JPH0292356A - 運動療法支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、運動療法支援装置であり、特に歩行訓練に使
用するものに関する。

〔従来の技術］ 現在行われている歩行に関する訓練は、患者をまず車椅
子から立あがらせ、その姿勢を保つことができるものと
して、平行棒等に患者をつかまらせ歩行訓練を行ってい
る。また立位を取ることが極めて困難な患者には浮力を
利用した水中での訓練も行われている。また患者の体重
を吊上げながらの歩行訓練装置としては、吊上げアーム
方式の歩行訓練装置がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上述した平行棒等につかまりながらの訓練
には、少なくとも患者みずからが自刃で立位を保つ必要
がある。従ってこれらの能力の衰えている患者には平行
棒等による訓練は不可能である。一方浮力を利用した水
中における歩行訓練は、患者−らが自刃で立位を保持す
る必要性は軽減するものの、水中に入ることの煩わしさ
、水に対する恐怖心も加わり訓練が思うに任せないのが
実状であり、さらに衛生上の問題もある。また上述した
吊上げ式の装置は、体重の一部または全部を脇の部分で
吊上げるものであるが、体重が脇の部分に集中してかか
るためにこの部分に傷みを覚えるという問題がある。ま
たこの形式の装置は大型になり、限られたスペースを効
率よく使用しなくてはならない現在の運動療法、理学療
法室を広範囲に出頭してしまい、他の訓練を著しく阻害
してしまうという問題がある。また従来の方法の大きな
欠点として訓練が単調になることが挙げられる。平行棒
を利用する方法では、患者は高々４〜５メートルの間を
往復するのみであり、車椅子に座ったままで１日の大半
を過ごさざるを得ない患者にとってはまことに退屈窮ま
り無い、魅力の無い訓練である。とかくこのような訓練
には、患者の回復に対する強い意欲が必要であるが、上
述したような従来の方法では、患者にそれをのぞむのは
無理なことである。他方、吊上げ式においては、平行棒
を利用するものより単調さは減少するものの、患者は装
置の回りをぐるぐる回ることしかできずその単調さは拭
いきれない。

因って本発明は、上述した問題に鑑み、まず第一に歩行
訓練の単調さをなくし、患者から回復に対する強い意欲
を引出し、もって歩行不可能な患者に対して歩行の道を
開くとともに、本発明の装置を使用することにより介助
人は重労働から解放され、その分きめ細やかな患者への
配慮、サービス等をともなった運動療法を可能とする運
動療法支援装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用］本発明は、歩行
訓練実施時において患者の体重の全部または一部を支え
歩行訓練を行わせるようにしたものであって、支柱によ
って支持するとともに、患者の脚部に光または音波を照
射することにより患者を追尾し、患者の進行方向及び進
行速度に従って本装置を患者とともに自動的に移動でき
るようにしたものであり、訓練中の患者の疲労度を常に
監視し適切な測線条件を、自動的に設定できるようにし
たものである。又、患者本人の登録及び歩行訓練の結果
をＩＣカード等の記録媒体を利用して患者のトレーニン
グ管理を容易にすると同時に患者固有の音声によって本
装置の制御を行わせるものである。更に、訓練中または
訓練纒了時に歩行速度と歩数を患者にたいして表示でき
るようにしたものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の１実施例を示す運動療法支援装置の
斜視図で、この運動療法支援装置は、胸部固定アーム部
１と、これを支持するハンガーアームッと、移動推進部
９とにより構成しである。

すなわち、胸部固定アーム部１は、対をなす１紐のアー
ム２ａ、２ｂから成りそのアーム２ａ。

２ｂには、それぞれグリップ４ａ、４ｂを設けるととも
にアーム２ａ、２ｂの内周には患者の胸部と直接接する
ジャケット３が圧力センサ２６と共に設けてあり、この
部分によって患者胸部はコンビ二一夕の指令により、保
持、ＵＭ定される。

そして前記ハンガーアーム７は移動推進部９の移動台９
０に立設され、その立設部９１の内部には最大ストロー
ク６００■の昇降シリンダー８が設けてあり、圧力検出
装置の信号によりコンピュータの指令でそのストローク
を加減しハンガーアーム７の高さを調節することができ
るように構成されている。

またこのハンガーアーム７の上端部９２には固定アーム
スライド板５を介して前記胸部固定アーム部ｌを支持し
ており、この固定アームスライド板５を固定アーム駆動
シリンダー６によって駆動することにより胸部固定アー
ム部１をハンガーアーム７に対して横方向にスライド自
在に構成している。さらに固定アームスライド板５とハ
ンガーアーム７の上端部９２間には関節１９を介装し、
この関ｖ１９によって胸部固定アーム１をハンガーアー
ム７に対して左右に９０°づつ自在に構成している。更
にハンガーアーム７の上端部９２には、患者の体重を検
出する圧力検出装置２４が設けである。

また、移動推進部９は移動台９０の前側部に脚部１１ａ
、Ｉｌｂを介して右前方車輪１０ａと、左前方車輪１０
ｂを設けるとともに後側部に後方車輪１７を設け、前記
胸部固定アーム１とハンガーアーム７を支持するほか、
当該装置の方向を変更する機能を備えている。またこの
移動推進部９の前方には患者が歩行するのに必要な歩行
域があり、ここには第１図に示すように患者の足の運び
を追尾する複数の追尾センサ１２ａ、１２ｂを脚部１１
ａ、ｌｌｂの長さ方向間に間隔を置いて内装せしめであ
る。また移動推進部９の後部側面には自動巻き取り式充
電用コード１８が設けられている。さらに同中央部内部
には油圧ポンプ１３と、バキュームポンプ１４と、充電
器１５と、バッテリー１６が内蔵しである。

以上の構成から成る運動療法支援装置につき以下には、
同装置の操作方法及び機能について述べつつ、その構成
の詳細を説明する。

（セツティング時の操作及び機能） １、記録カードをハンガーアーム７に設けたカードの読
み取り装置２２（カードの読み取りに加えて、カードの
言き込みおよび記憶機能を備える装置）に挿入する。（
この記録カードは医師によって作成された訓練プログラ
ムを本装置とは別に設けられた入力装置によってあらか
しめ書き込んでおき、患者は訓練を受けるときこのカー
ドをうけとり上記装置に挿入するものである。） ２、介護人１００が患者１０２を乗せた車椅子１０１を
後向きにし胸部支持アーム部１に近づける。（第２図参
照） ３、患者１０２の背が胸部支持アーム部ｌに十分近づい
たところで支持部であるハンガーアーム７の高さを患者
の胸部に合わせる。次に介護人１００が遠隔操作で左右
のアーム２ａ、２ｂを開き車椅子１０１を押しながらΦ
者１０２の胸部をアーム２ａ、２ｂ内に装入する。（第
３図参照） ４、左右アーム２ａ、２ｂのそれぞれの側面に位置せし
めて設置した操作ボンラス２０ａ、２Ｏｂ中の胸部締め
付はボタン２００ａ、２００ｂによって１．患者１０２
自らがアーム２ａ　　２ｂを操作し胸部を締め付ける。

尚、その締め付は圧は患者１０２又は介護人が調整する
が、内部の圧力感知装置によって締め付は過ぎを防止す
ることができるように構成されている。

５、介護人１００が締め付は完了を確認し、ジャケット
３の固定ボタン（遠隔操作装置２１上にある）を押し、
ジャケント３を固定させる。

６、ジャケット３の固定によって若干の隙間がアーム２
ａ、２ｂと胸部の間にできるので更にアームの締め付は
具合いを患者臼らが調整する。

７、介護人１００の操作によってハンガーアーム７の昇
降用シリンダー８を駆動させ、胸部支持アーム部１を上
昇させる。ここで患者の体重の何％かが軽減され脚部に
力が無い患者１０２でも歩行訓練を行うことができる状
態に支持され、乗っていた車椅子１０１は側面で折りた
たまれ前方へ引き出される。尚、第１図中アーム２ａ２
ｂの側面に設けた左右グリップ４ａ、４ｂ等の各部につ
いては左アーム２ｂについてのみ具体的に図示し、右ア
ーム２ａについては省略した。また、第１図中２５はア
ーム２ｂに内蔵したマイクロホンを示す。

（歩行訓練時の操作及び機能） １、装置１０４の走行スピードは、患者１０２の歩行ス
ピードを追尾センサ１２ａ、１２ｂで検出しコンピュー
タによって決定されるが介護人１００の操作によって決
めることもできる。

２、方向転換は左右アーム２ａ、２ｂのそれぞれの側面
に設けた操作ボックス２０ａ、２０ｂ中の方向転換ボタ
ン２０１ａ、２０１ｂによって患者１０２自らが行うか
または介護人１００の操作で行う。

（訓練終了時の操作及び機能） １、折りたたんだ車椅子１０１を側面より入れ患者１０
２の後部に置く。

２、介護人１００が胸部支持アーム部１を操作し、胸部
支持アーム部１と患者１０２を降下させつつ患者１０２
を車椅子１０１に座らせる。

３、左右アーム２ａ、２ｂを開き車椅子１０１を前方に
引き出す。

４、記録カードを装置２２から引き抜く。

５、訓練終了。

さらに以下には本発明の上記運動療法支援装置１０４に
おけるシステムについて第６図〜第８図とともに説明す
る。

この運動療法支援装置１０４のシステムは患者の吊上げ
力の制御を行う疲労度演算回路２９と本装置１０４が患
者１０２と共に移動するための追尾走行演算回路３５お
よび患者１０２の胸部を支持するための制御を行う胸部
支持圧力制御回路３６の３つの部分から基本構成されて
いる。又、本装置１０４は下記の装置を付加することも
可能である。

ａ）音声認識回路４２ マイクロホン２５から入力された患者または介護人１０
０の音声を音声認識回路４２で認識し、その出力信号を
データ識別回路４３によって識別させ本装置の操作を行
う回路。

ｂ）進路方向誘導回路４８ 反射型光電センサ等を用いた進路検知センサ４７によっ
て床面に設置された誘導媒体を検知しながら進路変更モ
ーター４９を制御する回路。

Ｃ）遠隔操作送信回路２１．遠隔操作受信回路４６ 赤外線、電波等を使用した遠隔操作送信回路２１と、遠
隔代作受信回路４６によって本装置１０４の遠隔操作を
行う回路。

この装置１０４の操作は提作回路４５を介して上記音声
認識回路４２、遠隔操作受信回路４６及び入力カード３
８によって行われる。また本装置１０４は動作確認のた
めの表示、歩行距離、速度吊上げ力を表示するための表
示、記録するためのデータ記録装置４０等を有する。

１、疲労度演算回路２９ ハンガーアーム７には患者１０２の体重を測定するロー
ドセル２４と患者１０２の歩行を助けるために患者１０
２の体重を軽減し補助浮力を与えるための昇降用シリン
ダー８がある。これは患者１０２の足底に加わる付加の
何割かを軽減するためのものである。患者１０２の体重
の一部はロードセル２４によって検出することができる
。患者１０２が疲労していない時は患者１０２は自分の
体重をある程度支えることができるのでロードセル２４
にはあまり荷重がかからない、しかし患者１０２が疲労
してくるにつれて患者１０２を胸部支持アーム部ｌで支
えられるように吊上げ回路３１によって油圧サーボ弁３
３を制御する。吊上げ回路３１はトレーニングモード２
７と疲労度演算回路２９の算出値が比較器３０によって
比較され、トレーニングモード２７の値より疲労度演算
回路２９の値が小さい時にのみ作動する。疲労度演算回
路２９はロードセル２４にかかる重力と追尾速度２８に
よって疲労度を演算する。さらにこの疲労度演算回路は
その時の疲労度をデーター処理マイクロプロセッサ３９
に出力し、最終的にはデーター記録装置４０にデーター
を記録するという働きをする。ロードセル２４にかかる
荷重は第７図のように増加する。疲労度演算回路２９は
この重力を一定時間ごとに平均化し近似疲労の特性５１
を演算する回路である。この近似疲労特性５１を監視す
ることによって歩行を支ｆｆするためのトレーニングモ
ード２７を設定することができる。この設定モードの一
例として本発明では患者の疲労限界５２を検出して自動
停止５４するモードを示した。これは予めカード等で設
定しておいた、患者に適した疲労限界のデータをトレー
ニングモード２７から比較器３０に入力しロードセル２
４から入力されてくる荷重を疲労度演算回路２９で演算
して比較器３０に入力させて比較しこれらが一敗した時
に本装置の停止回路３２を作動させるモードである。

２、追尾走行演算回路３５ 本装置１０４の移動台９０に設けた左右脚部（第１図の
ｌｌａ、１ｌｂ）には発光素子（第１図の１２ａ）、受
光素子（第１図の１２ｂ）が複数個それぞれ取り付けで
ある。患者は第８図に示す如くセンサ領域で歩行を行う
。患者のかかとと移動台９０前面Ｆまでの距ＭＬはこの
発光素子１２ａ、受光素子１２ｂによって常に監視され
る。患者のかかとと支援装置１０４の移動台９の前面Ｆ
までの最接近距離をＬ　ｌ１ｉｎに固定すると、Ｌａ１
ｎ内に透過する光軸数がＮ１０本となる。第８図ａに示
す如く本装置の走行はＬ内に透過する光軸数がＮｍ１ｎ
になるような追尾走行速度で駆動モーター３４を駆動し
て前進させるものである。ここで追尾走行速度は追尾走
行速度演算回路３５によって次のようにして算出し歩行
速度に追従する。第８図すに示す如く１歩間で最大とな
る距離Ｌｓａｘ中に透過する光軸数ＮｍａｘＯ値を１歩
ごとにメモリーに保存して常時散歩前までのＮ　ｗａｘ
の平均値を算出し平均歩幅を計算して歩幅変化に追従し
た歩行速度を自動的に決めるものである。

３、胸部支持圧力制御ｎ回路 患者胸部を固定するためのジャケット（第１図の３）は
胸部支持センサ２６によって監視される。ジャケントの
締め付けは患者自身が操作ボタン（第１図の２０ａ、２
０ｂ）を操作することによって胸部圧力制御演算回路３
６を介してジャケット用空気制御弁３７を制御してジャ
ケット３を胸部に密着させる。その際胸部締め付は圧を
感知するための圧力センサ２６によって一定以上締め付
けないように監視を行っている。

左右アーム２ａ、２ｂの開口（胸部支持アームを患者胸
部から取り外す際に行う）は胸部支持アーム部１を所定
のりセント位置まで下降させて初めて行うことができる
。

（理由：自刃で立つことができない患者に対して立位の
状態で左右アーム２ａ、２ｂの締め付けを緩めると患者
はそのまま下方へ落下することが考えられるので、左右
アーム２ａ、２ｂを緩める（または開口）することがで
きるのは１、患者が座位（通常は車椅子１０１に乗った
状態） ２、ロードセル２４に体重がかからなくなった状態 の２つが同時に起こったときのみ可能であるように安全
対策を施しである。

入力カード３８には、患者の過去の主要療法データが記
録されている。患者は第１図に示す読取り５書込み記憶
装置２２に入力カード３８を挿入することにより、デー
タ処理用マイクロプロセッサ３９番よ過去の主要療法デ
ータを読み取る。そのデータから第７図に示す患者の疲
労限界５２或いは疲労特性を推測する。第７図の縦軸は
ロードセル荷重５０、横軸は時間Ｔ５３である。又デー
タ処理用マイクロプロセッサ３９は療法の記録をデータ
記録装置４０によってハードコピーすることができる。

更に入力カード３８の記憶データを新しいものに書替え
ることも実行する。

マイクロホン４１により患者の音声を認識し、音声認識
回路４２を介してデータ識別回路４３で命令を識別し、
操作回路４５に信号を入力して走行駆動モータ３４の起
動、停止を行う。操作回路４５はシステム操作用押ボタ
ン４４或いは遠隔操作送信回路２１．遠隔操作受信回路
４６によっても作動させることが可能である。

進路検知センサ４７は、光、又は磁気等によって白線、
又は磁気テープ等の軌道をならって進路方向誘導回路４
８により制御し、進路変更モーター４９によって、進路
変更するものである。

以上のシステムは、コンピュータにより総括的に制御す
ることも可能であり、本実施例では簡単の為に各ブロッ
ク毎に表現した。

〔発明の効果〕

以上のごとく、従来の技術１手法に比し、患者が立位の
保持が不可能でも介護人の助けを受けないで立位を保つ
ことができ、これによって歩行訓練が可能であり、その
効果に加え装置が患者とともに移動することが可能なの
で、患者は単調な訓練から解放され訓練を楽しむことが
でき、かつ装置が移動するという機能により、運動療法
室、理学療法室を効率的に使用できるという効果がある
と同時に適切な訓練条件が自動的に設定できることによ
り、患者は無理なく訓練を継続できるという効果がある
。更に携帯に便利なカード等の記録媒体を使用すること
により患者のトレーニング管理が容易に行えるという効
果がある。その上上肢を用いなくても音声で本装置のυ
制御が行えるという効果があり患者が自分の歩行状態を
知ることによりトレーニング効果が即時にわかりこれに
よって患者の回復への強い意欲を引き出すことができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明運動療法支援装置の実施例を示し、第１図
は、本発明の１実施例を示す運動療法支援装置の斜視図
、第２図ないし第５図は第１図に示す装置の使用説明図
、第６図は第１図示の装置のシステム構成を示すブロン
ク図、第７図は第１図の装置におけるハンガーアームと
疲労度演算回路との関係を示す線図、第８図ａ、ｂは第
１図の装置における患者の歩行域と追尾走行演算回路と
の関係を示す説明図である。 ■・・・胸部支持アーム部　　２ａ・・・右アーム２ｂ
・・・左アーム　　　　　３・・・ジャケット４ａ・・
・右グリ、ブ　　　　４ｂ・・・左グリップ５・・・固
定アームスライド板 ６・・・固定アーム駆動シリンダー ７・・・ハンガーアーム　　　８・・・昇降用シリンダ
ー９・・・移動推進部　　　　　１０ａ・・・右前方車
輪１０ｂ・・・左前方車輪　　　１１ａ・・・右本体脚
部１１ｂ・・・左本体脚部 １２ａ、１２ｂ・・・歩行検出センサ １３・・・油圧ポンプ　　１４・・・バキュームポンプ
１５・・・充電器　　　　１６・・・バッテリー１７・
・・後方車輪　　　１８・・・充電用コード１９・・・
関節　　２０ａ。 ２１・・・遠隔操作装置 ２２・・・読み取り、書き込み記憶装置２４・・・ロー
ドセル　　２５・・・マイクロホン２６・・・圧力セン
サ　　４７・・・進路検知センサ２００ａ、２００ｂ・
・・胸部締め付はボタン２０１ａ、２０１ｂ・・・方向
転換ボタン２０ｂ・・・操作ボックス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）歩行訓練実施時において患者の体重の全部または
   一部を支え歩行訓練を行わせ、少なくとも患者の支持部
   と移動推進部とを有する運動療法支援装置において、前
   記支持部の単段または複数段の胸部固定アーム部は、単
   数または複数の関節を有する左右１対のアームから成り
   患者を水平または垂直方向に支持できることを特徴とす
   る運動療法支援装置。（２）前記患者の支持部は複数の
   圧力検出装置を備え、患者の胸部を自動的に支持固定で
   きることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の運動
   療法支援装置。 （３）前記支持部のハンガーアームには患者の体重を感
   知する圧力検出装置が設けてあり、同検出装置または脈
   拍数を感知するセンサにより患者の疲労度を検出し患者
   の吊上げ力を調整する演算回路を有する特許請求の範囲
   第１項記載の運動療法支援装置。 （４）前記患者の吊上げ力を調整する演算回路に幾種類
   かのトレーニングパターンの設定が可能な入力装置を有
   する特許請求の範囲第１項記載の運動療法支援装置。 （５）患者のトレーニング管理を容易に行うためにＩＣ
   カード等による患者の登録及びデータ記録が可能な入出
   力装置を有する特許請求の範囲第１項に記載の運動療法
   支援装置。（６）予め患者の音声を登録設定し、音声に
   よって起動停止等の制御が可能な音声入力用のマイクロ
   ホン、音声認識回路、データ識別回路を有する特許請求
   の範囲第１項に記載の運動療法支援装置。 （７）訓練中または訓練終了時に歩行速度と歩数が表示
   可能なデジタル表示装置を有する特許請求の範囲第１項
   に記載の運動療法支援装置。 （８）歩行訓練実施時において患者の体重の全部または
   一部を支え歩行訓練を行わせ、少なくとも患者の支持部
   と移動推進部とを有する運動療法支援装置において、患
   者の脚部に光または音波を照射することにより患者を追
   尾し、患者の進行方向及び進行速度に従って自動的に移
   動する運動療法支援装置。