WO1999061110A1

WO1999061110A1 - Machine d'entrainement pour exercice de reaction dynamique et systeme d'evaluation d'exercice de reaction dynamique

Info

Publication number: WO1999061110A1
Application number: PCT/JP1999/002767
Authority: WO
Inventors: Rieko Osu; Kazuhisa Domen
Original assignee: Japan Science And Technology Corporation
Priority date: 1998-05-27
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 1999-12-02
Also published as: EP1000637A4; US6315694B1; JP3120065B2; CA2298570A1; JPH11333021A; EP1000637B1; EP1000637A1; DE69942699D1; CA2298570C

Description

明. 細書フィードフォヮード運動訓練装置および

フィ一ドフォヮ一ド運動評価システム技術分野

この出願の発明は、フィードフォワード運動訓練装置およびフィードフォヮ一ド運動評価シス亍厶に関するものである。さらに詳し〈は、この出願の発明は、運動機能改善を目的としたリハビリ亍ーションおよび運動機能改善を目的とした治療、薬物等の効果判定などに有用な、速く正確な運動をリラックスした状態で行うことのできる機能の回復を効果的に実現させることのできる、新しし、フィ一ドフォヮ一ド運動訓練装置およびフィードフォヮード運動評価システムに関するものである。技術背景

従来よリ、脳卒中などによる運動障害のリハビリ亍ーシヨンにおいては、ぺグの挿入など、視覚や体性感覚によるフィードバック情報を用しヽて途中で修正を行しヽな力《ら動かす「ゆっくりと正確さを求める」運動、あるしヽは、腕を振るといった「速いが正確さを要求しない」運動による訓練力《中心であった。

しカヽしながら、前者のような「ゆっくりと正確さを求める」運動訓練は、腕や足などを硬くしてしまう傾向があり後者のような運動訓練では、正確さを要求しない傾向があるため、腕や足などを柔らかくするなどリラックスした状態で、途中で修正を行わずに、速く正確に動かすという運動機能を回復することが困難であるといった問題があった。

この速く正確な運動、たとえばすばやくものに手を伸ばす運動やボールを目標に向かって投げる運動などは、フィードフォワード運動と呼ばれている。これに対し、視覚や体性感覚情報で修正しながらものを並べたリ追いかけたリする運動はフィードバック運動と呼ばれている。上述の「ゆっくりと正確さを求める」運動がそれである。

フィ一ック運動には、フィードくックコントローラが用いられるため、脳内に制御対象である手や足などの人体構成部分のダイナミクスのモデルを構成する必要がない。これに対し、フィードフォワード運動を行うには、人体構成部分のダイナミクスのモデルを用いて、予め必要な制御信号を計算しておかなければならない。

運動障害により、制御信号と人体構成部分の動きとの関係が変化すると、今まで用いていた人体構成部分のダイナミクスのモデルを使って正しい制御信号を計算することができなくなる。した力《つて、もう一度ダイナミクスのモデルを作り直さなければならない。そのためには、ダイナミクスのモデルを積極的に用いるようなフィードフォヮ一ド運動を訓練することが有効である。

また、従来より行われている運動機能の回復の評価は、医師の観察による心理量、つまり順序尺度によるものであリ、物理量、つまり比例尺度による客観的、定量的な評価は行われていないなかった。そこで、この出願の.発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、フィードフォワード運動を訓練することにより、速く正確な運動をリラックスした状態で行うことのできる機能の回復を実現させることのできる、新ししヽフィ一ドフォワード運動訓練装置、および、このフィードフォワード運動訓練装置における患者のフィードフォヮ一ド運動の熟練度を客観的に且つ容易に評価して、リラックスした状態での速〈正確な運動機能をより効果的に回復させることのできる、新しいフィ一ドフォヮード運動評価システムを提供することを目的としてしヽる。発明の課題

この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、患者がその人体構成部分を予め設定されている始点および終点間を制限時間内にフィードフォヮード運動させる運動作業部、運動作業部における患者のフィードフォワード運動を測定する運動測定部、および運動測定部によるフィードフォヮ一ド運動の測定結果を患者にフィ一ドバックする運動フィードバック部を備えていることを特徴とするフィードフォワード運動訓練装置（請求項 1 ) を提供する。

また、この出願の発明は、上記の装置において、始点および終点間に少なくとも一つの経由点が設定されており、患者が人体構成部分を始点から経由点を通って終点までフイードフォワード運動させること（請求項 2 ) や、運動作業部に始点および終点が配設されていること（請求項 3 ) や、運動作業部に経由 ·点が配設されていること（請求項 4 ) や、 _ 運動測定部がフィードフォワード運動の軌跡を測定すること（請求項 5 ) や、運動測定部がフィードフォヮード運動中の人体構成部分の位置を測定すること（請求項 6 ) や、運動測定部がフィードフォワード運動に要した時間を測定すること（請求項フ）や、運動フィードバック部がフィードフォヮード運動の測定結果を表示させて患者にフィードバックすること（請求項 8 ) や、運動フィードバック部に始点および終点が表示されていること（請求項 9 ) や、運動フィードバック部に経由点が表示されてしヽること（請求項 1 0 ) や、運動フィードバック部が、フィ一ドフォヮ一ド運動によリ測定されたフィードフォヮード運動中の人体構成部分の位置を、フィードフォワード運動中にリアルタイムに表示させること（請求項 1 1 ) などをその態様として提供する。

さらにまた、この出願の発明は、上記のフィードフォヮード運動訓練装置と、フィードフォワード運動訓練装置における患者のフィードフォヮード運動の熟練度を評価するフィードフォワード運動評価装置とを備えたことを特徴とするフィードフォワード運動評価システム（請求項 1 2 ) をも提供し、このフィ一ドフォヮード運動評価システムにおいて、フィードフォワード運動評価装置が、フィードフォヮード運動訓練装置の運動測定部によるフィードフォヮ一ド運動の測定結果を用いて、フィ一ドフォヮード運動の滑らかさを評価する滑らかさ評価部を有してしヽること（請求項 1 3 ) や、フィードフォヮ一ド運動評価装置が、フィードフォワード運動の.測定結果を用いて、手先躍度最小、関節角 £ 度最小およびトルク変化最小の少なくとも一つを滑らかさ評価関数値として算出すること（請求項 1 4 ) やフィ一ドフォヮード運動評価装置が、フィードフォヮード運動訓練装置の運動作業部においてフィードフォヮード運動する患者の人体構成部分の筋張力を用いて、フィードフォワード運動の柔らかさを評価する柔らかさ評価部を有してし、ること（請求項 1 5 ) や、フィードフォワード運動評価装置が筋張力の相対的な変化を表す筋電図の積分値を算出すること（請求項 1 6 ) などもその態様として提供する図面の簡単な説明

図 1 は、この発明のフィードフォワード運動訓練装置の一例を示した要部構成図である。

図 2 は、この発明のフィ一ドフォヮ一ド運動評価シス亍ムの一例を示した要部構成図である。

図 3 は、（ a ) ( b ) ( c ) は、各々、患者 A の手の滑らかさ、関節角の滑らかさおよびトルクの滑らかさの経時変化を例示した図である。

図 4 は、患者 A の成功確率を例示した図である。

図 5 は、（ a ) 〜（ f ) は、各々、患者 A の肩屈筋、肩伸節、 2 関節屈筋、 2 関節伸筋、肘屈筋および肘伸筋の筋活性の経時変化を例示した図である。

図 6 は、（ a ) ( b ) ( c ) は、各々、患者 B の手の滑らかさ、関節角の滑らかさおよびトルクの滑らかさの評価結果の一例を示した図である。図 7 は、患者 B の成.功確率を例示した図である。

図 8 、（ ₃ ) ~ ( ）は、各々、患者 8 の肩屈筋、肩伸節、 2 関節屈筋、 2 関節伸筋、肘屈筋および肘伸筋の筋活性の経時変化を例示した図である。

図 9 は、 ( a ) ( b ) ( c ) は、各々、患者 A における麻痺側と健側（つまり正常側）の手の滑らかさ、関節角の滑らかさおよびトルクの滑らかさの各評価関数値の平均と標準偏差を例示したものである。

なお、図中の符号は次のものを示している。

1 患者

2 手

3 運動作業部

3 1 作業台

3 2 始点

3 3 終点

3 4 経由点

4 運動測定部

5 運動フィードバック部

5 1 ディスプレイ

6 滑らかさ評価部

フ柔らかさ評価部発明を実施するための最良の形態

図 1 は、この発明のフィードフォワード運動訓練装置の一例を示したものである。

たとえばこの図 1 に例示したように、この発明のフィードフォワード運動訓練.装置は、患者（ 1 ) が人体構成部分をフィードフォワード運動させる運動作業部（ 3 ) と、そのフィードフォワード運動を測定する運動測定部（ 4 ) と、運動測定部（ 4 ) によるフィードフォワード運動の測定結果を患者にフィ一ドバックする運動フィ一ドバック部

( 5 ) とを備えている。

この場合さらに説明すると、図 1 の例では、患者（ 1 ) がフィードフォヮ一ド運動させる人体構成部分は手（ 2 ) となっており、運動作業部（ 3 ) には、たとえば、平面上における予め決められた位置に配設された始点（ 3 2 ) および終点（ 3 3 ) を有する作業台（ 3 1 ) が、患者（ 1 ) が肩の高さの水平面で肩肘の 2 関節を用いて始点（ 3 2 ) および終点（ 3 3 ) 間のフィードフォヮ一'ド運動を行えるように、備えられている。この作業台（ 3 1 ) の平面は摩擦が少なくなつてしヽる。

また、手首を固定する装置（図示していない）、患者力握って作業台（ 3 1 ) 平面上を滑らせて動かすことのできる握り棒（図示していない）も設けられている。さらにまた、患者（ 1 ) の障害の程度に応じて、始点（ 3 2 ) および終点（ 3 3 ) 間に経由点（ 3 4 ) を設けて、その経由点 ( 3 4 ) を通過させるようにするなどの課題を設定することもできる。経由点（ 3 4 ) の個数は、障害の程度に応じて調整することができる。

そして、このような運動作業部（ 3 ) において、患者 ( 1 ) は、握り棒を制限時間内に始点（ 3 2 ) を出発して経由点（ 3 4 ) を通り終点（ 3 3 ) に到達するように動力、す運動を行う。この際.、制限時間を比較的短〈設定しておき、視！：や体性感覚のフィードバックによる修正運動が起こりにくし、ようにして、修正を行わない速く正確な運動、つまりフィードフォワード運動を行わせる。

運動測定部（ 4 ) では、たとえば、上述のように患者

( 1 ) が行う手（ 2 ) のフィードフォワード運動の軌跡、フィードフォワード運動中の手（ 2 ) の位置、各関節の位置や角度、フィードフォワード運動に要した時間、つまり始点（ 3 1 ) から終点（ 3 3 ) に到達するのに要した時間などが測定される。

運動フィードバック部（ 5 ) では、たとえばディスプレィ · （ 5 1 ) が備えられており、運動測定部（ 4 ) により測定されたフィ一フォワード運動の各種測定結果が、デイスプレイ（ 5 1 ) に表示されて患者（ 1 ) にフィードバックされる。たとえば、各種測定結果として、フィードフォヮード運動中の手（ 2 ) の現在位置をリアルタイムに表示させたり、運動後にその軌跡を表示させたりすることができ、また、制限時間内に終点（ 3 3 ) に到達できたか、要求された経由点（ 3 4 ) を通過したかなども表示させて患者

( 1 ) に通知することができる。もちろん、ディスプレイ

( 5 1 ) による表示フィードバックだけではなく、紙面へ測定結果を印刷出力させて患者にフィードバックするようにしてもよしヽ。

このような測定結果のフィ一ドバックによって、患者

( 1 ) は随時自分の運動を確認することができ、フィードフォワード運動をより正確に訓練することができるようになる。

なお、 _ フィードフォワード運動用の始点（ 3 2 ) 、終点 ( 3 3 ) および経由点（ 3 4 ) は、運動作業部（ 3 ) に配設される代りに、運動フィードバック部（ 5 ) に表示されてしヽてもよしヽ。

この場合には、たとえば、運動フィードバック部（ 5 ) のディスプレイ（ 5 1 ) に、始点（ 3 2 ) 、終点（ 3 3 ) 、必要であれば経由点（ 3 4 ) が表示されるとともに、運動測定部（ 4 ) により測定されたフィードフォワード運動中の患者（ 1 ) の手（ 2 ) の現在位置力リアルタイムに表示されるようにもなつておリ、患者（ 1 ) は、ディスプレイ ( 5 1 ) を見ながら、ディスプレイ（ 5 1 ) 上の始点（ 3 2 ) から終点（ 3 3 ) まで到達するように、必要な場合には経由点（ 3 4 ) を通って終点（ 3 3 ) まで到達するように、運動作業部（ 3 ) の作業台（ 3 1 ) 上において握り棒を動力、してフィードフォヮ一ド運動を訓練する。

もちろん、これら始点（ 3 2 ) 、終点（ 3 3 ) および経由点（ 3 4 ) は、運動作業部（ 3 ) および運動フィードバック部（ 5 ) の両方に配設および表示されていてもよい。

上述したようなこの発明のフィードフォヮード運動訓練装置を用し、たフィードフォワード運動の訓練により、麻痺などによって変化した体の状態を脳に再び学習させることができ、それによつて腕などの人体構成部分の制御が向上する。また、腕などの制御が向上するのに伴い、関節も徐々に柔らかくなるので、反射の亢進や、筋の同時活性化で硬くなる傾向のある麻痺側の上眩をリラックスさせることもできる。よって、速く正確な運動をリラックスした状態で行う：とのできる機能の効果的な回復を実現させることができる。

ところで、フィードフォワード運動が上達すると、その上達につれて運動の軌道やトルク波形が次第に滑らかなものになつてしヽく。また、脳におけるダイナミクスのモデルの学習が進むにつれて、腕などを柔らかくしたまま速、正確な運動を行うようになる。したがって、訓練中のフィ一ドフォワード運動の「滑らカヽさ」や「柔らかさ」を定量的且つ客観的に評価することで、より効果的に、リラックスした状態での速く正確な運動機能の回復を促進させることができるようになる。

そこで、たとえば図 2 に示したような、上述のフィ一ドフォヮ一ド運動訓練装置にフィ一ドフォヮード運動熟練度評価装置を組み合わせたこの発明のフィードフォヮード運動評価シス亍厶を用しヽることにより、フィードフォワード運動の「滑らカヽさ」や「柔らかさ」を客観的、且つ定量的に評価し、その評価を用いてさらに効果的なフイードフォヮード運動の訓練を行うことができる。

図 2 に例示したこの発明のフィ一ドフォヮ一ド運動評価システムにおけるフィードフォヮード運動評価装置は、フィードフォヮード運動訓練装置の運動測定部（ 4 ) によるフィードフォヮード運動の各種測定結果を用いて、フィードフォヮード運動の滑らかさを評価する滑らかさ評価部 ( 6 ) 、および運動作業部（ 3 ) においてフィ — ドフォヮ一ド運動する患者の人体構成部分の筋張力を用いて、フィ ― ドフォヮード運動の.柔らかさを評価する柔らカ、さ評価部

( 7 ) 有してしヽる。

滑らかな動きは、加速度の変化が少ない動きであると考えられるので、加速度の評価である躍度の大きさ、つまり加速度の 1 回微分の大きさによって定量化することができる。

そこで、滑ら力、さ評価部（ 6 ) は、躍度の大きさ（ 2 乗和）を運動全体によつて加算することにより、その運動全体の滑らかさの度合いを評価する。この値が小さいほど滑らかな動きであることが示されるようになる

加速度の 1 回微分は、フィードフォワード運動中の手 ( 2 ) の位置や、関節角の位置の 3 回微分により求められるので、たとえば、運動測定部（ 4 ) により測定されたフイードフォワード運動中の手（ 2 ) の位置および関節角の位置を用いて、フィードフォワード運動の試行毎に手先躍度最小および関節角躍度最小の評価関数値を算出し、各値の訓練開始時からの経時変化を求める。そして、これら各評価関数値の経時変化を用いてフィードフォヮード運動における手（ 2 ) および関節の滑らかさの上昇度合いを評価する。

手先躍度最小は、公知である次式で求められ ^) ( F l ash T. & Hogan. N. 1985, J. Neurosc i , 5, 688- 1703参照）ん = 1 / 2广 |( ³ idt ) +{d?Yi d f yt で、（ X , Y ) は手（ 2 ) などの人体構成部分の測定位置であり、 t _f は.運動時間である。（ X ， Y ) に手

( 2 ) 測定位置を入力することで、手（ 2 ) の滑らかさの度合いが算出される。この値が小さい程、より滑らかな手（ 2 ) の動きであることが示される。

関節角躍度最小は、公知である次式で求められる（大須理英子、宇野洋二、小池康晴、川人光男 1 9 9 6 医用電子と生体工学 3 4 ， 3 9 4 — 4 0 5 参照）。ここで、 θ , は i 番目の関節の関節角であり、 Θ に関節角の測定位置を入力することで、関節の柔らかさの度合いが算出される。この値が小さい程、より滑らかな関節の動きであることが示される。

さらにまた、関節に供給されるトルクを用しヽることによりトルクの滑ら力、さ、つまリカの滑ら力ヽさを評価することもできるので、滑らかさ評価部（ 6 ) は、フィードフォヮ一ド運動の試行毎にトルク変化最小の評価関数値を算出して、訓練開始時からの経時変化を求めることができるようになってしヽてもよし、。

このトルク変化最小は、公知である次式で求められる

( Uno, Y. , Kawato, . & Suzuk i , R. , 1989, B i o l . Cyber n. ,

61 , 89- 101参照：） o

=^1/2/。 | て,./ ² Λ ここで、 τ i は i 番.目の関節に供給されるトルクであり、 τ に関節角から算出されたトルクを入力することで、関節トルクの滑らかさの度合いが算出される。この値が小さしヽ程、より滑らかなトルクであることが示される。

—方、柔らかさ評価部（ 7 ) は、たとえば、手（ 2 ) のフィ一ドフォヮード運動訓練の場合、腕の硬さで運動の柔らかさが評価できるので、硬さに比例する筋張力を求めるようにする。この筋張力の相対的な変化は、たとえば筋電図により随時モニターすることができる。そして、各フィ一ドフォヮード運動の試行毎に筋電図の積分値を算出し、各値の訓練開始時からの経時変化を求めることにより、柔らかさの上昇度合いを評価ことができる。

腕の場合には、たとえば、肩肘の水平面の運動に関連する 6 筋、つまり肩屈筋、肩伸節、 2 関節屈筋、 2 関節伸筋、肘屈筋および肘伸筋、の筋電図の積分値を算出し、積分値が訓練開始時に比較して 5 % 〜 1 0 % 以上低下することを客観的な目標値として設定して、それを達成するようにフィードフォヮード運動の訓練を行う。

そして、フィードフォワード運動訓練装置の運動作業部

( 3 ) において設定した、制限時間内に経由点（ 3 4 ) を経由させて終点（ 3 3 ) まで到達させるなどといった課題を成功させるだけでなく、上述したように客観的な各評価関数値を低下させること、たとえば同じ運動を行う健側

( 正常側）の人体構成部分や正常者の評価関数値と比較してその値に近づくように訓練することことで、リラックスした状態での速く正確な運動機能のよリ効果的な向上を図ることができる。

なお、— この発明のフィードフォヮ一ド運動評価システムにおけるフィードフォヮ一ド運動訓練装置の運動測定部はフィ一ドフォヮ一ド運動評価装置に滑らかさ評価部（ 6 ) が備えられている場合には、 2 0 0 H z 程度以上のサンプリング周波数があることが望ましい。

上述した例は、手（ 2 ) のフィードフォヮ一ド運動訓練についてのものであるが、もちろん他の人体構成部分、たとえば足なども、同様にして、フィードフォヮード運動を訓練し、そのリラックスした状態での速く正確な運動機能を効果的に回復させることができることは言うまでもない足の場合にも、各滑らかさ評価関数値は、上述の数 1 、数 2 および数 3 を用いて算出し、滑らかさの評価を客観的に行うことができ、柔らかさも、筋電図等を用いて筋張力により評価することができる。

また、フィードフォワード運動評価装置には、図 2 に例示したように滑ら力、さ評価部（ 6 ) および柔らカ、さ評価部 ( 7 ) の両方が必ず備えられている必要はなく、どちらか —方のみが備えられてしヽてもよい。

以下、添付した図面に沿つて実施例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。実施例

図 2 に例示したこの発明のフィ一ドフォヮード運動評価システムを用いて、二人の患者 A および患者 B に手（ 2 ) のフィードフォヮ一ド運動の訓練を行わせた。フィードフォワード.運動訓練装置の運動作業部（ 3 ) において、— 始点（ 3 2 ) 、経由点（ 3 4 ) および終点（ 3 3 ) として、各々、半径 1 c m の円、半径 2 c m の円および半径 2 . 5 c m の円が用しヽられ、始点（ 3 2 ) と終点 ( 3 3 ) とは、その間の距離力《 4 5 c m 程度で、患者

( 1 ) の体から 3 5 c m 程度離れたところに体に平行な動きになるように配設され、経由点（ 3 4 ) は、始点（ 3 2 ) と終点（ 3 3 ) との中間で、フ c m 程度体の方に近づいた位置に設置されている。また、始点（ 3 2 ) から終点（ 3 3 ) までの到達制限時間は、患者の運動能力におし、てできるだけ速くなるように、 6 0 O m s e c に設定した。

そして、患者 A ， B には、運動フィードバック部（ 5 ) によって、経由点（ 3 4 ) を通ったか、終点（ 3 3 ) に制限時間内に到達したかなどの運動の測定結果と、手（ 2 ) の軌跡が各試行終了毎に表示されてフィードバックされる。このような訓練を、成功試行が目標数、たとえば 2 0 回程度に達するまで繰り返した。患者 A は、被殻出血による左運動麻痺である。錐体路の一部に病変があり、中等度の運動麻痺で、反射の亢進がみられる。感覚には異常ない。

患者 B は、視床出血による左感覚麻痺である。

図 3 ( a ) ( b ) ( c ) 、図 4 、および図 5 ( a ) ~ ( f ) は、各々、患者 A におけるフィードフォワード運動の試行に伴う滑らかさの各評価関数値の経時変化、成功確率、および各 6 筋の筋活性の経時変化を例示したものである。また、図 6 ( a ) ( b ) ( c ) 、図 7 、および図 8 ( a ) 〜（ f ) は、各々、患者 B におけるフィードフォヮ一ド運動の試行に伴う.滑らかさの各評価関数値の経時変化、成功確苇、および各 6 筋の筋活性の経時変化を例示したものである。

これら図 3 〜図 8 力ヽら、両患者において、手（ 2 ) の滑らかさの評価関数値、関節角の滑らかさの評価関数値、およびトルクの滑らかさの評価関数値は、それぞれ、訓練に伴って低下していることが容易に、且つ定量的に把握でき、両患者ともフィ一ドフォヮ一ド運動の訓練によって、速く正確な運動を行う機能が向上されていることがわかる。

肩屈筋、肩伸節、 2 関節屈筋、 2 関節伸筋、肘屈筋および肘伸筋の筋活性については、両患者とも、両者間に差はあるが、低下しており、訓練によってより柔らかい状態で腕を動かすことができるようになり、それにともない課題の成功確率も上昇していることがわかる。

図 9 ( a ) ( b ) ( c ) は、患者 A における麻痺側と健側（つまり正常側）の手の滑らかさ、関節角の滑らかさおよびトルクの滑らかさの各評価関数値の平均と標準偏差を例示したものである。これら図 9 ( a ) ( b ) ( c ) 力、ら明らかなように、麻痺側の評価関数値は、有意に健側の評価関数値よりも高く、疾患により麻痺側の運動能力が劣つてし、ることが定量的にわかる。

もちろん、この発明は以上の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。産業上の利用可能性

以上詳し〈説明した通り、この発明のフィ一ドフォヮ一ド運動訓練装置およびフィードフォヮード運動評価シス亍厶によって、患者のフィードフォワード運動の熟練度を客観的に、且つ容易に評価して、速〈正確な運動をリラックスした状態で行うことのできる機能の回復を効果的に実現させることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 患者がその人体構成部分を予め設定されている始点および終点間を制限時間内にフィードフォヮード運動させる運動作業部、運動作業部における患者のフィ一ドフォヮード運動を測定する運動測定部、および運動測定部によるフィードフォヮード運動の測定結果を患者にフィードバックする運動フィードバック部を備えていることを特徴とするフィードフォヮード運動訓練装置。

2 . 始点および終点間に少なくとも一つの経由点が設定されており、患者が人体構成部分を始点から経由点を通つて終点までフィードフォヮ一ド運動させる請求項 1 のフィードフォワード運動訓練装置。

3 . 運動作業部に、始点および終点が配設されている請求項 1 または 2 のフィードフォワード運動訓練装置。

4 . 運動作業部に、経由点が配設されている請求項 3 のフィードフォヮード運動訓練装置。

5 . 運動測定部は、フィードフォワード運動の軌跡を測定する請求項 1 なし、し 4 のしヽずれ力、のフィードフォヮ一ド運動訓練装置。

6 . 運動測定部は、フィードフォワード運動中の人体構成部分の位置を測定する請求項 1 ないし 5 のいずれかのフィードフォヮード運動訓練装置。

7 . 運動測定部は、フィードフォワード運動に要した時間を測定する請求項 1 なし、し 6 のいずれかのフィードフォヮード運動訓練装置。

8 . 運動フィードバック部は、フィードフォワード運動の測定結果を表示させて患者にフィードバックする請求項 1 ないし 7 のいずれかのフィ一ドフォヮード運動訓練装置

9 . 運動フィードバック部に、始点および終点が表示されている請求項 1 ないし 8 のいずれかのフィードフォヮード運動訓練装置。

1 0 . 運動フィードバック部に、経由点が表示されている請求項 9 のフィ一ドフォヮ一ド運動訓練装置。

1 1 . 運動フィードノ ' ック部は、フィードフォワード運動によリ測定されたフィードフォヮード運動中の人体構成部分の位置を、フィードフォヮード運動中にリアルタイムに表示させる請求項 8 ないし 1 0 のしヽずれ力、のフィ一ドフォヮード運動訓練装置。

1 2 . 請求項 1 ないし 1 1 のし、ずれ力、のフィードフォヮ一ド運動訓練装置と、フィードフォヮード運動訓練装置における患者のフィードフォヮード運動の熟練度を評価するフィードフォワード運動評価装置とを備えたことを特徴とするフィ一ドフォヮード運動評価シス亍厶。

1 3 . フィードフォワード運動評価装置は、フィードフォヮ一ド運動訓練装置の運動測定部によるフィードフォヮ一ド運動の測定結果を用いて、フィードフォヮード運動の滑らかさを評価する滑らかさ評価部を有している請求項 1 2 のフィードフォヮード運動評価システム。

1 4 . フィードフォワード運動評価装置は、フィードフォワード運動の測定結果を用いて、手先躍度最小、関節角躍度最小およびトルク変化最小の少なくとも一つを滑らかさ評価関数値として算出する請求項 1 3 のフィードフォヮ一ド運 »評価システム。

1 5 . フィードフォワード運動評価装置は、フィードフォヮード運動訓練装置の運動作業部においてフィードフォワード運動する患者の人体構成部分の筋張力を用いて、フィードフォヮ一ド運動の柔らかさを評価する柔ら力、さ評価部を有している請求項 1 2 なしヽし 1 4 のいずれかのフィードフォヮード運動評価システム。

1 6 . フィードフォワード運動評価装置は、筋張力の相対的な変化を表す筋電図の積分値を算出する請求項 1 5 のフィードフォヮード運動評価シス亍ム。