JP5958962B2

JP5958962B2 - 母指及び手指の評価システム

Info

Publication number: JP5958962B2
Application number: JP2012148466A
Authority: JP
Inventors: 誠次西村
Original assignee: Kanazawa University NUC
Current assignee: Kanazawa University NUC
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-07-02
Also published as: JP2014008324A

Description

本発明は手のリハビリテーション領域における手の機能評価システムに関する。

人間の手は母指と他の４本の指とが向き合う方向に有している。
指は爪が付属する末節骨，中節骨及び基節骨の３つの指節骨からなるが、母指は２つの指節骨しか有していない。
指節骨は手のひら内部の中手骨に接続し、手根骨に至る。
手で物を掴む又は摘む動作は母指及び手指の協調運動により行われるが、神経系ないし筋骨格系疾患に基づく障害があると、あるいは手の発達障害があると上記協調運動が難しくなる。
これまでに母指及び手指の各指間のピンチ力の評価は提案されているものの、母指及び手指の各指単独の運動協調性の評価は不充分であった。
特許文献１は１つの連結部を通じて２つのハンドルがつながっている装置で、ヒトの手指巧緻性と物体操作能力を評価する装置を開示する。
しかし、同公報に開示する装置は、両手の協調性と指のピンチ力を評価するものであって、指単独の筋力や協調性を評価できるものではない。

特表２００５−５０３２２９号公報

本発明は母指及び手指のそれぞれ指単独の最大筋力及び運動協調性の評価が可能なシステムの提供を目的とする。

本発明に係る母指及び手指の評価システムは、母指及び手指のそれぞれ単独の筋力測定手段と、前記筋力測定手段により測定された筋力を三次元解析する三次元解析手段とを有し、筋力測定手段に指を単独で装着し、目標点に向けて筋力を働かせた際の当該目標とする運動方向及び位置からのずれを計測及び解析する手段を有することを特徴とする。

この場合に目標とする運動方向及び位置からのずれを計測及び解析する手段は、母指及び手指のうち、いずれかの指で目標点に向けて筋力を働かせた際の移動時間，移動距離及び移動面積のうち、いずれか１つ以上を計測及び解析するものであるのが好ましい。
ここで三次元解析とは、筋力をＸ，Ｙ，Ｚ軸の三方の分力に分解して解析することをいう。

本発明に係る評価システムを用いると指単独の最大筋力を測定し、三次元解析にてＸ，Ｙ，Ｚ軸の三方の分力を算出することで、これに基づいてリハビリテーションの立場から指単独の筋力の目標とする運動方向及び位置を定めることができる。
被検者に指単独でこの目標点に向けて筋力を働かせるようにし、目標点に至るまでの時間、移動距離、移動面積等を計測及び評価することで母指及び手指単独の運動協調性の評価が可能になり、適正なリハビリテーションを行うことができる。

本発明に係る指単独の筋力の測定装置の例を示す。（ａ）は測定装置正面図、（ｂ）はその側面図を示す。（ａ）は母指をセンサー部に挿入した状態、（ｂ）はセンサー部を示す。本発明に係る評価システムの構成例を示す。指の筋力を評価するディスプレイの一例を示す。

本発明に係る評価システムの構成例を以下図面に基づいて説明するが、本発明は本実施に限定されるものではない。
図１〜３に指単独の筋力の測定装置１０の構造例を示す。
測定装置１０は、指の筋力測定時における腕の力の影響を抑えるために腕２を固定するための固定台１２と指を単独で挿入し、筋力を計測するためのセンサー部１１を有する。
腕２の固定台１２は腕が動かないように固定するのが目的であり、その構造に何ら制限はない。
本実施例では試作装置として、略Ｌ字形状の固定部材１２ａの一片に長孔１２ｂと固定ネジ１２ｃを設けた例になっている。

センサー部１１は、指を単独で挿入するためのリング状の指挿入部１１ｂをプレート状のベース部１１ａに４本のシャフト状の連結部１１ｃにて連結してある。
ベース部１１ａは、歪み入力部１１ｄを介して三分力計１１ｅに連結してある。
三分力計１１ｅからはＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の３つ分力が、３本のコードからなる三分力出力部１１ｆにて図４に示すようにアンプ２０に接続されている。
なお、本実施例では図２に示すように三分力計１１ｅを支持ベース１３ｃに取り付け、支持ベース１３ｃがネジ杆１３ｂに螺合され、支持台１３ａに沿って高さ調整可能になった高さ調整具１３を有する例になっている。

本発明に係る評価システムの構成例を図４に基づいて説明する。
測定装置１０にて測定された指単独の筋力はＸ、Ｙ、Ｚ軸の三方向に分解された分力としてアンプ２０より増幅され、Ａ／Ｄ変換器３０にてデータ変換器にパソコン（パーソナルコンピューター）ＰＣ４０に送信される。
ＰＣ４０では入力された三方向分力データに基づく三次元解析及び各種演算処理が可能になっている。
演算処理されたデータは図５に示すようにディスプレイ５０表示される。
ディスプレイ表示はＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の任意の組み合せによる二次元座標表示や、三次元座標表示が可能になっている。
図５は例としてＸ、Ｙ軸二次元座標表示を示す。
被検者は先ず、本測定装置により指単独の最大筋力を計測する。
図１は、手１の母指１ａと手指１ｂ〜１ｅのうち母指１ａを計測する例を示す。
これに基づいて最大筋力内において目標点Ｔとなる運動方向と協調目標としての筋力を設定する。
図５では、その方向と位置をＴで表示した。
被検者は例えば、母指１ａを指挿入部１１ｂに挿入し、筋力を目標点に到達するように動かす。
その際の目標点Ｔに到達するまでの時間、移動した移動距離（軌跡）Ｌ、あるいは移動方向と距離の関係を面積として算出した移動面積Ｓ等の算出及び表示が可能になっている。
なお、計測の際には解析しやすいように所定の計測時間を指定して行うのがよい。

これにより、整形外科疾患や中枢性疾患に加え、小児疾患の手の発達障害、神経精神疾患の手の運動協調性障害等の多くの分野において、母指及び手指の筋力・運動協調性の評価とリハビリテーションに寄与が可能である。

１手
１ａ母指
１ｂ人差し指
１ｃ中指
２腕
１０指の筋力測定装置
１１センサー部
１１ａベース部
１１ｂ指挿入部
１１ｃ連結部
１１ｄ歪み入力部
１１ｅ三分力計
１１ｆ三分力出力部
１２固定台
１２ａ固定部材
１２ｂ長孔
１２ｃ固定ネジ
１３高さ調整具

Claims

母指及び手指のそれぞれ単独の筋力測定手段と、
前記筋力測定手段により測定された筋力を三次元解析する三次元解析手段とを有し、
筋力測定手段に指を単独で装着し、目標点に向けて筋力を働かせた際の当該目標とする運動方向及び位置からのずれを計測及び解析する手段を有することを特徴とする母指及び手指の評価システム。
前記目標とする運動方向及び位置からのずれを計測及び解析する手段は、母指及び手指のうち、いずれかの指で目標点に向けて筋力を働かせた際の移動時間，移動距離及び移動面積のうち、いずれか１つ以上を計測及び解析するものであることを特徴とする請求項１記載の母指及び手指の評価システム。