JP4614607B2 - 背中下部の痛みを防止するための又は和らげるための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
発明の分野及び背景
本発明は引き伸ばし装置に関し、特に背中下部の痛みを和らげるために又は防止するために有用な引き伸ばし装置に関する。
【０００２】
背中下部の痛みは成人、特に中年及び老年の極めて大きな割合に影響を与えていることは周知である。結果として、多くの苦しみと不具が人口の大部分によって経験され、とりわけ多数の失われた労働日及び大きく減少された生活の質を生ずる。
【０００３】
簡単な生理学的分析が背中痛の原因を説明し、可能な治療法についての洞察を与える助けとなるであろう。
【０００４】
脊柱は３３個の椎骨からなり、これらは軟骨組織及び靭帯によって一緒に結合されている。上方の２４個の椎骨は分離しており可動であるが、下方の９個の椎骨は固定されている。下方の９個の椎骨のうち５個は一緒に融合されて仙椎骨を形成しているが、末端の４個の椎骨は通常融合されて尾椎骨を形成している。正常な脊柱は７個の頸椎骨、１２個の胸椎骨、５個の腰椎骨、５個の仙椎骨及び４個の尾椎骨を有すると考えることができる。頸、胸及び腰領域の椎骨の可動性は比較的制約された融合した仙椎骨及び尾椎骨の動きと比較すると比較的自由である。
【０００５】
一般的な背中の痛みの主要な原因は体の上部の主要な、しかし単独のではない重量支持要素である背中下部領域によって経験される連続的なストレス及び緊張である。
【０００６】
これらのストレス及び緊張は背中の痛みの損傷徴候を結果として引き起こす。そこでは椎骨を分離する円板を形成する軟骨材料が時間の期間にわたって磨耗される。その極端な病理学的状況においては、患者は強直性脊椎炎、つまり脊柱の部分的に曲げられた硬直を発展させることがあり得る。
【０００７】
痛みの感覚は椎骨を分離する距離が狭くなり、脊髄から延びる神経根に圧力を発揮するために生ずる。
【０００８】
この種の背中の痛みの原因の退行性の性質のため、手術（適した場合）を除いていかなる永久的な軽減も現在達成可能ではない。しかし、背中の腰領域の痛みの軽減のための手法は多数知られている。これらの手法は背中下部を引き伸ばして影響を受けた腰領域の円板の分離を達成することを含む。しかし、これらの治療はおもり及び他の機械装置の使用を通常必要とし、しかも緊密な専門的監督下でのみ行う必要がある。
【０００９】
ここに参照文献として組入れるDanicl Ilanに対する米国特許第５７７２６１２号は家庭での使用に好適な装置を提案する。そこにおいては使用者は膝を枠の上に置き、足を足置きにもたれさせて下に横たわる表面上に横たわる。装置の下部端は下に横たわる表面に接触し、支点として作用する。使用者が装置を押すと、装置は旋回し、その結果使用者の脚をわずかにアーチ状にされた経路に沿って持ち上げる。モータ駆動タイプの装置も提案されている。
【００１０】
上述の特許の装置は家庭での使用に好適な背中下部の痛みを和らげるための装置を提供する有用な試みを示す。しかし、生ずる運動、つまりわずかにアーチ状にされた往復運動は訓練された理学療法士によって行われる運動の順序とはかなり異なることが気付かれている。特に、図１Ａ−１Ｃを参照すると、訓練された理学療法士はアーチ状にされた背中のくぼみをなくするために図１Ａの位置から図１Ｂの位置へと患者の脚を上げることによって初期持ち上げ運動を通常行う。この後、主として水平引張り運動（図１Ｃ）が行われ、それによって腰椎骨の間の圧力を和らげる張力が適用される。張力は次に解放され、それによって体は重力の作用下で静止位置に戻る。
【００１１】
従って、訓練された理学療法士によって用いられる上述の治療運動をもっと忠実にまねるヒト患者の背中下部の痛みを防止するための又は和らげるための装置に対する要求が存在する。
【００１２】
発明の概要
本発明はヒト患者の背中下部の痛みを防止するための又は和らげるための装置である。
【００１３】
本発明の一つの側面によれば、以下のものを含むヒト患者が下に横たわる表面上にあおむけの姿勢で横たわっている間にヒト患者の背中下部の痛みを防止するための又は和らげるための装置が提供される：
（ｉ） 患者の両膝の後ろ表面と係合するように構成されている体係合要素；及び
（ii） 前記体係合要素に機械的に連結されている駆動機構であって、以下のものを含む繰返しの循環運動を通して前記体係合要素を動かすように構成されている駆動機構：
− 両方の上方脚をそれらの長手方向軸に実質的に平行に外側方向に一緒に動かして患者の背中下部の腰椎に張力を適用するように作用する第一経路に沿った作用運動、及び
− 前記第一経路の一般的に下方に横たわる第二経路に沿った戻し運動。
【００１４】
本発明の他の側面によれば、以下のものを含むヒト患者の背中下部の痛みを防止するための又は和らげるための装置であって、患者が下に横たわる表面上にあおむけの姿勢で横たわっている間に使用するように構成されている装置が提供される：
（ａ） 患者の両膝の後ろ表面と係合するように構成されている体係合要素；及び
（ｂ） 前記体係合要素を駆動させるための回転駆動装置であって、体係合要素を旋回的に取り付けかつ前記回転駆動装置の回転中スロット内でスライド可能である軸ピンを含み、かくして体係合要素及びそれによって係合される両膝を最初の位置から以下のものを含む繰返しの閉鎖ループ循環を通して駆動させる回転駆動装置：
（ｉ） 係合された両膝の後ろ表面を一緒に持ち上げて患者の背中の自然にアーチ状にされたくぼみをなくするための垂直持ち上げ成分、及び係合された両膝の後ろ表面を引張って患者の腰椎の圧力を軽減するための水平引張り成分を有する前向きのストローク経路；及び
（ii） 係合された両膝の後ろ表面をそれらの最初の位置に戻すための、前向きストローク経路とは異なりかつ前向きストローク経路の下に横たわる戻しストローク経路。
【００１５】
本発明の記述された好ましい実施態様の更なる特徴によれば、第一経路は主として垂直持ち上げ運動及びそれに続く主として水平引張り運動を含み；第二経路は主として垂直降下運動及びそれに続く主として水平戻し運動を含む。
【００１９】
図面の簡単な説明
本発明は添付の図を参照して例示のみによってここで記述される。図中：
【００２０】
図１Ａ−１Ｃは背中下部の痛みのための手で行われる理学療法中に生ずる及び本発明に従う装置によって忠実にまねられる運動の順序を模式的に示す。
【００２１】
図２はヒト患者の背中下部の痛みを防止するため又は和らげるために本発明の教示に従って構成されて作動する装置の第一実施態様の等大図である。
【００２２】
図３は装置の主要な内部部品を示す図２に類似した部分的に切り取られた図である。
【００２３】
図４は装置の壁が除去された図２に類似した図である。
【００２４】
図５は図２の装置の部分的に切り取られた側面図である。
【００２５】
図６Ａ−６Ｄは装置の作動中の連続した位置（描写の明確さのためいくらか誇張されている）を示す図３に類似した模式図である。
【００２６】
図７は図２の装置の駆動機構及びそれによって作り出される運動の形状を模式的に示す。
【００２７】
図８Ａ及び８Ｂは好ましい範囲の調整を示す図２の装置の側面図である。
【００２８】
図９はヒト患者の背中下部の痛みを防止するため又は和らげるために本発明の教示に従って構成されて作動する装置の第二実施態様の部分的に切り取られた側面図である。
【００２９】
図１０は図９のＸで示された領域の拡大図である。
【００３０】
図１１はヒト患者の背中下部の痛みを防止するため又は和らげるために本発明の教示に従って構成されて作動する装置の第三実施態様の模式的側面図であり、装置は椅子の一部として実施されている。
【００３１】
好ましい実施態様の記述
本発明はヒト患者の背中下部の痛みを防止するための又は和らげるための装置である。
【００３２】
本発明による装置の原理及び作用は図及び以下の記述を参照することによってより良く理解されるであろう。
【００３３】
さて図を参照すると、図２−８は本発明の教示に従って構成されて作用する、一般的に１０で示された装置を示す。装置１０はあおむけの姿勢で横たわっている間に使用するように構成されており、ヒト患者の背中下部の痛みを防止するため又は和らげるために有用である。
【００３４】
一般的に装置１０は患者の腰椎の下方の患者の体の少なくとも一つの領域と係合するように構成されている少なくとも一つの体係合要素１２、及び体係合要素１２に機械的に連結されている駆動機構１４を与えられている。本発明の特別な特徴は、駆動機構１４が患者の背中下部に張力を適用するように作用する第一経路に沿った作業運動、及び第一経路の一般的に下方に横たわる第二経路に沿った戻し運動を含む繰返しの循環運動を通して体係合要素１２の少なくとも一部を動かすように構成されているということである。
【００３５】
第二経路は第一経路の「一般的に下方に横たわる」ものとして記述される。換言すれば、側面から見られる通り体係合要素１２の少なくとも一部分に続く経路は非ゼロ面積の境界線を描く。この特性は第一及び第二経路の一方又は両方の好ましい形状から生ずることが好ましい。特に、第一経路に沿った作用運動は主として垂直持ち上げ運動及びそれに続く主として水平引張り運動を含むことが好ましい。更に、第二経路に沿った戻し運動は主として垂直降下運動及びそれに続く主として水平戻し運動を含むことが好ましい。
【００３６】
この循環運動が従来技術の装置によって提供されるよりもずっとよい訓練された理学療法士によって用いられる上述の治療運動のまねを提供することは直ちに明らかであろう。特に、第一経路に沿った作業運動の好ましい形態は図１Ａ−１Ｃを参照して上述した順序をぴったりと近似する。更に、戻し運動の好ましい形態は水平張力を解放する前にまず体を降下させて下に横たわる表面と全面的に接触させ、それによって各循環の終わりで引張り効果の一部分を保持する。いかなる方法でも本発明の範囲を制限することなしに、各循環からのこの残存引張り効果は蓄積引張り効果を生じる。これは極めて有効な痛み軽減の原因かもしれず、このことは予備試行中装置の使用者によって経験されている。
【００３７】
さて、次に装置１０の特徴をより詳細に述べる。体係合要素１２は患者の背中の腰領域に好適な張力を適用するために患者の腰椎の下方の体のいかなる部分とも係合することができる。ここで記述する非限定的な好ましい例においては、体係合要素１２は使用者の膝のそれぞれの後ろ表面と係合するための少なくとも一つの部分を含む。必須ではないが所望により要素１２は追加の快適さのために膝の下の患者の脚の後ろ側を支持するように構成されている少なくとも一つの表面１６を与えられることもできる。この場合、患者は下に横たわる表面上にあおむけの姿勢で横たわり、脚を表面１６に置く。好ましくは表面１６は使用者の体から下方に離れるように角度を付けられており、かくして使用者の膝を表面１６のまわりに有効に固定して上部脚に沿った体から離れる張力の発揮を可能にする。下に横たわる表面に対する傾斜の好ましい角度は約５°〜約７０°である。かさばらない収納のため、表面１６の全て又は一部は蝶番式に取付けられてもよく、又は使用しない時には詰め込み位置へと折り畳み可能であってもよい。もし望まれるのなら足ストラップ（図示せず）又はその同類物の如き追加の機械的体係合要素が体を装置に一層しっかりと係合させるために与えられてもよい。しかし、大部分の場合にはかかる追加の要素は必要であるとは認められなかった。
【００３８】
前述の通り、駆動機構１４によって作り出される繰返しの循環運動は第一経路に沿った作用運動及び第二経路に沿った戻し運動を含み、第二経路は第一経路の一般的に下方に横たわる。換言すれば、表面１６上の少なくとも一つの点、通常は全ての点の運動は非ゼロ面積を包囲する閉鎖経路に沿った循環運動を経験する。好ましくは、衝撃運動を回避するため、第一及び第二経路は実質的に垂直平面内にある閉鎖曲線を一緒に形成する。最も好ましくは、閉鎖経路は楕円の形状を近似する。必須ではないが所望により表面１６上の少なくとも一つの点は実質的に円形経路（円は楕円の特別な場合である）をたどってもよい。
【００３９】
たどられる経路の寸法は必要とされる治療の種類及び患者の健康状態による。大部分の場合、閉鎖曲線の最大寸法は約１０ｃｍ未満であり、最も好ましい場合、最大寸法は約２ｃｍ〜約６ｃｍの範囲にある。所望により、望まれた通りの運動の大きさの選択を可能にするように使用者が作動可能な調整装置が与えられてもよい。
【００４０】
構造的な観点から、図３−６は楕円運動を作り出すための駆動機構１４の一つの特に単純な実施態様を示す。特に、示されたような駆動機構１４は少なくとも一つの回転要素を含み、これは通常好適な段階的に減少するギア配置を有する電気モータ２０によって駆動される駆動車輪１８である。非限定的な例によれば、通常の実施態様は段階的に減少するギア等を有する約１４００ｒｐｍで作動する８０Ｗ ＡＣモータを採用し、約３０ｒｐｍの周期数まで下がった最終運動をもたらす。外部及び／又は内蔵ギア配置を有する好適なモータは商業的に幅広く入手可能である。次に、体係合要素１２の繰返し循環運動が回転要素上の偏軸点に要素１２を結合する機械的結合２２によって少なくとも部分的に作り出される。示される実施態様においては、結合２２の第二部分はスロット２６内の一以上のスライドする軸ピン２４を介して固定されている。
【００４１】
この構造から生ずる運動は図７において模式的に示されている。結合２２の付着点が位置ａ，ｂ，ｃ及びｄを通して駆動車輪１８の回転と共に動くにつれ、表面１６の最上部分は位置ａ′，ｂ′，ｃ′及びｄ′をそれぞれ通る楕円経路をたどる。これは要求される主として垂直持ち上げ運動（ａ′からｂ′）及び主として水平引張り運動（ｂ′からｃ′）に対応し、一緒になって第一経路を作り上げ、また低い第二経路に沿った戻し運動（ｃ′からｄ′を介してａ′に戻る）を作り上げる。同様の運動が一連の図６Ａ−６Ｄによって示されており、そこでは初期位置は各図において参照のため鎖線輪郭によって示されている。
【００４２】
滑らかに湾曲した形状の運動は様々な「主として垂直」の運動及び「主として水平」の運動の間で漸進的な移行を与えることがわかるであろう。結果として、記号ａ′，ｂ′，ｃ′及びｄ′によって同定される特別な点は必ずしも唯一かつ明瞭に規定されない。それにもかかわらず、垂直平面における楕円運動は運動の垂直成分が水平成分よりも有意に大きい部分、及び運動の水平成分が垂直成分よりも有意に大きい部分を本来的に含み、かかる部分を含む経路はそれぞれ「主として垂直」の運動及び「主として水平」の運動と称される。
【００４３】
様々な大きさの患者が装置１０を使用することを容易にするため、調整機構が下に横たわる表面上の体係合要素１２の高さを変化させるために与えられることが好ましい。この調整機構は結合２２の長さをスライドする軸ピン２４の上又は下に変化させること、又は駆動機構１４全体を上昇又は降下させることを含む（しかしこれらには限定されない）範囲の方法で実行することができる。
【００４４】
図２−８Ｂの実施態様においては、調整は駆動機構１４全体をクレードル４０に取付けることによって達成され（図４参照）、このクレードルは装置のハウジングに関して垂直心合せ棒４１に沿って上昇及び降下されることができる。特に、図２，３，８Ａ及び８Ｂからわかる通り、ハウジングの側壁４２は一組の調整スロット４４を特徴付け、その中でレバー腕４６が固定されることができる。レバー腕４６はクレードル４０に旋回するように結合されており、かくしてレバー腕４６の調整は調整機構１４、ひいては体係合要素１２を図８Ａの降下位置と図８Ｂの上昇位置の間で上昇又は降下させる。スロット２６はそれぞれの極限の位置における作業中の運動の範囲及び調整の範囲の両方を収容できるほど十分長く作られている。調整の範囲は下に横たわる表面の上の表面１６の最高部分に対して測定される通り、約３０ｃｍから約６５ｃｍまでにわたることができる。実際には、約４０ｃｍから約５５ｃｍまでの範囲が大部分の成人使用者を収容するには十分である。
【００４５】
これは調整機構のほんの一つの例示的実施態様にすぎないことは注意されるべきである。明らかに、かかる機構の多くの代替実施態様が当業者の能力の範囲内にある。一つの更なる例は図９及び１０を参照して以下示されるであろう。
【００４６】
さて、次に図９及び１０を見ると、そこには本発明の教示に従って構成されて作用する、一般的に１００で示された装置の第二の実施態様が示されている。装置１００は装置１０に一般的に類似しており、等価な要素は同様に示されている。装置１００は用いられている調整機構の実施態様が主に異なる。
【００４７】
特に、図１０は調整機構の更なる可能な実施態様を模式的に示し、そこでは結合２２の長さは軸ピン２４の上で調整可能である。これは結合２２の主要な支持要素が体係合要素１２に取付けられたスリーブ２８内でスライド可能に係合されている固定可能な望遠鏡の筒式に引き出せる連結の使用によって達成される。スリーブ２８はピン３０を特徴付け、これは支持要素中の一列のくぼみ３２の一つと係合する。ばね要素３４は支持要素をピン３０中へと駆りたて、ピン３０とくぼみ３２の一つとの間の係合を維持する。高さを調整するため、要素はねじられてばね要素３４を圧迫し、ピンをその最初のくぼみ３２との係合から解放する。体係合要素１２は次に支持要素に関して望遠鏡の筒式に上昇又は降下され、ピン３０は好適なくぼみ３２と係合されて所望の高さを維持する。
【００４８】
最後に、図１１を参照すると、本発明の装置は様々な他の装置及び構造と統合されることができることが理解されるべきである。一つの特に好ましい例として、図１１は一般的に２００で示された本発明の装置の実施態様を示し、そこでは体係合要素１２は椅子の少なくとも一つの体支持表面として実施されている。使用者の背中を支持する「下に横たわる表面」はこの場合、椅子の背もたれ２０２である。ついでながら、この例から気付かれるように本発明の「下に横たわる表面」は必ずしも水平である必要はない。他の点においては装置２００は構成及び作用において上述の装置１０と同様であり、等価な要素は同様の符号を付けられている。
【００４９】
これまでの記述は例示として役立つことのみを意図されたものであり、本発明の精神及び範囲内で多くの他の実施態様が可能であることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１Ａ−１Ｃは背中下部の痛みのための手で行われる理学療法中に生ずる運動の順序を模式的に示す。
【図２】 図２はヒト患者の背中下部の痛みを防止するため又は和らげるために本発明の教示に従って構成されて作動する装置の第一実施態様の等大図である。
【図３】 図３は装置の主要な内部部品を示す図２に類似した部分的に切り取られた図である。
【図４】 図４は装置の壁が除去された図２に類似した図である。
【図５】 図５は図２の装置の部分的に切り取られた側面図である。
【図６】 図６Ａ−６Ｄは装置の作動中の連続した位置（描写の明確さのためいくらか誇張されている）を示す図３に類似した模式図である。
【図７】 図７は図２の装置の駆動機構及びそれによって作り出される運動の形状を模式的に示す。
【図８】 図８Ａ及び８Ｂは好ましい範囲の調整を示す図２の装置の側面図である。
【図９】 図９はヒト患者の背中下部の痛みを防止するため又は和らげるために本発明の教示に従って構成されて作動する装置の第二実施態様の部分的に切り取られた側面図である。
【図１０】 図１０は図９のＸで示された領域の拡大図である。
【図１１】 図１１はヒト患者の背中下部の痛みを防止するため又は和らげるために本発明の教示に従って構成されて作動する装置の第三実施態様の模式的側面図である。

Claims (10)

1. 以下のものを含むヒト患者の背中下部の痛みを防止するための又は和らげるための装置であって、患者が、下にある表面上にあおむけの姿勢で横たわっている間に使用するように構成されている装置：
   （ｉ） 患者の腰椎の下方の患者の二本の脚と係合するように構成されている体係合要素；及び
   （ii） 前記体係合要素に機械的に連結されている駆動機構であって、電気駆動モータによって駆動される少なくとも一つの回転要素、及び以下のものを含む繰返しの循環運動を通して前記体係合要素を動かし、それによって両脚を一緒に動かすように設計された、前記回転要素に結合された機械的結合を含む駆動機構：
   （ａ）患者の背中下部に張力を適用するための、主として垂直持ち上げ運動及びそれに続く主として水平引張り運動を含む第一経路に沿った作用運動、及び
   （ｂ）主として垂直降下運動及びそれに続く主として水平戻し運動を含む第二経路に沿った戻し運動。
2. 前記体係合要素が患者の両膝の後ろ表面と係合するように構成されている少なくとも一つの表面を含む請求項１記載の装置。
3. 前記第一及び第二経路が実質的に垂直平面内にある閉鎖曲線を一緒に形成する請求項１記載の装置。
4. 前記閉鎖曲線の最大寸法が約１０ｃｍ以下である請求項３記載の装置。
5. 前記第一及び第二経路が一緒に楕円の形状を近似する請求項１記載の装置。
6. 前記楕円の最大寸法が約１０ｃｍ以下である請求項５記載の装置。
7. 前記繰返しの循環運動を生成するために前記回転要素に結合された偏軸結合をさらに含み、前記回転要素が駆動車輪である請求項１記載の装置。
8. 装置が前記駆動機構を下にある表面の上に支持するように構成されているハウジングを更に含み、前記駆動機構が前記ハウジングに関して調整可能に設けられて下にある表面の上での前記駆動機構の高さの、ひいては前記体係合要素の高さの調整を可能にする請求項１記載の装置。
9. 前記体係合要素が前記駆動機構に関する前記体係合要素の高さの調整を可能にするように構成されている調整結合を介して前記駆動機構に結合されている請求項１記載の装置。
10. 前記体係合要素が椅子の少なくとも一つの体支持表面として実施されている請求項１記載の装置。

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