(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲側と伸展側を有する患者の関節を運動させる受動運動装置であって、
ａ．発泡部分と、
ｂ．前記発泡部分の周囲に密封室を形成するために前記発泡部分を封入するケーシングであって、選択的に前記密封室への減圧及び該減圧を解除するために、前記関節を予め定められた位置から選択された位置に向かって動かすために前記発泡部分を収縮させるために前記密封室を減圧し、前記関節を前記予め定められた位置に戻し前記発泡部分を膨張可能とするために前記密封室の減圧を解除するポンプが作用的に接続されるケーシングと、
ｃ．前記関節を受動運動装置に対して位置決めする関節位置決め手段と、を備えることを特徴とする受動運動装置。
【請求項２】
前記発泡部分がオープンセル発泡部分を含む請求項１に記載の受動運動装置。
【請求項３】
前記発泡部分がスポンジを含む請求項１に記載の受動運動装置。
【請求項４】
前記発泡部分が前記関節の前記屈曲側に沿って合う形状である請求項１に記載の受動運動装置。
【請求項５】
前記発泡部分が前記関節の前記伸展側に沿って合う形状である請求項１に記載の受動運動装置。
【請求項６】
前記発泡部分が、前記関節に対して異なる位置に固定される異なる堅さを有する複数の部分を含み、密封室の減圧及び該減圧の解除を行う間、前記関節の運動を制御する請求項１に記載の受動運動装置。
【請求項７】
前記ケーシングが、前記発泡部分の周りに薄板を備え、前記密封室を形成する請求項１に記載の受動運動装置。
【請求項８】
前記ケーシングが、前記発泡部分を覆うコーティングを有し、前記密封室を形成する請求項１に記載の受動運動装置。
【請求項９】
前記関節位置固定手段が前記発泡部分の中に１本の指用の溝を有し、該溝の中に１本の指を差込み他の指を前記密封室に対して固定させる請求項１に記載の受動運動装置。
【請求項１０】
前記関節位置固定手段が手袋を有し、前記密封室に対して手を固定させる請求項１に記載の受動運動装置。
【請求項１１】
前記関節位置固定手段がそでを有し、該そでに関節を差込み前記関節を前記密封室に対して固定させる請求項１に記載の受動運動装置。
【請求項１２】
前記装置がさらに、前記発泡部分の中の、関節に対して選択された位置に埋め込まれた少なくとも一つの支柱を有し、前記関節に対して横軸方向への前記発泡部分の収縮を防ぐ請求項１に記載の受動運動装置。
【請求項１３】
屈曲側と伸展側を有する患者の関節を運動させる受動運動装置であって、
ａ．前記関節の前記伸展側に合うよう形成された第１発泡部分と、
ｂ．前記関節の前記屈曲側に合うよう形成された第２発泡部分と、
ｃ．前記第１発泡部分を封入して第１密封室とする第１ケーシングと、
ｄ．前記第２発泡部分を封入して第２密封室とする第２ケーシングと、
ｅ．前記関節の位置を前記第１及び第２密封室に対して定める関節位置固定手段であって、前記第１及び第２密封室が、前記関節を制御可能に動かすために前記第１及び前記第２発泡部分を選択的に収縮及び膨張させるために、前記第１及び第２密封室の減圧及び該減圧の解除のためのポンプに個別に作用的に接続されている受動運動装置。
【請求項１４】
前記第１及び第２発泡部分がオープンセル発泡部分を含む請求項１３に記載の受動運動装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２発泡部分がスポンジを含む請求項１３に記載の受動運動装置。
【請求項１６】
前記第１発泡部分が、前記関節に対して異なる位置に固定されるよう異なる堅さを有する複数の部分を含み、前記第１及び第２密封室の減圧及び該減圧の解除を行う間、前記関節の運動を制御する請求項１３に記載の受動運動装置。
【請求項１７】
前記第２発泡部分が、前記関節に対して異なる位置に固定されるよう異なる堅さを有する複数の部分を含み、前記第１及び第２密封室の減圧及び該減圧の解除を行う間、前記関節の運動を制御する請求項１３に記載の受動運動装置。
【請求項１８】
前記第１ケーシングが、前記第１発泡部分の周りに薄板を備え、前記第１密封室を形成する請求項１３に記載の受動運動装置。
【請求項１９】
前記第２ケーシングが、前記第２発泡部分の周りに薄板を備え、前記第２密封室を形成する請求項１３に記載の受動運動装置。
【請求項２０】
前記第１ケーシングが、前記第１発泡部分を覆うコーティングを有し、前記第１密封室を形成する請求項１３に記載の受動運動装置。
【請求項２１】
前記第２ケーシングが、前記第２発泡部分を覆うコーティングを有し、前記第２密封室を形成する請求項１３に記載の受動運動装置。
【請求項２２】
前記関節位置固定手段が手袋を有し、前記第１及び第２密封室に対して手を固定させる請求項１３に記載の受動運動装置。
【請求項２３】
前記関節位置固定手段がそでを有し、該そでに関節を差込み前記関節を前記第１及び第２密封室に対して固定させる請求項１３に記載の受動運動装置。
【請求項２４】
前記装置がさらに、第１発泡部分の中の、前記関節に対して選択された位置に埋め込まれた少なくとも一つの支柱を有し、前記関節に対して横軸方向への前記第１発泡部分の収縮を防ぐ請求項１３に記載の受動運動装置。
【請求項２５】
前記装置がさらに、第２発泡部分の中の、前記関節に対して選択された位置に埋め込まれた少なくとも一つの支柱を有し、前記関節に対して横軸方向への前記第２発泡部分の収縮を防ぐ請求項１３に記載の受動運動装置。
【請求項２６】
前記密封室の減圧及び該減圧の解除を選択的に行うために前記密封室に作用的に接続されたポンプであって、
前記関節を予め定められた位置から選択された位置に向かって動かすために前記発泡部分を収縮させるために前記密封室を減圧し、前記関節を前記予め定められた位置に戻し前記発泡部分を膨張可能とするために前記密封室の減圧を解除するポンプを備える請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の受動運動装置。
【請求項２７】
前記関節を制御可能に動かすために前記第１及び前記第２発泡部分を選択的に収縮及び膨張させるために、前記第１及び第２密封室の減圧、該減圧の解除のために個別に前記第１及び第２密封室に作用的に接続されるポンプを備える請求項１３から請求項２５のいずれか一項に記載の受動運動装置。
【発明の詳細な説明】
発明の属する技術分野
本発明は関節を運動させる装置及び方法に関し、より詳細には患者の関節の関節可動域をより自然な状態に戻すために関節を受動的に運動させる装置及び方法に関する。
発明の背景
関節の近くの腱、軟部組織又は骨を外傷又は疾患により痛めた患者は、関節の可動性の損失を防ぐために運動計画に従うよう頻繁に助言される。この運動計画は多くの場合理学療法士又は連続的に関節を動かすための連続受動運動機械（ＣＰＭ）等の複雑で高価な機械を必要とする。しかしながら、このような治療が施される時間は多くの患者にとって面倒なことである。
治療に影響するその他の問題は、多くの運動計画には患者の動機、勤勉さ及び忍耐を必要とすることである。例えば、夜間の無活動によって多くの患者は関節炎又はその他の関節硬直を起こし、作用される関節の可動域が減少することになる。結果として、このような患者は作用される関節を毎朝機械を用いずに動かしたり曲げたりするよう助言される。処方された運動プログラムは関節の可動域を自然な状態に戻すことを意図しているが、患者はしばしば、痛み、フラストレーション又は不快さのために必要な運動ができない。これが、効果的に行うためには患者の高い追従性が必要とされる機械を用いない運動治療の重大な欠点である。
従って、様々な種類の受動運動装置が利用されてきた。このような装置は一般的に嚢又は袋（ｐｏｕｃｈ、ｂｌａｄｄｅｒ又はｓａｃ）等の可膨張性部材を関節に取付けて関節を曲げ及び／又は伸ばしして関節を運動させる。可膨張性部材を気体、液体又は温めた液体で周期的に膨張および収縮させて動きを引き起こす。しかしながら、このような加圧装置は、嚢の収縮中に適切な力を適用して関節を適切に運動させる為には実用的でなく効果的でない場合もある。さらに、使用中に可膨張性部材が破裂する恐れもある。
その他の従来装置では、関節はその屈曲側と伸展側に可膨張性部材を取付けて交互に曲げたり伸ばしたりされる。周期的に一方の可膨張性部材を膨張させ、同時に他方の可膨張性部材を収縮させることによって、関節は体系的に曲げられたり伸ばしたりされる。しかしながら、このようなシステムでは、効果的な治療のために適度な圧力を適用するためには可膨張性部材の膨張及び収縮を正確なタイミングで行う必要がある。
複数の可膨張性部材を用いた場合の困難性を避けるための一つの方法は、可膨張性の嚢を関節の伸展側つまり外側に配置して関節を伸ばした位置に偏向させると共にばね鋼要素を用いて関節を伸びていない位置に偏向させることである。作用的には関節は嚢を膨張させることによって伸ばされる。関節は嚢を収縮させてばね鋼要素によって曲げられた位置に戻される。しかしながら、ある患者にとっては、ばね鋼偏向要素が接続され又は取付けられた位置において、患者の関節に過度の力が加えられることとなる。さらに、関節を取り巻く組織に、より均一な圧力を与えるための力の適用を制御又は管理することは困難である。
以上の点を考慮して、可膨張性の嚢等の加圧装置を用いることなく受動的に関節を運動させる装置を提供することが望ましい。ここで装置は中立位置又は伸張位置に偏向させることができ、その偏向力が下部組織に均一に発生されるものである。
発明の簡単な説明
本発明は患者の選択された一つの関節又は複数の関節を動かしたり運動させたりする受動運動装置に関する。この装置は選択された一つの関節の位置に、又はその関節に対して適切な位置に固定され、それから患者の関節を制御された方法で動かしたり運動させるよう操作される。この受動運動装置は弾力性のあるオープンセル発泡部分と、その発泡部分を囲んで密封室を形成するフレキシブルなカバー又はケーシングとを有している。関節が、装置に対して適切な位置に配置されるように、関節位置固定手段が用いられる。例えば、発泡部分に手及び指用の穴を備えて患者の手を適切に保持したり固定できるようになっていてもよい。代替的には手袋が密封室に固定されて、又は着脱可能に取付けられて、患者の手を適切な位置に保つようになっていてもよい。患者のひじ等の他の関節が治療される適用例においては、ひじの関節に密封室を固定するためにそでが用いられてもよい。
真空ポンプであるポンプが密封室に作用的に接続され、密封室を減圧、つまり大気圧より低圧にする。例えばポンプが「入」サイクル中に、吸引の量及びタイミングを制御して密封室を減圧すると、発泡部分の弾力性に対して発泡部分の気孔が収縮し、密封室がつぶれて収縮される。密封室を収縮することによって、関節に力を及ぼし関節を第１又は中立位置、つまり完全に伸びた位置と完全に曲げた位置の間のリラックス位置、から曲げるようにする。気孔は発泡部分の全体にわたっているため、力は下部組織全体に概して均一に発生する。その後例えばポンプが「切」サイクル中に、吸引を解除すると、発泡部分の弾力性によって発泡部分が膨張して最初の位置に戻り、関節が第１位置又は中立位置に戻る。
発泡部分は、例えばスポンジなどの、オープンセル構造を有する市販されている多数のどのような素材を含んでもよい。発泡部分は吸引によって与えられていた真空状態が十分に解除又は除去された時に密封室が収縮していない位置に戻るように弾性部材を提供する。発泡部分の多孔性と弾力性は使用用途によって選択される。例えば、より小さい気孔又はセルを持つ発泡部分は、より大きな偏向力を有し、そのため特に堅い関節に施す際に好適である。逆に、より弱い力で十分な時はより圧縮性のある発泡部分が好適である。付加的に、発泡部分は二つ以上の異なる堅さを有する隣接する部分を含んでいてもよい。
発泡部分は患者個々の必要に合うように様々な大きさ及び形で提供され得る。発泡部分は、関節が中立位置つまり屈曲した位置をとっている時、関節の屈曲側つまり内側に快適に沿うように形成されている。
発泡部分を囲んで密封するカバー又はケーシングはプラスティックの薄板又はシートから形成されており、発泡部分の周りを包んで又は囲んで密封室を提供する。付加的にはカバーは発泡部分の周りをかたどって密封室を形成してもよい。カバーは、実質的に気体非浸透性で、密封されたケーシングの減圧及びその減圧を解除する間に収縮及び伸縮できるよう十分にフレキシブルであることを条件として、ポリウレタンフィルム等の様々な素材の中のどの素材から製造されてもよい。代替的には、発泡部分の外面を十分にフレキシブルな、又は実質的に気体非浸透性の物質で被覆することによって、又は発泡部分の外面の気孔を熱シーリング等で密封することによってカバーが形成される。
関節位置固定手段は、発泡部分に適切な形状にされた溝又は穴を有し、選択された関節を収納し、その関節上の位置に装置を保持する。例えば、固定手段は指又は手用の穴を発泡部分に有していてもよい。代替的には、固定手段は手袋又はミトンを有していてもよく、又はこれらの選択された部分を有していてもよい。これらは密封室に取付けられ、密封室を治療される関節に対して適切な位置に配置する。手袋又はミトンは、患者への快適さのために、綿などの多孔性素材から形成される。ひも又はベルトなどの固定手段は、患者の関節に対して装置が適切な位置に置かれるよう提供される。
吸引手段は真空ポンプの形状で提供され、密封室のカバーに流体伝達チューブによって接続されている。チューブは密封室と連結しており、密封室を減圧することができる。チューブの一端は密封室中に配置され、発泡部分に埋め込まれている。チューブの他端は密封室の外部にあり、真空ポンプと接続されている。
発泡部分を補強するために選択的に、患者の関節に対して選択された位置に一つ以上の支柱が用いられてもよい。支柱は木又はプラスチック等の適切な素材による硬直性又は半硬直性の棒で、発泡部分に埋め込まれている。支柱は発泡部分の中に配置され、関節の内側に位置して関節に対して横軸方向に延在するようになっている。支柱は支柱と平行方向の発泡部分の収縮を制限するように機能し、そのため関節が曲がる方向に対して横軸方向の関節にかかる力を減少する。このようにして支柱は支柱の周りの関節が適切に曲がるようにする。
特に堅い関節の場合、関節を元の中立位置に戻すためには発泡部分が弾力性によって元の形状に戻る際に与える力より大きい力が必要なこともある。このような場合は、別個の発泡部分を組入れた密封室が関節の両側に配置される。従って、第１密封室に封入された第１発泡部分は関節の外側つまり伸展側に配置され、第２密封室に封入された第２発泡部分は関節の内側つまり屈曲側に配置される。関節が曲がった位置又は中立位置にある時、第１密封室が吸引され、第２密封室の真空状態が解除されて、そのため第１発泡部分は収縮し、第２発泡部分は膨張して関節を伸ばす。その代りに、第２密封室が吸引され、第１密封室の真空状態が解除されると、第２発泡部分は収縮し、第１発泡部分は膨張して関節を曲げる。このような二つの密封室を用いることで関節を中立位置からより容易に曲げたり伸ばしたりできる。
本発明は患者の関節を受動的に運動させる方法にも関する。発泡部分と、発泡部分を封入して密封室を形成するケーシングとを有する装置を運動される関節に対して好ましい位置に配置する。装置は例えば関節の屈曲側つまり内側に配置されてもよい。
その後密封室を制御された速度で制御された真空度で減圧する。密封室を減圧することにより、発泡部分の気泡が所定の速度で収縮し、そのため関節に所定の力を与えて関節に所定の動きを発生させる。発泡部分が関節の内側に配置された時は、密封室を吸引することにより関節がその中立位置つまり伸びた位置から曲げられる。
発泡部分が収縮して関節が動かされた後、密封室の減圧状態が解除される。圧が大気圧に戻ると、発泡部分は元の形状及び大きさに戻る。発泡部分が膨張するにつれて関節に力が及び、関節は中立位置つまり伸びた位置に戻る。
収縮速度を制御し、適用する圧力の大きさを制御することにより各患者に最も適した方法で関節を動かすことができる。例えば、治療を始めたばかりの関節はより堅く、動かすためにはより大きい力が必要であり、そのため最初は室を吸引するのにより高い真空度が用いられる。また治療の初期段階では患者は関節を動かすのにより苦痛を感じることもあり、伴う痛みの量を最少にするためよりゆっくりした速度で動かす方が良いこともある。従って、治療の最初には高い真空度でゆっくりした間隔で減圧するのがよい。
【図面の簡単な説明】
上述した発明の簡単な説明及び以降に述べる本発明の好適な具現例の詳細な説明は以下の図面とともに読むとより一層理解される。
図１は本発明に係る、手を運動させる受動運動装置の第１の具現例の斜視図である。
図２は図１に示した装置を図１の２−２線で切断した断面図であるが、装置に差込まれる手が示されている。
図３は本発明に係る、手を運動させる受動運動装置の第２の具現例の斜視図であり、装置に差込まれる手が破線で示されている。
図４は図３に示した装置を図３の４−４線で切断した断面図である。
図５は図４に示した装置の断面図であるが、手の指が曲がった位置にある。
図６は本発明に係る、手を運動させる受動運動装置の第３の具現例の斜視図である。
図７は図６に示した装置を図６の７−７線で切断した断面図であるが、装置に差込まれる手が示されている。
図８は本発明に係る、腕を運動させる受動運動装置の第４の具現例の斜視図である。
図９は図８に示した装置の側面図であるが、腕が曲がった位置にある。
図１０は本発明に係る、手を運動させる受動運動装置の第５の具現例の斜視図である。
図１１は図１０に示した装置を図１０の１１−１１線で切断した断面図であるが、装置に差込まれる手が破線で示されている。
図１２は本発明に係る第６の具現例の断面図であり、分割した密封室が指の関節の両側に備えられ、関節を中立位置に保っている。
図１３は図１２に示した装置の断面図であるが、手の指の関節が伸びた位置にある。
図１４は図１２に示した装置の断面図であるが、手の指の関節が曲がった位置にある。
図１５は本発明に係る関節を運動させる方法の第１の具現例を示すフローチャートである。
図１６は本発明に係る関節を運動させる方法の第２の具現例を示すフローチャートである。
発明の詳細な説明
図１及び図２には、手を運動させる受動運動装置２０が示されている。装置２０は、特に右手の５本の指を運動させるのに適している。
装置２０は、一般に円筒状のオープンセル発泡部分２６を有している。この発泡部分は、通常の形状から容易に圧縮でき、十分な弾力性を有していて圧縮した後も元の通常位置に膨張される。発泡部分２６の内表面に直接形成されており、一般的に番号３０で示される手支えによって、患者の右手１９が装置２０の発泡部分中の位置に支えられている。手支え３０は、窪み３８と、発泡部分２６の外表面の窪み３８から発泡部分２６の内表面まで伸長している指用の穴３１ａ〜３１ｅを有している。各指の穴３１ａ〜３１ｅは、各指を中立位置で収納できるような大きさで配置されている。親指以外の４本の指の穴３１ａ〜３１ｄの口にある外部開口３２ａ〜３２ｄは発泡部分２６の長さ方向に沿って実質的に一直線に並んでいる。さらに、指の穴３１ａ〜３１ｄは一般的に、発泡部分２６の内部への細い正確な軌跡に沿って互いに平行に延在しており、患者の指が中立位置に保たれている時、指の穴３１ａ〜３１ｄ中で快適に支えられるようになっている。その結果、指の穴３１ａ〜３１ｄは使用者の右手１９の人差し指、中指、薬指、及び小指をそれぞれぴったりとするよう快適に受け入れる。親指の穴３１ｅは、使用者の右手１９の親指をぴったりと受け入れるために、その他の指の穴３１ａ〜３１ｄから外れた位置にある。発泡部分の外周の窪み３８は、使用者の指が適切な指の穴３１ａ〜３１ｅに差込まれ、リラックスしてしっかり支えられた位置にある時、使用者の手の手のひらに合うように形成されている。
フレキシブルな、流体非浸透性のカバー又はケーシング２１が発泡部分２６の表面全体に渡って提供されており、効果的に発泡部分２６を囲んで密封し、密封室２２を形成している。従って、ケーシング２１は指の穴３１ａ〜３１ｅに沿うようになっており、ケーシング２１によって形成された密封を保ったまま使用者の指が指の穴３１ａ〜３１ｅに収納されるようになっている。カバー又はケーシング２１は真空源４２による吸引が行われる間及び吸引されない間の発泡部分２６の収縮及び膨張に合わせて収縮及び伸張できるよう十分にフレキシブルでなければならない。カバー２６は密封室を密封した状態に保つように、十分に気体非浸透性でなければならない。
一般的に番号４２で示される真空源は、真空ポンプ４６と、先端４４及び末端４５を持つ流体伝達チューブ４３とを有しており、密封室２２の圧を大気圧より低くすることができる。チューブ４３の先端４４はケーシング２１を突き切って発泡部分２６中に延在している。チューブ４３の先端４４は円筒状の発泡部分２６の中心線に沿って埋め込まれていてもよい。チューブ４３は密封室２２の密封性を保つようにしてケーシング２１を通過する。従って、チューブ４３はチューブ４３がケーシング２１を通過する開口部において、ケーシング２１に対して密封されていなければならない。チューブ４３の末端４５は、真空ポンプ４６に接続されており、真空ポンプ４６の吸引口は密封室と作用的に接続されるようになっている。チューブの先端４４の発泡部分２６に埋め込まれた部分は、長さ方向に沿って複数の開口が施されており、発泡部分の収縮を促進する。
手を正確に運動させるための、本発明に係る装置１２０の第２の具現例が図３〜５に示されている。一般的に長方形立体形状である発泡部分１２６が提供される。発泡部分１２６の上表面１２７は本質的に平面であるが、下表面１２９は窪んだ状態又は引っ込んだ状態で輪郭付けられている。結果として、発泡部分１２６の長さ方向軸と直交するように断面化された断面積は、発泡部分１２６の長さに沿って変化する。発泡部分１２６の長さに沿った断面スライスの断面積が大きければ大きいほど、その位置での発泡部分１２６の堅さは堅くなる。言い換えれば、発泡部分１２６の厚さが、窪み部分で薄くなると発泡部分１２６の堅さが堅くなくなる。図３〜５に示されているように、発泡部分１２６の窪み部分は一般的に指の関節の下に位置する。付加的には手の指先の下にある発泡部分の厚さは手のひらの下にある発泡部分の厚さよりも薄い。発泡部分１２６を輪郭付けることによって発泡部分を収縮させた時に指の先を曲げやすくできる。発泡部分の厚さの位置と量を調整することによって装置１２０は運動される関節の周りの異なる部位に異なる強さの偏向力と復元力を与えるように設計できる。例えば図４に示したように、発泡部分１２６の指の関節の下の部分は、密封室１２２が真空にされる時に関節が曲がりやすいように最も薄くなっていてもよい。
発泡部分１２６は全体がフレキシブルなカバー又はケーシング１２１に包まれて密封されており、発泡部分１２６が含まれる密封された室を提供している。カバー１２１は内部の発泡部分１２６が収縮及び膨張する時でも密封室１２２を保つために、十分にフレキシブルで一般的に気体非浸透性でなければならない。
使用者の手１１９を装置１２０に対して適切に配置されるように、一般に番号１３０で示される手支えが提供される。この目的のために、発泡部分１２６の上表面に沿ってケーシング１２１の外表面に手袋１３３が取り付けられている。手袋１３３の後ろ部分は取り外せるように、又は細長く開くようになっており、使用者の手１１９が手袋１３３内に配置されやすいようになっている。さらに、ひも１３４が手袋１３３に取付けられており、使用者の手が確実に手袋１３３内に保持されるようになっている。図３〜５に示されているように、ひも１３４はホック部分とループ部分を有しており、それによってひもがしっかりと締められ、治療中に患者の手を固定することができる。
真空源１４２もまた提供される。真空源１４２は図１及び図２で示された第１の具現例において記載された真空源４２と本質的に同一である。従って、真空ポンプ１４６は流体伝達チューブ１４３を介して密封室１２２と接続されている。
図３〜図５に示された装置１２０はまた、木又はプラスチック等の硬直素材又は半硬直素材から造られた細長い管状の棒又はディスク形状の二つの支柱１４８を有し、その支柱は一般的に指の関節の曲げ方向に対して横軸方向にはめ込まれている。支柱１４８は一般的に発泡部分１２６の幅方向にかかっている。この支柱１４８は密封室１２２が減圧されて発泡部分１２６が収縮する時に関節の曲げ方向に対して横軸方向の発泡部分１２６の収縮が最少となるように働く。支柱１４８は発泡部分１２６中の好ましい位置に設置され得る。例えば、支柱１４８は治療される関節の直接の真下、又は治療される関節と反対側に位置するように発泡部分１２６中に配置されてもよい。図３〜図５に示したように、支柱１４８は関節の反対側と、発泡部分１２６の下表面１２９の引っ込んだ窪みの反対側に配置されており、発泡部分１２６が関節の下の窪み部分で曲がりやすいようになっている。減圧中に発泡部分が曲がる位置を制御することによって、装置１２０が関節を適切に曲げるのにより効果的に機能する。
手２１９を運動させるための、本発明に係る装置２２０の第３の具現例が図６及び７に示されている。装置２２０は装置１２０に類似している。しかしながら装置２２０の手支え２３０は装置２２０の発泡部分２２６の上表面に形成された、手の形をした窪み又は凹所２３１によって提供される。窪み２３１は一般的に手の形に適合するように形成されており、窪み２３１中に使用者の手２１９が快適に支えられるようになっている。使用者の手２１９が窪み２３１に配置される時、その手２１９の上に置かれるようにカバーフラップ２３５が提供されている。指先保持口２２８が、発泡部分２２６の上表面２２７から使用者の指先の上にかけて延在しており、使用者の手２１９を装置２２０中の位置に保持するようになっている。この保持口２２８は使用者の指先を包む為の指先穴２２９を形成している。フック−ループ閉鎖パッチ２３６がカバーフラップ２３５の端に付けられている。フック−ループ閉鎖ひも２３８が協動する下部フラップ２３９に付けられており、閉鎖パッチ２３６と係合して治療中に患者の手２１９に装置を固定するようになっている。装置２２０はチューブ２４３によって真空ポンプ２４６に接続されており、真空源２４２を提供している。
本発明に係る装置３２０の第４の具現例が図８及び図９に示されている。装置３２０はひじ又はひざの運動に用いられるよう設計されている。従って、装置３２０は治療される関節の屈曲側つまり内側に沿って合うように形成され、密封された発泡部分３２６を含んでいる。一般的に番号３３０で示される装置３２０の関節支えはフレキシブルなそで３３６によって提供され、一般的に密封された発泡部分３２６を患者の関節の位置に固定するよう機能する。そで３３６は管状のそで又は素材の平面部分であって、関節に巻くことができて閉鎖ひも３３４で関節位置に固定できるようになっている。この目的のためにフック−ループ閉鎖ひも３３４がそでに付けられており、発泡部分３２６が関節に対して適切な位置になるよう開放可能に固定する。そで３３６は発泡部分が膨張した、つまり収縮していない形状の時関節の周りにぴったり合うよう伸張でき、真空ポンプ３４６からチューブ３４３を介して包まれた発泡部分３２６が吸引されて収縮する時もその位置を保てるよう十分弾力性がある伸縮自在の布地等の素材から製造されることが好ましい。吸引されると発泡部分３２６は収縮して図９に示すようにひじが曲がる。吸引が除去されると発泡部分３２６は膨張して図８に示すようにひじが伸びて中立位置になる。
手を運動させるための、本発明に係る装置４２０の第５の具現例が図１０及び１１に示されている。図１及び２に示された具現例と同様に、装置４２０は円柱状の発泡部分４２６を有している。しかしながら、発泡部分４２６の直径は使用者が発泡部分４２６を彼又は彼女の手４１９で掴めるように選択されている。密封ケーシング又はカバーによって発泡部分４２６が包み込まれ、密封室４２２を提供している。
一般的に番号４３０で示される手支えは使用者の手４１９を固定するように提供される。手支え４３０はカバー４１２の外表面に取付けられた複数の粘着性のストリップを含んでいる。図１０及び１１に示した具現例では、粘着性ストリップはフック−ループ閉鎖ストリップ４３７ａの形状で、円柱状の発泡部分４２６の外周の外部に沿って平行に延在する縦長のストリップである。閉鎖ストリップ４３７ａは発泡部分４２６の中心軸に平行に位置し、発泡部分４２６の外周に位置を隔てて沿っている。手袋４３３には、指部分及び手のひら部分の内側に沿って、閉鎖ストリップ４３７ａに一致するフック−ループ閉鎖部４３７ｂが取付けられている。従って、使用者が彼又は彼女の手４１９を手袋４３３に差込み発泡部分４２６を掴むと、手袋の握る面のフック−ループ閉鎖部４３７ｂは発泡部分４２６の閉鎖ストリップ４３７ａと接し、手袋をした使用者の手を密封された発泡部分４２６に脱着可能に固定する。
作用において、装置２０、１２０、２２０、３２０及び４２０は本質的に同じ方法で用いられる。装置２０、１２０、２２０、３２０及び４２０を用いて受動的に関節を運動させる方法は図１５に示されている。まず、ステップ５０において、特定の装置２０、１２０、２２０、３２０又は４２０が運動される関節に対して適切な箇所に設置される。
装置２０、１２０、２２０、３２０又は４２０が一旦関節に対して適切に配置されると、ステップ５５において、密封室２２、１２２、２２２、３２２又は４２２は真空状態にされ、密封室２２、１２２、２２２、３２２又は４２２は大気圧より低い圧に減圧される。この減圧によって発泡部分２６、１２６、２２６、３２６又は４２６の気泡は収縮され、各発泡部分は収縮されて関節に力を及ぼし関節を曲げる。
関節が曲がると、ステップ５７において、密封室２２、１２２、２２２、３２２又は４２２の真空状態が解放される。密封室２２、１２２、２２２、３２２又は４２２の圧が大気圧に戻ると、発泡部分２６、１２６、２２６、３２６又は４２６の気泡が膨張し、各発泡部分は膨張されて関節に力を及ぼし関節は最初の位置、つまり中立位置に戻る。
ステップ５９において、関節の運動を続けるかどうかが決定される。関節の運動をさらに続ける場合はこの方法はステップ５５に戻る。しかしながら、関節の運動を続けないのであれば、方法はステップ５６で終了する。
手を運動させるための、本発明に係る装置５２０の第６の具現例が図１２〜１４に示されている。この装置５２０は二つの発泡部分５２６ａ及び５２６ｂを有している。発泡部分５２６ａ及び５２６ｂはそれぞれカバー５２１ａ及び５２１ｂによって密封されており、そのため二つの密封室５２２ａ及び５２２ｂを形成している。
各密封室５２２ａ及び５２２ｂはチューブ５４３ａ及び５４３ｂを介して一つの真空ポンプ又は複数のポンプに接続されている。従って、各密封室５２２ａ及び５２２ｂに別個に減圧され、減圧状態を保持し、又は減圧状態を解除されるようになっている。
支柱５４８ａ〜５４８ｄが発泡部分５２６ａ及び５２６ｂに備えられている。より詳しくは、支柱５４８ａ及び５４８ｂは第１発泡部分５２６ａに、支柱５４８ｃ及び５４８ｄは第２発泡部分５２６ｂに埋め込まれている。支柱５４８ａ〜５４８ｄは一般的に各発泡部分の幅方向にかかっており、一般的に曲げ方向に対して横軸方向に位置して泡の収縮を制限し、そのため関節の曲げ方向に対して横軸方向の動きを制限するようになっている。
作用においては、装置５２０を用いて受動的に関節を運動させる方法は図１６に示されている。ステップ１５０において、運動される関節が、関節の伸展側つまり外側に第１密封室５２２ａの第１発泡部分５２６ａが配置され、関節の屈曲側つまり内側に第２密封室５２２ｂの第２発泡部分５２６ｂが配置されるように装置５２０中に設置される。ここでは、関節は図１２に示したように中立位置であることが好ましい。
装置５２０が関節に対して設置されると、ステップ１５５ａにおいて第１密封室５２２ａが吸引され、第１密封室５２２ａの圧力を大気圧より低くする。この減圧によって第１発泡部分５２６ａの気孔が収縮され、そのため第１発泡部分５２６ａを収縮して関節に力を及ぼし図１３に示したように関節を伸張する。
関節が伸張された後、ステップ１５７ａにおいて、第１密封室５２２ａの圧力を大気圧に戻す。第１密封室５２２ａの圧力が大気圧に戻ると、第１発泡部分５２６ａの気孔は膨張してそのため第１発泡部分５２６ａが膨張して関節に力を及ぼし、関節は図１２に示したように中立位置に戻る。
次にステップ１５５ｂにおいて第２密封室５２２ｂが吸引され、そのため第２密封室５２２ｂの圧力を大気圧より低くする。この減圧によって第２発泡部分５２６ｂの気泡が収縮され、そのため第２発泡部分５２６ｂが収縮して関節に力を及ぼし図１４に示したように関節が曲がる。
関節が曲げられた後、ステップ１５７ｂにおいて、第２密封室５２２ｂの圧力を大気圧に戻す。第２密封室５２２ｂの圧力が大気圧に戻ると、第２発泡部分５２６ｂの気孔は膨張して、そのため第２発泡部分５２６ｂが膨張して関節に力を及ぼし、関節は図１２に示したように中立位置に戻る。
この過程は適切な時間続けられ、関節を運動させる。ステップ１５９において、関節の運動を続けるかどうかを決定する。関節をさらに運動させる場合は、方法はステップ１５５ａに戻る。一方関節の運動をさらに続けないのであれば、方法はステップ１６１で終了する。第１及び第２密封室に対する減圧はもちろん、時間及び強さで制御され、患者の関節に制御された運動環境を与えるようになっている。例えば、第１密封室を減圧する強さは第２密封室を減圧する強さと異なっていてもよい。実際、同じ密封室であっても適用する減圧強度が異なると、異なる結果を与える。さらに、選択された間隔で減圧し、それを解除させるようにしてもよい。例えば、一方の室が選択された間隔で減圧されている間にもう一方の室が減圧されてもよい。付加的には、発泡部分の弾力性及び堅さは各患者ごとに望ましい受動運動プログラムを選択された時間行えるように選択できる。
例
本発明に係る受動運動装置が患者の右手及び左手の運動を行うために用いられた。患者は、両手に全幅火傷を負っており、この傷は中間層皮膚移植によって治療された。患者の治療には図３〜５に示した具現例と同様の受動運動装置を用いた。この装置で４８時間治療を行い、その前後の各人差し指、中指、薬指及び小
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指の中手指関節（ＭＣＰ）、近位指関節（ＰＩＰ）及び遠位指関節（ＤＩＰ）の関節可動域（相対）を測定した。その結果を表１に示している。
表１の結果から、関節可動域の平均変化率（変化％）は約２０％と決定される。変化％とは、治療後の可動域から治療前の可動域を減じ、それを治療前の可動域で割り、１００％を乗じたものである。従って、受動運動装置による治療は作用された関節の可動域を実質的に改良した。
この発明の広範の発明概念に外れることなく上述の具現例に変更及び修正を加えることができることは当業者には明確であると思われる。それゆえ、本発明はここで示された特定の具現例に限られず、請求の範囲に記載された発明の範囲と精神に反することのない全ての変更及び修正を含むものと考える。
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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