(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の下腿に装着して固定するための下腿装着部と、その下腿に続く足の踵および足先をそれぞれ受けるための踵受部および足先受部をそれぞれ有してその下腿装着部の下端部に連結され且つその足先受部がその踵受部回りにその下腿装着部に接近する接近回転方向の相対回転可能に設けられた足受部とを備えた脚装着具と、
前記足受部が前記下腿装着部に対して前記接近方向に相対回転したときにその相対回転を禁止する回転禁止装置と、
前記回転禁止装置によって前記足受部の回転が禁止された状態でその回転方向に作用する筋収縮力を測定する筋収縮力測定装置と
を、含むことを特徴とする痙性測定装置。
【請求項２】
前記足受部を前記下腿装着部に対して前記接近回転方向に相対回転させるための足受部回転装置を含むものである請求項１の痙性測定装置。
【請求項３】
被験者の下腿に装着して固定するための下腿装着部と、その下腿に続く足の踵および足先をそれぞれ受けるための踵受部および足先受部をそれぞれ有してその下腿装着部の下端部に連結され且つその足先受部がその踵受部回りにその下腿装着部に接近する接近回転方向の相対回転可能に設けられた足受部とを備えた脚装着具と、
前記踵受部および前記足先受部をそれぞれ所定高さで支持する踵支持部および足先支持部と、その踵支持部による支持を瞬間的に解除するための支持解除装置とを備えた脚装着具支持台と
を、含むことを特徴とする下肢の痙縮を誘発させ且つその際に生ずる筋の反復収縮の収縮力を測定することによって痙縮度を測定する痙性測定装置。
【請求項４】
前記踵支持部は、前記足受部の回転軸に平行な軸心回りの回動可能に一端部において基台に取り付けられた第１回転腕と、その第１回転腕の他端部に前記軸心に平行な軸心回りの回動可能に取り付けられると共に前記踵受部を支持する第２回転腕とを、含むものである請求項３の痙性測定装置。
【請求項５】
前記第２回転腕は、前記第１回転腕の他端部が取り付けられた中央部において僅かに屈曲した長手状を成し、その一端部が前記第１回転腕に当接する回転位置でその他端部において前記踵受部を支持するものである請求項４の痙性測定装置。
【請求項６】
前記第１回転腕の第１方向への回動を鉛直方向よりもその回動方向に僅かに倒れた状態で支持する第１回転腕支持部材と、前記第１方向とは反対の第２方向への前記第２回転腕の回動を鉛直方向よりもその回動方向に僅かに倒れた状態で指示する第２回転腕支持部材とを、含むものである請求項４の痙性測定装置。
【請求項７】
前記支持の解除に伴って前記足受部が前記下腿装着部に対して前記接近回転方向に相対回転させられたときにその相対回転を禁止する回転禁止装置と、
前記回転禁止装置によって前記足受部の回転が禁止された状態でその回転方向に作用する筋収縮力を測定する筋収縮力測定装置と
を、含むものである請求項３の痙性測定装置。
【請求項８】
前記回転禁止装置は、前記足受部の回転軸に同軸且つその足受部と一体的に回転するように設けられた回転部材と、その回転部材の回転を停止させるために下腿装着部に設けられた回転停止装置とを含むものである請求項７の痙性測定装置。
【請求項９】
前記回転部材は周方向の一部に切欠を有する円環状のカムであり、前記回転停止装置はそのカムにその周方向の移動不能な状態でその外周側から付勢部材によって押し付けられると共に前記切欠に嵌め入れられることによりそのカムの回転を禁止する係合突部を有するものである請求項８の痙性測定装置。
【請求項１０】
前記筋収縮力測定装置は前記下腿装着部の歪みを歪みゲージによって検出して筋収縮力を測定するものである請求項７の痙性測定装置。
【請求項１１】
前記筋収縮力測定装置は前記下腿装着部と前記足受部との相対回転角度を検出するための角度検出装置を含むものである請求項７の痙性測定装置。
【請求項１２】
前記回転禁止装置は、前記支持解除装置が作動して前記踵受部が最下点に至ったときに前記足受部の回転を禁止するものである請求項７の痙性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、痙性、特に下肢の痙性を容易に評価するための測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
痙性は麻痺に伴う副作用であって、筋硬直や脚部運動制御不能などを意味するもので、筋緊張の増加、急激な筋収縮、深部腱反射亢進、筋肉の痙攣、鋏状脚、関節の固定などの症状が挙げられる。痙性治療は、運動訓練の他、神経・筋系障碍を薬物で除去する薬物療法が一般に行われている。
【０００３】
このような痙性治療においては、患者の現在の症状を把握すると共に、治療中にも症状の変化を随時把握することが、適切な治療を行う観点から求められる。従来、痙性の評価としては、下記のような５段階のアシュワース・スケールが一般的に用いられてきたが、この評価基準は医師等の感覚に頼るものであるから主観が入ることが避け難いので、客観的且つ定量的な評価方法が望まれてきた。特に、近年、筋肉の緊張を除去或いは緩和する薬物が開発されてきているが、その評価のためにも定量的な評価方法の確立が必要である。
(アシュワース・スケール)
０：正常な筋緊張
１：四肢を動かしたときに引っかかるようなわずかの筋緊張亢進
２：グレード１よりも筋緊張は亢進するが四肢は簡単に動かすことができる
３：著明な筋緊張の亢進により四肢の他動運動が困難
４：四肢が固く，屈曲，伸展できない
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２５８６９１０号公報
【特許文献２】特開２００３−３１９９２０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「１６．片麻痺における下肢痙縮度測定の比較検討」(リハビリテーション医学、p.294、vol.24、no.5、1987年9月)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、痙性の定量的な評価を行う装置として、足関節痙縮度測定装置(前記特許文献１を参照)や、関節運動機能評価装置(前記特許文献２を参照)が提案されている。
【０００７】
前者は、Ｌ字状の底板・側板・下腿受け部を有する台座と、その台座に回転可能に同軸で設けられた足底枠および可動枠と、可動枠の回転を操作する操作レバーと、操作レバーの回転操作に伴って可動枠によって足底枠を回転させる際の荷重の大きさを検出する荷重検出器と、足底枠の回転角度を検出する角度検出器と、検出された荷重および回転角度を表示記録する表示記録装置とから構成される。このような痙縮度測定装置によれば、験者が可動枠によって被験者の足関節をその回転抵抗力に抗して回転させると、そのときの回転角度と回転抵抗力とから、被験者の足関節の全可動域にわたって、関節の各回転角度におけるこわばり強度や痙縮度を連続して測定できるものとされている。
【０００８】
また、後者は、加速度信号入力装置と評価値算出装置とから構成される。加速度信号入力装置は、人体所定部を持ち上げ自由落下させ或いは電気信号を与えて自由振動させることでその人体所定部の関節角加速度を測定する加速度センサ部と、その信号電圧を増幅する加速度信号増幅部とからなる。その加速度センサ部は、下腿などに一定間隔で装着される２つの加速度計からなる。評価値算出装置は、増幅された関節角加速度を取り込む加速度データ取込部と、取り込まれた関節角加速度データをもとに、実測関節角加速度を算出する加速度データ演算処理部と、実測関節加速度を利用して模擬的に正常時の関節運動の角加速度を算出する関節運動シミュレータ部と、実測関節角加速度および模擬的に算出された正常時の関節運動の角加速度とから関節運動機能の評価値を算出する評価値算出部と、評価値算出部で算出された情報を出力する評価値出力部とからなる。このような関節運動機能評価装置によれば、被験者の下腿部を持ち上げて自由落下させる等だけで、関節運動機能の評価値が算出・出力されることから、前記特許文献１に記載された痙縮度測定装置に比較して測定のための操作が簡略化できるものとされている。
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載された装置は、足関節の回転抵抗力を測定するものである。また、上記特許文献２に記載された装置は、足関節等の振り子運動状の減衰運動を誘発させることにより、その減衰運動をもたらす角加速度すなわち屈曲・伸展方向の加速度を測定するものであるが、その加速度は特許文献１と同様な関節の回転抵抗力により生ずる。したがって、何れの装置も関節粘弾性を測定するものに過ぎず、痙縮度を測定するものではなかった。そのため、痙縮治療に際して患者の症状の定量的な把握にも、新たな薬物の評価にも用いることができず、臨床では全く利用されていなかった。
【００１０】
一方、医療現場では、定量的に把握する試みが行われてきているが(例えば、非特許文献１を参照。)、筋力測定・トレーニング装置を用いる等、大がかりな装置が必要であったり、前記特許文献１にも記載されているように被験者の不安心理をかき立てやすいものであったため、評価段階に留まり実用化には至っていなかった。
【００１１】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、特に下肢の痙縮について、その痙縮度を容易に測定することが可能な痙性測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
斯かる目的を達成するため、第１発明の痙性測定装置の要旨とするところは、(ａ）被験者の下腿に装着して固定するための下腿装着部と、その下腿に続く足の踵および足先をそれぞれ受けるための踵受部および足先受部をそれぞれ有してその下腿装着部の下端部に連結され且つその足先受部がその踵受部回りにその下腿装着部に接近する接近回転方向の相対回転可能に設けられた足受部とを備えた脚装着具と、(ｂ)前記足受部が前記下腿装着部に対して前記接近方向に相対回転したときにその相対回転を禁止する回転禁止装置と、(ｃ)前記回転禁止装置によって前記足受部の回転が禁止された状態でその回転方向に作用する筋収縮力を測定する筋収縮力測定装置とを、含むことにある。
【００１３】
また、第２発明の痙性測定装置の要旨とするところは、(ａ)被験者の下腿に装着して固定するための下腿装着部と、その下腿に続く足の踵および足先をそれぞれ受けるための踵受部および足先受部をそれぞれ有してその下腿装着部の下端部に連結され且つその足先受部がその踵受部回りにその下腿装着部に接近する接近回転方向の相対回転可能に設けられた足受部とを備えた脚装着具と、(ｂ)前記踵受部および前記足先受部をそれぞれ所定高さで支持する踵支持部および足先支持部と、その踵支持部による支持を瞬間的に解除するための支持解除装置とを備えた脚装着具支持台とを、含み、下肢の痙縮を誘発させ且つその際に生ずる筋の反復収縮の収縮力を測定することによって痙縮度を測定することにある。
【発明の効果】
【００１４】
前記第１発明によれば、痙性測定装置は、下腿装着部と足受部とが相対回転可能に連結された脚装着具を備えると共に、それら下腿装着部と足受部とが相対回転させられたときに回転禁止装置によってその回転が禁止され、筋収縮力測定装置によって、その状態でその回転方向に作用する筋収縮力が測定される。そのため、足受部と下腿装着部とを相対回転させることで痙縮を誘発させられた被験者は、下腿屈筋群の長さが伸長した状態に固定されたまま、律動的反復収縮をさせられることになるので、筋収縮力測定装置によって足受部の回転方向に作用する筋収縮力を測定することにより、容易に痙縮度を測定することが可能になる。また、容易に痙縮度の定量的な測定も為し得る。
【００１５】
また、前記第２発明によれば、痙性測定装置は、下腿装着部と足受部とが相対回転可能に連結された脚装着具が、その足受部の踵受部および足先受部を受ける脚装着具支持台に支持されているので、被験者の下肢にその脚装着具を装着すると、その下肢はその脚装着具支持台によって支持された状態になる。その脚装着具支持台には、その踵受部を受ける踵支持部による支持を瞬間的に解除する支持解除装置が備えられていることから、その支持解除装置によって踵支持部による支持を解除すると、被験者の脚の自重によって踵受部が落ち、足先受部は足先支持部によって支持されたままであるので、被験者の下腿と足とが下腿屈筋群の伸長方向すなわち背屈方向に相対回転させられ、延いてはそれらに装着されている下腿装着部と足受部とが相対回転させられる。このようにして、下腿屈筋群が瞬間的に伸長させられることにより、痙縮が誘発されるので、その際に生ずる筋の反復収縮の収縮力を測定することにより、痙縮度を定量的に測定することができる。すなわち、本発明によれば、踵受部の支持を瞬間的に解除可能な構成としたことで、再現性よく、容易に痙縮度を評価することができる。
【００１６】
ここで、前記第１発明は、好適には、前記足受部を前記下腿装着部に対して前記接近回転方向に相対回転させるための足受部回転装置を含むものである。足受部と下腿装着部とを相対回転させる機構は、外部に設け、或いは、そのような機構を設けることに代えて被験者の脚を他者が適宜の方法で回転させて測定を行うこともできるが、上記のように足受部回転装置を備えた構成とすることが好ましい。
【００１７】
上記足受部回転装置は、例えば、前記踵受部および前記足先受部をそれぞれ所定高さで支持する踵支持部および足先支持部と、その踵支持部による支持を瞬間的に解除するための支持解除装置とを備えた脚装着具支持台である。すなわち、前記第２発明の痙性測定装置に備えられる脚装着具支持台を足受部回転装置として設けることができる。
【００１８】
また、好適には、前記踵支持部は、前記足受部の回転軸に平行な軸心回りの回動可能に一端部において基台に取り付けられた第１回転腕と、その第１回転腕の他端部に前記軸心に平行な軸心回りの回動可能に取り付けられると共に前記踵受部を支持する第２回転腕とを、含むものである。このようにすれば、踵支持部に備えられた第１回転腕および第２回転腕を相対回転させることにより、基台に取り付けられた第１回転腕の一端部と、第２回転腕の踵受部の支持部との距離を短くして、踵支持部による支持を容易に瞬間的に解除することができる。
【００１９】
また、好適には、前記第２回転腕は、前記第１回転腕の他端部が取り付けられた中央部において僅かに屈曲した長手状を成し、その一端部が前記第１回転腕に当接する回転位置でその他端部において前記踵受部を支持するものである。このようにすれば、第２回転腕の一端部を引くことによって、容易に踵受部の支持を解除することができる。
【００２０】
また、好適には、前記第１回転腕の第１方向への回動を鉛直方向よりもその回動方向に僅かに倒れた状態で支持する第１回転腕支持部材と、前記第１方向とは反対の第２方向への前記第２回転腕の回動を鉛直方向よりもその回動方向に僅かに倒れた状態で指示する第２回転腕支持部材とを、含むものである。このようにすれば、第１回転腕と第２回転腕とは、全体がやや屈曲した状態で踵受部を受けることになるので、それらの連結部分に力を加えて相対回動させることにより、その屈曲状態を反対方向に変転させることにより、前記踵支持部による支持を容易に瞬間的に解除することができる。
【００２１】
また、好適には、前記痙性測定装置は、前記支持の解除に伴って前記足受部が前記下腿装着部に対して前記接近回転方向に相対回転させられたときにその相対回転を禁止する回転禁止装置と、前記回転禁止装置によって前記足受部の回転が禁止された状態でその回転方向に作用する筋収縮力を測定する筋収縮力測定装置とを、含むものである。このようにすれば、支持が解除されることによって足受部が下腿装着部に対して相対回動させられると、回転禁止装置によって、その回動位置に固定される。そのため、痙縮を誘発させられた被験者は、下腿屈筋群の長さが踵が落ちたときの伸長した状態に固定されたまま、律動的反復収縮をさせられることになるので、筋収縮力測定装置によって足受部の回転方向に作用する筋収縮力を測定することにより、容易に痙縮度を定量的に測定することが可能になる。
【００２２】
因みに、痙縮度は、下腿屈筋群を瞬間的に伸長させたときの筋収縮を発現させる単シナプス反射の亢進や、それに引き続くクローヌス(すなわち律動的反復収縮)の程度を示すものである。痙縮は、例えば足関節では、下腿屈筋群(すなわちヒラメ筋および腓腹筋)を瞬間的に伸長させた時に、筋紡錘からIa神経線維を上行して、単シナプスを介して脊髄内の前角細胞を興奮させ、更に、運動神経を下行して、筋収縮を発現させる単シナプス反射の亢進とそれに引き続くクローヌス(律動的反復収縮)の程度である。神経伝導速度や脚長などにより相違するが、伸長から筋が収縮開始するまでの所要時間は例えば約40(ms)である。また、誘発される痙縮の程度は、筋の伸長速度にも依存する。したがって、痙縮度を測定するためには、以下の３点が必要と考えられる。上記のように、踵が落ちたときに回転を固定することで、筋の長さが固定されるから、容易に痙縮度を測定できるのである。
(１)再現性良く瞬間的に筋を伸長させる。
(２)反射が戻ってくる(筋収縮が開始される)までに筋の長さを固定する。
(３)筋の収縮力を測定する。
【００２３】
また、好適には、前記回転禁止装置は、前記足受部の回転軸に同軸且つその足受部と一体的に回転するように設けられた回転部材と、その回転部材の回転を停止させるために下腿装着部に設けられた回転停止装置とを含むものである。
【００２４】
また、好適には、前記回転部材は周方向の一部に切欠を有する円環状のカムであり、前記回転停止装置はそのカムにその周方向の移動不能な状態でその外周側から付勢部材によって押し付けられると共に前記切欠に嵌め入れられることによりそのカムの回転を禁止する係合突部を有するものである。このようにすれば、カムとその切欠に嵌め入れられる係合突部とによって、簡単な構成で足受部の回転を確実に禁止することができる。上記付勢部材は、例えば圧縮コイルばね、帯状ばね、ゴム等の弾性部材、或いは、油圧シリンダやエアシリンダ等のアクチュエータである。
【００２５】
また、好適には、前記筋収縮力測定装置は前記下腿装着部の歪みを歪みゲージによって検出して筋収縮力を測定するものである。このようにすれば、下肢装着部に伝わる筋収縮力が歪みゲージによって検出されるので、その出力信号を処理することによって、容易に筋収縮力を測定することができる。なお、筋収縮力の測定は、上記歪みゲージに代えて、或いはこれに加えて、前記下腿装着部と前記足受部とを相対回転可能に連結する回動軸に作用する回転トルクをトルクセンサなどで測定するようにしてもよい。
【００２６】
また、好適には、前記筋収縮力測定装置は前記下腿装着部と前記足受部との相対回転角度を検出するための角度検出装置を含むものである。このようにすれば、筋収縮力の変化が下腿部に対する足の角度との関係で得られるため、痙縮度の評価が一層容易になる。
【００２７】
また、好適には、前記回転禁止装置は、前記支持解除装置が作動して前記踵受部が最下点に至ったときに前記足受部の回転を禁止するものである。このようにすれば、支持が解除されることによって踵受部が最下点まで落ちると直ちに足受部の回転が禁止されることから、単シナプス反射による筋収縮が生ずるまでの間に足受部の回転が禁止されるので、筋収縮の亢進およびそれに引き続く律動的反復収縮による筋収縮力が確実に測定でき、一層確実に痙縮度を定量的に測定できる。
【００２８】
また、本発明は、好適には、前記痙性測定装置と、その痙性測定装置の前記復帰力の変化に基づいて、足関節の背屈方向および底屈方向のそれぞれの力の経時的変化を取得する力変化取得手段とを、含む痙性測定システムとして構成される。このようにすれば、前記痙性測定装置により測定された筋収縮の変化に基づいて、痙性評価に必要なデータを取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施例の痙性測定装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１の痙性測定装置における収縮力検出方法を説明する図である。
【図３】図１の痙性測定装置に備えられた回転禁止装置を説明する図である。
【図４】図３の回転禁止装置の作動状態を示す図である。
【図５】図１の痙性測定装置によって痙縮を誘発させる作動状態を示す図である。
【図６】図１の痙性測定装置による測定結果の一例を示す図である。
【図７】支持解除装置の他の構成例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００３１】
図１は、本発明の一実施例の痙性測定装置１０の全体構成を示す図である。図１において、痙性測定装置１０は、脚装着具１２と、脚装着具支持台１４とを備えている。
【００３２】
上記の脚装着具１２は、図１に一点鎖線で示す被験者の下肢１６の足１８を保持するための足受部２０と、その下腿部２２に装着するための下腿装着部２４とを有する。足受部２０には、ゴムなどから成る板状部材２６が備えられると共に、その上に踵を受けるための踵受部２８と、その踵受部２８の側面およびその前方(図１における左方)に足１８を固定するためのベルト３０，３２とが取り付けられたもので、足１８の足先部は、上記板状部材２６の踵受部２８とは反対側の図１における左方部分で受けられることになっている。
【００３３】
また、足受部２０の両側方からは、略上方に向かって一対の固定側支持部材３４(手前側に位置する一方のみを図示。以下の説明において同様。)が突設されている。前記下腿装着部２４は、それら一対の固定側支持部材３４の各々の上端部に紙面に垂直すなわち略水平方向の軸心回りの回動可能に取り付けられた一対の回動側支持部材３６と、その回動側支持部材３６の上端部に取り付けられた下肢上部固定具３８とを備えている。
【００３４】
また、前記脚装着具支持台１４は、平板状の基台４０と、その基台４０上に固定された一対の足先支持台４２および踵支持台４４と、その基台４０の上方の位置においてそれら足先支持台４２および踵支持台４４によって支持された足受部支持板４６とを備えている。前記板状部材２６や固定側支持部材３４等は、この足受部支持板４６上に固定されている。上記一対の足先支持台４２は、それぞれ台４８の上に軸受５０を備えたもので、上記足受部支持板４６の下面に突設された一対の突片５２に回転軸５４が刺し通されることにより、足受部支持板４６をその回動軸５４回りの回動可能に支持している。
【００３５】
また、上記の踵支持台４４は、回転腕支持部５６と滑車支持部５８とが一体的に設けられたもので、その回転腕支持部５６には、第１回転腕６０がその一端部において回動軸６２回りの回動可能に取り付けられ、やや左方すなわち足先支持台４２側に傾斜させられている。第１回転腕６０の他端部には、中央部で屈曲した長手状の第２回転腕６４がその中央部の屈曲部の谷側に設けられた突部において回転軸６６回りの回動可能に取り付けられている。第２回動腕６４の図１において下方に位置する一端部は第１回転腕６０に当接させられ且つ全体が第１回動腕６０と同様な角度で傾斜させられた状態にあり、その一端部にはこれを図１における右方に引くためのワイヤー６８が取り付けられている。第２回動腕６４の他端部は第１回動腕６０の上方に位置して、その他端部に備えられたローラ７０で前記足受部支持板４６を支えている。すなわち、第２回動腕６４は、足受部支持板４６には取り付けられておらず、これを下方から受けるのみである。
【００３６】
なお、前記ワイヤー６８は、前記滑車支持部５８に備えられた２個の滑車７２，７２を経由して図１における左方に引き出されており、その終端にはワイヤー６８を引く際に用いる握り７４が接続されている。
【００３７】
図２は、前記固定側支持部材３４および前記回動側支持部材３６の連結部近傍を拡大して詳しく示したものである。これらの回転軸にはポテンショメータ７６が取り付けられており、回動側支持部材３６の回動角度を電気信号として検出できるようになっている。また、一対の回動側支持部材３６の下端部近傍の前部側側面および後部側側面には、それぞれ歪みゲージ７８が貼り付けられており、それら前部側側面および後部側側面に作用する引っ張り力或いは圧縮力によりその回動側支持部材３６に歪みが生ずると、その変化に応じた電気信号が歪みゲージ７８から検出できるようになっている。
【００３８】
これらポテンショメータ７６から検出された電気信号および歪みゲージ７８から検出され且つアンプ７９で増幅された電気信号は、Ａ／Ｄ変換器８０を経由してデータ処理装置８２に送られる。データ処理装置８２は、CPU、ROM、RAM等を備えたコンピュータで、CPUは、予めROM或いはRAMに記憶されたプログラムに従って、RAMの一時記憶機能を利用しつつ歪み量や回動角度等の演算処理を連続的に行ってその経時変化を順次に記憶し、或いはプリンタやモニタ等の出力装置８４から出力する。
【００３９】
図３は、上記連結部を更に拡大して示したものである。固定側支持部材３４の上端は円弧状を成しており、その周方向の一部には浅い係合凹部８６が備えられている。一方、回動側支持部材３６の下端部には、固定側支持部材３４の上端外周面に向かって突設された突起８８を有する係合レバー９０が回転軸９２回りの回動可能に取り付けられると共に、その近傍には、その係合レバー９０を固定側支持部材３４の上端部に向かって付勢する圧縮コイルばね９４が備えられている。そのため、係合レバー９０は、常にその突起８８が固定側支持部材３４の上端外周面に向かって押圧された状態にある。
【００４０】
図４は、上記図３に示す状態から固定側支持部材３４と回動側支持部材３６とが僅かに相対回動させられた相対回動位置に変化した状態を示している。このように相対回動位置が変化することにより、前記突起８８が前記係合凹部８６の位置まで変位すると、圧縮コイルばね９４によって付勢されている係合レバー９０は固定側支持部材３４に向かって回動軸９２回りに回動させられるので、その突起８８が係合凹部８６に嵌り込む。このように嵌め合わされた状態で係合レバー９０は圧縮コイルばね９４によって固定側支持部材３４に押しつけられた状態にあるから、固定側支持部材３４と回動側支持部材３６との相対回動が禁止される。すなわち、固定側支持部材３４と回動側支持部材３６とは、予め定められた角度だけ相対回動すると、それらの相対回動位置が固定されるようになっている。本実施例においては、これら突起８８，係合凹部８６，圧縮コイルばね９４等で回転禁止装置が構成されている。
【００４１】
以上のように構成された痙性測定装置１０を用いて被験者の下肢１６の痙縮度を測定するに際しては、前記図１に示されるように第２回転腕６４によって足受部支持板４６が支持され、延いては脚装着具支持台１４によって脚装着具１２が支持された状態で、一点鎖線で示すように下肢１６の足１８を足受部２０に乗せる。足１８は、ベルト３０，３２によって固定され、また、下肢１６の上端部、例えば膝のやや下方の部分には、下肢上部固定具３８が取り付けられる。この下肢上部固定具３８は、締め付け過ぎてはいけないが、正確なトルク測定ができるように、できるだけ隙間がないように締め付けることが好ましい。上記の初期状態において、足１８の下腿部２２に対する角度は、例えば底屈10°に設定されている。
【００４２】
この状態で予め起動済のデータ処理装置８２の測定開始操作を行い、しかる後、握り７４を握ってワイヤー６８を勢いよく引くと、第２回転腕６４の一端部がそのワイヤー６８によって図１の右方に引かれ、回転軸６６回りの左回りに回転させられつつ、その回転軸６６を介して第１回転腕６０を回転軸６２回りの右回りに回転させる。これにより、ローラ７０の位置が瞬間的に下がることとなるため、足受部支持板４６はその支持を失い、回転軸５４回りに回転させられる。本実施例においては、第１回転腕６０、第２回転腕６４，ワイヤー６８などによって支持解除装置が構成されている。
【００４３】
この結果、脚装着具１２は、被験者の下肢１６の自重によってその踵受部２８が瞬間的に落ち、図５に示される状態になる。そのため、脚装着具１２は、足受部２０(固定側支持部材３４)に対して下肢装着部２４(回動側支持部材３６)が左回りに相対回動させられ、被験者の下肢１６は、下腿屈筋群が瞬間的に伸長させられ、痙縮が誘発される。なお、このように下肢装着部２４が回動させられた状態においても、回動側支持部材３６は略鉛直方向に沿った向きに保たれるようになっている。このとき、前記図３、図４に示したように、回動側支持部材３６が図３、図４の左回りに回動すると突起８８が係合凹部８６に嵌り込んで回転を禁止するため、被験者の下肢１６は、下腿屈筋群が伸長させられた瞬間に、その状態で長さを固定される。この固定は、背屈角度が5°に達したときに為されるように、突起８８および係合凹部８６の位置が定められている。
【００４４】
そのため、誘発された痙縮すなわち単シナプス反射の亢進やそれに引き続くクローヌス(律動的反復収縮)は、下腿屈筋群の長さが固定されたままで生ずることから、その反復収縮により回動側支持部材３６を撓ませる。その撓みは歪みゲージ７８の歪みによる電気信号として検出されるので、前記データ処理装置８２によって、その電気信号が連続的に採取されて処理されると、その歪みをもたらす筋の収縮力の経時変化が得られ、出力装置８４から出力される。すなわち、痙縮度の定量的データが得られることとなる。本実施例においては、歪みゲージ７８，データ処理装置８２等によって筋収縮力測定装置が構成されている。
【００４５】
上記のようにして測定した筋収縮力の変化を図６に示す。図６において、横軸は経過時間(ms)であり、上側のグラフの縦軸は歪みゲージ７８の出力信号から得られた筋収縮力のトルク値(Nm)、下側のグラフの縦軸はポテンショメータ７６の出力信号から得られた足受部２０の回動角度である。また、筋収縮力のグラフは、背屈方向のトルクが負値、底屈方向のトルクが正値でそれぞれ示されている。回動角度は、背屈方向が正値、底屈方向が負値である。230(ms)付近で踵支持台４４による支持が解除されると、踵が落ちるので直ちに回動角度が正値に著しく振れる。また、回動した状態で足受部２０の回動角度が固定されると共に、痙縮が誘発されることにより、支持解除後に直ちに背屈方向のトルクが著しく増大するが、律動的反復収縮が起きることから、その背屈方向のトルクは増減を繰り返し、次第に小さな値に収束していく。なお、足受部２０の角度は固定されているが、痙縮による僅かな変位が生ずるので、測定中は微妙な角度変化が継続的に生じている。
【００４６】
上記の測定データにおいて、支持解除直後の背屈方向トルクは、足関節底屈筋の筋緊張および関節粘弾性を主として反映し、一般的に足関節が柔軟な人ほどピーク値が高くなる。一方、底屈方向トルクは、高いほど伸張反射が亢進していることを示し、また、連続する底屈方向ピークはクローヌスを検出したものである。また、全計測時間は5秒であるが、図６では測定開始前後の1000(ms)のみを示している。
【００４７】
なお、測定を終えた後、前記係合レバー９０を圧縮コイルばね９４の付勢力に抗して左回りに回動させれば、突起８８と係合凹部８６との嵌め合いが解かれるので、下腿屈筋群の拘束は解除される。
【００４８】
上述したように、本実施例によれば、痙性測定装置１０は、下腿装着部２４と足受部２０とが相対回転可能に連結された脚装着具１２を備えると共に、それら下腿装着部２４と足受部２０とが相対回転させられたときに、突起８８，係合凹部８６，圧縮コイルばね９４等から成る回転禁止装置によってその回転が禁止され、歪みゲージ７８，データ処理装置８２等によって構成される筋収縮力測定装置によって、その状態でその回転方向に作用する筋収縮力が測定される。そのため、足受部２０と下腿装着部２４とを相対回転させることで下肢１６の痙縮を誘発させられた被験者は、下腿屈筋群の長さが伸長した状態に固定されたまま、律動的反復収縮をさせられることになるので、筋収縮力測定装置によって足受部の回転方向に作用する筋収縮力を測定することにより、容易に痙縮度を測定することが可能になる。また、容易に痙縮度の定量的な測定も為し得る。
【００４９】
また、本実施例によれば、痙性測定装置１０は、下腿装着部２４と足受部２０とが相対回転可能に連結された脚装着具１２が、その足受部２０の踵受部２８および足先受部(足受部２０の先端部)を受ける脚装着具支持台１４に支持されているので、被験者の下肢１６にその脚装着具１２を装着すると、その下肢１６はその脚装着具支持台１４によって支持された状態になる。その脚装着具支持台１４は、その踵受部２８を受ける踵支持台４４による支持を瞬間的に解除し得るようになっていることから、被験者の脚の自重によって踵受部２８が落ち、足先受部は足先支持台４２によって支持されたままであるので、被験者の下腿１６と足１８とが下腿屈筋群の伸長方向に相対回転させられ、延いてはそれらに装着されている下腿装着部２４と足受部２０とが相対回転させられる。このようにして、下腿屈筋群が瞬間的に伸長させられることにより、痙縮が誘発されるので、その際に生ずる筋の反復収縮の収縮力を測定することにより、痙縮度を定量的に測定することができる。すなわち、踵受部２８の支持を瞬間的に解除可能な構成としたことで、再現性よく、容易に痙縮度を評価することができる。
【００５０】
図７は、本発明の他の実施例の要部構成を説明する図である。この実施例においては、前記第２回転腕６４に代えて形状の異なる第２回転腕９６が備えられている。第２回転腕９６は、第１回転腕６０と同様に長手状を成すもので、その一端部において第１回転腕６０に回動可能に取り付けられると共に、その他端部において前記足受部支持板４６を支持するようになっている。また、第１回転腕６０の左方には、その左回転を制限する回転制限部材９８が固定されており、また、第２回転腕９６の側面には、図示の位置よりも更に右回転することを禁止する回転制限板１００が固定されている。
【００５１】
また、ワイヤー６８は、第１回転腕６０と第２回転腕９６の連結部に取り付けられている。そのため、この実施例においては、ワイヤー６８を右方に引くと、その連結部が右方に引かれるので、第１回転腕６０は右回転させられ、第２回転腕９６は左回転させられる。これにより、図に破線で示すように、ローラ７０の高さが瞬間的に低くなるので、足受部支持板４６は前記実施例と同様に図７の右端部が瞬間的に落ち、同様に痙縮を容易且つ確実に誘発させ得る。なお、上記図７に示される支持解除装置において、第１回転腕６０および第２回転腕９６の回動を制限するための各部材の構成は、一例であり、回動を制限し且つ支持を解除するまで足受部支持板４６を確実に支持できる範囲で、適宜の構成を採用し得る。
【００５２】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【符号の説明】
【００５３】
１０：痙性測定装置、１２：脚装着具、１４：脚装着具支持台、１６：下肢、１８：足、２０：足受部、２２：下腿部、２４：下腿装着部、２６：板状部材、２８：踵受部、３０，３２：ベルト、３４：固定側支持部材、３６：回動側支持部材、３８：下肢上部固定具、４０：基台、４２：足先支持台、４４：踵支持台、４６：足受部支持板、４８：台、５０：軸受、５２：突片、５４：回転軸、５６：回転腕支持部、５８：滑車支持部、６０：第１回転腕、６２：回動軸、６４：第２回転腕、６６：回転軸、６８：ワイヤー、７０：ローラ、７２：滑車、７４：握り、７６：ポテンショメータ、７８：歪みゲージ、８０：Ａ／Ｄ変換器、８２：データ処理装置、８４：出力装置、８６：係合凹部、８８：突起、９０：係合レバー、９２：回転軸、９４：圧縮コイルばね、９６：第２回転腕、９８：回転制限部材、１００：回転制限板
【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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【図７】
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