段と協同して筋肉の性能やトレーニングメニューを補正する補正手段５、が包含される。さらに筋評価装置１００には、筋肉の性能、トレーニングメニュー、その他必要な情報を表示する表示手段６が含まれる。
【００２８】
本構成では、記憶手段３と補正手段５は、判定手段４と共通にして判定手段４に包含するようにしてあるが、判定手段４と分離した構成にしてもかまわない。
また、加工手段２、筋力訓練手段７を情報取得手段１の一部として構成するようにしてもかまわない。その他、本発明の効果を損なわない範囲で、適宜これらの各構成要素を統合、分離することができる。
【００２９】
次に各構成について詳細に述べる。
【００３０】
（情報取得手段）
情報取得手段１は、少なくとも筋力に関する情報とその筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が得られればよく、その取得経路は、本発明の筋評価装置に備えられた測定機器によって取得しても、本発明の筋評価装置以外の機器で測定した情報を入力することで取得してもよい。
ここで、図３に、図２に示した実施形態と異なる取得経路で筋力に関する情報とその筋力を発揮するのに要する時間に関する情報を取得する場合の態様をブロック図で示す。
図３の態様では、筋力に関する情報等が本発明の筋評価装置以外の外部測定装置２００により測定される点が図２の態様と異なる。このような外部測定装置２００により得られた筋力等の外部データ２１０は、筋評価装置１００に設置した通信ポートを情報取得手段１として使用する事により取得することが可能である。また、このような態様では、本発明の筋評価装置１００の演算部１２０で処理した情報を、本発明の通信ポートを通じて外部測定装置２００に出力することもでき、より多くの生体情報を相互に活用することができ、より適正な筋肉性能の評価、トレーニングメニューの判定が可能となる。
【００３１】
本発明の筋評価装置に備えられた測定機器を利用して情報を取得する方法としては、筋力訓練手段７を使用することで発揮される筋力の情報を利用する態様が挙げられ、この筋力訓練手段７に力を加えることで発揮される筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得する態様が特に好ましい。このように、筋力訓練手段７に力を加える際に発揮される筋力の情報とその筋力発揮に要する時間の情報を、筋力訓練手段７を通じて取得し得るようにすることで、１つの装置で筋肉の性能判定と筋力トレーニングとを両方とも実施することができ、より簡便で的確な筋肉の評価、筋力アップが可能となる。
具体的には、図１に示した筋評価装置１００の態様では、筋力訓練部４０にかかる力を、本体部１０内蔵のロードセルを利用し、下肢筋力とその筋力を発揮するのに要する時間との関係として経時的な波形データで取得できる。図４は、このような方法で取得した筋力と筋力発揮の所要時間の経時的な波形データで、約１,８００人のデータを年代別に平均化したものである。
ここで注目すべき点は、年代ごとに波形に差が認められることである。本発明者らは、筋力と筋力を発揮するのに要する時間との間にこのような所定の関係が存在することを見出し、これらの情報を指標とすることで、筋肉の性能をより的確に判定し得ると考えている。
【００３２】
情報取得手段１により取得される筋力に関する情報の形式は、例えば、筋力が発揮される経過時間ごとの筋力、最大筋力、最大筋力に対する所定の割合、体重あたりの筋力（最大筋力）、筋肉量あたりの筋力、等の情報が利用できる。
また、情報取得手段１により取得される所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報の形式は、例えば、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までの経過時間、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から所定部分を取り出した時間、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から所定範囲を取り出した時間、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から最大筋力の所定割合の筋力が発揮された範囲を取り出した時間、等の情報が利用できる。
情報取得手段１で取得するこれらの情報は、情報を取得する段階でこれらの形式を有していても良いし、次に説明する加工手段２によって適宜変換、再構成してもよい。
【００３３】
本発明の特有な効果は、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までの時間経過の中で、どの部分又は範囲の時間を抽出するかにより、筋動員力の評価に役立つ重要な指標が得られることである。例えば、神経協調性、神経筋伝達等を考察するには最大筋力発揮までの筋力の立ち上がりを見ればよく、筋持久力を考察するには筋力発揮開始時又は最大筋力発揮時から筋力発揮終了時までの経過を見ればよい。
このときの筋力又は時間に関する情報の形式は、上記のような種々の形式を用いることができるが、例えば、最大筋力発揮までの筋力の立ち上がり部分においては、筋力発揮の所要時間（ｘ）と筋力（ｙ）との関係から得た一次関数ｙ＝ａｘ+ｂの傾きａを筋肉の性能等の判定指標とすることが好ましい。筋力の立ち上がりが早いほど、筋動員力や瞬発力が優れていると判定することができるが、筋力発揮が早いほど傾きも大きくなるため、傾きを指標として判定することで、筋肉の性能を迅速かつ直感的に理解することが可能となる。
また、筋力発揮開始時又は最大筋力発揮時から筋力発揮終了時までの経過部分においては、上記のような傾きの他に、例えば、各時間に発揮された筋力を全時間で平均した平均筋力や、各時間に発揮された筋力を合計した合計値や積分値を用いて、筋持久力等の判定指標とすることができる。詳細は後述する。
【００３４】
情報取得手段１は、筋力とその筋力発揮の所要時間に関する情報以外にも、例えば、年齢、性別、体重、身長、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、重心動揺、脈拍、呼吸、血圧、体温等の他の生体情報を取得する手段としてもよい。これらの情報の取得経路は、本発明の筋評価装置に備えられた測定機器によって取得しても、本発明の筋評価装置以外の装置で測定した情報を入力することで取得してもよい。これらの生体情報は、いずれか１つ、またはそれ以上を適宜利用することができる。
図１に示した筋評価装置１００では、体重計と生体電気インピーダンスの測定機能により、少なくとも体重、筋肉量（又は筋肉率）、体脂肪量（又は体脂肪率）に関する生体情報を取得することができる。
【００３５】
（加工手段）
加工手段２は、情報取得手段１から得られた情報を、別の形式のデータに変換、再構成等する手段である。この加工手段は、筋肉に関する情報を補正して評価の精度を上げたり、トレーニングメニューの判定指標として利用し易くするために行うものである。
【００３６】
データ加工の一例を図５、図６、図７に示す。
図５は、図４に示すような筋力と筋力発揮の所要時間の経時的な波形データを加工したもので、縦軸のデータ形式を筋力から最大筋力に対する割合に変換したものである。筋肉の性能等の判定指標に用いる筋力に関する情報の形式は、このような最大筋力に対する所定の割合として表示したものが特に好ましい。割合算出することにより、使用者固有の筋力差の影響を取り除くことができる。
【００３７】
図６、図７は、図５に示すデータをさらに加工したもので、横軸に最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された区間時間を、縦軸にＷＢＩ（体重あたりの最大筋力。以下ＷＢＩと省略する。）をとったデータである。
図６は、ＷＢＩおよび最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された区間時間を年代別に平均化し、その信頼区間内に該当するデータをプロットしたもので、各年代別の標準的な値を示したものである。
図７は図６と同様にして変形性膝関節症（ＯＡ）の重症度の指標であるＯＡｇｒａｄｅ別にプロットしたものであり、ＯＡｇｒａｄｅ別の標準的な値を示したものである。
【００３８】
筋力発揮の所要時間に使用する情報としては、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、任意の「部分」又は「範囲」としての情報を取り出すことができるが、データのばらつきの影響を少なくすることができる「範囲」としての情報が好ましい。
また、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定範囲を取り出す場合には、所定筋力が発揮された範囲を取り出すことが好ましく、相関が高い最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された区間時間を使用することが特に好ましい。この範囲であれば測定初期や最大筋力発揮時に起こり易いデータのぶれの影響を取り除くことができる。なお、この範囲内であれば、例えば最大筋力の３０〜７０％の筋力が発揮された区間時間を使用してもよい。
【００３９】
図６、図７から分かるように、筋力と筋力を発揮するのに要する時間との間には、年齢やＯＡｇｒａｄｅなどにおいて相関がみられる。本発明は、この関係に着目し、これらの関係を上手く利用することで筋肉の性能やトレーニングメニューの的確な判定を図っている。
具体的な判定方法を次に説明する。
【００４０】
（判定手段）
判定手段４は、前記情報取得手段１又は加工手段２により得られる情報から筋肉の性能やトレーニングメニューを判定する。
例えば、判定手段は、筋肉の性能を評価する基準データを記憶手段３に記憶させておき、前記情報取得手段１又は加工手段２により得られる情報と、記憶手段３に記憶されている基準情報とを対比することで筋肉の性能やトレーニングメニューを判定することができる。
記憶手段３に記憶させる基準データとしては、筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報との関係である筋力-筋力発揮の所要時間関係が好ましい。
ここで、「筋力-筋力発揮の所要時間関係」における、「筋力」と「筋力発揮の所要時間」のそれぞれの情報形式は、前記の情報取得手段の項目で説明した情報形式と同様の様々な形式が利用できる。特に、「筋力」に関する情報は、最大筋力に対する所定の割合として表示したものや体重あたりの筋力及び/又は筋肉量あたりの筋力として表示した形式が好ましい。「筋力発揮の所要時間」に関する情報は、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定筋力(好ましくは、最大筋力の２０〜８０％の筋力)が発揮された範囲を取り出した時間であることが好ましい。
【００４１】
図８は、記憶手段３に記憶させておく筋力-筋力発揮の所要時間関係のデータを年代別のグラフとして示した図で、Ａ〜Ｄの４つの象限を筋肉の性能又はトレーニングメニューの判定基準としたものである。
図８のＡ〜Ｄの４象限は、次に示す観点で区分したものであり、各象限に該当した対象者が実施すべきトレーニングメニューは、例えば図９のように判定することができる。
Ａ象限：筋力が高く、筋力発揮の時間が速い人。筋力も、筋動員力も優れているので、高負荷トレーニングを実行する。
Ｂ象限：筋力が高く、筋力発揮の時間が遅い人。筋力があるのにもかかわらず、筋動員力が不十分であるため、動員力を上げるトレーニングを実施する。これは、低負荷高回数のトレーニングが想定される。
Ｃ象限：筋力が低く、筋力発揮の時間が速い人。筋力は少ないが、筋動員力が優れているので高負荷トレーニングを実行する。
Ｄ象限：筋力が低く、筋力発揮の時間が遅い人。筋力、筋動員力ともに不十分であるため、最初のステップである動員力を上げる低負荷高回数トレーニングから実施する。
【００４２】
図８の例において実際の判定をする場合、情報取得手段又は加工手段で得られた筋力に関する個人情報Ｐ１ａ（ｘ１，ｙ１ａ）を上記の筋力-筋力発揮の所要時間関係に当てはめて、該当するＤ象限のトレーニングメニューを設定することができる。
【００４３】
図８の例では、筋肉の性能又はトレーニングメニューの判定基準を４つの四角形の象限に分けているが、トレーニングの目的、対象者などにより、さらに細かく象限（判定基準）を分けたり、その象限の区分の仕方も図８に示した四角形の他、円形、楕円形など任意の形状に区分したりすることができる。その例を図１０および図１１に示す。
図１０および図１１は、ＷＢＩと最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された区間時間との関係を、年代別の偏差値が４５〜５５に該当する値でプロットした図である。
例えば、図１０のように、筋力-筋力発揮の所要時間相関図に該当しうる領域に沿って判定基準を区分することもできる。また、図１１に示すように、筋肉の性能に合わせて判定基準をより細かく分類することも可能である。図１０および図１１において実際の判定をする場合には、筋力の個人情報Ｐ２（ｘ２，ｙ２）を上記の筋力-筋力発揮の所要時間相関図に当てはめて、該当する象限の図示しないトレーニングメニューを設定することができる。
【００４４】
また、図１２、１３に示すように、筋肉の性能やトレーニングメニューの判定指標として、ＷＢＩ以外の筋力に関する情報も指標として用いることができる。
図１２および図１３は、筋力/筋量（筋肉量あたりの筋力）と最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された区間時間との関係を、年代別の偏差値が４５〜５５に該当する値でプロットした図である。図１２は、筋力/筋量-筋力発揮所要時間相関図に該当しうる領域に沿って判定基準を区分したもので、図１３は、筋肉の性能に合わせてさらに細かく判定基準を区分したものである。
なお、この判定基準と、前述のＷＢＩ-筋力発揮の区間時間関係に基づく判定基準とを併用して、筋肉の性能やトレーニングメニューの判定をすることもできる。つまり、使用する筋力に関する情報として、体重あたりの筋力と、筋肉量あたりの筋力との２つを用いる。
具体的には、次のような方法でトレーニングメニューを判定することができる。図８で示した関係図においてＰ１ａ（ｘ１，ｙ１ａ）に位置した場合、トレーニングメニューの「負荷」についてはＤ象限に該当する値を採用し、図１３で示した関係図においてＰ１ｂ（ｘ１，ｙ１ｂ）に位置した場合、トレーニングメニューの「回数、セット時間」についてはＣ象限に該当する値を採用する。
このように、筋力に関する複数の指標を判定基準として同時に用いることで、筋肉の性能をより的確に判定することができ、効率的なトレーニングメニューの提供が可能となる。
【００４５】
また、判定手段４によって、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する際に、必要に応じて、その判定結果を補正手段５で補正することが好ましい。
例えば、前記図８に示したような４象限の基準のみで判定を行う場合、性別や年齢等の特徴が全く異なる複数の個人間で、トレーニングメニューが同一になることがある。このような場合、トレーニングメニューが適当といえない場合もあるので、筋力以外の生体情報、又は過去の測定履歴等の情報に基づいて判定結果を補正し、その個人に最適なトレーニングメニューを再構成することが好ましい。補正するための筋力以外の生体情報としては、例えば、年齢、性別、体重、身長、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、重心動揺、脈拍、呼吸、血圧、体温等を使用することができる。
補正手段５は、前記判定手段４と協同して筋肉の性能やトレーニングメニューを補正するものであればよく、その構成は判定手段４に包含されるようなものであっても、判定手段４とは分離した構成を有するものであっても良い。
【００４６】
（表示手段）
表示手段６は、上記判定方法によって得られた筋肉の性能やトレーニングメニューに関する情報、その他必要な情報を視覚的、聴覚的に表示するものである。
また、表示手段６には、前記情報取得手段１又は加工手段２により得られる情報を用いた重回帰式による判定結果を表示することもできる。
例えば、下肢の推定年齢Ａｐを、最大筋力Ｍ、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された区間時間Ｔ、変数Ｒ1〜Ｒ３、係数ａ〜ｆで表した下記（１）の重回帰式により算出することができる。変数Ｒ1〜Ｒ３には体重、身長、性別、下肢筋肉量のいずれかが入る。（１）式に左右筋力差、ＯＡｇｒａｄｅ、重心動揺軌跡長または面積、等を加えて算出してもよい。
Ａｐ ＝ａ−ｂ×Ｍ＋ｃ×Ｔ＋ｄ×Ｒ１＋ｅ×Ｒ２＋ｆ×Ｒ３・・・（１）
また、同様に前記情報取得手段１又は加工手段２により得られる情報を用いて推定最大筋力を重回帰式により算出することも可能である。
このように下肢の推定年齢、推定最大筋力等を表示することによって、実年齢と自分の下肢年齢等を比較し、自分の状態を客観的に把握することができるので、適切な目標を定めることが可能となる。さらに、このことにより、トレーニングの継続性、モチベーションの維持を促すことができる。
【００４７】
図１４は、本発明の筋評価装置１００の表示手段６（表示部５０）に表示する画面の一例であり、筋の性能、トレーニングメニュー、及び健康管理に関するその他有用な情報を表示したものである。この表示手段６に表示するデータとしては、本発明の装置及び方法により取得・算出されるデータのほか、上記の重回帰式により算出されるデータ、本発明の装置以外の外部測定装置により測定されるデータ等がある。また、本発明の記憶手段３に記憶されている過去の測定履歴を表示することで、筋の状態変化も伝えることもできる。
【００４８】
（筋肉の性能等のその他の判定方法）
本発明は、筋力と筋力を発揮するのに要する時間とを指標とすることを特徴とする筋肉評価装置及び筋肉の性能等の判定方法に関するものであるが、この「筋力」と「筋力発揮の所要時間」のそれぞれの情報を特定の組合せにすることで、上述のような筋肉の性能等の判定に有効な情報を提供することができる。以下にその他の判定方法の態様を示す。
【００４９】
（１）波形データの傾きによる判定
図４又は図５に示すように、縦軸に筋力に関する情報、横軸に筋力発揮の所要時間に関する情報をプロットし、経時的な波形ラインを描いた場合、最大筋力発揮までの筋力の立ち上がり部分において、筋力発揮の所要時間（ｘ）と筋力（ｙ）との関係から一次関数ｙ＝ａｘ+ｂの直線を引くことができる。この筋力に関する情報（ｙ）と、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報（ｘ）とから得られる一次関数の傾きａを筋肉の性能等の判定指標とすることが好ましい。一次関数の傾きを指標として判定することで、筋動員力や瞬発力等の筋肉の性能を迅速かつ簡便に理解することが可能となる。
この「筋力」及び「筋力発揮の所要時間」に関する情報から求める一次関数の直線は、筋力発揮開始時から最大筋力発揮時までの範囲から得ることが好ましく、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲から得ることが更に好ましい。
傾きを求める具体的な方法としては、例えば、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲の「筋力」及び「筋力発揮の所要時間」の波形ラインに基づき最小二乗法により傾きを求める方法、波形ラインの所定の２点（例えば、最大筋力の２０％発揮点と、最大筋力の８０％発揮点）を結ぶ直線から傾きを求める方法、波形ラインの所定の１点における曲線の接線から傾きを求める方法等が挙げられる。
図１５は、最大筋力の２０％発揮点と、最大筋力の８０％発揮点との２点を結ぶ一次関数の直線を引き、その一次直線の傾きを求めた図である。
また、この傾きは、１つの波形ラインから複数の一次関数の傾きを算出し、その複数の傾きを対比する等して筋肉の性能等を判定してもよい。例えば、最大筋力の２０％発揮点付近の傾きと、最大筋力の８０％発揮点付近の傾きの２つの傾きをそれぞれ算出し、それら２つの傾きから筋肉の性能等を判定してもよい。
なお、ここでは、最大筋力発揮までの範囲における一次関数の傾きについて説明したが、この範囲に限られず、例えば、最大筋力発揮時以降から筋力発揮終了時までの波形ラインの適当な範囲において一次関数を引き、その一次関数の傾きを筋肉の性能等の判定指標としてもよい。最大筋力発揮時以降の波形ラインに引ける一次関数の傾きから、例えば、筋持久力等を判定することができる。
【００５０】
（２）測定ごとに得られる情報を利用した判定
筋肉の性能等の判定は、1回の測定で得られる「筋力」及び「筋力発揮の所要時間」に関する波形情報、又はその波形情報から適宜加工して得られる情報（平均筋力、筋力の合計値、筋力の積分値、筋力の立ち上がり部分の一次関数の傾き、筋力の差分値等）に基づいて行ってもいいし、複数回の測定で得られるこれらの複数の情報に基づいて行っても良い。
このように測定ごとに得られる「筋力」及び「所定筋力を発揮するのに要する時間」の複数の情報（波形情報やこれらの加工情報等）を、測定ごとに対比したり、測定ごとの変化の挙動を観察したりして利用することで、筋肉の性能等を簡便に判定する事が可能となる。判定できる筋肉の性能等の項目としては、例えば、筋力の持久力や調整力、筋動員力や瞬発力の持久性、左右の筋力バランス、所定期間におけるトレーニング成果等が挙げられる。以下に、測定ごとに得られる複数の情報を利用した筋肉の性能の例を示す。
【００５１】
（２）−１ 筋力の持久力や調整力の判定
図１６（ａ）は、下肢筋力とその筋力を発揮するのに要する時間との経時的な波形データで、図１に示した筋評価装置を用いて筋力訓練部を連続して４回押したときに測定された測定ごとの４つの波形データである。図１６（ａ）では、各グラフに２名分のデータを表示してある。この４回の測定の波形データを並べて対比すると、測定１回目はＡの方がＢよりも高い筋力を発揮しているが、測定を重ねるにつれ筋力およびその発揮時間の低下の程度がＢよりも大きいことが分かる。このことより、Ｂの方が筋力発揮の持久力が高いと判定できる。
【００５２】
図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のデータを基に、下肢筋力とその筋力を発揮するのに要する時間との経時的な各波形データから測定中の平均筋力を算出し、４回の測定の各平均筋力を１つのグラフにプロットしたものである。
また、図１６（ｃ）は、図１６（ａ）のデータを基に、下肢筋力とその筋力を発揮するのに要する時間との経時的な各波形データから測定中の筋力の合計値を算出し、４回の測定の各合計値を１つのグラフにプロットしたものである。なお、ここでは所定時間ごとの筋力を合算した合計値を用いたが、波形グラフの積分値を用いてもよく、積分値を用いればより精度の高い判定をおこなうことができる。
【００５３】
上記図１６（ａ）の判定方法は、測定ごとの筋力が発揮されている時間の経過を確認できるので、より的確に筋力の持久力を判定できる一方、複数の波形データを一度に対比してその変化を読み取らなければならないので、判断に多少の時間や知識が必要な場合がある。
その点、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）のような波形データの加工情報に基づいて１つのグラフで判定する場合、筋力の低下が一目で分かるので、より簡便に筋力の持久力を判定できる。図１６（ｂ）、図１６（ｃ）からは、平均筋力及び筋力の合計値の低下の挙動から、Ｂの方が筋力発揮の持久力が高いと判定できる。
また、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）のような判定によれば、測定ごとに発揮させる筋力の目標を定め、その目標となる筋力が測定ごとに発揮されているか否かを確認することで、発揮すべき筋力の大きさを自分でコントロールできるどうかの調整力の判定指標とすることもできる。なお、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）の1つのグラフから一次関数の「傾き」を算出し、この傾きを持久力の指標としてもよく（０に近いほど持久力あり）、１つのデータのみで更に簡単に判定ができるようになる。
このように、測定ごとに得られる筋力に関する情報及び所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報を、波形データ同士、又は波形データを適宜加工した情報同士で対比したり、変化の挙動を観察したりすることで、筋力の持久力や調整力といった性能を判定することができる。
【００５４】
（２）−２ 筋動員力や瞬発力の持久性の判定
前述の「波形データの傾きによる判定」に示したような筋力の立ち上がり部分に引いた一次関数の傾きを用いて、測定ごとに得られる傾きを対比して筋動員力や瞬発力の持久性を判定することもできる。ここで、「筋動員力や瞬発力の持久性」とは、自己の筋線維をできるだけ一度に多く働かせる能力である「筋動員力」や瞬間的に筋力等を発揮し得る能力である「瞬発力」を、繰り返し持続して実行できる特性、ということができる。
図１７は、図１６（ａ）のデータを基に、下肢筋力とその筋力を発揮するのに要する時間との経時的な各波形データから筋力の立ち上がり部分の傾きを算出し、４回の測定の各傾きを１つのグラフにプロットしたものである。具体的には、最大筋力の２０％発揮点と、最大筋力の８０％発揮点との２点を結ぶ一次関数の直線を引き、その一次直線の傾きを求めた。
前述の通り、傾きが大きいほど筋動員力や瞬発力が優れていると判定できるが、図１７に示すような測定回数ごとのグラフを描くことで、これらの能力の持久性も評価することが可能となる。図１７からは、Ｂの方が筋動員力や瞬発力の持久性が高いと判定できる。
【００５５】
（２）−３ 左右の筋力バランスの判定
下肢や上肢等の左右にわけることができる部位においては、左右の測定ごとに得られる「筋力」及び「所定筋力を発揮するのに要する時間」の情報（波形情報やこれらの加工情報等）を、測定ごとに対比したり、測定ごとの変化の挙動を観察したりして利用することで、左右の筋力バランスを評価する事ができる。
図１８（ａ）は、横軸に右足の筋力、縦軸に左足の筋力をとり、筋力を４回測定した場合の平均筋力データをプロットしたものである。各測定の値がグラフ中の「バランスが保たれている範囲」に入ればよいが、領域から外れた場合又は中心から大きく外れた場合、弱い方の筋力を重点的にトレーニングするメニューを判定することができる。
図１８（ｂ）は、前述の図１６（ｂ）に示した方法と同様の方法で平均筋力を算出したもので、左右の下肢筋力における４回の測定の各平均筋力を１つのグラフにプロットしたものである。左右での筋力変化の挙動を対比することで、筋力の持久力の左右バランスを判定することができる。
なお、左右の筋力バランスの判定には、図１８に示した平均筋力以外にも、例えば、前述したような筋力と筋力発揮時間の波形データ、筋力の立ち上がり部分に引いた一次関数の傾き、筋力の合計値、筋力の積分値等を指標として利用してもよく、これらによっても筋肉の性能等の判定をすることができる。
【００５６】
（２）−４ 所定期間におけるトレーニング成果の判定
筋力トレーニングの効果をあげるためには、継続してトレーニングを行う必要があるが、そのためにはモチベーションの維持が重要となる。このモチベーション維持には、トレーニングの成果が簡単に理解できることが有効で、例えば、トレーニング期間での筋力等の推移を一目で認識できる指標を提示することが好ましい。
図１９（ａ）は、トレーニング初日とトレーニング1ヶ月後の下肢筋力とその筋力を発揮するのに要する時間との経時的な波形データを１つのグラフ内に並べて対比したものである。図１９（ａ）から、トレーニング初日に比べてトレーニング1ヶ月後には筋力およびその発揮時間の程度が改善していることが分かる。
図１９（ｂ）は、トレーニング期間の経過ごとの平均筋力をプロットしたもので、２名分のデータを表示してある。
図１９より、筋力向上の程度が一目で分かるので、トレーニングの有効性を実感し、トレーニングの継続、モチベーション維持を促すことができる。
なお、所定期間における対比する情報の種別は、図１９に示した波形データ、平均筋力以外にも、例えば、前述した筋力の立ち上がり部分に引いた一次関数の傾き、筋力の合計値、筋力の積分値等を利用してもよく、これらによってもトレーニング成果を判定することができる。
【００５７】
（３）波形データのばらつきによる判定
筋力に関する情報と、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とから観察される発揮筋力のばらつき（分散）の程度を指標として筋肉の性能等の判定をすることができる。具体的には、発揮させる筋力の目標値（基準値）を予め設定し、筋力と筋力発揮の所要時間の経時的な波形データを描き、その波形データの目標値に対するばらつき（分散）の程度を確認することで、所定の大きさの筋力をコントロールできる能力(調整力)を判定することができる。発揮させる筋力の目標値を設定せずに、波形データのばらつきだけから筋力の調整力を判定してもよい。図２０は、発揮させる筋力の目標値を所定の時間範囲で２つ設定し、その目標筋力を発揮するように使用者が筋力をかけているときの経時的な波形データを示す。図２０では、２名分のデータを表示してあり、Ａの方がＢよりも目標筋力に対するばらつきが少なく、筋力の調整力が優れていると判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る筋評価装置の一例を示す概略斜視図。
【図２】本発明に係る筋評価装置の構成の一例を示すブロック図。
【図３】図２とは異なる態様の本発明に係る筋評価装置の構成の一例を示すブロック図。
【図４】筋力-筋力発揮の所要時間関係の一例を示す図。
【図５】筋力-筋力発揮の所要時間関係の一例を示す図。
【図６】筋力-筋力発揮の所要時間関係の一例を示す図。
【図７】筋力-筋力発揮の所要時間関係の一例を示す図。
【図８】筋力-筋力発揮の所要時間関係に基づく筋肉の性能等の判定基準の一例を示す図。
【図９】トレーニングメニューの一例を示す図。
【図１０】筋力-筋力発揮の所要時間関係に基づく筋肉の性能等の判定基準の一例を示す図。
【図１１】筋力-筋力発揮の所要時間関係に基づく筋肉の性能等の判定基準の一例を示す図。
【図１２】筋力-筋力発揮の所要時間関係に基づく筋肉の性能等の判定基準の一例を示す図。
【図１３】筋力-筋力発揮の所要時間関係に基づく筋肉の性能等の判定基準の一例を示す図。
【図１４】筋評価装置の表示手段に表示する画面の一例を示す図。
【図１５】筋力-筋力発揮の所要時間関係の波形ラインに一次関数の直線を引く一例を示す図。
【図１６】筋力の持久力や調整力の判定に用いる判定図の一例を示す図。
【図１７】筋動員力や瞬発力の持久性の判定に用いる判定図の一例を示す図。
【図１８】左右の筋力バランスの判定に用いる判定図の一例を示す図。
【図１９】所定期間におけるトレーニング成果の判定に用いる判定図の一例を示す図。
【図２０】波形データのばらつきによる調整力の判定に用いる判定図の一例を示す図。
【符号の説明】
【００５９】
１ 情報取得手段
２ 加工手段
３ 記憶手段
４ 判定手段
５ 補正手段
６ 表示手段
７ 筋力訓練手段
１０ 本体部
１１ ケーブル
１２ 載台面
１３ 通信ポート
２０ 操作部
３０ 電極部
４０ 筋力訓練部
５０ 表示部
６０ 操作ボタン
１００ 筋評価装置
１１０ 入力部
１２０ 演算部
２００ 外部測定装置
２１０ 外部データ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筋肉を評価するための装置に関する。
また、本発明は、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する方法に関する。
本発明は、特に下肢筋肉を対象とする場合に好適な評価装置又は判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加齢や傷害による筋肉の低下は、変形性膝関節症等の下肢疾患の増悪や下肢能力（歩行等の運動能力）等の低下に繋がる。下肢能力の低下や疾患の増悪は、寝たきりに繋がる因子を指摘されており、とりわけ高齢者に対しては、下肢能力、特に下肢筋力の維持・強化をするこが重要である。
【０００３】
一般的に筋力トレーニングの設定は、最大筋力を基準とし、目的に合わせて負荷量と回数を決める。しかし、目標が不明確であったり、設定が過剰・不足であることで、トレーニングを継続的に行わなかったり、途中でやめてしまうことが多く、十分なトレーニング効果が得られない場合がある。
また高齢者の場合、血圧上昇による脳血管・循環器障害などの危険性があるために適正なトレーニング設定が必要である。
【０００４】
筋力の強化において、適正な設定のトレーニングが必要であり、トレーニングを行うための医師、理学療法士、トレーナー等の専門家の指導・補助も必要となる。しかし、客観的に認識し得る適正な筋肉評価の指標がないため、これら専門家も経験的に判断することが多く、また専門家がいない場合には、使用者自らの主観で判断するため、適正な負荷量が設置されず、十分なトレーニング効果が得られなかったり、過剰により怪我等へ繋がる危険性があった。
【０００５】
そのため、簡便に筋肉の性能評価やトレーニングメニューを提供できる技術が望まれていた。筋肉の状態を的確に評価できれば、適正な目標とトレーニングメニューを設定することができ、トレーニングの継続性、モチベーションの維持を促すことができる。
このような観点から、従来、筋力、筋肉量、体脂肪率などに関する情報を指標とした評価装置、評価方法が提案されているが（例えば、特許文献１〜５）、十分なものとはいえない。
【０００６】
ところで、近年、高齢者のトレーニング内容として、筋動員力をアップさせることが重要であると報告されている。ここで、「筋動員力」とは、自己のもつ筋線維をできるだけ一度に、できるだけ多く働かせる能力と、定義できる。
そのため、筋力、筋肉量だけを指標とするだけではなく、神経協調性、神経筋伝達等を考慮したこのような筋動員力にも着目して、筋の評価やトレーニングメニューの判定をすることが望ましい。特に高齢者における筋力トレーニングアップ効果は、初期段階では神経協調性による効果が大きく、筋肥大による効果はその後に起きると考えられている。
そこで、このような高齢者を対象とした筋力トレーニングは、まず筋動員力を上げ、次に筋力を高めるトレーニングをおこなった方が効率的であると考えられる。
【０００７】
筋力、筋肉量が十分であっても、筋動員力が不十分な場合もあり、従来の筋力、筋肉量等を指標とする評価方法では、筋動員力を加味した効率的なトレーニングメニューを提供できない。
そのため筋肉の性能やトレーニングメニューを判定する指標として、筋力、筋肉量以外の要素も考慮し、これらを融合させて判断することが、高齢者等の特質に合わせたトレーニングには必要である。
【０００８】
【特許文献１】特許第３７３４４５２号公報
【特許文献２】特開２００４−３４４２７８号公報
【特許文献３】特開２００６−３２０５３３号公報
【特許文献４】特開２００７−６８６２３号公報
【特許文献５】特開２００８−６２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような現状を鑑みてなされたものであり、筋肉の性能及びトレーニングメニューを簡便かつ的確に判定できる装置又は方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、筋肉の性能を的確に判定するための様々な指標を検討し、鋭意研究を重ねた結果、筋力と、筋力を発揮するのに要する時間とを指標とすることにより、筋肉の性能を的確に判定し、筋動員力も加味したトレーニングメニューを提供し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の１つの観点によれば、本発明の筋肉評価装置は、筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得する情報取得手段と、前記情報取得手段により得られる情報から筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記筋力に関する情報が、最大筋力又は最大筋力の所定割合に関する情報であることを特徴とする。また、本発明の別の実施の形態によれば、前記筋力に関する情報が、体重あたりの筋力及び/又は筋肉量あたりの筋力であることを特徴とする。
【００１３】
前記発明の実施態様の発明としては下記が好ましい。即ち、前記所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までの経過時間であることを特徴とする。また、前記所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定部分を取り出した時間であることを特徴とする。さらに、前記所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定範囲を取り出した時間であることを特徴とする。また、前記所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定筋力が発揮された範囲を取り出した時間であることを特徴とする。さらに、前記所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲を取り出した時間であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の更に別の実施態様によれば、前記情報取得手段が、さらに年齢、性別、体重、身長、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、重心動揺、脈拍、呼吸、血圧、体温のいずれか１つ以上に関する情報を取得する手段であることを特徴とする。また、前記情報取得手段から得られた情報を加工する加工手段を備えることを特徴とする。さらに、筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報との関係である筋力-筋力発揮の所要時間関係が記憶されている記憶手段を備え、前記判定手段が、前記情報取得手段から得られた情報と、前記記憶手段に記憶されている筋力-筋力発揮の所要時間関係とに基づき、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定することを特徴とする。
【００１５】
また、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを補正する補正手段を備え、前記判定手段が、前記補正手段と協同し筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定するようにすることが好ましい。また、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを表示する表示手段を備えることが好ましい。さらに、筋力訓練手段を備えることが好ましい。また、下肢筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定するためのものであることが好ましい。
【００１６】
本発明の別の観点によれば、本発明の筋肉評価装置は、本体部と、前記本体部に設置される筋力訓練部と、前記筋力訓練部に荷重をかけるときに発揮される筋力に関する情報とその筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得する情報取得手段と、前記情報取得手段により得られる情報から筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
この実施態様によれば、本体部は、体重測定機能とインピーダンス測定機能を備えることが好ましく、これにより少なくとも体重、筋肉量（又は筋肉率）、体脂肪量（又は体脂肪率）に関する生体情報を取得することができる。
また、筋力訓練部は、本体部に着脱自在に固定し得ることが好ましく、筋力訓練部を本体部に取り付けた状態と取り外した状態の双方の状態で、筋力に関する情報とその筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得し得るようにすることが好ましい。
なお、この実施態様においても、前記最初の観点の筋肉評価装置における「筋力に関する情報」、「所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報」、「加工手段」、「記憶手段」、「補正手段」、「表示手段」等の各態様を採用することができ、下肢筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定するためのものとすることが好ましい。
【００１７】
本発明のさらに別の観点によれば、本発明の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法は、筋力に関する情報と、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを指標とすることを特徴とする。
このような本発明の方法によれば、医師などの専門家が行う医療行為を伴わなくとも、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを的確に判定することができる。
【００１８】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記筋力に関する情報が、最大筋力又は最大筋力の所定割合に関する情報であることを特徴とする。また、本発明の別の実施の形態によれば、前記筋力に関する情報が、体重あたりの筋力及び/又は筋肉量あたりの筋力であることを特徴とする。
【００１９】
前記発明の実施態様の発明としては下記が好ましい。即ち、前記所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までの経過時間であることを特徴とする。また、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定部分を取り出した時間であることを特徴とする。さらに、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定範囲を取り出した時間であることを特徴とする。また、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定筋力が発揮された範囲を取り出した時間であることを特徴とする。さらに、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲を取り出した時間であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の更に別の実施態様によれば、さらに年齢、性別、体重、身長、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、重心動揺、脈拍、呼吸、血圧、体温のいずれか１つ以上に関する情報を指標とすることが好ましい。また、下肢筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定するための方法であることが好ましい。
【００２１】
さらに、上記の評価装置及び筋肉の性能等の判定方法の態様として、次のような態様が好ましい。
筋力に関する情報と、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とから得られる一次関数の傾きを筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定指標とする。この場合、一次関数の直線は、筋力発揮開始時から最大筋力発揮時までの範囲から得ることが好ましく、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲から得ることが更に好ましい。
【００２２】
また、測定ごとに得られる「筋力」及び「所定筋力を発揮するのに要する時間」の複数の情報を、測定ごとに対比したり、測定ごとの変化の挙動を観察したりすることで、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定することが好ましい。このような対比等により判定する筋肉の性能としては、筋力の持久力や調整力、筋動員力や瞬発力の持久性、左右の筋力バランス、所定期間におけるトレーニング成果等がある。
【００２３】
さらに、また、筋力に関する情報と、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とから観察される発揮筋力のばらつき（分散）の程度を筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定指標とする。この場合、筋力と筋力発揮の所要時間の経時的な波形データを描き、その波形データのばらつきの程度を確認する態様が好ましく、発揮させる筋力の目標値（基準値）を予め設定し、その目標値に対するばらつきの程度を確認する態様が更に好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の装置又は方法によれば、筋肉の性能及びトレーニングメニューを簡便かつ的確に判定できる。特に、筋動員力を加味した筋肉の性能及びトレーニングメニューの判定が可能となる。これにより、個人にあった適正な目標とトレーニングメニューを設定することができ、トレーニングの継続性、モチベーションの維持を促すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
なお、「筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定」のことを、以下「筋肉の性能等の判定」と省略する場合がある。
【００２６】
図１は本発明に係る筋評価装置の概略斜視図である。
筋評価装置１００は、公知の体重計に公知の生体電気インピーダンスの測定機能を付加したもので、本体部１０と、操作部２０とからなり、本体部と操作部はケーブル１１により接続されている。
本体部１０は、使用者の体重を測定するために載る載台面１２に左右の足の底面に接する電極部３０を設けてある。この電極部３０は、足のつま先側を載せる電極部３０ａ、３０ｂと、足の踵側を載せる電極部３０ｃ、３０ｄとから構成される。また、凸状に湾曲した筋力訓練部４０が本体載台面１２のほぼ中央に設置されている。本実施形態における筋力訓練部４０は、特に下肢筋力トレーニングに好適な形態を備えており、使用時には着座状態で膝裏を筋力訓練部４０の上に載せ、膝裏を押し当てることで大腿四頭筋をトレーニングできる。筋力訓練部４０にかかる荷重は、本体部１０に内蔵されているロードセル等の荷重センサー（図示せず）で読み取ることができるようになっており、筋力訓練部４０を押すときに発揮される力、すなわち筋力に関する様々な情報を筋力訓練部４０から取得することができる。なお、本体載台面１２に設置される筋力訓練部４０の形態としては、トレーニングする部位、目的などによって適宜変更可能で、直方体、凹状に湾曲したもの等を用いてもよい。筋力訓練部４０は、本体部１０に着脱自在に固定し得る構造とし、筋力訓練部４０を本体部１０に取り付けた状態と取り外した状態の双方の状態で、筋力に関する情報とその筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得し得るようにすることが好ましい。判定する筋肉やトレーニングの種類等により、筋力訓練部４０を本体部１０に取り付けたり、取り外したり、又は異なる種類の筋力訓練部４０に付け替えたりすることで、判定する筋肉やトレーニングに即した適当な姿勢で判定等できるからである。例えば、大腿四頭筋を評価等する場合は、前述したように凸状に湾曲した筋力訓練部４０を本体載台面１２に取り付け、座位で筋力訓練部４０に荷重をかけて、筋肉の性能等の判定をすることができる。
また、地面を蹴りだす筋肉等の性能等を判定する場合は、筋力訓練部４０を本体載台面１２から取り外し、平坦な状態になった本体載台面１２を立位で踏みつけるようにして、下肢筋肉の性能等の判定をすることができる。なお、このように、筋力訓練部４０を本体載台面１２から取り外して使用する場合には、本体載台面１２に滑り止め（図示せず）を設ける等、判定する姿勢に即した特定の構造にすれば良い。
さらに、その他の公知のトレーニング装置の構造を用いて、本発明の筋肉評価装置を構成してもよく、例えば、大腿四頭筋用のレッグプレスやレッグエクステンション又は大腿二頭筋用のレッグカールの構造を用いることができる。この場合には、足部や下腿部等を接触させて下肢の荷重をかける部材を筋力訓練部４０とすることができ、座位や腹臥位で筋力訓練部４０に荷重をかけるようにして、下肢筋肉の性能等の判定をすることができる。なお、この場合の筋力訓練部４０にかかる荷重を読み取る荷重センサー等は、各トレーニング装置の構造にあわせて適宜配置等することができる。
操作部２０は、電極部３０と、表示部５０と、操作ボタン６０とを備える。電極部３０は、操作部２０の左右側辺に設けられ、手で握って接触させる２つの電極部３０ｅ、３０ｆを有する。表示部５０は、筋力、体重、体脂肪などの測定値、筋肉の性能やトレーニングメニューの判定結果、その他操作に関わる情報を表示する。
図１では操作部２０は、本体部１０から分離した状態で示したが、本体部１０に取り付け（収納）可能であり、測定時など必要に応じて取り外せる構成となっている。また、本体１０と操作部２０とのデータ通信は、ケーブル１１を用いず、無線で行っても良い。
１３は通信ポートで、筋力、筋肉量など本発明の評価装置以外の測定装置で測定したデータや、新たなトレーニングメニューに関する情報を外部から入力したり、本発明の筋評価装置１００に記憶されているデータを外部に出力したりすることがきる。
【００２７】
図２は本発明に係る筋評価装置の構成を示すブロック図である。
筋評価装置１００は、主として、入力部１１０、演算部１２０からなり、入力部１１０及び演算部１２０には以下に示す各種構成が包含される。
入力部１１０には、筋力に関する情報、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報、その他必要な情報を取得する情報取得手段１と、前記情報取得手段にインプットされる筋力等に関する情報の発生源ともなる筋力訓練手段７が包含される。
演算部１２０には、前記情報取得手段から得られた情報を加工する加工手段２、筋力-筋力発揮の所要時間関係や過去の測定履歴等が記憶されている記憶手段３、前記情報取得手段１又は加工手段２により得られる情報と記憶手段３に記憶されている基準情報とに基づき筋肉の性能やトレーニングメニューを判定する判定手段４、前記判定手段４の判定前後又は判定と同時に判定手段と協同して筋肉の性能やトレーニングメニューを補正する補正手段５、が包含される。さらに筋評価装置１００には、筋肉の性能、トレーニングメニュー、その他必要な情報を表示する表示手段６が含まれる。
【００２８】
本構成では、記憶手段３と補正手段５は、判定手段４と共通にして判定手段４に包含するようにしてあるが、判定手段４と分離した構成にしてもかまわない。
また、加工手段２、筋力訓練手段７を情報取得手段１の一部として構成するようにしてもかまわない。その他、本発明の効果を損なわない範囲で、適宜これらの各構成要素を統合、分離することができる。
【００２９】
次に各構成について詳細に述べる。
【００３０】
（情報取得手段）
情報取得手段１は、少なくとも筋力に関する情報とその筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が得られればよく、その取得経路は、本発明の筋評価装置に備えられた測定機器によって取得しても、本発明の筋評価装置以外の機器で測定した情報を入力することで取得してもよい。
ここで、図３に、図２に示した実施形態と異なる取得経路で筋力に関する情報とその筋力を発揮するのに要する時間に関する情報を取得する場合の態様をブロック図で示す。
図３の態様では、筋力に関する情報等が本発明の筋評価装置以外の外部測定装置２００により測定される点が図２の態様と異なる。このような外部測定装置２００により得られた筋力等の外部データ２１０は、筋評価装置１００に設置した通信ポートを情報取得手段１として使用する事により取得することが可能である。また、このような態様では、本発明の筋評価装置１００の演算部１２０で処理した情報を、本発明の通信ポートを通じて外部測定装置２００に出力することもでき、より多くの生体情報を相互に活用することができ、より適正な筋肉性能の評価、トレーニングメニューの判定が可能となる。
【００３１】
本発明の筋評価装置に備えられた測定機器を利用して情報を取得する方法としては、筋力訓練手段７を使用することで発揮される筋力の情報を利用する態様が挙げられ、この筋力訓練手段７に力を加えることで発揮される筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得する態様が特に好ましい。このように、筋力訓練手段７に力を加える際に発揮される筋力の情報とその筋力発揮に要する時間の情報を、筋力訓練手段７を通じて取得し得るようにすることで、１つの装置で筋肉の性能判定と筋力トレーニングとを両方とも実施することができ、より簡便で的確な筋肉の評価、筋力アップが可能となる。
具体的には、図１に示した筋評価装置１００の態様では、筋力訓練部４０にかかる力を、本体部１０内蔵のロードセルを利用し、下肢筋力とその筋力を発揮するのに要する時間との関係として経時的な波形データで取得できる。図４は、このような方法で取得した筋力と筋力発揮の所要時間の経時的な波形データで、約１,８００人のデータを年代別に平均化したものである。
ここで注目すべき点は、年代ごとに波形に差が認められることである。本発明者らは、筋力と筋力を発揮するのに要する時間との間にこのような所定の関係が存在することを見出し、これらの情報を指標とすることで、筋肉の性能をより的確に判定し得ると考えている。
【００３２】
情報取得手段１により取得される筋力に関する情報の形式は、例えば、筋力が発揮される経過時間ごとの筋力、最大筋力、最大筋力に対する所定の割合、体重あたりの筋力（最大筋力）、筋肉量あたりの筋力、等の情報が利用できる。
また、情報取得手段１により取得される所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報の形式は、例えば、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までの経過時間、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から所定部分を取り出した時間、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から所定範囲を取り出した時間、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から最大筋力の所定割合の筋力が発揮された範囲を取り出した時間、等の情報が利用できる。
情報取得手段１で取得するこれらの情報は、情報を取得する段階でこれらの形式を有していても良いし、次に説明する加工手段２によって適宜変換、再構成してもよい。
【００３３】
本発明の特有な効果は、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までの時間経過の中で、どの部分又は範囲の時間を抽出するかにより、筋動員力の評価に役立つ重要な指標が得られることである。例えば、神経協調性、神経筋伝達等を考察するには最大筋力発揮までの筋力の立ち上がりを見ればよく、筋持久力を考察するには筋力発揮開始時又は最大筋力発揮時から筋力発揮終了時までの経過を見ればよい。
このときの筋力又は時間に関する情報の形式は、上記のような種々の形式を用いることができるが、例えば、最大筋力発揮までの筋力の立ち上がり部分においては、筋力発揮の所要時間（ｘ）と筋力（ｙ）との関係から得た一次関数ｙ＝ａｘ+ｂの傾きａを筋肉の性能等の判定指標とすることが好ましい。筋力の立ち上がりが早いほど、筋動員力や瞬発力が優れていると判定することができるが、筋力発揮が早いほど傾きも大きくなるため、傾きを指標として判定することで、筋肉の性能を迅速かつ直感的に理解することが可能となる。
また、筋力発揮開始時又は最大筋力発揮時から筋力発揮終了時までの経過部分においては、上記のような傾きの他に、例えば、各時間に発揮された筋力を全時間で平均した平均筋力や、各時間に発揮された筋力を合計した合計値や積分値を用いて、筋持久力等の判定指標とすることができる。詳細は後述する。
【００３４】
情報取得手段１は、筋力とその筋力発揮の所要時間に関する情報以外にも、例えば、年齢、性別、体重、身長、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、重心動揺、脈拍、呼吸、血圧、体温等の他の生体情報を取得する手段としてもよい。これらの情報の取得経路は、本発明の筋評価装置に備えられた測定機器によって取得しても、本発明の筋評価装置以外の装置で測定した情報を入力することで取得してもよい。これらの生体情報は、いずれか１つ、またはそれ以上を適宜利用することができる。
図１に示した筋評価装置１００では、体重計と生体電気インピーダンスの測定機能により、少なくとも体重、筋肉量（又は筋肉率）、体脂肪量（又は体脂肪率）に関する生体情報を取得することができる。
【００３５】
（加工手段）
加工手段２は、情報取得手段１から得られた情報を、別の形式のデータに変換、再構成等する手段である。この加工手段は、筋肉に関する情報を補正して評価の精度を上げたり、トレーニングメニューの判定指標として利用し易くするために行うものである。
【００３６】
データ加工の一例を図５、図６、図７に示す。
図５は、図４に示すような筋力と筋力発揮の所要時間の経時的な波形データを加工したもので、縦軸のデータ形式を筋力から最大筋力に対する割合に変換したものである。筋肉の性能等の判定指標に用いる筋力に関する情報の形式は、このような最大筋力に対する所定の割合として表示したものが特に好ましい。割合算出することにより、使用者固有の筋力差の影響を取り除くことができる。
【００３７】
図６、図７は、図５に示すデータをさらに加工したもので、横軸に最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された区間時間を、縦軸にＷＢＩ（体重あたりの最大筋力。以下ＷＢＩと省略する。）をとったデータである。
図６は、ＷＢＩおよび最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された区間時間を年代別に平均化し、その信頼区間内に該当するデータをプロットしたもので、各年代別の標準的な値を示したものである。
図７は図６と同様にして変形性膝関節症（ＯＡ）の重症度の指標であるＯＡｇｒａｄｅ別にプロットしたものであり、ＯＡｇｒａｄｅ別の標準的な値を示したものである。
【００３８】
筋力発揮の所要時間に使用する情報としては、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、任意の「部分」又は「範囲」としての情報を取り出すことができるが、データのばらつきの影響を少なくすることができる「範囲」としての情報が好ましい。
また、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定範囲を取り出す場合には、所定筋力が発揮された範囲を取り出すことが好ましく、相関が高い最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された区間時間を使用することが特に好ましい。この範囲であれば測定初期や最大筋力発揮時に起こり易いデータのぶれの影響を取り除くことができる。なお、この範囲内であれば、例えば最大筋力の３０〜７０％の筋力が発揮された区間時間を使用してもよい。
【００３９】
図６、図７から分かるように、筋力と筋力を発揮するのに要する時間との間には、年齢やＯＡｇｒａｄｅなどにおいて相関がみられる。本発明は、この関係に着目し、これらの関係を上手く利用することで筋肉の性能やトレーニングメニューの的確な判定を図っている。
具体的な判定方法を次に説明する。
【００４０】
（判定手段）
判定手段４は、前記情報取得手段１又は加工手段２により得られる情報から筋肉の性能やトレーニングメニューを判定する。
例えば、判定手段は、筋肉の性能を評価する基準データを記憶手段３に記憶させておき、前記情報取得手段１又は加工手段２により得られる情報と、記憶手段３に記憶されている基準情報とを対比することで筋肉の性能やトレーニングメニューを判定することができる。
記憶手段３に記憶させる基準データとしては、筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報との関係である筋力-筋力発揮の所要時間関係が好ましい。
ここで、「筋力-筋力発揮の所要時間関係」における、「筋力」と「筋力発揮の所要時間」のそれぞれの情報形式は、前記の情報取得手段の項目で説明した情報形式と同様の様々な形式が利用できる。特に、「筋力」に関する情報は、最大筋力に対する所定の割合として表示したものや体重あたりの筋力及び/又は筋肉量あたりの筋力として表示した形式が好ましい。「筋力発揮の所要時間」に関する情報は、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定筋力(好ましくは、最大筋力の２０〜８０％の筋力)が発揮された範囲を取り出した時間であることが好ましい。
【００４１】
図８は、記憶手段３に記憶させておく筋力-筋力発揮の所要時間関係のデータを年代別のグラフとして示した図で、Ａ〜Ｄの４つの象限を筋肉の性能又はトレーニングメニューの判定基準としたものである。
図８のＡ〜Ｄの４象限は、次に示す観点で区分したものであり、各象限に該当した対象者が実施すべきトレーニングメニューは、例えば図９のように判定することができる。
Ａ象限：筋力が高く、筋力発揮の時間が速い人。筋力も、筋動員力も優れているので、高負荷トレーニングを実行する。
Ｂ象限：筋力が高く、筋力発揮の時間が遅い人。筋力があるのにもかかわらず、筋動員力が不十分であるため、動員力を上げるトレーニングを実施する。これは、低負荷高回数のトレーニングが想定される。
Ｃ象限：筋力が低く、筋力発揮の時間が速い人。筋力は少ないが、筋動員力が優れているので高負荷トレーニングを実行する。
Ｄ象限：筋力が低く、筋力発揮の時間が遅い人。筋力、筋動員力ともに不十分であるため、最初のステップである動員力を上げる低負荷高回数トレーニングから実施する。
【００４２】
図８の例において実際の判定をする場合、情報取得手段又は加工手段で得られた筋力に関する個人情報Ｐ１ａ（ｘ１，ｙ１ａ）を上記の筋力-筋力発揮の所要時間関係に当てはめて、該当するＤ象限のトレーニングメニューを設定することができる。
【００４３】
図８の例では、筋肉の性能又はトレーニングメニューの判定基準を４つの四角形の象限に分けているが、トレーニングの目的、対象者などにより、さらに細かく象限（判定基準）を分けたり、その象限の区分の仕方も図８に示した四角形の他、円形、楕円形など任意の形状に区分したりすることができる。その例を図１０および図１１に示す。
図１０および図１１は、ＷＢＩと最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された区間時間との関係を、年代別の偏差値が４５〜５５に該当する値でプロットした図である。
例えば、図１０のように、筋力-筋力発揮の所要時間相関図に該当しうる領域に沿って判定基準を区分することもできる。また、図１１に示すように、筋肉の性能に合わせて判定基準をより細かく分類することも可能である。図１０および図１１において実際の判定をする場合には、筋力の個人情報Ｐ２（ｘ２，ｙ２）を上記の筋力-筋力発揮の所要時間相関図に当てはめて、該当する象限の図示しないトレーニングメニューを設定することができる。
【００４４】
また、図１２、１３に示すように、筋肉の性能やトレーニングメニューの判定指標として、ＷＢＩ以外の筋力に関する情報も指標として用いることができる。
図１２および図１３は、筋力/筋量（筋肉量あたりの筋力）と最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された区間時間との関係を、年代別の偏差値が４５〜５５に該当する値でプロットした図である。図１２は、筋力/筋量-筋力発揮所要時間相関図に該当しうる領域に沿って判定基準を区分したもので、図１３は、筋肉の性能に合わせてさらに細かく判定基準を区分したものである。
なお、この判定基準と、前述のＷＢＩ-筋力発揮の区間時間関係に基づく判定基準とを併用して、筋肉の性能やトレーニングメニューの判定をすることもできる。つまり、使用する筋力に関する情報として、体重あたりの筋力と、筋肉量あたりの筋力との２つを用いる。
具体的には、次のような方法でトレーニングメニューを判定することができる。図８で示した関係図においてＰ１ａ（ｘ１，ｙ１ａ）に位置した場合、トレーニングメニューの「負荷」についてはＤ象限に該当する値を採用し、図１３で示した関係図においてＰ１ｂ（ｘ１，ｙ１ｂ）に位置した場合、トレーニングメニューの「回数、セット時間」についてはＣ象限に該当する値を採用する。
このように、筋力に関する複数の指標を判定基準として同時に用いることで、筋肉の性能をより的確に判定することができ、効率的なトレーニングメニューの提供が可能となる。
【００４５】
また、判定手段４によって、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する際に、必要に応じて、その判定結果を補正手段５で補正することが好ましい。
例えば、前記図８に示したような４象限の基準のみで判定を行う場合、性別や年齢等の特徴が全く異なる複数の個人間で、トレーニングメニューが同一になることがある。このような場合、トレーニングメニューが適当といえない場合もあるので、筋力以外の生体情報、又は過去の測定履歴等の情報に基づいて判定結果を補正し、その個人に最適なトレーニングメニューを再構成することが好ましい。補正するための筋力以外の生体情報としては、例えば、年齢、性別、体重、身長、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、重心動揺、脈拍、呼吸、血圧、体温等を使用することができる。
補正手段５は、前記判定手段４と協同して筋肉の性能やトレーニングメニューを補正するものであればよく、その構成は判定手段４に包含されるようなものであっても、判定手段４とは分離した構成を有するものであっても良い。
【００４６】
（表示手段）
表示手段６は、上記判定方法によって得られた筋肉の性能やトレーニングメニューに関する情報、その他必要な情報を視覚的、聴覚的に表示するものである。
また、表示手段６には、前記情報取得手段１又は加工手段２により得られる情報を用いた重回帰式による判定結果を表示することもできる。
例えば、下肢の推定年齢Ａｐを、最大筋力Ｍ、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された区間時間Ｔ、変数Ｒ1〜Ｒ３、係数ａ〜ｆで表した下記（１）の重回帰式により算出することができる。変数Ｒ1〜Ｒ３には体重、身長、性別、下肢筋肉量のいずれかが入る。（１）式に左右筋力差、ＯＡｇｒａｄｅ、重心動揺軌跡長または面積、等を加えて算出してもよい。
Ａｐ ＝ａ−ｂ×Ｍ＋ｃ×Ｔ＋ｄ×Ｒ１＋ｅ×Ｒ２＋ｆ×Ｒ３・・・（１）
また、同様に前記情報取得手段１又は加工手段２により得られる情報を用いて推定最大筋力を重回帰式により算出することも可能である。
このように下肢の推定年齢、推定最大筋力等を表示することによって、実年齢と自分の下肢年齢等を比較し、自分の状態を客観的に把握することができるので、適切な目標を定めることが可能となる。さらに、このことにより、トレーニングの継続性、モチベーションの維持を促すことができる。
【００４７】
図１４は、本発明の筋評価装置１００の表示手段６（表示部５０）に表示する画面の一例であり、筋の性能、トレーニングメニュー、及び健康管理に関するその他有用な情報を表示したものである。この表示手段６に表示するデータとしては、本発明の装置及び方法により取得・算出されるデータのほか、上記の重回帰式により算出されるデータ、本発明の装置以外の外部測定装置により測定されるデータ等がある。また、本発明の記憶手段３に記憶されている過去の測定履歴を表示することで、筋の状態変化も伝えることもできる。
【００４８】
（筋肉の性能等のその他の判定方法）
本発明は、筋力と筋力を発揮するのに要する時間とを指標とすることを特徴とする筋肉評価装置及び筋肉の性能等の判定方法に関するものであるが、この「筋力」と「筋力発揮の所要時間」のそれぞれの情報を特定の組合せにすることで、上述のような筋肉の性能等の判定に有効な情報を提供することができる。以下にその他の判定方法の態様を示す。
【００４９】
（１）波形データの傾きによる判定
図４又は図５に示すように、縦軸に筋力に関する情報、横軸に筋力発揮の所要時間に関する情報をプロットし、経時的な波形ラインを描いた場合、最大筋力発揮までの筋力の立ち上がり部分において、筋力発揮の所要時間（ｘ）と筋力（ｙ）との関係から一次関数ｙ＝ａｘ+ｂの直線を引くことができる。この筋力に関する情報（ｙ）と、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報（ｘ）とから得られる一次関数の傾きａを筋肉の性能等の判定指標とすることが好ましい。一次関数の傾きを指標として判定することで、筋動員力や瞬発力等の筋肉の性能を迅速かつ簡便に理解することが可能となる。
この「筋力」及び「筋力発揮の所要時間」に関する情報から求める一次関数の直線は、筋力発揮開始時から最大筋力発揮時までの範囲から得ることが好ましく、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲から得ることが更に好ましい。
傾きを求める具体的な方法としては、例えば、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲の「筋力」及び「筋力発揮の所要時間」の波形ラインに基づき最小二乗法により傾きを求める方法、波形ラインの所定の２点（例えば、最大筋力の２０％発揮点と、最大筋力の８０％発揮点）を結ぶ直線から傾きを求める方法、波形ラインの所定の１点における曲線の接線から傾きを求める方法等が挙げられる。
図１５は、最大筋力の２０％発揮点と、最大筋力の８０％発揮点との２点を結ぶ一次関数の直線を引き、その一次直線の傾きを求めた図である。
また、この傾きは、１つの波形ラインから複数の一次関数の傾きを算出し、その複数の傾きを対比する等して筋肉の性能等を判定してもよい。例えば、最大筋力の２０％発揮点付近の傾きと、最大筋力の８０％発揮点付近の傾きの２つの傾きをそれぞれ算出し、それら２つの傾きから筋肉の性能等を判定してもよい。
なお、ここでは、最大筋力発揮までの範囲における一次関数の傾きについて説明したが、この範囲に限られず、例えば、最大筋力発揮時以降から筋力発揮終了時までの波形ラインの適当な範囲において一次関数を引き、その一次関数の傾きを筋肉の性能等の判定指標としてもよい。最大筋力発揮時以降の波形ラインに引ける一次関数の傾きから、例えば、筋持久力等を判定することができる。
【００５０】
（２）測定ごとに得られる情報を利用した判定
筋肉の性能等の判定は、1回の測定で得られる「筋力」及び「筋力発揮の所要時間」に関する波形情報、又はその波形情報から適宜加工して得られる情報（平均筋力、筋力の合計値、筋力の積分値、筋力の立ち上がり部分の一次関数の傾き、筋力の差分値等）に基づいて行ってもいいし、複数回の測定で得られるこれらの複数の情報に基づいて行っても良い。
このように測定ごとに得られる「筋力」及び「所定筋力を発揮するのに要する時間」の複数の情報（波形情報やこれらの加工情報等）を、測定ごとに対比したり、測定ごとの変化の挙動を観察したりして利用することで、筋肉の性能等を簡便に判定する事が可能となる。判定できる筋肉の性能等の項目としては、例えば、筋力の持久力や調整力、筋動員力や瞬発力の持久性、左右の筋力バランス、所定期間におけるトレーニング成果等が挙げられる。以下に、測定ごとに得られる複数の情報を利用した筋肉の性能の例を示す。
【００５１】
（２）−１ 筋力の持久力や調整力の判定
図１６（ａ）は、下肢筋力とその筋力を発揮するのに要する時間との経時的な波形データで、図１に示した筋評価装置を用いて筋力訓練部を連続して４回押したときに測定された測定ごとの４つの波形データである。図１６（ａ）では、各グラフに２名分のデータを表示してある。この４回の測定の波形データを並べて対比すると、測定１回目はＡの方がＢよりも高い筋力を発揮しているが、測定を重ねるにつれ筋力およびその発揮時間の低下の程度がＢよりも大きいことが分かる。このことより、Ｂの方が筋力発揮の持久力が高いと判定できる。
【００５２】
図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のデータを基に、下肢筋力とその筋力を発揮するのに要する時間との経時的な各波形データから測定中の平均筋力を算出し、４回の測定の各平均筋力を１つのグラフにプロットしたものである。
また、図１６（ｃ）は、図１６（ａ）のデータを基に、下肢筋力とその筋力を発揮するのに要する時間との経時的な各波形データから測定中の筋力の合計値を算出し、４回の測定の各合計値を１つのグラフにプロットしたものである。なお、ここでは所定時間ごとの筋力を合算した合計値を用いたが、波形グラフの積分値を用いてもよく、積分値を用いればより精度の高い判定をおこなうことができる。
【００５３】
上記図１６（ａ）の判定方法は、測定ごとの筋力が発揮されている時間の経過を確認できるので、より的確に筋力の持久力を判定できる一方、複数の波形データを一度に対比してその変化を読み取らなければならないので、判断に多少の時間や知識が必要な場合がある。
その点、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）のような波形データの加工情報に基づいて１つのグラフで判定する場合、筋力の低下が一目で分かるので、より簡便に筋力の持久力を判定できる。図１６（ｂ）、図１６（ｃ）からは、平均筋力及び筋力の合計値の低下の挙動から、Ｂの方が筋力発揮の持久力が高いと判定できる。
また、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）のような判定によれば、測定ごとに発揮させる筋力の目標を定め、その目標となる筋力が測定ごとに発揮されているか否かを確認することで、発揮すべき筋力の大きさを自分でコントロールできるどうかの調整力の判定指標とすることもできる。なお、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）の1つのグラフから一次関数の「傾き」を算出し、この傾きを持久力の指標としてもよく（０に近いほど持久力あり）、１つのデータのみで更に簡単に判定ができるようになる。
このように、測定ごとに得られる筋力に関する情報及び所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報を、波形データ同士、又は波形データを適宜加工した情報同士で対比したり、変化の挙動を観察したりすることで、筋力の持久力や調整力といった性能を判定することができる。
【００５４】
（２）−２ 筋動員力や瞬発力の持久性の判定
前述の「波形データの傾きによる判定」に示したような筋力の立ち上がり部分に引いた一次関数の傾きを用いて、測定ごとに得られる傾きを対比して筋動員力や瞬発力の持久性を判定することもできる。ここで、「筋動員力や瞬発力の持久性」とは、自己の筋線維をできるだけ一度に多く働かせる能力である「筋動員力」や瞬間的に筋力等を発揮し得る能力である「瞬発力」を、繰り返し持続して実行できる特性、ということができる。
図１７は、図１６（ａ）のデータを基に、下肢筋力とその筋力を発揮するのに要する時間との経時的な各波形データから筋力の立ち上がり部分の傾きを算出し、４回の測定の各傾きを１つのグラフにプロットしたものである。具体的には、最大筋力の２０％発揮点と、最大筋力の８０％発揮点との２点を結ぶ一次関数の直線を引き、その一次直線の傾きを求めた。
前述の通り、傾きが大きいほど筋動員力や瞬発力が優れていると判定できるが、図１７に示すような測定回数ごとのグラフを描くことで、これらの能力の持久性も評価することが可能となる。図１７からは、Ｂの方が筋動員力や瞬発力の持久性が高いと判定できる。
【００５５】
（２）−３ 左右の筋力バランスの判定
下肢や上肢等の左右にわけることができる部位においては、左右の測定ごとに得られる「筋力」及び「所定筋力を発揮するのに要する時間」の情報（波形情報やこれらの加工情報等）を、測定ごとに対比したり、測定ごとの変化の挙動を観察したりして利用することで、左右の筋力バランスを評価する事ができる。
図１８（ａ）は、横軸に右足の筋力、縦軸に左足の筋力をとり、筋力を４回測定した場合の平均筋力データをプロットしたものである。各測定の値がグラフ中の「バランスが保たれている範囲」に入ればよいが、領域から外れた場合又は中心から大きく外れた場合、弱い方の筋力を重点的にトレーニングするメニューを判定することができる。
図１８（ｂ）は、前述の図１６（ｂ）に示した方法と同様の方法で平均筋力を算出したもので、左右の下肢筋力における４回の測定の各平均筋力を１つのグラフにプロットしたものである。左右での筋力変化の挙動を対比することで、筋力の持久力の左右バランスを判定することができる。
なお、左右の筋力バランスの判定には、図１８に示した平均筋力以外にも、例えば、前述したような筋力と筋力発揮時間の波形データ、筋力の立ち上がり部分に引いた一次関数の傾き、筋力の合計値、筋力の積分値等を指標として利用してもよく、これらによっても筋肉の性能等の判定をすることができる。
【００５６】
（２）−４ 所定期間におけるトレーニング成果の判定
筋力トレーニングの効果をあげるためには、継続してトレーニングを行う必要があるが、そのためにはモチベーションの維持が重要となる。このモチベーション維持には、トレーニングの成果が簡単に理解できることが有効で、例えば、トレーニング期間での筋力等の推移を一目で認識できる指標を提示することが好ましい。
図１９（ａ）は、トレーニング初日とトレーニング1ヶ月後の下肢筋力とその筋力を発揮するのに要する時間との経時的な波形データを１つのグラフ内に並べて対比したものである。図１９（ａ）から、トレーニング初日に比べてトレーニング1ヶ月後には筋力およびその発揮時間の程度が改善していることが分かる。
図１９（ｂ）は、トレーニング期間の経過ごとの平均筋力をプロットしたもので、２名分のデータを表示してある。
図１９より、筋力向上の程度が一目で分かるので、トレーニングの有効性を実感し、トレーニングの継続、モチベーション維持を促すことができる。
なお、所定期間における対比する情報の種別は、図１９に示した波形データ、平均筋力以外にも、例えば、前述した筋力の立ち上がり部分に引いた一次関数の傾き、筋力の合計値、筋力の積分値等を利用してもよく、これらによってもトレーニング成果を判定することができる。
【００５７】
（３）波形データのばらつきによる判定
筋力に関する情報と、所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とから観察される発揮筋力のばらつき（分散）の程度を指標として筋肉の性能等の判定をすることができる。具体的には、発揮させる筋力の目標値（基準値）を予め設定し、筋力と筋力発揮の所要時間の経時的な波形データを描き、その波形データの目標値に対するばらつき（分散）の程度を確認することで、所定の大きさの筋力をコントロールできる能力(調整力)を判定することができる。発揮させる筋力の目標値を設定せずに、波形データのばらつきだけから筋力の調整力を判定してもよい。図２０は、発揮させる筋力の目標値を所定の時間範囲で２つ設定し、その目標筋力を発揮するように使用者が筋力をかけているときの経時的な波形データを示す。図２０では、２名分のデータを表示してあり、Ａの方がＢよりも目標筋力に対するばらつきが少なく、筋力の調整力が優れていると判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る筋評価装置の一例を示す概略斜視図。
【図２】本発明に係る筋評価装置の構成の一例を示すブロック図。
【図３】図２とは異なる態様の本発明に係る筋評価装置の構成の一例を示すブロック図。
【図４】筋力-筋力発揮の所要時間関係の一例を示す図。
【図５】筋力-筋力発揮の所要時間関係の一例を示す図。
【図６】筋力-筋力発揮の所要時間関係の一例を示す図。
【図７】筋力-筋力発揮の所要時間関係の一例を示す図。
【図８】筋力-筋力発揮の所要時間関係に基づく筋肉の性能等の判定基準の一例を示す図。
【図９】トレーニングメニューの一例を示す図。
【図１０】筋力-筋力発揮の所要時間関係に基づく筋肉の性能等の判定基準の一例を示す図。
【図１１】筋力-筋力発揮の所要時間関係に基づく筋肉の性能等の判定基準の一例を示す図。
【図１２】筋力-筋力発揮の所要時間関係に基づく筋肉の性能等の判定基準の一例を示す図。
【図１３】筋力-筋力発揮の所要時間関係に基づく筋肉の性能等の判定基準の一例を示す図。
【図１４】筋評価装置の表示手段に表示する画面の一例を示す図。
【図１５】筋力-筋力発揮の所要時間関係の波形ラインに一次関数の直線を引く一例を示す図。
【図１６】筋力の持久力や調整力の判定に用いる判定図の一例を示す図。
【図１７】筋動員力や瞬発力の持久性の判定に用いる判定図の一例を示す図。
【図１８】左右の筋力バランスの判定に用いる判定図の一例を示す図。
【図１９】所定期間におけるトレーニング成果の判定に用いる判定図の一例を示す図。
【図２０】波形データのばらつきによる調整力の判定に用いる判定図の一例を示す図。
【符号の説明】
【００５９】
１ 情報取得手段
２ 加工手段
３ 記憶手段
４ 判定手段
５ 補正手段
６ 表示手段
７ 筋力訓練手段
１０ 本体部
１１ ケーブル
１２ 載台面
１３ 通信ポート
２０ 操作部
３０ 電極部
４０ 筋力訓練部
５０ 表示部
６０ 操作ボタン
１００ 筋評価装置
１１０ 入力部
１２０ 演算部
２００ 外部測定装置
２１０ 外部データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により得られる情報から筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する判定手段と、
を備える筋肉評価装置。
【請求項２】
筋力に関する情報が、最大筋力又は最大筋力の所定割合に関する情報である請求項１に記載の筋肉評価装置。
【請求項３】
筋力に関する情報が、体重あたりの筋力及び/又は筋肉量あたりの筋力である請求項１に記載の筋肉評価装置。
【請求項４】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までの経過時間である請求項１〜３のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項５】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定部分を取り出した時間である請求項１〜３のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項６】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定範囲を取り出した時間である請求項１〜３のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項７】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定筋力が発揮された範囲を取り出した時間である請求項６に記載の筋肉評価装置。
【請求項８】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲を取り出した時間である請求項７に記載の筋肉評価装置。
【請求項９】
情報取得手段が、さらに年齢、性別、体重、身長、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、重心動揺、脈拍、呼吸、血圧、体温のいずれか１つ以上に関する情報を取得する手段である請求項１〜８のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１０】
前記情報取得手段から得られた情報を加工する加工手段を備える請求項１〜９のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１１】
筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報との関係である筋力-筋力発揮の所要時間関係が記憶されている記憶手段を備え、前記判定手段が、前記情報取得手段から得られた情報と、前記記憶手段に記憶されている筋力-筋力発揮の所要時間関係とに基づき、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１２】
筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを補正する補正手段を備え、前記判定手段が、前記補正手段と協同し筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１３】
筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを表示する表示手段を備える請求項１〜１２のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１４】
筋力訓練手段を備える請求項１〜１３のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１５】
下肢筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定するためのものである請求項１〜１４のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１６】
本体部と、
前記本体部に設置される筋力訓練部と、
前記筋力訓練部に荷重をかけるときに発揮される筋力に関する情報とその筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により得られる情報から筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する判定手段と、
を備える筋肉評価装置。
【請求項１７】
筋力に関する情報と、
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報と、
を指標とする筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項１８】
筋力に関する情報が、最大筋力又は最大筋力の所定割合に関する情報である請求項１７に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項１９】
筋力に関する情報が、体重あたりの筋力及び/又は筋肉量あたりの筋力である請求項１７に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２０】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までの経過時間である請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２１】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定部分を取り出した時間である請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２２】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定範囲を取り出した時間である請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２３】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定筋力が発揮された範囲を取り出した時間である請求項２２に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２４】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲を取り出した時間である請求項２３に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２５】
さらに年齢、性別、体重、身長、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、重心動揺、脈拍、呼吸、血圧、体温のいずれか１つ以上に関する情報を指標とする請求項１７〜２４のいずれか１項に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２６】
下肢筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定するための方法である請求項１７〜２５のいずれか１項に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項１】
筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により得られる情報から筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する判定手段と、
を備える筋肉評価装置。
【請求項２】
筋力に関する情報が、最大筋力又は最大筋力の所定割合に関する情報である請求項１に記載の筋肉評価装置。
【請求項３】
筋力に関する情報が、体重あたりの筋力及び/又は筋肉量あたりの筋力である請求項１に記載の筋肉評価装置。
【請求項４】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までの経過時間である請求項１〜３のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項５】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定部分を取り出した時間である請求項１〜３のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項６】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定範囲を取り出した時間である請求項１〜３のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項７】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定筋力が発揮された範囲を取り出した時間である請求項６に記載の筋肉評価装置。
【請求項８】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲を取り出した時間である請求項７に記載の筋肉評価装置。
【請求項９】
情報取得手段が、さらに年齢、性別、体重、身長、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、重心動揺、脈拍、呼吸、血圧、体温のいずれか１つ以上に関する情報を取得する手段である請求項１〜８のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１０】
前記情報取得手段から得られた情報を加工する加工手段を備える請求項１〜９のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１１】
筋力に関する情報と所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報との関係である筋力-筋力発揮の所要時間関係が記憶されている記憶手段を備え、前記判定手段が、前記情報取得手段から得られた情報と、前記記憶手段に記憶されている筋力-筋力発揮の所要時間関係とに基づき、筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１２】
筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを補正する補正手段を備え、前記判定手段が、前記補正手段と協同し筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１３】
筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを表示する表示手段を備える請求項１〜１２のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１４】
筋力訓練手段を備える請求項１〜１３のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１５】
下肢筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定するためのものである請求項１〜１４のいずれか１項に記載の筋肉評価装置。
【請求項１６】
本体部と、
前記本体部に設置される筋力訓練部と、
前記筋力訓練部に荷重をかけるときに発揮される筋力に関する情報とその筋力を発揮するのに要する時間に関する情報とを取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により得られる情報から筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定する判定手段と、
を備える筋肉評価装置。
【請求項１７】
筋力に関する情報と、
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報と、
を指標とする筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項１８】
筋力に関する情報が、最大筋力又は最大筋力の所定割合に関する情報である請求項１７に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項１９】
筋力に関する情報が、体重あたりの筋力及び/又は筋肉量あたりの筋力である請求項１７に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２０】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までの経過時間である請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２１】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定部分を取り出した時間である請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２２】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定範囲を取り出した時間である請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２３】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、所定筋力が発揮された範囲を取り出した時間である請求項２２に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２４】
所定筋力を発揮するのに要する時間に関する情報が、筋力発揮の開始時から筋力発揮の終了時までに要した時間から、最大筋力の２０〜８０％の筋力が発揮された範囲を取り出した時間である請求項２３に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２５】
さらに年齢、性別、体重、身長、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、重心動揺、脈拍、呼吸、血圧、体温のいずれか１つ以上に関する情報を指標とする請求項１７〜２４のいずれか１項に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【請求項２６】
下肢筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューを判定するための方法である請求項１７〜２５のいずれか１項に記載の筋肉の性能及び/又はトレーニングメニューの判定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図９】
【図１４】
【図１５】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図５】
【図９】
【図１４】
【図１５】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００９−２５４７８８（Ｐ２００９−２５４７８８Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９４２６７（Ｐ２００８−２９４２６７）
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（０００１５１３８０）アルケア株式会社 (88)
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（０００１５１３８０）アルケア株式会社 (88)
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