特許 6887632 運動障害に対する薬効評価システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6887632

(24)【登録日】2021年5月21日

(45)【発行日】2021年6月16日

(54)【発明の名称】運動障害に対する薬効評価システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 10/00 20060101AFI20210603BHJP

   A61B 5/11 20060101ALI20210603BHJP

【ＦＩ】

   A61B10/00 H

   A61B5/11 230

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2020-169674(P2020-169674)

(22)【出願日】2020年10月7日

【審査請求日】2020年10月7日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】304036743

【氏名又は名称】国立大学法人宇都宮大学

(73)【特許権者】

【識別番号】505386270

【氏名又は名称】株式会社ソフトシーデーシー

(74)【代理人】

【識別番号】100129056

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 信雄

(72)【発明者】

【氏名】青木 恭太

(72)【発明者】

【氏名】新島 健司

(72)【発明者】

【氏名】木村 正樹

【審査官】 ▲高▼原 悠佑

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−０６８４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４２７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−０５４９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０８７４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２１７２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／０６５２４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 青木恭太，新島健司，吉岡努，運動調節機能客観評価によるＬ−ドパのパーキンソン病薬効評価法，電子情報通信学会技術研究報告，２０１９年１０月 ４日，Vol.119, No.224，pp.45-50

【文献】 青木恭太，新島健司，吉岡努，認知症におけるミニメンタルステート検査と運動調節機能検査の関係，電子情報通信学会技術報告，２０１８年１０月１３日，Vol.118, No.257，pp.13-18

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／００−５／０５３８

Ａ６１Ｂ ５／０６−５／３９８

Ａ６１Ｂ １０／００

ＰｕｂＭｅｄ

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

運動障害に対する薬効を評価するシステムであって、
手指の回内回外を繰り返す運動を映像として例示するための例示データを記憶する記憶部と、該例示データに対応した映像データを映し出す表示部と、被験者の運動を計測するセンサと、表示部への例示データの表示の指示及び取得した測定データの演算を行う制御演算部と、で構成され、
制御演算部は、映像に倣って該被験者が運動を行う映像有期間と、該映像を停止した後、該映像有期間の映像に倣って引き続き該被験者が運動を行う少なくとも３つの期間から構成された映像無期間を持つと共に、該映像無期間のうち最初の期間と最後の期間を含まない期間における計測データから、該手指の回内回外を繰り返す刺激運動の周波数成分である刺激運動周波数の成分と、該刺激運動周波数成分以外の周波数から１つ以上の成分の和である刺激運動外成分を抽出し、該刺激運動外成分を該刺激運動周波数成分で割った値を評価値とする測定方法を持ち、該被験者に薬を投与する前に、該測定方法によって第１の評価値を算出し、該被験者に薬を投与した後に、該測定方法によって第２の評価値を算出し、該第１の評価値と該第２の評価値の比較によって薬効の評価が行われることを特徴とする薬効評価システム。

【請求項2】

前記映像有期間は、少なくとも、前記刺激運動の周期の１０倍以上あり、
前記映像無期間は、少なくとも、前記刺激運動の周期の１５倍以上あることを特徴とする請求項１に記載の薬効評価システム。

【請求項3】

前記薬効評価システムは、神経変性病であるパーキンソン病に対する薬効を評価するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の薬効評価システム。

【請求項4】

前記刺激運動外周波数は、刺激運動周波数よりも高い周波数のみから成ることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の薬効評価システム。

【請求項5】

前記刺激運動外周波数は、刺激運動周波数よりも低い周波数のみから成ることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の薬効評価システム。

【請求項6】

前記刺激運動外周波数は、刺激運動周波数よりも低い周波数、及び、刺激運動周波数よりも高い周波数から成ることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の薬効評価システム。

【請求項7】

前記刺激運動外周波数は、少なくとも、前記刺激運動周波数の１／３の周波数、前記刺激運動周波数の２／３の周波数を含むことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の薬効評価システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、運動障害に対する薬効評価システムに関し、詳しくは、運動障害に対する薬効評価時の測定データの加工技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、我が国では、高齢化が進み、それに伴って、パーキンソン病等の神経変性病の有症率が増加している。
これらの病気の病状の評価基準として、ＵＰＤＲＳ（Ｕｎｉｆｉｄ Ｐａｒｋｉｎｓｏｎ‘ｓ ｄｉｓｅａｓｅ ｒａｔｉｎｇ ｓｃａｌｅ）などがあり、基本的に患者の主観や医師の観察を基盤としている。そのため、個別の患者と医師の間では病状の変化を把握しやすいものの、客観的病状評価基準としては利用しにくいものであった。
また、神経変性病に対する薬効を評価する際、薬の投与開始後、２週間程度の期間を必要とし、さらに投与量を調整する場合も同様であった。
そこで、神経変性病に対する薬効の評価を短時間で客観的に行う方法が求められていた。

【0003】

患者の病状を客観的に把握する方法として、従来から様々な技術が提案されている。例えば、身体の特定の部位の運動を評価することのできる装置が開示されている（特許文献１）。より詳しくは、身体のいずれかの部位についての繰り返し運動を映像として再現するための例示データを記憶し、例示データに基づく繰り返し運動を映像として映し出し、映像に倣って被験者が行う繰り返し運動をセンサが検知し、所定の基準データと、センサで検知された被験者が行う運動についての評価対象データとを比較して、被験者が行う運動を評価するものである。
しかしながら、当技術では、測定データの詳細の解析方法については記載されておらず、本発明の課題を解決するには至っていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６−８７４２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記問題点に鑑み、投薬前の運動と、投薬後の運動とのデータについて、刺激運動周波数と、それ以外の周波数成分の和との比率を比較する手段を採用することによって、神経変性病に対する薬効の確認を短時間で簡便・安全・客観的かつ数量的に行うことを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明に係る運動障害に対する薬効を評価するシステムは、手指の回内回外を繰り返す運動を映像として例示するための例示データを記憶する記憶部と、該例示データに対応した映像データを映し出す表示部と、被験者の運動を計測するセンサと、表示部への例示データの表示の指示及び取得した測定データの演算を行う制御演算部と、で構成され、制御演算部は、映像に倣って該被験者が運動を行う映像有期間と、該映像を停止した後、該映像有期間の映像に倣って引き続き被験者が運動を行う映像無期間を持つと共に、映像無期間の計測データから、手指の回内回外を繰り返す刺激運動の周波数成分である刺激運動周波数の成分と、該刺激運動周波数成分以外の周波数から１つ以上の成分の和である刺激運動外成分を抽出し、該刺激運動外成分を該刺激運動周波数成分で割った値を評価値とする測定方法を持ち、被験者に薬を投与する前に、該測定方法によって第１の評価値を算出し、被験者に薬を投与した後に、該測定方法によって第２の評価値を算出し、第１の評価値と第２の評価値の比較によって薬効の評価が行われることを手段とする。

【0007】

また、本発明の映像無期間は、少なくとも３つの期間からなり、評価値の算出は、最初の期間と最後の期間を含まないことを手段とする。

【0008】

さらに、本発明の映像有期間は、少なくとも、刺激運動周期の１０倍以上あり、映像無期間は、少なくとも、刺激運動周期の１５倍以上あることを手段とする。

【0009】

またさらに、本発明の薬効評価システムは、神経変性病であるパーキンソン病に対する薬効を評価するものであることを手段とする。

【0010】

さらにまた、本発明の評価方法の刺激運動外周波数は、刺激運動周波数よりも高い周波数のみから成る手段を採用し得る。

【0011】

またさらに、本発明の評価方法の前記刺激運動外周波数は、刺激運動周波数よりも低い周波数のみから成る手段を採用し得る。

【0012】

さらにまた、本発明の評価方法の前記刺激運動外周波数は、刺激運動周波数よりも低い周波数、及び、刺激運動周波数よりも高い周波数から成る手段を採用し得る。

【0013】

またさらに、本発明の刺激運動外周波数は、少なくとも、刺激運動周波数の１／３、刺激運動周波数の２／３を含む手段を採用し得る。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、運動障害に対する薬効の評価を短時間で簡便・安全・客観的かつ数量的に行うことができるので、診察回数、診察時間の短縮となり、被験者及び医師の負担軽減に資する、といった優れた効果を奏するものである。
尚、最小投薬量において、３０分程度の短時間における変化で薬効確認が可能であって、さらに長い間隔時間を採ることで、より顕著に変化を検出し得る。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムの実施例のシステムブロック図である。

【図2】本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムの実施の手順を示す模式図である。

【図3】本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムの測定データを説明する図である。

【図4】本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムの実施時の測定データを示す図である。

【図5】本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムのデータの周波数成分を示すグラフである。

【図6】本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムの周波数分析結果を示すグラフである。

【図7】本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムの投薬前投薬後の周波数分析結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムは、神経変性病に対する薬効の確認を短時間で簡便・安全・客観的かつ数量的に行うことができることを最大の特徴とする。
以下、本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムの実施形態を、図面に基づいて説明する。

【0017】

なお、以下の説明で示される運動障害に対する薬効評価システムの全体構成及び各部の構成は、下記に述べる実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、即ち、同一の作用効果を発揮できる形状や寸法、構造等の範囲内で適宜変更することができるものである。

【0018】

図１から図７に従って、本発明を説明する。図１は、本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムの実施例のシステムブロック図である。図２は、本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムの実施の手順を示す模式図である。図３は、本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムによるセンサからの測定データを説明する図である。図４は、本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムの実施時、センサからの測定データを時間に沿って示した図である。図５は、本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムのデータの周波数成分を示すヒストグラム図である。図６は、本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムによる測定データの周波数分析結果を示すグラフである。図７は、本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムによって投薬前投薬後の測定データを演算処理し周波数分析を行った結果を示すグラフである。

【0019】

評価装置１は、運動障害に対する薬効評価を実施するためのシステムである。このシステムで、被験者の運動を測定、解析することで、被験者に対する薬効を評価するものである。
評価装置１は、主に、センサ１００、表示部１１０、制御演算部１３０、記憶部１４０からなる。

【0020】

センサ１００は、被験者の手の運動を測定するものであり、手指の動きを回転角度として計測するものである。被験者が、両手又は片手を出し、手を自然に広げた状態で、掌を返すように反転する動作を繰り返す。回転の速さは、ガイドとして表示する画像に沿う速度とする。ガイドの回転の速さは、１周期１秒程度とする。センサによる測定によって、手指の動きの周波数成分として、例えば、２５Ｈｚ程度までの周波数成分の測定を行うのであれば、２５Ｈｚの倍である５０Ｈｚ以上の周期でのサンプリングが必要である。
また、被験者への負担を軽減するために、センサは、被験者の手にマーカー等を付ける必要の無いタイプであると好適である。
具体的な例としては、性能及び価格の点から、ＬＥＡＰ ＭＯＴＩＯＮ（リープ モーション インコーポレーテッド社 登録商標）等の赤外線センサが挙げられる。手から数十センチ離した位置に、ＬＥＡＰ ＭＯＴＩＯＮを置くことで、被験者の手に特別な処理を行うこと無く、手指の動きを三次元で詳細に計測することができる。センサ１００としては、例えば、手の動きの３軸の並進と３軸の回転データを抽出できるが、本発明では、手の回内回外運動を評価する際に手の平の方向ベクトルの腕を軸とした周りの回転のみの１次元情報を利用する。計測データは、片方の手ごとに生成される。

【0021】

表示部１１０は、被験者に手の動きの基準となる例示映像を示したり、計測結果や評価値を表示したりする部分である。表示部１１０は、被験者が手の繰り返し運動をしながら、無理なく視ることが出来る位置にあると好適である。そのような位置にあることで、手の繰り返し運動に集中出来るからである。大きさは、被験者が、目を凝らすことなく確認できる大きさが好適である。また、手の繰り返し運動の手の映像を表示するため、表示部１１０上の手の大きさが実際の手の大きさに近いほうがより違和感が少なく好適である。

【0022】

尚、図示していないが、音声によって、被験者に対して検査のガイダンスを行ったり、開始、終了を通知したり、測定値、評価値の通知を行ったりすることが出来るスピーカを備える態様も考え得る。表示部１１０によって通知等を行うことが出来るが、音声でも伝えることで、より通知の効果が高くなるし、視力の弱い人には、表示部１１０による通知よりも有効である。
また、測定自体についても、音声でも説明したほうが、被験者にとってわかりやすいことが多い。例えば、「表示と同じ様に手を動かしてください」「表示が消えても手を動かし続けてください」等を音声で示されたほうが、被験者はスムーズに作業を進めることができる。

【0023】

制御演算部１３０は、評価装置１全体の制御、データの演算等を行う部分である。
制御としては、評価装置１の起動、測定のガイダンスの表示の指示、表示部１１０への例示画像の表示の指示、スピーカへの発音の指示、センサ１００の動作指示、取得データの記憶部１４０への格納、表示部１１０への測定値、評価値の表示の指示等を行う。
取得した測定データ２３０は、測定期間ごとに記憶部１４０へ格納される。
演算としては、計測データ２３０をフーリエ変換し、時間データから周波数データに変換する。さらに、周波数ごとに、手を回転される周期に該当する刺激運動周波数２５０（基本周波数とも言う）と、刺激運動周波数２５０よりも低いＬＯＷ周波数２４０のグループと刺激運動周波数２５０よりも高いＨＩＧＨ周波数２６０のグループとの３つに分ける。ＬＯＷ周波数２４０のグループのＰＯＷＥＲ成分から１つ以上の成分の和（１つ又は２つ以上の成分を加算した値）であるＬＯＷ周波数成分２７０を生成する。ＨＩＧＨ周波数２６０のグループのＰＯＷＥＲ成分から１つ以上の成分の和（１つ又は２つ以上の成分を加算した値）としてＨＩＧＨ周波数成分２９０を生成する。ここでいう「和」とは、１つの成分のみから成り、他の成分を加算しない場合をも含む。また、加算は、該当する成分をすべて加算した値としてもいいし、検査上有効と思われる成分のみを加算した値でも良い。そして、ＨＩＧＨ周波数成分２９０とＬＯＷ周波数成分２７０との合計と刺激運動周波数成分２８０との比率によって、測定結果を評価する。

【0024】

制御演算部１３０の各動作、処理を説明する。測定のガイダンスの表示の指示としては、表示部１１０に、「運動評価の測定を行います。両手を前に出して、画面の手と同じように、手を回転させてください。１０秒後に映像は消えますが、映像が消えた後も１５秒間、手を回転させてください」等の説明を表示する。被験者の測定への移行をスムーズにすることができる。表示部１１０への例示画像の表示の指示によって、記憶部１４０内の映像データ２１０を動画として、表示部１１０に表示を行う。映像データ２１０は動画データでもいいし、静止画データの集合でもよい。手を回内回外する様子を被験者に教示するものである。センサ１００に対しては、測定開始、中止の指示を行う。計測中、センサ１００からデータを受信し、記憶部１４０に計測データ２３０として、記憶する。
測定開始１０秒後、表示部１１０の表示を停止する。センサ１００のデータは、この時点で、１グループのデータとし、記憶部１４０に記憶する。その後、５秒ごとに、センサ１００のデータを１グループとし、記憶部１４０に記憶する。
映像を消してから１５秒後に、「お疲れ様でした。測定終了です。」等、表示部１１０に表示し、音声も出力する。
測定完了後、計測データ２３０から、ＨＩＧＨ周波数成分２９０とＬＯＷ周波数成分２７０と刺激運動周波数成分２８０に従って評価値を算出する。

【0025】

記憶部１４０は、プログラム及びデータを記憶する部分である。不揮発性メモリと揮発性メモリから成る。不揮発性メモリには、プログラムや、例示データ２００、映像データ２１０、理想データ２２０など、値が確定したデータが記憶されている。プログラムは、評価装置１の制御の手順を記述した部分である。評価装置１製造時に組み込まれていてもいいし、適宜、アプリケーションとして、後からインストールされても良い。
例示データ２００、映像データ２１０は、被験者に運動をさせるためのガイドとなるデータである。そのため、例示データ２００、映像データ２１０は、常に評価装置１内に記憶されている必要がある。計測データ２３０、ＬＯＷ周波数成分２７０、基本周波数成分２８０、ＨＩＧＨ周波数成分２９０は、測定の都度、発生、計算されるデータであるので、揮発性メモリに記憶される。評価装置１の電源を切ると無くなるので、必要な場合は外部記憶装置等に記憶させる。

【0026】

例示データ２００、映像データ２１０、理想データ２２０、測定データ２３０について説明する。例示データは、手指を回内回外させる際の手指の角度を示す値であり、回内回外を１周期とし、１秒間で１周期することを示すものである。波形としては、連続したサイン波形となる。例示データとしては、測定期間すべてのテータを持ち、適宜使用する。
映像データ２１０は、例示データに対応した実際の手指の位置を示す映像の集合体である。例示データの１秒、１周期分に対して、手指を１回回内回外する映像群が対応する。映像群は、静止画の集合でもいいし、１周期の動画データでも良い。
理想データは、例示データに沿って、まったく同じ動きを手指が行った場合のデータであり、波形としては、図３（ａ）に示すように、例示データ２００と全く同じサイン波形となる。
測定データ２３０は、実際に被験者が例示データに従って、手指を動かし、その動作をセンサ１００で測定したものである。例示データと同じサイン波形に近い形となっているが、まったく同じ動作はできないので、図３（ｂ）に示す様に揺らぎがあり、スムーズで無い波形となる。

【0027】

図２、図４に沿って、測定手順について説明する。測定は、被験者に薬を投与する前と投与した後の２回行われる。測定の間隔は、数十分から数時間であり、例えば、３０分程度である。
各測定は、４つのｐｈａｓｅに分かれている。ｐｈａｓｅ１は映像有期間であり、被験者は、表示部１１０の映像データ２１０に倣って、被験者の右手ＲＨ、被験者の左手ＬＨを回内回外させる（図２上部）。ｐｈａｓｅ２，３，４は映像無期間であり、表示部１１０の映像は消え、被験者は、映像有期間に表示部１１０に表示されていた映像を思い出しながら、映像に倣って手指を回内回外させる（図２下部）。ｐｈａｓｅ１は、１０秒間、ｐｈａｓｅ２，３，４は、各５秒間計測作業を行う。
本発明では、ｐｈａｓｅ３の計測データを使用する。
他のｐｈａｓｅの特徴も含めて図４に沿って説明する。図４は、ｐｈａｓｅ１から４の例示データと測定データのグラフを示す。横軸は時間である。縦軸は、手指の回転の角度値である。

【0028】

ｐｈａｓｅ１では、表示部１１０に例示データ２００に対応する映像データ２１０を表示する。例示データ２００は、１秒で１周期となるデータである。被験者は、映像データ２１０に沿って、手指を動かすが、最初の数秒は、うまく追従できない場合が多い。図４の領域Ａが、うまく追従できていない部分である。そのため、ｐｈａｓｅ１の計測データを用いる際は、初めの数回、例えば、３回分の計測を除いて、計測データとする。

【0029】

次に、ｐｈａｓｅ２、３、４については、例示データに対応する映像データが消えているので、被験者は、表示された映像ではなく、記憶に基づいた映像に沿って、手指を動かすことになる。ｐｈａｓｅ２は、惰性的に、ほぼｐｈａｓｅ１と同様の動きがなされる（図４領域Ｂ）。よって、ｐｈａｓｅ２のデータの信頼性は低い。
ｐｈａｓｅ４では、被験者は、測定がもうすぐ終了することから、無意識に手指を動かすことへの集中力が低くなることが多い。そのため、ｐｈａｓｅ４の終わり付近での手指の動きは悪くなる（図４領域Ｄ）。よって、ｐｈａｓｅ４のデータの信頼性は低い。
ｐｈａｓｅ３では、被験者が、映像を思い出しながら、手を動かすので、視覚、運動認識、短期運動記憶、運動生成等、脳機能の多くを用いるので、測定データとして、信頼性が高い。
このように、例示データが無い期間を、複数の期間に分けた場合、最初の期間と最後の期間を除く、期間で計測を行うべきである。本実施例では、ｐｈａｓｅ３が、計測すべき期間となる。
投薬前の測定のｐｈａｓｅ３の測定データから、第１の評価値を算出し、投薬後の計測のｐｈａｓｅ３の測定データから、第２の評価値を算出する。
第１の評価値よりも第２の評価値のほうが低い場合は、薬効があったと判断する。

【0030】

評価値の算出方法について説明する。
測定データをＦＦＴ（ｆａｓｔ ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）によって、周波数成分に変換する。本実施例では、手指を１Ｈｚ周期で回転させているので、基本周波数である刺激運動周波数２５０は、１Ｈｚである。
周波数成分として、１／３Ｈｚ、２／３Ｈｚ、１、２，３，４，５、６，７，８，９・・・２５Ｈｚの成分が挙げられる。
周波数成分グラフの例を図５に示す。基本周波数である刺激運動周波数２５０が１Ｈｚである。刺激運動周波数のｐｏｗｅｒ成分が基本周波数成分２８０である。１／３Ｈｚ、２／３ＨｚがＬＯＷ周波数となる。ＬＯＷ周波数の成分の合計が、ＬＯＷ周波数成分２７０である。２，３，４，５，６，７，８，９・・・２５ＨｚがＨＩＧＨ周波数となる。ＨＩＧＨ周波数の成分の合計が、ＨＩＧＨ周波数成分２９０である。この例では、該当する成分をすべて加算した例を示しているが、検査上有効と思われる成分のみを加算しても良い。

【0031】

評価する方法の１つとして、ＨＩＧＨ周波数成分２９０と基本周波数２８０との比率を算出する方法がある。
周波数ｎのｐｏｗｅｒ成分値をｐｎとし、比率算出値をＮＳＭ（Ｎｏｎ−Ｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ Ｍｅａｓｕｒｅ）とする。
ＮＳＭ＝（ｐ２＋ｐ３＋ｐ４＋・・・＋ｐ２５）／Ｐ１・・・（１）
ＮＳＭ値が大きければ、基本周波数成分２８０に対する、ＨＩＧＨ周波数成分２９０の比率が大きいこととなり、言い換えれば、震えの成分量の比率が大きいことになる。

【0032】

評価する他の方法として、ＬＯＷ周波数成分２７０とＨＩＧＨ周波数成分２９０との合計と基本周波数２８０との比率を算出する方法がある。
周波数ｎのｐｏｗｅｒ成分値をｐｎとし、修正版比率算出値をＮＳＭＭ−１（Ｎｏｎ−Ｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ Ｍｅａｓｕｒｅ Ｍｏｄｉｆｉｄ １）とする。
ＮＳＭＭ−１＝（ｐ１／３＋ｐ２／３＋ｐ２＋・・・＋ｐ２５）／Ｐ１・・・（２）
ＮＳＭＭ−１値が大きければ、基本周波数成分２８０に対する、ＬＯＷ周波数成分２７０及びＨＩＧＨ周波数成分２９０の比率が大きいこととなり、言い換えれば、震え、揺らぎの成分量の比率が大きいことになる。
ＮＳＭＭ−１を用いることによって、被験者の手指の動きが極端に悪い場合についても測定、比較が可能となる。

【0033】

また、被験者の状態によっては、基本周波数成分２８０に対する、ＬＯＷ周波数成分２７０の比率によって、判断しても良い。
周波数ｎのｐｏｗｅｒ成分値をｐｎとし、修正版比率算出値をＮＳＭＭ−２（Ｎｏｎ−Ｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ Ｍｅａｓｕｒｅ Ｍｏｄｉｆｉｄ ２）とする。
ＮＳＭＭ−２＝（ｐ１／３＋ｐ２／３）／Ｐ１・・・（３）
ＮＳＭＭ−２値が大きければ、基本周波数成分２８０に対する、ＬＯＷ周波数成分２７０の比率が大きいこととなり、言い換えれば、震え、揺らぎの成分量の比率が大きいことになる。
ＮＳＭＭ−２を用いること、すなわちＬＯＷ周波数成分２７０のみによる判断であっても、充分に正確な測定、比較そして評価が可能である。

【0034】

図６は、被験者の運動についての測定、処理結果である。
横軸は、測定期間を複数に分けたｐｈａｓｅを示す。ｐｈａｓｅ１は、被験者が例示データを見ながら手指を動かした期間の測定結果である。ｐｈａｓｅ２，３，４は、被験者が例示データを見ない状態で手指を動かした期間の測定結果である。測定期間を３つに分け、それぞれの期間の測定結果を示している。
縦軸は、ｐｏｗｅｒ値である。動きの大きさとも言う。棒グラフは、刺激運動周波数の成分であるａｖｅＰｗ、ＬＯＷ周波数成分であるＬｏｗ、ＨＩＧＨ周波数成分であるＨｉｇｈの３つの値に分かれている。
例示データが存在するｐｈａｓｅ１では、刺激運動成分である基本周波数成分２８０よりも小さい成分であるＬＯＷ周波数成分２７０は微小であり、刺激映像である例示データに対応して運動が維持されている。また、刺激運動成分よりも高い運動成分もさほど大きくなく、刺激映像に対応した運動であることが確認できる。
刺激映像が消失した直後５秒間のｐｈａｓｅ２においては、ｐｈａｓｅ１とほぼ同様の運動が維持されている。
刺激映像消失後５秒から１０秒までの５秒間のｐｈａｓｅ３では、刺激運動成分よりも遅い成分であるＬＯＷ周波数成分２７０の増加から被験者の運動速度が低下しているのがわかる。
ｐｈａｓｅ３に続くｐｈａｓｅ４では、ｐｈａｓｅ３における運動速度低下がより顕著になる。

【0035】

被験者が重症の場合においては、刺激映像が示されているｐｈａｓｅ１においても刺激映像成分と同様の運動速度を実現することが困難である。そのために、刺激映像成分よりも遅い運動成分であるＬＯＷ周波数成分２７０の強度が大きくなる。また、極めて重症の場合には、刺激運動成分よりも低いＬＯＷ周波数成分２７０も小さくなる。

【0036】

被験者が軽症の場合においては、ＬＯＷ周波数成分２７０は小さい。また、十分軽症であれば、刺激運動成分である基本周波数成分２８０の動き大きさも変化が少ない。しかし、動きの滑らかさに欠けると刺激運動成分よりも早い運動成分であるＨＩＧＨ周波数成分２９０の大きさが大きくなる。これは、ＮＳＭの増加そのものであり、刺激運動のような滑らかな変化に追従できていないことを表現している。

【0037】

本実施例では、ｐｈａｓｅ３の値を使用する。ＬＯＷ周波数成分２７０とＨＩＧＨ周波数成分２９０の合計が刺激運動周期外加算成分である。
刺激運動周期外加算成分と基本周波数成分の比率を評価値とする。
投薬前の評価値と投薬後の評価値を比較することで、投薬の効果の有無を確認する。
また、被験者の状態によっては、刺激運動周期外加算成分をＬＯＷ周波数成分２７０のみとしてもいいし、ＨＩＧＨ周波数成分２９０のみとしても良い。

【0038】

左右の手指のいずれの評価値を用いるかについて、投薬前の左右の評価値を比較することで判断することができる。例えば、左側の評価値の方が右側の評価値よりも低い場合、左の手指の評価値を用いると好適である。
評価値が低いということは、被験者の手指の揺れ、ぶれが比較的小さいことを表している。従って、投薬による変化が表れやすいと考えられるからである。逆に、投薬前の評価値が高いと、被験者の手指の揺れが大きいため、投薬による変化量が少なく、判断の精度が下げる可能性があるからである。

【0039】

図７に投薬前の測定結果と投薬後の周波数分析結果のグラフを示す。図７（ａ）が投薬前、（ｂ）が投薬後である。図の構成は図６と同様である。
本実施例では、ｐｈａｓｅ３の値を使用する。ＬＯＷ周波数成分２７０とＨＩＧＨ周波数成分２９０の合計が刺激運動周期外加算成分である。
刺激運動周期外加算成分と基本周波数成分の比率を評価値とする。投薬前と投薬後の評価値を比較し、投薬後の評価値の方が低くい場合、投薬による効果があったと考え、該当する病気を発症している可能性が高いと判断できる。
薬品としては、例えば、Ｌ−ｄｏｐａを用いる。
全体の判断としては、ＬＯＷ周波数成分２７０とＨＩＧＨ周波数成分２９０の合計である刺激運動周期外加算成分を用いるが、詳細の検討時には、ＬＯＷ周波数成分２７０とＨＩＧＨ周波数成分２９０を分けて、解析を行うこともできる。
また、被験者の状態によっては、刺激運動周期外加算成分をＬＯＷ周波数成分２７０のみとしてもいいし、ＨＩＧＨ周波数成分２９０のみとしても良い。

【0040】

重症の場合においては、投薬により運動が改善されると刺激運動成分である基本周波数成分２８０と同様の動きが可能となる。そのような場合においては、主に、刺激運動成分よりも遅い運動成分であるＬＯＷ周波数成分２７０の減少として、投薬の効果が観測される。

【0041】

軽症の場合においては、投薬前においても刺激運動成分の動きが可能であれば、投薬の効果として刺激運動成分よりも遅い運動成分であるＬＯＷ周波数成分２７０の減少が観測されることは無い。その場合には、刺激運動成分よりも、より滑らかな動きの実現を反映する速い運動成分であるＨＩＧＨ周波数成分２９０の減少が表れる。また、ｐｈａｓｅ３における運動速度低下を反映するように、刺激運動成分よりも遅い運動成分であるＬＯＷ周波数成分２７０の発現が、抑えられる場合もある

【0042】

このように、本発明によれば、運動障害に対する薬効の評価を短時間で客観的に行うことができるので、診察回数、診察時間の短縮となり、被験者及び医師の負担軽減となるものである。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明に係る運動障害に対する薬効評価システムは、患者の症状を数値化する技術として、神経変性病に対する薬効の確認を少なくとも３０分程度といった従来にはない非常に短い時間で、簡便・安全・客観的かつ数量的に行うことができることから、産業上の利用可能性は大きいものと思料される。

【符号の説明】

【0044】

１ 評価装置
１００ センサ
１１０ 表示部
１３０ 制御演算部
１４０ 記憶部
２００ 例示データ
２１０ 映像データ
２２０ 理想データ
２３０ 測定データ
２４０ ＬＯＷ周波数
２５０ 刺激運動周波数（基本周波数）
２６０ ＨＩＧＨ周波数
２７０ ＬＯＷ周波数成分
２８０ 基本周波数成分
２９０ ＨＩＧＨ周波数成分
ＬＨ 被験者の左手
ＲＨ 被験者の右手

【要約】      （修正有）

【課題】神経変性病に対する薬効の確認を３０分程度の短時間で簡便・安全・客観的かつ数量的に行う。
【解決手段】記憶部と、表示部と、センサと、制御演算部と、で構成され、制御演算部は、映像に倣って該被験者が運動を行う映像有期間と、該映像を停止した後、該映像有期間の映像に倣って引き続き被験者が運動を行う映像無期間を持つと共に、映像無期間の計測データから、手指の回内回外を繰り返す刺激運動の周波数成分である刺激運動周波数の成分と、該刺激運動周波数成分以外の周波数から１つ以上の成分の和である刺激運動外成分を抽出し、該刺激運動外成分を該刺激運動周波数成分で割った値を評価値とする測定方法を持ち、被験者に薬を投与する前に、該測定方法によって第１の評価値を算出し、被験者に薬を投与した後に、該測定方法によって第２の評価値を算出し、第１の評価値と第２の評価値の比較によって薬効の評価が行われる手段を採用した。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】