JP2004267624A - 腰部運動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】患者が安心して腰部運動を受けることができるように構成することにより、腰痛の治療効果若しくは予防効果を高めることのできる腰部運動装置を提供する。
【解決手段】本発明の腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、制御手段は、揺動モードを適用する適用時間を設定する計時手段TM1〜TM3を含み、計時手段による適用時間の計時満了前に、前記適用時間の計時満了を予告する報知手段T11〜T33,BZ2を有することを特徴とする。
【選択図】 図4
【解決手段】本発明の腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、制御手段は、揺動モードを適用する適用時間を設定する計時手段TM1〜TM3を含み、計時手段による適用時間の計時満了前に、前記適用時間の計時満了を予告する報知手段T11〜T33,BZ2を有することを特徴とする。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は腰部運動装置に係り、特に、患者の腰部に左右の捻り運動を加えることにより腰痛を治療したり予防したりするための装置として好適な装置構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、従来の腰痛治療装置は、腰部を牽引することによって腰椎に整形を施すものが多いが、本願出願人が先に発明した腰痛治療装置として、患者の腰部が載置される載置部材を左右に揺動させることによって、腰部に左右への捻り運動を加えるものが知られている。この装置は、医学的なモビライゼーション効果を自動的かつ効果的に得ることができるものであり、特に医療現場において医師の指導の下に用いることにより、きわめて顕著な効能を発揮するものである(たとえば、以下の特許文献1及び2参照)。また、この腰痛治療装置は、牽引装置のように患者の体に大きな負担を与えることがないとともに、患者への心理的負担(恐怖心)を軽減することができるという面でも大きな効果を奏するものである。
【0003】
【特許文献1】
特許2880672号公報
【特許文献2】
特許3229852号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の腰痛治療装置は、腰部に対して左右への捻り運動を加えるという比較的穏やかな動作で高い効果を奏する点で画期的なものであるが、患者の中には、強い腰痛に苦しむ者があり、このような患者が腰部の捻り運動を受ける場合には、多少の心理的な動揺や不安感を与えることがあることを否定できない。このような心理的な動揺や不安感は、装置を適用して腰部運動を加える間において患者の緊張を招く。そして、この緊張がある場合には、医学的な危険性を伴うことはないものの、装置の治療効果や予防効果を損なう可能性がある。
【0005】
特に、載置部材の揺動動作の開始時や停止時、揺動動作態様の変化時(揺動モードの移行時)などにおいては、揺動動作の変化により患者が驚いて緊張を高めてしまったり、自然に腰部を大きく動かしてしまったりすることがあるため、腰部への治療効果や予防効果がさらに損なわれる可能性がある。
【0006】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、患者が安心して腰部運動を受けることができるように構成することにより、腰痛の治療効果若しくは予防効果を高めることのできる腰部運動装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記揺動モードを適用する適用時間を設定する計時手段を含み、前記計時手段による前記適用時間の計時満了前に、前記適用時間の計時満了を予告する報知手段を有することを特徴とする。
【0008】
この発明によれば、制御手段によって載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御できることにより、患者の腰部に種々の捻り運動を加えることができるため、患者の腰部の状態に応じた医学的効果を与えることができる。本装置は、基本的に患者の腰部に対して左右への捻り運動を与えることにより、骨盤の前傾を解消するためのモビライゼーションを施すことができる。ここで、揺動モードにおける載置部材の動作態様としては、揺動幅や揺動速度が挙げられる。また、載置部材の軸線の傾きが調整できる場合には、当該軸線の傾斜角度が挙げられる。
【0009】
上記構成において、装置が所定の揺動モードで動作している間は、通常、載置部材はほぼ一定の揺動幅や揺動速度で動作する。患者或いは介助者は現在行われている揺動モードが終了することを事前に報知手段により知ることができるので、患者が事前に揺動動作の停止や変化を予期することが可能になり、それによって、心の準備ができるため、揺動中において腰部の不要な緊張を緩和することが可能になり、上記の医学的効果や予防的効果を高めることができる。また、揺動動作の停止や変化に際して生ずる緊張の増加や腰部の動きに起因する効果の低下を抑制することもできる。
【0010】
また、本発明の別の腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記揺動モードを適用する適用時間を設定する計時手段を含み、一の前記揺動モードの前記計時手段による前記適用時間の計時満了後に、引き続いて、他の前記揺動モードが開始されるように構成され、前記一の揺動モードの前記計時手段による前記適用時間の計時満了前に、前記適用時間の計時満了を予告する報知手段を有することを特徴とする。
【0011】
さらに、本発明の異なる腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記揺動モードの開始前の待機時間を設定する計時手段を含み、前記揺動モードの前記計時手段による前記待機時間の計時満了前に、前記待機時間の計時満了を予告する報知手段を有することを特徴とする。
【0012】
本発明において、前記報知手段は発音装置を含むことが好ましい。発音装置を含むことにより、発音装置で報知することが可能になるため、患者自身が報知手段の構成を意識しなくても報知手段による予告をきわめて容易に知ることができる。
【0013】
本発明の腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記揺動モードを適用する適用時間を設定する計時手段を含み、前記計時手段の計時残り時間を所定時間単位で表示する表示手段を有することを特徴とする。これによれば、表示手段により揺動モードの残り時間を患者或いは介助者が知ることができるので、患者の緊張を緩和することができる。
【0014】
また、本発明の腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記揺動モードを適用する適用時間を設定する計時手段を含み、一の前記揺動モードの前記計時手段による前記適用時間の計時満了後に、引き続いて、他の前記揺動モードが開始されるように構成され、前記計時手段の計時残り時間を所定時間単位で表示する表示手段を有することを特徴とする。
【0015】
さらに、本発明の腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記揺動モードの開始前の待機時間を設定する計時手段を含み、前記計時手段の計時残り時間を所定時間単位で表示する表示手段を有することを特徴とする。
【0016】
上記各発明において、前記計時手段による前記適用時間の計時満了前に、前記適用時間の計時満了を予告する報知手段を有することが好ましい。この場合に、前記報知手段の報知タイミングは、前記計時満了の時点から前記所定時間単位よりも短い時間前であることが望ましい。これによって、表示手段では表示されないタイミングで計時満了を予告することができるので、表示手段による計時残り時間の表示と報知手段とによって計時満了の接近度合を確実に知ることができる。
【0017】
上記各発明において、前記表示手段は、nを整数としたとき、実際の残り時間が前記所定時間単位のn倍以下で(n−1)倍より大きいときに前記計時残り時間としてnを表示するように構成されていることが好ましい。このような残り時間の表示態様によれば、所定時間単位未満の時間経過分があっても繰上げ表示ができるため、残り時間の表示が0になっても終了しないといった違和感を防止できる。
【0018】
上記の場合において、前記表示手段には、前記計時残り時間を前記所定時間単位で示すカウント値を減算するための計時減算カウンタと、前記所定時間単位よりも小さい時間単位のカウント値を加算して前記所定時間単位の経過時に減算信号を前記計時減算カウンタに出力する計時加算カウンタとを有することが好ましい。これによれば、通常の計時回路では表示できない上記の表示態様を簡単な回路構成で実現できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る腰部運動装置の実施形態について詳細に説明する。図1は、本実施形態の腰部運動装置100の装置本体100Aの外観を示す平面図(a)、正面図(b)、側面図(c)及び操作盤100Bの斜視図(d)である。この腰部運動装置100の装置本体100Aは、基台部101の内部に図示しない揺動駆動機構を備えている。基台部101の上部左右にはアーム102が取り付けられている。基台部101の上部には揺動可能に構成された載置部材103が配置されている。この載置部材103は、基台部101の内部に収容された上記揺動駆動機構により軸線の両側(左右)に揺動するように構成されている。載置部材103の一方側には患者の上半身を支持するための背支持部材104が配置されている。この背支持部材104は、駆動アーム104aにより傾斜角度を変えることができるように構成されている。載置部材103の他方側には脚支持部材105が配置されている。この脚支持部材105は、駆動アーム105aにより傾斜角度を変えることができるように構成されている。また、この脚支持部材105は、左右に揺動自在に駆動アーム105aに対して取り付けられている。なお、載置部材103及び脚支持部材105の内部にはヒータが内蔵され、患者の体を温めることができるように構成されている。また、載置部材103及び脚支持部材105の内部にバイブレータが内蔵され、患者の体に振動を与えることができるように構成されている。基台部101の上部左右には、上記アーム102の内側に患者の体を温める赤外線ランプ106,106が配置されている。上記のヒータ、バイブレータ、赤外線ランプはいずれも患者の腰部の血行を高め、治療効果又は予防効果を高めるためのものである。
【0020】
基台部101の後部には電源コード107が接続される。また、基台部101からは操作盤109に接続される接続コード108が引き出される。
【0021】
操作盤109は、上記接続コード108を介して装置本体100Aに接続されている。操作盤109には、電源スイッチ109a、スタートスイッチ109b、ストップスイッチ109c、揺動速度調整スイッチ109d、着座姿勢スイッチ109e、仰臥姿勢スイッチ109f、姿勢微調整スイッチ群109g、モード選択スイッチ109h、時間減算スイッチ109i、時間加算スイッチ109j、残時間表示部109kが設けられている。ここで、モード選択スイッチ109h、時間減算スイッチ109i、時間加算スイッチ109j、残時間表示部109kは、それぞれ複数組設けられている。図示例では、揺動幅の小さい小動モード、揺動幅が中間値である中動モード、揺動幅が最も大きい大動モードの3つの揺動モードについてそれぞれ上記のスイッチ109h〜109j及び表示部109kが設けられている。
【0022】
図2は、本実施形態の概略構成を示す概略構成ブロック図である。この腰部運動装置100には、制御部111と、これに接続された上記操作盤109のスイッチや表示部を備えた入出力部112が設けられている。また、制御部111には駆動制御部113が接続されている。駆動制御部113は駆動回路114に接続され、この駆動回路114は、上記載置部材103を揺動駆動するための駆動モータ115を駆動するように構成されている。載置部材103及びその揺動機構にはリミットスイッチなどで構成される検出器群116が設けられ、この検出器群116は上記制御部111に接続されている。
【0023】
駆動制御部113には、上記電源コード107に接続された電源回路117が接続されている。また、駆動制御部113には、背支持部材104の傾斜角度を変更するための駆動シリンダ121(上記の駆動アーム104aを備えたもの)と、脚支持部材105の傾斜角度を変更するための駆動シリンダ122(上記の駆動アーム105aを備えたもの)とが接続されている。さらに、駆動制御部113にはバイブレータ123,124、ヒータ125,ヒータ126、左右の赤外線ランプ127,128などが接続される。
【0024】
図3は、上記制御部111内のモード制御回路111Aを示す回路図である。このモード制御回路111Aは、スタートスイッチ109b及びストップスイッチ109cを含むスイッチ回路SW0によって電力が供給されるようになっている。SR1〜SR3はそれぞれの揺動モードの選択状態に応じて図示の動作部が動作するモード選択リレーである。これらのモード選択リレーSR1〜SR3は、その駆動部が上記モード選択スイッチ109hに接続された図4に示すスイッチ回路SW1〜SW3に接続されている。モード選択リレーSR2の動作部は、上記スイッチ回路SW0に対して後述するモード切替リレーR1の動作部(ノーマリーオープン)を介して接続されている。また、モード選択リレーSR3の動作部は、スイッチ回路SW0に対してモード切替リレーR1の動作部及びR2の動作部の直列回路を介して接続されている。R4は、その駆動部がこれらの3つのモード選択リレーのいずれかが選択されているときにスタートスイッチ109bがオンになるとオン状態となる動作リレーである。K1〜K3は、各揺動モードに対応して設けられるタイマー回路にそれぞれ設けられたタイムアップリレーの駆動部である。これらのリレーによって制御されるR1〜R3は、その動作部によって各揺動モードを切り換えるモード切替リレーである。このモード切替リレーは、上記検出器群116内の各検出器を切り替える機能をも有する。また、T1〜T3は、その駆動部がタイムアップリレーK1〜K3と交代的にオンオフ状態となるように連動するタイムアップ反転リレーである。さらに、Ra〜Rcは、モード選択スイッチが選択されてモード選択リレーSR1〜SR3がオンとなったときにその駆動部がオンとなるモード選択連動リレーである。
【0025】
図4は、制御部111の内部構成の一部であるモード実行回路111Bを示す概略構成図である。モード実行回路111Bには、スイッチ回路SW1,SW2,SW3,SW4と、タイマー回路TM1,TM2,TM3とが設けられている。スイッチ回路SW1及びタイマー回路TM1は揺動幅の小さい小動モードに対応し、スイッチ回路SW2及びタイマー回路TM2は中動モードに対応し、スイッチ回路SW3及びタイマー回路TM3は揺動幅の大きい大動モードに対応する。また、スイッチ回路SW4は赤外線ランプのオンオフを制御するものである。ここで、スイッチ回路SW1〜SW3は上記モード選択スイッチ109hの一つにそれぞれ接続されている。また、スイッチ回路SW1〜SW3は、それぞれ図3に示すモード選択リレーSR1〜SR3を制御するように構成されている。スイッチ回路SW4は赤外線ランプ106をオンオフさせるリレーSR4を制御する。タイマー回路TM1〜TM3は、タイムアップリレーK1〜K3を制御する。また、タイマー回路TM1〜TM3は、予告リレーT11,T22,T33を制御する。これらの予告リレーT11〜T333が動作すると、報知装置(図示例では発音装置であるブザー)BZ2が起動される。なお、報知装置BZ2は、後に説明する図5に示すようにタイムアップリレーK1〜K3が動作すると停止するようになっている。
【0026】
また、クロック出力回路IC8は、各モードのタイマー回路TM1〜TM3にそれぞれクロック信号を出力する。また、このクロック出力回路IC8は、上記リセットリレーT1〜T3を介して各モードの表示灯LED1〜3を点滅させるようになっている。これらの表示灯LED1〜3は、モード選択リレーSR1〜SR3がオフである場合には消灯し、モード選択リレーSR1〜SR3がオンになった場合、タイムアップ反転リレーT1〜T3がオフになっているとき(当該揺動モードの非動作時)には点灯し、タイムアップ反転リレーT1〜T3がオンになったとき(当該揺動モードの動作時)には点滅する。
【0027】
図5は、スイッチ回路SW1の回路図である。なお、上記のスイッチ回路SW2〜SW4についてはいずれもスイッチ回路SW1と同じ構成を有するので図示及び説明を省略する。上記モード選択スイッチ109hは、スイッチ切替部PB4(タクトスイッチ)と、このスイッチ切替部PB4に接続されたチャタリング防止用のフリップフロップIC23とを有する。このフリップフロップIC23はスイッチ切替部PB4によるチャタリング防止用であり、必要がなければ設けなくてもよい。スイッチ切替部PB4を一回操作すると、フリップフロップIC23から一つのパルス信号が出力される。このパルス信号は、カウンタ回路IC24の加算端子UPに入力される。カウンタ回路IC24は、加算端子UPへのパルス入力によってデジタル出力QA〜QDを一つずつ加算するようになっている。このデジタル出力は、リセット端子LDに低電位(接地電位)が入力されると0にリセットされる。デジタル出力の最小桁ビット出力QAはトランジスタTr4の制御入力に接続される。トランジスタTr4は、モード選択リレーSR1に接続されている。リセット端子LDは2入力NAND回路などで構成されるリセット回路(IC25の構成要素、以下、このように括弧書きで示される符号はその回路部分を含む電子部品(IC)の番号を示す。)の出力に接続されている。このリセット回路(IC25)は、次桁ビット出力QBを一方の入力とし、高電位を他方の入力とする。
【0028】
このスイッチ回路SW1では、スイッチ切替部PB4が一回操作されるとフリップフロップIC23から一つのパルスが出力され、これによってカウンタ回路IC24のビット出力が一つ加算される。これによって最小桁ビット出力QAは反転して高電位となり、トランジスタTr4がオンになってモード選択リレーSR1がオンとなる。次に、スイッチ切替部PB4がもう一回操作されると、フリップフロップIC23から一つのパルスが出力され、これによってカウンタ回路IC24のビット出力がさらに一つ加算される。これによって最小桁ビット出力QAは反転して低電位となり、トランジスタTr4はオフとなり、モード選択リレーSR1もオフとなる。このとき、次桁ビット出力QBは反転して高電位となり、これによってリセット回路(IC25)の出力は低電位となり、カウンタ回路IC24のデジタル出力はリセットされる。
【0029】
以上のように、スイッチ回路SW1では、タクトスイッチなどで構成されるスイッチ切替部PB4と、カウンタ回路IC24と、このカウンタ回路IC24の最小桁ビット出力QAに接続された出力回路部と、カウンタ回路IC24の次桁ビット出力QBを入力するリセット回路(IC25)とが設けられているので、スイッチ切替部PB4の1回操作によってオンとなり、再度の操作によってオフとなる自己保持型スイッチ回路が構成される。したがって、安価なタクトスイッチやカウンタ回路などによって自己保持型のスイッチ回路を簡易に構成することができるという利点がある。
【0030】
図6は、タイマー回路TM1の回路図である。ここで、上記タイマー回路TM2,TM3については、いずれもタイマー回路TM1と同じ構成を有するので、その図示及び説明を省略する。タイマー回路TM1は、時間設定回路部TM11と、計時回路部TM12と、予告制御回路部TM13と、予告駆動回路部TM14とを有している。
【0031】
時間設定回路部TM11には、上記時間減算スイッチ109iを構成するスイッチ切替部PB11と、時間加算スイッチ109jを構成するスイッチ切替部PB10とを有する。スイッチ切替部PB10はフリップフロップIC21のJ入力に接続され、スイッチ切替部PB11はフリップフロップIC21のK入力に接続される。このフリップフロップIC21(図示例ではJKフリップフロップ)はスイッチ切替部によるチャタリング防止用であるため、必要がなければ設けなくてもよい。これらのスイッチからの出力は、カウンタ回路IC20に入力される。カウンタ回路IC20には時間加算スイッチ109jに対応する加算入力UPと、時間減算スイッチ109iに対応する減算入力DOWNとがあり、これらの入力端子に入力されるパルスによって、NAND回路群(IC18、IC22)や反転回路群(IC11)で構成される周辺回路によって0〜9までの数値(デジタル出力)を設定できるように構成されている。ただし、これらの設定は任意であり、0〜m(mは自然数)までの任意の計数範囲においてカウント値を設定可能に構成してもよい。カウンタ回路IC20の出力QA〜QDは、計時カウンタ回路IC1の設定入力A〜Dに接続されている。
【0032】
計時回路部TM12には、上記時間設定回路部TM11に接続された計時カウンタ回路IC1が設けられている。この計時カウンタ回路IC1は分を計時する減算カウンタである。計時カウンタ回路IC1は上記の計時減算カウンタに相当する。計時カウンタ回路IC1のデジタル出力QA〜QDは、ドライバ回路IC5に接続され、このドライバ回路IC5は表示体LEDA(7セグメントのLED表示体)に接続されている。この表示体LEDAは上記表示部109kを構成する。
【0033】
計時カウンタ回路IC1の減算入力DOWNは計時カウンタ回路IC2の出力Carryに接続されている。また、計時カウンタ回路IC1のリセット入力LDは上記モード選択連動レーRaの動作部に接続されている。すなわち、当該モード(小動モード)が選択される以前は計時カウンタ回路IC1のカウント値はリセット(0)されており、モード選択がなされたときにモード選択連動リレーRaがオンとなって時間設定(初期値設定)が可能な状態になる。
【0034】
計時カウンタ回路IC2は秒上位カウンタ(秒の十の位を計数するカウンタ)である。計時カウンタ回路IC2の加算入力UPは計時カウンタ回路IC3に接続されている。計時カウンタ回路IC3は秒下位カウンタである。計時カウンタ回路IC3の加算入力UPは、上記クロック出力回路IC8のクロック信号がタイムアップ反転リレーT1の動作部や周辺回路(IC10、IC13)を介して入力される。また、計時カウンタ回路IC3のリセット入力LDは上記モード選択連動リレーRaの動作部に接続されている。これらの計時カウンタ回路IC2及びIC3は、上記計数加算カウンタに相当する。
【0035】
図3に示すモード制御回路111Aにおいてモード選択リレーSR1の動作部がオンになり、タイムアップ反転リレーT1がオンになるとクロック出力回路IC8からクロック信号(秒信号)が計時カウンタ回路IC3の加算入力UPに入力され、計時カウンタ回路IC3のカウント値(初期値0)を加算していき、このカウント値が9から再び0に戻るときに出力Carryからパルスが出力される。このパルスは計時カウンタ回路IC2の加算入力UPに入力され、計時カウンタ回路IC2のカウント値(初期値4)を加算していく。計時カウンタ回路IC2のカウント値が9から再び0に戻るときに出力Carryからパルスが出力される。このパルスは計時カウンタ回路IC1の減算入力DOWNに入力され、計時カウンタ回路IC1のカウント値を減算していく。
【0036】
以上のようにして、操作盤109の時間減算スイッチ109i及び時間加算スイッチ109jで設定した各モードの設定値は、初期値である適用時間(X分)として計時カウンタ回路IC1に設定され、計時カウンタ回路IC2及びIC3によって1分が経過する毎に上記適用時間(X分)が1ずつ減算されていく。そして、その値が表示体LEDAにおいて各モードの残り時間(x分)として表示される。
【0037】
なお、計時カウンタ回路IC2は、そのカウント値が0に戻ると、その出力QA〜QDをそれぞれ入力とする反転回路群(IC17)及びこの反転回路群(IC17)の出力を入力とするNAND回路(IC22)などで構成されるリセット回路により、リセット入力LDにリセット信号が入力される。これによって、計時カウンタ回路IC2のカウント値の初期値(図示例では4)が設定される。すなわち、計時カウンタ回路IC2は、6つ(すなわち60秒)カウントすると計時カウンタ回路IC1への減算パルスを出力するものとなっている。したがって、計時カウンタ回路IC2及びIC3で構成される計時加算カウンタは、その出力によって60秒毎に計時減算カウンタに相当する計時カウンタ回路IC1のカウント値を減算する。
【0038】
ここで、上記計時カウンタ回路IC1〜IC3では、計時カウンタ回路IC1のみが減算カウンタであり、計時カウンタ回路IC1の初期値である適用時間を減算するための計時カウンタ回路IC2及びIC3は加算カウンタとなっている。したがって、1分が経過して初めて計時カウンタ回路IC1のカウント値を減算するため、このカウント値は、実際の残り時間がn分以下で(n−1)分より大きいときにn(nは整数)となる。したがって、このカウント値が表示される表示体LEDA(すなわち表示部109k)を見れば、実際の残り時間がその表示値以下の時間であることがわかる。そして、残り時間が1分未満になると表示は1となり、残り時間が0になったときに表示は0となる。
【0039】
通常の計時回路において秒単位で計時していくとき、分単位で表示を行うと、残り時間の表示値nは(n+1)分未満でn分以上のときに表れるが、これでは、残り時間が1分未満になると表示値は0となり、残時間があるか否かを知ることができない。本実施形態では、上記のように構成したことにより、残り時間が1分未満になっても残時間があることを表示することができるため、分単位での表示態様による違和感を払拭することができる。
【0040】
本実施形態では、計時カウンタ回路IC1の出力QA〜QDが反転回路群(IC13)及びNAND回路(IC9)、反転回路(IC12)などで構成される検出回路を介してトランジスタTr1の制御入力に接続されている。そして、このトランジスタTr1にはタイムアップリレーK1が接続されている。これによって、計時カウンタ回路IC1の出力値(すなわち表示値)が0になったときにタイムアップリレーK1がオンになる。ここで、タイムアップリレーK1の駆動部はモード選択連動リレーRaの動作部を介して電源電位に接続されている。したがって、当該モードが選択されているときのみこの回路は動作する。また、トランジスタTr1と並列にタイムアップリレーK1の動作部(ノーマリーオープン型)が接続されている。これによって、タイムアップリレーK1は実質的に自己保持型リレーとなっている。
【0041】
タイムアップリレーK1がオンになると、図3に示すモード制御回路111Aでは、タイムアップ反転リレーT1がオフとなる。したがって、計時カウンタ回路IC3へのクロック信号の入力が停止される。また、モード切替リレーR1がオンとなる。
【0042】
このタイマー回路TM1には、上記報知装置BZ2を動作させるための予告制御回路部TM13が設けられている。この予告制御回路部TM13は、計時カウンタ回路IC1の出力QB〜QDにそれぞれ接続された反転回路群(IC16)と、これらの反転回路群(IC16)の出力及び計時カウンタ回路IC1の出力QAを入力とするNAND回路(IC15)と、計時カウンタ回路IC2の出力QB及びQCにそれぞれ接続された反転回路群(IC11)と、計時カウンタ回路IC2の出力QA及びQD並びに反転回路群(IC11)の出力にそれぞれ接続されたNAND回路(IC15)と、2つの上記NAND回路(IC15)の出力に接続された反転回路群(IC16)と、この反転回路群(IC16)の出力に接続されたNAND回路(IC18)と、このNAND回路(IC18)の出力に接続された反転回路(IC17)と、所定の初期値s(図示例では5)を有する計時カウンタ回路などを用いた設定器IC4と、この設定器IC4の出力QA及びQC(すなわち設定値s)を入力するNAND回路、並びに、計時カウンタ回路IC3の出力QA及びQCを入力とするNAND回路を有するNAND回路群(IC10)と、これらのNAND回路群(IC10)の出力を入力とする反転回路群(IC13)と、上記反転回路(IC17)の出力、反転回路群(IC13)の出力及び計時カウンタ回路IC3の出力QBを入力とするNAND回路(IC9)と、このNAND回路(IC9)の出力を反転する反転回路(IC13)とを備えている。
【0043】
すなわち、上記予告制御回路部TM13は、計時カウンタ回路IC3のカウント値が1になっているとき(すなわち残り時間が1分以下のとき)であるとともに計時カウンタ回路IC2のカウント値が9になっているとき、すなわち残り時間が10秒以下のときであって、計数カウンタ回路IC3のカウント値が設定値sと一致するとき(図示例では5のとき)に、予告制御信号(高電位)を予告駆動回路部TM14に出力する。これによって、予告駆動回路部TM14においては、予告制御回路部TM13の出力に制御入力が接続されてなるトランジスタTr11はオンとなり、予告リレーT11がオンとなる。なお、図示の回路例では、タイムアップリレーK1がオフであることが条件となっている。予告リレーT11がオンになると、その動作部(ノーマリーオープン)がオンとなり、報知装置BZ2へ電力が供給される。したがって、報知装置BZ2が発音装置であれば、音によってタイムアップの直前(図示例では5秒前)であることが報知される。報知装置BZ2はタイムアップしてタイムアップリレーK1がオンになるまで動作し続ける。
【0044】
本実施形態では、図4に示すスイッチ回路SW1〜SW2をオンにすることによってこれらの対応する揺動モード(小動モード、中動モード、大動モード)を選択することができる。これらの揺動モードはいずれか一つであってもよく、複数であってもよい。そして、これらの1又は複数の選択された揺動モードにおいては、タイマー回路TM1〜TM3の時間設定(適用時間の設定)が可能になる。
【0045】
操作盤109のスタートスイッチ109bを操作することにより、図3に示すモード制御回路111Aに電力が供給される。このとき、いずれかのモードが選択されていると、スイッチ回路SW0においてリレーR4がオンとなり、モード制御回路111Aへの給電状態が保持される。ここで、選択された各揺動モードの適用時間が設定されていると、モード制御回路111Aによって揺動モードが実行される。図3に示すモード制御回路111Aでは、全ての揺動モードが設定されていて、それぞれの適用時間も設定されている場合には、小動モードが最初に実行され、小動モードが設定された適用時間だけ実行されてタイムアップすると、モード切替リレーR1がオンとなり、中動モードがスタートする。中動モードが設定された適用時間だけ実行されてタイムアップすると、モード切替リレーR2がオンとなり、これによって大動モードがスタートする。大動モードも設定された適用時間だけ実行され、やがて停止すると、モード切替リレーR3がオンとなり、スイッチ回路SW0においてリレーR4がオフとなるので、モード制御回路111Aへの給電が停止される。なお、図2に示す駆動回路114はリレーR4がオンになっているときだけ動作する。
【0046】
本実施形態において、上記の予告制御回路部TM13は、一つの揺動モードが終了する前に動作して報知装置BZ2によって当該揺動モードの終了を予告する。特に、本実施形態では、揺動幅が小さいモードからより大きいモードへと移行する前に報知装置BZ2による予告が行われるので、患者は予め心の準備をすることができ、安心して運動療法を受けることができる。
【0047】
上記実施形態では、小動モードから中動モード、中動モードから大動モードへと、徐々に揺動幅が増大していくので、患者の腰部に急激な運動を加えることがなくなり、安全に充分な運動量を与えることができる。ここで、上記のモード選択スイッチで選択しなかった揺動モード、或いは、選択しても適用時間を設定しなかった(すなわち適用時間が0の)揺動モードは実行されない。したがって、小動モードや中動モードを行うことなく、最初に中動モードを、或いは、大動モードを実行することも可能である。また、小動モードから大動モードへと移行することも可能である。
【0048】
本実施形態では、ある揺動モードが終了する前に報知手段(上記予告制御回路部TM13、予告駆動回路部TM14及び報知装置BZ2によって構成される。)が予告を行うように構成されているため、急激な揺動動作の停止や揺動動作の変化を前もって予期することができる。したがって、患者は事前に心の準備を行うことができるため、揺動動作中における患者の不要な緊張を取り除くことができるとともに、揺動動作が変化したときの腰部への悪影響を回避することができる。また、上記とは逆に、ある揺動モードが始まる前に予告(報知)を行うように構成してもよい。この場合には、揺動モードが開始されるまでの待機時間を計測する上記と同様のタイマー回路を別途設け、この待機時間及び予告時間を予め設定しておくようにし、揺動モードが実行される所定の予告時間前に報知手段による予告を行うようにすればよい。このようにすれば、揺動モードが開始されるに当たり、予め揺動モードの開始を予期することができるので、患者が心の準備をすることができ、腰部の緊張を和らげることができるとともに、急激な揺動動作の開始や変化による腰部への悪影響を回避できる。
【0049】
また、上記実施形態では、複数の揺動モードとして揺動幅の異なるモードを用いているが、複数の揺動モードの揺動速度が異なる構成でもよく、さらに、揺動幅と揺動速度の双方が異なる構成でもよい。また、複数の揺動モードの少なくとも一つにおいて揺動動作以外の動作が付加されるように構成されていてもよく、複数の揺動モード間で載置部材の基本姿勢(たとえば体軸方向への傾斜角度)が異なるように構成されていてもよい。
【0050】
報知手段による報知の態様としては、上記のように、所定時間前から計時満了までの間、継続して報知し続けることが望ましい。これによって、患者は揺動動作の開始、終了、変化などを安心して受け入れることができ、より緊張が緩和された状態で処理を受けることができる。
【0051】
尚、本発明の腰部運動装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。たとえば、上記制御部111はモード制御回路111Aやモード実行回路111Bなどの論理回路によって構成されているが、マイクロコンピュータユニット(MPU)などにより、所定のプログラムで動作するように構成しても構わない。また、上記実施形態では報知装置BZ2として発音装置(ブザー)を用いているが、患者や介助者が知ることのできる手段であれば発音装置でなくともよく、光や表示などによって報知するものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態の腰部運動装置の外観を示す平面図(a)、正面図(b)、側面図(c)及び斜視図(d)。
【図2】実施形態の概略構成ブロック図。
【図3】実施形態のモード制御回路の回路図。
【図4】実施形態のモード実行回路の概略構成図。
【図5】実施形態のスイッチ回路の回路図。
【図6】実施形態のタイマー回路の回路図。
【符号の説明】
100…腰部運動装置、100A…装置本体、100B…操作盤、101…基台部、103…載置部材、111…制御部111A…モード制御回路、111B…モード実行回路、111C…モード補助回路部、SW1〜SW4…スイッチ回路、TM1〜TM3…タイマー回路、112…入動作部、113…制御駆動部、114…駆動回路、115…駆動モータ、116…検出器群、117…電源回路
【発明の属する技術分野】
本発明は腰部運動装置に係り、特に、患者の腰部に左右の捻り運動を加えることにより腰痛を治療したり予防したりするための装置として好適な装置構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、従来の腰痛治療装置は、腰部を牽引することによって腰椎に整形を施すものが多いが、本願出願人が先に発明した腰痛治療装置として、患者の腰部が載置される載置部材を左右に揺動させることによって、腰部に左右への捻り運動を加えるものが知られている。この装置は、医学的なモビライゼーション効果を自動的かつ効果的に得ることができるものであり、特に医療現場において医師の指導の下に用いることにより、きわめて顕著な効能を発揮するものである(たとえば、以下の特許文献1及び2参照)。また、この腰痛治療装置は、牽引装置のように患者の体に大きな負担を与えることがないとともに、患者への心理的負担(恐怖心)を軽減することができるという面でも大きな効果を奏するものである。
【0003】
【特許文献1】
特許2880672号公報
【特許文献2】
特許3229852号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の腰痛治療装置は、腰部に対して左右への捻り運動を加えるという比較的穏やかな動作で高い効果を奏する点で画期的なものであるが、患者の中には、強い腰痛に苦しむ者があり、このような患者が腰部の捻り運動を受ける場合には、多少の心理的な動揺や不安感を与えることがあることを否定できない。このような心理的な動揺や不安感は、装置を適用して腰部運動を加える間において患者の緊張を招く。そして、この緊張がある場合には、医学的な危険性を伴うことはないものの、装置の治療効果や予防効果を損なう可能性がある。
【0005】
特に、載置部材の揺動動作の開始時や停止時、揺動動作態様の変化時(揺動モードの移行時)などにおいては、揺動動作の変化により患者が驚いて緊張を高めてしまったり、自然に腰部を大きく動かしてしまったりすることがあるため、腰部への治療効果や予防効果がさらに損なわれる可能性がある。
【0006】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、患者が安心して腰部運動を受けることができるように構成することにより、腰痛の治療効果若しくは予防効果を高めることのできる腰部運動装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記揺動モードを適用する適用時間を設定する計時手段を含み、前記計時手段による前記適用時間の計時満了前に、前記適用時間の計時満了を予告する報知手段を有することを特徴とする。
【0008】
この発明によれば、制御手段によって載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御できることにより、患者の腰部に種々の捻り運動を加えることができるため、患者の腰部の状態に応じた医学的効果を与えることができる。本装置は、基本的に患者の腰部に対して左右への捻り運動を与えることにより、骨盤の前傾を解消するためのモビライゼーションを施すことができる。ここで、揺動モードにおける載置部材の動作態様としては、揺動幅や揺動速度が挙げられる。また、載置部材の軸線の傾きが調整できる場合には、当該軸線の傾斜角度が挙げられる。
【0009】
上記構成において、装置が所定の揺動モードで動作している間は、通常、載置部材はほぼ一定の揺動幅や揺動速度で動作する。患者或いは介助者は現在行われている揺動モードが終了することを事前に報知手段により知ることができるので、患者が事前に揺動動作の停止や変化を予期することが可能になり、それによって、心の準備ができるため、揺動中において腰部の不要な緊張を緩和することが可能になり、上記の医学的効果や予防的効果を高めることができる。また、揺動動作の停止や変化に際して生ずる緊張の増加や腰部の動きに起因する効果の低下を抑制することもできる。
【0010】
また、本発明の別の腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記揺動モードを適用する適用時間を設定する計時手段を含み、一の前記揺動モードの前記計時手段による前記適用時間の計時満了後に、引き続いて、他の前記揺動モードが開始されるように構成され、前記一の揺動モードの前記計時手段による前記適用時間の計時満了前に、前記適用時間の計時満了を予告する報知手段を有することを特徴とする。
【0011】
さらに、本発明の異なる腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記揺動モードの開始前の待機時間を設定する計時手段を含み、前記揺動モードの前記計時手段による前記待機時間の計時満了前に、前記待機時間の計時満了を予告する報知手段を有することを特徴とする。
【0012】
本発明において、前記報知手段は発音装置を含むことが好ましい。発音装置を含むことにより、発音装置で報知することが可能になるため、患者自身が報知手段の構成を意識しなくても報知手段による予告をきわめて容易に知ることができる。
【0013】
本発明の腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記揺動モードを適用する適用時間を設定する計時手段を含み、前記計時手段の計時残り時間を所定時間単位で表示する表示手段を有することを特徴とする。これによれば、表示手段により揺動モードの残り時間を患者或いは介助者が知ることができるので、患者の緊張を緩和することができる。
【0014】
また、本発明の腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記揺動モードを適用する適用時間を設定する計時手段を含み、一の前記揺動モードの前記計時手段による前記適用時間の計時満了後に、引き続いて、他の前記揺動モードが開始されるように構成され、前記計時手段の計時残り時間を所定時間単位で表示する表示手段を有することを特徴とする。
【0015】
さらに、本発明の腰部運動装置は、患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記揺動モードの開始前の待機時間を設定する計時手段を含み、前記計時手段の計時残り時間を所定時間単位で表示する表示手段を有することを特徴とする。
【0016】
上記各発明において、前記計時手段による前記適用時間の計時満了前に、前記適用時間の計時満了を予告する報知手段を有することが好ましい。この場合に、前記報知手段の報知タイミングは、前記計時満了の時点から前記所定時間単位よりも短い時間前であることが望ましい。これによって、表示手段では表示されないタイミングで計時満了を予告することができるので、表示手段による計時残り時間の表示と報知手段とによって計時満了の接近度合を確実に知ることができる。
【0017】
上記各発明において、前記表示手段は、nを整数としたとき、実際の残り時間が前記所定時間単位のn倍以下で(n−1)倍より大きいときに前記計時残り時間としてnを表示するように構成されていることが好ましい。このような残り時間の表示態様によれば、所定時間単位未満の時間経過分があっても繰上げ表示ができるため、残り時間の表示が0になっても終了しないといった違和感を防止できる。
【0018】
上記の場合において、前記表示手段には、前記計時残り時間を前記所定時間単位で示すカウント値を減算するための計時減算カウンタと、前記所定時間単位よりも小さい時間単位のカウント値を加算して前記所定時間単位の経過時に減算信号を前記計時減算カウンタに出力する計時加算カウンタとを有することが好ましい。これによれば、通常の計時回路では表示できない上記の表示態様を簡単な回路構成で実現できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る腰部運動装置の実施形態について詳細に説明する。図1は、本実施形態の腰部運動装置100の装置本体100Aの外観を示す平面図(a)、正面図(b)、側面図(c)及び操作盤100Bの斜視図(d)である。この腰部運動装置100の装置本体100Aは、基台部101の内部に図示しない揺動駆動機構を備えている。基台部101の上部左右にはアーム102が取り付けられている。基台部101の上部には揺動可能に構成された載置部材103が配置されている。この載置部材103は、基台部101の内部に収容された上記揺動駆動機構により軸線の両側(左右)に揺動するように構成されている。載置部材103の一方側には患者の上半身を支持するための背支持部材104が配置されている。この背支持部材104は、駆動アーム104aにより傾斜角度を変えることができるように構成されている。載置部材103の他方側には脚支持部材105が配置されている。この脚支持部材105は、駆動アーム105aにより傾斜角度を変えることができるように構成されている。また、この脚支持部材105は、左右に揺動自在に駆動アーム105aに対して取り付けられている。なお、載置部材103及び脚支持部材105の内部にはヒータが内蔵され、患者の体を温めることができるように構成されている。また、載置部材103及び脚支持部材105の内部にバイブレータが内蔵され、患者の体に振動を与えることができるように構成されている。基台部101の上部左右には、上記アーム102の内側に患者の体を温める赤外線ランプ106,106が配置されている。上記のヒータ、バイブレータ、赤外線ランプはいずれも患者の腰部の血行を高め、治療効果又は予防効果を高めるためのものである。
【0020】
基台部101の後部には電源コード107が接続される。また、基台部101からは操作盤109に接続される接続コード108が引き出される。
【0021】
操作盤109は、上記接続コード108を介して装置本体100Aに接続されている。操作盤109には、電源スイッチ109a、スタートスイッチ109b、ストップスイッチ109c、揺動速度調整スイッチ109d、着座姿勢スイッチ109e、仰臥姿勢スイッチ109f、姿勢微調整スイッチ群109g、モード選択スイッチ109h、時間減算スイッチ109i、時間加算スイッチ109j、残時間表示部109kが設けられている。ここで、モード選択スイッチ109h、時間減算スイッチ109i、時間加算スイッチ109j、残時間表示部109kは、それぞれ複数組設けられている。図示例では、揺動幅の小さい小動モード、揺動幅が中間値である中動モード、揺動幅が最も大きい大動モードの3つの揺動モードについてそれぞれ上記のスイッチ109h〜109j及び表示部109kが設けられている。
【0022】
図2は、本実施形態の概略構成を示す概略構成ブロック図である。この腰部運動装置100には、制御部111と、これに接続された上記操作盤109のスイッチや表示部を備えた入出力部112が設けられている。また、制御部111には駆動制御部113が接続されている。駆動制御部113は駆動回路114に接続され、この駆動回路114は、上記載置部材103を揺動駆動するための駆動モータ115を駆動するように構成されている。載置部材103及びその揺動機構にはリミットスイッチなどで構成される検出器群116が設けられ、この検出器群116は上記制御部111に接続されている。
【0023】
駆動制御部113には、上記電源コード107に接続された電源回路117が接続されている。また、駆動制御部113には、背支持部材104の傾斜角度を変更するための駆動シリンダ121(上記の駆動アーム104aを備えたもの)と、脚支持部材105の傾斜角度を変更するための駆動シリンダ122(上記の駆動アーム105aを備えたもの)とが接続されている。さらに、駆動制御部113にはバイブレータ123,124、ヒータ125,ヒータ126、左右の赤外線ランプ127,128などが接続される。
【0024】
図3は、上記制御部111内のモード制御回路111Aを示す回路図である。このモード制御回路111Aは、スタートスイッチ109b及びストップスイッチ109cを含むスイッチ回路SW0によって電力が供給されるようになっている。SR1〜SR3はそれぞれの揺動モードの選択状態に応じて図示の動作部が動作するモード選択リレーである。これらのモード選択リレーSR1〜SR3は、その駆動部が上記モード選択スイッチ109hに接続された図4に示すスイッチ回路SW1〜SW3に接続されている。モード選択リレーSR2の動作部は、上記スイッチ回路SW0に対して後述するモード切替リレーR1の動作部(ノーマリーオープン)を介して接続されている。また、モード選択リレーSR3の動作部は、スイッチ回路SW0に対してモード切替リレーR1の動作部及びR2の動作部の直列回路を介して接続されている。R4は、その駆動部がこれらの3つのモード選択リレーのいずれかが選択されているときにスタートスイッチ109bがオンになるとオン状態となる動作リレーである。K1〜K3は、各揺動モードに対応して設けられるタイマー回路にそれぞれ設けられたタイムアップリレーの駆動部である。これらのリレーによって制御されるR1〜R3は、その動作部によって各揺動モードを切り換えるモード切替リレーである。このモード切替リレーは、上記検出器群116内の各検出器を切り替える機能をも有する。また、T1〜T3は、その駆動部がタイムアップリレーK1〜K3と交代的にオンオフ状態となるように連動するタイムアップ反転リレーである。さらに、Ra〜Rcは、モード選択スイッチが選択されてモード選択リレーSR1〜SR3がオンとなったときにその駆動部がオンとなるモード選択連動リレーである。
【0025】
図4は、制御部111の内部構成の一部であるモード実行回路111Bを示す概略構成図である。モード実行回路111Bには、スイッチ回路SW1,SW2,SW3,SW4と、タイマー回路TM1,TM2,TM3とが設けられている。スイッチ回路SW1及びタイマー回路TM1は揺動幅の小さい小動モードに対応し、スイッチ回路SW2及びタイマー回路TM2は中動モードに対応し、スイッチ回路SW3及びタイマー回路TM3は揺動幅の大きい大動モードに対応する。また、スイッチ回路SW4は赤外線ランプのオンオフを制御するものである。ここで、スイッチ回路SW1〜SW3は上記モード選択スイッチ109hの一つにそれぞれ接続されている。また、スイッチ回路SW1〜SW3は、それぞれ図3に示すモード選択リレーSR1〜SR3を制御するように構成されている。スイッチ回路SW4は赤外線ランプ106をオンオフさせるリレーSR4を制御する。タイマー回路TM1〜TM3は、タイムアップリレーK1〜K3を制御する。また、タイマー回路TM1〜TM3は、予告リレーT11,T22,T33を制御する。これらの予告リレーT11〜T333が動作すると、報知装置(図示例では発音装置であるブザー)BZ2が起動される。なお、報知装置BZ2は、後に説明する図5に示すようにタイムアップリレーK1〜K3が動作すると停止するようになっている。
【0026】
また、クロック出力回路IC8は、各モードのタイマー回路TM1〜TM3にそれぞれクロック信号を出力する。また、このクロック出力回路IC8は、上記リセットリレーT1〜T3を介して各モードの表示灯LED1〜3を点滅させるようになっている。これらの表示灯LED1〜3は、モード選択リレーSR1〜SR3がオフである場合には消灯し、モード選択リレーSR1〜SR3がオンになった場合、タイムアップ反転リレーT1〜T3がオフになっているとき(当該揺動モードの非動作時)には点灯し、タイムアップ反転リレーT1〜T3がオンになったとき(当該揺動モードの動作時)には点滅する。
【0027】
図5は、スイッチ回路SW1の回路図である。なお、上記のスイッチ回路SW2〜SW4についてはいずれもスイッチ回路SW1と同じ構成を有するので図示及び説明を省略する。上記モード選択スイッチ109hは、スイッチ切替部PB4(タクトスイッチ)と、このスイッチ切替部PB4に接続されたチャタリング防止用のフリップフロップIC23とを有する。このフリップフロップIC23はスイッチ切替部PB4によるチャタリング防止用であり、必要がなければ設けなくてもよい。スイッチ切替部PB4を一回操作すると、フリップフロップIC23から一つのパルス信号が出力される。このパルス信号は、カウンタ回路IC24の加算端子UPに入力される。カウンタ回路IC24は、加算端子UPへのパルス入力によってデジタル出力QA〜QDを一つずつ加算するようになっている。このデジタル出力は、リセット端子LDに低電位(接地電位)が入力されると0にリセットされる。デジタル出力の最小桁ビット出力QAはトランジスタTr4の制御入力に接続される。トランジスタTr4は、モード選択リレーSR1に接続されている。リセット端子LDは2入力NAND回路などで構成されるリセット回路(IC25の構成要素、以下、このように括弧書きで示される符号はその回路部分を含む電子部品(IC)の番号を示す。)の出力に接続されている。このリセット回路(IC25)は、次桁ビット出力QBを一方の入力とし、高電位を他方の入力とする。
【0028】
このスイッチ回路SW1では、スイッチ切替部PB4が一回操作されるとフリップフロップIC23から一つのパルスが出力され、これによってカウンタ回路IC24のビット出力が一つ加算される。これによって最小桁ビット出力QAは反転して高電位となり、トランジスタTr4がオンになってモード選択リレーSR1がオンとなる。次に、スイッチ切替部PB4がもう一回操作されると、フリップフロップIC23から一つのパルスが出力され、これによってカウンタ回路IC24のビット出力がさらに一つ加算される。これによって最小桁ビット出力QAは反転して低電位となり、トランジスタTr4はオフとなり、モード選択リレーSR1もオフとなる。このとき、次桁ビット出力QBは反転して高電位となり、これによってリセット回路(IC25)の出力は低電位となり、カウンタ回路IC24のデジタル出力はリセットされる。
【0029】
以上のように、スイッチ回路SW1では、タクトスイッチなどで構成されるスイッチ切替部PB4と、カウンタ回路IC24と、このカウンタ回路IC24の最小桁ビット出力QAに接続された出力回路部と、カウンタ回路IC24の次桁ビット出力QBを入力するリセット回路(IC25)とが設けられているので、スイッチ切替部PB4の1回操作によってオンとなり、再度の操作によってオフとなる自己保持型スイッチ回路が構成される。したがって、安価なタクトスイッチやカウンタ回路などによって自己保持型のスイッチ回路を簡易に構成することができるという利点がある。
【0030】
図6は、タイマー回路TM1の回路図である。ここで、上記タイマー回路TM2,TM3については、いずれもタイマー回路TM1と同じ構成を有するので、その図示及び説明を省略する。タイマー回路TM1は、時間設定回路部TM11と、計時回路部TM12と、予告制御回路部TM13と、予告駆動回路部TM14とを有している。
【0031】
時間設定回路部TM11には、上記時間減算スイッチ109iを構成するスイッチ切替部PB11と、時間加算スイッチ109jを構成するスイッチ切替部PB10とを有する。スイッチ切替部PB10はフリップフロップIC21のJ入力に接続され、スイッチ切替部PB11はフリップフロップIC21のK入力に接続される。このフリップフロップIC21(図示例ではJKフリップフロップ)はスイッチ切替部によるチャタリング防止用であるため、必要がなければ設けなくてもよい。これらのスイッチからの出力は、カウンタ回路IC20に入力される。カウンタ回路IC20には時間加算スイッチ109jに対応する加算入力UPと、時間減算スイッチ109iに対応する減算入力DOWNとがあり、これらの入力端子に入力されるパルスによって、NAND回路群(IC18、IC22)や反転回路群(IC11)で構成される周辺回路によって0〜9までの数値(デジタル出力)を設定できるように構成されている。ただし、これらの設定は任意であり、0〜m(mは自然数)までの任意の計数範囲においてカウント値を設定可能に構成してもよい。カウンタ回路IC20の出力QA〜QDは、計時カウンタ回路IC1の設定入力A〜Dに接続されている。
【0032】
計時回路部TM12には、上記時間設定回路部TM11に接続された計時カウンタ回路IC1が設けられている。この計時カウンタ回路IC1は分を計時する減算カウンタである。計時カウンタ回路IC1は上記の計時減算カウンタに相当する。計時カウンタ回路IC1のデジタル出力QA〜QDは、ドライバ回路IC5に接続され、このドライバ回路IC5は表示体LEDA(7セグメントのLED表示体)に接続されている。この表示体LEDAは上記表示部109kを構成する。
【0033】
計時カウンタ回路IC1の減算入力DOWNは計時カウンタ回路IC2の出力Carryに接続されている。また、計時カウンタ回路IC1のリセット入力LDは上記モード選択連動レーRaの動作部に接続されている。すなわち、当該モード(小動モード)が選択される以前は計時カウンタ回路IC1のカウント値はリセット(0)されており、モード選択がなされたときにモード選択連動リレーRaがオンとなって時間設定(初期値設定)が可能な状態になる。
【0034】
計時カウンタ回路IC2は秒上位カウンタ(秒の十の位を計数するカウンタ)である。計時カウンタ回路IC2の加算入力UPは計時カウンタ回路IC3に接続されている。計時カウンタ回路IC3は秒下位カウンタである。計時カウンタ回路IC3の加算入力UPは、上記クロック出力回路IC8のクロック信号がタイムアップ反転リレーT1の動作部や周辺回路(IC10、IC13)を介して入力される。また、計時カウンタ回路IC3のリセット入力LDは上記モード選択連動リレーRaの動作部に接続されている。これらの計時カウンタ回路IC2及びIC3は、上記計数加算カウンタに相当する。
【0035】
図3に示すモード制御回路111Aにおいてモード選択リレーSR1の動作部がオンになり、タイムアップ反転リレーT1がオンになるとクロック出力回路IC8からクロック信号(秒信号)が計時カウンタ回路IC3の加算入力UPに入力され、計時カウンタ回路IC3のカウント値(初期値0)を加算していき、このカウント値が9から再び0に戻るときに出力Carryからパルスが出力される。このパルスは計時カウンタ回路IC2の加算入力UPに入力され、計時カウンタ回路IC2のカウント値(初期値4)を加算していく。計時カウンタ回路IC2のカウント値が9から再び0に戻るときに出力Carryからパルスが出力される。このパルスは計時カウンタ回路IC1の減算入力DOWNに入力され、計時カウンタ回路IC1のカウント値を減算していく。
【0036】
以上のようにして、操作盤109の時間減算スイッチ109i及び時間加算スイッチ109jで設定した各モードの設定値は、初期値である適用時間(X分)として計時カウンタ回路IC1に設定され、計時カウンタ回路IC2及びIC3によって1分が経過する毎に上記適用時間(X分)が1ずつ減算されていく。そして、その値が表示体LEDAにおいて各モードの残り時間(x分)として表示される。
【0037】
なお、計時カウンタ回路IC2は、そのカウント値が0に戻ると、その出力QA〜QDをそれぞれ入力とする反転回路群(IC17)及びこの反転回路群(IC17)の出力を入力とするNAND回路(IC22)などで構成されるリセット回路により、リセット入力LDにリセット信号が入力される。これによって、計時カウンタ回路IC2のカウント値の初期値(図示例では4)が設定される。すなわち、計時カウンタ回路IC2は、6つ(すなわち60秒)カウントすると計時カウンタ回路IC1への減算パルスを出力するものとなっている。したがって、計時カウンタ回路IC2及びIC3で構成される計時加算カウンタは、その出力によって60秒毎に計時減算カウンタに相当する計時カウンタ回路IC1のカウント値を減算する。
【0038】
ここで、上記計時カウンタ回路IC1〜IC3では、計時カウンタ回路IC1のみが減算カウンタであり、計時カウンタ回路IC1の初期値である適用時間を減算するための計時カウンタ回路IC2及びIC3は加算カウンタとなっている。したがって、1分が経過して初めて計時カウンタ回路IC1のカウント値を減算するため、このカウント値は、実際の残り時間がn分以下で(n−1)分より大きいときにn(nは整数)となる。したがって、このカウント値が表示される表示体LEDA(すなわち表示部109k)を見れば、実際の残り時間がその表示値以下の時間であることがわかる。そして、残り時間が1分未満になると表示は1となり、残り時間が0になったときに表示は0となる。
【0039】
通常の計時回路において秒単位で計時していくとき、分単位で表示を行うと、残り時間の表示値nは(n+1)分未満でn分以上のときに表れるが、これでは、残り時間が1分未満になると表示値は0となり、残時間があるか否かを知ることができない。本実施形態では、上記のように構成したことにより、残り時間が1分未満になっても残時間があることを表示することができるため、分単位での表示態様による違和感を払拭することができる。
【0040】
本実施形態では、計時カウンタ回路IC1の出力QA〜QDが反転回路群(IC13)及びNAND回路(IC9)、反転回路(IC12)などで構成される検出回路を介してトランジスタTr1の制御入力に接続されている。そして、このトランジスタTr1にはタイムアップリレーK1が接続されている。これによって、計時カウンタ回路IC1の出力値(すなわち表示値)が0になったときにタイムアップリレーK1がオンになる。ここで、タイムアップリレーK1の駆動部はモード選択連動リレーRaの動作部を介して電源電位に接続されている。したがって、当該モードが選択されているときのみこの回路は動作する。また、トランジスタTr1と並列にタイムアップリレーK1の動作部(ノーマリーオープン型)が接続されている。これによって、タイムアップリレーK1は実質的に自己保持型リレーとなっている。
【0041】
タイムアップリレーK1がオンになると、図3に示すモード制御回路111Aでは、タイムアップ反転リレーT1がオフとなる。したがって、計時カウンタ回路IC3へのクロック信号の入力が停止される。また、モード切替リレーR1がオンとなる。
【0042】
このタイマー回路TM1には、上記報知装置BZ2を動作させるための予告制御回路部TM13が設けられている。この予告制御回路部TM13は、計時カウンタ回路IC1の出力QB〜QDにそれぞれ接続された反転回路群(IC16)と、これらの反転回路群(IC16)の出力及び計時カウンタ回路IC1の出力QAを入力とするNAND回路(IC15)と、計時カウンタ回路IC2の出力QB及びQCにそれぞれ接続された反転回路群(IC11)と、計時カウンタ回路IC2の出力QA及びQD並びに反転回路群(IC11)の出力にそれぞれ接続されたNAND回路(IC15)と、2つの上記NAND回路(IC15)の出力に接続された反転回路群(IC16)と、この反転回路群(IC16)の出力に接続されたNAND回路(IC18)と、このNAND回路(IC18)の出力に接続された反転回路(IC17)と、所定の初期値s(図示例では5)を有する計時カウンタ回路などを用いた設定器IC4と、この設定器IC4の出力QA及びQC(すなわち設定値s)を入力するNAND回路、並びに、計時カウンタ回路IC3の出力QA及びQCを入力とするNAND回路を有するNAND回路群(IC10)と、これらのNAND回路群(IC10)の出力を入力とする反転回路群(IC13)と、上記反転回路(IC17)の出力、反転回路群(IC13)の出力及び計時カウンタ回路IC3の出力QBを入力とするNAND回路(IC9)と、このNAND回路(IC9)の出力を反転する反転回路(IC13)とを備えている。
【0043】
すなわち、上記予告制御回路部TM13は、計時カウンタ回路IC3のカウント値が1になっているとき(すなわち残り時間が1分以下のとき)であるとともに計時カウンタ回路IC2のカウント値が9になっているとき、すなわち残り時間が10秒以下のときであって、計数カウンタ回路IC3のカウント値が設定値sと一致するとき(図示例では5のとき)に、予告制御信号(高電位)を予告駆動回路部TM14に出力する。これによって、予告駆動回路部TM14においては、予告制御回路部TM13の出力に制御入力が接続されてなるトランジスタTr11はオンとなり、予告リレーT11がオンとなる。なお、図示の回路例では、タイムアップリレーK1がオフであることが条件となっている。予告リレーT11がオンになると、その動作部(ノーマリーオープン)がオンとなり、報知装置BZ2へ電力が供給される。したがって、報知装置BZ2が発音装置であれば、音によってタイムアップの直前(図示例では5秒前)であることが報知される。報知装置BZ2はタイムアップしてタイムアップリレーK1がオンになるまで動作し続ける。
【0044】
本実施形態では、図4に示すスイッチ回路SW1〜SW2をオンにすることによってこれらの対応する揺動モード(小動モード、中動モード、大動モード)を選択することができる。これらの揺動モードはいずれか一つであってもよく、複数であってもよい。そして、これらの1又は複数の選択された揺動モードにおいては、タイマー回路TM1〜TM3の時間設定(適用時間の設定)が可能になる。
【0045】
操作盤109のスタートスイッチ109bを操作することにより、図3に示すモード制御回路111Aに電力が供給される。このとき、いずれかのモードが選択されていると、スイッチ回路SW0においてリレーR4がオンとなり、モード制御回路111Aへの給電状態が保持される。ここで、選択された各揺動モードの適用時間が設定されていると、モード制御回路111Aによって揺動モードが実行される。図3に示すモード制御回路111Aでは、全ての揺動モードが設定されていて、それぞれの適用時間も設定されている場合には、小動モードが最初に実行され、小動モードが設定された適用時間だけ実行されてタイムアップすると、モード切替リレーR1がオンとなり、中動モードがスタートする。中動モードが設定された適用時間だけ実行されてタイムアップすると、モード切替リレーR2がオンとなり、これによって大動モードがスタートする。大動モードも設定された適用時間だけ実行され、やがて停止すると、モード切替リレーR3がオンとなり、スイッチ回路SW0においてリレーR4がオフとなるので、モード制御回路111Aへの給電が停止される。なお、図2に示す駆動回路114はリレーR4がオンになっているときだけ動作する。
【0046】
本実施形態において、上記の予告制御回路部TM13は、一つの揺動モードが終了する前に動作して報知装置BZ2によって当該揺動モードの終了を予告する。特に、本実施形態では、揺動幅が小さいモードからより大きいモードへと移行する前に報知装置BZ2による予告が行われるので、患者は予め心の準備をすることができ、安心して運動療法を受けることができる。
【0047】
上記実施形態では、小動モードから中動モード、中動モードから大動モードへと、徐々に揺動幅が増大していくので、患者の腰部に急激な運動を加えることがなくなり、安全に充分な運動量を与えることができる。ここで、上記のモード選択スイッチで選択しなかった揺動モード、或いは、選択しても適用時間を設定しなかった(すなわち適用時間が0の)揺動モードは実行されない。したがって、小動モードや中動モードを行うことなく、最初に中動モードを、或いは、大動モードを実行することも可能である。また、小動モードから大動モードへと移行することも可能である。
【0048】
本実施形態では、ある揺動モードが終了する前に報知手段(上記予告制御回路部TM13、予告駆動回路部TM14及び報知装置BZ2によって構成される。)が予告を行うように構成されているため、急激な揺動動作の停止や揺動動作の変化を前もって予期することができる。したがって、患者は事前に心の準備を行うことができるため、揺動動作中における患者の不要な緊張を取り除くことができるとともに、揺動動作が変化したときの腰部への悪影響を回避することができる。また、上記とは逆に、ある揺動モードが始まる前に予告(報知)を行うように構成してもよい。この場合には、揺動モードが開始されるまでの待機時間を計測する上記と同様のタイマー回路を別途設け、この待機時間及び予告時間を予め設定しておくようにし、揺動モードが実行される所定の予告時間前に報知手段による予告を行うようにすればよい。このようにすれば、揺動モードが開始されるに当たり、予め揺動モードの開始を予期することができるので、患者が心の準備をすることができ、腰部の緊張を和らげることができるとともに、急激な揺動動作の開始や変化による腰部への悪影響を回避できる。
【0049】
また、上記実施形態では、複数の揺動モードとして揺動幅の異なるモードを用いているが、複数の揺動モードの揺動速度が異なる構成でもよく、さらに、揺動幅と揺動速度の双方が異なる構成でもよい。また、複数の揺動モードの少なくとも一つにおいて揺動動作以外の動作が付加されるように構成されていてもよく、複数の揺動モード間で載置部材の基本姿勢(たとえば体軸方向への傾斜角度)が異なるように構成されていてもよい。
【0050】
報知手段による報知の態様としては、上記のように、所定時間前から計時満了までの間、継続して報知し続けることが望ましい。これによって、患者は揺動動作の開始、終了、変化などを安心して受け入れることができ、より緊張が緩和された状態で処理を受けることができる。
【0051】
尚、本発明の腰部運動装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。たとえば、上記制御部111はモード制御回路111Aやモード実行回路111Bなどの論理回路によって構成されているが、マイクロコンピュータユニット(MPU)などにより、所定のプログラムで動作するように構成しても構わない。また、上記実施形態では報知装置BZ2として発音装置(ブザー)を用いているが、患者や介助者が知ることのできる手段であれば発音装置でなくともよく、光や表示などによって報知するものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態の腰部運動装置の外観を示す平面図(a)、正面図(b)、側面図(c)及び斜視図(d)。
【図2】実施形態の概略構成ブロック図。
【図3】実施形態のモード制御回路の回路図。
【図4】実施形態のモード実行回路の概略構成図。
【図5】実施形態のスイッチ回路の回路図。
【図6】実施形態のタイマー回路の回路図。
【符号の説明】
100…腰部運動装置、100A…装置本体、100B…操作盤、101…基台部、103…載置部材、111…制御部111A…モード制御回路、111B…モード実行回路、111C…モード補助回路部、SW1〜SW4…スイッチ回路、TM1〜TM3…タイマー回路、112…入動作部、113…制御駆動部、114…駆動回路、115…駆動モータ、116…検出器群、117…電源回路
Claims (8)
- 患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、
前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、
前記制御手段は、前記揺動モードを適用する適用時間を設定する計時手段を含み、
前記計時手段による前記適用時間の計時満了前に、前記適用時間の計時満了を予告する報知手段を有することを特徴とする腰部運動装置。 - 患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、
前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、
前記制御手段は、前記揺動モードを適用する適用時間を設定する計時手段を含み、
一の前記揺動モードの前記計時手段による前記適用時間の計時満了後に、引き続いて、他の前記揺動モードが開始されるように構成され、
前記一の揺動モードの前記計時手段による前記適用時間の計時満了前に、前記適用時間の計時満了を予告する報知手段を有することを特徴とする腰部運動装置。 - 患者の腰部を載せる載置部材を左右に揺動させることにより前記腰部に左右への捻り運動を加える腰部運動装置において、
前記載置部材が相互に異なる動作態様を有する複数の揺動モードで動作するように制御可能な制御手段を有し、
前記制御手段は、前記揺動モードの開始前の待機時間を設定する計時手段を含み、
前記揺動モードの前記計時手段による前記待機時間の計時満了前に、前記待機時間の計時満了を予告する報知手段を有することを特徴とする腰部運動装置。 - 前記報知手段は発音装置を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の腰部運動装置。
- 前記計時手段の計時残り時間を所定時間単位で表示する表示手段を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の腰部運動装置。
- 前記報知手段の報知タイミングは、前記計時満了の時点から前記所定時間単位よりも短い時間前であることを特徴とする請求項5に記載の腰部運動装置。
- 前記表示手段は、nを整数としたとき、実際の残り時間が前記所定時間単位のn倍以下で(n−1)倍より大きいときに前記計時残り時間としてnを表示するように構成されていることを特徴とする請求項5又は6に記載の腰部運動装置。
- 前記表示手段には、前記計時残り時間を前記所定時間単位で示すカウント値を減算するための計時減算カウンタと、前記所定時間単位よりも小さい時間単位のカウント値を加算して前記所定時間単位の経過時に減算信号を前記計時減算カウンタに出力する計時加算カウンタとを有することを特徴とする請求項7に記載の腰部運動装置。
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2003
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