JPH09276252A

JPH09276252A - 膝関節部における靭帯の損傷度計測装置

Info

Publication number: JPH09276252A
Application number: JP8096910A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Nabeta; 浩雄鍋田; Hiroshi Fukuda; 博司福田; Masuo Harada; 益雄原田; Shigeto Morita; 成人森田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-04-18
Filing date: 1996-04-18
Publication date: 1997-10-28

Abstract

(57)【要約】【課題】医療機器の分野において膝の関節部における靭
帯の損傷度を計測する装置において、検者の肉体的負担
を軽減し、計測作業が容易であり、計測誤差の発生を防
止すること。【解決手段】検者の操作力を増幅してふくらはぎ押圧
体１０８に伝え、このふくらはぎ押圧体により被検者の
ふくらはぎの裏面を前方に押して膝の関節部靭帯に前方
引出力を付与する前方引出力印加機構１００と；膝窩支
承台４２に載せられた被検者の膝蓋骨の上面を押えて膝
蓋骨に後方押込力を付与する後方押込力付与機構２００
と；上記膝蓋骨の上面の変位に応じて上下する脛骨粗面
の前方移動量を計測する計測手段３００と；足首を把持
し、足首の旋回角を設定する足首保持手段５００と；を
具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医療機器の分野に
おいて膝の関節部における靭帯の損傷度を計測する装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】スポーツ選手などが膝の関節部の前十字
靭帯を損傷した場合、その損傷度の目安は膝の屈折具合
と、膝蓋骨（膝の皿）の変位量との関係で知ることがで
きる。このため従来は、図１６および図１７に示す計測
器により膝関節部の前十字靭帯の損傷度を計測してい
る。

【０００３】すなわち、図１６は膝関節部の前十字靭帯
の損傷度を計測するために用いられる従来技術による前
方引出計測装置８００を示し、同図において８０１は基
準アームである。基準アーム８０１には脛骨粗面パット
８０２および脛骨末梢部パット８０３が設けられている
とともに、先端に計測ロッド８０４が取り付けられてい
る。計測ロッド８０４は、基準アーム８０１に対して滑
動自在に貫通されており、上端に押込ノブ８０５および
下端に膝蓋骨パット８０６がそれぞれ設けられている。
この計測ロッド８０４には変位確認用のスケール目盛８
０７が刻印されている。

【０００４】図１７は、上記前方引出計測装置８００を
用いて膝関節部の前十字靭帯の損傷度を計測する状況を
示す図である。まず、計測に適切な膝関節Ｈ₁ の屈曲角
θを得るため、被検者Ｈの大腿部Ｈ₂ を膝窩支承台８１
０に載せるとともに踵Ｈ₃ を足支承台８１１に載せる。
そして、図１６に示した前方引出計測装置８００の膝蓋
骨パット８０５を膝蓋骨Ｈ₄ に、脛骨粗面パット１０２
を脛骨粗面Ｈ₅ に、さらに脛骨末梢部パット８０３を脛
骨末梢部Ｈ₆ にそれぞれ当接させる。この状態で基準ア
ーム８０１を固定ベルト８０８，８０９で脚部に固定す
る。

【０００５】この状態で医者などの検者は、片方の手を
操作ノブ８０５に当てがい、この操作ノブ８０５に後方
押込力Ｆ１を印加するとともに、他方の手を被検者のふ
くらはぎＨ₇ に当てがい、ふくらはぎＨ₇ の裏に前方引
出力Ｆ２を印加する。この時の後方押込力Ｆ１と前方引
出力Ｆ２の印加力により、膝蓋骨Ｈ₄ と脛骨粗面Ｈ₅と
の相対変位量を計測ロッド８０４のスケール目盛８０７
で読み取り、膝関節前十字靭帯の損傷度を計測するもの
である。なお、８１２は踵の側方支持板、Ｈ₈は脛骨を
示す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
前方引出計測装置８００を用いた検査方法では以下のよ
うな不具合がある。１．検者の肉体的負担通常、前方引出力Ｆ２は最大値１２ｋｇ・ｆを印加する
ようになっているが、頑健な検者（医者など）でも最大
１２ｋｇ・ｆの前方引出力Ｆ２を印加するためには、被
検者の脚部に跨って上記のような計測動作を行う必要が
あり、強い腕力を要し、疲労度が大きい。また、腕力の
低下した高齢の検者では、１２ｋｇ・ｆという前方引出
力Ｆ２を印加して持続するのはかなりの困難を伴う。さ
らに、女性の検者（女医）の場合は、被検者の脚部に跨
る際に下半身の着衣の乱れなどの問題があり、抵抗感を
生じる。２．足首部の内外旋回による計測誤差の発生従来技術の場合、図１７に示すように、足支承台８１１
に踵Ｈ₃ を載せたとき、側方支承板８１２により足首部
が内外方向へ旋回するのを抑制するようにしているが、
被検者の足幅は千差万別であるから足幅が側方支承板８
１２に合致しないことが多い。このため、足首が内外に
旋回し、この旋回が脛骨Ｈ₈ を経由して膝関節Ｈ₁ へ伝
達され、これにより前十字靭帯の初期伸縮が起きる。こ
の初期伸縮は、前十字靭帯の前方引出の前段階で生じ、
かつ、この内外旋回角は一定とならないことから、計測
に変位的誤差を生じるとともに、繰返しの測定精度にも
悪影響を及ぼしていた。３．膝関節の屈曲角の調整不可従来技術では膝窩支承台８１０および足支承台８１１の
高さが固定であるため、膝関節Ｈ₁ の屈曲角θは現在の
計測上の推奨値である１５度に対し、足の長さの差によ
り±５度以上の誤差を生じることがあった。４．アナログ計測による複数計測従来技術では前方引出量はスケール目盛８０７を読み取
ることにより行われていたが、後方押込力Ｆ１および前
方引出力Ｆ２を印加しながら読むのは困難でかつ読取り
ミスへと繋がるため、アシスタントを１名必要とし、こ
のため測定能率が悪いという問題があった。

【０００７】したがって、本発明はこのような従来技術
の不具合を解消しようとするものであり、検者の肉体的
負担を軽減し、計測作業が容易であり、計測誤差の発生
を防止することができる膝関節部における靭帯の損傷度
計測装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、検者
の操作力を増幅してふくらはぎ押圧体に伝え、このふく
らはぎ押圧体により被検者のふくらはぎを前方に押して
膝の関節部靭帯に前方引出力を付与する前方引出力印加
機構と；膝窩支承台に載せられた被検者の膝蓋骨の上面
を押えて膝蓋骨に後方押込力を付与する後方押込力付与
機構と；上記膝蓋骨の上面の変位に応じて上下する脛骨
粗面の前方移動量を計測する計測手段と；足首を把持
し、足首の旋回角を設定する足首保持手段と；を具備し
たことを特徴とする膝関節部における靭帯の損傷度計測
装置である。

【０００９】請求項１の発明によれば、検者の操作力が
増幅してふくらはぎ押圧体に前方引出力Ｆ2 として伝え
られるから検者の操作力は小さくてよくなり、検者への
肉体的負担を軽減することができる。また、被検者Ｈの
足首部は足首保持手段で保持されているから計測中に足
首が旋回することがなく、計測誤差の発生を防止するこ
とができる。

【００１０】請求項２の発明は、膝関節の屈曲角を調整
する機構を具備したことを特徴とする請求項１に記載の
膝関節部における靭帯の損傷度計測装置である。請求項
２の発明によれば、膝関節の屈曲角θは膝屈曲角調整装
置により調整できるから、屈曲角θを高精度に設定可能
となり、計測精度が向上する。

【００１１】請求項３の発明は、計測手段で測定した値
をディジタル表示する表示手段を備えていることを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の膝関節部におけ
る靭帯の損傷度計測装置である。

【００１２】請求項３の発明によれば、計測値がディジ
タル表示で表示されるから、読み易くなり、読取りミス
を防止することができる。請求項４の発明は、表示手段
は、前方引出力印加機構から付与された前方引出力と脛
骨粗面の前方移動量を表示することを特徴とする請求項
１ないし請求項３のいずれか一に記載の膝関節部におけ
る靭帯の損傷度計測装置である。請求項４の発明によれ
ば、表示手段が前方引出力と脛骨粗面の前方移動量を表
示するから測定精度が向上する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明について、図１ないし
図１５に示す一実施の形態にもとづき説明する。図１お
よび図２は膝関節部の前十字靭帯損傷度計測装置の全体
を示す図である。同図において、１は基台であり、この
基台１はキャスタ２…により移動可能となっている。基
台１にはシート支持台３が固定されているとともに、膝
支持台４および足首支持台５が取付けられている。膝支
持台４および足首支持台５はレール６に沿って長手方向
（図示の左右方向）へ移動可能に支持されており、よっ
てこれら膝支持台４および足首支持台５はシート支持台
３に対して離間距離がそれぞれ調節可能となっている。

【００１４】シート支持台３には制御器の収納キャビネ
ット７が設けられているとともに、上端には座席８およ
び背凭れ９が取付けられている。背凭れ９は起伏角が調
整可能であり、座席８に座った被検者Ｈが仰向けに寝ら
れるようになっている。背凭れ９には枕１０が取付けら
れている。また、シート支持台３の上端には、肘掛け１
１および座席８に座った被検者Ｈの腰の位置を定めるた
めの腰押えパット１２，１２が取付けられている。これ
ら腰押えパット１２，１２は被検者Ｈの腰の側面を押え
るようになっており、この場合、腰押えパット１２，１
２は被検者Ｈの腰の幅に応じて相互の間隔が調整可能と
なっている。

【００１５】膝支持台４には、本発明の前方引出力印加
機構１００、後方押込力付与機構２００および計測手段
３００が設けられている。これら前方引出力印加機構１
００、後方押込力付与機構２００および計測手段３００
の配置関係は図３および図４に示されている。

【００１６】これらの構成のうち、まず前方引出力印加
機構１００について、図３、図４および図５にもとづき
説明する。４１，４１は上記膝支持台４を構成する膝支
持台側板であり、これら膝支持台側板４１，４１の上端
には被検者Ｈの膝を載せる膝窩支承台４２が設けられて
いる。

【００１７】そして、これら膝支持台側板４１，４１間
には図３および図４に示すように、引出ピニオン１０１
が支軸１０２に支持されて回動自在に取付けられてい
る。引出ピニオン１０１には、医者などの検者が前方引
出力Ｆ2 を付与する前方引出ハンドル１０３が連結され
ている。前方引出ハンドル１０３は引出ピニオン１０１
の半径のほぼ３倍の長さを有し、前方引出ハンドル１０
３に印加した回動力は引出ピニオン１０１に３倍となっ
て付与されるようになっている。したがって、医者など
の検者が前方引出ハンドル１０３に加える回動力は、必
要とする前方引出力Ｆ2 の最大値１２ｋｇ・ｆの１／３
でよい。

【００１８】上記引出ピニオン１０１には引出ラック１
０４が噛み合っており、この引出ラック１０４は、図５
に示すように、引出しベース１０５に連結されている。
引出ベース１０５は引出直動ベアリング１０６，１０６
により上下方向へ移動自在に案内されるようになってい
る。したがって、前記前方引出ハンドル１０３を回動操
作すると、引出ピニオン１０１および引出ラック１０４
を介して引出ベース１０５が上下移動する。

【００１９】引出しベース１０５には、引出ロッド１０
７，１０７が摺動自在に貫通されており、これら引出ロ
ッド１０７，１０７の上端にはふくらはぎ押圧板１０８
が連結されている。このふくらはぎ押圧板１０８は、図
１に示す被検者ＨのふくらはぎＨ₇ を押すようになって
いる。引出ロッド１０７，１０７には計測ばね１０９，
１０９が巻装されており、これら計測ばね１０９，１０
９により上記ふくらはぎ押圧板１０８は上向きに押圧付
勢されている。

【００２０】ふくらはぎ押圧板１０８の中央部には引出
力計測ラック１１０が連結されている。この引出力計測
ラック１１０には引出力計測ピニオン１１１が噛み合っ
ており、引出力計測ピニオン１１１は、引出ベース１０
５に取付けられた回転ポテンショメータ１１２に連結さ
れている。ふくらはぎ押圧板１０８が引出ベース１０５
に対して相対的に進退移動すると、この移動が引出力計
測ラック１１０を経て引出力計測ピニオン１１１に伝え
られ、引出力計測ピニオン１１１が回転する。よって、
ふくらはぎ押圧板１０８の引出ベース１０５に対する相
対的な移動量を回転ポテンショメータ１１２で計測でき
るようになっている。したがって、この回転ポテンショ
メータ１１２はふくらはぎＨ₇ の前方移動量を計測す
る。

【００２１】膝支持台４の上端には、前記した後方押込
力付与機構２００が設けられている。後方押込力付与機
構２００は、図３、図４、図５および図６に示されてお
り、これらの図にもとづき説明する。膝支持台４の上端
に設けられた前記膝窩支承台４２の左右両側には上下ガ
イド２０１，２０１が設けられている。これら上下ガイ
ド２０１，２０１は膝支持台４に対し、位置決めブロッ
ク２０２で位置決めされるとともに固定ナット２０３お
よび固定ボルト２０４で脱着可能に固定されるようにな
っている。これら上下ガイド２０１，２０１の間には昇
降台２０５が上下に移動可能に掛け渡されている。昇降
台２０５は左右側板２０６，２０６が上記上下ガイド２
０１，２０１に上下方向へ摺動可能に取付けられてお
り、位置決めねじ２０７を弛めた状態で上下移動が可能
であり、位置決めねじ２０７を締付けるとロックブロッ
ク２０８が左右側板２０６，２０６に当接して移動を阻
止し、これにより昇降台２０５の高さを決めるようにな
っている。

【００２２】昇降台２０５の中央部には、微調整用上下
台２０９が上下動可能に取付けられており、この微調整
用上下台２０９の下端には膝蓋骨パット２１０が取り付
けられている。この膝蓋骨パット２１０は、膝窩支承台
４２に載せられた被検者Ｈの膝の膝蓋骨Ｈ₄ 上面に当接
するようになっている。

【００２３】微調整用上下台２０９は図７に示すよう
に、上下直動ベアリング２１１を介してベアリング支持
板２１２に取付けられており、このベアリング支持板２
１２は前記昇降台２０５に固定されている。前記位置決
めねじ２０７を弛めた状態で昇降台２０５を上下に移動
させ、膝蓋骨パット２１０が被検者Ｈの膝蓋骨Ｈ₄ の上
面に当接させて膝押圧力、すなわち後方押込力Ｆ１を軽
く印加する。この状態で位置決めねじ２０７を締付けて
膝蓋骨パット２１０の位置を決める。この場合、膝蓋骨
パット２１０が固定された微調整用上下台２０９は上下
直動ベアリング２１１を介してベアリング支持板２１２
に取付けられているから、上記昇降台２０５の高さが若
干ずれても、上下直動ベアリング２１１のストロークの
範囲内（例えば１０mm）で膝蓋骨パット２１０が移動
し、膝蓋骨Ｈ₄ 上面に当接するようになっている。

【００２４】上下ガイド２０１，２０１には、膝側方固
定板２２０，２２０および大腿部側方固定板２２１，２
２１が取付けられている。これら膝側方固定板２２０，
２２０および大腿部側方固定板２２１，２２１はそれぞ
れ膝の側面および太腿の側面を挾んで膝の横移動を防止
するものであり、それぞれ相互に間隔が調整できるよう
になっている。そしてこれら膝側方固定板２２０，２２
０および大腿部側方固定板２２１，２２１は、それぞれ
膝側方固定ねじ２２２，２２２および大腿部側方固定ね
じ２２３，２２３でロックされるようになっている。

【００２５】さらに、前記微調整用上下台２０９には、
前記した計測手段３００が取付けられている。すなわ
ち、微調整用上下台２０９の上面には、計測用水平支持
板３０１が水平方向（長手方向）へ摺動自在に取付けら
れており、この計測用水平支持板３０１は微調整用上下
台２０９に対し水平調整ねじ３０２により固定されてい
る。水平支持板３０１には、高さ調整アーム３０３が上
下移動可能に取付けられており、この高さ調整アーム３
０３は水平支持板３０１に対し高さ調整ねじ３０４によ
り固定されている。さらに高さ調整アーム３０３には角
度調整アーム３０５が回動自在に取付けられており、こ
の角度調整アーム３０５は高さ調整アーム３０３に対し
角度調整ねじ３０６により固定されている。角度調整ア
ーム３０５には直動ポテンショメータ３１０が取付けら
れている。直動ポテンショメータ３１０はポテンショメ
ータ本体３１１にポテンショメータロッド３１２を伸縮
可能に取付けたものであり、このポテンショメータロッ
ド３１２の移動量を検知するものである。

【００２６】前記した膝窩支承台４２に被検者Ｈの膝を
載せ、この膝の上に膝蓋骨パット２１０を当てがって後
方押込力Ｆ1 を印加した状態で、上記直動ポテンショメ
ータ３１０のポテンショメータロッド３１２を脛骨粗面
Ｈ₅ に当てる。この場合、水平調整ねじ３０２、高さ調
整ねじ３０４および角度調整ねじ３０６を調整してポテ
ンショメータロッド３１２の位置を調整し、ポテンショ
メータロッド３１２がポテンショメータ本体３１１に２
〜３mm入り込む程度に直動ポテンショメータ３１０の位
置を決め、この状態で固定する。これにより、上記直動
ポテンショメータ３１０は、脛骨粗面Ｈ₅ の前方移動量
を計測することができる。

【００２７】前記したふくらはぎＨ₇ の前方移動量を計
測する回転ポテンショメータ１１２および上記脛骨粗面
Ｈ₅ の前方移動量を計測する直動ポテンショメータ３１
０は、図１のシート支持台３の収納キャビネット７に設
置された制御器３０に電気的に接続されている。制御器
３０には図９に示すディジタルメータ３１，３２および
ディジタルパネル３３，３４が設けられている。

【００２８】ふくらはぎ押圧板１０８が移動すると回転
ポテンショメータ１１２の出力電圧が変化し、この変化
量は図９に示すディジタルメータ３１によりＡ／Ｄ変換
されてディジタルパネル３３にディジタル値として表示
される。また、膝蓋骨の上面Ｈ₄ と脛骨粗面Ｈ₅ の変位
量は、直動ポテンショメータ３１０のポテンショメータ
ロッド３１２の押込み量の変化となり、これはポテンシ
ョメータ本体３１１からの出力電圧値として図９に示す
ディジタルメータ３２により同じくＡ／Ｄ変換され、デ
ィジタル値としてディジタルパネル３４に表示される。

【００２９】なお、図１に示す制御器３０は抽斗式とな
っており、この制御器３０の端部に上記ディジタルパネ
ル３３，３４が配設されている。そして、計測時は、制
御器３０を引出した状態で行うようになっており、図１
に示すディジタルパネル３３，３４は検者から最も見易
い位置に配設されるようになっている。

【００３０】一方、前記足首支持台５には、本発明の膝
屈曲角調整装置４００および足首保持手段５００が設け
られている。これら膝屈曲角調整装置４００および足首
保持手段５００は図１０ないし図１５に示されており、
これらの図にもとづき説明する。

【００３１】まず、膝屈曲角調整装置４００から説明す
ると、上記足首支持台５は垂直軸５１の回りに回動自在
となっており、水平面内で旋回可能となっている。そし
て、この足首支持台５は固定板５２および固定ボルト５
３により水平面での向きが固定されるようになってい
る。

【００３２】この足首支持台５の内部には、図１１に示
すように、上下方向に沿ってねじ軸４０１が設けられて
おり、このねじ軸４０１は上下端部がボールベアリング
４０２、４０２により支持されている。ねじ軸４０１の
上部には縦軸歯車４０３が固定されており、この縦軸歯
車４０３には、図１２にも示されるように、横軸歯車４
０４が噛み合っている。横軸歯車４０４は横軸４０５に
取付けられており、横軸４０５は横軸ベアリング４０
６，４０６により回転自在に支持されている。この横軸
４０５には足首支持台５の外部において膝屈曲角調整ハ
ンドル４０７が連結されている。したがって膝屈曲角調
整ハンドル４０７を回転操作すると、横軸歯車４０４、
縦軸歯車４０３を介してねじ軸４０１が回転される。

【００３３】ねじ軸４０１には、上下動ナット４１０が
螺合されている。この上下動ナット４１０には上下動ブ
ロック４１１を介して上下動支持台４１２が連結されて
いる。上下動支持台４１２は上下直動ベアリング４１
３，４１３により上下方向に移動可能に支持されてい
る。上記ねじ軸４０１が回転すると上下動ナット４１０
が上下に移動し、よって上下動ブロック４１１を介して
上下動支持台４１２が上下動する。

【００３４】この上下動支持台４１２の上に後述する足
首保持手段５００が取付けられるが、この足首保持手段
５００に足首を保持して上記膝屈曲角調整ハンドル４０
７を回転操作すると、上記したように上下動支持台４１
２が上下に移動し、よって足首の位置が上下に移動す
る。すなわち、足首の固定高さが変化するので、膝の屈
曲角θを調整することができる。なお、膝の屈曲角θは
１５度がよいとされているが被検者Ｈの足の曲り具合な
どにより、任意角度に設定してもよい。

【００３５】次に、足首保持手段５００について、図１
０、図１３ないし図１５にもとづき説明する。上下動支
持台４１２の上端には支持ベース５０１が取付けられて
おり、この支持ベース５０１の先端には支持端板５０２
が固定されている。この支持端板５０２には足首支持ブ
ロック５０３が旋回可能に取付けられている。

【００３６】足首支持ブロック５０３は脛骨Ｈ₈ （図１
７参照）の延長方向に沿う旋回軸５０４を有しており、
この旋回軸５０４は上記支持端板５０２に旋回自在に貫
通されている。支持端板５０２は図１５に示すように、
上下方向に沿うスリット５０５を有し、このスリット５
０５を横断して旋回角固定ねじ５０６が挿通されてい
る。この旋回角固定ねじ５０６には旋回角固定ハンドル
５０７が取付けられている。したがって、旋回角固定ハ
ンドル５０７を回してスリット５０５の間隔を広げると
旋回軸５０４が自由に回動可能となり、足首支持ブロッ
ク５０３が図１５に示す矢印方向へ旋回可能となる。ま
た、旋回角固定ハンドル５０７を逆に回してスリット５
０５の間隔を狭めると旋回軸５０４が締付けられるから
旋回軸５０４の回動が阻止され、これにより足首支持ブ
ロック５０３が図１５に示す矢印方向の所定の旋回位置
で停止される。

【００３７】なお、旋回軸５０４の先端には、図１５に
示す旋回角目盛板５０８が取付けられており、足首支持
ブロック５０３の旋回角を表示するようになっている。
足首支持ブロック５０３には、踵Ｈ₃ を載せる踵支承台
５１０、足の裏Ｈ₁₀を当てがう足裏支承台５１１、足の
甲部Ｈ₁₁を締結する甲部固縛帯５１２が設けられてお
り、さらに踝Ｈ₁₂を把持する踝把持機構５２０が取付け
られている。

【００３８】踝把持機構５２０について説明すると、５
２１，５２１は左右の踝パットであり、踝Ｈ₁₂の内外側
面を挾持する。これら踝パット５２１，５２１はそれぞ
れ踝パット位置調整ねじ５２２，５２２を介して踝把持
アーム５２３，５２３の先端部に取付けられている。踝
把持アーム５２３，５２３の基端部には、それぞれ踝把
持ラック５２４，５２４が連結されている。踝把持ラッ
ク５２４，５２４は前記足首支持ブロック５０３を横断
して貫通されている。足首支持ブロック５０３内にはア
ーム移動用ピニオン５２５が支軸５２６に支持されて収
容されており、このアーム移動用ピニオン５２５は上記
２本の踝把持ラック５２４，５２４に同時に噛み合って
いる。そして、このアーム移動用ピニオン５２５を一方
に回動させると、上記２本の踝把持ラック５２４，５２
４が互いに接近する方向に移動し、これにより一対の踝
把持アーム５２３，５２３が接近し、よって踝パット５
２１，５２１が踝Ｈ₁₂の内外両面を挾持する。また、逆
にアーム移動用ピニオン５２５を他方に回動させると、
上記２本の踝把持ラック５２４，５２４が互いに離間す
る方向に移動し、これにより一対の踝把持アーム５２
３，５２３が離れ、よって踝パット５２１，５２１は踝
Ｈ₁₂の内外面から離れるようになる。

【００３９】上記アーム移動用ピニオン５２５を支持し
た支軸５２６には、従動歯車５２７が取付けられてお
り、この従動歯車５２７には駆動歯車５２８が噛み合っ
ている。駆動歯車５２８は足首支持ブロック５０３の上
面に設けられた踝把持ハンドル５２９（図１０に示す）
に連結されている。したがって、踝把持ハンドル５２９
を回転操作すれば、駆動歯車５２８、従動歯車５２７を
介して前記アーム移動用ピニオン５２５が回転されるよ
うになっている。

【００４０】このような構成による関節部の前十字靭帯
損傷度計測装置について、作用を説明する。被検者Ｈ
は、図１に示すように、シート支持台３の上端に設けた
座席８に座り、膝窩支承台４２に膝を載せ、足首保持手
段５００の踵支承台５１０に踵Ｈ₃ を載せる。この時、
被検者Ｈの体格、特に足の長さに合わせて膝支持台４お
よび足首支持台５を移動させ、膝が膝窩支承台４２の正
規位置に載るように、かつ踵Ｈ₃ が踵支承台５１０に載
って足の裏Ｈ₁₀が足裏支承台５１１に当たるように調整
する。

【００４１】そして、踝把持機構５２０の踝パット５２
１，５２１で踝Ｈ₁₂の内外側面を挾持する。この状態で
旋回角目盛板５０８の旋回角がゼロとなる位置に足首支
持ブロック５０３の旋回角を調整し、旋回角固定ハンド
ル５０７で固定する。なお、被検者Ｈの足の曲りなどに
応じて旋回角を±１５度の角度範囲で調整してもよい。
次に、足の甲部Ｈ₁₁を甲部固縛帯５１２で締結する。

【００４２】この状態で腰押えパット１２，１２の位置
を調整し、これら腰押えパット１２，１２で被検者Ｈの
腰を押える。そして、背凭れ９を倒して被検者Ｈが仰向
けに寝るようにする。

【００４３】次に、膝屈曲角調整装置４００における膝
屈曲角調整ハンドル４０７を回転操作して、上下動支持
台４１２を上下に移動させ、これにより足首保持手段５
００に保持されている足首の高さを調整する。この調整
により膝窩支承台４２に載っている膝の屈曲角θを１５
度に設定する。

【００４４】また、膝側方固定板２２０，２２０および
大腿部側方固定板２２１，２２１の位置を調整し、これ
ら膝側方固定板２２０，２２０および大腿部側方固定板
２２１，２２１で被検者Ｈの膝の側面および太腿の側面
を挾んで膝の横移動を防止する。これら膝側方固定板２
２０，２２０および大腿部側方固定板２２１，２２１
は、それぞれ膝側方固定ねじ２２２，２２２および大腿
部側方固定ねじ２２３，２２３でロックする。

【００４５】次に、後方押込力付与機構２００を構成す
る左右両側の上下ガイド２０１，２０１を、位置決めブ
ロック２０２で位置決めし、かつ固定ナット２０３およ
び固定ボルト２０４を用いて膝支持台４の上端に取付け
る。すなわち、後方押込力付与機構２００を膝の上方に
被さるように取付ける。

【００４６】この状態で位置決めねじ２０７を弛め、昇
降台２０５を上下に移動させ、膝蓋骨パット２１０を被
検者Ｈの膝蓋骨Ｈ₄ の上面に当接させる。そして、膝押
圧力、すなわち後方押込力Ｆ１を軽く印加し、この位置
で位置決めねじ２０７を締付けて膝蓋骨パット２１０の
位置を決める。

【００４７】次に、計測装置２００の水平調整ねじ３０
２、高さ調整ねじ３０４および角度調整ねじ３０６を調
整して直動ポテンショメータ３１０の位置を決め、ポテ
ンショメータロッド３１２を脛骨粗面Ｈ₅ の前面に当接
させる。この場合、ポテンショメータロッド３１２がポ
テンショメータ本体３１１に２〜３mm入り込む程度に位
置を決め、この状態で固定する。

【００４８】以上が計測の準備段階であり、これらの準
備作業は必ずしも上記の説明通りでなくてもよい。この
ような検査準備が終了すると医者などの検者は、前方引
出ハンドル１０３を回してふくらはぎ押圧板１０８を作
動させる。すなわち、前方引出ハンドル１０３を回動操
作すると引出ピニオン１０１が回動し、引出しベース１
０５を上動させる。これによりふくらはぎ押圧板１０８
が前進し、被検者ＨのふくらはぎＨ₇ を押す。ふくらは
ぎ押圧板１０８がふくらはぎＨ₇ を押す力、すなわち前
方引出力Ｆ₂ は最大値１２ｋｇ・ｆを要するが、前方引
出ハンドル１０３は引出ピニオン１０１の半径のほぼ３
倍の長さを有しているので、前方引出ハンドル１０３に
印加した回動力は引出ピニオン１０１に３倍となって付
与されるようになり、したがって、検者は前方引出力Ｆ
2 の最大値１２ｋｇ・ｆの１／３、つまり４ｋｇ・ｆの
回動力で前方引出ハンドル１０３を回動操作すればよ
い。

【００４９】ふくらはぎ押圧板１０８の移動量は回転ポ
テンショメータ１１２で計測され、よってふくらはぎＨ
₇ の前方移動量が計測される。このようなふくらはぎＨ
₇ の前方への押圧により、脛骨粗面Ｈ₅ が変位し、この
変位を直動ポテンショメータ３１０が計測する。この場
合、膝蓋骨Ｈ₄ に押し当てる膝蓋骨パット２１０に直動
ポテンショメータ３１０が従動するため、常に膝蓋骨Ｈ
₄ の変位に追従して膝蓋骨Ｈ₄ と脛骨粗面Ｈ₅ との相対
変位を検出できる。

【００５０】これらの計測値は図９に示すように、ディ
ジタルメータ３１および３２によりそれぞれＡ／Ｄ変換
されてディジタルパネル３３および３４にディジタル値
として表示される。よって、この表示を制御器３０から
読み取って、膝関節部の前十字靭帯の損傷度を知ること
ができる。

【００５１】以上のような膝関節部の前十字靭帯損傷度
計測装置によれば、検者が前方引出ハンドル１０３を回
動操作する操作力は、前方引出力Ｆ2 の最大値１２ｋｇ
・ｆの１／３、つまり４ｋｇ・ｆでよいから、検者への
肉体的負担を軽減することができる。

【００５２】また、検者はおいて前方引出ハンドル１０
３を回動操作しつつ、制御器３０のディジタルパネル３
３および３４から計測値を読み取ることができるので、
格別なアシスタントを必要とせず、検査効率が良くなる
とともに、検査の費用も安価になる。そして、基台１の
側方に立って検査ができるので、女性の検者、例えば女
医さんであっても容易に検査が行える。

【００５３】このような検査中に、被検者Ｈの足首部は
足首保持手段５００で保持されているから足首が旋回す
ることがなく、計測誤差の発生を防止することができ
る。また、膝関節の屈曲角θは膝屈曲角調整装置４００
の操作で調整できるから、屈曲角θを高精度に設定可能
になり、計測精度が向上する。

【００５４】

【発明の効果】以上説明した通り請求項１の発明によれ
ば、検者の操作力が小さくてよく、検者への肉体的負担
を軽減することができるとともに、被検者Ｈの足首部は
足首保持手段で保持されるから計測誤差の発生を防止す
ることができる。

【００５５】請求項２の発明によれば、膝関節の屈曲角
θは膝屈曲角調整装置により調整できるから、屈曲角θ
を高精度に設定可能となり、計測精度が向上する。請求
項３の発明によれば、計測値がディジタル表示で表示さ
れるから、読み易くなり、読取りミスを防止することが
できる。請求項４の発明によれば、表示手段が前方引出
力と脛骨粗面の前方移動量を表示するから測定精度が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す膝関節部の前十字
靭帯損傷度の計測装置を示す側面図。

【図２】同じく膝関節部の前十字靭帯損傷度の計測装置
を示す平面図。

【図３】同実施の形態の前方引出印加機構および後方押
込力付与機構ならびに計測手段を示す概略的な配置図。

【図４】同実施の形態の前方引出印加機構および後方押
込力付与機構を示す断面図。

【図５】図４の矢印Ａ方向から見た断面図。

【図６】同実施の形態の後方押込力付与機構の平面図。

【図７】同実施の形態の後方押込力付与機構の正面図。

【図８】同実施の形態の計測手段を示す側面図。

【図９】電気系統を示すブロック図。

【図１０】同実施の形態の膝屈曲角調整装置および足首
保持手段を示す側面図。

【図１１】同実施の形態の膝屈曲角調整装置の断面図。

【図１２】図１１におけるＢ−Ｂ線の断面図。

【図１３】同実施の形態の足首保持手段を示す平面図。

【図１４】図１３におけるＣ−Ｃ線の断面図。

【図１５】図１０における矢印Ｄの矢視図。

【図１６】従来の膝関節前十字靭帯損傷度計測装置を示
す斜視図。

【図１７】従来の計測装置による計測状況を示す側面
図。

【符号の説明】

１…基台３…シート支持台４…膝支持台５…足首支持台５７…制御器の収納キャビネット８…座席９…背凭れ３０…制御器３０３１，３２…ディジタルメータ３３，３４…ディジタルパネル４１…膝支持台側板４２…膝窩支承台１００…前方引出力印加機構１０１…引出ピニオン１０３…前方引出ハンドル１０５…引出しベース１０８…ふくらはぎ押圧板１１２…回転ポテンショメータ２００…後方押込力付与機構２０１…上下ガイド２０５…昇降台２０９…微調整用上下台２１０…膝蓋骨パット３００…計測手段３１０…直動ポテンショメータ３１１…ポテンショメータ本体３１２…ポテンショメータロッド４００…膝屈曲角調整装置４０１…ねじ軸４０７…膝屈曲角調整ハンドル４１０…下動ナット４１２…上下動支持台５００…足首保持手段５０３…足首支持ブロック５０４…旋回軸５０７…旋回角固定ハンドル５１０…踵支承台５１１…足裏支承台５１２…甲部固縛帯５２０…踝把持機構５２１，５２１…踝パット５２３，５２３…踝把持アーム５２９…踝把持ハンドル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原田益雄愛知県名古屋市港区大江町10番地三菱重工業株式会社名古屋航空宇宙システム製作所内 (72)発明者森田成人愛知県名古屋市港区大江町10番地三菱重工業株式会社名古屋航空宇宙システム製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検者の操作力を増幅してふくらはぎ押圧
体に伝え、このふくらはぎ押圧体により被検者のふくら
はぎを前方に押して膝の関節部靭帯に前方引出力を付与
する前方引出力印加機構と；膝窩支承台に載せられた被
検者の膝蓋骨の上面を押えて膝蓋骨に後方押込力を付与
する後方押込力付与機構と；上記膝蓋骨の上面の変位に
応じて上下する脛骨粗面の前方移動量を計測する計測手
段と；足首を把持し、足首の旋回角を設定する足首保持
手段と；を具備したことを特徴とする膝関節部における
靭帯の損傷度計測装置。
【請求項２】膝関節部の屈曲角を調整する機構を具備
したことを特徴とする請求項１に記載の膝関節部におけ
る靭帯の損傷度計測装置。
【請求項３】上記計測手段で測定した値をディジタル
表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の膝関節部における靭帯の損傷
度計測装置。
【請求項４】上記表示手段は、前方引出力印加機構か
ら付与された前方引出力および脛骨粗面の前方移動量を
表示することを特徴とする請求項１ないし請求項３のい
ずれか一に記載の膝関節部における靭帯の損傷度計測装
置。