(57)【要約】【課題】距腿関節自動運動の支援を行う。【解決手段】距腿関節自動運動支援装置は、踵の位置を決める踵位置決め部と、踵位置決め部によって踵が位置決めされた足の距腿関節底屈動作を検出する底屈検出部と、足の距腿関節の角度に応じて、距腿関節の背屈方向に力を付勢する付勢部と、底屈検出部が検出する距腿関節底屈動作の検出結果に基づいて、距腿関節底屈動作の有無を判定する演算部と、演算部が判定する距腿関節底屈動作の判定結果を出力する出力部とを備える。【選択図】図１
2018094397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
踵の位置を決める踵位置決め部と、
前記踵位置決め部によって踵が位置決めされた足の距腿関節底屈動作を検出する底屈検出部と、
前記足の距腿関節の角度に応じて、前記距腿関節の背屈方向に力を付勢する付勢部と、
前記底屈検出部が検出する距腿関節底屈動作の検出結果に基づいて、距腿関節底屈動作の有無を判定する演算部と、
前記演算部が判定する距腿関節底屈動作の判定結果を出力する出力部と
を備える距腿関節自動運動支援装置。
【請求項２】
前記底屈検出部は、
前記踵位置決め部によって踵が位置決めされた足のつま先の位置の変化を距腿関節底屈動作として検出し、
前記演算部は、
前記底屈検出部による検出結果が前記つま先の位置が変化したことを示す場合に、距腿関節底屈動作を行ったと判定する
請求項１に記載の距腿関節自動運動支援装置。
【請求項３】
前記踵位置決め部の所定位置に踵が位置決めされているか否かを検出する踵位置検出部
を更に備え、
前記演算部は、
前記踵位置検出部の検出結果が前記所定位置に踵が位置決めされていることを示すことを判定条件にして、距腿関節底屈動作の有無を判定する
請求項１又は請求項２に記載の距腿関節自動運動支援装置。
【請求項４】
前記出力部は、
前記演算部が判定する距腿関節底屈動作の判定結果を無線通信によって他の装置に対して送信する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の距腿関節自動運動支援装置。
【請求項５】
腓腹部の筋電位を検出する腓腹部筋電位検出部
を更に備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の距腿関節自動運動支援装置。
【請求項６】
下腿前面が当接したか否かを検出する下腿前面当接検出部と、
前記下腿前面当接検出部の検出結果に基づいて、下肢伸展拳上運動の有無を判定する演算部と、
前記演算部が判定する下肢伸展拳上運動の判定結果を出力する出力部と
を備える下肢伸展拳上運動支援装置。
【請求項７】
前記下腿前面当接検出部は、
下腿前面の位置の変化を下肢伸展拳上運動として検出し、
前記演算部は、
前記下腿前面当接検出部による検出結果が、前記下腿前面が前記下腿前面当接検出部に当接したことを示す場合に、下肢伸展拳上運動を行ったと判定する
請求項６に記載の下肢伸展拳上運動支援装置。
【請求項８】
踵が当接したか否かを検出する踵当接検出部
を更に備え、
前記演算部は、
前記踵当接検出部の検出結果が、前記踵が前記踵当接検出部に当接したことを示すことを判定条件にして、下肢伸展拳上運動の有無を判定する
請求項６又は請求項７に記載の下肢伸展拳上運動支援装置。
【請求項９】
前記出力部は、
前記演算部が判定する下肢伸展拳上運動の判定結果を無線通信によって他の装置に対して送信する
請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の下肢伸展拳上運動支援装置。
【請求項１０】
大腿部の筋電位を検出する大腿部筋電位検出部
を更に備える請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の下肢伸展拳上運動支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、距腿関節自動運動支援装置および下肢伸展拳上運動支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、長時間にわたって同じ姿勢をとり続けることにより、脚部に血液が溜まってむくみや血栓が生じる下肢静脈血栓症（いわゆるエコノミークラス症候群）が問題になっている。これら下肢静脈血栓症は、下肢の手術後においてベッドで同じ姿勢を取り続けていることによっても発症し、肺塞栓症などを続発する。このため下肢の手術後における下肢静脈血栓症の予防は重要である。この下肢静脈血栓症の予防には、距腿関節（足関節）の運動が効果的であることが知られている。この距腿関節の運動を促すため、他動的な運動刺激を与える技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２５９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
下肢静脈血栓症の予防には、距腿関節の他動的運動の他、患者自らの筋力を用いて距腿関節の運動を行うこと、すなわち、自動的な運動を行うことが効果的である。しかしながら、上記のような従来技術においては、距腿関節の他動的運動を行うことはできたとしても、距腿関節の自動的な運動を行うことまではできないという課題があった。また、下肢手術後の歩行能力低下予防に最も重要な自動的な大腿四頭筋訓練を促す装置も現存しない。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、距腿関節自動運動の支援を行う距腿関節自動運動支援装置および下肢伸展拳上運動の支援を行う下肢伸展拳上運動支援装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態は、踵の位置を決める踵位置決め部と、前記踵位置決め部によって踵が位置決めされた足の距腿関節底屈動作を検出する底屈検出部と、前記足の距腿関節の角度に応じて、前記距腿関節の背屈方向に力を付勢する付勢部と、前記底屈検出部が検出する距腿関節底屈動作の検出結果に基づいて、距腿関節底屈動作の有無を判定する演算部と、前記演算部が判定する距腿関節底屈動作の判定結果を出力する出力部とを備える距腿関節自動運動支援装置である。
【０００７】
本発明の一実施形態は、上述の距腿関節自動運動支援装置において、前記底屈検出部は、前記踵位置決め部によって踵が位置決めされた足のつま先の位置の変化を距腿関節底屈動作として検出し、前記演算部は、前記底屈検出部による検出結果が前記つま先の位置が変化したことを示す場合に、距腿関節底屈動作を行ったと判定する。
【０００８】
本発明の一実施形態は、上述の距腿関節自動運動支援装置において、前記踵位置決め部の所定位置に踵が位置決めされているか否かを検出する踵位置検出部を更に備え、前記演算部は、前記踵位置検出部の検出結果が前記所定位置に踵が位置決めされていることを示すことを判定条件にして、距腿関節底屈動作の有無を判定する。
【０００９】
本発明の一実施形態は、上述の距腿関節自動運動支援装置において、前記出力部は、前記演算部が判定する距腿関節底屈動作の判定結果を無線通信によって他の装置に対して送信する。
【００１０】
本発明の一実施形態は、上述の距腿関節自動運動支援装置において、腓腹部の筋電位を検出する腓腹部筋電位検出部を更に備える。
【００１１】
本発明の一実施形態は、下腿前面が当接したか否かを検出する下腿前面当接検出部と、前記下腿前面当接検出部の検出結果に基づいて、下肢伸展拳上運動の有無を判定する演算部と、前記演算部が判定する下肢伸展拳上運動の判定結果を出力する出力部とを備える下肢伸展拳上運動支援装置である。
【００１２】
本発明の一実施形態は、上述の下肢伸展拳上運動支援装置において、前記下腿前面当接検出部は、下腿前面の位置の変化を下肢伸展拳上運動として検出し、前記演算部は、前記下腿前面当接検出部による検出結果が、前記下腿前面が前記下腿前面当接検出部に当接したことを示す場合に、下肢伸展拳上運動を行ったと判定する。
【００１３】
本発明の一実施形態は、上述の下肢伸展拳上運動支援装置において、踵が当接したか否かを検出する踵当接検出部を更に備え、前記演算部は、前記踵当接検出部の検出結果が、前記踵が前記踵当接検出部に当接したことを示すことを判定条件にして、下肢伸展拳上運動の有無を判定する。
【００１４】
本発明の一実施形態は、上述の下肢伸展拳上運動支援装置において、前記出力部は、前記演算部が判定する下肢伸展拳上運動の判定結果を無線通信によって他の装置に対して送信する。
【００１５】
本発明の一実施形態は、上述の下肢伸展拳上運動支援装置において、大腿部の筋電位を検出する大腿部筋電位検出部を更に備える。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、距腿関節自動運動の支援を行うことができる距腿関節自動運動支援装置および下肢伸展拳上運動の支援を行うことができる下肢伸展拳上運動支援装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置の外観構成の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置の機能構成の一例を示す図である。
【図３】第１実施形態の制御装置の動作の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置と背屈状態の足との位置関係の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置と底屈状態の足との位置関係の一例を示す図である。
【図６】第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置と踵が浮き上がった状態の足との位置関係の一例を示す図である。
【図７】第２実施形態の距腿関節自動運動支援装置の機能構成の一例を示す図である。
【図８】第２実施形態の距腿関節自動運動支援装置と底屈状態の足との位置関係の一例を示す図である。
【図９】第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置の外観構成の一例を示す図である。
【図１０】第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置の機能構成の一例を示す図である。
【図１１】第３実施形態の制御装置の動作の一例を示す図である。
【図１２】第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置と基部に下された状態の足との位置関係の一例を示す図である。
【図１３】第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置と基部から浮かされた状態の足との位置関係の一例を示す図である。
【図１４】第４実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置の機能構成の一例を示す図である。
【図１５】第４実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置と基部から浮かされた状態の足との位置関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
［第１実施形態］
まず、図１及び図２を参照して、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１の構成について説明する。
図１は、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１の外観構成の一例を示す図である。
図２は、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１の機能構成の一例を示す図である。
【００２０】
距腿関節自動運動支援装置１は、基部ＢＳと、衝立部ＳＣとを備える。基部ＢＳは、床面に対して水平方向に置かれる。衝立部ＳＣは、床面に対して垂直方向にして、基部ＢＳに結合される。基部ＢＳには、ベッド上仰臥位の患者の足が置かれる。衝立部ＳＣには、当該患者の足裏が対向する。
基部ＢＳは、踵位置決め部ＨＨと、踵センサ３０とを備える。衝立部ＳＣは、制御装置１０と、つま先センサ２０と、表示部４０と、通信部５０と、スプリングＳＰＲと、フットスイッチＦＳとを備える。
【００２１】
なお、第１実施形態では距腿関節自動運動支援装置１が片足用である場合を一例にして説明する。距腿関節自動運動支援装置１は、両足用であってもよい。この場合、距腿関節自動運動支援装置１は、上述の踵位置決め部ＨＨ、踵センサ３０、つま先センサ２０、スプリングＳＰＲ、及びフットスイッチＦＳをそれぞれ２つずつ備える。
【００２２】
踵位置決め部ＨＨは、患者の踵の位置決めをする。踵位置決め部ＨＨは、スポンジなどの変形可能な部材によって構成されており、踵型の窪みを有する。この踵位置決め部ＨＨは、患者毎に交換が可能であってもよい。
【００２３】
踵センサ３０は、踵位置決め部ＨＨの所定位置に踵が位置決めされているか否かを検出する。この所定位置とは、基部ＢＳから鉛直上方に踵が浮き上がらない状態の踵の位置をいう。つまり、踵センサ３０は、踵が基部ＢＳから浮き上がっているか否かを検出する。踵センサ３０は、踵の浮き上がりを検出できればよく、その検出方式がどのような方式であってもよい。例えば、踵センサ３０は、接触式であってもよく、光学式であってもよい。
同図に示す一例では、踵センサ３０は、接触式のスイッチであって、踵位置決め部ＨＨの底部に備えられている。踵センサ３０は、踵位置決め部ＨＨの所定位置に踵が位置決めされていることを示す信号を出力する。
【００２４】
スプリングＳＰＲは、踵位置決め部ＨＨによって踵が位置決めされた状態において、足裏部分に当たる位置に設けられている。スプリングＳＰＲは、踵位置決め部ＨＨによって踵が位置決めされた状態において足の距腿関節（足関節）底屈動作が行われる場合、距腿関節の背屈方向に力を付勢する。このスプリングＳＰＲは、距腿関節の底屈角度に応じた大きさの力を付勢する。具体的には、スプリングＳＰＲは、距腿関節の底屈角度が小さい場合には、小さな力を背屈方向に付勢する。また、スプリングＳＰＲは、距腿関節の底屈角度が大きい場合には、大きな力を背屈方向に付勢する。
【００２５】
フットスイッチＦＳは、踵位置決め部ＨＨによって踵が位置決めされた状態において、つま先部分に当たる位置に設けられている。
つま先センサ２０は、つま先部分がフットスイッチＦＳに触れているか否かを検出する。
【００２６】
ここで、踵位置決め部ＨＨによって踵が位置決めされた状態において、患者が距腿関節底屈動作を行わない場合には、スプリングＳＰＲの力を足裏に受けることによって、つま先部分はフットスイッチＦＳから離れる。つまり、踵位置決め部ＨＨによって踵が位置決めされた状態において、患者が腓腹部（いわゆる、ふくらはぎ）に力を入れない場合には、つま先部分はフットスイッチＦＳから離れる。
また、踵位置決め部ＨＨによって踵が位置決めされた状態において、足裏に受けるスプリングＳＰＲの力に抗して、患者が距腿関節底屈動作を行うと、つま先部分はフットスイッチＦＳに接触する。
つまり、つま先センサ２０は、踵位置決め部ＨＨによって踵が位置決めされた足のつま先の位置の変化を、距腿関節底屈動作として検出する。つま先センサ２０は、つま先部分がフットスイッチＦＳに触れている場合には、つま先部分がフットスイッチＦＳに触れていることを示す信号を出力する。
【００２７】
なお、このつま先センサ２０とは、底屈検出部の一例である。底屈検出部は、踵位置決め部ＨＨによって踵が位置決めされた足の距腿関節底屈動作を検出できればよく、上述した構成に限られない。例えば、底屈検出部は、距腿関節の角度を検出してもよい。
【００２８】
制御装置１０は、演算部１００と、記憶部１１０とを備える。記憶部１１０には、演算部１００による演算に用いられるプログラム及び各種の情報が記憶される。また、記憶部１１０には、演算部１００による演算結果が記憶される。
【００２９】
演算部１００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備えており、種々の演算を行う。演算部１００は、つま先センサ２０が出力する信号、及び踵センサ３０が出力する信号を取得する。演算部１００は、取得した各信号に基づいて距腿関節底屈動作を判定する。例えば、演算部１００は、距腿関節底屈動作の回数を計数する。演算部１００は、距腿関節底屈動作の判定結果を記憶部１１０に記憶させる。また、演算部１００は、距腿関節底屈動作の判定結果を表示部４０及び通信部５０に出力する。
【００３０】
表示部４０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）を備えており、文字や画像を表示する。この表示部４０は、演算部１００の演算結果を表示することもできる。演算部１００が距腿関節底屈動作の回数を出力する場合、表示部４０は、この距腿関節底屈動作の回数を表示する。
【００３１】
通信部５０は、無線通信回路を備えており、演算部１００の演算結果を無線通信によって他の装置に対して送信する。この他の装置とは、例えば、スマートホン、タブレットなどの可搬型の通信機器である。
【００３２】
なお、他の装置とは、ナースステーションなどに設置されているコンピュータや、クラウド上のサーバなどであってもよい。通信部５０は、例えば、ナースステーションに設置されるコンピュータに演算部１００の演算結果を送信する。このように構成された距腿関節自動運動支援装置１によれば、患者の運動状況をナースステーションにおいて把握することができる。
【００３３】
［制御装置１０の動作］
次に、図３から図６を参照して、制御装置１０の動作について説明する。
図３は、第１実施形態の制御装置１０の動作の一例を示す図である。
図４は、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１と背屈状態の足との位置関係の一例を示す図である。
図５は、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１と底屈状態の足との位置関係の一例を示す図である。
図６は、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１と踵が浮き上がった状態の足との位置関係の一例を示す図である。
なお、図４から図６において、符号Ｃは患者の足を、符号Ｈは踵を、符号Ｔはつま先をそれぞれ示す。
【００３４】
距腿関節自動運動支援装置１は、患者のベッド上に載置される。患者はベッド上仰臥位になって、踵を踵位置決め部ＨＨに合わせたうえで、基部ＢＳに足を置く（図４）。患者は自動的距腿関節底屈動作を行う（図４及び図５）。
【００３５】
演算部１００は、ステップＳ１０及びステップＳ２０において、距腿関節底屈動作が行われたか否かを判定する。この一例では、演算部１００は、患者のつま先がフットスイッチＦＳに触れた後に、つま先がフットスイッチＦＳから離れた場合に、距腿関節底屈動作を行ったと判定する。なお、演算部１００は、患者のつま先がフットスイッチＦＳから離れた状態から、つま先がフットスイッチＦＳから触れた場合に、距腿関節底屈動作を行ったと判定してもよい。
以下、より具体的な演算部１００の動作について説明する。
【００３６】
（ステップＳ１０）演算部１００は、つま先センサ２０が出力する信号を取得する。この信号は、つま先部分がフットスイッチＦＳに触れているか否かを示す。演算部１００は、つま先センサ２０が出力する信号が、つま先部分がフットスイッチＦＳに触れていないことを示す場合（ステップＳ１０；ＮＯ）には、処理をステップＳ１０に戻す。演算部１００は、つま先センサ２０が出力する信号が、つま先部分がフットスイッチＦＳに触れていることを示す場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２０に進める。
【００３７】
（ステップＳ２０）演算部１００は、更に、つま先センサ２０が出力する信号を取得する。演算部１００は、つま先センサ２０が出力する信号が、つま先部分がフットスイッチＦＳに触れていることを示す場合（ステップＳ２０；ＮＯ）には、処理をステップＳ２０に戻す。演算部１００は、つま先センサ２０が出力する信号が、つま先部分がフットスイッチＦＳに触れていないことを示す場合（ステップＳ２０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ３０に進める。
すなわち、ステップＳ１０及びステップＳ２０において、演算部１００は、つま先センサ２０による検出結果がつま先の位置が変化したことを示す場合に、距腿関節底屈動作の回数を加算する。
【００３８】
次に、演算部１００は、つま先がフットスイッチＦＳに触れてから、つま先がフットスイッチＦＳから離れるまでの間、踵が基部ＢＳから浮いていないか否かを判定する。すなわち、演算部１００は、踵センサ３０の検出結果が所定位置に踵が位置決めされていることを示すことを加算条件にして、距腿関節底屈動作の回数を加算する。より具体的には、次に示すとおりである。
【００３９】
（ステップＳ３０）演算部１００は、踵センサ３０が出力する信号を取得する。この信号は、踵位置決め部ＨＨの所定位置に踵が位置決めされているか否かを示す。すなわち、この信号は、踵が基部ＢＳから浮いていないか否かを示す。演算部１００は、踵センサ３０が出力する信号が、踵が基部ＢＳから浮いていることを示す場合（ステップＳ３０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１０に戻す。演算部１００は、踵センサ３０が出力する信号が、踵が基部ＢＳから浮いていないことを示す場合（ステップＳ３０；ＮＯ）には、処理をステップＳ４０に進める。
【００４０】
（ステップＳ４０）演算部１００は、距腿関節底屈動作の回数を計数（カウント）する。具体的には、演算部１００は、距腿関節底屈動作の回数に１回分を加算する。演算部１００は、カウントした距腿関節底屈動作の回数を表示部４０及び通信部５０に出力する。
【００４１】
（ステップＳ５０）演算部１００は、距腿関節底屈動作の回数のカウント結果が、規定回数に到達したか否かを判定する。ここで、規定回数は、患者の年齢、術後の回復状況、術後の経過時間などに応じて医師や理学療法士などによって定められる。演算部１００は、距腿関節底屈動作の回数のカウント結果が、規定回数に到達していない場合（ステップＳ５０；ＮＯ）には、処理をステップＳ１０に戻し、回数のカウントを継続する。演算部１００は、距腿関節底屈動作の回数のカウント結果が規定回数に到達した場合（ステップＳ５０；ＹＥＳ）には、処理を終了する。
【００４２】
なお、演算部１００は、ステップＳ１０の処理に先立って、患者の氏名、傷病名、足の左右、及び自動運動の負荷（例えば、低負荷・高負荷）など、患者固有の情報を、通信部５０を介して取得してもよい。この場合、演算部１００は、これら患者固有の情報を記憶部１１０に記憶させる。演算部１００は、距腿関節自動運動支援装置１を使用する患者が他の患者に代わるまで、記憶部１１０に記憶されている患者固有の情報に基づいて動作する。
また、演算部１００は、ステップＳ１０の処理に先立って、実施日付及び患者の気分（気持ち）などの情報を、通信部５０を介して取得してもよい。
【００４３】
［まとめ］
以上説明したように、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１は、患者の自動的な距腿関節底屈動作を検出して、その動作の回数をカウントすることができる。このため、距腿関節自動運動支援装置１によれば、距腿関節底屈動作に応じて、又はその動作の回数に応じて内容が進行するようなゲームを提供することができる。このようなゲームには、例えば、表示部４０に表示されるタイミングに従って距腿関節底屈動作を行うゲームや、距腿関節底屈動作の回数に応じて、ゲーム内のキャラクタが散歩するゲームなどがある。このゲームにおける一例として、表示部４０には、距腿関節底屈動作の回数に応じた到達ポイントごとに名所などの画像が表示される。
また、距腿関節自動運動支援装置１は、通信部５０を備えるため、患者のスマートホンやタブレットに距腿関節底屈動作の検出結果を送信することができる。これにより距腿関節自動運動支援装置１によれば、距腿関節底屈動作を、スマートホンやタブレットを操作する手段として用いることができる。この一例の距腿関節自動運動支援装置１によれば、スマートホンやタブレットにおいて動作するゲームの操作を、距腿関節底屈動作によって行うことができる。
つまり、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１によれば、距腿関節自動運動の支援を行うことができる。
【００４４】
また、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１は、演算部１００が踵の浮きあがりを検出する。ここで、下肢静脈血栓症の予防には、腓腹部に力を入れることが効果的である。しかしながら、患者は、距腿関節を動かさずに（すなわち、腓腹部に力を入れずに）、大腿部の力によって膝関節及び股関節を動かして、フットスイッチＦＳを踏む動作を行うことができる（図６）。このように腓腹部に力を入れない場合、腓腹部に力を入れた場合に比べて下肢静脈血栓症の予防効果が低下することがある。
ここで、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１を用いると、大腿部の力によって膝関節及び股関節を動かしてフットスイッチＦＳを踏む動作を行う場合、基部ＢＳから踵が浮く（図６）。上述したように、演算部１００は、踵が浮き上がっている場合、距腿関節自動運動をしていないと判定する。この距腿関節自動運動支援装置１は、所定位置に踵が位置決めされていることを示すことを判定条件にして、距腿関節底屈動作の有無を判定する。したがって、距腿関節自動運動支援装置１は、演算部１００が踵の浮きあがりを検出することにより、フットスイッチＦＳを踏む動作が、腓腹部に力を入れたことによるものなのか、大腿部に力を入れたことによるものなのかを判別することができる。すなわち、距腿関節自動運動支援装置１によれば、下肢静脈血栓症の予防に効果的な運動が行われているか否かを判別することができる。
【００４５】
また、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１は、スプリングＳＰＲを備えている。
このスプリングＳＰＲを備えることにより、距腿関節自動運動支援装置１は、患者の腓腹部に対して負荷を与えることができる。したがって、距腿関節自動運動支援装置１は、スプリングＳＰＲを備えない場合に比べて、距腿関節自動運動の負荷を向上させることができる。つまり、距腿関節自動運動支援装置１は、スプリングＳＰＲを備えない場合に比べて、下肢静脈血栓症の予防効果を向上させることができる。
また、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１は、踵位置決め部ＨＨが交換式になっていてもよい。距腿関節自動運動支援装置１は、踵位置決め部ＨＨを患者毎に交換可能にすることにより、衛生面の向上を図ることができる。また、距腿関節自動運動支援装置１は、踵位置決め部ＨＨを患者毎に交換可能にすることにより、踵位置決め部ＨＨの形状を患者の足の形状に合わせることができ、より精密に踵位置を検出することができる。また、距腿関節自動運動支援装置１は、踵位置決め部ＨＨの形状を患者の足の形状に合わせることにより、踵と踵位置決め部ＨＨとのフィット感を向上させることができる。
【００４６】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の距腿関節自動運動支援装置１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１と同様に構成されている。従って、第２実施形態の距腿関節自動運動支援装置１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１と同様の効果を奏することができる。
【００４７】
図７は、第２実施形態の距腿関節自動運動支援装置１の機能構成の一例を示す図である。図８は、第２実施形態の距腿関節自動運動支援装置１と底屈状態の足との位置関係の一例を示す図である。
図２に示すように、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１は腓腹部筋電センサを備えていないが、図７および図８に示すように、第２実施形態の距腿関節自動運動支援装置１は、腓腹部筋電位検出部として機能する腓腹部筋電センサ６０を備えている。
図７および図８に示す例では、腓腹部筋電センサ６０が、電極６０Ａ、６０Ｂを備えている。電極６０Ａ、６０Ｂは患者の腓腹部（詳細には、腓腹部の最も太い部分）に装着される。腓腹部筋電センサ６０によって検出された患者の腓腹部の筋電位、つまり、電極６０Ａと電極６０Ｂとの間の電位差は、制御装置１０の演算部１００に入力される。演算部１００は、腓腹部筋電センサ６０によって検出された患者の腓腹部の筋電位に基づいて、患者の腓腹部の筋電図を生成する。また、演算部１００は、生成した患者の腓腹部の筋電図を表示部４０に表示させる。
図８に示す例では、電極６０Ａ、６０Ｂが患者の腓腹部に貼り付けられているが、他の例では、例えばベルト、サポーターなどによって、電極６０Ａ、６０Ｂを患者の腓腹部に接触させて固定してもよい。
【００４８】
図１から図６に示す例では、患者が、第１実施形態の距腿関節自動運動支援装置１を用いることによって、表示部４０に表示される距腿関節底屈動作の回数を把握することができる。上述したように、距腿関節底屈動作の回数は、つま先センサ２０によって検出される。一方、つま先センサ２０は、つま先部分がフットスイッチＦＳに触れているか否かしか検出できない。そのため、図１から図６に示す例では、患者は、距腿関節底屈動作の回数を把握できるものの、腓腹部の筋肉の活動状態を把握することはできない。
図７および図８に示す例では、第２実施形態の距腿関節自動運動支援装置１が、腓腹部筋電位検出部として機能する腓腹部筋電センサ６０を備えている。そのため、患者は、第２実施形態の距腿関節自動運動支援装置１を用いることによって、表示部４０に表示される距腿関節底屈動作の回数を把握すると共に、表示部４０に表示される腓腹部の筋電図を把握することができる。つまり、図７および図８に示す例では、患者は、例えば腓腹部の筋力などのような、腓腹部の筋肉の活動状態も把握することができる。
【００４９】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について説明する。
図９は、第３実施形態の下肢伸展拳上（ＳＬＲ：straight leg raising）運動支援装置１Ａの外観構成の一例を示す図である。図１０は、第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａの機能構成の一例を示す図である。
【００５０】
下肢伸展拳上運動支援装置１Ａは、基部ＢＳと、衝立部ＳＣと、側板ＳＰと、支持部材ＳＭとを備える。基部ＢＳは、床面に対して水平方向に置かれる。衝立部ＳＣは、床面に対して垂直方向にして、基部ＢＳに結合される。基部ＢＳには、ベッド上仰臥位の患者の足が置かれる。衝立部ＳＣには、当該患者の足裏が対向する。側板ＳＰは、例えば患者の右足側において基部ＢＳおよび衝立部ＳＣに接続される。支持部材ＳＭは、側板ＳＰに接続される。
基部ＢＳは、踵当接検出部として機能する踵センサ３０を備える。衝立部ＳＣは、制御装置１０と、表示部４０と、通信部５０とを備える。支持部材ＳＭは、患者の下腿前面が当接したか否かを検出する下腿前面当接検出部として機能する下腿前面当接センサ２０Ａを備える。
【００５１】
なお、第３実施形態では下肢伸展拳上運動支援装置１Ａが片足用である場合を一例にして説明する。下肢伸展拳上運動支援装置１Ａは、両足用であってもよい。
【００５２】
踵センサ３０は、患者の踵が当接したか否かを検出する。踵センサ３０の検出方式はどのような方式であってもよい。例えば、踵センサ３０は、接触式であってもよく、光学式であってもよい。
【００５３】
制御装置１０は、演算部１００と、記憶部１１０とを備える。記憶部１１０には、演算部１００による演算に用いられるプログラム及び各種の情報が記憶される。また、記憶部１１０には、演算部１００による演算結果が記憶される。
【００５４】
演算部１００は、中央演算処理装置を備えており、種々の演算を行う。演算部１００は、下腿前面当接センサ２０Ａが出力する信号および踵センサ３０が出力する信号を取得する。演算部１００は、取得した各信号に基づいて下肢伸展拳上運動を判定する。例えば、演算部１００は、下肢伸展拳上運動の回数を計数する。演算部１００は、下肢伸展拳上運動の判定結果を記憶部１１０に記憶させる。また、演算部１００は、下肢伸展拳上運動の判定結果を表示部４０及び通信部５０に出力する。
【００５５】
表示部４０は、例えばＬＣＤを備えており、文字や画像を表示する。この表示部４０は、演算部１００の演算結果を表示することもできる。演算部１００が下肢伸展拳上運動の回数を出力する場合、表示部４０は、この下肢伸展拳上運動の回数を表示する。
【００５６】
通信部５０は、無線通信回路を備えており、演算部１００の演算結果を無線通信によって他の装置に対して送信する。この他の装置とは、例えば、スマートホン、タブレットなどの可搬型の通信機器である。
【００５７】
なお、他の装置とは、ナースステーションなどに設置されているコンピュータや、クラウド上のサーバなどであってもよい。通信部５０は、例えば、ナースステーションに設置されるコンピュータに演算部１００の演算結果を送信する。このように構成された下肢伸展拳上運動支援装置１Ａによれば、患者の運動状況をナースステーションにおいて把握することができる。
【００５８】
［制御装置１０の動作］
次に、図１１から図１３を参照して、制御装置１０の動作について説明する。
図１１は、第３実施形態の制御装置１０の動作の一例を示す図である。図１２は、第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａと基部ＢＳに下された状態の足との位置関係の一例を示す図である。図１３は、第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａと基部ＢＳから浮かされた状態の足との位置関係の一例を示す図である。
【００５９】
下肢伸展拳上運動支援装置１Ａは、例えば患者のベッド上に載置される。患者はベッド上仰臥位になって、基部ＢＳの踵センサ３０上に踵を置く（図１２）。患者は下肢伸展拳上運動を行う（図１２及び図１３）。
【００６０】
演算部１００は、ステップＳ１１０及びステップＳ１２０において、下肢伸展拳上運動が行われたか否かを判定する。この一例では、演算部１００は、患者の踵が踵センサ３０をＯＮさせた後に、下腿前面ＬＬＦが下腿前面当接センサ２０ＡをＯＮさせた場合に、下肢伸展拳上運動が行われたと判定する。
以下、より具体的な演算部１００の動作について説明する。
【００６１】
（ステップＳ１１０）演算部１００は、踵センサ３０が出力する信号を取得する。この信号は、踵が踵センサ３０に当接しているか否かをを示す。演算部１００は、踵センサ３０が出力する信号が、踵が踵センサ３０に当接していないことを示す場合（ステップＳ１１０；ＮＯ）には、処理をステップＳ１１０に戻す。演算部１００は、踵センサ３０が出力する信号が、踵が踵センサ３０に当接していることを示す場合（ステップＳ１１０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１２０に進める。
【００６２】
（ステップＳ１２０）演算部１００は、下腿前面当接センサ２０Ａが出力する信号を取得する。演算部１００は、下腿前面当接センサ２０Ａが出力する信号が、下腿前面ＬＬＦが下腿前面当接センサ２０Ａに当接していないことを示す場合（ステップＳ１２０；ＮＯ）には、処理をステップＳ１２０に戻す。演算部１００は、下腿前面当接センサ２０Ａが出力する信号が、下腿前面ＬＬＦが下腿前面当接センサ２０Ａに当接していることを示す場合（ステップＳ１２０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１４０に進める。
すなわち、ステップＳ１１０及びステップＳ１２０において、演算部１００は、踵センサ３０および下腿前面当接センサ２０Ａによる検出結果が、患者の足の状態が、基部ＢＳに下された状態から基部ＢＳから浮かされて下腿前面当接センサ２０Ａに当接した状態に変化した（つまり、下腿前面ＬＬＦの位置が変化した）ことを示す場合に、下肢伸展拳上運動の回数を加算する。
【００６３】
（ステップＳ１４０）演算部１００は、下肢伸展拳上運動の回数を計数（カウント）する。具体的には、演算部１００は、下肢伸展拳上運動の回数に１回分を加算する。演算部１００は、カウントした下肢伸展拳上運動の回数を表示部４０及び通信部５０に出力する。
【００６４】
（ステップＳ１５０）演算部１００は、下肢伸展拳上運動の回数のカウント結果が、規定回数に到達したか否かを判定する。ここで、規定回数は、患者の年齢、術後の回復状況、術後の経過時間などに応じて医師や理学療法士などによって定められる。演算部１００は、下肢伸展拳上運動の回数のカウント結果が、規定回数に到達していない場合（ステップＳ１５０；ＮＯ）には、処理をステップＳ１１０に戻し、回数のカウントを継続する。演算部１００は、距腿関節底屈動作の回数のカウント結果が規定回数に到達した場合（ステップＳ１５０；ＹＥＳ）には、処理を終了する。
【００６５】
［まとめ］
以上説明したように、第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａでは、下腿前面ＬＬＦが下腿前面当接センサ２０Ａに当接したか否かが検出される。また、下腿前面ＬＬＦが下腿前面当接センサ２０Ａに当接したか否かに基づいて、下肢伸展拳上運動の有無が判定される。また、その判定結果が出力される。
詳細には、第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａでは、下腿前面ＬＬＦの位置の変化が、下肢伸展拳上運動として検出される。また、下腿前面ＬＬＦが下腿前面当接センサ２０Ａに当接した場合に、下肢伸展拳上運動が行われたと判定される。
そのため、第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａによれば、下肢伸展拳上運動の支援を行うことができる。
【００６６】
また、第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａでは、患者の踵が踵センサ３０に当接したことを判定条件にして（つまり、図１１のステップＳ１１０においてＹＥＳと判定された場合に）、下肢伸展拳上運動の有無が判定される（つまり、ステップＳ１２０においてＹＥＳまたはＮＯの判定が行われる）。
そのため、第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａによれば、患者の踵が踵センサ３０に当接したことが判定条件ではない場合よりも、下肢伸展拳上運動が行われたか否かを正確に判定することができる。
【００６７】
また、第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａでは、下肢伸展拳上運動が行われたか否かの判定結果が、無線通信によって他の装置に対して送信される。
そのため、第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａによれば、下肢伸展拳上運動が行われたか否かを他の装置においても把握することができる。
【００６８】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａは、後述する点を除き、上述した第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａと同様に構成されている。従って、第４実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａによれば、後述する点を除き、上述した第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａと同様の効果を奏することができる。
【００６９】
図１４は、第４実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａの機能構成の一例を示す図である。図１５は、第４実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａと基部ＢＳから浮かされた状態の足との位置関係の一例を示す図である。
図１０に示すように、第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａは大腿部筋電センサを備えていないが、図１４および図１５に示すように、第４実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａは、大腿部筋電位検出部として機能する大腿部筋電センサ１６０を備えている。
図１４および図１５に示す例では、大腿部筋電センサ１６０が、電極１６０Ａ、１６０Ｂを備えている。電極１６０Ａ、１６０Ｂは患者の大腿部（詳細には、大腿四頭筋）に装着される。大腿部筋電センサ１６０によって検出された患者の大腿部の筋電位、つまり、電極１６０Ａと電極１６０Ｂとの間の電位差は、制御装置１０の演算部１００に入力される。演算部１００は、大腿部筋電センサ１６０によって検出された患者の大腿部の筋電位に基づいて、患者の大腿部の筋電図を生成する。また、演算部１００は、生成した患者の大腿部の筋電図を表示部４０に表示させる。
図１５に示す例では、電極１６０Ａ、１６０Ｂが患者の大腿部に貼り付けられているが、他の例では、例えばベルト、サポーターなどによって、電極１６０Ａ、１６０Ｂを患者の大腿部に接触させて固定してもよい。
【００７０】
図９から図１３に示す例では、患者が、第３実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａを用いることによって、表示部４０に表示される下肢伸展拳上運動の回数を把握することができる。上述したように、下肢伸展拳上運動の回数は、下腿前面当接センサ２０Ａによって検出される。一方、下腿前面当接センサ２０Ａは、下腿前面ＬＬＦが下腿前面当接センサ２０Ａに当接したか否かしか検出できない。そのため、図９から図１３に示す例では、患者は、下肢伸展拳上運動の回数を把握できるものの、大腿部の筋肉の活動状態を把握することはできない。
図１４および図１５に示す例では、第４実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａが、大腿部筋電位検出部として機能する大腿部筋電センサ１６０を備えている。そのため、患者は、第４実施形態の下肢伸展拳上運動支援装置１Ａを用いることによって、表示部４０に表示される下肢伸展拳上運動の回数を把握すると共に、表示部４０に表示される大腿部の筋電図を把握することができる。つまり、図１４および図１５に示す例では、患者は、例えば大腿部の筋力などのような、大腿部の筋肉の活動状態も把握することができる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上述した各実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。
【００７２】
なお、上記の実施形態における各装置が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。
【００７３】
なお、各装置が備える各部は、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、各装置が備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【００７４】
また、各装置が備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、制御部が備える各部による処理を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００７５】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１…距腿関節自動運動支援装置、１０…制御装置、２０…つま先センサ（底屈検出部）、３０…踵センサ（踵位置検出部、踵当接検出部）、４０…表示部（出力部）、５０…通信部（出力部）、１００…演算部、１１０…記憶部、ＢＳ…基部、ＳＣ…衝立部、ＨＨ…踵位置決め部、ＦＳ…フットスイッチ、ＳＰＲ…スプリング（付勢部）、６０…腓腹部筋電センサ（腓腹部筋電位検出部）、６０Ａ、６０Ｂ…電極、１Ａ…下肢伸展拳上（ＳＬＲ）運動支援装置、２０Ａ…下腿前面当接センサ（下腿前面当接検出部）、ＳＰ…側板、ＳＭ…支持部材、１６０…大腿部筋電センサ（大腿部筋電位検出部）、１６０Ａ、１６０Ｂ…電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2018094397.tif 000014
【図１３】
2018094397.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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