(57)【要約】【課題】股関節周りの筋活動を効果的に刺激し、歩行能力の改善，向上に有効なトレーニング器具の提供を目的とする。【解決手段】足関節を固定するための足関節固定具と、当該足関節固定具の裏面に足を支持する支持部材とを備え、前記支持部材で形成する支持基底面の広さが足裏の広さよりも狭いことを特徴とする。【選択図】  図１
2016097259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
足関節を固定するための足関節固定具と、当該足関節固定具の裏面に足を支持する支持部材とを備え、
前記支持部材で形成する支持基底面の広さが足裏の広さよりも狭いことを特徴とするバランス及び歩行機能のトレーニング器具。
【請求項２】
前記支持基底面の広さ又は／及び位置は可変調整可能であることを特徴とする請求項１記載のバランス及び歩行機能のトレーニング器具。
【請求項３】
前記足関節固定具は中足骨の骨頭を固定する中足骨固定バンドと、足首を固定する足首固定バンド及び下腿部を固定する下腿固定バンドを有し、各バンドの固定力又は／及び固定位置が調整可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のバランス及び歩行機能のトレーニング器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は股関節周りの筋の活動を刺激し、バランス機能や歩行機能の向上を図るのに有効なトレーニング器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行運動におけるバランスの保持と推進力の形式には、股関節周りの筋が重要な役割を果たしているが、高齢者、脳卒中患者及び股関節疾患患者等にあっては、バランス機能の低下に伴い歩行機能低下が認められる。
このように歩行機能の低下した人の歩行能力の向上，改善するトレーニング器具については、これまでに有効なものがなかった。
【０００３】
特許文献１には、バランストレーニング及び筋力トレーニングを効果的に行うことができる下駄を開示する。
しかし、同公報に開示する下駄は下駄本体の下面に複数の歯が着脱自在及び装着位置可変可能になっているものの、下駄を装着することで単に体勢を不安定にするだけのものであり、足関節が自由に動くことから股関節周りの筋を効果的に刺激するものではない。
特許文献２には、ボード本体の裏面に揺動軸部材を配設したバランス訓練具を開示する。
しかし、同公報に開示するバランス訓練具は靴などの履物に装着して使用するものであり、足関節が自由に動く点において特許文献１と同様であり、股関節周りの筋を効果的に刺激するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６４０２３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８４４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、股関節周りの筋活動を効果的に刺激し、歩行能力の改善，向上に有効なトレーニング器具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るバランス及び歩行機能のトレーニング器具は、足関節を固定するための足関節固定具と、当該足関節固定具の裏面に足を支持する支持部材とを備え、前記支持部材で形成する支持基底面の広さが足裏の広さよりも狭いことを特徴とする。
【０００７】
このように足関節を固定したので、歩行運動を行う場合に下肢運動の自由度が減少する。
その結果として、バランスを維持するために股関節の役割が増大する。
即ち、足関節を固定したことにより足関節周囲の筋活動及びそれに伴う感覚情報が減少し、相対的に股関節周囲の筋活動及び筋や関節受容器からの感覚情報が増大する。
本発明はこれに加えて、歩行時に足の裏を支持する支持基底面の広さを狭くしたので体のバランスをとるために股関節周りの筋の活動がより強くなされることになる。
従って、本発明におけるトレーニング器具は足関節の固定と支持基底面の広さを足の裏よりも狭くした点に特徴があり、足関節の固定方法や支持部材の構造に制限はない。
【０００８】
高齢者，脳卒中患者及び股関節疾患患者等がトレーニングする際に、その人のバランス機能に大きな個人差がある。
そこで本発明においては、前記支持基底面の広さ又は／及び位置は可変調整可能であるのが好ましく、さらには前記足関節固定具は中足骨の骨頭を固定する中足骨固定バンドと、足首を固定する足首固定バンド及び下腿部を固定する下腿固定バンドを有し、各バンドの固定力又は／及び固定位置が調整可能であるのが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るトレーニング器具は、足関節を固定するとともに支持基底面を狭くしたので歩行トレーニング時に股関節周りの筋活動が強く刺激され、その情報をつかさどる神経系の活動が活発になる。
その結果として、トレーニング器具を取り外した状態でも股関節周囲の筋活動が活発になるので歩行能力の向上が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るトレーニング器具の構造例を示し、（ａ）を側面視、（ｂ）は底面視を示す。
【図２】支持基底面の調整構造例を示し、（ａ）は側面視、（ｂ）は底面視を示す。
【図３】歩行トレーニングの例を示す。
【図４】器具着用の有無による歩行速度、歩幅および歩幅の変動係数の差異のグラフを示す。
【図５】器具着用時と非着用時の歩行運動における筋電図の代表的波形を示す。
【図６】器具着用時と非着用時の歩行運動における筋電図の代表的波形を示す。
【図７】器具着用時と非着用時の歩行運動における筋電図の最大振幅の差を示す。
【図８】器具着用時と非着用時の歩行運動における筋電図の平均振幅を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係るトレーニング器具１０の構造例を以下図面に基づいて説明する。
図１に示すように足を載置する底部１１の上面に踵装着部２０を取り付け、ここに足の後部をフィットさせ、足首を固定する足首固定バンド１６、中足骨の骨頭部を固定する中足骨固定バンドが設けられている。
底部１１の上面から立設した固定フレーム１９のスライド部１９ａと固定つまみ１９ｂにて、上下方向に位置調整自在に下腿固定バンド１７，１８を有する。
これにより、トレーニングする人の足に合せて各バンドを用いて足関節を固定することができる。
底部１１の下面にスライドレール１２を取り付け、このスライドレールに移動調整自在にボルト１１３等にて支持部材１３を固定してある。
この支持部材１３はゴム等の弾性材等で製作され、支持部材１３の底面の広さが歩行時の支持基底面Ｓ１の広さとなる。
本実施例では略円柱状の形状にしてあり、その直径が１〜５ｃｍの範囲で１ｃｍ間隔毎に準備し、トレーニングする人のバランス能力に合せて選択使用できる。
また、支持基底面Ｓ１の位置はスライドレール１２に沿って移動でき、これにより歩行におけるバランス調節が、各個人の最も安定した前後重心位置でできるようにする。
あるいは、前方へのバランス能力を高めたければ、支持基底面Ｓ１の位置を前方に移動する。
【００１２】
図２に示すトレーニング器具１０は、支持基底面Ｓ２の広さの調整範囲を大きくした例を示す。
２本のスライドレール１２ａ，１２ｂをＸ字状にクロスさせ、それぞれにスライド自在の支持部材１３ａ〜１３ｄを４つ取り付けた例になっている。
この場合は４つの支持部材１３ａ〜１３ｄにて囲まれた範囲が支持基底面Ｓ２の広さとなる。
この支持基底面Ｓ２の形状は、バランスの方向別困難度に応じて変えることができる。
例えば、支持部材１３ａ・１３ｄの距離を短くすると、その方向のバランス維持が難しくなる。
本実施例はスライドレール１２ａ，１２ｂの長さ約１２ｃｍ，クロス角度４０°になっている。
この角度は、各個人の方向別バランス能力に応じて変えることができる。
例えば、側方バランス能力を高めたければ、このクロス角度をより小さくする。
【００１３】
トレーニングは図３に示すように、左右の足にトレーニング器具１０を装着し、足関節が動かないように各バンドで調整する。
その後に歩行訓練を実施する。
【００１４】
次に図１に示した支持部材１３の直径が３ｃｍの大きさのものを用いて評価したので以下説明する。
＜方法＞
健康な若年成人１４名を対象に、トレッドミルを用いて、本発明に係るトレーニング器具１０着用時と非着用時（裸足）の歩行運動をそれぞれ１分間行った。
歩調は電子メトロノームを用いて毎分１００回とし、歩行速度は器具着用時と非着用時にそれぞれ各被験者が快適と感じるものを設定した。
測定項目は、歩行速度と歩幅、および表面筋電図（左右側の腹直筋（ＲＡ）、脊柱起立筋（ＥＳ）、中殿筋（ＧＭ）、大腿直筋（ＲＦ）、大腿二頭筋（ＢＦ）、前脛骨筋（ＴＡ）、腓腹筋（ＧｃＭ））とした。分析は、歩行運動の後半の３０秒間を対象に行った。
【００１５】
＜結果＞
（１）歩行速度・歩幅の調査結果を図４に示す。
図中、「あり」が器具着用時、「なし」が器具の非着用時（裸足）を示す。
歩行速度は、器具着用時の方が裸足時よりも有意に遅く、器具着用時には裸足時の約１／２となった。
歩幅は、器具着用時の方が裸足時よりも有意に小さく、器具着用時には裸足時の約１／２となった。
また、歩幅の変動係数は、器具着用時の方が裸足時よりも有意に大きかった。
【００１６】
（２）筋活動
図５及び図６に、器具着用時と非着用時の歩行運動における表面筋電図の代表的波形を示す。
器具着用時には、非着用時に比べて、骨盤および骨盤と脊柱を連結する付近の筋の活動増加が認められた。
図７のグラフに示すように筋電図の最大振幅は、中殿筋（ＧＭ）および大腿直筋（ＲＦ）において、器具着用時に有意に増大した。
一方、腓腹筋（ＧｃＭ）のピーク振幅は、器具着用時に有意に減少した。
また、腓腹筋の最大振幅の出現時点は、器具着用時に有意に早くなり、踵接地直後に認められるようになった。
これらの結果は、器具着用時に、接地後にバランスを保持するために、中殿筋（ＧＭ）および大腿直筋（ＲＦ）の活動が増大したと考えられる。
腓腹筋（ＧｃＭ）の活動は、裸足時には下腿の前方移動の制御のため、器具着用時には接地直後にバランスを保持するためのものであったと考えられる。
歩行周期全体の平均振幅を図８に示す。
中殿筋（ＧＭ）、腹直筋（ＲＡ）、脊柱起立筋（ＥＳ）、大腿直筋（ＲＦ）、大腿二頭筋（ＢＦ）および前脛骨筋（ＴＡ）において、器具着用時に有意に増大した。
これらの結果は、器具着用に骨盤および骨盤と脊柱を連結する付近の筋の活動水準が歩行周期の全般にわたって高くなることを示している。
なお、前脛骨筋（ＴＡ）の活動増大は、器具の重さによるものと推察される。
【００１７】
以上のことから、着用時には、歩行速度が有意に低下し、歩幅の変動係数が有意に高くなった。
これらは、裸足に比べて、器具着用時の歩行運動のバランスの保持が困難であることを示している。
一方、筋電図の結果は、器具着用時に歩行速度が低下したにも関わらず、股関節周りの筋が活発に活動することを示した。
この結果は、本発明に係るトレーニング器具が、歩行時の股関節機能の向上を図るトレーニング機器として有用であることを示している。
【符号の説明】
【００１８】
１０        トレーニング器具
１１        底部
２０        踵装着部
１２        スライドレール
１３        支持部材
１５        中足骨固定バンド
１６        足首固定バンド
１７        下腿固定バンド
１８        下腿固定バンド
１９        固定フレーム
【図１】
2016097259.tif 000003
【図２】
2016097259.tif 000004
【図３】
2016097259.tif 000005
【図４】
2016097259.tif 000006
【図５】
2016097259.tif 000007
【図６】
2016097259.tif 000008
【図７】
2016097259.tif 000009
【図８】
2016097259.tif 000010