JPH067325A - 椎骨の振幅を測定するための装置 - Google Patents

椎骨の振幅を測定するための装置

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JPH067325A
JPH067325A JP4279538A JP27953892A JPH067325A JP H067325 A JPH067325 A JP H067325A JP 4279538 A JP4279538 A JP 4279538A JP 27953892 A JP27953892 A JP 27953892A JP H067325 A JPH067325 A JP H067325A
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vertebra
plane
column
vertebrae
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 隣接する椎骨の自在角度を測定する。 【構成】 この装置は各椎骨へそれぞれ堅固に固定され
た二つの参照用部材と、これら二つの参照用部材と協働
して前記椎骨のねじれたときの自在角度すなわちこれら
の椎骨の長手軸と垂直な平面内における自在角度を測定
するための装置と、前記参照用部材と協働して椎骨の横
方向の屈曲における自在角度すなわち棘状突起の平面と
垂直な平面内における自在角度を、前記椎骨の屈曲−伸
長すなわち棘状突起を含む平面内における与えられた位
置の関数として測定するための別の装置とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一方においてはねじ
れた状態にある二つの隣接した椎骨の自在角度を測定
し、他方においては前述した椎骨の屈曲−伸長における
与えられた位置に対して、横方向の屈曲におけるこれら
の椎骨の自在角度を測定するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】理論的には椎間関節は６゜の自在角度(a
ngle of freedom)を有するが、実際には関節の主な自由
度は屈曲−伸長(inflection-extension)にある。同様
に、ただしその程度は小さいが、椎間の水平面内での回
転すなわち横方向の屈曲にも自由度が存在する。
【０００３】通常、これらの動きは互いに連結されてい
ることにも留意すべきである。すなわち、横方向の屈曲
は必然的に水平面内の回転を生じ、また逆もそうであ
る。
【０００４】この腰椎椎間関節に関する問題はこの関節
が急激に損傷を受けると、椎間板の弾性性能が低下する
ことである。この劣化の結果として、関節の柔軟性が大
きくなり、そのため屈曲−伸長ばかりでなく横方向の屈
曲及びねじれにおいても動きが大きくなる。
【０００５】椎間板の弾性性能の低下は腰椎椎間関節の
動きを完全におかしくする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、ある種の治療
上の決定においては、すべての椎間の動きの大きさを測
定できることと、お互いに対する動きの連結の不具合を
知ることのできることの両方が重要であると考えられ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の特定の目的は
この問題を解決することである。
【０００８】この発明の目的は、任意の時間、任意の位
置において、一方の椎骨の他方の椎骨に対する三次元的
な回転を表わすことのできる測定装置を設計することで
ある。この装置は、椎間の屈曲−伸長のある段階におい
て、特に椎間の屈曲及び回転の動きを調べることができ
る。
【０００９】この装置によって行われる測定は、手術中
に治療のある段階で決定を下すことを可能にし、そし
て”インビボ(in vivo) ”でこれを行うことができる。
この測定装置は手術以外にも使用でき、椎骨上の皮膚へ
当接される。手術中、測定装置は椎骨の柱の中に設置さ
れるスクリュの上へ当接する。
【００１０】二つの椎骨の振幅を測定するためのこの発
明による装置は、各椎骨へ堅固に固定された二つの参照
用部材と、前記二つの参照用部材と協働して、ねじれた
状態の椎骨の自在角度すなわちこれらの椎骨の長手軸と
垂直の平面内における椎骨の自在角度を測定するための
装置と、前記部材と協働して横方向の屈曲における自在
角度すなわち棘状突起のそれと垂直な平面内における横
方向の椎骨の自在角度を、前記椎骨の屈曲−伸長すなわ
ち棘状突起を含む平面内における与えられた位置の関数
として測定するための別の装置とを有する。
【００１１】この発明は添付図面を参照して以下で説明
するこの発明の実施例からすぐに明かとなろう。
【００１２】
【実施例】以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例
を説明する。図１は椎間板３によって通常の状態で隔て
られている隣接する二つの椎骨１，２を示している。Ｘ
−Ｙは椎骨の長手軸を表しており、この軸を含む平面Ｐ
と椎骨１，２の棘状突起１ａ，２ａも図示されている。
この図面にはまた、椎間板３を直角に貫く平面Ｑが示さ
れている。平面Ｑは軸Ｘ−Ｙ及び平面Ｐと直角である。
軸Ｘ−Ｙを含む第３の平面Ｒも図１には示されている。
平面Ｒの方向は二つの平面Ｐ，Ｑと直交する方向にあ
る。
【００１３】以下の説明においは、屈曲−伸長という用
語は例えば背柱後彎(cyphosis)の位置における椎骨の、
平面Ｐ内に留まりつつ軸Ｘ−Ｙが屈曲する動きを表すも
のとする。ねじれという用語は、平面Ｑと平行な平面内
における一方の椎骨の他方の椎骨に対する回転を表すも
のとする。最後に、横方向の屈曲とは平面Ｒ内に留まり
つつ軸Ｘ−Ｙが屈曲するような、椎骨の互いに対する動
きを表す。
【００１４】この発明の装置はまず二つの小さなコラム
４，５を有する。コラム４，５の一方の端部は、移植片
あるいはスクリュ６，７のような適当な装置を用いて各
椎骨１，２へそれぞれ固定されている。二つの小さなコ
ラムは若干斜めに傾斜して上へ延びており、コラム４の
自由端が平面Ｐに対して横方向にずれるようになってい
る。図２には平面Ｐのトレースが描かれている。一方、
コラム５の自由端は事実上この平面に含まれている。
【００１５】コラム４の自由端は径の小さい端部部材４
ａを有する。端部部材４ａはブロック８の穴の中へ自在
に係合している。ブロック８はコラム４と平行に延びる
小さなバー９を有する。このバー９は二つのピボット９
ａ，９ｂを有する。
【００１６】コラム５の上部は斜めの平坦部１０と一体
化されている。平坦部１０には平面Ｐとほぼ平行に延び
るロッド１１が固定されている（図２を参照のこと）。
このロッド１１上にはキャリッジ１２が自在に摺動でき
るように取付けられている。キャリッジ１２には円の一
部からなるダイヤル１３が固定されている。ダイヤル１
３には適当に目盛りが付けられており、ダイヤル１３は
平面Ｐと平行である。キャリッジ１２はその側面上にバ
ー９のピボット９ａ，９ｂと平行なピボット１２ａを有
する。柔軟性に富んだ連結用のロッド１４がピボット９
ｂ，１２ａに関節連結されている。ピボット１２ａのま
わりには直角のブラケット１５の頂点がピボット連結さ
れている。ブラケット１５の一方のアーム１５ａはバー
９と平行でかつ同じ長さであり、ピボットピン１６が設
けられている。ピボットピン１６は柔軟性に富んだ連結
用のロッド１７の一端に対するものであり、ロッド１７
の他端はピボット９ａ上に関節連結されている。ブラケ
ット１５の他方のアーム１５ｂは、ダイヤル１３の目盛
り付けされた部分の前を移動する針を形成している。二
つの連結用のロッド１４，１７と、バー９と、ブラケッ
ト１５のアーム１５ａは変形可能な平行四辺形を形成し
ている。
【００１７】ブロック８のすぐ下方のコラム４上部には
斜めの平坦部１８が設けられている。平坦部１８はロッ
ド１９と一体化されている。ロッド１９は図２に示され
ているように、コラム４と直角に延びており、ロッド１
１と事実上平行である。キャリッジ２０がロッド１９に
沿って摺動自在に取付けられている。このキャリッジ２
０には適当に目盛り付けされたダイヤル２１が取付けら
れている。ダイヤル２１は平面Ｒ及びピン２０ａと平行
に配置されている。ピン２０ａのまわりには針２２が関
節連結されている。ダイヤル２１の目盛りの前に位置す
るのと反対側の針の端部は、コラム５の自由端５ａのま
わりに関節連結されている。
【００１８】平面Ｒとほぼ平行のベヤリング２３は平坦
部１８へ固定されている。ベヤリング２３の方向はコラ
ム４とロッド１９によって形成される平面と直角であ
る。このベヤリングには直角に曲げられたロッド２４の
アーム２４ａの一方の端部が回転自在に取付けられてい
る。ロッド１９に平行なロッド２４の第２のアームはブ
ロック２５を摺動自在に受容している。ブロック２５に
は平面Ｒにほぼ平行な方向の目盛り付けされたダイヤル
２６が取付けられている。このブロックはまたバー２７
の端部の一方と一体化されている。バー２７の他端はヘ
ッド２７ａを有する。第２のコラム５と一体化されたロ
ッド２８がヘッド２７ａを摺動自在に横切っている。こ
のロッドは方形ブラケットの形を有する。ヘッド２７ａ
と協働するブラケットのアーム２８ａはコラム５とロッ
ド１１によって形成される平面と垂直である。ロッド２
８のアーム２８ａは、ブロック２９を摺動自在に受容し
ている。ブロック２９と、ブロック２５と、ヘッド２７
ａはそれぞれピボット２９ａ，２５ａ，２７ｂを有す
る。ピボット２７ｂとピボット２９ａの間にはレバー３
０が取付けられている。レバー３１の一方の端部はピボ
ット２９ａ上へ関節連結されており、他方の端部はピン
３２上に関節連結されている。ピン３２は針３３と一体
化されている。表示部分と反対側の針３３の端部はピボ
ット２５ａのまわりに関節連結されている。このように
して、バー２７とレバー３０，３１と針３３は変形可能
な平行四辺形を形成している。
【００１９】動作は以下のとおりである。すなわち、二
つの椎骨１，２の屈曲−伸長における隙間の大きさを測
定するときには、椎骨が曲がることによってコラム４，
５の間に角度αが生じる（図３を参照のこと）。その結
果、コラム５の自由端５ａはコラム４の端部部材４ａか
ら離れる（矢印Ｆ１）。これらのコラムは平面Ｐと平行
な平面内において移動する。この移動はロッド１１に沿
ったキャリッジ１２の摺動を引き起こし、その結果、バ
ー９と、二つの柔軟性に富むロッド１４，１７と、アー
ム１５ａによって形成される変形可能な平行四辺形が変
形し、針１５の端部がダイヤル１３の目盛りに対して変
位し、角度αを表示する。もちろん、この変位によって
キャリッジ２０もロッド１９に対して摺動するが、針２
２の位置はほとんど変わらない。これと同時に、ロッド
２８は椎骨の方向に傾き、ベヤリング２３内のロッド２
４を回転させる。ロッド１１とロッド１９の間が平行性
なために、針３３のダイヤル２６の目盛りに対する位置
は目に見えるほど変わらない。
【００２０】二つの椎骨１，２の屈曲−伸長における相
対位置から、二つの椎骨の回転と横方向の屈曲の大きさ
を測定することが可能になる。
【００２１】椎骨が横方向に屈曲している場合には、す
なわち、平面Ｒ内において軸Ｘ−Ｙが曲がっている場合
には、二つのコラム４，５は複雑な回転を行い、一方に
おいては二つのコラム４，５が互いに離間されているた
めにキャリッジ２０をロッド１９に沿って摺動させ、他
方においてはロッド２８はロッド２４に対する位置を変
えて、矢印Ｆ２の方向（図５を参照のこと）へロッド２
４から離れ、矢印Ｆ３の方向へ傾く。こうした状態のも
とでは、変形可能な平行四辺形２７，３０，３１，３３
が変形し、針３３の端部はダイヤル２６の目盛りに対し
て移動し、二つの椎骨の横方向への屈曲における隙間の
最大角度を表示する。
【００２２】平面Ｑ内における一方の椎骨の他方の椎骨
に対する最大回転角度も測定できる。この平面Ｑ内にお
ける二つのコラム４，５の相対的な変位は横方向の屈曲
の場合には、前記コラムの端部部材４ａ及び自由端５ａ
を離れさせる。その結果、一方においてはキャリッジ２
０がロッド１９上で摺動し、続いて針２２が回転する。
針２２の端部はダイヤル２１の目盛りの前を移動して、
例えば二つの椎骨の回転における自由度の最大を表示す
る。
【００２３】こうした状態のもとでは、柔軟な連結用ロ
ッド１４，１７が変形することなしにコラム４，５の回
転及び横方向の屈曲における相対的な変位に追従する。
この点を考慮すれば、これらのロッドの有用性の高さは
理解できよう。
【００２４】もちろん、キャリッジ１２のピボット１２
ａと、キャリッジ２０のピン２０ａと、ブロック２５の
ピボット２５ａの高さ位置に近接ゲージあるいはポテン
ショメータを設けて、ゲージあるいはポテンショメータ
が接続されたデジタルディスプレイなどの装置を備えた
電子変換器を用いて隙間の角度を測定してもよい。
【００２５】図６はこの発明の測定装置の別の実施例を
示している。
【００２６】図１〜図６に示されている装置は、ねじり
と、横方向の屈曲と、隣接する椎骨の屈曲−伸長の角度
を、これら椎骨を上述した三つの方向へ変位させるため
に加えられる力を参照することなく測定することができ
る。
【００２７】これに対して図６の装置においては、椎骨
１，２のねじり及び屈曲−伸長における角度を、それぞ
れがストレインゲージ３４を有するコラム４，５を介し
てその上へ加えられる力の関数として測定することがで
きる。このゲージは、椎骨１，２へ連結された移植片あ
るいはスクリュ６，７へコラム４，５を固定している箇
所の近傍に設置されている。コラム４，５は実際には、
Ｓ字を形成するように二度曲げられたロッドによって構
成されている。コラム４，５は背骨の長手方向の軸Ｘ−
Ｙを含む平面Ｐ内にほぼ位置している。
【００２８】スクリュ６，７とほぼ平行に配置されたロ
ッドの端部４ａ，５ａはその端部に回転可能なプロキシ
ミティゲージ３５が取付けられている。プロキシミティ
ケージ３５はブロック３６の中で回転する。二つのブロ
ック３６の対向する面内にはそれぞれフォークジョイン
ト３６ａが設けられている。フォークジョイント３６ａ
には連結用のロッド３７，３８の端部の一方がそれぞれ
関節連結されている。ロッド３８の他方の端部はプロキ
シミティゲージ３９と一体化されており、プロキシミテ
ィゲージ３９は連結用のロッド３７の対応する端部に固
定されたピンに対して回転する。このように、ロッド３
７，３８はその脚がほぼ平面Ｐ内で移動するようなコン
パスを形成する。
【００２９】ゲージ３４，３５，３９は電子変換器４０
へ接続されている。電子変換器４０は、椎骨１，２のね
じれ及び屈曲−伸長の角度を、ロッド４，５をねじれさ
せるか、あるいは屈曲−伸長させてその上に加えられる
力の関数として表示するために用いられるデジタルディ
スプレイを有する。
【００３０】従って、この測定は例えば二つのロッド
４，５を平面Ｐと直角な両方向へ移動させることによっ
てねじって行われる。この変位によってプロキシミティ
ゲージ３５はブロック３６に対して回転する。ブロック
は連結用のロッド３７，３８へ連結されているために平
面Ｐ内に留まる。
【００３１】屈曲−伸長における角度を測定したい場合
には、ロッド４，５を平面Ｐ内において反対方向へ移動
する。この結果、二つのブロック３６が移動して、互い
に離れ、その場合には連結用ロッドの角度変動を測定す
るのはプロキシミティゲージ３９である。
【００３２】近接ゲージはこの発明の範囲から逸脱する
ことなく、回転式のポテンショメータなどの他の適当な
装置と置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による装置３５の斜視図である。
【図２】この装置の平面図である。
【図３】図１と同様の図面であるが、背柱後彎において
互いに角度ずれをしている隣接する二つの椎骨を示して
いる斜視図である。
【図４】二つの椎骨が図３に示されいる位置からねじれ
ている角度を測定するための方法を示す図である。
【図５】図２と同様の図面であるが、二つの椎骨が図３
の位置から横方向に屈曲している角度を測定するところ
を示す図である。
【図６】図１の装置の別の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
４，５ コラム ８ ブロック ９ バー ９ａ，９ｂ，１２ａ ピボット １１ ロッド １２，２０ キャリッジ １３，２１ ダイヤル １５ａ，１５ｂ アーム １６ ピボットピン ２２ 針 ２３ ペヤリング ３４，３５，３９ ゲージ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 三つの直交する平面内における二つの椎
    骨の振幅を測定するための装置であって、 各椎骨へそれぞれ堅固に固定された二つの参照用部材
    と、 これらの二つの参照用部材と協働して、ねじれた状態の
    前記椎骨の自在角度すなわち前記椎骨の長手軸と垂直な
    平面内における椎骨の自在角度を測定するための装置
    と、 屈曲−伸長している椎骨の先端の角度を測定するための
    別の装置と、を有する装置。
  2. 【請求項２】 前記参照用部材と協働して、横方向に屈
    曲した状態の椎骨の自在角度すなわち棘状突起の平面と
    垂直な平面内における椎骨の自在角度を、前記椎骨の屈
    曲すなわち背骨を含む平面内における与えられた位置の
    関数として測定する装置が設けられている請求項１記載
    の装置。
  3. 【請求項３】 前記参照用部材が二つの小さいコラムで
    あり、コラムの下端が椎骨へ固定されており、第１のコ
    ラムがこのコラムの長手方向のピンのまわりで自在に回
    転するように取付けられているブロックを有し、このブ
    ロックがそれと平行の小さなバーを有し、バーには二つ
    の離間したピボットが設けられ、このピボット上には柔
    軟性に富んだ二つの連結用ロッドの端部が関節連結さ
    れ、前記ロッドが針のアームの一方と協働して変形可能
    な平行四辺形を形成し、平行四辺形のピボットピンの一
    方がキャリッジに取付けられ、このキャリッジが第２の
    コラムへ直角に固定されたロッドへ摺動自在に取付けら
    れ、またキャリッジにはその前で針の自在アームが動く
    ダイヤルが取付けられている請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記参照用部材が第１のコラムからな
    り、この第１のコラムがそれと直角なロッドと一体化さ
    れており、前記ロッド上に摺動自在なキャリッジが取付
    けられ、前記キャリッジがダイヤルとピボットを有し、
    前記ピボットの上には方形の針が関節連結され、前記針
    が第２の参照用部材を構成する第２のコラムの自由端に
    対しても関節連結されている請求項１記載の装置。
  5. 【請求項５】 第１のコラムによって構成される前記参
    照用部材にベヤリングが固定されており、このベヤリン
    グが前記コラム及びそれと一体化されたロッドによって
    形成される平面と垂直であり、前記ベヤリングには直角
    に曲がったロッドのアームの一方の端部が回転自在に取
    付けられ、前記ロッドと平行な前記ロッドの第２のアー
    ムがダイヤルの取付けられたブロックを摺動自在に受容
    しており、前記ブロックがバーの端部の一方と一体化さ
    れており、バーの他端がピボットの設けられたヘッドを
    有し、前記ヘッドをロッドが摺動可能に横切っており、
    このロッドがコラムの形を有する第２の部材と一体化さ
    れており、また第２の部材がそれに固定されたロッドと
    協働して形成する平面と垂直に配置され、前記ロッドが
    ピボットの設けられたブロックを摺動自在に受容してお
    り、一方前記ヘッド及びブロックのピボット上と針の上
    にレバーが関節連結されており、前記針がブロックの上
    に関節連結されていて前記バーと協働して変形可能な平
    行四辺形を形成している請求項２記載の装置。
  6. 【請求項６】 ねじり及び横方向の屈曲における自在角
    度を測定するための装置が回転式のプロキシミティゲー
    ジによって構成され、前記プロキシミティゲージがデジ
    タルディスプレイを備えた電子変換器に接続されている
    請求項１記載の装置。
  7. 【請求項７】 椎骨の横方向の屈曲における自在角度を
    測定するための装置が回転式のプロキシミティゲージに
    よって構成され、前記プロキシミティゲージがデジタル
    ディスプレイを備えた電子変換器に接続されている請求
    項２記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記椎骨と協働する二つの参照用部材に
    それぞれストレインゲージが設けられ、前記参照用部材
    の端部が回転式のプロキシミティゲージと協働し、この
    プロキシミティゲージがその上へ連結用ロッドが関節連
    結されているブロックの中で回転し、連結用ロッドの一
    方に一体化された回転式のプロキシミティゲージと協働
    するピボットピンと協働する平面内に二つの連結用ロッ
    ドが配置され、前記ストレインゲージとプロキシミティ
    ゲージがデジタルディスプレイを備えた電子変換器に接
    続されており、前記デジタルディスプレイが椎骨のねじ
    れ及び屈曲−伸長の角度をその上に加えられる力の関数
    として表示する請求項１記載の装置。
JP4279538A 1991-09-24 1992-09-24 椎骨の振幅を測定するための装置 Pending JPH067325A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9111964A FR2681520B1 (fr) 1991-09-24 1991-09-24 Dispositif pour la mesure des amplitudes de deux vertebres dans trois plans orthogonaux.
FR9111964 1991-09-24

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