(57)【要約】【課題】本発明は、関節部の骨関節腔（裂隙）の測定を定量的に行うことができ、拘縮に対する治療の結果をより正確に把握することができる骨関節裂隙測定装置を得ることを目的とするものである。【解決手段】装着部３１には、関節部に所定の伸張力を加えるエアシリンダが設けられている。装着部３１には、エアシリンダに対して空気を供給・排出することにより装着部３１で発生する伸張力を制御する駆動ユニット３２が接続されている。また、装着部３１には、骨関節裂隙の測定結果を表示するコンピュータ３４が接続されている。コンピュータ３４のモニタには、関節部１に加えられた伸張力とベース４に対する可動体５の変位量との関係が表示される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象となる関節部の両側に位置する人体の近位部及び遠位部のうち、上記近位部に装着されるベース、
上記遠位部に装着され、上記関節部を伸張する方向へ上記ベースに対して移動可能な可動体、
流体の圧力を利用して駆動力を発生し、上記関節部を伸張する方向へ上記可動体を上記ベースに対して移動させて、上記関節部に所定の伸張力を加える流体圧式アクチュエータ、及び
上記ベースに対する上記可動体の変位量を測定する変位測定器
を備えていることを特徴とする骨関節裂隙測定装置。
【請求項２】
上記伸張力と上記変位量との関係を表示する表示手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の骨関節裂隙測定装置。
【請求項３】
上記関節部に対して伸張力を断続的に加えるように上記流体圧式アクチュエータを制御する制御部をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の骨関節裂隙測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、関節部における骨関節腔（裂隙）の大きさの測定を定量的に行うための骨関節裂隙測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば外傷、手術、加齢又は廃用性症候群等の原因により、人体の関節部に拘縮が生じた場合、主に徒手による治療が施されていた。また、電動機の駆動力により関節部を屈曲・伸展させるＣＰＭ装置（持続的他動運動装置）が用いられることもあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の徒手による治療及びＣＰＭ装置による治療では、治療結果を定量的に把握することができず、診断者や被治療者の感覚のみにより治療の進捗状況を把握するしかなかった。従って、不十分な状態のまま治療を終了してしまったり、逆に不必要に治療を続けてしまったりする恐れもあった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、関節部の骨関節腔（裂隙）の測定を定量的に行うことができ、拘縮に対する治療の結果をより正確に把握することができる骨関節裂隙測定装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る骨関節裂隙測定装置は、測定対象となる関節部の両側に位置する人体の近位部及び遠位部のうち、近位部に装着されるベース、遠位部に装着され、関節部を伸張する方向へベースに対して移動可能な可動体、流体の圧力を利用して駆動力を発生し、関節部を伸張する方向へ可動体をベースに対して移動させて、関節部に所定の伸張力を加える流体圧式アクチュエータ、及びベースに対する可動体の変位量を測定する変位測定器を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の骨関節裂隙測定装置は、近位部にベースを装着し、ベースに対して移動可能な可動体を遠位部に装着し、流体圧式アクチュエータにより可動体をベースに対して移動させて関節部に所定の伸張力を加えつつ、変位測定器により可動体の変位量を測定するようにしたので、関節部の骨関節裂隙の測定を定量的に行うことができ、拘縮に対する治療の結果をより正確に把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１はこの発明の実施例１による骨関節裂隙測定装置の要部を示す構成図、図２は図１の装着部を示す側面図である。実施例１では、人体の手指の関節部（近位指節関節）１を測定対象とする骨関節裂隙測定装置を示している。また、関節部１を挟んで隣接する手指の部分を近位部２及び遠位部３としている。
【００１０】
図１において、近位部２及び遠位部３には、関節部１に伸張力を加える装着部３１が装着されている。装着部３１には、装着部３１に対して空気を供給・排出することにより装着部３１で発生する伸張力を制御する駆動ユニット３２が空気給排管３３を介して接続されている。
【００１１】
また、装着部３１には、骨関節腔（裂隙）の測定結果を表示する表示手段としてのコンピュータ３４が信号ケーブル３５を介して接続されている。コンピュータとしては、通常のパーソナルコンピュータを使用することができる。
【００１２】
図２において、近位部２には、ベース４が装着されている。遠位部３には、関節部１を伸張する方向（遠位部３を近位部２から開離させる方向）へベース４に対して移動可能な可動体５が装着されている。
【００１３】
ベース４は、近位部２が挿入される円筒状のベース側保持部６と、ベース側保持部６の内側に設けられた膨張収縮体としての第１エアバッグ７と、ベース側保持部６に固定された支持板８と、支持板８に固定されたシリンダ取付板９とを有している。支持板８には、可動体５の移動を案内するリニアガイド部が設けられている。
【００１４】
可動体５は、遠位部３が挿入される円筒状の可動体側保持部１１と、可動体側保持部１１の内側に設けられた膨張収縮体としての第２エアバッグ１２と、一端部が可動体側保持部１１に連結された連結板１３と、連結板１３の他端部に連結され支持板８のリニアガイド部に沿って直線的にスライド可能なスライド部材１４とを有している。
【００１５】
ここで、関節部１は、その正常でない原因により、真っ直ぐな方向へ伸張できるとは限らないため、可動側保持部１１と連結板１３との間、及び連結板１３とスライド部材１４との間は、それぞれ手指の動きに合わせて自由に角度が変わるように回動自在に連結されている。
【００１６】
第１エアバッグ７は、ベース側保持部６と近位部２との間に介在され、第２エアバッグ１２は、可動体側保持部１１と遠位部３との間に介在される。第１及び第２エアバッグ７，１２は、流体である空気が供給されることにより膨張して近位部２及び遠位部３への拘束力を強め、空気が排出されることにより収縮して拘束力を弱める。
【００１７】
シリンダ取付板９には、流体圧式アクチュエータとしてのエアシリンダ１５のアウタパイプが固定されている。エアシリンダ１５のインナロッドは、スライド部材１４に接続されている。エアシリンダ１５は、流体である空気の圧力を利用して駆動力を発生し、関節部１を伸張する方向へベース４に対して可動体５を移動させて、関節部１に所定の伸張力を加える。エアシリンダ１５、第１及び第２エアバッグ７，１２に対する空気の供給・排出の制御は、駆動ユニット３２により行われる。
【００１８】
ベース４には、ベース４に対する可動体５の変位量を測定する変位測定器１６が搭載されている。変位測定器１６としては、例えばエアシリンダ１５のインナロッドの変位量を測定するデジタルノギスを用いることができる。また、エアシリンダ１５に一体的に搭載又は内蔵されるタイプの変位測定器を用いることもできる。さらに、インナロッドの変位量ではなく、可動体５の変位量を直接的に測定する変位測定器であってもよい。変位測定器１６からの出力信号は、信号ケーブル３５を介してコンピュータ３４に入力される。
【００１９】
図３は図１の駆動ユニット３２を示すブロック図である。駆動ユニット３２は、小形軽量のポータブルタイプとして構成されている。流体供給装置としての小形ガスボンベ２１内に圧縮され収容された空気は、圧力可変レギュレータ２２、電磁弁２３〜２５を介してエアシリンダ１５及びエアバッグ７，１２に供給される。
【００２０】
エアシリンダ１５の駆動力、即ち関節部１に対する伸張力（牽引力）、及びエアバッグ７，１２による拘束力は、圧力可変レギュレータ２２を調節することにより設定される。電磁弁２３とエアシリンダ１５との間には、空気流量を制限することによりエアシリンダ１５の動作速度を調整するスピードコントローラ２６が設けられている。
【００２１】
エアシリンダ１５及びエアバッグ７，１２への空気の供給・排出のタイミングを制御する制御部２７は、シーケンシャルタイマ２８を有している。電磁弁２３〜２５は、シーケンシャルタイマ２８で予め設定された動作プログラムに基づき、シーケンシャルタイマ２８からの指令に応じて開閉動作（加圧・保持・開放）する。
【００２２】
電磁弁２３〜２５及びシーケンシャルタイマ２８への電力の供給は、バッテリ２９により行われる。バッテリ２９としては、例えば乾電池、充電池又は太陽電池等を使用することができる。
【００２３】
エアシリンダ１５には、図２で図示しなかったが、エアシリンダ１５内の圧力を検出する圧力センサ３０が設けられている。圧力センサ３０からの出力信号は、信号ケーブル３５を介してコンピュータ３４に入力される。コンピュータ３４のモニタには、関節部１に加えられた伸張力、即ちエアシリンダ１５による駆動圧力とベース４に対する可動体５の変位量との関係が表示される。
【００２４】
次に、動作について説明する。被測定者がベース側保持部６に近位部２を挿入し、可動体側保持部１１に遠位部３を挿入し、制御部２７の動作プログラムをスタートさせることにより、まず第１及び第２エアバッグ７，１２に空気が供給され、近位部２及び遠位部３に対する拘束力が強められ、ベース側保持部６及び可動体側保持部１１の位置ずれが防止される。第１及び第２エアバッグ７，１２による拘束力（エアバッグ７，１２への供給圧力）が予め設定された力に達すると、第１及び第２エアバッグ７，１２への空気の供給が停止され、以後はその拘束力が維持される。
【００２５】
この後、エアシリンダ１５のアウタパイプ内に空気が供給される。これにより、エアシリンダ１５のインナロッドがアウタパイプから突出する方向へ押し出され、可動体５がベース４に対して移動され、関節部１が伸張される。関節部１に加える伸張力が予め設定された力に達すると、エアシリンダ１５への空気の供給が停止され、しばらくその伸張力が維持された後、今度はエアシリンダ１５から空気が排出される。エアシリンダ１５に対する空気の供給・排出は、シーケンシャルタイマ２８で予め設定された動作プログラムに従って行われる。
【００２６】
このようなエアシリンダ１５による加圧、保持、開放の動作が予め設定された回数繰り返される。即ち、関節部１に対する伸張力の印加は断続的に行われる。そして、圧力センサ３０により伸張力が検出されるとともに、変位測定器１６により可動体５の変位量が測定され、圧力と変位量との関係がコンピュータ３４のモニタに表示される。
【００２７】
このとき、加圧による圧力増大中の変位量、及び開放による圧力減少中の変位量の軌跡もモニタにグラフ表示されるが、加圧時と開放時とでは、変位量は異なる軌跡で変化する。このような繰り返し動作中に見られる複数の測定結果の平均を採ることにより、関節部１の骨関節腔（裂隙）の大きさがより正確に測定される。
【００２８】
このような骨関節裂隙測定装置では、近位部２にベース４を装着し、ベース４に対して移動可能な可動体５を遠位部３に装着し、エアシリンダ１５により可動体５をベース４に対して移動させて関節部１に所定の伸張力を加えつつ、変位測定器１６により可動体５の変位量を測定するようにしたので、関節部１の骨関節裂隙の測定を定量的に行うことができ、拘縮の程度及び拘縮に対する治療の結果をより正確に把握することができる。また、この結果を治療に反映させることにより、より適切な治療を実施することができる。さらに、過去の治療状態や他の人の治療状態との定量的な比較を行うこともできる。
【００２９】
また、エアシリンダ１５により弱い伸張力を加えることができるため、被測定者が痛みを感じることがなく、また空気の圧力を変化させることにより、伸張力の把握・調整を容易に行うことができる。
さらに、流体圧式アクチュエータとしてエアシリンダ１５を用いたので、構造の簡素化及び軽量化を図りつつ、より容易に、一定の弱い伸張力を長時間加え続けることが可能となる。
【００３０】
また、関節部１に対して伸張力を断続的に加えるようにしたので、測定結果の平均を採ることにより、関節部１の骨関節腔（裂隙）の大きさをより正確に測定することができる。
さらに、コンピュータ３４のモニタに伸張力と変位量との関係を表示するようにしたので、関節部１の骨関節裂隙の大きさをより正確に測定することができる。
【００３１】
さらにまた、ベース側保持部６及び可動体側保持部１１の内側には、空気が供給されることにより膨張して近位部２及び遠位部３への拘束力を強め、空気が排出されることにより収縮して拘束力を弱めるエアバッグ７，１２が配置されているので、簡単かつ軽量な構成により、ベース側保持部６及び可動体側保持部１１の位置ずれを防止し、関節部１に対して伸張力を効率良く加えることができる。
【００３２】
また、流体供給装置として小形ガスボンベ２１を用い、駆動ユニット３２をポータブルタイプとしたので、装置全体の持ち運びが容易であり、あらゆる場所で測定を実施することができる。
【００３３】
また、電磁弁２３とエアシリンダ１５との間にスピードコントローラ２６を設けたので、エアシリンダ１５を滑らかに動作させることができ、被測定者に痛みを感じさせずに伸張力を緩やかに加えることができる。
【００３４】
さらに、可動側保持部１１と連結板１３との間、及び連結板１３とスライド部材１４との間は、それぞれ手指の動きに合わせて自由に角度が変わるようになっている（回動自在）ので、手指に過剰な力が加わるのを防止することができる。
【実施例２】
【００３５】
次に、図４はこの発明の実施例２による骨関節裂隙測定装置の駆動ユニットを示すブロック図である。実施例２による駆動ユニット４１では、シーケンシャルタイマ２８によって圧力可変レギュレータ４２が直接制御される。他の構成は、実施例１と同様である。
このような制御システムによっても、構成を簡素化しつつ、関節部１の骨関節腔（裂隙）の測定を定量的に行うことができ、拘縮に対する治療の結果をより正確に把握することができる。
【００３６】
なお、図３及び図４では、圧力センサ３０がエアシリンダ１５に設けられているが、スピードコントローラ２６とエアシリンダ１５との間に設けることもできる。
また、上記の例では、円筒状のベース側保持部６及び可動体側保持部１１を用いたが、ベース側保持部及び可動体側保持部を可撓性のベルトで構成し、近位部及び遠位部に巻き付けて固定するようにしてもよい。
さらに、上記の例ではシーケンシャルタイマを用いて伸張力の印加・解除を自動的に行ったが、診断者が手動で行ってもよい。これにより、駆動ユニットをさらに簡素化することができ、コストを低減できる。
【００３７】
さらにまた、上記の例では、加圧中及び減圧中の変位量も測定したが、関節部に加える伸張力が予め設定された値に達したときの変位量のみを測定してもよい。
また、空気以外の気体や液体の圧力を利用する流体圧式アクチュエータを用いることもできる。
さらに、上記の例では、手指の近位指節関節を測定対象とする骨関節裂隙測定装置を示したが、例えば手指の他の関節、手関節、肘関節、肩関節、又は膝関節など、人体の他関節の測定にも、この発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明の実施例１による骨関節裂隙測定装置の要部を示す構成図である。
【図２】図１の装着部を示す側面図である。
【図３】図１の駆動ユニットを示すブロック図である。
【図４】この発明の実施例２による骨関節裂隙測定装置の駆動ユニットを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  関節部、２  近位部、３  遠位部、４  ベース、５  可動体、１５  エアシリンダ（流体圧式アクチュエータ）、１６  変位測定器、２７  制御部。
【図１】
2005080762.tif 000003
【図２】
2005080762.tif 000004
【図３】
2005080762.tif 000005
【図４】
2005080762.tif 000006