JP2015511841A - 治療装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、揺動可能な立ち台（１）の制御のためのコンピュータ（７）を設け、そのとき 揺動可能な立ち台（１）上の被験者（８）の動きを検出し、検出した動きを、機器（１０）と接続されたコンピュータ（７）のための第一制御信号に変換する機器（１０）を設け、そのときコンピュータ（７）の第二制御信号を、 揺動可能な立ち台（１）の機械的な偏向に変換する、コンピュータ（７）と接続された第一部材（４ｃ、４ｄ、５）を設ける、揺動可能な立ち台（１）を有する治療装置に関わる。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の特徴による治療装置に関する。

固定された下部と、可動の上部から成り、実質的に水平面で揺動可能である、揺動可能な立ち台が、独国特許１９５０７９２７Ｃ２号明細書（特許文献１）から公知である。このタイプの揺動台は、医学的治療において、特に姿勢の訓練のために使用されている。

感覚運動性トレーニングは、外傷性或いは、疾病又は加齢による平衡障害を治療するための公知の方法である。その際、治療を受ける人が、合目的的に作られた不安定な立脚地盤に促され、バランスをとる動きによって、身体の重心を移動させ、極端な場合、転倒を回避する。転倒による負傷は、特に高齢者の場合、治療費或いは介護費が飛び抜けて高額となる負傷の症例である。スポーツ障害及びヒト平衡器の疾患の場合、別の生理学的（代理）メカニズムのトレーニングにより、能力或いは生活の質を改善するための、相応の訓練が行われる。訓練のための要因の一つは、潜在意識に働きかけることであり、つまり平衡感覚を調整するための意識的、意図的な介入を阻止することである。そのようにしてのみ、人は日常生活の中で、予期しなかった出来事（気づかなかった足元の段差など）に対する自発的なバランス反応によって、事故を回避することができる。

今日すでに上記の背景を有する訓練が実施されている。そこでは今日すでに簡単なバランス用のプラットフォーム（シーソー、円錐台、スポンジ製の床）や、例えばジンバルス・プリングサスペンションを有する複雑な構造も使用されている。しかし全てに共通しているのは、潜在意識のトレーニングのためには、例えば会話や計算問題を解くことなどにより、治療を受ける人が、積極的に気を逸らせることが必要だということである。運動器官への刺激或いは指令を処理する大脳の能力に、この問題に関する責任がある場合、それは特に重要である。

独国特許６０１３３２８６Ｔ２号明細書（特許文献２）から、動きがセンサによって検出され、電子インターフェースに伝達されるバランストレーナーが公知である。 そのインターフェースは被験者の現在位置をマウス、ジョイスティック、又は類似のポインティングデバイスの信号に変換し、それがさらにパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に供給される。このような方法で被験者は、姿勢の自由な変更によって、ＰＣ上で作動する様々なアプリケーションソフトを制御できる。

独国特許１９５０７９２７Ｃ２号明細書 独国特許６０１３３２８６Ｔ２号明細書

本発明の課題は、姿勢のトレーニング・ユニットの効率を高めることができる揺動可能な立ち台を有する治療装置を提供することである。

課題は、有効な請求項１の特徴による治療装置によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。

本発明の治療装置は、揺動可能な立ち台を具備する。本発明は、揺動可能な立ち台を制御するコンピュータを設けることを特徴とする。さらに、治療装置は、本発明により、揺動可能な立ち台上の被験者の動きを検出し、動き検出装置に接続されたコンピュータのための、第一制御信号に変換する装置を備える。本発明は、コンピュータの第二制御信号を、可動上部の機械的な偏向に変換する、コンピュータに接続された第一部材を設ける。この第一部材は、例えば揺動可能な立ち台を、適切な方法で偏向させる能動部品である。

合目的的には、コンピュータに接続された、第二部材が設けられる。この第二部材は、例えば、適切な方法で、揺動可能な立ち台を減勢する働きをする、減勢部材であることができる。コンピュータが、合目的的に、第一制御信号によって伝達された患者のバランス挙動を評価し、減勢をトレーニング状態に適合させる。ここでコンピュータは合目的的に、第二部材に伝達される第三の制御信号を発信する。

コンピュータベースのバランス訓練のための機器による、既存のトレーニングの試みの相互作用によって、トレーニングの効果は上がっていることが示された。その上、治療スタッフの長時間の配備を削減することができる。

本発明のアイディアは、姿勢トレーニング用プラットフォームを、アプリケーションソフトの実行に適したコンピュータと組み合わせることにある。姿勢トレーニング用プラットフォームとして、例えばハイダー社の製品ＰｏｓｔｕｒｏｍｅｄRを使用することができる。コンピュータとしては、全ての市販のゲーム機を使用することができる。

ゲーム機の使用も、姿勢訓練用プラットフォームの使用も、意識的な制御に繋がる。しかし、両装置の組み合わせは、潜在意識的なバランス調整に繋がる。すなわち、バランス調整への意識的、意図的な介入は回避される。この効果は、外部から課される外乱への反応によりさらに強化される。或いは難易度に適応し、トレーニングの強度を高めることができる。

本発明の第一実施形態では、動き検出装置が、ゲーム機のためのバランスボードである。この実施形態においては、バランスボードが被験者の立脚面となる。市販のゲーム機用バランスボードは、バランスボード上の被験者の動きを検出し、ゲーム機に伝達するための電子制御信号に変換する、複数のセンサを含む。

本発明の第二実施形態では、動き検出装置が、ゲーム機用の視覚的な動き識別装置である。
この実施形態では、被験者が視覚的動き識別装置の前に立つ。市販のゲーム機用の視覚的動き識別装置は、通常、被験者の動きを検出し、ゲーム機に伝達するための電子制御信号に変換するカメラを含む。

本発明は以下の通り、図面を参照に、より詳細に説明される。

図１は、揺動可能な立ち台の第一の例示的な形態を有する、本発明の治療装置の第一実施形態を示し、 図２は、揺動可能な立ち台の第一の例示的な形態を有する、本発明の治療装置の第二の実施形態を示し、 図３は、揺動可能な立ち台の、第二の例示的形態を示し、 図４は、揺動可能な立ち台の、第三の例示的形態を示す。

図１及び図２は、揺動可能な立ち台を有する治療装置を示す。揺動可能な立ち台１は、例示的に、床Ｂ上に固定された下部３及び、床Ｂに関して可動である上部２を含む。立ち台１はそのとき、多様な方法で揺動可能に保持されることができる。図１及び図２において、上部２及び下部３は、例示的に２つの揺動部材４ａ、４ｂと相互に接続される。立ち台の揺動可能な保持の他の変形は、独国特許 １９５０７９２７Ｃ２号明細書（特許文献１）から公知であり、或いは、図３及び４で例示的に示される。上部２と下部３の間に、図１及び図２に示された実施形態では、さらに能動部材５及び減勢部材６が設置される。能動部材５、例えば電気モータ又は油圧アクチュエータ及び減勢部材６、例えば空気圧又は電気粘性ダンパはそれぞれ、例えばゲーム機のコンピュータ７に接続される 。ゲーム機７で、 被験者８のために、モニタ９に表示できるアプリケーションソフトを実行することができる。

被験者８は、モニタ９に表示された視覚的刺激を追う。刺激は（例えば、ゲーム、質問、課題などの）訓練 によって与えられる。（例えば相応する商業的なコンピュータゲーム又はゲーム機を使ったゲームによる）ゲーム的訓練の使用は、トレーニング遂行のモティベーション及び効率を著しく高める。動きは、動き検出装置１０によって検出され、第一電子制御信号に変換され、ゲーム機７に送信される。ゲーム機７は、第一制御信号に従って第二制御信号を発信し、それによって、揺動可能な立ち台１を能動部材５を介して制御し、例えば、それぞれのＰＣ又はゲーム機に従い、揺動可能な立ち台１の上部２を矢印の方向に偏向する。

また、ゲーム機７は、例えば第一制御信号、又は、ゲーム機上で実行されるアプリケーションソフトの進行に従い、第三の制御信号を発信し、減勢部材６を制御する。それによって、例えば、揺動可能な立ち台１の減勢挙動は、ゲームのレベル又は治療の進行によって、積極的な影響を受ける。そのようにして、初心者の場合、例えば減勢を高めることができ、上級者の場合（又は上級のゲームレベルにおいて）、減勢を減少させることができる。このように、身体の重心の変動の恒常的な分析が、減勢の動的な調整を可能にする。また、モニタに表示される出来事は、揺動可能な立ち台１上でシミュレートされることができる（例えば、傾く動き、障害物を避けながら横に移動する動き）。さらに、変調を視覚的な警告なしにマーキングすることができる。

図１に示された第一実施形態では、被験者８が動き検出装置１０上に立ち、そのとき、動き検出装置１０は、立ち台１の上部２上に固定されている。

一種の動きの入力装置である、動き検出装置１０は、内部又は外部センサ１１を有する電子バランスボードであってもよい。動き検出装置１０は、合目的的に相応の（図示されていない）インターフェースを介してゲーム機７と接続されている。動き検出装置１０のセンサ１１は、被験者８の体重移動を検出し、それをゲーム機７に送信するための電子信号に変換する。

図２に示された第二実施形態では、被験者８が動き検出装置１０の前、揺動可能な立ち台１上に立つ。動き検出装置１０は、例えばカメラのような視覚的動き認識装置である。この装置１０は、揺動可能な立ち台１上に立つ被験者８の動きを検出し、それを電子信号に変換し、ゲーム機７に送信する。

図３及び４が示すような、揺動可能な立ち台のさらなる実施形態では、揺動部材４ａ、４ｂ、能動部材５及び減勢部材６が、揺動部材と減勢部材の組み合わせによって代替されることができる。図３は、床Ｂ上にある下部３と揺動する上部２の間に、調節可能な弾性材料から成る形状記憶合金部材４ｃが配置されることを示す。上部２上にある動き検出装置１０は図示されていない。形状記憶合金部材４ｃは、図１或いは２に示されるように、（図示されていない）コンピュータ７によって制御されることができる。

図４は、床Ｂと揺動可能な上部２の間に調節可能な空気圧アクチュエータ４ｄを配置した、さらなる変形を示す。この空気圧アクチュエータは、例えばクッション型の、流体を用いた人工筋肉であってもよい。導管ＬＬを介して、例えば空気Ｌをクッション４ｄに汲み出すことができる。

合目的的に、クッションは異なったボリュームで充填されることができる。それによって、揺動可能な立ち台１は床Ｂに対し、相応の傾斜を持つことができる。空気圧アクチュエータ４ｄは、図１或いは２で解説されたように、（図示されていない）コンピュータ７によって、第二、或いは第三の制御信号を用いて制御される。

図３の形状記憶合金部材４ｃを、図４の記述と同じ原理で充填され、制御されることのできる、例えばチューブ型の、流体を用いた人工筋肉で代替することも可能である。

本発明は、請求項１の特徴による治療装置に関する。

固定された下部と、可動の上部から成り、実質的に水平面で揺動可能である、揺動可能な立ち台が、独国特許１９５０７９２７Ｃ２号明細書（特許文献１）から公知である。このタイプの揺動台は、医学的治療において、特に姿勢の訓練のために使用されている。

感覚運動性トレーニングは、外傷性或いは、疾病又は加齢による平衡障害を治療するための公知の方法である。その際、治療を受ける人が、合目的的に作られた不安定な立脚地盤に促され、バランスをとる動きによって、身体の重心を移動させ、極端な場合、転倒を回避する。転倒による負傷は、特に高齢者の場合、治療費或いは介護費が飛び抜けて高額となる負傷の症例である。スポーツ障害及びヒト平衡器の疾患の場合、別の生理学的（代理）メカニズムのトレーニングにより、能力或いは生活の質を改善するための、相応の訓練が行われる。訓練のための要因の一つは、潜在意識に働きかけることであり、つまり平衡感覚を調整するための意識的、意図的な介入を阻止することである。そのようにしてのみ、人は日常生活の中で、予期しなかった出来事（気づかなかった足元の段差など）に対する自発的なバランス反応によって、事故を回避することができる。

今日すでに上記の背景を有する訓練が実施されている。そこでは今日すでに簡単なバランス用のプラットフォーム（シーソー、円錐台、スポンジ製の床）や、例えばジンバルス・プリングサスペンションを有する複雑な構造も使用されている。しかし全てに共通しているのは、潜在意識のトレーニングのためには、例えば会話や計算問題を解くことなどにより、治療を受ける人が、積極的に気を逸らせることが必要だということである。運動器官への刺激或いは指令を処理する大脳の能力に、この問題に関する責任がある場合、それは特に重要である。

独国特許６０１３３２８６Ｔ２号明細書（特許文献２）から、動きがセンサによって検出され、電子インターフェースに伝達されるバランストレーナーが公知である。 そのインターフェースは被験者の現在位置をマウス、ジョイスティック、又は類似のポインティングデバイスの信号に変換し、それがさらにパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に供給される。このような方法で被験者は、姿勢の自由な変更によって、ＰＣ上で作動する様々なアプリケーションソフトを制御できる。

独国特許１９５０７９２７Ｃ２号明細書 独国特許６０１３３２８６Ｔ２号明細書

本発明の課題は、姿勢のトレーニング・ユニットの効率を高めることができる揺動可能な立ち台を有する治療装置を提供することである。

課題は、有効な請求項１の特徴による治療装置によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。

本発明の治療装置は、揺動可能な立ち台を具備する。本発明は、揺動可能な立ち台を制御するコンピュータを設けることを特徴とする。さらに、治療装置は、本発明により、揺動可能な立ち台上の被験者の動きを検出し、動き検出装置に接続されたコンピュータのための、第一制御信号に変換する装置を備える。本発明は、コンピュータの第二制御信号を、可動上部の機械的な偏向に変換する、コンピュータに接続された第一部材を設ける。この第一部材は、例えば揺動可能な立ち台を、適切な方法で偏向させる能動部品である。

合目的的には、コンピュータに接続された、第二部材が設けられる。この第二部材は、例えば、適切な方法で、揺動可能な立ち台を減勢する働きをする、減勢部材であることができる。コンピュータが、合目的的に、第一制御信号によって伝達された患者のバランス挙動を評価し、減勢をトレーニング状態に適合させる。ここでコンピュータは合目的的に、第二部材に伝達される第三の制御信号を発信する。

コンピュータベースのバランス訓練のための機器による、既存のトレーニングの試みの相互作用によって、トレーニングの効果は上がっていることが示された。その上、治療スタッフの長時間の配備を削減することができる。

本発明のアイディアは、姿勢トレーニング用プラットフォームを、アプリケーションソフトの実行に適したコンピュータと組み合わせることにある。姿勢トレーニング用プラットフォームとして、例えばハイダー社の製品ＰｏｓｔｕｒｏｍｅｄRを使用することができる。コンピュータとしては、全ての市販のゲーム機を使用することができる。

ゲーム機の使用も、姿勢訓練用プラットフォームの使用も、意識的な制御に繋がる。しかし、両装置の組み合わせは、潜在意識的なバランス調整に繋がる。すなわち、バランス調整への意識的、意図的な介入は回避される。この効果は、外部から課される外乱への反応によりさらに強化される。或いは難易度に適応し、トレーニングの強度を高めることができる。

本発明の第一実施形態では、動き検出装置が、ゲーム機のためのバランスボードである。この実施形態においては、バランスボードが被験者の立脚面となる。市販のゲーム機用バランスボードは、バランスボード上の被験者の動きを検出し、ゲーム機に伝達するための電子制御信号に変換する、複数のセンサを含む。

本発明の第二実施形態では、動き検出装置が、ゲーム機用の視覚的な動き識別装置である。
この実施形態では、被験者が視覚的動き識別装置の前に立つ。市販のゲーム機用の視覚的動き識別装置は、通常、被験者の動きを検出し、ゲーム機に伝達するための電子制御信号に変換するカメラを含む。

本発明は以下の通り、図面を参照に、より詳細に説明される。

図１は、揺動可能な立ち台の第一の例示的な形態を有する、本発明の治療装置の第一実施形態を示し、 図２は、揺動可能な立ち台の第一の例示的な形態を有する、本発明の治療装置の第二の実施形態を示し、 図３は、揺動可能な立ち台の、第二の例示的形態を示し、 図４は、揺動可能な立ち台の、第三の例示的形態を示す。

図１及び図２は、揺動可能な立ち台を有する治療装置を示す。揺動可能な立ち台１は、例示的に、床Ｂ上に固定された下部３及び、床Ｂに関して可動である上部２を含む。立ち台１はそのとき、多様な方法で揺動可能に保持されることができる。図１及び図２において、上部２及び下部３は、例示的に２つの揺動部材４ａ、４ｂと相互に接続される。立ち台の揺動可能な保持の他の変形は、独国特許 １９５０７９２７Ｃ２号明細書（特許文献１）から公知であり、或いは、図３及び４で例示的に示される。上部２と下部３の間に、図１及び図２に示された実施形態では、さらに能動部材５及び減勢部材６が設置される。能動部材５、例えば電気モータ又は油圧アクチュエータ及び減勢部材６、例えば空気圧又は電気粘性ダンパはそれぞれ、例えばゲーム機のコンピュータ７に接続される 。ゲーム機７で、 被験者８のために、モニタ９に表示できるアプリケーションソフトを実行することができる。

被験者８は、モニタ９に表示された視覚的刺激を追う。刺激は（例えば、ゲーム、質問、課題などの）訓練 によって与えられる。（例えば相応する商業的なコンピュータゲーム又はゲーム機を使ったゲームによる）ゲーム的訓練の使用は、トレーニング遂行のモティベーション及び効率を著しく高める。動きは、動き検出装置１０によって検出され、第一電子制御信号に変換され、ゲーム機７に送信される。ゲーム機７は、第一制御信号に従って第二制御信号を発信し、それによって、揺動可能な立ち台１を能動部材５を介して制御し、例えば、それぞれのＰＣ又はゲーム機に従い、揺動可能な立ち台１の上部２を矢印の方向に偏向する。

また、ゲーム機７は、例えば第一制御信号、又は、ゲーム機上で実行されるアプリケーションソフトの進行に従い、第三の制御信号を発信し、減勢部材６を制御する。それによって、例えば、揺動可能な立ち台１の減勢挙動は、ゲームのレベル又は治療の進行によって、積極的な影響を受ける。そのようにして、初心者の場合、例えば減勢を高めることができ、上級者の場合（又は上級のゲームレベルにおいて）、減勢を減少させることができる。このように、身体の重心の変動の恒常的な分析が、減勢の動的な調整を可能にする。また、モニタに表示される出来事は、揺動可能な立ち台１上でシミュレートされることができる（例えば、傾く動き、障害物を避けながら横に移動する動き）。さらに、変調を視覚的な警告なしにマーキングすることができる。

図１に示された第一実施形態では、被験者８が動き検出装置１０上に立ち、そのとき、動き検出装置１０は、立ち台１の上部２上に固定されている。

一種の動きの入力装置である、動き検出装置１０は、内部又は外部センサ１１を有する電子バランスボードであってもよい。動き検出装置１０は、合目的的に相応の（図示されていない）インターフェースを介してゲーム機７と接続されている。動き検出装置１０のセンサ１１は、被験者８の体重移動を検出し、それをゲーム機７に送信するための電子信号に変換する。

図２に示された第二実施形態では、被験者８が動き検出装置１０の前、揺動可能な立ち台１上に立つ。動き検出装置１０は、例えばカメラのような視覚的動き認識装置である。この装置１０は、揺動可能な立ち台１上に立つ被験者８の動きを検出し、それを電子信号に変換し、ゲーム機７に送信する。

図３及び４が示すような、揺動可能な立ち台のさらなる実施形態では、揺動部材４ａ、４ｂ、能動部材５及び減勢部材６が、揺動部材と減勢部材の組み合わせによって代替されることができる。図３は、床Ｂ上にある下部３と揺動する上部２の間に、調節可能な弾性材料から成る形状記憶合金部材４ｃが配置されることを示す。上部２上にある動き検出装置１０は図示されていない。形状記憶合金部材４ｃは、図１或いは２に示されるように、（図示されていない）コンピュータ７によって制御されることができる。

図４は、床Ｂと揺動可能な上部２の間に調節可能な空気圧アクチュエータ４ｄを配置した、さらなる変形を示す。この空気圧アクチュエータは、例えばクッション型の、流体を用いた人工筋肉であってもよい。導管ＬＬを介して、例えば空気Ｌをクッション４ｄに汲み出すことができる。

合目的的に、クッションは異なったボリュームで充填されることができる。それによって、揺動可能な立ち台１は床Ｂに対し、相応の傾斜を持つことができる。空気圧アクチュエータ４ｄは、図１或いは２で解説されたように、（図示されていない）コンピュータ７によって、第二、或いは第三の制御信号を用いて制御される。

図３の形状記憶合金部材４ｃを、図４の記述と同じ原理で充填され、制御されることのできる、例えばチューブ型の、流体を用いた人工筋肉で代替することも可能である。

Claims (5)

1. 揺動可能な立ち台（１）を制御するコンピュータ（７）を有し、前記揺動可能な立ち台（１）上の被験者（８）の動きを検出し、検出された動きを、装置（１０）と接続された前記コンピュータ（７）のための第一制御信号に変換する前記装置（１０）を有し、及び、前記コンピュータ（７）と接続された、前記コンピュータ（７）の第二制御信号を、前記揺動可能な立ち台（１）の機械的な偏向に変換する第一部材（４ｃ、４ｄ、５）を有し、前記コンピュータ（７）の第三制御信号を、前記揺動可能な立ち台（１）の偏向の減勢に変換する前記コンピュータ（７）と接続された第二部材（４ｃ、４ｄ、６）を特徴とする、前記揺動可能な立ち台（１）を有する治療装置。
2. 前記動き検出装置（１０）が、電子ゲーム機用のバランスボードであることを特徴とする、請求項１に記載の治療装置。
3. 前記動き検出装置（１０）が、例えばゲーム機用カメラなどの、視覚的動き認識装置であることを特徴とする、請求項１に記載の治療装置。
4. 前記第一部材（４ｃ、４ｄ、５）が、電気粘性ダンパ、電気モータ又は油圧アクチュエータであることを特徴とする、先行請求項のいずれか一項に記載の治療装置。
5. 前記第一部材（４ｃ、４ｄ、５）が揺動部材と減勢部材の組み合わせであることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の治療装置。

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