JP4922075B2 - 生体測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体の筋組織の硬度及び生体の痛覚の度合いを測定する生体測定装置に関する。

従来より、生体に圧力を加えることにより、筋組織の硬度を測定する筋組織硬度計が利用されている。
これら筋組織硬度計の中には、生体に当接させる主針と、この主針を覆う副筒とを備えているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。そして、副筒は、主針に対して進退可能に設けられており、付勢部材により先端側に常に付勢されている。
このような構成のもと、被測定部位の周辺を副筒の先端面で押さえることにより皮膚にテンションをかけた状態で、皮膚に対して主針を押し込む。そして、そのときの主針の圧力を測定することにより、生体の筋組織の硬度が測定される。

ここで、生体に圧力を加えることにより、生体の痛覚の度合いを測定する圧痛計が従来から利用されている。このような圧痛計においては、被測定者の皮膚に主針を当接させ、圧力が次第に大きくなるように主針を押し込んでいき、被測定者が痛みを感じたときに、被測定者に意思表示してもらい、そのときの主針の圧力を測定することにより、生体の痛覚の度合いが測定される。
特開平１０−１７９５２４号公報

しかしながら、上記のような筋組織硬度計及び圧痛計は、それぞれ独立しており、２種類の装置を使用する場合、装置の管理負担が増大してしまうという問題がある。
また、例えば特許文献１に記載の筋組織硬度計を圧痛計として利用しようとしても、痛覚の度合いを精度よく測定することができないという問題がある。なぜなら、筋組織の硬度を測定する際には、副筒により被測定部位の周辺にテンションをかける必要があるが、痛覚の度合いを測定する際には、主針の先端面のみの小さな領域で圧力をかけないと、被測定者がどこで痛みを感じるのかが分かり難くなってしまうからである。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、一つの装置で、筋組織の硬度や痛覚の度合いを高精度かつ容易に測定することができる生体測定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、生体に圧力を加えることにより前記生体の筋組織の硬度を測定する筋組織硬度計と、前記生体に圧力を加えることにより前記生体の痛覚の度合いを測定する圧痛計とが兼用された生体測定装置であって、前記生体に当接される第一の当接面を有し、前記生体に圧力を加えるための当接部と、前記生体に当接される第二の当接面を有し、前記第二の当接面が、前記第一の当接面に対して略面一に配された面一位置と前記第一の当接面に対して後退した後退位置との間で往復動するように支持された補助部と、前記第二の当接面が前記後退位置に配された状態で前記補助部をロックするロック機構とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、ロック機構によって補助部をロックすることにより、第二の当接面を後退位置において保持することができる。

また、本発明は、前記第二の当接面が前記往復動するように前記補助部を支持する支持部を備え、前記ロック機構は、前記補助部又は前記支持部のいずれか一方に形成され、かつ前記第二の当接面の往復動方向に延びる第一の長溝と、前記第一の長溝から前記往復動方向に交差する方向に延びる第二の長溝と、前記補助部又は前記支持部の他方に形成され、かつ前記第一の長溝又は前記第二の長溝に配される突部とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、簡易な構成により補助部を確実にロックすることができる。

また、本発明は、応答信号を出力する応答操作部と、前記応答信号の出力を報知する報知部と、前記報知部の駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記応答操作部から応答信号が入力されると、前記報知部を駆動することを特徴とする。

この発明によれば、被験者の痛覚の度合いを高精度に測定することができる。

また、本発明は、前記当接部が、交換可能であることを特徴とする。

この発明によれば、被測定部位の状況に応じて最適な当接部を取り付けることにより、さらに高精度の測定を行うことができる。

本発明によれば、ロック機構によって補助部をロックすることにより、第二の当接面を後退位置において保持することができることから、一つの装置で、筋組織の硬度や痛覚の度合いを高精度かつ容易に測定することができる。

（実施形態）
以下、本発明の実施形態における生体測定装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態としての生体測定装置を示したものである。
生体測定装置１は、直方体形状の装置本体部２と、この装置本体部２にケーブル８を介して接続されたプローブ３とを備えている。
装置本体部２の天面には、各種情報を表示する矩形状の表示部（報知部）６が設けられている。
表示部６は、例えば液晶からなるものである。
また、装置本体部２の天面には、各種操作を行うための本体操作部７が設けられている。

また、装置本体部２には、オン・オフ切り替え可能な応答スイッチ（応答操作部）１０がケーブル１１を介して接続されている。応答スイッチ１０は、解放された自然状態では、オフとなり応答信号を出力しない。一方、応答スイッチ１０は、押圧されると、オンとなり応答信号を出力する。

また、プローブ３は、使用者が把持するための把持部１４を備えている。把持部１４は、細長の直方体形状をなしており、その先端部には、有底円筒状のプローブ本体部１５が設けられている。このプローブ本体部１５は、把持部１４と一体的に形成されている。
また、プローブ本体部１５は、把持部１４の長手方向と交差する方向に向けられている。
プローブ本体部１５の開放端には、円筒状の支持筒部（支持部）１６が設けられている。支持筒部１６の基端部には、プローブ本体部１５の開放端と同径の基端フランジ２１が設けられている。基端フランジ２１は、支持筒部１６の径方向外方に延ばされている。そして、基端フランジ２１がプローブ本体部１５の開放端を覆うようにして、支持筒部１６が取り付けられている。

支持筒部１６の内周面には、図２に示すように、その径方向内方に突出する対をなす突起部（突部、ロック機構）２２が設けられている。突起部２２は、支持筒部１６の中心部Ｃを挟んで互いに対向配置されている。
また、図３に示すように、支持筒部１６の先端部には、径方向内方に向けられた先端フランジ２７が設けられている。
支持筒部１６の筒孔２５内には、円筒状の補助筒部（補助部）２６が挿通されている。補助筒部２６の外周面には、図４に示すように、補助筒部２６の長手方向に延びる一対の第一の長溝（ロック機構）３２が設けられている。第一の長溝３２は、直線状に延ばされており、補助筒部２６の中心部を挟んで対向配置されている。

また、補助筒部２６の外周面には、第一の長溝３２の長手方向の途中位置Ｌ１から、その長手方向に直交する方向に延びる第二の長溝（ロック機構）３３が設けられている。第二の長溝３３は、補助筒部２６の周方向の全周にわたって形成されている。また、第二の長溝３３の周方向の途中位置Ｌ２であって、一対の第一の長溝３２同士の中間位置には、補助筒部２６の基端側に没する一対の凹部３６が形成されている。凹部３６は、補助筒部２６の中心部を挟んで対向配置されている。
そして、それぞれの第一の長溝３２内に、突起部２２が配されており、これら突起部２２が第一の長溝３２内を相対的に移動するようになっている。これにより、補助筒部２６は、支持筒部１６の軸線方向に往復動可能に支持されている。

また、補助筒部２６の基端部には、図３に示すように、基端フランジ３０が形成されている。基端フランジ３０の外径は、先端フランジ２７の内径よりも大きくなっている。すなわち、基端フランジ３０が先端フランジ２７に当接することにより、補助筒部２６が支持筒部１６から抜け落ちることが防止されるようになっている。
また、補助筒部２６の先端部には、先端フランジ３１が設けられている。

さらに、支持筒部１６及び補助筒部２６内には、これら支持筒部１６及び補助筒部２６と同軸上に主針部３７が設けられている。主針部３７の長手寸法は、支持筒部１６及び補助筒部２６のそれぞれの長手寸法よりも大きくなっている。そのため、主針部３７の先端部は、支持筒部１６の先端フランジ２７から突出している。
主針部３７は、支持筒部１６内で軸線方向に移動可能に支持されている。また、主針部３７は、有底円筒状の外郭部４５と、円柱状の芯部４６とを備えている。そして、外郭部４５内を芯部４６が挿通しており、芯部４６は軸線方向に往復動可能に支持されている。
外郭部４５は、小径部４５ａと、この小径部４５ａの基端部に設けられた大径部４５ｂとを備えている。これら小径部４５ａと大径部４５ｂとは一体的に形成されている。小径部４５ａの内周面には、段差部５０が形成されている。
また、芯部４６外周面には、段差部５１が形成されている。そして、段差部５０，５１同士が当接することにより、芯部４６が外郭部４５の先端から抜け落ちることが防止されるようになっている。

さらに、芯部４６の先端には、その後端側に没する不図示の雌ネジ部が形成されている。そして、主針部３７の先端には、円柱状の先端チップ（当接部）４０が設けられている。すなわち、先端チップ４０の後端面には、不図示の雄ネジ部が設けられており、この雄ネジ部が芯部４６の雌ネジ部に螺合されている。これにより、先端チップ４０は、主針部３７の先端に着脱可能に取り付けられるようになっている。なお、先端チップ４０は、サイズの等しい他の先端チップと交換することができる。したがって、新品の先端チップと交換することにより、衛生状態を向上させることができる。
また、大径部４５ｂ内には、例えば半導体からなる第二の圧力センサ５３が設けられている。そして、先端チップ４０が押圧されると、外郭部４５に対して芯部４６が後方側に移動し、このときの芯部４６の圧力を第二の圧力センサ５３が測定するようになっている。
さらに、第二の圧力センサ５３の後方であって、大径部４５ｂの外底面には、第一の圧力センサ５４が設けられている。そして、補助筒部２６と先端チップ４０が押圧されると、主針部３７が支持筒部１６に対して後方側に移動し、このときの主針部３７の圧力を第一の圧力センサ５４が測定するようになっている。

また、主針部３７の外周には、コイルばね４３が設けられている。すなわち、コイルばね４３内を主針部３７が挿通している。コイルばね４３の長手寸法（弾性変形していない状態における長手寸法）は、小径部４５ａの長手寸法よりも大きくなっている。また、コイルばね４３の内径は、大径部４５ｂの外径及び先端フランジ３１の内径よりも大きくなっている。すなわち、コイルばね４３は、大径部４５ｂの先端面と、先端フランジ３１の内面との間に配置され、これにより、補助筒部２６は、先端側に向けて常に付勢されている。そして、基端フランジ３０が先端フランジ２７に当接することにより、補助筒部２６が支持筒部１６の先端から突出した状態で保持されている。

さらに、外力を加えない自然状態においては、補助筒部２６の先端面（第二の当接面）２６ａは、先端チップ４０の先端面（第一の当接面）４０ａと面一になっている。このときの補助筒部２６の配された位置を面一位置Ｐ１というものとする。
また、補助筒部２６を基端側に向けて押圧すると、図５に示すように、補助筒部２６がコイルばね４３の付勢力に抗して、支持筒部１６内に没する方向に移動するようになっている。このとき、突起部２２が第一の長溝３２内を相対的に移動する。そして、突起部２２が途中位置Ｌ１に配された状態で、補助筒部２６の軸線を中心として補助筒部２６を回転させると、突起部２２が第二の長溝３３内に配されて、第二の長溝３３内を相対的に移動するようになっている。さらに、突起部２２が途中位置Ｌ２に配された状態で、補助筒部２６を解放する（手を離す）と、コイルばね４３の付勢力によって補助筒部２６が前方に付勢されていることから、補助筒部２６が前方に移動し、突起部２２が凹部３６内に配される。これにより、補助筒部２６が支持筒部１６内に没した位置で保持される。このとき、補助筒部２６の先端面２６ａは、先端チップ４０の先端面４０ａに対して、後方側に後退した位置に配されており、このときの補助筒部２６の配された位置を後退位置Ｐ２というものとする。

次に、本実施形態における生体測定装置１を機能ごとに説明する。
図６は、生体測定装置１を機能ごとに示すブロック図である。
装置本体部２は、装置全体を制御する制御部５７を備えている。制御部５７には、表示部６及び本体操作部７が接続されている。
また、制御部５７には、プローブ３内の第二の圧力センサ５３及び第一の圧力センサ５４が接続されている。また、制御部５７には応答スイッチ１０が接続されている。さらに、制御部５７には、各種情報を記憶するメモリ５８が接続されている。メモリ５８には、第一の圧力センサ５４の押圧力の閾値が予め記憶される。

このような構成のもと、第二の圧力センサ５３及び第一の圧力センサ５４から測定信号が出力されると、制御部５７は、その測定信号を読み出し、測定信号から所定の演算によって測定値情報を表示部６に逐次表示する。さらに、制御部５７は、所定の測定値情報をメモリ５８に記憶する。また、応答スイッチ１０から応答信号が出力されると、制御部５７は、その応答信号を読み出して、表示部６を駆動する。すなわち、制御部５７は、表示部６に応答情報を表示する。

次に、このように構成された本実施形態における生体測定装置１の動作について説明する。
なお、メモリ５８には、使用者が本体操作部７を操作することによって、第一の圧力センサ５４の閾値が予め記憶されているものとする。
まず、生体測定装置１を筋組織硬度計として使用するときには、図７に示すように、補助筒部２６を面一位置Ｐ１に配する。そして、先端チップ４０の先端面４０ａと、補助筒部２６の先端面２６ａとを被測定箇所に当接させて、生体測定装置１を押し込んでいく。
すると、補助筒部２６の先端面２６ａが皮膚にテンションを与え、その状態で、先端チップ４０が皮膚内に押されていく。このとき、反作用によって、先端チップ４０及び補助筒部２６に対して、後方側に押圧力が加えられる。

そして、先端チップ４０に対する押圧力は、主針部３７に直接的に加えられる。すなわち、先端チップ４０に対する押圧力は、芯部４６に加えられ、そのため、芯部４６は、外郭部４５に対して後方に移動し、第二の圧力センサ５３に押圧力が加えられる。このとき、第二の圧力センサ５３は、その押圧力に応じて測定信号を出力する。また、第二の圧力センサ５３に対する押圧力は、外郭部４５に加えられる。
それとともに、補助筒部２６に対する押圧力は、コイルばね４３を介して主針部３７に間接的に加えられる。そのため、主針部３７が支持筒部１６に対して後方に移動し、第一の圧力センサ５４に押圧力が加えられる。このとき、第一の圧力センサ５４は、その押圧力に応じて測定信号を出力する。

制御部５７は、第二の圧力センサ５３及び第一の圧力センサ５４から出力された測定信号を読み出して、それぞれの測定値情報を表示部６に逐次表示する。そして、制御部５７は、メモリ５８に記憶された閾値情報を読み出して、その閾値情報と、第一の圧力センサ５４の測定値情報とを比較する。制御部５７は、第一の圧力センサ５４の測定値情報が閾値情報を超えたと判定すると、そのときの第二の圧力センサ５３の測定値情報をメモリ５８に記憶する。
これにより、筋組織の硬度が測定され記憶される。

一方、生体測定装置１を圧痛計として使用するときには、図８に示すように、補助筒部２６を後退位置Ｐ２に配してロックする。これにより、先端チップ４０が補助筒部２６の先端面２６ａから突出した状態になる。また、応答スイッチ１０を被験者に把持してもらう。この状態で、先端チップ４０を被測定箇所に当接させて、生体測定装置１を押し込んでいく。
すると、反作用により先端チップ４０に対して後方側に押圧力が加えられる。

先端チップ４０に対する押圧力は、芯部４６に直接的に加えられる。そのため、芯部４６は、外郭部４５に対して後方に移動し、第二の圧力センサ５３に押圧力が加えられる。このとき、第二の圧力センサ５３は、その押圧力に応じて測定信号を出力する。すると、制御部５７は、その測定信号を読み出して、測定値情報を表示部６に逐次表示する。そして、被験者は、痛みを感じた時点で応答スイッチ１０を押圧する。すると、応答スイッチ１０から応答信号が出力される。制御部５７は、その応答信号を読み出して、応答情報を表示部６に表示する。応答情報の表示は、文字や図形によって行われる。それとともに、制御部５７は、応答信号を読み出したときの測定値情報をメモリ５８に記憶する。
これにより、痛覚の度合いが測定され記憶される。

なお、補助筒部２６のロックを解除するには、補助筒部２６を後方側に押し込み、突起部２２を途中位置Ｌ２に配してから、補助筒部２６を、その軸線を中心として回転させる。すると、突起部２２が第二の長溝３３内を相対的に移動する。そして、突起部２２が途中位置Ｌ１に配されたときに、補助筒部２６を解放する。すると、コイルばね４３の付勢力により、補助筒部２６が前方に押され、突起部２２が第一の長溝３２内を相対的に移動する。そして、補助筒部２６は、面一位置Ｐ１に配された状態で保持される。

以上より、本実施形態における生体測定装置１によれば、補助筒部２６を後退位置Ｐ２でロックすることができることから、一つの装置で、筋組織の硬度や痛覚の度合いを高精度かつ容易に測定することができる。
また、筋組織硬度計と圧痛計とが兼用されていることから、管理負担を軽減させることができる。
また、第一の長溝３２、第二の長溝３３及び突起部２２が設けられていることから、簡易な構成により補助筒部２６を確実にロックすることができる。
また、凹部３６が設けられていることから、ロック状態を確実に保持することができる。

さらに、応答スイッチ１０が設けられていることから、被験者が痛みを感じた瞬間を測定者に直ちに知らせることができる。そのため、被験者の痛覚の度合いを高精度に測定することができる。また、応答スイッチ１０の応答信号により、測定値情報を記憶することから、容易かつ高精度に測定することができる。
ここで、被験者が痛みを感じたときに口頭で伝えてもらうようにすると、痛みを感じた瞬間と口頭によって言葉を発する瞬間とのギャップが生じてしまうため、精度よく測定することは困難である。また、動作によって伝えてもらうようにすると、測定者がその動作を見てから、表示部６の表示を見るまでの間にギャップが生じてしまうため、精度の高い測定が困難であることには変わりはない。
本実施形態における生体測定装置１によれば、応答スイッチ１０の押圧という簡単な操作だけで、被験者にタイミングを容易に知らしめることができ、高精度な測定を行うことができる。

なお、上記実施形態においては、先端チップ４０が一種類あるものとしているが、これに限ることはなく、サイズの異なる数種類の先端チップを予め用意しておき、それらサイズの異なる先端チップを選択的に交換可能としてもよい。なお、「サイズ」とは、寸法だけでなく形状なども含まれるものである。例えば、図９に示すように、円柱状の大径部６０の先端に小径部６１が設けられた先端チップ４０ｂを取り付けることができる。また、図１０に示すように、円柱状の小径部６３の先端に大径部（円板部）６４が設けられた先端チップ４０ｃを取り付けることができる。これにより、被測定部位の状況に応じて最適な先端チップを取り付けることにより、さらに高精度の測定を行うことができる。

また、補助筒部２６に第一の長溝３２及び第二の長溝３３を設け、支持筒部１６に突起部２２を設けるとしたが、これに代えて、補助筒部２６に突起部２２を設け、支持筒部１６に第一の長溝３２及び第二の長溝３３を設けてもよい。
また、凹部３６を設けるとしたが、これはなくてもよい。すなわち、突起部２２を第２の長溝３３内に配するだけでも補助筒部２６をロックすることができる。ただし、凹部３６を設けた方が、ロック状態を確実に保持することができる点で好ましい。
また、応答スイッチ１０を設けるとしたが、これはなくてもよい。ただし、応答スイッチ１０を設けた方が、高精度な測定を行うことができる点で好ましい。
また、応答スイッチ１０の応答を表示部６により報知するものとしたが、これに限ることはなく、適宜変更可能である。例えば、音声や振動などにより報知するものでもよい。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

本発明に係る生体測定装置の実施形態を示す全体構成図である。 図１の支持部を示す正面図である。 図１のプローブの一部を側面から示す断面図である。 図１の補助筒部を示す斜視図である。 図１のプローブの一部を破断した様子を示す図であって、補助筒部が後退位置に配された様子を示す斜視図である。 生体測定装置を機能ごとに示すブロック図である。 生体測定装置を筋組織硬度計として使用するときの図であって、補助筒部が面一位置に配された様子を示す斜視図である。 生体測定装置を圧痛計として使用するときの図であって、補助筒部が後退位置に配された様子を示す斜視図である。 図１の先端チップの第一の変形例を示す斜視図である。 図１の先端チップの第二の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 生体測定装置
６ 表示部（報知部）
１０ 応答スイッチ（応答操作部）
１６ 支持筒部（支持部）
２６ 補助筒部（補助部）
２６ａ 先端面（第二の当接面）
２２ 突起部（突部、ロック機構）
３２ 第一の長溝（ロック機構）
３３ 第二の長溝（ロック機構）
４０ 先端チップ（当接部）
４０ａ 先端面（第一の当接面）
５７ 制御部
Ｐ１ 面一位置
Ｐ２ 後退位置

Claims (4)

1. 生体に圧力を加えることにより前記生体の筋組織の硬度を測定する筋組織硬度計と、前記生体に圧力を加えることにより前記生体の痛覚の度合いを測定する圧痛計とが兼用された生体測定装置であって、
   前記生体に当接される第一の当接面を有し、前記生体に圧力を加えるための当接部と、
   前記生体に当接される第二の当接面を有し、前記第二の当接面が、前記第一の当接面に対して略面一に配された面一位置と前記第一の当接面に対して後退した後退位置との間で往復動するように支持された補助部と、
   前記第二の当接面が前記後退位置に配された状態で前記補助部をロックするロック機構と
   を備えることを特徴とする生体測定装置。
2. 前記第二の当接面が前記往復動するように前記補助部を支持する支持部を備え、
   前記ロック機構は、
   前記補助部又は前記支持部のいずれか一方に形成され、かつ前記第二の当接面の往復動方向に延びる第一の長溝と、
   前記第一の長溝から前記往復動方向に交差する方向に延びる第二の長溝と、
   前記補助部又は前記支持部の他方に形成され、かつ前記第一の長溝又は前記第二の長溝に配される突部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の生体測定装置。
3. 応答信号を出力する応答操作部と、
   前記応答信号の出力を報知する報知部と、
   前記報知部の駆動を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記応答操作部から応答信号が入力されると、前記報知部を駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生体測定装置。
4. 前記当接部が、交換可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の生体測定装置。

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