特許 7312981 認知機能評価装置、認知機能評価装置の作動方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-13

(45)【発行日】2023-07-24

(54)【発明の名称】認知機能評価装置、認知機能評価装置の作動方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 10/00 20060101AFI20230714BHJP

   A61B 5/11 20060101ALI20230714BHJP

【ＦＩ】

A61B10/00 H

A61B5/11 230

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018225930

(22)【出願日】2018-11-30

(65)【公開番号】P2020081763

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-08-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000133179

【氏名又は名称】株式会社タニタ

(73)【特許権者】

【識別番号】504171134

【氏名又は名称】国立大学法人 筑波大学

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹原 知子

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 富男

(72)【発明者】

【氏名】酒井 良雄

(72)【発明者】

【氏名】大藏 倫博

【審査官】磯野 光司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１５７５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３２５６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３５２５２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】大学改革推進事業にて「認知機能ブース」を担当して，星城大学キャンパスニュース，2013年10月28日，<URL：http://www.seijoh-u.ac.jp/blog/2013/10/>

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／１１

Ａ６１Ｂ １０／００

Ａ６１Ｈ １／０２

Ａ６３Ｆ １３／２１４

Ａ６３Ｆ １３／８１４

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

Ｓｃｏｐｕｓ

医中誌ＷＥＢ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷重を測定する測定台と、
被験者に対し、前記測定台上で足の巧緻性が反映される所定の足の動作を行うことを指示する指示手段と、
前記所定の足の動作によって生じる荷重の変化の基準を設定する設定手段と、
前記被験者が前記指示に応じた動作を行うことによって前記測定台に加わる荷重の変化を測定する測定手段と、
前記設定手段により設定された前記基準と、前記測定手段により測定された前記測定台に加わる荷重の変化の測定結果との乖離を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記乖離の程度に基づいて前記被験者の認知機能を評価する評価手段と、
を含むことを特徴とする認知機能評価装置。

【請求項2】

請求項１に記載の認知機能評価装置であって、
前記測定台上で行われる前記所定の足の動作は、前記被験者が座った状態で実施される、
認知機能評価装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の認知機能評価装置であって、
前記指示手段が指示する所定の足の動作には、所定のタイミングで前記被験者の足を動作させるタイミング動作と、所定の方向に前記被験者の足を動作させるスペーシング動作と、所定の強度で前記被験者の足を動作させるグレーディング動作と、の少なくとも一つが含まれる、
認知機能評価装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の認知機能評価装置であって、
前記評価手段は、前記算出手段により算出された前記乖離の程度の変化に基づいて前記被験者の認知機能を評価する、
認知機能評価装置。

【請求項5】

請求項３に記載の認知機能評価装置であって、
前記算出手段は、
前記タイミング動作においては、前記指示手段が指示するタイミングで前記被験者の足を動作させた場合に生じる荷重の変化の基準と、前記測定結果とから前記乖離を算出し、
前記スペーシング動作においては、前記指示手段が指示する方向に前記被験者の足を動作させた場合に生じる荷重の変化の基準と、前記測定結果とから前記乖離を算出し、
前記グレーディング動作においては、前記指示手段が指示する強度で前記被験者の足を動作させた場合に生じる荷重の変化の基準と、前記測定結果とから前記乖離を算出する、
認知機能評価装置。

【請求項6】

請求項５に記載の認知機能評価装置であって、
前記指示手段は、
前記タイミング動作においては、前記乖離を判定するための基準となる基準線と、当該基準線に向かって所定の速度で移動するオブジェクトと、を含む画像を表示して、前記被験者に対して前記オブジェクトが前記基準線上にあるタイミングで前記被験者の足を動作させることを指示し、
前記スペーシング動作においては、所定の軌跡で移動するターゲットと、前記測定台上に乗せた前記被験者の足の位置に対応する位置に表示されるポイントと、を含む画像を表示して、前記被験者に対して前記ターゲットが移動する方向に前記ポイントが移動するように当該足を動作させることを指示し、
前記グレーディング動作においては、前記測定手段によって、前記被験者が前記測定台上に前記被験者の足を乗せた状態において全力で立ち上がった際の荷重の変化と普通の力で立ち上がった際の荷重の変化とをそれぞれ測定した後に、前記被験者に対して、前記測定台に前記被験者の足を乗せた状態において前記全力と前記普通の力との中間の力加減で立ち上がるように当該足を動作させることを指示する、
認知機能評価装置。

【請求項7】

荷重を測定する測定台を備えた認知機能評価装置を作動させるコンピュータが、
被験者に対し、前記測定台上で足の巧緻性が反映される所定の足の動作を行うことを指示する指示ステップと、
前記所定の足の動作によって生じる荷重の変化の基準を設定する設定ステップと、
前記被験者が前記指示に応じた動作を行うことによって前記測定台に加わる荷重の変化を測定する測定ステップと、
前記設定ステップにより設定された前記基準と、前記測定ステップにより測定された前記測定台に加わる荷重の変化の測定結果との乖離を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにより算出された前記乖離の程度に基づいて前記被験者の認知機能を評価する評価ステップと、
を実行する認知機能評価装置の作動方法。

【請求項8】

荷重を測定する測定台を用いて被験者の認知機能を評価するコンピュータに、
前記被験者に対し、前記測定台上で足の巧緻性が反映される所定の足の動作を行うことを指示する指示ステップと、
前記所定の足の動作によって生じる荷重の変化の基準を設定する設定ステップと、
前記被験者が前記指示に応じた動作を行うことによって前記測定台に加わる荷重の変化を測定する測定ステップと、
前記設定ステップにより設定された前記基準と、前記測定ステップにより測定された前記測定台に加わる荷重の変化の測定結果との乖離を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにより算出された前記乖離の程度に基づいて前記被験者の認知機能を評価する評価ステップと、
を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被験者の認知機能を評価する認知機能評価装置、認知機能評価装置の作動方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

非特許文献１には、可動式の床面を備えた荷重測定器を用いて、被験者に立位姿勢を保持させた状態で床面を動かした際の重心動揺値を測定し、測定した重心動揺値から被験者の認知機能を評価する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】相馬優樹、他３名、「立位姿勢保持課題時の足圧中心動揺パラメータを用いた高齢者の認知機能の評価に関する検討」、日本認知症予防学会誌、Vol.5 No.1、2016

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述の重心動揺値は、被験者が静止した状態で測定された値であり、個人差が出にくい。そのため、例えば被験者の認知機能がわずかに低下しており、健常者の認知機能との差分が小さい場合には、被験者の認知機能を正確に評価することが難しいという問題がある。

【0005】

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、被験者の認知機能をより精度よく評価する認知機能評価装置、認知機能評価装置の作動方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様によれば、認知機能評価装置であって、荷重を測定する測定台と、被験者に対し、前記測定台上で所定の足の動作を行うことを指示する指示手段と、前記所定の足の動作によって生じる荷重の変化の基準を設定する設定手段と、前記被験者が前記指示に応じた動作を行うことによって前記測定台に加わる荷重の変化を測定する測定手段と、前記設定手段により設定された前記基準と、前記測定手段により測定された前記測定台に加わる荷重の変化の測定結果との乖離を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記乖離の程度に基づいて前記被験者の認知機能を評価する評価手段と、を含む。

【発明の効果】

【0007】

この態様によれば、所定の動作指示に応じた被験者の主体的な足の動きに基づいて認知機能を評価するので、被験者の個人差が出やすく、被験者の認知機能をより精度よく評価することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の実施形態における認知機能評価装置の外観を示す図である。

【図2】図２は、認知機能評価装置の構成例を示すブロック図である。

【図3】図３は、処理部の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図4】図４は、認知機能評価方法の一例を示すフローチャートである。

【図5】図５は、認知機能の評価結果を示す画像の一例を示す図である。

【図6】図６は、タイミング度測定方法の一例を示すフローチャートである。

【図7A】図７Ａは、タイミング課題中の指示画面（実行画面１）の一例を示す図である。

【図7B】図７Ｂは、タイミング課題中の指示画面（実行画面２）の一例を示す図である。

【図7C】図７Ｃは、タイミング課題中の指示画面（実行画面３）の一例を示す図である。

【図7D】図７Ｄは、タイミング課題中の指示画面（実行画面４）の一例を示す図である。

【図7E】図７Ｅは、タイミング課題中の指示画面（実行画面５）の一例を示す図である。

【図8】図８は、タイミング度を算出する方法の一例を説明する図である。

【図9】図９は、タイミング動作の測定結果を表示する画面の一例を示す図である。

【図10】図１０は、スペーシング度測定方法の一例を示すフローチャートである。

【図11A】図１１Ａは、スペーシング課題中の指示画面（実行画面１）の一例を示す図である。

【図11B】図１１Ｂは、スペーシング課題中の指示画面（実行画面２）の一例を示す図である。

【図11C】図１１Ｃは、スペーシング課題中の指示画面（実行画面３）の一例を示す図である。

【図11D】図１１Ｄは、スペーシング課題中の指示画面（実行画面４）の一例を示す図である。

【図12】図１２は、スペーシング度を算出する方法の一例を説明する図である。

【図13】図１３は、スペーシング度を算出する方法の他の例を説明する図である。

【図14】図１４は、グレーディング度測定方法の一例を示すフローチャートである。

【図15】図１５は、参照値として測定された被験者の荷重の変化を示す図である。

【図16】図１６は、参照値として測定された被験者の荷重の変化の測定値を示す図である。

【図17】図１７は、グレーディング課題中の指示画面の一例を示す図である。

【図18】図１８は、グレーディング動作の測定結果の一例を示す図である。

【図19】図１９は、グレーディング課題中の指示画面の一例を示す図である。

【図20】図２０は、グレーディング動作の測定結果を表示する画面の一例を示す図である。

【図21】図２１は、グレーディング課題を行う測定台の他の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0010】

図１は、本発明の実施形態における認知機能評価装置１の外観を示す図である。

【0011】

認知機能評価装置１は、認知機能を評価する対象である被験者の下半身（足）の動作を測定し、測定した被験者の足の動作に基づいて被験者の認知機能を評価する装置である。

【0012】

本実施形態では、認知機能評価装置１は、まず、認知機能を評価する指標として被験者の足の巧緻性を測定する。ここにいう足の巧緻性とは、足の器用さ、巧緻の度合い等、巧みに足を動かす能力のことを指す表現である。具体的には、認知機能評価装置１は、被験者に対して所定の足の動作を行うことを指示し、被験者が当該指示に応じて行う足の動作を測定することにより被験者の足の巧緻性を測定する。

【0013】

認知機能を評価する指標として足の巧緻性を採用したのは、日常的に細かな動きが要求される手先の巧緻性よりも、普段の生活において細かな動きが要求される機会がより少ない足の巧緻性の方が個人差が出やすいからである。足の巧緻性の測定方法、及び、測定した足の巧緻性に基づく認知機能の評価方法の詳細については後述する。

【0014】

認知機能評価装置１は、測定部１０と処理部２０と画像表示部３０とを備える。

【0015】

測定部１０は、被験者の足が乗る測定台１１を有し、被験者の足の動作によって測定台１１に加えられる荷重の変化を測定する。測定台１１は、その上面が水平になるように設置されてもよいし、上面が被験者側に向くように傾斜して設置されてもよい（図２１参照）。なお、測定台１１は、必ずしも図示するような厚み（高さ）を有している必要はなく、薄く柔らかいマット等で構成されてもよい。

【0016】

処理部２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、入出力インターフェースと、これらを相互に接続するバスと、により構成される。処理部２０は、記憶装置に格納されている制御プログラムを読み出してＣＰＵに実行させることにより、入出力インターフェースを介して認知機能評価装置１の動作を制御する。

【0017】

処理部２０は、測定部１０に対してケーブル２５により接続されている。処理部２０は、測定部１０によって測定された被験者の足の動作に応じた荷重の変化に基づいて被験者の足の巧緻性を測定するとともに、測定した足の巧緻性を指標として被験者の認知機能を評価する。処理部２０は、例えば、携帯電話機、スマートフォン又はサーバー等によって構成されてもよい。

【0018】

画像表示部３０は、処理部２０に対してケーブル２６により接続されており、被験者に測定結果等を報知するための報知手段として機能する。画像表示部３０には、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の液晶表示パネルが採用される。画像表示部３０は、処理部２０での足の巧緻性の測定結果及び認知機能の評価結果を、文言或いはグラフ等の画像により表示する。画像表示部３０は、被験者に見やすいところに設置されるのが好ましく、例えば図示するような支柱の上部に取り付けられていてもよい。

【0019】

また、画像表示部３０は、被験者に対して測定台１１上で所定の足の動作を行うことを指示する指示手段としても機能する。画像表示部３０による被験者への指示の具体的内容については後述する。

【0020】

なお、処理部２０及び画像表示部３０は、無線を介して接続されてもよい。また、測定部１０と処理部２０と画像表示部３０とは、全て一体化して構成してもよいし、任意の組み合わせで適宜一体化して構成してもよい。例えば、認知機能評価装置１は、画像表示部３０の機能を備えたいわゆるノートパソコンで構成される処理部２０と、測定部１０とにより構成されてよい。

【0021】

図２は、本実施形態における認知機能評価装置１の構成を示すブロック図である。

【0022】

測定部１０は、荷重を検出する荷重センサ１２と、荷重算出回路１３と、を備える。

【0023】

荷重センサ１２は、矩形の測定台１１の四隅に配置されている。荷重センサ１２は、例えば、ロードセルを含んで構成される。ロードセルは、入力された荷重に応じて変形する起歪体と、起歪体に貼り付けられた歪ゲージと、を含み、歪ゲージは、起歪体の変形に応じた値を示す電気信号（検出信号）を出力する。

【0024】

荷重センサ１２については、測定台１１において荷重が加わる位置により測定される荷重がばらつくことを抑制するために、複数の荷重センサ１２を測定部１０に内蔵するのが好ましい。本実施形態では四つの荷重センサ１２が内蔵されている。荷重センサ１２の各々は、測定台１１のうち荷重センサ１２が設置された部位において上面に対して垂直方向に作用する荷重に応じた検出信号を生成する。

【0025】

荷重センサ１２は、荷重算出回路１３に接続されている。被験者が測定部１０の測定台１１に乗ると、その測定台１１に加わる荷重は各荷重センサ１２によって検出される。各荷重センサ１２は、荷重に応じた検出信号を荷重算出回路１３へ出力する。

【0026】

荷重算出回路１３は、各荷重センサ１２から出力される検出信号に基づいて測定台１１に加わる荷重を算出する。荷重算出回路１３は、算出した荷重を時系列に示す荷重データを生成して処理部２０に出力する。また、荷重算出回路１３は、各荷重センサ１２から出力される検出信号に基づいて測定台１１に加わる荷重の重心を検出することができる。

【0027】

処理部２０は、複数の操作スイッチ２１と、表示画面２２と、出力ポート２３と、ＣＰＵ２４と、を備える。

【0028】

操作スイッチ２１は、認知機能評価装置１のオン／オフ、被験者に指示する動作の選択、個人情報、測定開始の指示等を入力（操作）するスイッチである。ここにいう個人情報としては、例えば、被験者の年齢、性別、体重及び身長等が挙げられる。

【0029】

表示画面２２には、被験者又は測定者の操作に応じて入力された指令、情報又は評価結果等が表示される。ただし、これら情報等は、必ずしも表示画面２２ではなく、画像表示部３０を介して表示されてもよい。

【0030】

出力ポート２３は、被験者の認知機能の評価結果等を携帯電話機、スマートフォン又はサーバー等不図示の外部装置に送信することを可能とするために構成される。

【0031】

ＣＰＵ２４は、認知機能評価装置１を統括的に制御する制御装置である。ＣＰＵ２４には、操作スイッチ２１と表示画面２２と出力ポート２３とが接続される。また、ＣＰＵ２４は、ケーブル２５を介して測定部１０内の荷重算出回路１３と接続される。

【0032】

図３は、本実施形態におけるＣＰＵ２４の機能構成を示すブロック図である。

【0033】

ＣＰＵ２４は、データ取得部２４１と、認知機能評価部２４２と、表示画像生成部２４３と、を備える。

【0034】

データ取得部２４１は、被験者の足の動作により生じる荷重の変化として荷重算出回路１３から出力される荷重データを取得する取得手段を構成する。また、本実施形態のデータ取得部２４１は、操作スイッチ２１を介して入力される被験者に指示する所定の足の動作の種類に関する情報（指示動作情報）を取得する。

【0035】

本実施形態において被験者に指示する「所定の足の動作」には、所定のタイミングで被験者の足を動作させる「タイミング動作」と、所定の方向に被験者の足を動作させる「スペーシング動作」と、所定の強度で被験者の足を動作させる「グレーディング動作」の少なくとも一つが含まれる。すなわち、「所定の足の動作」のどれを被験者に指示するかについての選択情報が上述の指示動作情報には含まれる。「所定の足の動作」の詳細については後述する。

【0036】

認知機能評価部２４２は、被験者の足の動作により生じる荷重の変化の測定結果（荷重データ）に基づいて被験者の認知機能を評価する。本実施形態の認知機能評価部２４２は、基準設定部２４２Ａと、測定部２４２Ｂと、評価部２４２Ｃとを含んで構成される。

【0037】

基準設定部２４２Ａは、操作スイッチ２１を介して入力される指示動作情報に基づいて選択された「所定の足の動作」によって生じる荷重の変化の基準を設定する。

【0038】

ここでの「基準」は、被験者が行う「所定の足の動作」によって生じる荷重の変化を定量的に評価するための基準となる値である。当該基準は、測定台１１上にかかる荷重に対して、「測定台１１上の位置」、「荷重がかかるタイミング」、及び「かかる荷重の強さ」の少なくとも一つに関する基準である。当該基準は、処理部２０に予め記憶しておくか、もしくは、サーバー等の不図示の外部装置から取得される。また、当該基準は、例えば、認知機能が正常（普通）と評価される健常者が、「所定の足の動作」を測定台１１上で行った場合に生じる荷重の変化を、実証試験等を通じて予め取得した値でもよい。或いは、当該基準は、健常者が「所定の足の動作」を行った場合に想定される荷重の変化を推定した推定値を用いてもよい。

【0039】

測定部２４２Ｂは、基準設定部２４２Ａにより設定された基準と、測定部１０を用いて測定された被験者の足の動作により生じる荷重の変化の測定結果との乖離（ズレ）を測定する。ここにいう測定結果とは、測定台１１上にかかる荷重に基づいて、「測定台１１上の位置」、「荷重がかかるタイミング」、及び「かかる荷重の強さ」の少なくとも一つに関して定まる測定結果である。そして、測定部２４２Ｂは、当該乖離の程度に基づいて被験者の足の巧緻性を測定する。本実施形態では、認知機能評価装置１は、被験者に対して三つの「足の動作」を指示しそれぞれについて上記の乖離の程度を測定することにより、指示する足の動作に応じた被験者の足の巧緻性を三つの観点からそれぞれ評価する。上記乖離の測定方法等についての詳細は後述する。

【0040】

評価部２４２Ｃは、測定部２４２Ｂにより測定された被験者の足の巧緻性に基づいて被験者の認知機能を評価する評価手段として構成される。評価方法等についての詳細は後述する。

【0041】

表示画像生成部２４３は、画像表示部３０に表示する静止画像又は動画像等の画像（映像）を生成する。例えば、表示画像生成部２４３は、データ取得部２４１を介して入力される指示動作情報に基づいて、被験者に指示する足の動作を当該被験者が視覚的に容易に理解できる画像を生成する。換言すると、表示画像生成部２４３は、指示動作情報により選択された足の動作を被験者に指示するために、当該選択された足の動作を被験者に促す画像データを画像表示部３０に出力する。当該画像データの素材は、処理部２０に予め記憶しておくか、もしくは、サーバー等の不図示の外部装置から取得される。画像の具体的内容については、図７Ａないし図７Ｅ等を用いて後述する。

【0042】

また、表示画像生成部２４３は、評価部２４２Ｃによる評価結果に基づいて、被験者の認知機能に関する評価結果を示す画像を生成する。当該画像データの素材も、処理部２０に予め記憶しておくか、もしくは、サーバー等の不図示の外部装置から取得される。

【0043】

以下では、本実施形態における認知機能評価装置の作動方法としての認知機能評価方法の処理手順について説明する。

【0044】

図４は、第１実施形態の認知機能評価方法の処理手順例を示すフローチャートである。処理部２０のＣＰＵ２４は、この認知機能評価方法が記述されたプログラムを実行する。

【0045】

ここで、ステップＳ１において測定が開始される前に、被験者または測定者は、処理部２０に対して被験者の個人情報（被験者情報）を入力する。ここでいう個人情報には、年齢、性別、体重等の少なくとも一つ以上が含まれる。また、被験者のきき足や、職業等の情報を入力してもよい。これらの情報は、例えば、後述する各種測定結果に対する重み付け要素として考慮される。

【0046】

ステップＳ２では、ＣＰＵ２４は、所定のタイミングで被験者の足を動作させる「タイミング動作」を行うことを被験者に指示するとともに、タイミング動作に基づく被験者の足の動作を観測して、被験者の足の巧緻性を測定する。測定結果は、例えばタイミング度として定量的に算出される。被験者に指示するタイミング動作（タイミング課題）の詳細は図６を用いて後述する。

【0047】

ステップＳ３では、ＣＰＵ２４は、所定の方向に被験者の足を動作させる「スペーシング動作」を行うことを被験者に指示するとともに、スペーシング動作に基づく被験者の足の動作を観測して、被験者の足の巧緻性を測定する。測定結果は、例えばスペーシング度として定量的に算出される。被験者に指示するスペーシング動作（スペーシング課題）の詳細は図１０を用いて後述する。

【0048】

ステップＳ４では、ＣＰＵ２４は、所定の強度で被験者の足を動作させる「グレーディング動作」を行うことを被験者に指示するとともに、グレーディング動作に基づく被験者の足の動作を観測して、被験者の足の巧緻性を測定する。測定結果は、例えばグレーディング度として定量的に算出される。被験者に指示するグレーディング動作（グレーディング課題）の詳細は図１４を用いて後述する。

【0049】

ステップＳ５では、ＣＰＵ２４は、上記のタイミング課題、スペーシング課題、及び、グレーディング課題の各課題によって測定された被験者の足の巧緻性に基づいて、各課題の総合評価として被験者の認知機能を評価する。認知機能の評価は、例えば、タイミング課題の測定結果であるタイミング度をｘ１、スペーシング課題の測定結果であるスペーシング度をｘ２、グレーディング課題の測定結果であるスペーシング度をｘ３、及び、認知機能の評価結果である認知機能評価値をＺとした場合に、次式（１）のような数式を用いて定量的に算出される。

【0050】

【数1】

【0051】

ただし、式（１）中のａ１,ａ２,ａ３は上述の各課題（要素指標）の測定結果に対して重みづけをするための係数である。また、分子（ａ１ｘ１＋ａ２ｘ２＋ａ３ｘ３）を要素指標の数で除算して得た値を認知機能評価値Ｚとしてもよい。

【0052】

本実施形態における係数ａ１，ａ２，ａ３は、上記の各要素指標の認知機能への影響度を考慮して別個に設定されてもよい。また、係数ａ１，ａ２，ａ３は、被験者の年齢、性別、または効き足等の個人情報を考慮して設定されてもよい。また、要素指標の数は、タイミング度ｘ１、スペーシング度ｘ２、及び、グレーディング度ｘ３の三つに限らず、少なくとも一つ以上であればよい。

【0053】

そして、ステップＳ６では、ＣＰＵ２４は、ステップＳ５で評価した被験者の認知機能レベルを、各要素指標にかかる測定結果とともに画像表示部３０に表示する。画像表示部３０に表示される内容は、例えば図５で示すような画像である。

【0054】

図５は、被験者の認知機能の評価結果を示す画像の一例を示す図である。図示するように、本実施形態の認知機能評価装置１が評価した被験者の認知機能は認知機能レベルとして表示される。本例によれば、被験者の認知機能レベルは、中央よりも若干右側（良側）まで達した棒グラフと、当該棒グラフ上に記載された「普通」の文字とで示されている。これにより、被験者及び測定者は、被験者の認知機能が正常（普通）レベルであることを知得することができる。

【0055】

また、図示するように、被験者の認知機能レベルだけでなく、各要素指標の測定結果も、認知機能レベルと同様の棒グラフで認知機能レベルと同時に表示されてもよい。これにより、被験者及び測定者は、認知機能レベルだけでなく、足の巧緻性に係る各要素指標毎の認知機能への影響の度合いを直感的に知得することができる。なお、評価結果を表示する態様は図５で示す態様に特に限定されず、言葉のみ、或いは点数で表示する等適宜選択されてもよい。

【0056】

ステップＳ６で認知機能の評価結果が表示されると、ＣＰＵ２４は、認知機能評価方法についての一連の処理を終了する。以下では、ステップＳ２から４の処理において測定される各要素指標の詳細について説明する。

【0057】

まず、上述のステップＳ２で実行される「タイミング課題」について、図６から９を用いて説明する。

【0058】

ここで実行される「タイミング課題」とは、所定のタイミングで足を動作させる「タイミング動作」を被験者に行わせることをいう。被験者に「タイミング動作」を行わせている間、ＣＰＵ２４は、この「タイミング動作」を被験者に行わることによって生じる荷重の変化の測定結果と、基準設定部２４２Ａにより予め設定された基準との乖離（差分）を算出することによって、被験者が時間調整を正しく行いながら足を動かすことができる能力を測定する。換言すれば、認知機能評価装置１は、被験者に「タイミング課題」を課すことによって測定した足の巧緻性から時間調整を正しく行う能力を評価することができる。

【0059】

図６は、図４で示すフローチャートのステップＳ２にかかる処理の詳細であって、被験者のタイミング度を測定するタイミング度測定方法の処理手順例を示すフローチャートである。処理部２０のＣＰＵ２４は、このタイミング度測定方法が記述されたプログラムを実行する。

【0060】

ステップＳ１０では、ＣＰＵ２４は、被験者の立位状態における重心を測定する。後述するように、タイミング課題では、被験者に対して、測定台１１の上で所定のタイミングで左右の足を上げたりその足で測定台１１を踏んだりする動作を行うように指示する。したがって、本ステップにおいて被験者の立位状態における重心を測定しておき、その重心の移動を観測することで、被験者が左右いずれの足を上げたり踏んだりしたのかを検出することができる。なお、タイミング課題における荷重の変化の測定結果は必ずしも重心である必要はない。本実施形態の測定部１０は、左右別個に設けられた複数の荷重センサ１２を備えているため、例えば左右に設けられた荷重センサ１２のそれぞれの検出値の変化量を測定し、測定結果を比較することにより、被験者の重心を算出せずとも左右いずれの足を上げて測定台１１を踏んだのかを検出することができる。

【0061】

ステップＳ１１では、ＣＰＵ２４は、タイミング課題を開始する。本実施形態におけるＣＰＵ２４は、図７Ａから図７Ｄに示すような画像を画像表示部３０に表示することにより、被験者に対して測定台１１上で所定の足の動作を行うように指示する。すなわち、本実施形態のタイミング課題では、画像表示部３０が被験者に対して所定の足の動作を行うことを指示する指示手段として機能する。以下、タイミング課題中の画像表示部３０の画面（指示画面）及び、指示画面に対応する被験者の足の動作について説明する。

【0062】

図７Ａから図７Ｄは、タイミング課題中の指示画面の一例と、指示画面に対応する被験者の足の動作を説明する図である。図の左側には指示画面が示され、右側には測定台１１上における被験者の足の動作が示されている。なお、右側の図において、左右に二つ並んで描かれた楕円は左右の足を表し、グレーの楕円は測定台１１を踏んだ状態、白楕円は測定台１１から足を上げた状態を表している。

【0063】

図７Ａは、タイミング課題のスタート画面（実行画面１）を示す。スタート画面には、これからタイミング課題が始まることを明示する「スタート」の文字と、左右に引かれた一本の基準線３１が表示される。基準線３１は、被験者に所定のタイミングを指示する際の基準となる線である。すなわち、基準線３１は、被験者が行う「所定の足の動作（タイミング動作）」によって生じる荷重の変化を定量的に評価するための基準の一つとして設定される。基準線３１は、図示するように画面の中央より下側に位置するのが好ましい。このとき、被験者は、両足が測定台１１を踏んだ状態を維持する。

【0064】

図７Ｂは、タイミング課題の実行画面２を示す。当該実行画面２では、スタートの文字は消え、画面の上方から下方へ垂直方向に所定の速度で移動（降下）する物体（オブジェクト３２）が表示される。上方から下方へ移動するオブジェクト３２の軌跡（非表示）は、左右に２列あり、各列は被験者の左右の足に対応する。また、オブジェクト３２には上下方向の中心位置で左右に引かれた中心線３２Ａが示されている。図中の矢印が示すように、上方から現れたオブジェクト３２は所定の速度で下方へ降下していき、基準線３１に近づいていく。

【0065】

図７Ｃは、タイミング課題の実行画面３を示す。当該実行画面３では、オブジェクト３２が実行画面２の状態からさらに下方へ降下して基準線３１上に到達し、且つ、オブジェクト３２の中心線３２Ａが基準線３１に重なっている。この時、被験者は、基準線３１上のオブジェクト３２に対応する足（右足）を上げて下ろす（タップする）ように足を動かす。測定部２４２Ｂは、この時の被験者の足の動作により生じる荷重の変化の測定結果と、基準との乖離の程度に基づいて、足の巧緻性を示す要素指標の一つであるタイミング度ｘ１を算出する（図６のステップＳ１２参照）。タイミング度ｘ１の算出方法について、図８を参照して説明する。

【0066】

図８（ａ）は、タイミング度ｘ１を算出する方法の一例を説明する図である。本例（算出方法１）におけるタイミング度ｘ１は、被験者がタップしたタイミングにおける基準線３１とオブジェクト３２の中心線３２Ａとのズレ（時間差）に基づいて算出される。なお、ここでいう「タップしたタイミング」とは、足を上げたタイミング、足を下げて測定台１１を踏んだタイミングのいずれでもよく、適宜選択されてよい。

【0067】

例えば、図８（ａ）では、右足を下げて測定台１１を踏んだタイミングにおける基準線３１と中心線３２Ａとの乖離（時間差）が示されている。図示するように、本例において荷重の変化を定量的に評価するための基準として設定された基準線３１と、測定結果として表示された中心線３２Ａとの乖離（時間差）は０．５秒である。基準と測定結果との乖離は、基準線３１上を降下するオブジェクト３２毎に算出される。

【0068】

そして、測定部２４２Ｂは、タイミング課題の実行中に基準線３１上を降下するオブジェクト３２毎に算出された基準と測定結果との乖離の絶対値の総計、又は、平均値に基づいて、被験者のタイミング度ｘ１を算出する。なお、本例（算出方法１）において、基準線３１の上下方向厚さを当該時間差にどのように組み込むかは適宜設定されてよい。本例では、基準線３１の下限とオブジェクト３２の中心線３２Ａとの間を乖離（時間差）とする。なお、ここでのタイミング度ｘ１は、上記の乖離が小さいほど大きい値（認知機能がより正常と評価される値）となるように算出される。

【0069】

また、タイミング度ｘ１を算出する方法の他の例（算出方法２）として、測定部２４２Ｂは、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）で示すように、オブジェクト３２の中心線３２Ａを考慮せず、被験者がタップしたタイミングにおけるオブジェクト３２と基準線３１との位置関係に基づいてタイミング度ｘ１を算出してもよい。

【0070】

例えば、測定部２４２Ｂは、図８（ｂ）で示すように基準線３１とオブジェクト３２とが接した部分がある場合には成功とし、図８（ｃ）で示すように基準線３１とオブジェクト３２とが接していない場合には失敗として勘案して、被験者のタイミング度ｘ１を算出してもよい。この場合、タイミング度ｘ１は例えば以下のように算出される。すなわち、成功を１点、失敗を０点として基準線３１上を降下するオブジェクト３２毎に点数をつけていき、これら点数のタイミング課題の実行中における総計、又は平均値を測定結果として算出する。一方、算出方法２における基準としては例えば満点（オブジェクト３２が１０個降下した場合には１０点）を設定しておく。そして、測定結果と基準との乖離に基づいて被験者のタイミング度ｘ１を算出する。認知機能評価装置１は、このような方法によっても被験者のタイミング度ｘ１を定量的に算出することができる。

【0071】

また、画面の上方から下方へ移動（降下）する物体（オブジェクト３２）の速度をタイミング課題中に変化させてもよい。オブジェクト３２が降下する所定の速度を、例えば「ゆっくり」、「少し早い」、「早い」の三段階に変更可能にすることにより、タイミング課題の難易度を調整することが可能となる。また、オブジェクト３２が降下する速度を変更可能とすることにより、被験者のタイミング度ｘ１を上述の算出方法１、２とは違う方法で算出することもできる。

【0072】

図７Ｄは、タイミング度ｘ１を算出する方法の他の例（算出方法３）を説明するための図である。算出方法３では、オブジェクト３２の移動速度を変化させることにより、測定部２４２Ｂは、タイミング課題中に被験者の足を動作させるタイミングを変えた場合における変化への追従性を加味した被験者のタイミング度ｘ１を算出する。算出方法３によれば、被験者の時間調整能力に加えて、被験者の変化へ対応する能力（対応力）或は変化へ追従する能力（追従力）を評価することができる。

【0073】

算出方法３では、タイミング課題中においてオブジェクト３２の降下速度を変化させた場合（本例では速度を上げた場合）に、速度を上げる前と上げた後での測定結果の変化、すなわち、基準と測定結果との乖離の程度の変化に基づいてタイミング度を算出する。

【0074】

具体的には、図９に示す測定結果に基づいて説明する。図９の右欄に示す測定結果は上述の算出方法１によって測定された基準線３１と中心線３２Ａとの乖離（時間差）である。図中の点線より上の測定結果は、オブジェクト３２の降下速度が「ゆっくり」のときの値である。一方、図中の点線より下の測定結果は、オブジェクト３２の降下速度を「ゆっくり」から「少し早い」に変更して以降の値が示されている。

【0075】

図９に示した測定結果から分かるように、オブジェクト３２の降下速度が「ゆっくり」の際の一回目の測定結果が０．１秒であるのに対して、「少し早い」に変更された直後の測定結果は０．８秒であり、乖離（時間差）が大きくなっている。次の二回目の測定結果は０．５秒（絶対値）であり、前回よりはその乖離（時間差）が小さくなっているものの、「ゆっくり」の際の測定結果よりは悪い。そして、三回目の測定結果において初めて速度変更前と同じ０．１秒が記録されている。すなわち、測定結果では、オブジェクト３２の降下速度が「ゆっくり」から「少し早い」に変更されてから３個目のオブジェクト３２において、速度変更前の乖離（時間差）と同レベルの測定結果が得られたことが分かる。

【0076】

算出方法３では、このような測定結果、すなわち、降下速度を変更した場合における乖離の程度の変化に基づいて被験者のタイミング度ｘ１を算出する。より具体的には、算出方法３では、当該変更後の測定結果が当該変更前の測定結果と同レベルになるまでに要する時間又は個数（オブジェクト３２の降下数）に基づいて被験者のタイミング度ｘ１を算出する。例えば、本例では、速度変更後に変更前の測定結果と同レベルになるまでのオブジェクト３２の数が３個であることが測定されるため、測定結果は３である。この時、基準が例えば１個に設定されていたとすると、測定結果と基準との乖離は２となり、この値に基づいて被験者のタイミング度ｘ１が算出される。

【0077】

なお、本実施形態にかかるタイミング度ｘ１は、上述の算出方法１から３のいずれか一つの算出結果に基づいて算出されてもよいし、少なくとも二つ以上の算出結果を総合して算出されてもよい。ただし、複数の算出方法を組み合せる場合には、それぞれの算出方法を用いた算出結果に対して重み付けしてもよい。当該重み付けは認知機能への影響の度合いを考慮して決定してよく、例えば、上式（１）と同様の式を用いて定量的に算出される。式（１）を用いる場合には、タイミング度をＺとし、例えば、算出方法１の算出結果をｘ１、算出方法２の算出結果をｘ２、算出方法３の算出結果をｘ３として算出すればよい。

【0078】

そして、図６に戻り、ステップＳ１３において、ＣＰＵ２４は、タイミング課題の結果について例えば図７Ｅで示すような実行画面５で画像表示部３０に表示する。なお、図７Ｅでは、一例として、上述の算出方法１（ズレ度）及び算出方法２（的中率）による算出結果のそれぞれが示されている。以上が、タイミング課題の内容、及び、タイミング度ｘ１の算出方法の詳細である。

【0079】

続いて、図４に示したステップＳ３で実行される「スペーシング課題」の詳細を図１０から図１３を用いて説明する。

【0080】

ここで実行される「スペーシング課題」とは、所定の方向に足を動作させる「スペーシング動作」を被験者に行わせることをいう。ＣＰＵ２４は、この「スペーシング動作」を被験者に行わせることによって生じる荷重の変化の測定結果と、基準設定部２４２Ａにより設定された基準との乖離（ズレ）を算出することによって、被験者が方向と距離の調整を正しく行いながら足を動かすことができる能力を測定する。換言すれば、認知機能評価装置１は、被験者に「スペーシング課題」を課すことによって測定した足の巧緻性から被験者の方向と距離の調整を正しく行う能力を評価することができる。

【0081】

図１０は、図４で示すフローチャートのステップＳ３にかかる処理の詳細であって、被験者のスペーシング度を測定するスペーシング度測定方法の処理手順例を示すフローチャートである。処理部２０のＣＰＵ２４は、このスペーシング度測定方法が記述されたプログラムを実行する。

【0082】

ステップＳ２０では、ＣＰＵ２４は、スペーシング課題において画像表示部３０に表示される図形（ターゲット）の形状と、ターゲットの移動速度とを設定する。設定されるターゲットの形状は、例えば、棒形状、三角形状、四角形状、アルファベット等から操作スイッチ２１を介して測定者等により選択される。また、ターゲットの大きさや色等も選択可能であってもよい。移動速度も、例えば、「ゆっくり」、「ふつう」、「はやい」の三段階から操作スイッチ２１を介して測定者等により選択される。

【0083】

ステップＳ２１では、ＣＰＵ２４は、スペーシング課題を開始する。本実施形態におけるＣＰＵ２４は、図１１Ａから図１１Ｄに示すような画像を画像表示部３０に表示することにより、被験者に対して測定台１１上で所定の足の動作を行うように指示する。すなわち、本実施形態のスペーシング課題では、画像表示部３０が被験者に対して所定の足の動作を行うことを指示する指示手段として機能する。以下にスペーシング課題中の画像表示部３０の画面（指示画面）及び、指示画面に対応する被験者の足の動作の詳細について説明する。

【0084】

図１１Ａから図１１Ｄは、スペーシング動作中の指示画面の一例と、指示画面に対応する被験者の足の動作を説明する図である。図の左側には指示画面が示され、右側には測定台１１上における被験者の足の動作が示されている。左側の図において、白丸はターゲットを示す。黒丸は、画像表示部３０の画面において、測定台１１上に乗せた被験者の足の位置に対応する位置（ポイント）を示す。この黒丸の位置は、測定部１０が測定した荷重の変化に基づいて特定される測定台１１上の被験者の足の位置に従って決定される。

【0085】

また、スタートとゴールが結ぶ線は、スペーシング課題においてターゲットが動く範囲（始点と終点）とその道筋を示している。なお、右向きの矢印は、ターゲットが移動する方向を被験者が直感的に知得できるように示されたものである。なお、スペーシング課題を行うにおいて当画面に必須の要素は白丸（ターゲット）と黒丸（ポイント）であり、他の要素については適宜削除してもよい。

【0086】

図１１Ａはスペーシング課題の実行画面１を示す。スペーシング課題を開始する際には、ターゲットの始点と自身の足の位置とを一致させるべく、実行画面１の「スタート」の位置に黒丸が配置されるように、被験者は測定台１１上における自身の足（例えば右足）の位置を調整する。本例においては、図示するように、被験者は足を測定台１１の左側に移動させることにより、実行画面１上における白丸の位置と黒丸の位置とを一致させることができる。

【0087】

そして、図１１Ｂから図１１Ｄ（実行画面２から実行画面４）で示すように、スペーシング課題が開始されると、スタート位置にあったターゲットは所定の速度でゴールまで移動していく。このターゲットの移動に黒丸が追従するように、被験者は測定台１１に乗せた足を左から右へ移動させる。この時、スタートの位置から黒丸まで延びる点線は、黒丸の移動の軌跡、すなわち測定台１１上に乗せた被験者の足の軌跡を示している。測定部２４２Ｂは、このようにして観測される被験者の足の動作により生じる荷重の変化の測定結果と基準との乖離の程度に基づいて、足の巧緻性を示す要素指標の一つであるスペーシング度ｘ２を算出する（図１０のステップＳ２２参照）。スペーシング度ｘ２の算出方法について、図１２、及び図１３を参照して説明する。

【0088】

図１２は、スペーシング度ｘ２を算出する方法の一例を説明する図である。本例（算出方法１）におけるスペーシング度ｘ２は、ターゲットと黒丸との間の距離（位置の乖離）に基づいて算出される。より詳細には、本例におけるスペーシング度ｘ２は、ターゲットと黒丸との位置の乖離の総和（積分量）に基づいて算出される。

【0089】

ここで、例えばターゲットと黒丸との位置の乖離を図１２（ａ）で示す距離Ａとした場合に、スペーシング課題を実行している間における距離Ａの変化を観測すると、図１２（ｂ）のように表すことができる。図１２（ｂ）は、横軸は時間を、縦軸はターゲットと黒丸との位置の乖離（距離Ａ）を示す。すなわち、ターゲットと黒丸との位置の乖離の総和（積分量）は、図１２（ｂ）における横軸と、時系列に示された距離Ａの波形とで囲まれる面積で表すことができる。

【0090】

すなわち、算出方法１では、被験者がスペーシング動作を行うことによって測定台１１に加わる荷重の測定結果から得た距離Ａの積分量と、健常者によるスペーシング動作により得られる距離Ａの積分量として設定された基準との乖離の程度に基づいて算出される。

【0091】

なお、スペーシング度ｘ２の算出において、図１２（ｂ）に示された距離Ａの軌跡の周波数成分を解析した結果が考慮されてもよい。例えば、健常者であれば、スペーシング動作中にターゲットに黒丸を追従させる際に細かな位置調整を常時行うことが知られている。したがって、距離Ａを時系列に示した波形の周波数成分のうちの高周波成分の量（割合）を解析することでも被験者の認知機能を評価することができる。この場合、例えば高周波成分が所定の割合以上含まれていれば、被験者の認知機能は正常であると評価することができる。

【0092】

また、スペーシング度ｘ２を算出する方法の他の例（算出方法２）として、図１３で示すように、ターゲットの移動の道筋と、黒丸の移動の軌跡との乖離（ズレ）の総和（積分量）に基づいてスペーシング度ｘ２を算出してもよい。

【0093】

本例においては、例えば、ターゲットの移動の道筋と、黒丸の移動の軌跡との乖離を図１３（ａ）で示す距離Ｂとした場合に、スペーシング課題を実行している間における距離Ｂの変化を測定すると、距離Ｂの変化は、図１３（ｂ）のように表すことができる。図１３（ｂ）は、横軸は時間を、縦軸はターゲットの移動の道筋と黒丸の移動の軌跡との乖離（距離Ｂ）を示す。ただし、図１３（ｂ）では、ターゲットの移動の道筋に対して上方に生じた距離Ｂは正の値とし、ターゲットの移動の道筋に対して下方に生じた距離Ｂは負の値として表されている。すなわち、距離Ｂの総和（積分量）は、図１３（ｂ）の０点における横軸（０点）と、時系列に示された距離Ｂの軌跡とで囲まれる面積の総和で表すことができる。

【0094】

すなわち、算出方法２においても、被験者がスペーシング動作を行うことによって測定台１１に加わる荷重の変化の測定結果から得た距離Ｂの積分量と、健常者によるスペーシング動作により得られる距離Ｂの積分量として設定された基準との乖離の程度に基づいてスペーシング度ｘ２が算出される。

【0095】

なお、算出方法２においても、算出方法１と同様に図１３（ｂ）で示す距離Ｂを時系列に示した波形の周波数成分を解析した結果が考慮されてもよい。例えば、図１３（ｂ）における距離Ｂの波形の周波数成分のうちの高周波成分の量（割合）を解析することによっても被験者の認知機能を評価することができる。この場合、例えば高周波成分が所定の割合以上に含まれていれば、被験者の認知機能は正常であると評価することができる。

【0096】

なお、本実施形態にかかるスペーシング度ｘ２は、上述の算出方法１及び２のいずれか一つの算出結果に基づいて算出されてもよいし、周波数成分の解析結果を含む少なくとも二つ以上の算出結果を総合して算出されてもよい。ただし、複数の算出方法を組み合せる場合には、それぞれの算出方法を用いた算出結果に対して重み付けしてもよい。当該重み付けは認知機能への影響の度合いを考慮して決定されてよく、例えば、上記式（１）と同様の式を用いて定量的に算出されてよい。

【0097】

また、算出方法１および算出方法２のいずれの方法においても、基準と測定結果の乖離の程度の変化に基づいてスペーシング度を算出してもよい。例えば、距離Ａの積分量および距離Ｂの積分量は、単位時間毎に区間積分をした積分量であってもよく、時間経過とともに単位時間毎に区間積分をした積分量が小さくなっている場合には、スペーシング度が大きくなるように算出してもよい。

【0098】

また、ターゲットの移動速度を変更してもよく、移動速度が変更されたターゲットに対して、被験者の変化へ対応する能力（対応力）或は変化へ追従する能力（追従力）をスペーシング度として評価してもよい。

【0099】

以上が、スペーシング課題の内容、及び、スペーシング度ｘ２の算出方法の詳細である。なお、図示はしないが、スペーシング課題の結果についても、タイミング課題と同様に画像表示部３０に表示される（図１０のステップＳ２３参照）。

【0100】

続いて、図４に示したステップＳ４で実行される「グレーディング課題」の詳細を図１４から図２１を用いて説明する。

【0101】

ここで実行される「グレーディング課題」とは、被験者に所定の強度（力加減）で足を動作させることをいう。ＣＰＵ２４は、この「グレーディング課題」を被験者に行わせることによって生じる荷重の変化の測定結果と、当該「グレーディング動作」を健常者が行った場合に生じる荷重の変化の基準との乖離（ズレ）を算出することによって、被験者が力加減を適切に調整しながら足を動かすことができる能力を測定する。換言すれば、認知機能評価装置１は、被験者に「グレーディング課題」を課すことによって測定した足の巧緻性から力加減の調整を正しく行う能力を評価することができる。

【0102】

図１４は、図４で示すフローチャートのステップＳ４にかかる処理の詳細であって、被験者のグレーディング度を測定するグレーディング度測定方法の処理手順例を示すフローチャートである。処理部２０のＣＰＵ２４は、このグレーディング度測定方法が記述されたプログラムを実行する。

【0103】

ステップＳ３０では、ＣＰＵ２４は、後段の処理においてグレーディング度ｘ３を算出するために被験者の立位体重を測定する。

【0104】

ステップＳ３１では、ＣＰＵ２４は、ステップＳ３２から開始するグレーディング課題を実行するために必要な荷重データを測定する。具体的には、ＣＰＵ２４は、被験者が測定台１１に足を乗せた座位状態から立位状態になるまで全力で立ち上がり動作を行った際の荷重の変化（全力動作）と、被験者が測定台１１に足をのせた座位状態から立位状態になるまで普通に立ち上がり動作を行った際の荷重の変化（ふつう動作）とをそれぞれ測定する。なお、ここにいう「立ち上がり動作」は「足の動作」に含まれる。

【0105】

ここで、本実施形態の「グレーディング課題」では、ＣＰＵ２４は、被験者に測定台１１上で上記の全力動作とふつう動作を事前に行ってもらった後に、全力動作とふつう動作の中間の力加減で測定台１１上で立ち上がり動作を行うように指示する。そして、当該指示に応じた被験者の動作の力加減と、全力動作とふつう動作の中間の力加減とを比較することによって、被験者による力加減の調整を正しく行う能力（グレーディング度）を評価する。したがって、グレーディング度を定量的に評価するために、上記の全力動作とふつう動作を行った際の荷重の変化をグレーディング課題を行う前にそれぞれ測定する。

【0106】

図１５は、ステップＳ３１において測定された被験者の荷重の変化を示す図である。図１５（ａ）は全力動作時の測定結果を示し、図１５（ｂ）はふつう動作時の測定結果を示している。両図とも、横軸は時間を示し、縦軸は荷重の大きさを示す。

【0107】

本例においては、測定台１１の正面に椅子を用意し、被験者が当該椅子に座り、且つ、両足を測定台１１に乗せた状態の被験者に対して立ち上がり動作が指示される。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、被験者が測定台１１に足を乗せた座位状態から立位状態になるように立ち上がり動作を行った際には、荷重測定値は、被験者が座位状態から立ち上がろうとして椅子からお尻が浮いた瞬間からピーク値に到達するまで急峻に増加した後、一端下り、ステップＳ３０で測定した自身の立位体重に収束していく。

【0108】

ステップＳ３１で測定した全力動作とふつう動作の荷重の変化は、図１６で示すように定量的に表すことができる。すなわち、本実施形態のグレーディング課題において参照値（比較値）として用いられる全力動作とふつう動作の荷重の変化は、図１６で示す荷重の最大変化率（図１５の両矢印参照）を被験者の体重で割った値と、荷重の最大ピーク値（図１５の点線丸参照）を被験者の体重で割った値とを用いて定量的に把握することができる。そして、これらの値の中間の値は（図１６の下段参照）、次のステップＳ３２において、被験者に「全力動作とふつう動作の中間の力加減で立ち上がる」ことを指示した際に、当該指示に応じて測定される被験者の荷重の変化の目標値となる。ただし、当該値を必ずしも二つ用いる必要はなく、いずれか一方の値を用いてグレーディング課題を行ってもよい。以下に、荷重の最大ピーク値（図１５の点線丸参照）を被験者の体重で割った値（以下、単に「荷重ピーク値」という）を用いてグレーディング課題を行った例について説明する。

【0109】

図１４のステップＳ３２では、ＣＰＵ２４は、グレーディング課題を開始する。本実施形態では、上述したように、ステップＳ３１において事前に測定した全力動作とふつう動作を行った際における力加減を前提に、被験者に対してそれらの中間の力加減での立ち上がり動作を行うように指示する。当該指示は、画像を介して行ってもよいし、音声により行ってもよい。従って、本実施形態のグレーディング課題では、画像表示部３０を用いて図１７で示すような画像を表示することにより被験者への指示を行ってもよいし、不図示の音声出力装置（例えばスピーカ）を備え、当該装置を介して被験者への指示を行ってもよい。

【0110】

すなわち、本実施形態のグレーディング課題では、画像表示部３０、又は、不図示の音声出力装置が被験者に対して所定の足の動作を行うことを指示する指示手段として機能する。以下に、画像表示部３０を指示手段として用いることを前提に、グレーディング課題中の画像表示部３０の画面（指示画面）及び、指示画面に対応する被験者の足の動作の詳細について説明する。

【0111】

図１８は、被験者がグレーディング動作を行った際の荷重の変化を測定した測定結果を示す図である。図では、グレーディング動作を三回行った場合の測定結果が示されている。被験者の一回目の測定結果を見ると、荷重ピーク値は１．２７であり、目標値（１．３４）に対して０．０７（絶対値）の乖離がある。このため、被験者は、足の力加減の調整能力において目標値に対して０．０７のズレがあるということを定量的に把握することができる。

【0112】

ここで、被験者が二回目の立ち上がり動作を行う前に、ＣＰＵ２４は１回目の測定結果を被験者にフィードバックする。当該フィードバックは、例えば図１９（ａ）のような画像を画像表示部３０に表示することにより行われる。

【0113】

すなわち、図１９（ａ）に示すように、ＣＰＵ２４は、１回目の測定結果が指示（目標値）に対してどれだけズレているかを直感的に知得できるような画像を表示するとともに、１回目の測定結果に対して次はどのような力加減（より強くなのか、より弱くなのか）で立ち上がり動作を行うべきなのかを提示する。このような画像を見た後に被験者は２回目の立ち上がり動作を行う。本例にかかる２回目の立ち上がり動作の測定結果は、図１８に示すとおりである。すなわち、２回目の立ち上がり動作での荷重ピーク値は１．３９であり、目標値（１．３４（図１６参照））よりも力加減が強く、目標値に対して０．０５（絶対値）の乖離が生じていることが分かる。この場合も、１回目の測定結果後と同様に、ＣＰＵ２４は、例えば図１９（ｂ）のような画像を画像表示部３０に表示して２回目の測定結果を被験者にフィードバックする。

【0114】

そして、３回目の測定結果（図１８参照）では、目標値とのズレが０．０１となっており、１回目、２回目と比べて、目標値への力加減の調整がうまく出来ていることが分かる。

【0115】

ステップＳ３３では、ＣＰＵ２４は、上述の測定結果に基づいて被験者のグレーディング度ｘ３を算出する。グレーディング度ｘ３は、被験者が複数回（本例では３回）行った立ち上がり動作のそれぞれの測定結果と、目標値である荷重ピーク値との乖離の絶対値の総和、または標準偏差に基づいて算出される（算出方法１）。

【0116】

すなわち、本実施形態のグレーディング度ｘ３は、力加減の指示（目標値）に対する被験者の力加減の測定結果のズレやバラツキ具合を複数回の立ち上がり動作の測定結果より算出して得た値（上記乖離の総和又は標準偏差）と、健常者が同様のグレーディング動作を行った場合の基準とのズレ（乖離）に基づいて算出される。

【0117】

また、グレーディング度ｘ３を算出する方法の他の例（算出方法２）として、被験者が行ったグレーディング動作の各回（本例では一回目と、二回目と、三回目）のそれぞれの乖離の程度の変化に基づいて算出してもよい。この場合は、各回の測定結果にかかる目標値との乖離が各回ごとに好適に減少していく場合には、グレーディング度ｘ３が高く算出され、認知機能がより健常者に近いと評価される。すなわち、算出方法２によりグレーディング度ｘ３を算出することにより、グレーディング課題中において各回の終了毎にフィードバックした事項に対する被験者の学習能力（調整能力）を、グレーディング動作の各回毎の測定結果の変化に基づいて評価することができる。

【0118】

また、グレーディング度ｘ３を算出する方法の他の例（算出方法３）として、以下の方法を用いることもできる。すなわち、算出方法１、２のように、測定結果と目標値との乖離に基づいて算出するのではなく、目標値に対して一定の幅（上下限範囲）を設け、測定結果が当該上下限範囲内に入った回数、または、入るまでの回数を測定し、当該測定結果に基づいてグレーディング度ｘ３を算出してもよい。例えば、目標値に対して、±０．３の上下限範囲を設けた場合に被験者の測定結果が図１８で示す値だったとすると、当該上下限範囲内に入った回数は１（３回目のみ）、入るまでの回数は３と測定され、当該測定結果の少なくとも一方の値に基づいて被験者のグレーディング度ｘ３が算出される。

【0119】

なお、本実施形態にかかるグレーディング度ｘ３は、上述の算出方法１から３のいずれか一つの算出結果に基づいて算出されてもよいし、少なくとも二つ以上の算出結果を総合して算出されてもよい。ただし、複数の算出方法を組み合せる場合には、それぞれの算出方法を用いた算出結果に対して重み付けしてもよい。当該重み付けは認知機能への影響の度合いを考慮して決定されてよく、例えば、上記式（１）と同様の式を用いて定量的に算出される。式（１）を用いる場合には、例えば、グレーディング度をＺとし、算出方法１の算出結果をｘ１、算出方法２の算出結果をｘ２、算出方法３の算出結果をｘ３とすればよい。

【0120】

ここで、本実施形態のグレーディング課題は、被験者に立ち上がり動作を課すものである。したがって、被験者の立ち上がり動作に伴う荷重の変化を測定することにより被験者の運動機能を同時に評価することができる（例えば、特許第６１８３８２７号公報を参照）。認知機能に加えて、被験者の運動機能をも評価することにより、例えば、被験者の転倒リスク、或いは転倒原因を、認知機能の側面と、運動機能の側面との両面から多面的に評価することができる。

【0121】

一方で、本実施形態のグレーディング課題は、上述したように、必ずしも測定台１１上で立ち上がる動作を行う必要はない。例えば、図２１で示すように、被験者は、測定台１１の上面を被験者側に傾斜した状態で、上述の立ち上がり動作に代えて自身の足を指示に応じた強さで測定台１１に押しつける動作を行うことによってグリーディング課題を行ってもよい。

【0122】

以上が、グレーディング課題の内容、及び、グレーディング度ｘ３の算出方法の詳細である。なお、グレーディング課題の結果については、例えば図２０で示すような画面で画像表示部３０に表示してもよい（ステップＳ３４参照）。図２０では、一例として、上述の算出方法１による算出結果に基づいて算出されるグレーディング度が点数（９０点）として示されている。

【0123】

そして、認知機能評価装置１は、上述のようにして実施された「タイミング課題」、「スペーシング課題」、及び「グリーディング課題」の測定結果に基づいて、総合的な評価である被験者の認知機能レベルを算出する（図４のステップＳ５参照）。なお、認知機能レベルは、上記（１）式を用いたいわゆる重回帰分析を用いて算出されてもよいし、各課題の測定結果に対して主成分分析を行うことにより集約した式を用いて算出してもよい。

【0124】

またさらに、認知機能評価装置１は、評価した被験者の認知機能レベルに応じて、被験者の認知機能を向上させる訓練プログラムや、認知機能の向上に資する情報を提供してもよい。

【0125】

続いて、本実施形態における作用効果について説明する。

【0126】

本実施形態によれば、認知機能評価装置１は、荷重を測定する測定台１１と、被験者の認知機能を評価するＣＰＵ２４とを備える。ＣＰＵ２４は、測定台１１上で所定の足の動作を行うことを被験者に画像表示部３０を介して指示し、所定の足の動作によって生じる荷重の変化の基準を設定し、被験者が指示に応じた動作を行うことによって測定台１１に加わる荷重の変化を測定し、測定台１１に加わる荷重の変化の測定結果と設定された基準との乖離を算出する。そして、ＣＰＵ２４は、算出された乖離の程度に基づいて被験者の認知機能を評価する。

【0127】

すなわち、ＣＰＵ２４は、手先に比べて日常生活では細かな動きを要求される機会がより少ない足の動作を測定し、測定した動作と基準動作との乖離（ズレ）を指標として被験者の認知機能を評価するので、評価結果の被験者の個人差がより大きくなる。足は手に比べて細かな動きをする機会が少なく、細かな動きに慣れていないために、足の動作時は、手の動作時と比較して、脳からの指令が直接動作に反映されやすいからである。そのため、本実実施形態の認知機能評価装置１は、手の動作の測定結果を指標とする場合にくらべて精度よく被験者の認知機能を評価することができる。

【0128】

また、認知機能評価装置１は、荷重を測定する測定台１１と、被験者の認知機能を評価するＣＰＵ２４と、指示手段としての画像表示部３０（又は音声出力装置）による簡素な構成により実現することができる。そのため、例えば被験者を指定場所に招集したり、評価を行う場所に大掛かりな装置を運搬したりすることを要さずに、被験者の認知機能を簡素な装置により簡便に評価することができる。

【0129】

また、認知機能評価装置１は、被験者に指示する所定の動作として、所定のタイミングで被験者の足を動作させるタイミング動作と、所定の方向に被験者の足を動作させるスペーシング動作と、所定の強度で被験者の足を動作させるグレーディング動作と、の少なくとも一つの動作を被験者に指示する。これにより、様々な観点から見た足の巧緻性から、被験者の認知性を評価することができるので、被験者の認知機能の評価精度を高めることができる。

【0130】

また、認知機能評価装置１は、算出された乖離の程度の変化に基づいて被験者の認知機能を評価する。これにより、ＣＰＵ２４は、被験者の変化へ対応する能力（対応力）、或は、被験者の学習能力（調整能力）を評価することができるので、当該評価結果に基づいて被験者の認知機能をより多面的に評価することができる。

【0131】

また、認知機能評価装置１は、タイミング動作においては、指示するタイミングで被験者の足を動作させた場合に生じる荷重の変化の基準と、測定結果との乖離に基づいて被験者の認知機能を評価する。これにより、被験者の足の巧緻性に寄与する能力のうち、特に被験者の時間調整を正しく行う能力に基づいて、被験者の認知機能を評価することができる。

【0132】

また、認知機能評価装置１は、「タイミング課題」を実施する際に、荷重変化の基準と測定結果との乖離を判定するための基準となる基準線３１と、当該基準線３１に向かって所定の速度で移動するオブジェクト３２と、を含む画像を表示して、被験者に対してオブジェクト３２が基準線３１上にあるタイミングで被験者の足を動作させることを指示する。これにより、特に被験者の時間調整を正しく行う能力を適切にかつ、客観的に評価することができる。

【0133】

また、認知機能評価装置１は、スペーシング動作においては、指示する方向に被験者の足を動作させた場合に生じる荷重の変化の基準と、測定結果との乖離に基づいて被験者の認知機能を評価する。これにより、足の巧緻性に寄与する能力のうち、特に被験者の方向と距離の調整を正しく行う能力に基づいて、被験者の認知機能を評価することができる。

【0134】

また、認知機能評価装置１は、「スペーシング課題」を実施する際に、所定の軌跡で移動するターゲットと、測定台１１上に乗せた被験者の足の位置に対応する位置に表示されるポイントと、を含む画像を表示して、被験者に対してターゲットが移動する方向にポイントが移動するように当該足を動作させることを指示する。これにより、特に被験者の方向と距離の調整を正しく行う能力を適切にかつ、客観的に評価することができる。

【0135】

また、認知機能評価装置１は、グレーディング動作においては、指示する強度で被験者の足を動作させた場合に生じる荷重の変化の基準と、測定結果との乖離に基づいて被験者の認知機能を評価する。これにより、足の巧緻性に寄与する能力のうち、特に被験者の力加減の調整を正しく行う能力に基づいて、被験者の認知機能を評価することができる。

【0136】

また、認知機能評価装置１は、「グレーディング課題」を実施する際に、被験者が測定台１１上に被験者の足を乗せた状態において、全力で立ち上がった際の荷重の変化と普通の力で立ち上がった際の荷重の変化とをそれぞれ測定し、被験者に対して、測定台１１に被験者の足を乗せた状態において、全力と普通の力との中間の力加減で立ち上がるように当該足を動作させることを指示する。これにより、特に被験者の力加減の調整を正しく行う能力を適切にかつ、客観的に評価することができる。

【0137】

また、認知機能評価装置１は、指示するタイミングで被験者の足を動作させた場合に生じる荷重の変化を測定した測定結果と基準との乖離（第１乖離）と、指示する方向に被験者の足を動作させた場合に生じる荷重の変化を測定した測定結果と基準との乖離（第２乖離）と、指示する強度で被験者の足を動作させた場合に生じる荷重の変化を測定した測定結果と基準との乖離（第３乖離）との少なくとも２つ以上の乖離に基づいて、被験者の認知機能を評価する。これにより、タイミング課題と、スペーシング課題と、グレーディング課題のうち少なくとも二つ以上の異なる観点から見た足の巧緻性から、被験者の認知性を総合的に評価することができるので、被験者の認知機能の評価精度を高めることができる。

【0138】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述の実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上述の実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0139】

例えば、図２を用いて説明した測定部１０は、４つの荷重センサ１２を備えていることを説明したが、これに限られない。例えば、上述のグリーディング課題では少なくとも荷重の最大値を検出すれば実施できるため、グリーディング課題のみの測定結果に基づいて認知機能を評価する場合には、少なくとも一つの荷重センサ１２を備えていればよい。また、重心を測定する場合でも、４つの荷重センサ１２を備える必要は必ずしもなく、３つの荷重センサ１２を備えていればよい。

【0140】

また、タイミング課題、スペーシング課題を実施する際には、被験者は必ずしも立位姿勢である必要はない。これらの課題についても、グレーディング課題について図２１を用いて説明したのと同様に、座った状態において自身の足を測定台１１に押しつけることによって実施することができる。

【0141】

また、各課題を指示する際に画像表示部３０に表示される指示画面は上述したものに限られない。例えば、図７Ａから図７Ｄを用いて説明したタイミング課題においてオブジェクト３２が移動する方向は、上から下に限られない。下から上、或いは斜め等であってもよく、基準線３１の位置等とともに適宜変更されてよい。また、例えば図１１Ａから図１１Ｄを用いて説明したスペーシング課題においてターゲットが移動する道筋も、直線状に限られない。円形状、或いは波状等であってもよく、適宜変更されてよい。

【0142】

また、図４、６、１０、及び、１４で示すフローチャートは、必ずしも図示するステップを全て備える必要はなく、又、必ずしも図示する順序で実行される必要はない。例えば、図６のステップＳ１３等で示す測定結果表示に係る処理は実行しなくてもよい。また、図４で示すステップＳ２からＳ４で示すタイミング課題、スペーシング課題、及び、グレーディング課題の処理を行う順序は適宜入れ替え可能である。また、これらの課題は連続で実行される必要はなく、例えばそれぞれ別日に実行されてもよい。

【符号の説明】

【0143】

１ 認知機能評価装置
１１ 測定台
３０ 画像表示部（指示手段）
２４ ＣＰＵ（認知機能評価装置）
２４１ データ取得部（取得手段）
２４２ 認知機能評価部（評価手段）
２４２Ａ 基準設定部（設定手段）
２４２Ｂ 測定部（測定手段）
２４２Ｃ 評価部（評価手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】