ＣＫＣトリビア（平行四辺形理論）

さて、いよいよここからがおもしろいところである。
ロードセルで外力の計測ができて下肢の各関節のモーメントも計算できるようになったのではあるが、いろいろとデータをいじっているとCYBEX 6000で計測できるトルク自体が股関節・膝関節のモーメントの総和を表しているように思えて仕方がなかった。
労災リハ工学センターの鈴木先生に相談したところあっと驚く考察が生まれてきた。
読者は果たして理解できるだろうか。

我々の考えている評価機器の原理は以下のようなものである。すなわち股関節位置をＨ、膝関節位置をＫ、足関節をＡ、トルク計測のアームの回転中心をＣ、足部の荷重のかかる位置をＦとしたとき、Ｈ，Ｋ，Ａ，Ｃで平行四辺形を形づくるように設定する。Ｈ，Ｋ，Ａ，Ｃの各点から力ベクトルに対して垂直な線を引き各点をそれぞれＨ｀，Ｋ｀，Ａ｀，Ｃ｀とする。各関節のモーメントの比較は各点から引いた垂線の長さであるモーメントアームの長さで比較できる。このとき、トルク計測は重力補正を行うため各体節には質量はないものとし、等尺性の計測を行うので静的な状態で考察する。三角形の相似の関係から各関節のモーメントアームの長さを足したものがトルク計測のモーメントアームの長さに等しくなる。まとめると、下肢の各関節とモーメント計測の中心軸が平行四辺形を形成すると、計測されたトルクは下肢の３関節の発揮したトルクの総和となる。この理論を仮に“平行四辺形理論”とする。

要するに、平行四辺形を形成するように設定を行うと、ロードセルやビデオの撮影など一切しなくても、下肢３関節のモーメントの総和が計測できると言うことなのである。