JP2008500083A - 患者の運動障害，特に歩行時の障害を再教育するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は，歩行障害を再教育するための，再教育手段を備えた装置に関する。本装置は，使用者を保持するための保持手段と，使用者の体重を免荷するために垂直に牽引する免荷手段（２７，２７’）であって，保持手段上の吊り位置が使用者の重心の高さか，それより下に位置する免荷手段（２７，２７’）と，使用者の転倒を防止する転倒防止手段（２１，２１’）とをさらに備える。本発明は，歩行方法を人々に再教育するために使用できる。

Description

発明の詳細な説明

本発明は，患者の運動障害を再教育するための装置に関する。より具体的には，本発明は，人々に歩き方を再教育するために使用し得るが，これだけに限定されるものではない。

一般に，中枢神経系の損傷に起因する神経障害（血管に起因する対麻痺及び不全四肢麻痺，片側麻痺など）を有する患者は，多くの機能の中でも，特に歩行能力を失う。

神経損傷の度合いによっては，ある程度の運動及び感覚の回復は可能であり，ある程度の歩行機能の回復は可能である。ただし，このような機能回復は，大抵の場合，依然として難しい。

運動療法士が行う再教育の目的は，感覚運動機能と身体の協応性(coordination corporelle)を刺激することによって四肢及び体幹の動きを向上させることである。
膝の屈伸など，個別の動きに集中した再教育の後に，機能全体の再教育，例えば歩き方の再教育が行われる。

したがって，歩行作業は，一定期間後に開始され，両足を地面に付けて行われ，身振りの修正が口頭で，及び物理的に絶えず行われる。上達段階に応じて，歩行器，杖，平行棒，添え木など各種の器具を使用できる。

ほぼ１０年間，いくつかの医学的研究によって，これらの人々に対する歩行の再教育にトレッドミルを使用することの重要性が実証されてきた。これらの研究の大多数においては，伝統的な再教育に比べ，より集中的及び反復的に歩行訓練を行わせるためにトレッドミルが用いられる。初期段階においては，障害のある下肢がトレッドミル上を前進するのを助けると共に，動きの欠点を修正するために，療法士が立会うと好都合である。トレッドミル上の歩行では，体重の大部分又は一部の免荷(allegement)を伴う。この免荷は，体幹（胸部，腹部，及び骨盤）に着用したハーネスによって人間を支持する牽引システムによって行われる。体重の免荷によって，患者の質量が一定になるので，言うまでもないが，トレッドミル上のこの質量に対応する圧力が減る。
この牽引システムの一部は使用者より上方にある。このため，既存の装置は極めて嵩張る。

このシステムの利点として，伝統的な進行及び技法に比べ，歩行の再教育をより早期に，かつ，より集中的に（速度及び持続時間において）実施できる点が特に挙げられる。実際には，トレッドミルの規則的な前進には，歩行中に下肢をより規則的に動かす必要がある。最初は，バランスに関する困難性を減少するために，体重を多少免荷することになろう。

早期に，かつ，直ちに歩行に集中させることによって，本人が本質を明確に理解するので，本人の関心及び動機づけを高める。

歩行の再教育は，転倒の危険なく行われるので，患者は動作の質に，より集中できる。

いくつかの医学的研究は，この新しい方法が，歩行の質，すなわち速度，容易さ，移動距離の回復という点で，伝統的な再教育技法より有効であることを証明するのに役立つ。この方法は，障害状態がかなりの期間継続していた人々にも，神経発作を起こしたばかりの人々にも有効である。この種の再教育を停止した後のプラス効果の長期持続性は不明である。

ただし，以下のようにいくつかの欠点がある。

これらのシステムは，通常，専門家によって使用されることを意図し，高価格であるため，購入できるのは病院施設に限られる。自営の運動療法士はこのような装置を所有できず，個人は尚更そうである。

さらに，人々を長期間にわたって再教育するには問題も生じる。
神経系の問題のために歩行できない患者は，再教育後，それぞれの自宅に戻ってからの日常生活全般において歩こうと努めるが，大なり小なりの困難さを伴う。
多くの場合，患者は必要な移動のために歩くが，一部のより意欲的な患者は，さらに歩くことによって，残っている歩行能力を良好に維持するため，又は向上させるための実際の運動を行う。
同様に，これらの機能を維持するために，医師らは自宅又は職場での運動療法期間(session)を指示する。これらの期間は，実際には，場合によっては短かすぎ，一定期間後には，社会保障制度によってその回数が制限されることもある。さらに，患者は，有用な運動を行うために，これらの期間の一部を頻繁に費やすが，結果として，歩行により効果のある作業に費やす時間が犠牲になることが多い。

総合的に，歩行を上達させるには，又は，習得したものを単に維持するためにも，自宅での生活で必要とされる以上に歩く必要がある（これは，容易さ及び持続時間の両方に適性である）。実際には，多くの患者にとって，この特定の作業は，持続時間又は強度において集中度が十分ではないことが指摘されている。

大半の患者は，自分の歩行能力を向上させるために，さらなる努力をする覚悟でいるものの，生活環境（歩行空間の不足）及び屋外に出かけて歩くには他人に頼らなければならない点（不安，転倒の危険，気候条件，行き難さなど）によって自宅に閉じこもりがちになり，歩行量が極めて少なくなることが臨床経験から分かっている。

この知見に照らして，自宅でのトレッドミル上での歩行訓練は，多くの人々に恩恵をもたらすであろうと考えられる。再教育センターでその有効性がますます実証されている器具を用いてこの訓練を行えば，歩行時間を増やすことが可能であろう。

自宅でのトレッドミル上の歩行訓練は，このように潜在的利点がいくつかあるものの，多くの場合，患者が単独でトレッドミルを簡単に使用することは不可能である。その理由は，この種の装置において依然として起こり得る転倒を防ぐための装置がないからである。さらに，これらのトレッドミルには，自宅での使用に適したコンパクトな体重の免荷手段が組み込まれていない。

実際には，体重の免荷手段を備えたトレッドミルは，特に高さの点で，かなり嵩張る装置である。その理由は，体重の免荷手段を備えたハーネス用のロープ取り付け部及び牽引位置が両肩より上にあるため，人間の頭部より上にある装置部分がかなり大きいからである。この装置の一部は，身体の前方又は隣接位置にもある。この大きさは，装置を狭い場所に設置する場合に不利である。

このような装置は，転倒を防止するという利点があるが，バランスの補正が不要な使用者を固定しすぎるという欠点もある。歩行は，前方への転倒を相殺する能力，特に一方の足を前方に踏み出し，両腕でバランスを取る能力に大きく依存する。したがって，上記装置においては，１つの重要な再教育要素が開発されない。

本発明の目的は，これらの欠点を解決する一方で，使用者を転倒から安全に守りながら，使用者にある程度の自由を残すことである。

この目的のために，本発明は，運動障害の再教育のための，再教育手段を備えた装置を提案する。この装置は，
− 使用者を保持する保持手段と，
− 使用者の体重を免荷するために垂直に牽引する免荷手段であって，使用者の保持手段上の吊り位置が使用者の重心の高さか，それより下に位置する免荷手段と，
− 使用者の転倒を防止する転倒防止手段とをさらに備える。

上記の再教育手段は，トレッドミルか，又は他のいずれかの再教育装置（階段シミュレータ，クロス−カントリースキーシミュレータなど）でもよい。

使用者を保持する保持手段として，ベルト要素と，両脚を保持及び／又は支持するためにこのベルト要素に取り付けられるストラップと，ベルト要素の高さに取り付けられる，免荷手段への離間可能な接続手段とを備えるバンドが挙げられる。

このベルト要素は，使用者の重心の高さか，それより低位置に位置付けてもよい。

バンドを免荷手段に接続するための上記手段の数をｎ個にし，ベルト要素上に分散させてもよい。

第１の変型によると，バンドを，免荷手段に接続する上記手段の数を２つとし，使用者の再教育に好都合な，ある程度の不安定さを残しながら使用者を固定し，引き上げるように，ベルト要素の各側に１つずつ配置してもよい。

第２の変型によると，この不安定さをより好適に制御し得る。第２の変型では，上記のバンド接続手段の数を２つより多くし，具体的には４つとし，ベルト要素の各側に２つずつ分散させ得る。すなわち，２つを一方の側に配置し，そのうちの１つを使用者の前方に，もう１つを後方に位置付け，残りの２つを反対側に配置し，そのうちの１つを使用者の前方に，もう１つは後方に位置付けてもよい。
したがって，使用者の重心は，バンドを免荷手段に接続する各手段の垂直突起によって水平面上に形成される多角形，すなわち支持多角形の内側に，この多角形の中心近くで垂直に位置する。換言すると，本発明による装置では，使用者をこの多角形の内側に保持できるので，バランスを維持するための努力が使用者自身に求められる低安定性ゾーンが形成される。

使用者を保持する保持手段は，使用者が上肢で自身を支持して安定性を高めることができる支持バーをさらに備え得る。
これらの支持バーは，高さ及び／又はサイズを調整可能にしてもよい。

これらのバーは，可動式又は固定式にし得る。

前方及び後方のバーを可動にすると，正常な歩行時に行われるような腕の前方及び後方への動きを再現可能とし得る。

車椅子上の使用者が，自分自身を持ち上げて，本発明による装置に移るための支持が得られる手段をこれらのバーに設けてもよい。

使用者の体重を免荷する免荷手段は，保持手段を上方に牽引するように引っ張るストラップを備え得る。例えば，牽引力を加えるには，リールを用いる。前記ストラップの一端をこのリールに巻き付け，前記ストラップの他端を使用者保持手段に永久的に取り付ける。

歩行中に重心が移動しても，練習中の牽引力を一定に維持すると共に，使用者及び／又は治療上の指示に合わせて牽引力を調整するための牽引力調整手段を設計してもよい。

上記防止手段は，側方及び／又は前方及び／又は後方への転倒を防止するためのストラップ及び／又はバーを備えてもよい。

歩行中に足を置く場所を示すことによって，使用者が一定の歩幅で歩くように促すための取り外し可能なマークをトレッドミルの表面上に設計してもよい。

第１の利点によると，本発明による装置は，従来技術の装置に比べ，はるかに嵩張らないので，患者の自宅に設置して使用し得る。
実際に，本装置の高さは胸骨下端の水平面の高さを越えない。装置の構造のどの部分も使用者の両肩より高位置にないため，装置全体が小型化されている。
さらに，バンドを使用するため，骨盤，腹部，及び胸部の一部を覆うハーネスに比べ，装着時に動きが拘束されない。

第２の利点によると，患者は保健専門の第三者と共に本装置を容易に使用でき，その後は，進歩の度合いに応じて，単独で又は家族と共に使用することができる。

第３の利点によると，本装置は，既存の装置に比べ，はるかに低価格である。

第４の利点によると，本発明による装置は可撓式及び／又は折り畳み式にし得る。

本発明の実施態様を，非網羅的な例として，添付図面を参照しながら以下に説明する。

図１の例において，装置は，断面が平行六面体の側方支柱１を２つ備える。これらの側方支柱１は，トレッドミル２の両側面に配置され，可能であれば，トレッドミルの下に架設された水平部材３によって相互に連結されている。使用者の体幹に最も近い位置にある２つの支柱間の間隙を調整できるように，この部材３は伸張又は収縮が可能である。

さらに，これらの支柱１は，それぞれの端部をより近付け，ひいては支柱間の間隙の寸法を調整できるように，屈曲部４をそれぞれ備える。
なお，各支柱は，互いに対して垂直方向への平行移動が可能な可動部分を少なくとも２つ備え得ることに注目されたい。これらの可動部分のうちの一方は垂直部分５であり，もう一方は屈曲部分６である。これらの部分には，支柱の上端が臍高になるように，使用者の身長に合わせて，様々な高さに調整する対応する取り付け手段がそれぞれ設けられている。

各支柱の内側には，ストラップ７が設けられている。ストラップ７の一端は支柱の基部にあるリール８に取り付けられ，他端の先端は支柱の上端にある滑車又はバー９の高さに終端している。すなわちバンドＢａを位置付けるための最小高さより上に終端している。この端部には離間可能な接続手段１０が設けられており，使用者が着用するバンドにも離間可能な接続手段１１が設けられている（図３）。このバンドＢａは，ベルト要素Ｃと，脚を保持及び／又は支持するためにこのベルト要素Ｃに取り付けるストラップＳとをさらに備える。

したがって，ストラップ１の各端は，ハーネスを上方に牽引できるように，バンドの位置よりわずかに上方にある。

なお，支柱１の屈曲部４の高さに中間滑車１３を備え得ることに注目されたい。

さらに，各リール８を側方支柱１の上端の高さに配置してもよい。

これらのリールを作動させ，適所に保持するために，機械式手段又は電動機の助けを借りてもよい。

側方支柱の各端には，転倒防止手段がさらに取り付けられる。転倒防止手段は，少なくとも２つのストラップ１４を備える。１つは前面側，もう１つは背面側であり，各ストラップの一端は一方の側方支柱１の上端の高さに取り付けられ，各ストラップの他端は，他方の側方支柱の上端の高さに取り付けられる。

これらのストラップ１４は，一方は腰部に面して，他方は腹部に面して臍高に配置されるように位置付けられる。
これらのストラップは，使用者による装着をさらに容易にするために，離間可能な接続手段１５をそれぞれ備える。

使用者の前方に配置される支持バー又はハンドル，すなわち側方の支持バー又はハンドル１６又は，後方の支持バー又はハンドル１７を備えてもよい。これらのバー又はハンドルは側方支柱に取り付けられるので，使用者はこれらの支持バー又はハンドルを手で握ることによって，支持バー又はハンドルから支持を得ることができる（図２）。

図４の例は，本発明による装置の別の実施形態を示す。

この例において，側方支柱１８，１８’は，互いに対して不動に固定されている。

各支柱は，２つの垂直バー１９，１９’，２０，２０’を備える。これらのバーはその頂点の高さで水平バー２１，２１’によって連結されている。水平バー２１，２１’の軸線は，トレッドミル２２の変位軸線ｘに対して共軸的である。

各水平バー２１，２１’は，２つの屈曲部をそれぞれの垂直中心に有する２本の二重屈曲バー(barres a double courbure)，すなわち前方二重屈曲バー２３，２３’と後方二重屈曲バー２４，２４’とを備える。これらの二重屈曲バー２３，２３’，２４，２４’の下端は，水平バー２１，２１’の軸線に対して共軸的な「回転」軸線を有する接合部２５によって水平バー２１，２１’に取り付けられる。これらの二重屈曲バー２３，２３’，２４，２４’の上端は，上記と同じ接合部２５’を介して水平バー２６，２６’によってさらに連結されている。このバーの高さは，バンドＢａの最小取り付け高さより高い位置にある。

一方の側方支柱１８の二重屈曲バー２３，２４と，もう一方の側方支柱１８’の二重屈曲バー２３’，２４’とは，向かい合わせにそれぞれ対を成して配置されている。

使用者の体重を免荷するために，バンドに取り付けられる牽引ストラップ２７，２７’の一端は，ここではトレッドミルの基部を構成する側方支柱の基部の高さにある。使用者のバンドを支持するための牽引力を調整できるように，この端部はリール２８，２８’に保持される。

次に，各ストラップ２７，２７’を各水平バー２６，２６’に掛ける。水平バー２６，２６’は，ストラップ２７，２７’をバンドに向けて案内する戻り滑車(une poulie de renvoi)の役割を担う。牽引ストラップ及びバンドのそれぞれの端部には，離間可能な接続手段２９及び１１が設けられている。

ストラップ３０，３１は，前方又は後方への使用者の転倒を防止するための防止手段としても設計されている。ストラップ３０，３１は，離間可能な接続手段３４を用いて接続される２つの部分３２，３３を備える。

前方ストラップ３０，すなわち腹部に面して臍高に位置付けられるストラップは，水平バー２１，２１’の前方にあって互いに向かい合っている２つの二重屈曲バー２３，２３’に取り付けられる。

後方ストラップ３１，すなわち腰部に面して臍高に位置付けられるストラップは，水平バー２１，２１’の後方にあって互いに向かい合っている２つの二重屈曲バー２４，２４’に取り付けられる。

なお，これらのストラップ３０，３１の代わりに，複数の剛性バーと屈曲部とによって輪形状を形成し，その一端を，垂直中心にある接合部を用いて側方支柱のうちの１つに取り付け，使用者の装着時に，これらのバーと屈曲部とを脇に移動させられるようにし得ることに注目されたい。

図１又は図５に示す装置の操作は，以下のとおりである。

本装置の各部は，被験者に対する作用を可能にする。その原理は以下のとおりである。

バンドＢａを被験者の両脇で，位置Ａの高さでストラップ２７に取り付ける。位置Ａの高さは，転子の位置より高く，ほぼ腸骨稜の高さである。

次に各ストラップ７，２７，２７’を位置Ｂに向ける。位置Ｂは，体外空間の正確な位置によって規定され，腹部の前額面側から数センチメートル側方であり，かつ臍高よりわずかに上にある。

被験者が直立しているとき，ストラップが向けられる位置Ｂは，解剖学的位置において肘と体幹との間である。

実質的には，位置Ｂはバー又は滑車９，２６に含まれており，ストラップ７，２７，２７’は，このバー又は滑車９，２６に押し付けられて方向を変え，側方支柱１，１８，１８’の基部の高さにあるリール８，２８に再結合される。

このリールは，使用者の質量及び／又は治療上の指示に応じてストラップ（７，２７，２７’）を牽引するために，渦巻ばねと，この渦巻ばねの巻き加減を調整する手段（図示せず）とを備える。

この牽引を運動中一定に保ってもよい。

渦巻ばねの巻き加減を調整する手段は，手動式でも，又は電動機などの電動式でもよい。

ストラップのためのこの牽引装置は，骨盤を持ち上げるために前額面側で位置Ａの高さで上方に牽引できるのであれば，装置上のどこに配置してもよい。
骨盤を両側で持ち上げることによって，装置は被験者の体重を一部支持できる。
本装置特有の他の特性によって，被験者は転倒の際に保持される。骨盤を上方に牽引する装置とバンドとを着用することによって，転倒を阻止できるが，転倒が完全に阻止されるわけではない。実際には，２つの点Ａを結ぶ軸線を中心として体が前方又は後方に転倒する可能性が依然として残っている。

ストラップ１４，３０，３１は，体を前面及び背面で保持することによって，完全な転倒を防止する。ストラップ１４，３０，３１を被験者の前面及び背面において臍高位置で掛けわたすことによって２つの点Ｂを結び合わせる。

本発明は，上記の例だけに限定されるものではない。

実際には，水平バー２１，２１’は，車椅子に乗った使用者が自分自身を持ち上げて本発明による装置に移動可能な形状を有し得る。この形状は，Ｃ字形状の延長部を含んでもよい。

本発明による装置の一実施形態を示す。 本発明による装置の第２の実施形態を示す。 図１の装置の平面図Ａによる断面図である。 本発明による装置の第３の実施形態を示す。 図４の装置の使用状態の図である。

Claims (19)

1. 運動障害を再教育するための，再教育手段を備えた装置であって，
   − 使用者を保持する手段（Ｂａ）と，
   − 使用者の体重を免荷するために垂直に牽引する手段（７，２７，２７’）であって，前記保持手段上の前記免荷手段の吊り位置が前記使用者の重心の高さか，それより下に位置する手段と，
   − 使用者の転倒を防止する手段（１４，１６，１７，２１，２１’，３０，３１）とをさらに備えることを特徴とする装置。
2. 前記再教育手段がトレッドミル（２，２２），階段シミュレータ，又はクロス−カントリースキーシミュレータであることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記保持手段が，ベルト要素（Ｃ）と，脚を保持及び支持するために前記ベルト要素（Ｃ）に取り付けられるストラップ（Ｓ）と，前記ベルト要素（Ｃ）の高さに取り付けられる，前記免荷手段への離間可能な接続手段（１０，２９）とを備えたバンド（Ｂａ）を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 前記ベルト要素（Ｃ）が前記使用者の重心の高さ，又は，それより下に位置付けられることを特徴とする請求項３記載の装置。
5. 前記バンドを前記免荷手段に接続する前記手段（１０，２９）の数がｎ個であり，前記ベルト要素（Ｃ）上に分散されていることを特徴とする請求項３記載の装置。
6. 前記バンドを前記免荷手段に接続する前記手段（１０，２９）の数が２個であり，ベルト要素（Ｃ）の各側に１つずつ配置されていることを特徴とする請求項３記載の装置。
7. 前記バンドを接続する前記手段の数が４つであり，そのうちの２つが前記使用者の一方の体側の前方側と後方側とに配置され，残りの２つが前記使用者のもう一方の体側の前方側と後方側とに配置されるように，前記ベルト要素（Ｃ）の側面に分散され，前記手段が支持多角形を形成する水平面上に鉛直に位置することを特徴とする請求項３記載の装置。
8. 前記保持手段が支持バー（１６，１７，２１，２１’）をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の装置。
9. 前記支持バーの高さ及び／又はサイズが調整可能であることを特徴とする請求項８記載の装置。
10. 前記支持バーが可動であることを特徴とする請求項８記載の装置。
11. 前記支持バーが前後に可動であることを特徴とする請求項８記載の装置。
12. 前記使用者が，車椅子から自分自身を持ち上げて位置に着くための支持を得られる手段を前記支持バーに設けたことを特徴とする請求項８記載の装置。
13. 使用者の体重を免荷するための前記免荷手段が，前記保持手段を上方に牽引するように引っ張られるストラップ（７，２７，２７’）を備えることを特徴とする請求項１記載の装置。
14. 牽引力を調整する手段を備えることを特徴とする請求項１又は１３記載の装置。
15. 前記手段が手動式，又は電動機などの電動式であることを特徴とする請求項１４記載の装置。
16. 前記牽引がリール（８，２８）によって行われ，前記ストラップ（７，２７，２７’）の一端が前記リール（８，２８）に巻かれ，他端が前記保持手段に離間可能に取り付けられることを特徴とする請求項１３記載の装置。
17. 前記リールが渦巻ばねと，前記渦巻ばねの巻き加減を調整するための，前記牽引力を調整する前記手段とを備えることを特徴とする請求項１４及び１６のいずれか１項記載の装置。
18. 前記防止手段が，側方及び／又は前方及び／又は後方への転倒をすべて防止するために，側方への転倒を防止するためのストラップ及び／又はバー（１４，１６，２１，２１’）及び／又は前方及び／又は後方への転倒を防止するためのストラップ及び／又はバー（１７，３０，３１）を備えることを特徴とする請求項１記載の装置。
19. 歩行中に足を置くべき場所がトレッドミルの表面上の取り外し可能なマークによって示されることを特徴とする請求項１記載の装置。

Images