JP7401909B2

JP7401909B2 - 皮膚感覚閾値の測定装置

Info

Publication number: JP7401909B2
Application number: JP2020087904A
Authority: JP
Inventors: 優子大野; 眞一吉村
Original assignee: ASUKA ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: ASUKA ELECTRIC CO Ltd
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2023-12-20
Anticipated expiration: 2040-05-20
Also published as: JP2021180783A

Description

本発明は、皮膚感覚閾値を測定するための測定装置に関する。

この種の測定装置に関して、本出願人は、足裏の感覚閾値を測定するための測定装置（特許文献１）を提案し、次いで手指先の皮膚感覚閾値を測定するための測定装置（特許文献２）を提案している。特許文献１に記載の測定装置は、座位或いは立位の被験者の足裏を支持する足載台と、足載台に設けられた接触窓を介して足裏に移動刺激を与えるプローブと、プローブを移動操作するプローブ駆動構造と、足裏刺激を認識した被験者によって操作される入力スイッチと、プローブ駆動構造の駆動状態を制御する駆動制御部とを備える。この測定装置によれば、足載台の所定位置に開口した接触窓に足裏を載せたうえで、プローブ駆動構造でプローブを移動操作し、被験者が足裏に移動刺激を感じたときに入力スイッチを操作することで感覚閾値を測定することができる。

特許文献２に記載の測定装置は、下ケースの内部に、手指先の皮膚に接触して刺激を与えるプローブと、プローブを駆動するプローブ駆動部と、プローブ駆動部の駆動状態を制御する駆動制御部と、プローブ駆動部により移動されたプローブの移動量を検出する移動量検出部とを備える。下ケースには接触窓が設けられており、この接触窓を介してプローブは手指先に対して刺激を与える。プローブ駆動部は、プローブに超音波振動を与える振動付与機能と、プローブを移動させる移動機能とを備える。この測定装置によれば、手指先の皮膚にプローブを接触させた状態で、駆動制御部からの制御振動によりプローブを駆動させて手指先に超音波振動刺激を伴う移動刺激を付与し、被験者が反応を示した際のプローブの移動量を移動量検出部で検出することにより、被験者の手指先の皮膚感覚閾値を測定することができる。

特開２０１２－２２３３６５号公報再表２０１８／１３４９９６号公報

特許文献１、２の測定装置では、皮膚感覚閾値の測定値が足裏台や下ケースなどの載置箇所に対する足裏や手指先の押圧力の大小により左右されやすく、その点で客観性に欠ける点に不利がある。すなわち、例えば特許文献２の測定装置では、下ケースに対して被験者が手指先を強く押し付けた場合と、下ケースに対して被験者が手指先を軽く押し付けた場合とでは、手指先に対するプローブの接触圧が変化することが避けられず、その結果、手指先の皮膚感覚閾値の測定値にばらつきが生じるおそれがある。

本発明は、被験者の手足に対するプローブの接触圧を均一化することが可能であり、したがって被験者の測定対象の皮膚感覚閾値をより客観的に測定することができる皮膚感覚閾値の測定装置を提供することを目的とする。

本発明は、被験者の手足１０の皮膚に接触して刺激を与えるプローブ１５と、プローブ１５を駆動するプローブ駆動部１６と、プローブ駆動部１６の駆動状態を制御する駆動制御部２０と、プローブ駆動部１６により移動されたプローブ１５の移動量を検出する移動量検出部１７とを備え、被験者の手足１０の皮膚感覚閾値を測定するための測定装置を対象とする。測定装置は、プローブ１５およびプローブ駆動部１６を内蔵するとともに、上面８３にプローブ１５の上方への現出を許す接触窓６０を備える下ケース４と、下ケース４の前端側に設けられた連結軸６と、連結軸６を中心にして、上下方向に揺動可能に軸支された上ケース３と、上ケース３に対して押圧付勢力を付与する付勢手段７と、上ケース３による被験者の手足１０に対する下方への作用力を変更するための作用力変更手段１００とを備える。上ケース３は、後端部が下ケース４に近づく閉姿勢と、後端部が下ケース４から離れる開姿勢との間で連結軸６を中心にして揺動可能に軸支されており、付勢手段７は、閉姿勢の方向に上ケース３に対して押圧付勢力を付与している。被験者の手足１０の上下方向の厚み寸法に応じて作用力変更手段１００を操作することで、上ケース３が被験者の手足１０を下ケース４に向かって押し付ける作用力を変更することができるように構成されている。下ケース４と上ケース３とは平行リンク機構を介して連結されている。

作用力変更手段１００は、付勢手段７の上ケース３に対する押圧付勢力を変更することで、上ケース３による被験者の手足１０に対する作用力を変更するものである。

付勢手段７は、連結軸６に外嵌されるコイル部７ａと、コイル部７ａの両側から連出された一対のばね腕７ｂ・７ｃとを備える捻じりコイルばねである。作用力変更手段１００は、連結軸６に回転可能に外嵌されるダイヤル１０１と、ダイヤル１０１の連結軸６まわりの遊動を規制する規制体１０２とを備える。一方のばね腕７ｂが、上ケース３を支持するリンク体９０に係合され、他方のばね腕７ｃがダイヤル１０１のばね受孔１０３に挿入されており、ダイヤル１０１を回転操作することで、付勢手段７の上ケース３に対する付勢力を変更することができるように構成されている。

下ケース４と上ケース３とが平行リンク機構を介して連結されている。

本発明に係る測定装置では、上ケース３による被験者の手足１０に対する下方への作用力を変更するための作用力変更手段１００を設けて、被験者の手足１０の上下方向の厚み寸法に応じて作用力変更手段１００を操作することで、上ケース３が被験者の手足１０を下ケース４に向かって押し付ける作用力を変更することができるように構成した。これによれば、被験者の手足１０の上下方向の厚み寸法に応じて作用力を変更することで、被験者の手足１０が下ケース４に押し付けられる圧力を均一化して、接触窓６０に臨む手足１０に対するプローブ１５の接触圧を均一化することができるので、皮膚感覚閾値をより客観的に測定することができる。すなわち、本発明のような上下ケース３・４を備え、付勢手段７による押圧付勢力により測定対象である被験者の手足１０を挟持する形態の測定装置においては、手足１０の厚み寸法により付勢手段７に由来する押圧付勢力にばらつきが生じることが避けられず、加えて、被験者の手足１０に対するプローブ１５の接触圧にばらつきが生じることが避けられない。これに対して本発明に係る測定装置では、上ケース３による被験者の手足１０に対する下方への作用力を変更するための作用力変更手段１００を設けることで、手足１０の上下方向の厚み寸法に由来するプローブ１５の接触圧のばらつきを排除して、当該接触圧を均一化できるようにしたので、より客観的に皮膚感覚閾値を測定することが可能となる。本発明に係る測定装置を用いれば、感覚障害を定量的に計測し評価することができるので、自覚症状のない初期段階の糖尿病の早期発見に貢献できる。また、本発明に係る測定装置を用いれば、手足の痺れなどを引き起こす末梢神経障害を定量的に計測して、当該障害を評価することもできる。

作用力変更手段１００は、付勢手段７の上ケース３に対する押圧付勢力を変更することで、上ケース３による被験者の手足１０に対する作用力を変更する構成を採ることができる。これによれば、付勢手段７の押圧付勢力を直接的に大小に変更することができるので、より正確に被験者の手足１０が下ケース４に押し付けられる圧力を変更することができる。したがって、より的確に被験者の手足１０が下ケース４に押し付けられる圧力を均一化して、接触窓６０に臨む手足１０に対するプローブ１５の接触圧を均一化することができる。

付勢手段７が、連結軸６に外嵌されるコイル部７ａと、コイル部７ａの両側から連出された一対のばね腕７ｂ・７ｃとを備える捻じりコイルばねであり、作用力変更手段１００を構成するダイヤル１０１を回転操作することで、付勢手段７の上ケース３に対する付勢力を変更することができるように構成されていると、ダイヤル１０１の回転操作という簡単な操作で確実に被験者の手足１０が下ケース４に押し付けられる圧力を変更することができる。これによれば、測定装置１を手足１０にセットしてから測定を開始するまでの時間を短縮化して、よりスピーディに測定を行うことができるので、測定効率の向上を図ることができる。

下ケース４と上ケース３とが平行リンク機構を介して連結されていると、下ケース４に対して上ケース３を平行移動させることができるので、被験者の手足１０の上下方向の厚み寸法とは無関係に、手足１０の同一の箇所に対して上ケース３を常に同一姿勢で接触させることができる。これにより、手足１０に対する上ケース３の作用箇所がばらつくことを抑えることができるので、より的確に被験者の手足１０が下ケース４に押し付けられる圧力を均一化して、接触窓６０に臨む手足１０に対するプローブ１５の接触圧を均一化することができる。以上より、本発明によれば、作用力変更手段１００を設けたことと相俟って、より客観的に皮膚感覚閾値を測定することが可能となる。

本発明の実施例１に係る皮膚感覚閾値の測定装置の全体構成を示す図である。測定装置の要部の側面図である。図２のＡ－Ａ線断面図である。図３のＢ－Ｂ線断面図である。測定装置の要部を示す縦断側面図である。測定装置の要部の平面図である。本発明の参考例に係る皮膚感覚閾値の測定装置の全体構成を示す図である。測定装置の要部を示す分解斜視図である。

（実施例１）図１から図６に、本発明に係る皮膚感覚閾値の測定装置を手指先の皮膚感覚閾値を測定する測定装置に適用した実施例１を示す。本実施例における前後、左右、上下とは、図１、図３および図５に示す交差矢印と、交差矢印の近傍の前後、左右、上下の表記に従う。

図１に示すように、測定装置１の基体となる本体ケース２は、上ケース３と下ケース４と、これら上下のケース３・４を連結する連結体５と、連結体５を構成する連結軸６に装着された捻じりコイル形のばね（付勢手段）７とでクリップ形に構成される。測定装置１は、ばね７の回転付勢力（押圧付勢力）により連結軸６を中心にして、上ケース３と下ケース４との対向間隔が小さくなる閉姿勢と、ばね７の回転付勢力に抗して上ケース３と下ケース４との対向間隔が大きくなる開姿勢との間で揺動可能に構成されている。測定に際しては、上ケース３を開いて開姿勢とし、測定対象となる手指先（手足）１０を上ケース３と下ケース４との間に差し込んだうえで、ばね７の回転付勢力により上ケース３を閉じ、図１に示すように上ケース３と下ケース４とで手指先１０を上下方向から挟むことで（クリッピングすることで）、手指先１０に測定装置１を装着することができる。また、上記の装着状態からばね７の回転付勢力に抗して上ケース３を開姿勢とすることで、測定装置１を手指先１０から取り外すことができる。

下ケース４の内部には、手指先１０の腹部１１の皮膚に接触して刺激を与えるプローブ１５と、プローブ１５を駆動するプローブ駆動部１６と、プローブ１５の移動量を検出する移動量検出部１７と、プローブ駆動部１６などの各種部材に電力を供給する電池１８と、手指先１０の下ケース４の上面８３に対する押し付け圧を測定するための圧力センサ１９などが配設されている。上ケース３の内部には、測定装置１の制御チップ（駆動制御部）２０、電源スイッチ２１、無線通信用チップ２２、測定状態を表示するための発光素子２３などが実装された回路基板２４が配設されている。図１において符号２５は、電源スイッチ２１をオンオフ操作するための操作ボタンを示し、符号２６は、上ケース３と下ケース４とを繋いで、両ケース３・４に配された各種機器間の信号送信と電力供給を担うケーブルを示す。

図５および図６に示すように、プローブ駆動部１６は、下ケース４の底面（下壁）の四か所に立設されるねじボス２７に、ビス２８により締結固定される駆動ベース２９と、駆動ベース２９に支持される左右一対の超音波モーター３０・３０と、超音波モーター３０・３０により前後方向にスライド自在に案内されるテーブル３１とで構成される。各超音波モーター３０は、電圧付与により屈曲変形する圧電素子３２と、圧電素子３２の変形を受けて振動する振動軸３３と、振動軸３３に対して移動可能に構成されて、圧電素子３２の屈曲変形を受けて振動軸３３に沿ってリニア運動する移動体３４とで構成される。圧電素子３２は、電圧の印加により屈曲変形する電歪基板３５を備えている。

図６に示すように、駆動ベース２９は、ビス２８用の貫通穴を有する四角板状のベース本体３６と、ベース本体３６の前後端に設けた前後一対の支持壁３７・３８とを備える樹脂成型品であり、支持壁３７・３８には、超音波モーター３０・３０を支持する支持構造が左右一対形成されている。各支持構造は、駆動ベース２９のベース本体３６の前端に形成されて、超音波モーター３０の圧電素子３２の筐体の下端部を外嵌状に固定保持する装着溝４０と、前支持壁３７に形成されて振動軸３３の基端部を受け止める前軸受４１と、後支持壁３８に形成されて振動軸３３の先端部を受け止める後軸受４２とで構成される。各軸受４１・４２は、前後の支持壁３７・３８の上端面に凹み形成された溝である。

以上のような構成からなる超音波モーター３０においては、パルス波を圧電素子３２に付与することで、圧電素子３２を構成する電歪基板３５を、ニュートラル姿勢と屈曲変形姿勢との間で姿勢変位させて、振動軸３３を振動させることができる。このとき、例えば鋸刃状のパルス波を圧電素子３２に付与することで、電歪基板３５がニュートラル姿勢から屈曲変形姿勢に至るまでの「行き」のスピードよりも、電歪基板３５自身の復元力により電歪基板３５が屈曲変形姿勢からニュートラル姿勢に復帰するまでの「帰り」のスピードを速くすることができるので、慣性の法則により振動軸３３上を移動する移動体３４を微小量だけ置き去り、結果として、振動軸３３に沿って移動体３４をリニア移動させることができる。本実施例における超音波モーター３０は、３０～８０ｋＨｚで振動する。

テーブル３１は、中央部のプローブ固定部５０と、プローブ固定部５０の左右両側に張り出し形成された移動体固定部５１・５１とを備えるブロック状の樹脂成型品である。プローブ固定部５０の中央には、平面視で角部が丸められた正方形の装着穴５２が形成されており、この装着穴５２にプローブ１５を嵌め込むことにより、テーブル３１の移動に同行してプローブ１５を移動させることができる。それぞれの移動体固定部５１の下面には、移動体３４が接着固定されている。プローブ１５は、四角柱状の樹脂成型品であり、その上端に設けた平坦な接触部５３で手指先１０の腹部１１に刺激を与える。接触部５３は、平面視で５ｍｍ×５ｍｍの正方形に形成されている。

プローブ１５の移動量を検出する移動量検出部１７は、駆動ベース２９の上面に設けられた位置検出センサ５５と、テーブル３１の下面に設けられた磁気スケール５６とからなる非接触式のリニアスケールであり、位置検出センサ５５により磁気スケール５６の位置を捉えることで、テーブル３１に固定されたプローブ１５の移動量を検出する。位置検出センサ５５による検出結果は、図外のラインを介して回路基板２４に配設された制御チップ２０に送られる。

図５に示すように、下ケース４の上壁中央には、プローブ１５を露出させるための接触窓６０が開設されている。接触窓６０の開口寸法は１０ｍｍ×１０ｍｍであり、この接触窓６０を介してプローブ１５の接触部５３が上面に露出して、手指先１０の腹部１１に接触している。接触窓６０から下ケース４（本体ケース２）内部へ塵埃や水分等が侵入することを防止するため、接触窓６０の開口周縁とプローブ１５の周縁との間にはパッキン６１が配設されている。パッキン６１は、プローブ１５の外形形状に合わせた約５ｍｍ×５ｍｍの開口を備える平面視で四角枠状のゴム成形品であり、パッキン６１の四周縁が接触窓６０の開口周縁に接合され、パッキン６１の開口周縁がプローブ１５の周縁に接する状態で、プローブ固定部５０に固定されている。これにて、プローブ１５の移動位置に関わらず、常に接触窓６０とプローブ１５との間の間隙をパッキン６１で封止することができるので、塵埃等が下ケース４内部に侵入することを確実に防止できる。したがって、プローブ駆動部１６等の誤作動や動作不良の発生を防ぎ、装置の信頼性向上に貢献できる。

回路基板２４に実装された制御チップ２０である駆動制御部は、プローブ駆動部１６の駆動状態を制御するものであり、プローブ１５を所定の手順で前後方向へ移動させる。なお、プローブ駆動部１６によるプローブ１５の移動速度は、１ｍｍ／ｓ刻みで設定することが可能であり、さらに移動距離は２μｍ刻みで設定することができる。

図１において被験者により操作される主制御装置７０は、制御プログラムが予めインストールされた情報携帯端末であり、IEEE 802.15.1などの近距離無線通信規格を使って、測定装置１の無線通信用チップ２２との間で無線通信接続状態を構築する。制御プログラムを立ち上げたとき、主制御装置７０のタッチパネル式の表示画面７１には、スタートボタン７２、感知ボタン７３などが表示される。感知ボタン７３は、感覚閾値を測定装置１で測定する過程で被験者が移動刺激を感じたときにオン操作されるものであり、感知ボタン７３をオン操作したときのオン信号は、プローブ１５の移動状況と共に、主制御装置７０の記録部に記憶される。なお、主制御装置７０に制御プログラムをインストールした際に、被験者の年齢や性別といったような情報が登録されて、これら被験者情報も記録部に記録される。

以上のようなプローブ駆動部１６を内蔵する下ケース４は、四角容器状のベースブロック８０と、ベースブロック８０の前端から斜め前上方に向かって伸びる連結ブロック８１と、連結ブロック８１の上端から上方に向かって伸びる左右一対の軸受ブロック８２とを備える（図１参照）。ベースブロック８０にはフラットな上面８３が形成されており、該上面８３の中央には、先の接触窓６０が開設されている。上ケース３は、先の制御チップ２０などを備える四角容器状のベース部８５と、ベース部８５の前端に連設されて下方に伸びる軸受部８６とを備える。ベース部８５の下面には、後方から前方に向かって下り傾斜する傾斜面である作用面８７と、作用面８７の後端に連続して水平方向に伸びる水平面８８とが形成されており、作用面８７が手指先１０の末節部１２の基端部上面に接触して、当該末節部１２を下方に押し下げることで、手指先１０の腹部１１を下ケース４の上面８３に向かって押し付ける。

上ケース３と下ケース４とを連結する連結体５は平行リンク機構であり、当該機構は、図１の仮想線と実線とで示すように、下ケース４に対して上ケース３を水平姿勢に維持したまま上下方向に平行的に移動させることができる。詳しくは、連結体５は、上下一対のリンク９０・９１と、下ケース４の軸受ブロック８２に形成されて、各リンク９０・９１の前端部を支持する第１軸９２と第２軸９３と、上ケース３の軸受部８６に形成されて、各リンク９０・９１の後端部を支持する第３軸９４と第４軸９５とで構成される。第１軸９２が先の連結軸６を構成する。上下のリンク９０・９１の前後方向の長さ寸法は均一に設定されており、これにより第１軸９２と第２軸９３を中心にして両リンク９０・９１を回転させたとき、軸受部８６を軸受ブロック８２に対して平行的に移動させることができる。以上より、図１において実線で示す閉姿勢から、仮想線で示す開姿勢に至るまで、下ケース４に対して上ケース３が傾くことは無く、常に下ケース４の上面８３に対して水平面８８が平行となる姿勢状態に上ケース３は維持される。

上記のようなクリップ形の測定装置１では、手指先１０の末節部１２の厚み寸法が被験者により異なると、ばね７の回転付勢力に由来する上ケース３の作用面８７による手指先１０に対する作用力が大小に変化することが避けられない。つまり、手指先１０の末節部１２の厚み寸法が大きくなればなるほど、ばね７は大きく巻き締められるために、上ケース３の作用面８７が末節部１２を押し下げる力（作用力）は大きくなり、逆に、末節部１２の厚み寸法が小さくなると、上ケース３の手指先１０に対する作用力は小さくなる。加えて、このように上ケース３の手指先１０に対する作用力にばらつきが生じると、手指先１０の下ケース４の上面８３に対する押し付け圧にばらつきが生じるために、接触窓６０に臨む手指先１０の腹部１１に対してプローブ１５の先端を常に同一の圧力で接触させることが困難となり、プローブ１５の手指先１０に対する接触圧にばらつきが生じる。このため、手指先１０の末節部１２の厚み寸法が被験者により異なると、測定装置１による測定結果の客観性を担保すること、或いは測定結果の信頼性を担保することが困難となる。以上のような理由から、本実施例に係る測定装置１には、手指先１０の末節部１２の厚み寸法に応じて、上ケース３による手指先１０に対する下方への作用力を変更するための作用力変更機構（作用力変更手段）１００が設けられている。

作用力変更機構１００は、ばね７の上ケース３に対する回転付勢力を変更することで、上ケース３による手指先１０に対する作用力を変更するように構成されている。具体的には、作用力変更機構１００は、連結軸６（第１軸９２）に回転可能に外嵌されるダイヤル１０１と、ダイヤル１０１の連結軸６まわりの遊動を規制する規制体１０２とで構成される。ダイヤル１０１には、その厚み方向にばね７のばね腕７ｃの挿入を許すばね受孔１０３が貫通状に形成されている。連結軸６は、その一端（右端）に雄ネジ部１０４が刻設されており、規制体１０２は当該雄ネジ部１０４に螺合接合されるナットである。以上より、連結軸６に対して規制体１０２を締め付け操作することで、下ケース４の軸受ブロック８２と規制体１０２との間にダイヤル１０１を挟持して、当該ダイヤル１０１を回り止め不能に固定することができる。また、逆の手順で連結軸６に対して規制体１０２を弛緩操作することで、挟持状態を解除してダイヤル１０１を回転させることが可能となる。

ばね７は、連結軸６に外嵌されるコイル部７ａと、コイル部７ａの両側から連出された左右一対のばね腕７ｂ・７ｃとを備える捻じりコイルばねであり、一方のばね腕７ｂが、上ケース３を支持する下方側のリンク９０に係合され、他方のばね腕７ｃがダイヤル１０１のばね受孔１０３に挿入され、常態においては下方側のリンク９０が反時計方向に回転する方向、すなわち上ケース３が閉姿勢となる方向に回転付勢力を発揮する。図３および図４において、符号１０７はリンク９０の前端側に形成されてばね腕７ｂを受け止める上面を示す。図４において、符号１０８は下ケース４の右側の軸受ブロック８２に開設されてばね腕７ｃの移動を許す部分円弧状の貫通孔を示す。図２に示すように、連結軸６を中心とするばね受孔１０３、およびばね腕７ｃの位置は、測定装置１の右側面から視認可能に構成されており、これらばね受孔１０３およびばね腕７ｃに対応して、下ケース４の軸受ブロック８２の右側面には、部分円弧状の目盛り１０９が記載されている。

以上より、この目盛り１０９を基準にして、ダイヤル１０１を回転操作することで、ばね７の上ケース３に対する回転付勢力を大小に調整することができる。加えて、このようにばね７の回転付勢力を大小に調整することで、上ケース３の手指先１０の末節部１２に対する作用力を大小に調整して、さらに手指先１０の下ケース４の上面８３に対する押し付け圧を調整することができる。以上より、本実施例の測定装置１によれば、プローブ１５の手指先１０の腹部１１に対する接触圧を大小に調整することができる。

次に、上記構造による測定装置１を使った手指先１０の皮膚感覚閾値の測定方法について説明する。まず、主制御装置７０の制御プログラムを立ち上げる。このとき、無線通信により主制御装置７０から測定装置１に向けてオン信号が送信され、これにより、測定装置１が稼働されるとともに、主制御装置７０と測定装置１との間の無線接続状態が確立される。測定装置１の操作ボタン２５が押圧操作されて電源スイッチ２１がオンとなり、測定装置１が稼働されたときに、無線通信により主制御装置７０との間で無線接続状態が確立されるようにしてもよく、要は、測定装置１による測定に先立って、主制御装置７０と測定装置１との間の無線接続状態が確立されれば良い。

次いで、図１に示すように、上ケース３と下ケース４とで手指先１０を上下方向からクリッピングして、測定装置１を手指先１０に装着する。このとき、手指先１０の腹部１１にプローブ１５が接する適正位置に測定装置１を装着する。以上のように測定装置１を手指先１０に装着したとき、手指先１０の末節部１２には、ばね７の回転付勢力に由来する上ケース３の作用力が付与されるので、手指先１０は下ケース４の上面８３に押し付けられ、この押し付け圧は、圧力センサ１９により測定され、その測定結果は無線通信により主制御装置７０に送られる。主制御装置７０の制御プログラムは、圧力センサ１９による押し付け圧の測定結果が適正な数値範囲内に入っているか否かを判別し、適正な数値範囲外である場合には、作用力変更機構１００を操作して、ばね７の回転付勢力を変更して、上ケース３の手指先１０の末節部１２に対する作用力を調整するように指示する。具体的には、主制御装置７０の制御プログラムは、圧力センサ１９による押し付け圧の測定結果が適正な数値範囲よりも小さな場合には、ばね７が巻き締められて、ばね７の回転付勢力が大きくなる方向、すなわち反時計方向にダイヤル１０１を回転させるように、表示画面７１に指示を出し、反対に圧力センサ１９による押し付け圧の測定結果が適正な数値範囲より大きな場合には、ばね７の回転付勢力が小さくなる方向、すなわち時計方向にダイヤル１０１を回転させるように、表示画面７１に指示を出す。図１には、圧力センサ１９による押し付け圧の測定結果が適正な数値範囲内にある場合を示している。

以上のように作用力変更機構１００が操作されて押し付け圧が適正な数値範囲内とされたのちに、主制御装置７０のスタートボタン７２がオン操作されると、測定装置１はプローブ駆動部１６を作動させて、微小振動を伴いながらプローブ１５を前後方向に一往復させて、超音波振動刺激を伴う移動刺激を手指先１０の腹部１１に与える。ここでは、所定のスピード（例えば５ｍｍ／ｓのスピード）で、所定幅（例えば、４０μｍの幅）でプローブ１５を動かす。その間に、被験者が主制御装置７０の感知ボタン７３をオン操作した場合には、さらに知覚され難い小さな超音波振動刺激を伴う移動刺激を被験者に与えて、被験者がプローブ１５の移動を知覚できたか否かを確かめる。また、移動刺激を与えたにも拘わらず、被験者の反応がない場合には、より知覚されやすい大きな幅でプローブ１５を動かして、被験者が超音波振動を伴う移動刺激を知覚できたか否かを確かめる。このようにして超音波振動を伴う移動刺激を大小に異ならせて測定を行うことにより、前後方向の超音波振動を伴う移動刺激に対する被験者の手指先１０の皮膚感覚閾値を、再現性が高い状態で定量的に測定することができる。

以上のようにして皮膚感覚閾値が測定されると、主制御装置７０は測定結果を年齢や性別に基づいて構築されたデータベースと比較して、末梢神経障害の進行度合いを評価し、上記の測定結果とともに、評価結果を表示画面７１に表示する。これにより、専門的な知識および技術を持っていない被験者であっても、得られた結果を糖尿病の予防などに反映させることができる。手足の痺れなどを引き起こす末梢神経障害の進行度合いを評価することもできる。また、手指先１０の皮膚感覚の知覚状態を客観的に捉えることができるので、被験者の精神状態や健康状態を測るバロメーターとして、得られた測定結果を用いることもできる。つまり、この測定装置１は、糖尿病等の病気予防の目的に限らず、被験者の精神状態や健康状態を測る目的においても好適に使用できる。以上のようにして得られた測定結果は、時刻情報とともに主制御装置７０の記録部に蓄積され、測定結果や評価結果は、表示画面７１にグラフ化して表示させることができる。

以上のように本実施例に係る測定装置１では、上ケース３による被験者の手指先１０に対する下方への作用力を変更するための作用力変更機構１００を設けて、被験者の手指先１０の上下方向の厚み寸法に応じて作用力変更機構１００を操作することで、上ケース３が被験者の手指先１０を下ケース４に向かって押し付ける作用力を変更することができるようにした。これによれば、被験者の手指先１０の上下方向の厚み寸法に応じて作用力を変更することで、被験者の手指先１０が下ケース４に押し付けられる圧力を均一化して、接触窓６０に臨む手指先１０に対するプローブ１５の接触圧を均一化することができる。以上より、この測定装置１を用いれば、手指先１０の上下方向の厚み寸法に由来するプローブ１５の接触圧のばらつきを排除することができるので、皮膚感覚閾値をより客観的に測定することが可能となる。

ばね７の上ケース３に対する押圧付勢力を変更することで、上ケース３による被験者の手指先１０に対する作用力を直接的に変更できるようにしたので、より精密に被験者の手指先１０が下ケース４に押し付けられる圧力を変更することができる。したがって、より的確に被験者の手指先１０が下ケース４に押し付けられる圧力を均一化して、接触窓６０に臨む手指先１０に対するプローブ１５の接触圧を均一化することができる。

ばね７を、連結軸６に外嵌されるコイル部７ａと、コイル部７ａの両側から連出された一対のばね腕７ｂ・７ｃとを備える捻じりコイルばねとして、ダイヤル１０１を回転操作することで、ばね７の上ケース３に対する付勢力を変更することができるように構成したので、ダイヤル１０１の回転操作という簡単な操作で確実に被験者の手指先１０が下ケース４に押し付けられる圧力を変更することができる。これによれば、測定装置１を手指先１０にセットしてから測定を開始するまでの時間を短縮化して、よりスピーディに測定を行うことができるので、測定効率の向上を図ることができる。

下ケース４と上ケース３とを平行リンク機構を介して連結したので、下ケース４に対する上ケース３を平行移動させることができる。これによれば、被験者の手指先１０の上下方向の厚み寸法とは無関係に、手指先１０の同一の箇所に対して上ケース３を常に同一姿勢で接触させることができるので、手指先１０に対する上ケース３の作用箇所がばらつくことを抑えることができ、より的確に被験者の手指先１０が下ケース４に押し付けられる圧力を均一化して、接触窓６０に臨む手指先１０に対するプローブ１５の接触圧を均一化することができる。

（参考例）図７および図８に、皮膚感覚閾値の測定装置の参考例を示す。参考例の測定装置１の作用力変更機構１００は、連結軸６の高さ位置を変更することで、上ケース３による被験者の手指先１０に対する作用力を変更するものとされている。具体的には、作用力変更機構１００は、下ケース４の前端から上方に向かって突出するとともに、当該突出寸法が変更可能に構成された軸体１１５と、下ケース４に対する任意の突出位置で軸体１１５を固定する軸体固定手段１１６とで構成される。軸体１１５は、平坦面１１７を有するＤカット軸であり、その丸軸部の外周面には雄ねじ部１１８が刻設されている。軸体１１５を固定する軸体固定手段１１６は、下ケース４を挟むように配された上下一対のナット１１９・１２０であり、これらナット１１９・１２０は、軸体１１５の雄ねじ部１１８に螺合装着されている。軸体１１５の上端には連結軸６を備えるホルダー１２１が固定されている。下ケース４の前端には、平面１２２を有するＤ字状の通孔１２３が開設されている。平坦面１１７と平面１２２とが合致する状態で軸体１１５は通孔１２３に挿通されており、これにより下ケース４に対して軸体１１５は上下動可能に、且つ回転不能に装着されている。上ケース３の後端には、手指先１０の末節部１２を押圧する半球状の弾性ゴム１２５が装着されている。それ以外の構成は、実施例１と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

上記のような構成からなる測定装置１においては、例えば、図７に示すように、両ナット１１９・１２０が下ケース４を挟持している状態（想像線で示す位置）から、上方側のナット１１９を軸体１１５に対して相対的に上方側に移動させたうえで、当該ナット１１９の下面に接するように下ケース４を相対的に上方側に移動させ、次いで下方側のナット１２０の上面が下ケース４の下面に接するように上方側に移動させることで、下ケース４からの軸体１１５の突出寸法を小さくすることができる。また、逆の手順で、下方側のナット１２０を下方側に移動させたうえで、下ケース４を下方側に移動させ、次いで下ケース４の上面に接するように上方側のナット１１９を下方側に移動させることで、下ケース４からの軸体１１５の突出寸法を大きくすることができる。

この参考例に係る測定装置１においては、軸体１１５の下ケース４からの突出寸法を変更して、連結軸６の高さ位置を変更することで、上ケース３による被験者の手指先１０に対する作用力を変更することができる。以上より、この測定装置１によれば、軸体１１５の長さ寸法を大きくして、連結軸６が上下動できる上下幅を大きくするだけで、被験者のより分厚い手指先１０や足先といったような部分に対しても測定を行うことが可能となるので、より汎用性に富んだ測定装置１を得ることができる。また、被験者の手指先１０の厚み寸法に合わせて、連結軸６の高さ位置を変更するだけで、上ケース３の被験者の手指先１０に対する作用力を一定にすることができるので、連結軸６の高さ位置の調整が容易である点でも優れている。

上記実施例においては、被験者の手指先１０の皮膚感覚閾値を測定するための測定装置に本発明を適用した例を示したが、本発明の測定対象はこれに限られず、足裏の皮膚感覚閾値を測定するものであってよい。作用力変更手段１００の具体的構成は、上記実施例に記載したものに限られない。

１皮膚感覚閾値の測定装置（測定装置）
３上ケース
４下ケース
６連結軸
７付勢手段（ばね）
７ａコイル部
７ｂばね腕
７ｃばね腕
１０手足（手指先）
１５プローブ
１６プローブ駆動部
１７移動量検出部
２０駆動制御部（制御チップ）
６０接触窓
８３上面
９０リンク体
１００作用力変更手段（作用力変更機構）
１０１ダイヤル
１０２規制体
１０３ばね受孔
１１５軸体
１１６軸体固定手段
１２１ホルダー

Claims

被験者の手足（１０）の皮膚に接触して刺激を与えるプローブ（１５）と、プローブ（１５）を駆動するプローブ駆動部（１６）と、プローブ駆動部（１６）の駆動状態を制御する駆動制御部（２０）と、プローブ駆動部（１６）により移動されたプローブ（１５）の移動量を検出する移動量検出部（１７）とを備え、被験者の手足（１０）の皮膚感覚閾値を測定するための測定装置であって、
プローブ（１５）およびプローブ駆動部（１６）を内蔵するとともに、上面（８３）にプローブ（１５）の上方への現出を許す接触窓（６０）を備える下ケース（４）と、下ケース（４）の前端側に設けられた連結軸（６）と、連結軸（６）を中心にして、上下方向に揺動可能に軸支された上ケース（３）と、上ケース（３）に対して押圧付勢力を付与する付勢手段（７）と、上ケース（３）による被験者の手足（１０）に対する下方への作用力を変更するための作用力変更手段（１００）とを備え、
上ケース（３）は、後端部が下ケース（４）に近づく閉姿勢と、後端部が下ケース（４）から離れる開姿勢との間で連結軸（６）を中心にして揺動可能に軸支されており、付勢手段（７）は、閉姿勢の方向に上ケース（３）に対して押圧付勢力を付与しており、
被験者の手足（１０）の上下方向の厚み寸法に応じて作用力変更手段（１００）を操作することで、上ケース（３）が被験者の手足（１０）を下ケース（４）に向かって押し付ける作用力を変更することができるように構成されており、
下ケース（４）と上ケース（３）とが平行リンク機構を介して連結されていることを特徴とする、皮膚感覚閾値の測定装置。
作用力変更手段（１００）が、付勢手段（７）の上ケース（３）に対する押圧付勢力を変更することで、上ケース（３）による被験者の手足（１０）に対する作用力を変更するものである、請求項１記載の皮膚感覚閾値の測定装置。
付勢手段（７）が、連結軸（６）に外嵌されるコイル部（７ａ）と、コイル部（７ａ）の両側から連出された一対のばね腕（７ｂ・７ｃ）とを備える捻じりコイルばねであり、
作用力変更手段（１００）が、連結軸（６）に回転可能に外嵌されるダイヤル（１０１）と、ダイヤル（１０１）の連結軸（６）まわりの遊動を規制する規制体（１０２）とを備え、
一方のばね腕（７ｂ）が、上ケース（３）を支持するリンク体（９０）に係合され、他方のばね腕（７ｃ）がダイヤル（１０１）のばね受孔（１０３）に挿入されており、ダイヤル（１０１）を回転操作することで、付勢手段（７）の上ケース（３）に対する付勢力を変更することができるように構成されている、請求項２記載の皮膚感覚閾値の測定装置。