特開 2021-53171 支柱形状設定システム、支柱形状設定方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-53171(P2021-53171A)

(43)【公開日】2021年4月8日

(54)【発明の名称】支柱形状設定システム、支柱形状設定方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61H 1/02 20060101AFI20210312BHJP

   A61H 3/00 20060101ALI20210312BHJP

【ＦＩ】

   A61H1/02 R

   A61H3/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2019-179817(P2019-179817)

(22)【出願日】2019年9月30日

(71)【出願人】

【識別番号】591052170

【氏名又は名称】川村義肢株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002217

【氏名又は名称】特許業務法人矢野内外国特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】花岡 崇

(72)【発明者】

【氏名】石田 晃一

(72)【発明者】

【氏名】西原 克典

【テーマコード（参考）】

4C046

【Ｆターム（参考）】

4C046AA25

4C046BB08

4C046CC01

4C046DD39

4C046DD41

4C046DD43

(57)【要約】

【課題】下肢にフィットする支柱の形状を設定できる支柱形状設定システム、支柱形状設定方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】長下肢装具６０の支柱６３の形状を設定する支柱形状設定システム１であって、人の下肢８０が撮影された画像データＩを取り込む取込部１０と、画像データＩを表示する表示部２０と、ユーザからの入力を受け付ける入力部３０と、ユーザの入力部３０を介する操作に応じた処理を行う処理部５０と、を備え、処理部５０は、画像データＩを取込部１０から取得し、表示部２０に表示される画像データＩの下肢８０の輪郭に沿う輪郭線Ｌ３を入力部３０から取得し、輪郭線Ｌ３の形状を長下肢装具６０の支柱６３の形状として設定する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下肢装具の支柱の形状を設定する支柱形状設定システムであって、
人の下肢が撮影された画像データを取り込む取込部と、
前記画像データを表示する表示部と、
ユーザからの入力を受け付ける入力部と、
前記ユーザの前記入力部を介する操作に応じた処理を行う処理部と、を備え、
前記処理部は、前記画像データを前記取込部から取得し、前記表示部に表示される前記画像データの下肢の輪郭に沿う輪郭線を前記入力部から取得し、前記輪郭線の形状を下肢装具の支柱の形状として設定する、ことを特徴とする支柱形状設定システム。

【請求項2】

前記処理部は、前記画像データにおける下肢上の目印の位置を前記入力部から取得し、前記画像データ上で前記目印を設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の支柱形状設定システム。

【請求項3】

前記処理部は、前記画像データにおける下肢の長手方向に延びる中心線を前記入力部から取得し、前記画像データ上で前記中心線を設定する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の支柱形状設定システム。

【請求項4】

前記処理部は、前記輪郭線の移動方向を前記入力部から取得し、前記画像データの下肢の関節部分に近づくにつれて移動量が大きくなるように、前記輪郭線を前記移動方向に移動させる、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の支柱形状設定システム。

【請求項5】

前記取込部は、人の下肢とともにスケールが撮影された画像データを取り込み、
前記表示部は、前記画像データにおける前記スケール上に位置する複数の点同士の相対距離を表示可能であり、
前記処理部は、前記複数の点の位置、及び前記複数の点同士の相対距離を前記入力部から取得し、当該複数の点同士の相対距離の比率に合わせて前記画像データの歪を補正する、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の支柱形状設定システム。

【請求項6】

人の下肢が撮影された画像データを取り込む取込部と、前記画像データを表示する表示部と、ユーザからの入力を受け付ける入力部と、前記ユーザの前記入力部を介した操作に応じた処理を行う処理部と、を備えるコンピュータを用いて、下肢装具の支柱の形状を設定する支柱形状設定方法であって、
前記画像データを前記取込部から取得する画像データ取得工程と、
前記表示部に表示される前記画像データの下肢の輪郭に沿う輪郭線を前記入力部から取得する輪郭線取得工程と、
前記輪郭線の形状を下肢装具の支柱の形状として設定する支柱形状設定工程と、を備える、ことを特徴とする支柱形状設定方法。

【請求項7】

人の下肢が撮影された画像データを取り込む取込部と、前記画像データを表示する表示部と、ユーザからの入力を受け付ける入力部と、前記ユーザの前記入力部を介した操作に応じた処理を行う処理部と、を備えるコンピュータにおいて実行されるプログラムであって、
前記画像データを前記取込部から取得する画像データ取得工程と、
前記表示部に表示される前記画像データの下肢の輪郭に沿う輪郭線を前記入力部から取得する輪郭線取得工程と、
前記輪郭線の形状を下肢装具の支柱の形状として設定する支柱形状設定工程と、を実行する、ことを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、支柱形状設定システム、支柱形状設定方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、脳卒中等により下肢が不自由な患者の歩行補助用又はリハビリテーション用の器具として、膝関節や足関節をサポートする下肢装具が一般的に利用されている。代表的な下肢装具の一つである長下肢装具は、大腿部より足底に及ぶ構造をもち、膝関節及び足関節をサポートするものである。例えば、特許文献１に記載の如くである。

【0003】

特許文献１に記載の長下肢装具は、足底を載せる部分である足載置部と、大腿に固定される大腿固定部（大腿支持部）と、下腿に固定される下腿固定部（下腿支持部）と、大腿固定部と下腿固定部を連結する支柱（上側支柱）と、足載置部と下腿固定部を連結する支柱（下側支柱）を備える。特許文献１に記載の如く、下肢装具は、一般的に、当該下肢装具を使用する患者の体格に合わせてオーダーメイドで製作される。

【0004】

下肢装具のオーダーメイドは、義肢装具の装着部位の採寸及び採型、義肢装具の製作、義肢装具の身体への適合を行う専門家である義肢装具士等の有資格者によって行われる。例えば、長下肢装具のオーダーメイドにおいて、義肢装具士は、患者の下肢の採寸及び採型を行い、下肢の形状に合わせて支柱を製作する。患者は、下肢の採寸及び採型のために、下肢全体を載せることができる大きさの紙の上に長座位又は背臥位で下肢を載せる。そして、義肢装具士は、患者の身体状況の確認（筋力・各関節の可動域、予後予測等）を行い、立位を想定した肢位にて患者の下肢の輪郭に沿ってマーカーで輪郭線を描く。更に、義肢装具士は、メジャーで下肢の寸法（下肢の長さや周径等）を測定する。なお、患者の身体状況によっては、長座位又は背臥位ではなく立位で測定する場合もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５−２１７１２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、義肢装具士は、支柱を製作する際に、紙に描かれた輪郭線に対して支柱の形状を合わせるだけであるため、実際の下肢に対してどのように支柱が適合するかをイメージすることが難しかった。また、輪郭線を描く際に、紙に対するマーカーの角度が一定でないことがあるため、実際の下肢の形状に対する輪郭線の誤差が生じやすかった。その結果、下肢に支柱をフィットさせられないことがあった。

【0007】

そこで、本発明は、以上に示したかかる課題に鑑み、下肢にフィットする支柱の形状を設定できる支柱形状設定システム、支柱形状設定方法及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0009】

即ち、本発明においては、下肢装具の支柱の形状を設定する支柱形状設定システムであって、
人の下肢が撮影された画像データを取り込む取込部と、
前記画像データを表示する表示部と、
ユーザからの入力を受け付ける入力部と、
前記ユーザの前記入力部を介する操作に応じた処理を行う処理部と、を備え、
前記処理部は、画像データを前記取込部から取得し、前記表示部に表示される前記画像データの下肢の輪郭に沿う輪郭線を前記入力部から取得し、前記輪郭線の形状を下肢装具の支柱の形状として設定するものである。

【0010】

また、本発明においては、前記処理部は、前記画像データにおける下肢上の目印の位置を前記入力部から取得し、前記画像データ上で前記目印を設定するものであってもよい。

【0011】

また、本発明においては、前記処理部は、前記画像データにおける下肢の長手方向に延びる中心線を前記入力部から取得し、前記画像データ上で前記中心線を設定するものであってもよい。

【0012】

また、本発明においては、前記処理部は、前記輪郭線の移動方向を前記入力部から取得し、前記画像データの下肢の関節部分に近づくにつれて移動量が大きくなるように、前記輪郭線を前記移動方向に移動させるものであってもよい。

【0013】

また、本発明においては、前記取込部は、人の下肢とともにスケールが撮影された画像データを取り込み、
前記表示部は、前記画像データにおける前記スケール上に位置する複数の点同士の相対距離を表示可能であり、
前記処理部は、前記複数の点の位置、及び前記複数の点同士の相対距離を前記入力部から取得し、当該複数の点同士の相対距離の比率に合わせて前記画像データの歪を補正するものであってもよい。

【0014】

また、本発明においては、人の下肢が撮影された画像データを取り込む取込部と、前記画像データを表示する表示部と、ユーザからの入力を受け付ける入力部と、前記ユーザの前記入力部を介した操作に応じた処理を行う処理部と、を備えるコンピュータを用いて、下肢装具の支柱の形状を設定する支柱形状設定方法であって、
前記画像データを前記取込部から取得する画像データ取得工程と、
前記表示部に表示される前記画像データの下肢の輪郭に沿う輪郭線を前記入力部から取得する輪郭線取得工程と、
前記輪郭線の形状を下肢装具の支柱の形状として設定する支柱形状設定工程と、を備えるものであってもよい。

【0015】

また、本発明においては、人の下肢が撮影された画像データを取り込む取込部と、前記画像データを表示する表示部と、ユーザからの入力を受け付ける入力部と、前記ユーザの前記入力部を介した操作に応じた処理を行う処理部と、を備えるコンピュータにおいて実行されるプログラムであって、
前記画像データを前記取込部から取得する画像データ取得工程と、
前記表示部に表示される前記画像データの下肢の輪郭に沿う輪郭線を前記入力部から取得する輪郭線取得工程と、
前記輪郭線の形状を下肢装具の支柱の形状として設定する支柱形状設定工程と、を実行するものであってもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

【0017】

本発明においては、下肢にフィットする支柱の形状を設定できる。また、目印の位置を支柱の形状の設定における基準位置として用いることによって、正確に支柱の形状を設定できる。また、中心線を支柱の形状の設定における基準線として用いることによって、正確に支柱の形状を設定できる。また、下肢装具を使用する際の下肢の関節部分の湾曲を見越して、当該下肢の湾曲にフィットするように支柱の形状を設定できる。また、画像データの歪みが補正されるため、正確に支柱の形状を設定できる。また、支柱の形状がデータとして保存されるため、オーダーメイドで製作されるにもかかわらず、支柱の複製が簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る支柱形状設定システムの構成を示す図。

【図2】支柱を備える長下肢装具を示す図。

【図3】支柱形状設定方法が備える工程を示す図。

【図4】メインフォームを示す図。

【図5】イメージフォームを示す図、（ａ）「回転」タブが表示された状態のイメージフォームを示す図、（ｂ）「ライン回転」タブを示す図。

【図6】簡易の方法における表示フォームを示す図。

【図7】通常の方法における表示フォームを示す図。

【図8】中心線を設定する状況を示す図、（ａ）トレースフォームを示す図、（ｂ）表示フォームを示す図。

【図9】輪郭線を設定する状況を示す図、（ａ）トレースフォームを示す図、（ｂ）表示フォームを示す図。

【図10】輪郭線をトレースオフセットする状況を示す図。

【図11】輪郭線を調整する状況を示す図、（ａ）トレースフォームを示す図、（ｂ）表示フォームを示す図。

【図12】支柱の最終イメージを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

次に、発明の実施形態を説明する。

【0020】

まず、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る支柱形状設定システム１について説明する。
支柱形状設定システム１は、下肢装具の支柱の形状を設定するシステムである。支柱形状設定システム１は、下肢装具の支柱の形状を設定するためのアプリケーションソフトウェア（以下、「支柱形状設定ソフトウェア」と記す）を実行可能に構成され、取込部１０、表示部２０、入力部３０、記憶部４０、処理部５０を備える。支柱形状設定ソフトウェアは、プログラム、及び多数の画像データ等から構成される。

【0021】

例えば、支柱形状設定システム１は、取込部１０、表示部２０、入力部３０、記憶部４０、処理部５０を有するパーソナルコンピュータ２から構成されるが、これに限定するものではなく、取込部１０、表示部２０、入力部３０、記憶部４０、処理部５０を有するタブレット型コンピュータ等で構成されてもよい。また、支柱形状設定システム１は、記憶部４０、処理部５０がクラウド上に設けられるクラウドシステムで構成されてもよい。
また、本実施形態では、下肢装具は、長下肢装具６０（図２参照）であるが、これに限定するものではなく、下肢の形状に合わせて支柱の形状が設定される短下肢装具等であってもよい。更に、本発明の技術的思想は、身体の形状に合わせて支柱の形状が設定される装具に適用できる。例えば、身体の形状に合わせて支柱の形状が設定される装具は、体幹装具、上肢装具、指装具等である。

【0022】

取込部１０は、人の下肢が撮影された画像データを取り込み可能に構成されている。取込部１０は、処理部５０と電気的に接続されており、取り込んだ画像データが処理部５０によって画像処理される。なお、取込部１０は、ＵＳＢインターフェース、有線ＬＡＮインターフェース、無線ＬＡＮインターフェース等によって実現可能である。
例えば、ＵＳＢインターフェースが用いられる場合、取込部１０は、下肢を撮影したデジタルカメラに接続して、当該デジタルカメラから画像データを取り込む。
また、有線ＬＡＮインターフェース又は無線ＬＡＮインターフェースが用いられる場合、取込部１０は、有線又は無線で通信ネットワークに接続して、当該通信ネットワークを介して画像データを取り込む。

【0023】

表示部２０は、画像データ、文字、図形等の種々の情報を表示可能に構成されている。表示部２０は、処理部５０と電気的に接続されており、処理部５０の出力結果を表示する。なお、表示部２０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等によって実現可能である。

【0024】

入力部３０は、ユーザからの入力を受け付け可能に構成されている。入力部３０は、処理部５０と電気的に接続されており、ユーザから入力部３０に入力された情報に基づいて、処理部５０が所定の処理を行うこととなる。なお、入力部３０は、マウス、キーボード、タッチパネル等によって実現可能である。

【0025】

記憶部４０は、種々のデータを記憶可能に構成されている。記憶部４０には、支柱形状設定ソフトウェアのプログラムが格納されている。記憶部４０は、処理部５０と電気的に接続されており、記憶部４０に格納されたプログラムに基づいて、処理部５０が所定の処理を行うこととなる。なお、記憶部４０は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、半導体メモリ等によって実現可能である。

【0026】

処理部５０は、記憶部４０に格納された支柱形状設定ソフトウェアのプログラムに基づいて、ユーザの入力部３０を介する操作に応じた処理を実行可能に構成されている。

【0027】

以上のように構成された支柱形状設定システム１において、支柱形状設定ソフトウェアのプログラムが実行されると、表示部２０に支柱形状設定システム１のグラフィカルユーザインタフェース（以下、「ＧＵＩ」と記す）が表示される。支柱形状設定システム１のＧＵＩ上には、複数のボタンやチェックボックス等が配置されており、当該ＧＵＩをユーザが入力部３０を介して操作し、支柱の形状を設定する。
なお、本発明において、ＧＵＩの「操作」とは、マウスによるクリック、及びタッチパネルへのタッチ等を意味する。

【0028】

次に、図２を用いて、長下肢装具６０の構成について説明する。

【0029】

長下肢装具６０は、大腿支持部６１、下腿支持部６２、支柱６３、膝部連結部材６４、足部連結部材６５を有する。

【0030】

大腿支持部６１は、大腿を支持する部材である。例えば、大腿支持部６１は、大腿に巻かれて固定される大腿カフである。なお、大腿支持部６１には、必要に応じて大腿の前面又は後面を半周する半月６６ａが設けられる。

【0031】

下腿支持部６２は、下腿を支持する部材である。例えば、下腿支持部６２は、下腿に巻かれて固定される下腿カフである。なお、下腿支持部６２には、必要に応じて下腿の前面又は後面を半周する半月６６ｂが設けられる。

【0032】

支柱６３は、大腿支持部６１及び下腿支持部６２を支持する部材である。支柱６３は、柱状部材からなり、長下肢装具６０の使用者の体重を支持するとともに、下肢の変形を矯正又は予防する。例えば、支柱６３は、金属製部材、樹脂製部材、カーボン製部材等が用いられる。支柱６３は、足外側及び足内側の両方に設けられる両側支柱であるが、足外側又は足内側のいずれか一方に設けられる片側支柱としてもよい。
支柱６３は、上側支柱６３ａと下側支柱６３ｂを有する。上側支柱６３ａは、大腿支持部６１を支持する。また、下側支柱６３ｂは、下腿支持部６２を支持する。
上側支柱６３ａ及び下側支柱６３ｂは、大腿及び下腿に沿うような形状でオーダーメイドされる。

【0033】

膝部連結部材６４は、上側支柱６３ａと下側支柱６３ｂを連結する部材である。例えば、膝部連結部材６４は、膝継手である。膝部連結部材６４は、上側支柱６３ａと下側支柱６３ｂを保持し、膝関節の回転、即ち膝関節の屈曲及び伸展を可能にする。

【0034】

足部連結部材６５は、下側支柱６３ｂと靴型装具６７等の足部を連結する部材である。例えば、足部連結部材６５は、あぶみである。足部連結部材６５は、下側支柱６３ｂと靴型装具６７等の足部を保持し、足関節の回転、即ち足関節の底屈及び背屈を可能にする。

【0035】

次に、図３から図１２を用いて、処理部５０による処理を説明する。なお、下肢の寸法（下肢の長さや周径値等）は、測定済みであるものとする。

【0036】

図３に示すように、本発明の一実施形態に係る支柱形状設定方法は、画像データ取得工程Ｋ１、輪郭線取得工程Ｋ２、支柱形状設定工程Ｋ３を備える。支柱形状設定ソフトウェアのプログラムは、画像データ取得工程Ｋ１、輪郭線取得工程Ｋ２、支柱形状設定工程Ｋ３を実行する。

【0037】

なお、図６及び図７に示すように、画像データＩには、長座位又は背臥位の状態の人（例えば患者）の下肢８０とともに、スケール７０が撮影されている。

【0038】

スケール７０は、当該スケール７０上に位置する複数の点同士の相対距離を示すものである。例えば、スケール７０は、下肢８０の長手方向と平行な直線定規７０ａ・７０ｂと、直線定規７０ａ・７０ｂに対して直交する直線定規７０ｃにより構成される。直線定規７０ａ・７０ｂは、下肢８０の足外側及び足内側に隣接して各々配置されている。直線定規７０ｃは、下肢８０の踵の下側に隣接して配置されている。
直線定規７０ｃによって、直線定規７０ａ・７０ｂ間の相対距離が測定可能である。また、直線定規７０ｃから所定の距離だけ離間して位置する直線定規７０ａ上の点と、直線定規７０ｃから当該所定の距離だけ離間して位置する直線定規７０ｂ上の点の２点間の相対距離は、全て同一となる。

【0039】

表示部２０は、スケール７０が撮影された画像データＩを表示する。即ち、表示部２０は、画像データＩにおけるスケール７０上に位置する複数の点同士の相対距離を表示可能である。

【0040】

（画像データ取得工程Ｋ１）
図４に示すように、処理部５０は、支柱形状設定ソフトウェアを起動するための操作がユーザによって入力部３０に入力されると、表示部２０にメインフォーム１００を表示させる。
例えば、メインフォーム１００には、「イメージ」ボタン１０１、「トレース」ボタン１０２、「支柱」ボタン１０３が配置されている。

【0041】

「イメージ」ボタン１０１は、機能を「画像データＩの取り込み、及び調整」に切り替えるためのボタンである。「トレース」ボタン１０２は、機能を「輪郭線Ｌ３（図９参照）の設定、及び調整」に切り替えるためのボタンである。「支柱」ボタン１０３は、機能を「支柱６３の設計、及び印刷」に切り替えるためのボタンである。

【0042】

図５に示すように、処理部５０は、メインフォーム１００（図４参照）の「イメージ」ボタン１０１を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、表示部２０においてイメージフォーム１１０を表示する。
例えば、イメージフォーム１１０には「インポート」メニュー１１１、「画像データ」表示領域１１２、「回転」タブ１１３、「ライン回転」タブ１１４、「ボックス」チェックボックス１１５、「垂直ピッチ」テキストボックス１１６、「水平距離」テキストボックス１１７、「画像出力」ボタン１１８が配置されている。「回転」タブ１１３には、「スライダー」バー１１３ａ、「＋」ボタン１１３ｂ、「−」ボタン１１３ｃ、「角度」テキストボックス１１３ｄ、「リセット」テキストボックス１１３ｅが配置されている。「ライン回転」タブ１１４には、「垂直」ボタン１１４ａ、「水平」ボタン１１４ｂが配置されている。

【0043】

「インポート」メニュー１１１は、取込部１０から取り込まれた画像データＩを選択するためのメニューである。

【0044】

「回転」タブ１１３は、「スライダー」バー１１３ａ、「＋」ボタン１１３ｂ、「−」ボタン１１３ｃ、「角度」テキストボックス１１３ｄ、「リセット」テキストボックス１１３ｅを表示するためのタブである。「スライダー」バー１１３ａは、画像データＩを回転させるためのバーである。「＋」ボタン１１３ｂ及び「−」ボタン１１３ｃは、画像データＩを回転させるためのボタンである。「角度」テキストボックス１１３ｄは、「＋」ボタン１１３ｂ及び「−」ボタン１１３ｃが１回選択される毎の画像データＩの回転角度を表示するためのテキストボックスである。

【0045】

「ライン回転」タブ１１４は、「垂直」ボタン１１４ａ及び「水平」ボタン１１４ｂを表示させるためのタブである。「垂直」ボタン１１４ａは、画像データＩ上で指定される２個の点（図示しない）を結ぶ線が垂直になるように画像データＩを回転させるためのボタンである。「水平」ボタン１１４ｂは、画像データＩ上で指定される２個の点を結ぶ線が水平になるように画像データＩを回転させるためのボタンである。

【0046】

「ボックス」チェックボックス１１５は、後述する簡易の方法を用いる際にチェックされるチェックボックスである。「垂直ピッチ」テキストボックス１１６は、垂直方向の点Ｐ１（図６及び図７参照）の間隔を入力するためのテキストボックスである。「水平距離」テキストボックス１１７は、水平方向の点Ｐ１の間隔を入力するためのテキストボックスである。「画像出力」ボタン１１８は、「輪郭線Ｌ３（図９参照）の設定、及び調整」機能で用いる画像データＩを出力するためのボタンである。

【0047】

画像データ取得工程Ｋ１は、簡易の方法と通常の方法を有する。

【0048】

まず、図５及び図６を用いて、簡易の方法について説明する。なお、以下では、処理部５０が表示部２０に表示フォーム１６０を表示させているものとして説明する。表示フォーム１６０には、画像データＩ等が表示される。

【0049】

簡易な方法では、まず、処理部５０は、「インポート」メニュー１１１を選択し、画像データＩを選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、選択された画像データＩを読み込む。

【0050】

次に、処理部５０は、「スライダー」バー１１３ａ、「＋」ボタン１１３ｂ、「−」ボタン１１３ｃによって画像データＩを回転する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、操作に合わせて画像データＩを回転させる。
また、処理部５０は、画像データＩ上で２個の点（図示しない）が指定され、「垂直」ボタン１１４ａ及び「水平」ボタン１１４ｂによって画像データＩを回転する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、２点を結ぶ線が垂直又は水平になるように画像データＩを回転させる。

【0051】

次に、「ボックス」チェックボックス１１５のチェックを入れる操作がユーザによって入力部３０に入力される。そして、処理部５０は、画像データＩ上で４個の点Ｐ１が指定される操作がユーザによって入力部３０に入力されると、当該４個の点Ｐ１の位置を入力部３０から取得する。４個の点Ｐ１を指定する操作において、当該４個の点Ｐ１は、直線定規７０ａ・７０ｂ上で各々２個ずつ指定される。また、指定される４個の点Ｐ１のうち下肢８０を介して互いに対向する２個の点Ｐ１は、直線定規７０ｃからの距離が各々同一となるように指定される。

【0052】

次に、処理部５０は、画像データＩにおける下肢８０上の目印Ｍの位置を指定する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、当該目印Ｍの位置を入力部３０から取得し、画像データＩ上で目印Ｍを設定する。
目印Ｍは、長下肢装具６０の製作において基準となる位置に設けられる。例えば、目印Ｍの位置は、下肢８０の骨や長下肢装具６０の製作に必要な位置であり、大転子、膝蓋骨、腓骨頭、外果等に設定される。

【0053】

次に、同一のスケール７０（直線定規７０ａ又は直線定規７０ｂ）上に位置する２個の点Ｐ１の間隔（相対距離）を、「垂直ピッチ」テキストボックス１１６より指定する操作がユーザによって入力部３０に入力される。また、下肢８０を介して互いに対向する２個の点Ｐ１の間隔（相対距離）を、「水平距離」テキストボックス１１７より指定する操作がユーザによって入力部３０に入力される。そして、処理部５０は、指定された点Ｐ１の間隔、即ち４個の点Ｐ１同士の相対距離を入力部３０から取得する。
処理部５０は、「画像出力」ボタン１１８を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、４個の点Ｐ１同士の相対距離の比率に合わせて画像データＩの歪を補正し、４個の点Ｐ１を結んで形成される矩形状の領域を出力する。

【0054】

次に、図５及び図７を用いて、通常の方法について説明する。なお、簡易な方法と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。

【0055】

通常の方法は、画像データＩの読み込み、及び画像データＩの回転について、簡易の方法と同様である。画像データＩの読み込み、及び画像データＩの回転が行われた後に、「ボックス」チェックボックス１１５のチェックを外す操作がユーザによって入力部３０に入力される。次に、処理部５０は、画像データＩ上で複数の点Ｐ１が指定される操作がユーザによって入力部３０に入力されると、当該複数の点Ｐ１の位置を入力部３０から取得する。複数の点Ｐ１を指定する操作において、当該複数の点Ｐ１は、直線定規７０ａ・７０ｂ上で各々所定のピッチ（相対距離）で指定される。また、下肢８０を介して互いに対向する２個の点Ｐ１は、直線定規７０ｃからの距離が各々同一となるように指定される。

【0056】

更に、処理部５０は、指定された点Ｐ１に隣接するベクトル点Ｐ２を設定する。ベクトル点Ｐ２は、下肢８０から離間する側に各々配置される。また、下肢８０を介して互いに対向する点Ｐ１を結ぶ線である水平線Ｌ１が各々設定される。処理部５０は、ベクトル点Ｐ２を移動させる操作がユーザによって入力部３０に入力されると、水平線Ｌ１の曲がり方を変更させる。例えば、ベクトル点Ｐ２が下方に移動されることによって、水平線Ｌ１は、点Ｐ１を支点として当該水平線Ｌ１の中央部が上方に移動するように曲げられる（図７における二点鎖線参照）。水平線Ｌ１の曲がり方は、下肢８０を撮影したカメラのレンズ収差に合わせて指定される。

【0057】

次に行われる目印Ｍの設定は、簡易の方法と同様である。目印Ｍの設定が行われた後に、直線定規７０ａ・７０ｂ上の点Ｐ１のピッチ（相対距離）を、「垂直ピッチ」テキストボックス１１６より指定する操作がユーザによって入力部３０に入力される。また、下肢８０を介して互いに対向する２個の点Ｐ１の間隔（相対距離）を、「水平距離」テキストボックス１１７より指定する操作がユーザによって入力部３０に入力される。そして、処理部５０は、指定された点Ｐ１の間隔、即ち複数の点Ｐ１同士の相対距離を入力部３０から取得する。
処理部５０は、「画像出力」ボタン１１８を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、複数の点Ｐ１同士の相対距離の比率に合わせて画像データＩの歪を補正する。更に、処理部５０は、水平線Ｌ１が直線になるように画像データＩを補正して、指定された複数の点Ｐ１における、上端の２個の点Ｐ１と下端の２個の点Ｐ１を結んで形成される矩形状の領域を出力する。

【0058】

このような本発明における支柱形状設定システム１によれば、パースペクティブやレンズ収差に起因して生じる画像データＩの歪みが補正される。従って、歪みが補正された画像データＩの下肢８０の輪郭に沿う輪郭線Ｌ３（図９参照）の形状を、支柱６３の形状として用いることによって、正確に支柱６３の形状を設定できる。

【0059】

（輪郭線取得工程Ｋ２）
図８に示すように、処理部５０は、メインフォーム１００（図４参照）の「トレース」ボタン１０２を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、表示部２０においてトレースフォーム１２０を表示する。
例えば、トレースフォーム１２０には、「中心線」ボタン１２１、「トレース」ボタン１３１、「調整」ボタン１４１、「中心線計算」ボタン１２２が配置されている。

【0060】

「中心線」ボタン１２１は、画像データＩ上で中心線Ｌ２を設定可能な状態とするためのボタンである。「トレース」ボタン１３１は、画像データＩ上で輪郭線Ｌ３（図９参照）を設定可能な状態とするためのボタンである。「調整」ボタン１４１は、輪郭線Ｌ３を調整可能な状態とするためのボタンである。「中心線計算」ボタン１２２は、中心線Ｌ２が垂直になるように画像データＩを回転させるためのボタンである。

【0061】

輪郭線取得工程Ｋ２では、まず、中心線Ｌ２の設定が行われる。
中心線Ｌ２の設定では、「中心線」ボタン１２１を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力される。次に、処理部５０は、画像データＩ上で２個の点Ｐ３が指定される操作がユーザによって入力部３０に入力されると、当該２個の点Ｐ３を結ぶ線を中心線Ｌ２として設定する。２個の点Ｐ３は、中心線Ｌ２が下肢８０の長手方向に延びるように指定される。
ここで、処理部５０は、画像データＩにおける２個の点Ｐ３を入力部３０から取得している。即ち、処理部５０は、中心線Ｌ２を入力部３０から取得している。

【0062】

中心線Ｌ２は、下肢８０が採寸される際の寸法（上述の下肢８０の長さや周径値等）の基準線と一致するように設定される。例えば、大腿部の中央部と、外踝と内踝の中央部を結ぶ線を寸法の基準線として下肢８０が採寸される場合、大腿部の中央部に位置する点Ｐ３と、外踝と内踝の中央部に位置する点Ｐ３が指定される。

【0063】

なお、処理部５０は、「中心線計算」ボタン１２２を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、中心線Ｌ２が垂直になるように画像データＩを回転させる。また、処理部５０は、「スライダー」バー１２３、「＋」ボタン１２４、「−」ボタン１２５を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、操作に合わせて画像データＩを回転させる。

【0064】

このような本発明における支柱形状設定システム１によれば、中心線Ｌ２が支柱６３の形状の設定における基準線となる。従って、採寸した下肢８０の寸法の基準線と、支柱６３の形状の設定における基準線を一致させることによって、採寸した下肢８０の寸法を、輪郭線Ｌ３（図９参照）の寸法に反映させることができる。これにより、正確に支柱６３の形状を設定できる。

【0065】

図９に示すように、処理部５０は、トレースフォーム１２０の「トレース」ボタン１３１を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、画像データＩ上で下肢８０の輪郭線Ｌ３を入力可能な状態とする。
例えば、トレースフォーム１２０には、「保存」チェックボックス１３２、「設定」ボタン１３３、「リセット」ボタン１３４、「オフセット」チェックボックス１３５が配置されている。

【0066】

「保存」チェックボックス１３２は、輪郭線Ｌ３を保存可能な状態とするためのチェックボックスである。「設定」ボタン１３３は、輪郭線Ｌ３を保存するためのボタンである。「リセット」ボタン１３４は、直前に保存された輪郭線Ｌ３に戻すためのボタンである。「オフセット」チェックボックス１３５は、トレースオフセット可能な状態とするためのチェックボックスである。トレースオフセットとは、指定された２点間の範囲で、当該範囲の指定部分に近づくにつれて移動量が大きくなるように、輪郭線Ｌ３を任意の移動方向に移動させることである。

【0067】

輪郭線Ｌ３の設定では、まず、下肢８０の輪郭に沿う輪郭線Ｌ３を指定する操作がユーザによって入力部３０に入力される。処理部５０は、入力された輪郭線Ｌ３を入力部３０から取得する。例えば、下肢８０の輪郭に沿って点（図示しない）が指定され、当該点を結ぶ線が輪郭線Ｌ３となる。
処理部５０は、「保存」チェックボックス１３２のチェックを入れる操作がユーザによって入力部３０に入力されると、輪郭線Ｌ３を保存可能な状態とする。そして、処理部５０は、「設定」ボタン１３３を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、記憶部４０に輪郭線Ｌ３を保存する。
処理部５０は、保存された輪郭線Ｌ３が調整等で修正される場合、表示部２０に修正前の輪郭線Ｌ３を破線Ｌ４（図１０参照）として表示可能である。これにより、修正前の輪郭線Ｌ３と比較して、どれぐらい修正したかをユーザが確認しながら輪郭線Ｌ３を設定できる。

【0068】

このような本発明における支柱形状設定システム１、支柱形状設定方法及びプログラムによれば、画像データＩの下肢８０の輪郭に沿う輪郭線Ｌ３の形状が支柱６３の形状に用いられる。従って、患者の下肢８０にフィットする支柱６３の形状を設定できる。

【0069】

図１０に示すように、処理部５０は、「オフセット」チェックボックス１３５（図９参照）のチェックを入れる操作がユーザによって入力部３０に入力されると、トレースオフセット可能な状態とする。

【0070】

次に、処理部５０は、トレースオフセットの移動方向と、トレースオフセットする範囲の上端と下端の点Ｐ４と、点Ｐ４の間の点Ｐ５を指定する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、当該移動方向と点Ｐ４の位置と点Ｐ５の位置を入力部３０から取得し、トレースオフセットする。
例えば、処理部５０は、大転子の位置と外踝の位置に点Ｐ４が指定され、膝関節部分の位置に点Ｐ５が指定されると、画像データＩの下肢８０の膝関節部分に近づくにつれて移動量が大きくなるように、輪郭線Ｌ３を移動方向に移動させることができる。なお、処理部５０は、トレースオフセットする前の輪郭線Ｌ３を破線Ｌ４として表示可能である。

【0071】

このような本発明における支柱形状設定システム１によれば、患者が立位となった時の下肢８０の湾曲を見越して、当該下肢８０の湾曲にフィットするように輪郭線Ｌ３がトレースオフセットされる。従って、例えばＸ脚やＯ脚の患者の下肢８０にフィットするように支柱６３の形状を設定できる。また、下肢８０の湾曲を矯正するように輪郭線Ｌ３をトレースオフセットすることもできる。例えばＸ脚やＯ脚の患者の下肢８０の湾曲を矯正するように支柱６３の形状を設定することができる。
また、紙に描かれた輪郭線を描き直すよりも容易に、画像データＩ上でトレースオフセットができる。

【0072】

図１１に示すように、処理部５０は、トレースフォーム１２０の「調整」ボタン１４１を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、輪郭線Ｌ３を調整可能な状態とする。
例えば、トレースフォーム１２０には、「調整箇所」リスト１４２、「計算」ボタン１４３、「セット」ボタン１４４が配置されている。

【0073】

「調整箇所」リスト１４２は、調整箇所の寸法の現在値を表示するとともに、寸法の調整後の指示値を入力するためのリストである。「計算」ボタン１４３は、指示値が反映された輪郭線Ｌ３を表示するためのボタンである。「セット」ボタン１４４は、指示値が反映された輪郭線Ｌ３を保存するためのボタンである。

【0074】

輪郭線Ｌ３の調整では、まず、調整箇所を調整線Ｌ５として指定する操作がユーザによって入力部３０に入力される。調整線Ｌ５は、水平又は斜めの線であり、例えば目印Ｍの位置を通過するように指定される。次に、処理部５０は、指定された調整箇所の現在値の表示列１４２ａ、及び指示値の入力列１４２ｂを「調整箇所」リスト１４２に表示する。そして、処理部５０は、入力列１４２ｂより指示値を指定し、「計算」ボタン１４３を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、表示部２０に指示値が反映された輪郭線Ｌ３を表示させる。処理部５０は、「セット」ボタン１４４を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、記憶部４０に輪郭線Ｌ３を保存する。

【0075】

例えば、「調整箇所」リスト１４２において調整される寸法は、調整線Ｌ５の位置における高さ、幅（調整線Ｌ５の長さ）、周径値（調整線Ｌ５の長さに対する円周の長さ）である。幅及び周径値は、一方が指定されると、処理部５０が自動的に他方を計算するように構成される。
また、指定される指示値は、上述の測定された寸法（下肢８０の長さや周径値等）である。例えば、大腿支持部６１及び下腿支持部６２に支持された状態の下肢８０の寸法となるように調整線Ｌ５を調整するため、メジャー等で縛られた状態の下肢８０の寸法が測定され、当該寸法が指示値として指定される。
また、下肢８０の腫れ等により寸法が大きくなることが予測される場合、寸法の予測値が指示値として指定される。

【0076】

このような本発明における支柱形状設定システム１によれば、目印Ｍの位置が支柱６３の形状の設定における基準位置となる。従って、目印Ｍの位置を基準位置として用いることによって、正確に支柱６３の形状を設定できる。

【0077】

なお、処理部５０は、トレースフォーム１２０の「パス」ボタン１５０を選択し、画像データＩ上で２個の点（図示しない）を指定する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、指定された２点間の距離を表示可能である。

【0078】

（支柱形状設定工程Ｋ３）
処理部５０は、メインフォーム１００（図４参照）の「支柱」ボタン１０３を選択する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、支柱設計フォーム（図示しない）を表示する。図１２に示すように、処理部５０は、支柱設計フォームにおいて支柱設計を行う操作、及び印刷を指示する操作がユーザによって入力部３０に入力されると、プリンタ等の出力部（図示しない）より支柱６３の最終イメージを印刷する。
支柱設計では、支柱６３の下肢８０からの離間距離が設定される。そして、処理部５０は、離間距離だけ輪郭線Ｌ３を移動させて、最終イメージにおける支柱６３を示すイメージ線Ｍ６３（上側支柱６３ａを示すイメージ線Ｍ６３ａ、及び下側支柱６３ｂを示すイメージ線Ｍ６３ｂ）として寸法とともに印刷する。即ち、処理部５０は、輪郭線Ｌ３の形状を支柱６３の形状として設定している。
なお、支柱設計では、大腿支持部６１、下腿支持部６２、膝部連結部材６４、足部連結部材６５の位置に関する設定値が設定され、設定された設定値は、最終イメージに反映される。

【0079】

このような本発明における支柱形状設定システム１によれば、輪郭線Ｌ３の修正が必要な場合、紙に描かれた輪郭線Ｌ３を描き直すよりも容易に、表示部２０上で輪郭線Ｌ３を修正できる。従って、効率よく支柱６３の形状を設定できる。

【0080】

また、このような本発明における支柱形状設定システム１によれば、複数のパーソナルコンピュータ２及びタブレット型コンピュータで同じ情報を表示させた場合、複数のユーザが意見を交換しながら、支柱６３の形状を設計できる。例えば、支柱６３の設計現場と、患者がいる現場で、同じ情報を表示させて、各現場にいるユーザが意見を交換しながら支柱６３の形状を設計できる。従って、複数のユーザの意見を反映させて、患者の下肢８０にフィットする形状の支柱６３を設定できる。

【0081】

上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。更に種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲に記載の均等の意味、及び範囲内のすべての変更を含む。

【符号の説明】

【0082】

１ 支柱形状設定システム
１０ 取込部
２０ 表示部
３０ 入力部
５０ 処理部
６０ 長下肢装具（下肢装具）
６３ 支柱
６３ａ 上側支柱
６３ｂ 下側支柱
７０ スケール
７０ａ 直線定規
７０ｂ 直線定規
７０ｃ 直線定規
８０ 下肢
Ｉ 画像データ
Ｋ１ 画像データ取得工程
Ｋ２ 輪郭線取得工程
Ｋ３ 支柱形状設定工程
Ｌ２ 中心線
Ｌ３ 輪郭線
Ｍ 目印

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】