JP4450367B2

JP4450367B2 - Passive motion device

Info

Publication number: JP4450367B2
Application number: JP2004053619A
Authority: JP
Inventors: 敬子本間; 眞理子薄葉; 秀夫砂子澤
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: JP2005237762A

Description

本発明は、病気や外傷によって生じる足関節の拘縮、循環不良等を改善・予防するための他動運動装置に関するものである。 The present invention relates to a passive exercise apparatus for improving / preventing ankle contracture, circulatory failure and the like caused by illness or trauma.

関節可動域訓練は、関節の拘縮等の改善・予防のために有効な訓練である。同訓練には患者自身が自力で行う自動運動と、療法士などが力を加えて行う他動運動がある。他動運動を人間の力で行う場合、その負担は大きく、また長時間同一の運動を与える必要があることから、機械を使用して他動運動を行うことが有効である。 The range-of-motion exercise is an effective exercise for improving / preventing joint contracture and the like. The training includes automatic movements performed by the patient himself and passive movements performed by therapists. When performing a passive motion with human power, the burden is large and it is necessary to apply the same motion for a long time. Therefore, it is effective to perform the passive motion using a machine.

足関節を対象とした場合、歩行機能の回復・維持の面からもっとも重要となる運動は底屈・背屈運動である。従来の足関節を対象とした運動訓練装置としては、１対の足板を備え、これを同時交替的に揺動させることにより両足関節の運動訓練を行うもの（例えば、特許文献１参照。）や、足関節の２軸または３軸まわりに対して、運動を同時に制御するもの（例えば、特許文献２参照。）や、足部の背屈・底屈および回内・回外方向の運動を行い、患者の体に装着した状態で患者が歩行できるもの（例えば、特許文献３参照。）などがある。
特開昭５５−１５１９６１号公報特開平５−１４６４７６号公報特開２００１−２９４０９号公報 In the case of ankle joints, the most important exercises for recovery and maintenance of walking function are plantar flexion and dorsiflexion. As a conventional exercise training apparatus for an ankle joint, a pair of foot plates is provided, and exercise exercises for both ankle joints are performed by simultaneously swinging them (see, for example, Patent Document 1). And those that simultaneously control the movement of the ankle joint about two or three axes (see, for example, Patent Document 2), and dorsiflexion / bottom flexion and pronation / pronation movement of the foot There are those that can be performed while the patient is walking on the patient's body (for example, see Patent Document 3).
JP 55-151961 A JP-A-5-146476 JP 2001-29409 A

上記特許文献１や上記特許文献３に記載された装置は、底屈・背屈運動の軸に対して足底部がつねに一定の角度を保って運動する機構であるため、既に関節拘縮を起こしている患者がこの装置を使用するには苦痛を生じるおそれがあるという問題がある。また、上記特許文献２に記載された装置は、多軸の動作が可能な機構であるため、足底部の角度を制御しながらの底屈・背屈運動が可能であるが、構成が複雑であり、製造コストの面から普及が困難であるという問題がある。 The devices described in Patent Document 1 and Patent Document 3 are mechanisms in which the sole always moves at a constant angle with respect to the axis of the plantar / dorsiflexion motion, and thus joint contracture has already occurred. There is a problem that it may be painful for a patient to use this device. In addition, since the device described in Patent Document 2 is a mechanism capable of multi-axis movement, it can be bent and dorsiflexed while controlling the angle of the sole, but the configuration is complicated. There is a problem that it is difficult to disseminate from the viewpoint of manufacturing cost.

本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、関節拘縮による足部変形を生じている患者でも苦痛を軽減した状態で足関節の他動運動、特に、底屈・背屈運動を行うことができる他動運動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and the passive movement of the ankle joint in a state where pain is reduced even in a patient who has caused foot deformation due to joint contracture, An object of the present invention is to provide a passive motion apparatus capable of performing a bottom flexion / back flexion motion.

本発明は、足関節の底屈動作及び背屈動作を行うことができる他動運動装置において、回転軸が回転可能に取り付けられた基盤部と、前記回転軸と一体に底屈方向及び背屈方向に回動することができる一対のアーム部と、前記一対のアーム部に連結され、足部を保持する保持プレート部とを備え、前記保持プレート部は、前記一対のアーム部に直接連結された外枠プレートと、前記外枠プレートに回転可能に取り付けられた中心軸と、前記中心軸と一体に内返し方向及び外返し方向に回動することができ、前記足部を直接保持する回動プレートとを備えていることを特徴とする他動運動装置を提供する。 The present invention relates to a passive motion apparatus capable of performing an ankle joint bottom flexion motion and dorsiflexion motion, a base portion to which a rotary shaft is rotatably attached, and a base flexion direction and a dorsiflexion integrally with the rotary shaft. A pair of arm portions that can rotate in a direction, and a holding plate portion that is connected to the pair of arm portions and holds a foot portion, and the holding plate portion is directly connected to the pair of arm portions. An outer frame plate, a central shaft rotatably attached to the outer frame plate, and a rotation that can rotate in an inward direction and an outward direction integrally with the central axis, and that directly holds the foot. There is provided a passive motion apparatus comprising a moving plate.

また、前記回動プレートは、分割することができる。また、前記保持プレート部には、前記回動プレートを所望の位置で固定する固定手段を設けることができる。また、前記一対のアーム部と、前記保持プレート部の前記外枠プレートは一体形成にすることができる。 Further, the rotating plate can be divided. The holding plate portion can be provided with a fixing means for fixing the rotating plate at a desired position. Further, the pair of arm portions and the outer frame plate of the holding plate portion can be integrally formed.

本発明によれば、足関節の底屈動作及び背屈動作を行うことができる他動運動装置において、回転軸が回転可能に取り付けられた基盤部と、前記回転軸と一体に底屈方向及び背屈方向に回動することができる一対のアーム部と、前記一対のアーム部に連結され、足部を保持する保持プレート部とを備え、前記保持プレート部は、前記一対のアーム部に直接連結された外枠プレートと、前記外枠プレートに回転可能に取り付けられた中心軸と、前記中心軸と一体に内返し方向及び外返し方向に回動することができ、前記足部を直接保持する回動プレートとを備えているため、関節拘縮による足部変形を生じている患者でも苦痛を軽減した状態で足関節の他動運動、特に、底屈・背屈運動を行うことができる。 According to the present invention, in the passive motion apparatus capable of performing the sole bending motion and the dorsiflexion motion of the ankle joint, the base portion to which the rotating shaft is rotatably attached, the bottom bending direction and the rotating shaft integrally with the rotating shaft, and A pair of arm portions capable of rotating in a dorsiflexion direction; and a holding plate portion connected to the pair of arm portions and holding a foot portion, wherein the holding plate portion is directly connected to the pair of arm portions. The connected outer frame plate, a central axis rotatably attached to the outer frame plate, and can be rotated inwardly and outwardly integrally with the central axis to directly hold the foot. Because of this, even patients with deformed foot due to joint contracture can perform reciprocal movements of the ankle joints, particularly plantar and dorsiflexion movements, with reduced pain. .

以下、本発明にかかる他動運動装置を実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。図１及び図２において、符号１は、本発明にかかる、足関節の底屈動作及び背屈動作を行うことができる他動運動装置を示している。他動運動装置１は、基盤部２と一対のアーム部３と保持プレート部４とから主に構成されている。 Hereinafter, the best mode for carrying out a passive motion apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a passive motion apparatus according to the present invention, which can perform a sole flexion operation and a dorsiflexion operation of an ankle joint. The passive motion apparatus 1 is mainly composed of a base part 2, a pair of arm parts 3, and a holding plate part 4.

基盤部２は、基盤５と、この基盤５に立設された一対の支柱６とで構成されていて、一つの支柱６には、回転軸７が回転可能に取り付けられている。基盤５は、人間（患者）の足３０の下腿部を保持する下腿保持部８が着脱可能に設けられている。この下腿保持部８は、例えば、仰臥位（仰向けに寝た状態）にある患者の足３０の下腿部を支持する際に利用することができ、患者が座位（座った状態）で他動運動装置１を使用する場合は、下腿保持部８を取り外した状態で使用することができる。 The base part 2 includes a base 5 and a pair of support columns 6 erected on the base 5, and a rotary shaft 7 is rotatably attached to one support column 6. The base 5 is detachably provided with a lower leg holding portion 8 that holds the lower leg of a human (patient) foot 30. The crus holding unit 8 can be used, for example, when supporting the crus of the patient's foot 30 in the supine position (when lying on his back), and the patient can be moved in the sitting position (sitting state). When the exercise device 1 is used, the exercise device 1 can be used in a state where the lower leg holding portion 8 is removed.

一対の支柱６に回転可能に支持された回転軸７は各支柱６を貫通しており、回転軸７の各支柱６の外側部分には、一対のアーム部３の一端部がそれぞれ取り付けられている。この一対のアーム部３は、回転軸７と一体に底屈方向及び背屈方向（図１参照）に回動することができるようになっている。換言すれば、回転軸７を中心として、回転軸７に支持された一対のアーム部３が底屈方向及び背屈方向（図１参照）に回動することができるようになっている。回転軸７の一端（図２において上端）は、駆動源である駆動モータ９の駆動軸と連結されており、この駆動モータ９によって回転軸７は回転するようになっている。駆動モータ９によって回転軸７を正逆回転させることにより、一対のアーム部３が底屈方向及び背屈方向（図１参照）に回動することができる。 The rotating shaft 7 rotatably supported by the pair of struts 6 passes through each strut 6, and one end portion of the pair of arm portions 3 is attached to the outer portion of each strut 6 of the rotating shaft 7. Yes. The pair of arm portions 3 can be rotated integrally with the rotary shaft 7 in a bottom bending direction and a back bending direction (see FIG. 1). In other words, the pair of arm portions 3 supported by the rotation shaft 7 can be rotated about the rotation shaft 7 in the bottom bending direction and the back bending direction (see FIG. 1). One end (upper end in FIG. 2) of the rotating shaft 7 is connected to a driving shaft of a driving motor 9 that is a driving source, and the rotating shaft 7 is rotated by the driving motor 9. By rotating the rotating shaft 7 forward and backward by the drive motor 9, the pair of arm portions 3 can be rotated in the bottom bending direction and the back bending direction (see FIG. 1).

図２に示すように、一対のアーム部３の他端部には、患者の足部を保持する保持プレート部４がそれぞれ連結されている。従って、保持プレート部４は、一対のアーム部３と共に底屈方向及び背屈方向（図１参照）に回動することができる。この一対のアーム部３に支持された保持プレート部４は、一対のアーム部３に直接連結された外枠プレート１０と、外枠プレート１０に回転可能に取り付けられた中心軸１１と、中心軸１１と一体に内返し方向及び外返し方向（図２参照）に回動することができ、外枠プレート１０の枠内に設けられた、患者の足部を直接保持する回動プレート１２とを備えている。中心軸１１は、回動プレート１２の中心位置において回転軸７に対して直交する方向に伸びており、回動プレート１２は、この中心軸１１を中心にして内返し方向及び外返し方向に回動することができる（図３参照）。また、回動プレート１２には、患者の足部を該回動プレート１２に固定保持するための足部固定部１３が設けられており、この足部固定部１３によって、患者は、自身の足部を回動プレート１２に容易に固定させることができる。足部の固定は、足関節の底背屈回転中心位置が回転軸７と略一致するように行う。これによって、駆動モータ９の駆動力による底屈方向及び背屈方向の足関節の訓練動作を可能とする。 As shown in FIG. 2, holding plate portions 4 that hold the patient's feet are connected to the other ends of the pair of arms 3. Therefore, the holding plate part 4 can rotate in the bottom bending direction and the back bending direction (see FIG. 1) together with the pair of arm parts 3. The holding plate portion 4 supported by the pair of arm portions 3 includes an outer frame plate 10 that is directly connected to the pair of arm portions 3, a central shaft 11 that is rotatably attached to the outer frame plate 10, and a central shaft. 11, and a rotating plate 12 that can be rotated in an inward direction and an outward direction (see FIG. 2) integrally with the body 11 and that directly holds the patient's foot provided in the frame of the outer frame plate 10. I have. The central shaft 11 extends in a direction orthogonal to the rotational shaft 7 at the central position of the rotating plate 12, and the rotating plate 12 rotates in the inward and outward directions around the central shaft 11. (See FIG. 3). Further, the rotating plate 12 is provided with a foot fixing part 13 for fixing and holding the foot part of the patient to the rotating plate 12, and this foot part fixing part 13 allows the patient to have his / her foot. The portion can be easily fixed to the rotating plate 12. The foot is fixed so that the bottom dorsiflexion rotation center position of the ankle joint substantially coincides with the rotation axis 7. Thereby, the training operation of the ankle joint in the bottom flexion direction and the dorsiflexion direction by the driving force of the drive motor 9 is enabled.

回動プレート１２には、この回動プレート１２を、内返し方向及び外返し方向における所望の位置（角度）で固定する固定手段（図示しない）を設けることができる。この固定手段によって、例えば、関節拘縮を生じている患者が底屈・背屈動作訓練を行う際に生じる苦痛が小さくなる位置に、固定手段によって回動プレート１２を位置固定させることができ、関節拘縮を生じている患者は、苦痛を感じることなく、底屈・背屈動作訓練を行うことが可能となる。なお、固定手段は、ネジ等適宜の手段で構成することができる。 The rotating plate 12 can be provided with a fixing means (not shown) for fixing the rotating plate 12 at a desired position (angle) in the inward direction and the outward direction. By this fixing means, for example, the rotation plate 12 can be fixed by the fixing means at a position where pain caused when a patient who has joint contracture undergoes bottom flexion / dorsiflexion motion training is reduced, A patient having joint contracture can perform plantar flexion / dorsiflexion motion training without feeling pain. Note that the fixing means can be constituted by an appropriate means such as a screw.

また、回動プレート１２は、分割されていてもよい。例えば、図４に示すように、足尖部１４と踵部１５とに二つに分割されていてもよい。この場合、足尖部１４及び踵部１５は、互いに独立して中心軸１１を中心にして内返し方向及び外返し方向に回動することができる。 Moreover, the rotation plate 12 may be divided. For example, as shown in FIG. 4, the foot apex portion 14 and the heel portion 15 may be divided into two. In this case, the foot apex portion 14 and the heel portion 15 can rotate in the inward direction and the outward direction about the central axis 11 independently of each other.

また、図５に示すように、アーム部３と外枠プレート１０とが一体に形成することができる。より具体的に説明すると、このアーム部３’は、中心軸１１の軸線方向において横断面がコ字状に形成されており、一対の右アーム３ａと左アーム３ｂとが水平アーム３ｃで連結されている。水平アーム３ｃは、中心軸１１の軸線方向に対して直交する方向に伸びている。水平アーム３ｃの内面側（図５において右側）の中心位置に中心軸１１が取り付けられており、内返し方向及び外返し方向に回動することができるように、この中心軸１１に回動プレート１２が回動可能に取り付けられている。従って、図５に示す構成にすれば、図１及び図２に示す構成よりもより簡単にすることができる。 Moreover, as shown in FIG. 5, the arm part 3 and the outer frame plate 10 can be formed integrally. More specifically, the arm portion 3 'has a U-shaped cross section in the axial direction of the central shaft 11, and a pair of right arm 3a and left arm 3b are connected by a horizontal arm 3c. ing. The horizontal arm 3 c extends in a direction orthogonal to the axial direction of the central axis 11. A central shaft 11 is attached to a central position on the inner surface side (right side in FIG. 5) of the horizontal arm 3c, and a rotation plate is provided on the central shaft 11 so as to be able to rotate in the inward direction and the outward direction. 12 is rotatably attached. Therefore, the configuration shown in FIG. 5 can be simpler than the configuration shown in FIGS. 1 and 2.

本発明は病院、介護施設、公共施設、一般家庭における機能訓練等に使用可能であり、患者の身体状況に合わせて仰臥位または座位のいずれかの姿勢で訓練が可能な構造である。 The present invention can be used for functional training in hospitals, nursing homes, public facilities, general households, and the like, and can be trained in either a supine position or a sitting position according to the physical condition of the patient.

図１は、本発明にかかる他動運動装置の実施の形態を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a passive motion apparatus according to the present invention. 図２は、上記他動運動装置の一例を示す横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the above-described passive motion apparatus. 図３は、上記他動運動装置に適用可能な回動プレートの一例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing an example of a rotation plate applicable to the above-described passive motion device. 図４は、上記他動運動装置に適用可能な回動プレートの別の一例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing another example of a rotating plate applicable to the above-described passive motion apparatus. 図５は、上記他動運動装置の別の一例を示す横断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the above-described passive motion apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１他動運動装置
２基盤部
３アーム部
３’ アーム部
３ａ右アーム
３ｂ左アーム
３ｃ水平アーム
４保持プレート部
５基盤
６支柱
７回転軸
８下腿保持部
９駆動モータ
１０外枠プレート
１１中心軸
１２回動プレート
１３足部固定部
１４足尖部
１５踵部
３０足

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Passive motion apparatus 2 Base part 3 Arm part 3 'Arm part 3a Right arm 3b Left arm 3c Horizontal arm 4 Holding plate part 5 Base 6 Support column 7 Rotating shaft 8 Lower leg holding part 9 Drive motor 10 Outer frame plate 11 Center axis 12 Rotating plate 13 Foot fixing part 14 Foot apex 15 heel part 30 Foot

Claims

足関節の底屈動作及び背屈動作を行うことができる他動運動装置において、
回転軸が回転可能に取り付けられた基盤部と、
前記回転軸と一体に底屈方向及び背屈方向に回動することができる一対のアーム部と、
前記一対のアーム部に連結され、足部を保持する保持プレート部とを備え、
前記保持プレート部は、
前記一対のアーム部に直接連結された外枠プレートと、
前記外枠プレートに回転可能に取り付けられた中心軸と、
前記中心軸と一体に内返し方向及び外返し方向に回動することができ、前記足部を直接保持する回動プレートとを備え、
前記保持プレート部には、前記回動プレートを内返し方向及び外返し方向における所望の位置で固定する固定手段が設けられていることを特徴とする他動運動装置。 In the passive motion device that can perform the sole flexion motion and dorsiflexion motion of the ankle joint,
A base part on which a rotary shaft is rotatably mounted;
A pair of arm portions capable of rotating in a bottom bending direction and a back bending direction integrally with the rotation shaft;
A holding plate portion connected to the pair of arm portions and holding the foot portion;
The holding plate portion is
An outer frame plate directly connected to the pair of arms,
A central axis rotatably attached to the outer frame plate;
A rotation plate that can rotate in an inward direction and an outward direction integrally with the central axis, and that directly holds the foot ,
The above-mentioned holding plate part is provided with the fixing means which fixes the said rotation plate in the desired position in an inward direction and an outward direction .

請求項１に記載の他動運動装置において、
前記回動プレートは、足尖部と踵部とに二つに分割されていることを特徴とする他動運動装置。 The passive motion apparatus according to claim 1,
The above-mentioned rotation plate is divided into two parts , a foot apex part and a heel part .

請求項１又は２に記載の他動運動装置において、
前記所望の位置は、関節拘縮を生じている患者が底屈・背屈動作訓練を行う際に生じる苦痛が小さくなる位置であることを特徴とする他動運動装置。 In the passive movement apparatus of Claim 1 or 2,
The passive movement apparatus characterized in that the desired position is a position where pain caused when a patient having joint contracture performs plantar flexion / dorsiflexion motion training is reduced .

請求項１乃至３のいずれか一つに記載の他動運動装置において、
前記一対のアーム部と、前記保持プレート部の前記外枠プレートは一体形成されていることを特徴とする他動運動装置。 The passive motion apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The pair of arm portions and the outer frame plate of the holding plate portion are integrally formed.