JP2015136378A - 歩行補助具およびそれを備えた靴 - Google Patents

Abstract

【課題】主に歩行障害者や運動能力が低下した高齢者のための歩行補助具であり、極めて簡素な構成であるにもかかわらず、蹴りだしを助けて躓きを防止する補助具を提供する。
【解決手段】インソールと同様に靴に挿入して用いる歩行補助具１であって、可撓性材料からなる板状物であり、その板状物を長手方向において前部と後部に分ける折り曲げ部２が形成され、靴に挿入した際に、上記折り曲げ部が足の前方に当接する位置になることを特徴とする。特に、折り曲げ部は足の指の関節に当接する位置になることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、歩行障害を持つ人や高齢者の歩行を補助するためのインソール型の補助具、およびそれを備えた靴に関するものである。

脳血管障害患者等は、運動および機能障害により蹴りだしを行えないため、歩容が悪化している。このような患者に対する歩行補助具として短下肢装具がある。特に、蹴りだしを補助している短下肢装具として、足関節全体を装具で覆い、下腿部から足底に設けれられた可撓性装具の反発力を利用して、蹴りだしを補助している。

また、加齢による体力減退のために躓きやすくなった高齢者のためのウォーキングシューズも、近年数多く販売されている。
一方、健常者の運動機能を高めるために開発された蹴りだしを増強する靴も開発されている。

この靴は、アウトソール、ミッドソール、中底ボードおよびインソールが積層されたものであり、インソールは中底ボードより靴使用者の足の圧力により変形しやすく、ミッドソールと中底ボードとの積層体の爪先部に凹部を形成し、この凹部内に弾性を有する反発体を配置している（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−１０４０４４

上記に示した短下肢装具においては、足関節全体を装具で覆っているため足関節の運動範囲は制限され、運動様式も足関節では無く継手もしくは下腿部から足底にあるプラスチックの可撓性に依存しているために関節軸がずれている。そのため、短下肢装具を装着した際の運動は、非生理学的になるといった欠点があった。また、目立つ装具であるため、外観にも問題があった。

また、高齢者のためのウォーキングシューズは、歩行時における靴の内部における足の位置を規制する等の方法により歩行支援を行っているが、蹴りだしを強める効果は無く、躓きを防止するための十分な効果があるとは言えなかった。

特許文献１に開示されている靴は、爪先で地面を後方に蹴りだす足の動きを支援する効果があり、つま先に大きな荷重が掛かる健常者の運動様式においては有効であった。しかし、歩行障害者や高齢者が行う歩行においては、歩幅が小さく且つ動作も緩慢であり、つま先への大きな体重移動や強い蹴りだしは行われないため、後方への蹴りだしを支援する効果はあまり期待できなかった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、主に歩行障害者や高齢者の歩行を支援する歩行補助具を提供するものである。

本発明に係る歩行用補助具は、
インソールと同様に靴に挿入して用いるものであって、
可撓性材料からなる板状物であり、
その板状物を長手方向において前部と後部に分ける折り曲げ部が形成され、
靴に挿入した際に、上記折り曲げ部が前方に当接する位置になる
ことを特徴とする。

特に、上記歩行用補助具は、
靴に挿入した際に、上記折り曲げ部が足の第１ＭＰ関節部から第５ＭＰ関節部に至る部分の近傍に当接する位置になる
ことを特徴とする。

また、上記歩行用補助具は、
上記可撓性材料は熱可塑性樹脂であり、加熱して上記折り曲げ部が形成される
ことを特徴とする。

本発明に係る歩行用補助具は上記のように構成されているので、足関節の運動をなんら規制することはなく、したがって、歩行周期における足関節の生理学的な関節運動を阻害せずに蹴りだし効果を高めることができる。
そのため、歩行障害者の臨床場面における歩行運動を適切に補助し、転倒の危険を大きく緩和できる。そして、歩行障害者の歩容の悪化を生理学的な足関節運動の中で改善することが可能となり、歩行障害者の活動範囲の広がりが期待できる。

また、歩行障害者や運動能力が低下した高齢者が歩行する際にも、十分な蹴りだし効果を生むことが可能であり、転倒を防止し、骨折等の事故を防止することが可能となる。

本発明に係る歩行補助具の（ａ）上面図と（ｂ）側面図である。 本発明に係る歩行補助具の反発力を荷重測定器による測定した結果である。 本発明に係る歩行補助具の使用例である。 本発明に係る歩行補助具の伸縮と歩行の関係を示す模式図である。

実施の形態．
本発明に係る歩行補助具の構成およびその使用方法等に関して、以下において、図面を用いて説明する。なお、以下の説明は本発明に関する良好な一例を開示するものであり、本発明が当該実施の形態に限定されるものではない。

まず、図１を用いて、歩行補助具の構成について説明する。図１は、歩行補助具の（ａ）上面図と（ｂ）側面図である。
歩行補助具１は、インソール（中敷き）と同様の方法で靴に挿入して用いることができる歩行補助具である。可撓性材料からなる板状物であり、図１に示すように、その板状物を長手方向において折り曲げている。この折り曲げ部２よりもつま先側に相当する部分を前部３、踵側に相当する部分を後部４と呼ぶことにする。
なお、図１（ａ）に示す歩行補助具１は左足用であり、右足用は図１（ａ）に示す歩行補助具１と対称形をなす。

可撓性材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル、ポリカーボネート、塩ビ、ＰＥＴ樹脂といった合成樹脂を用いることができる。ただし、可撓性を有し、伸縮に対する繰り返し耐久性を有する材料であれば、どのような材料であっても良い。

合成樹脂の場合には、熱可塑性を有するものであれば、加熱による曲げ加工により、折り曲げ部２を容易に形成できる。
もちろん、歩行補助具１全体を折り曲げ部２も含めて、射出成型等の成形法により形成しても良い。

材料の厚みは、合成樹脂の場合には３ｍｍ程度が良い。ただし、体重の重い人の場合は、もう少し厚くしても良いし、逆に体重の軽い人の場合は、もう少し薄くしても良い。また、剛性の高い材料の場合は、もう少し薄くした方が良い。このように、使用者および歩行補助具１の材料特性に応じて、適切な厚みを選択すれば良い。

歩行補助具１をインソールと同様の方法で靴に挿入した際、折り曲げ部２は、足の第１ＭＰ関節部から第５ＭＰ関節部に至る部分の近傍に当接する位置になる。すなわち、足の指の付け根付近に当接する位置になる。図１（ａ）において、Ａが第１ＭＰ関節部、Ｂが第５ＭＰ関節部に対応する部分になる。

また、図１（ｂ）において点線で示している前部３と後部４の成す角度Ｚであるが、１４５度から１５５度程度であれば、特に反発力の観点からは大きな差は無かった。
例えば、図２は、歩行補助具１の反発力を荷重測定器により測定した結果である。横軸は歩行補助具１が元の状態から圧縮された長さ、縦軸はその際の反発力である。最大反発力は３７０Ｎであり、蹴りだしを十分に補助できる大きさであった。なお、ここで最大反発力とは、図２の右上に示すように、歩行補助具１が平板化する直前の状態での反発力であり、人が靴の中の歩行補助具１を強く踏み込んだ際の状態での反発力に相当する。
また、ここでは、Ｚが１５５度のものを測定した結果を示しているが、１４５度から１５５度の範囲では最大反発力には大きな差は無かった。

次に、歩行補助具１の使用方法について図３を用いて説明する。
歩行補助具１の山側を上にして、前部３側から靴５に挿入する。インソールと同様の方法で挿入すれば良い。そして、通常の方法で足を靴５に挿入すれば、足は歩行補助具１に乗っかって、靴を履くことができる。

次に、歩行補助具１の歩行時における働きについて説明する。
図４は、歩行補助具１の伸縮状態と歩行の関係を示す模式図である。特に右足に注目して説明する。なお、左足の靴にも歩行補助具１を挿入して歩行するが、図を見やすくするため、図４においては左足用の歩行補助具１の記載は省略している。また、同様に図を見やすくするため、両足の靴の記載も省略している。

まず、右足が前方に移動し踵から着地する（図４（ａ））。この状態では、歩行補助具１は、図１（ｂ）のように伸びた状態、すなわち復元した状態にある。
そして体重が前方に移動することで右足全体が着地する（図４（ｂ））。この状態では、歩行補助具１は、右足に踏みつけられて圧縮状態になっている。

次に、左足が前方に移動し（図４（ｃ））、右足の重心が徐々につま先に移動する。左足が着地する寸前から、右足の重心は右足の前方に移動して踵が上がる。左足が着地後に、右足の重心はつま先付近に移り、歩行補助具１は右足を押し上げながら伸びる（図４（ｄ））。それと同時に右足のつま先は地面を蹴りだす。

このような歩行動作により、つま先による蹴りだしの際に歩行補助具１が伸びることで、蹴りだし動作を補強する。すなわち、体重により圧縮されて弾性エネルギーを蓄えた歩行補助具１は、つま先による蹴りだしとほぼ同時に伸びて、蓄えられた弾性エネルギーが、足を押し上げるために使われる。

以下、本発明の意義及び効果についてまとめる。
以上に説明したように、本発明に係る歩行用補助具は、歩行周期における蹴りだしを適切に補助する補助具としての機能を有している。脳血管障害等による歩行障害者の増加、また、高齢化による高齢者の増加により、このような歩行補助の機能に対する需要は年々増加している。

本発明に係る歩行用補助具は、極めて簡素な構成でありながらも十分な歩行補助の機能を有するため、歩行障害者や高齢者に広く用いられることが期待される。
最後に、本発明に係る歩行用補助具が有する優れた特長について、以下に列挙する。

第１に、足関節の運動をなんら規制することはなく、したがって、歩行周期における足関節の生理学的な関節運動を阻害せずに蹴りだし効果を高めることができる。
そのため、歩行障害者の臨床場面における歩行運動を適切に補助し、転倒の危険を大きく緩和できる。そして、歩行障害者の歩容の悪化を生理学的な足関節運動の中で改善することが可能となり、歩行障害者の活動範囲の広がりが期待できる。
また、仙骨神経麻痺等により蹴りだす筋肉が麻痺した患者にも適用できる。

第２に、歩行障害者や運動能力が低下した高齢者が歩行する際にも、十分な蹴りだし効果を生むことが可能であり、転倒を防止し、骨折等の事故を防止することが可能となる。転倒による骨折事故は高齢化とともに増加し、寝たきりの高齢者を増加させる主要因となっている。本発明に係る歩行用補助具は、こういった身体的弱者の歩行時の転倒防止に大きな効果がある。

歩行障害者や運動能力が低下した高齢者は、歩幅が小さくなり歩行動作も緩慢になるため、体重移動が不十分となり、つま先まで体重移動が完了する前に蹴りだし動作に移る場合もある。また、つま先による蹴りだし力も低下している。そこで、折り曲げ部をつま先付近では無く、足の前方、特に足の指の付け根付近に当接するようにしたことで、確実に体重による歩行補助具の圧縮動作が行われて、歩行補助具に弾性エネルギーが蓄積できるようになった。
また、加齢等により著しく運動能力が低下した場合、蹴りだしがほとんど行えず、股関節を持ち上げることで歩行する高齢者も多い。このような高齢者の歩行に際しても、確実に体重による歩行補助具の圧縮動作が行える。

そして、足が地上から離れる直前に、歩行補助具の反発力により、蹴りだし動作を補強する。この際、足の前方を中心に、足全体に上方への反発力が働く。歩行障害者や運動能力が低下した高齢者は、必ずしもつま先で強く蹴りだしを行わず、足全体を持ち上げるようにする場合があり、足の前方を中心に足全体に上方への反発力が働くことで、より適切な歩行補助が行える。

さらに、足が着地する前には、足の前方は靴底からやや浮いた状態に歩行用補助具によって押し上げられている。そのため、着用者の歩行姿勢等にも依存するが、踵からしっかりと着地しやすくなるという効果も考えられる。踵から着地すれば、膝が真っ直ぐに伸びた状態で着地できるので、その後の体重移動の際に膝が真っ直ぐの状態から膝が曲り、大きな膝の回転角度を得られるので、自然と着地後の大きな体重移動、あるいは足首の旋回運動により、つま先まで体重が移りやすく、強いつま先の蹴りだし動作につながる。

また、靴底からやや浮いた状態にあった足の前方が、着地後に靴底まで落ちるので、この点でも、つま先までの体重移動がスムースに生じやすい。
以上のように、本発明に係る歩行用補助具は、その反発力により蹴りだしを補助するだけではなく、歩行姿勢を矯正する働きも有し、しっかりとした踵での着地からつま先への体重移動が行える。

第３に、歩行用補助具はインソールと同様に靴内に納まっているので、歩行用補助具が何かに引っ掛かって躓いたり、あるいは、歩行用補助具が破損したりすることはない。また、極めて簡素な構成であるため、十分な耐久性を有している。

第４に、外見上は普通の靴を履いているのと全く変わりは無く、周囲を気にする必要が無い。また、市販のどのような靴にも挿入できるので、靴の選択範囲が広がり、お気に入りの靴で外出することができる。

第５に、義足にも使用可能である。義足をはかせる靴内に挿入すれば、歩行補助の効果が得られる。
一方で、健常者にも有効である。例えば、登山や上り坂の歩行時には、つま先で蹴りだす動作よりも、膝を持ち上げる動作で歩行する。このような歩行においても歩行用補助具は圧縮状態になり、また、膝を持ち上げる際には足全体に上方への反発力を与えるので、登山時等の足への負担や疲労を軽減する効果がある。

第６に、特にオーダーメードで作製する必要は無く、足の大きさや体重に合った複数種類の歩行用補助具を用意すれば、ほぼすべての人に対応可能である。したがって、大量生産可能であり、広く普及させることができる。

もちろん、極めて簡素な構成であることから、製造コストは廉価であり、特に上述したように大量生産も可能であることから、さらにコスト低減が可能となる。したがって、歩行補助を必要とする患者や高齢者に広く利用してもらうことができる。

１．歩行補助具
２．折り曲げ部
３．前部
４．後部

Claims (4)

1. インソールと同様に靴に挿入して用いる歩行補助具であって、
   可撓性材料からなる板状物であり、
   その板状物を長手方向において前部と後部に分ける折り曲げ部が形成され、
   靴に挿入した際に、上記折り曲げ部が足の前方に当接する位置になる
   ことを特徴とする歩行補助具。
2. 靴に挿入した際に、上記折り曲げ部が足の第１ＭＰ関節部から第５ＭＰ関節部に至る部分の近傍に当接する位置になる
   ことを特徴とする請求項１に記載の歩行補助具。
3. 上記可撓性材料は熱可塑性樹脂であり、加熱して上記折り曲げ部が形成される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の歩行補助具。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の歩行用補助具を備えた靴。