(57)【要約】  この発明は、人体下肢を治療的処置及び／又はトレーニングするための装置であり、定置フレーム（１１）に連結されたコントロール可能に駆動される動作デバイス（１０ａ、１０ｂ）と、各下肢をそれぞれ固定し歩行軌跡に沿って互いに独立して動く保持手段（１２ａ、１２ｂ）を具えており、動作デバイス（１０ａ、１０ｂ）の各々が、様々な高さに回動可能であり、一方の端部において直線ガイド（１５）の第１のキャリッジ（１４）と関節式に連結されており、他方の端部において保持手段（１２ａ、１２ｂ）の一方に回動可能に連結されたジブ（１３）を具えている。本発明は、直線ガイド（１５）の第２のキャリッジ（１６）が、歩行方向に向かって第１のキャリッジ（１４）の前方に配置されて当該第１のキャリッジ（１４）に対して移動可能であり、連結エレメント（１７）によってジブ（１３）と関節連結されており、第１のキャリッジ（１４）が各保持手段（１２ａ、１２ｂ）の長手方向における位置を変える第１の直線ドライブ（１８）を具え、第２のキャリッジ（１６）が各保持手段（１２ａ、１２ｂ）の高さを変える第２の直線ドライブ（１９）を具え、ジブ（１３）が各保持手段（１２ａ、１２ｂ）の傾斜を変える回転ドライブ（２０）を具えている。【選択図】図１
2012527907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体下肢の治療的処置及び／又はトレーニングするための装置であり、定置フレーム（１１）に連結されたコントロール可能に駆動される動作デバイス（１０ａ、１０ｂ）と、一方の下肢を固定し歩行軌跡に沿って互いに独立して動く保持手段（１２ａ、１２ｂ）を具えており、前記各動作デバイス（１０ａ、１０ｂ）は、様々な高さに回動し、一端が直線ガイド（１５）の第１のキャリッジ（１４）に関節連結されており、他端が前記保持手段（１２ａ、１２ｂ）の１つに回動可能に連結されたジブ（１３）を具える装置において、
前記直線ガイド（１５）の第２のキャリッジ（１６）が、歩行方向に向かって前記第１のキャリッジ（１４）の前方に配置されて当該第１のキャリッジ（１４）に対して移動可能であり、連結エレメント（１７）によって前記ジブ（１３）と関節連結されており、前記第１のキャリッジ（１４）が前記各保持手段（１２ａ、１２ｂ）の長手方向における位置を変える第１の直線ドライブ（１８）を具え、前記第２のキャリッジ（１６）が前記各保持手段（１２ａ、１２ｂ）の高さを変える第２の直線ドライブ（１９）を具え、前記ジブ（１３）が前記各保持手段（１２ａ、１２ｂ）の傾斜を変える回転ドライブ（２０）を具えており、前記第１の直線ドライブ（１８）が前記第１及び第２のキャリッジ（１４，１６）を前記第２の直線ドライブ（１９）と共に前記定置フレーム（１１）に対して移動させる主ドライブを形成し、前記第２の直線ドライブ（１９）が前記第１の直線ドライブ（１８）の駆動力を前記第２のキャリッジ（１６）に伝達するキャリャーとして作用し、更に前記第２の直線ドライブ（１９）が前記２つのキャリッジ（１４、１６）間の相対的な動きのための副ドライブとして作用する、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記第２の直線ドライブ（１９）は、前記２つのキャリッジ（１４、１６）を連結する力伝達エレメント（２１ｂ）を具えており、当該２つのキャリッジ（１４、１６）の間隔が、前記力伝達エレメント（２１ｂ）の作動によって変わることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、前記第２の直線ドライブ（１９）が、一端が前記第１のキャリッジ（１４）に、他端が前記第２のキャリッジ（１６）に回転可能に取り付けられている回転スピンドル（２２）を具えることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、前記回転スピンドル（２２）のスピンドルドライブ（２３）が、前記第２のキャリッジ（１６）又は前記第１のキャリッジ（１４）に取り付けられていることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置において、前記第１の直線ドライブ（１８）が、前記第１のキャリッジ（１４）を前記定置フレーム（１１）に連結している力伝達エレメント（２１ａ）を具えることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置において、前記第１の直線ドライブ（１８）が、一端が前記第１のキャリッジ（１４）に、他端が前記フレーム（１１）に取り付けられた被駆動チェーン（２４）を具えることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置において、傾斜を変えるための前記回転ドライブ（２０）が、前記保持手段（１２ａ、１２ｂ）から離れて配置され、前記力伝達エレメント（２１ｃ）によって保持手段に連結されていることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置において、前記回転ドライブ（２０）が、前記ジブ（１３）の上の駆動ディスク（２６）と、前記保持エレメント（１２ａ、１２ｂ）の上の被駆動ディスク（２７）に配置されたベルト（２５）を具えることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置において、前記ジブ（１３）の長手方向端部（１３ａ）が、前記第１のキャリッジ（１４）と関節連結されていることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置において、前記ジブ（１３）の上の前記連結エレメント（１７）は、前記第１のキャリッジ（１４）の関節点（１３ｄ）と、前記保持エレメント（１２ａ、１２ｂ）との間で係合していることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の装置において、調整デバイス（３１）が前記動作デバイス（１０ａ、１０ｂ）の上方に配置されており、前記保持手段（１２ａ、１２ｂ）で支えられた人体の重心を移動させるように設計されていることを特徴とする装置。
【請求項１２】
人体下肢を治療的処置及び／又はトレーニングするための装置であり、定置フレーム（１１）に連結されたコントロール可能に駆動される動作デバイス（１０ａ、１０ｂ）と、各下肢をそれぞれ固定し歩行軌跡に沿って互いに独立して動く保持手段（１２ａ、１２ｂ）を具えており、前記動作デバイス（１０ａ、１０ｂ）の各々が、様々な高さに回動可能であり、一方の端部において直線ガイド（１５）の第１のキャリッジ（１４）と関節式に連結されており、他方の端部において前記保持手段（１２ａ、１２ｂ）の一方に回動可能に連結されたジブ（１３）を具える装置において、
前記直線ガイド（１５）の第２のキャリッジ（１６）が、歩行方向に向かって前記第１のキャリッジ（１４）の前方に配置されて当該第１のキャリッジ（１４）に対して移動可能であり、連結エレメント（１７）によって前記ジブ（１３）と関節連結されており、前記第１のキャリッジ（１４）が前記各保持手段（１２ａ、１２ｂ）の長手方向における位置を変える第１の直線ドライブ（１８）を具え、前記第２のキャリッジ（１６）が前記各保持手段（１２ａ、１２ｂ）の高さを変える第２の直線ドライブ（１９）を具え、前記ジブ（１３）が前記各保持手段（１２ａ、１２ｂ）の傾斜を変える回転ドライブ（２０）を具えていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体下肢の治療的処置又はトレーニング用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置は、例えばＤＥ１０２００６０３５７１５Ａ１によって公知である。
【０００３】
例えば脳卒中後の重度に衰えた下肢の治療は困難であり、しばしば上手く行かないことがある。従来の理学療法は複雑であり、殆どの場合には痙性麻痺によって発生した筋痙攣に狙いを定めていて、例えば影響を受けている脚における体重負担を強化するために、立ったり座ったりした時に歩行訓練を行うことを目指している。このやり方はしばしば、患者が歩行運動を繰り返して行わず、そのため、歩行が基礎となる足と脚の運動が行われないことを意味する。
【０００４】
リハビリテーションについての今日の科学的なコンセプトは、可能であれば出来る限り早期に積極的な歩行訓練を行い、あるいは未だ可能でなければ、足と脚を使って歩行の少なくとも個々の動作を連続させる練習を反復するということに眼目を置いている。脳卒中患者に対して、下肢全体の運動機能を回復するという点に関しては、足と脚のアイソメトリック及びアイソトニックな背屈を積極的に反復することが従来の療法より勝っていることを示すことができた。患者自身が繰り返して歩行すると、より大きな成功を収めることができた。四肢の麻痺した部分の受動的な動きは、一方で動作セグメントの可動性を維持し、他方で、動作シーケンスに関する脳の想起を維持する。
【０００５】
下肢の健常な側と弱くなった側の双方を訓練することは、弱った側だけの訓練よりも勝っている。弱っていない側の関連する動きは、麻痺した下肢の動作を司る頭頂葉内の脳機能の活性化に好ましい影響を持っている。
【０００６】
下肢の健常な側と弱った側の治療用の機械的及び電気機器的な器具類は、従来技術において開示されている。この点に関しては、例えば、ＤＥ３６１８６８６Ａ１、ＤＥ８５２８０８３Ｕ１、ＤＥ８１０９６９９Ｕ１、そしてＤＥ１９５２９７６４Ａ１が挙げられる。これら公知の治療器具は、患者が操作するペダルを具えている。これらのペダルは、弱った側の非同期的な動作のみが可能である。この非同期的な動作は、実際の運動シーケンスの多様さを反映するものではない。この場合、健常な側の前頭葉から影響を受けた側への運動シーケンスに関する学習効果の所望の移動が、限定された範囲にのみ可能である。この運動シーケンスの多様さは、構成要素の硬直した機械的連結のため無視されている。
【０００７】
これに加えて、治療目的のロボットシステムが知られており、これは訓練中に患者の体力を測定するコントロールシステムを具えている。この場合に、自発的に行える最低限の運動もしくはその体力を決めるパラメーターの各種評価と、予め設定されたプログラムとの完全な比較が可能である。そのようなロボットシステムは、ＤＥ１００２８５１１Ａ１及び上記のＤＥ１０２００６０３５７１５Ａ１によって公知である。
【０００８】
ＤＥ１００２８５１１Ａ１によるロボットシステムにおいては、踏み板の横方向の回動の自由度がそれ自体には必要でなく、訓練中にこれが欠点となることが立証されている。踏み板の横方向への回動は、複雑であり突出部を伴う構造を必要とし、療法士の患者へのアクセスを難しくしている。ＤＥ１０２００６０３５７１５Ａ１において公知であるロボット制御歩行シミュレーターは、日常の適合性という点で改善されているが、ＤＥ１００２８５１１Ａ１のシステムと同様に、患者へのアクセスが困難である。
【発明の概要】
【０００９】
本発明が目的とするところは、人体下肢の治療的処置及び／又はトレーニング用の装置を提供することであり、日常的に生じる様々な負荷状態をシミュレートできる装置を提供することである。この装置によれば、療法士が患者に容易にアクセスすることができる。
【００１０】
本発明によれば、この目的が、請求項１に記載の装置によって達成される。
【００１１】
本発明は、人体下肢の治療的処置及び／又はトレーニング用の装置を作るというコンセプトに基づいており、この装置は、定置型フレームに連結された制御可能に駆動される動作デバイスと、各下肢に固定する保持手段を具える。保持手段は、歩行軌跡に沿って互いに独立して動くようになっている。各動作デバイスは、様々な高さに回動し、一方の端部において直線ガイドの第１のキャリッジで関節式になっており、他端においては保持手段の１つに回動可能に連結されたジブを有する。直線ガイドの第２のキャリッジは、歩行方向に向かって第１のキャリッジの前方に配置され、第１のキャリッジに対して移動可能になっている。直線ガイドの第２のキャリッジは、連結要素によってジブと関節式に連結されている。第１のキャリッジはそれぞれの保持手段の長手方向における位置を変える第１の直線ドライブを有し、第２のキャリッジはそれぞれの保持手段の高さを変える第２の直線ドライブを有しており、ジブはそれぞれの保持手段の傾斜度を変える回転ドライブを有する。
【００１２】
本発明は、動作デバイスの構造がシンプルでコンパクトに構成されている。これによって、療法士の患者へのアクセスが容易になる。本発明の装置によれば、一方で訓練要素を頻繁に反復することによって、また他方では健常な下肢を司る脳の側から、弱った下肢を司る脳の側もしくは領域に学習効果を伝達することによって、効果的な治療が実現可能となる。これに加えて、本発明による装置は、回復した患者の状態を更に改善するために、また健康な人間をトレーニングするために、脚と背中の筋肉を強化することができる。本発明による装置は、スクリーン上に投影される日常環境の中でトレーニングもしくは歩行療法ができる状態を提供し、例えば階段を登ったり、舗道に入ったりという日々の様々な状況、あるいは患者が遭遇する様々な状況をシミュレーションが可能な、頑丈でシンプルな構造を提供する。
【００１３】
本発明の好ましい実施例は、従属請求項に記載されている。
【００１４】
一実施例において第２の直線ドライブは、２つのキャリッジを連結する力伝達エレメントを具えている。この２つのキャリッジ間の間隔は、力伝達エレメントを駆動することによって変えることができる。力伝達エレメントは、２つのキャリッジの一方、特に第２のキャリッジが、他方のキャリッジ、特に第１のキャリッジによって動かされるという利点がある。動作デバイスの前方への動きあるいは水平方向の動き、およびそれによる保持エレメントの動きは、第１の直線ドライブによって一体的になされる。
【００１５】
第２の直線ドライブは、２つのキャリッジ間で相対的な動きを生じさせる。力伝達エレメントはこの場合に二重の機能を有し、一方で、第１のキャリッジの動きによって第２のキャリッジを動かし、これによって２つのキャリッジ間の機械的連結がなされる。他方で、力伝達エレメントは２つのキャリッジの相対的な動作に必要な力を提供する。このために、力伝達エレメントは自身のドライブを持っている。この実施例は、ドライブとそれに関連するキャリッジを比較的小型化することができるという利点があるので、迅速な動作の切り替えや迅速な加減速を実現することができる。
【００１６】
第２の直線ドライブは、一方が第１のキャリッジに、他方が第２のキャリッジに回転可能に取り付けられた回転スピンドルを具えていてもよい。回転スピンドルのスピンドルドライブは、第２のキャリッジ又は第１のキャリッジに取り付けることができる。これによって装置の構造が簡素化される。
【００１７】
第１の直線ドライブは、第１のキャリッジを定置型のフレームに連結している力伝達エレメントを具えていてもよい。第１の直線ドライブは、一方が第１のキャリッジに、他方がフレームに固定されたチェーンを具えていてもよく、これによって、第１のキャリッジの水平方向の動きとこれによる第２のキャリッジの動きが、簡単に行われる。
【００１８】
傾斜を変える回転ドライブは、保持手段から間隔をあけて配置することができ、力伝達手段によって保持手段に連結することができる。このように、回転ドライブは、重心に合わせて都合の良い位置に配置できる。回転ドライブは、適切に、ベルトを具えていてもよく、これはジブの上の駆動ディスクと保持エレメント上の被駆動ディスクに掛けられている。
【００１９】
それぞれのドライブに関する上記の構成は、それぞれ個別に、互いに組み合わせて、占める空間が小さい動作デバイスをそれぞれシンプルな構成にできる。
【００２０】
ジブの長手方向の端部は、好ましくは第１のキャリッジに関節式に連結されている。連結エレメントは、第１のキャリッジの関節部と保持エレメントとの間でジブに係合できる。これによって、それぞれのドライブからジブへと、従って保持手段へと好ましいトルク伝達がなされる。
【００２１】
本発明の好ましい実施例においては、動作デバイスの上方に調整デバイスが配置されており、これは、保持手段に連結された人体の重心を変えるように設計されている。この実施例は、調整デバイスによって人体の重心をコントロールできるという利点がある。このように、一方では人間が移動する間、すなわち前方へ移動する間に生じる重心移動と、垂直方向と横方向における移動方向に沿って生じる重心移動をシミュレートすることができる。他方では、重心をコントロールすることによって治療的な動きを正しく実行することが可能になり、従って、患者の補償的な動きによって発生する姿勢のダメージを防ぐことが可能になる。身体の重心コントロールによる更なる利点は、よろめいたり滑ったりといった（シミュレートされた）臨界的状態において、あるいは固有感覚要素が害される条件下において、平衡を維持できることである。これらの状況の反復訓練は、患者が転倒するリスクを最小にするために不可欠である。この実施例で可能となる重心の三次元コントロールと、動揺によって患者の固有感覚要素に影響を与えるオプションは、安全で反復可能な目的とするトレーニングのための条件となる。固有感覚要素の動揺は、患者の足に連結されている保持手段、特に踏み板によってもたらされる。これらは、３段階の自由度に沿って、いずれかの所望の位置に動かすことができる。更に、保持手段によって振動を提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
以下の実施例に基づき、添付の概略的図面を参照することによって、本発明をより詳細に説明する。
【図１】図１は、本発明による一実施例における装置の斜視図である。
【図２】図２は、図１の装置の側面図である。
【図３】図３は、図１の装置の動作デバイスの側面図である。
【図４】図４は、図１の装置の平面図である。
【図５】図５は、図１の装置の保持手段の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、人体下肢の治療的処置及び／又はトレーニング用の装置を示している。この装置は神経疾患患者の下肢のトレーニングにとりわけ適しており、コントロール可能に駆動される２つの動作デバイス１０ａ、１０ｂを具えている。２つの動作デバイス１０ａ、１０ｂは、それぞれ定置フレーム１１に連結されている。動作デバイス１０ａ、１０ｂは、例えばその中に患者もしくはトレーニングを行う者の足が保持するビンディング付きの踏み板などの、保持手段１２ａ、１２ｂを具えている。動作デバイス１０ａ、１０ｂ及びこれに付随する保持手段１２ａ、１２ｂは、歩行軌跡に沿って互いに独立して動く。非同期的又は同期的な動きが可能である。
【００２４】
この装置は、患者が体重軽減のために吊り下がるスタンド２８を具えており、このスタンドはフレーム１１に固定されている。スタンド２８は、矢状方向において前方に延びる２本のアーム２８ａ、２８ｂを具えており、このアーム２８ａ、２８ｂはほぼ動作デバイス１０ａ、１０ｂの高さがあり、この上に係合している。アーム２８ａ、２８ｂの前端には、垂直方向に配置された接続エレメント２９ａ、２９ｂが設けられており、アーム２８ａ、２８ｂを側横木３０ａ、３０ｂに連結している。この側横木３０ａ、３０ｂはそれぞれの患者のほぼ前腕の高さに配置され、垂直方向に調節可能である。側横木３０ａ、３０ｂは、患者のグリップとして作用し、患者は側横木３０ａ、３０ｂにつかまることができる。
【００２５】
各動作デバイス１０ａ、１０ｂは、異なる高さに回動できるジブ１３を具えている。このために、ジブ１３は、直線ガイド１５に案内される第１のキャリッジ１４に関節接続されている。直線ガイド１５は定置フレーム１１に固定されていて、レールを形成し、そこに第１のキャリッジ１４が移動可能に配置されている。図３に示すように、ジブ１３は、長手方向端部１３ａで第１のキャリッジ１４と関節接続されている。このために、第１回転軸受１３ｂが設けられており、ジブ１３を第１のキャリッジ１４に回動可能に連結している。この第１の回転軸受１３ｂは、例えば長手方向端部１３ａから間隔をあけた、ジブ１３の別な位置に設置してもよい。
【００２６】
ジブ１３はそれぞれ、保持手段１２ａ、１２ｂの一方に回転可能に連結されている。保持手段１２ａ、１２ｂとジブ１３との間の接続位置は、別の箇所、すなわちジブ１３の第２の長手方向端部１３ｃに位置しており、第１の回転軸受１３ｂから離れたところに第２の回転軸受１３ｅを具えている。
【００２７】
ジブ１３は、それぞれの直線ガイド１５から長手方向に延びた旋回アームを形成している。
【００２８】
第１のキャリッジ１４の歩行方向における前方、すなわち使用時に患者が前方に動く方向に、第２のキャリッジ１６が配置されており、これは直線ガイド１５において移動可能に案内されている。この第２のキャリッジ１６は第１のキャリッジ１４に対して移動可能であり、２つのキャリッジ１４、１６の間の間隔は変えることができる。図３に見られるように、第２のキャリッジ１６は連結エレメント１７によってジブ１３に関節連結されている。この連結エレメント１７は、例えば１本の連接棒あるいは互いに平行に配置した２本の連接棒を具えていても良い。他の連結エレメント１７でもよい。連結エレメント１７は、一方の端部において第２のキャリッジ１６の軸受ブロック１６ａに係合しており、他方の端部は、第１のキャリッジ１４の関節点２７と保持手段１２ａ、１２ｂとの間でジブ１３に係合している。連結エレメント１７は２つの回転軸受１７ａ、１７ｂによって第２のキャリッジ１６及びジブ１３に連結している。ジブ１３側の回転軸受１７ｂは、第１のキャリッジ１４の関節点１３ｄと保持手段１２ａ、１２ｂとの間のほぼ中央に配置されている。ジブ１３に回転軸受１７ｂを、別の場所、特に中央から外れた位置に配置することも可能である。
【００２９】
ジブ１３における連結エレメント１７は、一般的に、ジブ１３と第１のキャリッジ１４との接続点と、ジブ１３と保持手段１２ａ、１２ｂとの接続点との間に配置されたある領域もしくはある地点で関節接続される。
【００３０】
連結エレメント１７とジブ１３は、第１のキャリッジ１４及び第２のキャリッジ１６と共に、ある種のシザー機構を形成している。キャリッジ１４、１６の互いに対する相対的な動きによって、ジブ１３と連結エレメント１７との間の角度が変化する。図３に２つのジブ１３について示すように、この角度を小さくすることによって、すなわち２つのキャリッジ１４、１６間の距離を小さくすることによって、ジブ１３は上方に移動し、保持手段１２ａ、１２ｂは、第１のキャリッジ１４の上でジブ１３の関節点１３ｄを中心として円を描き、または一般的には歩行方向に対してこれを横切って延びる水平方向の軸を中心にした円を描く。これによって、ジブ１３の第２の長手方向端部１３ｃの高さが変わり、これに伴って、第２の長手方向端部１３ｃに連結された保持手段１２ａ、１２ｂの高さが変化する。
【００３１】
第１のキャリッジ１４でジブ１３が関節接続になっていることで、ジブ１３は第２のキャリッジ１６と共に、第１のキャリッジ１４の動作によって移動し、その結果、動作デバイス１０ａ、１０ｂ全体の水平方向の動きが達成される。
【００３２】
第１のキャリッジ１４を主キャリッジとして、そして第２のキャリッジ１６を副キャリッジとして設計することも可能である。
【００３３】
図３、４に見られるように、第１のキャリッジ１４は、各保持手段１２ａ、１２ｂの長手方向もしくは水平方向の位置を変える、第１の直線ドライブ１８を具えている。第１の直線ドライブ１８は、力を伝達する第１のキャリッジ１４と定置のフレーム１１とを連結する力伝達手段２１ａを具えている。第１の力伝達手段２１ａは、一方の端部において可動式キャリッジ１６に連結され、他方の端部において定置フレーム１１に連結されている、チェーン２４を装備している。このチェーン２４を駆動する電動モーターが設けられている。第１の直線ドライブ１８は、別の手段であっても良く、一例としてラックギヤ又は油圧式もしくは空圧式シリンダーなどが挙げられる。
【００３４】
第２の直線ドライブ１９は第２のキャリッジ１６に割り当てられており、第２のキャリッジ１６を第１のキャリッジ１４に連結している。このために、一端が第１のキャリッジ１４に、他端が第２のキャリッジ１６に係合する、第２の力伝達エレメント２１ｂが設けられている。この第２力伝達エレメントは、第１のキャリッジ１４が動く際に第２のキャリッジ１６を動かす機能を持っており、第２の力伝達エレメント２１ｂは押し出し及び引き出しエレメントとして作用する。また、第２の力伝達エレメント２１ｂによって、第２のキャリッジ１６から第１のキャリッジ１４に力が伝達され、また、第２力伝達エレメント２１ｂが稼働するとその逆になる。従って、キャリッジ１４、１６双方の間隔とこれによるジブ１３の高さが変わる。
【００３５】
一般的に、第２の直線ドライブ１９はキャリッジ１４、１６間の相対的ドライブとして作用し、２つのキャリッジ１４、１６のうちの一方、とりわけ第１のキャリッジ１４が隣接部を形成し、他方のキャリッジ１４、１６、とりわけ第２のキャリッジ１６が、特に第２の直線ドライブ１９の動作によってこの隣接部に対して相対的に動く。第１の直線ドライブ１８は主ドライブを形成して、キャリッジ１４、１６を第２の直線ドライブ１９と共に定置フレーム１１に対して移動させる。第２の直線ドライブ１９、特に力伝達エレメント２１ｂは、第１の直線ドライブ１８の駆動力を第２のキャリッジに伝達するキャリヤーとして作用する。更に、第２の直線ドライブ１９は上述したとおり、２つのキャリッジ１４、１６間で相対的な移動を行う副ドライブとして作用する。
【００３６】
第２の力伝達手段２１ｂは、例えば回転スピンドル２２を具えていても良く、これは第１のキャリッジ１４、第２のキャリッジ１６に回転可能に連結されており、第２のキャリッジ１６が確実に前方へ移動するようにする。図４による実施例では、スピンドルドライブ２３が第２のキャリッジ１６に固定されており、回転スピンドル２２に連結されている。スピンドルドライブ２３を第１のキャリッジ１４に取り付けることも可能である。従って、スピンドルドライブのスピンドルナットを選択的に第１のキャリッジ１４又は第２のキャリッジ１６に設置することも可能である。例えば、ラックギヤ又は油圧もしくは空圧作動エレメントなどの他の力伝達エレメントも可能である。一般的に力伝達エレメント２１ｂは二重の機能を有し、キャリヤーとしても作用し、キャリッジ１４、１６双方の間隔を変える作用もする。
【００３７】
第２の直線ドライブ１９の作動によって、図４に示すように、キャリッジ１４、１６の間隔が変わる。前方向右側に配置されている動作デバイス１０ａにおいては、２つのキャリッジ１４、１６が互いに隣接しており、回転スピンドル２２がフレーム１１を越えて後ろ側に突き出している。この位置で、ジブ１３は最大高さに配置される。左側の動作デバイス１０ｂに示すように、回転スピンドル２２が最大限にドライブアウトすると、ジブ１３は最小高さになる。
【００３８】
保持手段１２ａ、１２ｂの傾斜を調節する回転ドライブ２０が設けられており、それぞれ回動可能に配置された保持手段１２ａ、１２ｂと共動する。この回転ドライブ２０は、関節点１３ｄの周辺に設置されている。回転ドライブ２０の各保持手段１２ａ、１２ｂへの連結は、例えばベルト２５のような形の、第３の力伝達エレメント２１ｃによって行われる。このベルト２５は、一端がジブ１３の駆動ディスク２６に、他端が保持手段１２ａ、１２ｂに連結された被駆動ディスク２７に配置されている。ベルト２５に代えて、直線運動を回転運動に変える、例えば、保持手段１２ａ、１２ｂのピニオンギヤに噛み合うラックギヤのような他の力伝達エレメント２１ｃを用いることもできる。回転ドライブ２０によって保持手段１２ａ、１２ｂの傾斜が調節され、ジブ１３の各位置に適合する。日常的な状況のシミュレーションに必要な全ての傾斜位置は、様々に設定可能である。
【００３９】
保持手段１２ａ、１２ｂの動作は、矢状方向に広がる作業面で行われ、目的に適う動作範囲は、前方側の動きが４００乃至６００ｍｍ、とりわけ５５０ｍｍ、高さ方向の動きが３００乃至５００ｍｍ、とりわけ４００ｍｍの範囲であり、保持手段１２ａ、１２ｂの回動動作は−８０°乃至＋３０°の範囲であることが判明した。
【００４０】
保持手段１２ａ、１２ｂの回動は、水平方向に延びた軸を中心に行われる。この水平方向に延びた軸は、２つの直線ドライブ１８、１９の動作によって水平方向と垂直方向に切り替えられる。
【００４１】
日常における人間の移動の状況をシミュレートするために、その上に患者が立って下肢を載せる保持手段１２ａ、１２ｂは、プログラムされたコントロール設定によって、また弾性のある踏み板の上の患者の動きによっても、シミュレート可能である。その際に、所望であれば、プログラムされた動きと患者から伝えられた動きとの間で変わることも可能である。代替的に、一方の保持手段１２ａは患者によって、他方の保持手段１２ｂはプログラムされた設定によって、コントロールするようにしてもよい。
【００４２】
図１による実施例においては、調整デバイス３１が設けられており、これは動作デバイス１０ａ、１０ｂの上方に配置されている。この調整デバイス３１は直線ガイド１５の上方に位置しており、動作デバイス１０ａ、１０ｂ、特に保持手段１２ａ、１２ｂが調整デバイス３１の下で動く。調整デバイス３１は、重心のコントロール、または保持手段１２ａ、１２ｂに連結された人体の重心を変えるように設計されている。調整デバイス３１によって、体の重心を垂直方向へも横方向へも変えることが可能である。このために、調整デバイス３１は、ストラップ３２と共動する垂直ドライブ３３ａを具えている。このストラップ３２は、患者を支えるストラップ（図示せず）に連結されている。垂直ドライブによって、ストラップ３２の縦方向の長さを変えることが可能であり、患者の重心を垂直方向に変えることができる。このメカニズムもしくは重心移動のための調整デバイス３１の動作範囲は、ゼロ点に対して＋／−１０ｃｍである。他の範囲設定とすることも可能である。調整デバイス３１の設計例は図１に示されており、回動機構３３ｃに連結された回転ドライブを具えていてもよい。この回転機構３３ｃは、回転システムを介して患者を支えるストラップを短くし、それによって患者の重心を上に引上げる。患者を下げること、または、ストラップ３２を伸ばすことも同様に可能である。
【００４３】
回動機構３３ｃは、１本の旋回アームを具えており、そこには３個のローラーが取り付けられている。このローラー、特に２個の端部ローラーと、この２つの端部ローラーの間に配置された１個の中央ローラーは、ストラップ３２を案内して、患者の体の重心を変えることができるよう構成されている。２つの端部ローラーは、それぞれ、旋回アームの端部に位置している。中央ローラーは旋回アームの回転中心もしくは回動中心に配置されている。ストラップ３２は患者用リフト３５から第１の端部ローラーを経て、中央ローラーの下を通り、そこから第２の端部ローラーを経て回動機構を通って患者のストラップに延びている。垂直ドライブ、特に回転ドライブ３３ａは、回動機構とりわけ旋回アームの回転地点を中心とする回動動作を行う。このように旋回アームの端部にある端部ローラーは持ち上げられ、もしくは下降し、それによってストラップ３２を上げ下げする。
【００４４】
ストラップ３２を上げ下げする他のデバイスも可能である。
【００４５】
患者リフト３５は、患者を治療ポジションに引き上げ、もしくは治療終了後に患者を治療ポジションから降ろす。
【００４６】
重心の横方向成分をコントロールするために、ディスク３４に接続した回転ドライブを有する横方向ドライブ３３ｂが設けられている。このディスク３４には、端部が患者に延びるロープ（図示せず）が掛けられている。このロープは、図示されていないローラーシステムに案内され、両端部が例えばカラビナによって患者を支えるストラップ脇の留め環に係合している。ディスク３４の回転によってロープ両端の一方が短くなり、患者は横方向に引っぱられる。横方向ドライブ３３ｂによる重心移動の動作範囲は、例えばゼロ点に対して＋／−５ｃｍになる。他の範囲設定も可能である。
【００４７】
前方向もしくは後方向への重心コントロールは、調整デバイス３１の吊り下げ地点に対する保持手段１２ａ、１２ｂもしくは踏み板の相対移動によって行なわれる。第１のキャリッジ１４（主キャリッジ）の位置は、直線ガイド１５上で自在にコントロール可能である。その際に、患者の吊り下げ地点は直線ガイド１５と平行方向で固定的であり、これに応じた重心の移動が可能である。キャリッジ長による動作範囲は、ゼロ点に対して＋／−１０ｃｍになる。他の範囲設定も可能である。
【００４８】
この装置は、著しく多様で柔軟性に富んだ下肢の治療もしくはトレーニングを可能とし、この装置の構成はシンプル且つコンパクトであり、従って患者への優れたアクセス性を確保する。
【００４９】
以下の主題は本発明に属するものとして開示されている。
１．人体下肢の治療的処置及び／又はトレーニングするための装置であり、定置フレーム（１１）に連結されたコントロール可能に駆動される動作デバイス（１０ａ、１０ｂ）と、一方の下肢を固定し歩行軌跡に沿って互いに独立して動く保持手段（１２ａ、１２ｂ）を具えており、各動作デバイス（１０ａ、１０ｂ）は、様々な高さに回動し、一端が直線ガイド（１５）の第１のキャリッジ（１４）に関節連結されており、他端が保持手段（１２ａ、１２ｂ）の１つに回動可能に連結されたジブ（１３）を具える装置において、
直線ガイド（１５）の第２のキャリッジ（１６）が、歩行方向に向かって第１のキャリッジ（１４）の前方に配置されて第１のキャリッジ（１４）に対して移動可能であり、連結エレメント（１７）によってジブ（１３）と関節連結されており、第１のキャリッジ（１４）が各保持手段（１２ａ、１２ｂ）の長手方向における位置を変える第１の直線ドライブ（１８）を具え、第２のキャリッジ（１６）が各保持手段（１２ａ、１２ｂ）の高さを変える第２の直線ドライブ（１９）を具え、ジブ（１３）が各保持手段（１２ａ、１２ｂ）の傾斜を変える回転ドライブ（２０）を具えることを特徴とする装置。
２．１項に記載の装置において、
第２の直線ドライブ（１９）は、２つのキャリッジ（１４、１６）を連結する力伝達エレメント（２１ｂ）を具えており、２つのキャリッジ（１４、１６）の間隔が、力伝達エレメント（２１ｂ）の作動によって変わることを特徴とする装置。
３．１項又は２項に記載の装置において、
第２の直線ドライブ（１９）が、一端が第１のキャリッジ（１４）に、他端が第２のキャリッジ（１６）に回転可能に取り付けられている回転スピンドル（２２）を具えることを特徴とする装置。
４．３項に記載の装置において、
回転スピンドル（２２）のスピンドルドライブ（２３）が、第２のキャリッジ（１６）又は第１のキャリッジ（１４）に取り付けられていることを特徴とする装置。
５．１項乃至４項の少なくとも１項に記載の装置において、
第１の直線ドライブ（１８）が、第１のキャリッジ（１４）を定置フレーム（１１）に連結している力伝達エレメント（２１ａ）を具えることを特徴とする装置。
６．１項乃至５項の少なくとも１項に記載の装置において、
第１の直線ドライブ（１８）が、一端が第１のキャリッジ（１４）に、他端がフレーム（１１）に取り付けられた被駆動チェーン（２４）を具えることを特徴とする装置。
７．１項乃至６項の少なくとも１項に記載の装置において、
傾斜を変えるための回転ドライブ（２０）が、保持手段（１２ａ、１２ｂ）から離れて配置され、力伝達エレメント（２１ｃ）によって保持手段に連結されていることを特徴とする装置。 
８．１項乃至７項の少なくとも１項に記載の装置において、
回転ドライブ（２０）が、ジブ（１３）の上の駆動ディスク（２６）と、保持エレメント（１２ａ、１２ｂ）の上の被駆動ディスク（２７）に配置されたベルト（２５）を具えていることを特徴とする装置。
９．１項乃至８項の少なくとも１項に記載の装置において、
ジブ（１３）の長手方向端部（１３ａ）が、第１のキャリッジ（１４）と関節連結されていることを特徴とする装置。
１０．１項乃至９項の少なくとも１項に記載の装置において、
ジブ（１３）の上の連結エレメント（１７）は、第１のキャリッジ（１４）の関節点（１３ｄ）と、保持エレメント（１２ａ、１２ｂ）との間で係合していることを特徴とする装置。
１１．１項乃至１０項の少なくとも１項に記載の装置において、
調整デバイス（３１）が動作デバイス（１０ａ、１０ｂ）の上方に配置されており、保持手段（１２ａ、１２ｂ）で支えられた人体の重心を移動させるように設計されていることを特徴とする装置。
【符号の説明】
【００５０】
１０ａ、１０ｂ         動作デバイス
１１                   フレーム
１２ａ、１２ｂ         保持手段
１３                   ジブ
１３ａ                 第１の長手方向端部
１３ｂ                 第１回転軸受
１３ｃ                 第２の長手方向端部
１３ｄ                 関節点
１３ｅ                 第２回転軸受
１４                   第１のキャリッジ
１５                   直線ガイド
１６                   第２のキャリッジ
１６ａ                 軸受ブロック
１７                   連結エレメント
１７ａ、１７ｂ         回転軸受
１８                   第１の直線ドライブ
１９                   第２の直線ドライブ
２０                   回転ドライブ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 力伝達エレメント
２２                   回転スピンドル
２３                   スピンドルドライブ 
２４                   チェーン 
２５                   ベルト
２６                   駆動ディスク
２７                   被駆動ディスク
２８                   スタンド
２８ａ、２８ｂ         アーム
２９ａ、２９ｂ         接続エレメント
３０ａ、３０ｂ         側横木
３１                   調整デバイス
３２                   ストラップ
３３ａ                 垂直ドライブ
３３ｂ                 横方向ドライブ
３３ｃ                 回転機構
３４                   調節ディスク
３５                   患者リフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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