(57)【要約】本発明は、対象（１）の筋骨格系における変化（ＡＬ）を特定する方法を開示する。本方法は、前記対象（１）の状態（Ｓｔ）を表す物理量（Ｑｉ）を検出可能な検出手段（Ｒｉ）を、前記対象（１）と関連付ける工程と、前記物理量（Ｑｉ）を前記検出手段（Ｒｉ）を通じて検出する工程と、前記対象（１）に対する生物力学的モデル（ＭＢｉ）を特定する工程と、前記検出された物理量（Ｑｉ）と前記特定された生物力学的モデル（ＭＢｉ）との関数として筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｊ）との結合運動（ＭＣｉｊ）を決定する工程と、前記結合運動（ＭＣｉｊ）を区分（ＳＥｋ）と関節（ＡＴｚ）との複数の運動ステップ（Ｆｋｚ）に変換する工程と、変化（ＡＬ）を表すパラメータ（ＰＡＬｉ）を計算する工程と、前記計算されたパラメータ（ＰＡＬｉ）を前記筋骨格系における変化閾値（ＳＡＬ）を表す所定の基準値（ＰＲＥＦＩ）と比較する工程と、前記計算されたパラメータ（ＰＡＬｉ）と前記所定の基準値（ＰＲＥＦＯ）との間での不一致の関数として前記変化（ＡＬ）を特定する工程と、一つ以上のグループの筋骨格的病状に対するこの相関性の属性を前記特定された変化（ＡＬ）の関数として決定する工程と、を含む。本方法はさらに、対象（１）の筋骨格系における変化（ＡＬ）を特定するシステムを提供する。【選択図】図２ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象（１）の筋骨格系における変化（ＡＬ）を特定する方法であって、
前記対象（１）の状態（Ｓｔ）を表す物理量（Ｑｉ）を検出可能な検出手段（Ｒｉ）を、前記対象と関連付ける工程であって、前記関連付ける工程が、前記検出手段（Ｒｉ）を前記対象（１）に適正配置する工程および前記検出手段（Ｒｉ）を前記対象（１）に取り付ける工程の一方または両方を含む工程と、
前記物理量（Ｑｉ）を前記検出手段（Ｒｉ）を通じて検出する工程と、
前記対象（１）に対する生物力学的モデル（ＭＢｉ）を特定する工程と、
前記検出された物理量（Ｑｉ）と前記特定された生物力学的モデル（ＭＢｉ）との関数として筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｊ）との結合運動（ＭＣｉｊ）を決定する工程と、
前記結合運動（ＭＣｉｊ）を区分（ＳＥｋ）と関節（ＡＴｚ）との複数の運動ステップ（Ｆｋｚ）に変換する工程と、
前記変化（ＡＬ）を表すパラメータ（ＰＡＬｉ）を前記運動ステップ（Ｆｋｚ）および前記生物力学的モデル（ＭＢｉ）の一方または両方の関数として計算する工程と、
前記計算されたパラメータ（ＰＡＬｉ）と前記筋骨格系における変化閾値（ＳAL）を表す所定の基準値（ＰREFｉ）とを比較する工程と、
前記計算されたパラメータ（ＰＡＬｉ）と前記所定の基準値（ＰREFｉ）との間での不一致の関数として前記変化（ＡＬ）を特定する工程と、
一つ以上のグループの筋骨格的病状に対する、変化の属性を前記特定された変化（ＡＬ）の関数として決定する工程と、
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の変化（ＡＬ）を特定する方法であって、前記特定された変化（ＡＬ）を即時に表示する工程を含む方法。
【請求項３】
先行する請求項のいずれか一に記載の変化（ＡＬ）を特定する方法であって、筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｊ）との前記結合運動（ＭＣｉｊ）を決定する前記工程は、前記筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｉ）とを組み合わせた図形で好ましくは三次元表現で表示する工程
を含む方法。
【請求項４】
先行する請求項のいずれか一に記載の変化（ＡＬ）を特定する方法であって、前記変換ステップにおいて、前記運動ステップ（Ｆｋｚ）は、第一関節（ＡＴｚ）の第一関節パラメータ（Ｐｚ）と、前記第一関節（ＡＴｚ）の運動によって影響される、第二関節（ＡＴｚ＋１）の関数として計算される少なくとも第二関節パラメータ（Ｐｚ＋１）と、の関数として計算され、
前記変化（ＡＬ）を表すパラメータ（ＰＡＬｉ）を計算する前記工程は、さらに前記関節パラメータ（Ｐｚ；Ｐｚ＋１）の関数として行われる方法。
【請求項５】
請求項４に記載の変化（ＡＬ）を特定する方法であって、前記変換ステップにおいて、前記第一関節（ＡＴｚ）との相乗作用による運動と、前記第一関節（ＡＴｚ）によって生成された前記運動を打ち消す運動と、の間の条件で、前記第二関節（ＡＴｚ＋１）は前記第一関節（ＡＴｚ）に対して運動する方法。
【請求項６】
先行する請求項のいずれか一に記載の変化（ＡＬ）を特定する方法であって、
前記対象（１）に対する前記生物力学的モデル（ＭＢｉ）を特定する前記工程は、
シナリオと環境と前記対象（１）に取り付けられる検出手段（Ｒｉ）の数との関数として前記系を較正するためにある特定の測定（Ｍｉ）をユーザに要求する工程と、
実証された測定プロトコルを用いて、人体区分（ＳＥｋ）と関節（ＡＴｚ）との生物力学的記述に基づいて解剖学的肢位のある特定の手順を行うよう前記ユーザに要求する工程と、
を含む方法。
【請求項７】
先行する請求項のいずれか一に記載の変化（ＡＬ）を特定する方法であって、前記関節パラメータ（Ｐｚ；Ｐｚ＋１）は数値パラメータである方法。
【請求項８】
対象（１）の筋骨格系における変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、
前記対象（１）と関連付けられる、前記対象（１）の状態（Ｓｔ）を表す物理量（Ｑｉ）を検出可能な検出手段（Ｒｉ）であって、前記検出手段（Ｒｉ）が前記対象（１）に適正配置されているまたは前記対象（１）に取り付けられている検出手段（Ｒｉ）と、
前記検出手段（Ｒｉ）を通じて前記物理量（Ｑｉ）を検出するように構成される検出ユニット（１０）と、
前記対象（１）に対する生物力学的モデル（ＭＢｉ）を特定するよう構成される特定ユニット（２０）と、
前記検出された物理量（Ｑｉ）と前記特定された生物力学的モデル（ＭＢｉ）との関数として筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｊ）との結合運動（ＭＣｉｊ）を決定するよう構成される決定ユニット（３０）と、
前記生物力学的結合運動（ＭＣｉｊ）を区分（ＳＥｋ）と関節（ＡＴｚ）との複数の運動ステップ（Ｆｋｚ）に変換するよう構成される変換ユニット（４０）と、
変化データを処理するための処理ユニット（６０）であって、
前記変化（ＡＬ）を表すパラメータ（ＰＡＬｉ）を前記運動ステップ（Ｆｋｚ）および前記生物力学的モデル（ＭＢｉ）の一方または両方の関数として計算するように構成される計算モジュール（６１）と、
前記計算されたパラメータ（ＰＡＬｉ）と前記筋骨格系における変化閾値（ＳAL）を表す所定の基準値（ＰREFｉ）とを比較するよう構成される比較モジュール（６２）と、
前記計算されたパラメータ（ＰＡＬｉ）と前記所定の基準値（ＰREFｉ）との間での不一致の関数として前記変化（ＡＬ）を特定するよう構成される特定モジュール（６３）と、
を有する処理ユニット（６０）と、
一つ以上のグループの筋骨格的病状に対する、変化の属性を、前記特定モジュール（６３）によって特定された前記変化（ＡＬ）の関数として、決定するよう構成される分類モジュール（６４）と、
を備えるシステム。
【請求項９】
請求項８に記載の変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、さらに、前記特定された変化（ＡＬ）を表示するよう構成される表示ユニット（７０）を備えるシステム。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、前記決定ユニット（３０）は、前記筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｊ）とを組み合わせた図形で好ましくは三次元図形で表示するよう構成される表示モジュール（３１）を備えるシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、前記筋肉（Ｍｉ）と骨（Ｏｊ）との前記結合運動（ＭＣｉｊ）および前記組み合わせた図形を記憶するための記憶ユニット（８０）を備えるシステム。
【請求項１２】
請求項８〜１１の一つ以上に記載の変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、前記運動ステップ（Ｆｋｚ）は、第一関節（ＡＴｚ）の第一関節パラメータ（Ｐｚ）と、前記第一関節（ＡＴｚ）の運動によって影響される第二関節（ＡＴｚ＋１）の関数として計算される少なくとも第二関節パラメータ（Ｐｚ＋１）と、の関数として計算され、
前記計算モジュール（６１）は、また、前記関節パラメータ（Ｐｚ；Ｐｚ＋１）の関数として、前記変化（ＡＬ）を表すパラメータ（ＰＡＬｉ）を計算するよう構成されているシステム。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれか一に記載の変化（ＡＬ）を特定するシステムであって、
前記特定ユニット（２０）はさらに、
シナリオと環境と前記対象（１）に取り付けられる検出手段（Ｒｉ）の数との関数として前記系を較正するために特定の測定（ＭＩＳｉ）をユーザに要求するよう構成される第一要求モジュール（２２）と、
人体区分（ＳＥｋ）と関節（ＡＴｚ）との生物力学的記述の関数として解剖学的肢位のある特定の手順を行うよう前記ユーザに要求するように構成される第二要求モジュール（２３）と、
を備えているシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ある特定の対象の状態を表すデータを処理する方法およびシステムに関する。
【０００２】
特に、本発明は、対象の状態を表す物理量を処理する方法およびシステムに関する。
【０００３】
より詳細には、本発明は、対象の筋骨格系における変化（アルタレーション）を特定する方法に関する。
【０００４】
以下では、本開示を分かりやすくする目的でのみ、臨床設定（クリニカル・セッティング）およびスポーツ医学において測定される物理量に関して説明を行う。
【背景技術】
【０００５】
人体の運動を検出するための自動システムは市場で入手可能である。これらには、電気・機械的システム、カメラ録画に基づいたシステム、人体に取り付けられた無線システム、およびビデオゲームに基づいたリハビリテーション・システムが含まれる。
【０００６】
これらのシステムはすべて、ある特定のハードウェアから得られるセンサ・データとソフトウェア処理から得られるデータとを組み合わせることにより人体の運動の運動学に関する情報を提供することを目的とする。
【０００７】
人体の運動学を記述する生物力学的モデルを生成することによって、このようなシステムは、人体の区分（セグメント）と関節に関係する図形（グラフィック）情報をユーザに提供する。
【０００８】
このようなシステムのうちの第一グループのものは、ユーザが、観察（モニタリング）されている人体の運動に基づいた動力学的・運動学的情報を含む報告データを生成することができる。
【０００９】
しかしながら、器具／技術および／または方法／測定アルゴリズムに精通していないユーザには、一般的には、既知のソフトウェアプログラムによって処理されたパラメータを解釈するのが難しい。
【００１０】
これは主に、器具と技術、またはその統合が、臨床設定またはスポーツ医学において現在用いられており、複数の身体区分／関節の運動に関係する多数のセットのデータを提供しており、このデータの選択が最適化される実現性がないという事実に起因する。
【００１１】
人体のモニタリングまたは変化の分析を目的とするこのような器具のエンドユーザの能力は、一般に、技術者または科学技術者にはほど遠い。
【００１２】
多数の検出センサが用いられる場合（例えば運動センサおよび筋肉活動のセンサ）、エンドユーザが解釈しなければならないデータのリストが指数関数的に増加し、データの解釈はよりいっそう複雑になる。この場合、筋骨格系に生じる変化の特定を促進するのではなく、むしろ実際には筋骨格系に生じる変化の特定を妨げる。
【００１３】
言い換えれば、報告データを生成するシステムでは、生成された情報の過度な複雑性のために、エンドユーザは、従来技術の製品を用いることが現実的には難しい。
【００１４】
システムの第二グループのものは、手足を縮める（gathered)すなわち運動する対象の数またはある方向に移動するある身体区分の回数に応じた簡単なスコアを提供する仮想環境／ビデオゲームを用いて対象／患者に直接的視覚フィードバックを供給することを目的とするリハビリテーション・システムによって表される。しかしながら、これらのスコアは、動き方には直接的に関連しておらず、したがって、達成される機能性の観点から十分ではない。
【００１５】
同時に、一次的な関節の運動を二次的な関節の運動に対して分析する処理ソフトウェアは知られていない。さらに、身体を現実的に表すためには、上述の視覚的フィードバックにはデータの最適化が必要となる。しかしながら、これらのシステムでは、エンドユーザが得るのは、不正確で不完全な情報であり、ほとんど意味がない。
【００１６】
運動の特定ステップの間にある筋肉が、二次的な筋肉との相乗作用があろうとなかろうと、ある一定数の角度で関節を回転させるよう、作用するよう機能する中枢神経系および学習機構によって制御されるある特定のモデルに応じて、人体の運動が行われることがよく知られている。
【００１７】
従来技術システムによって身体上部に実行される現在の評価は、相乗作用が複数の区分と関節との間に生じる主ステップ（例えば腕を上げる際の前後方向）の間の、分割（セグメンテーション）の運動を考慮していないという欠点がある。
【００１８】
このことは、パラメータが計算される場合に、ある特定の運動のステップの解釈ができないという欠点があることを意味する。
【００１９】
一般的に、運動学または動力学的データを自動的に解釈する方法がないので、変化を特定し、ある特定のリハビリテーション・プログラムを適用し、そしてスポーツでのまたは職場での障害防止プログラムを立案する、示される（及び示されない）従来技術システムの能力は制限される。
【００２０】
臨床の目的のために運動検出データを解釈する場合、人体の特性は一人一人違うことが制限要因として認識されている。実際、生物力学的観点からの人体を記述するために従来技術システムおよび製品において実現されている方法は、一般に、基本的な統計分析に基づく。基本的な統計分析では、標準的な基準データが用いられる場合、対象内および対象間の違いは考慮されない。
【００２１】
ある病状による変化の程度（ディグリー）がプロトコル／生物力学的モデルにおける不正確さによる変化の大きさと同じくらいの程度である場合（コンタシス（Ｋｏｎｔａｘｉｓ）ら）、人体を記述するために用いられる測定モデルまたは生物力学的プロトコルによる違いも制限要因となる。
【００２２】
したがって、もう一度言うと、変化を特定し、ある特定のリハビリテーション・プログラムを適用し、そしてスポーツでのまたは職場での障害防止プログラムを立案する従来技術システム／製品には能力の限界が明らかに存在する。
【００２３】
米国特許出願公開第２０１０／０１９１０８８号明細書（ＵＳ２０１０／０１９１０８８）は、埋没可能なセンサを用いて外科的処置を行うための方法およびシステムを開示している。方法は一つ以上の埋没可能なセンサを配置する工程を含み、すべてのセンサが対象の解剖学的部分に埋没されるよう構成されている。
【００２４】
この記載した方法／システムは侵襲性である。
【００２５】
本発明は、ある特定の対象の筋骨格系における変化を特定する効率的な方法／システムを提供することを目的とする。
【００２６】
本発明の具体的な目的は、変化の正確な特定を保証する、ある特定の対象の筋骨格系における変化を特定する方法／システムを提供することにある。
【００２７】
本発明の他の目的は、専門でない人にとっても理解し使用することが容易な、対象の筋骨格系における変化を特定する方法／システムを提供することにある。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、対象に肉体的苦痛を与えない、対象の筋骨格系における変化を特定する方法／システムを提供することにある。
【発明の概要】
【００２９】
本発明の第一面においては、これらの目的および他の目的は、対象の筋骨格系における変化を特定する方法によって達成される。本方法は、
前記対象の状態を表す物理量を検出可能な検出手段を、前記対象と関連付ける工程と、
前記物理量を前記検出手段を通じて検出する工程と、
前記対象に対する生物力学的モデルを特定する工程と、
前記検出された物理量と前記特定された生物力学的モデルとの関数として筋肉と骨との結合運動を決定する工程と、
前記結合運動を区分と関節との複数の運動ステップに変換する工程と、
前記変化を表すパラメータを前記運動ステップおよび前記生物力学的モデルのいずれかまたは両方の関数として計算する工程と、
前記計算されたパラメータと前記筋骨格系における変化閾値を表す所定の基準値とを比較する工程と、
前記計算されたパラメータと前記所定の基準値との間での不一致の関数として前記変化を特定する工程と、
一つ以上のグループの筋骨格的病状に対する、変化の属性を前記特定された変化の関数として決定する工程と、
を含む。
【００３０】
好ましくは、本発明は、前記特定された変化をリアルタイムに表示する工程を含む。
【００３１】
好ましくは、筋肉と骨との前記結合運動を決定する工程は、前記筋肉と骨とを組み合わせた図形で好ましくは三次元表現で表示する工程を含む。
【００３２】
好ましくは、前記結合運動を区分と関節との複数の運動ステップに変換する前記工程において、前記運動ステップは、第一関節の第一関節パラメータと、第一関節の運動によって影響される第二関節の関数として計算される少なくとも第二関節パラメータと、の関数として計算され、そして、
前記変化を表すパラメータを計算する前記工程は、前記関節パラメータの関数としてさらに行われる。
【００３３】
好ましくは、前記変換ステップにおいて、前記第一関節との相乗作用による運動と、前記第一関節によって生成された運動を打ち消す（コンペンセーション(compensation)）運動と、の間の条件で、前記第二関節は前記第一関節に対して運動する。
【００３４】
好ましくは、前記変換ステップは、関節と一体的な座標系で表現された関節角度を、関節から遠位側にある骨の運動の、骨格と一体的な座標系でのそれぞれの軸の回りの、角度へと、変換することによって行われる。
【００３５】
好ましくは、前記対象に対する前記生物力学的モデルを特定する前記工程は、
シナリオと環境と対象に取り付けられる検出手段の数と中の一つ以上の関数として前記系を較正するためにある特定の測定をユーザに要求する工程と、
実証された測定プロトコルを用いて、人体区分と関節との生物力学的記述に基づいて解剖学的肢位のある特定の手順を行うようユーザに要求する工程と、
を含む。
【００３６】
好ましくは、前記対象に前記検出手段を関連付ける前記工程は、前記対象に前記検出手段を適正配置する工程、および前記対象に前記検出手段を取り付ける工程の中の一つ以上の工程を含む。
【００３７】
好ましくは、前記関節パラメータは数値パラメータである。
【００３８】
好ましくは、前記計算されたパラメータと所定の基準値とを比較する前記工程において、比較の値は「臨床スコア」として表される。
【００３９】
好ましくは、それぞれの「臨床スコア」は、運動によって影響される一つ以上の関節の関節パラメータの関数として、または他の臨床スコアの関数として計算される。
【００４０】
好ましくは、本方法は、前記結合運動を決定する前記工程に続いて、前記結合運動を記憶し、前記筋肉と骨とを組み合わせた図形で好ましくは三次元表現で表示する工程を含む。
【００４１】
好ましくは、前記検出手段を通じて前記物理量を検出する前記工程は、リアルタイムに（即時に）行われる。
【００４２】
好ましくは、方法は、種々の工程においてユーザを案内するための指示手順を提供する工程をさらに含む。
【００４３】
好ましくは、前記ユーザ指示手順は、
物理量の検出を制御する工程、
表示方法を変更する工程、
どのように検出手段を適正配置するかを示す工程、
どのように検出手段を作動させるかを示す工程、
対象に、正しい解析のためにどのように彼／彼女自身を適正配置するかを示す工程、および
データ構造（コンフィギュレーション）／統合（インテグレーション）の質問を対象に示す工程
の中の一つ以上を実行するように構成されたグラフィックインターフェースを提供する工程と、
先の工程の一つ以上の実行の関数として、前記生物力学的モデルを生成する工程と、
を含む。
【００４４】
好ましくは、前記検出手段は、センサ、プローブ、または他の同様なものの中の一つ以上を備える。
【００４５】
本発明の第二面においては、上述の目的および他の目的は、対象の筋骨格系における変化を特定するシステムによって達成される。本システムは、
前記対象と関連付けられる、前記対象の状態を表す物理量を検出可能な検出手段と、
前記検出手段を通じて前記物理量を検出するように構成される検出ユニットと、
前記対象に対する生物力学的モデルを特定するよう構成される特定ユニットと、
前記検出された物理量と前記特定された生物力学的モデルとの関数として筋肉と骨との結合運動を決定するよう構成される決定ユニットと、
前記結合運動を区分と関節との複数の運動ステップに変換するよう構成される変換ユニットと、
変化データを処理するための処理ユニットであって、
前記変化を表すパラメータを前記運動ステップと前記関節パラメータと前記生物力学的モデルとの中の一つ以上の関数として計算するように構成される計算モジュールと、
前記計算されたパラメータと前記筋骨格系における変化閾値を表す所定の基準値とを比較するよう構成される比較モジュールと、
前記計算されたパラメータと前記所定の基準値との間での不一致の関数として前記変化を特定するよう構成される特定モジュールと、
一つ以上のグループの筋骨格的病状に対する、変化の属性を、前記特定モジュールによって特定された前記変化の関数として、決定するよう構成される分類モジュールと、
を有する処理ユニットと、
を備える。
【００４６】
好ましくは、システムは、「臨床スコア」として表される比較値を生成するように構成される比較モジュールを備える。
【００４７】
好ましくは、それぞれの「臨床スコア」は、運動によって影響される一つ以上の関節の関節パラメータの関数として、または他の臨床スコアの関数として計算される。
【００４８】
好ましくは、本システムは、前記特定された変化を表示するよう構成される表示ユニットを備える。
【００４９】
好ましくは、前記決定ユニットは、前記筋肉と骨とを組み合わせた図形で好ましくは三次元図形で表示するよう構成される表示モジュールを備える。
【００５０】
好ましくは、本システムはさらに、前記筋肉と骨との前記結合運動および前記組み合わせた図形を記憶するための記憶ユニットを備える。
【００５１】
好ましくは、変換ユニットは、前記結合運動を区分と関節との複数の運動ステップに変換するよう構成されており、そして、前記運動ステップは、第一関節の第一関節パラメータと、前記第一関節の運動によって影響される第二関節の関数として計算される少なくとも第二関節パラメータと、の関数として計算される。
【００５２】
好ましくは、前記特定ユニットはさらに、
シナリオと環境と対象に取り付けられる検出手段の数と中の一つ以上の関数として前記系を較正するためにある特定の測定をユーザに要求するよう構成される第一要求モジュールと、
人体区分と関節との生物力学的記述に基づいて解剖学的肢位のある特定の手順を行うようユーザに要求するように構成される第二要求モジュールと、
を備える。
【００５３】
要約すると、本発明の方法／システムは、少なくとも以下の技術的効果を達成する。
【００５４】
ある特定の対象の筋骨格系における変化を検出するので、効率的である。
【００５５】
変化を正確に特定する。
【００５６】
専門でない人にとっても理解し使用することが容易である。
【００５７】
非侵襲性であるので、対象に肉体的苦痛を与えない。
【００５８】
説明した技術的効果／利点および他の技術的効果／利点は、添付の図面を参照して以下に説明する限定するものではない例を用いて例示する例示的な実施形態の説明からより詳細に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の方法を実現可能な部品を示す本発明のシステムのブロック図である。
【図２ａ】図１のブロックの詳細な図である。
【図２ｂ】図１のブロックの詳細な図である。
【図３】図１のブロックの詳細な図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
具体的に図面を参照して、図１は対象の筋骨格系における変化を特定するシステムを示す。システムは、検出手段Ｒｉと検出ユニット１０と特定ユニット２０と決定ユニット３０と表示ユニット３１と変換ユニット４０と処理ユニット６０とを備える。検出手段Ｒｉは、対象１と関連付けられ、対象１の状態Ｓｔを表す物理量Ｑｉを検出できる。検出ユニット１０は、検出手段Ｒｉを通じて物理量Ｑｉを検出するように構成される。特定ユニット２０は、対象１に対する生物力学的モデルＭＢｉを特定するよう構成される。決定ユニット３０は、検出された物理量Ｑｉと特定された生物力学的モデルＭＢｉとの関数として筋肉Ｍｉと骨Ｏｊとの結合運動ＭＣｉｊを決定するよう構成される。表示ユニット３１は、筋肉Ｍｉと骨Ｏｊの結合運動ＭＣｉｊを全体的に組み合わせた図形で表示するように構成される。変換ユニット４０は、結合運動ＭＣｉｊを区分ＳＥｋと関節ＡＴｚとの複数の運動ステップＦｋｚに変換するよう構成される。処理ユニット６０は、計算モジュール６１、比較モジュール６２と特定モジュール６３と分類モジュール６４とを備える。計算モジュール６１は、変化ＡＬを表すパラメータＰＡＬｉを計算するよう構成される。比較モジュール６２は、計算されたパラメータＰＡＬｉを所定の基準値ＰREFｉと比較するよう構成される。特定モジュール６３は、計算されたパラメータＰＡＬｉと所定の基準値ＰREFｉとの間での不一致(failed matching)の関数として変化ＡＬを特定するよう構成される。分類モジュール６４は、一つ以上のグループの筋骨格的病状に対する変化ＡＬの属性を、特定された変化ＡＬの関数として、決定するよう構成される。
【００６１】
第一の好ましい実施形態において、本発明は、野球投手の筋骨格の運動に適用される。
【００６２】
対象の状態Ｓｔを表示する物理量Ｑｉを検出可能な検出手段Ｒｉは、投手に関連付けられる。
【００６３】
具体的には、前記検出手段Ｒｉは、前記対象１に該検出手段Ｒｉを適正配置（ポジショニング）する、および／または前記対象１に該検出手段Ｒｉを取り付けることにより、対象１に関連付けられる。
【００６４】
好ましくは、検出手段Ｒｉは、センサＲ１に基づいたプラットフォームを備え、好ましくはＷｉ−ＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続を通じて互いに時間を同期させる。
【００６５】
好ましくは、プラットフォームは、センサが装着された、専用の引っ張って外せる（プル・オフ）ストラップまたは肌もしくは組織用の接着剤を用いて、対象の身体に取り付けられる。センサには、対象の状態Ｓｔを表す物理量Ｑｉを検出するためのプラットフォームが組み込まれている。
【００６６】
代替的にまたは追加的に、検出手段Ｒｉは、筋電計プローブＲ２を備える。筋電計プローブＲ２は、好ましくは、筋肉の表面に適正配置されプローブＲ２に接続されたペアの電極によってモニタリングされる電気的活動、筋収縮を検出することにより測定する。
【００６７】
検出ユニット１０は、検出手段Ｒｉを通じて物理量Ｑｉを検出するように構成される。
【００６８】
検出ユニット１０は、リアルタイムで動作し、情報をつまり前述の検出手段Ｒｉまたは同様なものから得られる物理量Ｑｉを収集し、物理量Ｑｉを時間に応じて並べて、低位のグラフィックユーザインタフェースに具体的には特定ユニット２０に該情報を送信する。
【００６９】
特定ユニット２０は、対象１に対する生物力学的モデルＭＢｉを特定するよう構成される。
【００７０】
本発明は、本発明の方法のすべての工程においてユーザを案内するユーザ指示手順を含む。
【００７１】
言い換えれば、本発明は、ユーザが方針（ストラテジー）を特定し方針に関して判断すること、補正を行うこと、検査を受ける対象または他の作業者と通信すること、デジタル報告書を作成することを支援するある特定の「ウィザード」を含む。
【００７２】
達成される技術的効果は、本発明のプロセスを、専門でない人にとっても理解し使用することが容易となることにある。
【００７３】
ユーザ指示手順はグラフィックインターフェース２１を含む。グラフィックインターフェース２１は、
物理量Ｑｉの検出を制御する工程、
表示方法を変更する工程、
どのように検出手段Ｒｉを適正配置するかを示す工程、
どのように検出手段Ｒｉを作動させるかを示す工程、
対象１に、正しい解析のためにどのように彼自身を適正配置するかを示す工程、および
データ構成／統合をエンドユーザに示す工程
の中の一つ以上を実行するように構成される。
【００７４】
先の工程の一つ以上の実行の関数として、対象１の生物力学的モデルＭＢｉの生成が行われる。
【００７５】
達成される技術的効果は、測定プロトコル、処理アルゴリズムおよび適用される技術に精通していないユーザのための臨床情報の仮想表現が生成されることにある。
【００７６】
言い換えれば、特定ユニット２０によって制御されるステップ・バイ・ステップ手順を通じてユーザを案内するボタンおよび制御器（コントロール）がグラフィックインターフェース２１に提供される。
【００７７】
第一スクリーンは、検出手段Ｒｉを作動させるための手順と、検出手段Ｒｉとの接続と、対象１が行うよう要求される運動のタイプの選択、二つ以上の検出手段Ｒｉの情報の追跡を続ける必要がある否かと、必要とされる表示のタイプと、を示す。
【００７８】
検出手段との接続は、自動的に作動され、ユーザが専用押しボタンによって解析を停止することを決定するまで維持される。
【００７９】
第二スクリーンにおいて、対象１の身体に既に接続されている検出手段Ｒｉをどのように適正配置するかをユーザに説明する。好ましくは、指示は、スクリーンに一体化されたビデオの態様で行われる。
【００８０】
第三スクリーンにおいて、特定ユニット２０は、検出ユニット１０を介して検出手段を作動させる。そして、検出ユニット１０の出力過渡現象を安定させることができるよう次のステップに進む前に、所定時間（例えば１０秒）待つようにユーザに要求する。
【００８１】
また、第三スクリーンは、対象がこの間に行うことができる運動を、そして次に同じ対象１に静止姿勢を維持させるまたは実証された測定プロトコルに基づいた検出の信頼性のためのある特定の動的運動を行わせる要求を示す。
【００８２】
先のステップのように、好ましくは、指示は、スクリーンに一体化されたビデオの態様で行われる。
【００８３】
このステップの最後に、特定ユニット２０は、特定された検出手段による解析に関係する人体区分の生物力学的記述ＭＢｉを生成する。
【００８４】
達成される技術的効果は、検出手段Ｒｉと対象の被分析部分の解剖学的身体区分（例えば胴、肩甲骨および上腕骨）との間の一定の比を維持することにある。
【００８５】
さらに言い換えて、要約すると、対象１に対する生物力学的モデルＭＢｉの特定は、
シナリオ、環境および／または対象１に取り付けられる検出手段Ｒｉの数との関数として前記系を較正するためにある特定の測定Ｍｉをユーザに要求する工程と、
人体区分と関節との生物力学的記述に基づいて解剖学的肢位（アナトミック・ポジショニング）のある特定の手順を行うようユーザに要求する工程と、
を含む。
【００８６】
達成される技術的効果は、生物力学的モデルとハードウェア部品との両方における誤差による同じ対象の以降の解析間のばらつきまたは異なる対象の同様の解析間のばらつきを確実に制限する、対象に対して個別に最適化された複数区分・複数関節解析である。
【００８７】
さらに、生成されたデータの信頼性、およびシステムの全体としての信頼性が向上する。
【００８８】
解析の最後に、特定ユニット２０は、ユーザにフィードバックを提供し、解析に関係する人体区分の生物力学的記述ＭＢｉの生成が正常に完了したことを確認する。この生成が正常に完了していない場合、特定ユニット２０は再び先のステップを繰り返すようユーザに要求する。
【００８９】
本発明は決定ユニット３０を備える。
【００９０】
決定ユニット３０は、検出された物理量Ｑｉと特定された生物力学的モデルＭＢｉとの関数として筋肉Ｍｉと骨Ｏｊとの結合運動ＭＣｉｊを決定するよう構成される。
【００９１】
筋肉Ｍｉおよび骨Ｏｊをそれぞれ図２ａおよび図２ｂに示す。
【００９２】
第四スクリーンにおいて、決定ユニット３０は、それぞれのデータ試料の関節運動学的運動をリアルタイムに計算するために、先の工程の生物力学的モデルＭＢｉを用い、そして、それを関節回転角を抽出する方法と組み合わせる。
【００９３】
具体的には、関節角度には、肩関節、肩甲上腕関節、肩甲胸郭関節の３Ｄ回転角が含まれる。
【００９４】
３Ｄ環境において仮想関節をモニタリングするために、それぞれのデータ試料に関して、角度で表現されるこれらの値は、以前にユーザによって選択された表示方法に転送される。
【００９５】
決定ユニット３０の特定の部分が、３Ｄ運動（つまり結合運動ＭＣｉｊ）を生成するよう値が変換される方法を確認（チェック）する。
【００９６】
図２ｂを参照して、結合運動３Ｄは、仮想３Ｄ環境において骨によって表現される胴、頭、肩甲骨、上腕骨、前腕、および左右両側の手を含む人間の骨格の形式で表示される。
【００９７】
決定ユニット３０の表示モジュール３１は、筋肉Ｍｉと骨Ｏｊとを組み合わせた図形で好ましくは三次元図形で表示するよう構成される。
【００９８】
変換は、関節と一体的な座標系で表現された関節角度を、関節から遠位側にある骨の運動の、骨格と一体的な座標系でのそれぞれの軸の回りの、角度へと、変換することによって行われる。使用される角度の値と骨運動の対応する角度との間の比が測定のどの瞬間でも１：１となるように、変換は実行される。
【００９９】
仮想環境は、対象１の特性に基づいて男性または女性およびサイズすなわち身長の違う骨格に仮想アバターを重ねる工程を含むことができる。アバターは、アバターと骨格との間の直接変換に基づいて骨格の運動に従って一体的に動く。
【０１００】
図２ｂの骨格におけるそれぞれのペアの骨に関して、上肢の腱および外面筋肉を、人間の上肢の筋肉を表すテクスチャーを用いて、図２ａに示す。
【０１０１】
腱の長さおよびテクスチャーの色は、プローブＥＭＧからリアルタイムに得られる電気信号（ｍＶ）の値に基づいて、動的に制御される。一セットの閾値が、ソフトウェアの構成（コンフィギュレーション）セクションにおいてユーザによって選択される。これらの閾値（μＶ）は、それぞれの筋肉の信号の値に基づいてそれぞれの筋肉のテクスチャーの色を変えるよう用いられる。
【０１０２】
達成される技術的効果は、運動と相関関係がある筋肉活動を迅速にそして簡単に理解できることにある。
【０１０３】
一連の再生および記録制御は、表示を開始、中断、記録するのを可能にする標準的な押しボタンによって特定される。
【０１０４】
本発明は、前記結合運動（ＭＣｉｊ）を区分（ＳＥｋ）および関節（ＡＴｚ）の複数の運動ステップ（Ｆｋｚ）に変換するように構成される変換ユニット４０（図１）を備える。
【０１０５】
言い換えれば、変換ユニット４０は、先に記録されたプロセスの分割（セグメンテーション）を実行して、運動のステップを特定する。
【０１０６】
つまり、運動ステップＦｋｚは、第一関節（ＡＴｚ）の第一関節パラメータ（Ｐｚ）と、前記第一関節（ＡＴｚ）の運動によって影響される第二関節（ＡＴｚ＋１）の関数として計算される少なくとも第二関節パラメータ（Ｐｚ＋１）と、の関数として計算される。
【０１０７】
運動をその主なステップへと分割すること（セグメンテーション）によって達成される技術的効果は、運動の間の複数の身体部分の動作に基づいて筋骨格系における変化を特定できることにある。このことは、ある特定のセグメント／関節／筋肉のための正しいリハビリテーション・プログラムについての理解に役立つ。
【０１０８】
特定された運動ステップは、それぞれのデータ試料に対して計算された角度の値を用いて各点毎に更新される、デカルト平面ＸＹを示す専用パネルを備える第四スクリーンの第二部分に表示される。
【０１０９】
ある特定の制御押しボタンを用いて、ユーザは、リアルタイム表示に用いられた同じタイプの、先に記録された値を示すようにデカルト平面のある特定の背景を見える状態にするか否かを選択できる。
【０１１０】
デカルト平面に表示されるデータのタイプは、検査を受ける対象に応じて選択される。
【０１１１】
対象が野球選手であるので、彼のピッチング動作が検査される。Ｘ軸は、彼の上腕骨の外転の回転を示しており（値は度）、Ｙ軸は肩甲骨の軸回転を示している（値は度）。
【０１１２】
ユーザがストップ押しボタンを押した場合、すなわち、シミュレーションを中断する場合、メモリ・ユニット８０（図１）は、仮想３Ｄ運動およびグラフィック・セッションをファイルに好ましくは占有的（プロプライエタリ）に記憶する。
【０１１３】
本発明は、変化データを処理するための処理ユニット６０を備える。
【０１１４】
処理ユニット６０は、変化ＡＬを表すパラメータＰＡＬｉを、運動ステップＦｋｚと関節パラメータ（Ｐｚ；Ｐｚ＋１）と生物力学的モデルＭＢｉの中の一つ以上の関数として計算するように構成される計算モジュール６１を備える。
【０１１５】
達成される技術的効果は、解釈し、記憶し、比較し、そして共有するのが容易な数が得られることにある。
【０１１６】
言い換えれば、野球のピッチングに関係する範囲で、ある特定のパラメータの数ＰＡＬｉを用いて、第五スクリーンは、記憶ユニット８０による記憶の結果および計算モジュール６１の結果を表示する。
【０１１７】
特定されたそれぞれのステップに関して、上腕骨の外転の角度２０°、４０°、６０°、８０°、１００°および１２０°における肩甲骨の回転の角度の最大値間の比が先に計算されており、その結果、合計６つの数が棒グラフに提供される（図３）。
【０１１８】
処理ユニット６０はさらに、計算されたパラメータＰＡＬｉと前記筋骨格系における変化閾値ＳALを表す所定の基準値ＰREFｉとを比較するよう構成される比較モジュール６２を備える。
【０１１９】
言い換えれば、もしユーザが背景に以前に読み込んだ基準データまたはリモート（遠隔）データを選択していれば、棒グラフ表現は、二次的な棒グラフ表現を一次的な棒グラフ表現に加えて、以前のものとは異なる色で自動的に表示することになる。
【０１２０】
処理ユニット６０はさらに、計算されたパラメータＰＡＬｉと所定の基準値ＰREFｉとの間での不一致の関数として変化ＡＬを特定するよう構成される特定モジュール６３を備える。
【０１２１】
比較値は、特に比の値は、最後に「臨床スコア」として表現され、先の値（比値の平均）をすべてまとめた総合スコアがユーザに示される。
【０１２２】
それぞれの「臨床スコア」は、運動によって影響される一つ以上の関節ＡＴｚの関節パラメータＰｚの関数として、または他の臨床スコアの関数として計算される。
【０１２３】
達成される技術的効果は、関節運動または筋収縮の一以上の負の効果と比較した関節運動または筋収縮の一以上の正の効果から導き出すスコアの重み付け（例えば補償（コンペンセートリー(compensatory)）効果）と同時に、変化を特定する際の正確さおよびエラー耐性（ロバストネス）の向上にある。
【０１２４】
本発明は、一つ以上のグループの上肢の筋骨格的病状に対する、変化の属性を、特定された変化ＡＬの関数として、特に、上肢が対応する運動ステップＦｋｚの関数として、決定する分類モジュール６４を備える。
【０１２５】
このために、本発明は、特定された変化ＡＬを表示するよう構成される表示ユニット７０を備える。
【０１２６】
それぞれの特定されたステップに関して、同じスクリーンが、ＥＭＧ信号に基づいて計算された量に関する二次的な棒グラフ情報を表示する。
【０１２７】
ある特定のＰＤＦファイルに報告の詳細をすべて印刷するためのある特定の制御押しボタンがスクリーン上に配置される。
【０１２８】
本発明の第二の好ましい実施態様において、本発明は、外科医が関節を人工器官で置き換えるために切開侵襲法を用いて患者の損傷した膝を手術する、患者の外科的調整のシナリオに適用される。
【０１２９】
患者（つまり対象１）が、彼の状態Ｓｔを表す物理量Ｑｉを検出可能な検出手段Ｒｉと関連付けられる。
【０１３０】
特に、検出手段Ｒｉは、対象１と、胸骨と腿と損傷した膝に隣接している脛骨とにおいて、関連付けられる。
【０１３１】
好ましくは、検出手段Ｒｉは、センサＲ１に基づいたプラットフォームを備え、好ましくはＷｉ−ＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続を通じて互いに時間を同期させる。
【０１３２】
好ましくは、プラットフォームは、対象の状態Ｓｔを表す物理量Ｑｉを検出するために区分に動かないよう固定できるように、専用のプル・オフ・ストラップまたは肌用の接着剤を用いて、対象の身体に取り付けられる。
【０１３３】
検出ユニット１０は、検出手段Ｒｉを通じて物理量Ｑｉを検出するように構成される。
【０１３４】
検出ユニット１０は、リアルタイムで動作し、情報をつまり前述の検出手段Ｒｉまたは同様なものから得られる物理量Ｑｉを収集し、物理量Ｑｉを時間に応じて並べて、低位のグラフィックユーザインタフェースに具体的には特定ユニット２０に該情報を送信する。
【０１３５】
特定ユニット２０は、対象１に対する生物力学的モデルＭＢｉを特定するよう構成される。
【０１３６】
本発明は、本発明の方法のすべての工程においてユーザを案内するユーザ指示手順を含む。
【０１３７】
言い換えれば、本発明は、ユーザが方針（ストラテジー）を特定し方針に関して判断すること、補正を行うこと、検査を受ける対象または他の作業者と通信すること、デジタル報告書を作成することを支援するある特定の「ウィザード」を含む。
【０１３８】
達成される技術的効果は、本発明のプロセスを、専門でない人にとっても理解し使用することが容易となることにある。
【０１３９】
ユーザ指示手順はグラフィックインターフェース２１を含む。グラフィックインターフェース２１は、
物理量Ｑｉの検出をチェックする工程、
表示方法を変更する工程、
どのように検出手段Ｒｉを適正配置するかを示す工程、
どのように検出手段Ｒｉを作動させるかを示す工程、および
作業者に、正しい解析のためにどのように対象１を適正配置するかを示す工程
の中の一つ以上を実行するように構成される。
【０１４０】
先の工程の一つ以上の実行の関数として、対象１の生物力学的モデルＭＢｉの生成が行われる。
【０１４１】
達成される技術的効果は、適用される測定プロトコル、データ処理アルゴリズムおよび適用される技術に精通していないユーザのための臨床情報の仮想表現が生成されることにある。
【０１４２】
言い換えれば、特定ユニット２０によって制御されるステップ・バイ・ステップ手順を通じてユーザを案内する押しボタンおよび制御器（コントロール）がグラフィックインターフェース２１に提供される。
【０１４３】
第一スクリーンは、検出手段Ｒｉを作動させるための手順と、検出手段Ｒｉとの接続と、外科手術／シナリオのタイプの選択と、必要とされる表示のタイプと、を示す。
【０１４４】
検出手段との接続は、自動的に作動され、ユーザが専用押しボタンを介して解析を停止することを決定するまで接続が維持される。
【０１４５】
ユーザがステップ・バイ・ステップ手順を進めるのを待機した後、第二スクリーンにおいて、対象１の身体に既に接続されている検出手段Ｒｉをどのように適正配置するかをユーザに説明する。好ましくは、指示は、スクリーンに一体化されたビデオの態様で行われる。
【０１４６】
第二スクリーンにおいて、特定ユニット２０は、検出ユニット１０のセンサ出力を安定させることができるよう次のステップに進む前に、所定時間（例えば１０秒）待つようにユーザに要求する。
【０１４７】
また第二スクリーンは、この間に、膝に行わせることができる運動をユーザに示す。好ましくは、指示は、スクリーンに一体化されたビデオの態様で行われる。
【０１４８】
第三スクリーンにおいて、特定ユニット２０は、どのように対象１が、損傷した膝を完全に延ばした状態で、あおむけの姿勢をとるかをユーザに説明する。スクリーンは、対象をこの姿勢に維持しなければならない秒数の指示を与える。次に、視覚フィードバックには、あおむけの姿勢の間に並んで配置される大腿骨と脛骨の３Ｄ表現の環境においてユーザによって以前に選択された表示方法が提供され、この並びのクオリティ（良否）に関する視覚フィードバックが提供される。その後、スクリーンは、ユーザがステップ・バイ・ステップ手順を進めるのを待機する。
【０１４９】
第四スクリーンにおいて、特定ユニット２０は、ある膝屈曲閾値に達するまで腿を直立に維持するようユーザに要求する。
【０１５０】
閾値に達すると、音声信号がユーザに提供される。ユーザは、運動の制限範囲内で膝を手で曲げることを求められる。この状況において、膝によって記述される実際の機械的な回転軸が評価される。較正が正常に完了した場合、視覚フィードバックがユーザに提供される。そうでなければ、ユーザは、手順を繰り返すよう要求される。
【０１５１】
この手順が正常に完了すると、特定ユニット２０は、第五スクリーンに、特定された検出手段による解析に関係する人体区分の生物力学的記述ＢＭｉを示す。
【０１５２】
達成される技術的効果は、検出手段Ｒｉと解剖学的身体区分（例えば胴、腿、検査を受ける膝に隣接している脛骨）との間の一定の比を維持することにある。
【０１５３】
さらに言い換えて、要約すると、対象１に対する生物力学的モデルＭＢｉの特定は、
シナリオ、環境および対象１に取り付けられる検出手段Ｒｉの数との関数として前記系を較正するためにある特定の測定ＭＩＳｉをユーザに要求する工程と、
人体区分と関節との生物力学的記述に基づいて解剖学的肢位のある特定の手順を行うようユーザに要求する工程と、
を含む。
【０１５４】
達成される技術的効果は、生物力学的モデルとハードウェア部品との両方における誤差による同じ対象の以降の解析間のばらつきまたは異なる対象の同様の解析間のばらつきを確実に制限する、対象に対して個別に最適化された複数区分・複数関節解析である。これにより、生成されたデータの信頼性、および本発明のシステムの全体としての信頼性が向上する。
【０１５５】
解析の最後に、特定ユニット２０は、ユーザにフィードバックを供給し、解析に関係する人体区分の生物力学的記述の生成の正しい最終報告を確認する。この生成が正常に完了していない場合、特定ユニット２０は再び先のステップを繰り返すようユーザに要求する。
【０１５６】
３Ｄ環境は、対象の腿および脚の空間における現在の方向を反映する大腿骨と脛骨のリアルタイムな視覚表示を提供する。
【０１５７】
決定ユニット３０は、検出された物理量Ｑｉと特定された生物力学的モデルＭＢｉとの関数として筋肉Ｍｉと骨Ｏｊとの結合運動ＭＣｉｊを決定するよう構成される。
【０１５８】
筋肉Ｍｉおよび骨Ｏｊをそれぞれ図２ａおよび図２ｂに示す。
【０１５９】
第四スクリーンにおいて、決定ユニット３０は、それぞれのデータ試料の関節運動学的運動をリアルタイムに計算するために、先の工程の生物力学的モデルＭＢｉを用い、そして、それを関節回転角を抽出する方法と組み合わせる。関節角度には、３Ｄ膝屈曲伸張回転角、膝外転内転、および内外膝回転が含まれる。
【０１６０】
決定ユニット３０の表示モジュール３１は、筋肉Ｍｉと骨Ｏｊとを組み合わせた図形で好ましくは三次元図形で表示するよう構成される。
【０１６１】
３Ｄ環境において仮想関節をモニタリングするために、それぞれのデータ試料に関して、角度の値は、以前にユーザによって選択された表示方法に転送される。
【０１６２】
決定ユニット３０のある特定の部分が、３Ｄ運動（つまり結合運動ＭＣｉｊ）を生成するようこれらの値が変換されるように制御する。
【０１６３】
図２ｂを参照して、結合運動３Ｄは、仮想３Ｄ環境において骨によって表現される手術された足の大腿骨および脛骨を含む人間の骨格の形式で表示される。
【０１６４】
本発明は、前記結合運動ＭＣｉｊを区分ＳＥｋおよび関節ＡＴｚの複数の運動ステップＦｋｚに変換するように構成される変換ユニット４０（図１）を備える。
【０１６５】
言い換えれば、変換ユニット４０は、以前に記録されたプロセスのセグメンテーションを実行して、運動のステップを特定する。
【０１６６】
特定された運動ステップは、それぞれのデータ試料に対して計算された角度の値を用いて各点毎に更新される、デカルト平面ＸＹを示す専用パネルを備える第五スクリーンの第二部分に表示される。
【０１６７】
検査の対象が膝であるので、Ｘ軸は時間（秒）を表し、Ｙ軸は膝の伸張屈曲の角度（度の値）を示す。
【０１６８】
同様なグラフィック表現が、膝の外転内転および膝の内外回転にも提供される。
【０１６９】
ある特定の制御押ボタンを用いて、ユーザは、リアルタイム表示に用いられた同じタイプの、先に記録された値を示すようにデカルト平面のある特定の背景を見える状態にするか否かを選択できる。
【０１７０】
言い換えれば、膝スペーサーを正確に挿入し、脛骨に大腿骨を接続する、あるいは運動を妨げるあらゆる超過を特定するために、外科手術の間にユーザに対してアクティブ状態に維持されるスクリーンにより、基準と比較して、あおむけの姿勢の際および受動的に膝が曲げられるまたは伸ばされる際の両方において、膝の回転のリアルタイムな３Ｄ検証が可能になる。
【０１７１】
ユーザがストップ押しボタンを押した場合、すなわち、シミュレーションを中断する場合、メモリ・ユニット８０（図１）は、仮想３Ｄ運動およびグラフィック・セッションをファイルに好ましくは占有的（プロプライエタリ）に記憶する。
【０１７２】
本発明は、変化データを処理するための処理ユニット６０を備える。
【０１７３】
処理ユニット６０は、変化ＡＬを表すパラメータＰＡＬｉを、運動ステップＦｋｚと生物力学的モデル（ＭＢｉ）のいずれかまたは両方の関数として計算するように構成される計算モジュール６１を備える。
【０１７４】
達成される技術的効果は、その後の文書化の目的で、両方とも手術の間に、関節に対する足の並びの修正を導入するために、解釈し、記憶し、比較し、そして共有するのが容易な数をリアルタイムに得ることができることにある。
【０１７５】
言い換えれば、受動的な運動における膝の再配置の後に得られた可能な運動の範囲に関する特定のパラメータの数ＰＡＬｉを用いて、第六スクリーンは、記憶ユニット８０および計算モジュール６１の記憶結果を表示する。
【０１７６】
処理ユニット６０はさらに、計算されたパラメータＰＡＬｉと前記筋骨格系における変化閾値ＳALを表す所定の基準値ＰREFｉとを比較するよう構成される比較モジュール６２を備える。
【０１７７】
言い換えれば、もしユーザが背景に以前に読み込んだ基準データまたはリモートデータを選択していれば、システムは、二次的な棒グラフ表現を一次的な棒グラフ表現に加えて、以前のものとは異なる色で自動的に表示することになる。
【０１７８】
処理ユニット６０はさらに、前記計算されたパラメータＰＡＬｉと前記所定の基準値ＰREFｉとの間での不一致の関数として前記変化ＡＬを特定するよう構成される特定モジュール６３を備える。
【０１７９】
比の値は、最後に「臨床スコア」として表現され、先の値（比値の平均）をすべてまとめた総合スコアがユーザに示される。
【０１８０】
それぞれの「臨床スコア」は、関節パラメータ（Ｐｚ）の関数として、または他の臨床スコアの関数として計算される。
【０１８１】
達成される技術的効果は、膝関節運動または筋収縮の一以上の負の効果と比較した膝関節運動または筋収縮の一以上の正の効果を導き出すスコアの重み付け（例えば補償効果）と同時に、変化を特定する際の正確さおよびエラー耐性（ロバストネス）の向上にある。
【０１８２】
このために、本発明は、特定された変化ＡＬを表示するよう構成される表示ユニット７０を備える。
【０１８３】
ある特定のファイルに例えばＰＤＦフォーマットで報告の詳細をすべて印刷するためのある特定の制御押ボタンがスクリーン上で有効にされる。
【０１８４】
概して、本発明は
ある特定の対象の筋骨格系における変化の効率的な検出、
変化の正確な特定、
専門でない人に対する理解および使用の容易さ
という技術的効果を達成する。
【０１８５】
本願明細書および特許請求の範囲における処理ユニット６０および全体的に他の計算ユニットを、それらの機能を明確にかつ完全に説明する目的でのみ、別個の機能モジュール（記憶モジュールまたは動作モジュール）に分割して表現している。
【０１８６】
実際には、ユニットを、説明した機能を実行するように適切にプログラムされた単一の電子機器で構成することができ、また、種々のモジュールが、ハードウェア要素および／またはプログラムされた装置に属するルーチン・ソフトウェアに対応することもできる。
【０１８７】
代替的に、または追加的に、そのような機能を、前述の機能モジュールを分散配置可能な複数の電子機器によって実行することもできる。
【０１８８】
ユニットはさらに、記憶モジュールに記憶された指示を実行する一以上のプロセッサを基本部分とすることもできる。
【０１８９】
さらに、ユニットおよび前述の機能モジュールを、別々のローカルコンピューターまたは遠隔（リモート）コンピューターにわたって、コンピューターが存在しているネットワークの構成に基づいて、分散配置することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１９０】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１９１０８８号明細書
【図１】
2018505018.tif 000003
【図２ａ】
2018505018.tif 000004
【図２ｂ】
2018505018.tif 000005
【図３】
2018505018.tif 000006
【国際調査報告】
2018505018.tif 000007
2018505018.tif 000008
2018505018.tif 000009