System and method for monitoring the training of program

【発明の詳細な説明】 訓練のプログラムを監視するシステムと方法 本出願は、１９９７年３月１２日に出願されたアメリカ暫定出願番号第０６０ ／０４０,４３５号に係る出願に基づき優先権を主張するものであり、上記出願の開示は参考のため本出願に組み込まれる。 技術分野 本発明は、指示された訓練のプログラムを監視することに関する。 その目的は、訓練のプログラムの費用効率を高めながら品質管理を維持することにある。 背景技術 技能訓練の費用に影響を及ぼす主な要因として、熟練した専門家による監視に求められるレベルが挙げられる。 これはより効率の良い医療物資の使用が求められる現在の健康管理環境下にあっては特に重要である。 被験者の訓練の一部分を費用の安い、あまり熟練していない助手に割り当てるか、又は、被験者が訓練を専門家による監視なしに家庭内で行うことによって、労働費用を著しく抑えることができる。 十分に監視されていない訓練者は不正確に訓練を行ったり、簡単すぎたり逆に難しすぎたりする訓練を継続したり、集中力や動機づけが低いまま訓練を行う可能性が高いため、費用を抑えた訓練のプログラムを行うことにより、 訓練の結果が劣る危険性が増加する。 身体のリハビリ及び運動技能の訓練の費用効率に特に影響を及ぼす第２の主な要因として、成果を高めるために必要な新しい技能を身に付けようとする訓練者の動機づけが挙げられる。 怪我や病気により健康を害した者の少数には、副次的な理由のために回復が遅れる場合がある。 例えば、怪我に関連する仕事の障害手当を受領している労働者は、怪我から回復して不満足な仕事に復帰するよりはむしろ身体障害のままでいた方が良いと思うであろう。 同様に、自動車事故で怪我を負った者は、金銭的解決を得られるという希望をもっていることから、健康を害したままの方が良いと思うであろう。 右のような医療ケースは頻繁に医療訴訟と同時に起こり、訴訟が起こると裁判官又は陪審崖は身体障害について裁決しなければならない。 訓練者の回復に向けての動機づけに関する客観的な情報は、このような医療訴訟の判決を下す際に価値が高い。 身体のリハビリ（但し、このタイプのプログラムに限られるわけではない）の費用効率に特に影響を及ぼす第三の主な要因として、質の管理が挙げられる。 これは多数の専門家をかかえるさまざまな施設を備えた巨大な企業が訓練を提供する場合に特に重要である。 伝統的には、身体のリハビリは臨床の「技法」であり、治療に用いる特定の訓練を決定するに当たり、個人の専門家が相当程度独立していた。 質の管理を論じるに当たり重要な点は以下のとおりである。 （1）企業の標準的な方法に忠実である個人の専門家は特定の身体障害の治療に慣れているか。 （2）個人の専門家と患者は適切なレベルの動機づけのもとで取り組んでいるのか。 （3）患者は、可能な限り短期間に最良の結果を出すために訓練中適度にやる気を呼び起こされているか。 患者が行う訓練の動機づけ、量、質に関連する客観的な情報は、臨床プログラムを管理する責任者にとって価値が高い。 健康管理のための医療を提供する者が直面する難問は、費用の増加を最少限度に抑えつつサービスをより多くの人に施すことである。 この目標を達成するに、 提供者は、できる限り費用効率の良い方法でサービスを提供し、さらに、最大の効果が生じるであろうサービスを凝縮しなければならない。 効率よくサービスを提供するには、健康管理のための医療を提供する者は、最も効率の良い治療法を選択し、さらに、付随費用に応じて選択した治療法がもたらすであろう結果を予測しなければならない。 例えば、効率のよい身体のリハビリサービスに対する要求は特に強くなっている。 なぜなら、かかる要求は中高年層の人数が増加するにつれて急激に増え続けているからである。 現在提供者が提供しているサービスの形態は、被験者が指示された訓練の大半を、専門家が監視した医療機関で行うのではなく、家庭で行うという家庭中心のものである。 医療機関で行うリハビリ訓練は、専門的に訓練を積んだ医師や物理治療専門家よりもむしろ、あまり熟練していない臨床助手やアシスタトが監視する傾向がある。 専門的に訓練された職員がサービスを提供する場合の費用と比較すると、家庭中心の方法も費用を抑えた医療機関中心の方法もともにリハビリ訓練に関連する人件費をかなり抑えることが出来る。 指示された訓練を行う患者の動機づけにより大きな責任が課される。 専門的に訓練された臨床家がいないところで訓練を行うと、患者が最高レベルの集中力で訓練を行うという動機づけが弱く、必要がないにもかかわらずより簡単で手応えのない訓練を行い続け、不正確に訓練を行うという危険性がかなり高い。 これらの要素すべてがリハビリ訓練の効率をかなり下げる。 動機づけは、仕事中や事故の結果被った怪我のために身体のリハビリを受けている患者にとって特に重要な要素である。 そのような患者の多くは、回復の遅れにより金銭が得られるという誘因があるため医療訴訟となる。 仕事中に怪我をした患者は、怪我による苦痛のため仕事に復帰できない間は、補償金の支払いを受け得る。 自動車事故及びその他の事故の場合、怪我が深刻で長引くため、責任賠償額が高額になりがちである。 身体のリハビリを行っている間の患者の動機づけを客観的に評価する方法や装置は、回復を早めるのみならず、回復の意欲に乏しい患者を摘発する意味でも価値が高い。 以下に詳述する研究は、間違いなく、様々な訓練の筋書きに適用可能であるが、引用文献は、身体のリハビリ及び運動の訓練の最新の技法から取られている。 最良の結果を生み出す可能性の高い訓練の選択は、典型的には、訓練者の医学診断、機能の働きの査定の結果、改善に向けての訓練者の目標に関する情報に基づく。 機能の働きの査定の際には、客観的な機械に基づく方法と主観的な観察に基づく方法のうちのひとつ若しくはそれらの組み合わせが利用される。 最新の臨床文献によると、診断や機能の働きに関する情報が、もっとも効果的な訓練を選択したり、右訓練による進歩や結果を予測したりする際に有益な情報を与える。 一般的に運動学習や技術の習得に関する医学文献で受け入れられているものとして、訓練を反復する回数や強度、及び、訓練を行う個人の動機づけが、新しい技能を修得するスピードや最終的な習熟度に重大な影響を及ぼすということがある(例えば、Schmidt,Motor Control and Learning,A Behavioral Emphasis.Cham paign,IL,Human Kinetics Publishers,1998)。 したがって、訓練を行う際に、より多くの時間を費やす者と同様に、より高レベルの努力をする者は、右の者に比べて努力や時間を費やさない者と比較すると、より早くより高い習熟度に達することができる可能性が高い。 この発見は、多くのトレーニングの形態にも容易に敷衛できる。 運動学習や技術の習得に関する医学文献で一般的に受け入れられている別の原理として、効果的に技術を習得するには、訓練の難易度を訓練に関する訓練者の訓練遂行能力と釣り合わせることが必要である(例えば、Winstein，et al，Stan ding balance training:effect on balance and locomotion in hemiplegic adu lts,Archives of Physical Medicine and Rehabilitation,70,1989)。 訓練者の訓練達成能力に比して訓練が難しすぎる場合には、訓練者の遂行は劣り、強化されたフィードバックが得られるとしてもわずかであり、新しい技能の習得度も比較的低い。 反対に、訓練者の達成能力に比して訓練課題が簡単すぎる場合には、 訓練者の訓練を遂行する精度は非常に高くなるが、訓練者はさらに別の技能を修得しようとするチャレンジに欠ける。 研究の結果、技能の取得がもっとも効果的に行われるのは、訓練者がチャレンジにより目標の約半分を正確に達成できるときであることが示された。 技能の修得に関する上記の原理は、スポーツ訓練、音楽の演奏、ダンス、飛行機操縦などといったさまざまな分野においても受け入れられている。 臨床文献によると、技能の修得に関する上記と同じ原理が、病気や身体の怪我を通じて失われた能力を再び学んだり改善しようと試みる患者にもあてはまることが示唆されている(例えば、Rose，Older Adults Assessing and Tr eating Multiple Dimensions of Balance，Rehab Management，December/Januar y 1997)。 広く受け入れられている教育原理として、はっきりと定められた客観的な目標を達成しようと努力する生徒は、進歩に応じて定期的に客観的なフィードバックを受ける場合に、最も高い動機づけがなされるという原理がある。 逸話風に述べると、この原理は、子供や成人がコンピュータビデオゲームをする強度によって示されている。 監視をしているトレーナーもまた指示された目標に対する進歩の度合いに応じて定期的にフィードバックを受けることを、訓練者が予め知っていた場合には、動機づけはさらに高められる。 運動調整、運動強度、運動速度の能力の評価やバイオフィードバック訓練の装置及び方法は、Lewis M． Nashnerが1995年12月19日に取得したアメリカ合衆国特許第5,476,445号、及び、Lewis M． Nashnerが1996年９月３日に取得したアメリカ合衆国特許第5,551,445号の主題である。 さらに、身体調整能力、ボールを打つ力、運動競技中の精度の評価やバイオフィードバック訓練は、Nashnerらが199 7年12月16日に取得したアメリカ合衆国特許第5,697,791号の主題である。 この技法は、他の関連特許出願や上記特許で引用された他の参考文献とともに、参考のため本出願に取り込まれている。 実施例に開示された装置や方法論は基本要素の例を示すものであり、これを基にして、前述した本出願開示の目標が実現され得る。 発明の要約 本発明は、訓練プログラムの効率を監視するシステムを提供するものである。 訓練プログラムを指示する者は、被験者が指示された訓練を行っている場所から離れた場所で、個々のプログラムが適切かどうか評価することが可能である。 指示されたプログラムには、決められた時間の間に複数回行われなければならない課題が少なくともひとつ含まれる。 実施例によると、実際に課題を遂行する際の精度を測定するための質測定手段を使用することにより得られたデータは、質の基準データと比較される。 この比較により得られた少なくとも一つ以上の質の結果が計算され表示される。 この結果により、効率を上げるために訓練プログラムに加えることが望ましい変更が示唆され、熟練した専門家が現場で付き添う必要性を最小限に抑えることができる。 好ましい実施例によると、量測定手段を使用して得られたデータは、量の基準データと比較され、少なくとも一つ以上の量の結果が計算され表示される。 この結果は、さらに類別され、プログラムの難易度や被験者の動機づけに関する評価が得られる。 別の好ましい実施例では、被験者に対し、トレーニングの目標やその目標がどの程度まで達成できたのかといった情報が与えられる。 再指導の必要性とともに、被験者の動機づけに関する洞察も、可能となる。 別の好ましい実施例では、質及び量の結果を測定、比較、計算する過程を含む訓練プログラムの効率を監視する方法が提供される。 同一の被験者が行った現在の訓練遂行と過去の訓練遂行との間、又は、被験者が行った現在の訓練遂行とある特定の母集団が行った訓練遂行との間で比較がなされる。 予測されたプログラムの目標を遵守しているかどうかは分析され監視される。 結果は類別され、プログラムの効率に関する結論が引き出される。 図面の簡単な説明 図１は、訓練の指示者が個々の訓練プログラムを作成し改変する方法を示したフローチャートである。 図２は、本発明の実施例に従った監視システムの一例を図式的に示す。 図３は、本発明の好ましい実施例にしたがって、身体のリハビリの技能に熟練した医師が、訓練プログラムを指示し、プログラムを遵守する期待値を明らかにする際に使用するシステムを示す。 特定実施例の詳細な説明 図１は、指示者が個々の訓練プログラムを開発する際に用いる基本システムを示す。 指示者は、まず、最初の条件を決定する。 被験者の現在の能力の評価（１ ００）がなされる。 これには、被験者の現在の能力のレベルを決定し、訓練範囲や訓練時間の中で達成可能な全般的な遂行目標を決定する作業が含まれる。 被験者がプログラムの間に基本とする、訓練遂行の量及び質の最初の測定をひとつ若しくはそれ以上記録しておくことは有益かもしれない。 次に特定の訓練プログラムが作成され(１０１)、これにはひとつ若しくはそれ以上の課題が含まれ、課題を遂行する質及び量の点から期待遂行値が明らかにされている。 次に遂行目標に向けての進歩は、指示者によって不断に監視される(１０２)。 その際、現在の課題の遂行と質及び量の期待値とが比較される(１０３)。 これは専門家である指示者と被験者の両者に莫大な時間と金銭的負担を強いる。 本発明の実施例にしたがうと、指示者は、訓練プログラムの監視を遠くからでも行うことができる。 図２は、監視システムのある一例を示す。 訓練の場所１０ は、被験者の自宅１３か、又は、指示者の所在地２０からは離れた場所であってもよい。 例えば、指示者の所在地２０は、専門家の事務所、健康管理施設、又は教育施設であってもよい。 被験者１３が訓練の場所１０で課題を行う一方、監視は指示者の所在地２０で行われる。 被験者が課題を遂行している間、質及び量の測定装置１１（本例ではフォースプレート）は被験者１３と交信する。 質及び量の測定装置１１とディスプレイユニット２１との間のデータ交信は、単数若しくは複数のモデム１４又は他のリンク装置を用いて行われる。 実施例に従うと、装置１１を使用して行われる測定は、例えば、一定の時間内に被験者１３が遂行した課題の回数を数えるとともに、被験者１３が遂行した課題の精度を定量化するのに役立つ。 比較測定器やデータを比較するのに効果的な他の手段（示されていない）は、入力された測定値と基準とを比較し、さらなる計算をするのに適切なフォーマットでこれらの入力値を提供することが可能である。 比較のための手段は、訓練の場所１０に置かれても、指示者の所在地２０に置かれてもよい。 比較のための手段は、独立して装置１１とユニット２１との間のデータ通信中に設置するか、又は、装置１１かユニット２１の一部分とすることもできる。 質の基準データと量の基準データを、比較のための手段のなかに入れて保存するか、又は、ライブラリー（示されていない）から適切なデータ通信リンケージを通じて比較のための手段にインプットすることが可能である。 結果として生じたデータは、さらに指示者の所在地２０で分析され、最低ひとつ以上の結果が引き出される。 適切な分析手段（コントローラー２２として示される）は、独立してユニット２１とのデータ通信中に設置するか、又は、ユニット２１の一部分とすることもできる。 結果は、表示ユニット２１から指示者に表示される。 実施例によると、 装置１１とデータ通信している課題の表示ユニット１２が訓練の場所１０に設置される。 課題の表示ユニット１２により、訓練プログラムの一部として現在行われている課題に関する情報が被験者１３に対し提供される。 課題の表示ユニット１２とデータ通信する適切な分析手段（コントローラー１５として示される）を設置することも可能である。 本発明の別の実施例によると、表示された結果は、さらに分類され、指示者に対して、個々の訓練プログラムの効能に関してフィードバックがなされる。 被験者が課題を遵守しているかどうかに関する情報は、被験者の課題の達成に対する期待値に関する情報と比較され、この比較の結果は、（a）被験者の動機づけのレベル、（b）被験者の課題の遂行能力に応じた訓練の課題の難易度、の２つの要素のうちのいずれか若しくは両方の要素に基づいて訓練の効能を決定する際の手助けとして使用される。 本発明の実施例によると、被験者の動機づけ及び指示された訓練プログラムの適切さは、訓練遵守の期待値と被験者自身の実際の遵守値とを比較することにより決定される。 この方法には以下の手順が含まれる。 （1）被験者は査定され、 最初の遂行能力に関する数量が記録される。 （2）訓練プログラムが指示され、 手順(1)で決定された被験者の遂行能力に応じて被験者の遵守の期待値が決定される。 （3）訓練課題の遂行中に、実際の遵守の数量及び精度に関する測定値が一回以上記録される。 （4）被験者の動機づけ、課題の難易の適切さ及び改善の可能性が、表１に記載されたように、期待値と実際の遵守に関する情報とを結合させるアルゴリズムに基づいて決定される。

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