特開 2023-63077 血液循環機能評価装置及び血液循環機能トレーニング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023063077

(43)【公開日】2023-05-09

(54)【発明の名称】血液循環機能評価装置及び血液循環機能トレーニング装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/22 20060101AFI20230427BHJP

   A63B 22/00 20060101ALI20230427BHJP

   A63B 24/00 20060101ALI20230427BHJP

【ＦＩ】

A61B5/22

A63B22/00

A63B24/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021173356

(22)【出願日】2021-10-22

(71)【出願人】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504160781

【氏名又は名称】国立大学法人金沢大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】川野 健二

(72)【発明者】

【氏名】川越 隆

(72)【発明者】

【氏名】田中 志信

(72)【発明者】

【氏名】坂本 二郎

(72)【発明者】

【氏名】茅原 崇徳

(57)【要約】

【課題】利用者の身体能力に応じた機能改善運動を提案できる血液循環機能評価装置を提供する。
【解決手段】本開示の一態様は、第１姿勢と、第１姿勢よりも利用者の腰部の位置が高い第２姿勢との間で、利用者の姿勢を受動的に変化させるように構成されたシートと、利用者の少なくとも心拍を含む生体情報を測定するように構成された測定器と、シートによる利用者の第１姿勢から第２姿勢への上昇遷移の間、及びシートによる利用者の第２姿勢から第１姿勢への下降遷移の間の少なくとも一方における生体情報の測定結果に基づき、利用者の血液循環機能を評価するように構成された制御機器と、を備える血液循環機能評価装置である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１姿勢と、前記第１姿勢よりも利用者の腰部の位置が高い第２姿勢との間で、前記利用者の姿勢を受動的に変化させるように構成されたシートと、
前記利用者の少なくとも心拍を含む生体情報を測定するように構成された測定器と、
前記シートによる前記利用者の前記第１姿勢から前記第２姿勢への上昇遷移の間、及び前記シートによる前記利用者の前記第２姿勢から前記第１姿勢への下降遷移の間の少なくとも一方における前記生体情報の測定結果に基づき、前記利用者の血液循環機能を評価するように構成された制御機器と、
を備える、血液循環機能評価装置。

【請求項2】

請求項１に記載の血液循環機能評価装置であって、
前記制御機器は、前記上昇遷移の間及び前記下降遷移の間の双方における前記生体情報の測定結果に基づき、前記利用者の血液循環機能を評価するように構成される、血液循環機能評価装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の血液循環機能評価装置であって、
前記制御機器は、前記上昇遷移時又は前記下降遷移時に、前記利用者の身体能力に合わせた負担が前記利用者に発生するように、前記シートを動作させるように構成される、血液循環機能評価装置。

【請求項4】

請求項３に記載の血液循環機能評価装置であって、
前記制御機器は、前記上昇遷移時又は前記下降遷移時に、前記シートの座面角度が４０°以上７０°以下となる中間角度領域の維持時間の設定により、前記利用者に発生する負担の大きさを調整するように構成される、血液循環機能評価装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の血液循環機能評価装置であって、
前記測定器は、前記利用者の血圧を測定するように構成された血圧計を有し、
前記シートは、前記利用者の姿勢変化に合わせて前記血圧計の高さを変化させるように構成された支持部を有する、血液循環機能評価装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の血液循環機能評価装置であって、
前記制御機器は、前記利用者の身長又は脚長に合わせて、前記利用者が前記第１姿勢にあるときの前記シートの姿勢と、前記上昇遷移における前記シートの変形軌跡とを調整するように構成される、血液循環機能評価装置。

【請求項7】

第１姿勢と、前記第１姿勢よりも利用者の腰部の位置が高い第２姿勢との間で、前記利用者の姿勢を受動的に変化させるように構成されたシートと、
前記シートによる前記利用者の前記第１姿勢から前記第２姿勢への上昇遷移時、又は前記シートによる前記利用者の前記第２姿勢から前記第１姿勢への下降遷移時に、前記利用者の身体能力に合わせた負担が前記利用者に発生するように、前記シートを動作させるように構成された制御機器と、
を備える、血液循環機能トレーニング装置。

【請求項8】

請求項７に記載の血液循環機能トレーニング装置であって、
前記制御機器は、前記上昇遷移時又は前記下降遷移時に、前記シートの座面角度が４０°以上７０°以下となる中間角度領域の維持時間の設定により、前記利用者に発生する負担の大きさを調整するように構成される、血液循環機能トレーニング装置。

【請求項9】

請求項７又は請求項８に記載の血液循環機能トレーニング装置であって、
前記利用者の少なくとも心拍を含む生体情報を測定するように構成された測定器をさらに備える、血液循環機能トレーニング装置。

【請求項10】

請求項９に記載の血液循環機能トレーニング装置であって、
前記測定器は、前記利用者の血圧を測定するように構成された血圧計を有し、
前記シートは、前記利用者の姿勢変化に合わせて前記血圧計の高さを変化させるように構成された支持部を有する、血液循環機能トレーニング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、血液循環機能評価装置及び血液循環機能トレーニング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

心疾患を経た患者の血液循環機能の改善を目的とした、リハビリテーション支援装置が知られている（特許文献１参照）。この装置は、患者の意思にしたがって負担を発生させる随意制御と、ペダル漕ぎ動作をアシストする自律制御との比率を調整する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１２０９１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のリハビリテーション支援装置は、患者自身によるペダル漕ぎ運動を利用するため、ペダル漕ぎ運動が十分にできない下肢能力の低下した患者（例えば高齢者や片麻痺患者）には適用が難しい。

【0005】

本開示の一局面は、利用者の身体能力に応じた機能改善運動を提案できる血液循環機能評価装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、第１姿勢と、第１姿勢よりも利用者の腰部の位置が高い第２姿勢との間で、利用者の姿勢を受動的に変化させるように構成されたシート（１１）と、利用者の少なくとも心拍を含む生体情報を測定するように構成された測定器（１２）と、シート（１１）による利用者の第１姿勢から第２姿勢への上昇遷移の間、及びシート（１１）による利用者の第２姿勢から第１姿勢への下降遷移の間の少なくとも一方における生体情報の測定結果に基づき、利用者の血液循環機能を評価するように構成された制御機器（１３）と、を備える血液循環機能評価装置（１）である。

【0007】

このような構成によれば、シート（１１）の動作による受動的な姿勢遷移によって、利用者の筋負担の変化を抑制しつつ心臓の高さを変化させることができる。そのため、血液循環機能を精度よく評価することができる。さらにこの評価結果を用いることで、利用者の健康状態や年齢によらず、利用者の血液循環機能を含む身体能力に応じた適切な機能改善運動を提案することができる。

【0008】

本開示の一態様では、制御機器（１３）は、上昇遷移の間及び下降遷移の間の双方における生体情報の測定結果に基づき、利用者の血液循環機能を評価するように構成されてもよい。このような構成によれば、血液循環機能の評価精度を高めることができる。

【0009】

本開示の一態様では、制御機器（１３）は、上昇遷移時又は下降遷移時に、利用者の身体能力に合わせた負担が利用者に発生するように、シート（１１）を動作させるように構成されてもよい。このような構成によれば、利用者の血液循環機能、筋活動能力等に合わせて、生体情報の変化を検出可能な負担量として設定することができる。その結果、血液循環機能の評価精度を高めることができる。

【0010】

本開示の一態様では、制御機器（１３）は、上昇遷移時又は下降遷移時に、シート（１１）の座面角度が４０°以上７０°以下となる中間角度領域の維持時間の設定により、利用者に発生する負担の大きさを調整するように構成されてもよい。このような構成によれば、身体能力の充分な利用者に対し、血液循環機能以外の身体活動の誘発を抑制しつつ、血液循環機能の評価に適した生体情報の状態変化を誘発させることができる。

【0011】

本開示の一態様では、測定器（１２）は、利用者の血圧を測定するように構成された血圧計（１２１）を有してもよい。シート（１１）は、利用者の姿勢変化に合わせて血圧計（１２１）の高さを変化させるように構成された支持部（１１４）を有してもよい。このような構成によれば、利用者の姿勢変化時に、血圧の測定位置と、心臓の位置との高低差の変動を抑制することができる。その結果、血液循環機能の評価精度を高めることができる。

【0012】

本開示の一態様では、制御機器（１３）は、利用者の身長又は脚長に合わせて、利用者が第１姿勢にあるときのシート（１１）の姿勢と、上昇遷移におけるシート（１１）の変形軌跡とを調整するように構成されてもよい。このような構成よれば、血液循環機能の評価精度を高めることができる。

【0013】

本開示の別の態様は、第１姿勢と、第１姿勢よりも利用者の腰部の位置が高い第２姿勢との間で、利用者の姿勢を受動的に変化させるように構成されたシート（１１）と、シート（１１）による利用者の第１姿勢から第２姿勢への上昇遷移時、又はシート（１１）による利用者の第２姿勢から第１姿勢への下降遷移時に、利用者の身体能力に合わせた負担が利用者に発生するように、シート（１１）を動作させるように構成された制御機器（１３）とを備える血液循環機能トレーニング装置（１）である。

【0014】

このような構成によれば、下肢能力等の運動機能の低下した利用者に対し、血液循環機能の改善トレーニングを提供することができる。また、身体能力に合わせた負担の調整によって、血液循環機能の改善に合わせて筋負担を増加させることができる。つまり、利用者の身体能力に応じた機能改善運動を提供できる。

【0015】

本開示の一態様では、制御機器（１３）は、上昇遷移時又は下降遷移時に、シート（１１）の座面角度が４０°以上７０°以下となる中間角度領域の維持時間の設定により、利用者に発生する負担の大きさを調整するように構成されてもよい。このような構成によれば、身体能力に合わせた負担の調整をシート（１１）によって容易に実現することができる。

【0016】

本開示の一態様は、利用者の少なくとも心拍を含む生体情報を測定するように構成された測定器（１２）をさらに備えてもよい。このような構成によれば、血液循環機能の改善効果を確認しながら、トレーニングを実施することができる。

【0017】

本開示の一態様では、測定器（１２）は、利用者の血圧を測定するように構成された血圧計（１２１）を有してもよい。シート（１１）は、利用者の姿勢変化に合わせて血圧計（１２１）の高さを変化させるように構成された支持部（１１４）を有してもよい。このような構成によれば、利用者の姿勢変化時に、血圧の測定位置と、心臓の位置との高低差の変動を抑制することができる。その結果、トレーニング効果の評価精度を高めることができる。

【0018】

なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、実施形態における血液循環機能改善装置を示す模式図である。

【図2】図２は、図１の血液循環機能改善装置におけるシートが第２ポジションにある状態を示す模式図である。

【図3】図３は、実施形態における血液循環機能評価装置におけるシートの変形と座面角度との関係を示すタイムチャートである。

【図4】図４は、座面角度と大腿部筋負担との関係を示すグラフである。

【図5】図５は、図１の血液循環機能改善装置における制御機器が実行する処理を概略的に示すフロー図である。

【図6】図６は、実施形態における血液循環機能トレーニング装置におけるシートの変形と座面角度との関係を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示す血液循環機能改善装置１は、利用者Ｕの血液循環機能を評価するための血液循環機能評価装置として使用される。

【0021】

「血液循環機能」とは、姿勢の変化に伴う心臓の高さ変化に対応して、自律神経系によって循環変動を抑制制御する機能である。血液循環機能改善装置１は、シート１１と、測定器１２と、制御機器１３とを備える。

【0022】

＜シート＞
シート１１は、利用者Ｕの姿勢を受動的に変化させるように構成されている。具体的には、シート１１は、図１に示す第１ポジションと、図２に示す第２ポジションとの間で変形可能である。

【0023】

図１の第１ポジションでは、利用者Ｕがシート１１に着席可能である。つまり、シート１１が第１ポジションにあるとき、利用者Ｕは座位姿勢となる。
第１ポジションでは、シート１１に支持された利用者Ｕの腰部が最も低くなる。また、第１ポジションでは、シート１１の座面の水平面に対する傾斜角度（以下、「座面角度Ａ」ともいう。）は、０°である。

【0024】

図２の第２ポジションでは、利用者Ｕはシート１１に着席することはできない。つまり、シート１１が第２ポジションにあるとき、利用者Ｕは立位姿勢となる。第２ポジションでは、利用者Ｕの腰部はシート１１によって支持されない。第２ポジションでは、利用者Ｕの腰部が最も高くなる。また、第２ポジションでは、座面角度Ａは、９０°である。

【0025】

シート１１は、シートクッション１１１と、シートバック１１２と、フレーム１１３と、支持部１１４とを有する。

【0026】

シートクッション１１１は、利用者Ｕの腰部及び臀部を支持する。シートクッション１１１は、フレーム１１３の第１アーム１１３Ｂに取り付けられている。シートクッション１１１は、第１アーム１１３Ｂによって、上下方向及び前後方向（つまり水平方向）の位置、並びに座面の向きが連続的に変更される。

【0027】

シートバック１１２は、利用者Ｕの背部を支持する。シートバック１１２は、フレーム１１３の第２アーム１１３Ｃに取り付けられている。シートバック１１２は、第２アーム１１３Ｃによって、上下方向及び前後方向の位置が連続的に変更される。

【0028】

フレーム１１３は、シートクッション１１１及びシートバック１１２を支持すると共に、シートクッション１１１及びシートバック１１２の位置及び姿勢を変化させるように構成されている。フレーム１１３は、ベース１１３Ａと、第１アーム１１３Ｂと、第２アーム１１３Ｃとを有する。

【0029】

ベース１１３Ａは、第１アーム１１３Ｂ及び第２アーム１１３Ｃを上下方向に移動可能に保持している。第１アーム１１３Ｂ及び第２アーム１１３Ｃは、例えば電力を動力源とするアクチュエータによって稼働する。

【0030】

第１アーム１１３Ｂは、シートクッション１１１を保持している。第１アーム１１３Ｂは、ベース１１３Ａに対して上下方向に移動することで、シートクッション１１１の高さを変化させる。

【0031】

また、第１アーム１１３Ｂは、シートクッション１１１が取り付けられた保持部の回転によって、シートクッション１１１の座面の向きを変化させる。さらに、第１アーム１１３Ｂは、ベース１１３Ａに対して水平方向に移動することで、シートクッション１１１の前後方向の位置を変化させる。したがって、第１アーム１１３Ｂは、シートクッション１１１に載っている利用者Ｕの腰部を、シートクッション１１１によって前上方に押し上げることができる。

【0032】

第２アーム１１３Ｃは、第１アーム１１３Ｂよりも上方において、シートバック１１２を保持している。第２アーム１１３Ｃは、ベース１１３Ａに対して上下方向に移動することで、シートバック１１２の高さを変化させる。

【0033】

また、第２アーム１１３Ｃは、ベース１１３Ａに対して水平方向に移動することで、シートバック１１２の前後方向の位置を変化させる。したがって、第２アーム１１３Ｃは、シートバック１１２にもたれかかっている利用者Ｕの背部を、シートバック１１２によって前方に押し出すことができる。

【0034】

第１アーム１１３Ｂ及び第２アーム１１３Ｃは、制御機器１３からの指令に基づいて、互いに同期して稼働する。具体的には、第１アーム１１３Ｂ及び第２アーム１１３Ｃは、制御機器１３からの指令に基づいて、図１の第１ポジションを構成する位置から、図２の第２ポジションを構成する位置まで同時に移動する。

【0035】

支持部１１４は、利用者Ｕの腕を支持している。支持部１１４は、利用者Ｕの姿勢変化に合わせて利用者Ｕの腕の高さ（つまり血圧計１２１の高さ）を変化させるように構成されている。

【0036】

支持部１１４は、載置台１１４Ａと、連結部材１１４Ｂとを有する。載置台１１４Ａは、利用者Ｕの腕を支持する平坦な上面（つまり載置面）を有する。連結部材１１４Ｂは、載置台１１４Ａを第２アーム１１３Ｃに連結している。

【0037】

載置台１１４Ａは、第２アーム１１３Ｃの上下方向及び水平方向の移動と同期して、上下方向及び水平方向に移動する。つまり、第２アーム１１３Ｃが前上方に移動するときに載置台１１４Ａも前上方に移動し、第２アーム１１３Ｃが後下方に移動するときに載置台１１４Ａは後下方に移動する。これにより、載置台１１４Ａの載置面と、利用者Ｕの心臓Ｈとの高低差Ｄの変動が抑制される。

【0038】

＜測定器＞
測定器１２は、利用者Ｕの少なくとも心拍を含む生体情報を測定するように構成されている。

【0039】

利用者Ｕの心拍は、例えばシート１１のシートバック１１２に設置された心拍センサによって連続的に測定される。測定器１２によって測定される利用者Ｕの生体情報としては、心拍の他に、血圧、呼吸、心電図、脈拍、体温等の循環系能力に関連する測定値が挙げられる。

【0040】

本実施形態では、測定器１２は、利用者Ｕの血圧を測定する血圧計１２１を有する。血圧計１２１は、利用者Ｕの腕又は指に装着される。血圧計１２１は、例えば無線又は有線による通信によって、利用者Ｕの血圧の連続値を制御機器１３に送信する。

【0041】

上述したように、シート１１の支持部１１４によって、姿勢変化時の利用者Ｕの腕と心臓Ｈとの高低差Ｄの変動が抑制されるため、血圧計１２１と心臓Ｈとの高低差の変動に伴う外乱（つまり血圧の変化）が抑制される。

【0042】

＜制御機器＞
図１に示す制御機器１３は、例えばプロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶媒体と、入出力部と、ネットワーク通信部とを備えるコンピュータである。

【0043】

制御機器１３は、記憶媒体に記憶されたプログラムによって、測定器１２から利用者Ｕの生体情報の測定結果（つまり出力データ）を受信し、この測定結果に基づいて利用者Ｕの血液循環機能を評価するように構成されている。

【0044】

具体的には、制御機器１３は、図３に示すシート１１による利用者Ｕの上昇遷移Ｔ１の間、及びシート１１による利用者Ｕの下降遷移Ｔ２の間の双方における生体情報の測定結果に基づき、利用者Ｕの血液循環機能を評価する。

【0045】

上昇遷移Ｔ１は、シート１１の変形により、利用者Ｕが第１姿勢から第２姿勢に受動的に体勢を変える動きである。第２姿勢は、第１姿勢よりも利用者Ｕの腰部及び心臓Ｈの位置が高い姿勢である。

【0046】

上昇遷移Ｔ１では、利用者Ｕの心臓Ｈの高さが徐々に上昇していく。また、上昇遷移Ｔ１では、座面角度Ａが第１ポジションの０°から第２ポジションの９０°に向かって増加していく。

【0047】

下降遷移Ｔ２は、シート１１の変形により、利用者Ｕが第２姿勢から第１姿勢に受動的に体勢を変える動きである。下降遷移Ｔ２では、利用者Ｕの心臓Ｈの高さが徐々に下降していく。また、下降遷移Ｔ２では、シート１１の座面角度Ａが第２ポジションの９０°から第１ポジションの０°に向かって減少していく。

【0048】

制御機器１３は、上昇遷移Ｔ１及び下降遷移Ｔ２それぞれにおける心臓Ｈの高さ及び座面角度Ａの変化と、心拍、血圧等の生体情報の変化（つまり連続データ）とを組み合わせて、利用者Ｕの血液循環機能を評価する。

【0049】

例えば、制御機器１３は、上昇遷移Ｔ１の間における心拍及び血圧の低下量の大きさ又は変化に基づいて血液循環機能を評価する。例えば、制御機器１３は、これらの低下量が小さいほど血液循環機能が優れていると評価する。

【0050】

具体的には、制御機器１３は、測定器１２が測定した心拍情報から、心拍数（ＨＲ）、心拍変動、及び心拍間隔（ＲＲＩ）を算出し、予め用意されたアルゴリズムを用いて、血液循環機能の評価値である心臓年齢を推定する。また、制御機器１３は、心臓年齢の他に、立ち座り状態における心負担、疲労状態、フレイル状況等を推定してもよい。

【0051】

同様に、制御機器１３は、下降遷移Ｔ２の間における心拍及び血圧の上昇量の大きさ又は変化に基づいて血液循環機能を評価する。例えば、制御機器１３は、これらの上昇量が小さいほど血液循環機能が優れていると評価される。

【0052】

制御機器１３は、上昇遷移Ｔ１時及び下降遷移Ｔ２時に、利用者Ｕの身体能力に合わせた負担が利用者Ｕに発生するように、シート１１を動作させる。ここで、「利用者の身体能力」は、利用者の血液循環機能に加えて、筋活動能力等の運動能力を含む概念である。

【0053】

例えば、利用者Ｕが身体能力の充分な健常者の場合、制御機器１３は、図３に示す通常負担モードＭ１１によってシート１１を動作させる。通常負担モードＭ１１では、制御機器１３は、評価開始後、まずは座面角度Ａが０°となる利用者Ｕの第１姿勢Ｐ１を５分間維持する。その後、制御機器１３は、利用者Ｕを第２姿勢Ｐ２とするために、座面角度Ａが６０°となるまでシート１１を２秒間で変形させる。これにより、利用者Ｕの上昇遷移Ｔ１が行われる。

【0054】

さらに制御機器１３は、第２姿勢Ｐ２を２分間維持した後、利用者Ｕを第１姿勢Ｐ１に戻すために、座面角度Ａが０°となるまでシート１１を２秒間で変形させる。これにより、利用者Ｕの下降遷移Ｔ２が行われる。制御機器１３は、第１姿勢Ｐ１を再び５分間維持した後、評価を終了する。

【0055】

制御機器１３は、評価開始から評価終了までの時間における生体情報を用いて、利用者Ｕの血液循環機能を評価する。つまり、制御機器１３は、上昇遷移Ｔ１の間及び下降遷移Ｔ２の間に加えて、第１姿勢Ｐ１及び第２姿勢Ｐ２を維持している間（つまり姿勢を保っている間）の生体情報も評価の対象とする。

【0056】

通常負担モードＭ１１における利用者Ｕの第２姿勢Ｐ２では、座面角度Ａが６０°とされ、利用者Ｕがいわゆる「立座り」の状態にある。この状態は、座位姿勢と立位姿勢との間で、大腿部筋負担が最も大きくなる。

【0057】

具体的には、図４に示すように、座面角度が０°から６０°に向かうに連れて、大腿部筋負担は増加していき、６０°を超えると、大腿部筋負担は減少していく。つまり、座面角度が４０°以上７０°以下の範囲で、大腿部筋負担は最大（つまりピーク）となる。

【0058】

そこで、制御機器１３は、上昇遷移Ｔ１時及び下降遷移Ｔ２時に、シート１１の座面角度Ａが４０°以上７０°以下となる中間角度領域の維持時間の設定により、利用者Ｕに発生する負担の大きさを調整する。

【0059】

通常負担モードＭ１１の例では、中間角度領域の維持時間が２秒に設定されている。これにより、利用者Ｕに発生する負担を大きくすることができ、健常者に対する血液循環機能の評価に適した生体情報の変化量を検出することができる。

【0060】

また例えば、利用者Ｕが身体能力の低い疾患者、高齢者等の場合、制御機器１３は、図３に示す低負担モードＭ１２によってシート１１を動作させる。低負担モードＭ１２では、制御機器１３は、評価開始後、まずは座面角度Ａが０°となる利用者Ｕの第１姿勢Ｐ１を５分間維持する。

【0061】

その後、制御機器１３は、利用者Ｕを第３姿勢Ｐ３とするために、座面角度Ａが４０°となるまでシート１１を２秒間で変形させる。これにより、利用者Ｕの１回目の上昇遷移Ｔ１が行われる。第３姿勢Ｐ３は、第１姿勢Ｐ１と第２姿勢Ｐ２との間の中間的な姿勢である。つまり、第３姿勢Ｐ３では、利用者Ｕの腰部の位置は第１姿勢Ｐ１よりも高く、第２姿勢Ｐ２よりも低い。

【0062】

１回目の上昇遷移Ｔ１の後、制御機器１３は、第３姿勢Ｐ３を３０秒間維持した後、利用者Ｕを第２姿勢Ｐ２とするために、座面角度Ａが８０°となるまでシート１１を２秒間で変形させる。これにより、利用者Ｕの２回目の上昇遷移Ｔ１が行われる。

【0063】

さらに制御機器１３は、第２姿勢Ｐ２を３０秒間維持した後、利用者Ｕを第１姿勢Ｐ１に戻すために、座面角度Ａが０°となるまでシート１１を２秒間で変形させる。これにより、利用者Ｕの下降遷移Ｔ２が行われる。制御機器１３は、第１姿勢Ｐ１を再び５分間維持した後、評価を終了する。

【0064】

低負担モードＭ１２では、上述の中間角度領域における利用者Ｕの姿勢維持が行われない。そのため、低負担モードＭ１２では、通常負担モードＭ１１に比べて、利用者Ｕに発生する負担の大きさが低減される。

【0065】

また、低負担モードＭ１２では、姿勢遷移の中継点として第３姿勢Ｐ３が存在する点、及び第２姿勢Ｐ２における維持時間が通常負担モードＭ１１より低減されている点によっても、利用者Ｕに発生する負担の大きさが低減される。これにより、筋活動を最小化、又は安定化することができるため、血液循環機能の評価精度を高めることができる。

【0066】

なお、低負担モードＭ１２において、利用者Ｕに発生する負担を小さくするために、シート１１の変形速度（つまり、利用者Ｕの姿勢の変化速度）が通常負担モードＭ１１よりも小さくされてもよい。

【0067】

制御機器１３は、評価した利用者Ｕの血液循環機能に基づいて、利用者Ｕの血液循環機能を高めるのに最適なトレーニングプログラムを提案してもよい。例えば、血液循環機能に基づいて、血液循環機能の改善トレーニングと、筋負担による筋力トレーニングとの割合を決定することができる。

【0068】

制御機器１３は、初期設定として、利用者Ｕの身長又は脚長に合わせて、利用者Ｕが第１姿勢Ｐ１にあるときのシート１１の姿勢と、上昇遷移におけるシート１１の変形軌跡とを調整する。

【0069】

具体的には、制御機器１３は、利用者Ｕの身長又は脚長に合わせて、第１姿勢Ｐ１におけるシート１１のシートクッション１１１の座面及びシートバック１１２の高さの調整と、第１ポジションから第２ポジションへのシート１１の変形軌跡の調整とを行う。

【0070】

＜制御機器の処理＞
以下、図５のフロー図を参照しつつ、制御機器１３が実行する評価処理の一例について説明する。

【0071】

本処理では、制御機器１３は、シート１１によって利用者Ｕに与えられる負担の大きさの設定の入力を受け付ける（ステップＳ１１０）。負担の設定後、制御機器１３は、設定された負担に基づいたシート作動プログラムに沿って、利用者Ｕが着席したシート１１を変形させながら、生体情報の取得を開始する（ステップＳ１２０）。

【0072】

シート作動プログラムの終了後、制御機器１３は、生体情報の取得を終了する（ステップＳ１３０）。その後、制御機器１３は、取得した生体情報に基づいて、利用者Ｕの血液循環機能を評価する（ステップＳ１４０）。

【0073】

［１－２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）シート１１の動作による受動的な姿勢遷移によって、利用者Ｕの筋負担の変化を抑制しつつ心臓Ｈの高さを変化させることができる。そのため、血液循環機能を精度よく評価することができる。さらにこの評価結果を用いることで、利用者Ｕの健康状態や年齢によらず、利用者Ｕの血液循環機能を含む身体能力に応じた適切な機能改善運動を提案することができる。

【0074】

（１ｂ）血液循環機能の評価に上昇遷移の間及び下降遷移の間の双方における生体情報の測定結果を用いることで、血液循環機能の評価精度を高めることができる。

【0075】

（１ｃ）利用者Ｕの身体能力に合わせた負担が利用者Ｕに発生するようにシート１１が動作することで、利用者Ｕの血液循環機能、筋活動能力等に合わせて、生体情報の変化を検出可能な負担量として設定することができる。その結果、血液循環機能の評価精度を高めることができる。

【0076】

（１ｄ）中間角度領域の維持時間の設定によって利用者Ｕに発生する負担の大きさが調整されることで、身体能力の充分な利用者Ｕに対し、血液循環機能以外の身体活動の誘発を抑制しつつ、血液循環機能の評価に適した生体情報の状態変化を誘発させることができる。

【0077】

（１ｅ）利用者Ｕの姿勢変化に合わせて血圧計１２１の高さを変化させる支持部１１４によって、利用者Ｕの姿勢変化時に、血圧の測定位置と、心臓の位置との高低差の変動を抑制することができる。その結果、血液循環機能の評価精度を高めることができる。

【0078】

［２．第２実施形態］
［２－１．構成］
図１に示す血液循環機能改善装置１は、利用者Ｕの血液循環機能を改善するための血液循環機能トレーニング装置としても使用可能である。

【0079】

血液循環機能トレーニング装置として用いられる血液循環機能改善装置１では、制御機器１３は、トレーニングプログラムに基づいて、利用者Ｕの身体能力に合わせた負担が利用者Ｕに発生するように、シート１１を動作させる。トレーニングプログラムは、例えば、第１実施形態の血液循環機能評価装置で得られた評価に基づいて作成される。

【0080】

利用者Ｕの筋力及び心機能の双方が極めて低い場合、制御機器１３は、図６に示す第１負担モードＭ２１によってシート１１を動作させる。第１負担モードＭ２１では、制御機器１３は、プログラム開始後、座面角度Ａが０°となる利用者Ｕの第１姿勢Ｐ１を２分間維持する。その後、制御機器１３は、利用者Ｕを第２姿勢Ｐ２とするために、座面角度Ａが２０°となるまでシート１１を１０秒間で変形させる。これにより、利用者Ｕの上昇遷移が行われる。

【0081】

制御機器１３は、第２姿勢Ｐ２を１分間維持した後、利用者Ｕを第１姿勢Ｐ１に戻すために、座面角度Ａが０°となるまでシート１１を１０秒間で変形させる。これにより、利用者Ｕの下降遷移が行われる。制御機器１３は、利用者Ｕが第１姿勢Ｐ１と第２姿勢Ｐ２との間で遷移を繰り返すようにシート１１を一定時間又は一定回数、動作させる。

【0082】

第１負担モードＭ２１によって、利用者Ｕの筋力への負担を抑えつつ、利用者Ｕの心機能を改善することができる。心機能が改善された利用者Ｕに対して、制御機器１３は、第２負担モードＭ２２によってシート１１を動作させる。

【0083】

第２負担モードＭ２２では、制御機器１３は、プログラム開始後、座面角度Ａが０°となる利用者Ｕの第１姿勢Ｐ１を１分間維持する。その後、制御機器１３は、利用者Ｕを第３姿勢Ｐ３とするために、座面角度Ａが２０°となるまでシート１１を５秒間（つまり第１負担モードＭ２１よりも短い時間）で変形させる。

【0084】

制御機器１３は、第３姿勢Ｐ３を１分間維持した後、利用者Ｕを第１姿勢Ｐ１に戻すために、座面角度Ａが０°となるまでシート１１を５秒間で変形させる。又は、制御機器１３は、第３姿勢Ｐ３を１分間維持した後、利用者Ｕを第２姿勢Ｐ２とするために、座面角度Ａが４０°となるまでシート１１を５秒間で変形させる。制御機器１３は、第２姿勢Ｐ２を１分間維持した後、利用者Ｕを第３姿勢Ｐ３に戻すために、座面角度Ａが２０°となるまでシート１１を５秒間で変形させる。

【0085】

第２負担モードＭ２２では、制御機器１３は、利用者Ｕが第１姿勢Ｐ１と第３姿勢Ｐ３との間、又は第３姿勢Ｐ３と第２姿勢Ｐ２との間で遷移を繰り返すようにシート１１を一定時間又は一定回数、動作させる。

【0086】

第２負担モードＭ２２によって、利用者Ｕの心機能に対する負担を増やしつつ、利用者Ｕの筋力を鍛えることができる。筋力が改善された利用者Ｕに対して、制御機器１３は、第３負担モードＭ２３によってシート１１を動作させる。

【0087】

第３負担モードＭ２３は、第２負担モードＭ２２において、利用者Ｕを第３姿勢Ｐ３とするための座面角度Ａを４０°、第２姿勢Ｐ２とするための座面角度Ａを８０°に変更したものである。

【0088】

第３負担モードＭ２３によって、利用者Ｕの心機能をさらに改善することができる。心機能がさらに改善された利用者Ｕに対して、制御機器１３は、第４負担モードＭ２４によってシート１１を動作させる。

【0089】

第４負担モードＭ２４は、第３負担モードＭ２３において、利用者Ｕを第３姿勢Ｐ３とするための座面角度Ａを５０°とし、さらに、利用者Ｕの第１姿勢Ｐ１と第３姿勢Ｐ３との間の遷移時間及び、第３姿勢Ｐ３と第２姿勢Ｐ２との間の遷移時間をそれぞれ３秒としたものである。

【0090】

第３負担モードＭ２３及び第４負担モードＭ２４では、座面角度Ａが４０°以上７０°以下となる中間角度領域に第３姿勢Ｐ３が設定されている。そのため、利用者Ｕに発生する負担を大きくすることができ、筋力改善効果を高めることができる。

【0091】

つまり、制御機器１３は、上昇遷移時及び下降遷移時に、シート１１の座面角度Ａが４０°以上７０°以下となる中間角度領域の維持時間の設定により、利用者Ｕに発生する負担の大きさを調整する。

【0092】

また、制御機器１３は、上昇遷移時及び下降遷移時における利用者Ｕの生体情報（例えば心拍、血圧等）を測定器１２から取得し、記憶されている過去の自身の生体情報や、基準値と比較する。利用者Ｕは、この比較結果によって血液循環機能の改善効果を確認できる。

【0093】

上述のように、シート１１の支持部１１４によって測定器１２の血圧計１２１と心臓Ｈとの高低差Ｄの変動が抑制される。そのため、トレーニング時の心臓Ｈの高さ変動による影響が抑えられた効果が確認できる。

【0094】

［２－２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）下肢能力等の運動機能の低下した利用者Ｕに対し、血液循環機能の改善トレーニングを提供することができる。また、身体能力に合わせた負担の調整によって、血液循環機能の改善に合わせて筋負担を増加させることができる。つまり、利用者Ｕの身体能力に応じた機能改善運動を提供できる。

【0095】

（２ｂ）中間角度領域の維持時間の設定によって利用者Ｕに発生する負担の大きさが調整されることで、身体能力に合わせた負担の調整をシート１１によって容易に実現することができる。

【0096】

（２ｃ）測定器１２による生体情報の測定によって、血液循環機能の改善効果を確認しながら、トレーニングを実施することができる。

【0097】

（２ｄ）利用者Ｕの姿勢変化に合わせて血圧計１２１の高さを変化させる支持部１１４によって、利用者Ｕの姿勢変化時に、血圧の測定位置と、心臓の位置との高低差の変動を抑制することができる。その結果、トレーニング効果の評価精度を高めることができる。

【0098】

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

【0099】

（３ａ）上記実施形態の血液循環機能評価装置において、制御機器は、必ずしも上昇遷移の間及び下降遷移の間の双方における生体情報の測定結果に基づいて血液循環機能を評価しなくてもよい。例えば、制御機器は、上昇遷移の間のみの生体情報の測定結果、又は下降遷移の間のみの生体情報の測定結果に基づいて血液循環機能を評価してもよい。

【0100】

（３ｂ）上記実施形態の血液循環機能評価装置及び血液循環機能トレーニング装置において、制御機器は、必ずしもシートの座面角度が４０°以上７０°以下となる中間角度領域を利用して利用者に発生する負担の大きさを調整しなくてもよい。

【0101】

（３ｃ）上記実施形態の血液循環機能評価装置及び血液循環機能トレーニング装置において、シートは、必ずしも利用者の姿勢変化に合わせて血圧計の高さを変化させる支持部を有しなくてもよい。

【0102】

（３ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0103】

１…血液循環機能改善装置、１１…シート、１２…測定器、１３…制御機器、
１１１…シートクッション、１１２…シートバック、１１３…フレーム、
１１３Ａ…ベース、１１３Ｂ…第１アーム、１１３Ｃ…第２アーム、１１４…支持部、
１１４Ａ…載置台、１１４Ｂ…連結部材、１２１…血圧計。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】