JP2007185325A - 上肢リハビリテーション訓練システム - Google Patents

Abstract

【課題】実際の作業療法現場で実施されているリーチィング訓練などを，在宅で訓練が出来るように，テーブル上で簡単に訓練が来出る訓練システムを考案して、実際の作業療法の利用環境や被訓練者の身体状態などを考慮しながら親和性の高い治療効果の高い機器を提供する。
【解決手段】上肢リハビリテーション訓練システム１は，被験者５が見るための訓練プログラムを表示するディスプレィ４と，テーブル上で移動させながら訓練するトレーニンググリップ２と，ディスプレィ２とトレーニンググリップを制御するためのコントローラ３から構成されることを特徴とする上肢リハビリテーション訓練システム。トレーニンググリップ２は，自律移動機構，グリップ位置センサ７，力センサ８，安全性を高めるための磁気カップリング１１を取り付けたことを特徴とするトレーニンググリップ。
【選択図】図１

Description

本発明は，上肢リハビリテーション訓練システムに関する。さらに詳しくは，上肢運動機能のリハビリテーションにおいて，在宅訓練を可能にする簡易で訓練効果の高いリハビリテーション訓練システムに関する。

従来、脳血管障害や脊椎損傷等により上肢、下肢の運動機能が損なわれた人はリハビリテーションをすることにより運動機能の回復に努めることが一般的である。運動機能を回復するためのリハビリテーション装置は、主に歩行訓練装置や下肢機能回復支援機など、下肢のリハビリ訓練を対象とした支援システムが多く、上肢をリハビリの対象にしたものは非常に少なく、また、上肢の訓練においても，医療施設で使うことを想定した大掛かりな装置なものが開発されているが，在宅での訓練には適してなかった。（例えば，特許文献１，特許文献２）
しかしながら、高齢化社会の到来にともなって上肢麻痺を伴った脳血管疾患患者の増加傾向から,上肢を対象としたリハビリ支援システムの需要がますます高まりつつあり，また，医療費の高騰から在宅訓練の需要も広がっているため，簡易かつ低コストのリハビリ訓練装置の開発が望まれている。
特開２００２−２７２７９５号公報 特願２００５−１６２３５２号

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、実際の作業療法現場で実施されているリーチィング訓練などの身体運動を模擬できる装置を考案して、実際の作業療法の利用環境や被訓練者の身体状態などを考慮しながら親和性の高く簡易で治療効果の高い，在宅訓練を可能とする機器を提供することを解決すべき課題としている。

上記課題は、特許請求の範囲の欄に記載した上肢リハビリテーション訓練システムにより解決することができる。

請求項１記載のリハビリテーション訓練システムによれば、次のようにして上記課題を解決する。

トレーニンググリップに自律移動機構を備えたことにより，訓練システムがコンパクトになり低コストになる。

また，トレーニンググリップに自律移動機構を備えたことにより，テーブル上で被験者自らがトレーニンググリップを動かす際，従来の訓練と同様に上腕に負荷を与えて行う訓練（抵抗運動）ができると同時に，訓練介助を受けながらトレーニンググリップを動かすこともでき，治療効果の高い上肢運動機能のリハビリテーション訓練を行うことができる。

請求項２記載のリハビリ訓練システムによれば、自律移動機構に安全性を高める装置を備えたことにより，暴走などの不測の事態を避けることができ，安全に訓練を行うことができる。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

図１は、被験者５が訓練手でトレーニンググリップ２を保持しながら，あるいは保持機構を利用して訓練手をグリップ６に保持した状態で，ディスプレィ４に映し出された訓練メニューを見ながら，テーブル上でトレーニンググリップ２を動かしながらリハビリテーション訓練を行う様子である。訓練メニューとして，上腕に負荷を与えて行う訓練（抵抗運動）を実施することにより，肩関節の可動域訓練，上腕二頭筋・上腕三頭筋の筋力強化，屈筋群と伸筋群の協調性の向上，全身の持久力向上などの訓練が行える。

本発明のリハビリテーション訓練システム１は、次のような特徴を持つ。
1) 省スペース・低コストである。
本発明の訓練システム１は，市販ゲーム機に外部コントローラとして接続できるトレーニンググリップ２から構成されるので，トレーニンググリップ２とゲーム機専用訓練プログラムに開発ターゲットを絞ることで，コンパクト化，低コストが図れる。

2) 持ち運びが可能である。
トレーニンググリップ２と訓練プログラムを持ち運ぶだけで，市販のゲーム機が備わった場所であれば，利用が可能である。在宅での訓練の他，リハビリテーション訓練室，病室，介護施設での利用も可能である。

3)構造的に安定している。
低重心の構造を採用することで，安定性が確保されている。

4)安全面が配慮されている。
トレーニンググリップ２の自律移動機構に用いるアクチュエータ９の駆動力を，磁気カップリング１１を用いて駆動輪１２に伝達する機構を備えることで，アクチュエータのトルクを容易に制限することが可能となる。これにより，トレーニンググリップ２の不測な暴走などを回避できることから安全性が配慮されている。また，安定性を高めた低重心構造とすることで，転倒防止の安全性が配慮されている。

5)反力提示による力覚フィードバックが可能である。
トレーニンググリップ２は，図２に示すように以下の４つから構成される。
(1)全方位移動機構（例えば，駆動輪１２にオムニホイールを用い，アクチュエータ９と磁気カップリング１１と駆動輪１２の配置を工夫することで実現できる。）
(2)アクチュエータ９と駆動輪１２の間に装着した磁気カップリング１１を有する駆動系
(3)患者５の加えた力の大きさあるいは患者５が感じる反力の大きさを計測するための力センサ７を備えたグリップ
(4)テーブル上でのトレーニンググリップ２の位置計測するための位置センサ８
制御アルゴリズムによって駆動系を制御することで，グリップ６を介して患者に反力を提示することが可能となり，これによって訓練負荷を可変することが出来るリーチングトレーニング，筋力増強トレーニングなどの訓練が可能である。同時に，制御アルゴリズムによって，グリップを介した訓練介助も可能である。

6)アミューズメント性がある。
画面上にはアミューズメント性のある訓練プログラムや訓練結果の表示，あるいはインターネットに接続することにより，療法士と患者の双方向通信による遠隔診断や遠隔トレーニングさらには訓練者同士のコミュニケーションの場の提供を可能とすることで，治療効果の向上とリハビリに対するモチベーションの向上が期待できる。

上肢リハビリテーション訓練システム１を用いた訓練の様子を示す図である。 トレーニンググリップ２の構成の図である。

符号の説明

１ 上肢リハビリテーション訓練システム
２ トレーニンググリップ
３ コントローラ
４ ディスプレィ
５ 被験者（患者）
６ グリップ
７ 力センサ
８ 位置センサ
９ アクチュエータ
１０ アクチュエータ駆動回路
１１ 磁気カップリング
１２ 駆動輪

Claims (2)

1. 被験者が固定された板上を自由にトレーニンググリップを動かすことでリハビリ訓練を行うことのできることを特徴とする上肢リハビリテーション訓練システムであって，
   前記上肢リハビリテーション訓練システムは，トレーニンググリップと，それを制御するコントローラと，訓練プログラムを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする上肢リハビリテーション訓練システムであって，
   前記上肢リハビリテーション訓練システムのトレーニンググリップは，自律移動機構と，グリップの現在位置を検知する位置検知手段と，被験者がトレーニンググリップを動作する力を検知する上肢動作力検知手段とを備えたことを特徴とする上肢リハビリテーション訓練システム。
2. 前記上肢リハビリテーション訓練システムのトレーニンググリップの自律移動機構は，駆動系に安全装置を備えたことを特徴とする上肢リハビリテーション訓練システム。