(57)【要約】【課題】牽引治療装置において、実際に引っ張る牽引力の検出、制御はなされているものの、患者の患部が適正にどれくらい牽引されているか否かの定量的な検出、さらにはそれを利用して牽引治療の制御をしているものがない。【解決手段】牽引治療中、患者の後背部に貼り付けておくための歪ゲージであって、前記患者の腰椎の伸長距離を前記牽引治療しながら測定することができるように、前記歪ゲージと伸縮性テープとを一体化させ、当該歪ゲージを用いて、前記患者の腰椎の伸長距離、及び前記牽引治療に係る測定データを入手する制御部を設け、腰椎の伸長距離を測定すると同時に、背中の伸長距離及び伸長方向を測定することができるセンサを設け、腰椎の伸長距離を測定すると同時に、前記牽引治療に係る牽引力を測定する牽引力測定手段と、これら測定データから牽引治療の適否表示を表示させる表示部を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
牽引治療中、患者の後背部に貼り付けておくための歪ゲージであって、
前記患者の腰椎の伸長距離を前記牽引治療しながら測定することができるように、
前記歪ゲージと伸縮性テープとを一体化させた、
ことを特徴とする歪ゲージ。
【請求項２】
牽引治療中、請求項１に記載の歪ゲージを用いて、
前記患者の腰椎の伸長距離、及び前記牽引治療に係る測定データを入手する制御部を設けた、
ことを特徴とする牽引治療装置。
【請求項３】
牽引治療中、腰椎の伸長距離を測定すると同時に、背中の伸長距離及び伸長方向を測定することができるセンサを設けた、
ことを特徴とする請求項２に記載の牽引治療装置。
【請求項４】
牽引治療中、腰椎の伸長距離を測定すると同時に、前記牽引治療に係る牽引力を測定する牽引力測定手段と、
これら測定データから牽引治療の適否表示を表示させる表示部を設けた、
ことを特徴とする請求項２乃至３に記載の牽引治療装置。
【請求項５】
請求項１に記載の歪ゲージは、導電ゴム又は同程度の性質を有する柔軟素材の１種類以上を基材としたセンサである、
ことを特徴とする伸長センサ。
【請求項６】
牽引治療中、請求項５に記載のセンサを用いて、
腰椎の伸長距離を測定すると同時に、背中の伸長距離及び伸長方向を測定することができるセンサを設けた、
ことを特徴とする牽引治療装置。
【請求項７】
牽引治療中、請求項５に記載のセンサを用いて、
腰椎の伸長距離を測定すると同時に、前記牽引治療に係る牽引力を測定する牽引力測定手段と、
これら測定データから牽引治療の適否表示を表示させる表示部を設けた、
ことを特徴とする牽引治療装置、または、請求項６に記載の牽引治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、牽引治療に使用する牽引治療装置に関するものであり、特に、治療を受ける人に、安全で効果的な牽引治療を行うことができる牽引治療装置を提供することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
牽引療法は、腰椎や頚椎を牽引することで、各種の腰椎疾患や頚椎疾患を治療するもので、整形外科やリハビリテーションなどの分野で広く用いられている。
従来の牽引治療装置には、図５（ａ）（ｂ）に示すようなベッド型若しくは椅子型の構成を有するものがあり、牽引する方法としては、持続牽引、間欠牽引とがある
【０００３】
持続牽引の一例として、患者をベッド上に安静に寝かせ、牽引力を一定に維持しながら牽引する方法がある。目的は、腰椎部の動的因子を解消し、脊髄の安静を保持し、これによって脊髄循環を改善するためである。
間欠牽引の一例として、患者をベッド上に安静に寝かせ、約３０ｋｇの力で１０分間程度牽引する方法を繰り返す方法がある。目的は、牽引によるマッサージ効果によって筋の血流改善と前角細胞への求心性刺激の減少による筋スパズム改善である。この方法によるマッサージ効果に伴い交感神経への作用により、血流増大効果も期待される。
【０００４】
従来の牽引治療装置である図５（ａ）（ｂ）は、整形外科などの身近な医療機関でよく見かける一般的に用いられている牽引治療装置の一例である。
ここでは、牽引治療の一例である腰椎牽引について説明する。
【０００５】
腰椎牽引療法の例でもある図５（ｂ）では、牽引用ベッド５０と牽引治療装置本体５１から構成され、治療の補助として腰装具５３と脇装具５４を使用する。
ベッド５０は、マットを２つに分割して、そのフレーム５７に載置して構成されている。上半身が載る側のマット５５はフレーム５７にほぼ固定され、下肢側マット５６はフレーム５７に沿ってベッドの長さ方向（患者の身長方向）移動自在にしてある。
患者は、治療前にベッド５０に載り、仰臥位になり、腰装具５３を腰（骨盤部）に装着し、牽引用ワイヤ５２を介して牽引治療装置５１に接続する。また、脇装具５４を脇に当てて牽引時に体がずれないように固定する。この状態で牽引治療装置５１を作動させると、脇が支持されているため上半身は移動せず、臀部と下肢は下肢側マット５６とともに移動するので、腰椎を牽引することができる。
【０００６】
治療を開始すると、図４（ｂ）に示すように、所定時間だけ休止を行い（休止モードと称する。休止する時間を休止時間と称する。）、休止時間が終了すると、所定の牽引力になるまで牽引する（牽引モードと称する）。牽引力は、牽引治療装置本体５１のモータを駆動して牽引用ワイヤ５２を巻き取って、発生する。牽引力が設定値になるとモータを停止して所定時間だけその牽引力を維持する（持続モードと称する。持続する時間を持続時間と称する。）。持続モードが終了するとモータを逆回転させて牽引力を緩め（緩和モードと称する）、牽引力がゼロ又は所定値以下になると再度休止モードになる。これを治療時間が終了するまで繰り返す。このように、繰り返し牽引を行うものを間欠牽引と称される。
【０００７】
場合によっては、図４（ａ）に示すように、休止〜牽引の後、設定値まで牽引したままこの牽引力を治療時間だけ持続することもある。これを持続牽引と称する。これは、間欠牽引で持続時間を治療時間にしたものと考えることができる。
【０００８】
また、図４（ｃ）に示すように、牽引治療中その牽引力を増減させる機能を有するものもあり、慣れ防止及び患者の快適な治療を施すために用いられる場合が多い。これらは間欠ピーク牽引、又はサイクル牽引と称される。
【０００９】
ここで、従来の牽引治療装置では、実際に引っ張る牽引力の検出、制御はなされているものの、患者の患部が適正に牽引されているか否かの検出、さらにはそれを利用して牽引治療の制御をしているものはない。
そこで、患者の患部が適正に牽引されているか否かの検出でき、さらにはそれを利用して牽引治療ができる牽引治療装置が望まれていた。
これらの要求を解決するため、従来、図６に示す牽引治療装置があるが、次に挙げる問題点を有している。
【００１０】
図６の牽引治療装置は、特許文献１に記載の牽引治療装置のブロック図である。
ここでは、牽引治療装置に患者から筋電位を検出するセンサを設け、患者から検出した筋電位信号を生体信号として、牽引治療装置にフィードバックさせ装置の制御に利用している。
しかし、当該センサだけでは、患者の生体現象（緊張状態又はリラックス状態）を検出するだけに留まり、本来必要である患者の患部が適正に牽引されているか否かについては検出できていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特公昭６２−１８１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
牽引治療装置において、実際に引っ張る牽引力の検出、制御はなされているものの、患者の患部が適正にどれくらい牽引されているか否かの定量的な検出、さらにはそれを利用して牽引治療の制御をしているものがない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、牽引治療中、患者の後背部に貼り付けておくための歪ゲージであって、
前記患者の腰椎の伸長距離を前記牽引治療しながら測定することができるように、
前記歪ゲージと伸縮性テープとを一体化させた、
ことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、牽引治療装置であって、
牽引治療中、請求項１に記載の歪ゲージを用いて、
前記患者の腰椎の伸長距離、及び前記牽引治療に係る測定データを入手する制御部を設けた、
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項２に記載の牽引治療装置において、
牽引治療中、腰椎の伸長距離を測定すると同時に、背中の伸長距離及び伸長方向を測定することができるセンサを設けた、
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項２乃至３に記載の牽引治療装置において、
牽引治療中、腰椎の伸長距離を測定すると同時に、前記牽引治療に係る牽引力を測定する牽引力測定手段と、
これら測定データから牽引治療の適否表示を表示させる表示部を設けた、
ことを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、伸長センサであって、
請求項１に記載の歪ゲージにおいて、導電ゴム又は同程度の性質を有する柔軟素材の１種類以上を基材としたセンサである、
ことを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、牽引治療装置において、
牽引治療中、請求項５に記載のセンサを用いて、
腰椎の伸長距離を測定すると同時に、背中の伸長距離及び伸長方向を測定することができるセンサを設けた、
ことを特徴とする。
【００１９】
請求項７の発明は、牽引治療装置、または請求項６に記載の牽引治療装置において、
牽引治療中、請求項５に記載のセンサを用いて、
腰椎の伸長距離を測定すると同時に、前記牽引治療に係る牽引力を測定する牽引力測定手段と、
これら測定データから牽引治療の適否表示を表示させる表示部を設けた、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、
牽引治療装置において、
患者の患部が適正に牽引されているか否かの検出、さらにはこれらのデータを利用して牽引治療の制御をすることができることから、患者の牽引治療状態を直接監視しつつ、また、適正な牽引治療となるように牽引治療装置自体を制御しつつ牽引治療をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の請求項１に係る歪ゲージの一実施例の外観図である。
【図２】本発明に係る歪ゲージ及び牽引治療装置の一実施例のブロック図である。
【図３】本発明の請求項３に係る歪ゲージの一実施例の外観図である。
【図４】従来の各種牽引方法について、時間に対する牽引力を示した図である。
【図５】従来の牽引治療装置の外観図である。
【図６】特許文献１に記載の頸椎牽引治療装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の牽引治療装置は、患者の後背部に貼り付けた歪ゲージ又は伸長センサを用いて患者の腰椎を含む後背部の伸長の状態を直接監視できる機能を設けた。
このような機能を設けた結果、牽引治療中の患者の後背部の様子について常時監視できることになり、腰椎に対して適性に牽引治療がなされているか、これまで治療中には目視以外に何ら確認する手段がなかった牽引治療について、新たに確認できる手段を提供できる牽引治療を提供できることになった。
このため、適正治療するため治療前に患者の牽引ポジションが適正か否か、適正に装具が装着されているか否かなど、これまで目視で確認していた作業が省かれ、また、牽引治療中も正しく牽引されているか否か、監視し続ける手間も省くこともできる。
さらに、これまで装置側の牽引力ばかり注目されていたが、今回設けた機能により、牽引力によって発生した患者の腰椎や背中の伸長距離や伸長方向を治療しながらもリアルタイムで検出できるようになったことから、牽引力だけはなく伸長距離も牽引治療において設定できる一つのパラメータとすることができるようになり、操作部１２から伸長距離の設定ができるようになるほか、表示部１１に患者の腰椎や背中の牽引治療中の様子を目視でわかるように表示することができる。
これらの目的を達成させるためには、事前に設計段階で当該牽引治療装置によって治療した際の牽引力検出部１６から得られたデータと、腰椎の伸長距離と歪ゲージによって検出された生体信号検出部２２からのデータとの相関表を取得し当該データを制御部１０に事前に記憶させ牽引力発生部１４、操作部１２、表示部１１の制御に利用する。
よって、歪ゲージから派生するこれら様々な機能を設けることで、患者の牽引治療状態を直接監視しつつ、また、適正な牽引治療となるように牽引治療装置自体を制御しつつ牽引治療をすることが可能となる。
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の請求項１に係る歪ゲージの一実施例の外観図である。当該例では、制御部１０とケーブル２及びコネクタ３によって接続する方式を示す。
図２は、本発明に係る歪ゲージ及び牽引治療装置の一実施例のブロック図である。当該例で生体装着部２１は、図５（ａ）（ｂ）における腰装具５３、脇装具５４に該当し、生体信号検出部２２は、歪ゲージ１や伸長センサ１に該当する。生体装着部２１、生体信号検出部２２以外は、主に牽引治療装置本体５１に内包されているものである。
図３は、本発明の請求項３に係る歪ゲージの一実施例の外観図である。筋電位電極４以外は図１に示す歪ゲージの一実施例と同様のものである。
図４は、従来の各種牽引方法について、時間に対する牽引力を示した図である。ここで、図４（ａ）は持続牽引方法のグラフであり、図４（ｂ）は間欠牽引方法のグラフであり、図４（ｃ）はサイクル牽引方法のグラフである。
図５は、従来の牽引治療装置の外観図である。ここで、図５（ａ）は椅子型腰椎牽引治療装置の外観図であり、図５（ｂ）はベッド型腰椎牽引治療装置の外観図である。当該例は、腰装具が動くことにより牽引される方式のものである。
図６は、特許文献１に記載の頸椎牽引治療装置のブロック図である。
【００２５】
本発明の請求項１及び５に係る歪ゲージについて図１に基づき説明する。
本発明の請求項１及び５に係る歪ゲージは、図１の外観図において、歪ゲージ１、ケーブル２、コネクタ３、粘着シート５、基材６、保護シート７、からなる。ここで、当該例では、制御部１０とケーブル２及びコネクタ３によって接続する方式ではあるが、特にケーブルによって接続する必要はなく、必要に応じて、無線式、赤外線式等の方法で接続することも可能である。なお、当該歪ゲージは後背部に貼り付けするため、上肢側マット５５と当該後背部によって圧迫され擦れ易いため、ケーブル方式を採用する場合は、キャプタイヤケーブル等の摩擦及び屈曲に強いＰＶＣ等を利用した軟質の樹脂ケーブルを用いるのが好ましい。また、歪ゲージ部８の近傍にコネクタ３を設けるのは前記理由により好ましくなく、かかる部分はケーブル２を歪ゲージ１に直結する構造を採用するのが好ましい。
【００２６】
歪ゲージ１は、人体の伸長そのものを直接測定する用途に使用する。ここで、歪ゲージ１は、人体の伸長に影響を与えるようなものは避けたいことから、あまり伸縮しない材質のものは好ましくない。よって、材質が樹脂のものの場合、柔軟なもので薄膜のものが好ましい。設計段階で腰椎伸長と歪ゲージ変位の相関データを取得する際、事前に当該機能を搭載しようとする牽引治療装置の種別に応じた最適な歪ゲージを選定しておく。
【００２７】
例えば、採用可能な歪ゲージの仕様の一例として、外装材質が高分子樹脂、歪検出用の抵抗素子がＣｕ−Ｎｉ、抵抗値が１２０Ω、測定可能な材料変化が２０％乃至３０％、ゲージ厚が２ｍｍ以下のものが選定可能であった。特に薄膜のものであれば、弾性域から塑性域までの歪測定が行える箔タイプのものがある。その他、同等の性能を有するものとして、導電ゴムがある。導電ゴムを使用する場合、抵抗値を検出する方式からなるもの、静電容量を検出する方式からなるもの等があるが、いずれの方式であっても使用可能である。また、これら歪ゲージ、導電ゴム等の性能は、一般的に市販されているものが有する性能で十分である。
【００２８】
歪ゲージ部８について、基材６は、特に指定はなく、歪ゲージ１に係る機能に支障がない柔軟な材質のものを選定する。また、基材６はシートである必要はなく、歪ゲージ１と粘着シート５を確実に一体化できるものであれば良く、接着剤等のみで成るものであっても支障ない。
【００２９】
粘着シート５は、人体に貼り付ける用途のため、人体に簡単に貼り付き易く、剥がれ難く、また歪ゲージ１に係る機能に支障がない柔軟な材質のものを選定する。基本的な構造として、人体側の全面が粘着質のもの、例えば、キネシオロジーテープのようなものが挙げられる。キネシオロジーテープは、人体筋肉と同程度の伸びを有するため、当該機能を害することはない。ここで、一例としてキネシオロジーテープを挙げたが、当該テープと同等以上のものであれば問題なく使用ができる。また、必ず粘着シート５の人体側の全面が粘着質である必要はない。粘着シート５が確実に人体に貼り付いて人体の伸びが粘着シート５を通じて歪ゲージ１に確実に伝わることが、粘着シート５の最低限の条件である。この条件に見合うものであれば、粘着シート５の材質、構造等について特段指定はない。
【００３０】
さらに、保護シート７によって、歪ゲージ１、粘着シート５、ケーブル２を基材６と共に一体化させ体裁を整える。保護シート７は、歪ゲージ１の保護のためのカバーとしての用途であり、特に材質指定はなく、当該歪ゲージに係る機能に支障がない柔軟な材質のものを選定する。保護という用途でもあるため、一例として不織布等を挙げることができる。
【００３１】
歪ゲージ部８の使用方法として、歪ゲージ部８を患者の後背部の背骨に沿って、およそ僧帽筋下部と大殿筋上部とに渡って、粘着シート５の粘着剤がしっかり機能するようになるまで歪ゲージ部８の全面を患者の後背部に押し付けるようにして貼り付ける。この際、歪ゲージ部８にシワが寄ると人体の伸びが正確に歪ゲージに伝達しないため、シワが寄らないように貼る必要がある点に注意が必要である。
【００３２】
さらに、当該歪ゲージについて図２に基づき説明する。
歪ゲージ部８が、適正に患者の後背部に貼り付けられていたとする。その状態で、操作部１２から牽引治療の設定入力を行うと当該設定条件が制御部１０に送信され、操作部１２により牽引治療の開始命令を入力すると、当該設定条件に基づきモータ部１３、クラッチ部１５が動作し、生体装着部２１に牽引治療に係る牽引力が発生する。ここで、後背部に貼り付けられた生体信号検出部２２内、つまり歪ゲージ部８内の歪ゲージ１が一体化された粘着シート５の伸長に合わせて変位する。ここで発生した歪ゲージ１で検出された当該変位に係る電気信号が、ケーブル２を通じて制御部１０に送信され、制御部１０に事前に記憶された相関データと比較して牽引治療装置の制御に利用される。
【００３３】
本発明の請求項２に係る牽引治療装置について図２に基づき説明する。
歪ゲージ部８が、適正に患者の後背部に貼り付けられていたとする。その状態で、前記牽引治療の開始命令を操作部１２から入力すると、生体装着部２１に牽引力が発生し、牽引力検出部１６において、牽引治療に係る牽引力、牽引時間等の測定データが検出され、制御部１０に送信される。ここで、牽引力検出部１６から検出されたデータと生体信号検出部２２から検出されたデータとは、牽引治療中も同時に検出できる。したがって、制御部１０に事前に記憶された相関データと比較し、生体信号検出部２２から得られた患者の腰椎の状態に応じて、牽引力発生部１４を制御することができ、生体信号検出部２２から得られた患者の腰椎の状態に応じて制御された牽引力を生体装着部２１に発生させることもできる。
【００３４】
本発明の請求項３及び６に係る牽引治療装置について図３に基づき説明する。
請求項１に記載の歪ゲージ部８に筋電位を検出することのできる筋電位電極４を歪ゲージ部８の四隅に設けたものである。筋電位電極４は従来からある一般的なもので良い。ここで、筋電位電極４から検出できる筋電位により患者の後背部つまり背中における歪ゲージ部８の四隅の緊張状態、弛緩状態が判断可能となることから、伸長方向の判断をすることが可能となる。例えば、牽引力が発生し牽引力が強くなっていく際は、背中が伸びる度合いが強くなり、この動作に反発するよう緊張状態が発生し、筋電位が増加することになる。逆に牽引力が弱くなっていく際は、筋電位が減少することになる。
さらに、治療前で牽引力が発生していない時の患者の筋電位、又は牽引治療装置に乗っていない時の患者の筋電位を確認し制御部１０に記憶させることで、治療中の患者の筋電位と比較することで、患者が適正に牽引治療装置に乗って且つリラックスできているか否かも確認することができ、また、治療中の筋電位を確認することにより牽引治療中の患者の背中のリラックス状態も同時に確認できることもなる。
【００３５】
本発明の請求項４及び７に係る牽引治療装置について図２に基づき説明する。
請求項４に記載の表示部１１では、これまでの請求項２乃至３で得られた歪ゲージ１から又は筋電位電極４からのデータを視覚的に確認できるよう表示部１１に表示するものである。生体信号検出部２２で検出されたデータは制御部１０にケーブル２により送信され、制御部１０で処理され、牽引治療装置の使用者又は患者が目視で確認できるように表示部１１に表示する。例えば、歪ゲージ１１で検出したデータから腰椎の実際の伸長距離を制御部１０において数値化し表示部１１に表示させる伸長表示部、当該データと牽引力検出部１６が事前に制御部１０に記憶させたデータから逸脱している場合は、適正治療が行われていないと警告ランプを表示部１１に表示させる警告表示部、筋電位によって患者のリラックス状態を表示部１１に表示させる患者状態表示部、又はこれらと筋電位によって得られた伸長方向を元に、表示部１１に人体アニメーションを用いてこれと共に患者の牽引治療状態を表示させ、現在の患者の治療状態を表示させることができる。
このように、目視で外部から確認できる表示部１１を設けることで、使用者が患者の状態を一律に客観的に確認することができる。例えば、表示部１１を遠方から確認し易いよう、牽引治療装置と別途設置することのできる目立つイルミネーション表示機を設けたり、牽引治療装置の表示部１１を大きな表示機を設けたりすることができる。また、これらの情報を表示するものを脇装具５４近辺に設けることによって、患者が手元でこれらの情報を確認できる表示機を設けることもできる。
【符号の説明】
【００３６】
１    歪ゲージ
２    ケーブル
３    コネクタ
４    筋電位電極
５    粘着シート
６    基材
７    保護シート
８    歪ゲージ部
１０  制御部
１１  表示部
１２  操作部
１３  モータ部
１４  牽引力発生部
１５  クラッチ部
１６  牽引力検出部
２１  生体装着部
２２  生体信号検出部
５０  牽引用ベッド
５１  牽引治療装置本体
５２  牽引用ワイヤ
５３  腰装具
５４  脇装具
５５  上肢側マット
５６  下肢側マット
５７  フレーム
８０  筋電位電極
８１  検出回路
【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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