(57)【要約】  脊椎の硬さを測定するための装置は、背中の表面にわたって転がされるローラを支持する骨組みを有する。装置は、制御ボード及びローラを使用して、被験者にわたる軌道を生成するとともに記録し、ローラを使用して被験者に力を加えながら軌道に沿ってローラを動かし、力の方向における物体の変位を記録する。硬さマップが、力に応じた変位を使用して生成される。モータが、３軸でローラを動かすために使用されることができる。
2019512355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者にわたる軌道を生成するとともに記録することと；
制御ボードと骨組みによって支持された物体とを使用し、前記物体を使用して前記被験者に方向ｚに沿って力を加えながら、前記物体を前記軌道に沿って移動させ、前記方向ｚにおける前記物体の変位を記録することと；
前記軌道に対応する硬さマップを決定するために力に応じた前記変位を使用することと；
を含む、
方法。
【請求項２】
前記軌道を生成することは、光ビームを前記被験者にわたって移動させ、前記光ビームのｘ及びｙ座標を記録することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記物体を動かすことは、前記骨組み上のモータを動作させることを含む、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記軌道を生成することは、前記物体を移動させること及びセンサを用いて前記物体の動きを記録することを含む、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記物体はローラを含む、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記変位を記録することは、異なる力に対して反復的に行われる、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記軌道は、前記被験者の背の非脊椎部分にわたっている、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記軌道は、前記被験者の脊椎にわたっている、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記硬さマップは、痛みの記録と関連付けられる、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法は、前記被験者が呼吸を抑えている間にのみ実行される、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
制御ボードと；
ｘ、ｙ及びｚ次元の物体の制御された動きを提供する骨組みであって、前記制御ボードは、前記骨組みを使用して前記物体の動きを制御するとともに被験者にわたる前記物体の動きに対応する軌道を記録するように接続される、骨組みと；
を有し、
前記骨組みは、前記物体を使用してｚ方向において前記被験者に力を加えるための力アプリケータを有し、前記制御ボードは、前記物体が前記軌道に沿って移動するときｘ、ｙ、およびｚ方向の変位を記録するように構成され；
前記制御ボードは、力に応じた前記変位を使用して前記軌道に対応する硬さマップを決定するように構成される；
装置。
【請求項１２】
前記軌道は、前記被験者にわたる光ビームの経路を含む、
請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記骨組みは、前記物体を動かすためのｘ、ｙおよびｚモータを有する、
請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記軌道は、装置の動きを追跡するセンサによって決定される、
請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記物体は、ローラを含む、
請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記硬さマップは、メモリ内の痛みの記録と関連付けられる、
請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
医用診断システム。
【背景技術】
【０００２】
組織の硬さ（tissue  stiffness）は病状によって変化することがよく知られている。例えば、緑内障は、眼の硬さの増加を引き起こす。歴史的に、臨床医は、触診による病理学的変化について組織の硬さを監視してきた。例えば緑内障では、臨床医は患者に眼を閉じて、通常よりも硬く感じるかどうかを確認するために眼球を優しく押す。残念なことに、触診は、組織状態の変化の最初の指標である硬さの小さな変化を検出する際に限定された価値を有することが示されている。幸運なことに、目の触診は、向上した感度、信頼性、精度および安全性を伴って非侵襲的に硬さを測定できる技術に置き換えられた。
【０００３】
同様の状況が、世界で最も一般的で犠牲の大きい筋骨格障害である、腰痛に関して存在する。背痛では、組織への病理学的変化、傷害および変性がすべて脊椎の硬さを変える。緑内障とは異なり、触診は、臨床医（例えば、理学療法士、医師、カイロプラクター）の訓練または意図された介入（例えば、整骨、手術）を問わず、脊椎の硬さを評価するための現在の基準である。
【０００４】
従来技術では、垂直方向の車輪の測定が、ロッドに印刷された定規によって行われる。これは、この措置を取る不正確な方法であり、治療の結果としての硬さの変化を測定するために必要とされることが現在わかっている解決のレベルをもたらさない。この従来の測定の形態はまた、呼吸制御の記載がないため、より正確にならない。測定中に被験者が呼吸している場合、測定値は連続的に変化する。第二に、垂直測定は、一貫性に関して問題となる「目」によって取られる。言い換えれば、オペレータは、定規を見て、次に定規の上で見るものを目測し、それを書き留めなければならない。これらの問題は、垂直ロッドの変位を１００分の１または１千分の１または１ミリメートルまで測定し、その測定値を自動的に記録する電子センサを使用する新しい装置で解決される。
【０００５】
伝統的に、装置は、装置の下の被験者の位置を変えることなく、水平面内の全ての方向に動くことができず、十分に脊椎を評価することができなかった。しかし、臨床医は、脊椎から得られる硬さデータを必要とし、大部分の脊椎は直線的ではなく、特にこれらは臨床評価を必要とする。特許文献１は、従来技術における頭から爪先方向のローラの動きを開示しているが、この動きの測定はない。説明されているのは、手作業で、オペレータが特定のポイントで測定し、次にこれらのポイントを手描きで繋ぎ合せることである。オペレータがデータ収集ポイント間で曲線がどのように描かれているかを解釈しなければならないため、結果は非常に不正確である。
【０００６】
発明者は、硬さを評価するために触診を使用する慣習に対する代替、２００９年１１月２６日に公開された特許文献２に示されているように、高レベルの信頼性、精度、感度で脊柱の硬さを測定するための機械化されたプローブを開発した。本発明者は、脊椎の硬さが病状で変化し、治療によって正常値に戻すことができることを示している。したがって、脊椎の硬さの測定値は、背痛の状態に関連するほんの一握りの客観的測定値のうちの１つであるため、有意な臨床的有望さを示す。このプローブは多少高価で、おそらく２人のオペレータによる長い分析を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５１０１８３５号
【特許文献２】国際公開第２００９１４０７５６号
【発明の概要】
【０００８】
方法が開示され、方法は、被験者にわたる（across  a  subject）軌道（trajectory）を生成するとともに記録すること、制御ボードと骨組み（framework）によって支持された物体（object）とを使用し、物体を使用して被験者に方向ｚに沿って力を加えながら、物体を軌道に沿って移動させ、方向ｚにおける物体の変位を記録すること、軌道に対応する硬さマップを決定するために力に応じた変位を使用すること、を含む。
【０００９】
様々な実施形態では、以下の特徴のうちのいずれか１つ又は複数が含まれ得る：軌道を生成することは、光ビームを被験者にわたって移動させ、光ビームのｘ及びｙ座標を記録することを含む；物体を動かすことは、骨組み上のモータを動作させることを含む；軌道を生成することは、物体を移動させること及びセンサを用いて物体の動きを記録することを含む；物体はローラ（roller）を含む；変位を記録することは異なる力に対して反復的に行われる；軌道は、被験者の背の非脊椎部分にわたっている；軌道は、被験者の脊椎にわたっている；硬さマップは、痛みの記録と関連付けられる；この方法は、被験者が呼吸を抑えている間にのみ実行される。
【００１０】
装置は、制御ボードと；ｘ、ｙおよびｚ次元の物体の制御された動きを提供する骨組みであって、制御ボードは、骨組みを使用して物体の動きを制御するとともに被験者にわたる物体の動きに対応する軌道を記録するように、接続され；骨組みは、物体を使用してｚ方向において被験者に力を加えるための力アプリケータを有し、制御ボードは、物体が軌道に沿って移動するときｘ、ｙ、およびｚ方向の変位を記録するように構成され；制御ボードは、力に応じた変位を使用して軌道に対応する硬さマップを決定するように構成される。
【００１１】
様々な実施形態では、以下の特徴のうちのいずれか１つ又は複数が含まれ得る：軌道は、被験者にわたる光ビームの経路を含む；骨組みは、物体を動かすためのｘ、ｙ及びｚモータを有する；軌道は、装置の動きを追跡するセンサによって決定される；物体は、ローラを含む；硬さマップは、メモリ内の痛みの記録と関連付けられる。
【００１２】
装置および方法のこれらのおよび他の態様は、特許請求の範囲に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
次に、図面を参照して実施形態を説明する。図面において、同様の参照符号は、例として、同様の要素を示す。
【００１４】
【図１】脊椎の硬さを測定するための装置の実施形態の斜視図である。
【図２Ａ】図１の装置で使用されるローラの実施形態の正面図である。
【図２Ｂ】図１の装置で使用されるローラの実施形態の側面図である。
【図２Ｃ】図１の装置で使用されるローラの実施形態の斜視図である。
【図２Ｄ】図１の装置で使用されるローラの実施形態の底面図である。
【図３】脊椎評価装置のいくつかの構成要素の例示の概略図である。
【図４】脊椎評価のための例示の手順の図である。
【図５Ａ】１０Ｎの垂直荷重での装置の単一の試行から収集されたデータのスクリーンショットであり、ガントリの頭から爪先への移動を示す。
【図５Ｂ】１０Ｎの垂直荷重での装置の単一の試行から収集されたデータのスクリーンショットであり、ガントリの横（side  to  side）の移動を示す。
【図５Ｃ】１０Ｎの垂直荷重での装置の単一の試行から収集されたデータのスクリーンショットであり、頭から爪先への移動の間のロッドの垂直変位を示す。
【図６Ａ】例示の曲線の軌道を示す。
【図６Ｂ】複数の質量での図６Ａの軌道に関する例示の表示を示す。
【図７Ａ】例示の多方向軌道を示す。
【図７Ｂ】複数の質量での図７Ａの軌道に関する例示の表示を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
特許請求の範囲によってカバーされることから逸脱することなく、本明細書に記載された実施形態に対して、重要でない変更が行われ得る。
【００１６】
プローブは、ステッピングモータが胃の上の横たわっている被験者の椎骨の上にある皮膚を押すために使用されるところの押込み（indentation）に基づいている。このプローブは、次いで、椎骨が最初に見つけ出されなければならない新しい椎骨に動かされ、次に装置が整列され、その後、プロセスが繰り返されなければならない。押込み力および結果として生じる押込みプローブの変位が記録される。次に、硬さが、結果として得られる変位で割られた加えられた力を決定することによって計算される。
【００１７】
図１を参照すると、装置１０は、皮膚の表面、典型的には背中の表面を転がされるローラ１２を支持する骨組み２２からなる。装置１０で評価されている人は、ローラ１２の下且つ骨組み２２内に置かれたテーブル、ベッド、ストレッチャーまたはベンチの上に横たわることができる。骨組み２２の一端は、被験者が容易に骨組み２２内に入ることを可能にするように開いていることができる。一実施形態では、ローラは、リニアベアリング１６によってＺ軸内に拘束されるが垂直方向に自由に移動することができるロッド１４の端部に取り付けられた車輪である。ロッド上のプラットホーム１８は、増加する質量がロッド１４上に置かれることを可能にし、従って車輪が所望のより大きい（またはより小さい）力で押し下げられることを可能にする。質量は、質量プラットホームに取り付けられた物理的な増分で、または連続的な力の大きさを提供するように設計されたモータを介して加えられることができる。その車輪および質量プラットホームを備えたロッドは、全ての水平方向（Ｘ軸およびＹ軸）に移動可能なガントリ２０によって支持されている。ガントリは、処置テーブルの上を転がされ得るフレーム３２によって支持される。これは、装置が、うつ伏せに横たわる被験者に使用されることを可能にするが、異なる状況（例えば、体重負荷、うつむき（prone）、静的姿勢）で身体を評価するために、装置および被験者の他の向きも可能である。ガントリ２０は、手またはモータによって水平面内（Ｘ軸およびＹ軸）に動かすことができる。取り付け部を持つロッド１４は、手動または取り付けられたモータのいずれかによって垂直平面内で昇降させることができる。
【００１８】
図１において、ｘ軸モータ３４は、ガントリ２０をｘ軸に動かすことができる。ガントリ２０は、ｘ方向にリミットスイッチ３５Ａおよび３５Ｂを備える。図１において、ｙ軸モータ３６は、ロッド１４をガントリ２０に沿ってｙ軸に移動させることができる。ガントリ２０は、ｙ方向にリミットスイッチ３７Ａおよび３７Ｂを備える。モータ３４および３６は、ステッパモータであってもよい。モータ３４および３６はステッパモータであるので、モータ３４および３６を制御するために使用されるステッパモータコントローラは、それぞれのモータ３４および３６、したがってガントリ２０およびロッド１４の位置を検出するステップの追跡を続けることによってセンサとして機能することができる。モータ３４および３６は、ベルト駆動システムと一体化されることができる。２つのベルト３３Ａおよび３３Ｂは、ガントリ２０のいずれかの側のｘ軸上で平行に使用されることができる。モータ３４は、ベルト３３Ａおよび３３Ｂのうちの１つを駆動する一方でガントリ２０は、ベルトのうちの１つの駆動が他方を駆動するように接続を提供する。モータ３６はガントリ２０上の単一のベルト３３Ｃを駆動し、ロッド１４を支持するリニアベアリング１６がベルト３３Ｃによって動かされる。各軸のリミットスイッチは、モータによって動かされる場合に任意の方向の余分な動きを妨げる。全ての平面において、センサはガントリおよびロッドの変位を、視力で読み取る必要のあるツールでは得られない精度のレベルまで連続的に記録する。これらのセンサは、特定の軸を動かすことを担当するモータ内に組み込まれてもよく、またはモータとは独立して使用されてもよい。ガントリ２０には、ロッド１４を上下に移動させるためのリミットスイッチ３９Ａおよび３９Ｂを備えたｚ軸モータ３８も設けられている。Ｚ軸モータ３８はステッパモータである必要はない。モータ３８は、評価フェーズ中にオフにされ、ロッドはｚ方向に自由に動く。モータがオフのときにロッドの位置を記録するために、ｚ軸変位センサ４１が、ロッド１４のｚ方向の動きを記録するために使用される。
【００１９】
モータを使用して全ての軸の動きを制御する実施形態では、モータ制御ボード４０が、モータ３４、３６および３８の方向、速度および位置を制御するように働く。各軸に別個のモータが存在してもよい。モータ制御ボード４０は、図３の例示の概略図に示すように、オペレータがモータ制御パラメータを送信するカスタマイズされたソフトウェア４４とインターフェースするために使用するコンピュータ４２に接続される。同様に、コンピュータに取り付けられたデータ収集ボード４６が、全軸における装置の位置に関連するセンサデータを収集する。データ収集ボード４６はまた、被験者によって制御される様々な電子指標を介して被験者の経験（例えば、不快感レベル）に関する情報を得る。
【００２０】
制御基板は、モータ制御ボード４０、データ収集ボード４６、およびコンピュータに常駐する制御ソフトウェアを含む１つまたは複数の電子素子を含むことができる。モータはリニアアクチュエータを含むことができる。センサは、変位センサであり得る。様々な市販のモータ、データボード、メモリデバイス、コントローラ、コンピュータおよびセンサのいずれかが使用されることができる。個々の機能は、個々のデバイスで実行されてもよいし、制御システムのデバイスおよび要素にまたがって分散されてもよく、他のコンピューティングデバイスは、システムの外部に存在し、有線または無線ネットワークによってシステムに接続されてもよい。
【００２１】
ローラは、図２Ａ−２Ｄに示すように、互いに平行に整列され、例えば、ロッドレシーバ２３およびフランジ２７によってロッド１４に固定されている、２つの車輪２６を有し得る。車輪は、垂直方向に移動して、加えられた荷重が左から右に良好に分散されることを可能にする。これは、脊椎がそのトポロジーにおいて等しくない場合に、一方の車輪が脊椎の片側にすべての荷重をかけるのを防ぐのに役立つ。車輪は、独立して移動してもよいし、一方の車輪の一方向の変位は他方の車輪の反対方向の変位に対応するように、結合されてもよい。車輪は、ピボット軸３０を持つピボット２８を介して結合されることができる。ピボット軸３０は、２つの車輪の間の中心にあり得る。車輪は、旋回する（swivel）ことができ、これは、方向の左／右変化が静止した前向きの車輪を左右に単に引きずる現在の状況ではなく、車輪が左／右方向の変化に同調する（align  to）ことを可能にする。旋回する車輪は、作動中にロッドの中心軸の実質的に後方に位置し得る。
【００２２】
ローラは、異なる脊椎サイズに適応させるために２つの車輪２６の間の距離を変化させる機能を備えることができる。一実施形態では、これは、一連の予め穿孔された穴２５によって達成され、例えば、様々な機構により、車輪２６を所望の穴にねじ込むことによって固定することは、車輪２６の調整可能な左右の位置決めを提供するために使用されることができる。これはまた、被験者のサイズまたは寸法に適合させるために、異なる直径の異なる車輪がシステムに入れ替えられることを可能にする。
【００２３】
装置の動作の一例では、まず軌道が得られる。次いで、物体は軌道を通って動かされ、硬さデータを生成する。また、テスト開始時／終了時に被験者の上に／被験者から離れて物体を上下させるｚモータがある。物体が被験者の上に置かれると、ｚモータはオフになるので、物体は、全てのｘ、ｙ、およびｚ軸の変位がそれぞれｘ、ｙ、およびｚセンサによって得られる状態で、ｚ方向に自由に動くことができる。軌道に対応する硬さマップは、力に応じた変位を使用して作成される。
【００２４】
各軸の変位を決定するための電子センサ４８の使用により、オペレータにソフトウェア上のコマンドを起動させることによっておよび／または同じ動作をトリガするハンドスイッチによって、これらの軸の位置をいつでも記録することが可能である。結果として、モータまたは手によってロッドを特定の位置に移動させ、その後、データ収集ボード４６にこれらの軸位置を記録させることができる。結果は、互いに接続されたときに硬さテストの軌道を作成する一連のデータ座標ポイントである。同様に、一連のポイントは、オペレータまたは臨床医によって識別された解剖学的ランドマークまたは所定の位置に関連する被験者の特定の位置の上にロッドを移動させることによっても作成されることができる。ロッドが所望のポイントと整列することを確実にするために、ロッドの終端に取り付けられたレーザまたはライト２４が、ロッドを被験者上で識別された位置に正確に整列させるために使用されることができる。レーザ２４が被験者の所望の位置と整列する各ポイントで軸位置データを収集することにより、被験者上の所望の経路（すなわち軌道）に沿った組織の硬さを測定することができる特定の軌道を作成することができる。軌道は、この一連の収集されたポイントからモータ制御ボードによって計算される。
【００２５】
レーザまたはライト２４は、ローラ１２に埋め込まれてもよく、またはロッドの終端に取り外し可能に取り付けられてもよい。レーザまたはライトは、レーザまたは光ビームが各車輪の軸を接続する仮想線を通過するように配置され得るが、そうでなければ、レーザ位置が中心軸に対して既知である限り、非常に正確な調節が軌道に対して行われることができる。
【００２６】
計算された軌道により、ロッドは、ローラ１２が被験者に接触するまで下降する前にホームポジションに戻される。オペレータの命令で、ロッドの終端の車輪は、次に、ロッドが自由に垂直軸に移動できる状態で軌道によって指定された経路を通って転がされることができる。ロッドがこの軌道を通って移動するときのロッドの結果として生じる変位は、加えられた質量および被験者の変位応答に依存する。追加の質量が、次いで、オペレータによって加えられ、プロセスが繰り返される。物理的な重さの増分を手作業で加えることにより、質量を加えることができる。このプロセスは、自動化された機械的システムを介してロッド上に／ロッドから外れてウェイトを移動させるか、ロッドに連続的な負荷を追加のモータに供給させるように適応させることができる。この方法では、Ｘ軸およびＹ軸における現在の位置に関連して、硬さの連続的な測定値が生成される。代替的には、ロッドは、ホームポジションに戻されなくてもよいが、代わりに軌道を逆方向に移動してもよい。車輪は、ロッドが逆方向に移動することを可能にするために、１８０度旋回されることができる。
【００２７】
この装置を使用する結果として、脊椎の硬さの３次元評価が作成される。これから、データ硬さが、加えられた質量をとり、それを車輪／ロッド／質量プラットホームの瞬時垂直変位で割ることによって連続的な方法で測定される。この情報は、次に、車輪／ロッド／質量プラットホームが所望の軌道のために水平面内で動かされる２次元経路内で視覚化される。プロセスは、その後、反復的な方法で追加の質量を用いて繰り返される。結果として、硬さの３次元測定値が、一連の加えられた質量に対する与えられた軌道について生成される。軌道に応じて、この硬さ情報は、背中の領域、具体的に椎骨または具体的に非椎骨軟組織に関連し得る。１０Ｎの垂直荷重での単一の試行からの頭から爪先への移動中のガントリの頭から爪先及び横の移動およびロッドの垂直変位に関する例示のデータが、図５Ａ−Ｃに示される。単一の軌道が使用される場合、データは、例えば図６Ａおよび６Ｂに示すように、軌道の３次元的性質および結果として生じる変位を示すために、表示されることができる。同様に、多方向軌道が使用されることができ、得られたデータは、例えば、図７Ａおよび７Ｂに示すように、硬さに関連する地形領域（topographical  regions）として描写されることができる硬さの勾配で表示される。
【００２８】
この装置を使用する例示的な方法が図４に示される。この装置の使用において、背中を露出させた被験者６０は、胃を剛性の高い治療台（rigid  treatment  table）に置くように求められる（５０）。次いで、装置は被験者上に配置され（５２）、ロッドは、被験者に接触しないように引き込まれる。ロッドに取り付けられたレーザまたはライトが、現在のロッドの位置に対して被験者を真下に照らすようロッドと直列になるように揺動される。水平モータが停止された状態で、オペレータはガントリを測定すべき所望の軌道ポイントの上に移動させる。代替的には、モータは、これらの同じ位置に到着するようにオペレータによって制御されることができる。評価されるべき所望の軌道を定める被験者上の各ポイントにおいて、オペレータは、レーザ／ライトが所望の軌道ポイントと整列するまで、モータを水平面内で動かす。オペレータ６２は、次に、ソフトウェアを起動して、この位置におけるモータ座標を記録する。このプロセスは、所望の軌道（直線または曲線）または領域（行および列）に沿った全てのポイントが連続した方法でシステムに記録されるまで繰り返される（５４）。モータ制御ソフトウェアを使用して、車輪／ロッド／質量プラットホームが、追加質量なしで最初に被験者の上に降ろされる。被験者に息を吸い込み、次に息を吐き出し、次に完全に息を吐き出した状態で息を止めるように指示し、オペレータは、ソフトウェアを使用して、被験者の背中にロッドを下ろし、次いで、脊椎の輪郭に従うようにロッドが垂直に動く状態で所望の軌道を通って車輪を移動させる。軌道が完了すると、ソフトウェアによって車輪が被験者から持ち上げられ、水平モータが軌道の開始ポイントにロッドを戻す。軌道が完了する前に被験者が呼吸する必要がある場合、車輪が持ち上げられ、被験者は呼吸を落ち着けることができ、その後プロセスは継続する。このプロセスは、追加の質量で繰り返される（５６）。システムは、オペレータおよび被験者によって制御される緊急停止を有する。加えて、被験者は、データ収集システムに信号を送信する１つまたは一連のインジケータを制御する。これらの信号は、被験者の経験（例えば、不快感）に関連する連続的な尺度を供給するために使用されることができる。この信号は、被験者によって示されたレベルが位置データに関して連続的な変数として収集され得ることを示す他のデータと同期される。このようにして、システムは、３次元硬さデータの上に被験者指示（例えば、痛みレベル）を重ねることによって、データに第４の次元（4th  dimension）を記録する。
【００２９】
椎骨、椎間板、椎間関節（facets）、および他の脊椎構成要素の硬さを正確に決定するために、装置は、脊椎アライメント（spine  alignment）における小または大偏差に従うことができなければならない。装置、又はVertetrackは、椎骨がどのように整列していても、各椎骨を評価できることによって、ユーザが実際の脊椎の硬さを導き出すことを可能にする。これは、オペレータが特定の場所における背中の特定の硬さを評価するカスタム軌道を作成することによって行われる。レーザがロッドと直列に配置された状態で、オペレータは単に、Vertetrackがトレースすべき脊椎に沿ったポイントに装置を移動させる。必要に応じて、これらのポイントは事前に識別され、マークされることができる。レーザが、脊椎の硬さを定量化されるべき所望のポイントと整列するとき、その位置での装置の座標がシステムによって記録される。必要に応じて、多くのポイント又は少ないポイントが収集されることができる。結果は、各椎骨の位置を定義する一連の座標であり、結果として、脊椎の硬さの正確な表現が生成されることができるように、Vertetrackによって追跡される軌道である。この軌道は、脊椎自体の椎骨の位置にかかわらず一定の速度で所望のポイントの各々をローラが通過することを可能にする特定の曲線軌道を計算する特別なコントローラによって生成される。結果は、一定速度での脊椎の硬さの地理的に正しい測定値（geographically  correct  measurement）である。結果として、臨床医は、非脊椎組織から来る尺度ではなく、脊椎の硬さの正確な尺度を提供される。
【００３０】
このシステムは、傍脊椎または他の組織の硬さを測定するために使用され得る。脊椎はその硬さが臨床医にとって興味のある椎骨からなるが、脊椎はまた、脊椎の両側で外側に伸びる筋肉によって制御される。臨床医が脊椎から得た硬さの尺度を望むのと同じくらい、彼らはまた、脊柱に関連する筋肉の硬さの尺度を望んでいる。椎骨の硬さを評価する一連のポイントをデバイスに教える同じプロセスが、傍脊椎組織の硬さを具体的に測定するために使用されることもできる。この方法では、臨床医は、どの硬さの尺度がどの組織に関係するかを知ることができる。これを論理的な結論に導くことによって、この技術は特定の脊椎領域を評価することによって特定のタイプの組織をマッピングするだけでなく、背中の硬さの包括的な状況を作成する一連の行と列で背中全体をマッピングできます。
【００３１】
装置は、本質的に３次元のデータを生成することができる。心臓または他の組織を３次元で見る能力が心機能の理解を向上させるように、３次元で脊椎の硬さを見ることは、臨床医が、硬さの増加または減少の領域だけでなく、これらの領域が脊椎においてどこに正確に位置するかを見ることを可能にする。
【００３２】
収集された硬さデータに加えて、被験者はフィードバック（例えば、疼痛レベル）を記録するための対話型センサを与えられてもよい。この方法では、Vertetrackによって提供される３次元データは、追加の第４の次元を有する。この被験者ベースの情報を用いて、臨床医は、脊椎が過度に硬いか柔らかいかを見ることができるだけでなく、３次元硬さデータのどの領域が、痛みや質量増加による被験者の痛みの変化のような主観的入力に関連するかを見ることができる。
【００３３】
本装置は、被験者の呼吸を補償することができる。我々は、過去に被験者が硬さテスト中に活発に呼吸している場合、結果が不正確であることを示している。Vertetrackの場合、モータはローラの垂直の動きを制御することができる。被験者が呼吸する必要があるとき、モータは、ローラを被験者から持ち上げて測定を停止する。患者が呼気すると、車輪が下降され、測定が継続する。この方法では、呼吸アーチファクトが全くない硬さの測定値が作成される。
【００３４】
特許請求の範囲において、「有する、含む（comprising）」という単語は、包括的な意味で使用され、他の要素が存在することを排除するものではない。クレームの特徴の前の不定冠詞“a”および“an”は、特徴のうちの１より多くが存在することを排除するものではない。本明細書に記載された個々の特徴の各々は、１つ又は複数の実施形態において使用されることができ、本明細書で説明されるだけで、請求項によって定義されるように全ての実施形態に必須であると解釈されるべきではない。
【図１】
2019512355.tif 000003
【図２Ａ】
2019512355.tif 000004
【図２Ｂ】
2019512355.tif 000005
【図２Ｃ】
2019512355.tif 000006
【図２Ｄ】
2019512355.tif 000007
【図３】
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【図４】
2019512355.tif 000009
【図５Ａ】
2019512355.tif 000010
【図５Ｂ】
2019512355.tif 000011
【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
2019512355.tif 000013
【図６Ｂ】
2019512355.tif 000014
【図７Ａ】
2019512355.tif 000015
【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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