電子式関節可動域計測記録装置の臨床応用に向けた改良

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【研究目的】これまで我々は,2軸の傾斜角センサを応用した二次元電子式関節可動域計測記録装置を開発してきた。しかしセンサの特性から,多軸性関節の運動軌跡を解剖学的平面の一平面に限定した運動軌跡の解析をしてきたが,多平面にいたる運動軌跡の情報が不明瞭であった。今回,臨床応用に向けた関節可動域内の三次元運動軌跡の忠実な再現を目指すため,センサとして3軸傾斜角センサと3軸地磁気センサで複合構築された3Dセンサモジュールに着目し,センサの特性を応用した計測記録装置に改良することを目指した。今回,多軸性関節の1例である3自由度持った肩関節可動域の計測に応用し,臨床応用上の有用性を検討した。【研究方法】本研究における関節可動域計測記録装置の改良計画は,3Dセンサモジュールの特性が臨床応用上有用か評価検証するため,評価検証を目的とした3自由度を持つ肩関節可動域の課題運動について設定した。今回,被験者として20代男性1名の協力により,肩関節の可動域である解剖学的3平面の運動について評価検証するため,3Dセンサモジュールを搭載したセンサユニットを作製し,課題運動である肩関節上腕部の側方上下運動,手首・前腕部前後回転運動,上腕部の水平的回旋運動について解析と評価を行った。【研究成果】3Dセンサモジュールを応用した三次元3自由度の関節可動域内の運動軌跡を評価検証した結果,これまで計測できなかった水平的回旋運動の測定が可能となり,関節可動域内の解剖学的3平面の運動軌跡について解析できるようになった。精度は,関節可動域内±90度内で,角度分解能1度,角度精度±5度の精度で測定でき,運動軌跡には再現性が観られ,臨床に実用な精度を持ち,簡便・軽量・携帯性がよいことから臨床応用に有用であり,寝たきり者の摂食動作や生活動作の運動機能の回復を目指すための評価手段として実用的なシステムであると考えられた。本研究に関連して,平成19年度新潟歯学会第2回例会(平成19年11月10日)に於いて,講演題目として「電子式関節可動域計測記録支援システムの構築」を発表した。