JP2004049828A

JP2004049828A - 指の筋力測定方法および装置

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Publication number: JP2004049828A
Application number: JP2002239926A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Okada; 岡田　雅博
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】一人で測定ができ、定量的な測定が可能な指の筋力の測定方法および装置を提供する。
【解決手段】指を牽引する為の１対のリングとリングを互いに外側に牽引する為の駆動部を持ち、リングを使用して指の輪を牽引し、リングＡ７を支える支柱Ａ６の根元に取り付けた起歪体８の歪みを電気的に測定することにより、指の筋力を定量的に測定する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はバイ・デジタル・オーリングテスト（以後、オーリングテストと呼ぶ）を簡便で、正確に実施するための指の筋力測定方法および装置に関するものである。
ここにオーリングテストとは、近年医学分野を中心に注目を集めている検査方法であり、人間を生体センサーとして利用し、生体内の状態を指の筋力変化として検出する検査法である。
【０００２】
【従来の技術】
従来のオーリングテストは生体センサーとなる人間（以後、被検者と呼ぶ）の親指（第１指）と他のもう一つの指（第２指〜第５指の何れか）で作った指の輪（以後、「指の輪」と呼ぶ）を別の人間（以後、検者と呼ぶ）の両手の「指の輪」で左右に引いて開こうとし、被検者は「指の輪」を開かれまいと指の筋力で押し止まる様にする。その際の被検者の「指の輪」の開き具合によって被検者の生体内の状況を判断することが行われていた。
【０００３】
また、電気的に測定する装置として図６、図７に示すように、上下にレール溝を有するレール４１に４つの車輪を持つ往復動可能な台車Ａ４３と台車Ｂ４９を設置し、夫々の台車Ａ４３にはラックＡ４４が、台車Ｂ４９にはラックＢ５０が歯車４２を挟んで固定されている。
歯車４２はモータ５３に連結され、モータ５３により歯車４２が回転され、ラックＡ４４とラックＢ５０に連動し、台車Ａ４３と台車Ｂ４９がモータ５３により左右方向に往復動する。
【０００４】
さらに、台車Ａ４３と台車Ｂ４９には」上方に向って支柱Ａ４５と支柱Ｂ５１が固定され、支柱Ａ４５の先端部にはロードセル４７を介してリングＡ４６が、支柱Ｂ５１の先端部には支柱Ｂ５１と一体となったリングＢ５２が連接固定されている。ロードセル４７には電気的処理のための配線４８が設けられている。
【０００５】
本装置の測定方法は、
（イ）１対のリングＡ４６とリングＢ５２に親指（第１指）と他の選定されたもう１つの指（第２指〜第５指の何れか）を通し、この２つの指で輪を作る。
（ロ）モータ５３のスイッチをＯＮすると歯車４２が回転し、夫々のラックＡ４４、ラックＢ５０により台車Ａ４３、台車Ｂ４９がレール４１に沿って稼動することより支柱Ａ４５、支柱Ｂ５１の先端部に形成されたリングＡ４６、リングＢ５２は外側（離間方向）に移動され、指の輪を牽引し、指の輪を切ろうとする。
（ハ）指には輪が切れない様に力を入れ、その時の筋力をロードセル４７の出力として検出するというものが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の方法には次の様な欠点あった。前者においては、検者・被検者の２人の人間によって行われるため、
（イ）検査には検者が必要であり、被検者のみでの検査はできない。
（ロ）２人の「指の筋力」および「指の大きさ」の組合せによっては、検査可能な両者の「指の輪」の組合せが無い場合があり、その場合は検査できない。
（ハ）「指の輪」の開き具合は、２人の力加減等の感覚による所が多く、検査結果の信頼性に欠ける。
（ニ）検査は「指の輪」の開き具合を基準にして行われるため、検査結果を定量的にとらえることができず、客観性に欠ける。
（ホ）以上の様な問題点と関連して、正確な検査を行うには、検者・被検者が共にオーリングテストに熟練している必要がある。
【０００７】
また、後者においては、
（イ）支柱Ａ４５とリングＡ４６の間にロードセル４７を設置しなければならない為に、支柱とリングを一体化できず、強度的にも製造コストの面からも問題がある。
（ロ）装置本体から突き出した、操作部分（支柱とリング）にロードセル４７を配置しなければならず、ロードセルから装置本体までの配線４８が必要であり、操作時に邪魔となったり、配線の断線等の危険が有る。
（ハ）モータ５３から発せられる電磁波が人体の生体反応に影響を及ぼし正確な測定が行われない場合がある。
本発明は、これらの欠点を除くためになされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
被検者の親指（第１指）と他のもう一つの指（第２指〜第５指の何れか）で作った指の輪を、外力により開かれまいとする親指と他のもうひとつの指の筋力を測定する場合に使用する指の筋力測定方法において、前記指の輪が挿入される一対の剛性を有するリングの、少なくとも一方のリングには、歪みゲージを有する変形可能な起歪体を連接固定し、起歪体を前記指の輪を開こうとする方向に駆動手段により牽引した際に生じる、起歪体の歪み量による電圧の変化を測定して、指の筋力に変換するものである。
【０００９】
また、駆動手段は、牽引強度、牽引速度を独立に制御することを可能としたものである。
さらに、被検者の親指（第１指）と他のもう一つの指（第２指〜第５指の何れか）で作った指の輪を、外力により開かれまいとする親指と他のもうひとつの指の筋力を測定する場合に使用する指の筋力測定装置において、前記指の輪が挿入される一対の剛性を有するリングと、少なくとも一方のリングには、バネ材に歪みゲージが貼付された起歪体を連接固定し、起歪体は駆動手段に固定され、駆動手段は前記指の輪を開こうとする方向に、起歪体を牽引移動可能とし、起歪体の歪み量による電圧の変化により、指の筋力を測定するものである。
【００１０】
また、駆動手段は、直流電源とタコジェネレータの出力を電圧調整回路に入力し、モータに供給する電圧を調整し、モータの回転数を制御し、リングの移動速度を調整することが可能であり、
【００１１】
さらに、駆動手段は、最大電流制限回路でモータに流れる最大電流を制限し、リングを開く為の最大牽引力を制御することが可能であり、駆動手段を駆動するための制限回路およびモータには電磁シールドを施し、アースを取ることにより電磁波の発生を微少量に抑え、生体反応への電磁波の影響を最小限とした。
【００１２】
以上の構成とすることにより、被検者は一対のリングに親指（第１指）と他のもう一つの指（第２指〜第５指の何れか）で作った指の輪を挿入し、スイッチを入れるだけで、起歪体の歪み量による電圧の変化が測定され、指の筋力に変換することにより、筋力を定量的に測定することができるものであり、さらに、より被検者にあった牽引速度および被検者の指の筋力に応じた測定ができ、より正しい検査結果が得られるようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態の例を説明する。
図１、図２に示すごとく、上下にレール溝を有するレール１に４つの車輪を持つ往復動可能な台車Ａ３と台車Ｂ１０を設置し、夫々の台車Ａ３にはラックＡ４が、台車Ｂ１０にはラックＢ１１が歯車２を挟んで固定されている。
歯車２はモータ１５に連結され、モータ１５により歯車２が回転され、ラックＡ４とラックＢ１１に連動し、台車Ａ３と台車Ｂ１０がモータ１５により左右方向に往復動する駆動手段を有し。
【００１４】
さらに、台車Ａ３と台車Ｂ１０には支持部Ａ５、支持部Ｂ１２が固定されている。
支持部Ａ５には、図３に示す構造の起歪体８を取り付け、起歪体８にはリングＡ７の付いた支柱Ａ６が取り付けられる。このリングＡ７の付いた支柱Ａ６は剛性の合成樹脂等の変形しにくい材料でできている。
支持部Ｂ１２には、起歪体８で使用したバネ材を介してリングＢ１４の付いた支柱Ｂ１３が取り付けられるが、必ずしもバネ材を介することなく支持部Ｂ１２に直接支柱Ｂ１３を取り付ける構造とすることことも可能であることは言うまでも無い。
【００１５】
次に、起歪体８を図３に基づき説明する。
クロムモリブデン等で形成されたバネ材２１の両側に２つづつ並べて歪みゲージ２２を４つ貼りつける。
さらに、バネ材２１の片面に端子２３を４つ貼りつけ、図４の配線図に示すように端子２３のＡ・Ｂ間に直流電圧を与え、起歪体８が歪むと歪みの量によりＣ・Ｄ間の電圧が変化するように構成されている。
図示しないが、この電圧の変化を作動増幅器で電気的に増幅し、通常行われる方法でアナログまたはデジタル表示を行うことにより、指の筋力を数値表示する。
また、起歪体８の歪み量を校正済みの歪み計等で校正することにより、指の筋力をｋｇ単位に変換表示することも可能である。
【００１６】
次に、図５に示すモータの制御回路のブロック図について説明をする。モータ１５にはＤＣサーボモータを使用し、モータには回転数を検出する為にタコジェネレータ３２を装着する。
直流電源３５とタコジェネレータ３２の出力を電圧調整回路３３に入力し、モータ１５に供給する電圧を調整し、モータ１５の回転数を制御し、リングＡ７とリングＢ１４の移動速度を調整可能とする。
また、最大電流制限回路３４でモータ１５に流れる最大電流を制限し、リングＡ７とリングＢ１４を離間させる為の最大牽引力を制御することができる。
【００１７】
さらに、電気回路全体をアルミ等の電気シールド可能な材料および鉄等の磁気シールド可能な材料で電磁シールド３６を施し、大地に接地３７することにより、本装置から発せられる電磁波を測定に影響の無い程度の微小量にすることができる。
【００１８】
次に本発明における指の筋力測定装置の使用方法について説明する。
先ず、牽引強度、牽引速度を被検者に合ったものに設定する。
（イ）リングＡ７とリングＢ１４に親指（第１指）と他の選定されたもう１つの指（第２指〜第５指の何れか）を通し、この２つの指で輪を作る。
（ロ）その後、スイッチをＯＮにし、モータ１５で歯車２を矢印の方向に回転させ、ラックＡ４とラックＢ１１を介して台車Ａ３および台車Ｂ１０が左右離間方向に動くと同時に、台車Ａ３および台車Ｂ１０に支持部Ａ５と支持部Ｂ１２そして起歪体８を介して取り付けられた、リングＡ７とリングＢ１４が指の輪を左右牽引する方向に開く。
（ハ）リングＡ７とリングＢ１４に通した指には指の輪が開かない様に力を入れる。
（ニ）支持部Ａ５は動こうとするが、指で押さえられたリングＡ７の付いた支柱Ａ６は動かず変形しないので、起歪体８が歪むことになる。
（ホ）起歪体８に貼付された歪ゲージ２２により歪みの量が検出され電圧の変化として測定される。
（ヘ）電圧の変化を指の筋力に変換表示することにより、指の筋力を測定する。
【００１９】
【発明の効果】
上述したように本発明は、次のような効果がある。
（イ）「指の輪」の牽引を本発明の装置で行うことにより被検者単独で容易に検査を可能にした。
（ロ）リングＡ７とリングＢ１４の大きさを変えることにより、被検者の指の大きさに合わせることができると共に、同一金型にて成形可能なためコスト的にも安価となる。
（ハ）牽引強度、牽引速度を調節することにより、被検者の指の筋力に応じた測定が可能である。
（ニ）指の筋力を数値で表現することが可能となり、客観的な評価が可能である。
（ホ）被検者が一人で検査の練習をすることができる為、早期に熟練することができる。
（ヘ）起歪体８の配線９が操作部分（リング）にないため検査時に邪魔になることはない。
（ト）装置内から発生する電磁波は電磁シールド３６を施し、接地３７することにより、生体反応に影響の無い程度まで軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の正面図である。
【図２】本発明の側面図である。
【図３】本発明の起歪体の説明図である。
【図４】本発明の起歪体の配線図である。
【図５】本発明の駆動部のブロック図である。
【図６】従来の方式の正面図である。
【図７】従来の方式の側面図である。
【符号の説明】
１レール
２歯車
３台車Ａ
４ラックＡ
５支持部Ａ
６支柱Ａ
７リングＡ
８起歪体
９配線
１０台車Ｂ
１１ラックＢ
１２支持部Ｂ
１３支柱Ｂ
１４リングＢ
１５モータ
２１バネ材
２２歪みゲージ
２３端子
３２タコジェネレータ
３３電圧調整回路
３４最大電流制限回路
３５直流電源
３６電磁シールド
３７接地
４１レール
４２歯車
４３台車Ａ
４４ラックＡ
４５支柱Ａ
４６リングＡ
４７ロードセル
４８配線
４９台車Ｂ
５０ラックＢ
５１支柱Ｂ
５２リングＢ
５３モータ

Claims

被検者の親指（第１指）と他のもう一つの指（第２指〜第５指の何れか）で作った指の輪を、外力により開かれまいとする親指と他のもうひとつの指の筋力を測定する場合に使用する指の筋力測定方法において、前記指の輪が挿入される一対の剛性を有するリングの、少なくとも一方のリングには、歪みゲージを有する変形可能な起歪体を連接固定し、起歪体を前記指の輪を開こうとする方向に駆動手段により牽引した際に生じる、起歪体の歪み量による電圧の変化により、指の筋力を測定することを特徴とする指の筋力測定方法。
駆動手段は、牽引強度、牽引速度を独立に制御することを可能としたことを特徴とする請求項１に記載の指の筋力測定方法。
被検者の親指（第１指）と他のもう一つの指（第２指〜第５指の何れか）で作った指の輪を、外力により開かれまいとする親指と他のもうひとつの指の筋力を測定する場合に使用する指の筋力測定装置において、前記指の輪が挿入される一対の剛性を有するリングと、少なくとも一方のリングには、バネ材に歪みゲージが貼付された起歪体を連接固定し、起歪体は駆動手段に固定され、駆動手段は前記指の輪を開こうとする方向に、起歪体を牽引移動可能とし、起歪体の歪み量による電圧の変化により、指の筋力を測定することを特徴とする指の筋力測定装置。
駆動手段は、直流電源とタコジェネレータの出力を電圧調整回路に入力し、モータに供給する電圧を調整し、モータの回転数を制御し、リングの移動速度を調整することを特徴とする請求項３に記載の指の筋力測定装置。
駆動手段は、最大電流制限回路でモータに流れる最大電流を制限し、リングを開く為の最大牽引力を制御することを特徴とする請求項３ないし請求項４に記載の指の筋力測定装置。
駆動手段を駆動するための制限回路およびモータには、電磁シールドを施し、アースを取ることにより、電磁波の発生を微小量に抑えたことを特徴とする請求項３ないし請求項５に記載の指の筋力測定装置。