JP2006006384A - 歩行訓練装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 歩行の際、遊脚から立脚へ移行するに従って、患者の体幹を立脚側へ移動させ、立脚に足圧を与えることのできるような歩行訓練装置を提供する。
【解決手段】 あらかじめ入力された歩行パターンに従って、大腿アーム４と下腿アーム５、トレッドミル３、体幹移動機構６の協調動作によって、歩行訓練を行うもので、その際、体幹移動機構６は大腿アーム４と下腿アーム５により脚が遊脚から立脚へ移行するに従って、遊脚から立脚サイドへ体幹を移動させ、立脚側に体重を移していくようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は脳卒中等で、下肢が不自由になった患者の歩行機能を回復するための歩行訓練装置に関するものである。

従来の歩行訓練装置には、他動運動を歩行訓練者に課すことにより低下せる歩行機能を回復せしめ、その安全と介護者不要の経済性とを図って効率の良いリハビリテーションを行うことができるようにして、患者の歩行機能を回復するものとして、例えば特許文献１、及び特許文献２に記載の、次のような歩行訓練装置があった。
特開２０００−２２９１０８号公報 特開２０００−１０２５７６号公報

以下、特許文献１記載の歩行訓練装置について簡単に説明する。
図７および図８は、特許文献１記載の歩行訓練装置を示している。
図において、Ｐはパソコン、１０１はフレーム、１０２は駆動体、１０３はレール、１０５は手摺り部、１０６は訓練者、１０７は足載せ台、１０８はベース部、１０９は操作スイッチ、１１１はベルト、１１２はサポーター、１１９はガイドレール、１２３はボールねじ、１２５はサーボモータ、１２７はテーブル、１２８はナットブロック、１２９はカバープレート、１３０は台板、１３１はブラケット、１３２は軸、１３３はストッパ、１３４はローラ、１３５はアーム、１３６はサーボモータである。
すなわち、この歩行訓練装置は訓練者１０６を吊支する訓練者抱持器１０４を有するフレーム１０１と、サポーター１１２を有する訓練者抱持器１０４の下部で両足を載置して交互に前後往復動する左右一対の足載せ台１０７，１０７と、足載せ台１０７，１０７の前側で所定の高さに支架された手摺り部１０５と、足載せ台１０７，１０７を前後往復駆動するとともに、足載せ台１０７，１０７の後部を所定角度内で上下動させるベース部１０８，１０８とから構成するものである。
そして訓練者１０６は介護者等の介護によりサポーター１１２の孔に両脚を挿入して訓練者抱持器１０４に吊支される状態で、両方の足載せ台１０７，１０７にそれぞれ片足を載せてベルトで適宜固定するとともに、両手で手摺り部１０５又は管体１１０、１１０を握持して歩行準備をなし、オペレーターが訓練者１０６に合図した後サーボモータを駆動させると、足載せ台１０７，１０７が交互に前後往復移動するとともに、脚載せ台１０７，１０７の後部が軸を中心に所定の角度で上下動して歩行状態を形成し、訓練者１０６はその動きに合わせて体を動かせばよい。訓練者１０６が歩行練習を中止するときは操作スイッチ１０９を操作するというものである。

以下、特許文献２記載の歩行訓練装置について簡単に説明する。
図９は、特許文献２記載の歩行訓練装置を示している。
図において、２１１はベースであり、２１２はその上に固定された基部である。２１３，２１４，２１５は駆動軸であり、２１６，２１７はリンク、２１８は力センサ、２１９は把持部、２２０は制御装置である。
すなわち、この訓練装置は患者がその肢体２４０を臥位にして、両方の下腿を把持部２１９に把持し、制御装置２２０からの指令により、リンク２１６，２１７を介して、歩行軌道パターンを動作するものである。歩行軌道パターンには仮想床面ｆ１があり、患者は足底に仮想床反力ｖＦを受け、あたかも、歩いているように感じることが出来るというものである。

しかしながら、このような従来の歩行訓練装置においては、
特許文献１では
１）足載せ台の前後動やその後部（かかと部分）の上下動のみで、足全体の上下動が無かったので、本当の歩行動作になっていなかったこと。
２）足載せ台の前後動は直線的で、むかで競争のような動きになっており、重心移動による立脚への足圧が確実に掛かっていなかったこと。
３）すべて装置側から患者への他動訓練であり、患者の歩こうという意思が反映できていなかったこと。
４）患者の肢体は天井から吊り下げられたサポーターで保持され、両足は各々の足載せ台に固定されるようになっており、大掛かりな装置となって、設置スペースの問題があったこと。
５）訓練中に患者がバランスを崩したときに、吊り下げられたサポーターによって、患者の股間に負荷が掛かり、訓練が苦痛を伴うものとなること。
特許文献２では
１）立位の訓練が出来ないこと。
２）臥位の歩行訓練であるために、重心移動による立脚への足圧が掛からないこと。
３）すべて装置側から患者への他動訓練であり、患者の歩こうという意思が反映できていなかったこと。
という欠点があった。
本発明の目的はこれらの欠点を解決するためになされたもので、大腿アームと下腿アームが歩行動作と同じ動きを、脚にさせることができ、体幹移動機構で患者の重心を立脚側へ移し、立脚に足圧を掛けることによって、より本来の歩行に近づくことが出来、さらに患者の意思によってアーム可動指示スイッチを操作することにより、大腿アーム、下腿アームを介して、脚を動かすことで、患者の意思に基づく歩行回復訓練を行うと共に、リハビリの支援を効率的に行うことが可能な歩行訓練装置を提供する。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、歩行訓練装置に係るもので、大腿を動かす大腿アームと、下腿を動かす下腿アームと、大腿を保持して前記大腿アームの動きを大腿に伝える大腿スプリントと、下腿を保持して前記下腿アームの動きを下腿に伝える下腿スプリントと、患者の体幹を左右に移動する体幹移動機構と、患者の体を支えるシートと、患者の体幹を保持するベルトと、前記大腿アーム・下腿アーム・大腿スプリント・下腿スプリント・体幹移動機構・シート・ベルトを昇降する昇降ユニットと、非常停止スイッチとアーム可動指示スイッチの二つからなる手持ちスイッチと、患者が歩行するトレッドミルと、訓練回数又は訓練速度等を表示し入力する操作パネルと、電機品を収納する制御盤を有することを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の歩行訓練装置に係るもので、前記体幹移動機構が大腿スプリント、下腿スプリントを介して、大腿アーム、下腿アームにより脚を遊脚から立脚に移行するに従って、体幹を立脚側に移動させることを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の歩行訓練装置に係るもので、前記歩行訓練装置の非常停止スイッチとアーム可動指示スイッチからなる手持ちスイッチの筐体を手持ち出来る外形とし、本体から引き出して使えるようにケーブルで接続されていることを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の歩行訓練装置に係るもので、前記アーム可動指示スイッチを操作することにより、前記大腿アームと下腿アーム、およびトレッドミル、体幹移動機構が所定の歩行リズムで連続的に動作することを特徴としている。
請求項５記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の歩行訓練装置に係るもので、前記アーム可動指示スイッチを操作することにより、前記左右の大腿アームと下腿アームのいずれか一方とトレッドミル、体幹移動機構が所定の歩行リズムで一歩動作し、さらに、前記アーム可動指示スイッチを操作すると、前記左右の大腿アームと下腿アームの他方とトレッドミル、体幹移動機構が所定の歩行リズムで一歩動作し、以下前記アーム可動指示スイッチを操作する毎にこの一連の動作を繰り返すことを特徴としている。
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載の歩行訓練装置に係るもので、アーム可動指示スイッチとして押しボタンスイッチを使用したことを特徴としている。

本発明によれば、歩行訓練は、患者が実際にトレッドミル上を歩いて行うことにより、より社会復帰に適した訓練が出来るようになる。
また、歩行訓練は、本発明に係る体幹移動機構により、大腿スプリント、下腿スプリントを介して、大腿アーム、下腿アームにより、患者の脚を遊脚から立脚へ移行するに従って、患者の体幹を立脚側へ移動させることで、患者の体重を立脚側に移動させ、患者の立脚に足圧を与え、実際に近い歩行を体感することが出来るようになる。
歩行訓練の際、手持ちスイッチのアーム可動指示スイッチを操作して所定の歩行リズムで連続的に行うことにより、歩行リズムを回復することが出来るようになる。
また、歩行訓練の際、手持ちスイッチのアーム可動指示スイッチを操作し、所定の歩行リズムで、操作するたびに一歩ずつ歩行することにより、歩行リズムを一歩、一歩確認することが出来るようになる。
また、歩行訓練の際、手持ちスイッチは、手持ち出来る外形で、ケーブルで接続されているために、患者自身が手持ち出来、非常停止スイッチとアーム可動指示スイッチを備えているので、各々のスイッチの操作性が良くなる。

以下、本発明について図面を基に詳細に説明する。

この発明の実施の形態を、図１〜図６に基づいて説明する。

図１は患者が訓練状態における本発明に係る歩行訓練装置の正面図、図２はその一部を断面した歩行訓練装置の正面図、図３は図１の歩行訓練装置の平面図、図４は左側面図、図５は歩行訓練装置の一部である体幹移動機構の詳細図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、図６は歩行訓練装置の一部である非常停止スイッチとアーム可動指示スイッチからなる手持ちスイッチの詳細図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
図１において、１は本体ベース、２は本体ベース１に取付けられた昇降ユニット、３は本体ベース１に取付けられた、患者が歩行するトレッドミルである。５は患者の左右の下腿を動かす左右２つの下腿アーム、６は患者の体幹を左右に動かす体幹移動機構である。７は大腿スプリント、８は下腿スプリント、９はシート、１０は肢体用ベルト、１１は操作パネル、１２は制御盤、１６はＰＴコール表示灯である。
図２において、４は患者の左右の大腿を動かす左右２つの大腿アーム、その他、図１と同じ符号は同一物を指すので、重複説明は省略する。
図１〜図６において、昇降ユニット２には患者の左右の大腿を動かす左右２つの大腿アーム４（図２）、患者の左右の下腿を動かす左右２つの下腿アーム５、患者の体幹を左右に動かす体幹移動機構６を取付けている。左右２つの大腿アーム４には患者の大腿を保持する大腿スプリント７が左右各々に付き、左右２つの下腿アーム５には患者の下腿を保持する下腿スプリント８が左右各々に付いている。体幹移動機構６には患者を支えるシート９が取り付き、シート９には患者の肢体を固定する肢体用ベルト１０が付いている。操作パネル１１、および電機品を収納している制御盤１２は本体ベース１に取付けられている。
体幹移動機構６はシート９を動かすための電動シリンダ１８（図５）と、その動きをガイドするために、本体側に２本のガイドピン１９（図５）、シート９側にガイドピンに嵌合した４個のガイド２０（図５）から構成されている。
そこで、歩行訓練を受ける患者は、昇降ユニット２を昇降させて、患者の身長に、大腿アーム４（図２）・下腿アーム５・大腿スプリント７・下腿スプリント８・体幹移動機構６・シート９・肢体用ベルト１０を合わせる。
つぎに、背をシート９に付け、左右の大腿スプリント７と下腿スプリント８に左右のそれぞれ大腿と下腿を保持し、上体を肢体用ベルト１０で保持する。
その後、あらかじめ入力された歩行パターンに従って、大腿アーム４と下腿アーム５、トレッドミル３、体幹移動機構６の協調動作によって、歩行訓練を行う。
体幹移動機構６は大腿アーム４と下腿アーム５により脚が遊脚から立脚へ移行するに従って、遊脚から立脚サイドへ体幹を移動させ、立脚側に体重を移していく。

歩行パターンは操作パネル１１により、患者のその日の状態によって、歩幅、時間、回数等を変えることができる。
操作パネル１１の上部には非常停止スイッチ１３（図３）があり、このスイッチか、手持ちスイッチ１４（図６）にある非常停止スイッチ１５を押すと装置は停止し、操作パネル１１の上部にあるＰＴコール表示灯１６（図３）が点灯するとともに、ブザー音が鳴り、周囲に知らせることができる。
トレッドミル３に立った患者は手持ちスイッチ１４（図６）を握る。歩行訓練は、操作パネル１１の画面の表示に従って選択する次の２通りの歩行パターンで動作する。
１つの歩行パターンは手持ちスイッチ１４（図６）にあるアーム可動指示スイッチ１７を操作すると、左右どちらかの脚の一歩分を、大腿アーム４と下腿アーム５、トレッドミル３、体幹移動機構６が所定の歩行リズムで協調動作し、さらに、アーム可動指示スイッチ１７を操作すると、もう一歩分を、大腿アーム４と下腿アーム５、トレッドミル３、体幹移動機構６が所定の歩行リズムで協調動作する。患者は一歩の歩きを確認しながら訓練ができる。
もう１つの歩行パターンはアーム可動指示スイッチ１７を操作すると、あらかじめ入力された患者に合った歩行リズムで動作する。足の踏み出しは操作パネル１１の画面の合図により患者に知らせる。患者は操作パネル１１の画面の合図により、足をアームの動きに合わせて踏み出すことができる。
このように、２つの歩行パターンとも、患者のその日の具合によっては、歩幅を短くするとか、速度を遅くするとかの調整が操作パネル１１で可能となる。

以上述べたように、本発明の実施形態によれば、歩行訓練は、患者が実際にトレッドミル上を歩いて行うことにより、より社会復帰に適した訓練が出来るようになる。
また、歩行訓練は、体幹移動機構により、大腿スプリント、下腿スプリントを介して、大腿アーム、下腿アームにより、患者の脚を遊脚から立脚へ移行するに従って、患者の体幹を立脚側へ移動させることにで、患者の体重を立脚側に移動させ、患者の立脚に足圧を与え、実際に近い歩行を体感することが出来るようになる。
歩行訓練の際、手持ちスイッチのアーム可動指示スイッチ１７を操作し、所定の歩行リズムで連続的に行う事ことにより、歩行リズムを回復することが出来るようになる。
また、歩行訓練の際、アーム可動指示スイッチ１７を操作し、所定の歩行リズムで操作するたびに一歩ずつ歩行することにより、歩行リズムを一歩、一歩確認することが出来るようになる。
また、歩行訓練の際、手持ちスイッチは、手持ち出来る外形で、ケーブルで接続されているために、患者自身が手持ち出来、非常停止スイッチとアーム可動指示スイッチを備えているので、各々のスイッチの操作性が良くなる。
なお、図６に示すアーム可動指示スイッチ１７は、具体的には、押しボタンスイッチで構成しており、これを用いると患者にとって操作しやすくなり、利便性がさらに向上する。

本発明の実施形態を示す歩行訓練装置の正面図である。 本発明の実施形態を示す歩行訓練装置の一部を断面した正面図である。 本発明の実施形態を示す歩行訓練装置の平面図である。 本発明の実施形態を示す歩行訓練装置の左側面図である。 本発明における要部（体幹移動機構）を示す詳細図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 本発明における要部（手持ちスイッチ）を示す詳細図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。 特許文献1に示す従来の訓練装置の側面図である。 特許文献1に示す図６の従来の訓練装置の平面図である。 特許文献２に示す従来の訓練装置の図面である。

符号の説明

１ 本体ベース
２ 昇降ユニット
３ トレッドミル
４ 大腿アーム
５ 下腿アーム
６ 体幹移動機構
７ 大腿スプリント
８ 下腿スプリント
９ シート
１０ 肢体用ベルト
１１ 操作パネル
１２ 制御盤
１３ 非常停止スイッチ
１４ 手持ちスイッチ
１５ 非常停止スイッチ
１６ ＰＴコール表示灯
１７ アーム可動指示スイッチ
１８ 電動シリンダ
１９ ガイドピン
２０ ガイド

Claims (6)

1. 大腿を動かす大腿アームと、下腿を動かす下腿アームと、大腿を保持して前記大腿アームの動きを大腿に伝える大腿スプリントと、下腿を保持して前記下腿アームの動きを下腿に伝える下腿スプリントと、患者の体幹を左右に移動する体幹移動機構と、患者の体を支えるシートと、患者の体幹を保持するベルトと、前記大腿アーム・下腿アーム・大腿スプリント・下腿スプリント・体幹移動機構・シート・ベルトを昇降する昇降ユニットと、非常停止スイッチとアーム可動指示スイッチの二つからなる手持ちスイッチと、患者が歩行するトレッドミルと、訓練回数又は訓練速度等を表示し入力する操作パネルと、電機品を収納する制御盤を有することを特徴とする歩行訓練装置。
2. 前記体幹移動機構は前記大腿スプリントおよび前記下腿スプリントを介して、前記大腿アームおよび前記下腿アームにより脚を遊脚から立脚に移行するに従って、体幹を立脚側に移動させることを特徴とする請求項１記載の歩行訓練装置。
3. 前記手持ちスイッチは前記非常停止スイッチと前記アーム可動指示スイッチから構成され、その筐体は手持ち出来る外形とし、本体から引き出して使えるようにケーブルで接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の歩行訓練装置。
4. 前記アーム可動指示スイッチを操作することにより、前記大腿アームと前記下腿アーム、前記トレッドミル、前記体幹移動機構が所定の歩行リズムで連続的に動作することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の歩行訓練装置。
5. 前記アーム可動指示スイッチを操作することにより、前記左右の大腿アームと前記下腿アームのいずれか一方と前記トレッドミル、前記体幹移動機構が所定の歩行リズムで一歩動作し、さらに、前記アーム可動指示スイッチを操作すると、前記左右の大腿アームと前記下腿アームの他方と前記トレッドミル、前記体幹移動機構が所定の歩行リズムで一歩動作し、以下前記アーム可動指示スイッチを操作する毎にこの一連の動作を繰り返すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の歩行訓練装置。
6. 前記アーム可動指示スイッチとして押しボタンスイッチを使用したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の歩行訓練装置。

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