JP2018069006A

JP2018069006A - 上肢訓練支援装置

Info

Publication number: JP2018069006A
Application number: JP2016224492A
Authority: JP
Inventors: 健児木場; Kenji Kiba; 喜生高山; Yoshio Takayama
Original assignee: DHS Co Ltd
Current assignee: DHS Co Ltd
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-05-10

Abstract

【課題】本発明は、脳卒中等脳血管障害による麻痺のため上肢の挙上が困難な患者の訓練を支援する上肢訓練支援装置において、患者の麻痺の状態に応じた介助を提供し、患者のリハビリの効率化を図る上肢訓練支援装置に関するものである。
【解決手段】上肢訓練支援装置は、回動部２の回動トルクを制御する制御部７と回動トルクを計測する計測部５が設けられ、この回動部２の円周方向に取り付けたアーム部３に患者の腕部１０を固定することで、前記回動部２の回動により患者の上肢の挙上を介助するものである。この時、事前に患者の上肢挙上能力を計測部５により回動トルクとして測定し、介助すべき力を介助回動トルクとして制御部７に設定することで、患者の上肢挙上能力に応じた介助が可能となり、患者のリハビリの効率化を図ることができるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、脳卒中等脳血管障害による麻痺のため上肢の挙上が困難な患者の回復訓練を支援する上肢訓練支援装置に関するものである。

従来の上肢訓練支援装置を図４により説明する。図４は従来の上肢訓練支援装置の側面図である。
同図によると、２０は上肢訓練支援装置の本体であり、２１はこの本体２０に設けられた電動モーターであり、患者２２はその肩部２２ａがこの電動モーター２１のスピンドル２１ａと高さが略同じになる位置に座位している。
２１ｂはこのスピンドル２１ａに取り付けられた保持具である。２２ｂは、前記患者２２の肩部２２ａの上肢訓練の対象となる腕であり、前記保持具２１ｂにベルト２１ｃなどにより固定保持されている。

この上肢訓練支援装置においては、前記患者２２は腕２２ｂを真下におろした状態を０度、真上まで持ち上げた状態を１８０度とし、０度から１８０度までの任意の角度を設定し前記電動モーター２１により任意の角度を往復運動させ、前記患者２２の腕２２ｂを強制的に持ち上げる、下ろすといった往復動作を繰り返し、運動機能を回復させようとするものである。

特開平５−２７７１５１号公報

以上に説明した従来の上肢訓練支援装置は、患者２２の運動機能すなわち麻痺の状態に関係なく一定の条件での訓練を繰り返すことになる。麻痺の状態が軽く自らの意志と力で、ほぼ腕２２ｂを持ち上げることのできる患者、麻痺の状態が重く全く腕２２ｂの持ち上がらない患者、あるいはその中間で自らの意志と力である程度、腕２２ｂを持ち上げることができる患者といったような様々な状態の患者に合わせた訓練ができないという課題を有するものであった。

上記課題を解決するために、本発明の上肢訓練支援装置は、訓練装置の本体に、回動部の回動トルクを制御する制御部と患者の腕部が装着されるアーム部に回動トルクを計測する計測部を設けたものである。
この計測部は前記アームに患者の腕部を装着して、上肢挙上能力を回動トルクとして測定し、これを基に介助すべき力を介助回動トルクとして制御部に設定するものである。

さらに、第２の解決手段は、前記本体に設けられた前記回動部の中心と前記患者の介助対象の肩関節部（肩部）の高さが略一致するように、本体または患者の座る椅子に高さ調節手段を設けたものである。

さらに、第３の解決手段は、前記回動部を円弧上に回動するアーム部が下方向から上方向まで略１８０度の円弧を画くように回動するものとするとともに、回動方向が時計方向または反時計方向のいずれかを選択する切換手段を設けたものである。

上記第１の解決手段により、患者の上肢挙上能力を計測部により回動トルクとして測定し、介助すべき力を介助回動トルクとして制御部に設定することで、患者の上肢挙上能力に応じた介助が可能となり、患者のリハビリの効率化を図ることができるものである。

また、第２の解決手段により、本体または患者の座る椅子に高さ調節手段を設けたものにあっては、患者の介助対象の肩関節部（肩部）の高さと前記回動部の中心を容易に合わせることができるものである。

また、第３の解決手段によると、円弧上に回動するアーム部が下方向から上方向まで略１８０度の円弧を画くように回動するとともに、回動方向が時計方向または反時計方向のいずれかを選択する切換手段を有する構成としたことで、患者の左右のいずれの腕部の屈曲運動（前方向の下方向から上方向）、外転運動（側方向の下方向から上方向）の介助が１台の本装置で可能となり、装置設置の省スペース化や装置設置コスト削減に寄与できるものである。

以上のように本発明の上肢訓練支援装置は、患者の上肢挙上能力を計測部により回動トルクとして測定し、介助すべき力を介助回動トルクとして制御部に設定することで、患者の上肢挙上能力に応じた介助が可能となり、患者のリハビリの効率化を図ることができるものである。

なお、更に本体または患者の座る椅子に高さ調節手段を設けたものにあっては、患者の座高と装置との差異の調整を極めて容易に行えるものである。

なお、更に円弧上に回動するアーム部が下方向から上方向まで略１８０度の円弧を画くように回動するとともに、回動方向が時計方向または反時計方向のいずれかを選択する切換手段を有する構成としたものにあっては、患者の左右いずれの腕部の屈曲運動、外転運動の介助が１台の本装置で可能となり、装置設置の省スペース化や装置設置のコスト削減にも寄与できるものとなる。

本発明の上肢訓練支援装置の一実施例の側面図。同要部である計測部、演算部、制御部の関係を説明するブロック図。同他の実施例における患者への支援状況を説明する模式図であり、（ａ）は右腕の屈曲運動を説明する模式図、（ｂ）は左腕の屈曲運動を説明する模式図、（ｃ）は右腕の外転運動を説明する模式図、（ｄ）は左腕の外転運動を説明する模式図。従来の上肢訓練支援装置の側面図。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図３の実施例により説明する。

まず、図１および図２により本発明の上肢訓練支援装置の一実施例について説明する。
図１によると、１は本体であり、２は本体に設けられた回動部、３はこの回動部２の円周方向に取り付けられ、前記回動部２に連動して円弧状に回動する患者の腕部１０が装着され、長さが調節可能なアーム部である。なお、このアーム部３は、アーム部本体３ａと長さ調節可能なように装着された前腕保持部３ｂで構成されている。
また、アーム部本体３ａと前腕保持部３ｂとは後述する挙上動作訓練の屈曲動作と外転動作に応じて、その装着角度は調節できるように構成されている。
なお、前腕保持部３ｂには前記、患者の腕部１０を装着固定する上肢保持ベルト４が設けられている。

また、前記本体１には図２のブロック図に示すように、前記回動部２の回動トルクを計測する計測部５、この回動トルクを前記腕部１０の回転トルク上肢挙上能力として演算する演算部６、この演算部６で算出された回転トルク上肢挙上能力をベースに前記回動部２の回動トルクを制御する制御部７が内蔵されている。なお、制御部７には前記上肢挙上能力の値の表示や前記回動部２に回動の条件と訓練の開始・停止等を指示するモニター７ａが附属している。

次に、本実施例の構成の詳細を腕部１０の屈曲動作（前方向の下方向か上方向への動作訓練）による挙上動作訓練とともに説明する。（挙上動作訓練には、外転動作（側方向の下方向から上方向への動作訓練）等もあるが、説明は省略する。）
まず、患者は上肢挙上能力を測定するため、本体１に並設された椅子１１に前記回動部２の回動中心と患者の肩関節部が同じ高さになるように座り、腕部１０の長さに合うように長さ調節した前腕保持部３ｂに腕部１０を上肢保持ベルト４により装着固定する。

次に、評価計測モードで患者の現在の状態を計測する。
腕部１０を上方に限界まで持ち上げ、この時の角度および回転トルク（持ち上げて脱力した時の下方への回転トルク）を計測部５により計測する。

計測されたこの回転トルクは、演算部６によりアーム部３などの重量が除かれ上肢挙上能力値として制御部７に伝達され、この制御部７に付属するモニター７ａに角度とともに表示し記憶される。

以上によって、患者の訓練を行う医師などは患者の上肢挙上能力を把握した上で、患者の挙上動作訓練のメニューを作成、同訓練の進捗に伴う上肢挙上能力の向上に応じて訓練内容を適宜決定できる。

なお、上記実施例においては、計測の対象を主に患者の挙上による回転トルクとして説明したが、挙上動作訓練に必要とされる要素は全て計測の対象となり、制御部７における制御の対象となる。

また、挙上動作訓練中においても、腕部１０の挙上角度、挙上停止時間、腕部１０を円弧状に振る反復回数等は計測され、制御部７にフィードバックされている。

即ち、円弧状回動するアーム部３の下方からの目標角度、この目標角度まで腕部１０を円弧状に振る反復回数、回動部２による介助回動トルク量、また、その介助回動トルクを与えるタイミング（挙上停止時間）等をモニター５ａで入力設定し、制御部７で回動部２に所定の動作を行わせるとともに、その結果も把握するものである。

以上のように、患者の上肢挙上能力を計測部５で計測し、患者のこの上肢挙上能力に基づいて挙上動作訓練を繰り返して行えるので、患者のリハビリの効率化を図ることができる。なお、訓練による目標が達成された場合、あるいは未達となる場合においては訓練メニューを再設定し、本訓練を繰り返すことになる。

なお、本実施例においては、本体１に並設された椅子１１に前記回動部２の回動中心と患者の肩関節部が同じ高さになるように座ると説明したが、椅子１１に既知の上下高さ調節手段（油圧・水圧・空気圧等による上下動調節手段等）を設けたり、本体１に前記回動部２の高さが上下調節可能となる既知の高さ調節手段（本体１の支柱に油圧・水圧・空気圧等による上下動調節手段を設ける等）設けることで、回動中心と患者の肩関節部が同じ高さとすることが極めて素早く容易に行うことが可能となる。

次に図３により、本発明の上肢訓練支援装置の他の実施例について説明する。なお、前記実施例と同一部分には同一番号を付し説明を省略して説明する。

図３によると、３ｃは回動部２ａに設けた回動方向の切換手段（図示せず）により、前方または後方に夫々０〜１８０度円弧状に動くように構成されているアーム部である。このアーム部３ｃはアーム部本体３ｄと長さ調節可能なように装着された前腕保持部３ｅで構成されている。
図３により本実施例の上肢訓練支援装置による患者の挙上動作支援について説明する。

同図（ａ）、（ｂ）は、アーム部３ｃの横方向に患者を配置した場合の挙上動作（屈曲動作）を示し、患者が右方向を向いている場合の（ａ）は、アーム部３ｃを時計方向に回動させて右肩の前方への挙上動作を支援し、患者が左方向を向いている場合の（ｂ）は、アーム部３ｃを反時計方向に回動させて左肩の前方への挙上動作を支援するものである。

また、同図（ｃ）、（ｄ）は、アーム部３ｃの前方に患者を配置した場合の側方への挙上動作（外転動作）を示し、（ｃ）の場合は、アーム部３ｃを時計方向に回動させて右肩の側方への挙上動作を支援し、（ｄ）の場合は、アーム部３ｃを反時計方向に回動させて左肩の側方への挙上動作を支援するものである。

以上のように、回動部２に設けた切換手段により、アーム部３ｃを時計方向または反時計方向に夫々０〜１８０度円弧状に回動するように構成したので、アーム部３ｃに対する患者の配置を変更することで、患者の両肩の屈曲運動、外転運動の支援を一台の装置で可能とし、装置の投資コストの削減と省スペースが図れるものである。

１本体
２、２ａ回動部
３、３ｃアーム部
５計測部
７制御部
１０腕部
１１椅子

Claims

少なくとも、本体と、本体に設けられた回動部と、この回動部の円周方向に取り付けられ連動して円弧状に回動する患者の腕部が装着されるアーム部とで構成された上肢訓練支援装置であって、前記本体に回動部の回動トルクを制御する制御部と回動トルクを計測する計測部を設け、この計測部は前記アームに患者の腕を装着して、上肢挙上能力を回動トルクとして測定し、これを基に介助すべき力を介助回動トルクとして制御部に設定する上肢訓練支援装置。
前記本体に設けられた前記回動部の中心と前記患者の介助対象の肩部の高さが略一致するように、本体または患者の座る椅子に高さ調節手段を設けた請求項１に記載の上肢訓練支援装置。
前記回動部は、前記円弧上に回動するアーム部が下方向から上方向まで略１８０度の円弧を画くように回動するものであるとともに、回動方向が時計方向または反時計方向のいずれかを選択する切換手段を有する請求項１または請求項２に記載の上肢訓練支援装置。