JP2005013483A - 下肢筋力定量化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】足首を曲げる力等の回復具合を測定する下肢筋力定量化装置を提供する。
【解決手段】本発明における下肢筋力定量化装置１には、被験者の踵を支点とした脛と足の甲との角度を固定するための位置決め部材２が備えられており、位置決め部材２には、被験者の踵から爪先までを支持するフット支台と被験者の膝下から足首を支持するレッグ支持部材とが備えられている。
足関節を固定された被験者の足の親指及び足の甲とには、フット支台３に固定された指センサ１３及び甲センサ１４が配置されており、指センサ１３及び甲センサ１４により、足関節を固定した状態での、足関節及び足の親指関節の曲げ力の強さ・大きさを数値として得る。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下肢筋力定量化装置に係り、足関節又は足の指関節の曲げ力の測定を可能とした下肢筋力定量化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から医療の場では、医師としての経験や技量によって診断結果が異なること防ぐために、客観的な数値を検知することができる様々な診断補助装置が用いられている。なかでも関節・筋肉・靭帯等を診察・治療する整形外科専門医の用いる診断補助装置として、例えば特許文献１に記載されている手の手術後における微弱な握力を測定する握力計が開発されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０９−３１３４６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、整形外科専門医が患者のくるぶしに相当する部分の関節（以下単に、足関節という）及び足の指関節における患部に触れ、関節を曲げる際の筋力の強さ・大きさに基づいて症状を触診する場合には診断補助装置として適切なものがなく、診断は医師の経験や技量による主観的判断に委ねるしかない状況である。
【０００５】
そのため、足関節等の曲げ力の回復具合を感じ取る触診は、同一の医師による同一の触り方で、回復具合を適切に診断されるのであって、担当医師の変更や患部の触り方の違いにより適切な回復具合を診断できないという問題点があった。
【０００６】
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、客観的な足関節及び足の指関節の曲げ力の強さ・大きさを測定可能とした下肢筋力定量化装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために請求項１に記載の下肢筋力定量化装置は、被験者の足関節又は足の指関節の曲げ力を測定する測定装置であって、被験者の足関節角度を固定する位置決め部材と、前記位置決め部材により足関節角度を固定された被験者が足関節又は足の指関節を曲げようとする時に発する力のうち少なくとも一方を検知する荷重検知装置と、を備え、前記荷重検知装置は、前記位置決め部材に装着されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、発明に係る下肢筋力定量化装置を用いることにより足関節又は足の指関節の曲げ力の強さ・大きさを数値として得ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の下肢筋力定量化装置は、請求項１に記載の発明において、前記位置決め部材は、被験者の踵から爪先までを支持するフット支台と、被験者の足首から膝下までを支持するレッグ支持部材と、を備え、前記フット支台は、被験者の足の裏を載置する平面を有し、前記レッグ支持部材は、前記フット支台に回動自在に取り付けられていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、被験者の踵から爪先までを支持するフット支台と被験者の膝下から足首を支持するレッグ支持部材とを基準として足関節角度を決定することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記位置決め部材は、前記フット支台と前記レッグ支持部材とを所定角度に固定する固定アームを備え、前記固定アームを前記フット支台と前記レッグ支持部材とに取り付けることにより、前記フット支台と前記レッグ支持部材との角度が固定されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、足関節を固定した状態での、足関節及び足の親指関節の曲げ力の強さ・大きさを数値として得ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記荷重検知装置は、荷重センサを備え、前記荷重センサの荷重検出部は、被験者の足の甲に対向する位置と被験者の足の親指と対向する位置とに、それぞれ配置されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、足関節の曲げ力を足の甲が荷重センサに加える荷重により数値で得ることができる。また足の親指を足の甲側に反り返らせる力を足の親指が荷重センサに加える荷重により数値で得ることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項２から請求項４に記載の発明において、前記フット支台は、前記荷重検知装置を前記フット支台に装着するための基準となるセンサ位置決め孔と、前記センサ位置決め孔と前記荷重検知装置とを連結する連結部材と、を備えることを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、センサ位置決め孔を基準に、前記荷重検知装置を配置することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１から図４を参照しながら説明する。
図１は本実施の形態における下肢筋力定量化装置１を示した側面図である。
本実施形態における下肢筋力定量化装置１には、測定開始時において被験者の踵を支点とした脛と足の甲との角度（以下単に足関節角度という）を固定するための位置決め部材２が備えられている。
【００１８】
この位置決め部材２には、被験者の足の裏をのせ、踵から爪先まで（以下単に、足という）を支持する平板状に形成されたフット支台３と、被験者の足首から膝下までを支持する一対のレッグ支持柱５，５を有するレッグ支持部材４とが備えられており、このフット支台には、レッグ支持柱５，５がフット支台３における一端部両側面に回動自在に取り付けられている。
【００１９】
各レッグ支持柱５，５の間であって被験者の脹脛と対向する位置には、脹脛と対向する面が弧状に形成されたマット板６が、各レッグ支持柱５，５を連結するように取り付けられ、また被験者の踵に対向する位置には、踵を受け入れるために踵と対向する面が弧状に形成された踵板７が各レッグ支持柱５，５を連結するように取り付けられている。
【００２０】
前記マット板６の脹脛と対向する面であってマット板６の弧状の面には、脹脛を受け入れるためのマット８が取り付けられている。このマット８には被験者の脹脛をレッグ支持柱５，５に固定するためのレッグベルト９，９が取り付けられており、このレッグベルト９，９には、簡易に脹脛をレッグ固定柱５，５に固定するために面ファスナーが取り付けられている。
【００２１】
さらにフット支台３におけるレッグ固定柱５，５が取り付けられた各側面には、フット支台３に対するレッグ固定柱５，５の角度を固定するための同一形状の２つのフット固定孔３ａ，３ｂが所定の間隔をもって形成されており、また各レッグ固定柱５，５には、フット支台３に対するレッグ固定柱５，５の角度を固定するための同一形状の５つのレッグ固定孔５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅが前記フット固定孔３ａ，３ｂの軸と同じ向きであって、所定の間隔をもって形成されている。
【００２２】
また、前記位置決め部材２には、フット支台３に対するレッグ固定柱５，５の角度を固定するための固定アーム１０が備えられている。この固定アーム１０の一端側には、フット固定孔３ａ，３ｂと同一の径を有する固定孔１０ａが形成されており、また固定アームの他端側には、レッグ固定孔５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅと同一の径を有する固定孔１０ｂが形成されている。
【００２３】
この固定孔１０ｂと任意のレッグ固定孔５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅを重ね、また同時に固定孔１０ａと任意のフット固定孔３ａ、３ｂを重ねて、各重なり合った孔にそれぞれ図示しないピンを挿入することで、前記フット支板３と前記レッグ支持柱５，５が固定されるようになっている。
【００２４】
また、フット固定孔３ａ，３ｂ及び５つのレッグ固定孔５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅの組み合わせにより、レッグ支持柱５，５とフット支台３とを固定する角度は調節可能とされており、足関節の症状により足関節を自由に動かすことができない被験者の足関節角度に合わせて、フット支台３とレッグ支持柱５，５との角度を固定することができるようになっている。具体的には、３ａと５Ａとに前記ピンを挿入すると（以下、単にａ−Ａと表現する）、フット支台３とレッグ支持柱５，５との回転中心を支点とした角度は８０度となり、以下ａ−Ｂでは９０度、ａ−Ｃでは１００度、ａ−Ｄでは１１０度、ｂ−Ｄでは１２０度、ａ−Ｅでは１３０度となるようになっている。
【００２５】
フット支台３の所定の位置に配置された被験者の足の甲側に対向する位置には、足関節及び足の親指関節の曲げ力を測定するための荷重検知装置が配置されており、この荷重検知装置には、平板状の指センサ基板１１と甲センサ基板１２が備えられている。この指センサ基板１１には、基板の長手方向に延在する長穴１１ａが形成されており、また同様に甲センサ基板１２には、基板の長手方向に延びる長穴１２ａが形成されている。
【００２６】
各長穴１１ａ，１２ａを互いに垂直となるように配置した重なり部分には、指センサ基板１１と甲センサ基板１２とを重ねて固定するための軸部分を空洞とされたボルト１９が挿入されており、指センサ基板１１と甲センサ基板１２との固定位置は、ボルト１９を中心に指センサ基板１５と甲センサ基板１２とをそれぞれ回転させ、そして長穴１１ａ，１２ａに沿って指センサ基板１１と甲センサ基板１２をスライドさせることにより、調節可能ができるようになっている。
【００２７】
また指センサ基板１１の長手方向一端部には、足の親指の反り返る力を測定する指センサ１３が備えられており、また甲センサ基板１２の長手方向一端部には、足の親指関節の曲げ力を測定するための甲センサ１４が備えられている。指センサ１３及び甲センサ１４の荷重検出部には、緩衝材としてパッド１３ａ，１４ａが取り付けられている。
【００２８】
また指センサの近傍であって指センサ基板１１の長手方向端部には、指センサ１３及び甲センサ１４をフット支台３に固定するための通穴１１ｂが形成されており、甲センサの近傍であって甲センサ基板の幅方向両端部には、指センサ１３及び甲センサ１４をフット支台に固定するための通穴１２ｂ，１２ｂが形成されている。
【００２９】
各通穴１１ｂ，１２ｂ，１２ｂには、面ファスナーを備えたフットベルト１５，１５，１５が挿通されており、このフットベルト１５，１５，１５の一側は、フット支台３にフットピン１６，１６により固定されるようになっている。
【００３０】
前記フット支台３の足の裏を載置させる平面には、指センサ１３及び甲センサ１４をフット支台３に固定するための複数のセンサ位置決め孔１７，１７・・がフット支台３における足の長さ方向に配列され、幅方向に２列となるように配置されている。
【００３１】
フット支台３に足を載置した被験者について足の指と指との間に形成された任意のセンサ位置決め孔１７には、指センサ１３及び甲センサ１４をフット支台３に固定するためのセンサ紐１８が取り付けられ、ゼンサ紐１８の一端１８ａは、被験者の足の人差し指と中指との間に通され、足の甲側に配置されるようになっている。このセンサ紐１８の一端１８ａは、前記ボルト１９の空洞部に挿入され、前記指センサ１１基板と甲センサ基板１２とフット支台３とを繋ぐようになっている。
【００３２】
次に、本実施形態における下肢筋力定量化装置１を用いた測定方法について説明する
測定者は、被験者の足の大きさに合ったセンサ位置決め孔１７を一つ選び、そのセンサ位置決め孔１７に、センサ紐１８の一端１８ａが前記ボルト１９の軸部に挿入された連結部材であるセンサ紐１８を取り付ける。
【００３３】
測定者は、被験者の足関節角度に合わせて、フット支台３に対するレッグ固定柱５，５の角度を決定する。測定者は、前記角度にフット支台３とレッグ固定柱５，５とを固定するために、固定アームに形成された固定孔１０ａ及び１０ｂと任意のフット固定孔３ａ，３ｂ及び５つのレッグ固定孔５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅとを重ね、図示しないピンを差し込む。
【００３４】
次いで被験者は、前記センサ紐１８が足の指と指の間に配置されるように、足の裏をフット支台３に載置し、踵板７に形成された弧状部分に踵を当接させる。測定者は、被験者の脹脛をマット８に当接させ、次いでレッグベルト９で被験者の脹脛をレッグ支持柱５，５に固定する。
【００３５】
測定者は、前記ボルト１９に指センサ基板１１、甲センサ基板１２の順に挿入する。次いで測定者は、ボルト１９を中心に指センサ基板１１と甲センサ基板１２とをそれぞれ回転させ、そして長穴１１ａ，１２ａに沿って指センサ基板１１と甲センサ基板１２をスライドさせることにより、指センサ１３及び甲センサ１４を被験者の足の形に合わせた位置に配置する。
【００３６】
測定者は、フット支台３に取り付けられているフットベルト１５，１５，１５により指センサ１３及び甲センサ１４を足の親指及び足の甲に当接させ、指センサ１３及び甲センサ１４をフット支台３に固定させる。このとき、指センサ１３及び甲センサ１４は足と当接することで荷重を検知してしまうため、測定開始前に指センサ１３及び甲センサ１４においてゼロ点補正を行う。
【００３７】
所定の位置に足を配置された被験者は、足の親指を反り返らせ、それに伴う荷重を指センサ１３により測定され、また被験者は足関節を曲げ、それに伴う荷重を甲センサ１４により測定される。
【００３８】
本実施形態によれば、測定者は足関節の曲げ力と足の親指の反り返る筋力を客観的な数値で測定することができ、医師は、医師の経験・技量といった主観的な感覚に頼らなくても筋力の強さ・大きさを数値で比べることにより正確な被験者の回復具合を判断することができる。
【００３９】
本実施形態における下肢筋力定量化装置１は、被験者の足の形に合わせて指センサ１３及び甲センサ１４をフット支台３に対して固定可能となっているため、測定者は、被験者の足の形にかかわらず足関節の曲げ力と足の親指の反り返る筋力の強さ・大きさを測定することができる。また被験者が時間を空けて複数回の測定を行われる時であっても、本実施形態における下肢筋力定量化装置１はセンサ配置位置を、センサ位置決め孔１７，１７・・を同一にすることで再現することができ、診断結果に誤差が生じにくく、医師は被験者の回復具合を適切に判断することができる。
【００４０】
また本実施形態における下肢筋力定量化装置１は、レッグ支持柱５，５とフット支台３との回動中心を支点とした角度が調節可能とされている。そのため測定者は、足関節の症状により足関節を自由に動かすことができない被験者の足関節角度に合わせてフット支台３とレッグ支持柱５，５との角度を固定することができ、被験者の足関節角度にかかわらず足関節の曲げ力と足の親指の反り返る筋力の強さ・大きさを測定することができる。また被験者が時間を空けて複数回の測定を行われる時であっても本実施形態における下肢筋力定量化装置１は、フット固定孔３ａ，３ｂ及びレッグ固定孔５Ａ，５Ｂ・・の組み合わせを同一にすることで足関節角度を再現することができ、診断結果に誤差が生じにくく被験者の回復具合を適切に判断することができる。
【００４１】
また被験者と下肢筋力定量化装置１との固定箇所において面ファスナーによる固定を採用したことにより、簡易な方法で測定準備を行うことができ、測定者の労力を少なくすることができる。
【００４２】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、本実施の形態において、図示しないピン、フットピン１６及びボルト１９を用いて固定を行うことを構成としているが、本実施の形態はこれに限られず、固定可能であれば如何なる構成であっても良いことは勿論である。
また本実施の形態において、センサ紐１８を用いる構成としているが、本実施の形態はこれに限られず、紐以外であってもフット支台３から各センサまでの距離が固定できるものであれば、如何なる構成であっても良いことは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、発明に係る下肢筋力定量化装置を用いることにより足関節又は足の指関節の曲げ力の強さ・大きさを数値として得ることができる。
そのため医師の経験・技量といった主観的な感覚に頼らなくても、時間間隔をあけた複数回の測定による足関節及び足の指関節における筋力の強さ・大きさの数値を比較することにより、被験者の足関節及び足の指関節における筋力の状態を診断することができるという効果がある。
【００４４】
請求項２に記載の発明によれば、位置決め部材は、被験者の踵から爪先までを支持するフット支台に被験者の足首から膝下までを支持するレッグ支持部材を回動自在に取り付けている。
そのため被験者の踵から爪先までを支持するフット支台と被験者の膝下から足首を支持するレッグ支持部材とを基準として足関節角度を決定することができるという効果がある。
【００４５】
請求項３に記載の発明によれば、フット支台とレッグ支持部材とに固定アームを取り付けることにより、被験者の足関節を固定した状態における足関節及び足の親指関節の曲げ力の強さ・大きさを数値として得ることができる。
そのため、本発明に係る下肢筋力定量化装置は荷重を直接検知する簡易な構成をとることができるという効果がある。
【００４６】
請求項４に記載の発明によれば、荷重検知装置は、荷重センサを備え、荷重センサの荷重検出部は、被験者の足の甲に対向する位置と被験者の足の親指と対向する位置とに、それぞれ配置される。
そのため、足関節の曲げ力を足の甲が荷重センサに加える荷重により数値で得ることができ、また足の親指を足の甲側に反り返らせる力を足の親指が荷重センサに加える荷重により足関節の曲げ力を足の甲が荷重センサに加える荷重により数値で得ることができるという効果がある。
また荷重センサに直接荷重を加える構成をとることで、簡易な構成の下肢筋力定量化装置を得ることができるという効果がある。
【００４７】
請求項５に記載の発明によれば、フット支台は、荷重検知装置をフット支台に装着するための基準となるセンサ位置決め孔と、センサ位置決め孔と荷重検知装置とを連結する連結部材とを備えることによりセンサ位置決め孔を基準に、前記荷重検知装置を配置することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における下肢筋力定量化装置を示した側面図である。
【図２】本発明の実施の形態における位置決め部材を上方から見た平面断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における下肢筋力定量化装置の一部を示した平面図である。
【図４】本発明の実施の形態における下肢筋力定量化装置の一部を示した正面断面図である。
【符号の説明】
１ 下肢筋力定量化装置
２ 位置決め部材
３ フット支台
４ レッグ支持部材
５ レッグ支持柱
６ マット板
７ 踵板
８ マット
９ レッグベルト
１０ 固定アーム
１０ａ 固定孔
１０ｂ 固定孔
１１ 指センサ基板
１１ａ 長穴
１２ 甲センサ基板
１２ａ 長穴
１３ 指センサ
１４ 甲センサ
１５ フットベルト
１６ フットピン
１７ センサ位置決め孔
１８ センサ紐
１９ ボルト

Claims (5)

1. 被験者の足関節又は足の指関節の曲げ力を測定する測定装置であって、被験者の足関節角度を固定する位置決め部材と、前記位置決め部材により足関節角度を固定された被験者が足関節又は足の指関節を曲げようとする時に発する力のうち少なくとも一方を検知する荷重検知装置と、を備え、
   前記荷重検知装置は、前記位置決め部材に装着されていることを特徴とする下肢筋力定量化装置。
2. 前記位置決め部材は、被験者の踵から爪先までを支持するフット支台と、被験者の足首から膝下までを支持するレッグ支持部材と、を備え
   前記フット支台は、被験者の足の裏を載置する平面を有し、
   前記レッグ支持部材は、前記フット支台に回動自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の下肢筋力定量化装置。
3. 前記位置決め部材は、前記フット支台と前記レッグ支持部材とを所定角度に固定する固定アームを備え、
   前記固定アームを前記フット支台と前記レッグ支持部材とに取り付けることにより、前記フット支台と前記レッグ支持部材との角度が固定されていることを特徴とする請求項２に記載の下肢筋力定量化装置。
4. 前記荷重検知装置は、荷重センサを備え、
   前記荷重センサの荷重検出部は、被験者の足の甲に対向する位置と被験者の足の親指と対向する位置とに、それぞれ配置されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の下肢筋力定量化装置。
5. 前記フット支台は、前記荷重検知装置を前記フット支台に装着するための基準となるセンサ位置決め孔と、前記センサ位置決め孔と前記荷重検知装置とを連結する連結部材と、を備えることを特徴とする請求項２から請求項４に記載の下肢筋力定量化装置。

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