(57)【要約】【課題】簡単な操作で複雑な形状を作り出すことができるシーティング法を提供すること。【解決手段】体幹支持装置１０が、使用者２の体幹の両側部に配置され平行に延びる一対のフレーム部材１２、１４と、フレーム部材１２、１４の間に延設され使用者の背面を支持する柔軟な基礎ベルト１６と、背凭れ部材の基礎ベルト１６において、使用者の背面が接する表面とは反対側の表面に取り付けた調整ベルト２０とを具備し、調整ベルト２０の長さを調節することによって、基礎ベルト１６が使用者の背面形状に適合するように変形する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の体幹の両側部に配置され平行に延びる一対のフレーム部材と、前記フレーム部材の間に延設される背凭れ部材を備えた体幹支持装置において、前記背凭れ部材は、前記フレーム部材間に連結しフレーム部材の高さ方向に並列配置して使用者の背面を支持する複数本の柔軟な基礎ベルトを有し、前記各基礎ベルトの使用者の背面が強く接触する上位２つの部位間の反接触側に亘って或いは前記フレーム部材間を結ぶ直線から最も遠位にある部位と次に遠位ある部位との間に調整ベルトを配置し、前記調整ベルトは、長さを調節することにより前記基礎ベルトが使用者の前記２つの部位間で湾曲変形可能に基礎ベルトに取り付けたことを特徴とする体幹支持装置。
【請求項２】
前記基礎ベルトは着座面から上方へ延びる背凭れ部材の基礎ベルトであって、該体幹支持装置は、使用者の着座姿勢を支持するようになっている請求項１に記載の体幹支持装置。
【請求項３】
前記フレーム部材は略水平方向に互いに平行に延設されており、該体幹支持装置は、前記基礎ベルト上に仰臥する使用者を支持するようになっている請求項１に記載の体幹支持装置。
【請求項４】
平行に延設された一対のフレーム部材の間に延設され使用者の背面を支持する柔軟な基礎ベルトを有した体幹支持装置の前記基礎ベルトの調整方法において、
前記基礎ベルトにおいて使用者の背面と接する２つの部位を結ぶように調整ベルトを前記基礎ベルトに取着し、
前記調整ベルトの長さを調節して、前記基礎ベルトを前記一対のフレーム部材間で該フレーム部材の延設方向に対して横断方向に引っ張ることによって、前記基礎ベルトが使用者の背面形状に適合するように変形させることを特徴とした体幹支持装置の調整方法。
【請求項５】
前記基礎ベルトとして、前記一対のフレーム部材間に延設された複数の基礎ベルトを前記一対のフレーム部材に取り付け、
前記複数の基礎ベルトの各々に調整ベルトを取り付けることを含む請求項４に調整方法。
【請求項６】
使用者の背面を測定して、前記基礎ベルトの各々において使用者の背面と接する表面部位で、前記フレーム部材間を結ぶ直線から最も遠位にある部位と、次に遠位ある部位とを特定し、
前記各調整ベルトの各端部を、対応する前記複数の基礎ベルトの各々に対して前記２つの部位に取着することを更に含む請求項５に記載の調整方法。
【請求項７】
使用者と前記基礎ベルトの各々との間に面圧センサーを配置し、
前記基礎ベルトの各々において使用者の背面と接する表面に作用する面圧が最大となる部位と、次に最大となる部位とを特定し、
前記各調整ベルトの各端部を、対応する前記複数の基礎ベルトの各々に対して前記２つの部位に取着することを更に含む請求項５に記載の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脊柱や胸郭が大きく変形している使用者の体幹を支持する体幹支持装置および該体幹支持装置を個々の使用者の体形に合わせて調整するための調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
障害などにより身体、特に脊柱や胸郭が大きく変形している者や、筋力を喪失した者が「うまく座われる」よう着座姿勢を保持することをシーティングと称する。例えば重度脳性麻痺者は、異常な筋肉緊張などが原因で脊柱や胸郭が大きく変形し、そのため車いすや椅子上での着座姿勢を自力で保持することが困難である。重度脳性麻痺者にシーティングを施し着座姿勢を適切に保持することによって、呼吸や血液の循環、摂食機能が改善されるばかりでなく、脊柱、胸郭の更なる変形や、変形部位の褥瘡といった二次的障害が防止される。更に、シーティングによって座位姿勢をとることができるようになると、寝たきりの状態よりも視覚情報が増え、コミュニケーション能力が向上して、表情が豊かになるなどの精神面にも好影響を与えることが期待できる。然しながら、脊柱や胸郭が既に大きく変形している人が車いすや椅子に着座すると、使用者の背中と車いすや椅子の背凭れとの間に大きな空間ができてしまう。従来技術では、使用者の背中の形状に合わせて削った発泡ウレタンから成るクッションをこの空間に配置している。
【０００３】
例えば、特許文献１には、着座者（使用者）を受け入れる保持形状を、着座者一人ひとりの身体形状に合った状態に形成し、座位保持機能を高めたクッション体が記載されている。このクッションの保持形状は、予め作成されている寸法違いの複数のＣＡＤデータの中から着座者に適合するものが選択され、ポリウレタン等の発泡樹脂から成る部材から切削加工によって削り出されている。加工にあたっては、主に着座者の身体各部の採寸によって決定される寸法データに基づいて初期切削がなされて、次いで、着座者（使用者）の個別的な身体情報に基づいて仕上切削がなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４２８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
然しながら、特許文献１の発明のように、車いすや椅子の座面や背もたれにクッションを配置する方法では、使用者の姿勢の変化に即座に対応することができず、また、使用者が成長期にある場合には、頻繁にクッションを作り直さなければならない。また、特に、重度脳性麻痺社の背中は複雑に変形していることがあり、背面圧の調整や最適な着座姿勢を実現することが困難である問題がある。
【０００６】
本発明はこうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、簡単な操作で複雑な形状を作り出すことができるシーティング法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明は、使用者の体幹の両側部に配置され平行に延びる一対のフレーム部材と、前記フレーム部材の間に延設される背凭れ部材を備えた体幹支持装置において、前記背凭れ部材は、前記フレーム部材間に連結しフレーム部材の高さ方向に並列配置して使用者の背面を支持する複数本の柔軟な基礎ベルトを有し、前記各基礎ベルトの使用者の背面が強く接触する上位２つの部位間の反接触側に亘って或いは前記フレーム部材間を結ぶ直線から最も遠位にある部位と次に遠位ある部位との間に調整ベルトを配置し、前記調整ベルトは、長さを調節することにより前記基礎ベルトが使用者の前記２つの部位間で湾曲変形可能に基礎ベルトに取り付けたことを特徴とする体幹支持装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の体幹支持装置は前記した極めて簡単で堅牢な構成により、使用者の変形した背面形状に沿うように前記複数本の基礎ベルトをペアーにした当該調整ベルトにより湾曲変形させる簡単な操作によって、短時間で使用者の背面の全域に亘って基礎ベルトを均等な圧力で接触させ、使用者の背凭れを安定させることができる優れた作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の原理を説明するための概略図であり、脊柱や胸郭が大きく変形した着座姿勢にある使用者と背凭れ部材の基礎ベルトとの関係を使用者の上方から見た図である。
【図２】背凭れ部材の基礎ベルトを調整した図１と同様の概略図である。
【図３】脊柱や胸郭に大きな変形がない使用者の場合の図１と同様の概略図である。
【図４】脊柱や胸郭の大きな変形を模擬するために背面にホースを取り付けた被験者の略示背面図である。
【図５】図４に示した被験者の略示側面図である。
【図６】マイクロソフト社のKinect（登録商標）によって図４、５の被験者の背面を測定した結果を示す略図である。
【図７Ａ】図４、５の被験者と共に示す本発明の体幹支持装置としての椅子の実験装置の背面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの実験装置で用いた背凭れ部材の基礎ベルトと、該基礎ベルトに取り付けた調整ベルトとを示す略示斜視図である。
【図８Ａ】図７Ａの実験装置に着座した被験者を上方から見た略図であり、基礎ベルトの調整前の状態を示す図である。
【図８Ｂ】背凭れ部材の基礎ベルトを調整ベルトで調整した後の状態を示す図８Ａと同様の図である。
【図９】本発明の原理を応用した車いすを上方から見た略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
先ず、脊柱や胸郭の変形のない通常の人が車いすや椅子に着座した状態を上方から見た概略図である図３を参照すると、使用者１の背面が、車いすまたは椅子の背凭れの一部を形成する棒状の一対の背凭れフレーム１２、１４の間に延設配置した背凭れ部材として複数本を高さ方向に並列配置した各基礎ベルト１６に対して均等に接触していることが理解されよう。これに対して、図１に示すように、使用者２が、脊柱や胸郭の変形障害のために、背面に湾曲状の凹所またはアーチ部２ａを有する場合には、使用者２の凹所またはアーチ部２ａと基礎ベルト１６との間で特に強く当たる２つの部位間に二点鎖線で示すような空間または隙間１８が形成される。従来技術では、この空間または隙間１８の形状に適合させて削り出されたポリウレタン製のクッションが配置される。
【００１１】
本発明では、図２に示すように、使用者２の背中側の凹所またはアーチ部２ａの両側部即ち基礎ベルト１６において特に強く当たる２つの部位に調整ベルト２０の両端が配置されるように、調整ベルト２０を連結具で基礎ベルト１６に取着される。連結具間の調整ベルト２０の長さを適宜なバックル等の長さ調節具により短く調節することによって、連結具間に位置する基礎ベルト１６部は緩み使用者２の背面の凹所またはアーチ部２ａに向かって膨出して湾曲変形し、この湾曲変形した基礎ベルト１６部によって背面の凹所またはアーチ部２ａを支持する支持部２２が形成され、この支持部２２によって、使用者２の着座姿勢が適正に安定支持される。
【００１２】
調整ベルト２０は、その両端部が連結リング等の連結具により前記のように基礎ベルト１６の取着点１６ａ、１６ｂに取着される。取着点１６ａ、１６ｂは、使用者２の背面の形状によって決定される。つまり、基礎ベルト１６において使用者２の背面と局部的に強く接触する２つの部位であって、背凭れフレーム１２、１４を結ぶ直線または背凭れフレーム１２、１４が画成する平面に対して最も遠位にある部位と、次に遠位にある部位とに、取着点１６ａ、１６ｂを設けることができる。以下に説明するように、適当な３次元測定装置によって使用者２の背面を直接測定し、取着点１６ａ、１６ｂを決定することができる。
【００１３】
なお、基礎ベルト１６の内面、つまり使用者２の背面に接触する表面に薄膜状の面圧センサー（図示せず）を取り付け、使用者２の右側と左側の上位２つの強面圧のピークを見出し、その部位を取着点１６ａ、１６ｂとしてもよい。
【００１４】
以下、本発明の効果を確認するために行った評価実験について説明する。
脊柱の変形した使用者２を模擬するために、図４、５に示すように、被験者３として健常成人男性の背面にホース３０を取り付けた。より詳細には、図４、５において、ホース３０は複数の連結具３２によって被験者３の着衣の後ろ身頃に取り付けられている。図６は、このようにしてホース３０を背面に取り付けた被験者３を台上に着座させた状態で、マイクロソフト社のKinect（登録商標）を用いて測定した結果を示している。
【００１５】
図６の測定結果を踏まえ、基礎ベルト１６が被験者３の背面を支持する領域を複数、図６の例では７つの領域に分割して、各々の領域内での取着点を決定した。そして、図７Ａに示すように、該７つの領域に対応させて、７本の基礎ベルト１１１〜１１７によって基礎ベルト１６を形成した。すなわち、図７Ａにおいて、実験装置である体幹支持装置１００は、メインフレーム１０２に結合され、平行に延設された左右一対の棒状の背凭れフレーム１０４、１０６と、該背凭れフレーム１０４、１０６の間に略水平方向にしかも高さ方向に並列に延設された７本の基礎ベルト１１１〜１１７と、該基礎ベルト１１１〜１１７の各々において被験者３とは反対側の表面に取り付けられた調整ベルト１２１〜１２７とを具備している。
【００１６】
基礎ベルト１１１〜１１７の各々は、幅５ｃｍ、長さ５６．５ｃｍ、厚さ０．７５ｍｍのポリプロピレン製の帯材より成り、図７Ｂに示すように、帯材の長手方向に上下２列に配列した複数の小孔１３０、１３２を有している。各列において１つの小孔１３０または１３２は、他方の列の小孔１３２または１３０に対して帯材の横断方向に整列しており、帯材の横断方向に隣接する２つの小孔１３０、１３２が対をなすようになっている。本実験装置では、Kinect（登録商標）を用いて被験者３の背面を測定し、その測定結果に基づいて取着点１６ａ、１６ｂを決定し、該取着点１６ａ、１６ｂに対応する小孔１３０、１３２に安全ピンのような連結具１３４、１３６を取り付けた。調整ベルト１２１〜１２７がループを形成するように連結具１３４、１３６に調整ベルト１２１〜１２７を通し、こうして、調整ベルト１２１〜１２７が基礎ベルト１１１〜１１７に取着される。
【００１７】
調整ベルト１２１〜１２７の各々において、２つの取着点１６ａ、１６ｂの間の距離を調整ベルト１２１〜１２７の長さとする。調整ベルト１２１〜１２７を短くすると、対応する基礎ベルト１１１〜１１７は、２つの取着点１６ａ、１６ｂの間の部分が緩み、被験者３の背面、特に図１、２に示した凹所またはアーチ部２ａに相当する領域へ向けて接近方向に膨出するように湾曲変形する。この膨出部が被験者３の背面に接すると、その形状に適合するように、つまり背面に沿って変形当接するので、被験者３の着座姿勢が適正に安定支持される。
【００１８】
図７Ａに示した実験装置１００に着座した被験者３を上方から見た略図である図８Ａを参照すると、調整ベルト１２１〜１２７の長さを調整する前は、被験者３の着座姿勢は、実験装置１００に対して約３°の傾斜角αで傾いていた。これに対して、基礎ベルト１１１〜１１７の各々の膨出部が被験者３の背面に接するように調整ベルト１２１〜１２７の長さ調整した後は、図８Ｂに示すように、被験者３は実験装置１００に対して傾くことなく、着座姿勢に適正にフィットした安定支持状態になることが理解されよう。
【００１９】
更に、圧力測定部PS1、PS2、PS3に面圧センサーを配設して、被験者３の背面に作用する圧力を測定した。測定結果を表１に示す。
【表１】
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表１から理解されるように、調整ベルト２１１〜２１７の長さを調節した後は、被験者３の背面に作用する圧力分布が均一化される。また、PS2の値が示すように、ホース３０によって模擬された被験者３の変形した背面において通常は背凭れと接触しない凹部またはアーチ部にも基礎ベルトが接触する。更に、ホース３０上（PS3）で約５５．０％、左端（PS1）で約６１．５％圧力が低減されている。
【００２０】
既述の実施例では、本発明を椅子に適用した場合について実験結果を踏まえつつ説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば図９に示すような車いすに適用してもよい。図９において、車いす２００は、車輪２１０、２１２を取り付けた車軸２０８を回転自在に支持するメインフレーム２０２と、該メインフレーム２０２から略鉛直上方に延び背凭れ部材の基礎ベルト２１４を支持する一対のフレーム部材としての背凭れフレーム２０４、２０６とを具備している。
【００２１】
図１、２の例では、背凭れ部材を構成する基礎ベルト１６に対して１本の調整ベルト２０、そして図７Ａの例では、基礎ベルトを形成する７本の基礎ベルト１１１〜１１７の各々に１本の調整ベルト１２１〜１２７が設けられていたが、図９の例では、調整ベルトは、第１と第２の調整ベルト２１６、２１８を含む。該第１と第２の調整ベルト２１６、２１８は、基礎ベルト２１４が使用者２の背面に接触する部位において、一対の背凭れフレーム２０４、２０６間の直線または一対の背凭れフレーム２０４、２０６が画成する平面から最も遠位にある部位から左右方向へ延びている。従って、この場合には、既述したように、使用者２の背面形状を測定したり、或いは使用者２の背面と背凭れ部材２１４との間に作用する面圧を測定することによって、第１と第２の調整ベルト２１６、２１８の各々に関して取着点を決定することができる。
【００２２】
また、既述の例では、本発明を車いすまたは椅子に適用し、使用者の着座姿勢を支持する場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばベッド（図示せず）に応用し、体幹支持装置が使用者の仰臥姿勢を支持するようにしてもよい。その場合、一対のフレーム部材は水平方向に延設される。
【符号の説明】
【００２３】
１    使用者
２    使用者
２ａ    アーチ部
３    被験者
１２    背凭れフレーム
１４    背凭れフレーム
１６    基礎ベルト
１６ａ    支持部
１６ａ    取着点
１６ｂ    取着点
１８    隙間
２０    調整ベルト
２２    支持部
３０    ホース
３２    連結具
１００    体幹支持装置
１０２    メインフレーム
１０４    背凭れフレーム
１０６    背凭れフレーム
１１１〜１１７    基礎ベルト
１２１〜１２７    調整ベルト
１３０    小孔
１３２    小孔
１３４    連結具
１３６    連結具
２００    車いす
２０２    メインフレーム
２０４    背凭れフレーム
２０６    背凭れフレーム
２０８    車軸
２１０    車輪
２１２    車輪
２１１〜２１７    調整ベルト
２１４    基礎ベルト
２１６    第１の調整ベルト
２１８    第２の調整ベルト
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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