(57)【要約】  【課題】  使用者に適合する体幹装具を迅速容易に製造することを可能にする測定用装具を提供する。  【解決手段】  体幹に装着して装着者の姿勢を矯正する体幹装具の製造に必要な情報を取得するための測定用装具１であって、体幹に装着される装具本体１０と、装具本体１０に作用して体幹に所望の締付力を生じさせる締付手段２０と、装具本体１０の複数部位における体幹との接触圧をそれぞれ測定する複数の接触圧測定部４２とを備える。【選択図】  図１
2020156967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体幹に装着して装着者の姿勢を矯正する体幹装具の製造に必要な情報を取得するための測定用装具であって、
体幹に装着される装具本体と、
前記装具本体に作用して体幹に所望の締付力を生じさせる締付手段と、
前記装具本体の複数部位における体幹との接触圧をそれぞれ測定する複数の接触圧測定部とを備える測定用装具。
【請求項２】
前記装具本体は、体幹の一方側部に当接する一方当接部と、体幹の他方側部に当接する他方当接部とを備えており、
前記締付手段は、前記一方当接部と前記他方当接部との間に生じる締付力を調整可能である請求項１に記載の測定用装具。
【請求項３】
前記締付手段による前記装具本体の締付力を測定する締付力測定部を更に備える請求項１または２に記載の測定用装具。
【請求項４】
前記締付手段は、前記装具本体に取り付けられた締付ベルトおよびガイド部材を備え、前記締付ベルトの先端を前記ガイド部材に挿通して折り返すことにより、体幹を締付可能に構成されており、
前記締付力測定部は、前記ガイド部材からの前記締付ベルトの引き出し量に基づいて締付力を測定する請求項３に記載の測定用装具。
【請求項５】
装着時に体幹との間に生じる隙間の大きさを検出する複数の隙間検出部を更に備える請求項１から４のいずれかに記載の測定用装具。
【請求項６】
前記接触圧測定部は、少なくとも体幹のハンプ部および腸骨部との接触圧を測定可能に配置されている請求項１から５のいずれかに記載の測定用装具。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載された測定用装具と、
前記測定用装具の測定情報を記憶する記憶部と、
前記測定情報からデジタルヒューマンモデルを用いて装着者の姿勢情報を演算する演算部と、
前記姿勢情報を出力する出力部とを備える姿勢推定システム。
【請求項８】
前記デジタルヒューマンモデルは、前記測定用装具の装着前および装着時における人体内部の撮像データ、および、前記測定用装具の装着時における接触圧分布データに基づいて作成される請求項７に記載の姿勢推定システム。
【請求項９】
前記姿勢情報は、脊椎のコブ角を含む請求項７または８に記載の姿勢推定システム。
【請求項１０】
前記出力部は複数設けられており、それぞれに前記姿勢情報が同時に出力される請求項７から９のいずれかに記載の姿勢推定システム。
【請求項１１】
請求項７から１０のいずれかに記載の姿勢推定システムを用いて体幹装具を設計する方法であって、
使用対象者のデジタルヒューマンモデルを作成する作成ステップと、
複数の装着条件に対する接触圧分布データを取得する取得ステップと、
姿勢改善効果が最大となる装着条件を抽出する抽出ステップとを備える体幹装具の設計方法。
【請求項１２】
前記取得ステップは、複数の装着条件に対する装着者の装着性データを取得するステップを更に備え、
前記抽出ステップは、前記装着性データが使用対象者の許容範囲内にある装着条件の中から抽出する請求項１１に記載の体幹装具の設計方法。
【請求項１３】
前記抽出ステップは、脊柱のコブ角に基づいて姿勢改善効果を決定するステップを含む請求項１１または１２に記載の体幹装具の設計方法。
【請求項１４】
前記抽出ステップが抽出する装着条件には、前記測定用装具に取り付けられた変位センサが取得した体幹に対する前記測定用装具の３次元座標に関する情報、または、形状測定装置により前記測定用装具を測定した情報に基づいて得られる前記測定用装具の外形データが含まれる請求項１１から１３のいずれかに記載の体幹装具の設計方法。
【請求項１５】
請求項１１から１４のいずれかに記載の体幹装具の設計方法により取得した設計データに基づいて体幹装具を製造する体幹装具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定用装具、姿勢推定システム、体幹装具の設計方法、および体幹装具の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
側弯症の治療などを目的とした体幹装具の開発が、従来から行われている（例えば、特許文献１）。従来の体幹装具の製作は、医師により使用者のＸ線ＣＴやレントゲン診断を行った後、義肢装具士が石膏テープを用いて装着部位の採型を行い、この型を用いて樹脂により造形するのが一般的である。
【０００３】
ところが、これら一連の作業は、熟練した義肢装具士のノウハウに依存する部分が多いため、義肢装具士の熟練度が低いと、製作された体幹装具が医師のチェックに適合しないことが多いのが現状である。この場合、改めて採型から繰り返す必要があるため、製作に時間がかかり、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００４】
また、製作された体幹装具が、使用者に対してどのように作用しているかを把握することが困難であるため、治療効果の確認にも時間がかかるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７４７３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、使用者に適合する体幹装具を迅速容易に製造することを可能にする測定用装具、姿勢推定システム、体幹装具の設計方法、および体幹装具の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の前記目的は、体幹に装着して装着者の姿勢を矯正する体幹装具の製造に必要な情報を取得するための測定用装具であって、体幹に装着される装具本体と、前記装具本体に作用して体幹に所望の締付力を生じさせる締付手段と、前記装具本体の複数部位における体幹との接触圧をそれぞれ測定する複数の接触圧測定部とを備える測定用装具により達成される。
【０００８】
また、本発明の前記目的は、前記測定用装具と、前記測定用装具の測定情報を記憶する記憶部と、前記測定情報からデジタルヒューマンモデルを用いて装着者の姿勢情報を演算する演算部と、前記姿勢情報を出力する出力部とを備える姿勢推定システムにより達成される。
【０００９】
また、本発明の前記目的は、前記姿勢推定システムを用いて体幹装具を設計する方法であって、装着者に対する前記測定用装具の装着条件を変えて、各装着条件に対する姿勢情報を前記演算装置により取得するステップと、取得した前記姿勢情報に基づき姿勢改善の程度が高い装着条件を特定するステップと、特定した装着条件での前記測定用装具の装着位置および形状を測定するステップと、前記測定用装具の測定結果に基づき体幹装具を設計するステップとを備える体幹装具の設計方法により達成される。
【００１０】
また、本発明の前記目的は、上記体幹装具の設計方法により取得した設計データに基づいて体幹装具を製造する体幹装具の製造方法により達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、使用者に適合する体幹装具を迅速容易に製造することを可能にする測定用装具、姿勢推定システム、体幹装具の設計方法、および体幹装具の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る測定用装具を正面側からみた斜視図である。
【図２】図１に示す測定用装具を背面側からみた斜視図である。
【図３】図１に示す測定用装具を体幹に装着した状態を正面側からみた斜視図である。
【図４】図１に示す測定用装具を体幹に装着した状態を背面側からみた斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る姿勢推定システムのブロック図である。
【図６】胸部骨格の姿勢変化の一例を示す模式図である。
【図７】姿勢変化を推定する演算方法の説明図である。
【図８】姿勢変化の一例を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る体幹装具の設計方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜測定用装具＞
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１および図２は、本発明の一実施形態に係る測定用装具の斜視図であり、図１は正面側、図２は背面側をそれぞれ示している。また、図３および図４は、測定用装具を体幹に装着した状態を示す斜視図であり、図３は正面側、図４は背面側をそれぞれ示している。図１から図４に示す測定用装具１は、体幹に装着して脊柱の側弯等の姿勢を矯正する体幹装具の製造に必要な情報を取得するための装具であり、体幹Ｔに装着される装具本体１０と、装具本体１０に作用して体幹に所望の締付力を生じさせる締付機構２０と、装具本体１０の締付力を測定する締付力測定部３０とを備えている。体幹Ｔに対する装具本体１０の装着は、直接行ってもよく、あるいは衣服等を介して行ってもよい。
【００１４】
装具本体１０は、プラスチック材料（例えば、ポリカーボネート）や金属材料（例えば、アルミニウム）等からなる可撓性の部材であり、体幹Ｔの一方側部に当接する一方当接部としての支持部１１と、体幹Ｔの他方側部に当接する他方当接部としての押圧部１２と、支持部１１および押圧部１２を体幹Ｔの背面側で連結する連結部１３，１４とを備えている。
【００１５】
支持部１１は、脇下付近に当接する上部支持部１１１と、腰付近に当接する下部支持部１１２とを備えている。上部支持部１１１および下部支持部１１２は、体幹Ｔに当接する内面側にそれぞれパッド１１１ａ，１１２ａが設けられており、上部支持部１１１と下部支持部１１２との間が連結部１１３により連結されている。
【００１６】
押圧部１２は、脇下と腰との中間付近に当接する中央押圧部１２１と、腰付近に当接する下部押圧部１２２とを備えている。中央押圧部１２１および下部押圧部１２２は、体幹Ｔに当接する内面側にそれぞれパッド１２１ａ，１２２ａが設けられており、連結部１４により、互いに連結されると共にそれぞれ下部支持部１１２に連結されている。また、中央押圧部１２１は、連結部１３により上部支持部１１１に連結されている。各パッド１１１ａ，１１２ａ，１２１ａ，１２２ａは、適度なクッション性および摩擦性を有することが好ましく、例えばウレタンフォームからなるクッション材を使用することができる。
【００１７】
締付機構２０は、中央押圧部１２１を上部支持部１１１に向けて押圧することにより体幹Ｔの上部を締め付ける上部締付機構２１と、下部押圧部１２２を下部支持部１２１に向けて押圧することにより体幹Ｔの下部を締め付ける下部締付機構２２とを備えている。
【００１８】
上部締付機構２１は、中央押圧部１２１の外面に一端側が固定された締付ベルト２１１と、上部支持部１１１に取付ベルト２１２を介して支持されたガイド部材２１３とを備えており、締付ベルト２１１の他端側をガイド部材２１３に挿通し、体幹Ｔの正面側に折り返すことにより、中央押圧部１２１と上部支持部１１１との間で体幹Ｔを締め付けることができる。
【００１９】
下部締付機構２２は、下部支持部１１２の外面に一端側が固定された締付ベルト２２１と、下部支持部１１２に取付ベルト２２２を介して支持されたガイド部材２２３とを備えており、締付ベルト２２１の他端側を、下部押圧部１２２の外面に設けられた通しリング２２４を介してガイド部材２２３に挿通し、体幹Ｔの正面側に折り返すことにより、下部押圧部１２２と下部支持部１１２との間で体幹Ｔを締め付けることができる。
【００２０】
各締付ベルト２１１，２２１の外面には面ファスナー２１１ａ，２２１ａが設けられており、ガイド部材２１３，２２３からの締付ベルト２１１，２２１の引き出し量をそれぞれ調整し、面ファスナー２１１ａ，２２１ａの接合により固定することで、体幹Ｔに所望の締付力を生じさせることができる。
【００２１】
締付力測定部３０は、ガイド部材２１３，２２３に内蔵されて締付ベルト２１１，２２１との接触摩擦により回動するローラ３１，３２と、ローラ３１，３２の回転量を検出するエンコーダ３３，３４とを備えており、エンコーダ３３，３４の検出に基づいてガイド部材２１３，２２３からの締付ベルト２１１，２２１の引き出し量を検出する。体幹の締付力は、締付ベルト２１１，２２１の引き出し量と相関を有するため、締付ベルト２１１，２２１の引き出し量に応じた体幹の締付力を予め測定しておくことで、締付力測定部３０の検出に基づき締付力を測定することができる。
【００２２】
締付力測定部３０の構成は特に限定されるものではなく、例えば、締付ベルト２１１，２２１の表面に等間隔に形成した目盛線などをガイド部材２１３，２２３の内部または近傍で検出することにより、締付ベルト２１１，２２１の引き出し量に基づく締付力を測定することもできる。あるいは、締付ベルト２１１，２２１がガイド部材２１３，２２３から引き出された量を目視や撮像等により把握することで、締付力を測定することもできる。
【００２３】
装具本体１０に作用して体幹Ｔに所望の締付力を生じさせる締付機構２０は、本実施形態のように締付ベルト２１１，２２１を備える構成に限定されるものではなく、例えば、装具本体１０の正面側の縁部同士をボルトおよびナットで螺合して、締付力を生じさせる構成であってもよい。この場合、ボルトの突出量を検出することにより、締付力を測定することができる。
【００２４】
装具本体１０および締付機構２０の内面側には、複数の隙間検出部４０が体幹の周囲方向に間隔をあけて配置されている。隙間検出部４０は、測距センサ等の隙間センサからなり、体幹Ｔとの非接触部分において、体幹Ｔとの間に生じる隙間の大きさを検出する。図１においては、隙間検出部４０は、支持部１１、押圧部１２および締付ベルト２１１に配置された構成としているが、装具形状に基づいて対象者の身体形状を正確に把握し、身体形状に沿う体幹装具の理想ラインを正しく認識できるように、締付ベルト２２１等も含めて測定用装具１の内面全体に均一に分散配置されることが好ましい。このような装具形状に関する情報を得るためには、例えば、測定用装具１の３次元座標を取得する変位センサを測定用装具１に貼り付けたり、３Ｄスキャナカメラ等の他の形状測定装置を併用して、情報を補足することが好ましい。
【００２５】
また、測定用装具１は、装具本体１０と体幹との接触圧を測定できるように、支持部１１および押圧部１２の内面側における複数部位に配置された複数の接触圧測定部４２を更に備えている。接触圧測定部４２は、歪みゲージや圧電素子等の接触圧センサからなり、各接触圧測定部４２の測定結果から接触圧分布データを取得することができる。接触圧測定部４２の配置や個数は特に限定されるものではないが、体幹装具を製造する上で有用な情報が得られるように、装具本体１０が少なくともハンプ部（リブハンプ、ランバーハンプ等の側弯の凸部）および腸骨部を押圧する部分の接触圧を測定可能に配置されていることが好ましい。接触圧測定部４２は、空気圧などの流体圧により膨張および収縮を制御可能なバルーンセンサであってもよく、これによって、測定用装具１の装着後に接触圧測定部４２が検出する接触圧を微調整することができる。
【００２６】
上記の構成を備える測定用装具１は、図３および図４に示すように、連結部３，４が背面側に当接するように体幹Ｔに装着し、締付機構２０の各締付ベルト２１１，２２１の先端側を、ガイド部材２１３，２２３に挿通して体幹Ｔの正面側で固定することにより、体幹Ｔに装着することができる。締付機構２０により体幹Ｔを締め付けたときの締付力および接触圧分布は、締付力測定部３０および複数の接触圧測定部４２(図１参照)によって測定され、接触圧が所望の分布となるように締付力を調整することで、体幹装具の製作に必要な情報を迅速容易に得ることができる。例えば、シングルカーブの脊柱側弯症の使用対象者に対しては、側弯の凹部側（体が倒れ込む側）に支持部１１が当接し、側弯の凸部側に押圧部１２が当接するように測定用装具１を設計することで、中央押圧部１２１が頂椎を下から持ち上げるように押圧して、上部支持部１１１および下部支持部１１２との間で３点支持の状態で姿勢を矯正し、このときの締付力および接触圧分布を測定することができる。
【００２７】
また、測定用装具１は、複数の隙間検出部４０によって、体幹Ｔの周囲方向における測定用装具１と体幹Ｔとの隙間分布を測定する。この隙間分布によって、上記のように接触圧分布が最良となる条件の測定用装具１の最適形状を把握することができ、体幹装具の製作をより容易にすることができる。
【００２８】
測定用装具１の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、Ｓ字状に湾曲するダブルカーブの脊柱側弯症の使用対象者に対しては、支持部１１および押圧部１２の形状を、使用対象者の左右２か所の凸部をそれぞれ支持するような支柱形状として、ベルト等で締め付けることにより、それぞれを一方当接部および他方当接部として機能させてもよい。あるいは、装具本体１０を全体として円筒状に形成し、使用対象者が円筒状の内部に入るように構成してもよい。
【００２９】
＜姿勢推定システム＞
次に、上記の測定用装具１を用いて装着者の姿勢を推定する姿勢推定システムを説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る姿勢推定システムのブロック図である。図５に示すように、姿勢推定システム５０は、上記の測定用装具１と、測定用装具１の測定情報が有線または無線で入力される装置本体６０とを備えている。装置本体６０は、例えばパーソナルコンピュータからなり、入力部６１、記憶部６２、演算部６３および出力部６４を備えている。
【００３０】
入力部６１は、キーボードやマウス等からなり、演算に必要な情報等を入力することができる。記憶部６２は、測定用装具１から締付力、接触圧分布、隙間分布などの測定情報が入力されて格納される。測定用装具１から入力される測定情報の一部は、例えば、入力部６１や、デジタルカメラ等の撮像装置（図示せず）から入力することも可能である。例えば、測定用装具１の締付力を締付ベルト２１１，２２１の引き出し量により把握する場合には、目視した引き出し量を入力部６１から入力してもよく、あるいは、撮像装置による締付ベルト２１１，２２１の撮像データを処理して得られた引き出し量を入力してもよい。また、記憶部６２には、後述する人体内部の撮像データや、演算部６３が実行する各種ソフトウェア（例えば、デジタルヒューマン技術のプラットフォームソフトウェア「DhaibaWorks（ダイバワークス）」や、「OpenSim」)等が格納される。
【００３１】
演算部６３は、入力部６１からの入力情報や、記憶部６２に格納された測定情報から、デジタルヒューマンモデルを用いて使用対象者の姿勢情報を演算する。演算部６３の具体的な処理については後述する。
【００３２】
出力部６４は、ディスプレイ等からなり、演算部６３が演算した姿勢情報を、画像データや数値データ等として表示する。出力部６４は、医師、義肢装具士、装着者等が姿勢情報をリアルタイムで同時に認識することができるように、互いに離隔した場所に複数配置してもよい。この場合は、それぞれの場所に配置されたパーソナルコンピュータにインターネットを介して姿勢情報を送信することで、各パーソナルコンピュータの出力部６４に姿勢情報を同時に表示することができる。
【００３３】
上記の構成を備える姿勢推定システム５０を使用する際には、まず姿勢の推定を行う使用対象者のデジタルヒューマンモデルを作成する。デジタルヒューマンモデルは、例えば、測定用装具１の装着前および装着時における人体内部の撮像データを取得し、接触圧が作用する前後のこれらの撮像データと、測定用装具１の装着時における接触圧分布データから、作成することができる。人体内部の撮像データとしては、例えば、レントゲン撮影等による２次元データや、Ｘ線ＣＴ撮影等による３次元データを挙げることができる。
【００３４】
デジタルヒューマンモデルの具体的なモデルは特に限定されないが、本実施形態においては、剛体の多関節モデルとして人体（骨、関節）を近似する剛体リンクモデルを使用する。例えば、人体内部の撮像データから得られる胸部骨格の姿勢が、測定用装具１の装着前において図６（ａ）に示す姿勢Φ(t0)であり、測定用装具１の装着により接触圧Ｆ(tp)が作用して、この関節トルク（関節中心まわりのモーメント）τにより図６（ｂ）に示す姿勢Φ(tp)に変化したとすると、Δτ＝ｋΔΦとなる。ここで、ｋは姿勢変化のバネ定数であり、ΔτおよびΔΦはいずれも既知であることから、ｋを演算により求めることができ、このバネ定数ｋを利用して、任意の接触圧に対する姿勢変化を推定することができる。
【００３５】
図７は、接触圧分布データから姿勢変化を推定する方法をより詳細に説明した図である。図７において、Φ、Ｆ、τは、それぞれ姿勢、接触圧、関節トルクであり、t0は装具未装着時、tpは測定用装具１の装着時、tfは未知の体幹装具の装着時をそれぞれ示している。図７に示す演算方法により、いずれも既知であるΦ(t0)、Φ(tp)およびＦ(tp)から、任意のＦ(tf)に対するΦ(tf)を推定することができる。
【００３６】
図８は、出力部６４に表示される使用対象者の姿勢変化の一例を示す図であり、図８（ａ）は測定用装具１の装着前の姿勢、図８（ｂ）は測定用装具１の装着後の姿勢を示している。また、図８（ｃ）は、図８（ｂ）の測定用装具１により生じる接触圧（関節トルク）を１／２にした場合の推定姿勢を示している。なお、腕部は計算から除外している。図８においては、使用対象者の姿勢を立位で示しているが、座位など他の姿勢であってもよい。
【００３７】
図８（ｂ）および（ｃ）に示すように、異なる接触圧を与えた場合に姿勢が明らかに変化しており、入力装置６１から入力された種々の接触圧に対して演算部６３が姿勢を推定し、出力部６４に出力することで、最適な姿勢となる接触圧を求めることができる。出力装置６４の出力は、姿勢を画像表示する代わりに姿勢の指標を数値表示してもよく、あるいは、画像表示および数値表示を併用してもよい。姿勢の指標としては、脊柱側弯症の側弯の程度を示す脊柱のコブ（Ｃｏｂｂ）角を、好ましく例示することができる。
【００３８】
＜体幹装具の設計方法＞
次に、上記の姿勢推定システム５０を用いた体幹装具の設計方法を、図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、使用対象者のデジタルヒューマンモデルを、上記と同様の方法により作成する（ステップＳ１）。
【００３９】
ついで、測定用装具１の装着条件を変えて、複数の装着条件に対する接触圧分布データを取得する(ステップＳ２)。装着条件には、測定用装具１の締付力および隙間寸法が含まれており、これらは締付力測定部３０および隙間検出部４０によってそれぞれ測定され、接触圧測定部４２が測定した接触圧分布データと共に姿勢推定システム５０に入力されて、記憶部６２に格納される。
【００４０】
装着条件には、測定用装具１の外形データを含めることができる。外形データは、例えば測定用装具１に変位センサを取り付けた場合には、変位センサが取得した体幹に対する測定用装具１の３次元座標に関する情報に基づいて、取得することができる。あるいは、測距センサ、３Ｄスキャナ、モーションキャプチャなどの光学式または接触式の形状測定装置を用いて測定用装具１を測定することにより、測定用装具１の外形データを取得することもできる。後者の場合には、測定用装具１の外面に反射材やマーカを設けることが好ましい。
【００４１】
支持部１１および押圧部１２の形状や大きさ等のサイズが異なる複数の測定用装具１を予め用意しておき、使用対象者に装着する測定用装具１のサイズを装着条件に含めることが好ましい。具体的な一例を挙げると、まず使用対象者の年齢や体型等から最もフィットすると思われる測定用装具１のサイズ、締付力および装着位置を選択して仮条件とし、そこから感度分析などを利用して、探索的に各装着条件の接触圧分布データを収集する。
【００４２】
また、接触圧分布データを取得した複数の装着条件について、装着性データを取得する(ステップＳ３)。装着性データは、例えば、上記のステップＳ２における装着条件毎の接触圧分布データを測定する際に、同時に取得することができる。
【００４３】
装着性データとして、例えば、装着者が各装着条件の装着感を数値化し（一例として、「０：違和感なし」、「１：動くと軽い違和感あり」、「２：静止でも軽い違和感あり」、「３：静止でも違和感あり」、「４：静止でも痛みを感じる」の５段階評価）、入力部６１から入力することにより、各装着条件に関連付けて記憶部６２に格納することができる。あるいは、各装着条件で装着者が取り得る姿勢の範囲を数値化し（一例として、「０：激しい運動が可能」、「１：自由に動き回れる」、「２：歩行可能」、「３：着座可能」、「４：着座不可能」の５段階評価）、これを装着性データとして入力部６１から入力することもできる。
【００４４】
この後、各装着条件の接触圧分布データをデジタルヒューマンモデルに入力して姿勢の変化を推定し、姿勢改善効果が最大となる装着条件を、公知の最適化手法や感度解析などにより抽出する（ステップＳ４）。こうして抽出された装着条件に基づき、新たに作成する体幹装具のサイズや形状を決定することができ、体幹装具を製造するためのデジタルデータを出力することができる。
【００４５】
装着条件の抽出は、脊柱のコブ角に基づいて決定することができ、例えば、コブ角の大きさやコブ角の変化が所定範囲内になるものを抽出することができる。また、装着性データが使用対象者の許容範囲内にある装着条件の中から最適な装着条件を抽出することが好ましく、本実施形態の設計方法により得られた体幹装具の使用感を高めることができる。
【００４６】
また、姿勢推定システム５０が複数の出力部６４を備えることにより、複数の装着条件を決定する際に、医師、義肢装具士、使用対象者等がそれぞれ異なる場所にいる場合でも、出力部６４の表示を見ながら電話や電子メール等で互いにコミュニケーションを取ることができる。例えば、ある装着条件で測定用装具１を取り付けた場合の装着者の推定姿勢を、作業現場とは離隔した場所にいる医師の出力部６４に表示することにより、医師が出力部６４の画像表示を見ながら測定用装具１の装着位置や締付力等の修正を義肢装具士に指示することができる一方、義肢装具士や使用対象者は修正可能な範囲や使用感などを医師に伝えながら、次の装着条件を決定することができる。
【００４７】
本実施形態の体幹装具の設計方法によれば、体幹装具を実際に製造する前に、種々の装着条件で使用効果を確認することができるため、使用対象者にフィットする体幹装具を迅速容易に設計することができる。また、装着条件を抽出する過程で得られた種々のデータを記憶部６２に蓄積していくことで、最適な装着条件の抽出をより容易にすることができる。
【００４８】
また、姿勢推定システム５０は、任意の接触圧に対する姿勢変化を推定することができるため、測定用装具１を実際に装着しなくても矯正の予測を立てることが可能であり、体幹装具設計の更なる容易化、迅速化を図ることができる。
【００４９】
＜体幹装具の製造方法＞
上記の体幹装具の設計方法により得られたデータは、設計図として出力することにより、従来と同様に石膏等を利用して体幹装具を製造することができ、あるいは、３Ｄプリンタや型紙プリンタ等に出力して自動的に製造することもできる。
【００５０】
本実施形態の体幹装具の製造方法によれば、従来のように体幹装具の採型や検査を繰り返し行う必要がなく、体幹装具の製造を効率よく行うことができると共に、力学的・医学的なデータの検証を容易にすることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  測定用装具
１０  装具本体
１１  支持部（一方当接部）
１２  押圧部（他方当接部）
２０  締付機構
２１１，２２１  締付ベルト
２１３，２２３  ガイド部材
３０  締付力測定部
４０  隙間検出部
４２  接触圧測定部
５０  姿勢推定システム
６０  装置本体
６１  入力部
６２  記憶部
６３  演算部
６４  出力部
Ｔ  体幹
【図１】
2020156967.tif 000003
【図２】
2020156967.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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