JP2541486Y2 - 医療用携帯型ディジタル式ゴニオメーター - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、リハビリ訓練治療をし
ている人体（以下患者という）の関節、回動部及び彎曲
部等の角度を測定する医療用の携帯型ディジタル式ゴニ
オメーターに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、実開昭５０ー１４４４
８８号公報に開示されるものがある。この公報に開示さ
れた技術は、添板と一体となっている円形基板と、円形
基板に取着された軸に嵌めた目盛板と、指針と一体とな
っている操作板とから構成される肢体関節の運動機能測
定器である。

【０００３】又、従来技術として、実開平２ー６２１１
号公報に開示されるものがある。この公報に開示された
技術は、一対の基準板と回転量を検出する符号器と、計
数処理部と、回転角度を表示する表示部とを備えたエン
ンコーダ付分度器である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】前述の従来技術の肢体
関節の運動機能測定器では、患者の関節中心に測定器の
回動中心を合わせにくく、目盛板の目盛と記載数値を見
なければならないという点で角度値が見ずらく、右まわ
りと左まわりの二重表示である点で角度の判断が即座に
はできず、さらに、目盛板の径によって目盛の精度が左
右され測定値の正確性に限度がある等の難点がある。

【０００５】又、従来技術のエンコーダ付分度器では、
二つの基準板の回動軸部にエンコーダを設けているの
で、この回動軸部を透視して人体の関節回動点に二つの
基準板の回動中心を当てるという事は困難であり、さら
にホールド機能が開示されておらず、表示値を手元で読
むことはできないものである。

【０００６】本考案は、上記従来の難点を解決し、患者
の適宜位置への設定がやり易く、角度値が見易く、角度
の判断が即座にできる等、角度測定作業がやり易く正確
に角度の測定ができる医療用携帯型ディジタル式ゴニオ
メーターを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち本考案は、下面を人
体の測定部位に接触させる一方アーム（１）の端部に中
空軸（２）を介して他方アーム（４）の端部が回動可能
に軸止され、一方アーム（１）に対する他方アーム
（４）の回動量を検出する角度検出器（５）と、角度検
出器（５）が出力する信号を処理する信号処理部（６）
と、一方アーム（１）に対する他方アーム（４）の回動
量を角度として信号処理しディジタル的に表示する表示
器（７）が前記一方アーム（１）又は他方アーム（４）
に設けられいることを特徴とする医療用携帯型ディジタ
ル式ゴニオメーターである。

【０００８】又、本考案における信号処理部（６）に
は、表示器（７）の表示値をホールド及びホールド解除
させるホールド・解除機能部（２１）を有し、中空軸
（２）内に二つのアームの回動中心を示す印が付され、
さらに、一方のアーム又は両方のアームの幅方向中央に
中央線（２２）を設けて、人体への位置決めをしやすく
すると共に、リセット時における、二アームの位置関係
を見やすくする工夫も施されている。

【０００９】又、一方アーム（１）と他方アーム（４）
の間の回動部分に作用して、二つのアームの回動時に抵
抗力を発生する抵抗機能部（２５）が、一方アーム
（１）又は中空軸（２）或いは他方アーム（４）に設け
られ、さらに角度検出器（５）は、磁気ドラム（１２）
及び磁気抵抗素子（１３）で構成されている。

【００１０】

【実施例】つぎに、本考案の実施例について図２、図
４、図５を参照して説明する。図２に示すように、一方
アーム１は、透明な樹脂製長形薄板材料で作られ、その
長手方向の両端は半円形に形成されており、綾線部には
小さいアールが設けられ、患者表皮への接触時の不快感
除去、安全性及び優美性が図られている。一方アーム１
の長手方向に沿ってその幅方向中央に中央線２２が描か
れている。

【００１１】中空軸２は、内部を透視窓２４とした円筒
形状のものであり、一方アーム１の一端部及び一端部近
傍上面に取着され、必要によりこの透視窓２４には透明
な板３が嵌入固定される。透明な板３の中央の回動中心
には、直交する二つの線による中心点３ａが印されてい
る。

【００１２】他方アーム４は、前記一方アーム１と平面
的には同じ形状のもので、薄板にて扁平ケース状に作ら
れており、一端部及び一端部近傍が前記一方アーム１の
中空軸２に回動自在に嵌められている。

【００１３】図４に示すように、前記扁平ケース状の他
方アーム４の内部には、中空軸２に対する他方アーム４
の回動量を伝導する伝導機構１１と、伝導された回動量
を検出する角度検出器５と、角度検出器５が出力する信
号を処理する信号処理部６と、処理した信号をディジタ
ル的に表示する表示器７と、電池１４と、側壁４ａにリ
セットスイッチ１５及びホールド・解除スイッチ１６と
が設けられ、前記表示部７は上面４ｂから見えるように
なっている。

【００１４】伝導機構１１は、中空軸２の外周に嵌めら
れた歯車８に噛合する第一中間歯車９と、この第一中間
歯車９に噛合する第二中間歯車１０とから成る。角度検
出器５を構成する磁気ドラム１２は、前記第二中間歯車
１０に噛合するよう他方アーム４に取り付けられてい
る。

【００１５】これらの歯車群からなる伝導機構１１は、
第一中間歯車９の軸の両端軸受部分、第二中間歯車１０
の軸の両端軸受部分、歯車８と第一中間歯車９の噛み合
い部分、及び第一中間歯車９と第二中間歯車１０の噛み
合い部分において摩擦抵抗が生じるので、他方アーム４
の回動力を磁気ドラム１２に伝導するという伝導機能の
他に、他方アーム４の回動力に抵抗を与えるという機能
をも有する。即ち、伝導機構１１は、両アームの開閉時
における抵抗機能を兼ねており、両アームのルーズな動
きを防止する役割を果たしている。

【００１６】伝導機構１１を歯車群に代えて、ベルト２
７で構成した図７に示す他の実施例の場合には、伝導機
構１１が抵抗機能を兼ねることができないから、中空軸
２の外周に、テフロン材、ゴム材或いは摩擦材でなるド
ーナツ状のリング２８を嵌め、且つ、このリング２８
を、一方アーム１と他方アーム４の間に挾み込んで位置
させ、さらに中空軸２と共に回動ししかも軸心方向に摺
動するプーリー２９を嵌め、プーリー２９と他方アーム
４とリング２８とを同時に一方アーム１に押しつける押
さえ具３０を螺着して抵抗機能部２５を構成する。この
構成によれば、一方アーム１又は両アーム１、４が回動
すると、両アーム間に抵抗力が発生する。前記ベルト２
７に代えて、チエン、摩擦車等を使用して構成すること
も可能である。

【００１７】伝導機構１１は、中空軸２と第一中間歯車
９ではギヤ比を２対１として２倍に増速し、第一中間歯
車９と第二中間歯車１０ではギヤ比を４．５対１として
４．５倍に増速し、第二中間歯車１０と磁気ドラム１２
ではギヤ比を５対１として５倍に増速し、最終的に中空
軸２の回動数を４５倍に増速して、中空軸２の回動を角
度検出器５の磁気ドラム１２に伝達している。磁気ドラ
ム１２は、ＮＳ両極を交互に並べたものを１組として８
組が、円板外周に連続的等間隔に配置されている。

【００１８】角度検出器５は図１及び図４に示すよう
に、磁化された円盤形状の磁気ドラム１２と、磁気ドラ
ム１２の外周縁に接近して設けられ磁気ドラム１２の回
動に伴い移動する磁気によってパルスを発生する磁気抵
抗素子１３とからなり、磁気抵抗素子１３は二個互いに
間隔を隔てて他方アーム４に設けられている。

【００１９】一方アーム１に対し他方アーム４は３６０
度を越えて回動が可能であり、他方アーム４が一回転す
ると磁気ドラム１２は４５回転し、磁気抵抗素子１３か
らは３６０個のパルスが出る。３６１個目のパルスが出
ると他方アーム４は一回転して元の位置に戻ったことに
なり、表示値も元の表示に戻る。

【００２０】図１、図３及び図４に示すように、角度検
出器５の磁気抵抗素子１３と表示器７の間に設けられる
信号処理部６は、磁気ドラム１２の回転量を磁気抵抗素
子１３にてパルスとなし、磁気抵抗素子１３の出力をパ
ルス数として読み取り、磁気ドラム１２の回動方向を弁
別する弁別機能部１７と、この弁別機能部１７からのパ
ルス出力を、パルス個数を計算するカウンター機能部１
８と、このカウンター機能部１８の出力を、ＬＣＤ（＝
液晶）を駆動させる為の電圧を作るＬＣＤ駆動機能部１
９とから構成されている。そして、両アームの相対的回
動角度をＬＣＤ駆動機能部１９の出力として表示器７に
ディジタル的に表示している。

【００２１】弁別機能部１７は、一方アーム１に対する
他方アーム４の回動方向を弁別するものであり、測定中
如何なる方向へ何回回動させても、測定値に逆回転分が
積算されて狂うといった事態は生じず、正しく角度測定
が出来る。

【００２２】カウンター機能部１８には、表示器７の数
値を零にし本考案の角度測定器具を角度測定開始状態に
するリセット機能部２０と、表示器７の数値をホールド
させたりホールドを解除させたりするホールド・解除機
能部２１とが接続されている。

【００２３】表示値を零に戻し角度測定開始状態にする
リセット機能部２０を作用させれば、リセット操作によ
り二つのアームのなす角度がいかなる角度であっても当
該角度を基点として、その位置からの回動角度が測定で
きる。即ち、二つのアームのなす角度が必ずしも零度で
なくても、リセットスイッチ１５を押した位置を基点と
しその位置から回動した角度だけを測定できる。従来の
ように回動後の角度から回動前の角度を差し引くという
計算を施療者がしなくても、その計算を済ませたものと
同じ値が表示されるので、二つのアームのなす角度がい
かなる角度であっても、その角度を基点として即座に回
動分の角度即ち相対角度が測定できる。即ち、基点の零
度を任意に決定でき、可動域を回動後の角度から回動前
の角度を差し引くという暗算をすることなく測定でき
る。

【００２４】リセット機能部２０には、カウンター機能
部１８をリセットする時に押すリセットスイッチ１５が
接続され、ホールド・解除機能部２１には、表示器７の
表示をホールド及びホールド解除する時に押すホールド
・解除スイッチ１６が接続される。リセットスイッチ１
５及びホールド・解除スイッチ１６は、共にバネで自動
復帰する押し釦式のスイッチである。

【００２５】図２中の２３一方アーム１の側傍に設けら
れた長さを測る目盛である。又、他方アーム４におい
て、リセットスイッチ１５とホールド・解除スイッチ１
６は、施療者が他方アーム４を握った時操作できる位置
に設けられている。図４中２６は、電子部品が組み付け
られ電気回路が構成された基板である。

【００２６】

【作用】人体の肘関節の回動角度を測定する場合の一例
を以下に述べる。先ず、患者の腕に本考案に係るゴニオ
メーターを図６に示すように当接する。その際、中空軸
２の中央部を透視窓２４として覗き、肘関節の回動中心
に中空軸２の回動中心を当て、上腕に一方アーム１の下
面を当接し、前腕に他方アーム４の下面を当接する。

【００２７】当接の際、透明な一方アーム１の幅中央の
長手方向に延びる中央線２２を、上腕骨へその伸展方向
に沿って合わせて、一方アーム１の下面を上腕に当て
る。同様に、他方アーム４の幅中央の長手方向に延びる
中央線２２を、橈骨へその伸展方向に沿って合わせて、
他方アーム４の下面を前腕に当てる。上腕に他方アーム
４を、前腕に一方アーム１を当てて測定してもよい。

【００２８】又、中空軸中心の透視窓２４を覗いて、二
アームの中空軸２の回動中心を肘の回動中心点に合わせ
る。予め、施療者が患者の関節の回動中心点に印しを付
けておけば、透視窓２４の透明な板３に描いた中心点３
ａを前記印しに合わせる作業は極めて容易となり、未熟
者でも簡単に本考案器具を患者の適切な測定部位に当て
ることができ、正確な測定ができるのである。

【００２９】透視窓２４に透明な板３が嵌められておら
ず空洞になつているものの場合は、透視窓２４を覗きな
がら、肘の回動中心点に二アームの回動の中心を合わせ
る。又、この場合には該透視窓２４に筆記用具を通して
患者表皮に印しを付すこともできる。

【００３０】一方アーム１と他方アーム４の両者間の回
動部分に、伝導機構１１による抵抗が作用して、二つの
アームの間には、一つのアームの自重では角度が変わら
ない程度の抵抗力が加わる。

【００３１】次に、リセットスイッチ１５を押し、器具
を測定開始状態にする。二アームが如何なる角度であっ
ても、リセットスイッチ１５を押した時点の角度が、角
度測定の基点となり、角度の表示値は零となる。

【００３２】リセット操作の際、両アームにはアームの
長手方向に向い中空軸２を通る中央線２２と、中空軸２
内の透明な板３における前記中央線２２の延長線となる
直線と、両アームの回動中心点において当該直線に９０
度で交わる直線を描いている交線とで、両アームのなす
角を９０度にしたい時又は１８０度にしたい時に、その
角度合わせが、前記中央線２２及び交線を互いに合わせ
ることで正確に行なえる。

【００３３】患者が肘を中心に前腕を回動させる。施療
者は患者の動きに合わせて、一方アーム１と他方アーム
４を動かしながら測定する。前腕と上腕に両アームを適
宜方法で固定させてもよく、或いは患者が前腕を回動し
た直後に、前腕の回動端に素早く他方アーム４を当て
て、肘関節の回動角度を測る。

【００３４】両アームが互いに回動する時、一方アーム
１に中空軸２が固着されているので、中空軸２に対して
他方アーム４が回動することになり、中空軸２の回動を
伝導機構１１にて角度検出器５へ伝導する。この伝導機
構１１を歯車の組み合わせで構成しているので、この歯
車群の軸摩擦や噛み合い摩擦が、二アームの回動を阻止
する抵抗力として働く。従って、歯車群でなる伝導機構
１１は、伝導機能を有すると共に抵抗機能を兼ねてい
る。

【００３５】表示器７には、リセットスイッチ１５を押
した後に一方アーム１に対して他方アーム４が回動した
量分が、回動角度として数値で表示されている。

【００３６】前腕が回動端に至った時点で回動角度を測
定するが、その時点でホールド・解除スイッチ１６を押
す。この操作により、当該時点に表示器７に表示してい
た数値をホールドする。一旦、数値をホールドさせる
と、一方アーム１と他方アーム４のなす角度をいくら変
えても表示値は変わらず、固定される。

【００３７】器具を人体に当てたまま表示値を読むこと
もあるが、二つのアームの角度を変えても測定値は変わ
らないので、通常器具を人体から離し、器具を施療者の
手元に寄せて表示値を読む。このようにして、患者の関
節可動域が直読できるのである。

【００３８】測定を終了すれば、ホールド・解除スイッ
チ１６を再度押して、信号処理部６のホールド・解除機
能部２１を解除作動させ表示値のホールドを解除する。
この解除操作をした場合には、先に、リセットスイッチ
１５を押した時、即ち基点から現在の二つのアームのな
している角度までの回動変化量が表示器７に表示され
る。

【００３９】測定を終了した時、リセットスイッチ１５
を押してリセット機能部２０を作動させてもよい。リセ
ット操作をした場合には、角度測定開始状態となり、現
在の二つのアームのなす角度の表示を零にキャンセル
し、現在の二つのアームのなす角度が測定の基点に変わ
る。リセット操作で、二アーム間の角度が如何なる角度
であるかには関係無く、測定の基点を任意に決定できる
のである。

【００４０】測定を行う前に、ホールド・解除スイッチ
１６を押し、表示値をホールドしておき、測定時点即ち
角度読み取り時点で再度ホールド・解除スイッチ１６を
押し、表示値のホールドを解除し測定すべき角度を表示
させ、しかる後に再度ホールド・解除スイッチ１６を押
すという測定の仕方もある。この測定の仕方の場合に
は、角度が変化している時に表示値が頻繁に変化して読
みにくいといった不都合を排除できる。

【００４１】磁気ドラム１２及び磁気抵抗素子１３にて
二つのアームのなす角度の信号を検出すると共に、二つ
の磁気抵抗素子１３が夫れ夫れ出力する信号から弁別機
能部１７にて回動方向を弁別する。

【００４２】磁気抵抗素子１３から得る信号を、信号処
理部６でディジタル的に信号処理する。即ち、信号処理
部６内の弁別機能部１７でアームの回動方向を弁別し、
カウンター機能部１８で角度を計算し、さらに前述のホ
ールド・解除機能部２１の指令信号及びリセット機能部
２０の指令信号を得て、計算値をそれらの指令に従って
リセット及びリセット解除処理し、表示値をホールド又
は解除する。

【▲００４３】

【考案の効果】本考案における医療用携帯型ディジタル
式ゴニオメーターは、リハビリ訓練治療をしている人体
の関節、回動部及び彎曲部等の角度を測定するに際し、
本考案の器具が小型軽量で、施療者が衣服のポケットに
入れられる携帯型に作る事ができるものであるから、使
用上大変便利となった。例えば、測定部位が肘関節等の
場合、測定時に肘の回動中心軸に直交する腕の側面に両
アームを容易に密着できるので、正確な測定値を得るこ
とができる。

【００４４】又、二つのアームの回動支点を中空軸とし
て、透視窓の役割を果しているので、患者の関節等への
当接に際し、透視窓を介して中空軸の回動中心を関節の
回動中心に容易に正確に当てがうことが出来、正確に測
定出来る効果がある。

【００４５】又、透視窓に、直線を９０度に交差させた
交点よりなる中心点を付した透明な板を嵌めた場合、患
者への当接すべき位置を決めるに際しては、中心点を患
者の関節回動点に合わせればよいので位置決めが容易で
ある。そして、関節を屈曲又は伸展動作させる際、器具
の回動点と患者の回動点を合致させられるため、患者と
器具の位置ずれが小さくなり、測定が正確且つ容易に行
なえるという効果がある。

【００４６】測定の前に専門家が予め患者の皮膚等の適
切位置に印しを付けておけば、透視窓から、この印しを
透視しながら、両アームの回動中心を未熟者でも容易に
当該適切位置に本器具を当てがうことができる。又、本
器具を患部に当てた後、透視窓内に筆記用具を貫通して
患者の皮膚等に印しを付ける事もでき、この場合にはそ
の印しを再度測定する際の目印しとすることができるの
で、患者への当接すべき位置を決める作業が容易になり
正確に同一部位の再測定ができるという効果がある。

【００４７】又、二アームのそれぞれに、幅中央に長手
方向に添って中空軸の回動中心を通る中央線が描かれて
いるので、患者に当てがう際に位置決めしやすく、リセ
ットを実施しようとする時、両アームが直線状になる位
置及び両アームが直交する位置の位置関係が見易くなっ
た。

【００４８】又、伝導機構により一方アームと他方アー
ムの間に、互いに他方のアームが一方のアームに対し
て、自重で回動しない程度の回動抵抗を発生させている
から、二アームのなす角度が保存でき、測定の際、器具
の取扱が便利である。本考案では、中空軸の回動を磁気
ドラムに伝導する伝導機構が歯車群で構成されているか
ら、歯車軸の摩擦抵抗や歯車間の噛み合い摩擦抵抗が発
生し、両アームの間にはこれらの摩擦抵抗が回動抵抗と
して働く。従って抵抗機能部は、この複数歯車構成の伝
導機構が兼ねており、両アーム間に特別の抵抗機能部を
設ける必要が無く、構成を簡潔にし、製造コストを低減
させている。

【００４９】又、角度検出器を磁気ドラム及び磁気抵抗
素子で作成したので、両アームは３６０度を越えて回転
させても何の不都合も無く測定でき、又安価に製作で
き、しかも高精度に角度検出が行なえるという効果があ
る。

【００５０】又、本考案は、信号処理部に、表示器の表
示値をホールド及びホールド解除をさせるホールド・解
除機能部を有しているから、前腕が回動端に至った測定
の時点で、ホールド・解除機能部を作用させることによ
り、表示数値をホールドすることができる。角度測定の
読み取り時点で数値をホールドさせると、一方アームと
他方アームのなす角度をいくら変えても表示値は変わら
ない。その為、器具を患者から離し手元に寄せて表示値
を読むことができ、その様にして用いれば、表示値が見
易く、回動角度や関節可動域を判断し易くなるという効
果がある。又、測定作業中にホールド・解除機能を作用
させておいて、関節回動端でホールド・解除機能を解除
すれば、逐次変わる測定中の表示値の変化に気分がイラ
イラしたり、測定値を読み取りにくいといった弊害を除
くことができる、等により表示値が見易くなるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る医療用携帯型ディジタル式ゴニオ
メーターの構成のブロック図である。

【図２】本考案に係る医療用携帯型ディジタル式ゴニオ
メーターの全体斜視図である。

【図３】本考案に係る医療用携帯型ディジタル式ゴニオ
メーターの信号処理部の内部のブロック図である。

【図４】本考案に係る医療用携帯型ディジタル式ゴニオ
メーターの図５のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図５】本考案に係る医療用携帯型ディジタル式ゴニオ
メーターの図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図６】本考案に係る医療用携帯型ディジタル式ゴニオ
メーターの使用状態を示す図である。

【図７】本考案に抵抗機能部の他の実施例を示す部分断
面図である。

【符号の説明】

１ 一方アーム ２ 中空軸 ３ 円盤 ４ 他方アーム ５ 角度検出器 ６ 信号処理部 ７ 表示器 ８ 歯車 ９ 第一中間歯車 １０ 第二中間歯車 １１ 伝導機構 １２ 磁気ドラム １３ 磁気抵抗素子 １５ リセットスイッチ １６ ホールド・解除スイッチ １７ 弁別機能部 １８ カウンター機能部 ２０ リセット機能部 ２１ ホールド・解除機能部 ２２ 中央線 ２３ 目盛 ２４ 透視窓 ２５ 抵抗機能部

Claims (6)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】下面を人体の測定部位に接触させる一方ア
   ーム（１）の端部に中空軸（２）を介して他方アーム
   （４）の端部が回動可能に軸止され、一方アーム（１）
   に対する他方アーム（４）の回動量を検出する角度検出
   器（５）と、角度検出器（５）が出力する信号を処理す
   る信号処理部（６）と、一方アーム（１）に対する他方
   アーム（４）の回動量を角度として信号処理しディジタ
   ル的に表示する表示器（７）が前記一方アーム（１）又
   は他方アーム（４）に設けられいることを特徴とする医
   療用携帯型ディジタル式ゴニオメーター。
2. 【請求項２】中空軸（２）の内部に一方アーム（１）と
   他方アーム（４）の回動中心を示す印しが設けられ、該
   印しを人体の関節の回動中心と合致させる目安としてい
   ることを特徴とする請求項１記載の医療用携帯型ディジ
   タル式ゴニオメーター。
3. 【請求項３】一方アーム（１）又は他方アーム（４）の
   いずれか又は両方のアームの幅方向中央に中央線（２
   ２）が描かれていることを特徴とする請求項１記載の医
   療用携帯型ディジタル式ゴニオメーター。
4. 【請求項４】一方アーム（１）と他方アーム（４）の間
   の回動に際し、伝導機構１１を利用することにより、二
   つのアームの回動時に抵抗力を発生させたことを特徴と
   する請求項１記載の医療用携帯型ディジタル式ゴニオメ
   ーター。
5. 【請求項５】角度検出器（５）を、磁気ドラム（１２）
   及び磁気抵抗素子（１３）で構成していることを特徴と
   する請求項１記載の医療用携帯型ディジタル式ゴニオメ
   ーター。
6. 【請求項６】信号処理部（６）に、表示器（７）の表示
   値をホールド及びホールド解除させる、ホールド・解除
   機能部（２１）を有していることを特徴とする請求項１
   記載の医療用携帯型ディジタル式ゴニオメーター。