JP6821178B2

JP6821178B2 - 関節角度計

Info

Publication number: JP6821178B2
Application number: JP2016229562A
Authority: JP
Inventors: 研人西澤
Original assignee: オージー技研株式会社
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2021-01-27
Anticipated expiration: 2036-11-25
Also published as: JP2018083017A

Description

本発明は、身体の関節角度を測定する関節角度計に関する。

従来技術として、関節角度計は、図８に示すように角度目盛り２０が備えられた基準アーム１８と、読み取る角度を指示する操作アーム１９の、それぞれの一端を回動可能に軸支することによって構成されており、測定時には、被測定者の関節の回動軸を中心とし、基準アーム１８と操作アーム１９を関節とその関節に接続する部位に配置し、関節の角度の測定を行っていた。

基準アーム１８と操作アーム１９にはそれぞれ関節に沿わせる基準となる関節基準線１４が備えられ、操作アーム１９には、関節基準線１４と同一線上に、関節の角度測定時に、基準アーム１８に記された角度目盛り２０の角度読取位置を指し示す角度読取線１５が備えられている。

オージー技研株式会社ＧＥＮＥＲＡＬＣＡＴＡＲＯＧ２０１６−１７ＣＡＴＡＬＯＧＮｏ．１６（２０１６年５月１日発行）、ｐ．１４２プラスチックゴニオメーターＧＳ−１００

従来の関節角度計１３は、関節の角度測定時に、角度読取線１５が指し示す角度目盛りが符号２１、２２で図８に示すように２か所あった。測定者は、角度目盛り２１、２２の内、操作アーム１９が時計回りに回動する測定を実施した場合は、角度目盛り２１を、操作アーム１９が反時計回りに回動する測定を実施した場合は、角度目盛り２２を読み取る必要があるが、関節角度計１３にそれを示唆する構成は一切なかった。測定者は患者との対話や、関節の回動の介助を実施しながら関節角度の測定を実施する必要が有り、特に関節角度が９０度に近い場合は、読み取る角度目盛りに迷いが生じたり、間違えた角度目盛りを読み取り、その間違いに気づかず関節角度の測定結果を記録してしまう虞があった。

また、上述したように被測定者の中には自分で関節の回動ができないリハビリを必要とする患者や高齢者もおり、測定者が関節の回動の介助をする場合があった。例えば膝関節の関節角度を測定する場合は、被測定者は椅子に座り、膝関節が屈曲するよう試みるが身体機能の低下や、損傷によって十分に動かない場合があった。その場合測定者は、膝関節から最も遠い足首を把持することで膝関節の硬さや、重さの影響を最も受けずに、容易に関節の回動を介助していた。この時、関節角度計１３を膝関節の回動と同期させる為には膝関節から介助の際に把持する足首まで操作アーム１９を長く構成する必要があり、操作アーム１９を長くすると可搬性、収納性が悪く、コストも高いものとなっていた。以上のことから、本発明は、読み取る関節角度に迷いが生じることや、間違えた関節角度を測定することを防止可能な関節角度計を提供することを目的とする。また、本発明は、一方の手で関節の回動の介助や、測定結果を記録しつつ、もう一方の手で関節の回動と同期しながら操作できる、可搬性、収納性の良い低コストな関節角度計を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、以下の手段を提供する。

（１）本発明に係る関節角度計は、基準アームと、前記基準アームに軸支され回動可能な操作アームと、前記基準アームに対する前記操作アームの回動方向を表示する回動表示部と、を備え、前記回動表示部は、前記操作アームの時計回り方向への回動を表示する正回動表示と、前記操作アームの反時計回り方向への回動を表示する逆回動表示と、を備え、円周に沿うように伸びる表示によって前記操作アームの回動方向を示している、ことを特徴とする。

この構成によれば、関節角度を測定時に、関節の回動方向（屈曲または伸展）に対応した角度目盛りの読み取る場所が回動表示部によって示唆されるため明確になり、読み取る角度目盛りを迷ったり、間違えたりすることがなくなる。

（２）本発明において、前記基準アームは角度目盛りを備え、前記角度目盛りは、前記操作アームが時計回り方向に回動した際に読み取る正角度目盛りと、前記操作アームが反時計回り方向に回動した際に読み取る逆角度目盛りと、を備える、ことを特徴とする。

この構成によれば、操作アームを回動させた回動方向によって、それぞれ角度目盛りが備えられる為、角度目盛りを読み取る場所が明確になり、読み取る角度目盛りを迷ったり、間違えたりすることがなくなる。

（３）本発明において、前記角度目盛りは、円周上に半円ずつ、０度から１８０度までを表示し、前記正角度目盛りは時計回り方向に角度が増加し、前記逆角度目盛りは反時計回り方向に角度が増加し、前記正角度目盛りと前記逆角度目盛りは、０度の基点を同一とする、ことを特徴とする。

この構成によれば、関節を伸展させる場合も、屈曲させる場合も、常に角度が増加する方向で測定でき、加算や減算などを必要とせず、角度計算の手間を省き、計算間違いによる誤測定、また読み取る角度目盛りを間違えることがなくなる。

（４）本発明において、前記正角度目盛りと前記逆角度目盛りは、互いに異なる表示方法で表示される、ことを特徴とする。

この構成によれば、回動方向によって表示される角度が異なる方法で記載されるため、読み取る角度を識別し易くなり、読み取りが容易で、かつ読み取る角度目盛りを間違えることがなくなる。

（５）本発明において、前記正角度目盛りと前記逆角度目盛りは、互いに異なる色彩で表示され、前記正角度目盛りと、前記正回動表示が同一の色彩であり、前記逆角度目盛りと、前記逆回動表示が同一の色彩である、ことを特徴とする。

この構成によれば、操作アームの回動方向を示すそれぞれの回動表示部と、読み取るべきそれぞれの角度目盛りが同一の色彩となる為、色彩によって回動方向と、読み取る関節角度が示唆され、読み取る角度を識別し易くなり、読み取りが容易、かつ読み取る角度目盛りを間違えることがなくなる。

（６）本発明において、前記基準アーム及び前記操作アームは、それぞれ、円弧部と、前記円弧部に接続された直線部と、関節に沿わせる基準となりかつ少なくとも前記直線部に設けられた関節基準線と、を備え、前記基準アームと前記操作アームは、前記円弧部の円弧の中心で回動可能に軸支され、前記基準アームにおいて、前記角度目盛りは前記円弧部に設けられるとともに、前記角度目盛りの０度の基点を前記関節基準線と同一線上とする、ことを特徴とする。

この構成によれば、角度目盛りの０度の基点が関節基準線と同一線上にある為、関節の屈曲、伸展ともに角度が増加する方向で０度近傍より測定を開始することができ、煩わしい計算が必要なく、かつ角度を読み取り易い。

（７）本発明において、前記操作アームの前記円弧部に、凹形状および／または凸形状の操作部を備えた、ことを特徴とする。

この構成によれば、基準アームを関節に配置した後、操作アームを関節の屈曲と同時に回動させる際に、基準アームを把持した手の指で操作アームを回動させることができる為、片手で操作でき、使用していない手で、関節の回動を介助したり、測定値を記録したりできる。

また、関節の回動と関節角度計を常に同期できる為、関節角度計の操作後、角度を記録するまでの間に、関節角度計に外力が掛かる事で、測定値がずれたりする虞がなく、より正確に関節角度の測定が可能となる。

（８）本発明において、前記基準アーム及び前記操作アームは、前記直線部が、前記円弧部と連続している端部から他端側方向に向けて、テーパ形状に向かい合う辺が近づくよう形成される、ことを特徴とする。

この構成によれば、先端がテーパ状に細くなっている為、収納する際に収納部に差し込み易く、また、投入後は収納部の上端近傍は先端より太い為、太い部分が収納部の間口に接触することで、収納部内で安定し、不用意に動くことがない。

（９）本発明において、前記基準アーム及び前記操作アームは、前記操作部を除く外形が同一である、ことを特徴とする。

この構成によれば、操作部以外同形状である為、使用しない場合重ねた状態で収納でき、必要最低限の大きさとなり、収納スペースを取らず、かつ大部分で厚みが増すことで強度が増し、外力によって不用意に変形したり、破損したりすることがない。

本発明によれば、読み取る関節角度に迷いが生じることや、間違えた関節角度を測定することを防止可能な関節角度計を提供することができる。また、測定者が一方の手で関節の回動の介助や、測定結果を記録しつつ、もう一方の手で関節の回動と同期しながら操作できる、可搬性、収納性の良い低コストな関節角度計を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る関節角度計の平面図である。本発明の第１実施形態に係る関節角度計の基準アームの平面図である。本発明の第１実施形態に係る関節角度計の操作アームの平面図である。本発明の第１実施形態に係る関節角度計の角度読取方法を説明する図である。本発明の第１実施形態に係る関節角度計の収納時を示す図である。本発明の第２実施形態に係る関節角度計の操作部の形状を示す図である。本発明の第３実施形態に係る関節角度計の平面図である。従来の関節角度計の平面図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態に係る関節角度計を説明する。

図１乃至４を参照して、本発明の第１実施形態の関節角度計を説明する。図１は関節角度計１の平面図である。関節角度計１は、基準アーム２と操作アーム３が、回動軸６にて操作アーム３が正面視で下になるよう軸支され、互いに相対回動可能に構成されている。本案の関節角度計１は、例えば肘関節の角度を測定する場合、回動軸６を、測定する肘関節の回動軸と同軸近傍になるよう基準アーム２を被測定者の上腕に配置し、肘関節の回動に合わせて、操作アーム３を前腕と同角度回動させることで、肘関節の角度を測定するものである。同様の方法で、肘関節のみでなく、被測定者の関節の角度の測定が可能である。

基準アーム２と操作アーム３は共に透明な樹脂などの材料でなり、それぞれのアームには後述する関節角度の測定に必要な数値や目盛り、直線、模様が記載されている。

図２に基準アーム２を示す。基準アーム２は、円弧部８と、直線部９と、を備えている。第１の実施形態では直線部９は略台形形状をしており、その一辺に円弧部８が連続して接続されている。円弧部８は、回動軸６と同軸の半径２２．５ｍｍの円弧で形成されている。

直線部９には関節に沿わせる基準となる関節基準線７が記されている。前述したように基準アーム２は透明な樹脂などの材料で形成されている為、関節基準線７を目安に、身体の場所を確認しながら正確な場所に配置することが可能となる。また、直線部９には直線距離を測定することが可能な、直線目盛り１２が記されている。この直線目盛り１２によって、例えば顎関節症の患者の開口寸法や、手指間の開く寸法等の測定や、仰臥位に寝た際の被測定者の両脚の長さの差の測定、被測定者の痛みの判定評価にしばしば使用されるＶＡＳ（ＶｉｓｕａｌＡｎａｌｏｇｕｅＳｃａｌｅ）評価法に必要な１０ｃｍの直線を記すことが可能となる。このＶＡＳ評価法は、リハビリを実施する際に、痛みが改善されているか確認する為に実施されるものである。

円弧部８には、基準アーム２に対して、操作アーム３が時計回りに回る関節角度の測定を行った際に読み取る正角度目盛り５ａと、反時計回りに回る関節角度の測定を行った際に読み取る逆角度目盛り５ｂと、から構成された角度目盛り５が記されている。

正角度目盛り５ａと、逆角度目盛り５ｂはいずれも０度から１８０度までの角度目盛りを半円ずつ、円周状に記されており、正角度目盛り５ａと、逆角度目盛り５ｂは、０度の基点を同一としている。また、正角度目盛り５ａは、時計回り方向に角度が増加し、逆角度目盛り５ｂは、反時計回り方向に角度が増加する。これによって、身体のいずれの関節の測定に関わらず、基準アーム２に対して、関節、つまりは操作アーム３が時計回りに回る、または反時計回りに回ろうとも、それに対応した角度目盛り５を読み取ることで、常に増加する方向へ角度が記されていることになり、関節角度の読取に煩わしい計算は必要なく、測定間違いのリスクを低減できる。

また、正角度目盛り５ａと、逆角度目盛り５ｂは、異なる円周上に表示されており、互いに異なる色彩で表示されている。すなわち、正角度目盛り５ａ、逆角度目盛り５ｂは互いに異なる表示方法で表示されている。これによって、より角度目盛り５の違いが際立つため、角度目盛り５の読取間違いのリスクを低減できる。

図３に操作アーム３を示す。操作アーム３には、基準アーム２と同様に、円弧部８と、直線部９と、を備えている。第１の実施形態では直線部９は略台形形状をしており、その一辺に円弧部８が連続して接続されている。円弧部８は、回動軸６と同軸の半径２２．５ｍｍの円弧で形成されている。

また、円弧部８の外周には操作部１０が設けられている。操作部１０は、正面視で操作アーム３が下となるように基準アーム２と操作アーム３を重ねた際に、基準アーム２の円弧部８の外周よりも外側に設けられている。第１の実施形態では操作部１０は、凸形状をしており、凸形状は、回転軸６を中心とする円に外接する正１４角形の頂点の内、連続して隣り合う８個の頂点に設けられている。これにより、指で操作し易い間隔で凸形状が設けられることとなる。また、第１の実施形態では操作部１０は凸形状としているが、凹形状でも良い。

また、基準アーム２と同様に、直線部９には関節基準線７が記されている。前述したように操作アーム３も透明な樹脂などの材料で形成されている為、関節基準線７を目安に、身体の場所を確認しながら正確な場所に配置することが可能となる。

操作アーム３は、基準アーム２と異なり、関節基準線７の延長線上に角度読取線１１が記されており、角度読取線１１は、円弧部８の回動軸６まで達している。角度読取線１１は、関節の角度測定時に、基準アーム２に記された角度目盛り５の角度読取位置を指し示すものである。関節基準線７と角度読取線１１は線の太さなどを互いに異なる表示方法とすることで識別し易くしても良いが、全く同一の線でも良い。

また、操作アーム３には、角度測定時に、操作アーム３を回動させた方向を示す回動表示部４が記されている。回動表示部４は操作アーム３の時計回り方向への回動を表示する正回動表示４ａと、反時計回り方向への回動を表示する逆回動表示４ｂとで構成されている。回動表示部４はそれぞれ、回動方向を示す為に、移動する点から尾を引く彗星のような表示をしており、この軌跡の表示によって回動した方向を測定者に示している。

次に、図４を参照して、関節角度計１を用いた関節角度の測定方法について説明する。例えば肘関節の角度を測定する場合、回動軸６が、測定する肘関節の回動軸と同軸近傍になるよう基準アーム２を、関節基準線７を被測定者の上腕に沿わせるように配置する。次に、操作アーム３を、関節基準線７を被測定者の前腕に沿わせるように配置する。更に肘関節の回動（前腕の回動）に合わせて、操作アーム３を前腕と同角度回動させる。この時、肘関節が時計回りに回動する測定を実施した場合は、測定者は正回動表示４ａに示唆され、角度読取線１１が角度目盛りを示した２か所の内、正回動表示４ａ近傍に記載された正角度目盛り５ａ、つまりは１５０°を読み取り、関節が反時計回りに回動する測定を実施した場合は、測定者は逆回動表示４ｂに示唆され、角度読取線１１が角度目盛りを示した２か所の内、逆回動表示４ｂ近傍に記載された逆角度目盛り５ｂ、つまりは３０°を読み取る。以上の方法で、肘関節の角度を測定するものである。同様の方法で、肘関節のみでなく、被測定者の関節の角度の測定が可能である。

正回動表示４ａと、逆回動表示４ｂは、異なる半径の円周上に記されている。また、正角度目盛り５ａと、逆角度目盛り５ｂも同様に異なる半径の円周上に記されている。正回動表示４ａと、正角度目盛り５ａは互いに近傍に記されており、逆回動表示４ｂと、逆角度目盛り５ｂは、互いに近傍に記されている為、操作アーム３の回動方向と、それに対する正しい角度目盛り５を選択し易く構成され、測定間違いのリスクを低減できる。

また、正回動表示４ａと、正角度目盛り５ａが同色に記され、また逆回動表示４ｂと、逆角度目盛り５ｂが同色に記されていることで、関節、つまりは操作アーム３の回動方向と、読み取るべき正しい角度目盛り５が明確になり、更に測定間違いのリスクを低減できる。

また、図４に示すように、測定時に片手で基準アーム２の直線部９を把持した状態で、同じ手の、例えば親指を使い、凹凸形状である操作部１０を操作することで、回動軸６を中心に基準アーム２に対して操作アーム３を相対回動することができる。これにより、片手（例えば左手）で関節の回動に合わせて操作アーム３を操作することが可能となり、測定に必要としない手（例えば右手）で被測定者の関節の回動の介助や、基準アーム２を身体に宛がったまま測定結果を記録することができ、関節角度計１の操作から測定結果を記録するまで、測定結果を記憶する必要が無く、繰り返し関節角度を測定する際にも容易にかつ、基準アーム２を配置しなおす必要がない為、再現性高く、正確に関節角度を測定することができる。

図５を参照して、関節角度計の収納性について説明する。図５は、基準アーム２と操作アーム３を重ねた状態の関節角度計１である。関節角度計１は基準アーム２と操作アーム３の２片のアームからなるが、それぞれ操作部１０以外の形状が同一の形状、厚みをしており、収納時に重ねることで不必要に場所を取らず、また、操作部１０以外の大部分で厚みが増すことで強度が増し、例えば使用していない時に収納部へ収納している際に、外力によって不用意に湾曲したり、破損する虞がない。また、２片のアームの直線部９は、円弧部８と連続している端部から他端側方向に向けて、平面視でテーパ形状に向かい合う辺が近づくよう形成されている。これによって、収納する際に収納部などに差し込み易く、また収納後、関節角度計１は収納部の上端近傍は関節角度計１の先端より太く形成されているため、収納間口に接触し易く、収納部内で安定し、不用意に動くことがない。

図６を参照して、本発明の第２実施形態の関節角度計を説明する。図６は第２実施形態の操作部１０を示しており、他の構成は第１の実施形態の関節角度計１と同じである。図６では、操作部１０以外の構成の図示を省略している。第２実施形態の操作部１０は、基準アーム２の円弧部８と同一の円弧に、略台形の凸形状を形成したものである。これ以外にも凹形状でもよく、指によって操作できる形状であれば良い。

図７を参照して、本発明の第３実施形態の関節角度計を説明する。図７に示すように、正回転表示４ａと逆回転表示４ｂによって、読み取る角度が示唆される。具体的にいえば、関節が時計回りに回動する測定を実施した場合は、測定者は正回動表示４ａに示唆され、角度読取線１１が角度目盛りを示した２か所の内、正回動表示４ａ近傍に記載された角度目盛り２３、つまりは１５０度となり、関節が反時計回りに回動する測定を実施した場合は、測定者は逆回動表示４ｂに示唆され、角度読取線１１が角度目盛りを示した２か所の内、逆回動表示４ｂ近傍に記載された角度目盛り２４、つまりは３０度となる。このように正回動表示４ａと逆回動表示４ｂによって正確な角度目盛りの読取位置が示唆される。

なお、上記各実施形態では、回動表示部４については回動方向を示す為に、移動する点から尾を引く彗星のような表示を記していたが、回動方向が測定者に伝わればよく、回動方向を示す矢印や、色彩の濃淡、明暗などで示してもよい。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。

１関節角度計
２基準アーム
３操作アーム
４回動表示部
４ａ正回動表示
４ｂ逆回動表示
５角度目盛り
５ａ正角度目盛り
５ｂ逆角度目盛り
６回動軸
７関節基準線
８円弧部
９直線部
１０操作部
１１角度読取線
１２直線目盛り
１３従来の関節角度計

Claims

基準アームと、
前記基準アームに軸支され回動可能な操作アームと、
前記基準アームに対する前記操作アームの回動方向を表示する回動表示部と、を備え、
前記回動表示部は、
前記操作アームの時計回り方向への回動を表示する正回動表示と、
前記操作アームの反時計回り方向への回動を表示する逆回動表示と、
を備え、円周に沿うように伸びる表示によって前記操作アームの回動方向を示している、
ことを特徴とする関節角度計。
前記基準アームは角度目盛りを備え、
前記角度目盛りは、
前記操作アームが時計回り方向に回動した際に読み取る正角度目盛りと、
前記操作アームが反時計回り方向に回動した際に読み取る逆角度目盛りと、
を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の関節角度計。
前記角度目盛りは、
円周上に半円ずつ、０度から１８０度までを表示し、
前記正角度目盛りは時計回り方向に角度が増加し、
前記逆角度目盛りは反時計回り方向に角度が増加し、
前記正角度目盛りと前記逆角度目盛りは、０度の基点を同一とする、
ことを特徴とする請求項２に記載の関節角度計。
前記正角度目盛りと前記逆角度目盛りは、互いに異なる表示方法で表示される、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の関節角度計。
前記正角度目盛りと前記逆角度目盛りは、互いに異なる色彩で表示され、
前記正角度目盛りと、前記正回動表示が同一の色彩であり、前記逆角度目盛りと、前記逆回動表示が同一の色彩である、
ことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一項に記載の関節角度計。
前記基準アーム及び前記操作アームは、それぞれ、円弧部と、前記円弧部に接続された直線部と、
関節に沿わせる基準となりかつ少なくとも前記直線部に設けられた関節基準線と、を備え、
前記基準アームと前記操作アームは、前記円弧部の円弧の中心で回動可能に軸支され、
前記基準アームにおいて、前記角度目盛りは前記円弧部に設けられるとともに、前記角度目盛りの０度の基点を前記関節基準線と同一線上とする、
ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一項に記載の関節角度計。
前記操作アームの前記円弧部に、凹形状および／または凸形状の操作部を備えた、
ことを特徴とする請求項６に記載の関節角度計。
前記基準アーム及び前記操作アームは、前記直線部が、前記円弧部と連続している端部から他端側方向に向けて、テーパ形状に向かい合う辺が近づくよう形成される、
ことを特徴とする請求項６または７に記載の関節角度計。
前記基準アーム及び前記操作アームは、前記操作部を除く外形が同一である、
ことを特徴とする請求項７に記載の関節角度計。