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リハビリテーション支援装置及びリハビリテーション支援装置の作動方法

国内特許コード P140010385
整理番号 S2013-1395-N0
掲載日 2014年3月12日
出願番号 特願2013-178885
公開番号 特開2015-047193
登録番号 特許第6381097号
出願日 平成25年8月30日(2013.8.30)
公開日 平成27年3月16日(2015.3.16)
登録日 平成30年8月10日(2018.8.10)
発明者
  • 稲邑 哲也
  • 淺間 一
  • 太田 順
  • 大内田 裕
  • 出江 紳一
出願人
  • 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構
発明の名称 リハビリテーション支援装置及びリハビリテーション支援装置の作動方法
発明の概要 【課題】幻肢痛などの痛みや脳梗塞などによる麻痺などを緩和するためのリハビリテーションが、効果的に行えるようにする。
【解決手段】リハビリテーションを実行する患者の体の動きを検出する動き検出部と、患者の脳内での身体表現を仮想的に生成する演算処理部とを備える。演算処理部は、リハビリテーションで要求される体の動きを企図し、動き検出部が検出した体の動きを認知して、患者の脳内での身体表現を仮想的に生成する。そして、その患者の脳内での仮想的な身体表現に基づいて、画像を生成して患者に提示する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



不慮の事故や手術などで、肢体の一部を失った人の中には、幻肢痛と称される痛みを持つ人がいる。幻肢痛とは、存在しないはずの肢体が痛みを感じることであり、人によっては非常に強い痛みを感じることが知られている。例えば、片手を事故などで失った患者が、存在しない方の手に痛みを感じることである。この幻肢痛に対しては、従来、鎮痛剤などの薬物療法や神経の切除などの治療が試みられてきたが、薬物療法は一時的な効果しかなく、また、神経の切除を行っても再発することがあり、非常に治療が困難である。

幻肢痛が発生する原理は完全には解明されていないが、人間の脳が、実際には存在しない肢体を存在していると認識しているために、肢体の状態と脳の状態が一致せず、その不一致が痛みの原因になっているものと推測されている。





従来、幻肢痛をリハビリテーションにより改善する手法の1つとして、鏡療法(鏡治療)が知られている。この鏡療法は、例えば左手を失った患者の手前に、存在しない左手を隠すように鏡を置き、その鏡の前に患者の健全な手である右手を映すものである。このようにすることで、患者には、右手の鏡像として、存在しない左手が見えるようになる。

このため、患者は視覚的に両手があるように見え、患者の脳は、視覚情報で両手の存在を認識するようになる。このような鏡療法をある程度の時間、患者に対して行うことで、幻肢痛が改善されることが知られている。





また、特許文献1には、電子的なディスプレイを使用して、鏡像に相当する画像を表示して、治療を行う治療支援装置が記載されている。すなわち、仮想空間上で健常な肢体を動かす、アバターの画像(仮想空間での健常な肢体)を作成しておき、その画像を患者に見せて、その画像に合わせて、自身の存在しない幻肢を動かすようにリハビリテーションを行うものである。このように存在しない肢体をディスプレイで患者に見せて行う治療は、模倣療法と称されている。この模倣療法は、鏡像に相当する画像を、鏡を使用せずに電子的に表示するものである。しかし、リハビリテーションによる効果は、鏡治療と同等であることが知られている。

産業上の利用分野


本発明は、患者のリハビリテーションを支援するリハビリテーション支援装置及びリハビリテーション支援装置の作動方法に関する。特に、幻肢痛と称される痛みを持つ患者のリハビリテーションや、脳梗塞などの後遺症による麻痺を有する患者のリハビリテーションに適用して好適な、リハビリテーション支援装置及びリハビリテーション支援装置の作動方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
リハビリテーションを実行する患者の体の動きを検出する動き検出部と、
前記患者のリハビリテーションを実行する実在する又は存在しない体の部位と、脳とを接続する神経の状態を検出する電極と、
前記動き検出部が検出した体の動きを認知すると共に、前記電極が検出した信号により、前記患者が脳内でイメージしている身体の位置及び動きを示す身体表現を演算する認知機能処理と、前記認知機能処理で認知した身体をどのように動かしたいか判断する身体意識機能処理と、前記身体意識機能処理で判断した結果に基づいて体の動きを指示する身体表現を得る企図機能処理とを行って、患者の脳内で得られる身体表現を、運動方程式を使った数理モデルによる演算で表現する演算処理部と、
前記演算処理部で得られた前記数理モデルによる演算結果としての身体表現で決まる身体の位置及び動きを画像化する画像生成部と、
前記画像生成部が生成した画像を表示する表示部とを備え、
前記演算処理部は、前記動き検出部が検出した体の動きと、画像生成部が生成した画像中の体の動きとのずれを算出し、算出したずれの程度に基づいて、リハビリテーションの進展状態が順調か否かを判断するようにした
リハビリテーション支援装置。

【請求項2】
前記演算処理部は、リハビリテーションを実行する患者が失った体の部位の位置及び動きを含めた身体表現を仮想的に生成し、前記画像生成部が、患者が失った体の部位を含めた体の状態を画像化する
請求項1に記載のリハビリテーション支援装置。

【請求項3】
前記演算処理部は、リハビリテーションの進展状態の判断に基づいて、患者に要求するリハビリテーションのための体の動きを、現在とは異なる適切な難易度の体の動きに変更する必要があるか否かを判断する
請求項1又は2に記載のリハビリテーション支援装置。

【請求項4】
前記演算処理部は、前記電極での検出状態に基づいて、患者の脳から幻肢に対して信号が送られているか否かを評価に加える
請求項1~3のいずれか1項に記載のリハビリテーション支援装置。

【請求項5】
患者のリハビリテーションを支援するリハビリテーション支援装置の作動方法であって、
リハビリテーション支援装置は、当該支援装置を制御する演算処理部を備え、
前記演算処理部が、
リハビリテーションを実行する患者の体の動きを検出する動き検出処理と、
前記患者のリハビリテーションを実行する実在する又は存在しない体の部位と、脳とを接続する神経の状態を、電極を介して取得する処理と、
前記動き検出処理で検出した体の動きを認知すると共に、前記電極が検出した信号により、前記患者が脳内でイメージしている身体の位置及び動きを示す身体表現を演算する認知機能処理と、前記認知機能処理で認知した身体をどのように動かしたいか判断する身体意識機能処理と、前記身体意識機能処理で判断した結果に基づいて体の動きを指示する身体表現を得る企図機能処理とを行って、患者の脳内で得られる身体表現を、運動方程式を使った数理モデルによる演算で表現する仮想身体表現生成処理と、
前記仮想身体表現生成処理で得られた前記数理モデルによる演算結果としての身体表現で決まる身体の位置及び動きを画像化して、患者に提示する画像を生成し提示する画像生成処理および画像提示処理とを行い
前記仮想身体表現生成処理は、前記動き検出処理で検出した体の動きと、前記画像生成処理で生成した画像中の体の動きとのずれを算出し、算出したずれの程度に基づいて、リハビリテーションの進展状態が順調か否かを判断するようにした
リハビリテーション支援装置の作動方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013178885thum.jpg
出願権利状態 登録
※ 情報・システム研究機構 国立情報学研究所(NII)は、我が国唯一の情報系に特化した研究所です。NIIでは、外部資金による研究成果の社会還元を中心に、技術移転活動に積極的に取り組んでいます。上記の発明にライセンス対象や共同開発対象として関心をお持ちいただいた方は、国立情報学研究所 社会連携推進室までお気軽にお問合せください。


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