(57)【要約】【課題】  把持動作に対する手指の感覚運動統合機能の定量評価を可能とする評価装置の提供。【解決手段】  被験者の手指で把持されてその形状変化を電気信号へと変換して出力を発するプローブ及びこれに電気的に接続され出力に応じて解析処理を行う解析処理装置を含む。プローブは湾曲両端に第１及び第２側端部をそれぞれ有する第１及び第２湾曲板体を含む。第１及び第２湾曲板体は湾曲内面を対向させて配置され、第１側端部同士を近接させてこの間にヒンジを与えられ、第２側端部の対向する側端面間に所定の間隙を設けた停止位置で停止している。この停止位置から間隙を狭めるように力を与えると付勢手段が間隙の変位に比例した反力を第１及び第２湾曲板体の間に与え、出力がこの反力に応じて発せられる。【選択図】  図１
2014057636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
把持動作に対する手指の感覚運動統合機能の定量評価のための評価装置であって、
被験者の手指で把持されてその形状変化を電気信号へと変換して出力を発するプローブ及びこれに電気的に接続され前記出力に応じて解析処理を行う解析処理装置を含み、
前記プローブは湾曲両端に第１側端部及び第２側端部をそれぞれ有する第１湾曲板体及び第２湾曲板体を含み、前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体は湾曲内面を対向させて配置され、前記第１側端部同士を近接させてこの間にヒンジを与えられ、前記第２側端部の対向する側端面間に所定の間隙を設けた停止位置で停止しており、
前記停止位置から前記間隙を狭めるように前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体に力を与えると前記間隙の変位に比例した反力を前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体の間に与える付勢手段を更に含み、前記出力は前記反力に応じて発せられることを特徴とする感覚運動統合機能評価装置。
【請求項２】
前記付勢手段は片持ち支持された一対の板ばねであって、前記出力は前記板ばねに貼付された歪みゲージから得られることを特徴とする請求項１記載の感覚運動統合機能評価装置。
【請求項３】
前記一対の板ばねは、一端部をそれぞれ前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体の前記第１側端部に固定され、前記間隙を狭めると、前記一対の板ばねの他端部をそれぞれ前記第２湾曲板体及び前記第１湾曲板体の前記第２側端部の前記側端面に当接させて撓むことを特徴とする請求項２記載の感覚運動統合機能評価装置。
【請求項４】
前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体は、前記第２側端部の前記側端面に離間して対向するように固定されたプレートを取り付けられ、前記側端面と前記プレートとの間に前記一対の板ばねの他端部が挿入されていることを特徴とする請求項３記載の感覚運動統合機能評価装置。
【請求項５】
前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体は、それぞれ円筒体をその中心軸線を含む２つの面で切り取った前記円筒体の一部であって、前記停止位置において、仮想円上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちの１つに記載の感覚運動統合機能評価装置。
【請求項６】
把持動作に対する手指の感覚運動統合機能の定量評価に用いられ、被験者の手指で把持されてその形状変化を電気信号へと変換して出力を発するプローブであって、
前記プローブは湾曲両端に第１側端部及び第２側端部をそれぞれ有する第１湾曲板体及び第２湾曲板体を含み、前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体は湾曲内面を対向させて配置され、前記第１側端部同士を近接させてこの間にヒンジを与えられ、前記第２側端部の対向する側端面間に所定の間隙を設けた停止位置で停止しており、
前記停止位置から前記間隙を狭めるように前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体に力を与えると前記間隙の変位に比例した反力を前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体の間に与える付勢手段を更に含み、前記出力は前記反力に応じて発せられることを特徴とするプローブ。
【請求項７】
前記付勢手段は片持ち支持された一対の板ばねであって、前記出力は前記板ばねに貼付された歪みゲージから得られることを特徴とする請求項６記載のプローブ。
【請求項８】
前記一対の板ばねは、一端部をそれぞれ前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体の前記第１側端部に固定され、前記間隙を狭めると、前記一対の板ばねの他端部をそれぞれ前記第２湾曲板体及び前記第１湾曲板体の前記第２側端部の前記側端面に当接させて撓むことを特徴とする請求項７記載のプローブ。
【請求項９】
前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体は、前記第２側端部の前記側端面に離間して対向するように固定されたプレートを取り付けられ、前記側端面と前記プレートとの間に前記一対の板ばねの他端部が挿入されていることを特徴とする請求項８記載のプローブ。
【請求項１０】
前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体は、それぞれ円筒体をその中心軸線を含む２つの面で切り取った前記円筒体の一部であって、前記停止位置において、仮想円上に配置されていることを特徴とする請求項６乃至９のうちの１つに記載のプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感覚運動統合機能の評価装置及びこれに使用されるプローブに関し、特に、把持動作に対する手指の感覚運動統合機能の定量評価のための評価装置及びこれに使用されるプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
脳卒中などの脳血管障害を起因として感覚運動統合機能が低下してしまうと、複数の関節の運動を同時に行って所定の動作をなすような協調運動が困難になってしまう。例えば、物を把持する動作において、物に触れた指先の感覚に対応して手指の各関節を協調させて動かすことになるが、感覚運動統合機能の低下により、物を手指の中で安定させた状態で持ち上げることなどができなくなってしまうのである。かかる患者に対しては、形状の変形しやすい物などを用いて、これをなるべく変形させないように手指で把持させる動作を繰り返し訓練させるリハビリテーションなどが行われる。
【０００３】
ところで、上記したようなリハビリテーションの効果を検証し、各患者の症状に対応したより効果的なリハビリテーションのメニューを組み立てることが必要とされている。また、新たなリハビリテーションの方法の開発においても必要とされる。従来より、かかるリハビリテーションの効果の検証においては、患者の動作を療法士が目視して行っていた。しかし、より客観性の高い検証をできるよう、患者の動作を定量的に測定するための測定装置が求められている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、脳卒中片麻痺患者などのリハビリテーションに使用され、患者の把持動作における掌握の変位を測定するための測定装置が開示されている。ここでは、患者の握力ではなく、手を自由な状態で握ったり開いたりする掌握の変位の測定がリハビリテーションの効果の検証の１つとして重要であることをまず述べている。その上で、かかる測定装置では、略平行な２本の棒状体からなるグリップを含み、所定の距離以下に互いの位置を規制する固定用ひもをグリップの両端部同士に与えるとともに、弾性体をグリップの間に介在させて該グリップ同士を互いに離間する方向に付勢しておき、患者にグリップを握らせる。グリップの端部には、互いの距離の変位を測定するための光センサが与えられており、光センサからの出力は信号処理装置においてグリップ同士の移動変位に変換され、その結果が表示装置に表示されるようになっている。これにより、リハビリテーションを行いつつ、患者の把持動作における掌握の変位を測定して、該リハビリテーションの効果の検証を与え得るのである。
【０００５】
また、特許文献２でも、リハビリテーションを行いつつ、若しくは、リハビリテーション後に、その効果の検証を与え得る測定装置が開示されている。かかる測定装置では、例えば、シリコンの如き一定の柔軟性のある素材からなる円筒体の内面に歪みを測定する歪みゲージを与え、この歪みゲージから発せられる電気信号を解析処理して、患者が円筒体を手指で把持したときの円筒体の撓み変形量を測定している。すなわち、円筒体が撓むと、これを把持する患者の手指には反力が与えられるが、感覚運動統合機能の低下によってこの反力を知覚できない場合、円筒体が大きく変形してしまうのである。そこで、かかる変形量を測定することで、リハビリテーションの効果の検証を与え得るのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２１９８４３号公報
【特許文献２】特開２０１２−０２４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に開示の測定装置では、円筒体の撓みによる反力を患者が知覚し、これに対応して手指の関節の協調運動を行おうとするが、柔軟性のある円筒体の撓みの状態は多軸変形となって力学的状態が複雑である。すなわち、歪みゲージにより計測された円筒体の変形量と患者の手指に与えられる反力とは必ずしも一定ではなく、患者の動作の定量的な測定の精度に欠けるところがあった。
【０００８】
本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、被験者の動作の定量的な測定を精度よく行うことができて、特に、把持動作に対する感覚運動統合機能の定量評価を可能とする評価装置及びこれに使用されるプローブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による感覚運動統合機能評価装置は、把持動作に対する手指の感覚運動統合機能の定量評価のための評価装置であって、被験者の手指で把持されてその形状変化を電気信号へと変換して出力を発するプローブ及びこれに電気的に接続され前記出力に応じて解析処理を行う解析処理装置を含み、前記プローブは湾曲両端に第１側端部及び第２側端部をそれぞれ有する第１湾曲板体及び第２湾曲板体を含み、前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体は湾曲内面を対向させて配置され、前記第１側端部同士を近接させてこの間にヒンジを与えられ、前記第２側端部の対向する側端面間に所定の間隙を設けた停止位置で停止しており、前記停止位置から前記間隙を狭めるように前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体に力を与えると前記間隙の変位に比例した反力を前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体の間に与える付勢手段を更に含み、前記出力は前記反力に応じて発せられることを特徴とする。
【００１０】
かかる発明によれば、第１湾曲板体及び第２湾曲板体のヒンジ周りの変形によるプローブの形状変化における変位と反力との比例関係を維持し、被験者の動作の定量的な測定を精度よく行うことができ、把持動作に対する手指の感覚運動統合機能を定量評価できるのである。
【００１１】
上記した発明において、前記付勢手段は片持ち支持された一対の板ばねであって、前記出力は前記板ばねに貼付された歪みゲージから得られることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、プローブの形状変化における変位と反力との関係を精度良く、しかも簡便に得ることが出来るのである。
【００１２】
上記した発明において、前記一対の板ばねは、一端部をそれぞれ前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体の前記第１側端部に固定され、前記間隙を狭めると、前記一対の板ばねの他端部をそれぞれ前記第２湾曲板体及び前記第１湾曲板体の前記第２側端部の前記側端面に当接させて撓むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、板ばねの端部を拘束することなく、プローブの形状変化における変位と反力との関係を簡便且つ精度良く得ることが出来るのである。
【００１３】
上記した発明において、前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体は、前記第２側端部の前記側端面に離間して対向するように固定されたプレートを取り付けられ、前記側端面と前記プレートとの間に前記一対の板ばねの他端部が挿入されていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、板ばねの端部を拘束せずに保護し、プローブの形状変化における変位と反力との関係を簡便且つ精度良く得ることが出来るのである。
【００１４】
上記した発明において、前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体は、それぞれ円筒体をその中心軸線を含む２つの面で切り取った前記円筒体の一部であって、前記停止位置において、仮想円上に配置されていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、プローブの形状変化を容易に解析処理出来るのである。
【００１５】
また、本発明によるプローブは、把持動作に対する手指の感覚運動統合機能の定量評価に用いられ、被験者の手指で把持されてその形状変化を電気信号へと変換して出力を発するプローブであって、前記プローブは湾曲両端に第１側端部及び第２側端部をそれぞれ有する第１湾曲板体及び第２湾曲板体を含み、前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体は湾曲内面を対向させて配置され、前記第１側端部同士を近接させてこの間にヒンジを与えられ、前記第２側端部の対向する側端面間に所定の間隙を設けた停止位置で停止しており、前記停止位置から前記間隙を狭めるように前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体に力を与えると前記間隙の変位に比例した反力を前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体の間に与える付勢手段を更に含み、前記出力は前記反力に応じて発せられることを特徴とする。
【００１６】
かかる発明によれば、第１湾曲板体及び第２湾曲板体のヒンジ周りの変形によるプローブの形状変化における変位と反力との比例関係を維持し、このようなプローブを含む評価装置において、被験者の動作の定量的な測定を精度よく行うことができ、把持動作に対する手指の感覚運動統合機能を定量評価できるのである。
【００１７】
上記した発明において、前記付勢手段は片持ち支持された一対の板ばねであって、前記出力は前記板ばねに貼付された歪みゲージから得られることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、プローブの形状変化における変位と反力との関係を精度良く、しかも簡便に与えることが出来るのである。
【００１８】
上記した発明において、前記一対の板ばねは、一端部をそれぞれ前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体の前記第１側端部に固定され、前記間隙を狭めると、前記一対の板ばねの他端部をそれぞれ前記第２湾曲板体及び前記第１湾曲板体の前記第２側端部の前記側端面に当接させて撓むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、板ばねの端部を拘束することなく、プローブの形状変化における変位と反力との関係を簡便且つ精度良く与えることが出来るのである。
【００１９】
上記した発明において、前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体は、前記第２側端部の前記側端面に離間して対向するように固定されたプレートを取り付けられ、前記側端面と前記プレートとの間に前記一対の板ばねの他端部が挿入されていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、板ばねの端部を拘束せずに保護し、プローブの形状変化における変位と反力との関係を簡便且つ精度良く与えることが出来るのである。
【００２０】
上記した発明において、前記第１湾曲板体及び前記第２湾曲板体は、それぞれ円筒体をその中心軸線を含む２つの面で切り取った前記円筒体の一部であって、前記停止位置において、仮想円上に配置されていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、プローブの形状変化の解析処理をより容易にさせ得るのである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による１つの実施例のプローブの斜視図である。
【図２】本発明による１つの実施例のプローブの要部の正面図及び側面図である。
【図３】本発明による１つの実施例の評価装置のブロック図である。
【図４】本発明による１つの実施例のプローブの上面図である。
【図５】本発明による１つの実施例のプローブの上面図である。
【図６】変位に対する反力の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明による１つの実施例としての感覚運動統合機能評価装置のプローブ２０について、図１及び図２を用いて説明する。
【００２３】
図１に示すように、プローブ２０は、略円筒体をその中心軸線を含む２つの平面で切り取った形状を有する湾曲した板体である第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２と、第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２を互いに回動可能に支持するヒンジ２３と、第２把持プレート２２に固定された第１板ばね２５と、第１把持プレート２１に固定された第２板ばね２７と、第１板ばね２５及び第２板ばね２７に貼り付けられた歪みゲージ２８とを含む。
【００２４】
第１把持プレート２１は、湾曲板体であって、湾曲内面（凹側面）２１ａ、湾曲外面（凸側面）２１ｂ、湾曲両端部の側端面である閉口端面２１ｃ及び開口端面２１ｄを有する。同様に、第２把持プレート２２も湾曲内面（凹側面）２２ａ、湾曲外面（凸側面）２２ｂ、湾曲両端部の側端面である閉口端面２２ｃ及び開口端面２２ｄを有する。第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２は、湾曲内面２１ａと湾曲内面２２ａとを対向させつつ、閉口端面２１ｃと閉口端面２２ｃとを互いに対向近接させて配置される。
【００２５】
ヒンジ２３は、板状の第１回動部材２３ｂ及び第２回動部材２３ｃを含み、これらを互いに回動可能に支持する回動軸２３ａからなる。ヒンジ２３は、第１把持プレート２１と第２把持プレート２２を互いに回動可能に支持するよう、対向配置された閉口端面２１ｃ側端部及び閉口端面２２ｃ側端部との間に架設されている。すなわち、ヒンジ２３の第１回動部材２３ｂは湾曲外面２１ｂの閉口端面２１ｃ側に固定され、第２回動部材２３ｃは湾曲外面２２ｂの閉口端面２２ｃ側に固定され、第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２を回動軸２３ａの周囲で回動自在としている。
【００２６】
第１板ばね２５は、ばね鋼などからなる帯状の平板体である。その固定端部２５ｃは、薄板状の固定片２９によって挟まれて、第２把持プレート２２の閉口端面２２ｃにねじで固定されている。固定端部２５ｃの反対側の端部である自由端部２５ｂは、板幅方向の略中央に長手方向端面に開口するスリット２５ａを有し、第１把持プレート２１の開口端面２１ｄに近接配置されている。第２板ばね２７も同様であって、第１把持プレート２１の閉口端面２１ｃに固定端部２７ｃを固定され、且つ、スリット２７ａを有する自由端部２７ｂを第２把持プレート２２の開口端面２２ｄに近接配置させている。
【００２７】
図２を併せて参照すると、第１把持プレート２１には、開口端面２１ｄに対向し離間するように薄板状の係止板２４が柱状のスペーサ２４ａを間に介して固定されている。第１板ばね２５の自由端部２５ｂは、そのスリット２５ａ内にスペーサ２４ａを挿通させるように開口端面２１ｄと係止板２４との間隙内に位置している。これにより、第１板ばね２５の自由端部２５ｂは、開口端面２１ｄに対する第１板ばね２５の長手方向への移動を自在とされつつも、後述するように、プローブ２０の変形により、開口端面２１ｄに当接して移動せしめられ得る。同様に、第２把持プレート２２には、開口端面２２ｄに対向し離間するように薄板状の係止板２６がスペーサを間に介して固定されている。これにより、第２板ばね２７の自由端部２７ｂは、開口端面２２ｄに対する第２板ばね２７の長手方向への移動を自在とされつつ、開口端面２２ｄに当接して移動せしめられ得る。
【００２８】
すなわち、第１板ばね２５は、固定端部２５ｃを第２把持プレート２２の閉口端面２２ｃに固定されて片持ち支持され、自由端部２５ｂに第１把持プレート２１の開口端面２１ｄが当接すると、集中荷重を負荷される片持ち梁とみなすことができる。同様に、第２板ばね２７は、固定端部２７ｃを第１把持プレート２１の閉口端面２１ｃに固定されて片持ち支持され、自由端部２７ｂに第２把持プレート２２の開口端面２２ｄが当接すると、集中荷重を負荷される片持ち梁とみなすことができる。つまり、プローブ２０が変形し、第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２が互いに回動すると、第１板ばね２５及び第２板ばね２７が撓み、この反力が第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２の回動方向と反対方向に生じるのである。
【００２９】
歪みゲージ２８は、第１板ばね２５及び／又は第２板ばね２７の変形を抵抗値の変化として出力出来るように与えられる。例えば、第１板ばね２５の開口端面２１ｄに近接する側の面と第２板ばね２７の開口端面２２ｄに近接する側の面に、第１板ばね２５及び第２板ばね２７の長手方向の歪みをそれぞれ計測できるように貼付され、後述するブリッジ回路１１に接続される（図３参照）。つまり、プローブ２０は、被験者によって把持されて形状を変化せしめられた場合、第１板ばね２５及び第２板ばね２７を撓ませ、歪みゲージ２８の与えられた計測位置における歪みを電気信号として出力するのである。
【００３０】
次に、本発明による１つの実施例としての感覚運動統合機能評価装置１について図３を用いて説明する。
【００３１】
図３に示すように、感覚運動統合機能評価装置１は、解析処理装置１０と上記したプローブ２０とを含む。解析処理装置１０はプローブ２０の歪みゲージ２８に電気的に接続されている。
【００３２】
解析処理装置１０は、それぞれ順に電気的に接続されるブリッジ回路１１、増幅回路１２、Ａ／Ｄコンバータ１３、計算処理部１４及び出力部１５を含む。ブリッジ回路１１は、歪みゲージ２８の電気抵抗値の変化を電圧の変化に変換し、増幅回路１２でこれを増幅、Ａ／Ｄコンバータ１３でデジタル信号に変換して、これに基づいて計算処理部１４で所定の処理を行う。すなわち、計算処理部１４では、第１板ばね２５及び第２板ばね２７の所定位置の歪みを算出するとともに、必要に応じて、後述するような第１板ばね２５及び第２板ばね２７に生じる撓みや、プローブ２０の形状変化を算出する。また、把持動作に対する手指の感覚運動統合機能を評価するための評価値を算出し得る。なお、出力部１５は、計算処理部１４による計算結果や導出された評価値を出力するモニタやプリンタなどの出力装置である。
【００３３】
次に、上記した感覚運動統合機能評価装置１の動作について、図４及び図５を用いて説明する。
【００３４】
図４に示すように、被験者がプローブ２０に接触しておらず、第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２に荷重が負荷されていない場合、第１板ばね２５及び第２板ばね２７は撓みを生じていない。つまり、第１板ばね２５及び第２板ばね２７の自由端部２５ｂ及び自由端部２７ｂは、それぞれ開口端面２１ｄ及び２２ｄに近接した位置にあって、係止板２４及び２６の間にある。このとき、第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２は、これらの湾曲した板体を側壁とする仮想円筒体に沿って配置される。つまり、仮想円筒体の端面に沿って形成される仮想円３０（図１を併せて参照）上に配置されている（停止位置）。
【００３５】
次に、被験者の手指によりプローブ２０を把持させ、開口端面２１ｄと開口端面２２ｄとの間を狭める方向へ荷重を第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２に負荷させる。すると、図５に示すように、第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２が開口端面２１ｄと開口端面２２ｄとの間隙を狭めるようにヒンジ２３の回動軸２３ａを中心にそれぞれ回動する。プローブ２０のこのような形状変化に伴い、第１板ばね２５の自由端部２５ｂは、第１把持プレート２１の開口端面２１ｄに当接して荷重を受け、矢印Ａの方向に向かって移動する。同様に、第２板ばね２７の自由端部２７ｂも、第２把持プレート２２の開口端面２２ｄに当接して荷重を受け、矢印Ｂの方向に向かって移動する。つまり、片持ち支持された第１板ばね２５及び第２板ばね２７が撓む。
【００３６】
ところで、第１板ばね２５及び第２板ばね２７は、それぞれ固定端部２５ｃ及び固定端部２７ｃ（図１を参照）を固定されて、自由端部２５ｂ及び自由端部２７ｂに集中荷重を負荷される片持ち梁とみなすことができる。故に、荷重による撓みの小さい場合、集中荷重Ｐとその位置の撓みδには、ｋをばね定数として、Ｐ＝ｋδの比例関係が成り立つ。
【００３７】
また、第１板ばね２５は、第２把持プレート２２に固定端部２５ｃを固定された上で、第２把持プレート２２に対する第１把持プレート２１の相対的な移動に自由端部２５ｂを追従させ移動する。よって、自由端部２５ｂの変位量は開口端面２１ｄと開口端面２２ｄとの間隙の変位量と等しくなる。また、第２板ばね２７においても同様に、その自由端部２７ｂの変位量は開口端面２１ｄと開口端面２２ｄとの間隙の変位量と等しくなる。つまり、自由端部２５ｂの変位量は自由端部２７ｂの変位量とも等しくなる。
【００３８】
また、第１板ばね２５の自由端部２５ｂ、及び、第２板ばね２７の自由端部２７ｂに負荷される荷重は、第１板ばね２５及び第２板ばね２７の撓みによって生じる反力にそれぞれ等しい。これらの撓みによって生じる反力の合計は第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２の間に負荷される反力となる。すなわち、図６に示すように、開口端面２１ｄ及び開口端面２２ｄの間隙の変位量は、第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２の間で負荷される反力と比例関係となる。しかも、第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２のそれぞれは変形せず、前記した変位量と反力との比例関係は、第１板ばね２５及び第２板ばね２７の撓みによってのみ与えられるものであるから、再現性良く維持され得る。すなわち、歪みゲージ２８からの電気信号についても、前記した変位量又は反力と対応して、再現性良く維持される。
【００３９】
更に、第１板ばね２５及び第２板ばね２７に生じる撓みに応じて、第１板ばね２５及び第２板ばね２７は歪みを生じるが、計算処理部１４（図３参照）では、歪みゲージ２８からの電気信号に応じてこれを算出し、第１板ばね２５及び／又は第２板ばね２７の自由端部２５ｂ及び自由端部２７ｂに負荷される荷重をそれぞれ算出できる。すなわち、
εｘ：計測位置の歪み
Ｅ：板ばねの縦弾性係数
ｌ：板ばねの長さ
ｘ：固定端部から歪みゲージ（計測位置）までの距離
ｂ：板ばねの横幅
ｈ：板ばねの厚さ
ｅ：板ばねの中立軸から歪みゲージ（計測位置）までの距離
とすると、以下の式（１）に基づき、自由端部２５ｂ又は自由端部２７ｂの荷重Ｐが算出できる。
【数１】
2014057636.tif 000003
【００４０】
また、荷重Ｐに基づいて、
Ｉ：板ばねの断面二次モーメント
とすると、以下の式（２）に基づき、第１板ばね２５又は第２板ばね２７の計測位置の撓みｙを算出できる。
【数２】
2014057636.tif 000004
さらに、以下の式（３）に基づき、自由端部２５ｂ又は自由端部２７ｂの撓みｙｔｉｐを算出できる。
【数３】
2014057636.tif 000005
【００４１】
すなわち、自由端部２５ｂ又は自由端部２７ｂの撓みによって生じる反力を歪みゲージ２８の出力から算出でき、プローブ２０の形状変化としての開口端面２１ｄ及び開口端面２２ｄの間隙の変位をも併せて算出することができる。
【００４２】
なお、第１板ばね２５及び第２板ばね２７はその数を変更することもできる。複数の板ばねの撓みの平均値を採用することで、上記した計算の誤差を減じ得る。
【００４３】
最後に、被験者がプローブ２０を机に置いて手離すと、第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２に負荷される荷重が開放され、第１板ばね２５及び第２板ばね２７はそれぞれの撓みによって生じる反力によって、撓みのない位置まで戻る。このとき、第１板ばね２５及び第２板ばね２７の自由端部２５ｂ及び自由端部２７ｂは、それぞれ第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２の係止板２４及び係止板２６の近傍に戻る（停止位置）。
【００４４】
次に、感覚運動統合機能の定量評価法について概略する。なお、必要に応じて多くの方法を適宜採用し得る。
【００４５】
まず、把持動作に対する手指の感覚運動統合機能が低下した被験者においては、形状変化のしやすいプローブ２０を把持しようとしても、その開口端面２１ｄ及び開口端面２２ｄの間隙の大きさを安定させて把持することが困難になる。そこで、例えば、かかる間隙の変位量を数値化し、被験者の把持動作に対する手指の感覚運動統合機能を定量評価し得る。
【００４６】
また、バイオフィードバックを用いた方法も採用され得る。例えば、液晶モニタなどの表示装置からなる出力部１５にプローブ２０の変位又は反力の測定値及び目標値を可視化して表示させる。被験者は、表示に合わせプローブ２０の把持状態を制御する。このとき、目標値に対する測定値の追従性、すなわち、目標値と測定値との差、かかる差を所定の範囲内にするまでの時間、測定値の変化割合などを測定・解析し、手指の感覚運動統合機能を定量評価し得る。
【００４７】
また、被験者にプローブ２０の開口端面２１ｄ及び開口端面２２ｄの間隙の変位をなるべく一定に維持するように手指で把持させる動作を繰り返し訓練させ、把持動作に対する手指の感覚運動統合機能のリハビリテーション器具として機能させ得る。特に、上記したようなバイオフィードバックを採用しても良い。
【００４８】
以上、本実施例によれば、プローブ２０の形状変化をヒンジ２３による回動軸２３ａ周りの１軸回転の開閉動として、停止位置からの開口端面２１ｄ及び開口端面２２ｄの間隙の変位と、これに伴って生じる第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２の間で負荷される反力との比例関係を再現性良く維持し、プローブ２０を把持する患者の把持動作の定量的な測定を精度よく行うことができる。故に、把持動作に対する手指の感覚運動統合機能を定量的に評価できる。
【００４９】
なお、実施例において、第１把持プレート２１及び第２把持プレート２２のそれぞれは変形せず、上記したこれらの間の変位量と反力との比例関係を維持出来る付勢手段であれば、第１板ばね２５及び第２板ばね２７の如き、ばね手段には限定されない。
【００５０】
ここまで本発明による代表的実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。当業者であれば、添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の代替実施例及び改変例を見出すことができるだろう。
【符号の説明】
【００５１】
１      感覚運動統合機能評価装置
１０    解析処理装置
２０    プローブ
２１    第１把持プレート
２２    第２把持プレート
２３    ヒンジ
２５    第１板ばね
２７    第２板ばね
２８    歪みゲージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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