JP5419048B2

JP5419048B2 - Sensory threshold measuring device and measuring method for sole

Info

Publication number: JP5419048B2
Application number: JP2011093588A
Authority: JP
Inventors: 秀一井野; 満佐藤; 眞一吉村
Original assignee: ASUKA ELECTRIC CO Ltd; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Showa University
Current assignee: ASUKA ELECTRIC CO Ltd; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Showa University
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2031-04-20
Also published as: JP2012223365A

Description

本発明は、足裏の感覚閾値を測定するための測定装置と測定方法に関する。本発明に基づき測定された足裏の感覚閾値は、例えば人の立姿勢保持機能を定量的に評価する指標として利用でき、さらには高齢者の転倒の可能性を予見し、あるいは転倒予防対策を講じることに応用できる。また、神経麻痺に起因する感覚閾値を定量化することにも応用できる。 The present invention relates to a measuring apparatus and a measuring method for measuring a sensory threshold value of a sole. The sensory threshold value of the sole measured based on the present invention can be used as an index for quantitatively evaluating a person's standing posture maintenance function, foreseeing the possibility of falling of an elderly person, or taking measures to prevent falling. It can be applied to take. It can also be applied to quantify the sensory threshold resulting from nerve paralysis.

人の感覚閾値の測定手法として、例えば、特許文献１の振動感覚閾値測定装置が提案されている。そこでは、被験者の前腕を支持する支持台と、被験者の指先に振動刺激を与える加振器と、被験者によって操作される押ボタンスイッチと、加振器のロードセルと加速度計からの出力信号に基づき閾値を算出し評価する制御部などで測定装置を構成している。なお、特許文献１の振動感覚閾値測定装置は、ＪＩＳ-Ｂ-７７６３に規定された測定方法をベースにしており、被験者に与える振動刺激の大きさを、直前の下降法で求めた下降法閾値に対して、所定の範囲でランダムに変化させる点に特徴がある。 As a human sensation threshold measurement method, for example, a vibration sensation threshold measurement apparatus disclosed in Patent Document 1 has been proposed. It is based on a support base that supports the subject's forearm, an exciter that applies vibration stimulation to the subject's fingertips, a push button switch that is operated by the subject, an output signal from the load cell and accelerometer of the exciter. A measuring device is configured by a control unit that calculates and evaluates a threshold value. Note that the vibration sensation threshold value measurement apparatus of Patent Document 1 is based on the measurement method defined in JIS-B-7773, and the descending method threshold value obtained by the previous descending method for the magnitude of the vibration stimulus given to the subject. On the other hand, it is characterized in that it is changed randomly within a predetermined range.

特許文献２には、人の皮膚感覚閾値測定を行なうための荷重測定装置が開示してある。そこでは、被験者の測定部位を支持する支持台と、支持台に固定される支柱と、支柱に沿って上下に移動できる可動テーブルと、可動テーブルに固定した微小加重変換器と、微小加重変換器に設けられる測定針と、制御装置などで荷重測定装置を構成している。制御装置は、可動テーブルを上下に駆動するステッピングモータの駆動状態を制御し、さらに、微小加重変換器から出力される信号を処理する。 Patent Document 2 discloses a load measuring device for performing human skin sensation threshold measurement. There, a support base that supports the measurement site of the subject, a support fixed to the support base, a movable table that can move up and down along the support, a micro-weight transducer that is fixed to the movable table, and a micro-weight converter A load measuring device is constituted by a measuring needle provided in the control unit and a control device. The control device controls the driving state of the stepping motor that drives the movable table up and down, and further processes the signal output from the minute weight converter.

特許文献２の荷重測定装置と同様に、人の皮膚の感覚認識を検査する装置が特許文献３に開示されている。そこでは、左右一対のスライドブロックと、各ブロックの前端に固定される撓みブロックと、各撓みブロックの前端に固定されるプローブと、スライドブロックの左右間隔を調整する構造と、撓みブロックの歪みを検出する歪みゲージなどで検査装置を構成している。皮膚の感覚認識を検査する場合には、一対のプローブの左右間隔を所定状態にセットし、プローブの突端を所定の力で皮膚に押付けた状態で引きずって、被験者に感覚認識があるか否かを検査する。 Similar to the load measuring device of Patent Document 2, a device for inspecting human skin sensory recognition is disclosed in Patent Document 3. There, a pair of left and right slide blocks, a flexible block fixed to the front end of each block, a probe fixed to the front end of each flexible block, a structure for adjusting the horizontal distance between the slide blocks, and distortion of the flexible block The inspection device consists of a strain gauge to detect. When testing skin sensory perception, whether the subject has sensory perception by setting the left-right distance between the pair of probes to a predetermined state and dragging the tip of the probe against the skin with a predetermined force Inspect.

特許第４６１１４５３号公報（段落番号００２５〜００２７、図１）Japanese Patent No. 4611453 (paragraph numbers 0025 to 0027, FIG. 1) 特開平６−３０９０４号公報（段落番号００１６、図１）JP-A-6-30904 (paragraph number 0016, FIG. 1) 特表平５−５０３０２２号公報（第３頁左下欄１８行、図２）JP-T-5-503022 (Page 3, lower left column, line 18, FIG. 2)

人の感覚閾値の従来の測定手法として、特許文献１〜３の測定装置があるが、いずれも、被験者の皮膚に外部刺激を与えたときの感覚閾値が、どの程度であるかを測定しているに過ぎない。そのため、測定結果は、例えば神経が損傷した場合の感覚閾値を評価することに利用できるものの、他に応用することが難しい。例えば本発明者は、人が立姿勢を保持する機能を定量的に評価して転倒の可能性を予見し、あるいは転倒予防のための対策を行うことを検討しているが、従来の測定装置で得られる感覚閾値のみでは、本発明者が企図する立姿勢を保持する機能の定量的な評価には応用できない。 As conventional measurement methods for human sense thresholds, there are measuring devices described in Patent Documents 1 to 3, but all measure the sense threshold when an external stimulus is applied to the subject's skin. There are only. Therefore, although the measurement result can be used for evaluating a sensory threshold value when a nerve is damaged, for example, it is difficult to apply it to others. For example, the present inventor is considering quantitatively evaluating the function of a person to maintain a standing posture and predicting the possibility of a fall, or taking measures for preventing a fall. The sensory threshold value obtained by the above method cannot be applied to quantitative evaluation of the function of maintaining the standing posture intended by the present inventor.

一般的に、高齢者が立姿勢を保持するに必要な身体能力は、足や腰の筋力と、内耳の平衡感覚、関節などの自己受容感覚、視覚、および足裏の外受容感覚などが深く関与している。そのうち、視力の低下や、暗い環境下での視覚による姿勢調整能力の低下がある場合には、地面や床面との接触面である足裏の感覚が、立姿勢を調整し保持することに大きく関与することになる。従って、足裏の感覚を定量的に把握することができれば、立姿勢を調整し保持する能力を知る指標となり、さらに、転倒の危険性を予見できることとなる。 In general, the physical abilities necessary for an elderly person to maintain a standing posture are deep muscle strength of the foot and hips, balance of inner ear, self-acceptance such as joints, vision, and external receptive sensation of the sole. Is involved. If there is a decrease in visual acuity or the ability to adjust posture by visual observation in a dark environment, the sense of the sole that is the contact surface with the ground or the floor surface adjusts and maintains the standing posture. Will be greatly involved. Therefore, if the feeling of the sole of the foot can be grasped quantitatively, it becomes an index for knowing the ability to adjust and hold the standing posture, and further, the risk of falling can be predicted.

歩行時、あるいは動的な立位動作においては、身体の移動に伴って足裏にせん断応力が加わるが、足裏に作用するせん断応力を感覚として明確に認識する能力は、姿勢調整を的確に行なう上で必要不可欠となる。従って、足裏に作用するせん断応力による刺激（ずれ刺激）に対する感覚閾値を把握することができれば、立姿勢を保持する能力を評価する指標とすることができ、さらに、歩行ないし動的な立位動作を行う能力を評価する指標とすることができる。しかし、従来の感覚閾値の測定装置では、この種のずれ刺激に対する感覚閾値を把握することができないのである。 During walking or in a dynamic standing motion, shear stress is applied to the sole as the body moves, but the ability to clearly recognize the shear stress acting on the sole as a sensation is accurate for posture adjustment. It becomes indispensable for doing. Therefore, if a sensory threshold value for a stimulus (displacement stimulus) caused by a shear stress acting on the sole can be grasped, it can be used as an index for evaluating the ability to maintain a standing posture, and walking or dynamic standing can be performed. It can be used as an index for evaluating the ability to perform an action. However, the conventional sensory threshold measurement device cannot grasp the sensory threshold for this type of displacement stimulus.

本発明者は、上記の知見に基づいて検討を重ねた結果、立姿勢を保持する機能の定量的な評価には、足裏にずれ刺激を与えたときの感覚閾値が有効であることを見出した。さらに、立姿勢を保持する機能の定量的な評価は、体重による圧力が足裏に加わった状態で、先のずれ刺激を加えたときの感覚閾値が重要であることを見出し、本発明を提案するに至ったものである。 As a result of repeated investigations based on the above findings, the present inventor has found that a sensory threshold when a slipping stimulus is applied to the sole is effective for quantitative evaluation of the function of maintaining a standing posture. It was. Furthermore, the quantitative evaluation of the function of maintaining the standing posture has found that the sensory threshold is important when applying a forward displacement stimulus in a state where pressure due to weight is applied to the sole, and proposes the present invention. It has come to be.

本発明の目的は、足裏にずれ刺激を与えたときの感覚閾値を簡便にしかも高い再現性で測定できる足裏における感覚閾値の測定装置、および測定方法を提供することにある。
本発明の目的は、医学的な専門知識や、生体計測に関する専門的な知識および技術を持っていない測定者であっても、足裏にずれ刺激を与えたときの感覚閾値を簡便にしかも高い再現性で測定できる足裏における感覚閾値の測定装置、および測定方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a sensory threshold value measuring device and a measuring method for a sole which can measure a sensory threshold when a slipping stimulus is applied to the sole easily and with high reproducibility.
An object of the present invention is to provide a simple and high sensory threshold when a slip stimulus is given to the sole of the foot, even for a measurer who does not have medical expertise or specialized knowledge and techniques related to biological measurement. An object of the present invention is to provide a sensory threshold value measuring device and measuring method for a sole that can be measured with reproducibility.

本発明に係る足裏における感覚閾値の測定装置は、基台１に固定されて足裏を支持する足載台２と、足裏にずれ刺激を与えるプローブ４と、基台１に設けられて、プローブ４を足裏に沿って２方向へ個別に移動操作するプローブ駆動構造３を備えている。さらに、ずれ刺激を認識した被験者によって操作される入力スイッチ５と、プローブ駆動構造３の駆動状態を制御する駆動制御部５１と、入力スイッチ５の出力信号とプローブ４の移動状況を記憶する記録部５２とを備えていることを特徴とする。 The sensory threshold measurement device for the sole according to the present invention is provided on the base 1, the footrest 2 fixed to the base 1 and supporting the sole, the probe 4 for giving a slip stimulus to the sole, and the base 1. The probe driving structure 3 is provided for individually moving the probe 4 in two directions along the sole. Furthermore, the input switch 5 operated by the subject who has recognized the displacement stimulus, the drive control unit 51 that controls the drive state of the probe drive structure 3, and the recording unit that stores the output signal of the input switch 5 and the movement state of the probe 4 52.

図１に示すように、プローブ駆動構造３は前後および左右へ往復スライド自在に案内支持される第１テーブル１１および第２テーブル１２と、基台１に設けられて第１テーブル１１を往復操作する第１駆動構造１３と、第１テーブル１１に設けられて第２テーブル１２を往復操作する第２駆動構造１４と、第２テーブル１２に設けたプローブ固定部４０とで構成する。プローブ固定部４０に装着したプローブ４を第１テーブル１１の移動方向と、第２テーブル１２の移動方向に個別に移動させて、足裏に前後のずれ刺激と左右のずれ刺激を与える。 As shown in FIG. 1, the probe drive structure 3 is provided on the base 1 and reciprocates the first table 11 provided on the base 1 and the first table 11 and the second table 12 that are guided and supported so as to be slidable back and forth and back and forth. The first drive structure 13, the second drive structure 14 provided on the first table 11 to reciprocate the second table 12, and the probe fixing portion 40 provided on the second table 12 are configured. The probes 4 attached to the probe fixing unit 40 are individually moved in the moving direction of the first table 11 and the moving direction of the second table 12 to give the front and rear displacement stimulus and the left and right displacement stimulus to the sole.

図１に示すように、足載台２にプローブ４を収容する接触窓８を開口する。プローブ４の上端に設けた接触部４４を、接触窓８の上開口面と面一に配置する。 As shown in FIG. 1, a contact window 8 that accommodates the probe 4 is opened in the footrest 2. The contact portion 44 provided at the upper end of the probe 4 is arranged flush with the upper opening surface of the contact window 8.

第１駆動構造１３を構成するモーター２３と、第２駆動構造１４を構成するモーター３３のそれぞれを、振動を遮断する防振構造２８・３８を介してブラケット２７・３７に固定する（図３参照）。 The motor 23 constituting the first drive structure 13 and the motor 33 constituting the second drive structure 14 are fixed to the brackets 27 and 37 via vibration-proof structures 28 and 38 that block vibration (see FIG. 3). ).

第１駆動構造１３を構成するモーター２３と、第２駆動構造１４を構成するモーター３３のそれぞれを、プローブ駆動構造３の駆動状態を制御する制御装置６のスタートボタンの操作で起動させて、一連のずれ刺激を自動的に与えて足裏の感覚閾値を測定する。 Each of the motor 23 constituting the first drive structure 13 and the motor 33 constituting the second drive structure 14 is activated by operating the start button of the control device 6 that controls the drive state of the probe drive structure 3. The sensory threshold value of the sole is measured by automatically applying a displacement stimulus.

本発明に係る足裏における感覚閾値の測定方法は、足載台２に載せた足裏にプローブ４でずれ刺激を与える刺激付与過程と、被験者がずれ刺激を感じたときに入力スイッチ５を操作する感覚検知過程と、入力スイッチ５の出力信号とプローブ４の移動状況を記録部５２で記憶する記録過程とを含む。刺激付与過程において、プローブ４をプローブ駆動構造３で足裏に沿って２方向へ個別に移動操作して足裏にずれ刺激を加えることを特徴とする。 The sensory threshold measurement method for the sole according to the present invention includes a stimulus applying process for applying a displacement stimulus to the sole placed on the footrest 2 with the probe 4, and operating the input switch 5 when the subject feels the displacement stimulus. And a recording process in which the recording unit 52 stores the output signal of the input switch 5 and the movement state of the probe 4. In the stimulus applying process, the probe 4 is individually moved in two directions along the sole with the probe driving structure 3 to apply the displacement stimulus to the sole.

刺激付与過程において、プローブ４をプローブ駆動構造３で前後方向と左右方向とに個別に移動させて、足裏に前後のずれ刺激と左右のずれ刺激を与える。 In the stimulus application process, the probe 4 is individually moved in the front-rear direction and the left-right direction by the probe driving structure 3 to give the front and rear displacement stimulus and the left-right displacement stimulus to the sole.

刺激付与過程において、足載台２の上に被験者を起立させ、被験者の体重が足裏に作用する状態でずれ刺激を与えて感覚閾値を測定する。 In the stimulus applying process, the subject is raised on the footrest 2 and a sensory threshold is measured by applying a displacement stimulus in a state where the weight of the subject acts on the sole.

刺激付与過程において、図６に示すように、足裏の母趾面Ｅ１と、母趾球面Ｅ２と、踵面Ｅ３のそれぞれに、ずれ刺激を個別に与えて感覚閾値を測定する。 In the stimulus applying process, as shown in FIG. 6, the sensory threshold is measured by individually applying a displacement stimulus to each of the main heel surface E1, the heel surface E2 and the heel surface E3 of the sole.

足裏にずれ刺激を与える接触部４４の物理的な性質が異なる複数種のプローブ４Ａ・４Ｂを用意しておき、刺激付与過程において、複数種のプローブ４Ａ・４Ｂを択一的に使用して、足裏に複数種の異質のずれ刺激を与えて感覚閾値を測定する。 A plurality of types of probes 4A and 4B having different physical properties of the contact portion 44 that gives a slipping stimulus to the sole of the foot are prepared, and the plurality of types of probes 4A and 4B are alternatively used in the stimulus applying process. The sensory threshold value is measured by applying multiple kinds of heterogeneous displacement stimuli to the sole.

本発明の感覚閾値の測定装置においては、被験者の足を足載台２に載せ、プローブ４をプローブ駆動構造３で自動的に移動操作して足裏にずれ刺激を与え、被験者が操作する入力スイッチ５の出力信号に基づき、ずれ刺激に対する感覚閾値を測定できるようにした。このように、本発明に係る測定装置では、プローブ４をプローブ駆動構造３で自動的に移動操作して足裏にずれ刺激を与えるので、被験者に対して設定されたとおりのずれ刺激を、設定された手順で正確に与えることができる。従って、被験者に対するずれ刺激がばらつくのを一掃して感覚閾値を高い再現性で測定できる。 In the sensory threshold value measuring apparatus according to the present invention, the subject's foot is placed on the footrest 2 and the probe 4 is automatically moved by the probe driving structure 3 to give a displacement stimulus to the sole of the foot. Based on the output signal of the switch 5, the sensory threshold value for the displacement stimulus can be measured. Thus, in the measuring apparatus according to the present invention, the probe 4 is automatically moved and operated by the probe driving structure 3 to apply the displacement stimulus to the sole, so that the displacement stimulus as set for the subject is set. Can be given exactly with the procedure. Therefore, the sensory threshold value can be measured with high reproducibility by eliminating the variation in the displacement stimulus for the subject.

また、被験者の足裏を足載台２で支持し、制御装置６のスタートボタンを操作するだけで、駆動制御部５１からの指令でプローブ４をプローブ駆動構造３で移動操作して、被験者にずれ刺激を与えて足裏の感覚閾値を的確に測定できる。従って、足裏における感覚閾値を測定するのに、医学的な専門知識や、生体計測に関する専門的な知識および技術を持っていない測定者であっても、感覚閾値の測定を簡便に行なえるうえ、測定者の違いによる測定結果のばらつきを排除できる。 Further, by supporting the foot of the subject on the footrest 2 and operating the start button of the control device 6, the probe 4 is moved and operated by the probe drive structure 3 in response to a command from the drive control unit 51. The sensory threshold value of the sole can be accurately measured by applying a displacement stimulus. Therefore, even if the measurer does not have medical expertise or specialized knowledge and techniques related to biometrics to measure the sensory threshold on the sole, the sensory threshold can be measured easily. Variations in measurement results due to differences in measurers can be eliminated.

さらに、本発明の測定装置においては、プローブ４を２方向へ個別に移動させて、２方向のずれ刺激に対する被験者の知覚の有無を測定するので、皮膚の特定部位に振動刺激や圧迫刺激などを与える従来の測定装置とは異なり、歩行時の立姿勢において足裏に加わる力の方向であるせん断方向へのずれ刺激に対する感覚を測定できる。さらに、足裏の知覚特性が２方向で異なるという知見が反映された測定結果が得られる。また、得られた測定結果を、予め収集してデータベース化してある感覚閾値と比較することにより、立姿勢を保持する能力を評価することができ、あるいは歩行能力および動的な立位動作を行う能力を評価することができる。さらに、これらの評価を総合することにより転倒の危険性を予見できる。神経麻痺に起因する感覚閾値を定量化する指標とすることもできる。 Furthermore, in the measuring apparatus of the present invention, the probe 4 is individually moved in two directions to measure the presence or absence of the subject's perception of the two-direction displacement stimulus, so that vibration stimulation or compression stimulation is applied to a specific part of the skin. Unlike the conventional measuring device to be given, it is possible to measure a sensation with respect to a displacement stimulus in a shear direction, which is a direction of a force applied to the sole in a standing posture during walking. Furthermore, a measurement result reflecting the knowledge that the sensory characteristics of the soles differ in two directions is obtained. In addition, by comparing the obtained measurement results with the sensory thresholds collected in advance and stored in a database, the ability to maintain a standing posture can be evaluated, or walking ability and dynamic standing motion are performed. Capability can be evaluated. Furthermore, the risk of falls can be predicted by combining these evaluations. It can also be used as an index for quantifying the sensory threshold due to nerve paralysis.

第１テーブル１１および第２テーブル１２と、これらのテーブル１１・１２を駆動する第１、第２の駆動構造１３・１４などでプローブ駆動構造３を構成すると、各テーブル１１・１２を各駆動構造１３・１４で前後および左右へ個別に移動操作できる。また、プローブ固定部４０に装着したプローブ４を、第２テーブル１２に同行させて、足裏に前後のずれ刺激と左右のずれ刺激を的確に与えることができる。 When the probe drive structure 3 is configured by the first table 11 and the second table 12 and the first and second drive structures 13 and 14 that drive the tables 11 and 12, the tables 11 and 12 are each driven structure. It can be moved individually to the front and rear and to the left and right at 13.14. In addition, the probe 4 attached to the probe fixing unit 40 can accompany the second table 12 so that the front and back displacement stimuli and the right and left displacement stimuli can be accurately applied to the sole.

プローブ４の上端に設けた接触部４４を接触窓８の上開口面と面一に配置するのは、足裏が接触する床面を足載台２で模擬し、さらに接触部４４が模擬床面の一部を構成することにより、足裏が床面に接触した自然な状態を再現した環境で感覚閾値の測定を行なうためである。 The contact portion 44 provided at the upper end of the probe 4 is arranged flush with the upper opening surface of the contact window 8 because the floor surface with which the sole contacts is simulated by the footrest 2 and the contact portion 44 further imitates the simulated floor. This is because the sensory threshold value is measured in an environment that reproduces a natural state in which the sole touches the floor surface by configuring a part of the surface.

第１、第２の各駆動構造１３・１４を構成するモーター２３・３３のそれぞれを、防振構造２８・３８を介してブラケット２７・３７に固定すると、モーター２３・３３の振動が足載台２に伝わるのを確実に防止できる。従って、鋭く敏感な感覚を備えている被験者によって、モーター２３・３３の振動が知覚されるのを防止して、感覚閾値の測定結果の精度を向上しノイズを排除できる。 When the motors 23 and 33 constituting the first and second drive structures 13 and 14 are fixed to the brackets 27 and 37 via the vibration isolation structures 28 and 38, the vibrations of the motors 23 and 33 are caused to stand on the footrest. 2 can be reliably prevented. Therefore, it is possible to prevent the vibration of the motors 23 and 33 from being perceived by a subject having a sharp and sensitive sensation, thereby improving the accuracy of the sensory threshold measurement result and eliminating noise.

第１駆動構造１３および第２駆動構造１４のモーター２３・３３を、制御装置６のスタートボタンの操作で起動させて、一連のずれ刺激を自動的に与える測定装置によれば、スタートボタンをオン操作するだけで、プローブ４を予め設定された手順に従って駆動して、被験者に対して予め設定されたとおりのずれ刺激を正確に与えることができる。因みに、感覚閾値の測定は、単一の部位へさまざまな強度の刺激を何度も与え、さらに他の部位でも同じ手順を繰り返すという手間のかかる作業となる。そのため、時間に制約のある臨床現場では実施するのが困難となる。しかし、上記のように両駆動構造１３・１４の動作を制御装置６で制御して、被験者に対するずれ刺激の付与、および被験者の感覚閾値の記録などを自動化すると、専門的な知識および技術を持っていない測定者であっても、感覚閾値の測定を簡便に行なえる。従って、時間に制約のある臨床現場であっても足裏の感覚閾値を的確に測定して、得られた結果を立姿勢保持能力や歩行能力などの評価、および予防医学に反映させることができる。 According to the measuring device that automatically activates the motor 23, 33 of the first drive structure 13 and the second drive structure 14 by operating the start button of the control device 6 and automatically gives a series of displacement stimuli, the start button is turned on. By simply operating, the probe 4 can be driven in accordance with a preset procedure, and a deviation stimulus as set in advance can be accurately given to the subject. Incidentally, measurement of a sensory threshold value is a time-consuming task of repeatedly applying various intensity stimuli to a single site and repeating the same procedure at other sites. For this reason, it is difficult to implement it in a clinical place where time is limited. However, if the control device 6 controls the operations of the two drive structures 13 and 14 as described above to automate the application of the displacement stimulus to the subject and the recording of the subject's sensory threshold value, he has specialized knowledge and technology. Even a non-measurer can easily measure the sensory threshold. Therefore, it is possible to accurately measure the sensory threshold value of the sole of the foot even in time-limited clinical settings, and to reflect the obtained results in evaluation of standing posture holding ability, walking ability, and preventive medicine. .

本発明の感覚閾値の測定方法では、足裏にプローブ４でずれ刺激を与える刺激付与過程において、プローブ４をプローブ駆動構造３で足裏に沿って２方向へ個別に移動操作して足裏にずれ刺激を加えるようにした。このように、プローブ４を２方向へ個別に移動させて、２方向のずれ刺激に対する被験者の知覚の有無を測定すると、皮膚の特定部位に振動刺激や圧迫刺激などを与える従来の測定装置とは異なり、足裏の知覚特性が２方向で異なるという知見が反映された測定結果が得られる。さらに、得られた測定結果を、予め収集してデータベース化してある感覚閾値と比較することにより、立姿勢を保持する能力を評価することができ、あるいは歩行能力および動的な立位動作を行う能力を評価することができる。さらに、これらの評価を総合することにより転倒の危険性を予見できる。神経麻痺に起因する感覚閾値を定量化する指標とすることもできる。 In the sensory threshold value measuring method according to the present invention, in the stimulus applying process in which a stimulus is applied to the sole with the probe 4, the probe 4 is individually moved in two directions along the sole with the probe driving structure 3. A shift stimulus was applied. Thus, when the probe 4 is moved individually in two directions and the presence / absence of the subject's perception of the two-direction displacement stimulus is measured, the conventional measurement device that applies vibration stimulus or compression stimulus to a specific part of the skin Differently, a measurement result reflecting the knowledge that the sensory characteristics of the soles differ in two directions is obtained. Furthermore, the ability to maintain a standing posture can be evaluated by comparing the obtained measurement results with a sensory threshold value collected in advance and stored in a database, or the walking ability and dynamic standing action are performed. Capability can be evaluated. Furthermore, the risk of falls can be predicted by combining these evaluations. It can also be used as an index for quantifying the sensory threshold due to nerve paralysis.

刺激付与過程において、プローブ４で足裏に前後のずれ刺激と左右のずれ刺激を与えると、足裏の知覚特性が前後方向と、左右方向とで異なるという知見が反映された測定結果を得ることができ、これに伴い立姿勢保持能力や歩行能力および動的な立位動作を行う能力等をさらに的確に評価できる。 In the stimulus application process, if the probe 4 gives a back-and-forth shift stimulus and a left-and-right shift stimulus to the sole, a measurement result reflecting the knowledge that the sensory characteristics of the sole differ in the front-rear direction and the left-right direction is obtained. Accordingly, the standing posture holding ability, the walking ability, the ability to perform a dynamic standing action, and the like can be more accurately evaluated.

刺激付与過程において、被験者の体重が足裏に作用する状態でずれ刺激を与えて感覚閾値を測定すると、足裏が床面に接触した自然な状態を再現した環境で感覚閾値の測定を行なうことができる。つまり、皮膚内に分布する感覚受容器に対して、体重による圧力が均等に付加されて常に刺激された条件での感覚閾値の測定となる。体重による圧力付加は皮膚内の感覚受容器の感度をマスクする効果があるため、感覚が鈍くなり、体重が付加されない測定条件で計測された感覚閾値よりも大きな値が計測される。このような条件で計測された感覚閾値は、通常の立姿勢と同じ条件での値であり、立姿勢保持能力や転倒危険性の予見という目的に対しては最も有効なデータとなる。 In the stimulation process, when the sensory threshold is measured by applying a displacement stimulus while the subject's weight acts on the sole, the sensory threshold is measured in an environment that reproduces the natural state where the sole touches the floor. Can do. That is, the sensory threshold value is measured under a condition in which pressures based on body weight are equally applied to sensory receptors distributed in the skin and are always stimulated. The pressure applied by the body weight has an effect of masking the sensitivity of the sensory receptor in the skin, so that the sensation becomes dull and a value larger than the sensory threshold value measured under the measurement condition in which the body weight is not added is measured. The sensory threshold value measured under such conditions is a value under the same conditions as a normal standing posture, and is the most effective data for the purpose of predicting the standing posture holding ability and the risk of falling.

刺激付与過程において足裏の母趾面Ｅ１と、母趾球面Ｅ２と、踵面Ｅ３の感覚閾値を測定するのは、これらの測定対象部位に、機械的な刺激を感知する皮膚内の感覚受容器が高密度に分布しているからであり、感覚刺激に対する閾値もそれぞれ異なっているからである。さらに、立姿勢保持や歩行動作においてこれらの部位の感覚閾値は極めて重要な意味を有しているからである。 In the stimulus application process, the sensory thresholds of the sole surface E1, the base surface E2, and the base surface E3 of the sole are measured because the sensory perception in the skin that senses the mechanical stimulus is detected at these measurement target portions. This is because the containers are densely distributed and the thresholds for sensory stimulation are also different. Furthermore, the sensory threshold value of these parts has a very important meaning in standing posture and walking motion.

物理的な性質が異なる接触部４４を備えた複数種のプローブ４Ａ・４Ｂを、プローブ駆動構造３に対して択一的に装着して測定を行なうと、足裏に複数種の異質のずれ刺激を与えて感覚閾値を測定することができる。従って、単一のプローブ４のみで、ずれ刺激に対する感覚閾値を測定する場合に比べて、被験者の足裏の状況等に応じてずれ刺激を的確に付与することができる。例えば高齢者等で足裏皮膚の角質が極度に肥厚している場合には、摩擦係数が高いプローブを使用することで、皮膚の状態に左右されない測定結果が得られる。これにより、立姿勢保持能力や転倒の危険性を予測する目的だけではなく、知覚障害の診断のような目的で使用する場合の、測定の妥当性を担保することができる。 When a plurality of types of probes 4A and 4B provided with contact portions 44 having different physical properties are selectively mounted on the probe drive structure 3 and measurement is performed, a plurality of types of different displacement stimuli on the sole are measured. And the sensory threshold value can be measured. Therefore, compared with the case where the sensory threshold value for the displacement stimulus is measured with only the single probe 4, the displacement stimulus can be appropriately given according to the condition of the sole of the subject. For example, when the skin of the sole skin is extremely thick in an elderly person or the like, a measurement result independent of the skin condition can be obtained by using a probe having a high friction coefficient. Thereby, not only the purpose of predicting the standing posture holding ability and the risk of falling, but also the validity of the measurement can be ensured when used for the purpose of diagnosing sensory impairment.

本発明に係る感覚閾値の測定装置を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the measuring apparatus of the sensory threshold value which concerns on this invention. 感覚閾値の測定装置の斜視図である。It is a perspective view of the sensory threshold value measuring apparatus. 感覚閾値の測定装置の横断平面図である。It is a cross-sectional plan view of the sensory threshold value measuring apparatus. プローブおよびプローブ固定部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a probe and a probe fixing | fixed part. 感覚閾値の測定例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of a measurement of a sensory threshold value. 足裏の測定対象位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measuring object position of a sole.

（実施例）図１ないし図６は本発明に係る足裏における感覚閾値の測定装置（以下単に測定装置と言う）の実施例を示す。本発明において前後、左右、上下とは、各図に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。 (Example) FIG. 1 thru | or FIG. 6 shows the Example of the measuring device (henceforth a measuring device only) of the sensory threshold value in the sole based on this invention. In the present invention, front / rear, left / right, and upper / lower follow the cross arrows shown in each figure and the front / rear, left / right, and upper / lower indications shown in the vicinity of each arrow.

図１ないし図３において、測定装置は四角形の基台１と、足裏を支持する足載台２と、基台１と足載台２との間に配置されるプローブ駆動構造３と、足裏にずれ刺激を与えるプローブ４と、被験者によって操作される入力スイッチ５と、コンピュータ（制御装置）６などで構成する。足載台２はプラスチック製の厚板で形成されて、基台１の四隅に設けた支柱７で固定支持してある。足載台２の中央部にはプローブ４を収容する接触窓８がＬ字状に開口してある。足載台２の後縁には、足載台２の上に起立した被験者を支える手摺９が立設してある。図２において符号１０はＡＤ−ＤＡコンバータである。 1 to 3, the measuring device includes a rectangular base 1, a footrest 2 that supports the sole, a probe driving structure 3 disposed between the base 1 and the footrest 2, and a foot. It comprises a probe 4 for applying a displacement stimulus to the back, an input switch 5 operated by a subject, a computer (control device) 6 and the like. The footrest 2 is formed of a plastic thick plate, and is fixedly supported by pillars 7 provided at the four corners of the base 1. A contact window 8 that accommodates the probe 4 is opened in an L shape at the center of the footrest 2. At the rear edge of the footrest 2, a handrail 9 is erected to support the subject standing on the footrest 2. In FIG. 2, reference numeral 10 denotes an AD-DA converter.

プローブ駆動構造３は、水平面に沿って互いに直交する向きへ往復スライド自在に案内される第１テーブル１１および第２テーブル１２と、第１テーブル１１を往復操作する第１駆動構造１３と、第２テーブル１２を往復操作する第２駆動構造１４などで構成する。左右に長い長方形状の第１テーブル１１は、その下面の４個所に設けたスライダー１５を介して、駆動ベース１６上に設けた左右一対のガイドレール１７で左右スライド自在に案内支持してある。また、正方形状の第２テーブル１２は、その下面の４個所に設けたスライダー１８を介して、第１テーブル１１上に設けた前後一対のガイドレール１９で左右スライド自在に案内支持してある。 The probe drive structure 3 includes a first table 11 and a second table 12 that are guided so as to be reciprocally slidable in directions orthogonal to each other along a horizontal plane, a first drive structure 13 that reciprocates the first table 11, and a second The table 12 includes a second drive structure 14 that reciprocates. The rectangular first table 11 that is long to the left and right is supported by a pair of left and right guide rails 17 provided on the drive base 16 so as to be slidable to the left and right through sliders 15 provided at four locations on the lower surface thereof. The square second table 12 is supported by a pair of front and rear guide rails 19 provided on the first table 11 so as to be slidable left and right through sliders 18 provided at four locations on the lower surface thereof.

図１に示すように、第１駆動構造１３は、ボールねじ軸２１と、第１テーブル１１の下面に固定されてボールねじ軸２１に噛合うナット体２２と、ボールねじ軸２１を正逆転駆動するステップモーター（モーター）２３と、カップリング２４などで構成する。ボールねじ軸２１の軸端は、前後一対の軸受ボックス２５でベアリング２６を介して回転自在に支持してある。軸受ボックス２５は駆動ベース１６に固定してある。ボールねじ軸２１をステップモーター２３で、正逆いずれかへ回転駆動することにより、第１テーブル１１を前後いずれかへ移動操作することができる。ステップモーター２３は、駆動ベース１６に固定したブラケット２７に防振ゴム（防振構造）２８を介して固定してあり、これにより、ステップモーター２３で発生した振動を遮断して、振動が駆動ベース１６および基台１と支柱７を介して足載台２に伝わるのを防止している。 As shown in FIG. 1, the first drive structure 13 includes a ball screw shaft 21, a nut body 22 that is fixed to the lower surface of the first table 11 and meshes with the ball screw shaft 21, and the ball screw shaft 21 is driven forward and backward. The step motor (motor) 23 and the coupling 24 are configured. A shaft end of the ball screw shaft 21 is rotatably supported by a pair of front and rear bearing boxes 25 via a bearing 26. The bearing box 25 is fixed to the drive base 16. The first table 11 can be moved forward or backward by rotating the ball screw shaft 21 forward or backward with the step motor 23. The step motor 23 is fixed to a bracket 27 fixed to the drive base 16 via an anti-vibration rubber (anti-vibration structure) 28, whereby the vibration generated by the step motor 23 is blocked, and the vibration is driven to the drive base. 16 and the base 1 and the column 7 are prevented from being transmitted to the footrest 2.

図３において、第２駆動構造１４は、ボールねじ軸３１と、第２テーブル１２の下面に固定されてボールねじ軸３１に噛合うナット体３２と、ボールねじ軸３１を正逆転駆動するステップモーター（モーター）３３と、カップリング３４などで構成する。ボールねじ軸３１の軸端は、左右一対の軸受ボックス３５でベアリング３６を介して回転自在に支持してある。軸受ボックス３５は第１テーブル１１に固定してある。ボールねじ軸３１をステップモーター３３で正逆いずれかへ回転駆動することにより、第２テーブル１２を左右いずれかへ移動操作することができる。ステップモーター３３は、第１テーブル１１に固定したブラケット３７に防振ゴム（防振構造）３８を介して固定してあり、これにより、ステップモーター３３で発生した振動を遮断して、振動が足載台２に伝わるのを防止している。 In FIG. 3, the second drive structure 14 includes a ball screw shaft 31, a nut body 32 that is fixed to the lower surface of the second table 12 and meshes with the ball screw shaft 31, and a step motor that drives the ball screw shaft 31 forward and backward. (Motor) 33, coupling 34 and the like. A shaft end of the ball screw shaft 31 is rotatably supported by a pair of left and right bearing boxes 35 via a bearing 36. The bearing box 35 is fixed to the first table 11. The second table 12 can be moved to the left or right by rotating the ball screw shaft 31 forward or backward by the step motor 33. The step motor 33 is fixed to a bracket 37 fixed to the first table 11 via an anti-vibration rubber (anti-vibration structure) 38, thereby blocking the vibration generated by the step motor 33 and preventing the vibration from occurring. Propagation to the platform 2 is prevented.

第２テーブル１２の上面の中央には、プローブ４を取付けるためのプローブ固定部４０が設けてある。図４に示すように、プローブ固定部４０の中央には、断面が正方形の装着穴４１が形成してあり、この装着穴４１にプローブ４を嵌込むことにより、第２テーブル１２の前後移動、および左右移動に同行してプローブ４を移動させることができる。 A probe fixing portion 40 for attaching the probe 4 is provided at the center of the upper surface of the second table 12. As shown in FIG. 4, a mounting hole 41 having a square cross section is formed at the center of the probe fixing portion 40, and the second table 12 is moved back and forth by inserting the probe 4 into the mounting hole 41. The probe 4 can be moved along with the left / right movement.

この実施例では２種類のプローブ４を用いて、これらをプローブ固定部４０に装着して感覚閾値を測定するようにした。第１プローブ４Ａ（４）は角軸状のプラスチック製の棒状体からなり、その上端に設けた平坦な接触部４４で足裏にずれ刺激を与える。接触部４４が足裏と接触する面積を充分なものとするために、接触部４４の前後寸法および左右寸法を１０ｍｍとし、面積が１００平方ミリメートルとなるようにした。第２プローブ４Ｂ（４）は、第１プローブ４Ａと同じ角軸状のプラスチック製の棒状体で形成するが、棒状体の上端にカーペットを貼付けて接触部４４とした。接触部４４の前後寸法および左右寸法と面積は、第１プローブ４Ａの接触部４４と同じとした。第１プローブ４Ａおよび第２プローブ４Ｂをプローブ固定部４０に嵌込んだ状態では、図１に示すように、それぞれの接触部４４・４４が接触窓８の上開口面と面一になる。接触窓８は、前後溝４５と左右溝４６とでＬ字状に形成してあり、各溝４５・４６の前後寸法および左右寸法は、それぞれ２８ｍｍとした。 In this embodiment, two types of probes 4 are used, and these are attached to the probe fixing unit 40 to measure the sensory threshold. The first probe 4A (4) is made of a plastic rod-shaped body having a square axis shape, and gives a stimulus to the sole by a flat contact portion 44 provided at the upper end thereof. In order to provide a sufficient area for the contact portion 44 to contact the sole, the front-rear dimension and the left-right dimension of the contact portion 44 are set to 10 mm, and the area is set to 100 square millimeters. The second probe 4B (4) is formed of a plastic rod-shaped body having the same angular axis as that of the first probe 4A. A carpet is attached to the upper end of the rod-shaped body to form the contact portion 44. The front and rear dimensions, the left and right dimensions, and the area of the contact portion 44 are the same as those of the contact portion 44 of the first probe 4A. In a state where the first probe 4A and the second probe 4B are fitted in the probe fixing portion 40, the contact portions 44 and 44 are flush with the upper opening surface of the contact window 8, as shown in FIG. The contact window 8 is formed in an L shape by the front and rear grooves 45 and the left and right grooves 46, and the front and rear dimensions and the left and right dimensions of the grooves 45 and 46 are 28 mm, respectively.

入力スイッチ５は押ボタンスイッチからなり、感覚閾値を測定装置で測定する過程で被験者がずれ刺激を感じたときにオン操作する。入力スイッチ５から出力されたオン信号（出力信号）は、コンピュータ６に取込まれ、入力スイッチ５のオン信号とプローブ４の移動状況とが記録部５２に記憶される。また、入力スイッチ５のオン信号とプローブ４の移動状況はコンピュータ６のディスプレイに表示される。 The input switch 5 is formed of a push button switch, and is turned on when the subject feels a shift stimulus in the process of measuring the sensory threshold with the measuring device. The ON signal (output signal) output from the input switch 5 is taken into the computer 6, and the ON signal of the input switch 5 and the movement status of the probe 4 are stored in the recording unit 52. Further, the ON signal of the input switch 5 and the movement status of the probe 4 are displayed on the display of the computer 6.

コンピュータ６には、駆動制御部５１が設けられており、駆動制御部５１でプローブ駆動構造３の駆動状態を制御することにより、プローブ４を所定の手順で前後方向、あるいは左右方向へ個別に移動させることができる。なお、プローブ駆動構造３によるプローブ４の移動速度は１ｍｍ／ｓ刻みで設定でき、さらに移動距離は０．１μｍ刻みで設定することができる。 The computer 6 is provided with a drive control unit 51. By controlling the drive state of the probe drive structure 3 with the drive control unit 51, the probe 4 is individually moved in the front-rear direction or the left-right direction in a predetermined procedure. Can be made. The moving speed of the probe 4 by the probe driving structure 3 can be set in increments of 1 mm / s, and the moving distance can be set in increments of 0.1 μm.

上記構成の測定装置による足裏における感覚閾値の測定は、まず、第１プローブ４Ａを使用して、右足の足裏と左足の足裏とで測定を行なう。さらに、図５および図６に示すように各足ごとに母趾面Ｅ１と、母趾球面Ｅ２と、踵面Ｅ３のそれぞれの個所において、前後方向のずれ刺激と左右方向のずれ刺激を与えて測定を行なう。前後方向のずれ刺激と左右方向のずれ刺激とは、比較的知覚されにくい刺激から、比較的知覚されやすい刺激まで多段階用意しておき、例えば刺激の強度を強めながら（あるいは弱めながら）感覚閾値の測定を行ない、さらに、刺激の強さをランダムに変化させながら行う。ずれ刺激の強さは、プローブ４の移動速度および移動距離の組合せを変えることで変更でき、どのような強度のずれ刺激を、どのような順番で与えるかは、駆動制御部５１に予め組み込んでおくとよい。 The measurement of the sensory threshold value on the sole by the measuring device having the above-described configuration is first performed on the sole of the right foot and the sole of the left foot using the first probe 4A. Further, as shown in FIGS. 5 and 6, for each foot, a front-rear direction shift stimulus and a left-right direction shift stimulus are applied to each portion of the main support surface E1, the main support spherical surface E2, and the reverse surface E3. Measure. The front and rear direction displacement stimulus and the left and right direction displacement stimulus are prepared in multiple stages from a stimulus that is relatively difficult to perceive to a stimulus that is relatively easy to perceive, for example, while increasing (or decreasing) the intensity of the stimulus. In addition, the measurement is performed while the intensity of stimulation is changed randomly. The intensity of the deviation stimulus can be changed by changing the combination of the moving speed and the moving distance of the probe 4, and what kind of intensity of the deviation stimulus is given in what order is incorporated in the drive control unit 51 in advance. It is good to leave.

測定に際しては、被験者に素足の状態で足載台２の上に載ってもらい、被験者の体重が足裏に作用する状態で起立してもらう。このとき、被験者は手摺９を掴んで起立姿勢を安定させ、さらに利き腕側の手で入力スイッチ５を握って、いつでも入力スイッチ５をオン操作できるようにする。また、図５に示すように母趾面Ｅ１の全体が接触窓８に臨む状態で起立してもらう。 In the measurement, the subject is placed on the footrest 2 in a bare foot state, and the subject's weight is raised while acting on the sole. At this time, the subject grasps the handrail 9 to stabilize the standing posture, and further holds the input switch 5 with the hand on the dominant arm side so that the input switch 5 can be turned on at any time. In addition, as shown in FIG. 5, the whole mother heel surface E <b> 1 is erected in a state where it faces the contact window 8.

上記のように測定準備が整った状態で、コンピュータ６のスタートボタンをオン操作して、プローブ駆動構造３を作動させてプローブ４を例えば前後に一往復させて、比較的知覚されにくい前後方向のずれ刺激を与える。その間に、被験者が入力スイッチ５をオン操作した場合には、さらに知覚されにくい前後方向のずれ刺激を与えて、被験者がずれ刺激を知覚できたか否かを確かめる。また、ずれ刺激を与えたにも拘らず、被験者の反応がない場合には、より知覚されやすい前後方向のずれ刺激を与えて、被験者がずれ刺激を知覚できたか否かを確かめる。このようにして、ずれ刺激を大小に異ならせて測定を行なうことにより、前後方向のずれ刺激に対する感覚閾値を、再現性が高い状態で正確に特定することができる。なお、入力スイッチ５の出力信号のタイミングと、プローブ４の移動状況とを比較して、両者のタイミングに大きなずれがある場合には、被験者の勘違いあるいは誤操作であるとして、入力スイッチ５の出力信号をマークし、あるいは無効化することができる。 In a state where measurement preparation is completed as described above, the start button of the computer 6 is turned on, the probe driving structure 3 is operated, and the probe 4 is reciprocated back and forth, for example, so that it is relatively difficult to perceive. Give a slip stimulus. In the meantime, when the subject turns on the input switch 5, a forward / backward displacement stimulus that is more difficult to perceive is given, and it is confirmed whether or not the subject can perceive the displacement stimulus. In addition, when the subject does not respond even though the displacement stimulus is given, the forward / backward displacement stimulus that is more easily perceived is given to check whether the subject can perceive the displacement stimulus. In this way, by performing measurement while varying the displacement stimulus, the sensory threshold value for the displacement stimulus in the front-rear direction can be accurately specified with high reproducibility. When the timing of the output signal of the input switch 5 is compared with the movement status of the probe 4 and there is a large difference between the timings of the two, the output signal of the input switch 5 is regarded as a misunderstanding or erroneous operation of the subject. Can be marked or disabled.

上記と同様にして、母趾面Ｅ１に左右方向のずれ刺激を与えることにより、左右方向のずれ刺激に対する感覚閾値を判定制御部で特定することができる。母趾面Ｅ１の測定が終了したら、図６に示すように母趾球面Ｅ２を接触窓８に臨ませ、前後方向のずれ刺激と左右方向のずれ刺激を個別に与えながら、上記と同様にして測定を行なう。さらに、母趾球面Ｅ２の測定が終了したら、踵面Ｅ３を接触窓８に臨ませ、前後方向のずれ刺激と左右方向のずれ刺激を個別に与えながら、上記と同様にして測定を行なって右足の測定を終了する。左足についても、右足と同様にして母趾面Ｅ１、母趾球面Ｅ２、および踵面Ｅ３のそれぞれの個所ごとに、前後方向のずれ刺激と左右方向のずれ刺激を与えて測定を行なうことにより、各測定個所の感覚閾値を特定することができる。 In the same manner as described above, by applying a lateral displacement stimulus to the mother's face E1, the sensory threshold for the lateral displacement stimulus can be specified by the determination control unit. When the measurement of the main surface E1 is completed, the main surface E2 is made to face the contact window 8 as shown in FIG. Measure. Further, when the measurement of the main sphere E2 is completed, the measurement is performed in the same manner as described above while the heel surface E3 faces the contact window 8 and the displacement stimulus in the front-rear direction and the displacement stimulus in the left-right direction are individually applied. End the measurement. For the left foot, the measurement is performed by applying a front-rear direction displacement stimulus and a left-right direction displacement stimulus for each part of the main surface E1, the main surface S2 and the third surface E3 in the same manner as the right foot. The sensory threshold value for each measurement location can be specified.

第１プローブ４Ａを使用した測定が終了したら、第１プローブ４Ａに換えて第２プローブ４Ｂをプローブ固定部４０に装着し、第１プローブ４Ａと同様にして、左右の足裏の母趾面Ｅ１と、母趾球面Ｅ２と、踵面Ｅ３について感覚閾値を測定する。以上により得られた測定結果を、予め収集してデータベース化してある感覚閾値と比較することにより、立姿勢を保持する能力を評価することができ、あるいは歩行ないし動的な立位動作を行う能力を評価することができる。さらに、これらの評価を総合することにより転倒の危険性を予見できることとなる。また、神経麻痺に起因する感覚閾値を定量化する指標とすることができる。 When the measurement using the first probe 4A is completed, the second probe 4B is attached to the probe fixing unit 40 in place of the first probe 4A, and in the same manner as the first probe 4A, the left and right soles E1 Then, the sensory threshold value is measured for the main sphere E2 and the heel surface E3. The ability to maintain a standing posture can be evaluated by comparing the measurement results obtained above with a sensory threshold value collected in advance and stored in a database, or the ability to perform walking or dynamic standing motion Can be evaluated. Furthermore, the risk of falls can be predicted by combining these evaluations. Moreover, it can be used as an index for quantifying the sensory threshold value resulting from nerve paralysis.

以上のように、本発明の測定装置によれば、被験者を正しい位置に起立させ、コンピュータ６のスタートボタンをオン操作するだけで、駆動制御部５１からの指令でプローブ４をプローブ駆動構造３で移動操作して足裏の感覚閾値を的確に測定できる。従って、医学的な専門知識や、生体計測に関する専門的な知識および技術を持っていない測定者であっても、感覚閾値の測定を簡便に行なえる。また、プローブ駆動構造３でプローブ４を移動させて、被験者に対して設定されたとおりのずれ刺激を正確に与えることができるので、ずれ刺激がばらつくのを一掃して感覚閾値を高い再現性で測定できる。 As described above, according to the measurement apparatus of the present invention, the probe 4 is moved by the probe drive structure 3 in response to the command from the drive control unit 51 by standing the subject at the correct position and turning on the start button of the computer 6. The sensory threshold value of the sole can be accurately measured by moving. Therefore, even a measurer who does not have medical expertise or specialized knowledge and techniques related to biological measurement can easily measure the sensory threshold. In addition, since the probe 4 is moved by the probe driving structure 3 and the displacement stimulus as set for the subject can be accurately given, the variation in the displacement stimulus is eliminated and the sensory threshold value is highly reproducible. It can be measured.

次に、足裏における感覚閾値の測定方法（以下単に測定方法と言う）の詳細を説明する。足裏における感覚閾値の測定は、足載台２に載せた足裏にプローブ４でずれ刺激を与える刺激付与過程と、被験者がずれ刺激を感じたときに入力スイッチ５を操作する感覚検知過程と、入力スイッチ５の出力信号とプローブ４の移動状況を記録部５２で記憶する記録過程とを含む。刺激付与過程においては、プローブ４をプローブ駆動構造３で足裏に沿って２方向へ個別に移動操作して足裏にずれ刺激を加える。例えば、プローブ４を前後方向と、前後方向に対して斜めに交差する状態で移動操作し、あるいはプローブ４をＸ状に移動操作して、足裏にずれ刺激を加えることができる。 Next, details of a method for measuring a sensory threshold value on the sole (hereinafter simply referred to as a measuring method) will be described. The measurement of the sensory threshold on the sole includes a stimulus applying process for applying a displacement stimulus to the sole placed on the footrest 2 with a probe 4 and a sensory detection process for operating the input switch 5 when the subject feels the displacement stimulus. And a recording process in which the recording unit 52 stores the output signal of the input switch 5 and the movement state of the probe 4. In the stimulus application process, the probe 4 is individually moved in two directions along the sole with the probe driving structure 3 to apply a displacement stimulus to the sole. For example, a displacement stimulus can be applied to the sole of the foot by moving the probe 4 in the front-rear direction and in a state of crossing the front-rear direction obliquely or by moving the probe 4 in an X shape.

より好ましくは、刺激付与過程において、プローブ４をプローブ駆動構造３で前後方向と左右方向とに個別に移動させて、足裏に直交する向きのずれ刺激を与える。 More preferably, in the stimulus applying process, the probe 4 is individually moved in the front-rear direction and the left-right direction by the probe driving structure 3 to give a deviation stimulus in a direction orthogonal to the sole.

刺激付与過程においては、足載台２の上に被験者を起立させ、被験者の体重が足裏に作用する状態でずれ刺激を与えて感覚閾値を測定する。このように、被験者の体重が足裏に作用する状態でずれ刺激を与えると、皮膚内に分布する感覚受容器に対して体重による圧力が均等に付加されて常に刺激された条件での感覚閾値の測定となる。体重による圧力付加は皮膚内の感覚受容器の感度をマスクする効果があるため、感覚が鈍くなり、体重が付加されない測定条件で計測された感覚閾値よりも大きな値が計測される。このような条件で計測された感覚閾値はまさに通常の立姿勢と同じ条件での値であり、立姿勢保持能力や転倒危険性の予見という目的に対しては最も有効なデータとなる。こうした測定はこれまでのあらゆる感覚機能測定手法、および測定機器では不可能である。 In the stimulus application process, the subject is erected on the footrest 2 and a sensory threshold is measured by applying a displacement stimulus in a state where the weight of the subject acts on the sole. In this way, when a stimulus is applied while the subject's weight is acting on the sole, the sensory threshold value under a condition in which pressure is applied uniformly to the sensory receptors distributed in the skin and the stimulus is always stimulated. It becomes measurement of. The pressure applied by the body weight has an effect of masking the sensitivity of the sensory receptor in the skin, so that the sensation becomes dull and a value larger than the sensory threshold value measured under the measurement condition in which the body weight is not added is measured. The sensory threshold value measured under such conditions is a value under the same conditions as a normal standing posture, and is the most effective data for the purpose of predicting the standing posture holding ability and the risk of falling. Such a measurement is impossible with all the conventional sensory function measurement methods and measuring instruments.

刺激付与過程においては、足裏の母趾面Ｅ１と、母趾球面Ｅ２と、踵面Ｅ３のそれぞれに、ずれ刺激を個別に与えて感覚閾値を測定する。このように、母趾面Ｅ１と、母趾球面Ｅ２と、踵面Ｅ３のそれぞれにずれ刺激を個別に与えるのは、足裏面上のこの３点は機械的刺激を感知する皮膚内の感覚受容器が高密度に分布している部位であり、感覚刺激に対する閾値もそれぞれ異なっているうえに、立姿勢保持や歩行動作においてこの３点の感覚閾値は極めて重要な意味を有しているという知見が広く認識されているからである。ただし、本装置は足裏面であればこの３点以外のどこであっても原理的には測定が可能であり、神経疾患の診断に応用する場合には、障害部位に応じたこの３点以外の足底面での測定が実施可能である。例えば、神経疾患の診断に応用する場合には、障害が予想される末梢神経が支配するこの３点以外の足底面での計測を行うことができる。 In the stimulus applying process, the sensory threshold value is measured by individually applying a displacement stimulus to each of the main heel surface E1, the heel surface E2, and the heel surface E3 of the sole. As described above, the three different points on the sole of the foot are the sensory perception in the skin that senses the mechanical stimulus, because the shift stimulus is individually applied to each of the heel surface E1, the heel surface E2, and the heel surface E3. Findings that the container is a densely distributed part, the thresholds for sensory stimuli are different, and that these three sensory thresholds are extremely important in maintaining standing posture and walking Is widely recognized. However, in principle, this device can measure anywhere other than these three points as long as it is on the back of the foot. Measurement at the bottom of the foot can be performed. For example, when applied to diagnosis of a neurological disease, measurement can be performed on the sole of the foot other than these three points that are controlled by a peripheral nerve in which a disorder is expected.

足裏にずれ刺激を与える接触部４４の物理的な性質が異なる複数種のプローブ４Ａ・４Ｂを用意しておいて、刺激付与過程において、複数種のプローブ４Ａ・４Ｂを択一的に使用して、足裏に複数種の異質のずれ刺激を与えて感覚閾値を測定する。このように、足裏に複数種の異質のずれ刺激を与えて感覚閾値を測定すると、単一のプローブ４のみで、ずれ刺激に対する感覚閾値を測定する場合に比べて、被験者の足裏の状況等に応じてずれ刺激を的確に付与することができる。例えば高齢者等で足裏皮膚の角質が極度に肥厚している場合には、摩擦係数が高いプローブを使用することで、皮膚の状態に左右されない測定結果が得られる。 A plurality of types of probes 4A and 4B having different physical properties of the contact portion 44 that gives a slip stimulus to the sole of the foot are prepared, and a plurality of types of probes 4A and 4B are alternatively used in the stimulus applying process. Then, the sensory threshold value is measured by giving different kinds of different stimulus to the sole. As described above, when the sensory threshold value is measured by applying a plurality of different types of dissimilar stimuli to the sole, the situation of the sole of the subject is compared with the case where the sensory threshold value for the dissimilar stimulus is measured using only the single probe 4. It is possible to accurately apply the displacement stimulus according to the above. For example, when the skin of the sole skin is extremely thick in an elderly person or the like, a measurement result independent of the skin condition can be obtained by using a probe having a high friction coefficient.

足裏における感覚閾値の測定は、被験者が足載台２の上に起立して、被験者の体重が足裏に作用する状態で行うのが好ましいが、その必要はない。例えば、椅子に座った被験者の足を足載台２に載せて感覚閾値の測定を行なうことができる。その場合には、足載台２に設けたベルト、あるいは押え枠などで足を動かないように保持するとよい。入力スイッチ５は、押ボタンスイッチである必要はなく、タッチスイッチや倒伏スイッチなどの他のスイッチを使用することができる。また、入力スイッチ５は手摺９に組込むことができる。 The measurement of the sensory threshold on the sole is preferably performed in a state where the subject stands on the footrest 2 and the weight of the subject acts on the sole, but it is not necessary. For example, the sensory threshold value can be measured by placing the foot of a subject sitting on a chair on the footrest 2. In that case, it is good to hold | maintain so that a leg may not be moved with the belt provided in the footrest 2, or the press frame. The input switch 5 does not need to be a push button switch, and other switches such as a touch switch and a fall switch can be used. The input switch 5 can be incorporated in the handrail 9.

上記の実施例では、プラスチック製の棒状体の平滑な上端面を接触部４４とする場合と、棒状体の上端にカーペットを貼付けて接触部４４とする場合を例示したが、実施例で説明した接触部４４には限定しない。たとえば、棒状体の上端に木片、金属片、畳表、皮革、生地、タイルなどを貼付けて接触部４４とすることができる。さらに、プローブ４をプラスチック、金属、木材で棒状に形成し、その上端面に凹凸、溝、突起群などを形成し、あるいは上端面を粗面化して接触部４４とすることができる。要は、接触部４４の形状、構造、摩擦係数、硬度などの物理的な性質が異なる多数のプローブ４を用意しておいて、測定の目的に合致するプローブ４を使用して、足裏に異質のずれ刺激を与えるとよい。 In the above embodiment, the case where the smooth upper end surface of the plastic rod-shaped body is used as the contact portion 44 and the case where the carpet is pasted on the upper end of the rod-shaped body are used as the contact portion 44 are described. The contact portion 44 is not limited. For example, a wood piece, metal piece, tatami mat, leather, fabric, tile, or the like can be attached to the upper end of the rod-shaped body to form the contact portion 44. Furthermore, the probe 4 can be formed in a rod shape with plastic, metal, and wood, and the upper end surface thereof can be formed with irregularities, grooves, protrusions, or the like, or the upper end surface can be roughened to form the contact portion 44. In short, a large number of probes 4 having different physical properties such as the shape, structure, coefficient of friction, and hardness of the contact portion 44 are prepared, and the probe 4 that matches the purpose of the measurement is used. It is advisable to give a heterogeneous displacement stimulus.

第１駆動構造１３および第２駆動構造１４のモーター２３・３３はステップモーターである必要はなく、他の形式の同期モーターを使用することができる。また、ソレノイド、電動シリンダー、空圧シリンダー、ロッドレスシリンダーなどを駆動源にして第１駆動構造１３および第２駆動構造１４を構成することができる。防振ゴム３８は、駆動ベース１６と基台１との間にも配置することができる。 The motors 23 and 33 of the first drive structure 13 and the second drive structure 14 do not need to be step motors, and other types of synchronous motors can be used. In addition, the first drive structure 13 and the second drive structure 14 can be configured using a solenoid, an electric cylinder, a pneumatic cylinder, a rodless cylinder, or the like as a drive source. The anti-vibration rubber 38 can also be disposed between the drive base 16 and the base 1.

１基台
２足載台
３プローブ駆動構造
４プローブ
５入力スイッチ
６制御装置（コンピュータ）
８接触窓
１１第１テーブル
１２第２テーブル
１３第１駆動構造
１４第２駆動構造
４０プローブ固定部
４４接触部
５１駆動制御部
５２記録部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Footrest 3 Probe drive structure 4 Probe 5 Input switch 6 Control apparatus (computer)
8 Contact window 11 1st table 12 2nd table 13 1st drive structure 14 2nd drive structure 40 Probe fixing | fixed part 44 Contact part 51 Drive control part 52 Recording part

Claims

A footrest (2) that is fixed to the base (1) and supports the sole, and a probe (4) that applies a displacement stimulus to the sole,
A probe driving structure (3) provided on the base (1) and individually moving the probe (4) in two directions along the sole;
An input switch (5) operated by the subject who has recognized the displacement stimulus;
A drive controller (51) for controlling the drive state of the probe drive structure (3);
A sensory threshold value measuring device for a sole comprising an output signal of an input switch (5) and a recording unit (52) for storing a movement state of the probe (4).

A first table (11) and a second table (12) in which the probe drive structure (3) is guided and supported so as to be reciprocally slidable back and forth and left and right;
A first drive structure (13) provided on the base (1) for reciprocating the first table (11);
A second drive structure (14) provided on the first table (11) for reciprocating the second table (12);
And a probe fixing part (40) provided on the second table (12),
The probe (4) attached to the probe fixing part (40) is individually moved in the direction of movement of the first table (11) and the direction of movement of the second table (12), so The sensory threshold value measuring device for a sole according to claim 1, wherein the sensory threshold is applied.

A contact window (8) for accommodating the probe (4) is opened in the footrest (2),
The sensory threshold value measuring device for a sole according to claim 1 or 2, wherein a contact portion (44) provided at an upper end of the probe (4) is disposed flush with an upper opening surface of the contact window (8).

The motor (23) constituting the first drive structure (13) and the motor (33) constituting the second drive structure (14) are each bracketed via an anti-vibration structure (28, 38) that blocks vibration. The sensory threshold value measuring device for a sole according to any one of claims 1 to 3, which is fixed to (27, 37).

A control device (6) for controlling the drive state of the probe drive structure (3) by controlling the motor (23) constituting the first drive structure (13) and the motor (33) constituting the second drive structure (14). 5. The sensory threshold value measuring apparatus for the sole according to claim 4, wherein the sensory threshold value is measured by automatically applying a series of displacement stimuli to measure the sensory threshold value of the sole.

A stimulus application process in which a probe (4) applies a displacement stimulus to the sole placed on the footrest (2), and a sensory detection process in which the input switch (5) is operated when the subject feels the displacement stimulus,
A recording process of storing the output signal of the input switch (5) and the movement state of the probe (4) in the recording unit (52),
Sensory threshold measurement on the sole, wherein the probe (4) is individually moved in two directions along the sole with the probe driving structure (3) to apply a displacement stimulus to the sole in the stimulus application process. Method.

7. The stimulus applying process according to claim 6, wherein in the stimulus applying process, the probe (4) is individually moved in the front-rear direction and the left-right direction by the probe drive structure (3) to give a back-and-forth shift stimulus and a left-right shift stimulus to the sole. A method for measuring the sensory threshold on the sole.

The sole according to claim 6 or 7, wherein in the stimulus application process, the subject stands on the footrest (2), and the sensory threshold value is measured by applying a displacement stimulus in a state where the weight of the subject acts on the sole. Method of sensory threshold in

9. The sensory threshold value is measured by individually applying a displacement stimulus to each of the main heel surface (E1), the heel surface (E2), and the heel surface (E3) of the sole in the stimulus application process. The measurement method of the sensory threshold value in the sole as described in any one of these.

Prepare a plurality of types of probes (4A and 4B) having different physical properties of the contact portion (44) that gives a slip stimulus to the sole,
10. The sensory threshold value is measured according to any one of claims 6 to 9, wherein a plurality of types of probes (4A and 4B) are alternatively used in the stimulus applying process to apply a plurality of types of different displacement stimuli to the sole. The measurement method of the sensory threshold value in the sole described in 2.