JP2015097714A - Motor function recovery device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、片麻痺を生じた患者の上肢の運動機能の回復を補助する運動機能回復装置に関し、特に前腕を上腕に対して屈伸させる上肢の屈伸運動によって運動機能の回復を補助する運動機能回復装置に関する。 The present invention relates to a motor function recovery device that assists recovery of the motor function of the upper limb of a patient who has suffered from hemiplegia, and in particular, motor function recovery that assists the recovery of the motor function by bending and stretching the upper arm that flexes and stretches the forearm with respect to the upper arm Relates to the device.
脳卒中やその他の原因によって片麻痺を生じ上肢の運動機能に障害を受けてしまった場合において、その回復を目的としたリハビリテーションが行われる。かかるリハビリテーションでは、理学療法士や作業療法士(以下単に療法士と称する)によって所定の屈伸運動を患者の上肢に付与する他に、同様の屈伸運動を与える装置による訓練も併用される。装置による訓練であれば、療法士のサポートを受けられない場合にあっても、患者の自主的な訓練が可能となり、訓練量を増やすことができる。その一方で、訓練量を増やしても患者に過度の負担となってしまうと、却ってリハビリテーションの効果を得られ難いといったことも指摘される。 When hemiplegia is caused by a stroke or other causes and the motor function of the upper limb is impaired, rehabilitation is performed for the purpose of recovery. In such rehabilitation, a physical therapist or occupational therapist (hereinafter simply referred to as a therapist) gives a predetermined flexion / extension motion to the patient's upper limb, and also uses a device that gives the same flexion / extension motion. In the case of training by the device, even when the support of the therapist cannot be obtained, the patient can be voluntarily trained and the training amount can be increased. On the other hand, it is pointed out that even if the amount of training is increased, an excessive burden is placed on the patient, making it difficult to obtain the effect of rehabilitation.
例えば、特許文献1では、麻痺に対する上肢のリハビリテーション装置として、視覚により情報を得ながら水平面内の目標の位置に手先を伸ばす動作を繰り返し行わせる装置を開示している。かかる装置では、より簡単な動作の繰り返しによって患者に与える負担を減じて長時間の効果的な訓練を可能とすると述べている。つまり、水平面内だけの動作の繰り返しであれば、脳内において視覚情報を垂直から水平へ座標変換する必要が無く、患者への負担を減じて効果的な訓練を出来る。詳細な装置構成として、患者の与える力に対する抗力のみを発生させるパッシブ型力発生部としてのパウダーブレーキに接続された回転軸と、回転軸に軸支された平行リンク機構と、平行リンク機構に接続された把持部とを備え、把持部をテーブル上の水平面内で自在に動かし得るようにしている。テーブル内にはディスプレイが備えられ、これに目標位置を表示させることで、患者は視覚で捕らえた目標とする位置に手先を移動させる訓練を行う。
For example,
特許文献2では、単純でありながら、より実感覚に近い動作によって上肢の効果的なリハビリテーションを与えようとする装置として、患者の手首の3自由度のうちの少なくとも1自由度の動作に対して機能性流体クラッチを介して抵抗力を与える装置を開示している。上肢の屈伸運動によって機能性流体クラッチを含む空間リンク機構に接続されるアームを能動的に平行移動させようとすると、上肢に一定の反力としての抵抗力が付与される。さらに手首の運動機能も含め、手首における3自由度の動作(伸展−屈曲、外転−内転、回外−回内)についても、同様に機能性流体クラッチを含む回転機構で抵抗力を付与できるようになっている。
In
ところで、療法士によるリハビリテーションの技術として、神経系に複数の刺激を与えると単独で与えた刺激の和よりも刺激が大きくなる促通現象を利用した促通反復療法が知られている。上記した上肢のリハビリテーションにかかる促通現象を利用した装置も知られている。 By the way, as a rehabilitation technique by a therapist, facilitating repetitive therapy using a facilitating phenomenon in which when a plurality of stimuli are given to the nervous system, the stimulus becomes larger than the sum of the stimuli given alone is known. Devices using the above-described facilitation phenomenon related to rehabilitation of the upper limb are also known.
特許文献3では、促通現象を利用して短期間で効果的な機能回復を可能とすべく、神経系に複数の刺激を与え得る上肢のリハビリテーション装置として、上肢の外転運動を補助する装置を開示している。同装置は、患者の背面に装着される基体と、基体に装着された駆動モータによって回動操作される肩当て部とを備えている。肩当て部は患者の腋の下に差し込む下側支持片を備え、これにより肩関節部分を回動させて上肢の外転運動を補助する。また、筋肉の収縮を促すべく下側支持片により上腕を圧迫する。これにより、肩関節に複数の刺激を与えることができる。
In
上記したように、療法士による促通反復療法を装置に取り入れ、神経系に複数の刺激を与える上肢のリハビリテーション装置であって、患者への過度な負担をもたらすことなく、効果的な訓練を可能とする装置が求められている。 As mentioned above, it is an upper limb rehabilitation device that incorporates repeated therapy by therapist into the device and gives multiple stimuli to the nervous system, enabling effective training without causing excessive burden on the patient There is a need for a device.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、上肢の屈伸運動において、神経系に複数の刺激を与え得て、患者への過度な負担をもたらすことなく、効果的な訓練を可能とする上肢の運動機能回復装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to provide a plurality of stimuli to the nervous system in the flexion and extension of the upper limb without causing an excessive burden on the patient. An object of the present invention is to provide an apparatus for recovering motor function of the upper limb that enables effective training.
本発明による運動機能回復装置は、片麻痺を生じた患者の前腕を上腕に対して屈伸させて運動機能の回復を補助する運動機能回復装置であって、主面の水平を維持したまま略水平面内で所定方向に往復動自在に支持され前記前腕を載置するための板体と、前記板体の上に前記前腕を載置させたときに前記上腕を把持させる把持部材と、を含み、前記板体に載置させた前記前腕を略前方に移動させて前記板体を移動させたときに、前記把持部材の移動量を前記板体の移動量よりも大きくするように前記把持部材を前記板体の移動方向に移動し、前記上腕を前記前腕の方向に押圧せしめることを特徴とする。 The motor function recovery device according to the present invention is a motor function recovery device that assists recovery of motor function by bending and stretching the forearm of a patient who has suffered hemiplegia with respect to the upper arm, and maintaining a horizontal surface of the main surface. A plate body that is supported so as to be capable of reciprocating in a predetermined direction within, and a gripping member that grips the upper arm when the forearm is placed on the plate body, The gripping member is moved so that the amount of movement of the gripping member is larger than the amount of movement of the plate when the forearm placed on the plate is moved substantially forward to move the plate. It moves in the moving direction of the plate and presses the upper arm in the direction of the forearm.
かかる発明によれば、前腕の前方への移動のタイミングに合わせて肘関節に圧縮力を付与でき、結果として、上肢の屈伸運動において神経系に複数の刺激を与えることとなる。かかる促通反復療法により患者に短期間で効果的な訓練を提供可能である。また、板体に載置した前腕は、回内運動及び回外運動を拘束されるため、上肢の屈伸運動を前腕の回内運動又は回外運動から分離できて、随意性の高い上肢の屈伸運動を学習できる。加えて、屈伸運動を分離することで肘関節の移動方向と向きを安定させて、上記した圧縮力を安定的に付与し得る。 According to this invention, a compressive force can be applied to the elbow joint in accordance with the timing of forward movement of the forearm, and as a result, a plurality of stimuli are applied to the nervous system in the flexion and extension movement of the upper limb. Such facilitating repeated therapy can provide effective training to patients in a short period of time. In addition, since the forearm placed on the plate is restrained from pronation and supination, the flexion and extension of the upper limb can be separated from the pronation and supination of the forearm, and the flexion and extension of the upper limb is highly optional. Can learn exercise. In addition, by separating the bending and stretching movement, the movement direction and direction of the elbow joint can be stabilized, and the above-described compression force can be stably applied.
上記した発明において、鉛直面内で支点の周りに回動自在に軸支されたアームを更に含み、前記アームに沿って前記支点側から、前記板体、及び、前記把持部材の前記上腕を把持する環状部に接続された紐状の牽引部が接続されていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、簡単な構成によって前腕の前方への移動のタイミングに合わせた肘関節への圧縮力の付与を可能とする The above-described invention further includes an arm pivotally supported around a fulcrum in a vertical plane, and grips the plate and the upper arm of the grip member from the fulcrum side along the arm. A string-like traction portion connected to the annular portion may be connected. According to this invention, it is possible to apply a compressive force to the elbow joint in accordance with the timing of the forward movement of the forearm with a simple configuration.
上記した発明において、前記板体は前記アームの回動に対して前記主面の水平を維持しつつその後方端部を片振りするよう2軸支持されて前記アームに接続されていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、簡単な構成で上肢の屈伸運動を阻害せずに板体の主面の水平を維持することができて、上肢の屈伸運動を分離し、促通反復療法としての肘関節への圧縮力を安定的に付与し得る。 In the invention described above, the plate body is biaxially supported to be connected to the arm so as to swing the rear end portion of the plate while keeping the main surface horizontal with respect to the rotation of the arm. It is good. According to this invention, it is possible to maintain the level of the main surface of the plate body with a simple configuration without hindering the flexion / extension movement of the upper limb, to separate the flexion / extension movement of the upper limb, and to provide the elbow joint as a repeatable therapy It is possible to stably apply a compressive force to
上記した発明において、前記アームの回動に対する抵抗力を付与する抵抗力付与手段をさらに備えることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、肘関節への圧縮力の付与に加え、前腕の前方への移動のタイミングに合わせて前腕へ抵抗力を付与でき、神経系に与える刺激の数を増してさらに効果的な訓練を与え得る。 In the above-described invention, a resistance force applying unit that applies a resistance force to the rotation of the arm may be further provided. According to this invention, in addition to the application of compressive force to the elbow joint, resistance can be applied to the forearm in accordance with the timing of forward movement of the forearm, and the number of stimuli applied to the nervous system can be increased and more effective. Training can be given.
本発明の1つの実施例による促通現象を利用した運動機能回復装置について、図1及び2を用いて詳細を説明する。 A motor function recovery apparatus using a facilitation phenomenon according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1に示すように、運動機能回復装置1は、床面に固定されて回動に対して抵抗トルクを付与できる抵抗付与装置2と、抵抗付与装置2の回動軸体3と、回動軸体3に下端を固定されたアーム4と、アーム4に接続される前腕載置部10と、前腕載置部10より上方位置にてアーム4に固定される牽引位置調整部材5とを含む。牽引位置調整部材5には使用者(患者)Pの上腕A1を把持させるための把持部材20が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the motor
抵抗付与装置2は、アーム4の回動に対し、任意の回動角度で任意の大きさの抵抗トルクを付与できる装置であり、例えば、制御装置6に接続されたパウダーブレーキを用い得る。抵抗トルクの大きさ及び抵抗トルクを負荷させる回動角度については制御装置6にて設定可能である。
The
アーム4は上下に延びる棒体であり、その下端を抵抗付与装置2の回動軸体3に固定されることで回動軸体3を支点として鉛直面(図1紙面)内において回動自在である。アーム4の回動軸体3の上方には、上記したように前腕載置部10が接続される。前腕載置部10の詳細については後述する。
The
アーム4のさらに上方には、上記したように牽引位置調整部材5が固定される。牽引位置調整部材5はアーム4の回動面に対して平行で、アーム4の延びる方向に対して略垂直となる棒状部51を含んだループ状の部材である。棒状部51には把持部材20の牽引位置固定具21が棒状部51に対してスライド可能に取り付けられ、図示しないネジ等でその位置を一時的に固定されている。つまり、牽引位置固定具21は棒状部51上においてその位置を調整可能である。なお、牽引位置固定具21は、ループ状の牽引位置調整部材5の他の部位に固定できるようにしてもよい。把持部材20は、さらに牽引位置固定具21に一端を固定された弾性紐体22と、弾性紐体22の他端に固定された環状部23とを含む。環状部23は、例えば、面ファスナー等の図示しない固定具を備える帯状体であり、使用者Pの上腕A1に取り外し自在に巻き付けて固定具により環状に固定することで上腕A1を把持できる。
The traction
図2に示すように、前腕載置部10は、アーム4に固定されて後方に向けて突出する固定部材12と、これに接続される軸体13、中継部材14、軸体15、ジョイント部材16、及び、板体11を含む。固定部材12の上面には、アーム4の延びる方向に平行な回動軸を有する軸体13によって回動自在に一端を支持される中継部材14が接続されている。中継部材14は、その他端において軸体13の回動軸に垂直で、且つ中継部材14の延びる方向に垂直な回動軸を有する軸体15を備える。軸体15は、中継部材の他端にジョイント部材16を回動自在に支持している。ジョイント部材16はその上面に板体11の一端側を固定している。これにより、図2(a)に破線で示すように、中継部材14及び板体11はアーム4に対して略水平面内で回動できる。また、図2(b)に破線で示すように、板体11はさらに鉛直面内で回動できる。つまり、板体11はその後方端部を片振りするよう、2軸支持されてアーム4に接続されている。ここで、実線にて図示するようにジョイント部材16を水平に延ばすように位置させたときに、板体11の主面11aは略水平となる。すなわち、板体11はその長手方向(前後方向)を回動軸とした回動を拘束されている。
As shown in FIG. 2, the
次に、運動機能回復装置1の使用方法及びその動作を図1、図3及び図4を用いて説明する。
Next, a method of using the motor
まず、図1に示すように、例えば、いすに座った使用者Pの上肢のうち、前腕A2を板体11に載置し、ベルト19により固定する。このとき、板体11のジョイント部材16側(前方)の端部に掌を位置させる。すなわち、板体11のジョイント部材16側と反対側(後方)の端部は肘関節Eの近傍に位置している。これにより、板体11はそのジョイント部材16側の端部を中継部材14を介してアーム4に支持され、反対側の端部を使用者の上肢に支持される。よって、板体11は、アーム4の回動に合わせて略水平面内で前後方向に往復動させたときに、主面11aの水平を維持し、主面11aが傾くことにより与えられる使用者への過度な負担を減じ得る。
First, as shown in FIG. 1, for example, among the upper limbs of the user P sitting on a chair, the forearm A <b> 2 is placed on the
このとき、前腕は掌を下に向けて親指を内側に向けた回内位とするか、又は掌を上に向けて親指を外側に向けた回外位として板体11に固定される。上記したように、板体11は、その長手方向を回動軸とした回動も拘束されているので、主面11aの水平は維持され、前腕A2の回外運動又は回内運動を拘束する。
At this time, the forearm is fixed to the
また、把持部材20のうち、環状部23を使用者Pの上腕A1に巻き付け、これを把持させる。これにより、上腕A1を環状部23及び弾性紐体22を介して牽引位置固定具21に接続する。環状部23は、後述するように上腕A1を前腕A2に向けて押圧し肘関節Eに圧縮力を付与するので、上腕A1の肘関節Eに近い側(上腕骨遠位端部側)を把持することが好ましい。
Moreover, the
続いて、図3に示すように、使用者Pは前腕A2を手前側(後方)に引いて、アーム4を後方に傾ける。このとき、牽引位置固定具21と環状部23との距離は最も近くなり、弾性紐体22の張力が最も小さくなる。また、前腕A2は上腕A1に対して肘関節Eを支点として屈曲した姿勢となる。
Subsequently, as shown in FIG. 3, the user P pulls the forearm A <b> 2 toward the near side (backward) and tilts the
さらに、図4に示すように、使用者Pは前腕A2を前方へ押し出してアーム4を前方に傾ける。このとき、前腕A2は上腕A1に対して伸展した姿勢となる。つまり、前腕A2の上腕A1に対する屈伸運動、すなわち上肢の屈伸運動ができる。
Further, as shown in FIG. 4, the user P pushes the forearm A2 forward and tilts the
ところで、牽引位置調整部材5はアーム4の前腕載置部10より上方の位置に固定されており、アーム4の回動に伴う板体11の回動半径より、牽引位置固定具21の回動半径の方を大きくしている。そのため、アーム4を前方へ傾けたときに、板体11の前方への移動量より牽引位置固定具21の前方への移動量が大きくなる。つまり、板体11の移動量より把持部材20の移動量が大きくなる。これにより、牽引位置固定具21から環状部23までの距離が長くなり、弾性紐体22の張力を大きくし、環状部23により把持された上腕A1を牽引位置固定具21の方向に牽引する。
By the way, the traction
図5を併せて参照すると、図5(a)に示すように前腕A2を後方に引き込むときは、上記したように弾性紐体22に付与される張力は最も小さく、かかる張力によって環状部23によって上腕A1に力F0が付与される。これに対し、図5(b)に示すように前腕A2を前方に押し出したときは、上記したように弾性紐体22の張力が大きくなる。かかる張力によって環状部23により上腕A1に牽引位置固定具21に向けた力F1が付与される。力F1は、前方に向いた力Faと上方に向いた力Fbとに分解できる。分解力Faは上腕A1を前方に押圧し、肘関節Eに圧縮力Fa’を付与する。
Referring also to FIG. 5, when the forearm A <b> 2 is pulled backward as shown in FIG. 5A, the tension applied to the
これにより、前腕A2の前方への移動のタイミングに合わせて肘関節Eに圧縮力Fa’を付与でき、上肢の屈伸運動において、筋肉の動作のための肘関節Eへの刺激に加え、肘関節Eを圧縮することによる刺激を与え得る。つまり、少なくとも肘関節Eの神経系に複数の刺激を与えて促通反復療法の効果を得ることができる。 Thereby, the compression force Fa ′ can be applied to the elbow joint E in accordance with the timing of the forward movement of the forearm A2, and in addition to the stimulation to the elbow joint E for muscle movement in the flexion and extension of the upper limb, May be stimulated by compressing E. In other words, at least the nerve system of the elbow joint E can be applied with a plurality of stimuli to obtain the effect of the facilitating repeated therapy.
なお、牽引位置調整部材5に対して牽引位置固定具21の位置を調整することで、弾性紐体22による上腕A1の牽引方向を調整できるとともに、牽引力を調整できる。これにより、肘関節Eへ付与する圧縮力を調整し、前腕A2の移動に対する圧縮力の付与のタイミングをも調整し得る。これにより、使用者への過度な負担を減じ得る。なお、弾性紐体22と牽引位置固定具21との間に紐や滑車を介在させ、牽引方向や牽引力を調整させてもよい。
In addition, by adjusting the position of the
ところで、上記したように上腕A1を前方に押圧する力Faは、環状部23によって上腕A1を牽引位置21に向けて押圧する力F1の分力である。すなわち、牽引位置固定具21を少なくとも環状部23より前方の位置に調整することで、上腕A1を前方に押圧する力Faを作用させ得て、肘関節Eに圧縮力Fa’を付与し得る。
By the way, as described above, the force Fa that presses the upper arm A1 forward is a component force of the force F1 that presses the upper arm A1 toward the pulling
また、前腕載置部10や牽引位置調整部材5のアーム4への取付位置を調整できると好ましい。これにより、それぞれの回動半径を調整できて、板体11と把持部材20との前方への移動量の差も調整し得る。
Moreover, it is preferable if the attachment position to the
また、上記したように、前腕A2はその回外運動又は回内運動を板体11により拘束される。これにより、上肢を共同運動に支配された使用者でも、上肢の屈伸運動を前腕A2の回外運動又は回内運動から分離させることができる。使用者は、上肢の屈伸運動を前腕A2の回外運動などとの共同運動から分離して訓練できて、これによって随意性の高い上肢の正常な屈伸運動を学習できる。また、上肢の屈伸運動を分離させたことで、肘関節Eの移動方向と向きを安定させることができる。すなわち、把持部材20による肘関節Eへの圧縮力の付与を安定して行わせることを可能とするのである。
Further, as described above, the forearm A <b> 2 is restrained by the
なお、板体11に前腕A2を回内位として固定した場合には回内運動の機能回復を期待でき、回外位として固定した場合には回外運動の機能回復を期待できる。これは、運動を拘束していても、使用者が運動中の肘関節の角度に応じた前腕の回内位又は回外位の各姿勢を認識できるからと考えられる。
When the forearm A2 is fixed to the
なお、前腕載置部10において(図2参照)、中継部材14及び板体11は軸体13を回動軸として略水平面内で回動できるので、肘関節Eを外側や内側にわずかに移動させる動作を拘束せず、上記した上肢の屈伸運動をスムーズに行わせることができる。
In the forearm mounting portion 10 (see FIG. 2), the
また、アーム4は、その回動において抵抗付与装置2によって任意の位置で任意の大きさの抵抗トルクを付与される。つまり、上肢の屈伸運動に対して、前腕A2にその運動方向と反対方向の抵抗力を付与できる。これにより、肘関節Eに付与される圧縮力に加えて抵抗力も付与される。すなわち、神経系に与える刺激の数を増してさらに効果的な訓練を可能とする。なお、このような訓練の効果を最大限に得るため、上記した牽引位置固定具21等の調整や、抵抗付与装置2の設定を療法士に行わせることが好ましい。このような調整や設定の後、使用者は効果的な上肢の屈伸運動の訓練を自主的に行うことができる。
In addition, the
本実施例においては、アーム4を鉛直面内で回動させて、かかる回動に伴う板体11と把持部材20との回動半径の差を利用する簡単な構成で肘関節Eに圧縮力を付与しているが、他の構成によっても同様に肘関節Eに圧縮力を付与し得る。例えば、板体11にモータとこれにより牽引される把持部材を固定し、かかる把持部材を上腕A1に取り付ける。その上で、板体11の前後の往復運動に合わせた所定のタイミングで把持部材をモータ等の動力によって前方から牽引又は後方から押圧するような構成としても肘関節Eに圧縮力を付与し得る。
In the present embodiment, the
ここまで本発明による代表的実施例及びこれに基づく変形例について説明したが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。すなわち、当業者であれば、添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の代替実施例及び改変例を見出すことができるであろう。 Up to this point, the representative embodiments according to the present invention and the modifications based thereon have been described, but the present invention is not necessarily limited thereto. That is, those skilled in the art will be able to find various alternative embodiments and modifications without departing from the scope of the appended claims.
1 運動機能回復装置
2 抵抗付与装置
3 回動軸体
4 アーム
11 板体
20 把持部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
主面の水平を維持したまま略水平面内で所定方向に往復動自在に支持され前記前腕を載置するための板体と、
前記板体の上に前記前腕を載置させたときに前記上腕を把持させる把持部材と、を含み、
前記板体に載置させた前記前腕を略前方に移動させて前記板体を移動させたときに、前記把持部材の移動量を前記板体の移動量よりも大きくするように前記把持部材を前記板体の移動方向に移動し、前記上腕を前記前腕の方向に押圧せしめることを特徴とする運動機能回復装置。 A motor function recovery device that assists recovery of motor function by bending and stretching the forearm of a patient who has developed hemiplegia with respect to the upper arm,
A plate for placing the forearm supported in such a manner as to be reciprocally movable in a predetermined direction within a substantially horizontal plane while maintaining the level of the main surface;
A gripping member that grips the upper arm when the forearm is placed on the plate, and
The gripping member is moved so that the amount of movement of the gripping member is larger than the amount of movement of the plate when the forearm placed on the plate is moved substantially forward to move the plate. An apparatus for recovering a motor function, wherein the apparatus moves in the moving direction of the plate and presses the upper arm in the direction of the forearm.
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