JP4259111B2 - 歩行訓練装置および歩行ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は脳卒中等で、下肢が不自由になった患者の歩行機能を回復するための歩行訓練装置および歩行ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の歩行訓練装置には、他動運動を歩行訓練者に課すことにより低下せる歩行機能を回復せしめ、その安全と介護者不要の経済性とを図って効率の良いリハビリテーションを行うことができるようにして、患者の歩行機能を回復するものとして、例えば特許文献１記載の次のような歩行訓練装置があった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２２９１０８号公報
【０００４】
以下、特許文献１記載の歩行訓練装置について簡単に説明する。
図１８および図１９は、特許文献１記載の歩行訓練装置を示している。
図において、Ｐはパソコン、１０１はフレーム、１０２は駆動体、１０３はレール、１０５は手摺り部、１０６は訓練者、１０７は足載せ台、１０８はベース部、１０９は操作スイッチ、１１１はベルト、１１２はサポーター、１１９はガイドレール、１２３はボールねじ、１２５はサーボモータ、１２７はテーブル、１２８はナットブロック、１２９はカバープレート、１３０は台板、１３１はブラケット、１３２は軸、１３３はストッパ、１３４はローラ、１３５はアーム、１３６はサーボモータである。
すなわち、この歩行訓練装置は訓練者１０６を吊支する訓練者抱持器１０４を有するフレーム１０１と、サポーター１１２を有する訓練者抱持器１０４の下部で両足を載置して交互に前後往復動する左右一対の足載せ台１０７，１０７と、足載せ台１０７，１０７の前側で所定の高さに支架された手摺り部１０５と、足載せ台１０７，１０７を前後往復駆動するとともに、足載せ台１０７，１０７の後部を所定角度内で上下動させるベース部１０８，１０８とから構成するものである。
そして訓練者１０６は介護者等の介護によりサポーター１１２の孔に両脚を挿入して訓練者抱持器１０４に吊支される状態で、両方の足載せ台１０７，１０７にそれぞれ片足を載せてベルトで適宜固定するとともに、両手で手摺り部１０５又は管体１１０、１１０を握持して歩行準備をなし、オペレーターが訓練者１０６に合図した後サーボモータを駆動させると、足載せ台１０７，１０７が交互に前後往復移動するとともに、脚載せ台１０７，１０７の後部が軸を中心に所定の角度で上下動して歩行状態を形成し、訓練者１０６はその動きに合わせて体を動かせばよい。訓練者１０６が歩行練習を中止するときは操作スイッチ１０９を操作するというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の歩行訓練装置においては、
１）訓練の初期段階等でまだ立位の姿勢を取れない場合は、訓練することができなかったこと。
２）足載せ台の前後動やその後部（かかと部分）の上下動のみで、足全体の上下動が無かったので、本当の歩行動作になっていなかったこと。
３）歩行動作は両下肢のみの動作でなく、腕振りも大切な要素になるが、従来例にはこの訓練ができなかったこと。
４）すべて装置側から患者者への他動訓練であり、患者の歩こうという意思が反映できていなかったこと。
５）患者の肢体は天井から吊り下げられたサポーターで保持され、両足は各々の足載せ台に固定されるようになっており、大掛かりな装置となって、設置スペースの問題があったこと。
という欠点があった。
したがって、本発明の目的はこれらの欠点を解決するためになされたもので、患者の症状により、臥位、斜位、座位、立位と訓練位置を変えることができて、大腿アームと下腿アームが歩行動作と同じ動きを、脚にさせることができ、また歩行訓練に必要なユニットを移動可能な台車上にまとめ、立位時には腕振り動作もでき、患者が腕振りユニットの握りを旋回させることによるか、アーム可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、大腿アーム、下腿アームを介して、さらにトレッドミルを動かして、脚を動かすことで、患者の意思に基づいて、立位により歩行回復訓練を行うと共に、リハビリの支援を効率的に行うことが可能な歩行訓練装置および歩行ユニットを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１記載の歩行ユニットは、トレッドミルと、該トレッドミル上に患者が移乗する際の位置決め用センサーと、患者の歩行腕振りと歩行リズムの回復を助ける腕振りユニットと、該腕振りユニットを患者の身長差に合わせる上下機構と、前記トレッドミル・位置決め用センサー・腕振りユニット・上下機構を載せてこれらを手動で上下できるリフターとを備えた台車からなる歩行ユニットであって、円弧状フレームと、該円弧状フレームの表面に取付けた握りと、該握りの患者の肘が置かれる部分に取付けた肘置きパッドと、前記握りの内側側面に取付けたアーム可動指示押しボタンスイッチ・トレッドミル可動指示押しボタンスイッチと、前記握りの外周に取付けた円弧状のパイプと、前記円弧状のフレームの中央に取付けた、運転モードを選択するセレクトスイッチ・腕振り角度を設定する可変抵抗器・設定した腕振り角度に到達したことを表示する表示灯並びに非常停止スイッチと、前記円弧状フレームの内側に取付けたリニアレール並びにリニアガイドと、該リニアレールに取付けたラックと、該ラックにかみ合うギアと、該ギアに結合する可変抵抗器と、該リニアガイドに取付けた２つの定テンションばねと、該定テンションばねを保持するばね受けを２つ有することを特徴とする
請求項２記載の発明は、請求項１記載の歩行ユニットにおいて、前記腕振りユニットを左に旋回したときに右に定テンションで戻そうとする定テンションばねが働き、右に旋回したとき左に定テンションで戻そうとする定テンションばねが働くことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の歩行ユニットにおいて、前記トレッドミル可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで、連続的に動作することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の歩行ユニットにおいて、前記トレッドミル可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで動作し、さらに該トレッドミル可動指示押しボタンスイッチを押すと、該トレッドミルが所定の歩行リズムで動作することを、繰り返すことを特徴とする。
【０００８】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の歩行ユニットにおいて、前記握りを旋回させることにより前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、当該可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで連続的に動作することにしたことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の歩行ユニットにおいて、前記握りを旋回させることにより、前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、この可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで一歩分動作し、さらに、腕振りユニットの握りを逆側に旋回させて円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、その抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで動作することを繰り返すことを特徴とする。
【０００９】
請求項７記載の歩行訓練装置の発明は、大腿を動かす大腿アームと、下腿を動かす下腿アームと、大腿を保持して前記大腿アームの動きを大腿に伝える大腿スプリントと、下腿を保持して前記下腿アームの動きを下腿に伝える下腿スプリントと、患者が着座するサドルと、患者の体を支えるシートと、前記大腿アーム・下腿アーム・大腿スプリント・下腿スプリント・シートを旋回させる旋回ユニットと、前記大腿アーム・下腿アーム・大腿スプリント・下腿スプリント・シート・旋回ユニットを昇降させる昇降ユニットと、訓練回数又は訓練速度等を表示し入力する操作パネルとを有し、前記旋回ユニットと前記昇降ユニットにより訓練位置を臥位と斜位と座位と立位のいずれにも変えられるようにした歩行訓練装置において、前記立位歩行訓練の際に請求項１〜６のいずれか１項記載の歩行ユニットを結合可能としたことを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項７記載の歩行訓練装置において、前記アーム可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、前記大腿アーム又は下腿アームが所定の歩行リズムで連続的に動作することを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の歩行訓練装置において、前記アーム可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、前記左右の大腿アームと下腿アームのいずれか一方が所定の歩行リズムで一歩動作し、さらに、前記アーム可動指示押しボタンスイッチを押すと、前記左右の大腿アームと下腿アームの他方が所定の歩行リズムで動作することを繰り返すことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項７〜９のいずれか１項記載の歩行訓練装置において、前記握りを旋回させることにより、前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、該可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記大腿アーム又は下腿アームが所定の歩行リズムで連続的に動作することを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項７〜１０のいずれか１項記載の歩行訓練装置において、前記握りを旋回させることにより、前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、該可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記左右の大腿アームと下腿アームのいずれか一方が所定の歩行リズムで一歩動作し、さらに前記腕振りユニットの握りを逆側に旋回させて前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、該可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記左右の大腿アームと下腿アームの他方が所定の歩行リズムで動作することを繰り返すことを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項７〜１１のいずれか１項記載の歩行訓練装置において、前記歩行ユニットと前記歩行訓練装置本体の結合時の位置決めのために、該歩行訓練装置本体のベースを前記歩行ユニットの形状に合わせてＵ字状にし、かつ前記歩行ユニットの前方と両側方にクッションを取付けたことを特徴とする。
請求項１３記載の発明は、請求項７〜１２のいずれか１項記載の歩行訓練装置において、立位歩行の際、前記アームの動きによる脚の動きが歩行面と合わない時、そのずれを吸収するために、前記左右のスプリントと前記アームの取り付けに自由度を持たせたことを特徴とする。
請求項１４記載の発明は、請求項７〜１３のいずれか１項記載の歩行訓練装置において、立位歩行の際、患者の腰部が左右に動くのに対応して前記サドルを左右に動くようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を基に詳細に説明する。
＜第１実施の形態＞
この発明の第１の実施の形態を、図１〜図８に基づいて説明する。
図１は患者が座位の訓練状態における本発明に係る歩行訓練装置本体の正面図、図２はその一部を断面した歩行訓練装置本体の正面図、図３は下腿スプリントの取付けを示す正面図、図４はサドルの取付けを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はその矢視Ａ−Ａ図、図５は患者が座位の訓練状態における本発明に係る歩行訓練装置本体の側面図、図６は図５の歩行訓練装置の平面図、図７は患者が斜位の訓練状態における本発明に係る歩行訓練装置本体の正面図、図８は患者が立位の訓練状態における本発明に係る歩行訓練装置本体の正面図である。
図１〜図８において、１は本体ベース、２は本体ベース１に取付けられた昇降ユニット、３は昇降ユニット２に取付けられた旋回ユニットである。旋回ユニット３には患者の左右の大腿を動かす左右２つの大腿アーム４と、患者の左右の下腿を動かす左右２つの下腿アーム５と、患者が着座するサドル６（図２）を支えるサドルササエ７（図２）と、同じく患者を支えるシート８を取付けている。
左右２つの大腿アーム４には患者の大腿を保持する大腿スプリント９が左右各々に付き、左右２つの下腿アームには患者の下腿を保持する下腿スプリント１０が左右各々に付いている。シート８には患者の肢体を固定する肢体用ベルト１１が付いている。
操作パネル３８は本体ベース１に取付けられている。
【００１１】
そこで、歩行訓練を受ける患者は、図５において背をシート８に付け、サドル６に座位の姿勢で着座する。そして左右の大腿スプリント９と下腿スプリント１０に左右のそれぞれ大腿と下腿を保持し、上体を肢体用ベルト１１で保持する。
歩行訓練は患者の症状により、臥位、斜位（図７）、座位（図１、図５、図６）、立位（図８）の姿勢で行う。一般的には患者の症状が良くなれば、訓練姿勢は臥位から斜位又は座位、斜位又は座位から立位へと移行していく。
臥位の姿勢を取るには、患者の大腿、下腿、上体を保持した後、図１の状態から昇降ユニット２で上昇し、旋回ユニット３で９０度時計回りに旋回させ、旋回後、大腿アーム４と下腿アーム５を駆動して患者の脚を真っ直ぐにすることにより臥位の姿勢が得られる。
その後、あらかじめ入力された歩行パターンに従って、大腿アーム４と下腿アーム５の協調動作によって、歩行訓練を行う。
歩行パターンは操作パネル３８により、患者のその日の状態によって、歩幅、時間、回数等を変えることができる。
従来装置では、訓練初期段階で立位の姿勢を取れない場合は訓練することができなかったが、本発明ではこのように、患者の大腿、下腿、上体を保持した後、図１の状態から昇降ユニット２で上昇し、旋回ユニット３で９０度時計回りに旋回させ、旋回後、大腿アーム４と下腿アーム５を駆動して患者の脚を真っ直ぐにすることにより臥位の姿勢が得られるので、この状態で歩行訓練を行うことが可能となる。
また、歩行訓練以外に、患者の症状に合った屈曲動作（膝関節と股関節を同時に屈曲、伸展させる動作）、ＳＬＲ（Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｌｅｇ Ｒａｉｓｉｎｇ）動作（膝を伸展させたままで股関節を屈曲させる動作）も行うことができる。
非常停止スイッチ４４を押すと装置は停止し、操作パネル３８の上部にあるＰＴコール表示灯３９が点灯するとともに、ブザー音が鳴り、周囲に知らせることができる。
【００１２】
図７の斜位の姿勢の場合、患者の大腿、下腿、上体を保持した後、図１の状態から昇降ユニット２で上昇し、旋回ユニット３で、患者の症状に合わせた斜位角度に旋回する。旋回後、大腿アーム４、下腿アーム５を駆動して患者の脚を真っ直ぐにする。臥位の姿勢と同じく、あらかじめ入力された歩行パターンに従って、大腿アーム４と下腿アーム５の協調動作によって、歩行訓練を行う。
歩行パターンは操作パネル１１により、患者のその日の状態によって、歩幅、時間、回数等を変えることができる。また、歩行訓練以外に、患者の症状に合った屈曲動作、ＳＬＲ動作も行うことができる。
【００１３】
図８の立位の姿勢の場合、患者の大腿、下腿、上体を保持した後、図１の状態から昇降ユニット２で上昇し、大腿アーム４、下腿アーム５を駆動して、患者の脚を真っ直ぐにする。この場合の歩行訓練は、本発明の第２の実施の形態に係る別ユニットの歩行ユニット１２（図９）を組み合わせて行う。（図１７）
図９の歩行ユニット１２を用いるには、この歩行ユニット１２を本体ベース１のＵ字状に構成した溝に挿入して行われる。歩行ユニット１２の前方と両側方にはクッション１３，１４（図９〜図１３）を置いているので、本体との位置合わせのしやすさと傷の防止とが図られている。
【００１４】
＜第２実施の形態＞
そこで発明の第２の実施の形態に係る歩行ユニット１２について図９〜図１６に基づいて説明する。
図９〜図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る歩行ユニットを説明する図で、図９は歩行ユニットの上昇位置の正面図、図１０はその下降位置の正面図、図１１はその側面図、図１２はその平面図である。
図９〜図１２において、１２は歩行ユニット、１３と１４はクッション、１５は台車、１６はトレッドミル、１７はスタンド、１８はセンサー、１９は上下機構、２０は腕振りユニット、２１はフレーム、２２は握り、２３はパイプ、２４はアーム可動指示押しボタンスイッチ（図１１）、２４’はトレッドミル可動指示押しボタンスイッチ（図１１）、２５はパネル、２６は運転モード選択スイッチ（図１２）、２７は角度設定用可変抵抗器（図１２）、２８は表示灯（図１２）、２９は非常停止スイッチ（図１２）、３７は移動・昇降用ハンドル（図９〜図１１）、４０は平行リンク（図９〜図１０）、４１はガススプリング、４２はストッパ（図９〜図１０）、４３はくさび（図９〜図１１）、４５は肘置きパッドである。
また、図１３〜図１６は、腕振りユニットを説明する図で、図１３は歩行訓練装置を構成する腕振りユニットの内部平面図、図１４は図１３の矢視Ａ−Ａ図、図１５は図１３の腕振りユニットを左に旋回したときの内部平面図、図１６は図１３の腕振りユニットを右に旋回したときの内部平面図である。
図１３〜図１６において、３０はリニアレール、３１はリニアガイド、３２はラック、３３はギア、３４は可変抵抗器、３５は定テンションばね、３６はばね受けである。
【００１５】
歩行ユニット１２は、移動、昇降できる台車１５に、トレッドミル１６、スタンド１７を搭載し、さらに、トレッドミル１６にはセンサー１８を取付け、スタンド１７には上下機構１９を介して、円弧状の腕振りユニット２０が取付けられている。
腕振りユニット２０は、円弧状のフレーム２１に患者が腕振り動作の際、把持する握り２２が左右に分かれて取り付き、その外周にＰＴが患者の腕振りを補助するためのパイプ２３がある。
握り２２にはアーム可動指示押しボタンスイッチ２４およびトレッドミル可動指示押しボタンスイッチ２４’がそれぞれ左右２ヶ所に設置されている。左右の握り２２の中央部分にパネル２５があり、パネル２５には、運転モードを選択する運転モード選択スイッチ２６、腕振り角度を決める角度設定用可変抵抗器２７、設定した腕振り角度まで腕を振ったときに点灯する表示灯２８、および、非常停止スイッチ２９が取り付いている。
フレーム２１の内部には円弧状のリニアレール３０が取り付いている。リニアレール３０は、フレーム２１と一緒に上下機構１９に取付けられたリニアガイド３１とかみ合い、円弧状に動く。リニアレール３０にはラック３２が取付けられ、ラック３２にはギア３３がかみ合っている。ギア３３には可変抵抗器３４が連結されている。
可変抵抗器３４はギア３３に連結しているので、患者が握り２２を持って腕を振るように旋回させると、ラック３２を介してギア３３を回転させ、可変抵抗器３４の抵抗値を変化させる。
また、リニアガイド３１には、ばね圧がほぼ一定の定テンションばね３５のばね端を左右対称位置に取付け、定テンションばね３５の本体をフレーム２１に取付けられたばね受け３６のリニアレール３０と同じ曲率に形成した溝に各々１個置いている。
患者が握り２２を把持して左に旋回させると、左の定テンションばね３５はそのばね端がリニアガイド３１に取付けられているために、ばねが伸び中央に戻そうとするばね圧がかかる。
右の定テンションばね３５はそのばね端がリニアガイド３１に取付けられているために、ばね受け３６の溝に沿って動くため、ばね圧がかからない。
逆に、右に旋回させると、右の定テンションばね３５のばね圧がかかり、左の定テンションばね３５はかからない。
旋回させると左右各々の定テンションばね３５のばね圧で腕振りユニット２０を中央に戻そうとする力が働く。ばね圧は腕振りユニット２０の動作力とほぼ同じに設定する。腕振りの際、患者の負担が軽減される。
【００１６】
図１７は立位訓練時における第１の実施の形態に係る歩行訓練装置本体（図１）と第２の実施の形態に係る歩行ユニット（図９）を組み合わせた状態の正面図である。
歩行ユニット１２を図１の歩行訓練装置本体に挿入した後、昇降ユニット２を下降させ、患者の足がセンサー１８にかかると止まる。次に、昇降ユニット２を手動の微速操作で動かし、さらに台車１５を移動・昇降用ハンドル３７により上昇させて、患者をトレッドミル１６に立たせる。
トレッドミル１６に立った患者は腕振りユニット２０の握り２２を握る。立位による歩行訓練は、運転モード選択スイッチ２６で選択する２通りの歩行パターンで動作する。
１つはアーム可動指示押しボタンスイッチ２４を押すと、左右どちらかの脚の一歩分を、大腿アーム４と下腿アーム５が所定の歩行リズムで協調動作し、さらに、スイッチ２４を押すと、もう一歩分を、大腿アーム４と下腿アーム５が所定の歩行リズムで協調動作する。患者は一歩の歩きを確認しながら訓練ができる。もう１つの歩行パターンはスイッチ２４を押すと、あらかじめ入力された患者に合った歩行リズムで動作する。足の踏み出しは表示灯２８の点灯により患者に知らせる。患者は表示灯２８の点灯により、足をアームの動きに合わせて踏み出すことができる。２つの歩行パターンとも、患者のその日の具合によっては、歩幅を短くするとか、速度を遅くするとか調整が操作パネル３８で可能となる。
また、トレッドミル可動指示押しボタンスイッチ２４’を押すことにより、トレッドミル１６が所定の歩行リズムで、連続的に動作を始める。
あるいは、トレッドミル可動指示押しボタンスイッチ２４’を押すことにより、トレッドミル１６が所定の歩行リズムで動作し、さらにトレッドミル可動指示押しボタンスイッチ２４’を押すと、トレッドミル１６が所定の歩行リズムで動作することを繰り返すようにすることもできる。
立位歩行の開始は、上記のアーム可動指示押しボタンスイッチ２４による方法と、可変抵抗器３４による方法がある。
可変抵抗器３４による歩行訓練は、アーム可動指示押しボタンスイッチ２４による方法と同じく２つある。１つは、握り２２を持って腕振りユニット２０を旋回させ、可変抵抗器３４の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器２７の設定抵抗値と同じになると、パネル２５にある表示灯２８が点灯し、患者に腕振りの終端を知らせるとともに，左右どちらかの脚の一歩分を大腿アーム４と下腿アーム５が所定の歩行リズムで動作開始する。
患者は表示灯２８の点灯を確認すると、腕振りユニット２０を逆に旋回させ、可変抵抗器３４の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器２７の設定抵抗値と同じになると、表示灯２８を点灯させるとともに、次の一歩を大腿アーム４と下腿アーム５が所定の歩行リズムで動作する。患者は腕振りと歩行リズムを一歩、一歩確認しながら、訓練ができる。
【００１７】
もう１つは、握り２２を持って腕振りユニット２０を旋回させ、可変抵抗器３４の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器２７の設定抵抗値と同じになると、あらかじめ入力された、患者に合った歩行パターンが動作する。
２つとも、患者のその日の具合によっては、歩幅を短くするとか、速度を遅くするとかの調整が操作パネル３８で可能となる。
また、立位歩行の際、患者の腰部が左右に動くが、図４のように、サドルササエ７とサドル６の取付け部にすき間ａおよびすき間ｂを設けることにより、対応できるようにしている。
腕振りユニット２０は患者の身長差に対応するために、上下機構１９で上下することができる。
上下機構１９の上下動作は平行リンク４０で行う。
【００１８】
腕振りユニット２０は、その質量より少し小さい推力のガススプリング４１で支えられている。下の位置は腕振りユニット２０の質量によりストッパ４２に当たり固定される。上の位置は腕振りユニット２０をガススプリング４１が支えているので、軽く持ち上げてやれば移動する。そこでストッパ４２と平行リンク４０の間にクサビ４３を入れてやると固定できる。
患者が訓練中に気分が悪くなったりしたとき、パネル２５にある非常停止スイッチ２９を押すと、装置は停止するとともに、ブザー音が鳴り、周囲に知らせることができる。
【００１９】
図１７において、立位歩行訓練の際、アームの動きによる脚の動きが、トレッドミル１６（図９）の歩行面に合わない場合が出るが、この場合図３のように、下腿アーム５と下腿スプリント１０の取付け部に３方向のすき間ｔを設けることにより、対応できるようにしている。
また、患者が訓練中に気分が悪くなったりしたとき、パネル２５にある非常停止スイッチ２９（図１２）か、カールコードに接続された非常停止スイッチ４４（図１）を押すと、装置は停止し、操作パネル３８の上部にあるＰＴコール表示灯３９が点灯するとともに、ブザー音が鳴り、周囲に知らせることができる。
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の第１の実施の形態によれば、訓練姿勢を臥位、斜位、座位、立位と変えることにより、患者の症状に合った訓練ができる。
立位における訓練は、患者が実際にトレッドミル上を歩いて行うことにより、より社会復帰に適した訓練ができる。
立位における訓練の際、腕振りユニットのアーム可動指示押しボタンスイッチを押し、所定の歩行リズムで連続的に行う事ことにより、歩行リズムを回復することができる。
立位における訓練の際、腕振りユニットのアーム可動指示押しボタンスイッチを押し、所定の歩行リズムで、押すたびに一歩ずつ歩行することにより、歩行リズムを一歩、一歩確認することができる。
立位における訓練の際、腕振りユニットの握りを旋回させ、すなわち、握りを把持して腕を振り、所定の歩行リズムで連続的に行うことにより、歩行リズムを回復することができる。
立位における訓練の際、腕振りユニットの握りを旋回させ、すなわち握りを把持して腕を振り、所定の歩行リズムで、腕を振るたびに一歩ずつ歩行することにより、腕振りと歩行のリズムを一歩、一歩確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す歩行訓練装置の正面図である。
【図２】本発明の実施形態を示す歩行訓練装置の一部を断面した正面図である。
【図３】本発明の実施形態における要部（下腿スプリント取付け部）を示す正面図である。
【図４】本発明の実施形態における要部（サドル取付け部）を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は図（ａ）の矢視Ａ−Ａ図である。
【図５】本発明の実施形態を示す歩行訓練装置の側面図である。
【図６】本発明の実施形態を示す歩行訓練装置の平面図である。
【図７】本発明の別の実施形態を示す歩行訓練装置の正面図である。
【図８】本発明の別の実施形態を示す歩行訓練装置の正面図である。
【図９】本発明の実施形態を示す歩行ユニットの上昇位置の正面図である。
【図１０】本発明の実施形態を示す歩行ユニットの下降位置の正面図である。
【図１１】本発明の実施形態を示す歩行ユニットの側面図である。
【図１２】本発明の実施形態を示す歩行ユニットの平面図である。
【図１３】本発明の実施形態における要部（腕振りユニット）を示す内部平面図である。
【図１４】本発明の実施形態における要部（腕振りユニット）を示す内部断面図である。
【図１５】本発明の実施形態における要部（腕振りユニット）の左旋回を示す内部平面図である。
【図１６】本発明の実施形態における要部（腕振りユニット）の右旋回を示す内部平面図である。
【図１７】本発明の実施形態を示す歩行訓練装置と歩行ユニットの組み合わせ正面図である。
【図１８】従来の訓練装置の側面図である。
【図１９】図１８の従来の訓練装置の平面図である。
【符号の説明】
１ 本体ベース
２ 昇降ユニット
３ 旋回ユニット
４ 大腿アーム
５ 下腿アーム
６ サドル
７ サドルササエ
８ シート
９ 大腿スプリント
１０ 下腿スプリント
１１ 肢体用ベルト
１２ 歩行ユニット
１３ クッション
１４ クッション
１５ 台車
１６ トレッドミル
１７ スタンド
１８ センサー
１９ 上下機構
２０ 腕振りユニット
２１ フレーム
２２ 握り
２３ パイプ
２４ アーム可動指示押しボタンスイッチ
２４’トレッドミル可動指示押しボタンスイッチ
２５ パネル
２６ 運転モード選択スイッチ
２７ 角度設定用可変抵抗器
２８ 表示灯
２９ 非常停止スイッチ
３０ リニアレール
３１ リニアガイド
３２ ラック
３３ ギア
３４ 可変抵抗器
３５ 定テンションばね
３６ ばね受け
３７ 移動・昇降用ハンドル
３８ 操作パネル
３９ ＰＴコール表示灯
４０ 平行リンク
４１ ガススプリング
４２ ストッパ
４３ くさび
４４ 非常停止スイッチ
４５ 肘置きパッド
【発明の属する技術分野】
この発明は脳卒中等で、下肢が不自由になった患者の歩行機能を回復するための歩行訓練装置および歩行ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の歩行訓練装置には、他動運動を歩行訓練者に課すことにより低下せる歩行機能を回復せしめ、その安全と介護者不要の経済性とを図って効率の良いリハビリテーションを行うことができるようにして、患者の歩行機能を回復するものとして、例えば特許文献１記載の次のような歩行訓練装置があった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２２９１０８号公報
【０００４】
以下、特許文献１記載の歩行訓練装置について簡単に説明する。
図１８および図１９は、特許文献１記載の歩行訓練装置を示している。
図において、Ｐはパソコン、１０１はフレーム、１０２は駆動体、１０３はレール、１０５は手摺り部、１０６は訓練者、１０７は足載せ台、１０８はベース部、１０９は操作スイッチ、１１１はベルト、１１２はサポーター、１１９はガイドレール、１２３はボールねじ、１２５はサーボモータ、１２７はテーブル、１２８はナットブロック、１２９はカバープレート、１３０は台板、１３１はブラケット、１３２は軸、１３３はストッパ、１３４はローラ、１３５はアーム、１３６はサーボモータである。
すなわち、この歩行訓練装置は訓練者１０６を吊支する訓練者抱持器１０４を有するフレーム１０１と、サポーター１１２を有する訓練者抱持器１０４の下部で両足を載置して交互に前後往復動する左右一対の足載せ台１０７，１０７と、足載せ台１０７，１０７の前側で所定の高さに支架された手摺り部１０５と、足載せ台１０７，１０７を前後往復駆動するとともに、足載せ台１０７，１０７の後部を所定角度内で上下動させるベース部１０８，１０８とから構成するものである。
そして訓練者１０６は介護者等の介護によりサポーター１１２の孔に両脚を挿入して訓練者抱持器１０４に吊支される状態で、両方の足載せ台１０７，１０７にそれぞれ片足を載せてベルトで適宜固定するとともに、両手で手摺り部１０５又は管体１１０、１１０を握持して歩行準備をなし、オペレーターが訓練者１０６に合図した後サーボモータを駆動させると、足載せ台１０７，１０７が交互に前後往復移動するとともに、脚載せ台１０７，１０７の後部が軸を中心に所定の角度で上下動して歩行状態を形成し、訓練者１０６はその動きに合わせて体を動かせばよい。訓練者１０６が歩行練習を中止するときは操作スイッチ１０９を操作するというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の歩行訓練装置においては、
１）訓練の初期段階等でまだ立位の姿勢を取れない場合は、訓練することができなかったこと。
２）足載せ台の前後動やその後部（かかと部分）の上下動のみで、足全体の上下動が無かったので、本当の歩行動作になっていなかったこと。
３）歩行動作は両下肢のみの動作でなく、腕振りも大切な要素になるが、従来例にはこの訓練ができなかったこと。
４）すべて装置側から患者者への他動訓練であり、患者の歩こうという意思が反映できていなかったこと。
５）患者の肢体は天井から吊り下げられたサポーターで保持され、両足は各々の足載せ台に固定されるようになっており、大掛かりな装置となって、設置スペースの問題があったこと。
という欠点があった。
したがって、本発明の目的はこれらの欠点を解決するためになされたもので、患者の症状により、臥位、斜位、座位、立位と訓練位置を変えることができて、大腿アームと下腿アームが歩行動作と同じ動きを、脚にさせることができ、また歩行訓練に必要なユニットを移動可能な台車上にまとめ、立位時には腕振り動作もでき、患者が腕振りユニットの握りを旋回させることによるか、アーム可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、大腿アーム、下腿アームを介して、さらにトレッドミルを動かして、脚を動かすことで、患者の意思に基づいて、立位により歩行回復訓練を行うと共に、リハビリの支援を効率的に行うことが可能な歩行訓練装置および歩行ユニットを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１記載の歩行ユニットは、トレッドミルと、該トレッドミル上に患者が移乗する際の位置決め用センサーと、患者の歩行腕振りと歩行リズムの回復を助ける腕振りユニットと、該腕振りユニットを患者の身長差に合わせる上下機構と、前記トレッドミル・位置決め用センサー・腕振りユニット・上下機構を載せてこれらを手動で上下できるリフターとを備えた台車からなる歩行ユニットであって、円弧状フレームと、該円弧状フレームの表面に取付けた握りと、該握りの患者の肘が置かれる部分に取付けた肘置きパッドと、前記握りの内側側面に取付けたアーム可動指示押しボタンスイッチ・トレッドミル可動指示押しボタンスイッチと、前記握りの外周に取付けた円弧状のパイプと、前記円弧状のフレームの中央に取付けた、運転モードを選択するセレクトスイッチ・腕振り角度を設定する可変抵抗器・設定した腕振り角度に到達したことを表示する表示灯並びに非常停止スイッチと、前記円弧状フレームの内側に取付けたリニアレール並びにリニアガイドと、該リニアレールに取付けたラックと、該ラックにかみ合うギアと、該ギアに結合する可変抵抗器と、該リニアガイドに取付けた２つの定テンションばねと、該定テンションばねを保持するばね受けを２つ有することを特徴とする
請求項２記載の発明は、請求項１記載の歩行ユニットにおいて、前記腕振りユニットを左に旋回したときに右に定テンションで戻そうとする定テンションばねが働き、右に旋回したとき左に定テンションで戻そうとする定テンションばねが働くことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の歩行ユニットにおいて、前記トレッドミル可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで、連続的に動作することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の歩行ユニットにおいて、前記トレッドミル可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで動作し、さらに該トレッドミル可動指示押しボタンスイッチを押すと、該トレッドミルが所定の歩行リズムで動作することを、繰り返すことを特徴とする。
【０００８】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の歩行ユニットにおいて、前記握りを旋回させることにより前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、当該可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで連続的に動作することにしたことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の歩行ユニットにおいて、前記握りを旋回させることにより、前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、この可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで一歩分動作し、さらに、腕振りユニットの握りを逆側に旋回させて円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、その抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで動作することを繰り返すことを特徴とする。
【０００９】
請求項７記載の歩行訓練装置の発明は、大腿を動かす大腿アームと、下腿を動かす下腿アームと、大腿を保持して前記大腿アームの動きを大腿に伝える大腿スプリントと、下腿を保持して前記下腿アームの動きを下腿に伝える下腿スプリントと、患者が着座するサドルと、患者の体を支えるシートと、前記大腿アーム・下腿アーム・大腿スプリント・下腿スプリント・シートを旋回させる旋回ユニットと、前記大腿アーム・下腿アーム・大腿スプリント・下腿スプリント・シート・旋回ユニットを昇降させる昇降ユニットと、訓練回数又は訓練速度等を表示し入力する操作パネルとを有し、前記旋回ユニットと前記昇降ユニットにより訓練位置を臥位と斜位と座位と立位のいずれにも変えられるようにした歩行訓練装置において、前記立位歩行訓練の際に請求項１〜６のいずれか１項記載の歩行ユニットを結合可能としたことを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項７記載の歩行訓練装置において、前記アーム可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、前記大腿アーム又は下腿アームが所定の歩行リズムで連続的に動作することを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の歩行訓練装置において、前記アーム可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、前記左右の大腿アームと下腿アームのいずれか一方が所定の歩行リズムで一歩動作し、さらに、前記アーム可動指示押しボタンスイッチを押すと、前記左右の大腿アームと下腿アームの他方が所定の歩行リズムで動作することを繰り返すことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項７〜９のいずれか１項記載の歩行訓練装置において、前記握りを旋回させることにより、前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、該可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記大腿アーム又は下腿アームが所定の歩行リズムで連続的に動作することを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項７〜１０のいずれか１項記載の歩行訓練装置において、前記握りを旋回させることにより、前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、該可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記左右の大腿アームと下腿アームのいずれか一方が所定の歩行リズムで一歩動作し、さらに前記腕振りユニットの握りを逆側に旋回させて前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、該可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記左右の大腿アームと下腿アームの他方が所定の歩行リズムで動作することを繰り返すことを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項７〜１１のいずれか１項記載の歩行訓練装置において、前記歩行ユニットと前記歩行訓練装置本体の結合時の位置決めのために、該歩行訓練装置本体のベースを前記歩行ユニットの形状に合わせてＵ字状にし、かつ前記歩行ユニットの前方と両側方にクッションを取付けたことを特徴とする。
請求項１３記載の発明は、請求項７〜１２のいずれか１項記載の歩行訓練装置において、立位歩行の際、前記アームの動きによる脚の動きが歩行面と合わない時、そのずれを吸収するために、前記左右のスプリントと前記アームの取り付けに自由度を持たせたことを特徴とする。
請求項１４記載の発明は、請求項７〜１３のいずれか１項記載の歩行訓練装置において、立位歩行の際、患者の腰部が左右に動くのに対応して前記サドルを左右に動くようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を基に詳細に説明する。
＜第１実施の形態＞
この発明の第１の実施の形態を、図１〜図８に基づいて説明する。
図１は患者が座位の訓練状態における本発明に係る歩行訓練装置本体の正面図、図２はその一部を断面した歩行訓練装置本体の正面図、図３は下腿スプリントの取付けを示す正面図、図４はサドルの取付けを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はその矢視Ａ−Ａ図、図５は患者が座位の訓練状態における本発明に係る歩行訓練装置本体の側面図、図６は図５の歩行訓練装置の平面図、図７は患者が斜位の訓練状態における本発明に係る歩行訓練装置本体の正面図、図８は患者が立位の訓練状態における本発明に係る歩行訓練装置本体の正面図である。
図１〜図８において、１は本体ベース、２は本体ベース１に取付けられた昇降ユニット、３は昇降ユニット２に取付けられた旋回ユニットである。旋回ユニット３には患者の左右の大腿を動かす左右２つの大腿アーム４と、患者の左右の下腿を動かす左右２つの下腿アーム５と、患者が着座するサドル６（図２）を支えるサドルササエ７（図２）と、同じく患者を支えるシート８を取付けている。
左右２つの大腿アーム４には患者の大腿を保持する大腿スプリント９が左右各々に付き、左右２つの下腿アームには患者の下腿を保持する下腿スプリント１０が左右各々に付いている。シート８には患者の肢体を固定する肢体用ベルト１１が付いている。
操作パネル３８は本体ベース１に取付けられている。
【００１１】
そこで、歩行訓練を受ける患者は、図５において背をシート８に付け、サドル６に座位の姿勢で着座する。そして左右の大腿スプリント９と下腿スプリント１０に左右のそれぞれ大腿と下腿を保持し、上体を肢体用ベルト１１で保持する。
歩行訓練は患者の症状により、臥位、斜位（図７）、座位（図１、図５、図６）、立位（図８）の姿勢で行う。一般的には患者の症状が良くなれば、訓練姿勢は臥位から斜位又は座位、斜位又は座位から立位へと移行していく。
臥位の姿勢を取るには、患者の大腿、下腿、上体を保持した後、図１の状態から昇降ユニット２で上昇し、旋回ユニット３で９０度時計回りに旋回させ、旋回後、大腿アーム４と下腿アーム５を駆動して患者の脚を真っ直ぐにすることにより臥位の姿勢が得られる。
その後、あらかじめ入力された歩行パターンに従って、大腿アーム４と下腿アーム５の協調動作によって、歩行訓練を行う。
歩行パターンは操作パネル３８により、患者のその日の状態によって、歩幅、時間、回数等を変えることができる。
従来装置では、訓練初期段階で立位の姿勢を取れない場合は訓練することができなかったが、本発明ではこのように、患者の大腿、下腿、上体を保持した後、図１の状態から昇降ユニット２で上昇し、旋回ユニット３で９０度時計回りに旋回させ、旋回後、大腿アーム４と下腿アーム５を駆動して患者の脚を真っ直ぐにすることにより臥位の姿勢が得られるので、この状態で歩行訓練を行うことが可能となる。
また、歩行訓練以外に、患者の症状に合った屈曲動作（膝関節と股関節を同時に屈曲、伸展させる動作）、ＳＬＲ（Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｌｅｇ Ｒａｉｓｉｎｇ）動作（膝を伸展させたままで股関節を屈曲させる動作）も行うことができる。
非常停止スイッチ４４を押すと装置は停止し、操作パネル３８の上部にあるＰＴコール表示灯３９が点灯するとともに、ブザー音が鳴り、周囲に知らせることができる。
【００１２】
図７の斜位の姿勢の場合、患者の大腿、下腿、上体を保持した後、図１の状態から昇降ユニット２で上昇し、旋回ユニット３で、患者の症状に合わせた斜位角度に旋回する。旋回後、大腿アーム４、下腿アーム５を駆動して患者の脚を真っ直ぐにする。臥位の姿勢と同じく、あらかじめ入力された歩行パターンに従って、大腿アーム４と下腿アーム５の協調動作によって、歩行訓練を行う。
歩行パターンは操作パネル１１により、患者のその日の状態によって、歩幅、時間、回数等を変えることができる。また、歩行訓練以外に、患者の症状に合った屈曲動作、ＳＬＲ動作も行うことができる。
【００１３】
図８の立位の姿勢の場合、患者の大腿、下腿、上体を保持した後、図１の状態から昇降ユニット２で上昇し、大腿アーム４、下腿アーム５を駆動して、患者の脚を真っ直ぐにする。この場合の歩行訓練は、本発明の第２の実施の形態に係る別ユニットの歩行ユニット１２（図９）を組み合わせて行う。（図１７）
図９の歩行ユニット１２を用いるには、この歩行ユニット１２を本体ベース１のＵ字状に構成した溝に挿入して行われる。歩行ユニット１２の前方と両側方にはクッション１３，１４（図９〜図１３）を置いているので、本体との位置合わせのしやすさと傷の防止とが図られている。
【００１４】
＜第２実施の形態＞
そこで発明の第２の実施の形態に係る歩行ユニット１２について図９〜図１６に基づいて説明する。
図９〜図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る歩行ユニットを説明する図で、図９は歩行ユニットの上昇位置の正面図、図１０はその下降位置の正面図、図１１はその側面図、図１２はその平面図である。
図９〜図１２において、１２は歩行ユニット、１３と１４はクッション、１５は台車、１６はトレッドミル、１７はスタンド、１８はセンサー、１９は上下機構、２０は腕振りユニット、２１はフレーム、２２は握り、２３はパイプ、２４はアーム可動指示押しボタンスイッチ（図１１）、２４’はトレッドミル可動指示押しボタンスイッチ（図１１）、２５はパネル、２６は運転モード選択スイッチ（図１２）、２７は角度設定用可変抵抗器（図１２）、２８は表示灯（図１２）、２９は非常停止スイッチ（図１２）、３７は移動・昇降用ハンドル（図９〜図１１）、４０は平行リンク（図９〜図１０）、４１はガススプリング、４２はストッパ（図９〜図１０）、４３はくさび（図９〜図１１）、４５は肘置きパッドである。
また、図１３〜図１６は、腕振りユニットを説明する図で、図１３は歩行訓練装置を構成する腕振りユニットの内部平面図、図１４は図１３の矢視Ａ−Ａ図、図１５は図１３の腕振りユニットを左に旋回したときの内部平面図、図１６は図１３の腕振りユニットを右に旋回したときの内部平面図である。
図１３〜図１６において、３０はリニアレール、３１はリニアガイド、３２はラック、３３はギア、３４は可変抵抗器、３５は定テンションばね、３６はばね受けである。
【００１５】
歩行ユニット１２は、移動、昇降できる台車１５に、トレッドミル１６、スタンド１７を搭載し、さらに、トレッドミル１６にはセンサー１８を取付け、スタンド１７には上下機構１９を介して、円弧状の腕振りユニット２０が取付けられている。
腕振りユニット２０は、円弧状のフレーム２１に患者が腕振り動作の際、把持する握り２２が左右に分かれて取り付き、その外周にＰＴが患者の腕振りを補助するためのパイプ２３がある。
握り２２にはアーム可動指示押しボタンスイッチ２４およびトレッドミル可動指示押しボタンスイッチ２４’がそれぞれ左右２ヶ所に設置されている。左右の握り２２の中央部分にパネル２５があり、パネル２５には、運転モードを選択する運転モード選択スイッチ２６、腕振り角度を決める角度設定用可変抵抗器２７、設定した腕振り角度まで腕を振ったときに点灯する表示灯２８、および、非常停止スイッチ２９が取り付いている。
フレーム２１の内部には円弧状のリニアレール３０が取り付いている。リニアレール３０は、フレーム２１と一緒に上下機構１９に取付けられたリニアガイド３１とかみ合い、円弧状に動く。リニアレール３０にはラック３２が取付けられ、ラック３２にはギア３３がかみ合っている。ギア３３には可変抵抗器３４が連結されている。
可変抵抗器３４はギア３３に連結しているので、患者が握り２２を持って腕を振るように旋回させると、ラック３２を介してギア３３を回転させ、可変抵抗器３４の抵抗値を変化させる。
また、リニアガイド３１には、ばね圧がほぼ一定の定テンションばね３５のばね端を左右対称位置に取付け、定テンションばね３５の本体をフレーム２１に取付けられたばね受け３６のリニアレール３０と同じ曲率に形成した溝に各々１個置いている。
患者が握り２２を把持して左に旋回させると、左の定テンションばね３５はそのばね端がリニアガイド３１に取付けられているために、ばねが伸び中央に戻そうとするばね圧がかかる。
右の定テンションばね３５はそのばね端がリニアガイド３１に取付けられているために、ばね受け３６の溝に沿って動くため、ばね圧がかからない。
逆に、右に旋回させると、右の定テンションばね３５のばね圧がかかり、左の定テンションばね３５はかからない。
旋回させると左右各々の定テンションばね３５のばね圧で腕振りユニット２０を中央に戻そうとする力が働く。ばね圧は腕振りユニット２０の動作力とほぼ同じに設定する。腕振りの際、患者の負担が軽減される。
【００１６】
図１７は立位訓練時における第１の実施の形態に係る歩行訓練装置本体（図１）と第２の実施の形態に係る歩行ユニット（図９）を組み合わせた状態の正面図である。
歩行ユニット１２を図１の歩行訓練装置本体に挿入した後、昇降ユニット２を下降させ、患者の足がセンサー１８にかかると止まる。次に、昇降ユニット２を手動の微速操作で動かし、さらに台車１５を移動・昇降用ハンドル３７により上昇させて、患者をトレッドミル１６に立たせる。
トレッドミル１６に立った患者は腕振りユニット２０の握り２２を握る。立位による歩行訓練は、運転モード選択スイッチ２６で選択する２通りの歩行パターンで動作する。
１つはアーム可動指示押しボタンスイッチ２４を押すと、左右どちらかの脚の一歩分を、大腿アーム４と下腿アーム５が所定の歩行リズムで協調動作し、さらに、スイッチ２４を押すと、もう一歩分を、大腿アーム４と下腿アーム５が所定の歩行リズムで協調動作する。患者は一歩の歩きを確認しながら訓練ができる。もう１つの歩行パターンはスイッチ２４を押すと、あらかじめ入力された患者に合った歩行リズムで動作する。足の踏み出しは表示灯２８の点灯により患者に知らせる。患者は表示灯２８の点灯により、足をアームの動きに合わせて踏み出すことができる。２つの歩行パターンとも、患者のその日の具合によっては、歩幅を短くするとか、速度を遅くするとか調整が操作パネル３８で可能となる。
また、トレッドミル可動指示押しボタンスイッチ２４’を押すことにより、トレッドミル１６が所定の歩行リズムで、連続的に動作を始める。
あるいは、トレッドミル可動指示押しボタンスイッチ２４’を押すことにより、トレッドミル１６が所定の歩行リズムで動作し、さらにトレッドミル可動指示押しボタンスイッチ２４’を押すと、トレッドミル１６が所定の歩行リズムで動作することを繰り返すようにすることもできる。
立位歩行の開始は、上記のアーム可動指示押しボタンスイッチ２４による方法と、可変抵抗器３４による方法がある。
可変抵抗器３４による歩行訓練は、アーム可動指示押しボタンスイッチ２４による方法と同じく２つある。１つは、握り２２を持って腕振りユニット２０を旋回させ、可変抵抗器３４の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器２７の設定抵抗値と同じになると、パネル２５にある表示灯２８が点灯し、患者に腕振りの終端を知らせるとともに，左右どちらかの脚の一歩分を大腿アーム４と下腿アーム５が所定の歩行リズムで動作開始する。
患者は表示灯２８の点灯を確認すると、腕振りユニット２０を逆に旋回させ、可変抵抗器３４の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器２７の設定抵抗値と同じになると、表示灯２８を点灯させるとともに、次の一歩を大腿アーム４と下腿アーム５が所定の歩行リズムで動作する。患者は腕振りと歩行リズムを一歩、一歩確認しながら、訓練ができる。
【００１７】
もう１つは、握り２２を持って腕振りユニット２０を旋回させ、可変抵抗器３４の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器２７の設定抵抗値と同じになると、あらかじめ入力された、患者に合った歩行パターンが動作する。
２つとも、患者のその日の具合によっては、歩幅を短くするとか、速度を遅くするとかの調整が操作パネル３８で可能となる。
また、立位歩行の際、患者の腰部が左右に動くが、図４のように、サドルササエ７とサドル６の取付け部にすき間ａおよびすき間ｂを設けることにより、対応できるようにしている。
腕振りユニット２０は患者の身長差に対応するために、上下機構１９で上下することができる。
上下機構１９の上下動作は平行リンク４０で行う。
【００１８】
腕振りユニット２０は、その質量より少し小さい推力のガススプリング４１で支えられている。下の位置は腕振りユニット２０の質量によりストッパ４２に当たり固定される。上の位置は腕振りユニット２０をガススプリング４１が支えているので、軽く持ち上げてやれば移動する。そこでストッパ４２と平行リンク４０の間にクサビ４３を入れてやると固定できる。
患者が訓練中に気分が悪くなったりしたとき、パネル２５にある非常停止スイッチ２９を押すと、装置は停止するとともに、ブザー音が鳴り、周囲に知らせることができる。
【００１９】
図１７において、立位歩行訓練の際、アームの動きによる脚の動きが、トレッドミル１６（図９）の歩行面に合わない場合が出るが、この場合図３のように、下腿アーム５と下腿スプリント１０の取付け部に３方向のすき間ｔを設けることにより、対応できるようにしている。
また、患者が訓練中に気分が悪くなったりしたとき、パネル２５にある非常停止スイッチ２９（図１２）か、カールコードに接続された非常停止スイッチ４４（図１）を押すと、装置は停止し、操作パネル３８の上部にあるＰＴコール表示灯３９が点灯するとともに、ブザー音が鳴り、周囲に知らせることができる。
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の第１の実施の形態によれば、訓練姿勢を臥位、斜位、座位、立位と変えることにより、患者の症状に合った訓練ができる。
立位における訓練は、患者が実際にトレッドミル上を歩いて行うことにより、より社会復帰に適した訓練ができる。
立位における訓練の際、腕振りユニットのアーム可動指示押しボタンスイッチを押し、所定の歩行リズムで連続的に行う事ことにより、歩行リズムを回復することができる。
立位における訓練の際、腕振りユニットのアーム可動指示押しボタンスイッチを押し、所定の歩行リズムで、押すたびに一歩ずつ歩行することにより、歩行リズムを一歩、一歩確認することができる。
立位における訓練の際、腕振りユニットの握りを旋回させ、すなわち、握りを把持して腕を振り、所定の歩行リズムで連続的に行うことにより、歩行リズムを回復することができる。
立位における訓練の際、腕振りユニットの握りを旋回させ、すなわち握りを把持して腕を振り、所定の歩行リズムで、腕を振るたびに一歩ずつ歩行することにより、腕振りと歩行のリズムを一歩、一歩確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す歩行訓練装置の正面図である。
【図２】本発明の実施形態を示す歩行訓練装置の一部を断面した正面図である。
【図３】本発明の実施形態における要部（下腿スプリント取付け部）を示す正面図である。
【図４】本発明の実施形態における要部（サドル取付け部）を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は図（ａ）の矢視Ａ−Ａ図である。
【図５】本発明の実施形態を示す歩行訓練装置の側面図である。
【図６】本発明の実施形態を示す歩行訓練装置の平面図である。
【図７】本発明の別の実施形態を示す歩行訓練装置の正面図である。
【図８】本発明の別の実施形態を示す歩行訓練装置の正面図である。
【図９】本発明の実施形態を示す歩行ユニットの上昇位置の正面図である。
【図１０】本発明の実施形態を示す歩行ユニットの下降位置の正面図である。
【図１１】本発明の実施形態を示す歩行ユニットの側面図である。
【図１２】本発明の実施形態を示す歩行ユニットの平面図である。
【図１３】本発明の実施形態における要部（腕振りユニット）を示す内部平面図である。
【図１４】本発明の実施形態における要部（腕振りユニット）を示す内部断面図である。
【図１５】本発明の実施形態における要部（腕振りユニット）の左旋回を示す内部平面図である。
【図１６】本発明の実施形態における要部（腕振りユニット）の右旋回を示す内部平面図である。
【図１７】本発明の実施形態を示す歩行訓練装置と歩行ユニットの組み合わせ正面図である。
【図１８】従来の訓練装置の側面図である。
【図１９】図１８の従来の訓練装置の平面図である。
【符号の説明】
１ 本体ベース
２ 昇降ユニット
３ 旋回ユニット
４ 大腿アーム
５ 下腿アーム
６ サドル
７ サドルササエ
８ シート
９ 大腿スプリント
１０ 下腿スプリント
１１ 肢体用ベルト
１２ 歩行ユニット
１３ クッション
１４ クッション
１５ 台車
１６ トレッドミル
１７ スタンド
１８ センサー
１９ 上下機構
２０ 腕振りユニット
２１ フレーム
２２ 握り
２３ パイプ
２４ アーム可動指示押しボタンスイッチ
２４’トレッドミル可動指示押しボタンスイッチ
２５ パネル
２６ 運転モード選択スイッチ
２７ 角度設定用可変抵抗器
２８ 表示灯
２９ 非常停止スイッチ
３０ リニアレール
３１ リニアガイド
３２ ラック
３３ ギア
３４ 可変抵抗器
３５ 定テンションばね
３６ ばね受け
３７ 移動・昇降用ハンドル
３８ 操作パネル
３９ ＰＴコール表示灯
４０ 平行リンク
４１ ガススプリング
４２ ストッパ
４３ くさび
４４ 非常停止スイッチ
４５ 肘置きパッド
Claims (14)
- トレッドミルと、該トレッドミル上に患者が移乗する際の位置決め用センサーと、患者の歩行腕振りと歩行リズムの回復を助ける腕振りユニットと、該腕振りユニットを患者の身長差に合わせる上下機構と、前記トレッドミル・位置決め用センサー・腕振りユニット・上下機構を載せてこれらを手動で上下できるリフターとを備えた台車からなる歩行ユニットであって、
円弧状フレームと、該円弧状フレームの表面に取付けた握りと、該握りの患者の肘が置かれる部分に取付けた肘置きパッドと、前記握りの内側側面に取付けたアーム可動指示押しボタンスイッチ・トレッドミル可動指示押しボタンスイッチと、前記握りの外周に取付けた円弧状のパイプと、前記円弧状のフレームの中央に取付けた、運転モードを選択するセレクトスイッチ・腕振り角度を設定する可変抵抗器・設定した腕振り角度に到達したことを表示する表示灯並びに非常停止スイッチと、前記円弧状フレームの内側に取付けたリニアレール並びにリニアガイドと、該リニアレールに取付けたラックと、該ラックにかみ合うギアと、該ギアに結合する可変抵抗器と、該リニアガイドに取付けた２つの定テンションばねと、該定テンションばねを保持するばね受けを２つ有することを特徴とする歩行ユニット。 - 前記腕振りユニットを左に旋回したときに右に定テンションで戻そうとする定テンションばねが働き、右に旋回したとき左に定テンションで戻そうとする定テンションばねが働くことを特徴とする請求項１記載の歩行ユニット。
- 前記トレッドミル可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで、連続的に動作することを特徴とする請求項１又は２記載の歩行ユニット。
- 前記トレッドミル可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで動作し、さらに該トレッドミル可動指示押しボタンスイッチを押すと、該トレッドミルが所定の歩行リズムで動作することを、繰り返すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の歩行ユニット。
- 前記握りを旋回させることにより前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、当該可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで連続的に動作することにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の歩行ユニット。
- 前記握りを旋回させることにより、前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、この可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで一歩分動作し、さらに、腕振りユニットの握りを逆側に旋回させて円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、その抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記トレッドミルが所定の歩行リズムで動作することを繰り返すことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の歩行ユニット。
- 大腿を動かす大腿アームと、下腿を動かす下腿アームと、大腿を保持して前記大腿アームの動きを大腿に伝える大腿スプリントと、下腿を保持して前記下腿アームの動きを下腿に伝える下腿スプリントと、患者が着座するサドルと、患者の体を支えるシートと、前記大腿アーム・下腿アーム・大腿スプリント・下腿スプリント・シートを旋回させる旋回ユニットと、前記大腿アーム・下腿アーム・大腿スプリント・下腿スプリント・シート・旋回ユニットを昇降させる昇降ユニットと、訓練回数又は訓練速度等を表示し入力する操作パネルとを有し、前記旋回ユニットと前記昇降ユニットにより訓練位置を臥位と斜位と座位と立位のいずれにも変えられるようにした歩行訓練装置において、
前記立位歩行訓練の際に請求項１〜６のいずれか１項記載の歩行ユニットを結合可能としたことを特徴とする請求項１記載の歩行訓練装置。 - 前記アーム可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、前記大腿アーム又は下腿アームが所定の歩行リズムで連続的に動作することを特徴とする請求項７記載の歩行訓練装置。
- 前記アーム可動指示押しボタンスイッチを押すことにより、前記左右の大腿アームと下腿アームのいずれか一方が所定の歩行リズムで一歩動作し、さらに、前記アーム可動指示押しボタンスイッチを押すと、前記左右の大腿アームと下腿アームの他方が所定の歩行リズムで動作することを繰り返すことを特徴とする請求項７記載の歩行訓練装置。
- 前記握りを旋回させることにより、前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、該可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記大腿アーム又は下腿アームが所定の歩行リズムで連続的に動作することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項記載の歩行訓練装置。
- 前記握りを旋回させることにより、前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、該可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記左右の大腿アームと下腿アームのいずれか一方が所定の歩行リズムで一歩動作し、さらに前記腕振りユニットの握りを逆側に旋回させて前記円弧状のラックとかみ合うギアと結合している可変抵抗器を回し、該可変抵抗器の抵抗値が腕振り角度を設定する可変抵抗器の設定抵抗値と同じになった時に、前記左右の大腿アームと下腿アームの他方が所定の歩行リズムで動作することを繰り返すことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項記載の歩行訓練装置。
- 前記歩行ユニットと前記歩行訓練装置本体の結合時の位置決めのために、該歩行訓練装置本体のベースを前記歩行ユニットの形状に合わせてＵ字状にし、かつ前記歩行ユニットの前方と両側方にクッションを取付けたことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項記載の歩行訓練装置。
- 立位歩行の際、前記アームの動きによる脚の動きが歩行面と合わない時、そのずれを吸収するために、前記左右のスプリントと前記アームの取り付けに自由度を持たせたことを特徴とする請求項７〜１２のいずれか１項記載の歩行訓練装置。
- 立位歩行の際、患者の腰部が左右に動くのに対応して前記サドルを左右に動くようにしたことを特徴とする請求項７〜１３のいずれか１項記載の歩行訓練装置。
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