JP2003526469A - 治療用関節授動術のための制御装置 - Google Patents

治療用関節授動術のための制御装置

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JP2003526469A
JP2003526469A JP2001566494A JP2001566494A JP2003526469A JP 2003526469 A JP2003526469 A JP 2003526469A JP 2001566494 A JP2001566494 A JP 2001566494A JP 2001566494 A JP2001566494 A JP 2001566494A JP 2003526469 A JP2003526469 A JP 2003526469A
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load
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chassis
maximum
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JP2001566494A
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ソロモン,アレキサンダー,ジー.
カルハン,ジェフリー,ジェイ.
コッテレル,ダニエル,イー.シー.
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オーサーハブ インコーポレーテッド
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Abstract

(57)【要約】 治療用運動および副子固定装置との関連で使用されるようにした制御システムを提供する。この治療装置は、モニターされるべき少なくとも1つの部材を有している。この制御システムは、運動範囲を画定する工程と、最大逆方向負荷を画定する工程と、逆方向負荷をモニターする工程と、装置をその運動範囲を通して移動させる工程とを具備してなる。第1および第2の方向における運動範囲の第1および第2の最大リミットがそれぞれ画定される。最大逆方向負荷が画定され、モニターされ、それにより上記の少なくとも1つの部材の変形がモニターされ、生じた負荷が解釈される。この装置は、上記の第1の最大リミットおよび最大逆方向負荷の内の1つ、および上記の第2の最大リミットおよび最大逆方向負荷の内の1つにより夫々画定される第1および第2の位置の間で循環される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、治療用関節授動/位置決め装置との関連で使用される制御装置に関
し、特に、上記装置により応力を患者に作用させたり、患者からの応力を上記装
置に作用させたりする治療用関節授動術装置の少なくとも1構成部材の応力変形
を解釈することにより上記応力を測定するようにした制御装置に関する。 (背景技術) 治療用関節授動術装置の使用は、障害のある関節および周辺軟組織のリハビリ
テーションおよび治療において周知である。この治療用関節授動術装置は、持続
性受動運動(continuous passive motion)(CPM
)制御システムとの関連で使用されており、この場合、関節は所定時間の間にお
いて所定通路を連続的に動かされるようになっている。その他のプロトコルとし
ては、動的直列式副子固定又は静的直列式副子固定が含まれる。
【0002】 上記CPMおよび副子固定は、筋肉の協調を要することなく、関節をその関連
する肢部を介して受動的制御範囲にて移動させることになる。自動運動も損傷の
ある関節にとって有益であるが、筋肉疲労により患者が運動又は位置を維持でき
る時間が制限されることになり、従って、関節に対し連続的受動運動又は段階的
副子固定を提供させる装置は、リハビリテーションの効果を最大にするために必
須のものである。多くの研究から、治癒を加速させ、運動の範囲を維持させると
いったCPMの治療効果が証明されている。静的段階的副子固定(Static
Progressive Splinting)(SPS)および動的副子固
定(Dynamic Splinting)(DS)は、関節周辺の軟組織の管
理および整形のための一般に是認され、かつ、効果的治療様式である。このSP
SおよびDSの双方は有効であることが証明されており、臨床実験により支持さ
れている。このCPM、SPSおよびDSは治療プロトコルを成功させるための
一体的要素である。
【0003】 しかし、従来の装置で、段階的伸張および弛緩プロトコルを自動化させるよう
にしたものはない。すなわち、患者の段階的副子固定に適応させ、運動の目的範
囲まで肢部を操作させ、その位置にて保持させるようにした制御システムは従来
なかった。患者が弛緩し、軟組織を伸張させた後、患者に同一の動程方向を継続
させ、より大きい運動範囲(range of motion)(ROM)を達
成することができる。従来は、これが静的又は動的副子固定によりなされていた
【0004】 (発明の開示) 制御システムは治療用運動および副子固定装置との関連で使用されるものであ
る。この治療装置は、モニターされるべき少なくとも1つの部材を有している。
この制御システムは、上記治療装置についての第1の方向における運動範囲の第
1の最大リミットを画定する工程と、上記治療装置についての第2の方向におけ
る運動範囲の第2の最大リミットを画定する工程と、上記治療装置についての最
大逆方向負荷(reverse on load)を画定する工程と、上記治療
装置の少なくとも1つの部材に対する逆方向負荷をモニターする工程であって、
これが該少なくとも1つの部材の変形をモニターし、患者と該少なくとも1つの
部材との間で生じた負荷を解釈する工程を含み、上記治療装置を第1の動程方向
にて上記第1の最大リミットおよび上記最大逆方向負荷の内の1つによって画定
された第1の位置まで最初に移動させる工程と、上記治療装置を第2の動程方向
にて上記第2の最大リミットおよび上記最大逆方向負荷の内の1つによって画定
された第2の位置まで第2に移動させる工程と、上記の最初に移動させる工程と
第2に移動させる工程とを繰り返す工程とを具備してなる。
【0005】 本発明の他の形態として、治療用運動装置のための制御システムに使用される
歪みゲージシャーシが提供される。この歪みゲージシャーシは、シャーシと、少
なくとも第1の歪みゲージ対とを具備してなる。このシャーシは治療用運動装置
の少なくとも1つの部材に取着されるようになっている。このシャーシは底部と
、頂部と、これらの間に延在し、互いに離間する第1および第2の側壁とを有す
る。上記の第1の歪みゲージ対は、上記シャーシの第1の側壁の両側に取着され
ていて、上記治療用運動装置の少なくとも1つの部材の逆方向負荷が、これら歪
みゲージをモニターし、該部材の変形を判定し、患者と該部材との間に生じた負
荷を解釈することにより判定されるようになっている。
【0006】 本発明の更なる他の形態として、治療用運動装置のための制御システムに使用
される歪みゲージシャーシが提供される。この歪みゲージシャーシは、上記治療
用運動装置の少なくとも1つの部材に取着される少なくとも一対の歪みゲージを
具備してなる。この歪みゲージ対は第1のブリッジを画定し、それにより上記の
少なくとも1つの部材に対する逆方向負荷が、これら歪みゲージをモニターし、
該部材の変形を判定し、患者と該部材との間に生じた負荷を解釈することにより
判定されるようになっている。
【0007】 典型的CPMモードにおいて、運動範囲(ROM)が画定され、治療用運動装
置が予め画定された範囲で操作される。対照的に、段階的伸張弛緩(progr
essive stretch relaxation)(PSR)においては
、画定された逆方向負荷が肢部に適用され、治療用運動装置が運動の最大範囲を
探索する。運動範囲全体について逆方向負荷応力を敏感にモニターすることは、
安全で、効能的な運動を与える上で重要である。PSRは継続的工程における各
サイクルの最大運動範囲を累進的に見出すものである。このPSRは、患者の自
然な弛緩応答および関節を囲む軟組織の塑性特性に依存する。段階的副子固定に
おいて、患者は肢部を運動の目的範囲まで操作され、その位置で保持される。患
者が弛緩し、軟組織が伸張された後、患者はより大きいROMを達成するため、
同一方向の動程を継続することができる。治療用運動装置におけるこの敏感な歪
みゲージは、逆方向負荷(reverse on load)(ROL)応力、
患者の弛緩応答および軟組織をモニターすることができ、これを動程方向で継続
することができる。PSRは、肢部に適用される負荷を、画定された最大安全負
荷まで連続的に増大させる。治療用運動装置は、肢部をその運動範囲を通して第
1の連続的目標ROLまで駆動させ、この第1の連続的目標の所定の規定値に弛
緩されるまでその応力をモニターする。もし、この目標弛緩負荷値が画定された
小休止時間前に達成された場合、治療用運動装置はその目標連続ROLを増加さ
せ、肢部を動程方向に駆動し続ける。再度、治療用運動装置により肢部でのRO
Lがモニターされ、連続的目標負荷を増加させるため弛緩応答を待ち受ける。最
大連続的負荷が達成されると、治療用運動装置が逆の動程方向にて上記サイクル
を繰り返す。もし、連続的目標負荷が小休止時間内に達成されなかった場合、治
療用運動装置は動程方向を変え、第1の連続的目標負荷で継続する。もし、患者
が運動に抵抗を示し、治療用運動装置に対し、予め設定された最大ROLよりも
大きい負荷を与えた場合、治療用運動装置はその方向を逆転させる。
【0008】 この制御システムは、治療用運動装置がCPMモード又はPSRモードで操作
されることを可能にする。PSRモードにおいて治療用運動装置の第1の操作パ
ラメータは逆方向負荷(ROL)である。PSRモードにおいて最大安全ROM
は、関節が経験する絶対ROMを制限するようプログラムされている。それによ
り、安全で効果的な負荷が関節に適用され、関節が各サイクルにおいて運動の最
大範囲を経験することを可能にする。PSRの目的は特定の関節についてのRO
M目標を達成するのを加速することである。PSRは段階的副子固定のマイクロ
プロセッサー制御による電気機械的具体例を表している。段階的副子固定はCP
Mとの関連でしばしば使用される一般的で効能のある治療様式である。
【0009】 本発明の更なる特徴は以下に記載する詳細な説明から明らかであろう。
【0010】 (発明を実施するための最良の形態) 図1は、段階的副子弛緩(PSR)モード12についての時間に対する運動範
囲を、連続的受動運動モード(CPM)10と比較して示す典型的グラフ図であ
る。このグラフから明らかなように、CPMモードでは、運動範囲(ROM)が
画定され、治療用運動装置は画定された一定範囲を介して操作される。これと対
照的に、段階的伸張弛緩モード(PSR)においては、画定された負荷が肢部に
適用され、治療用運動装置は各サイクルについて、運動の最大範囲を探索する。
PSRモードにおいて、患者は肢部がその目的運動範囲にまで操作され、その位
置にて保持される。患者が弛緩し、軟組織が伸張された後、患者はより大きいR
OMを達成するため、同一方向の動程を継続することができる。
【0011】 図2ないし6を参照すると、負荷セルシャーシが14で示されている。この負
荷セルシャーシおよびこれに取着された負荷セルは患者の肢部に加えられたトル
クおよび応力を解釈するよう構築されている。6個の負荷セル又は歪みゲージ1
6,18,20,22,24および26がシャーシ14に取着されている。これ
ら負荷セルは3つの電気的ブリッジを形成するよう構築されている。具体的には
、第1のブリッジが負荷セル16と負荷セル18とによって形成され、第2のブ
リッジが負荷セル20と負荷セル22とによって形成され、第3のブリッジが負
荷セル24と負荷セル26とによって形成されている。
【0012】 シャーシ14は、底部28、頂部30および両側壁32,34を有する。両側
壁32,34に沿って分配された応力およびトルクを増幅するようにノッチ36
,38が設けられていて、歪みゲージ16,18,20,22,24および26
から予期される出力を達成するようになっている。
【0013】 上記のシャーシを使用した治療用運動装置の例が40として図7に示されてい
る。この治療用運動装置40は、上腕又は近位上腕骨支持部42、肘又は屈曲部
アクチュエータ・アッセンブリー44と、手首又は回内/回外アクチュエータ・
アッセンブリー46とを具備してなる。ここに示した治療用運動装置40は、継
続中の本出願人による別の発明を構成するものであるから、これについては簡単
に触れ、本発明の制御装置に関係する部分について詳述する。
【0014】 この治療用運動装置40は、コードセット50を介して患者コントローラ48
に電気的に接続されている。患者コントローラ48のスイッチ52により上記装
置40のオン/オフが行われるようになっている。この患者コントローラ48は
ケーブル56を介して電源54に接続されている。この患者コントローラ48に
は充電式バッテリーが内臓され、壁面コンセットとの接続の有無を問わずに上記
装置40へ電力を供給し得るようになっている。
【0015】 近位上腕骨支持部42および遠位上腕骨支持部62は、平行ロッド57,58
を介して外固定具(orthosis)に硬く固定されている。調整可能な支持
部60は平行ロッド57,58に入れ子式に接続され、近位上腕骨カフ42を支
持している。
【0016】 屈曲部アクチュエータ・アッセンブリー44はアクチュエータ66,68を具
備してなり、これらの相対位置は噛合して設けられたバレルナット64により調
整可能となっている。回転するバレルナット64によりアクチュエータ66,6
8が、軸70を共有しつつ相対的に平行移動されることになる。アクチュエータ
66,68は平行ロッド57,58に摺動自在に装着されている。平行ロッド5
7,58はそれぞれ折曲し、アクチュエータ66,68相互間の距離が増大する
につれ、軸70と上腕骨カフ42,62との間の距離も増大するようになってい
る。これにより、腕部のサイズが変化しても整合が可能になる。駆動肘屈曲部ア
クチュエータ68およびアイドラー肘アクチュエータ66は、出力回転シャフト
72,74を夫々有している。出力回転シャフト72,74は外固定具の解剖学
的肘軸70と同心的に回転する。駆動支線76,78は出力シャフト72,74
に枢着されていて、80,82に示す軸を中心に枢動するようになっている。駆
動支線76,78はそれらの先端にて接続され、共通枢軸84を共有している。
枢軸84は、患者の外反保持角度および肘アクチュエータ間の調整可能な距離に
おける変化を補償する。2つの平行ロッド86,88は枢軸84に適当に固定さ
れている。
【0017】 回内/回外アッセンブリーはハウジング90を具備し、このハウジング90は
平行ロッド86,88に摺動自在に装着されている。ネジ機構92,94はリン
グ96の内側に装着されている。繊維製品98,100はネジ機構92,94に
枢着され、患者の遠位とう骨および尺骨のサイズの変化を補償すべく調整したり
、回内/回外軸71に沿って患者の肢部を中央位置決めしたりすることができる
ようになっている。リング96は中心を持ち、この中心は回内/回外軸71と同
心となっている。更にリング96はハウジング90内に摺動自在に装着されてい
る。外部駆動ベルト102によりリング96をハウジング90との関連で回転さ
せるようになっている。
【0018】 シャーシ14の底部28は、図8に示すようにハウジング90内に適当に固定
される。このリング96はシャーシ14の頂部30に機械的に接続され、かつ、
機械的に分離されている。ハウジング90は図8に103で示すように割れ目を
有し、ハウジング90の底部がシャーシ14を介してハウジング90の頂部から
機械的に分離されている。負荷セルシャーシの両側壁は、リハビリテーションの
間に経験する負荷の方向および負荷に比例するスケールを予測、応答できるよう
に構築されている。
【0019】 PSRモードにおいて、上記装置は、肢部に適用されるROLを、画定された
最大安全負荷に至るまで、順次増大するようになっている。この装置は肢部を第
1の連続的目標ROLまでその運動範囲を介して駆動させ、この第1の連続的目
標の予め画定された値に弛緩するまでその負荷をモニターする。もし、この目標
弛緩負荷値が、画定された小休止時間前に達成された場合、この治療用運動装置
はその目標連続ROLを増加させ、肢部を動程方向に駆動し続ける。再度、治療
用運動装置により肢部でのROLがモニターされ、連続的目標負荷を増加させる
ため弛緩応答を待ち受ける。最大連続的負荷が達成されると、治療用運動装置が
逆の動程方向にて上記サイクルを繰り返す。もし、連続的目標負荷が小休止時間
内に達成されなかった場合、治療用運動装置は動程方向を変え、第1の連続的目
標負荷で継続する。
【0020】 応力は第2ブリッジ(負荷セル22,24)および第3ブリッジ(負荷セル2
6,20)により単純な方法で解釈される。トルクは第2ブリッジと第3ブリッ
ジとの間の差異をモニターすることにより解釈される。第1ブリッジ(負荷セル
16,18)がモニターされ、運動範囲全体を通して上記装置および肢部の位置
が変化したときに重力が異なって作用するので、上記装置の位置における変量に
対する補償がなされる。
【0021】 肘の運動範囲を通して肘関節での伸延を生じさせる方法を実存する装置の外固
定具に組み込むこともできる。単一の調整可能な伸張部材101をハウジング9
0内の回内/回外駆動用ハウジングと平行ロッド86,88の端部との間に固定
してもよい。この伸張部材101は、肘が運動範囲を移動する際にトルク量に変
化を生じさせずに連続的伸延を与えることができる。近位部位が回内/回外ハウ
ジング90に接続され、伸張部材101の遠位部位が上記装置の端部に接続され
た状態で、装置回内/回外固定方法が保証されていれば、肘は伸延を行うことが
できる。この肘はストラップ63,43により軸70および上腕骨カフ42,6
2に対し保持される。
【0022】 同様の結果が、圧縮部材を回内/回外ハウジング90の基端側に配置すること
により達成することができる。それにより、この圧縮部材の近位部分が平行ロッ
ド86,88に沿って固定され、この圧縮部材の遠位部分が回内/回外ハウジン
グ90の基端部に対し押圧することになる。
【0023】 上記装置はPSRモードで使用することができ、その場合、上記装置は逐次的
工程において各サイクルにおける最大運動範囲を段階的に見出す。PSRは患者
の自然な弛緩応答および関節周囲の軟組織の可塑特性に依存する。段階的副子固
定において、患者は肢部を運動の目的範囲まで操作され、その位置で保持される
。患者が弛緩し、軟組織が伸張された後、患者はより大きいROMを達成するた
め、同一方向の動程を継続することができる。治療用運動装置における歪みゲー
ジセルは、患者の弛緩応答および軟組織をモニターすることができ、これを動程
方向で継続することができる。PSRは、肢部に適用される負荷を、画定された
最大安全負荷まで連続的に増大させる。治療用運動装置は、肢部をその運動範囲
を通して第1の連続的目標ROLまで駆動させ、この第1の連続的目標の所定の
規定値に弛緩されるまでROLをモニターする。もし、この目標弛緩負荷値が画
定された小休止時間前に達成された場合、治療用運動装置はその目標連続ROL
を増加させ、肢部を動程方向に駆動し続ける。再度、治療用運動装置により肢部
でのROLがモニターされ、連続的目標負荷を増加させるため弛緩応答を待ち受
ける。最大連続的負荷が達成されると、治療用運動装置が逆の動程方向にて上記
サイクルを繰り返す。もし、連続的目標負荷が小休止時間内に達成されなかった
場合、治療用運動装置は動程方向を変え、第1の連続的目標ROLで継続する。
上述の記載は、応力およびトルクがモニターされる制御システムを開示するもの
である。なお、この制御システムは応力又はトルクをモニターすることに限定さ
れないことは、当業者に理解されるであろう。従って、上記制御システムは治療
用運動装置により生じる応力を制御したり、解釈したりするのに適用させること
ができ、これを患者に施してこの制御システムを介して治療用運動装置に固定さ
れた部材の変形をモニターさせることができる。
【0024】 応力の解釈および制御は、単一面又は多面形態で、回転的動きで、又は回転/
平面組合せ動きでモニターすることができる。この制御および解釈は単一又は複
数の応力を解釈するための1部材の個別の変形の結果、又は数個の部材の組合せ
変形の結果であってもよい。この単一又は複数の応力の制御および解釈は、複数
の位置における部材の変形をモニターした結果であってもよい。
【0025】 一平面上の動きは、膝、手首、くるぶし、背骨、指、腰、肩および肘の動きを
表している。これらの関節の全ては、一平面上の動きをすることができる。一平
面上の動きに関連する応力を解釈し、制御する方法は、肢部の解剖的構成又は関
節の遠位および近位部を固定、支持することにより、極めて簡単な方法で行うこ
とができる。これにより、この関節の遠位および近位部の支持構造の1つが機械
的に分離される。関節に適用された応力を解釈し、制御するための部材の変形が
機械的に分離され、関節遠位および近位支持構造を、肢部に応力を適用する装置
に別々に接続する。患者/装置インターフェースに関する応力は機械的分離がな
くても発生するが、その場合、相互に作用する応力をより粗くモニターすること
になる。
【0026】 図9には、1平面運動装置の例が110として示されている。この装置110
は脚112に対し適用されるもので、遠位支持部114と近位支持部116とを
具備してなる。これら支持部の相対的動きが118として示されている。機械的
に分離された部材が120として示されている。
【0027】 トルク又は回転運動は、限定されるものではないが、肩、前腕部および腰にお
いて特徴的なものである。殆どの1平面運動は単一の軸の周りで生じ、回転運動
に対する平面運動として通常考えられているが、トルクとも考えられる。トルク
の適用において、1平面運動と同様の原則を適用することができる。変形をモニ
ターしたり、トルクを解釈、制御するための部材は、機械的に分離されるべきで
あり、上記装置の遠位および近位部分間のトルクを伝達する役割を果たすもので
ある。このトルクを解釈、制御するため、単一又は多重部材を使用してもよく、
あるいは複数の部材を複数の位置でモニターしてもよい。
【0028】 図10には、回転運動装置の例が122として示されている。この装置122
は腕124に対し適用されるもので、遠位支持部126と近位支持部128とを
具備してなる。機械的に分離された部材が130として示されている。
【0029】 図11には、回内/回外および屈曲組合せ治療用関節授動装置の他の例が14
0として示されている。この装置140は図7,8に示すものに類似している。
この装置140は、装置40との関連で記載したものに類似する回内/回外アッ
センブリー142を具備してなる。しかし、屈曲部アクチュエータ・アッセンブ
リー144は装置40との関連で記載したものとは若干異なっている。この屈曲
部アクチュエータ・アッセンブリー144は外固定具支線146を具備し、位置
150でアクチュエータ148に枢着され、肘屈曲部回転軸152を中心として
枢動するようになっている。外固定具支線146の枢支点150は肘枢軸134
と同心となっている。外固定具支線130はアクチュエータ148の一端に枢着
されている。外固定具支線146の先端は外反旋回軸154に接続されている。
回内/回外アッセンブリー142はロッド156を介して外反旋回軸154に取
着されている。装置40と同様に、負荷セルは回内/回外アッセンブリー142
内に配置されている。
【0030】 全ての治療用運動装置において、患者の関節が治療装置の枢支点と整合するよ
う装置を整合させることは重要である。
【0031】 上記記載は本発明を単に例示したものに過ぎないことを理解されたい。 当業
者に明らかなように、本発明をその趣旨および範囲から逸脱することなく、種々
変更し得ることができ、従って、明細書に明記した、しないに拘わらず、そのよ
うな明らかな変形例は本発明の範囲に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 CPM装置についての時間に対する運動範囲をPSR装置と比較して示すグラ
フ図であって、これら装置は本発明に従って構築された制御装置を用いている。
【図2】 本発明の制御システムとの関連で使用される負荷セルシャーシの斜視図。
【図3】 図2に示す負荷セルシャーシの側面図。
【図4】 図2に示す負荷セルシャーシの平面図。
【図5】 図3の5−5線に沿う負荷セルシャーシの断面図。
【図6】 図3の6−6線に沿う負荷セルシャーシの断面図。
【図7】 本発明の制御システムを含む回内/回外および屈曲組合せ治療用関節授動装置
の斜視図。
【図8】 図7の治療用関節授動装置の回内/回外アッセンブリーの前面図であって、本
発明の制御システムの負荷セルシャーシと共に示す図。
【図9】 本発明の制御システムを使用した膝部の治療用運動装置の側面図。
【図10】 本発明の制御システムを使用した肩部の治療用運動装置の模式的斜視図。
【図11】 本発明の制御システムを含む回内/回外および屈曲組合せ治療用関節授動装置
の他の例を示す斜視図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CO,CR,CU,CZ,DE ,DK,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD, GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG, MK,MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,P T,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL ,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 コッテレル,ダニエル,イー.シー. カナダ国 エル1エス 7ビー8 オンタ リオ州,アジャックス,ロロ ドライブ 106

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 患者のための治療用運動および副子固定装置との関連で使用
    されるようにした制御システムであって、少なくとも1つの部材を有し、 上記治療装置についての第1の方向における運動範囲の第1の最大リミットを
    画定する工程と、 上記治療装置についての第2の方向における運動範囲の第2の最大リミットを
    画定する工程と、 上記治療装置についての最大逆方向負荷(reverse on load)
    を画定する工程と、 上記治療装置の少なくとも1つの部材に対する逆方向負荷をモニターする工程
    であって、これが該少なくとも1つの部材の変形をモニターし、患者と該少なく
    とも1つの部材との間で生じた負荷を解釈する工程を含み、 上記治療装置を第1の動程方向にて上記第1の最大リミットおよび上記最大逆
    方向負荷の内の1つによって画定された第1の位置まで最初に移動させる工程と
    、 上記治療装置を第2の動程方向にて上記第2の最大リミットおよび上記最大逆
    方向負荷の内の1つによって画定された第2の位置まで第2に移動させる工程と
    、 上記の最初に移動させる工程と第2に移動させる工程とを繰り返す工程と、を
    具備してなる制御システム。
  2. 【請求項2】 上記の最初に移動させる工程が、更に該第1の位置にて所定
    時間、小休止する工程を含み、上記の第2に移動させる工程が、更に該第2の位
    置にて所定時間、小休止する工程を含む請求項1記載の制御システム。
  3. 【請求項3】 上記の最初に移動させる工程が、更に該第1の動程方向にて
    上記第1の最大リミットおよび上記最大逆方向負荷の内の1つによって画定され
    た延長した第1の位置まで移動させる工程を含み、上記の第2に移動させる工程
    が、更に該第2の動程方向にて上記第2の最大リミットおよび上記最大逆方向負
    荷の内の1つによって画定された延長した第2の位置まで移動させる工程を含む
    請求項2記載の制御システム。
  4. 【請求項4】 上記の最初に移動させる工程および上記の第2に移動させる
    工程が、該装置を順次移動させる工程および所定回数、小休止させる工程とを含
    む請求項3記載の制御システム。
  5. 【請求項5】 該装置の複数の部材の変形をモニターする工程を更に含む請
    求項1ないし4のいずれかに記載の制御システム。
  6. 【請求項6】 モニターされるべき負荷がトルクである請求項1ないし5の
    いずれかに記載の制御システム。
  7. 【請求項7】 モニターされるべき負荷が応力である請求項1ないし5のい
    ずれかに記載の制御システム。
  8. 【請求項8】 モニターされるべき負荷が応力およびトルクの双方である請
    求項1ないし5のいずれかに記載の制御システム。
  9. 【請求項9】 モニターされた負荷を調整し、該装置の位置の変量(var
    iance)を補償する工程を更に含む請求項1ないし8のいずれかに記載の制
    御システム。
  10. 【請求項10】 底部と、頂部と、これらの間に延在し、互いに離間する第
    1および第2の側壁とを有する歪みゲージシャーシと、 該第1の側壁の両側に取着され、第1のブリッジを画定する第1の歪みゲージ
    対と、 該第2の側壁の両側に取着され、第2のブリッジを画定する第2の歪みゲージ
    対と、を用いて上記負荷をモニターし、 更に、応力を判定するため該第1および第2のブリッジを解釈し、トルクを判
    定するため該第1および第2のブリッジ間の差異を解釈することにより上記負荷
    をモニターする請求項1ないし9のいずれかに記載の制御システム。
  11. 【請求項11】 該シャーシが第3の歪みゲージ対を更に有し、該第3の歪
    みゲージ対は、該第1の側壁の1側に取着された歪みゲージと、該第2の側壁の
    反対側に取着された歪みゲージとを具備し、第3のブリッジを画定するものであ
    り、 該第3のブリッジを更に解釈することにより負荷をモニターし、該装置の位置
    について補償するため負荷を調整するようにした請求項10記載の制御システム
  12. 【請求項12】 治療用運動装置のための制御システムに使用される歪みゲ
    ージシャーシであって、 該治療用運動装置の少なくとも1つの部材に取着され、底部と、頂部と、これ
    らの間に延在し、互いに離間する第1および第2の側壁とを有するシャーシと、 該第1の側壁の両側に取着され、第1のブリッジを画定する第1の歪みゲージ
    対と、を具備してなり、 上記治療用運動装置の少なくとも1つの部材の逆方向負荷が、これら歪みゲー
    ジをモニターし、該部材の変形を判定し、患者と該部材との間に生じた負荷を解
    釈することにより判定されるようになっている歪みゲージシャーシ。
  13. 【請求項13】 該第2の側壁の両側に取着され、第2のブリッジを画定す
    る第2の歪みゲージ対を更に具備してなる請求項12記載の歪みゲージシャーシ
  14. 【請求項14】 該第1の側壁の1側に取着された歪みゲージと、該第2の
    側壁の反対側に取着された歪みゲージとを具備し、第3のブリッジを画定してな
    る第3の歪みゲージ対を更に有する請求項13記載の歪みゲージシャーシ。
  15. 【請求項15】 治療用運動装置のための制御システムに使用される歪みゲ
    ージシャーシであって、 該治療用運動装置の少なくとも1つの部材に取着される少なくとも1対の歪み
    ゲージ対を具備してなり、該歪みゲージ対が第1のブリッジを画定し、それによ
    り、該歪みゲージをモニターし、該部材の変形を判定し、患者と該部材との間に
    生じた負荷を解釈することにより該少なくとも1つの部材の逆方向負荷を判定す
    る歪みゲージシャーシ。
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