JP7493015B2 - 人体模型 - Google Patents

Description

本発明は、人体模型、特に人体の関節模型であって、壁に掛けて使用したり、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなどの電子端末機器を用いて画面に表示して使用できるものに関する。

按摩マッサージ指圧師、整形外科医等が患者を問診する際、「しゃがむと膝が痛い」のように「どのように動かしたとき」に「どこが痛い」というように患者から訴えられることが普通である。これを正しく考察して患者に説明するには、関節の中の動きを分かり易く再現する模型があると都合がよい。

しかし、従来の人体模型は関節が固定されているか、単につながっているだけのものがほとんどであり、このような人体模型では、患者が訴えるような関節を動かしたときの痛みを説明することはできない。

特開2007-272115号公報

上記のような従来の人体模型の欠点に鑑み、本発明は、関節の中で何が起こっているのかを分かり易く説明できる人体模型、特に関節の詰まりを再現できる人体模型を提供することを目的とする。

本発明の一局面によれば、互いに対向して関節を構成する１対の骨の一方の骨の端部を模した第一の部材と、他方の骨の端部を模した第二の部材とを少なくも備え、第二の部材を、第一の部材側の端部で回動可能に配置するとともに、第一の部材に対して摺動可能とすることにより、第一の部材に対して近接及び離隔できるようにして、関節の詰りを説明できるようにした人体模型が提供される。

ここで、「回動」には、二次元空間における軸回りの正逆方向の回転の他、ボールジョイントのような三次元空間における自由回転またはスイベル回転も含む。

また、第一の部材及び第二の部材は、上記１対の骨の関節を構成する部分を少なくとも備えていればよい。例えば、肩関節の場合、第一の部材が、肩甲骨の関節窩側の端部を模した部分を少なくとも備え、第二の部材が、上腕骨の近位端を模した部分を少なくとも備えていればよいが、それぞれが肩甲骨及び上腕骨のその他の部分を模した部分も備えることを妨げるものではない。同様に、膝関節の場合、第一の部材が、大腿骨の遠位端を模した部分を少なくとも備え、第二の部材が、脛骨の近位端を模した部分を少なくとも備えていればよいが、それぞれが大腿骨及び脛骨のその他の部分を模した部分も備えることを妨げるものではない。同様に、股関節の場合、第一の部材が、骨盤の一方の関節窩を模した部分を少なくとも備え、第二の部材が、大腿骨の近位端の骨頭を模した部分を少なくとも備えていればよいが、それぞれが骨盤及び大腿骨のその他の部分を模した部分も備えることを妨げるものではない。

好ましい実施形態では、本発明の人体模型は、第二の部材が第一の部材側の端部に球状体を備え、第一の部材が一対のＵ字金具を備え、前記球状体が一対のＵ字金具によって挟持されることにより、三次元空間において回動可能かつ第一の部材に対して近接及び離隔可能に保持される。好ましくは、一対のＵ字金具は、球状体の上下又は前後を挟持するように互いに平行に配置され、より好ましくは、一対のＵ字金具は、球状体の前後を挟持するように互いに平行に配置されるとともに、外方に向けて下方に傾斜して延在し、さらにより好ましくは、前記傾斜の角度を調節できるように可動にされる。ここにおいて、Ｕ字金具は、２股に分かれた側で第一の部材に固定され、湾曲した側が外方に突出するように配置されるものであることは言うまでもない。

好ましい実施形態では、本発明の人体模型は、第一の部材と第二の部材との間に前記1対の骨の間に配置する筋肉を模した紐状部材を架け渡すことが可能に構成される。かかる実施形態によれば、第二の部材を回動させた場合、紐状部材の長さに応じた距離だけ、第二の部材が第一の部材の方向に摺動して近接するように構成することができる。

他の好ましい実施形態では、本発明の人体模型は、第二の部材を第一の部材から離隔する方向に付勢する弾性体を備える。かかる実施形態によれば、第二の部材を第一の部材の方向に摺動させた後、自動的に第一の部材から第二の部材が離隔するように構成することができる。弾性体としては、バネの他、ゴム、スポンジなどの弾性部材が使用できる。

本発明の他の局面によれば、骨盤を模した第一の部材と、紐状部材に互いに間隔を開けて数珠状に固定した複数のブロックを備えてなる、腰椎を模した第二の部材とを少なくとも備え、第一の部材は、軸周りに回動可能に配置され、第二の部材は、その上端を吊り下げることにより垂下された前記紐状部材の下端を前記第一の部材に連結させることにより、第一の部材の回動に応じて第二の部材が湾曲するようにした人体模型が提供される。

本発明によれば、人体模型を関節の中の動きを説明するに必要十分なシンプルな構成としたので、関節の動きを簡略に再現することができ、患者の訴える痛みを可視化して分かり易く説明することができ、さらに、関節の痛みを疑似体験することもできる。また、本発明によれば、リアルな人体模型と異なり、患者に怖がられたり気持ち悪がられたりすることがなく、院内の雰囲気も明るく保つことができる。また、本発明によれば、人体模型を壁掛け式とすることができるので、持ち運びにも便利であり、また、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなど画面で再現することもできる。

図１Ａは肩関節の人体模型の一実施形態を示す平面図である。 図１Ｂは図１Ａの人体模型の動作を示す平面図である。 図１Ｃは図１Ａの人体模型の動作を示す平面図である。 図２Ａは膝関節の人体模型の一実施形態を示す平面図である。 図２Ｂは図２Ａの人体模型の動作を示す平面図である。 図２Ｃは図２Ａの人体模型の別の動作を示す平面図である。 図２Ｄは図２Ａの人体模型の更に別の動作を示す平面図である。 図２Ｅは図２Ａの人体模型の別の使用例を示す平面図である。 図２Ｆは図２Ｅの人体模型の動作を示す平面図である。 図３Ａは骨盤周りの人体模型の一実施形態を示す斜視図である。 図３Ｂは骨盤周りの人体模型の他の実施形態を斜め前方から見た斜視図である。 図３Ｃは図３Ｂの人体模型を反対方向（斜め後方）から見た斜視図である。 図４Ａは肩関節の人体模型の一実施形態を示す斜視図である。 図４Ｂは図４Ａの人体模型の側面図である。 図４Ｃは図４Ａの人体模型を反対方向（斜め後方）から見た斜視図である。 図５Ａは骨盤周囲の人体模型の一実施形態を示す平面図である。 図５Ｂは図５Ａの人体模型の動作を示す平面図である。 図５Ｃは図５Ａの人体模型の動作を示す平面図である。

＜肩関節の人体模型＞
図１Ａは肩関節の人体模型の一実施形態であり、基板３上に、肩甲骨を模した第一の部材１と、上腕骨を模した長手の第二の部材２とを備える。第一の部材１は、基板３の面上に固定され、左側に関節窩を模した凹部１１を備えている。第二の部材２は、基板３の上記第一の部材１と同じ面で、第一の部材１の凹部１１の左側に配置された軸３１に一端が回動可能に軸支されている。上記基板３としては、例えば、壁自体の他、壁に掛けて鉛直に配置できる厚板などを用いることができるが、この人体模型をパソコン等の電子機器を用いて画面上に表示する場合は、デスクトップに最も近い最下層が基板３に相当する。

第二の部材２は、軸３１の周囲に位置する頭部２１と、頭部２１から延在する延長部２２とからなる上腕骨を模した長手の形状を備え、頭部２１は上腕骨頭を模した外形を備える。そして、第二の部材２は、頭部２１を第一の部材１の凹部１１から僅かに離隔させて配置されている。軸３１は、第一の部材１の凹部１１の方向に摺動可能に配置されるとともに、バネ３２によって第一の部材１から離隔する方向に付勢されている。したがって、第二の部材２は、軸３１回りに回動可能であるのみならず、バネ３２に抗して頭部２１を凹部１１に向けて僅かに近接させることができる。

第一の部材１は下方にフック１３を備え、第二の部材は軸３１の左下方にフック２３を備える。したがって、肩甲骨と上腕骨との間に位置する筋肉、例えば、棘下筋、小円筋、肩甲下筋、大円筋などを模して、任意の長さの紐状部材６をフック１３とフック２３との間に架け渡すことができる。

図１Ａの人体模型は、第二の部材２を、図１Ｂに示すように、軸３１を中心に時計回り（矢印Ａの方向）に回転させると、紐状部材６の長さが十分であるか柔軟である場合には、軸３１は摺動せず静止したままであるため、第二の部材２は、頭部２１が関節窩１１と離隔した状態で回転する。これは、紐状部材６に相当する筋肉が正常な人が手を挙げた場合の肩関節の動きに対応付けられる。これに対し、図１Ｃに示すように、紐状部材６を短くした場合、第二の部材２が軸３１を中心に時計回り（矢印Ａの方向）に回転すると、紐状部材６の張力によって、軸３１はバネ３２に抗して第一の部材１の方向に摺動するため、第二の部材２は、頭部２１が凹部１１と接触して回転を停止させる。これは、紐状部材６に相当する筋肉が萎縮している人が手を挙げた場合、関節の詰りを生じて関節に痛みを生じ、挙手ができなくなる時の肩関節の動きに対応付けられる。したがって、図１Ａの人体模型によれば、肩関節の動きを、その周囲の筋肉の状態と関節の詰りとを関連付けて説明することができ、例えば、五十肩や、肩腱板損傷（棘上筋腱損傷）のメカニズムの説明に有用である。

なお、第一の部材１の凹部１１の表面にスポンジ、ゴム等の弾性部材（図示せず）を固定しておき、図１Ｃのように第二の部材２の頭部２１が凹部１１に接近した場合、弾性部材が第二の部材２を凹部１１から遠ざかる方向へ押し返すように構成することもできる。この場合、弾性部材はバネ３２と同様に第二の部材２を第一の部材１から離隔する方向に付勢する作用を及ぼすので、バネ３２を設けない構成にすることもできる。

＜膝関節の人体模型＞
図２Ａは膝関節の人体模型の一実施形態であり、基板３と、骨盤から大腿骨を一体に模した第一の部材１と、脛骨から足先までを一体に模した長手の第二の部材２とを備える。第一の部材１は、基板３の面上に固定され、下端に大腿骨遠位端部を模した端面１１を備えている。第二の部材２は、基板３の上記第一の部材１と同じ面に配置された回動部材２０上に、上下方向すなわち第一の部材１の方向に摺動可能に取り付けられている。回動部材２０は、第一の部材１の下端部に設けられた軸３１に上端部が軸支されており、第一の部材１及び基板３に対して回動可能に配置されている。第二の部材２は、上端に脛骨の近位端部を模した端面２１を備え、端面２１の上には半月板を模したスポンジ等の弾性部材２２が取り付けられている。第二の部材２は、上述のとおり、回動部材２０に対して摺動可能に配置されているが、その下端に設けられたバネ３２で下方すなわち第一の部材１から遠ざかる方向に付勢されている。上記基板３としては、例えば、壁自体の他、壁に掛けて鉛直に配置できる厚板などを用いることができるが、この人体模型をパソコン等の電子機器を用いて画面上に表示する場合は、デスクトップに最も近い最下層が基板３に相当する。かくして、第一の部材１の端面１１と第二の部材２の弾性部材２２とが僅かに離隔して対向配置されることにより、膝関節が模式的に示されている。

第一の部材１は、上方の左右両側（大腿骨上方又は骨盤の前方及び後方の両側に相当する箇所）にそれぞれフック１３a及び１３ｂを備え、下方の右側（大腿骨の遠位端部の後方に相当する）にフック１３ｃを備えている。第二の部材は、上方の左右両側（脛骨の近位端部の前方及び後方の両側に相当する箇所）にそれぞれフック２３a及び２３ｂを備え、下方の右側（脛骨の遠位端部の後方に相当する箇所）にフック２３ｃを備えている。したがって、脚の前方で大腿骨又は骨盤の上方と脛骨との間に位置する筋肉、例えば、骨盤と脛骨との間に位置する大腿直筋、又は大腿骨と脛骨との間に位置する大腿広筋（内側広筋、中間広筋、外側広筋）を模して、任意の長さの紐状部材６ａをフック１３ａとフック２３ａとの間に架け渡すことができ、脚の後方で大腿骨又は骨盤の上方と脛骨との間に位置する筋肉、例えば、骨盤と脛骨との間に位置する大腿二頭筋長頭、半腱様筋若しくは半膜様筋、又は大腿骨と脛骨との間に位置する大腿二頭筋短頭を模して、任意の長さの紐状部材６ｂをフック１３ｂとフック２３ｂとの間に架け渡すことができ、脚の後方で大腿骨の下方と踵又は腫骨との間に位置する筋肉、例えば、大腿骨下方と腫骨との間に位置する腓腹筋を模して、任意の長さの紐状部材６ｃ（図２Ｅ及び図２Ｆ参照）をフック１３ｃとフック２３ｃとの間に架け渡すことができる。

図２Ａの人体模型は、図２Ｂに示すように、第二の部材２を回動部材２０とともに反時計回り（矢印Ｂ参照）に回動させると、紐状部材６ａ及び６ｂの長さが十分であるか柔軟である場合には、第二の部材２は、弾性部材２２が端面１１と離隔した状態で回動する。これは、紐状部材６ａ及び６ｂに相当する筋肉が正常な人が足を後ろに曲げた場合の膝関節の動きに対応付けられる。

これに対し、図２Ｃに示すように、紐状部材６ａ短くした場合、第二の部材２を回動部材２０とともに反時計回り（矢印Ｂ参照）に回動させると、第二の部材２は、紐状部材６ａの張力によってバネ３２に抗して第一の部材１の方向に次第に近接する。そのため、第二の部材２は、弾性部材２２が端部１１と接触して回転を停止させる。これは、紐状部材６ａに相当する上記筋肉が萎縮している人が足を後ろに曲げた場合、関節の詰りを生じて関節に痛みを生じ、足を曲げることができなくなる場合の膝関節の動きに対応付けられる。

また、図２Ｄに示すように、紐状部材６ｂ短くした場合、第二の部材２を回動部材２０とともに時計回り（矢印Ｂ参照）に回動させると、第二の部材２は、紐状部材６ｂの張力によってバネ３２に抗して第一の部材１の方向に次第に近接する。そのため、第二の部材２は、弾性部材２２が端部１１と接触して回転を停止させる。これは、紐状部材６ｂに相当する上記筋肉が萎縮している人が足を蹴り出した場合、関節の詰りを生じて関節に痛みを生じ、足を伸ばすことができなくなる場合の膝関節の動きに対応付けられる。

図２Ｅは、紐状部材６ａ及び６ｂに代えて、紐状部材６ｃをフック１３ｃとフック２３ｃとの間に架け渡した以外、図２Ａと同様である。図２Ｅにおいて、第二の部材２を揺動させると、紐状部材６ｃの長さが十分であるか柔軟である場合、第二の部材２は、弾性部材２２が端面１１と離隔した状態で揺動する。これは、紐状部材６ｃに相当する筋肉が正常な人が膝を屈曲させた場合の膝関節の動きに対応付けられる。これに対し、図２Ｆに示すように、紐状部材６ｃを短くした場合、第二の部材２を時計回り（矢印Ｂの方向）に回動させると、紐状部材６ｃの張力によって、第一の部材１の方向に次第に近接するため、第二の部材２は、弾性部材２２が端部１１と接触して回転を停止させる。これは、紐状部材６ｃに相当する筋肉が萎縮している人が足を前方に蹴り出した場合、関節の詰りを生じて関節に痛みを生じ、足を伸ばすことができなくなる場合の膝関節の動きに対応付けられる。

したがって、図２Ａ～図２Ｆの人体模型によれば、膝関節の動きを、その周囲の筋肉の状態と関節の詰りとを関連付けて説明することができる。

＜股関節の人体模型＞
図３Ａは、股関節周りの人体模型の一実施形態であり、基板３と、骨盤の一方の寛骨臼を模した第一の部材１と、脚部を模した第二の部材２とを備える。第二の部材２は、大腿骨を模した近位部材２ａと、これに丁番２ｃで連結された脛骨及び足を模した遠位部材２ｂとからなり、近位部材２ａの先端部側面に大腿骨頭を模した球状体２５が細長い円柱状の軸２６を介して取り付けられている。そして、第一の部材１の側面に設けられた２つのＵ字金具１５ａ，１５ｂで球状体２５を上下から挟み込むことで、第一の部材１を第二の部材２に連結している。この場合、２つのＵ字金具１５ａ，１５ｂの間隔を球状体２５の直径よりも僅かに小さくすることにより、第二の部材２が第一の部材１から容易に離脱しないようにできる。かくして、第二の部材２は第一の部材１に対してボールジョイントのように三次元空間において自由回転またはスイベル式に揺動可能に連結される。また、第二の部材２は上記軸２６の長さだけ、第一の部材１の方向に摺動することができる（図３Ａの両矢印参照）。したがって、図３Ａの人体模型は、第二の部材２を第一の部材１の方向に摺動させることにより、股関節の動きを股関節が詰る様子とともに再現することができる。

また、球状体２５に対向する第一の部材１の外面にスポンジ等の弾性部材３２を配置しておくことにより、球状体２５が弾性部材３２を押圧した場合、弾性部材３２の反発力により押し返されるようにしてもよい。この場合、弾性部材３２は、第二の部材２を第一の部材１から離隔する方向に付勢する手段として機能する。なお、上記基板３としては、例えば、壁自体の他、壁に掛けて鉛直に配置できる厚板などを用いることができる。また、この人体模型をパソコン等の電子機器を用いて画面上に表示する場合は、３Ｄコンピュータグラフィックスによって示すことができる。

図３Ｂは、股関節周りの人体模型の別の実施形態であり、以下に説明する点以外は、図３Ａと同様である。図３Ｂの実施形態では、２つのＵ字金具１５ａ，１５ｂが球状体２５を前後から挟み込むことで、第一の部材１を第二の部材２に連結し、しかも、２つのＵ字金具１５ａ，１５ｂが第一の部材１から水平方向に対してやや下方に傾斜して取り付けられている。図３Ｂの場合も、図３Ａの場合と同様に、２つのＵ字金具１５ａ，１５ｂの間隔を球状体２５の直径よりも僅かに小さくすることにより、第二の部材２が第一の部材１から容易に離脱しないようにでき、かくして、第二の部材２は第一の部材１に対してボールジョイントのように三次元空間において自由回転またはスイベル式に揺動可能に連結される。

図３Ａのように２つのＵ字金具１５ａ，１５ｂを上下に配置した場合、第二の部材２で模された脚部の内旋と外旋の自由度は高まるが、該脚部の内転と外転の可動範囲が制限される一方、図３Ｂのように２つのＵ字金具１５ａ，１５ｂを前後に配置した場合、該脚部の内旋と外旋の自由度は低減するが、脚部の内転と外転の可動範囲が広がることから、より人体に近い動きが再現できるというメリットがある。

また、図３Ｂのように２つのＵ字金具１５ａ，１５ｂを第一の部材１から水平方向に対してやや下方に傾斜して取り付けたので、人間が立って脚部に体重が掛かったときに生じる内側方向と上側方向への関節の詰まりを再現できるので、より人体に近い動きを再現できるというメリットがある。

２つのＵ字金具１５ａ，１５ｂの傾斜角度は、図３Ｂに示すように、鉛直方向Ａに対する傾斜方向Ｂの角度をθとした場合、θ＝６０～８０°の範囲とするのが好ましく、６５～７５°の範囲とするのがより好ましく、７０°とするのが特に好ましい。この傾斜角度θは、例えば、Ｕ字金具１５ａ，１５ｂが垂直に固定された第一の部材の側面を鉛直方向に対して９０°－θの角度だけ下向きに傾斜させることにより形成することができる。また、Ｕ字金具１５ａ，１５ｂが固定された第一の部材の側面の傾斜角度を可動にして、例えば、θ＝６０～８０°の範囲の任意の角度でＵ字金具１５ａ，１５ｂを固定できるようにしてもよい。

また、Ｕ字金具１５ａ，１５ｂの傾斜角度θに対応させて、球状体２５の軸２６も鉛直方向Ａに対して傾斜角度θをなして外方に向けて下方に傾斜するように配置されることが好ましい。図３Ｃでは、近位部材２ａの近位端の内側面を鉛直方向に対して９０°－θの角度だけ上方に向けて外側に傾斜するように成形し、この傾斜した内側面から垂直方向に軸２６が延びるように配置しているが、これに限定されるものではない。

図３Ｂの実施形態において、第一の部材１は、骨盤の寛骨の一方を模した形状の平板１６を備える。図３Ｃに示されるように、平板１６は、Ｕ字金具１５ａ，１５ｂの上部と片側（図３ＣのＵ字金具１５ｂの側すなわち人体の背側）に隣接する湾部１６ａと、座骨を模した下部１６ｂと、腸骨を模した上部１６ｃとを備える。この平板１６は、第一の部材１に隣接した基部１６ｄを介して基板３に取り付けられている。

図３Ａ～図３Ｃの人体模型によれば、股関節の動きを、その周囲の筋肉の状態と関節の詰りとを関連付けて説明することができる。
例えば、図３Ｂの実施形態において、第一の部材の底部に設けられたフック１３ａと第二の部材２の近位部材２ａの遠位端の内側に設けられたフック２３ｂとの間に内転筋群（大・長・短内転筋、恥骨筋、外閉鎖筋）を模した紐状部材６ａを架け渡して、これらの筋肉の柔軟性が損なわれた場合に足を外転させる（すなわち、外側に開く）ことにより生じる股関節の詰まり（すなわち、図３Ｂ及び図３Ｃで球状体２５が弾性部材３２を押圧する方向に移動する現象、以下同様）のメカニズムを患者に説明することができる。

また、図３Ｂの近位部材２ａの外面に設けられたフック２３ｃと平板１６の前方上方の任意の箇所に大腿筋膜張筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡すことで、これらの筋肉の柔軟性が損なわれた場合に生じるガニ股現象や外旋することに起因する股関節の詰まりのメカニズムを患者に説明することができる。

また、図３Ｂの遠位部材２ｂの近位端の前面に設けられたフック２３ａと平板１６の前方下方の任意の箇所に大腿直筋等を模した紐状部材（図示せず）を架け渡すことで、これらの筋肉の柔軟性が損なわれた場合に足を後方に上げたり蹴り出したりすることにより生じる股関節の詰まりのメカニズムを患者に説明することができる。

また、例えば、図３Ｃの近位部材２ａの近位端の後方に設けられたフック２３ｅと平板１６の後方端の中央に設けられたフック１３ｄとの間に外旋筋群（梨状筋・上下双子筋・内閉鎖筋・大腿方形筋）を模した紐状部材（図示せず）を架け渡して、これらの筋肉の柔軟性が損なわれた場合に足を内旋させることにより生じる股関節の詰まりのメカニズムを患者に説明することができる。

また、例えば、図３Ｃの遠位部材２ｂの近位端の後方に設けられたフック２３ｆと平板１６の座骨を模した下部１６ｂに設けられたフック１３ｃとの間にハムストリング（大腿二頭筋・半腱様筋半膜様筋）を模した紐状部材（図示せず）を架け渡して、これらの筋肉の柔軟性が失われた場合に足を前方に上げることにより生じる股関節の詰まりのメカニズムを患者に説明することができる。

また、例えば、図３Ｃの近位部材２ａの近位端の前方及び後方に設けられたフック２３ｄ及び／又は２３ｅと平板１６の腸骨を模した上部１６ｃに設けられたフック１３ｂ及び／又は１３ｅとの間に中臀筋及び／又は小臀筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡して、これらの筋肉の柔軟性が失われた場合に立ったまま左右の足を交差させることにより生じる股関節の詰まりのメカニズムを患者に説明することができる。

＜肩関節の人体模型＞
図４Ａは、肩関節周りの人体模型の一実施形態であり、基板３と、胸郭を模した縦長部材１ａとその後方に固定された肩甲骨を模した板材１ｂと、該板材１ｂの外方先端に固定された関節窩を模した板材１ｃとを備えてなる。縦長部材１ａ、板材１ｂ及び板材１ｃが第一の部材１に相当する。第二の部材２は、上腕骨を模した近位部材２ａと、これに丁番２ｃで連結された前腕を模した遠位部材２ｂとからなり、近位部材２ａの先端部側面に上腕骨頭を模した球状体２５が細長い円柱状の軸２６を介して取り付けられている。そして、板材１ｃに固定された２つのＵ字金具１５ａ,１５ｂで球状体２５を図の左右（即ち、人体の前後）から挟み込むことで、第一の部材１を第二の部材２に連結している。この場合、２つのＵ字金具１５ａ，１５ｂの間隔を球状体２５の直径よりも僅かに小さくすることにより、第二の部材２が第一の部材１から容易に離脱しないようにできる。かくして、第二の部材２は第一の部材１に対してボールジョイントのように三次元空間において自由回転またはスイベル式に揺動可能に連結される。また、図４Ｂに示すように、第二の部材２は上記軸２６の長さだけ、第一の部材１の方向に摺動することができる（図４Ｂの両矢印参照）。したがって、図４Ａの人体模型は、第二の部材２を第一の部材１の方向に摺動させることにより、肩関節の動きを肩関節が詰る様子とともに再現することができる。

また、球状体２５に対向する板材１ｃの外面にスポンジ等の弾性部材３２を配置しておくことにより、球状体２５が弾性部材３２を押圧した場合、弾性部材３２の反発力により押し返されるようにしてもよい。この場合、弾性部材３２は、第二の部材２を第一の部材１から離隔する方向に付勢する手段として機能する。なお、上記基板３としては、例えば、壁自体の他、壁に掛けて鉛直に配置できる厚板などを用いることができる。また、この人体模型をパソコン等の電子機器を用いて画面上に表示する場合は、３Ｄコンピュータグラフィックスによって示すことができる。

図４Ａ～図４Ｃの人体模型によれば、肩関節の動きを、その周囲の筋肉の状態と関節の詰りとを関連付けて説明することができる。
例えば、図４Ａから良く見て取れるように、人体の胸部に相当する縦長部材１ａの前面に設けたフック１３ｂと近位部材２ａの前面の中央よりやや近位端寄りに設けたフック２３ｄとの間に大胸筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡すことができ、板材１ｃの前面に設けたフック１３ｄと遠位部材２ｂの前面の近位端付近に設けたフック２３ａとの間に上腕二頭筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡すことができ、縦長部材１ａの前面の上部に設けたフック１３ａと上記フック２３ｄとの間に三角筋（前部）を模した紐状部材（図示せず）を架け渡すことができる。また、図４Ｂから良く見て取れるように、近位部材２ａの内面の遠位端付近に設けたフック２３ｃと上記フック１３ｄとの間に烏口腕筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡すことができる。これにより、大胸筋、上腕二頭筋、三角筋（前部）又は烏口腕筋の柔軟性が失われた場合に腕を後ろに上げることにより生じる肩関節の詰まり（すなわち、図４Ａ～Ｃで球状体２５が弾性部材３２を押圧する方向に移動する現象、以下同様）のメカニズムを患者に説明することができる。

また、例えば、上記フック１３ｂと上記フック２３ｄとの間に大胸筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡したり、上記フック２３ｃと上記フック１３ｄとの間に烏口腕筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡したり、又は、図４Ａ及び図４Ｂから良く見て取れる上記フック２３ｄと図４Ｃから良く見て取れる縦長部材１ａの後面の遠位端付近に設けたフック１３ｈとの間に広背筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡したり、近位部材２ａの後面の中央よりやや近位端寄りに設けたフック２３ｇと部材１ｂの底端部に設けたフック１３ｇとの間に小円筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡したり、近位部材２ａの前面の中央よりやや近位端寄りに設けたフック２３ｄと部材１ｂの底端部に設けたフック１３ｇとの間に大円筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡すことができる。これにより、大胸筋、烏口腕筋、広背筋、小円筋又は大円筋の柔軟性が失われた場合に腕を外側に開くことにより生じる肩関節の詰まりのメカニズムを患者に説明することができる。

また、例えば、上記フック１３ｂと上記フック２３ｄとの間に大胸筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡したり、上記フック２３ｄと上記フック１３ｇとの間に大円筋又は肩甲下筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡したりすることができる。これにより、大胸筋、大円筋又は肩甲下筋の柔軟性が失われた場合に腕を外旋する（すなわち、外側にねじる）ことにより生じる肩関節の詰まりのメカニズムを患者に説明することができる。

また、例えば、上記フック２３ｄと上記フック１３ｈとの間に広背筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡したり、上記フック２３ｄと上記フック１３ｇとの間に大円筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡したり、又は、遠位部材２ｂの後面の近位端付近に設けたフック２３ｈと部材１ｃの下面に設けたフック１３ｃとの間に上腕三頭筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡したり、上記フック２３ｇと部材１ｃの上面に設けたフック１３ｉとの間に三角筋（後部）を模した紐状部材（図示せず）を架け渡すことができる。これにより、広背筋、大円筋、上腕三頭筋又は三角筋（後部）の柔軟性が失われた場合に腕を前方に上げることにより生じる肩関節の詰まりのメカニズムを患者に説明することができる。

また、例えば、近位部材２ａの外面の近位端付近に設けたフック２３ｆと部材１ｂの頂部に設けたフック１３ｅとの間に棘上筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡すことができ、上記フック２３ｆと上記フック１３ｉとの間に三角筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡すことができる。これにより、棘上筋又は三角筋の柔軟性が失われた場合に腕を内側に閉じることにより生じる肩関節の詰まりのメカニズムを患者に説明することができる。

また、例えば、上記フック２３ｆと部材１ｂの後面に設けたフック１３ｆとの間に棘下筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡すことができ、上記フック２３ｆと上記フック１３ｇとの間に小円筋を模した紐状部材（図示せず）を架け渡すことができる。これにより、棘下筋又は小円筋の柔軟性が失われた場合に腕を内旋する（すなわち、内側にねじる）ことにより生じる肩関節の詰まりのメカニズムを患者に説明することができる。

＜骨盤周りの人体模型＞
図５Ａは、骨盤周りの人体模型の一実施形態であり、基板３と、骨盤を模した第一の部材１と、腰椎を模した第二の部材２とを備える。第一の部材１は、その下方部で、基板３に固定された軸３１回りに揺動可能に取り付けられている。第二の部材２は、１本の紐状部材２１に互いに間隔を開けて数珠状に固定した５つのブロック２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅを備える。紐状部材２１に対するブロック２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅの固定方法は、特に制限されないが、例えば、ネジ、釘、接着剤を用いて固定する方法や、各ブロック２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅを紐状部材２１に縛り付けたり、縫い付けたり、係合させたりする方法が挙げられる。紐状部材２１としては、柔軟性のあるものであれば特に限定されないが、端部に軸線方向と交差する方向の力を加えると湾曲し、力を除くと自然に直線状に復元する部材を用いることが好ましく、特にコイルスプリングを用いることが好ましい。このコイルスプリングは、ブロック２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅの自重によっては容易に延びないバネ定数を備えるものであることが好ましい。また、ブロック２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅそれぞれの隙間に椎間板を模してスポンジ、ゴム等の弾性部材を挿入してもよい。

そして、基板３に固定されたフック３３から紐状部材４１を用いて、人体の胸部を模した板材４が吊り下げられている。この板材４の中央よりも右側（人体の背中側）に設けられたフック４３ａに、紐状部材２１の上端を固定して第二の部材２を吊り下げ、吊り下がった紐状部材２１の下端をそれぞれ第一の部材１の軸３１から離隔した上方部に設けられたフック１３ａに固定する。板材４はフック４３ａの下方にブロック４４を備えている。ブロック４４は、板材４に対向する面に上下に延びた凹部（図示せず）を備え、この凹部に紐状部材２１を通過させた状態で４つのネジで板材４に締結されており、これにより、紐状部材２１の上端部をブロック４４の上記凹部と板材４との間に挟持して堅固に固定している。第一の部材１は、フック１３ａの上方に、仙骨を模した反転L字状の部材１４を備えている。部材１４の上方水平部の第一の部材１に対向する面には、ブロック４４と同様に、上下に延びた凹部（図示せず）が設けられており、部材１４は、この凹部に紐状部材２１を通過させた状態で数本のネジで第一の部材１に締結されており、これにより、紐状部材２１の下端部を部材１４の上記凹部と第一の部材１４との間に挟持して堅固に固定している。軸３１には、大腿骨を模した棒材５の上端部が回転可能に取り付けられている。棒材５は、任意の回転位置で基板３に固定できるようにすることが好ましく、図示の例は、棒材５が鉛直方向に延在した状態で基板３に固定された状態を示している。

図５Ａに示す人体模型は、骨盤を模した第一の部材１が軸３１回りに揺動すると、腰椎を模した第二の部材２が湾曲するので、下記のような症状の説明が可能となり、とりわけ、紐状部材２１として上記したコイルスプリングを用いた場合、第一の部材１の軸３１回りの揺動方向に応答して第二の部材２が異なる方向に大きく湾曲するので、腰椎の湾曲状態を視覚的に分かり易く説明することが可能となる。例えば、図５Ｂに示すように、太ももの筋肉、例えば、大腿直筋を模した紐状部材６ａを第一の部材１の左側（人体の腹側）に設けられたフック１３ｃと、大腿骨を模した棒材５の下端部に設けられたフック５３との間に架け渡し、紐状部材６ａの長さを縮めると、第一の部材１が軸３１回りに左側（人体の腹側）に傾斜すると同時に、第二の部材２の下側が背中側に突き出して反った状態となり、これにより、太ももの筋肉が萎縮して反り腰が生じた状態を説明することができる。また、第一の部材１の右側（人体の背中側）に設けられたフック１３ｄと、胸部を模した板材４の右側（人体の背中側）に設けられたフック４３ｄに紐状部材６ｂを架け渡し、紐状部材６ｂの長さを縮めると、上記と同様に第二の部材２の下側が背中側に突き出して反った状態となり、これにより、背筋が萎縮した場合にも反り腰が生じることを説明することができる。

また、図５Ｃに示すように、ハムストリングのような大腿骨の背中側の筋肉を模した紐状部材６ｃを第一の部材１の右側（人体の背中側）に設けられたフック１３ｅと、棒材５の下端部に設けられたフック５３との間に架け渡し、紐状部材６ｃの長さを縮めると、第一の部材１が軸３１回りに右側（人体の背中側）に傾斜すると同時に、第二の部材２の中央が背中側に張り出して湾曲状態となり、これにより、ハムストリングなどの大腿骨の背中側の筋肉が萎縮してまるめ腰が生じた状態を説明することができる。また、第一の部材１の左側（人体の腹側）に設けられたフック１３ｃと、胸部を模した板材４の左側（人体の腹側）に設けられたフック４３ｃに紐状部材６ｄを架け渡し、紐状部材６ｄの長さを縮めると、上記と同様に第二の部材２の中央が背中側に張り出して湾曲状態となり、これにより、腹筋が萎縮した場合に猫背が生じることを説明することができる。上記基板３としては、例えば、壁自体の他、壁に掛けて鉛直に配置できる厚板などを用いることができるが、この人体模型をパソコン等の電子機器を用いて画面上に表示する場合は、デスクトップに最も近い最下層が基板３に相当する。

本発明の人体模型は、按摩マッサージ指圧師、整形外科医等が患者を問診する際のみならず、これら専門家の教育の現場で利用することができる。

１ 第一の部材
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ フック
１５ａ，１５ｂ Ｕ字金具
２ 第二の部材
２０ 回動部材
２１ 紐状部材
２２ 弾性部材
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ ブロック
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ フック
２５ 球状体
２６ 軸
３ 基板
３１ 軸
３２ 弾性体（バネ、弾性部材）
３３ フック
４ 板材
４１ 紐状部材
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 紐状部材

Claims (10)

1. 基板（３）と、互いに対向して関節を構成する１対の骨の一方の骨の端部を模した、前記基板（３）上に配置された第一の部材（１）と、他方の骨の端部を模した、前記基板（３）上に配置された第二の部材（２）とを少なくも備え、第二の部材（２）を、第一の部材（１）側の端部で前記基板（３）に軸支して前記基板（３）上において回動可能に配置するとともに、前記基板（３）に対して摺動可能とすることにより、第一の部材（１）に対して近接及び離隔できるようにした人体模型であって、第一の部材（１）と第二の部材（２）との間に架け渡される紐状部材（６）を備え、前記紐状部材（６）の張力により、第一の部材（１）と第二の部材（２）が近接するようにされた、人体模型。
2. 第一の部材（１）が肩甲骨の少なくとも関節窩側の端部を模したものであり、第二の部材（２）が上腕骨の少なくとも近位端を模したものである、請求項１に記載の人体模型。
3. 第一の部材（１）が大腿骨の少なくとも遠位端を模したものであり、第二の部材（２）が脛骨の少なくとも近位端を模したものである、請求項１に記載の人体模型。
4. 互いに対向して関節を構成する１対の骨の一方の骨の端部を模した第一の部材（１）と、他方の骨の端部を模した第二の部材（２）とを少なくも備え、第二の部材（２）を、第一の部材（１）側の端部で回動可能に配置するとともに、第一の部材（１）に対して近接及び離隔できるようにした人体模型において、第二の部材（２）は第一の部材（１）側の端部に球状体（２５）を備え、第一の部材（１）は一対のＵ字金具（１５ａ，１５ｂ）を備え、前記球状体（２５）は一対のＵ字金具（１５ａ，１５ｂ）によって挟持されることにより、三次元空間において回動可能かつ第一の部材（１）に対して近接及び離隔可能に保持された人体模型であって、第一の部材（１）と第二の部材（２）との間に架け渡される紐状部材（６）を備え、前記紐状部材（６）の張力により、第一の部材（１）と第二の部材（２）が近接するようにされた、人体模型。
5. 一対のＵ字金具（１５ａ，１５ｂ）は、球状体（２５）の上下又は前後を挟持するように互いに平行に配置されている、請求項４に記載の人体模型。
6. 一対のＵ字金具（１５ａ，１５ｂ）は、球状体（２５）の前後を挟持するように互いに平行に配置されるとともに、外方に向けて下方に傾斜して延在する、請求項５に記載の人体模型。
7. 一対のＵ字金具（１５ａ，１５ｂ）は、前記傾斜の角度を調節できるように可動にされている、請求項６に記載の人体模型。
8. 第一の部材（１）が肩甲骨の少なくとも関節窩側の端部を模したものであり、第二の部材（２）が上腕骨の少なくとも近位端を模したものである、請求項４に記載の人体模型。
9. 第一の部材（１）が骨盤の少なくとも一方の関節窩を模したものであり、第二の部材（２）が大腿骨の少なくとも近位端の骨頭を模したものである、請求項４に記載の人体模型。
10. 第二の部材（２）を第一の部材（１）から離隔する方向に付勢する弾性体（２２，３２）を備える、請求項１又は４に記載の人体模型。

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