三次元電子式関節可動域計測記録支援システムの構築

【研究目的】本装置は,市販されている3軸センサモジュールを応用し,PCのUSBポートを使用したプロトタイプの計測記録システムが完成しており,身体の主要関節部の運動軌跡がリアルタイムに計測可能であり,実用評価においても主要関節部の三次元的運動軌跡の再現性が高いことが確認されている。しかし,運動学的な現象を捉えるセンサ群には多種多様なものがあり,どれも実用化の点で一長一短があることから,多軸性関節可動域内の三次元的運動軌跡を捉えるセンシング技術を見直し,主要関節可動域の計測目的に対応させた三次元運動軌跡をより忠実に再現・記録できるセンサモジュールを応用した電子式関節可動域計測記録システムを構築し,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仕様は,運動学的現象を角度変化として捉えることを主眼としていることから,今回は,運動学的軌跡を安定的に捉える3軸傾斜角センサモジュールを採用し,臨床現場からの計測目的に対応させた計測記録システムを構築するため,センサ制御ファームウェア,計測アプリケーションプログラムの再開発を行い,その評価は,市販されている3軸センサモジュール評価システムを応用することで,臨床応用上の評価・検討を行った。【研究成果】三次元電子式関節可動域計測記録システムのセンサユニット制御を,PICマイコンによるプログラムの書換え,計測アプリケーションプログラムを,LabVIEWバーチャル・インスツルメンツでプログラム構成することで,関節可動域内の解剖学的三平面,前頭面・水平面・矢状面内の運動軌跡のデータ抽出と観察が可能であり,しかも,視覚性・簡便性・携帯性・データ処理性がよいことから臨床応用に有用であり,寝たきり者や高齢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。

【研究目的】本装置は,市販されている3軸センサモジュールを応用し,PCのUSBポートを使用したプロトタイプの計測記録システムが完成しており,身体の主要関節部の運動軌跡がリアルタイムに計測可能であり,実用評価においても主要関節部の三次元的運動軌跡の再現性が高いことが確認されている。しかし,運動学的な現象を捉えるセンサ群には多種多様なものがあり,どれも実用化の点で一長一短があることから,多軸性関節可動域内の三次元的運動軌跡を捉えるセンシング技術を見直し,主要関節可動域の計測目的に対応させた三次元運動軌跡をより忠実に再現・記録できるセンサモジュールを応用した電子式関節可動域計測記録システムを構築し,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仕様は,運動学的現象を角度変化として捉えることを主眼としていることから,今回は,運動学的軌跡を安定的に捉える3軸傾斜角センサモジュールを採用し,臨床現場からの計測目的に対応させた計測記録システムを構築するため,センサ制御ファームウェア,計測アプリケーションプログラムの再開発を行い,その評価は,市販されている3軸センサモジュール評価システムを応用することで,臨床応用上の評価・検討を行った。【研究成果】三次元電子式関節可動域計測記録システムのセンサユニット制御を,PICマイコンによるプログラムの書換え,計測アプリケーションプログラムを,LabVIEWバーチャル・インスツルメンツでプログラム構成することで,関節可動域内の解剖学的三平面,前頭面・水平面・矢状面内の運動軌跡のデータ抽出と観察が可能であり,しかも,視覚性・簡便性・携帯性・データ処理性がよいことから臨床応用に有用であり,寝たきり者や高齢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。