JP6312908B1 - 手指訓練用器具 - Google Patents

Abstract

【課題】 手指の屈伸運動時において、手指の伸展方向に負荷を与えて筋力を強化できるだけでなく、ＩＰ関節の屈伸運動に対する負荷とＭＰ関節の屈伸運動に対する負荷を個別に調整できる負荷調整機能に優れた手指訓練用器具を提供すること。【解決手段】 手甲型装着具１と；リング部材21及び一対の線バネ部材22・22を備えた指輪型装着具２・２…と；伸縮性を有する環状エラストマー部材３・３…とを含んで手指訓練用器具を構成する一方、前記手甲型装着具１の本体部、及び前記指輪型装着具２のリング部材21に、それぞれ対となるフック部Ｆ・Ｆ’を設けて、これらのフック部Ｆ・Ｆ’に、前記環状エラストマー部材３を掛けることにより装着状態の手甲型装着具１と指輪型装着具２とを連結可能に構成した。【選択図】 図１

Description

本発明は、手指訓練用器具の改良、詳しくは、手指の筋力を強化できるだけでなく、痙縮のある患者の筋肉の過緊張(こわばり)を抑制して手指の屈伸運動を補助することができ、またＩＰ関節の屈伸運動に対する負荷調整とＭＰ関節の屈伸運動に対する負荷調整を個別に行える手指訓練用器具に関するものである。

周知のとおり、医療分野では、病気や怪我によって手指の屈伸運動(物を掴んだり、摘まんだりする運動)がスムーズに行えなくなった患者に対し、手指を運動機能を回復するための訓練(リハビリテーション、以下「リハビリ」と呼称)が行われる。またこのリハビリに関しては、単純に弱った手指の筋力を強化する訓練だけでなく、脳血管障害による上肢麻痺を改善するための訓練なども含まれる。

一方、従来においては、上記手指の屈伸運動の訓練を補助するためのツールとして、様々なリハビリ用器具が開発されており、例えば、特許文献１〜３中には、手首に装着される固定具から伸びたゴム紐の先端側のリング等を手指に装着することによって、手指の屈伸運動に負荷を与える(または手指を伸展方向に牽引する)技術が開示されてる。

しかしながら、上記ゴム紐を利用した従来技術に関しては、ＭＰ関節の屈伸運動に対する負荷(牽引力)とＩＰ関節の屈伸運動に対する負荷を同じ弾性部材(ゴム紐)によって付与していたため、これらの各関節の屈伸運動に対する負荷を個別に調整することができなかった。そのため、患者によって手指の状態が異なるリハビリにおいて、患者に合わせて細かく負荷調節が行えないという欠点があった。

加えて、上記従来技術は、手指の屈伸運動に対する負荷をゴム紐に頼る構造であったため、負荷の方向や大きさを細かく調整することもできなかった。そのため、上肢麻痺等により手指のＩＰ関節が曲がった状態で拘縮した患者に対して、患者の手指の屈曲状態に合わせて負荷の方向や大きさを部分的に調整することができなかった。

また従来においては、特許文献４中に記載されているような弾性部材に金属ワイヤを利用したリハビリ用器具も公知となっているが、この従来技術に関しても、ゴム紐を利用した従来技術と同様、ＩＰ関節とＭＰ関節の屈伸運動に対する個別の負荷調整が行えないだけでなく、金属ワイヤが手指から離れた位置に配置されていたため、負荷の方向を手指の屈伸方向に沿って正確に調整することができなかった。

実開昭５３−１３５０６４号公報 実開昭６１−７１１６２号公報 実用新案登録第３１４６９５９号公報 実用新案登録第３１８４３９０号公報

本発明は、上記の如き問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、手指の屈伸運動時において、手指の伸展方向に負荷を与えて筋力を強化できるだけでなく、手指の牽引によって痙縮のある患者でも筋肉の過緊張を抑制することができ、しかも、ＩＰ関節の屈伸運動に対する負荷とＭＰ関節の屈伸運動に対する負荷を個別に調整できる負荷調整機能に優れた手指訓練用器具を提供することにある。

本発明者が上記課題を解決するために採用した手段を添付図面を参照して説明すれば次のとおりである。

即ち、本発明は、手指の屈伸運動を補助するために手に装着して使用される手指訓練用器具において、手首部分に装着可能な硬質材料から成る本体部を備え、かつ、この本体部が手の甲部分を被覆可能な形状を成す手甲型装着具１と；手指の付け根部分に装着可能な硬質材料から成るリング部材21、及び手指の両側に沿って並行に配置される一対の線バネ部材22・22を備え、かつ、前記一対の線バネ部材22・22の基端側がリング部材21に固定されると共に、先端側が指掛け部23を介してＵ型に連結された指輪型装着具２・２…と；伸縮性を有する環状エラストマー部材３・３…とを含んで構成する一方、前記手甲型装着具１の本体部、及び前記指輪型装着具２のリング部材21に、それぞれ対となるフック部Ｆ・Ｆ’を設けて、これらのフック部Ｆ・Ｆ’に、前記環状エラストマー部材３を掛けることにより装着状態の手甲型装着具１と指輪型装着具２とを連結可能とした点に特徴がある。

また上記手甲型装着具１の本体部のフック部Ｆに関しては、装着時において対となるフック部Ｆ’を備えたリング部材21が装着された手指のＭＰ関節またはその近傍を被覆する部位に設けることで、環状エラストマー部材３で連結した際、指の動作方向に沿って適切な方向に負荷を与えることができる。

また本発明では、上記指輪型装着具２の線バネ部材22・22として、コイルバネやトーションバネよりも負荷の方向が調整し易く、かつ、手指間の狭いスペースにも無理なく配置できる形状記憶合金から成る非螺旋形の線材を使用するのが好ましい。

また本発明では、上記指輪型装着具２として、四本の手指の訓練を同時に行うことができるように、少なくとも人差し指用、中指用、薬指用および小指用の指輪型装着具２・２…を含んで構成するのが好ましい。

また本発明では、上記手甲型装着具１の本体部の材料として熱可塑性樹脂を使用して、本体部を手首および手の甲の形状に沿った湾曲形状に成形することができ、これによりフィット感に優れるだけでなく環状エラストマー部材４による負荷の方向を使用者の手の形状に合わせて正確に調整できる。また熱可塑性樹脂を使用することで装着時に金属のような冷たさを感じる問題も生じない。

また本発明では、上記指輪型装着具２の指掛け部23を線バネ部材22・22よりも太く形成することができ、これによって手指との接触面積を大きくして圧力を分散させることで指掛け部23の手指への食い込みを防止できるため、長時間使用しても手指が痛くなり難い。

本発明の手指訓練用器具では、指輪型装着具の線バネ部材と、指輪型装着具と手甲型装着具を連結する環状エラストマー部材とによって手指の屈伸運動に対し伸展方向に負荷を与えることができるため、筋抵抗運動により手指の筋力を強化できるだけでなく、痙縮のある患者のリハビリにおいて、手指を伸展方向に牽引して筋肉の過緊張を抑制しつつ手指の運動を補助することができる。

しかも、本発明では、ＩＰ関節の屈伸運動の負荷源として線バネ部材を使用し、またＭＰ関節の屈伸運動の負荷源として環状エラストマー部材を使用しているため、各関節の屈伸運動の負荷を個別に調整することができる。そのため、リハビリ患者の手指の状態に応じて、機能回復に適した細かい負荷調整を行うことが可能となる。

また本発明では、手指の両側に沿って線バネ部材を配置しているため、手指の関節に拘縮がある患者であっても、手指の屈曲状態に合わせて線バネ部材の形状を変更して負荷の方向や大きさを適宜調整できる。また本発明では、線バネ部材や環状エラストマー部材を手指の近くに配置しているため、負荷の方向を手指の屈伸方向に沿わせることができる。

したがって、本発明では、使用者の手指の状態に合わせて細かく負荷調整を行うことができ、また手指の関節の拘縮にも対応できるリハビリ用途(特に痙縮のある患者に対するリハビリ)に適した手指訓練用器具を提供することができることから、本発明の実用的利用価値は非常に高い。

本発明の実施例１における手指訓練用器具を表す全体斜視図である。 本発明の実施例１における手指訓練用器具を装着状態を表す説明図である。 本発明の実施例１における手指訓練用器具を装着状態を表す説明図である。 本発明の実施例１における指輪型装着具を表わす全体斜視図である。 本発明の実施例１における手指訓練用器具の使用状態を表す説明図である。 本発明の実施例１における手指訓練用器具の使用状態を表す説明図である。

『実施例１』
本発明の実施例１について、図１〜図６に基いて以下に説明する。なお同図において、符号１で指示するものは、手甲型装着具であり、符号２で指示するものは、指輪型装着具である。また符号３で指示するものは、環状エラストマー部材である。

「手指訓練用器具の構成、装着方法および使用方法」
[１]手指訓練用器具の基本構成について
まず手指訓練用器具の基本構成について説明する。本実施例では、図１に示すように、手の甲を被覆可能な本体部を備えた手甲型装着具１、及びリング部材21と線バネ部材22・22と指掛け部23とが一体となった指輪型装着具２・２…、及び伸縮性を有する環状エラストマー部材３・３…の３部品から手指訓練用器具を構成している。また手甲型装着具１の本体部、及び指輪型装着具２のリング部材21には、それぞれ対となるフック部Ｆ・Ｆ'を設けている。

[２]手指訓練用器具の装着方法について
次に上記手指訓練用器具の装着方法について説明する。図２及び図３に示すように、まず手甲型装着具１を手首に装着すると共に、指輪型装着具２・２…を、手指(人差し指、中指、薬指、小指)の付け根部分までリング部材21・21…を嵌め込んで装着する。この際、各指輪型装着具２・２…の線バネ部材22・22を、手指の両側に沿って配置し、更に指輪型装着具２・２…の指掛け部23を、ＤＩＰ関節付近の指腹に当接するように配置する。

その後、図２に示すように、手甲型装着具１の本体部と指輪型装着具のリング部材21に設けられた対となるフック部Ｆ・Ｆ’に対し、環状エラストマー部材３・３…を引き伸ばした状態で引っ掛けて、手甲型装着具１と指輪型装着具２・２…とを連結する。これにより、手甲型装着具１と指輪型装着具２・２…は、環状エラストマー部材３・３…で引っ張られた状態で連結される。

[３]手甲型装着具について
《本体部の材料》
次に上記手指訓練用器具の各部品について説明する。まず手甲型装着具１に関しては、手の甲部分を被覆可能な形状から成る本体部を硬質材料によって形成している。本実施例では、本体部に医療用の熱可塑性樹脂(ポリビニルアルコール)を使用して、本体部を手首および手の甲の形状に沿った湾曲形状に成形している。なお本体部の材料としては、硬質材料(環状エラストマー部材３を掛けたときの負荷で変形しない程度の剛性を有する材料)であれば、その他のプラスチック材料や金属材料、硬質ゴム等を使用することができる。

《装着部位の構造》
また上記手甲型装着具１の手首への装着部位11に関しては、本実施例では、図１〜図３に示すように本体部の一方の端部を手首を半分以上被覆できる断面円弧型に形成しており、この部位を弾性変形により拡開して手首を挿入することで、本体部を手首に固定できるようにしている。但し、この装着部位の構造については、本体部を手首に固定できれば他の構造を採用することもでき、例えば、手首に巻いて取り付けが可能なベルト部材を本体部に付設したり、前腕部に固定する部位を設けることもできる。

《フック部の配置》
また上記手甲型装着具１の本体部に設けられたフック部Ｆ・Ｆ…に関しては、本実施例では、手指のＭＰ関節(具体的には、装着時に対となるフック部Ｆ’を備えたリング部材21が装着された手指のＭＰ関節)またはその近傍を被覆する部位にそれぞれ配置している(理由については後述する)。また本実施例では、指輪型装着具２に対応させるために四つのフック部Ｆ・Ｆ…を本体部に設けている。

[４]指輪型装着具について
《指輪型装着具の全体構成》
次に上記指輪型装着具２に関しては、図４に示すように、手指の根元まで装着可能なリング部材21に対し、手指の両側に沿って並行に配置される一対の線バネ部材22・22の基端側をそれぞれ固定する一方、一対の線バネ部材22・22の先端側を指掛け部23を介してＵ型に連結し、更にリング部材21の所定位置にフック部Ｆ’を設けて全体を構成している。

《リング部材の材料》
また上記リング部材21の材料に関しては、本実施例では、手甲型装着具１と同じ医療用の熱可塑性樹脂(ポリビニルアルコール)を使用しているが、硬質材料(環状エラストマー部材３を掛けたときの負荷で変形しない程度の剛性を有する材料)であれば、その他のプラスチック材料や金属材料、硬質ゴムなどを使用することができる。

《線バネ部材の材料・形状、弾性反発力の調整方法》
また上記線バネ部材22・22に関しては、本実施例では、形状記憶合金から成る非螺旋形の湾曲線材を使用している(理由は後述する)。但し、コイルバネやトーションバネ等の螺旋形の線材を使用することもできる。また線バネ部材22・22に、形状記憶合金から成る非螺旋形の湾曲線材を使用する場合には、弾性反発力を調整する方法として、全体の湾曲の大きさを変更したり、屈曲部を部分的に設けたり、また金属線材の材料や太さを変更したりする方法を採用できる。

また本実施例では、図４に示すように、一本の形状記憶合金から成る線材をＵ字型に屈曲させて、指の両側に配置される一対の線バネ部材22・22を構成すると共に、線バネ部材22・22として利用される線材の所定部位を上向きに湾曲させて適度な反発力が得られるようにしている。また本実施例では、線材のＵ字型に屈曲させた部分を、熱可塑性材料で被覆して指掛け部23を形成すると共に、Ｕ型の線材の両端を樹脂素材中に埋め込んでリング部材21に固定している。なおこの際、上向きに湾曲させた線バネ部材22・22の根元部分を、リング部材21に対して曲がり梁のように固定することで、直線梁のような固定形態よりも線バネ部材22・22をしなやかに変形させることができる。

《装着対象となる手指》
また本実施例では、四本の手指の訓練を同時に行えるように、リング部材21の大きさや線バネ部材22の長さが異なる人差し指用、中指用、薬指用および小指用の４つの指輪型装着具２・２…を作製しているが、使用者の手指の状態や訓練方法に応じて指輪型装着具２の装着対象となる指を５本とすることも、また３本以下とすることもできる。

《指掛け部の形状・材料》
また上記指掛け部23の形状に関しては、本実施例では、図４に示すように、線バネ部材22・22よりも太く形成している(理由は後述する)。また本実施例では、指掛け部23を、指の腹に沿うように下側(線バネ部材22・22の長さ方向に対して垂直の向き)を向いた形状としている。また指掛け部23の材料としては、本実施例では、リング部材21と同様の熱可塑性樹脂を使用しているが、特に硬質材料に限定されず、柔軟なエラストマー材料を使用することもでき、また２種以上の材料(例えば、硬質な芯材の周囲を柔軟な材料で被覆したもの等)から形成することもできる。

[５]環状エラストマー部材について
《環状エラストマー部材の種類、張力の調整方法》
次に上記環状エラストマー部材３に関しては、本実施例では、ゴム紐をリング状に結んだものを使用しているが、エラストマー材料をリング状に成形したもの(結び目のないもの)を使用することもできる。また本実施例では、環状エラストマー部材３として全体がリング状になっているものを使用しているが、フック部Ｆ・Ｆ’に引っ掛けるためのリング部を両端に形成したものを使用することもできる。また環状エラストマー部材３の張力の調整方法に関しては、エラストマー材料の種類や太さやリングの大きさ、使用する本数によって調整することができる。

[６]フック部の形状について
次に上記手甲型装着具１及び指輪型装着具２に設けられフック部Ｆ・Ｆ’の形状について補足説明する。本実施例では、対となるフック部Ｆ・Ｆ’を、互いが外側を向いた屈曲形状として、環状エラストマー部材３が簡単に外れないように、また装着が容易に行えるようにしているが、このフック部のＦ・Ｆ’の形状に関しては、環状エラストマー部材３が外れないように一方のフック部Ｆ・Ｆ’をリング型の形状とすることもできる(図示せず)。

[７]手指訓練用器具の使用方法について
《基本的な使用方法》
次に上記手指訓練用器具の装着後の使用方法について説明する。まず基本的な使用方法としては、図５に示すように、手指訓練用器具を手に装着した状態で、手指を屈伸させる動作(例えば、物を掴む動作や摘まむ動作、手を握る動作)を行うことで、手指に対し屈曲させた線バネ部材22・22の弾性反発力による負荷と、引き伸ばした環状エラストマー部材３の張力による負荷を与えることができる。

これにより、手指の筋力を鍛えることができるだけでなく、痙縮のある使用者が手指の屈伸運動する際、手指の伸展方向に負荷(牽引力)を働かせることができるため、屈曲させた手指をそのままこわばらせることなく元の伸展状態に自力で戻せるように補助することができる(手指訓練用器具によって筋肉の過緊張を抑制することができる)。

《各関節に対する負荷の個別調整》
また上記手指訓練用器具の使用時には、線バネ部材22・22の形状等を変更することで、ＩＰ関節を屈曲させる屈伸運動の負荷を調整することができ、また環状エラストマー部材３の長さや数等を変更することで、ＭＰ関節を屈曲させる屈伸運動の負荷を調整することができるため、ＩＰ関節とＭＰ関節に対する運動の負荷を個別に調整できる。

しかも、本実施例では、線バネ部材22・22として非螺旋形の金属線材を使用しているため、屈曲部を部分的に設ける等の形状の工夫によりコイルバネやトーションバネよりも負荷の方向や大きさを細かく調整できる。また線バネ部材22・22を手指間の狭いスペースに無理なく配置できるため、手指の屈伸運動をスムーズに行うことができる。

加えて、本実施例では、手甲型装着具１の本体部に設けられた四つのフック部Ｆ・Ｆ…を、手指のＭＰ関節またはその近傍を被覆する部位にそれぞれ配置しているため、一対のフック部Ｆ・Ｆ’を手指の骨に沿って配置することができ、これにより環状エラストマー部材３の張力による負荷をＭＰ関節の屈伸方向に沿って適切に働かせることができる。

《指掛け部の食い込み・拘束防止》
また本実施例では、指掛け部23を手指との接触面積を大きくなるように線バネ部材22・22よりも太く形成しているため、指掛け部23から手指の腹にかかる圧力を分散させて指掛け部23の手指への食い込みを防止できる。そのため、長時間繰り返し運動を行っても手指が痛くなり難い。また本実施例では、指掛け部23が非リング型の形状となっているため、線バネ部材22・22を変形させる前の初期状態において手指の指先側が無闇に拘束されることもなく血がたまる心配もない。

《指輪型装着具のみの使用》
一方、上記手指訓練用器具の使用方法としては、図６に示すように、手甲型装着具１及び環状エラストマー部材３・３…を外した状態で指輪型装着具２・２…のみを装着して使用することもできる。特に手指の独立運動(手指を個別に動かす運動)や対立動作(つまみ動作)を訓練したい場合等に、このような使用方法を選択できる。

１ 手甲型装着具
11 装着部位
２ 指輪型装着具
21 リング部材
22 線バネ部材
23 指掛け部
３ 環状エラストマー部材
Ｆ フック部

Claims (6)

1. 手指の屈伸運動を補助するために手に装着して使用される手指訓練用器具であって、
   手首部分に装着可能な硬質材料から成る本体部を備え、かつ、この本体部が手の甲部分を被覆可能な形状を成す手甲型装着具(１)と；
   手指の付け根部分に装着可能な硬質材料から成るリング部材(21)、及び手指の両側に沿って並行に配置される一対の線バネ部材(22)(22)を備え、かつ、前記一対の線バネ部材(22)(22)の基端側がリング部材(21)に固定されると共に、先端側が指掛け部(23)を介してＵ型に連結された指輪型装着具(２)(２)…と；
   伸縮性を有する環状エラストマー部材(３)(３)…とを含んで構成される一方、
   前記手甲型装着具(１)の本体部、及び前記指輪型装着具(２)のリング部材(21)に、それぞれ対となるフック部(Ｆ)(Ｆ’)が設けられて、これらのフック部(Ｆ)(Ｆ’)に、前記環状エラストマー部材(３)を掛けることにより装着状態の手甲型装着具(１)と指輪型装着具(２)とが連結可能となっていることを特徴とする手指訓練用器具。
2. 手甲型装着具(１)の本体部のフック部(Ｆ)が、装着時において対となるフック部(Ｆ’)を備えたリング部材(21)が装着された手指のＭＰ関節またはその近傍を被覆する部位に設けられていることを特徴とする請求項１記載の手指訓練用器具。
3. 指輪型装着具(２)の線バネ部材(22)(22)として、形状記憶合金から成る非螺旋形の線材が使用されていることを特徴とする請求項１または２に記載の手指訓練用器具。
4. 少なくとも人差し指用、中指用、薬指用および小指用の指輪型装着具(２)(２)…を含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の手指訓練用器具。
5. 手甲型装着具(１)の本体部の材料として熱可塑性樹脂が使用されると共に、本体部が手首および手の甲の形状に沿った湾曲形状に成形されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の手指訓練用器具。
6. 指輪型装着具(２)の指掛け部(23)が線バネ部材(22)(22)よりも太く形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の手指訓練用器具。