JPH03505826A - コンピュータをベースとする上肢評価システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 コンピュータをベースとする上肢評価システム発　の背景と　旨 患者の上肢、具体的に言えば手が利かないのを臨床的に診断することは熟練した 臨床医や治療者にとって時間のかかる仕事である０手の動きが独自の複雑さを持 ワているので指のすべての関節にまたがって多くの測定をして屈折や伸長につい ての最大角度を決定しなければならない、正常な手には１４の指関節があり、そ れぞれについて屈折や伸長を測定して手の不能程度を計測しなければならず、こ の測定は正しい臨床的な評価でないと患者がその指の動きを制限している障害に 対する補償を得られないことがしばしばある。現在、臨床医は患者と一緒に座り 、そして関節を離してゴニオメータ（測角器）の脚部にそれを揃え、そしてその 測定した角度を手で記録して、ゴニオメータを使って関節毎に屈折伸長を個別に 手で測定する。この作業は面倒で時間がかかり、そのため費用がかかるばかりで なく、臨床医が患者を治療するのに時間をあまり使えなくしてしまう。ゴニオメ ータの使用に幾らか主観的な要素があるので、そして手の機能測定をするのに現 在は標準のテクニックが使用されるので、同じ検査についての再現性は悪い、標 準のゴニオメータを使用しても臨床医毎に測定のバラツキが大きいので同し臨床 医が同じ患者を検査毎に担当しなければならない、これは忙しい診療所ではでき ないことかある。こういうことは、患者の機能状態を評価し、そして治療計画を 立てるのに不確かであり、役に立たない。

膝の動きを評価測定する問題に対しては先行技術で幾らか注意か払われてきた。

その例は米国特許第４，５４９，５５５号と第４，５７１，８３４号に見られる 。計装したシートと患者の脚との間に延びていて１脚の相対位置を測定するため 幾つかの電気機械的回転トランスジューサを持つ機械的カップリングと、加えた 力と膝の相対運動との指示を与えるためシートと運動モジュールの出力を解析す るプロセッサとから成る膝の弛緩測定装置をどちらの米国特許も同じように開示 している。この開示された装置は機械的にも動作的にも複雑で、その精度にも限 界がある。最もその精度ても非常に大きい関節である膝の関節の運動を測定する には多分十分であろうが、指の運動を測定するには遥かに精妙な測定装置を必要 とする。

多分これらの米国特許に開示された装置は嵩張っており、機械的に複雑な構造で あるということで、背骨で使用するようにしたこの装置の後の商業的モデルを本 願の発明者達は知っている。それは多関節の機械的アームの端に取り付けたしな やかな棒から成り、アームボールスタンドに調整できるように取りつけられ、そ してアームの関節のそれぞれに回転トランスジューサを有する。フットスイッチ も設け、その装置の使い方としては次のようにするものと考えられる。すなわち 、そのしなやかな棒で背骨の突起を感知し、その感知した位置から外の輪郭をな ぞり、スイッチを操作してその背骨の形のデータをコンピュータに入れ、測定し た動きのしなやかさとその範囲とを含む解析を行う、しかしながら、これらの米 国特許に開示された先行技術の装置では、全体の精度は、多関節の延長アームに ３個の回転モノ・アンギュラ−（単量節）の単−ＤｏＦトランスジューサ（これ らのトランスジューサは多数の測定を時間積分して得られる相対的な位置データ だけを発生するものと考えられる）の使用により制限される。最も達成されるそ の精度レベルでも背骨の後部突起要素の測定には多分十分なのであろう。

また本願の発明者達は米国特許第４，５４２，２９１号に記載され、そして１９ ８７年ｌｏ月に発行の雑誌サイエンティフィック・アメリカンの表紙に出ている 論文にも記載されている「データ・グローブ」から成る先行技術の装置も知って いる。この装置は本質的には手に嵌め手を包むグローブから成り、このグローブ は複数の光フアイバーケーブルを含み、これらのケーブルの両端は指の長さにわ たって二重になって戻っているインタフェース・ボートへ取り付けられている０ 手が測定されているとき、手はオペレータには見えない、各ケーブルの一端には 発光ダイオードを取り付け、モして他端にはホト・トランジスタを取り付け、ケ ーブルは指の関節を曲げると光を洩らすようになっている。こうして、ホト・ト ランジスタが受ける光量の変化は、電気信号に変えると、指の位置や指の関節の 屈曲の変化を直接表わし、指の相対的運動を指が屈折するときにデータグローブ は測定することができる。さらに、グローブの手首の近くに絶対位置・配向セン サを取り付けて全体の手に対する単一の絶対基準点をつくる。しかし、それは指 それ自体の屈曲延伸の位置と角度についてのデータを与えるものではない。デー タグローブは指の相対的運動や動きについて同時的なリアルタイムで測定するが 、指の絶対位置についてのデータを与えるものではない、こうして、各関節の最 大屈曲角度を測定するには、指を先ず既知の位置に置いて、それからデータグロ ーブの出力を連続的に監視しながら指を関節の最大屈折位置へ曲げる。この既知 の初期位置と連続記録測定の積分計算によって求めた屈曲角度とを比較して関節 の屈曲の最大角度を決定する。もちろん、指を曲げる前に指のための既知の初期 位置と角度とを決定し、そして繰り返えすとき、特にもしその指が完全に動くこ とができないと、かなりの不確定さがある。先行技術の手によるテクニックの場 合のように、そして先行技術の膝の装置の回転トランスジューサの場合のように 、ここでもデータグローブでの屈曲伸長の角度測定にかなりの誤差が入り、そし て再現性はない、データグローブの動作に人か介入してうまくできるようにはな ってはいないのである。

手を評価するときのさらに別の問題は手首の複雑な正確である。現在、臨床ブラ クティスの許容された基準では、患者に鉛筆のような円筒物体を握らせて、その 鉛筆をニュートラル位置と称している垂直に向けさせることにより手首の運動範 囲を決定している。その場合患者に鉛筆を内側に出来るだけ回動させて、その角 度を測定し、それから鉛筆を外側にできるだけ回動させて同じようにその角度を 計る。それから、これらの角度測定を用いて最大の回内転と回外転の位置を決定 する。しかしながら、撓骨と尺骨との間の関節と指とに含まれる約３０度の付加 的な全回転があって、そのためこれらの測定は手首の運動範囲の真の測定ではな い、こうして、手首の運動の真の範囲を適主に評価する方法やプロトコールは先 行技術にはない、さらに、上に述べた先行技術の装置のいずれも手首の運動範囲 を正確に示すデータを発生するものではない、これは、手首を回動するどき撓骨 と尺骨とを可視化することが困難であるということによるのてあり、また先行技 術の装置は手首が回動するわずかな距離を測定するときにかなりの測定誤差を生 じてしまうということによるのである。

先行技術におけるこれらの問題を解決するため本発明者等は、手、手首そして肘 の関節の屈曲と伸長範囲を測定し、そして患者が障害に対して認められるべき経 済補償を決定する労災補償の裁判て普通部られている米国医学学会（ＡＭＡ）に 従って不能程度を自動的に計算するのに特に適しており、有用である上端部評価 装置の設計開発に成功したのである。先行技術と明確に異なる点は、本発明者は ３次元的な空間的絶対位置・配向センサをコンピュータ計測装置に組み込み、一 杯に伸ばしたときと一杯に曲げたときの関節での近位セグメントと遠位セグメン トとの絶対位置についての、臨床医によるデータの便宜的な収集を可能としてい る。換言すれば、患者の手を幾つかの異なる位置の一つにさせて、はんの暫くそ の状態にさせておいたときのその手の種々の関節の位置についてのデータを臨床 医は迅速且つ容易に、自動的にコンピュータに入れることができる。絶対的な位 置データを測定し、そして収集しているのて、はるかに大きい精度が得られる。

さらに、データ収集に簡単な方法を使用しているので、評価は高い再現性を持っ ている。このことは患者に対する最初の評価の精度と、患者のリハビリテーショ ンの途中で処置の評価の精度とに対してドラマチックな衝撃をもたらしたのであ る０本発明の装置の別の利点は、初めて精確な運動情報が、手首をニュートラル 、回外転そして回内転位置にしている間に撓骨と尺骨の茎条突起の正確な位置を 測定することにより容易に収集できるということである。その場合、コンピュー タは骨が動くとき骨の並進運動を計算から排除して１手首の運動範囲の真の精確 な測定をする。

中手骨のレベルでの回外転そして回内転範囲についての情報も得られ、この情報 は外科医にとって関心のある伺加的な機能情報である。しかしながら、多分装置 の最大の利点は臨床的評価をするのに必要とする臨床医の時間を大きく減少する ことであり、そして臨床医の結果を評価する手の外科医の時間を事実上排除して １ノようことである。このことかすべて達成され、しかもその結果の信頼性と融 通性とを高めている。

最大の屈曲と伸長の角度を計ることに加えて、ダイナモメータ・ピンチ・ゲージ を直接コンピュータに接続して手の握りの強さと指の摘みの強さとについてのデ ータを直接入れることもてきる。コンピュータのキーボードを使用して感度のよ うな他の測定についてのデータも取れる。こうして、本発明の上肢評価装置によ り臨床医はいずれの上肢部についても評価することができ、主観的手動測定によ って得られたデータを入力でき。

そしてデータの所望の処置や計算によってＡＭＡ基準に従っての不能程度の決定 に到達できる。

簡単に言えば、手にフいてのデータを記録するプロトコールは、最大の関節屈曲 値を与えるときと同様に、最も迅速にデータを収容できるようにする順序で手の 背面の２４の特定の点を決めることを含んている。これは、一杯に曲げた親指の Ｌで近くから遠くへ取っていく４つの点から始まり、京都の指関節（ＭＰ）と中 間の指関節（ＩＰ）を測定する。この場合、拳をつくって指は最大限度に曲げ、 親指は外転させ、残りの４本の指の上に最初の４つの点を、一度に指一本づつ、 近位点から遠位点へ１人差し指から初めて尺骨に向って計数化する。こわらの４ つの点は親指では、京都の親指中心、ＭＰ頂点、ｉＰ頂点そして親指の爪である 。最初の４つの点が計量化される。

これは、ＭＰとＰＩＦの関節を測定する。ＤＩＰｌ！！節については、指はＭＰ １ｇ１節で伸ばして、モしてＰＯＰとＤＩＰの関節で曲げる。同じ指の順序を使 って、第３、第４そして第５の点を再計量化する。理解されたであろうが、この プロトコールは２分足らずでモ均的な臨床医によって普通の仕事として行われる 。しなやかな棒もしくはポインタで指もしくは手に触れ、そしてしなやかな棒も しくはポインタが適正な所望の位置に来た時フットスイッチを押すことによって データを記録できる。

このことにより臨床医はデータ記録に時間を合わせてポイントを選択でき、評価 に対して大きな制御となる。

卓上のパーソナル・マイクロコンピュータで実行できるソフトウェア・パッケー ジを本発明者か設計開発しており、このソフトウェア・パッケージは臨床医が評 価プロセスを実施しているとき臨床医をガイドし、指示を与える。このことが同 じ方法で行って完全な試験ができることを保障し、そして結果の精度を改善する 助けとなっている。先行技術では、同じ患者を検査した臨床医の間で結果が不一 致となることがしばしばありた。

本発明ではこのような不一致はかなりなくなるものと考えられる。さらに、ソフ トウェアは、臨床医か記録した位置データからの屈曲と伸長の角度を計算し、モ してＡＭＡ基準に従ってさらに計算して不能度に到達する。それから手の外科医 がこれらの結果を検査し、そして認められている医業に従ってその結果を確証す る。評価の測定とデータ記録部分の信頼性が高められたので外科医が費やす時間 と煩わしさとはかなり軽減され、それにより結果が改善されているにもかかわら ず患者に請求する評価の費用をかなり少なくてきる。

本発明の原理と、利点と特徴とを簡単に説明したが、添付図に示した好ましい実 施例の説明によって一層の理解が得られよう。

第１図は、コンピュータ、プリンター、３次元ロケータそして周辺装置を含むワ ーク・ステーションの斜視図である。

第２図は、上肢（手）の典型的検査をしている臨床医と患者とを示した第１図の ワーク・ステーションの頂面図である。

第３図は、３次元ポイント・ロケータの基準点の設定の詳細を示す第１図にワー ク・ステーションの側面図である。そして第４図は、関節を一杯に曲げた指の側 面図で、測定点をその上に指示している。

好ましい　　例の詳細な説 本発明の上肢評価装置２０は作業ステーション２２に取りつけると便利である。

キーボード２６とマウスのついた小型のパーソナルコンピュータ２４１例えばマ ツキントツシュＳＥコンピュータ（アップル　コンピュータ　コーボレイション ）を設置する。さらに、レボ−１−等を自動的につくるためにプリンタ２８や他 の適当な周辺出力装置を使用してもよく、これらについては以下に説明する。

３次元位置ロケータ３０がコンピュータ２４とインターフェースで接続されてい る。このロケータは基準センサ３４とフットスイッチ３６と一緒に、しなやかな 棒もしくはポインタ３２を含んでいて、臨床医がセンサ３４に対する点の位置に ついてのデータを選択的にコンピュータへ入力できる。ここでの使用に適する３ 次元位置ロケータ３０は、バーモント、コンチェスタのポルヘム　ナビゲーショ ン　サイエンス　デビジョンの製造販売に係る３５ＰＡＧＥ　トラッカーである 。さらに、グリップ・ダイナモメータ３８とピンチ・ゲージ４０はインターフェ ース４２を介して直接コンピュータ２４へ接続される０本発明者が使用した典型 的な装置の例は、カタログ番号１１１３ジヤマーグリツプ　メータと、ピンチ　 ゲージと、マッカディオスｎＳＥ伸長システム・インターフェースを含む、グリ ップメータのアナログ信号をデジタル信号に変換して、それをインターフェース 　システムを介してコンピュータのデータ・ベースに入れる。３次元位置ロケー タ３０の精度を改善するためアルミニウムのパネル４４を作業ステーション２２ の床に取り付ける。それは作業ステーション２２の頂面の下３０インチの所に取 り付け、基準センサ３４は作業ステーション２２の頂面の下５インチの所に取り 付ける。この構成で判ったことは、本発明者が最良のモードで特定の要素を組み 入れると精度か改善されるということである。

本発明の動作をさらに詳しく説明すると、サンプルシナリオは本文の参照例Ａに 示されている。このサンプルシナリオは上肢の完全検査に必要なステップを説明 している。データ入力を制御し、そして計算を制御するこのソフトウェア・プロ グラムはフローチャートの形で記述しており、事項は参照例Ｂとして本文に示し ている。これらの参照例は本発明のシステムの詳細な説明であるが、本発明の装 置はもっと簡単に次のように説明できる。

関節の屈曲や伸長の角度を測定するためコンピュータが使用する曲げたり伸ばし たりさせた関節の位置データを用意するのが本発明の本質である。さらに、コン ピュータは、握りデータ、摘み強さデータ、感度データそしてこの方面の技術で よく知られている他の典型的な測定と言ったような値の関連データに入っていけ るよう臨床医を促していく、参照例Ｂのソフトウェアプログラムによってデータ を取得できる。レポートをつくるのに使用するデータベース・ソフトウェアは基 準のデータベース・ソフトウェアてあり、たとえばアップル　マッキント・ンシ ュ　コンピュータから販売されているファイル・メーカー・プラスでよい。

関連の運動範囲の情報は３次元位置ロケータとコンピュータとを組み合わせたプ ロセスによって集められる。臨床医は分析する上肢の部分をまず特定しなければ ならない。それから切断しているか、もしくは癒着しているかのどちらかである 関節を快めなければならない、コンピュータは何も決められていない関節は正常 であると考える。それから、臨床医は本発明を使用して適切なデータを供給する 。それはしなやかな棒３２をたとえば第４図のＭＰ頂点５０と言ったような点へ 当て、モしてフット・スイッチを押して、コンピュータにデータを入れる。

このプロセスをＰＩＰ頂点５２ＤＩＰ頂点５４そして爪５６の各点について反復 する。３次元位置ロケータは基準センサ３４に対するそれらの点５０−５６の相 対位置についてのデジタルデータを発生する。各桁について取ったこれらの幾つ かの点からそれらの関節の屈曲と伸長の角度をコンピュータで計算する。臨床医 によって迅速に行われると、測定中患者の手が動いてそのため基準フレームが変 わったり、また変えなければならないということはない。位置情報を使用して運 動範囲の情報を計算した後コンピユータ化したデータベース・ファイルに関連論 理記録を蓄積し、後にこのデータベース・ファイルが自動的にレポートをつくる 。

しなやかな棒もしくはポインタ３２の使用に加えて、握りと摘みの強さの情報を ダイナモメータ３８とピンチゲージ４０とを使ってコンピュータへ入力できる。

このデジタルデータは、運動データ・ファイルのレンジと同様なファイルに蓄積 され、そしてレポートとつくるデータ・ベースのソフトウェアへ利用てきる。

臨床医はコンピュータの画面に表示される命令に従って自動的に運動範囲のデー タと掴みと摘み強さのデータとをレポートのいずれかに入れる。３つの別個のレ ポートもしくはフオームがある。これらはデータ収集フオーム、最終評価フオー ムそして最終評価の第２変形フオームを含む、もちろん、他の所望の性質のフオ ームを当業者ならよく知っているデータベースを簡単に編集し直してつくれる。

これらの完成したフオームは臨床医の求めに応じてプリンタで印刷できる。

本発明において当業者には明らかな種々の変形もしくは変更を行うことかできる 。しかしこれらの変形もしくは変更はここに教示したことに含まれ、そして請求 の範囲に記載の本発明の思想の範囲の外に出るものではない。

このサンプルシナリオは、完全な最終評価のための上肢の検査を完了するために 必要な一般的なステップを記述している。

臨床医のニーズを説明し、そして本発明がこれらのニーズにどのようにして応え ているかを明らかにする。

臨床医は、３スペーストラツカーを使用して動きの範囲を決定する。これは、デ ジタル化装置を操作するようセット・アップした３スペーストラツカーとアップ ル　マッキントツユパーソナル　コンピュータを必要とする。運動範囲のデータ 収集のプロセスを実行するため患者の情報を臨床医は入れなければならない、患 者の名前、検査の日付そしてオペレータの認識番号を入れなければならない０分 析しようとする関節について臨床医は関節か動くか、癒着しているか、切断して いるかどうかを指示しなければならない、損傷計算のすべての計算と原理とは、 国の基準であるＡＭＡガイドラインに基づいている。

間隔の値はＡＭガイドラインではなく、我々の公表データに基づいている。切断 は関節の１００パーセントの損傷と考える。

デジタル化プロセスは癒着と可動関節とを区別する。屈折と伸長測定は癒着関節 に対して必ずしも有効ではなく、多くの場合唯一の角度だけ計ることができる。

手の関節全部を計るとし、全部動けるとすると、指のＰＩＦとＤＩＲの関節と親 指のＭＰとＩＰの関節を、関節光たり３点ではなく４点だけ使用して、計算する ことによりそのプロセスは勧められる。コンピュータは３スペーストラツカーの 適正使用を確実なものとする明確な指示を出す。

臨床医が適正な情報を入れてしまうと、コンピュータによって患者の運動範囲は 決定され、解消される。コンピュータは臨床医が検査を適正に実施てきるに必要 な指令を出す。

摘みの強さと正味の握りの強さも数字で決定される。摘みの強さは３度測定され 、そして平均される。正味の握りの強さも５回測定される。

データ入力プロセスの最終ステップは臨床医が患者の情報の残りを埋めることで ある。臨床医は外科医と患者とのニーズによって必要とされるフオームを選択す る。動きの範囲のデータは臨床医が要求するときに自動的に入力される。動きの 不自由な範囲の計算は、各不自由計算が必要とするデータがデータベースにある とデータベースシステムによって実行される。

摘みの強さと正味の握りの強さも要求があれば入力される。

平均の摘みの強さと正味の握りの強さも、データがあればコンピュータによって 計算される。平均の摘みの強さと正味の握りの強さとは、不自由計算には使われ ない、外科医が要求する他の試験からのデータを、それらが遂行されるとき、臨 床医は入力する。コンピュータは要求されたフオームの各頁を表示し、臨床医は タイプによりそのデータを割当てスペースに入れる。

コンピュータによって計算されると不自由値がフオームに表示される。

進行状態に応じてデータはコンピュータのフロッピーディスクに入れられ、後で 回収される。フオームも説明したようにして印刷される。異なる治療機関に収集 されたデータは１表もしくはグラフの形で印刷されて、時間の経過につれての患 者の回復進展を分析する。

上肢強度 握りの強さと摘みの強さのデータはジャマー・グリップメータとピンチ・ゲージ とで得られる（カタログ＃１１１３．ベスト・ブライズド・プロダクツ、ｐ、ｏ 、ボックス１１７４．ホワイトブレーン、ニューヨーク）、データ取得プロダク トを介してグリップ・メータからのアナログ信号をマツキントツシュＳＥコンピ ュータへ結合する。このデータ取得プロダクトはマカディアス　ｎ　　ＳＥエク スパンション　システムと称してＧＷインスツルメンツ　インコーホレイチット （ｐ、ｏ。

ポック２１４５，２６４メツセンジヤー、オーブリーン　ハイウェー、ケンブリ ッジ、マサチューセッツ０２１４１，６１７−６２５−４０９６）が製作してい る。臨床医は患者に正しいマツチングの上にグリップメータを置くように頼む、 患者は彼の能カートにその装置と握り、そして力に比例するアナログ信号が発生 する。この信号がマカディアス　■　カートによってデジタル信号に変換され、 データベースへ入れられる。

それから臨床医はグリップメータのハンドル・セツティングを位置＃２に変え、 そしてそのプロセスをその次の３つのセツティングを通して繰り返す、これらの ５つのセツティングの平均が計算され、そして表示される。

摘み強さの３つの読みが取られ、平均化され、そして表示される。

これらの強さの値はレポートに表示されるが、不自由計算には使われない、運動 範囲と神経感覚の測定だけはこの決定に十分な客観性があると考えられる。

コンピュータベースの上肢評価システムのソフトウェアの実施ノート このシステムはマツキントラシュのマイクロソフト・ベーシック（インタプリー タ）を実行するようになっている。このシステムは１メガバイトのメモリとハー ドディスク・ドライブ（２０メガビツト）を持つマツキントラシュＳＥで作動す る。

このシステムはデータ・ベースとレボ−ティングファンクションのための許可さ れたソフトウェア・モジュール、ファイルメーカー・プラスを必要とする。

不能計算は「永久障害の評価へのガイド」に従って実施され、これはイリノイ州 、シカゴ、５３５ノース・ディアボーンストリートの公衆衛生局、アメリカ医学 会か刊行し、編集者は公衆衛生局局長、薬学博士Ａ、レニンゲルハーグである。

詳しく言えば、患者の個別的な情報、病歴と症状、診断、手術者、評価のタイプ そして関連分析データをオペレータかシステムに入力し、そしてこのレファレン スに入っているすべての情報を利用する。

このレファレンスに示されている上肢障害評価記録フオームに入っている情報は 、システムのルーチン・オペレーションの３スペース・デジタイザ／トラッカー （イソトラック）ユニットで計算した測定値と相互対話とを介してオペレータに よって完成させられる。

プログラムの開始時に動きのない状態で切断と癒着を示す値にすべての変数を初 期化しておく。これらの値は調整されて検査中の実際の測定と計算結果とを含む ようになる。

オペレータが関節をとばし、オペレータの意思で評価しなかったときは、正常な 運動範囲の値が入れられ、その評価されなかった部分は障害がないとされる。

上に説明したＡＭＡ　ｒ永久障害の評価へのガイド」の第３章にある図表の情報 とガイドラインと全く同じ予めプログラムしたスクリプトに従ってファイル・メ ーカー周辺部内で不能障害の計算は行われる。

最終評価レターとレポートのフォーマットとはファイル・メーカー周辺部のため 予めプログラムされたテンプレート内でコード化される。患者の氏名と上肢の形 態と３スペースデバイスで得た対象の機能測定の結果とについてのデータは、メ ーカーによってこのソフトウェア（これは、外部テキストファイルに含まれてい るＡＳＣｎデータの取り込みを可能とする）に組み込んだ機能によってファイル ・メーカー・プラス周辺部に取り込める。これらのテキストファイルは、システ ムを作動させ、そして測定を収集するマイクロソフト・ベーシックプログラム（ たとえば、トラッカー３−結合−ａｅプログラム）によって書かれている。

回内遅動と回外運動の角度測定もしくは撓骨と尺骨のずれは、手首の関節で測定 するときはゲット・アングル法で屈撓と伸長と弛緩される。すなわち、「受動／ 能動」、「屈撓／伸長」と表示している角度は、「撓骨と尺骨」のずれ、もしく は「回内運動／回外運動」となる。

上肢の形態は、癒着、切断そして可動成分の存在と位置で表される。これらのデ ータは、オペレータの観察と関連の臨床記録への参照とに基づいて、オペレータ との相互対話によりて得られる。システムはこれらの形態情報を、（同じ患者を 表で評価するとき）使用するのに都合のよい、そしてこれらのデータを含むレポ ートをつくるためファイル・メーカー・プラスに入れるのに都合のよりフォーマ ットの形で蓄積しておく。

上肢永久障害決定 特表千３−５０５８２６　（９） 補正書の写しくＷＩ訳文）提出（特許法第１８４条の８）平成２年８月２４日 ２、発明の名称　　　　コンピュータをベースとする上肢評価システム ３、特許出願人 住　所　アメリカ合衆国　ミズーリ セントルイス　エヌ　スキンカー　５２０名　称　ディメンショナル　データ　 インコーボレイション国　籍　アメリカ合衆国 ４、代理人 住　所　東京都港区芝３丁目４番１１号芝シティビル　電話０３−４５２−０４ ４１６、添付書類の目録 ［請求の範囲］ １．コンピュータ手段、リハビリテーションの訓練者もしくは医者のような熟練 したオペレータが、手の指の関節で曲がる部分の種々の位置を選択測定し、入力 するためコンピュータ手段へ直接接続されている手段、共通基準点とを備え、上 記測定・入力手段は３次元直交座標の形で上記共通基準点に対する手の指の種々 の関節に近い点の位置を決める手段を含み、前記の測して上記コンピュータ手段 は認知された基準に従って前記測定された位置から不能程度を決定する手段を有 し、この不能決定手段は手の指の各関節における最大のおよび遠位の部分の絶対 位置を決定する点から各桁の最大の屈曲と伸長の角度を計算する手段を有する、 患者の手の屈伸範囲を測定する、運動と不能との範囲を臨床的に評価する装置。

２、上記測定・入力手段は、臨床医が手で解剖学的場所を測定のため選択し、そ して手以外の身体の部分でその場所についてのデータを入れる手段を含み、それ により評価の最中に一つの場所から別の場所へ手を迅速に動かせるようにした請 求項１に記載の装置。

３、上記測定・入力手段は、手の所定の解剖学的ローカスもしくは軌跡と臨床医 もしくは他の専門家が接触するためのポインタもしくはマニュアル・ステイラス 　アッセンブリと、臨床医か測定のため測定手段を作動させる手段とを含む請求 項１に記載の装置。

４、上記不能決定手段は、指の屈曲延伸の最大角度と最小角度とを計算し、それ により可能な最大の運動範囲を決定する手段を含む請求項１に記載の装置。

５、臨床医が手の他の物理的パラメータの測定についてのデータをコンピュータ 手段に入れる手段をさらに備えている請求項１に記載の装置。

６、ダイナモメータ、ピンチ・ゲージ、そしてコンピュータ手段とそれらを相互 に接続してそれらが発生したデータを直接コンピュータ手段に入れるようにする 手段を備えた請求項５に記載の装置。

７、コンピュータ手段、ポインタ手段、基準、この基準に対する３ワの場所のス ペース内のポインタ手段の位置のデータを発生するためコンピュータ手段へ直接 接続されている手段、そして患者の手の最大屈伸のデータをコンピュータ手段に 臨床医が入れられるように、位置手段が発生したデータを臨床医がコンピュータ 手段に記憶させれるようにする手段を備え、前記コンピュータ手段は運動の範囲 を計算し、伝達する手段を有している。患者の手の運動範囲な臨床的に評価する 装置。

８、患者の手の測定された感覚についてのデータを臨床医がコンピュータ手段へ 入れられるようにする手段をさらに備え、コンピュータ手段は患者の手の不能度 を計算し、伝達する手段を有する請求項７に記載の装置。

９゜患者の手の掴みの強さについてのデータを発生する手段と、このデータをコ ンピュータ手段へ伝える手段とをさらに備える請求項８に記載の装置。

ｌＯ１患者の手の摘みの強さについてのデータを発生する手段と、このデータを コンピュータ手段へ伝える手段とを備える請求項８に記載の装置。

１１、装置を含むワークステーションを備え、このワークステーションの作業表 面に患者の手を置いて臨床的な評価をし、基準をこの作業表面に実質的に隣接し て設け、そして作業ステーションは電磁干渉を最小とするシールドを有する請求 項７に記載の装置。

１２、ニュートラル位置から最大の回外点位置と最大の回内点位置へ手首が動く とき尺骨と撓骨とにおいてなした測定から手首の運動範囲を測定する手段を有す る請求項７に記載の装置。

１３、作業表面を有するワークステーション、パーソナルコンピュータ、３次元 の、自由度６の位置ロケータおよびパーソナルコンピュータへ直接接続されたし なやかな棒とを備え、この３次元位置ロケータは作業表面に実質的に隣接してワ ークステーションに設けた共通の基準と、この基準に対するしなやかな棒の位置 についてのデータを発生する手段と、パーソナルコンピュータに接続され、３次 元位置ロケータからコンピュータへのデータの入力を制御する第２の手段とを有 し、臨床医が患者の手を横切って複数の点にしなやかな棒を選択的に向け、そし て手が最大の屈曲伸長状態にあるとき関節の位置のデータを入力し、そしてコン ピュータは最大の屈曲伸長の角度とそれから不能度を計算する手段を有している 、運動範囲と不能度とを臨床的に評価する装置。

１４、ワークステーションに取り付けられ、そして作業表面から離されている電 磁シールドを備え、共通基準点を電磁干渉から遮蔽する請求項１３に記載の装置 。

１５、、ｌ！者の手の掴み強さと摘みの強さとのデータをパーソナルコンピュー タに入れるためコンピュータに直接接続したダイナモメータとピンチゲージとを さらに備える請求項１３に記載の装置。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．コンピュータ手段と、リハどリテーションの訓練もしくは医者のような熟練 したオペレータが、選択された上肢の関節部の種々の位置を選択測定し、入力す るためコンピュータ手段へ直接接続されている手段とを備え、上記コンピュータ 手段は認知された基準に従って前記の測定された位置から不能程度を決定する手 段を有している、患者の上肢の関節の屈伸範囲を測定する、運動と不能との範囲 を臨床的に評価する装置。 ２．上記測定手段は、臨床医が手で解剖学的場所を測定のため選択し、手以外の 身体の部分でその場所についてのデータを入れる手段を含み、それにより評価の 最中に一つの場所から別の場所へ手を迅速に動かせるようにした請求項１に記載 の装置。 ３．共通基準点を備え、上記測定手段は完全に３次元の直交座標の形で上記基準 点に対する上肢の複数の点の各々の位置を決める手段を含む請求項１に記載の装 置。 ４．上記選択された上肢は手であり、複数の点は手の指の種々の関節に近い点を 含み、不能決定手段は一組みとなった三つの点を接続する線部分の間に含まれる 鋭角を計算する手段を含む請求項３に記載の装置。 ５．屈折と延伸との方向で手の指について測定し、それにより上肢の各関節にお いて最大のそして遠位部分の位置を決める、一組み三つの点からの各指の最大の 屈曲と延伸の角度を計算する手段を不能決定手段が有している請求項４に記載の 装置。 ６．上記測定手段は、選択された上肢上の所定の解剖学的軌跡と臨床医もしくは 他の専門家が接触するためのポインタもしくはマニュアル・ステイラスアッセン ブリと、臨床医が測定のため測定手段を作動させる手段とを含む請求項１に記載 の装置。 ７．上記測定手段は固定直交座標系に対する点の３次元空間内の相対位置を感知 する手段を有し、複数の点の相対位置は測定場所を含んでいる請求項６に記載の 装置。 ８．上記不能決定手段は、選択された上肢の屈曲延伸の最大角度と最小角度とを 計算し、それにより可能な連動範囲を決定する手段を含む請求項７に記載の装置 。 ９．上肢が手であり、測定された点が最大の延伸と屈折の方向で指の位置を指示 するよう指の周りで間隔を置いて離した点である請求項８に記載の装置。 １０．上肢の他の物理的パラメータの測定についてのデータをコンピュータに臨 床医が入れる手段を備えている請求項９に記載の装置。 １１．ダイナモメータ，ピンチゲージそしてそれをコンピュータ手段に接続して それがつくるデータをコンピュータ手段に直接入れるようにする手段をさらに備 えている請求項１０に記載の装置。 １２．コンピュータ手段，ボインタ手段，基準，この基準に対する３つの場所の スペース内のボインタ手段の位置のデータを発生するためコンピュータ手段へ直 接接続されている手段、そして患者の手の最大屈伸のデータをコンピュータ手段 に記憶させれるようにする手段を備えている、患者の手の運動範囲を臨床的に評 価する装置。 １３．患者の手の測定された感覚についてのデータを臨床医がコンピュータ手段 へ入れるようにする手段をさらに備え、コンピュータ手段は患者の手の不能度を 計算し、そして伝達する手段を有する請求項１２に記載の装置。 １４．患者の手の掴み強さについてのデータを発生する手段と、このデータをコ ンピュータ手段へ伝える手段とをさらに備える請求項１３に記載の装置。 １５．患者の手の摘みの強さについてのデータを発生する手段と、このデータを コンピュータ手段へ伝える手段とを備える請求項１３に記載の装置。 １６．装置を含むワークステーションを備え、このワークステーションの作業表 面に患者の手を置いて臨床的評価をし、基準をこの作業表面に実質的に隣接して 設け、作業ステーションは電磁干渉を最小とするシールドを有する請求項１２に 記載の装置。 １８．作業表面を有するワークステーション，パーソナルコンピュータ，３次元 の、自由度３の位置ロケータおよびパーソナルコンピユータへ直接接続されたし なやかな棒とを備え、この３次元位置ロケータは作業表面に実質的に隣接してワ ークステーションに設けた共通の基準と、この基準に対するしなやかな棒の位置 についてのデータを発生する手段と、パーソナルコンピュータに接続され、３次 元位置ロケータからコンピュータヘのデータの入力を制御する第２の手段とを有 し、臨床医が患者の手を横切って複数の点にしなやかな棒を選択的に向け、そし て手が最大の屈伸状態にあるとき関節の位置のデータを入力し、そしてコンピュ ータは最大の屈伸の角度とそれから不能度を計算する手段を有している、運動範 囲と不能度とを臨床的に評価ずる装置。 １９．ワークステーションに取り付けられ、作業表面から離されている電磁シー ルドを備え、共通基準点を電磁干渉から遮蔵する請求項１８に記載の装置。 ２０．患者の手の掴みの強さと摘みの強さとのデータをパーソナルコンピュータ に入れるためコンピュータに直接接続したダイナモメータとピンチゲージとをさ らに備える請求項１８に記載の装置。