(57)【要約】【課題】パーキンソン病の歩行障害の特徴を医学的見地から十分に考慮しつつ、歩行訓練の効果を高めようとする思想に基づき、歩行障害者が何時でも任意の場所で歩行訓練ができる歩行訓練具を提供する。【解決手段】レーザ光を照射する半導体レーザを備えた発光装置１０と、発光装置１０に電力を供給する電源２０と、発光装置１０及び電源２０に接続したシート状スイッチ４０とから構成され、発光装置１０を靴１００の前方部上面に設置すると共に、シート状スイッチ４０を靴１００の中底部上面に載置せしめ、シート状スイッチ４０に所定の接地荷重がかかったときに、電源２０から発光装置１０に電力が供給される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を照射する半導体レーザを備えた発光装置と、前記発光装置に電力を供給する電源と、前記発光装置及び前記電源に接続したシート状スイッチとから構成され、前記発光装置を靴の前方部上面に設置すると共に、前記シート状スイッチを靴の中底部上面に載置せしめ、前記シート状スイッチに所定の接地荷重がかかったときに、前記電源から前記発光装置に電力が供給されることを特徴とする発光装置付き歩行訓練具。
【請求項２】
前記半導体レーザの前方位置に当該半導体レーザに臨ませて円柱形状の透明反射体を垂直方向に取り付け、前記半導体レーザから照射されたレーザ光を靴の前方位置に水平方向の直線にして表示することを特徴とする請求項１に記載の発光装置付き歩行訓練具。
【請求項３】
前記発光装置を角度調節が可能な支持部を介して取り付け、前記半導体レーザの照射角度を変更可能にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置付き歩行訓練具。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の発光装置付きの歩行訓練具において、靴に着脱自在に取り付けられる装着具を備え、前記装着具の靴前方部上面に対応する位置に基台を設け、前記基台に前記発光装置を設置したことを特徴とする発光装置付き歩行訓練具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光装置付き歩行訓練具に関し、特に、パーキンソン病の歩行障害者に最適な歩行訓練具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーキンソン病は、脳が出す運動の指令がうまく伝わらず、スムーズに動けなくなる病気であり、我が国の患者数は、人口１０万人につき８０〜１００人程度、発症年齢は２０歳代から７０歳代と幅が広いが、好発年齢は５５歳から６５歳であるとされる。
【０００３】
パーキンソン病の初発症状は、一側上肢の振戦、運動障害、歩行障害であり、臨床症状としては、手足の震え（振戦）、筋肉のこわばり（筋固縮）、動きが鈍い（無動）、姿勢を保つことの障害（姿勢反射障害）がある。
【０００４】
本願出願人は、神経内科医師としてパーキンソン病の研究等に従事し、パーキンソン病に関する研究論文を執筆しているが、その中から「パーキンソン症候群の歩行障害」（医歯薬出版株式会社発行、臨床歩行分析研究会編、「歩行障害の診断・評価入門　第３部・第３章」）、「パーキンソニズム」（医歯薬出版株式会社発行、眞野行生編、「高齢者の転倒とその対策　第４章・２２」）の各論文に基づいて、以下、パーキンソン病の歩行障害の特徴について説明する。
【０００５】
パーキンソン病の歩行障害の特徴を列挙すると、▲１▼立位と同様ないしはそれより増強する前屈姿勢、▲２▼第一歩が出にくい、▲３▼すり足歩行、▲４▼小刻み歩行、▲５▼腕の振りが乏しい、▲６▼加速歩行、▲７▼前方突進現象、▲８▼すくみ足、▲９▼逆説動作などがある。
【０００６】
これらの歩行障害の特徴の中で、▲９▼逆説動作とは、特殊な状況下又はある種の刺激下で、突然無動から脱して正常に近い動作が可能になることをいう。例えば、実際にすくみ足状態の患者の目の前に障害物（鉄道の枕木のようなもの）を置くと、患者は突然脚を高く上げてそれを踏み越え、スムーズに歩き始める。床上に進行方向と直角に太めの線を適当な間隔で引いておくと、それによって患者はスムーズな歩行をなしうる。また、患者によっては、平地よりも階段の方が歩きやすいと訴える。
【０００７】
この逆説動作は原因不明の現象であり、一見逆説的な現象であることがその名の由来となっているが、随意運動の中枢メカニズムについての、Ｇｏｌｄｂｅｒｇのｄｕａｌ　ｐｒｅｍｏｔｏｒ　ｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓに基づいて考えると説明可能である。
【０００８】
Ｇｏｌｄｂｅｒｇは、多くの臨床症状を考察して、外側運動系（小脳・運動前野系）は外界の情報をてがかりにして外界の状況に適合した外発性運動を遂行するときに制御系として働き、内側運動系（大脳基底核・補足運動野系）はすでに脳内に蓄えられている記憶などの情報を手がかりにして、外界の情報によらないで自己ペースの内発性運動を行うときに制御系として働くと考えた。
【０００９】
逆説動作をこの仮説に基づいて考えると、パーキンソン病では、内発性運動が障害されており自己ペースでの歩行が困難となり、ときにすくみ足などの現象を呈する。ところが外側運動系は健常であるため、外界からの刺激、たとえば号令などの聴覚刺激や等間隔に引かれた横線などの視覚刺激の存在下には外発性運動が活性化され歩行がスムーズになると理解できる。すなわち、必ずしも逆説的な現象ではないと考えることができる（以上、前掲「パーキンソン症候群の歩行障害」より抜粋）。
【００１０】
また、Ｍｏｒｒｉｓらは、パーキンソン病における歩行障害の特に歩行速度の低下の性質を明らかにする検討を行っている。それによると、パーキンソン病では内的運動制御機構でストライド長を調整することに問題があり、歩調の調節能は保たれている。そのため歩行速度を上げる必要がある場合、単位時間当たりの歩数を増やし、小刻みに歩くことで対応してしまう。
【００１１】
視覚的合図としてフロアマーカー（床の上の横線）を示したところ、ストライド長のみならず歩調と歩行速度も健常者に近づいたため、今後のリハビリテーション戦略としては、視覚的合図を使うか、あるいは歩幅の維持に対する注意を持続させるなんらかの方法を考えるのが、有益であろうとしている（以上、前掲「パーキンソニズム」より抜粋）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、パーキンソン病の歩行障害の特徴を医学的見地から十分に考慮しつつ、歩行訓練の効果を高めようとする思想に基づき、歩行障害者が何時でも任意の場所で歩行訓練ができる歩行訓練具を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、レーザ光を照射する半導体レーザを備えた発光装置と、前記発光装置に電力を供給する電源と、前記発光装置及び前記電源に接続したシート状スイッチとから構成され、前記発光装置を靴の前方部上面に設置すると共に、前記シート状スイッチを靴の中底部上面に載置せしめ、前記シート状スイッチに所定の接地荷重がかかったときに、前記電源から前記発光装置に電力が供給される構成を採用したのである。
【００１４】
また、請求項２にかかる発明は、前記半導体レーザの前方位置に当該半導体レーザに臨ませて円柱形状の透明反射体を垂直方向に取り付け、前記半導体レーザから照射されたレーザ光を靴の前方位置に水平方向の直線にして表示する構成を採用したのである。
【００１５】
さらに、請求項３にかかる発明は、前記発光装置を角度調節が可能な支持部を介して取り付け、前記半導体レーザの照射角度を変更可能にする構成を採用したのである。
【００１６】
加えて、請求項４にかかる発明は、請求項１乃至３に記載の発光装置付きの歩行訓練具において、靴に着脱自在に取り付けられる装着具を備え、前記装着具の靴前方部上面に対応する位置に基台を設け、前記基台に前記発光装置を設置した構成を採用したのである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態について、図面を参酌しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明にかかる発光装置付き歩行訓練具の一実施例を示す斜視図である。また、図２は、本発明にかかる発光装置付き歩行訓練具の一実施例を靴に装着した状態を示す斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、１０は発光装置、２０は電源、３０は配線カバー、４０はシート状スイッチ、５０は装着具である。本実施例では、靴１００に着脱自在に取り付けられる装着具５０を備えている場合を前提にして説明する。なお、発光装置１０、電源２０、シート状スイッチ４０の全部又は一部を歩行障害者が使用する靴自体に備えた歩行訓練具であってもよい。すなわち、靴発光装置１０を靴自体の前方部上面に搭載、電源２０を靴自体の所定箇所に固定、又はシート状スイッチ４０を靴の中底部と一体に形成することもできる。
【００２０】
先ず、図１及び図２に基づき、装着具５０の構成について説明する。
【００２１】
装着具５０は、靴１００の底部の前方部分に当接させる底板５１、靴１００の爪先部に対応した位置において上側に突出させて形成した突出部５２、突出部５２の上端に形成した基台５３、靴１００の前方部を係止する１対の止めバンド５４・５７及び止め具５６・５９、靴１００の後方部を係止する１対の止めバンド６０・６３及び止め具６２・６５から構成されている。
【００２２】
基台５３には、発光装置１０と電源２０が設置されているが、これらの詳細な構成については後述する。
【００２３】
図１に示すように、止めバンド６０・６３の底板５１に近接した位置に１対の掛金具６６・６７が設けられている。靴１００に装着具５０を取り付ける際は、靴１００の前方部上面で交差させた止めバンド５４・５７を掛金具６６・６７にそれぞれ挿通させた後、図２に示すように前方部の止め具５６・５９と後方部の止め具６２・６５とをそれぞれ嵌合させて靴１００の外側に装着する。
【００２４】
止めバンド５４・５７の長さの調整は、端部５５・５８の折り返す長さを適宜変更することにより可能となる。そのためには、端部５５・５８の折り返しの部分とそれに対向する止めバンド５４・５７の所定箇所には面ファスナーを設けておくことが好ましい。
【００２５】
また、止めバンド６０・６３のの長さの調整は、上記と同様に端部６１・６４の折り返す長さを適宜変更することにより可能となる。そのためには、上記と同様に端部６１・６４の折り返しの部分とそれに対向する止めバンド６０・６３の所定箇所には面ファスナーを設けておくことが好ましい。
【００２６】
次に、発光装置１０及び電源２０の構成について説明する。
【００２７】
図３は、発光装置及び電源を示す拡大斜視図である。
【００２８】
図３に示すように、発光装置１０に関し、１１はレーザポインタ、１２は溝、１３は透明反射体、１４は保持部、１５は支持脚、１６は球体、１７は孔付きカバー、１８は収納部である。収納部１８は、上述した突出部５２の上端に形成した基台５３に設置されており、収納部１８の上方に支持脚１５を介してレーザポインタ１１が取り付けられている。
【００２９】
レーザポインタ１１は、垂直方向の溝１２の凹部中央付近に面してレーザ光を照射する半導体レーザ（図示省略）を備えたものである。この半導体レーザの前方位置には、図３に示すように、円柱形状の透明反射体１３が、垂直方向の溝１２に沿って前記半導体レーザに臨ませるように取り付けられている。このとき、溝１２の幅の寸法は、透明反射体１３の直径と一致させるとともに、溝１２の深さの寸法は、透明反射体１３の半径と一致させておくことが好ましい。
【００３０】
このように、半導体レーザの前方位置に当該半導体レーザに臨ませて円柱形状の透明反射体１３を垂直方向に取り付けたことにより、半導体レーザから照射されたレーザ光を靴１００の前方位置に水平方向の直線にして表示することができる。
【００３１】
また、透明反射体１３を半導体レーザの前方位置の溝１２に保持しておくため、図３に示すような保持部１４が設けられている。なお、保持部１４は、後述するように歩行訓練を行う際に半導体レーザから照射されたレーザ光を靴１００の前方位置に水平方向の直線にして表示することを妨げないものであれば、任意の形状・構造のものを採用することができる。
【００３２】
レーザポインタ１１には、図３に示すように、支持脚１５が設けられており、この支持脚１５の下端部は球体１６に形成されている。また、基台５３に設置された収納部１８の内側には、球体１６を摺動可能に保持する面が形成されている。また、孔付きカバー１７の上面中央には、支持脚１５の本体部分を貫通させる孔が形成されており、孔付きカバー１７を収納部１８にねじ止めにより締め付けると、球体１６が収納部１８の内側面に圧着され、レーザポインタ１１を所定の方向及び角度に保持させておくことができる。なお、レーザポインタ１１を角度調節が可能になるように取り付ける構成は、本実施例のものに限定されず、例えば、支持脚１５の下端部を収納部１８に遊着させた状態で取り付け、レーザポインタ１１を所定の方向及び角度に保持させる際は、支持脚１５の下端部を横方向からねじ等で係止する構成を採用することもできる。
【００３３】
このように、発光装置１０を角度調節が可能な支持脚１５により取り付けたことにより、半導体レーザの照射角度を任意に変更することができる。
【００３４】
図４は、発光装置の使用状態を示す側面図である。図４に示すように、進行方向の床面（Ａ地点）にレーザ光を照射させたいときは、発光装置１０を床面に対して前傾姿勢に保持し、進行方向の床面（Ｂ地点）にレーザ光を照射させたいときは、発光装置１０をやや後方に戻した姿勢に保持する。これにより、歩行訓練者の個人差に合わせて、歩行目標となるレーザ光の表示位置を適宜調整することができる。
【００３５】
また、図３に示すように、電源２０に関し、２１はカバー、２２は収納部である。発光装置１０を作動させる電源として、小型軽量のアルカリボタン電池、リチウム電池等（図示省略）が収納部２２の中に収納されている。なお、電源２０の設置場所及び種類は、本実施例のものに限定されず、例えば、歩行により生じるエネルギーを電気エネルギーに代えて蓄電する発電装置を装着具５０の底板５１に備えたものを電源として採用することもできる。
【００３６】
発光装置１０の配線接続は、電源２０とシート状スイッチ４０とは配線３２により接続され、電源２０と発光装置１０とは配線３３により接続され、及び発光装置１０とシート状スイッチ４０とは配線３１により接続されている。また、配線３１と配線３２は、配線カバー３０の中に収納しておくことが好ましい。
【００３７】
シート状スイッチ４０は、図２に示すように、靴１００の中底部上面に載置されている。このため、歩行訓練を行う際に、歩行訓練者の体重（接地荷重）がシート状スイッチ４０にかかったときに、通電状態となって電源２０から発光装置１０に電力が供給されることになる。
【００３８】
最後に、本発明にかかる発光装置付きの歩行訓練具の一実施例の使用方法について説明する。
【００３９】
図２に示すように、発光装置付きの歩行訓練具を歩行訓練者の靴１００に装着し、発光装置１０の方向及び角度を歩行訓練者の歩行間隔に合わせて調整する。なお、孔付きカバー１７を緩めると、支持脚１５の球体１６が摺動可能になるため、歩行訓練を開始した後でも、発光装置１０の方向及び角度を簡単に調整することができる。
【００４０】
図５は、歩行訓練の際の歩行足とレーザ光表示の位置関係を示す説明図である。
【００４１】
図５に示すように、発光装置付きの歩行訓練具を靴に装着した歩行訓練者が左足を位置（ａ）で踏み込むことにより、体重がシート状スイッチ４０にかかると、電源２０から発光装置１０に電力が供給され、レーザポインタ１１の半導体レーザからレーザ光が照射される。このとき、進行方向の前方位置に水平方向の直線（ａ）が表示される。
【００４２】
次に、歩行訓練者は、直線（ａ）を目標にして右足を位置（ｂ）まで移動させて、右足を位置（ｂ）で踏み込むことにより、進行方向の前方位置に水平方向の直線（ｂ）が表示される。
【００４３】
このように、左右の足を位置（ａ〜ｅ）まで順次移動させて歩行していくと、歩行訓練者の前方に水平方向の直線（ａ〜ｅ）が順次表示されることになるから、歩行訓練者の歩行目標が明らかにされることになる。これにより、本発明にかかる発光装置付き歩行訓練具を使用して歩行訓練を行うと、スムーズな歩行を促進することに寄与するものといえる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、レーザ光を照射する半導体レーザを備えた発光装置を靴の前方部上面に設置すると共に、シート状スイッチを靴の中底部上面に載置せしめ、シート状スイッチに所定の接地荷重がかかったときに、電源から発光装置に電力が供給される構成を採用したことにより、パーキンソン病の歩行障害者が歩行訓練時にシート状スイッチを踏み込むことにより、発光装置からレーザ光が照射されることとなる。これにより、レーザ光が外界からの視覚刺激となって、パーキンソン病の歩行障害者の外発性運動が活性化され歩行がスムーズになるものと考えられる。また、レーザ光が歩行時にのみ照射されるため、使用上の安全性を確保することができるばかりでなく、消費される電力が削減され省エネルギー化を図ることもできる。
【００４５】
また、半導体レーザの前方位置に当該半導体レーザに臨ませて円柱形状の透明反射体を垂直方向に取り付け、半導体レーザから照射されたレーザ光を靴の前方位置に水平方向の直線にして表示する構成を採用したことにより、歩行訓練時に歩行訓練者の進行方向の前方に水平方向の直線が順次表示されることになるから、歩行訓練者の歩行目標が明らかにされるとともに、任意の場所においてフロアマーカー（床の上の横線）と同程度以上の歩行訓練を行うことができる。これにより、パーキンソン病の歩行障害者に対してスムーズな歩行を促進させることができる。
【００４６】
さらに、発光装置を角度調節が可能な支持部を介して取り付け、半導体レーザの照射角度を変更可能にする構成を採用したことにより、歩行訓練者の個人差に合わせてレーザ光表示位置を適宜調整することができる。
【００４７】
加えて、靴に着脱自在に取り付けられる装着具を備え、装着具の靴前方部上面に対応する位置に基台を設け、基台に発光装置を設置した構成を採用したことにより、あらゆる靴に装着することができる。
【００４８】
したがって、本発明によれば、パーキンソン病の歩行障害の特徴を医学的見地から十分に考慮しつつ、歩行訓練の効果を高めようとする思想に基づき、歩行障害者が何時でも任意の場所で歩行訓練ができる歩行訓練具を提供することができるものといえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる発光装置付き歩行訓練具の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明にかかる発光装置付き歩行訓練具の一実施例を靴に装着した状態を示す斜視図である。
【図３】発光装置及び電源を示す拡大斜視図である。
【図４】発光装置の使用状態を示す側面図である。
【図５】歩行訓練の際の歩行足とレーザ光表示の位置関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　発光装置
１１　レーザポインタ
１２　溝
１３　透明反射体
１４　保持部
１５　支持脚
１６　球体
１７　孔付きカバー
１８　収納部
２０　電源
２１　カバー
２２　収納部
３０　配線カバー
３１　配線
３２　配線
３３　配線
４０　シート状スイッチ
５０　装着具
５１　底板
５２　突出部
５３　基台
５４　止めバンド
５５　端部
５６　止め具
５７　止めバンド
５８　端部
５９　止め具
６０　止めバンド
６１　端部
６２　止め具
６３　止めバンド
６４　端部
６５　止め具
６６　掛金具
６７　掛金具
１００　靴
【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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