JP2002510219A - 治療・運動ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 案内構造体（１１）に配された２つの下脚収容体（３５、３６）を有し、下脚収容体を関節デバイス（２３、２４）により案内構造体の伝達要素（２８）に接続し、膝の屈曲の結果としての一方の下脚の回転運動が他方の下脚の反対方向への回転運動を生起させるように下脚収容体を伝達要素により互いに動的に結合し、また、関節デバイス（２３、２４）への下脚収容体（３５、３６）の接続のため、回転方向によって脚の伸長を妨げる復元モーメントをそれぞれの関節デバイス（２３、２４）の枢軸（４５）の回りに生じさせるレバー（３４）を設けてなる限定案内式の膝関節運動用の治療・運動ユニット（１０）。

Description

【発明の詳細な説明】 治療・運動ユニット 本発明は、限定案内式の膝関節運動用の治療・運動ユニットに関する。このユ ニットは、案内構造体に配置された２つの下脚収容体を有し、これらの収容体は 、関節デバイスにより案内構造体の伝達要素に結合され、また、膝の屈曲の結果 としての一方の下脚の回転運動が他方の下脚の反対方向への回転運動を生起させ るように、下脚収容体が伝達要素により互いに動的に結合されている。 上記タイプの治療・運動ユニットはＷＯ９６／２９０４０から公知である。こ の治療・運動ユニットは伝達要素としてケーブルを有し、関節デバイスがケーブ ルに接続されている。関節デバイスは、関節レバーを介して下脚収容体に接続さ れている。ケーブルにより互いに動的に結合された関節デバイスは、水平配置さ れた案内構造体内で案内される。この案内構造体は、案内レールの形式をとり、 治療を受ける患者が位置している地面やサブサーフェースに置かれる。従って、 従来公知の治療・運動ユニットでは、下脚収容体は、操作中、関節デバイスの上 方に配される。 従来公知の治療・運動ユニットの操作中、個々の場合において、治療を受ける 患者が、伸長した脚を伸長位置から移動させるのが困難なことが分かっている。 本発明の目的は、最初に述べたタイプの治療・運動ユニットを提案するもので あり、この治療・運動ユニットは、運動治療を継続するべく、患者が伸長した脚 を伸長位置から容易に移動可能とするものである。 上記目的は、請求の範囲第１項、第３項または第５項の特徴を有する治療・運 動ユニットにより達成される。 請求の範囲第１項による解決策において、関節デバイスへの下脚収容体の接続 のため、回転方向によって脚の伸長を妨げる復元モーメントをそれぞれの関節デ バイスの枢軸の回りに生じさせるレバーが設けられる。 本発明における関節デバイスへの下脚収容体の結合方法は、伸長位置を安定化 するように作用する伸長した脚の全重量に代えて、下脚収容体に収容された下脚 の少なくとも一部分が、関節デバイスの枢軸に関して、上記の安定化位置を妨げ るようなモーメントを確実に生じさせる。脚の屈曲の開始に際して、伸長位置か ら少なくとも僅かに移動させるので、患者はかなり容易に脚を持ち上げることが できる。 レバーの有効長さが可変なようにレバーを設計した場合、運動中に、成いは患 者の両脚のレバー比を適合させる際に変化可能である。 本発明による更なる解決策によれば、下脚収容体の対応するものを介して屈曲 状態の脚に関連づけられる関節デバイスが、下脚収容体の対応するものを介して 伸長状態にある脚に関連づけられる関節デバイスよりも高い位置にあるように、 関節デバイスが案内構造体に配される。 屈曲した脚のエネルギポテンシャルは、伸長した脚のものよりも大きく、従っ て、屈曲状態の脚のエネルギポテンシャルを利用して、患者が伸長状態の脚を伸 長位置から移動可能にすることができる。 本発明による上記解決策の好適実施態様は、案内構造体が関節デバイス用の傾 斜した案内部を備えるように案内構造体を設計することからなる。 本発明の更なる解決策によれば、伸長した脚の力の軸線が関節デバイスの枢軸 の下方に位置するように、下脚収容体が関節デバイスに配置される。 これにより、屈曲状態の脚をその終点から伸長位置へ移す間、伸長位置に置か れた脚に対して力が伝達要素を介して確実に伝達される。この結果、上記脚の伸 長運動を回転方向によって妨げる復元モーメントが、関節デバイスの枢軸のまわ りに発生する。上記の方策によれば、脚が伸長位置にある場合、患者は、治療・ 運動ユニットに生じる運動の死点を容易に克服できる。 既に述べたように、本発明の基礎となる問題点に対する独立した解決策は互い に好適に組み合わせ可能であって、治療・運動ユニットで行われる運動の死点を 顕著に克服できるという個々の解決策により達成される効果を更に高めることが できる。 以下、請求の範囲第１項、第３項及び第５項による独立した解決策の好適な実 施態様を詳細に説明する。 本発明の解決策の各々において、伝達要素に対する関節デバイスの配置を変化 可能な構成に利点があることが分かっている。例えば、患者に対する治療・運動 ユニットの位置を変化させることなく、案内部に沿う直線運動範囲を変化可能で ある。 更に、本発明の解決策の全てにおいて、回転半径制限デバイスを関節デバイス に設けることにより、運動の所望範囲のラジアン度を正確に固定できるという利 点が得られることが分かっている。 填め込み接続により関節デバイスに下脚収容体を離脱可能に接続した場合、各 々の解決策において治療・運動ユニットの実用上の取り扱い性が向上する。 従って、例えば、下脚収容体を突出させることなく治療・運動ユニットを患者 に隣接して位置づけることができ、患者に快適なユニット配置を行える。 填め込み接続の特に有用な構成は、下脚収容体に填め込みピンの形式の接続ピ ボットピンを設けることにより達成される。ピボットピンは、関節デバイスのス イベルアイに係合させることを企図したものである。 以下、添付図面を参照して、治療・運動ユニットの好適態様を詳細に説明する 。添付図面において、 図１は、治療・運動ユニットの側面図、 図２は、図１に示した治療・運動ユニットの正面図、 図３は、治療・運動ユニットの関節デバイスの詳細図、 図４は、図３に示した関節デバイスを図３の切断線ＩＶ−ＩＶに沿って示す断 面図である。 図１は、患者によって使用中の治療・運動ユニット１０を示す。図１に示す実 施態様において、治療・運動ユニット１０は４つのガイドロッド１２、１３、１ ４、１５を備えた案内構造体１１を有している。これらのガイドロッドは、それ ぞれの端において柱部品１６、１７により結合され、案内構造体１１を形成して いる。各々の柱部品は、２つのクランプ半部１８、１９（図２を参照）を備えて いる。柱部品１６、１７の底部端には、足部２０、２１及び２２が位置づけられ 、これらの足部により、図１に示すように、患者の両脚の間に治療・運動ユニッ ト１０をセットアップするようになっている。 案内構造体１１の両側すなわち図１の手前側および図１の向こう側に、関節デ バイス２３、２４が位置づけられている。関節デバイスは、ガイド部品２５によ り案内構造体１１に結合されている。ガイド部品２５は、２つのガイドロッド１ ２、１４および１３、１５に沿って長手方向に変位可能に配され、各ガイド部品 ２５は２つの長手方向ガイド２６、２７を備えている。、長手方向ガイドは、一 方では、ガイドロッド１２、１４及び１３、１５に沿う案内の信頼度を高め、他 方では、関節デバイス２３、２４が側方へ回転して案内構造体１１から離反する ことを防止する。 関節デバイス２３、２４間の動的結合のため、ここでは歯付きベルト２８の形 式をとる伝達要素が設けられている。この伝達要素は、柱部品１６、１７に側方 に位置づけられた２つのガイドプーリ２９、３０により、案内構造体１１のまわ りで搬送される。関節デバイス２３、２４を歯付きベルト２８に接続するため、 関節デバイス２３、２４は、これに回転自在に配され歯付きベルト２８を収容す る駆動体３１を有している。歯付きベルトは、駆動体と関節デバイス２３、２４ のガイド部品２５との間に確実にクランプされている。上記の場合、駆動体３１ と歯付きベルト２８との噛み合いは、圧力スプリング(ここでは特に図示しない) により確実なものとなっている。駆動体の解除のため、駆動体３１は、スプリン グ力に抗して、駆動体軸線３２に関して回転可能であっても良い。上記の解除位 置において、関節デバイス２３、２４間の距離ｇを大きく変化可能であり、或い は、所望の距離ｇを維持しつつ、案内構造体１１に沿って一方向または他方向に 同一量だけ関節デバイスを変位可能である。 患者の両下脚３２、３３を収容するべく、下脚収容体３５、３６が、レバー構 造体３４により関節デバイス２３、２４に枢着されている。図１において、患者 の左下脚３２（その外側輪郭を図示する）は、左脚が屈曲位置にあるように、関 節デバイス２３に接続された下脚収容体３５内に収容されている。これに比べ、 患者の右下脚（これに関連する下脚軸線３３によってのみ図示する）は、患者の 右脚が伸長位置にあるように、関節デバイス２４に関連する下脚収容体３６内に 位置づけられている。 患者の左脚を屈曲位置から伸長位置へ移すとき、すなわち、左上脚に対して左 下脚を回転するとき、下脚収容体３５及びレバー構造体３４を介する力の伝達の 結果として、関節デバイス２３が右側へ長手方向変位する。歯付きベルト２８、 関節デバイス２４、レバー構造体３４及び下脚収容体３６を介する力の伝達の結 果、これと同程度まで、患者の右脚が、図１に示す伸長位置から屈曲位置へ反対 方向へ運動する。 図１に示すと共に図３及び図４からより明確であるように、関節デバイス２３ 、２４のスイベルアイ３７に挿入された接続ピボットピン３８により、ピボット 構造体３４は関節デバイス２３、２４に枢着されている。更に図４に示すように 、接続ピボットピン３８は窪み周溝３９を有し、スプリング荷重式のロックピン ４０が、この窪み溝に係合している。関節デバイス２３、２４のスイベルアイ３ ７へ接続ピボットピン３８を挿入するべく、ロックピン４０のばね抵抗に抗して 、ロックピン４０が窪み溝３９に填り込むまで、接続ピボットピン３８がスイベ ルアイ３７内へ圧入される。上記の操作は、接続ピボットピン３８の端に形成さ れた引き込みコーン４１により助けられる。スイベルアイ３７から接続ピボット ピン３８を解除するには、スプリング（ここでは特に図示しない）の抵抗に抗し てロックピン４０を移動させて、ロックピン４０をガイド孔４２から充分に出し 、窪み溝３９から抜け出ると共にスイベルアイ３７から接続ピボットピン３８を 除去可能なようにする。 図３に示すように、レバー構造体３４は直角に折り曲げられており、収容体接 続具４１を介してレバー構造体３４のレバー端４４に加わる下脚収容体３５、３ ６の重量Ｇに起因する力により、重量モーメントが生じる。この重量モーメント は、レバー構造体３４の直角に屈曲したレバーｈと重量Ｇによる力との積に対応 する。重量モーメントに対して影響を及ぼすべく、直角に屈曲したレバーｈは変 化可能なように設計できる。 図１の重量モーメントＧ・ｈの伝達から明らかなように、上記モーメントは、 患者の、図１中、右脚がその伸長位置から出る運動を助ける。伸長位置は、案内 構造体１１に沿う関節デバイス２３、２４の往復運動の終点すなわちデッドセン タ位置に合致している。 図１から更に明らかなように、患者の右脚の図示した伸長位置において下脚軸 線３３が関節デバイス２４の枢軸４５に対してオフセット量ｖだけ下方へオフセ ットして位置するように、下脚収容体３６がレバー構造体３４により接続されて いる。患者の左脚の伸長運動が、歯付きベルト２８及び下脚収容体３６を介して 患者の右脚すなわち右下脚の下脚軸線３３へ伝達される結果として、復元力Ｒ及 び復元モーメントＲ・ｖが作用する。既述の重量モーメントＧ・ｈと同様、復元 モーメントＲ・ｖは、患者の右脚が伸長位置から出る運動を助ける。 例えば、レバー構造体３４を好適に設計することによりｖを可変にすることに よって、復元モーメントの大きさに影響を与えるようにしても良い。 図１からより明確なように、案内構造体１１が傾斜しているので、屈曲した脚 に関連する関節デバイス２３は、伸長した脚に関連する関節デバイス２４よりも 高いレベルに配される。従って、屈曲した脚の重量による力を利用して、伸長し た脚をその伸長位置から出す運動を助けることができる。 図３に示すように、関節デバイス２３または２４は、２つのアングル型の止め 具４７、４８からなる回転半径制限デバイス４６を有している。関節デバイス２ ３、２４に対する止め具の位置は可変であり、これらの止め具は、レバー構造体 ３４上のストップピン４９と協働して、関節デバイス２３、２４に対するレバー 構造体３４の回転運動を制限する。 図２に追加的に示すように、本実施態様の場合、図１中、左側の柱部品１６に 関連する足部２０、２１は、関連するロッド収容体５２、５３内の延長可能ロッ ド５０、５１により柱部品１６に接続されている。従って、必要であれば、足部 ２０、２１を柱部品１６から完全に除去可能であり、或いは、ロッド収容体５２ 、５３での長手方向への貫通変位により延長長さを変化させて、条件に応じて柱 部品に対する足部の位置を選択可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．案内構造体に配された２つの下脚収容体を有し、前記下脚収容体を関節デ バイスにより前記案内構造体の伝達要素に接続し、膝の屈曲の結果としての一方 の下脚の回転運動が他方の下脚の反対方向への回転運動を生起させるように前記 下脚収容体を前記伝達要素により互いに動的に結合してなる限定案内式の膝関節 運動用の治療・運動ユニットにおいて、 前記関節デバイスへの前記下脚収容体（３５、３６）の接続のため、前記それ ぞれの関節デバイス（２３、２４）の枢軸（４５）の回りに復元モーメント（Ｇ ・ｈ）を生じさせるレバー（３４）が設けられ、前記復元モーメントは、回転方 向によって脚の伸長を妨げることを特徴とする治療・運動ユニット。 ２．前記レバー（３４）の有効長さが可変であることを特徴とする請求の範囲 第１項に記載の治療・運動ユニット。 ３．案内構造体に配された２つの下脚収容体を有し、前記下脚収容体を関節デ バイスにより前記案内構造体の伝達要素に接続し、膝の屈曲の結果としての一方 の下脚の回転運動が他方の下脚の反対方向への回転運動を生起させるように前記 下脚収容体を前記伝達要素により互いに動的に結合してなる限定案内式の膝関節 運動用の治療・運動ユニットにおいて、 前記２つの下脚収容体のうちの関連するもの（３５）を介して屈曲状態の脚に 関連づけられる前記関節デバイスが、前記下脚収容体のうちの関連するもの（３ ６）を介して伸長状態にある脚に関連づけられる前記関節デバイス（２４）より も高い位置にあるように、前記関節デバイス（２３、２４）が前記案内構造体（ １１）に配されることを特徴とする治療・運動ユニット。 ４．前記案内構造体（１１）が前記関節デバイス（２３、２４）用の傾斜した 案内部（１２、１３、１４、１５）を備えることを特徴とする請求の範囲第３項 に記載の治療・運動ユニット。 ５．案内構造体に配された２つの下脚収容体を有し、前記下脚収容体を関節デ バイスにより前記案内構造体の伝達要素に接続し、膝の屈曲の結果としての一方 の下脚の回転運動が他方の下脚の反対方向への回転運動を生起させるように前記 下脚収容体を前記伝達要素により互いに動的に結合してなる限定案内式の膝関節 運動用の治療・運動ユニットにおいて、 伸長した脚の力の軸線が前記関節デバイス（２３、２４）の枢軸（４５）の下 方に位置するように、前記下脚収容体（３５、３６）が前記関節デバイス（２３ 、２４）に配置されることを特徴とする治療・運動ユニット。 ６．前記伝達要素（２８）に対する前記関節デバイス（２３、２４）の配置が 変化可能であることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記 載の治療・運動ユニット。 ７．前記関節デバイス（２３、２４）に回転半径制限デバイス（４６）を設け たことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の治療・運 動ユニット。 ８．前記下脚収容体（３５、３６）を、填め込み接続（３７、３８）により前 記関節デバイス（２３、２４）に離脱自在に接続したことを特徴とする請求の範 囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の治療・運動ユニット。 ９．前記填め込み接続は、前記下脚収容体（３５、３６）の填め込みピンの形 式の接続ピボットピン（３８）と、前記関節デバイスのスイベルアイ（３７）と を備えることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の治療・運動ユニット。