JP2010107318A - Muscle hardness meter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体組織の硬さ、殊に、人体の皮下組織の筋硬度を計測する筋硬度計に関するものである。 The present invention relates to a muscle hardness meter that measures the hardness of a living tissue, in particular, the muscle hardness of a subcutaneous tissue of a human body.
従来から、人体にマッサージを行う椅子型マッサージ機等で効果的にマッサージを行うために、人体の皮下組織の筋硬度を測定できる筋硬度計を設けて、筋硬度を測定することで筋肉が緊張した状態である凝り状態となっている位置を把握するものがある。 Conventionally, in order to effectively massage with a chair type massage machine that massages the human body, a muscle hardness meter that can measure the muscle hardness of the subcutaneous tissue of the human body has been provided, and the muscle tension is measured by measuring the muscle hardness There is one that grasps the position that is in the stiff state that is the state.
例えば、特許文献1や、特許文献2に記載の発明のように、椅子型マッサージ機の背もたれ部に内蔵したマッサージ手段に筋硬度計を設け、上記筋硬度計が、接触子の押し込み距離(施療子の移動距離X)と、接触子に作用する押力Fと、を検出すると共に、測定点毎の上記移動距離Xの変化量に対する上記押力Fの変化量から弾性率kを算出し、算出した弾性率kを筋硬度として、筋硬度から凝り状態となっている位置や骨の位置を把握していた。
For example, as in the inventions described in
ところが、人体の皮下脂肪の厚さは個体毎で異なっているため、局所的な弾性率による凝り状態の判断では、判断精度が低いものであった。詳しくは、筋肉が緊張状態(凝り状態)であり、且つ皮下脂肪の厚さが異なるが筋肉の実際の弾性率(弾性率の略収束する値)が略同じ値である二つの被験体A、Bの筋硬度を測定すると、図7および図8に示すように、被験体Aの検出結果に比べ、被験体Aより皮下脂肪の厚い被験体Bの検出結果の方が、皮下脂肪の厚さの分だけ弾性率kの立ち上がりが遅れ、弾性率kの略収束する値に達するまでの移動距離Xが大きくなっている。 However, since the thickness of the subcutaneous fat in the human body varies from individual to individual, the judgment accuracy is low in judgment of the stiff state by the local elastic modulus. Specifically, two subjects A in which the muscle is in a tension state (rigid state) and the thickness of the subcutaneous fat is different, but the actual elastic modulus of the muscle (the value at which the elastic modulus substantially converges) is substantially the same value, When the muscle hardness of B is measured, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, the detection result of the subject B whose subcutaneous fat is thicker than the subject A is thicker than the detection result of the subject A. Therefore, the rise of the elastic modulus k is delayed, and the moving distance X until the elastic modulus k reaches a value that substantially converges is increased.
そのため、実際には被験体A、Bのいずれも凝り状態であるはずが、図9に示すように、同じ移動距離Xにおける夫々の弾性率kを比較すると、被験体Aの弾性率kより被験体Bの弾性率kが小さいため、被験体Aの値を緊張状態の指標としていると、被験体Bが弛緩状態であると判断してしまう。また、図10に示すように、同じ押力Fにおける比較を行っても、被験体Aの値を緊張状態の指標としていると、被験体Bが弛緩状態であると判断してしまう。また、被験体Bの値を指標とすると、被験体Aは過度の緊張状態あるいは骨であると誤認してしまう。 Therefore, although both subjects A and B should actually be in a stiff state, as shown in FIG. 9, when the respective elastic moduli k at the same movement distance X are compared, the test results from the elastic moduli k of the subject A. Since the elastic modulus k of the body B is small, if the value of the subject A is used as an indicator of the tension state, the subject B is determined to be in a relaxed state. Moreover, as shown in FIG. 10, even if the comparison with the same pressing force F is performed, if the value of the subject A is used as an indicator of the tension state, the subject B is determined to be in a relaxed state. Moreover, if the value of the subject B is used as an index, the subject A will be mistaken for being in an excessive tension state or a bone.
このように、皮下組織内の皮膚から筋肉まで距離に個人差があるため、局所的な弾性率kの変化のみでの判断では、皮下脂肪の厚みの個体差により、実際の筋肉の弾性率kより測定した弾性率kが低い値となってしまう等の問題があり、筋硬度の精度が低く、正確な凝り状態の判断が行えないものであった。 As described above, since there is an individual difference in the distance from the skin to the muscle in the subcutaneous tissue, the actual elastic modulus k of the actual muscle due to the individual difference in the thickness of the subcutaneous fat is determined only by the change in the local elastic modulus k. There is a problem that the measured elastic modulus k becomes a low value, the accuracy of the muscle hardness is low, and the exact stiff state cannot be determined.
また、局所的に筋硬度を測定しているため、図11に示すように、被験体の一瞬の動作、例えば、椅子型マッサージ機の操作等により、一時的に筋肉が緊張状態となった際に、その検出値から筋硬度を測定してしまうと、実際には凝り状態でないはずが、凝り状態であると判断されてしまう問題があった。
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みて発明したものであり、生体組織の個体差、特に、人体の皮下脂肪の厚みの差による影響を低減すると共に、突発的に生じたノイズによる凝り状態の誤認を抑制し、筋硬度を正確に測定することができる筋硬度計を提供することを課題とした。 Therefore, the present invention has been invented in view of the above problems, and reduces the influence of individual differences in living tissue, particularly the difference in the thickness of the subcutaneous fat of the human body, and the stiff state due to suddenly generated noise. An object of the present invention is to provide a muscle hardness meter that can accurately measure muscle hardness.
上記課題を解決するために、本発明に係る筋硬度計1は、駆動手段3により駆動して被押圧体20を押圧する接触子4と、駆動した前記接触子4の移動距離Xを検出する移動距離検出手段と、前記被押圧体20を押圧した際に前記接触子4に作用する押力Fを検出する押力検出手段5と、を有すると共に、前記接触子4が前記被押圧体20に当接した位置を基準点とし、前記基準点から接触子4が被押圧体20を押圧することで、前記移動距離Xと、前記押力Fと、を同時に検出して筋硬度を測定するものであって、各検出手段で検出した検出値から弾性率kの変化量および前記移動距離Xに対する前記押力Fの積分値Wを演算する演算手段と、前記演算手段が演算した前記弾性率kの変化量が所定の飽和値以下になるまでの前記積分値Wを前記筋硬度の指標とする制御手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the
このような構成をしたことで、被押圧体20の正確な筋硬度を得たい位置、例えば、人体の筋肉における筋硬度を、被押圧体20の個体差、例えば、人体の皮下脂肪の厚さの差による影響を低減した状態で確実に測定することができる。そして、前記移動距離Xに対する前記押力Fから演算した積分値Wを筋硬度の指標としたことで、測定過程の連続的な変化量を全て反映した筋硬度を得ることができる。
With such a configuration, the position where the accurate muscle hardness of the pressed
また前記接触子4が前記被押圧体20に接していない状態を初期状態とし、前記初期状態から駆動した前記接触子4による前記押力Fが所定の基準値以上となった位置を前記基準点と判断する判断手段を備えたものとすれば、筋硬度測定の開始位置である前記接触子4の基準点の調節が不要となるため、測定の基準点のばらつきを防止でき、より正確な測定を行えるものとなり好ましい。
Further, a state where the
また、前記被押圧体20に刺激を与える刺激付加手段を前記筋硬度計1に設け、前記制御手段が前記刺激付加手段による刺激付加の前後で筋硬度の測定を行うと共に、前記演算手段に刺激付加の前後で測定した筋硬度の差分値を演算させるものとすれば、刺激付加の前後における測定結果を比較することで、前記被押圧体20の個体差による凝り状態の判断への影響を低減でき、より個体差による影響を受け難いものとなり好ましい。
Further, the
また、前記筋硬度計1を保持する筋硬度計保持手段6と、測定を行う位置の反対側から前記被押圧体20を支持する被押圧体支持手段11と、を設け、前記被押圧体支持手段11が前倒着座型の椅子を有するものとすれば、前記筋硬度計1が測定を行う位置(以下、測定位置と記載)に保持されて、前記筋硬度計1が測定位置からずれる恐れが無くなると共に、前記被押圧体20の測定位置の反対側が前記被押圧体支持手段11に支持されることで、前記被押圧体20を挟んで前記筋硬度計1と前記被押圧体支持手段11とが対向し、筋硬度測定の押力Fによって前記被押圧体20が動くのを防止するため、筋硬度測定に再現性を有すると共に、前記被押圧体20の背面側の測定精度をより向上したものとなり好ましい。
Further, a muscle hardness meter holding means 6 for holding the
また、前記筋硬度計保持手段6が前記筋硬度計1の被押圧体20に対する位置および向きを調節する角度調節器8を備えたものとすれば、繰り返し同じ測定位置での測定や、測定位置を所定間隔離しての測定等の測定位置の調節を必要とする測定の際に、測定位置の調整を容易に行えるため、筋硬度測定の再現性を向上したものとなり好ましい。
If the muscle hardness
上記のように、本発明の筋硬度計は、皮下脂肪の厚さ等の被押圧体の個体差の影響を低減した筋硬度を確実に測定するため、正確な筋硬度を測定するものとなり、筋肉の凝り状態の判断精度を向上したものとなっている。尚且つ、測定過程の変化量を全て反映した筋硬度が得られるため、局所的に測定した筋硬度と違い、突発的に生じたノイズの影響を抑制でき、正確な筋硬度を測定するものとなり、筋肉の凝り状態の判断精度を向上した筋硬度計となっている。 As described above, the muscle hardness meter of the present invention reliably measures the muscle hardness that reduces the influence of individual differences in the pressed body such as the thickness of subcutaneous fat, and therefore measures accurate muscle hardness. The accuracy of the determination of muscle stiffness is improved. In addition, since muscle hardness that reflects all changes in the measurement process is obtained, unlike the locally measured muscle hardness, it is possible to suppress the effects of sudden noise and measure accurate muscle hardness. This is a muscle hardness meter with improved accuracy in determining muscle stiffness.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の一実施形態(以下、実施例1と記載)の筋硬度計1は、図1に示すように、ケーシング2に取り付けた駆動手段3と、駆動手段3により駆動されケーシング2に出没自在に動き被押圧体20を押圧する接触子4と、駆動手段3により駆動された接触子4の移動距離Xを検出する移動距離検出手段(特に図示しない)と、被押圧体20を押圧した際に接触子4に作用する押力Fを検出する押力検出手段5と、各検出手段が検出した検出値から筋硬度を演算する制御手段と、を有し、生体組織である被押圧体20、例えば、人体の背面側(背中)の筋肉の筋硬度を測定するものである。そして、ケーシング2から出没自在である接触子4はケーシング2内部に収納されて被押圧体20に接していない状態を初期状態とするものである。なお、駆動手段3をモータとし、移動距離検出手段を変位距離検出センサとし、押力検出手段5をロードセルからなる力センサとし、制御手段をマイクロコンピュータとすることで、筋硬度計1を小型且つ軽量に構成でき好適であるが、駆動手段3をエアポンプとする等、本発明を実施可能とするものであれば適宜設計変更可能である。
As shown in FIG. 1, a
また、筋硬度計1の測定動作は、図2に示すように、被押圧体20の測定したい測定位置に接触子4を向けてケーシング2を被押圧体20に当接する。そして、駆動手段3が接触子4を駆動して、接触子4を被押圧体20に向かって動かすと共に、押力検出手段5が押力Fの検出を開始する。上記押力検出手段5の検出した押力Fが所定の設定値以上となると、制御手段が被押圧体20に接触子4が当接した位置であると判断して、筋硬度測定の基準点とし、押力検出手段5の検出した押力Fをリセットして零に補正して、測定準備完了となる。
As shown in FIG. 2, the measuring operation of the
測定準備が完了すると、制御手段は、筋硬度測定モードとなり、接触子4を被押圧体20に向かって更に動かすと共に、移動距離検出手段に移動距離Xを検出させ、押力検出手段5に押力Fを検出させ、筋硬度の測定を行う。この時、各検出手段(移動距離検出手段および押力検出手段5)により検出された夫々の検出値(移動距離Xおよび押力F)を用いて制御手段は、移動距離Xの変化量に対する押力Fの変化量から弾性率kと、弾性率kの変化量を算出すると共に、図3に示すように、移動距離Xに対する押力Fの積分値Wと、を算出する。
When the measurement preparation is completed, the control means enters the muscle hardness measurement mode, further moves the
そして、図4に示すように、移動距離Xに対する弾性率kが略収束した状態または略収束する直前状態の弾性率kの変化量を所定の飽和値としており、上記演算した弾性率kの変化量が該飽和値に達すると、制御手段が駆動手段3を停止して接触子4の進行を停止し初期状態へ戻すと共に、各検出手段の検出動作を停止させ、測定位置での測定が終了となる。この時、制御手段は、演算した弾性率kの変化量が上記飽和値以下となった時点までの連続して演算した積分値Wを測定位置における筋硬度の指標とするものである。
As shown in FIG. 4, the change amount of the elastic modulus k in the state where the elastic modulus k with respect to the movement distance X is substantially converged or just before the convergence is set as a predetermined saturation value, and the change in the elastic modulus k calculated as described above. When the amount reaches the saturation value, the control means stops the driving means 3 and stops the advancement of the
したがって、移動距離Xと、押力Fと、から演算した弾性率kの変化量が飽和値以下となるまで測定したことで、被押圧体20の個体差の影響を排除した値を測定できる測定精度の向上した筋硬度計1となっている。そして、弾性率kの変化量が飽和値以下に至るまで積分値Wを演算したことで、突発的に生じたノイズ等の異常値による影響を抑制され、被押圧体20の凝り状態の正確な判断を行うことが可能となる。なお、得られた積分値Wが筋硬度の指標となる範囲まで測定を行えるのであれば、上記所定の飽和値を弾性率kが収束する直前の値(限りなく零に近い値)より大きい値としてもよい。
Therefore, the measurement which can measure the value which excluded the influence of the individual difference of the to-be-pressed
もちろん、筋硬度測定を、接触子4を突出させていく過程で測定するだけでなく、突出した接触子4を引き戻す過程でも測定する構成としてもよい。
Of course, the muscle hardness may be measured not only in the process of protruding the
また、他例(以下、実施例2と記載)として、筋硬度計1に刺激付加手段を設け、刺激付加手段による刺激の前後で筋硬度の測定を行ったものを説明する。なお、上記実施例1に記載の事項に関する説明は省略し、差異点のみを説明する。
As another example (hereinafter referred to as Example 2), a
上記刺激付加手段は、筋硬度計1が筋硬度を測定する測定位置に対して特定の刺激を一定時間付加するものである。刺激付加手段による特定の刺激とは、例えば、施療子による指圧等の被押圧体20の筋肉に弛緩効果を与える触覚刺激が好適であるが触覚刺激に限らず、刺激の前後で筋硬度の変化が得られるものであれば、適宜設計変更可能である。
The stimulus applying means applies a specific stimulus to the measurement position where the
実施例2では、図5に示すような手順で、筋硬度の測定が行われる。まず、測定位置で筋硬度の測定が行われた後、刺激付加手段が測定位置に対して刺激を一定時間付加する。そして、一定時間の刺激の付加が済むと、再度筋硬度の測定を行い、制御手段が刺激後の筋硬度から刺激前の筋硬度を引き差分値を演算して、該差分値と所定の設定値との大小を比較する。 In the second embodiment, the muscle hardness is measured according to the procedure shown in FIG. First, after the muscle hardness is measured at the measurement position, the stimulus adding means adds a stimulus to the measurement position for a certain period of time. Then, after the stimulus is added for a certain time, the muscle hardness is measured again, and the control means subtracts the muscle hardness before stimulation from the muscle hardness after stimulation to calculate the difference value, and the difference value and a predetermined setting are calculated. Compare the magnitude with the value.
差分値が設定値より大きい場合、刺激の付加により筋肉が弛緩して弾性率kを増したことを意味しており、制御手段は、被押圧体20の測定位置が緊張状態であると判定すると共に、差分値から緊張状態の度合いを判断する。
When the difference value is larger than the set value, it means that the muscle is relaxed by the addition of the stimulus and the elastic modulus k is increased, and the control means determines that the measurement position of the pressed
また、差分値が設定値より小さいもしくは同じ場合、制御手段は、被押圧体20の測定位置が弛緩状態であると判定すると共に、差分値から弛緩状態の度合いを判断する。
When the difference value is smaller than or equal to the set value, the control unit determines that the measurement position of the pressed
したがって、積分値Wを筋硬度とした被押圧体20の凝り状態の判断に加え、刺激による筋硬度の変化からも被押圧体20の状態の判断を行うことで、被押圧体20の個体差、例えば皮下脂肪の厚さ等による影響を排除して、筋肉が緊張状態であるか、弛緩状態であるかの判断を行うことができる筋硬度計1となっている。
Therefore, in addition to the determination of the stiffness state of the pressed
更に、差分値と設定値との差から、筋肉の緊張状態あるいは弛緩状態の度合いを把握することができる筋硬度計1となっている。なお、筋肉の緊張状態の度合いが高く、刺激の付加によっても弛緩せず、差分値が設定値より小さいもしくは同じ場合でも、積分により演算された各筋硬度の指標から、被押圧体20が緊張状態であると判断できる。
Furthermore, the
また、他例(以下、実施例3と記載)として、図6に示すように、被押圧体20を人体21とし、筋硬度計1を保持する筋硬度計保持手段6と、人体21の姿勢を支持する被押圧体支持手段11と、を設けたものを説明する。なお、他の実施例に記載の事項は省略し、差異点のみを説明する。
As another example (hereinafter referred to as Example 3), as shown in FIG. 6, the pressed
上記被押圧体支持手段11は、人体21が着座する座面を備えた座部12と、座部12に着座した人体21の前面側(胸や顔の位置する側)の上半身を支持する上半身支持部13と、を有する前倒着座型の椅子である。被押圧体支持手段11で人体21を前傾した状態で支持することで、人体21の支持した側と反対に位置する背面側(背中や腰の位置する側)を覆うことなく、人体21の姿勢を一定に(前傾姿勢に)支持することができる。そして、人体21が前面側から支持されたことで、背面側の筋硬度測定を行った際に、押力Fで測定位置の皮下組織が人体21内部に押し込まれずに、人体21が前面側に向かって移動する(前面側にずれる)ことを防止できる。
The pressed body support means 11 includes a
そのため、測定中の人体21の測定位置および姿勢が保持されて、人体21のずれによって各検出手段の検出値にずれが生じることを防止でき、安定した筋硬度測定を行うことができる。
Therefore, the measurement position and posture of the
また、上記筋硬度計保持手段6は、筋硬度計1が角度調節器8を介して取り付けられた保持台7である。そして、上記保持台7は、角度調節器8によって筋硬度計1の人体21に対する位置や傾きを変更し、位置や傾きを変更した状態で筋硬度計1を保持するものである。
The muscle hardness meter holding means 6 is a holding table 7 to which the
詳しくは、筋硬度計保持手段6は、構造体の底部に対して走行自在であるキャスターを下方に備えた保持台7と、保持台7に一端を固定され保持台7の上方に延びた保持軸9と、保持軸9の他端に角度調節器8を介して回転自在に配設されたアーム10と、を有するものである。そして、アーム10の他端にはアーム10の長手方向と平行に且つ接触子4の接触面が他端より外方に位置するよう筋硬度計1が固定してある。更に、角度調節器8は保持軸9とアーム10との互いの長手方向における角度を変更するため、筋硬度計1の接触子4が出没する方向を測定位置における人体21の測定面に直交するよう調節することができる。また、角度調節器8は変更した角度を維持できるため、筋硬度計1を所定の角度に傾けた状態(人体21の測定面に直交した状態)で測定位置に固定保持して、測定中に筋硬度計1が押力F等で測定位置からずれることを防止できるものである。
Specifically, the muscular hardness tester holding means 6 includes a holding base 7 provided with a caster below which can run with respect to the bottom of the structure, and a holding end fixed to the holding base 7 and extending above the holding base 7. A shaft 9 and an
したがって、被押圧体支持手段11が人体21を測定位置の反対に位置する前面側から人体21を支持し、且つ筋硬度計保持手段6が筋硬度計1を測定位置および人体21の測定面に直交した状態からずれることを防止するため、筋硬度計1が人体21の背面側の筋硬度測定を行う際に、筋硬度計1および人体21が互いにずれることなく、正確に測定を行える測定精度の向上した筋硬度計1となっている。
Therefore, the pressed body support means 11 supports the
更に、同じ測定位置での繰り返し測定や、被押圧体20の所定の範囲内で測定位置を一定間隔ずつ離した測定等の測定位置の調節を必要とする測定の際に、測定位置の調整を容易に行えるため、筋硬度測定の再現性を向上した筋硬度計1となっている。なお、筋硬度計保持手段6と被押圧体支持手段11とを一体で構成したものであってもよく、本発明の筋硬度測定を行えるものであれば、適宜設計変更可能である。
Furthermore, the measurement position is adjusted in the case of measurement that requires adjustment of the measurement position, such as repeated measurement at the same measurement position or measurement in which the measurement position is separated by a predetermined interval within a predetermined range of the pressed
1 筋硬度計
2 ケーシング
3 駆動手段
4 接触子
5 押力検出手段
6 筋硬度計保持手段
8 角度調節器
11 被押圧体支持手段
12 座部
13 上半身支持部
20 被押圧体
DESCRIPTION OF
Claims (5)
5. The muscle hardness meter according to claim 4, wherein the muscle hardness meter holding means includes an angle adjuster for adjusting a position and an orientation of the muscle hardness meter with respect to the pressed body.
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