JPH10243937A - 関節動揺性計測装置 - Google Patents

関節動揺性計測装置

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JPH10243937A
JPH10243937A JP9053061A JP5306197A JPH10243937A JP H10243937 A JPH10243937 A JP H10243937A JP 9053061 A JP9053061 A JP 9053061A JP 5306197 A JP5306197 A JP 5306197A JP H10243937 A JPH10243937 A JP H10243937A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
slide table
compression spring
sub
potentiometer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9053061A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroo Nabeta
浩雄 鍋田
Masuo Harada
益雄 原田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Priority to JP9053061A priority Critical patent/JPH10243937A/ja
Publication of JPH10243937A publication Critical patent/JPH10243937A/ja
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 医療分野での関節靱帯損傷度を計測する関節
動揺性計測装置に関し、ロードセルに代りにポテンショ
メータとスプリングを用いて装置のコスト低減を図る。 【解決手段】 メインテーブル38上には位置調整可能
なサブテーブル40が搭載され、その上に足首部固定装
置を固定したスライドテーブル41を移動(紙面直交方
向)可能に搭載する。スライドテーブル41に固定の圧
縮スプリングシャフト36には、前後に圧縮スプリング
を介して荷重受ロケータ及びテーブル33,39を摺動
可能に取付ける。33,39は又サブテーブル40上を
移動可能とし、荷重ラック24を介してその動きを荷重
ピニオン25に伝え、更にテーブル41に固定の荷重ポ
テンショメータ26へ伝わる。荷重ロケータ39に荷重
を印加し、圧縮スプリングを介してテーブル41に加
え、テーブル41が直動変位すると、人体足の側副靱帯
からの反力がスプリングに加わり、これをたわませ、ポ
テンショメータ26の旋回量とに検出し、損傷度を計測
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は医療分野における膝
関節靱帯損傷度を計測するための関節動揺性計測装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、医療分野において、膝の内外側側
副靱帯及び前十字靱帯の損傷度を測定する場合には、足
首部の内外側への印加荷重量計測が必要であり、この計
測にはロードセル(アナログ値)を利用していた。図3
はこの計測装置を示す正面図、図4は図3におけるB−
B断面図であり、方向を90°旋回したものである。
又、図5は人体の右足骨組の模倣図であり、上記計測装
置及び本発明の関節動揺性計測装置の計測対象部分を示
している。
【0003】図5において、図は人体の右足を示し、1
4は大腿骨、14,15は上記の計測装置で損傷度を計
測する関節両側の側副靱帯、17は脛骨、18は腓骨で
ある。19は足に加える印加荷重で47,48は印加荷
重19による外反、内反の力を、21は足の中立点で、
20は実線で示すように足が移動した時の変位量であ
る。
【0004】図3、図4において、この従来の計測装置
はロードセル(抵抗線歪ゲージ又は半導体歪ゲージ)を
使用して側副靱帯15及び16の損傷度を計測するもの
である。スライドテーブル5の上に位置する部分は、本
発明を適用した装置の足首部を固定する部分であり、本
発明の主要構成部ではない為、説明は省略する。
【0005】図3において、ベース13上にはサブベー
ス9が固定され、サブベース9上の直動シャフトベアリ
ング11には、スライドテーブル5に固定された直動シ
ャフト支持台8に取付けられた直動シャフト10が摺動
し、スライドテーブル5がサブベース9上に移動(図中
紙面垂直方向)可能としている。
【0006】次に、図4により、従来の計測装置を詳細
に説明する。まず、図4に示す荷重印加ハンドル1に、
ある荷重を印加する。その荷重は荷重印加シャフト2を
介してロケータ3に伝わる。ロケータ3はその下部の直
動ベアリング12を介して直動レール4の案内によりサ
ブベース9上を滑動する。この時、印加荷重は移動した
ロケータ3及び印加荷重受ブロック6を介してロードセ
ル7へと伝わる。一方、ロードセル7はスライドテーブ
ル5にボルト結合されている。
【0007】このスライドテーブル5は直動シャフト支
持台8及び直動シャフト10を有している。従って、ス
ライドテーブル5はサブベース9に固定された直動シャ
フトベアリング11をガイドにサブベース9上を水平に
移動する事が出来る。結果、ロケータ3は、印加荷重に
より移動し、ロードセル7を介してスライドテーブル5
も移動させる。
【0008】この時、図3に示すように、スライドテー
ブル5上部に足首が固定されていると、膝関節側副靱帯
の反発力が、図4に示すスライドテーブル5とロケータ
3の間に位置するロードセル7に加わる。これによりロ
ードセル7から印加荷重に応じた信号が得られる。この
信号は、図5に示す中立点21を起点とした内反48、
外反47に相当する事から、このロードセル7の検出信
号を損傷がない正常な状態での信号と比較し、側副靱帯
15,16の損傷度が計測出来る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来の関節靱帯
の損傷度計測装置においては、印加荷重量を計測するに
あたり、ロードセル及びそのコントローラは高価であ
る。この為、膝関節靱帯損傷度計測装置のコストダウン
に対し、大きな障害となっていた。特に図5に示す側副
靱帯15,16の計測では、中立点21を起点として内
外反48,47を計測する為、双方向荷重計測が可能な
ロードセルが必要とされ、これがコスト高に拍車をかけ
ていた。
【0010】そこで、本発明では、ロードセルに代る荷
重計測部を構成し、荷重を印加した時の内外反力の計測
をポテンショメータ等の回転変位量で検出する構成と
し、従来のような高価なロードセルを用いずに、大幅な
コストダウンを可能とする関節動揺性計測装置を提供す
ることを課題としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、前
述の課題を解決するために次の手段を提供する。
【0012】水平配置されたメインテーブルと、同メイ
ンテーブル上で滑動して位置調整可能なサブテーブル
と、同サブテーブル上で滑動自在で上部に人体の足首部
を固定するスライドテーブルと、同スライドテーブルに
両端が固定され、外周には2個の圧縮スプリングを挿通
させた圧縮スプリングシャフトと、同圧縮スプリングシ
ャフトの前記2個の圧縮スプリング間に摺動自在に配設
すると共に、前記サブテーブル上に滑動自在に配設した
荷重受手段と、同荷重受手段に係合し、同荷重受手段の
移動を検出する検出手段とを備えてなることを特徴とす
る関節動揺性計測装置。
【0013】上記の発明において、荷重受手段に荷重を
印加すると、荷重受手段が圧縮スプリングシャフトに沿
って摺動自在であるので圧縮スプリングを押し、圧縮ス
プリングがスライドテーブルを押してスライドテーブル
は直動変位する。この時スライドテーブルには人体足が
搭載されており、人体側副靱帯がストレスを受けると同
時に、このストレスに等しい圧縮たわみが圧縮スプリン
グに発生する。このたわみに連動して荷重受手段が直動
し、これに係合する検出手段が連動してこの検出手段の
信号によりより側副靱帯の損傷度計測が行われる。
【0014】上記の荷重受手段としては例えば、圧縮ス
プリング2個の間に荷重印加ハンドルを有する荷重受ロ
ケータを滑動自在に配設し、この荷重受ロケータを荷重
受テーブルに結合すると共に、この荷重受テーブルをサ
ブテーブル上に滑動自在に配設して構成すれば良い。
【0015】又、荷重受手段に係合する検出手段として
は、例えば、上記の荷重受テーブルに荷重ラックを取付
け、この荷重ラックを荷重ピニオンに係合させて荷重ピ
ニオンを旋回させ、荷重ピニオンに荷重ポテンショメー
タを直結して荷重ポテンショメータを旋回させるように
すれば良い。これにより荷重ポテンショメータの抵抗値
が変化する。この抵抗値変化を電圧変化に置換すること
により、この信号で側副靱帯の損傷度計測が行われる。
【0016】上記のように、従来使用していたロードセ
ルの代りに圧縮スプリングとポテンショメータ等の検出
手段を用いるので、安価な荷重計測部を構成することが
でき関節動揺靱性計測装置の大幅なコストダウンが可能
となる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実
施の一形態に係る関節動揺性計測装置の正面図、図2は
そのA−A断面図である。図1に示すようにスライドテ
ーブル41の上には足首部を固定する部分が搭載されて
おり、本発明の関節動揺性計測装置では、後述するよう
にスライドテーブル41をサブテーブル40上に搭載
し、スライドテーブル41に取付けた荷重ポテンショメ
ータ26によりスライドテーブル41に荷重を印加した
時の動きを検出し、スライドテーブル41上の足首部の
側副靱帯の損傷度を計測するものである。以下に本発明
の実施の形態について詳しく説明する。
【0018】図1、図2において、まず、測定する人体
足の自然体位置に合せ、図1に示すようにサブテーブル
40の位置を決める。このサブテーブル40は、その下
部に固定されたサブテーブルベアリング44及びメイン
テーブル38に固定のサブテーブルレール35をガイド
にメインテーブル38上を長手方向(図1中の紙面垂直
方向)に微力で位置決め可能である。位置決め後、固定
ボルト42と固定ナット43により、サブテーブル40
をメインテーブル38に固定する。この固定されたサブ
テーブル40には、直動シャフトベアリング34がボル
ト結合されている。
【0019】又、スライドテーブル41には直動シャフ
ト支持台31が固定されており、この支持台31に直動
シャフト32が固定されている。従って、スライドテー
ブル41に設置されたスライドテーブルストッパー45
をサブテーブル40より外せば、直動シャフトベアリン
グ34と直動シャフト32のガイドによりスライドテー
ブル41はサブテーブル40上を直動シャフト32のス
トローク分だけ直動可能となる。
【0020】次に、このスライドテーブル41には図2
に示すように圧縮シャフト支持台37が両端に取付けら
れ、この支持台37により圧縮スプリングシャフト36
が固定されている。この圧縮スプリングシャフト36の
外周には圧縮スプリング23が2個配設されており、こ
の2個の圧縮スプリング23の間には荷重受ロケータ3
9が配設されている。
【0021】この荷重受ロケータ39は、圧縮スプリン
グシャフト36と滑らかに摺動出来る関係となってお
り、荷重受テーブル33にボルト結合されている。又、
荷重印加シャフト30ともねじ込み結合されている。更
に、荷重受テーブル33には荷重ラック24がボルト結
合されている。
【0022】上記の荷重受テーブル33は図1に示すよ
うに、サブテーブル40にボルト結合された荷重受レー
ル28と、荷重受テーブル33自身の下部に固定された
荷重受ベアリング46をガイドにサブテーブル40上を
荷重受レール28のストローク分だけ直動可能となって
いる。
【0023】上記に説明の荷重ラック24には図1に示
すように荷重ピニオン25がかみ合っている。この荷重
ピニオン25は荷重ポテンショメータ26のシャフトに
固定さており、荷重ポテンショメータ26は荷重ポテン
ショメータ取付アングル27によりスライドテーブル4
1にボルト結合されている。
【0024】以上説明のような各構成要素により関節動
揺性計測装置が構成されており、これを基に測定フロー
を説明する。まず、図2に示すように、荷重22を荷重
印加ハンドル29に加える。この荷重22は荷重印加シ
ャフト30を介して荷重受ロケータ39へと伝わり、荷
重受レール28をガイドに圧縮スプリング23を押え込
む。
【0025】押えられた圧縮スプリング23は圧縮シャ
フト支持台37を介して図1に示すスライドテーブル4
1を押え込み、直動シャフト32と直動シャフトベアリ
ング34の案内によりスライドテーブル41が直動変位
する。
【0026】この時、スライドテーブル41には人体足
の側副靱帯の反力が加わり図2に示す圧縮スプリング2
3はたわみ始める。このたわみ量が荷重ピニオン25を
介して荷重ポテンショメータ26のシャフトの旋回量と
して現れる。この旋回量分変化した荷重ポテンショメー
タ26の出力電圧を取出し、この電圧により、荷重22
を測定する。
【0027】このように、本実施の形態の関節動揺性計
測装置によれば、従来のロードセルに代り、圧縮スプリ
ング23と荷重ポテンショメータ26とを用いてポテン
ショメータの回転信号を取出してこの信号に基づいて関
節の側副靱帯の損傷度を計測するので安価な荷重計測部
を構成することができる。
【0028】なお、本発明は従来のロードセルに比べ測
定精度及び直線性が若干おとる事になるが、MAX誤差
は0.1〔kgf〕以内であり、本発明を適用した計測
装置として性能上全く問題はない。
【0029】
【発明の効果】本発明は、水平配置されたメインテーブ
ルと、同メインテーブル上で滑動して位置調整可能なサ
ブテーブルと、同サブテーブル上で滑動自在で上部に人
体の足首部を固定するスライドテーブルと、同スライド
テーブルに両端が固定され、外周には2個の圧縮スプリ
ングを挿通させた圧縮スプリングシャフトと、同圧縮ス
プリングシャフトの前記2個の圧縮スプリング間に摺動
自在に配設すると共に、前記サブテーブル上に滑動自在
に配設した荷重受手段と、同荷重受手段に係合し、同荷
重受手段の移動を検出する検出手段とを備えてなること
を特徴としている。そのために、次のようなコストダウ
ンを可能としている。
【0030】従来技術では、荷重計測部にロードセルを
使用しており、コントローラと合せて約25万円必要と
なる。本発明を適用した計測装置には、荷重計測箇所が
2箇所ある為、計50万円となる。それに対し、上記の
構成の本発明では圧縮スプリング及び検出手段、例えば
ポテンショメータ他を使用しており、合せて約5万円で
あり、2セットで計10万円となる。よって、膝関節靱
帯損傷度計測装置のコストダウンに大きな効果をもたら
した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係る関節動揺性計測装
置の正面図である。
【図2】図1におけるA−A断面図である。
【図3】従来の関節動揺性計測装置の正面図である。
【図4】図3におけるB−B断面図である。
【図5】人体の右足骨組模倣図であり、関節動揺性計測
対象部分を示している。
【符号の説明】
23 圧縮スプリング 24 荷重ラック 25 荷重ピニオン 26 荷重ポテンショメータ 27 荷重ポテンショメータ取付アングル 28 荷重受レール 31 直動シャフト支持台 32 直動シャフト 33 荷重受テーブル 34 直動シャフトベアリング 35 サブテーブルレール 36 圧縮スプリングシャフト 37 圧縮シャフト支持台 38 メインテーブル 39 荷重受ロケータ 40 サブテーブル 41 スライドテーブル 44 サブテーブルベアリング

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平配置されたメインテーブルと、同メ
    インテーブル上で滑動して位置調整可能なサブテーブル
    と、同サブテーブル上で滑動自在で上部に人体の足首部
    を固定するスライドテーブルと、同スライドテーブルに
    両端が固定され、外周には2個の圧縮スプリングを挿通
    させた圧縮スプリングシャフトと、同圧縮スプリングシ
    ャフトの前記2個の圧縮スプリング間に摺動自在に配設
    すると共に、前記サブテーブル上に滑動自在に配設した
    荷重受手段と、同荷重受手段に係合し、同荷重受手段の
    移動を検出する検出手段とを備えてなることを特徴とす
    る関節動揺性計測装置。
JP9053061A 1997-03-07 1997-03-07 関節動揺性計測装置 Withdrawn JPH10243937A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9053061A JPH10243937A (ja) 1997-03-07 1997-03-07 関節動揺性計測装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9053061A JPH10243937A (ja) 1997-03-07 1997-03-07 関節動揺性計測装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10243937A true JPH10243937A (ja) 1998-09-14

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ID=12932339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9053061A Withdrawn JPH10243937A (ja) 1997-03-07 1997-03-07 関節動揺性計測装置

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JP (1) JPH10243937A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012516719A (ja) * 2009-02-02 2012-07-26 ジョイントヴュー・エルエルシー 非侵襲性診断システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012516719A (ja) * 2009-02-02 2012-07-26 ジョイントヴュー・エルエルシー 非侵襲性診断システム

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040511