JP4800016B2 - 膝蓋骨可動性評価装置 - Google Patents

Description

本発明は膝蓋骨可動性評価装置に関し、特に、再現性の高い定量的な値に基づいて膝蓋骨可動性を評価できると共に、適切な療法を決定するための判断材料として有益な値を容易に得ることができる膝蓋骨可動性評価装置に関するものである。

膝蓋大腿関節痛は、整形外科疾患として非常に頻度の高い疾患である。膝蓋大腿関節痛の原因の一つとして、膝蓋骨可動性の異常が知られている。

図７を参照して、膝関節について説明する。図７は膝関節を模式的に示す図である。図７に示すように、膝関節は、大腿骨１００と脛骨１０２とからなる大腿頸骨関節と、大腿骨１００と膝蓋骨１０４とからなる膝蓋大腿関節とから構成される。さらに、大腿骨１００と脛骨１０２との間は、内側側副靱帯１０８、外側側副靱帯１１０、前十字靱帯１１２、後十字靱帯１１４とにより連結されている。通常、膝蓋骨１０４は、大腿骨１００に対し相対移動可能であり、その可動性は適度に保たれているが、何らかの要因により、膝蓋骨可動性のバランスが崩れると、膝蓋大腿関節痛の原因となる。よって、整形外科分野においては、膝蓋大腿関節痛の原因を究明するために、患者の膝蓋骨可動性を評価することが行われている。

整形外科分野において、膝蓋骨可動性の評価は、主にパテラグライディングテストにより行われている。パテラグライディングテストとは、被検者の大腿骨顆部１００ａ，１００ｂ（大腿骨１００下端の左右にふくらんだ箇所であり、内側を大腿骨内側顆、外側を大腿骨外側顆という）を把持し、膝蓋骨１０４を検者が徒手により内側または外側に止まるまで押圧し、大腿骨１００に対する膝蓋骨１０４の相対移動距離を判断するテストである。相対移動距離が大きければ、膝蓋骨１０４の可動性が高く、相対移動距離が小さければ、膝蓋骨１０４の可動性が低いと判断される。

このパテラグライディングテストは、理学療法分野においても応用されている。例えば、パテラグライディングテストによる膝蓋骨可動性の評価結果をもとに、膝蓋大腿関節障害患者に対し、ストレッチング、筋力増強訓練、テーピング、装具療法などの適切な治療を行う。

また、人工膝関節術（膝関節を人工関節に置換する術）後や、膝関節骨折後に、膝関節屈曲性や膝蓋骨可動性に低下が見られる場合がある。このような場合、理学療法の分野では、膝関節屈曲性を回復させる訓練と膝蓋骨可動性を回復させる訓練とを並行して実施する。ここで、臨床上の経験から、膝関節屈曲性と膝蓋骨可動性との間には一定の相関関係があることが知られているから、パテラグライディングテストにより膝蓋骨可動性を評価しつつ、その評価結果をもとに被検者の回復状態に適した訓練内容が決められる。

このように整形外科分野、理学療法分野において、膝蓋骨可動性を評価することは、適切な治療法、訓練法を選択する上で非常に重要である。なお、膝関節の状態を評価するための他の方法としては、例えば、ＭＲＩ、ＣＴ、Ｘ−ｒａｙなどにより膝関節を画像診断することが知られている（例えば、特許文献１参照）。これらによれば、膝関節の静的アライメントを評価できるが、膝蓋骨可動性を評価することはできないので、膝蓋骨可動性の評価は、上記パテラグライディングテストに頼る他はなかった。
特表２００４−５３７３５７号公報

しかしながら、パテラグライディングテストは、膝蓋骨の可動性を検者が触診により主観的に評価するものである。すなわち、パテラグライディングテストを実施した検者は、自らが主観的に評価した膝蓋骨可動性をもとに、適切な治療法または訓練法（以下、治療法等という）を決定しなければならない。よって、パテラグライディングテストの結果として評価された膝蓋骨可動性と、適切な治療法等との相関関係は、パテラグライディングテストの検者自身が経験的に修得しなければならず、経験の浅い施術者では、誤った治療法などを選択してしまうおそれがあるという問題点があった。

また、上述のように、膝蓋大腿関節痛や膝関節屈曲性と膝蓋骨可動性との間には一定の相関関係があることが経験上知られているものの、その明確な相関関係は未だ確立されていない。したがって、パテラグライディングテストにより膝蓋骨可動性を評価しても、必ずしも適切な治療法等を選択することができないという問題点があった。

また、長期間におよぶリハビリテーションまたは治療の間に、施術者が代わる場合があるが、その場合、後の施術者は、治療経過、訓練経過における膝蓋骨可動性の変化を明確に知ることができず、誤った治療法などを選択してしまう場合があるという問題点があった。

このような問題点を解決するために、膝蓋骨可動性を定量的に評価できる機器が研究されている。被検者の膝蓋骨可動性が定量的な値として得られれば、適切な治療法を選択するために有益な判断材料となり得るからである。しかしながら、使用法が簡便ではないという問題点、測定結果として得られる値に再現性がないという問題点があるため臨床応用にまで至っていない。検者間における再現性がなく（被検者が同一であっても検者が異なると測定結果が変わる）、また、検者内における再現性がない（検者が同一であり且つ被検者が同一であっても、測定毎に測定結果が異なる）場合、定量的に得られた値であっても、臨床には応用することはできない。再現性が得られない原因としては、膝蓋骨の押圧により、被検者の大腿骨が測定中に回旋すること、被検者の大腿四頭筋の緊張が考えられる。

さらに、従来研究されている他の機器では、膝蓋骨可動性を評価するための定量的な値が一応は得られるものの、その値は各被検者の解剖学的個人差、特に大腿骨のアライメントのばらつきを考慮していなかったため、適切な治療法を決定するための臨床データとして、真に有益なデータは得られないという問題点があった。

図８は、整形外科分野において大腿骨のアライメントを評価する指標として用いられるＱアングルを説明するための図である。図８に示すように、上前腸骨棘１１６と膝蓋骨１０４の中央１０４ａを結ぶ仮想的な直線１１８（以下、大腿長軸１１８と称する）と、膝蓋骨中央１０４ａを通り脛骨１０２に沿った縦の直線１２０との間の角度をＱアングル１２２という。このＱアングル１２２により評価される大腿骨のアライメントは被検者個々により異なるが、下肢機能に影響を及ぼすと共に、膝蓋骨可動性にも影響を及ぼす。

したがって、各被検者の大腿骨アライメントのバラツキを考慮することにより、各被検者間の解剖学的個人差が排除された値を得ることができれば、その値を臨床データとして蓄積することにより、膝蓋大腿関節痛や膝関節屈曲性と膝蓋骨可動性との相関関係が明らかになり、その相関関係を治療法決定の際の判断材料とすることが期待されるのだが、上記従来の他の機器では、そのような効果が期待できなかったのである。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、再現性の高い定量的な値に基づいて膝蓋骨可動性を評価できると共に、適切な療法を決定するための判断材料として有益な値を容易に得ることができる膝蓋骨可動性評価装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の膝蓋骨可動性評価装置は、被検者の膝蓋骨前方に配置される基準面を有する基部と、その基部に設けられ、被検者の大腿骨顆部を内側と外側とから挟み込み、大腿骨に対し前記基準面を固定する少なくとも一対のアームと、前記基部の基準面に平行な測定方向における位置に関する数値を表示する表示手段と、前記基準面に対し、前記測定方向に相対移動可能に設けられた測定体と、前記測定方向における前記測定体の位置を、前記膝蓋骨の測定部位に位置合わせするために前記測定体に設けられた位置合わせ手段とを備え、前記表示手段は、前記測定方向における測定体の位置に関する数値を表示するものである。

請求項２記載の膝蓋骨可動性表示装置は、請求項１記載の膝蓋骨可動性評価装置において、前記表示手段は、前記基準面に対し平行な直線方向において前記測定体を往復移動可能に支持する支持部を備え、前記支持部は、前記測定体の往復移動方向が検者の希望する測定方向に一致するように、基準面に垂直な軸心回りに揺動可能に前記基部に設けられている。

請求項３記載の膝蓋骨可動性評価装置は、請求項１または２に記載の膝蓋骨可動性評価装置において、前記位置合わせ手段は、前記アームが大腿骨顆部を挟み込み前記基準面が固定された状態において、被検者の膝蓋骨前面に向けて光を照射可能に構成されると共に、少なくとも測定方向において前記測定体に対し相対移動不能に設けられた光照射手段を備えるものである。

請求項４記載の膝蓋骨可動性評価装置は、請求項１から３のいずれかに記載の膝蓋骨可動性評価装置において、前記一対のアームのうち少なくとも一方のアームと前記基部とを連結する連結部材を備え、前記連結部材は、前記一方のアームの前記基部に対する相対移動を、他方のアームとの間の距離を縮める方向へは許容し、且つ他方のアームとの間の距離を広げる方向へは規制するものであって、使用者の操作に応じて、他方のアームとの間の距離を広げる方向への移動規制を解除する解除手段を備える。

請求項１記載の膝蓋骨可動性評価装置によれば、測定方向における位置に関する数値が表示手段に表示されるので、表示手段に表示される数値を確認することにより、膝蓋骨が止まるまで測定方向に押圧されたときの、測定方向における膝蓋骨の移動距離を数値で取得することができる。ここで、測定方向における膝蓋骨の移動距離は、膝蓋骨の可動性に相当する。よって、表示手段による位置の表示を確認し、測定方向における膝蓋骨の移動距離を数値で取得することにより、測定方向における膝蓋骨の可動性を定量的な値に基づいて評価することができるという効果がある。

また、膝蓋骨の押圧や、被検者の挙動に起因して、被検者の大腿骨が回旋したとしても、アームにより基準面が大腿骨に固定されているので、大腿骨の回旋と基準面の回旋とが連動し、大腿骨の回旋により測定結果に誤差が生じることが抑制され、再現性の高い結果が得られるという効果がある。

また、前記基準面に対し前記測定方向に相対移動可能に設けられた測定体を、前記膝蓋骨の測定部位に位置合わせするための位置合わせ手段が前記測定体に設けられているので、検者は、位置合わせ手段を用いることにより、測定方向における膝蓋骨の移動距離、すなわち膝蓋骨可動性を定量的に取得することができるという効果がある。すなわち、まず、位置合わせ手段を用いることにより、膝蓋骨の測定部位に測定体を正確に位置合わせし、次に、膝蓋骨が止まるまで測定方向に押圧する。この押圧により膝蓋骨の測定部位も測定方向に移動するから、再び位置合わせ手段を用いることにより、測定体を膝蓋骨の測定部位に移動させる。このときの測定体の移動距離は膝蓋骨可動性に相当するので、表示手段における表示を確認することにより、測定方向における膝蓋骨の移動距離、すなわち測定方向における膝蓋骨の可動性を定量的に得ることができるのである。

請求項２記載の膝蓋骨可動性評価装置によれば、請求項１記載の膝蓋骨可動性評価装置の奏する効果に加え、支持部を揺動させることにより測定体の往復移動方向を検者の希望する測定方向に一致させることができるので、被検者の解剖学的個人差に拘わらず、検者の希望する方向における膝蓋骨の可動性を評価することができる。よって、各被検者間の解剖学的個人差に拘わらず、個々の患者等に対し適切な療法を決定するための判断材料として有益な値を得ることができるという効果がある。

請求項３記載の膝蓋骨可動性評価装置によれば、請求項１または２に記載の膝蓋骨可動性評価装置の奏する効果に加え、前記位置合わせ手段は、前記アームが大腿骨顆部を挟み込み前記基準面が固定された状態において、被検者の膝蓋骨前面に向けて光を照射可能に構成され、少なくとも測定方向において前記測定体に対し相対移動不能に設けられた光照射手段を備えるので、被検者の膝蓋骨前面の測定部位に光が照射されるように測定体を移動させることにより、３次元的（すなわち、左右方向、上下方向、前後方向）に移動する膝蓋骨の測定部位を的確に指し示すことができ、測定体の位置を膝蓋骨の測定部位に容易かつ正確に位置合わせすることができる。よって、例えば、経験の浅い検者であっても、誤差が少なく再現性の高い有益な値を容易に得ることができるという効果がある。

請求項４記載の膝蓋骨可動性評価装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の膝蓋骨可動性評価装置の奏する効果に加え、一方のアームの前記基部に対する相対移動を、他方のアームとの間の距離を縮める方向へは許容し、且つ他方のアームとの間の距離を広げる方向へは規制する連結部材が設けられているので、一対のアームの間に被検者の膝を介在させ、それら一対のアームの間隔を徐々に縮めて大腿骨顆部を挟み込んだ後は、それら一対のアームの間隔は広がらず、一対のアームで大腿骨顆部を確実に挟み込むことができる。よって、大腿骨に対する基準面のずれが抑制され、再現性の高い値が得られるという効果がある。また、連結部材は、使用者の操作があった場合に、他方のアームとの間の距離を広げる方向への移動規制を解除する解除手段を備えているので、測定後、移動規制を解除することにより、一対のアームの間隔を広げ、被検者の膝から膝蓋骨可動性評価装置を容易に取り外すことができるという効果がある。また、一対のアームで様々な太さの膝を挟み込むことが可能であるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１，図２，図３は、本発明の膝蓋骨可動性評価装置の一実施の形態である膝蓋骨可動性評価装置１の外観斜視図である。膝蓋骨可動性評価装置１は、被検者の下肢１２４（図３参照）に取り付けられ、被検者の膝蓋骨可動性を定量的に評価するための装置である。

図１〜図３に示すように、膝蓋骨可動性評価装置１は、主に、基部２と、基部２に設けられた固定アーム３、摺動アーム４と、アーム３，４に対し基部２の反対側に設けられたデジタル式キャリパゲージ５と、デジタル式キャリパゲージ５のキャリパ部９に取り付けられた位置合わせ部６と、アジャスタ１５とを備える。

基部２は、角形棒状の部材である。なお、基部２のうち、一対のアーム３，４が取り付けられている面を下面２ａと称し、下面２ａの反対側の面を基準面２ｂと称する。

固定アーム３と摺動アーム４とは、被検者の大腿骨顆部１００ａ，１００ｂを下肢１２４（図３参照）の内側と外側とから挟み込み、基準面２ｂを大腿骨１００に対し固定するためのものである。固定アーム３が基部２の下面２ａに直に連結され、基部２に対し固定されているのに対し、摺動アーム４は連結部材７を介して基部２の下面２ａに連結され、基部２に対し基部２の長手方向に相対移動可能である。したがって、被検者の膝蓋骨前方に基準面２ｂを配置し、固定アーム３との間の距離を縮める方向に摺動アーム４を摺動させることにより、被検者の大腿骨顆部１００ａ，１００ｂをアーム３，４で挟み込むことができる（図３参照）。

固定アーム３と摺動アーム４とは、それぞれ、一端が基部２側に連結される円弧状の腕部３ａ，４ａと、腕部３ａ，４ａの他端に一体的に設けられる円形の把持部３ｂ，４ｂと、把持部３ｂ，４ｂの内側の面（互いに対向する面）に設けられるパット部３ｃ，４ｃとを備える。パット部３ｃ，４ｃは、アーム３，４で被検者の大腿骨顆部１００ａ，１００ｂを挟み込むときに、大腿骨顆部１００ａ，１００ｂ（図７参照）に当接するものであり、当接面が凹面とされている。図７に示すように、大腿骨顆部１００ａ，１００ｂは半球形状に突き出た形状であるので、パット部３ｃ，４ｃの凹面が被検者の大腿骨顆部１００ａ，１００ｂに密着することにより、一対のアーム３，４で大腿骨１００を確実に把持することができる。また、パット部３ｃ，４ｃは、弾性を有する部材で構成される。したがって、被検者に肉体的苦痛を与えない。

なお、把持部３ｂ，４ｂにおいて、把持部３ｂ，４ｂの外側（基部２の長手方向端側）には、把持部３ｂ，４ｂに対し軸心回りに回動可能な楕円部材３ｄ，４ｄが設けられている。楕円部材３ｄ，４ｄは、環状の連結具３ｅ，４ｅを保持するためのものである。一本のベルト８の端部を、連結具３ｅ，４ｅに挿通し、ベルト８端部を折り曲げて、ベルト８の面に予め設けられたマジックテープ（登録商標）によりベルト８端部を留めることで、把持部３ｂ，４ｂの間をベルト８で連結することができる。したがって、把持部３ｂ，４ｂとで被検者の大腿骨顆部１００ａ，１００ｂ（図７参照）を挟み込んだ後、被検者の膝裏側にベルト８を巻回し、ベルト８の端部を把持部３ｂ，４ｂを連結することで、膝蓋骨可動性評価装置１を、被検者の膝周りにより確実に固定することができる。

連結部材７は、摺動アーム４を基部２に対して相対移動させるためのものである。連結部材７は、レール状のガイド部７ａと、ガイド部７ａの両端を基部２の下面２ａに固定する一対の固定部７ｂと、ガイド部７ａに案内されると共に、摺動アーム４の一端が連結される摺動部７ｃとを備える。摺動部７ｃは、摺動アーム４の基部２に対する相対移動を、固定アーム３との距離を縮める方向へは許容し、固定アーム３との間の距離を広げる方向へは規制するものである。したがって、固定アーム３と摺動アーム４との間に被検者の膝を介在させた状態で、固定アーム３との間の距離を縮める方向に摺動アーム４を摺動させ、把持部３ｂ，４ｂにより被検者の大腿骨顆部１００ａ，１００ｂを挟み込んだ後は、固定アーム３と摺動アーム４との間が広がることがなく、被検者の大腿骨顆部１００ａ，１００ｂを確実に挟み込み、被検者の大腿骨に対し、基準面２ｂを確実に固定することができる（図４参照）。なお、摺動部７は、ラチェットなどワンウェイの移動のみを許容する公知のメカニズムを利用して構成することができるので、ここでは詳細な説明を省略する。

また、摺動部７ｃは解除ボタン７ｄを備えている。解除ボタン７ｄは、固定アーム３との間の距離を広げる方向への摺動アーム４の移動規制を解除するためのものである。解除ボタン７ｄを押圧している間は、摺動アーム４を、固定アーム３との間の距離を広げる方向へ摺動させることができる。したがって、後述する方法により、膝蓋骨可動性評価装置１を被検者の下肢１２４に取り付けて膝蓋骨可動性の評価をし、評価が終了した後には、解除ボタン７ｄを押圧し、固定アーム３と摺動アーム４との間隔を広くすることにより、固定アーム３と摺動アーム４とを被検者の膝から容易に取り外すことができる。また、解除ボタン７ｄを押圧しつつ固定アーム３と摺動アーム４との間を適宜広げることで、様々な太さの膝に対応が可能である。

デジタル式キャリパゲージ５は、測定方向における被検者の膝蓋骨可動性（膝蓋骨測定部位の移動距離）を定量的に表示するためのものであり、キャリパ部９と、目盛り部１０とから構成される。なお、目盛り部１０は基準面２ｂに平行な上面において、長手方向位置を表示する目盛り１０ａが刻印された薄板棒状の部材である。またキャリパ部９は、目盛り部１０の長手方向（請求項の直線方向に相当）に往復移動可能であり、キャリパ部９の往復移動方向が測定方向に相当する。なお、図中の矢印Ａは、キャリパ部９の往復移動方向（測定方向）を示している。

キャリパ部９は、被検者の膝蓋骨測定部位の測定方向における位置を表示するためのものである。キャリパ部９の底面の一面には側面視Ｔ字状のスライド溝９ａが設けられ、上面には表示パネル９ｂが設けられる。キャリパ部９は、このスライド溝９ａにより往復移動可能に目盛り部１０に支持される。キャリパ部９を指などで把持してスライドさせることにより、目盛り部１０に対しキャリパ部９を往復移動させることができる。表示パネル９ｂには、測定方向Ａにおけるキャリパ部９の位置が数値で表示される。よって、被検者の膝蓋骨の測定部位にキャリパ部９を位置合わせすることにより、被検者の膝蓋骨の測定部位の測定方向Ａにおける位置を数値で表示パネル９ｂに表示させることができる。

キャリパ部９は、さらに、電源オンオフボタン９ｃ（図５参照）と、リセットボタン９ｄ（図５参照）とを備える。電源オンオフボタン９ｃは、表示パネル９ｂにおける表示のオンとオフとを切り替えるためのボタンである。リセットボタン９ｄは、表示パネル９ｂに表示される測定方向位置を０にリセットするためのボタンである。なお、図１〜図３においては、図面を見易くするために、電源オンオフボタン９ｃおよびリセットボタン９ｄの図示を省略する。

位置合わせ部６は、被検者の膝蓋骨測定部位にキャリパ部９を位置合わせし、またデジタル式キャリパゲージ５の基部２に対する角度を調整するためのものであって、発光部１１と、連結部材１２とを備える。発光部１１は、被検者の上前腸骨棘１１６（図８参照）あるいは膝蓋骨１０４へ向けて光を照射するためのものであり、内部に光源、例えば赤色発光ダイオードを有する筒状部材で構成される。筒状部材の底面１１ａには、小径の孔が形成されている。よって、点状の光を被検者の上前腸骨棘１１６あるいは膝蓋骨１０４に向けて照射することができる。なお、発光部１１内の光源は、基部２の一端に連結された電池ボックス１３に装着された電池から、コード１４を介して供給される電源を利用して発光する。

連結部材１２は、発光部１１をキャリパ部９に連結するための部材である。図３に示すように、連結部材１２は、キャリパ部９に対し固定される第１連結部１２ａと、第１連結部１２ａに一端が連結され、第１連結部１２ａに対し測定方向Ａに平行な一回転軸心Ｃ回りに回動可能に連結された第２連結部１２ｂと、第２連結部１２ｂの他端側と発光部１１とを連結するものであって、第２連結部１２ｂに対し測定方向Ａに平行な一回転軸心Ｄ回りに回動可能に連結された第３連結部１２ｂとを備える。よって、発光部１１は、キャリパ部９に対し、測定方向Ａに平行な方向へは相対移動不可能であり、測定方向Ａに対し垂直な面において回動可能である。

アジャスタ１５は、デジタル式キャリパゲージ５を、基準面２ｂに対し垂直な一軸心（図示せず）回りに揺動可能に、基部２に設けるためのものであり、ベース部１６と、調節部１７と、ロック部材１８とを供える。ベース部１６は、目盛り部１０よりも幅狭の薄板棒状に構成され、目盛り部１０下面に固着されると共に、基準面２ｂに対しては垂直な一軸心周りに揺動可能に基準面２ｂに設けられている。よって、ベース部１６を基部２に対し揺動させることにより、デジタル式キャリパゲージ５を、基準面２ｂに対し垂直な軸心回りに揺動させることができる。

調節部１７は、ベース部１６の一端に設けられる円弧状の部材であって、板厚方向に貫通する溝部１７ａを備える。溝部１７ａの溝形状は、ベース部１６の揺動軸心を中心とした仮想的な円の円弧に沿ったものである。

ロック部材１８は、ベース部１６の揺動をロックするためのものであって、基部２の上方へ向けて突設された螺合軸１８ａと、嵌合部１８ｂと、嵌合部１８ｂの外周面に設けられたハンドル部１８ｃとを備えている。螺合軸１８ａは略円柱状に形成されており、その一端側が基準面２ｂに固着され、外周にはおねじが螺刻されている。螺合軸１８ａの径は溝部１７ａの溝幅よりも小さく、螺合軸１８ａは、溝部１７ａを貫通する。かかる螺合軸１８ａの他端側には略円柱状の嵌合部１８ｂが螺合されている。

したがって、ハンドル部１８ｃを用いて螺合方向に嵌合部１８ｂを回動し、嵌合部１８ｂと基準面２ｂとの距離を近づけ、嵌合部１８ｂ下面と基準面２ｂとで調節部１７を上下から締め付けることにより、調節部１７およびベース部１６の揺動をロックし、デジタル式キャリパゲージ５を固定することができる。

次に、図４〜図６を参照して、膝蓋骨可動性評価装置１の使用法の一例を説明する。図４は、膝蓋骨可動性評価装置１を、被検者の下肢１２４に固定した状態を示す図である。まず、ベットで背臥位となった被検者の膝蓋骨前方に基部２を配置し、固定アーム３のパット部３ｃを被検者の大腿骨顆部１００ａにあてがい、摺動アーム４を固定アーム３と近づける方向に摺動させて摺動アーム４のパット部４ｃを被検者の大腿骨顆部１００ｂにあてがい、一対のアーム３，４により、基部２の基準面２ｂを被検者の大腿骨に対し固定する。なお、ベルト８を検者の膝裏に巻回し、ベルト８の両端を連結具３ｄ，４ｄに連結することにより、この固定が一層確実なものとなる。

次に、基部２に対するデジタル式キャリパゲージ５の角度を調節し、デジタル式キャリパゲージ５による測定方向Ａを検者が希望する方向に一致させる。被検者のＱアングル１２２のバラツキをなるべく排除したデータを得るために、ここでは、大腿長軸１１８に対し垂直な方向に測定方向Ａを一致させる場合について説明する。

まず、ロック部材１８によるロックを解除し、デジタル式キャリパゲージ５を基準面２ｂに対し揺動可能とする。そして、デジタル式キャリパゲージ５を揺動させつつ、測定方向Ａ（キャリパ部９の往復移動方向）が大腿長軸１１８に対し垂直となる角度を探す。そして、測定方向Ａを大腿長軸１１８に対し垂直な方向に一致させることができたら、その位置でデジタル式キャリパゲージ５をロックする。

具体的には、まず、デジタル式キャリパゲージ５のキャリパ部９の測定方向Ａにおける位置を、被検者の膝蓋骨中心１０４ａ（図８参照）に位置合わせする。これは、発光部１１から照射される点状の光を、被検者の膝蓋骨中心１０４ａに向けて照射できるように、連結部材１２を調整し、またはキャリパ部９を移動させることにより行われる。これにより、目盛り部１０上におけるキャリパ部９の位置が決定される。

次に、目盛り部１０上におけるキャリパ部９の測定方向位置は固定しつつ、デジタル式キャリパゲージ５を揺動させ、且つ連結部材１２を調整して発光部１１を回動させることにより、発光部１１からの光を被検者の上前腸骨棘１１６（図７参照）へ向けて照射することができる角度を探す。図４は、発光部１１からの光が、被検者の上前腸骨棘１１６（図８参照）に向けて照射されている状態を示す図であり、図４における＊は光の照射位置を示す。このように発光部１１から照射される光で膝蓋骨中心１０４ａと上前腸骨棘１１６とを照射することができる角度が決定されたら、その位置でデジタル式キャリパゲージ５をロックする。すなわち、大腿長軸１１８（膝蓋骨中心１０４ａと上前腸骨棘１１６とを結ぶ直線）に平行な面において発光部１１が回動可能な角度に、デジタル式キャリパゲージ５を固定する。

上述のように、発光部１１は、キャリパ部９の往復移動方向（すなわち測定方向Ａ）に垂直な面でのみ回動可能である。よって、発光部１１の回動可能な面が、大腿長軸１１８に平行となる角度でデジタル式キャリパゲージ５を固定することで、測定方向Ａを、大腿長軸１１８に対し垂直な方向に一致させることができる。

次に、検者は、被検者の膝蓋骨を指でつまみ、膝蓋骨外側縁１０４ｂ（請求項の測定部位に相当）を決定する。次に、検者が触診により決定した膝蓋骨外側縁１０４ｂへ向けて発光部１１により光を照射できる位置にキャリパ部９を移動させることにより、キャリパ部９の測定方向Ａにおける位置が膝蓋骨外側縁１０４ｂに位置合わせされる。図５において、＊は発光部１１からの光の照射位置を示す。図５に示すように、膝蓋骨外側縁１０４ｂへ向けて光が照射される位置にキャリパ部９の位置合わせが完了したら、リセットボタン９ｄを押下し、表示パネル９ｂに表示される値を０とする。

図５は、リセットボタン９ｄが押下された状態を示す図である。これにより、膝蓋骨を押圧していない状態における膝蓋骨外側縁１０４ｂに位置合わせされたキャリパ部９の測定方向位置が基準位置（０）として設定される。

次に、検者は徒手により、被検者の膝蓋骨を、内側から外側へ膝蓋骨が止まるまで押圧する。なお、このときの押圧方向は、図６において矢印ａで示す。すなわち、検者が徒手により押圧し、膝蓋骨を移動可能な量だけ外側（矢印ａ方向）へ移動させる。これに伴って膝蓋骨外側縁１０４ｂが膝蓋骨外側へ移動するので、キャリパ部９を測定方向（矢印ａ方向）へ移動させ、外側へ押圧された膝蓋骨の膝蓋骨外側縁１０４ｂにキャリパ部９を位置合わせする。このときも同様に、膝蓋骨外側縁１０４ｂへ向けて発光部１１により光を照射できる位置にキャリパ部９を移動させることにより測定方向におけるキャリパ部９の位置合わせが行われる。

図６は、被検者の膝蓋骨が、徒手により膝蓋骨が外側へ押圧され、そのときの膝蓋骨外側縁１０４ｂにキャリパ部９が位置合わせされた状態を示す図である。キャリパ部９の表示パネル９ｂに表示されているのは、測定方向Ａの位置におけるキャリパ部９の位置であり、且つ、基準位置（０）からのキャリパ部９の移動距離である。キャリパ部９の移動距離は膝蓋骨外側縁１０４ｂの外側方向への移動距離に等しいから、これにより、膝蓋骨の外側可動性に相当する定量的な値が得られる。

同様にして、膝蓋骨内側縁を測定部位としてキャリパ部９の基準位置を決定し、その後、外側から内側へ膝蓋骨が止まるまで押圧し、膝蓋骨内側縁にキャリパ部９を位置合わせすることにより、膝蓋骨内側可動性に相当する定量的な値を得ることもできる。

なお、発光部１１からの光が、被検者の膝蓋骨前面の測定部位に向けて照射されるようにキャリパ部９が移動させられることにより、キャリパ部９の位置合わせがされるので、３次元的（すなわち、左右方向、上下方向、前後方向）に移動する膝蓋骨の測定部位を的確に指し示すことができ、経験の浅い検者であってもキャリパ部９の位置を膝蓋骨の測定部位に容易かつ正確に位置合わせすることができる。

また、膝蓋骨可動性評価装置１によれば、一対のアーム３，４およびベルト８により、基部２が大腿骨に対し確実に固定されているので（図３参照）、膝蓋骨可動性装置１を被検者の下肢１２４に取り付けた状態において、検者の両手は自由となる。よって、検者は徒手により被検者の膝蓋骨を押圧することができる。さらに、徒手により、被検者の膝蓋骨を押圧すると、直接大腿四頭筋を触診することとなるので、膝蓋骨を左右に動かす時の抵抗感で、大腿四頭筋の収縮や弛緩を確認しながら測定することができ、膝蓋骨可動性を適切に評価することができる。膝蓋骨を徒手ではなく装置により機械的に押圧することとすると、装置では膝蓋骨の位置を正確に判断することが難しく、押圧箇所が不適当であることに起因して評価結果に誤差が生じやすいのである。

次に、膝蓋骨可動性評価装置１により定量的に得られる値の再現性について説明する。下記条件で実験し、膝蓋骨可動性評価装置１により得られた値の再現性を確認した。なお、この実験は、検者内再現性と検者間再現性とを調べるための実験である。

＜被検者条件＞
被検者 ：健常成人３０名３０膝（男性１５名、女性１５名）
被検者平均年齢：２９±６歳、
被検者平均身長：１６７±８cm
被検者平均体重：５９±１１kg
＜手順＞
二人の検者により、異なる二日間で測定した。それぞれの測定結果はブラインドされている。被験者はベッドで背臥位となり、膝関節０度（完全伸展位、すなわち膝を伸ばした状態）と膝関節３０度（完全伸展位に対し、膝を３０度屈曲した状態）の肢位で測定された。下肢は中間位として股関節０度回旋位とされた。膝蓋骨可動性評価装置１は股関節０度回旋位でベッドに対し平行に配置され、一対のアーム３，４により被検者の大腿骨顆部に固定された。前述のごとく、デジタル式キャリパーゲージ５は、その測定方向Ａが大腿長軸１１８に対し垂直となるようにアジャスタ１５で調整された。まず、膝蓋骨外側可動性測定では、膝蓋骨外側縁を触診しその膝蓋骨外側縁１０４ｂに発光部１１から光を照射し、キャリパ部９の値を０にリセットする(図５参照)。次に、膝蓋骨を徒手的に内側から外側へ膝蓋骨が止まるまで押圧し、キャリパ部９をスライドさせ発光部１１からの光を再度膝蓋骨外側縁１０４ｂに照射し、キャリパ部９の表示パネル９ｂに表示された値を読む（図６参照）。そのキャリパ部９の移動距離（表示パネル９ｂに表示された値）を膝蓋骨外側可動量とした。膝蓋骨内側可動性も同様に膝蓋骨を外側から内側に押圧し測定した。外側、内側の膝蓋骨可動性は膝関節０度と３０度の両方の肢位で測定された。また、膝蓋骨可動量を膝蓋骨幅で補正した値を膝蓋骨可動性指数とした。膝蓋骨幅は可動性測定と同様の設定にて膝蓋骨内側縁、外側縁を触診し両端の距離を発光部１１とキャリパ部９とを使用し測定した。それぞれの可動性と膝蓋骨幅の代表値は３回測定の平均値とした。平均値は小数点弟２位を四捨五入した。

＜結果＞
上述のようにして得られた膝蓋骨可動性指数をもとに、級内相関係数と標準誤差とを、検者内、検者間のそれぞれについて算出した。その結果が、下記表１である。表１に示すように、検者内再現性は級内相関係数０．８７から０．９７であり、検者間再現性は０．７２から０．９１であった。

<考察＞
臨床評価において級内相関係数0.7もしくは0.75以上あれば良好な再現性とされており、本研究より本法による膝蓋骨可動性評価は臨床応用可能と考えられる。

本実施例の膝蓋骨可動性評価装置１によれば、一対のアーム３，４により被検者の膝蓋骨前方に基部２の基準面２ｂを固定した後、キャリパ部９を膝蓋骨測定部位に位置合わせし、表示パネル９ｂよる表示を確認することにより、基準面２ｂに平行な測定方向における膝蓋骨測定部位の位置が数値で得られる。したがって、表示パネル９に表示される数値を確認することにより、膝蓋骨１０４が止まるまで測定方向Ａに押圧されたときの、測定方向Ａにおける膝蓋骨１０４の移動距離を数値で取得することができる。ここで、測定方向にＡおける膝蓋骨の移動距離は、膝蓋骨の可動性に相当する。よって、表示パネル９による位置の表示を確認し、測定方向Ａにおける膝蓋骨１０４の移動距離を数値で取得することにより、測定方向Ａにおける膝蓋骨１０４の可動性を定量的な値に基づいて評価することができる。

また、膝蓋骨可動性評価装置１によれば、検者による膝蓋骨の押圧や、被検者の挙動に起因して、測定中に大腿骨が回旋したとしても、一対のアーム３，４により基準面２ｂが大腿骨１００に固定されているので、大腿骨１００の回旋と基準面２ｂの回旋とが連動し、大腿骨１００の回旋により測定結果に誤差が生じることが抑制され、再現性の高い結果が得られる。上述した実験で証明されたように、膝蓋骨可動性評価装置１により定量的に得られる値の再現性の高さは、十分に臨床応用可能なものである。なお、大腿骨顆部１００ａ，１００ｂの形状を考慮すると、大腿骨に対し基準面を固定することに替えて、脛骨１０２（図７参照）に対し基準面を固定する方が、固定性の観点では容易である。しかしながら、脛骨１０２に対し、基準面２ｂを固定すると、被検者の挙動により、基準面２ｂあるいは大腿骨１００のみが回旋する場合があるので、誤差が生じやすい。

また、膝蓋骨可動性評価装置１によれば、基部２に対し目盛り部１０を揺動させることにより、キャリパ部９の往復移動方向を検者の希望する測定方向Ａに一致させることができるので、Ｑアングルのバラツキなどの被検者の解剖学的個人差に拘わらず、検者の希望する方向における膝蓋骨の可動性を評価することができる。よって、個々の患者等に対し適切な療法を決定するための判断材料として有益な値を得ることができる。

なお、従来は膝蓋骨可動性評価として、主観的評価であるパテラグライディングテストが用いられてきたため、膝蓋大腿関節痛や膝関節屈曲性と膝蓋骨可動性の低下、増大、内側外側バランスの関連が厳密には判明していない。しかし、膝蓋骨可動性評価装置１を用いて多くの被検者について、被検者個々の解剖学的個人差の影響が少ない膝蓋骨可動性データを蓄積することにより、膝蓋大腿関節痛や膝関節屈曲性と膝蓋骨可動性との相関関係が証明されれば、これらの障害に対する重要な治療指針になり得る。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、本実施例では、キャリパ部９上面に設けられた表示パネル９ｂに膝蓋骨測定部位の移動距離（膝蓋骨可動性を示す定量的な値）が表示される場合を説明したが、表示パネル９ｂは必ずしもキャリパ部９に設けられていなくてもよい。例えば、キャリパ部９からデータを出力し、外部のプリンタに膝蓋骨測定部位の移動距離を紙媒体に印刷させるよう構成してもよい。この場合、膝蓋骨測定部位の移動距離が印刷された紙媒体が、特許請求の範囲における表示手段に相当する。また、目盛り部１０には測定方向Ａにおける位置を表示する目盛り１０ａが刻印されているので、検者は、目盛り１０ａからキャリパ部９の移動距離（膝蓋骨可動性を示す定量的な値）を読み取っても良い。この場合、目盛り１０ａが特許請求の範囲における表示手段に相当する。

また、本実施例では、発光部１１からは点状の光が照射されるものとして説明したが、発光部１１から照射される光は例えばライン状であってもよい。

本実施例の膝蓋骨可動性評価装置を前方から見た斜視図である。 図１の膝蓋骨可動性評価装置を後方から見た斜視図である。 図１の膝蓋骨可動性評価装置を側方から見た斜視図である。 膝蓋骨可動性評価装置を、被検者の下肢に固定した状態を示す図である。 リセットボタンが押下された状態を示す図である。 被検者の膝蓋骨が、徒手により膝蓋骨が外側へ押圧され、そのときの膝蓋骨外側縁にキャリパ部が位置合わせされた状態を示す図である。 膝関節を模式的に示す図である。 整形外科分野において大腿骨のアライメントを評価する指標として用いられるＱアングルを説明するための図である。

１ 膝蓋骨可動性評価装置
２ 基部
２ａ 基準面
３ 固定アーム（一対のアームの一部）
４ 摺動アーム（一対のアームの一部）
６ 位置合わせ部（位置合わせ手段）
７ 連結部材
７ｄ 解除ボタン（解除手段）
９ キャリパ部（測定体）
９ａ 表示パネル（表示手段）
１０ 目盛り部（支持部）
１１ 光照射部（位置合わせ手段の一部、光照射手段）
１００ 大腿骨
１０４ 膝蓋骨
１０４ｂ 膝蓋骨外側縁（測定部位）
Ａ 測定方向

Claims (4)

1. 被検者の膝蓋骨前方に配置される基準面を有する基部と、
   その基部に設けられ、被検者の大腿骨顆部を内側と外側とから挟み込み、大腿骨に対し前記基準面を固定する少なくとも一対のアームと、
   前記基部の基準面に平行な測定方向における位置に関する数値を表示する表示手段と、
   前記基準面に対し、前記測定方向に相対移動可能に設けられた測定体と、
   前記測定方向における前記測定体の位置を、前記膝蓋骨の測定部位に位置合わせするために前記測定体に設けられた位置合わせ手段とを備え、
   前記表示手段は、前記測定方向における測定体の位置に関する数値を表示するものであることを特徴とする膝蓋骨可動性評価装置。
2. 前記表示手段は、前記基準面に対し平行な直線方向において前記測定体を往復移動可能に支持する支持部を備え、
   前記支持部は、前記測定体の往復移動方向が検者の希望する測定方向に一致するように、基準面に垂直な軸心回りに揺動可能に前記基部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の膝蓋骨可動性評価装置。
3. 前記位置合わせ手段は、前記アームが大腿骨顆部を挟み込み前記基準面が固定された状態において、被検者の膝蓋骨前面に向けて光を照射可能に構成されると共に、少なくとも測定方向において前記測定体に対し相対移動不能に設けられた光照射手段を備えるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の膝蓋骨可動性評価装置。
4. 前記一対のアームのうち少なくとも一方のアームと前記基部とを連結する連結部材を備え、
   前記連結部材は、前記一方のアームの前記基部に対する相対移動を、他方のアームとの間の距離を縮める方向へは許容し、且つ他方のアームとの間の距離を広げる方向へは規制するものであって、
   使用者の操作に応じて、他方のアームとの間の距離を広げる方向への移動規制を解除する解除手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の膝蓋骨可動性評価装置。