(57)【要約】【課題】  足底部に圧刺激を加え、反応性に下肢を伸展させて筋収縮を促すことを可能にする。さらに、足関節を他動的に背屈し、関節可動域の維持を可能にする。【解決手段】  足底部に設置したゴム素材等の風船を間歇的に膨らませたり萎めたりすることで、足底からの圧感覚刺激に対する反応性筋収縮を促し下肢をトレーニングすること、さらに足底部に設置したゴム素材等の風船を間歇的に膨らませたり萎めたりすることで、足関節の他動運動を誘発し関節可動域を維持する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム素材等の風船内の空気圧を調節することで、下肢の屈伸運動や足部の筋のストレッチ、または関節運動を行わせることができることを特徴とするトレーニング機器
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧を利用した下肢トレーニング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下肢トレーニングは、スポーツ選手以外にも、高齢者の体力維持や健康増進、身体障害者の機能回復などを目的に行われ、実際のトレーニングには、自転車エルゴメータによるクランク運動や、一定の重錘を持ち上げたり下ろしたりするウエイトトレーニング、ゴムやばねの張力を利用した抵抗運動、重錘を四肢の遠位に巻き付け上げ下げする自動運動などが行われている。
【０００３】
しかし、自転車エルゴメータによるクランク運動や、一定の錘を持ち上げたり下ろしたりするウエイトトレーニングなどは、何らかの理由でベッド上での療養を強いられている人や、ベッド上で過ごすことの多い低体力者にとっては、機器の使用すら不可能で、何とか機器にアクセスし機器の負荷や重錘の負荷を低く設定しても、身体への負担が大きく実施不可能な場合がほとんどである。
【０００４】
上記のような低体力者の中には、ベッド上でも軽い重錘を四肢の遠位に巻き付け上げ下げすることや、足そのものを動かすことが可能な人はいるが、足を動かす自動運動は本人の意思に左右されることから、ベッド上での療養を強いられている人は自ら積極的に足を動かそうとしなかったり、介護者や家族などの促しがない場合には運動を行わないことが多い。さらには長時間の座業中には下肢筋を動かす刺激がないなどの問題があった。
【０００５】
また、足に力を入れない状態で、あおむけに寝ていると、足部が尖足となり、下腿三頭筋の委縮が進むだけでなく、足関節の関節可動域の制限が起きることも医療や福祉現場で問題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許公開２００５−２３７８７９
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】武者春樹監訳  「心疾患のスポーツリハビリテーション基礎と応用―レジスタンストレーニング・アクアビクス・ボールゲーム」  NAP  ２０００年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、下肢のトレーニング目的に四肢の遠位に錘を巻いたり、ゴム素材のバンドを足に巻き付けただけでは、下肢の関節運動や筋活動を促進させる刺激がない点と、CPM（Continuous Passive Motion、他動運動訓練装置）のような機械的な他動運動では、関節の運動速度を自由に変えられず、関節の運動自体が滑らかでないなど肉体的にも精神的にも負担となる点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、足底部に設置したゴム素材等の風船を圧縮空気を用いて間歇的に膨らませたり萎めたりすることで、足底からの圧感覚刺激に対する反応性筋収縮を促し下肢をトレーニングすること、さらに足元に置いたゴム素材の風船を間歇的に膨らませたり萎めたりすることで足関節の他動運動を誘発し関節可動域を維持することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のトレーニング装置は、足底部に設置したゴム素材等の風船の内圧を圧縮空気を用いて間歇的に変化させ、足底に置いた風船が膨らんでくるときに、足底部から風船の膨らみを圧刺激として感じさせ、反応性に下肢を伸展させて筋収縮を促すことができる利点がある。さらに、力を入れないと風船の膨らみの変化によって関節は他動的に運動され、関節可動域の維持につながるばかりか、空気圧を用いていることから足底からの刺激はやさしく安全性も高いという利点がある。
【００１１】
看護師や理学療法士がリハビリテーションにかかわる時間以外にもトレーニングが促されるため、ベッド上での必要以上の安静を防ぐことができることから、身体機能の回復を促進し、入院期間の短縮が図れる。
【００１２】
さらに、座業者や長期間座位姿勢をとらざるええない環境にいる者に対して間歇的に筋収縮を促すことから、下肢筋の筋収縮促進による血行促進効果やエコノミークラス症候群（深部静脈血栓症）を防ぐ効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の空気圧による下肢トレーニング装置を示す。空気圧の調節回路図と作用部分のゴム素材等の風船を含む。
【図２】圧縮空気を送気するときの空気圧の調節回路図と、風船が膨らんでいくときの足部の背屈過程を示す側面図である。
【図３】風船内の空気圧が一定となったため送気を中止するときの空気圧の調節回路図と、風船が膨らんだのを足底で感じ、反応的に足部を底屈している過程を示す側面図である。
【図４】脱気を開始する際の空気圧の調節回路図と、足部を底屈している過程を示す側面図である。
【図５】風船内の空気を脱気するときの空気圧の調節回路図と、風船がしぼんでいく過程を示す側面図である。
【図６】仰臥位での機器の使用方法を示す側面図である
【図７】ベッド上で頭を挙げた状態（長座位）での機器の使用方法を示す側面図である
【図８】椅子座位での機器の使用方法を示す側面図である
【図９】機器の全体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
空気圧を利用した下肢トレーニング装置は、図６、図７、図８に示すように、ベッド上で仰向けまたは頭を挙げた状態、さらには椅子座位時に、足部におかれたゴム素材の柔らかな風船の内圧の変化によって運動を行うことができるようになっている。
【００１５】
足元に置いた風船は肩幅程度の幅を持ち、風船の内圧の変化によって他動的に足関節の屈伸運動が起きたり、風船の内圧の変化の刺激を足底部が感じ取って反応的に下腿三頭筋の筋収縮（足関節の底屈）や下肢全体の伸展が促進されることができるようになっている。
【００１６】
すなわち、ゴム素材等の風船は楕円形の形をしており、エアコンプレッサーを組み込んだ空気圧調節装置と連結されている。この装置は、タイマー制御され、かつ圧力や空気流量が制御できるもので、ゴム素材等の風船の単位時間内の膨張回数を調整できる機構を有するものである。なお、本発明の主体は、ゴム素材の風船の内圧を空気圧を利用して間歇的に膨らませることにあるので、電子、機構系の説明は省略する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、実施形態の空気圧による下肢トレーニング装置の回路図とゴム素材等の風船と連結したところを示す。１はゴム素材等の風船、２は電動エアコンプレッサー、３は送気方向の流量計、４は送気弁、５は圧力計、６は制御部、７は脱気方向の流量計、８は脱気弁である。
【００１８】
図６は本装置を仰臥位で使用した時の方法を示す側面図である。図７はベッド上で頭を挙げた状態（長座位）での機器の使用方法を示す側面図、図８は椅子座位での機器の使用方法を示す側面図である。１はゴム素材等の風船である。
【００１９】
このように、上記の空気圧を利用した下肢トレーニング装置は、エアコンプレッサーから風船に送られた空気の圧力を感じて、反応性に足を延ばすことに加えて、空気の圧力によって膨らんだ風船によってまったく他動的に足部の屈伸運動、特に下腿三頭筋の伸張運動も可能となる。
【００２０】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、風船を一つとしているが風船を2つ用意し、交互に膨らませることで歩行形態を模擬したり、一度に収縮する筋肉量を半分にして、血圧上昇や心臓への負担を軽減するように構成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
空気圧を利用した下肢トレーニング装置は、空気の圧力を足底部で刺激として感じて反応的に筋収縮を促すために、座業者や長期間座位姿勢をとらざるええない環境にいる者に対しても応用でき、運動不足やエコノミークラス症候群（深部静脈血栓症）を防ぐ用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００２２】
１  ゴム素材等の風船
２  電動エアコンプレッサー
３  流量計（送気方向）
４  送気弁
５  圧力計
６  制御部
７  流量計（脱気方向）
８  脱気弁
９  ベッド
１０  椅子
【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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