JP4224335B2 - Rehabilitation orthosis - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
医療のリハビリテーション分野において、手の拘縮など指に運動機能障害が残る患者に対して、指の動作回復を行うためのリハビリ装具に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、装着した手袋の指先にゴムを取り付け、このゴムを手首位置のフックに引っかけることで、指を固定する装具はあったが、1つの状態を維持するのみで、指を動作させることはできず、指の状態を変更するには、頻繁に装具を取り付け直さなければならないという問題点を抱えていた。
【0003】
他の例として、平面風船上の本体に手袋等によって手を固定し、エアーポンプによって空気注入することで指の開閉動作を行うリハビリ装具(特許文献1参照)はあったが、症状に応じて各指を独立に動作させることはできない、また、エアーポンプの静粛性と重量について問題点を抱えていた。
【0004】
さらに他の例として、風船体に空気を注入し指の開閉動作を行うリハビリ装具(特許文献2参照)はあったが、症状に応じて各指を独立に動作させることはできないという問題点、風船対への空気注入は人の手による必要があり自動的にはできないという問題点を抱えていた。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−33604号公報
【0006】
【特許文献2】
特開2002−95711号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記に示すように従来例においては、非自動で別の状態にするには装具を装着しなおす必要や、自動式でも動力源に大きな設備を要したり、人手を必要としていた。また、いずれも指全体を一度に同じ動きで補助するものであり細かい対応ができない等の課題があった。
【0008】
そこで、本発明は、各患者の症状に応じた、細かい治療を簡便に行えるリハビリ装具を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のリハビリ装具は、拘縮などの原因によって手の指を自由に動かせない病状で、外力によって指を動かして、指が再び動くようにリハビリを行う必要のある患者に対して、形状記憶合金を用いた駆動装置を有し、自動的に指の曲げ伸ばし動作を行うことができるリハビリ装具によって、指動作の機能を回復させるようにすることにより前記課題を解決しようとするものである。
【0010】
請求項1に記載の発明は、手の拘縮など指に運動機能障害が残る患者の指の動作回復を行うためのリハビリ装具において、患者の手に取り付ける装具部と手首部分に取り付ける駆動装置とを有し、前記駆動装置が、前記装具部の各指部とワイヤで接続された形状記憶合金を用いた駆動部、前記駆動部を制御する指令信号発生部、 指令内容を入力、確認する入力部、表示部及び各部に電力を供給する電源部を持ち、 形状記憶合金に流す電流により、形状記憶合金を伸縮させることにより各指の機能回復を補助する作用を有する。
【0011】
請求項2に記載の発明は、装具部に手袋状のものを用い、指先にあたる部分と駆動部の形状記憶合金をワイヤで接続し、各指の機能回復を補助する作用を有する。
【0012】
請求項3に記載の発明は、装具部を複数の指輪状のリングで構成し、各リングを患者の指先だけではなく各関節にも装着できるようにし、これらのリングと駆動部の形状記憶合金をワイヤで接続し、各指および関節毎の機能回復を補助する作用を有する。
【0013】
請求項4に記載の発明は、装具部を親指以外の四指を固定する金具で構成し、金具と手の平と手の甲のそれぞれに取り付けられる駆動部の形状記憶合金をワイヤで接続し、駆動装置が手の甲部分にもあるため、指を反り返る方向にも動かせる利点を有する。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【0015】
図1は本発明の実施例の概観図である。1は患者の手に取り付ける装具部、2は駆動装置であり、3は装具部の各作用点にワイヤ4で接続された形状記憶合金5を用いた駆動部、6は駆動部に対して駆動信号を出力し、また駆動装置全体を制御する指令信号発生部、7は駆動条件等を入力する入力部、8は駆動装置の状態を表示する表示部、9は制御装置2全体に電力を供給する電源部から構成される。
【0016】
入力部7および表示部8を使い患者に必要な動作を行う命令を指示信号発生部6に入力すると、指令信号発生部6は必要な信号を電源部9に出力し、電源部9では指令信号発生部6で決定された信号に基づいて、駆動部3内の形状記憶合金5へ印加する電圧を生成し、駆動部3は形状記憶合金を伸縮させ、患者が装着している装具部2を使って、患者の各指を動かす動作を行う。
【0017】
電源部9への電力供給は、家庭用の100Vコンセントまたは別途用意した乾電池、充電式バッテリー等により行う。
【0018】
形状記憶合金5に電圧が印加されたときの状態を図2に示す。図2において11は電圧印加点、12は電線である。
【0019】
形状記憶合金5は、通電による発熱によって温度が上昇し、形状が変化する。印加電圧が大きいと、図2(a)に示すように発熱量が大きいため縮んで収縮状態となり、印加電圧が小さいと、図2(b)に示すように発熱量が小さいため元ののびた伸張状態になる。したがって、形状記憶合金5に対する印加電圧を調整することによって、駆動装置の動作が制御可能となる。指のリハビリ動作は、曲げ伸ばしを行うことなので、この動作を実現するための指令信号を、形状記憶合金への印加電圧として与える。
【0020】
指令信号発生部で生成される指令信号の例を図3に示す。2値の異なった電圧V1、V2を、一定周期Pのもとで交互に与えてやることで、指の曲げ伸ばしを実現する。指の曲げ具合は印加電圧の大きさで、曲げ伸ばしの周期は印加電圧の周期によって容易に調整可能である。電圧は2値だけでなく複数持つことも可能で、周期も細かく変化させることも可能である。また各指に異なった電圧や周期で印加し、各指ごとに適切な機能回復動作をすることも可能である。
【0021】
【実施例】
実施例1
図4に手に装着し、指を動作させる装具部の例を示す。手袋13の指先部分にワイヤ4が取り付けられており、ワイヤ4は手首部分に取り付けられた駆動装置2へとつなげられている。ワイヤ4の長さは、使用する患者に応じて調整する。
【0022】
図5は、図4の装具を横から見た図で、実際に曲げ伸ばし動作を行う様子を示す図である。駆動部3内の形状記憶合金の伸縮によって、手先先端に取り付けられたワイヤ4が指先を引っ張り、図5(a)に示す曲げ状態と、図5(b)に示す伸び状態を交互に作り出す。装具は、手袋型であるため、簡単に取り付け可能であるという利点を有する。
【0023】
実施例2
図6に手に装着し、指を動作させる装具の別の例を示す。指部分にはめるリング14にワイヤ4が取り付けられており、ワイヤ4は手首部分に取り付けられた駆動装置2へとつながれている。指部分に取り付けるリング14は、指の各関節ごとに独立して取り付けるため、指の各関節ごとの曲げ状態を任意に調節できる利点を有する。
【0024】
実施例3
図7(a)に手に装着し、指を動作させる装具のさらに別の例を示し、(b)は横方向から見た図である。親指以外の四指は手袋13に取り付けられた金具15によって同一の動きができるように固定されている。駆動装置2は手の平と手の甲の両方に取り付けられており、手の甲部分のワイヤ4は支柱16によって持ち上げられている。親指に対するワイヤ4の取り付け方法は図4に示した装具の例と同一である。
【0025】
親指以外の四指を独立に動かすことはできないが、駆動装置2が手の甲部分にもあるため、指を反り返る方向にも動かせる利点を有する。親指に対するワイヤ4の取り付け方法は図4に示した装具の例と同一である。
【0026】
【発明の効果】
形状記憶合金を備えた駆動装置によって自動的に指の動作を行うため、別の作業中にもリハビリを継続することができる。また、駆動装置の動きは指令信号発生部によって細かく制御可能であるため、リハビリの回復具合に応じて容易に動きを調整することができる。
【0027】
また、駆動部に形状記憶合金を用いているため、モータやコンプレッサのような音がせず、静粛性に優れるため、就寝中も安眠を妨げずに利用可能である。また、軽量であるため、本装具を利用する患者に対して負担を与えない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の、指の曲げ伸ばし動作を行うリハビリ装具の実施形態の概観図。
【図2】 本発明において、形状記憶合金に電圧が印加されたときの状態変化図。
【図3】 本発明において、指の曲げ伸ばし動作を実現するため、駆動装置に与える指令信号の例を示す図。
【図4】 本発明において、指の曲げ伸ばし動作を行うための手袋型の装具を示す図。
【図5】 本発明において、手袋型の装具による曲げ伸ばし動作を示す図。
【図6】 本発明において、指の曲げ伸ばし動作を行うためのリング型の装具を示す図。
【図7】 本発明において、指の曲げ伸ばし動作を行うための金具を用いた装具を示す図。
【符号の説明】
1:装具部 2:駆動装置 3:駆動部 4:ワイヤ 5形状記憶合金 6:指令信号発生部 7:入力部 8:表示部 9:電源部 11:電圧印加点 12:電線 13:手袋 14:リング 15:金具 16:支柱[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the field of medical rehabilitation, the present invention relates to a rehabilitation device for recovering finger movements for patients who have impaired motor function such as contracture of the hand.
[0002]
[Prior art]
In the past, there was a brace that fixed a finger by attaching rubber to the fingertip of the glove that was worn and hooking this rubber on the hook at the wrist position, but it is possible to move the finger only by maintaining one state. However, in order to change the state of the finger, it was necessary to reattach the brace frequently.
[0003]
As another example, there was a rehabilitation device (see Patent Document 1) that opens and closes a finger by fixing a hand with a glove or the like on a main body on a flat balloon and injecting air with an air pump. Each finger cannot be operated independently, and there were problems with the silence and weight of the air pump.
[0004]
As another example, there was a rehabilitation device that injects air into a balloon body and opens and closes the finger (see Patent Document 2), but each finger cannot be operated independently according to symptoms, There was a problem that air injection into the balloon pair had to be done manually and was not possible automatically.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-10-33604 [0006]
[Patent Document 2]
JP 2002-95711 A
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional example, in order to change to a different state non-automatically, it is necessary to remount the equipment, and even the automatic type requires a large facility for the power source or requires manpower. In addition, each of them assists the entire finger with the same movement at a time, and there is a problem that a fine response cannot be made.
[0008]
Then, an object of this invention is to provide the rehabilitation equipment which can perform fine treatment simply according to the symptom of each patient.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The rehabilitation apparatus of the present invention is a medical condition in which the finger of a hand cannot be freely moved due to contracture or the like, and the patient needs to perform rehabilitation so that the finger moves again by an external force. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem by recovering the function of the finger motion by a rehabilitation device having a driving device using an alloy and capable of automatically bending and extending the finger.
[0010]
The invention according to claim 1 is a rehabilitation apparatus for recovering the movement of a finger of a patient in which a motor dysfunction such as contraction of the hand remains, and a drive unit attached to a wrist part and a wrist part attached to the patient's hand And a drive unit using a shape memory alloy connected to each finger part of the brace part by a wire, a command signal generating part for controlling the drive part, and an input for inputting and confirming command contents parts, Chi lifting power unit for supplying power to the display unit and the respective parts by the current flowing in the shape memory alloy has the effect of assisting the functional recovery of each finger by stretching the shape memory alloy.
[0011]
The invention described in
[0012]
The invention according to
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, the brace part is constituted by a metal fitting for fixing four fingers other than the thumb, and the shape memory alloy of the drive part attached to each of the metal part, the palm, and the back of the hand is connected by a wire, Since it is also on the back of the hand, it has the advantage that the finger can be moved in the direction of warping.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is an overview of an embodiment of the present invention. 1 is a brace part to be attached to the patient's hand, 2 is a drive unit, 3 is a drive part using a
[0016]
When a command for performing a necessary operation for the patient is input to the instruction signal generation unit 6 using the input unit 7 and the display unit 8, the command signal generation unit 6 outputs a necessary signal to the
[0017]
Power is supplied to the
[0018]
The state when a voltage is applied to the
[0019]
The
[0020]
An example of the command signal generated by the command signal generator is shown in FIG. By alternately applying voltages V1 and V2 having different binary values under a constant period P, bending and stretching of the finger is realized. The degree of bending of the finger is the magnitude of the applied voltage, and the bending and stretching cycle can be easily adjusted by the cycle of the applied voltage. It is possible to have a plurality of voltages as well as binary values, and it is also possible to change the period finely. It is also possible to apply an appropriate function recovery operation for each finger by applying the voltage to each finger at a different voltage or cycle.
[0021]
【Example】
Example 1
FIG. 4 shows an example of a brace that is worn on the hand and moves a finger. A
[0022]
FIG. 5 is a view of the appliance of FIG. 4 seen from the side, and shows a state in which the bending and stretching operation is actually performed. By the expansion and contraction of the shape memory alloy in the
[0023]
Example 2
FIG. 6 shows another example of an appliance worn on the hand and moving a finger. A
[0024]
Example 3
FIG. 7A shows still another example of an appliance that is worn on the hand and moves a finger, and FIG. 7B is a view seen from the lateral direction. The four fingers other than the thumb are fixed by a
[0025]
Although the four fingers other than the thumb cannot be moved independently, there is an advantage that the finger can be moved in the direction of warping because the
[0026]
【The invention's effect】
Since the finger movement is automatically performed by the driving device including the shape memory alloy, rehabilitation can be continued even during another work. In addition, since the movement of the drive device can be finely controlled by the command signal generator, the movement can be easily adjusted according to the degree of recovery from rehabilitation.
[0027]
Moreover, since the shape memory alloy is used for the drive part, it does not make a noise like a motor or a compressor and is excellent in quietness. Therefore, it can be used without disturbing sleep. Moreover, since it is lightweight, it does not give a burden with respect to the patient who utilizes this brace.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of a rehabilitation apparatus that performs a bending and stretching operation of a finger according to the present invention.
FIG. 2 is a state change diagram when a voltage is applied to a shape memory alloy in the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a command signal given to a driving device in order to realize a finger bending and extending operation in the present invention.
FIG. 4 is a view showing a glove-type appliance for performing finger bending and stretching operations in the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a bending and stretching operation by a glove-type appliance in the present invention.
FIG. 6 is a view showing a ring-type appliance for performing finger bending and stretching operations in the present invention.
FIG. 7 is a view showing an appliance using a metal fitting for bending and extending a finger in the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Equipment part 2: Driving device 3: Driving part 4:
Claims (4)
患者の手に取り付ける装具部と手首部分に取り付ける駆動装置とを有し、
前記駆動装置が、前記装具部の各指部とワイヤで接続された形状記憶合金を用いた駆動部、前記駆動部を制御する指令信号発生部、 指令内容を入力、確認する入力部、表示部及び各部に電力を供給する電源部を持ち、 形状記憶合金に流す電流により、形状記憶合金を伸縮させることにより各指の機能回復を補助することを特徴とするリハビリ装具。In the rehabilitation equipment for recovering the movement of the finger of the patient whose motor dysfunction remains in the finger of the hand,
A brace that is attached to the patient's hand and a drive device that is attached to the wrist;
The drive device uses a shape memory alloy connected to each finger part of the appliance part by a wire, a command signal generating part for controlling the drive part, an input part for inputting and confirming command content, and a display part and Chi lifting power unit for supplying power to each unit, by the current flowing in the shape memory alloy, rehabilitation equipment, characterized by an auxiliary functional recovery of each finger by stretching the shape memory alloy.
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