專利名稱：運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢查運(yùn)動(dòng)機(jī)能的裝置，特別地，涉及由多個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器同時(shí)獲得多個(gè)部位的定量的運(yùn)動(dòng)信息、進(jìn)行比較解析的裝置。
背景技術(shù)：
頸椎病指的是由于頸椎的椎間盤和椎體的退化性變化、導(dǎo)致椎間盤的變形和骨刺形成的狀態(tài)。本來，與有無神經(jīng)癥狀是沒有關(guān)系的，然而在臨床上指的是有癥狀。頸椎病的臨床癥狀是由對(duì)脊髓神經(jīng)根和脊髓的直接壓迫、以及椎骨動(dòng)脈壓迫而引起的血液流通障礙所表現(xiàn)的。
頸椎病的臨床癥狀可列舉例如，在脖子、肩膀、手腕、手指中的痛感、麻痹感、肌肉無力、運(yùn)動(dòng)損傷等，一般從指尖開始產(chǎn)生的情況較多，廣泛地、通過評(píng)價(jià)手指的運(yùn)動(dòng)機(jī)能而進(jìn)行診斷。為了觀察手指的運(yùn)動(dòng)機(jī)能，目前為止在目視觀察手指全部的グ一パ一的彎曲運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)的基礎(chǔ)上，還將從X射線檢查、MRI所觀察到的內(nèi)容作為參考，從而進(jìn)行診斷。
然而，在上述現(xiàn)有的診斷方法中，不能夠定量地判定運(yùn)動(dòng)機(jī)能，不能獲得可正確進(jìn)行診斷判定的基準(zhǔn)，因而存在著較難進(jìn)行準(zhǔn)確的治療的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的課題在于提供一種運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置，該裝置可定量地評(píng)價(jià)手指之間的動(dòng)作(屈伸)的定時(shí)。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置具有包含發(fā)送磁場(chǎng)的發(fā)送線圈以及接收從上述發(fā)送線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的多個(gè)接收線圈的運(yùn)動(dòng)傳感器、解析從上述運(yùn)動(dòng)傳感器取得的時(shí)序的波形數(shù)據(jù)的解析單元、以及顯示由上述解析單元解析的解析結(jié)果的顯示單元。
通過采用這樣的構(gòu)成，能夠定量地評(píng)價(jià)各手指間的動(dòng)作(屈伸)的定時(shí)，能夠精確地比較頸椎病患者和健康者的運(yùn)動(dòng)機(jī)能。
并且，在本說明書中說明其他的發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明，可提供一種能夠定量地評(píng)價(jià)各手指間的動(dòng)作(屈伸)的定時(shí)的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置。


圖1為示出了本實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置的整體構(gòu)成的方框圖。
圖2為示出了使用本實(shí)施方式中運(yùn)動(dòng)傳感器部分時(shí)的構(gòu)成例的斜視圖。
圖3為接收線圈101的放大圖。
圖4為示出了本實(shí)施方式中的運(yùn)動(dòng)傳感器部分2的構(gòu)成的一例的方框圖。
圖5為示出了本實(shí)施方式的解析處理部分321的構(gòu)成的方框圖。
圖6為測(cè)定了健康者的手指的運(yùn)動(dòng)的距離波形。
圖7為用于說明生成基準(zhǔn)點(diǎn)的順序的圖。
圖8為用于說明生成基準(zhǔn)點(diǎn)的順序的圖。
圖9為關(guān)于各頻道(channel)的距離波形、利用基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)繪后的圖。
圖10為利用基準(zhǔn)點(diǎn)的差量T1、T2進(jìn)行標(biāo)繪后的圖。
圖11為利用基準(zhǔn)點(diǎn)的差量T3、T4進(jìn)行標(biāo)繪后的圖。
圖12為用于說明比較頻道間的閉合手指的運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)的順序的圖。
圖13為模式化地示出了生成相關(guān)函數(shù)的順序的圖。
圖14為用于說明動(dòng)作不良的檢測(cè)處理的流程圖。
圖15為用于說明動(dòng)作不良的檢測(cè)處理的圖，是生成了基準(zhǔn)點(diǎn)的距離波形。
圖16是動(dòng)作不良的檢測(cè)結(jié)果的顯示例，是顯示出了各頻道間的差量的圖。
圖17是示出了在變形例中用于測(cè)定第一基準(zhǔn)距離的裝置構(gòu)成的圖。
圖18是示出了在變形例中用于測(cè)定第二基準(zhǔn)距離的裝置構(gòu)成的圖。
圖19是用于說明在變形例中生成基準(zhǔn)點(diǎn)的順序的圖。
圖20是能夠簡(jiǎn)單迅速地測(cè)量本變形例的基準(zhǔn)點(diǎn)和手指的彎曲伸直運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)的外觀圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照合適的附圖詳細(xì)說明用于實(shí)施本發(fā)明的方式(以下，稱作實(shí)施方式)。
圖1為示出了本實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置的整體構(gòu)成的方框圖。如圖1所示，運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置1的構(gòu)成包含運(yùn)動(dòng)傳感器部分2、處理部分3、顯示單元4以及輸入單元5。
運(yùn)動(dòng)傳感器部分2按照時(shí)序檢測(cè)被試驗(yàn)者的運(yùn)動(dòng)信息，只要是能夠以波形數(shù)據(jù)的形式獲取與距離、速度、加速度、跳動(dòng)中的至少一個(gè)相關(guān)的被試驗(yàn)者的運(yùn)動(dòng)信息的單元均可。
在這里，所謂的“被試驗(yàn)者”指的是運(yùn)動(dòng)傳感器部分2的測(cè)定對(duì)象，只要是做動(dòng)作的物體即可，例如是機(jī)械、動(dòng)物、人類等。
并且，在本實(shí)施方式中，只要是沒有特別記載，假定被試驗(yàn)者是帕金森病患者的情況。
處理部分3解析由運(yùn)動(dòng)傳感器部分2取得的波形數(shù)據(jù)、提取運(yùn)動(dòng)的特征量，將這些提取的特征量適當(dāng)?shù)嘏c被試驗(yàn)者信息等一起顯示在顯示單元4上。
顯示單元4顯示由處理部分3處理的被試驗(yàn)者信息、運(yùn)動(dòng)信息，可由例如LCD(液晶顯示器)、CRT(陰極射線管)顯示器等實(shí)現(xiàn)。
并且，輸入單元5是未圖示的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置1的操作者用來輸入被試驗(yàn)者信息等的單元，可由鍵盤、鼠標(biāo)等實(shí)現(xiàn)。并且，當(dāng)輸入被試驗(yàn)者信息等時(shí)，作為輔助由操作者進(jìn)行的輸入的用戶界面、也可使顯示單元4顯示輸入畫面。
圖2為示出了使用本實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)傳感器部分時(shí)的構(gòu)成例的斜視圖。如圖2所示，運(yùn)動(dòng)傳感器的構(gòu)成主要包括安裝在各手指上的接收線圈101～104、安裝在手腕上的接收線圈105、以及設(shè)置在手掌上的發(fā)送線圈106。并且，接收線圈101～104分別配置在食指、中指、無名指和小拇指上。
并且，這些線圈101～105和發(fā)送線圈106經(jīng)由例如Magic Tape(注冊(cè)商標(biāo))等的固定單元107、在線圈的纏繞面向?qū)κ终泼娲怪必Q立的方向上被固定。
通過將線圈101～106這樣相對(duì)手掌面垂直地配置，當(dāng)被試驗(yàn)者進(jìn)行手指的彎曲伸直運(yùn)動(dòng)時(shí)，可防止檢測(cè)到的磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)。
并且，安裝接收線圈101～105和發(fā)送線圈106的部位、以及接收線圈的設(shè)置數(shù)目不限于上述內(nèi)容，作為磁場(chǎng)的變化、在可精確地測(cè)定被試驗(yàn)者的運(yùn)動(dòng)的范圍內(nèi)可以變更。
圖3(a)、(b)是接收線圈101的放大圖。如圖3所示，接收線圈101的線圈部分101a被由塑料等的絕緣體構(gòu)成的2枚平板101b所夾持，其中心部分通過螺釘101e固定。并且，在平板101b的下方，厚度方向上設(shè)置有貫通孔101f，可通過固定單元107(參照?qǐng)D2)。通過在平板101b的厚度方向上設(shè)置貫通孔101f，當(dāng)在手指、手腕上纏繞固定單元107、進(jìn)行固定時(shí)，手掌面與接收線圈101的面自動(dòng)配置為垂直。
并且，線圈部分101a經(jīng)由扭絞電纜等的導(dǎo)線101c電氣性地連接在處理部分3上。并且，在導(dǎo)線101c和處理部分3之間，設(shè)置有相對(duì)處理部分3可自由安裝卸載的連接器101d。并且，通過使線圈部分101a的構(gòu)成比印刷基板小，可降低對(duì)手指運(yùn)動(dòng)的影響。
并且，圖3所示的尺寸(特別地，未圖示的尺寸的單位為毫米)是作為裝置設(shè)計(jì)的一例而示出的，根據(jù)測(cè)定條件、被試驗(yàn)者的個(gè)人差別，可適當(dāng)變更。
圖4為示出了本實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)傳感器部分2的構(gòu)成的一例的方框圖。
如圖4所示，在5個(gè)接收線圈101～105上配置有相同電路。
在圖4中，由振蕩器309生成具有特定頻率(例如，20kHz等)的交流電壓。采用的構(gòu)成是，由振蕩器309生成的具有特定頻率的交流電壓由電流放大器310變換為具有特定頻率的交流電流，由電流放大器310生成的交流電流流入發(fā)送線圈106。由發(fā)送線圈106生成的磁場(chǎng)在接收線圈101～105內(nèi)感應(yīng)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
感應(yīng)出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(與由振蕩器309生成的具有特定頻率的交流電壓具有相同頻率)由前置放大器電路303放大，放大后的信號(hào)被輸入檢波器304。
由于檢波器304利用由振蕩器309生成的特定頻率或者2倍頻率的信號(hào)進(jìn)行檢波，在由相位調(diào)整電路(在圖中記載為“相位調(diào)整”)311對(duì)振蕩器309的輸出調(diào)整了相位之后，作為參照信號(hào)輸入到檢波器304。
并且，當(dāng)利用特定頻率的2倍頻率進(jìn)行檢波時(shí)，相位調(diào)整電路311不是必需的。作為利用2倍頻率進(jìn)行檢波的簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)，采用使振蕩器309的特定頻率為2倍頻率，由分頻器變換為一半的頻率之后，輸入電流放大器31的結(jié)構(gòu)，參照信號(hào)采用將振蕩器309的特定頻率的2倍頻率的信號(hào)輸入到檢波器304的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)檢波器304的輸出通過LPF(低通濾波器)電路305之后，為獲得所希望的電壓，由放大電路(AMP)306放大之后，經(jīng)由輸出端子(OUT1～5)輸入到處理部分3(參照?qǐng)D1)。從輸出端子(OUT1～5)輸出的是，與安裝在被試驗(yàn)者上的接收線圈101～105和發(fā)送線圈106的相對(duì)距離相當(dāng)?shù)碾妷骸?br> 在這里，在本實(shí)施方式中，指示被試驗(yàn)者進(jìn)行例如在30秒內(nèi)盡快握住手指整體的運(yùn)動(dòng)(屈伸運(yùn)動(dòng))。
并且，運(yùn)動(dòng)傳感器部分2對(duì)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)作為與距離波形相對(duì)應(yīng)的波形數(shù)據(jù)取得。
回到圖1，繼續(xù)處理部分3的說明。處理部分3的構(gòu)成包括運(yùn)動(dòng)傳感器接口31，該運(yùn)動(dòng)傳感器接口對(duì)由運(yùn)動(dòng)傳感器部分2取得的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行向數(shù)字化數(shù)據(jù)的變換處理等；以及主要進(jìn)行該數(shù)字化數(shù)據(jù)的解析的數(shù)據(jù)處理部分32。
運(yùn)動(dòng)傳感器接口31包括例如在一般的計(jì)算機(jī)中具有的模擬/數(shù)字變換板(以下，稱作A/D板)，將由運(yùn)動(dòng)傳感器部分2檢測(cè)的模擬信號(hào)的波形數(shù)據(jù)以規(guī)定的采樣率變換為數(shù)字信號(hào)的波形數(shù)據(jù)，輸入到數(shù)據(jù)處理部分32。
數(shù)據(jù)處理部分32的構(gòu)成包括解析處理部分321、被試驗(yàn)者信息處理部分322、以及顯示處理部分323。
并且，數(shù)據(jù)處理部分32的構(gòu)成包括CPU(中央處理器)、由ROM、RAM等構(gòu)成的存儲(chǔ)器、以及硬盤裝置等。上述的數(shù)據(jù)處理部分32內(nèi)的各部分321～323通過將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器或者硬盤裝置內(nèi)的程序或者數(shù)據(jù)裝載到計(jì)算機(jī)(未圖示)內(nèi)而實(shí)現(xiàn)。然后，通過CPU在存儲(chǔ)器內(nèi)讀取程序、執(zhí)行演算處理，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理部分32的各處理。
(解析處理部分)圖5為示出了本實(shí)施方式的解析處理部分321的構(gòu)成的方框圖。解析處理部分321基于從運(yùn)動(dòng)傳感器部分2輸入的波形數(shù)據(jù)，提取運(yùn)動(dòng)的特征量。并且，由解析處理部分321解析的結(jié)果被記錄在被試驗(yàn)者信息處理部分322中具有的未圖示的被試驗(yàn)者DB中，由顯示處理部分323適當(dāng)?shù)貜谋辉囼?yàn)者DB中讀取、顯示在顯示單元4上。
在這里，解析處理部分321如圖5所示，其構(gòu)成包括運(yùn)動(dòng)波形生成單元3211、基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元3212、差量計(jì)算單元3213、頻道間比較單元3214、相關(guān)函數(shù)生成單元3215以及動(dòng)作不良檢測(cè)單元3216。
從運(yùn)動(dòng)傳感器部分2取得的波形數(shù)據(jù)不是直接表示運(yùn)動(dòng)波形的，而是與運(yùn)動(dòng)波形相對(duì)應(yīng)的電壓輸出。
運(yùn)動(dòng)波形生成單元3211將作為該電壓輸出的波形數(shù)據(jù)變換為對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)波形，通過對(duì)變換的運(yùn)動(dòng)波形進(jìn)行時(shí)間微分或者時(shí)間積分，從而補(bǔ)充地生成距離波形、速度波形、加速度波形和跳動(dòng)波形。
并且，所謂的“運(yùn)動(dòng)波形”只要是沒有特別限定，包含距離波形、速度波形、加速度波形和跳動(dòng)波形中的至少一個(gè)。
基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元3212為了比較在各頻道測(cè)定的運(yùn)動(dòng)波形，在運(yùn)動(dòng)波形上生成基準(zhǔn)點(diǎn)。
在這里，參照

基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元3212在距離波形中生成基準(zhǔn)點(diǎn)的順序。
圖6為測(cè)定健康者的手指的運(yùn)動(dòng)的距離波形。
首先，基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元3212在圖6所示的各頻道的距離波形中，提取最大距離A。
接著，如圖7所示，基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元3212提取與最大距離的一半的值(A/2)或者1/3的值(A/3)相對(duì)應(yīng)的時(shí)間。并且，在圖7中，●是手指張開方向的運(yùn)動(dòng)，○是手指閉合方向的運(yùn)動(dòng)。并且，將用于提取基準(zhǔn)點(diǎn)而設(shè)定的距離(上述的最大距離的一半的值(A/2)或者1/3的值(A/3))稱作“基準(zhǔn)距離”。
并且，基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元3212在各頻道提取的基準(zhǔn)點(diǎn)上連結(jié)與一系列的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)。如后述的圖9所示，連接的基準(zhǔn)點(diǎn)被制成圖。
進(jìn)行這樣的處理，操作者通過觀察顯示在顯示單元4上的繪圖，具有從視覺上較易判斷被試驗(yàn)者的手指運(yùn)動(dòng)的偏差的效果。
并且，如圖6所示，由于健康者幾乎不發(fā)生由Ch5測(cè)定的運(yùn)動(dòng)(手腕和手掌的距離變化)，因而省略了本實(shí)施方式下的解析，然而當(dāng)被試驗(yàn)者是頸椎病患者時(shí)，出現(xiàn)將手指較難彎曲的量無意識(shí)地要用手腕的彎曲來彌補(bǔ)的現(xiàn)象，該現(xiàn)象被稱作トリツクモ一シヨン。即，對(duì)于由Ch5測(cè)定的運(yùn)動(dòng)，頸椎病患者比健康者具有較大的值，因而有必要和Ch1～4同樣地進(jìn)行解析。
并且，在本實(shí)施方式中，作為與最大值的一半的值(或者1/3)相對(duì)應(yīng)的時(shí)間求出了基準(zhǔn)點(diǎn)，例如對(duì)于速度波形，如圖8所示，可以將與速度的最大值和最小值相對(duì)應(yīng)的時(shí)間作為基準(zhǔn)點(diǎn)。即，只要是對(duì)所有的頻道基于同一規(guī)則決定基準(zhǔn)點(diǎn)，怎樣決定基準(zhǔn)點(diǎn)都可以。
差量計(jì)算單元3213通過對(duì)于同一頻道計(jì)算基準(zhǔn)點(diǎn)的時(shí)間差量，提取運(yùn)動(dòng)的特征。
在這里，參照?qǐng)D9，說明差量計(jì)算單元3213對(duì)于運(yùn)動(dòng)波形計(jì)算時(shí)間差量的順序。圖9為對(duì)于各頻道的距離波形、標(biāo)繪基準(zhǔn)點(diǎn)后得到的圖。
首先，差量計(jì)算單元3213對(duì)于圖9所示的繪圖，計(jì)算從某一張開手指運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)(●)到下一張開手指運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)(●)的差量(T1)。
然后，差量計(jì)算單元3213依次標(biāo)繪與前面的基準(zhǔn)點(diǎn)(●)的時(shí)間相對(duì)的T1的值，進(jìn)行連接。
同樣地，基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元3212在圖9所示的繪圖中，計(jì)算出從某一手指閉合方向的基準(zhǔn)點(diǎn)(○)到下一手指閉合方向的基準(zhǔn)點(diǎn)(○)的差量(T2)。
然后，差量計(jì)算單元3213依次標(biāo)繪與前面的基準(zhǔn)點(diǎn)(○)的時(shí)間相對(duì)的T2的值，進(jìn)行連接。
這些連接而成的繪圖如圖10所示。并且，在圖10中，(a)是關(guān)于1Ch的繪圖、(b)是關(guān)于2Ch的繪圖、(c)是關(guān)于3Ch的繪圖、(d)是關(guān)于4Ch的繪圖。
進(jìn)行這樣的處理，操作者通過觀察顯示在顯示單元4上的繪圖，具有從視覺上容易判斷手指的張開運(yùn)動(dòng)和手指的閉合運(yùn)動(dòng)的差異的效果。
并且，差量計(jì)算單元3213如圖9所示，能夠計(jì)算從某一張開手指的運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)(●)到閉合手指的運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)(○)的差量(T3)，進(jìn)行連接。并且，反過來，能夠計(jì)算從某一閉合手指的運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)(○)到張開手指的運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)(●)的差量(T4)，進(jìn)行連接。這些連接而成的繪圖如圖11(a)所示。
并且，在圖11(a)中，T3的繪圖同T4的繪圖相比平均起來是大的值，這意味著健康者閉合手指的運(yùn)動(dòng)比張開手指的運(yùn)動(dòng)快。并且，在圖11中，(b)是關(guān)于2Ch的繪圖、(c)是關(guān)于3Ch的繪圖、(d)是關(guān)于4Ch的繪圖。
并且，差量計(jì)算單元3213生成的T1以及T2的繪圖被輸出到頻道間比較單元3214。
頻道間比較單元3214為了對(duì)在各頻道生成的閉合手指的運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)(○)(或者張開手指方向的基準(zhǔn)點(diǎn)(●))的繪圖(參照?qǐng)D9)的彼此進(jìn)行比較，計(jì)算出差量。
在這里，參照?qǐng)D12，說明頻道間比較單元3214比較頻道間的基準(zhǔn)點(diǎn)(○)(或者基準(zhǔn)點(diǎn)(●))的順序。
首先，頻道間比較單元3214決定成為基準(zhǔn)的頻道(在本實(shí)施方式中，將成為基準(zhǔn)的頻道作為Ch1(參照?qǐng)D9Ch1))。
接著，頻道間比較單元3214計(jì)算成為基準(zhǔn)的頻道的基準(zhǔn)點(diǎn)(○)(或者基準(zhǔn)點(diǎn)(●))和另一頻道的基準(zhǔn)點(diǎn)(○)(或者基準(zhǔn)點(diǎn)(●))(參照?qǐng)D9Ch2～Ch4)的差量。在本實(shí)施方式中，頻道間的差量指的是，具體地，由差量計(jì)算單元3213計(jì)算的各頻道的T1或者T2的差量。
標(biāo)繪這些頻道間的差量，結(jié)果如圖12所示。在圖12中，(a)是閉合手指運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)(○)的頻道間的差量，(b)是張開手指運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)(●)的頻道間的差量。
并且，如圖12(a)所示，在基準(zhǔn)點(diǎn)(○)的頻道間的差量上沒有差異，即，至少表示出了由Ch2～4測(cè)定的閉合手指的運(yùn)動(dòng)上不存在差異。另一方面，如圖12(b)所示，在基準(zhǔn)點(diǎn)(●)的頻道間的差量上出現(xiàn)明顯的差異。即，表示出了對(duì)于健康者，張開小指的運(yùn)動(dòng)比張開無名指、中指的運(yùn)動(dòng)更花費(fèi)時(shí)間。

相關(guān)函數(shù)生成單元3215對(duì)于在各頻道測(cè)定的運(yùn)動(dòng)波形、解析處理后的運(yùn)動(dòng)波形，通過生成相關(guān)函數(shù)來進(jìn)行比較。
如圖13所示，相關(guān)函數(shù)生成單元3215基于2個(gè)運(yùn)動(dòng)波形生成相關(guān)函數(shù)，將2個(gè)運(yùn)動(dòng)波形的相關(guān)性作為一個(gè)函數(shù)表示。通過進(jìn)行這樣的處理，具有從視覺上容易理解2個(gè)運(yùn)動(dòng)波形的相關(guān)性的效果。
動(dòng)作不良檢測(cè)單元3216利用由基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元3212生成的基準(zhǔn)點(diǎn)，檢測(cè)被試驗(yàn)者的各手指的動(dòng)作是否正常。
在這里，參照?qǐng)D14和圖15，說明動(dòng)作不良檢測(cè)單元進(jìn)行的動(dòng)作不良檢測(cè)處理。圖14是用于說明動(dòng)作不良檢測(cè)單元進(jìn)行的動(dòng)作不良檢測(cè)處理的流程圖。圖15是生成了基準(zhǔn)點(diǎn)的距離波形。
首先，動(dòng)作不良檢測(cè)單元3216檢測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)目被檢測(cè)為最多的頻道，作為基準(zhǔn)頻道(STch)而設(shè)定(步驟S01)。例如，在圖15中，將基準(zhǔn)頻道設(shè)定為Ch1、Ch2、Ch3中的哪一個(gè)均可。
接著，動(dòng)作不良檢測(cè)單元3216對(duì)于其他的頻道、檢測(cè)有無與由基準(zhǔn)頻道(STch)檢測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)，從而判斷在該時(shí)間內(nèi)是否出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不良(步驟S02)。例如，在圖15的Ch4中，在a-b間、c-d間、e-f間的時(shí)間帶上檢測(cè)到動(dòng)作不良。并且，步驟S02的方法不限于上述的方法，例如，將所有的頻道的平均波形作為基準(zhǔn)、檢測(cè)動(dòng)作不良也可以。
并且，動(dòng)作不良檢測(cè)單元3216計(jì)算在各頻道檢測(cè)到的動(dòng)作不良的次數(shù)(步驟S03)。例如，在圖15中，Ch1～Ch3的動(dòng)作不良為0次，在Ch4為3次。
然后，動(dòng)作不良檢測(cè)單元3216向顯示處理部分323輸出各頻道的動(dòng)作不良的次數(shù)以及動(dòng)作不良發(fā)生的時(shí)間(步驟S04)。
(被試驗(yàn)者信息處理部分)被試驗(yàn)者信息處理部分322具有記錄被試驗(yàn)者信息、解析結(jié)果等的信息的未圖示的被試驗(yàn)者DB，對(duì)記錄在被試驗(yàn)者DB上的信息進(jìn)行管理。
更詳細(xì)地，被試驗(yàn)者信息處理部分322通過與被試驗(yàn)者DB的聯(lián)合進(jìn)行1)被試驗(yàn)者信息的登錄、修改、刪除以及檢索、分類、2)使被試驗(yàn)者信息和測(cè)量數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)、3)測(cè)量數(shù)據(jù)的解析結(jié)果的登錄、修改、刪除(項(xiàng)目的追加、修改、刪除)、4)當(dāng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理時(shí)，該統(tǒng)計(jì)結(jié)果的登錄、修改、刪除的主要4個(gè)項(xiàng)目的處理。
并且，作為登錄在被試驗(yàn)者DB上的被試驗(yàn)者信息，可列舉被試驗(yàn)者ID、姓名、出生年月日、年齡、身高、體重、病名、與被試驗(yàn)者相關(guān)的注釋等。
并且，由被試驗(yàn)者信息處理部分322執(zhí)行的這些信息管理利用現(xiàn)有公知的程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以容易地實(shí)現(xiàn)。
另外，被試驗(yàn)者DB可由硬盤裝置等實(shí)現(xiàn)。
(顯示處理部分)顯示處理部分323適當(dāng)使用圖表、表格的形式將登錄在被試驗(yàn)者DB上的被試驗(yàn)者信息、解析結(jié)果等的信息以視覺上容易理解的表現(xiàn)形式在顯示單元4上進(jìn)行顯示。例如，顯示處理部分323不僅將動(dòng)作不良檢測(cè)單元3216檢測(cè)的動(dòng)作不良的次數(shù)按頻道作為數(shù)值而進(jìn)行數(shù)字化顯示，而且在利用頻道間比較單元3214生成的頻道間的差量進(jìn)行標(biāo)繪所得的圖表(參照?qǐng)D12)中，能夠與動(dòng)作不良相對(duì)應(yīng)的繪圖以不連接的方式進(jìn)行顯示。通過這樣地進(jìn)行顯示處理，如在圖16中四角(□)所示的圖表所示，具有從視覺上容易判斷動(dòng)作不良的部分的效果。
并且，關(guān)于上述的全部的解析結(jié)果，顯示處理部分323沒有必要同時(shí)顯示，也可采用關(guān)于操作者選擇的項(xiàng)目適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行顯示的構(gòu)成。
這樣，通過在顯示單元4上顯示解析結(jié)果，能夠獲得定量地、以及從視覺上容易理解手指的運(yùn)動(dòng)等的運(yùn)動(dòng)機(jī)能的效果。
如上所述，在本實(shí)施方式中，可獲得下面這樣的效果。
基于由多個(gè)接收線圈檢測(cè)的波形數(shù)據(jù)，可生成距離波形、速度波形、加速度波形、跳動(dòng)波形等的運(yùn)動(dòng)波形，進(jìn)行解析。并且可多角度地在這些多個(gè)運(yùn)動(dòng)波形之間進(jìn)行比較解析。根據(jù)這樣的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置，可詳細(xì)地解析頸椎病患者和健康者的運(yùn)動(dòng)的不同。
并且，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在該技術(shù)思想所及的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更。
例如，不僅原樣輸出由解析處理部分輸出的解析結(jié)果，也可采用在進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)處理之后輸出的構(gòu)成。在該情況下，在信息處理部分內(nèi)設(shè)置統(tǒng)計(jì)處理部分，能夠基于記錄在未圖示的被試驗(yàn)者DB上的被試驗(yàn)者信息，使解析結(jié)果分組化(例如，區(qū)分為健康群和患病類群)，執(zhí)行統(tǒng)計(jì)處理(例如，計(jì)算平均值、離散值)。
并且，安裝本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)傳感器部分2的部位不限于上述實(shí)施方式，例如，安裝在2只手的手指上進(jìn)行測(cè)定也可以。并且，也可在拇指上安裝接收線圈。并且，對(duì)于同一個(gè)手指，安裝在哪個(gè)部位均可。
并且，在本實(shí)施方式中，在將由運(yùn)動(dòng)傳感器部分2測(cè)定的電壓輸出(波形數(shù)據(jù))變換為距離波形等的運(yùn)動(dòng)波形之后，進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)生成等的解析，然而本發(fā)明不限于此，例如，直接基于電壓輸出(波形數(shù)據(jù))進(jìn)行解析也可以。
《關(guān)于基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元的變形例》在這里，參照

基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元的變形例。對(duì)于本變形例的基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元，基準(zhǔn)點(diǎn)是基于測(cè)定而決定的這一點(diǎn)與上述實(shí)施方式的基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元不同。具體地，將在規(guī)定的手指的屈伸角度(狀態(tài))下測(cè)定的距離設(shè)定為基準(zhǔn)距離，基于該基準(zhǔn)距離決定基準(zhǔn)點(diǎn)。
首先，在本變形例的基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元進(jìn)行的基準(zhǔn)點(diǎn)生成處理之前，預(yù)先由運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置1進(jìn)行下面的處理。
圖17為示出了用于測(cè)定第一基準(zhǔn)距離的裝置構(gòu)成的圖。在圖17中，對(duì)于第一基準(zhǔn)距離的測(cè)定，被試驗(yàn)者握住圓筒狀的棒(例如，直徑為30mm左右的棒)，獲得在握住的時(shí)刻的、線圈101～105的位置上的各頻道的電壓輸出。并且，將該輸出電壓變換為從發(fā)送線圈到接收線圈的距離后所得的值設(shè)定為第一基準(zhǔn)距離。即，將握住棒的手指的角度(狀態(tài))認(rèn)為是手指的屈伸運(yùn)動(dòng)的途中，定量解析通過該基準(zhǔn)距離的時(shí)刻。
圖18為示出了用于測(cè)定第二基準(zhǔn)距離的裝置構(gòu)成的圖。在圖18中，對(duì)于第二基準(zhǔn)距離測(cè)定，在被試驗(yàn)者的手腕彎曲大約90度的狀態(tài)下，將在線圈101～105的位置上的各頻道的電壓輸出作為數(shù)據(jù)而取得。然后，將該電壓輸出變換為從發(fā)送線圈到各接收線圈的距離之后所得的值設(shè)定為第二基準(zhǔn)距離。這樣的基準(zhǔn)距離的設(shè)定在評(píng)價(jià)トリツクモ一シヨン時(shí)是非常有效的。
進(jìn)行這些2次的基準(zhǔn)距離的測(cè)定之后，使被試驗(yàn)者進(jìn)行例如在30秒內(nèi)盡可能快地握住手指整體的運(yùn)動(dòng)。然后，運(yùn)動(dòng)傳感器部分2將此時(shí)的運(yùn)動(dòng)作為波形數(shù)據(jù)而獲得。然后，運(yùn)動(dòng)波形生成單元3211將該波形數(shù)據(jù)變換為距離波形。
在這里，參照

變形例的基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元3212基于上述的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置1的處理、在距離波形上生成基準(zhǔn)點(diǎn)的順序。
圖19為用于說明生成變形例的基準(zhǔn)點(diǎn)的順序的圖。如圖19所示，由于根據(jù)距離波形按手指來檢測(cè)張開和閉合手的定時(shí)，在圖17的測(cè)量(在握住圓筒狀的棒的狀態(tài)下的測(cè)量)中獲得的Ch1～Ch5的第一基準(zhǔn)距離(與基準(zhǔn)線1001～1004以及1005a對(duì)應(yīng))重疊在距離波形上。
并且，同時(shí)地在距離波形(圖19)上，在圖18的測(cè)量(在手腕彎曲大約90度的狀態(tài)下的測(cè)量)中獲得的Ch5的第二基準(zhǔn)距離(與基準(zhǔn)線1005b對(duì)應(yīng))重疊在距離波形上。
接著，在各頻道內(nèi)檢測(cè)距離波形和基準(zhǔn)線的交叉點(diǎn)(基準(zhǔn)點(diǎn))。這樣計(jì)算的基準(zhǔn)點(diǎn)與在本實(shí)施方式中說明的解析方法一樣地，應(yīng)用在手指的彎曲伸直運(yùn)動(dòng)的解析中。
圖20是可簡(jiǎn)單迅速地測(cè)量本變形例的基準(zhǔn)點(diǎn)和手指的彎曲伸直運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)的外觀圖。如圖20所示，握棒1022配置在裝置主體1021的側(cè)面。在顯示部分1023顯示手指的彎曲伸直運(yùn)動(dòng)的波形、基準(zhǔn)點(diǎn)的顯示、解析結(jié)果等。并且，雖然未圖示，但在主體1021上連接有接收線圈101～105以及發(fā)送線圈106的線圈。
在圖20中，首先，在握住握棒1022的狀態(tài)下，通過按下基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量按鈕1024、進(jìn)行在握住握棒1022的狀態(tài)下的電壓測(cè)量。接著由基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量按鈕1025開始在彎曲手指的狀態(tài)(圖18)下的測(cè)定。最后，開始手指的彎曲伸直運(yùn)動(dòng)，通過按下測(cè)定開始按鈕1026開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的測(cè)定。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置，具有運(yùn)動(dòng)傳感器，該運(yùn)動(dòng)傳感器包括發(fā)送磁場(chǎng)的發(fā)送線圈以及從所述發(fā)送線圈接收所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的多個(gè)接收線圈，解析單元，該解析單元解析從所述運(yùn)動(dòng)傳感器取得的時(shí)序波形數(shù)據(jù)，以及顯示單元，該顯示單元顯示由所述解析單元解析的解析結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置，其特征在于，所述解析單元具有根據(jù)所述波形數(shù)據(jù)生成與所述波形數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)波形的運(yùn)動(dòng)波形生成單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置，其特征在于，所述解析單元進(jìn)一步具有生成用于比較所述運(yùn)動(dòng)波形的基準(zhǔn)點(diǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置，其特征在于，所述解析單元進(jìn)一步具有計(jì)算所述基準(zhǔn)點(diǎn)的時(shí)間差值的差值計(jì)算單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置，其特征在于，所述解析單元進(jìn)一步具有計(jì)算所述基準(zhǔn)點(diǎn)的信道間的差值的信道間比較單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置，其特征在于，所述解析單元進(jìn)一步具有基于與所述多個(gè)接收線圈相對(duì)應(yīng)的所述時(shí)間差值而生成相關(guān)函數(shù)的相關(guān)函數(shù)生成單元。
7.一種運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置，具有運(yùn)動(dòng)傳感器，該運(yùn)動(dòng)傳感器包含發(fā)送磁場(chǎng)的發(fā)送線圈以及安裝在被試驗(yàn)者的多個(gè)手指上、從所述發(fā)送線圈接收所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的多個(gè)接收線圈，測(cè)定所述被試驗(yàn)者的多個(gè)手指的彎曲伸直運(yùn)動(dòng)，解析單元，該解析單元解析從所述運(yùn)動(dòng)傳感器取得的時(shí)序波形數(shù)據(jù)，以及顯示單元，該顯示單元顯示由所述解析單元解析的解析結(jié)果，該運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置的特征在于，所述解析單元具有距離波形生成單元和基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元，所述距離波形生成單元根據(jù)基于所述被試驗(yàn)者的多個(gè)手指的彎曲伸直運(yùn)動(dòng)而取得的所述波形數(shù)據(jù)，生成與所述波形數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的距離波形，所述基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元基于所述距離波形中的基準(zhǔn)距離而生成基準(zhǔn)點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)距離是在所述被試驗(yàn)者的手指握持棒的狀態(tài)下測(cè)定的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)距離是在所述被試驗(yàn)者的手腕垂直地彎曲的狀態(tài)下測(cè)定的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置，其特征在于，具有動(dòng)作不良檢測(cè)單元，該檢測(cè)單元在多個(gè)所述距離波形中提取超過所述基準(zhǔn)距離的時(shí)間，通過在所述多個(gè)距離波形間比較超過所述基準(zhǔn)距離的時(shí)間，檢測(cè)手指的動(dòng)作不良。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種可定量地評(píng)價(jià)各手指間的動(dòng)作(彎曲伸直)的定時(shí)的運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置。該運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查裝置具有運(yùn)動(dòng)傳感器(2)，該運(yùn)動(dòng)傳感器(2)包括發(fā)送磁場(chǎng)的發(fā)送線圈(106)以及接收從發(fā)送線圈(106)發(fā)出的磁場(chǎng)的多個(gè)接收線圈(101～105)，解析從運(yùn)動(dòng)傳感器(2)獲取的時(shí)序的波形數(shù)據(jù)的解析單元，以及顯示由解析單元解析的解析結(jié)果的顯示單元。并且，為了比較各波形數(shù)據(jù)，解析單元具有生成與波形數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的距離波形的距離波形生成單元、以及基于距離波形中的基準(zhǔn)距離生成基準(zhǔn)點(diǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)生成單元。
文檔編號(hào)A61B5/05GK1903123SQ20061010624
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月26日
發(fā)明者神鳥明彥, 宮下豪, 緒方邦臣, 牧敦, 鈴木大介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所