JP2003524490A - 関節及び組織の炎症の検知及び定量化の装置及び方法 - Google Patents
関節及び組織の炎症の検知及び定量化の装置及び方法Info
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Abstract
Description
置及び方法に関する。
の形となるか、または65歳までに殆ど誰でも罹ってしまう変形性関節症の形と
なる。関節炎の他の形であるリューマチ性関節炎には、65歳までの男性の2パ
ーセント近く、女性の5パーセント近くの罹患率をもって、人口の1パーセント
近くが罹っている。人が充分に長く生きるとすれば、狼瘡、痛風、感染過程、新
陳代謝過程、毒素、癌、及び他の100以上の数の関節炎の型が上述の数に加え
られ、殆どすべての人が関節の痛みと関節炎に見舞われる。この最終的な関節病
の罹患率は、骨折、運動傷害、神経筋障害、先天的欠陥によりさらに増加する。
なんであれ炎症のすべてのものは、赤み、膨らみ、発熱、痛み、及び関係する組
織の機能損失を包含する5つの主要な徴候によって特徴ずけられる。関係する関
節または組織内での炎症の存在は、障害または病気の存在を示す一方、障害、変
形または関節炎、組織炎の量は、関節における損害または病気の量に正比例し、
当該関節における治癒の程度に逆比例する。従って、このような筋骨格の問題を
取り扱う内科医や外科医は、常に炎症があるかどうかを確かめるようにし、もし
あれば、この炎症の程度を評価して、病気または障害が起きているかどうか、病
気または障害がどのくらいあるのか、問題が進行中であるか治癒中であるかを決
定する。
ために開発されてきた。このような方法及び設備は、関係する組織の物理的検査
、例えば赤血球沈降率またはC反応性蛋白質レベルのような血液検査、例えば平
面X線または磁気共鳴映像(MRI)のような放射線写真試験、及び例えばサー
モグラフィーのような調査手法を実行することを包含する。
き起こしているのか、どの程度に痛いのか、痛みが何度もあるのかなどについて
問診することで、炎症の存在不存在を評価する方法をとる。次いで、内科医は、
このような部位に赤み、温かみ、膨らみ、またはしこりがあるかどうかを調べ、
また患者がなんらかの機能の制限や喪失を訴えているかどうかをみる。しかしな
がら、この問診及び患者の物理的調査の方法は、信頼性をもって炎症の存在を明
らかにするものではない。例えば、痛みのある部位に赤みがあることは、そのと
ころの皮膚の発疹の結果であるかもしれず、炎症またはしこりは、炎症に対抗す
るような近くの筋肉の痙攣の結果であるかもしれない。さらに、この方法は、大
まかで量を定め難い評価にすぎない。例えば、内科医は、”痛みのないのをゼロ
とし、あなたが最初に傷みを感じた時の痛みを10のうち10とすれば、現在あ
なたが感じている痛みの程度はどのくらいですか?”と聞くとする。このような
傾斜計的な尺度は、一般に気まぐれなもので、多くの要因の中でも、問診のやり
方、問診をする内科医、患者が問診された日や時間に依存して変わるという結果
となる。従って、このような評価は、高度に主観的なもので、結局は実際の炎症
の程度に何等の相関関係を持たない。
ついての何らかの指示を提供する。例えば内科医または外科医は、膨らみ、温か
さ、または敏感さを検出するために、関係する関節及び組織を静かに押して触診
する。たとえ内科医がこの触診によって何ほどかの関節及び組織の膨らみを検出
したとしても、この膨らみが、新たに炎症を起こした組織によるものか、以前に
起きて今は収まってしまった炎症によって厚くなって残った組織によるものかを
決定する正確かつ再現性をもったやり方があるわけではない。皮膚の温かさの検
知は有用ではあるが、単なる触診では定量化できない。敏感さの決定も有用では
あるが、これは実際の炎症に対して気まぐれにしか相関関係を持つにすぎない。
例えば、関節または組織は、血液循環の悪化、糖尿病関係またはその他の原因の
局部神経損傷、異物の存在のような、炎症に関係のない条件により2次的に敏感
になることがある。敏感さの程度は、しばしば傾斜計的な尺度を用いており、前
述の場合と同様な欠点を有している。関節または筋肉の動きの範囲は、その組織
の機能の状態を表す。典型的には、関節または筋肉の動きの範囲の測定方法は、
関節の隣りにプラスチックの分度器を保持し、患者が問題の関節または筋肉を動
かすことを試みることを包含している。不幸なことに、正確さ及び再現性の問題
は、分度器の配置及び安定性により生ずる。同じ患者に同じ検査者が行った複数
回の検査結果でも差が出ることが分かっている。
血球沈降率またはC反応性蛋白質レベルの検査を包含している。不幸なことに、
このような検査は非特定的であり、例えば膝や指のような局所的な領域に起こる
炎症的な変化よりも、患者の全身に起こる変化を示すものである。さらに、血液
検査の結果は、広い範囲の物理的条件及び炎症に関係しない軽微な疾患に均一に
支配されている。例えば、顕著な関節炎または他の型の炎症性の病気を有する患
者の血球数は、白血球細胞または血小板と呼ばれる他の型の血液細胞の増加を示
す。しかしながら、白血球数は、例えば白血病、アレルギー、薬剤反応、及び炎
症とは全くか殆ど関係のない数々の病気のような多くの条件により高められる。
同様に、血小板の数は、例えば鉄分欠乏症や癌のような非炎症性条件によっても
高められる。加えて、例えばリューマチ性関節炎のような多くの非炎症性条件で
は、このような細胞数は典型的には高まることがない。
ESR)の検査の実施に当たっては、患者の非凝固血液サンプルが、垂直のガラ
スかプラスチックの毛細管に入れられる。1時間の静置後、この毛細管の底に沈
降した赤血球細胞の柱の高さが計測される。一般に、赤血球の柱の高さが高いほ
ど、患者の体内に多くの炎症が存在する。不幸なことに、この方法には数々の問
題がある。上述の白血球細胞及び血小板の検査と同様に、臨床的に明らかに検知
可能な炎症が存在しても、ESRは高い数値を示さない。このESRが高くなら
ないこと、または若干の場合には炎症によらないレベルの上昇は、貧血、三日月
状血液細胞、骨髄癌、及び糖尿性腎臓病を含む各種の身体状態によるものである
。さらに、血球数検査では、炎症の可能性を示すだけで、身体の局部的な状況を
反映するよりも全身的な状況を反映している。
レベル(CRP)の計測である。炎症を検知するに用いられる他の血液検査と同
様に、CRPには、感度の不足、特異性の不足、及び数々の混同要因がある。
結果として、また、これらの方法が前述の5つの炎症マーカーの計測を含まない
ゆえに、これらの方法は、よくても間接的なものであり、炎症を検知し定量化す
るための補助手段として有用であるにすぎない。
のであることが分かった。患者にX線で示され得る膨らみがあるとすれば、この
膨らみの程度はまた物理的検査で臨床的に明らかであり、X線検査は不要であろ
うということが分かっている。これに加えて、炎症の可能性を示す、骨または関
節の周りの軟組織の出っ張りの影のようなアウトラインは、極端に非特定的であ
り、例えば肥満のような、炎症に関係ない身体条件によって作られることがある
。
するのに時として用いられる。しかしながら、このような方法は、比較的費用が
高くつき、しかも非常に軽い程度の炎症には鈍感であり、一般に、膨らみがない
か最小限の膨らみしかない型の炎症を検知することはできない。加えて、CTス
キャンはイオン化放射線を用いる。さらに、MRIスキャンは、ペースメーカー
を埋設している患者や目的部位の近くに金属のインプラントがある患者に用いる
ことができない。CTスキャンやMRIスキャンを用いる他の問題点としては、
スキャンの結果の読み取りが困難であることであり、そのゆえに、典型的な保健
所やクリニックで日常の外来患者に対する検査に不適当である。
試みられてきた。しかしながら、不幸なことに、サーモグラフィーは炎症が軽い
と比較的不感であり、温かさを除いては炎症の兆候を検知できない。また、例え
ば感情状態により引き起こされる局部的な血流の変化が起こりうるので再現性に
難がある。さらに、比較的費用が高くつき、技術的に困難で、患者は、着物をぬ
いで、周囲温度及び湿度がたゆみなく一定に安定化された、機構制御された室内
に横たわることが要求される。
ことができる関節及び組織の炎症を検知し定量化する、比較的安価で再現可能で
、実行しやすく、身体内にに入り込まない方法及び装置に対する要望が存在する
。
材と、患者の皮膚または他の組織の色を分析する色分析装置と、患者の皮膚また
は他の組織の温度を測定する温度測定装置とを包含する関節及び組織の炎症を検
知し定量化する装置及び方法にある。
装置及び方法は、空間的に指向し局部化している装置から選んだ、関節の機能の
損失量を決定する装置を包含する。
装置及び方法は、一群の痛み検知装置から選んだ、関節及び組織の痛みの限界及
び許容度を測定する装置を包含する。
装置及び方法は、この関節及び組織の領域の3次元的または断面形状的または完
全な空間的のモデルまたは画像の測定を発生させることを介して膨らみを検知す
るように作動する感知要素を包含する。
装置及び方法は、測色計、スペクトル光度計または光沢計の群から選んだ、光ま
たは光沢感知装置を包含する。
装置及び方法は、患者の関節及び組織の温度を測定する温度測定装置を包含し、
この温度測定装置は、機械的接触型、光学型、レーザー型、サーミスタ型、サー
モグラフィック型、赤外線型、または表面電気伝導度ー抵抗型の温度測定装置で
ある。
にある。
び組織の炎症を検知し定量化する方法にある。
及び方法を提供するにある。
費用のかからない装置及び方法を提供するにある。
信頼性のある装置及び方法を提供するにある。
る結果を得る装置及び方法を提供するにある。
使用容易な装置及び方法を提供するにある。
つ非転換的な装置及び方法を提供するにある。
施設その他で用いられる関節及び組織の炎症を検知し定量化する装置及び方法を
提供するにある。
置を用いる方法を提供するにある。
し以下に記述するところから明らかになろう。
により示す関節及び組織の炎症検知及び定量化装置は、患者Pの関節または組織
の部位Lにおける表面を示すデータを得るための感知部材102を包含するもの
として示されている。好適には、この感知部材102は、炎症を調べようとして
いる患者Pの関節または組織の部位Lの寸法的な測定をする例えば光学的画像化
システムのような膨らみ検出装置104、調べようとしている関節の動きの範囲
を決定する運動範囲測定装置106、患者の関節または組織の部位Lにおける皮
膚の色を分析する色分析装置108、患者Pの関節または組織の部位Lにおける
皮膚Sの温度を測定する温度測定装置110、痛みの限界及び許容度を決定する
痛み検出装置112、例えばコンピュータのような、集めたデータを記憶し、相
関させ、分析する記録保管検索装置114、及び分析したデータをみるディスプ
レイ装置116のような各種の炎症評価部材を包含する。
たは関節の部位Lが、本発明の装置100により測定するのに適当な位置になる
ように位置されている。感知部材102は、炎症を調べる組織または関節の部位
Lの寸法的測定のための膨らみ検知装置104とともに使われるように結合され
たデジタル化スキャナを有する表面走査要素118を包含している。好適には、
この表面走査要素118は、調べる部位の2次元画像及び測定データを与える平
床スキャナ、または例えば調べようとする領域の3次元画像及び測定データを与
えるに好適な向きとした、現在高精度鋳造及び機械加工部品の製造に用いられて
いるような多数のスキャナを包含するものとする。膨らみ検知装置104はまた
、電気的及び機械的な部品の安全確認、赤外線検査に用いられる赤外線画像化シ
ステムまたは医用画像化装置のような各種のサーモグラフィー装置を包含するも
のとすることができる。膨らみ検知装置104はさらにまた、例えば医用画像化
装置に用いられるような高解像度の超音波または磁気共鳴システムを包含するも
のとすることができる。
104は、感知部材102の表面走査要素118に結合された従来型のビデオ型
デジタル化走査システムとされている。表面走査要素118は、データを集め、
このデータを膨らみ検知装置104へ移すように作動する。これは、例えば記録
保管検索装置114に結合されたアナログまたはデジタルコンバータ(図示して
ない)を使用して行われる。記録保管検索装置は、集められたデータを記憶し分
析して、部位Lにおける関節または組織の表面及び断面寸法を示す測定結果、好
適には数学的モデルまたは画像を発生させる。この特定の測定結果及び数学的モ
デルまたは画像は、これがあれば、ディスプレイ装置116へ送られて見ること
ができる。
102の表面走査要素118に結合させた従来型のレーザー型デジタル化走査シ
ステムである。装置104は、調べている部位Lの表面領域を横切って表面走査
要素118から放射したレーザービームのような光線ビーム122を動かす手段
を包含している。表面走査要素118はデータを集めてこのデータを膨らみ検知
装置104へ移し、膨らみ検知装置は記録保管検索装置114に結合されており
、記録保管検索装置は集められたデータを記憶し、反映パータン及び走査された
部位Lからの反映であるビームスポットパターンの特性を分析して、部位Lにお
ける関節または組織の表面及び断面寸法を示すモデルまたは画像を発生する。つ
いで、記録保管検索装置114は、発生したモデルまたは画像及び、もしあれば
、これに関連する測定結果をディスプレイ装置116へ供給し、見れるようにす
る。
動型の表面走査要素118を有する感知部材102に結合させた従来型の位置追
跡型走査システムである。好適には、表面走査要素118は、走査しようとする
部位Lを中心として操作者が手動で動かされる。図3において、画像化システム
104は、表面走査要素118と走査する部位Lにおける表面との間の距離を測
定する距離測定装置124と、位置基準フィールド内で表面走査要素118の位
置と向きとを検知する位置追跡装置126とを有するものとして示されている。
作動にあたっては、膨らみ検知装置104は、表面走査要素118の位置を追跡
する。これは、従来通り記録保管検索装置114に結合されており、記録保管検
索装置は、装置104から位置データを受け取り、相関させて、部位Lの走査さ
れた関節または組織の断面寸法及び好適には画像を発生する。ついで、記録保管
検索装置114は、関係する測定結果及び、もしあれば、発生した画像をディス
プレイ装置116に供給し、見えるようにする。
ジタル化表面走査要素118を有する感知部材102に結合された従来型の位置
追跡型走査システムである。位置追跡装置126は、発信器(図示してない)に
より発生した位置基準磁界に対する表面走査要素118の位置を検知する。作動
においては、部位Lにある組織または関節は、患者Pの皮膚Sに対して表面走査
要素118を押しつけ、この表面走査要素118を、走査しようとする関節また
は組織の表面に沿って動かすことによって測定される。位置追跡システム126
は、これが部位Lの上を動くにつれ、表面走査要素118の位置及び向きを追跡
する。位置追跡システムは、記録保管検索装置114に結合されており、この記
録保管検索装置は、データを受け入れてこれを相関させ、走査された部位Lにお
ける関節または組織の断面寸法及び好適には画像を発生する。ついで、記録保管
検索装置114は、関係する測定結果及び、もしあれば、発生されたモデルまた
は画像をディスプレイ装置116に供給して、見れるようにする。
置104は、従来型の位置型追跡システムであって、非接触運動制限型の表面走
査要素118を有する感知部材102に結合されている。膨らみ感知装置104
は、感知部材102を支持する支持構造130と感知部材102の動きを案内す
る案内軌道132とを包含している。従来型のブレース(図示してない)を設け
て、走査されている患者Pの手足またはその他の部分を走査中保持するようにす
る。この代わりに、感知部材102を機械的アーム(図示してない)に取り付け
て、その運動を、走査しようとする領域に差し向けるようにすることもできる。
本発明の好適な実施形態では、距離測定装置124(図3)は、例えばレーザー
距離測定装置のような非接触型のプローブであって、これにより表面走査要素1
18と走査されている部位Lにおける患者Pの皮膚Sとの間の移動距離を測定す
る。表面走査要素118の位置は、案内軌道132または機械的アーム(図示し
てない)上の表面走査要素118の位置を指示することにより位置追跡システム
126(図3)により示される。作動にあっては、患者Pの組織または関節は正
規位置に固定され、表面走査要素118が案内軌道132に沿って動き、この組
織または関節を走査する。膨らみ感知装置104は、表面走査要素118の位置
を追跡しする。表面走査要素は従来通り記録保管検索装置114に結合されてお
り、記録保管検索装置は、走査データ及び表面走査装置118の位置を分析し、
走査された部位Lにおける組織または関節の画像及び断面寸法を発生し、これら
をディスプレイ装置116へ供給して、見れるようにする。
、膨らみ検知装置104は高解像度超音波装置であって、これは超音波発受信型
の走査要素118を有する感知部材102へ結合されている。超音波発受信型の
走査要素118は、手持ち式自由運動型の表面走査装置(図2)か、支持構造1
30及び案内軌道132(図4)を用いた運動制限型の走査要素とすることがで
きる。従来型のブレース(図示してない)を、走査作業中走査されている患者P
の手足または他のところを保持するのに用いる。位置追跡装置126は膨らみ検
知装置104(図3)に取り付けられており、位置基準フィールド内における超
音波プローブ118の位置及び方向を決定する。作動においては、走査要素11
8からの超音波ビームが部位Lにおいて患者Pの組織へ発射されてこの組織から
反射されて戻る。表面走査要素118の受信センサによって検知された反射超音
波信号の性質、程度、及び速度は、膨らみ検知装置104へ伝達される。膨らみ
検知装置は記録保管検索装置114に結合されている。記録保管検索装置114
は、従来通りこれらのデータを分析し、部位Lにおける走査された関節または組
織領域の断面寸法、好適にはモデルまたは画像を発生し、これをディスプレイ装
置116に送り、見れるようにする。さらに、表面走査要素118の受信センサ
により検知され膨らみ検知装置104により記録保管検索装置114へ伝達され
た反射超音波信号の性質及び特性は、例えばコンピュータまたはプログラムのよ
うな別に設けられたアナライザ(図示してない)を用いて分析され、反射超音波
信号の例えば特殊なエコー効果のような様々な特性を介して炎症の場所及び大き
さを決定することができる。
膨らみ検知装置104は従来型のMRIシステムである。感知部材102は、従
来型の磁気共鳴映像化コイルであり、好適には支持構造130及び案内軌道構造
132(図4)を用いた運動制限走査要素である。従来型のブレース(図示して
ない)を使い、走査している患者Pの手足または他の部分を保持することができ
る。磁気共鳴磁界は、従来型のMRI装置のすべてにおけるように基準空間格子
内に従来通り指向され配置される。作動にあたっては、部位Lにおける患者Pの
体から発生した磁気的な映像または寸法が、表面走査要素118から膨らみ検知
装置104へ伝えられる。膨らみ検知装置は記録保管検索装置114に従来通り
結合されており、記録保管検索装置114は、これらのMRIデータを従来通り
分析し、部位Lにおける走査された関節または組織の領域の断面寸法及び好適に
はモデルまたは画像を発生する。ついで、これらの分析されたデータはディスプ
レイ装置116に送られ、見れるようになる。さらに、表面走査要素118によ
り検知された戻りのMRI信号の性質及び特性は、記録保管検索装置114によ
り分析され、MRI信号の様々な特性を介して炎症の位置や大きさを決定するこ
とができる。
を生じることのできる各種型式の従来型寸法測定または画像化システムにより形
成できることは当業者にとって明らかなところである。好適には、このようなシ
ステムは、関節または組織の詳細な測定及び好適にはそのコンピュータ化された
モデルないしは画像を形成するに容易に用いられるようなものであるべきである
。また、例えば1つまたは複数のセンサを有する、例えば外被、袖カバー、スリ
ーブのような他の形状としたシステムを、関節または組織領域の周りに着用する
のに用いることもできることは、当業者にとって明らかなところである。
システム104は機械的なカリパー133を包含している。作動においては、機
械的なカリパー133は、部位Lにおいて関節または組織の断面寸法または高さ
を直接的に測定するのに用いられる。カリパー133の位置は位置追跡システム
126により決定される。カリパー133及び位置追跡システム126は記録保
管検索装置114に結合され、データを記録し保管し検索し相関させて、部位L
における関節または組織の断面寸法及び好適には3次元画像を発生させる。
モデルまたは画像、及び断面寸法は、前もって得ている部位Lの寸法測定値及び
/またはモデルまたは画像のような基準のものと比較され、組織または関節の部
位Lにおける表面の位置の僅かな変化が観察でき、このようにして問題の関節ま
たは組織の断面積または寸法の差異または変化を正確に決定することができるこ
とは、当業者にとって明らかなところである。
範囲測定装置106が、調べている患者の関節の動きの範囲を決定するにつれて
、作動する。膨らみ検知装置104により発生させられた寸法測定値及び/また
はもしあれば、画像を用いて、関節の運動範囲は、記録保管検索装置114によ
り決定され、この関節が動くにつれて走査されている部位L内の所定の予め選ん
だ点の位置変化及び変形を測定する。ついで、この測定値を、標準値または以前
の走査の結果のような基準値と比較し、問題の関節の動きの範囲に何らかの変化
があるかを決定する。運動範囲測定装置106は、好適には膨らみ検知装置10
4により発生した画像または測定値を用いるが、例えば寸法図、ゲージ、光学的
格子を用いるもの、または運動範囲測定に当業界において公知の他の機械的シス
テムを用いたものもまた、用いることができることは当業者にとって明らかであ
る。その測定結果は、記録保管検索装置114に保管され、データは検索され、
相関され、分析されて、患者の運動範囲の図形的表示または測定値が発生される
。これらのデータ及び図形的表示はディスプレイ装置116へ送られ、見れるよ
うになる。
析する色分析装置108は図1及び図6に示されている。この色分析装置108
は、感知部材102の表面走査要素118に結合されており、この感知部材は、
好適には測色計またはスペクトル光度計のような、色を測定する光感知センサを
包含する。作動にあたっては、関節または組織の炎症を検査する患者Pは、調べ
ようとする組織または関節が本発明装置により測定ができるような位置にほぼな
るように配置される。表面走査要素118は、問題の部位Lに向くようにされ、
部位Lから反射された電磁線の波長及び強度の測定値を、色分析装置108の色
アナライザを用いて測定する。色分析装置108は記録保管検索装置114に結
合されており、測定値を記録保管し、検索し、色分析装置108からのデータを
、例えば問題の部位Lの以前の測定値(または炎症のない他の部位の測定値)の
様な標準値または基準値と比較して、炎症が増えているか減っているかを決定す
る。ついで、これらのデータはディスプレイ装置116へ送られ、見られるよう
になる。
2の表面走査要素118に結合されている。好適には、この表面走査要素118
は、問題の部位Lの表面特性を測定するための光感知センサすなわち光沢計を包
含している。作動においては、部位Lにおける患者Pの皮膚Sの表面から反射し
た光線の光電的測定が、色分析装置108により行われる。色分析装置108は
、光沢アナライザを包含し、これは、集めたデータを、標準値すなわち部位Lで
の前の計測値のような基準値と、または炎症のない他の体の部分における測定値
とに比較する。色分析装置は、記録保管検索装置114に結合されており、記録
保管検索装置は、集めたデータを記録保管し、検索し、この色分析装置108か
らのデータを、標準値または問題の部位Lにおいて前に測定した測定値のような
基準値、または炎症のない他の部位での測定値と比較して、炎症の増減を決定す
る。さらに、感知部材102の表面走査要素118から読み取った光沢の程度は
、膨らみ検知装置104へ送られ、ついで記録保管検索装置114へ伝達される
。記録保管検索装置は、光沢の読取値を分析、すなわち付属の要素またはプログ
ラム(図示してない)を用いてこの光沢読取値を分析して、患者Pの部位Lにお
ける関節または組織の伸び及びこの結果関連する膨らみを決定する。これらの光
沢データは、ついでディスプレイ装置116に送られ、見られるようになる。
おける温度を測定する温度測定装置110が示されている。温度測定装置は、問
題の部位Lの温度入力を受ける表面走査要素118を有する感知部材102に結
合されている。本発明の好適な実施例においては、表面走査要素118は、問題
の部位Lにおける患者Pの皮膚または組織Sの表面から反射された赤外線ビーム
140の強さを測定することにより温度入力を受ける光感応センサを包含してい
る。赤外線感知装置は、患者の皮膚温度を測定するものとして市販されている。
本発明の好適な実施形態においては、図示のように温度測定装置110の表面走
査要素118は、赤外線検出器138と、患者Pの皮膚または組織Sから発せら
れた入来赤外線を表面走査要素118の赤外線検出器上に集束する集束要素13
9とから成る従来型の赤外線センサを包含している。発せられた放射線は表面走
査要素118により検知され、温度は、温度測定装置110内の従来型の回路を
用いて計算される。この温度測定装置は、僅かな皮膚温度変化を計算するもので
ある。温度測定装置110は、データを相関し、標準値または部位Lにおける前
の温度測定値のような基準値と比較し、この赤外線の強さの差異を用いて、走査
した部位Lの温度の変化を計算する。温度測定装置110は記録保管検索装置1
14に結合されており、温度変化を計算し、温度データを記録保管し、検索し、
このデータを、標準値、または例えば問題の部位Lで前に測定した値のような基
準値と比較し、炎症の増減を決定する。記録保管検索装置114はこの温度変化
をディスプレイ装置116に供給して、見れるようにする。
の皮膚または組織Sの温度を測定するために他の型式のセンサも用いることがで
きる。本発明の好適な実施形態においては、表面走査要素118は従来型の熱電
対型温度センサを包含している。これは、対をなす異質金属合金のワイヤが少な
くとも1つの端部で合体しており、両端部間の温度差の大きさ、ワイヤ対の相対
ゼーベック係数及びワイヤの相対ゼーベック係数の均等性に従ってこれら2つの
端部間に熱電電圧が発生する。
接点に接続された引出し導体とを有する従来型のサーミスタ型温度センサを包含
する。このサーミスタの両端に誘起された抵抗率が測定され、従来型の回路を用
いて温度比に変換される。
抵抗温度検出器を包含している。センサの両端の電圧降下を生じる電流が測定さ
れ、これが従来型の回路を用いて温度読取値に変換される。
レーザービーム型温度センサを包含する。このセンサでは、第1の波長の第1の
レーザービームが、パルス化レーザービームの立ち上がりの直後に発振され、第
2の波長の第2のレーザービームがその後に発振される。第1のレーザービーム
の反射光の第1の赤外線の強さと第2のレーザービームの反射光の強さとの間の
差に基づいて、患者Pの皮膚Sの温度を測定することができる。
導度/抵抗プローブを包含する。これは、ポリグラフシステムにおけるものと同
様に、患者の皮膚に直接接触するように配置した2つの電極を包含する。作動に
おいては、これらの電極の間に電流が流れ、その部位における気づかない程度の
発汗により生じた電導度/抵抗の変化が測定される。組織の温度変化は、この発
汗、従って皮膚湿分の変化の原因となるので、皮膚の電導度/抵抗の変化が起こ
り、これらの変化からプローブの位置における温度が、記録保管検索装置114
を用いて得られるのである。
度測定装置により形成することができることは当業者にとって明らかなところで
ある。このような装置としては、従来型の医療用のサーモグラフィー設備、自然
放射線測定用のマイクロウエーブサーモグラフィー施設、赤外線スキャナ、レー
ザースキャナ、温度計、抵抗温度検知器、サーミスタ型温度センサ、及び熱電対
型温度センサがあげられる。このような装置は、調べようとする関節または組織
の領域の表面に沿って温度を詳しく測定するのに容易に用いられる。
示されている。本発明の好適な実施形態においては、感知要素102は、例えば
手持ち型の圧力プローブすなわち痛感計のようなプローブ142を包含し、部位
Lにおける患者Pの敏感さまたは痛みの限界及び許容値を決定する。実際には、
プローブ142は、押圧装置、クランプ装置、スリーブ、締め付け装置、または
その他の、部位Lにおいて患者Pの皮膚Sに圧力を及ぼす同様な手段を包含する
。好適には、部位Lにおいて敏感さまたは痛みを生ずるに必要な圧力レベルは、
加えられた圧力刺激が痛みとなるときに患者Pが作動させる押しボタンまたはそ
の他の従来型のトリガ装置(図示してない)を介してプローブ142により感知
され、ついで、この圧力レベルが記録保管検索装置114へ伝えられて、プロー
ブ142の読み取り値をグラフ表示に変換する。
ローブ142を包含する。このプローブ142は、容易に電気加熱される金属チ
ップを包含する。部位Lにおいて痛みを生じるに必要な熱のレベルは、加えられ
た熱刺激が痛みとなるときに患者Pが作動させる押しボタンまたはその他の従来
型のトリガ装置(図示してない)を介して決定され、ついでこの熱レベルが痛み
検知装置112へ送られて、患者Pが部位Lにおいて痛みを経験した温度を計算
し、この温度値が記録保管検索装置114へ伝えられて、発生したデータを保管
し、検索し、分析し、ディスプレイ装置116へ送り、見れるようにする。
じるためのプローブ142を包含している。このプローブ142は、部位Lにお
いて患者Pの組織を電気的に刺激するに有効な金属チップを包含している。部位
Lにおいて痛みを生じるに必要な電気刺激は、加えられた電気刺激が痛みとなる
ときに患者Pが作動させる押しボタンまたはその他の従来型のトリガ装置(図示
してない)を介して決定され、ついでこの刺激レベルが痛み検知装置112へ送
られて、電気刺激の量を計算して部位Lにおける痛みの限界及び許容度を決定し
、これらが記録保管検索装置114へ伝えられて、保管し、検索し、分析し、デ
ィスプレイ装置116へ送り、見れるようにする。
このような定量化した結果を視覚的な観察結果とともに用いることは、患者の痛
み、敏感さの限界、許容範囲を信頼性をもって評価するのを明らかに改善するこ
とは、当業者にとって明らかなところである。
めの画像化または測定システムと、患者の組織または皮膚の色を分析する色及び
/または光沢分析装置と、患者の組織または皮膚の温度を測定する温度測定装置
と、患者の痛みまたは敏感さの限界を決定する痛み決定装置と、調べようとする
部位における患者の動きの範囲を決定する装置とを包含する、関節または組織の
炎症の検知及び定量化のための観察者不在型または医者不在型の装置を提供する
ことにあることは当業者にとって明らかである。従って、炎症に共通な、赤み、
膨らみ、発熱、痛み、及び当該組織の機能の損失の5つの主要な病徴のうちのど
れか2つまたはそれ以上の数が、医者、トレーナ、または健康管理者によって記
録し分析され得るのである。関係する関節または組織における炎症の存在は、傷
害または病気の存在を示すものであり、損傷されたり、変形したり、運動障害さ
れたりした関節または組織における炎症の程度は、関節における損傷または病気
の程度及びこれが進行しつつあるか直りつつあるかを決定するのに役立つのであ
る。
み、色、温度、機能または動きの範囲、及び痛みの各種測定群は、関節または組
織の炎症の位置及び量を検知し定量化するのに用いられることを理解すべきであ
る。炎症の位置及び程度を評価するのに用いることができる全体的な炎症量、及
び炎症の基本ラインまたは前の測定値からの変化を得るために、数学的なアルゴ
リズムやモデルを開発することは当業者にとって明らかなところである。
要の装置及び方法は、監視者の主観や個人差をなくし、このようにして関節及び
組織の炎症の検知及び定量化の測定に、より高い正確さと再現性とを与えること
は明らかである。
炎症をより正確に検知でき定量化できる、アルゴリズムに基づいた臨床的な研究
をなすことができることは当業者にとって明らかなところである。
あり再現性があり使用または実施が容易で安全且つ非反転性の方法及び装置であ
って、保健所、クリニック、スポーツ及びトレーニング施設、その他で用いるこ
とができる方法及び装置を提供することは当業者にとって明らかなところである
。
できることは当業者にとって明らかなところである。このような命令は、コンピ
ュータに内蔵されたソフトウエア、装置に付属するプリント材料、パンフレット
または本の形式のものとすることができる。以上本発明について図示し説明して
きたが、請求項に記載された発明の精神または範疇を逸脱しないで形態及び細部
に幾多の変化がなしうることは当業者にとって理解できるところであろう。
示す略図である。
この感知部材は、表面走査要素と図1の当該関節及び組織の走査されている場所
の空間的または寸法的特徴部分または画像との間の距離を測定する距離または空
間測定装置を有している。
あって、センサユニットを支持しセンサユニットの動きを案内する支持構造及び
案内軌道をも示している。
って、関節または組織の横断面積または高さを測定するように患者に直接当てる
機械的なカリパーを示している。
光学、光沢、または温度を感知するセンサを有する表面走査要素が示されている
。
感知部材は、痛みの強度及び限界を決定する部位において患者に刺激を与えるた
めのプローブを有している。
Claims (29)
- 【請求項1】 炎症の少なくとも2つの主要徴候の測定を得る感知部材を包
含する関節または組織の炎症を検知し定量化する装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の装置において、測定結果を記憶する装置と、
測定結果を表示するディスプレイ装置とをさらに包含する装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の装置において、測定結果を、関節または組織
の前の測定結果と比較する手段をさらに包含する装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の装置において、前記感知部材が関節または組
織の領域の膨らみを検知する装置を包含する装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の装置において、前駆膨らみを検知する装置が
機械的接触装置、ビデオ型デジタル化走査システム装置、光学的走査システム装
置、レーザー型システム装置、位置追跡型システム装置、光沢計型装置、超音波
装置、及び磁気共鳴映像化及び測定システム装置を包含する群から選ばれた装置
。 - 【請求項6】 請求項1記載の装置において、前記感知部材が、関節または
組織の動きの範囲を決定する運動範囲測定装置を包含する装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の装置において、前記運動範囲測定装置が幾何
学的チャート装置、幾何学的ゲージ装置、光学的格子装置、ビデオ型デジタル化
走査システム装置、光学的走査システム装置、レーザー型システム装置、位置追
跡型システム装置、超音波型装置、及び磁気共鳴映像化及び測定システム装置を
包含する群から選ばれた装置。 - 【請求項8】 請求項1記載の装置において、前記感知部材が関節の領域ま
たは組織の領域の色を分析する色分析装置を包含する装置。 - 【請求項9】 請求項8記載の装置において、前記色分析装置が光感知セン
サ装置である装置。 - 【請求項10】 請求項8記載の装置において、前記色分析装置が測色計装
置、スペクトル光度計装置、及び光沢計装置を包含する群から選ばれた装置。 - 【請求項11】 請求項1記載の装置において、前記感知部材が関節または
組織の領域の温度を測定する温度測定装置を包含する装置。 - 【請求項12】 請求項11記載の装置において、前記温度測定装置が機械
的接触装置、光学的装置、レーザー型装置、サーミスタ型装置、熱電対型装置、
温度計装置、サーモグラフィ型装置、赤外線型装置、光感知装置、及び表面電導
度−抵抗型装置を包含する群から選ばれた装置。 - 【請求項13】 請求項1記載の装置において、前記感知部材が関節または
組織の領域の痛みまたは敏感さの限界及び許容度を決定する痛みまたは敏感さ検
知装置を包含する装置。 - 【請求項14】 請求項1記載の装置において、前記痛みまたは敏感さ検知
装置が痛覚計型圧力装置、加熱装置、及び電気刺激装置を包含する群から選ばれ
た装置。 - 【請求項15】 請求項1記載の装置において、関節または組織の領域の画
像を発生する装置をさらに包含する装置。 - 【請求項16】 請求項1記載の装置において、関節または組織の領域の数
学的モデルを発生する手段をさらに包含する装置。 - 【請求項17】 請求項1記載の装置において、集めた測定値を分析し全体
的な炎症の評価値を発生する手段をさらに包含する装置。 - 【請求項18】 装置を用いてデータを得て集積する工程を包含する、関節
または組織の領域における炎症を検知し定量化する観察者不在型の方法であって
、前記装置が、少なくとも1つの炎症の主要徴候を測定でき、前記集められたデ
ータを分析して炎症の存在を決定する方法。。 - 【請求項19】 請求項18記載の方法において、測定値を記憶し、この測
定値を表示して炎症の量及び位置を分析する工程を包含する方法。 - 【請求項20】 請求項18記載の方法において、測定値を、この関節また
は組織の前の測定値と比較する工程をさらに包含する方法。 - 【請求項21】 請求項18記載の方法において、前記装置が関節または組
織の領域の膨らみを検知する装置を包含する方法。 - 【請求項22】 請求項18記載の方法において、前記装置が関節または組
織の動きの範囲を決定する装置を包含する方法。 - 【請求項23】 請求項18記載の方法において、前記装置が関節の領域ま
たは組織の領域の色を分析する色分析装置を包含する方法。 - 【請求項24】 請求項18記載の方法において、前記装置が関節または組
織の領域の温度を測定する温度測定装置を包含する方法。 - 【請求項25】 請求項18記載の方法において、前記装置が関節または組
織の領域における痛みまたは敏感さの限界および許容度を決定する痛みまたは敏
感さ検知装置を包含する方法。 - 【請求項26】 請求項18記載の方法において、関節または組織の領域の
画像を発生する工程をさらに包含する方法。 - 【請求項27】 請求項18記載の方法において、関節または組織の領域の
数学的モデルを発生する工程をさらに包含する方法。 - 【請求項28】 請求項18記載の方法において、集められた測定値を分析
して全体的な炎症の評価値を発生する工程をさらに包含する方法。 - 【請求項29】 関節または組織の領域を調べるため患者を正規位置に配置
し、この関節または組織における炎症の1つまたは複数の主要な徴候を測定し、
この測定値を記録保管検索装置に自動的に記憶させ、前記測定値から炎症の評価
値または量を導き出し、この炎症評価値または測定値を基準値と自動的に比較す
る工程を包含する、関節または組織の領域の炎症を検知し定量化する方法。
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