(57)【要約】【課題】  脳卒中発症後の痙性が強い状態にある患者などに対しても痙性の発生を抑制しつつ関節可動域の拡大を可能とする訓練を行うことができる他動運動方法を得る。【解決手段】  足関節の底屈動作及び背屈動作を行う他動運動方法において、患者の足関節可動範囲の背屈方向の上限位置あるいは底屈方向の上限位置を設定する設定ステップと、足関節可動範囲の背屈方向の上限位置あるいは底屈方向の上限位置で前記動作を予め設定された時間だけ停止させる動作停止ステップと、前記動作停止ステップ後に足関節可動範囲の背屈方向の上限位置よりも更に背屈方向へ背屈動作を行う、あるいは、前記動作停止ステップ後に足関節可動範囲の底屈方向の上限位置よりも更に底屈方向へ底屈動作を行う可動範囲拡大動作ステップとを備えている。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
足関節の底屈動作及び背屈動作を行う他動運動方法において、
患者の足関節可動範囲の背屈方向の上限位置あるいは底屈方向の上限位置を設定する設定ステップと、
足関節可動範囲の背屈方向の上限位置あるいは底屈方向の上限位置で前記動作を予め設定された時間だけ停止させる動作停止ステップと、
前記動作停止ステップ後に足関節可動範囲の背屈方向の上限位置よりも更に背屈方向へ背屈動作を行う、あるいは、前記動作停止ステップ後に足関節可動範囲の底屈方向の上限位置よりも更に底屈方向へ底屈動作を行う可動範囲拡大動作ステップとを備えていることを特徴とする他動運動方法。
【請求項２】
請求項１に記載の他動運動方法において、
前記可動範囲拡大動作ステップにおける背屈動作あるいは底屈動作の可動範囲は、操作者によって任意に設定することができることを特徴とする他動運動方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の他動運動方法において、
前記動作停止ステップにおける前記時間は、操作者によって任意に設定することができることを特徴とする他動運動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病気や外傷によって生じる足関節の拘縮、循環不良等を改善・予防するための他動運動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
関節可動域訓練は、関節の拘縮等の改善・予防のために有効な訓練である。同訓練には患者自身が自力で行う自動運動と、療法士などが力を加えて行う他動運動がある。他動運動を人間の力で行う場合、その負担は大きく、また長時間同一の運動を与える必要があることから、機械を使用して他動運動を行うことが有効である。
【０００３】
足関節を対象とした場合、歩行機能の回復・維持の面からもっとも重要となる運動は底屈・背屈運動である。従来の足関節を対象とした運動訓練装置としては、痙性や拘縮が生じた関節に対して、関節トルクの値に基づいて動作範囲または動作速度を変化させて伸展運動を行わせるものがある（特許文献１参照。）。
【特許文献１】米国特許第６５９９２５５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
脳卒中発症後の痙性が強い状態にある患者などを対象とした訓練の場合、訓練開始時における動作限界位置に足部を一定時間保持させることで緊張が緩和され、訓練開始時における動作限界位置からさらに同一方向への運動（関節可動域の拡大）が可能になるという理学療法上の知見がある。
【０００５】
しかしながら、この運動（動作）は、痙性をもたらす刺激を与えないように極めて低速で行う必要があるため、理学療法士にとっては負担の大きい作業である。従って、この他動運動を、装置を使用して行うことができれば、理学療法士の負担を大幅に軽減させることができる。上記特許文献１などに記載された従来の装置は、動作範囲及び速度を関節に発生するトルクの大きさに応じて変化させて伸展運動を行い、痙性や拘縮の改善効果を得るものであるため、常に一定パターンの訓練動作を得ることが困難である。さらにトルク信号の高速処理計算が必要となるため、高度な制御装置が必要となり、コストの面で普及が困難である。
【０００６】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、脳卒中発症後の痙性が強い状態にある患者などに対しても痙性の発生を抑制しつつ関節可動域の拡大を可能とする訓練を行うことができる他動運動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、足関節の底屈動作及び背屈動作を行う他動運動方法において、患者の足関節可動範囲の背屈方向の上限位置あるいは底屈方向の上限位置を設定する設定ステップと、足関節可動範囲の背屈方向の上限位置あるいは底屈方向の上限位置で前記動作を予め設定された時間だけ停止させる動作停止ステップと、前記動作停止ステップ後に足関節可動範囲の背屈方向の上限位置よりも更に背屈方向へ背屈動作を行う、あるいは、前記動作停止ステップ後に足関節可動範囲の底屈方向の上限位置よりも更に底屈方向へ底屈動作を行う可動範囲拡大動作ステップとを備えていることを特徴とする他動運動方法を提供する。
【０００８】
また、前記可動範囲拡大動作ステップにおける背屈動作あるいは底屈動作の可動範囲は、操作者によって任意に設定することができる。また、前記動作停止ステップにおける前記時間は、操作者によって任意に設定することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、足関節の底屈動作及び背屈動作を行う他動運動方法において、患者の足関節可動範囲の背屈方向の上限位置あるいは底屈方向の上限位置を設定する設定ステップと、足関節可動範囲の背屈方向の上限位置あるいは底屈方向の上限位置で前記動作を予め設定された時間だけ停止させる動作停止ステップと、前記動作停止ステップ後に足関節可動範囲の背屈方向の上限位置よりも更に背屈方向へ背屈動作を行う、あるいは、前記動作停止ステップ後に足関節可動範囲の底屈方向の上限位置よりも更に底屈方向へ底屈動作を行う可動範囲拡大動作ステップとを備えているため、脳卒中発症後の痙性が強い状態にある患者などに対しても痙性の発生を抑制しつつ関節可動域の拡大を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明にかかる他動運動方法を実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。図１及び図２において、符号１は、本発明にかかる他動運動方法を実現するための、足関節の底屈動作及び背屈動作を行うことができる他動運動装置を示している。他動運動装置１は、基盤部２と一対のアーム部３と保持プレート部４とから主に構成されている。
【００１１】
基盤部２は、基盤５と、この基盤５に立設された一対の支柱６とで構成されていて、一つの支柱６には、回転軸７が回転可能に取り付けられている。基盤５は、患者の足３０の下腿部を保持する下腿保持部８が着脱可能に設けられている。この下腿保持部８は、例えば、仰臥位（仰向けに寝た状態）にある患者の足３０の下腿部を支持する際に利用することができ、患者が座位（座った状態）で他動運動装置１を使用する場合は、下腿保持部８を取り外した状態で使用することができる。
【００１２】
一対の支柱６に回転可能に支持された回転軸７は各支柱６を貫通しており、回転軸７の各支柱６の外側部分には、一対のアーム部３の一端部がそれぞれ取り付けられている。この一対のアーム部３は、回転軸７と一体に底屈方向及び背屈方向（図１参照）に回動することができるようになっている。換言すれば、回転軸７を中心として、回転軸７に支持された一対のアーム部３が底屈方向及び背屈方向（図１参照）に回動することができるようになっている。回転軸７の一端（図２において上端）は、駆動源である駆動モータ９の駆動軸と連結されており、この駆動モータ９によって回転軸７は回転するようになっている。駆動モータ９によって回転軸７を正逆回転させることにより、一対のアーム部３が底屈方向及び背屈方向（図１参照）に回動することができる。図１及び図２に示すように、この回転軸７は制御手段５０によって制御されているが、この点については後述する。
【００１３】
図２に示すように、一対のアーム部３の他端部には、患者の足部を保持する保持プレート部４がそれぞれ連結されている。従って、保持プレート部４は、一対のアーム部３と共に底屈方向及び背屈方向（図１参照）に回動することができる。この一対のアーム部３に支持された保持プレート部４は、一対のアーム部３に直接連結された外枠プレート１０と、外枠プレート１０に回転可能に取り付けられた中心軸１１と、中心軸１１と一体に内返し方向及び外返し方向（図２参照）に回動することができ、外枠プレート１０の枠内に設けられた、患者の足部を直接保持する回動プレート１２とを備えている。中心軸１１は、回動プレート１２の中心位置において回転軸７に対して直交する方向に伸びており、回動プレート１２は、この中心軸１１を中心にして内返し方向及び外返し方向に回動することができる（図３参照）。また、回動プレート１２には、患者の足部を該回動プレート１２に固定保持するための足部固定部１３が設けられており、この足部固定部１３によって、患者の足部を回動プレート１２に容易に固定させることができる。足部の固定は、足関節の底背屈回転中心位置が回転軸７と略一致するように行う。これによって、駆動モータ９の駆動力による底屈方向及び背屈方向の足関節の訓練動作を可能とする。
【００１４】
回動プレート１２には、この回動プレート１２を、内返し方向及び外返し方向における所望の位置（角度）で固定する固定手段（図示しない）を設けることができる。この固定手段によって、例えば、関節拘縮を生じている患者が底屈・背屈動作訓練を行う際に生じる苦痛が小さくなる位置に、固定手段によって回動プレート１２を位置固定させることができ、関節拘縮を生じている患者は、苦痛を感じることなく、底屈・背屈動作訓練を行うことが可能となる。なお、固定手段は、ネジ等適宜の手段で構成することができる。
【００１５】
また、回動プレート１２は、分割されていてもよい。例えば、図４に示すように、足尖部１４と踵部１５とに二つに分割されていてもよい。この場合、足尖部１４及び踵部１５は、互いに独立して中心軸１１を中心にして内返し方向及び外返し方向に回動することができる。
【００１６】
また、図５に示すように、アーム部３と外枠プレート１０とが一体に形成することができる。より具体的に説明すると、このアーム部３’は、中心軸１１の軸線方向において横断面がコ字状に形成されており、一対の右アーム３ａと左アーム３ｂとが水平アーム３ｃで連結されている。水平アーム３ｃは、中心軸１１の軸線方向に対して直交する方向に伸びている。水平アーム３ｃの内面側（図５において右側）の中心位置に中心軸１１が取り付けられており、内返し方向及び外返し方向に回動することができるように、この中心軸１１に回動プレート１２が回動可能に取り付けられている。従って、図５に示す構成にすれば、図１及び図２に示す構成よりもより簡単にすることができる。
【００１７】
次に、本発明の特徴部分である制御手段について説明する。前述のように、回転軸７は制御手段５０によって制御されている。図１及び図２に示すように、制御手段５０は、図示しない制御用コンピュータ、スイッチ部（動作開始スイッチや動作停止スイッチ、非常停止スイッチ等）、表示部（パネル等）、入力部等で構成されている。入力部では、患者の属性データ（あるいは患者の個人情報データ）、動作パターン、動作範囲、動作速度、繰り返し回数等の訓練動作パラメータなどを入力することができるようになっている。動作範囲については、入力部を用いた入力に加えて、患者の足部を保持した状態かつ制御を行わず回転軸７に対して自由に回動する状態にある保持プレート部４を操作者が動かし、動作範囲を直接教示する方法をとることもできる。また、入力された種々のデータ（情報）は、表示部で表示することができるようになっている。
【００１８】
操作者は、入力部において、訓練動作パラメータを入力する際、もしくは患者の足部を保持した状態かつ制御を行わず回転軸７に対して自由に回動する状態にある保持プレート部４を操作者が動かし、動作範囲を直接教示する際、患者の足関節可動範囲の背屈方向の上限位置（角度）あるいは底屈方向の上限位置（角度）を設定（入力）する（設定ステップ）。足関節可動範囲は、訓練時における患者の足関節可動範囲である。また、操作者は、この入力の際、後述する可動範囲拡大動作ステップにおける背屈動作あるいは底屈動作の可動範囲（角度）を任意に設定することができると共に、後述する動作停止ステップにおける停止時間を任意に設定することができる。
【００１９】
図６には、背屈動作の訓練を示している。図６において、θ1は訓練時（利用時）における患者の足関節可動範囲内での適当な位置（角度）を示し、θ2は訓練時（利用時）における患者の足関節可動範囲の背屈方向の上限位置（角度）を示している。上述のようにして、訓練動作パラメータを入力（設定）後、操作者は、動作開始スイッチ（図示せず）を押して訓練を開始し、操作者が設定した速度でｔ2−ｔ1の時間、背屈動作を行う。その後、訓練時（利用時）における患者の足関節可動範囲の背屈方向の上限位置（角度）、すなわち角度θ2で、操作者によって設定された停止時間だけ動作を停止する（動作停止ステップ）。この停止時間の間、ストレッチを行うことができる。
【００２０】
停止時間経過後（動作停止ステップ後）、足関節可動範囲の背屈方向の上限位置（角度θ2）よりも更に背屈方向へ背屈動作を行う（可動範囲拡大動作ステップ）。より具体的に述べると、操作者によって設定された可動範囲拡大動作ステップにおける背屈動作の可動範囲（角度θ3）まで、ｔ4−ｔ3の時間、背屈動作を行う。設定位置（角度θ3）の位置に達した後、開始時の位置θ1まで背屈方向とは逆方向の底屈方向に動作する。
【００２１】
動作停止ステップは、複数設定することが可能である。図７には、動作停止ステップを２回行うように設定した場合のグラフを示している。また、図６及び図７に示す一連の動作は、予め設定された回数あるいは時間繰り返して行うことが可能である。また、図８に示すような従来技術における動作も行うことが可能である。また、図１に示すように、患者は、制御手段５０に接続された非常用停止スイッチ５１を押すことにより動作を停止させることができる。また、回転軸７に設けられトルクセンサ（図示せず）によって、予め設定された値以上のトルクが加わった場合には動作を停止することができるようになっている。また、動作停止スイッチ（図示せず）を用いて動作を停止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は病院、介護施設、公共施設、一般家庭における機能訓練等に使用可能であり、患者の身体状況に合わせて仰臥位または座位のいずれかの姿勢で訓練が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、他動運動装置の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、他動運動装置の別の一例を示す横断面図である。
【図３】図３は、他動運動装置に適用可能な回動プレートの一例を示す概略図である。
【図４】図４は、他動運動装置に適用可能な回動プレートの別の一例を示す概略図である。
【図５】図５は、他動運動装置のさらに別の一例を示す横断面図である。
【図６】図６は、本発明に係る他動運動方法の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、本発明に係る他動運動方法の別の一例を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明に係る他動運動方法のさらに別の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１    他動運動装置
２    基盤部
３    アーム部
３’  アーム部
３ａ  右アーム
３ｂ  左アーム
３ｃ  水平アーム
４    保持プレート部
５    基盤
６    支柱
７    回転軸
８    下腿保持部
９    駆動モータ
１０    外枠プレート
１１    中心軸
１２    回動プレート
１３    足部固定部
１４    足尖部
１５    踵部
３０    足
【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】
2005245742.tif 000008
【図７】
2005245742.tif 000009
【図８】
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