JP4856095B2 - 生体力学リハビリテーションマッサージ用自動マッサージ治療装置および使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、マッサージ装置、特に生体人体の施療に用いる機器、具体的には、人体の平滑筋の萎縮および人体内部の筋膜の全体的な機能低下をもたらす可能性のある脳性麻痺（ＣＰ）または他の障害の患者において平滑筋および深部筋膜を刺激するための、生体力学リハビリテーションマッサージ用自動マッサージ治療装置およびその使用方法に関する。

発明の背景

脳性麻痺（ＣＰ）とは、人体運動および筋肉協調に影響する障害群を説明するために使用される用語である。脳性麻痺の医学上の定義は、発達中の脳の損傷または異常を原因とする、「非進行性」でありながら不変ではない運動および姿勢障害である。脳の発達は妊娠初期に始まり、三歳前後まで継続する。この期間に脳が損傷を受けると、ＣＰが発生する可能性がある。この損傷により、脳から人体および人体から脳への伝達が妨げられる。ＣＰの影響は個人差が大きい。最軽度のＣＰでは、運動または手部操作がやや不自然となる。最重度のＣＰでは、実質的に筋肉操作がまったく行われず、運動および発話に重大な影響を及ぼす。損傷を受けた脳の部分によっては、筋硬直または痙攣、不随意運動、歩行または走行といった「粗大運動技能」の困難および筆記またはボタン掛けといった「微細運動技能」の困難のうち、一つ以上が発生する可能性がある。

これらの影響により、関連する問題、たとえば摂食困難、排尿および排便制御の障害、呼吸障害ならびに褥瘡が引き起こされる場合がある。また、ＣＰの原因となった脳損傷により、他の症状、たとえば発作、学習障害または発育遅延が生じる可能性もある。

ＣＰは進行性の症状ではなく（脳の損傷は一時的なＣＰ現象であり、悪化することはない）、ＣＰ患者の寿命は正常である。症状は進行性ではないが、ＣＰの影響は経時的に変化する場合がある。改善する例もあり、たとえば手部に影響を受けていた児童が、筆記および衣服の着用に十分なほどに手部操作が可能になる場合もある。一方では悪化する例もあり、筋肉の硬直によって成長期の児童の臀部および脊髄に問題が発生し、整形手術が必要となる場合や、異常姿勢にある、またはほとんど運動が行われない人体に対し、加齢作用がより大きな負担となる場合がある。

施療プログラムは患者毎の必要性に合わせて調整され、新たな医学的問題の発生に応じて変化する。筋肉を刺激する理学および作業療法は、筋力および筋緊張の両方を増強し、廃用性萎縮を予防するため、重要である。筋動作を刺激するための装置は従来から数多く知られているが、これらの装置および治療はほぼ例外なく骨格筋に重点を置いている。骨格筋は制御可能であることから、随意筋とも呼ばれる。例として、物体を持ち上げる際に使用される二頭筋が挙げられるであろう。随意筋は、経皮電気的神経刺激（ＴＥＮＳ）または随意筋が接続している骨の運動によって刺激することができる。
施療プログラムでは、概して、不随意筋とも呼ばれる人体の平滑筋およびこの筋肉を取り囲む深部筋膜が無視される。筋膜は筋肉を覆い、支持し、分割するものである。各筋繊維およびその筋繊維の束は筋膜で包まれ、筋肉全体も筋膜で包まれている。筋膜組織は動的であり、緊張下では密度および相対的な硬度を増し、筋肉をさらに支持する。

これらの筋肉の多くは、日常生活で思考を必要としない人体動作、たとえば消化および眼の焦点調節に使用される。また、これらの筋肉の多くは、人体を安定させるためにも使用される。これらの安定化平滑筋が弱まると、人体の姿勢、体形および移動性が損なわれ、骨格構造そのものが崩壊し始める。多くの場合、これらの筋肉は人体深部に存在するため、従来のＴＥＮＳまたは関節操作に基づく治療では到達することができない。

ＣＰまたは類似の障害の患者は、日常生活で安定化平滑筋および深部筋膜に負荷をかけることも、または直接運動させることもないため、安定化平滑筋および深部筋膜が弱まる可能性がある。たとえば、背筋を制御することができない児童は、背部安定筋および関連する筋膜が不適切に発達し、結果的に人体構造全体が弱体化する場合もある。

高度生体力学リハビリテーション（ＡＢＲ）は、介護人のマッサージによって人体に力を加え、安定化平滑筋、深部筋膜および関連する構造を反応させるものであり、１０年余りにわたって利用されている。この治療マッサージは、手部によって人体の特定部位に力を加えることで行う。マッサージにおける四つの重要なパラメータを以下に挙げる。

ピストン様の動作により、高圧または低圧点が生じないように手部表面全面で均一に力を加え、円滑に制御された運動で人体を圧迫し、人体から後退させることができるようにしなければならない。

力は、ごく少しずつ加えて徐々に最高点まで高め、圧力を保持した後、少しずつ圧力を減じる。これにより、力は人体深部の平滑筋および深部筋膜に到達し、これらが反応する時間が得られる。マッサージを不適切に適用すると、人体の表在部の筋肉が収縮し、加えられる力の一部は人体深部に伝わることができずに吸収される。この結果、力が表在部の筋肉および筋膜で弱まるため、マッサージ施療の効果が損なわれる。

マッサージは圧力サイクルからなる。各圧力サイクルがそれぞれ人体に効果を与える。そのため、マッサージは圧力を最初に加えたところから有効である。しかし、個々の効果はごく小さいため、マッサージの効用を得るために多くの圧力サイクルが必要となる場合がある。全圧力サイクルの効果の総和がもっとも重要であり、圧力サイクルの総数、継続時間および適用をマッサージの進行に合わせて変化させ、適切に適用することで最大の効用が得られる。数年間で数千時間のマッサージを適用する場合もあれば、合計マッサージ時間がわずか数百時間の場合もある。

マッサージは人体のさまざまな箇所に適用される。施療を必要とする部分に対し、病院で専門家が施術を行う。常に施療を必要とする特定の人体部分は存在せず、同様に、施療を絶対に必要としない人体部分も存在しない。ＣＰの影響には個人差があり、マッサージの適用も同様である。

介護人がＡＢＲマッサージを適用するための適切な技術を学び、施療コースを通じて数百時間、場合によっては数千時間のマッサージを一貫して適用するための時間を確保することは極めて困難である。そのため、治療マッサージを実施する機械化された方法が望まれる。

治療マッサージ装置の一例は、１９８９年６月１３日に発行されたＷａｒｗｉｃｋらの米国特許第４，８３８，２６３号「Ｃｈｅｓｔ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」に記載されている。特許第２６３号では、個人の胸部を覆うベスト型空気袋を含む装置と、ベストを膨張および収縮させる手段とを記載している。圧力パルスおよびパルス速度の適用は個人が制御する。肺から粘液を除去するため、圧力パルスは非常に高速かつ強力になるように設計されている。圧力、力の分布または圧力サイクル数を正確に制御する必要はない。公知の技術のもう一つの例は、２００２年１０月２９日に発行されたＢｒｕｎｔおよびＧａｇｎｅの米国特許第６，４７１，６６３号「Ｃｈｅｓｔ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｖｅｓｔ ｗｉｔｈ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｂｅｌｔ」に記載されている。特許第６６３号は、個人の胸部に巻き付ける膨張式空気袋を含む。空気袋を圧縮空気で膨張させた後、収縮させる。特許第６６３号に記載されている装置は快適ではなく、圧迫感がある。特許第６６３号は、筋肉を増強するために利用される可能性があるマッサージについて、治療のために正確な適用を順守するという要件に対応していない。

したがって、マッサージ治療装置の公知の技術には、機器のサイズ、必要な方法およびパラメータでマッサージ治療を正確に適用する機器の能力、ならびに機器の快適性に関する欠点があり、また、個人または介護人にとって、専門家が処方する正確な治療計画を自己適用するのが困難な場合がある。さらに、多少のマッサージ治療が有効であるならば、より多くのマッサージ治療はさらに有効であると考える非熟練の介護人について、マッサージ治療を適切に適用し、過剰に行わないようにするため、マッサージ治療を監視する必要がある。

発明の概要

本装置の好ましい態様は、空気袋、人体に隣接して空気袋を配置および保持するためのベルト、空気袋を膨張させる手段、空気袋を収縮させる手段、制御卓およびプログラム可能な制御装置を含む自動マッサージ治療装置を提供する。装置は、非熟練の介護人が在宅で使用するように設計される。また、装置は動的処方に基づいて専門家がプログラミングするように設計される。

空気袋を膨張させる手段、空気袋を収縮させる手段およびプログラム可能な制御装置は、輸送を容易にし、使用を便利にするのに適した開閉可能なケースに収容する。使用時には、空気袋を可撓管で膨張および収縮手段に接続する。空気袋を取り外し可能な状態でベルトに固定し、治療のために決定および処方された人体上の位置に接触させる。非使用時には、空気袋、ベルトおよび管をケースに格納することができる。制御卓は、治療上有効な位置にＬＥＤが配置された人体図の前面を含む視覚表示を含み、空気袋を配置する人体上の位置およびマッサージを受ける人体部位の順序を介護人に指示する。また、制御卓は、記述された指示を中継することができる視覚表示を含み、処方マッサージが適正に実行されることを確認するように介護人に促す。本発明のもう一つの態様では、装置に音声指示をプログラミングすることができる。本発明のさらにもう一つの態様では、人体図は人体図の前面および背面の両方を含むか、またはグラフィカルディスプレイ、たとえば液晶画面に表示することができる。

より具体的には、装置は、いずれも第一空気袋および第二空気袋を膨張させるための空気取入口、第一粒子フィルタ、加圧ポンプ、第一電磁弁および第二粒子フィルタを含む。空気袋を収縮させるため、ニードルオリフィス、真空ポンプおよび任意の第二電磁弁がある。圧力計でシステム圧力を監視し、過圧状況を回避する。空気袋は発泡材を芯とし、マッサージ施療時に個人の人体に隣接して配置し、膨張させたうえで所定の時間にわたって膨張状態を維持することで人体に圧力を加えるように設計される。膨張および収縮時に空気袋がその形状を維持することにより、人体に対して効果的に圧力が加えられる。ニードルオリフィスは過圧に対する保護となる。また、手動の緊急停止システムもあり、装置の制御卓に設置された押しボタンによって介護人が作動させることができる。緊急停止システムでは、適宜、加圧ポンプまたは真空ポンプのいずれかの電源を遮断する。

空気袋が収縮すると、加圧ポンプが遮断され、第一電磁弁が閉止されるため、ポンプを通じて空気袋への漏れが起こることはない。任意の第二電磁弁を開放し、真空ポンプを始動すると、ニードルオリフィスを通して空気袋から空気が引かれる。ニードルオリフィスは、口径が０．０２６インチの小口径であり、長さが０．７５インチである。ニードルオリフィスにより、真空ポンプを停止した場合の空気袋の最小収縮速度が決定される。

使用時には、装置の制御盤上の人体図からの指示に従い、空気袋を人体上に配置する。人体図にはＬＥＤが内蔵されており、これが順番に点灯することで、マッサージ治療コースにおいて施療を行う人体部位および施療を行う人体部位の順序を確認する。制御卓の人体図で特定された人体上の適切な箇所に介護人が空気袋を配置すると、介護人に対し、マッサージプログラムを実行するように視覚表示で促す。プログラム中、特定の圧力プロフィールによって空気袋は所定の最大治療圧力まで膨張し、所定の時間にわたって保持されるが、最大治療圧力および保持時間はいずれも専門家が処方する。マッサージコース（圧力サイクル）中、空気袋を繰り返し膨張および収縮させ、特定の平滑筋および関連する筋膜に対する刺激および増強効果を生じさせることができる。特定の人体箇所における処方圧力サイクルの回数は、プログラム可能な制御装置から装置にプログラミングする。装置は、非専門的な介護人、たとえば親による在宅マッサージ治療での使用に適する。処方マッサージプログラムが終了すると、装置は操作不能となるため、介護人は処方を超えるマッサージ治療を行うことができない。処方マッサージプログラムの継続時間は、適用するマッサージサイクルの総数が処方回数を超えないサイクルベースとするか、または時間ベースとし、たとえば処方プログラムを30日間実施して終了するように設定することができる。処方が完了すると、再評価および処方マッサージプログラムの見直しのため、処方を行っている専門家のもとに個人および装置を戻すよう、装置は介護人を促す。また、処方マッサージプログラムの適用を装置で監視することにより、再評価時に専門家は処方プログラムが順守されたかどうか確認することができる。処方マッサージプログラムを繰り返すことができる状況では、装置は、電話またはインターネット接続を経由してＵＳＢポートで新規処方を電子的に受信することができる。また、装置は、郵送されたフラッシュメモリデバイスによってプログラミングすることもできる。

ベルトは、空気袋を四肢および胴に配置するのに適した各種の長さを有する。ベルトは、一方の端部に連続番号が付された線形片のラベルを含む。ベルトを人体に固定する際には、ベルトの反対端部において線形片上の特定の番号が示される。このように、繰り返し所望の度合いでベルトを締めることを介護人が希望する場合、線形片上の適切な番号をベルトの反対端部と合わせる。

空気袋は発泡コアを有し、膨張または収縮のいずれの場合でも好ましい形状を維持することができる。本発明のもう一つの態様では、発泡コアは、低密度の発泡材層に重ねられたより固い高密度な発泡材層を含む。空気袋上のＶＥＬＣＲＯ（登録商標）を、空気袋において発泡材の密度がより高い側に付着させることで、圧力サイクルの繰り返し時に支持性および安定性が向上する。発泡コアは、気密材料の袋内に密封する。人体上のさまざまな形状および箇所に適合するため、空気袋は、人体の特定部分に適合するための平坦、隆起および湾曲形状を含む、いくつかの複雑な幾何学的形態に対応することができる。このように複雑な形状の空気袋の構造は、簡潔に示すために本明細書で概説する規則的な形状の好ましい空気袋と類似する。この好ましい態様に示した平坦な空気袋は、ごく一般的なマッサージ箇所に対応すると期待されるが、特定の個人またはマッサージ箇所について特定の複雑な形状が必要となる場合もある。

本発明の一つの態様では、装置は、連携して作動する二つの空気袋の組み合わせを一組制御することができる。

本発明のもう一つの態様では、装置は、独立して作動する二つの空気袋の組み合わせを二組制御することができる。これらの空気袋は人体上の異なる箇所に配置することができ、または相互に積み重ねることにより、人体上の特定の一箇所で複数の空気袋の組み合わせを同時に作動させ、空気袋からの力を調節および集中させることができる。

生体力学リハビリテーション用自動マッサージ治療装置を使用する方法は、：治療のためのマッサージ治療に熟練した専門家を含む医療施設を提供する段階と；治療のためのマッサージ治療を必要とする個人と専門家とを結び付ける段階と；個人について、治療のためのマッサージ治療の必要性を専門家が評価する段階と；複数の一般的なマッサージ位置が示された人体図を参照して、個人の人体における治療マッサージの位置を決定する段階と；各マッサージ位置で適用するマッサージサイクル数を決定する段階と；各マッサージ位置で適用するマッサージサイクルのセット数を決定する段階と；マッサージ治療を受ける人体上の治療マッサージ位置の順序を決定し、マッサージ計画を作成する段階と；マッサージ計画の一日当たりの反復回数を決定し、個別のマッサージプログラムを作成する段階と；個別のマッサージプログラムの継続期間を日数で決定し、処方を作成する段階と；処方期間の終了時に装置を操作不能にする段階と；および再評価のため、装置とともに医療施設を再訪するように個人に指示する段階とを含む。決定内容は処方として装置にプログラミングされ、介護人が実行する。

発明の目的と利点

本発明の目的は、在宅状況で使用することができる生体力学リハビリテーションマッサージ用自動マッサージ治療装置を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、専門的または医学的な訓練をほとんど受けていない介護人が使用することができる生体力学リハビリテーションマッサージ用自動マッサージ治療装置を提供することである。

本発明のさらにもう一つの目的は、動的処方に基づいてマッサージ治療コースをプログラミングすることができる生体力学リハビリテーションマッサージ用自動マッサージ治療装置を提供することである。

本発明のさらにもう一つの目的は、介護人によるマッサージ治療の過剰な適用または不足を防止する生体力学リハビリテーションマッサージ用自動マッサージ治療装置を提供することである。

本発明のさらなる目的は、用手マッサージ法に適合する生体力学リハビリテーションマッサージ用自動装置を提供することである。

本発明のさらなる目的および利点は、以下の図面および詳細な説明を考慮することで明らかである。

詳細な説明

システム設計

図１を参照すると、本発明によるシステム（１０）の好ましい態様における空気流の模式図を示している。本発明は、空気式の空気袋をアクチュエータとして利用する滑らかな制御方法により、均一に分布した力で人体を圧迫し、その後人体から後退させることで、人体に対してピストン様に動作する少なくとも一つのアクチュエータを使用して、少なくとも一つの人体部分に少なくとも一つの治療上有効な圧力サイクルを適用することにより、平滑筋および関連する筋膜を運動および増強させるように設計される。システムの構成要素は、空気取入口（１２）、第一粒子フィルタ（１４）、加圧ポンプ（１６）、加圧ポンプ排気管（１７）、第一電磁弁（１８）、第一電磁弁出口管（１９）、第一Ｔ字分岐（２０）、管（２１）、第二粒子フィルタ（２２）、管（２３）、第二Ｔ字分岐（２４）、管（３９）、第一空気袋（２６）、管（４１）、第二空気袋（２８）、管（２９）、第三Ｔ字分岐（３０）、管（１１）、圧力センサ（３１）、管（３３）、ニードルオリフィス（３２）、管（３５）、真空ポンプ（３４）、管（３７）および任意の第二電磁弁（３６）として特定される。好ましい態様のシステムは、１２VDCおよび２Aの電流で動作するが、他の電圧および電流も可能である。空気袋は、マッサージ治療の処方コースにおいて個人の人体に隣接して配置され、膨張と、処方時間にわたる最大膨張圧力での保持と、収縮とを繰り返すことにより、人体の特定部分に圧力サイクルを適用するのに適している。本明細書においてさらに記載するように、空気袋はベルトで人体に保持される。運転時、空気袋ならびに接続管（３９）および（４１）を除く装置の全構成要素は、構成要素を保護すると同時に、軽量かつ格納が容易になるように適合されたケースに収納する。非運転時には、空気袋、ベルトおよび接続管もケース内に格納することができる。

空気袋を加圧すると、空気が空気取入口（１２）から第一粒子フィルタ（１４）を通ってシステム内に引き込まれ、ポンプ（１６）に送られる。粒子フィルタ（１４）は、ポンプ（１６）の寿命を短縮する可能性のある塵埃および他の細片を捕捉するように設計される。ポンプ（１６）は、電動モータで駆動するダイヤフラムポンプである。ポンプ（１６）により、第一空気袋（２６）および第二空気袋（２８）に送る空気量を良好に制御する。ポンプ（１６）の運転特性は、システムの最大圧力が３５０mmHg（水銀柱ミリメートルまたはTORR）未満に制限されるように選択する。このように、圧力は空気袋および管の破裂圧力を十分に下回るため、安全弁は必要ない。システムの有効治療圧力は１００mmHg未満である。ポンプ（１６）は、毎分４リットルの割合で空気を送ることができる。ポンプ（１６）から排気された加圧空気は、管（１７）を経由し、第一開位置および第二閉位置を有する第一電磁弁（１８）に送られる。後に詳述するように、ポンプ（１６）で空気袋（２６）および（２８）を膨張させる際には、弁（１８）は第一開位置にある。後に詳述するように、空気袋を収縮させる際には、弁（１８）は第二閉位置にある。弁（１８）からの加圧空気は、管（１９）を経由してＴ字分岐（２０）に入る。加圧空気はＴ字分岐（２０）から管（２１）を通り、第二粒子フィルタ（２２）に入る。第二粒子フィルタ（２２）は任意であり、収縮時に空気袋自体または空気袋に接続する管の内部から発生する可能性のある塵埃または細片を捕捉することを目的とする。第二粒子フィルタ（２２）は第一粒子フィルタ（１２）と同様に、システムのポンプおよび弁を故障から保護することを目的とする。空気は第二粒子フィルタ（２２）から管（２３）を通ってＴ字分岐（２４）に入り、そこから等しい圧力で管（３９）および（４１）に向かうことで、膨張可能な空気袋（２６）および（２８）を治療上有効な圧力まで加圧する。

空気袋の加圧時、空気はＴ字分岐（２０）から管（２９）を通ってＴ字分岐（３０）に入り、管（１１）を経由して空気圧力センサ（３１）にも向かう。空気は、Ｔ字分岐（３０）から管（３３）を通ってニードルオリフィス（３２）に向かって流れる。ニードルオリフィスで空気流を制限し、装置から大量の空気が放出されて空気袋の加圧に悪影響を及ぼすことを防止する。

空気袋の減圧時、空気は管（３５）を移動して真空ポンプ（３４）に入る。真空ポンプ（３４）からの排気は、管（３７）を通過して任意の第二弁（３６）に入る。空気袋（２６）および（２８）が周囲圧力を超える正圧になると、ニードルオリフィス（３２）を通して真空ポンプ（３４）からある程度の空気漏れが起こる。この空気流の漏れは、通常、ポンプ（１６）からの空気で補われる。ニードルオリフィス（３２）で空気漏れが制限されるため、ポンプ（１６）からの空気の大部分は空気袋（２６）および（２８）に向かう。任意の第二弁（３６）をシステムに追加することもできる。任意の第二弁（３６）が閉位置にある場合、空気漏れは無くなり、結果的にシステムの効率がわずかに向上する。

ニードルオリフィス（３２）は、加圧に対する保護としても機能する。空気制限、たとえばオリフィス、チューブまたはニードルを通過する空気流は、システム圧力と相関関係にある。制限における差圧が増大すると、制限を通過する層流が乱流となる点を上限として、制限を通過する空気の量が増加する。空気制限装置、たとえばニードルオリフィスでは、空気流は層流、乱流またはその二つの組み合わせとなる。層流は、空気流がゼロである点から、加圧される気体の種類、湿度、温度および制限の幾何学的記述を含む多くの要因によって決定されるある点までにおいて発生する。層流の主な特徴として、空気流量は差圧に比例する。乱流の開始は、厳密に比例する流量変化からの逸脱によって特徴付けられる。乱流が発生すると、気体圧力が増加しても空気流量は増加しない。

システムのポンプを通過する空気流は、システム圧力と逆相関関係にある。ポンプでの差圧が増大すると、ポンプを通過する空気の量は減少する。このように、１００mmHg未満という通常の治療圧力においてオリフィスによる空気損失が少量となるように、制限オリフィスの正確な寸法および性能を選択することができる。適切なオリフィスを選択することにより、システム故障、たとえば加圧ポンプが停止不能に陥った場合またはシステム制御が制御不能になり、危険なシステム圧力が生じた場合に過圧状況が発生したとしても、ポンプで送られた空気をすべてオリフィスから逃がすことができる。

圧力センサ（３１）は始動時に周囲圧力に較正し、精度を通常５%とする。マッサージ施療手順では、圧力をごく緩やかに上昇させる必要がある。そのため、圧力センサは極めて高い相対精度を有し、０．２５mmHg未満の圧力幅を測定することができる。

また、手動の緊急停止システム（４３）があり、図５に示す制御卓に設置されたボタン（４５）により、介護人が作動させることができる。緊急停止システムは、適宜、加圧ポンプまたは真空ポンプのいずれかの電源を遮断する。

本発明の好ましい態様では、管（１１）、（３７）、（１７）および（１９）は８５Ａのポリウレタン製であり、直径は０．２５インチである。管（２９）、（３５）および（３３）は８５Ａのポリウレタン製であり、直径は５／１６インチである。管（２１）、（２３）、（３９）および（４１）は７０Ａのポリウレタン製であり、直径は３／８インチである。

システムオペレーション

空気袋（２６）および（２８）が収縮すると、ポンプ（１６）が遮断され、第一電磁弁（１８）が閉止されるため、ポンプ（１６）を通じてシステム内への漏れが起こることはない。任意の第二電磁弁（３６）を開放し、真空ポンプ（３４）を始動すると、空気袋から空気が引かれ、管（２９）、（３３）、（３５）および（３７）を経由し、ニードルオリフィス（３２）を通じて装置から空気が排気される。ニードルオリフィスは、口径が０．０２６インチの小口径であり、長さが０．７５インチである。ニードルオリフィスにより、真空ポンプ（３４）を停止した場合の空気袋の最小収縮速度が決定される。真空ポンプ（３４）を作動させると、ニードルオリフィス（３２）における差圧が上昇する。概して、真空ポンプ（３４）に供給される電力が増加するにつれて、この差圧は大きくなる。そのため、最大収縮速度は、真空ポンプ（３４）が定格として取り扱う最大電力（および圧力）またはニードルオリフィス内の空気流が乱流になる流量のいずれかによって制限される。

圧力サイクル中、空気袋は、サイクルの最大および最小圧力レベルを示す所定の処方治療圧力に保持することが望ましい。第一弁（１８）および任意の第二弁（３６）がシステムに存在する場合には、単純に両方の弁を閉止し、加圧ポンプ（１６）および真空ポンプ（３４）を停止することで、圧力を安定的に保持することができる。任意の第二弁（３６）が存在しない場合、またはシステムでわずかな漏れが起こる場合（たとえば空気袋の一つにおけるピン穴）には、弁（１８）を開放した状態でポンプ（１６）の自動サイクル運転を行って圧力損失を補うか、またはシステムが負圧であり、空気がシステムに漏入する場合には、真空ポンプ（３４）の自動サイクル運転を行うことができる。

空気袋は、所定の頻度および所定の継続時間で最小治療圧力から最大治療圧力までのサイクル運転を繰り返し、所望のマッサージ効果を生じることにより、人体深部の平滑筋組織を刺激することができる。人体上の所与の位置での圧力サイクルならびに各サイクル中の最大および最小圧力の継続期間は、専門家があらかじめ決定し、後により詳細に説明するように、処方に従って装置のあらゆる運転態様を制御するのに適したプログラム可能な制御装置にプログラミングする。マッサージ治療の必要性に応じて容易に処方が変更されるため、処方を動的とすることが確実になる。

空気袋およびベルト設計

図２Ａ〜２Ｃを参照すると、標準的なゴム製空気袋のプロフィール（５０）を断面で示しており、第一は負圧（真空）下での収縮プロフィール（図２Ａ）、第二は膨張プロフィール（図２Ｂ）、第三は周囲圧力下でのプロフィール（図２Ｃ）である。標準的なゴム製空気袋（５０）は、一般に血圧計バンドで使用されるものであり、収縮時には図２Ａに示すように平面状となり、膨張時には図２Ｂに示すようにレンズ状となる。この種類の空気袋は、本発明の従来の設計で使用されるが、本明細書において記述する制限がある。本発明では、これらの制限を克服する。図２Ａおよび図２Ｃのプロフィールは同一であり、したがって、標準的なゴム製空気袋では負圧または周囲圧力下のいずれでも望ましい形状を維持できないことが理解される。図２Ａ〜２Ｃの空気袋は正の力で人体を圧迫している状態か、または収縮している状態となるため、空気袋を所定の位置に保持するベルトによって加えられる力を上回る力で人体が圧迫されることはない。

図３Ａ〜３Ｃを参照すると、本発明の空気袋について積層空気袋のプロフィール（５２）を断面で示している。図３Ａ〜３Ｃは、それぞれ負圧下、膨張圧力下および周囲圧力下の積層空気袋である。本発明の空気袋は望ましい形状を維持するという点で、標準的な空気袋に対して明らかな改善が見られることが理解される。積層空気袋の形状では、空気袋の全接触面（５５）にわたり、隣接した人体に対して圧力が等しく加えられる一方、標準的な空気袋の接触面（５７）では、図２Ｂに図示するように、接触面（５６）の中央部で最大圧力が加えられ、空気袋の端部（５８）に向かって最小圧力が加えられるため、隣接した人体に対する力プロフィールが不均等になる。最大圧力まで膨張すると、本発明の積層空気袋は厚さが均一に変化し、隣接した人体に対する力プロフィールを不均一にするであろう隆起、伸縮または他の全体的な機械的変化が起こることはない。これを図３Ｂに図示する。積層空気袋の構造は後に詳述する。周囲圧力下では、積層空気袋は平面的なプロフィールを維持する。空気袋が曲面、たとえば人体の胸部を圧迫すると、曲面に対して適応するが、なおも空気袋の全長にわたってかなり均一な厚さを維持する。積層空気袋に負圧を印加すると、積層空気袋は極めて薄くなるが、なおも均一なプロフィールを示す。このため、完全に動的な範囲において空気袋の厚さを利用することができる。これにより、人体に対してピストン様の動作が行われる。空気袋の表面は、人体の深部に向かって圧迫するにつれて均等な力を加えることができ、また、収縮により、空気袋は人体から均等に後退する。標準的なゴム製空気袋では、周囲圧力（図２Ｃ）または負圧（図２Ａ）状況下で厚さまたはプロフィールが著しく変化することはない。
不規則なプロフィールを有する人体部位については、同様に不規則なプロフィールを有する空気袋が構成されるであろう。所望の体輪郭に適合するように発泡コアを形成することで、このように不規則な人体部分に対する空気袋の力プロフィールが比較的均等になるであろう。

図４を参照すると、人体（５８）に配置した場合の標準的なゴム製空気袋（５０）を断面で示している。空気袋（５０）は、空気袋が隆起する中央部（６０）でもっとも大きく人体を圧迫する。そのため、標準的なゴム製空気袋で加えられる力は、力線（６２）で示されるように、空気袋から人体に向かって放射状に拡散する。この結果、隣接した人体表面に対する力の分布が不均一になり、人体の表在筋が収縮するため、力の一部は人体深部に伝わることができずに吸収される。これにより、マッサージ施療の効果が低減する。力の吸収については、示されるように、骨格筋および表在筋膜を含む人体の表在部（５７）において力線が短縮されている（６３）ことから明らかであるが、本発明の目的は人体深部（５９）にまで浸透させ、これらの部分の平滑筋および深部筋膜に作用させることである。

図５を参照すると、本発明の積層空気袋（５２）に類似した応用が膨張し、隣接した人体（６９）に力を加えている状態が示されている。積層空気袋はより均等に人体を圧迫する。人体の曲線に適応することで、人体上の空気袋によって加えられる力（６６）はより集中し、人体の表在部（６８）を通過して、体幹部の強度および安定性に関与する網目状の平滑筋および深部筋膜を含む深部（６７）にまで浸透する。この結果、人体深部の平滑筋に加えられる治療力が増すため、空気袋および人体表面に加える合計圧力を増加させる必要がなく、過大な力によって不快感および場合によってはあざまたは他の損傷が生じることはない。

図６を参照する。用手または手圧マッサージでは、多くの場合、治療用タオルまたは他の製品を人体に巻き付け、緩衝作用を増すとともに、手力が人体深部で集中するのを促進する。この同様の原理を本発明に適用し、人体（６４）の周囲にタオル（７０）を付加すると、積層空気袋（５２）によって加えられる力（７２）は継続的に人体の表在部（６８）を通過し、人体深部（６７）の網目状の平滑筋および深部筋膜に一層集中することで、治療結果が改善される。力が集中する作用は、拡大鏡を用い、目標物からの距離を変化させることで太陽光を集中させられることに非常に類似している。そのため、本発明の一つの利点は、積層空気袋が従来の用手または手圧ＡＢＲ施療計画に適合することで満足される。

図７Ａおよび７Ｂを参照すると、本発明の一般的な空気袋（８０）の構造を拡大して示している。図は、空気袋の背面（図７Ａ）およびＡＡ−ＡＡにおける空気袋の断面（図７Ｂ）である。空気袋には大型、中型および小型の三つのサイズがある。大型空気袋のおよその空気容量は、１０mmHg時で１００mlである。内部に発泡コアが存在しない場合、この空気袋では、およそ６００mlの空気が必要になるであろう。このように、発泡コアは、空気袋の厚さを変化させるために必要な空気を減少させることにより、システムの効率および応答性を向上させる。空気袋は任意の形状で構成することができ、特定の人体部分に適合するようにカスタマイズすることができる。これは、空気袋をより正確に配置し、施療を要する正確な筋群に空気袋の力を集中させるため、厚さが変化する空気袋を作製することも含むことができる。本発明の好ましい態様では、図７Ａおよび図７Ｂに示す単純な形状の空気袋を使用するが、その理由は、多様な人体サイズおよび箇所に対して使用することができ、製造が容易なためである。空気袋は左側面（８２）、右側面（８４）、上面（８６）、底面（８８）、前面（９２）および背面（９０）を有する。膨張時、空気袋の三つの隅部（９４）、（９６）および（９８）は曲線的な形態となるが、空気袋の好ましい形状は実質的に矩形である。空気コネクタプラグ（１００）および空気配管継手（１０２）により、空気袋はやや多角形的な外観を呈する。図示した好ましい態様では、単一の空気配管継手を使用して空気袋を膨張および収縮させる。圧力は遠隔で感知する。空気袋内の圧力が所望の設定値に近づくと、空気袋を出入りして移動する空気の流量が減少し、空気流に対して流出入する空気が減少してゼロになるため、接続ホース（図１の３９および４１）での圧力低下によって生じる圧力誤差がゼロに近づく。もう一つの態様では、二つの継手を空気プラグに組み付け、空気流出入および圧力感知配管を個別に取り付けることができる。これにより、空気袋への供給を行う配管内の差圧が圧力感知に影響せず、所望の圧力設定値に達するまで空気袋に対する流量を減少させる必要がないため、空気袋の膨張および収縮をより速やかに行うことができる。

さらに図７Ａおよび７Ｂを参照すると、空気袋は外側長さ（１０４）および継ぎ目（１０５）分が異なる内側長さ（１０６）を有する。また、外側幅（１０８）、内側幅（１１０）および厚さ（１１２）がある。空気袋の公称使用圧力は−１００mmHg〜＋１００mmHgであり、破裂圧力は約３００mmHgである。空気袋の前面（９２）および背面（９０）については、空気袋内に空気を閉じ込めることができ、かつ外側が柔軟で非研磨性の布様表面である、布とプラスチックとのハイブリッド材料から構成される。空気袋の周辺部で材料のヒートシールを行い、端部（１０５）を重ねて密封し、空気袋のために空気密封された端部境界を形成する。空気袋内には、加圧空気を空隙部に受け入れることができる発泡材の矩形ブロック（１１８）がある。二片の外側材料および適切に寸法決めされた発泡材ブロックを用い、発泡材ブロックの前面および背面を材料片で覆うことにより、空気袋を形成する。その後、十分に高熱の表面を使用して端部（１０５）を密封し、これにより、発泡材そのものに対して材料を密封する。有利には、空気袋のゴム製発泡コアは、膨張時に空気袋の全体的な形状を維持するために十分に固く、かつ装着者の人体に適応するために十分に柔軟である。次に、矩形の空気袋の一つの隅部を斜めに切断し、空気プラグ（１００）および継手（１０２）の組み合わせを挿入する。そのうえで、適切な接着材を使用して空気プラグおよび継手を空気密封する。または、最初に空気袋のヒートシールを行う際に、空気プラグを空気袋内に成形することができる。プラグは、好ましくは、使用者が適切な口径で任意の長さのホースを空気袋とマッサージユニットとの間に取り付けることができるバーブ型ホース継手である。プラグそのものを取り除き、代替として、長さが固定されたホースを空気袋に永久的に取り付けることができる。大型、中型および小型空気袋の寸法は、単位をセンチメートルとしてそれぞれ以下のとおりである。
（１）外側長さ：２５、２０および１５
（２）外側幅：１６、１４および１２
（３）厚さ：いずれのサイズも２

ただし、本発明の他の態様では、他の寸法を使用することができる。複数の形状およびサイズをさまざまな組み合わせで使用し、マッサージの的確な集中および効果を正確に実現することもできる。

さらに図７Ａおよび７Ｂを参照すると、一組の平行なＶＥＬＣＲＯ（登録商標）フック片（１２０および１２２）が空気袋の背面（９０）に水平に固定されている。フック片を用いることで、空気袋を人体上に位置付けるベルトに対し、取り外し可能な状態で空気袋を固定する。ＶＥＬＣＲＯ（登録商標）フック片の代替として、任意の数の取り外し可能な固定手段、たとえば留め金またはフック、あるいは永久的な方法、たとえば接着、熱接合または縫合を利用することができる。製造量が増加した場合には、空気袋およびベルトそのものを一つの単一ユニットとして同一の材料から形成することができる。

図８を参照すると、空気袋（１３０）のもう一つの態様を示している。この態様では、高密度な発泡材層（１３２）を、ＶＥＬＣＲＯ（登録商標）フック片（１３６）および（１３８）または他の締結手段を備える側において低密度な発泡材（１３４）に重ねる。高密度の発泡材により、ＶＥＬＣＲＯ（登録商標）フック片または他の締結手段を備える部分が安定し、後に記述するように、ベルトに固定した場合に空気袋の安定性が改善される。高密度の発泡材により、ベルトおよび隣接した人体によって生じる歪曲が低減され、また、人体深部における圧力の集中が改善され、平滑筋への到達に貢献する。高密度層（１３２）は、人体を圧迫する発泡層（１３４）よりもデュロメーター硬度が著しく高い他の材料から構成することもできる。

図９Ａおよび９Ｂを参照すると、個人の人体に巻き付け、治療上有効な位置で第一空気袋（１４２）および第二空気袋（１４４）を受けるのに適したベルトを示している。ベルト（１４０）は内部表面（１４６）および外部表面（１４８）を有し、概して、長さが３０〜１５０センチメートル、幅が６〜３０センチメートルの範囲で変化する。ただし、必要に応じて他の長さおよび幅を使用することができる。ベルトの内側表面は、膨張する空気袋のベルト側（５２）において抵抗力を提供するのに適し、すべての圧力が均一に個人の人体に向けられる。ベストに対するベルトの利点として、ベルトは人体のさまざまな箇所、たとえば四肢および胴に巻き付け、特定の筋肉に対して治療のための筋肉マッサージを行うことができる。ベストに対するベルトのもう一つの利点として、ベルトはベストよりも快適で圧迫感が少なく、人体に対して正確にマッサージ治療を適用することができる。

ベルトは第一端部（１５４）および第二端部（１５６）を有する。ベルトの内側（１４６）および外側（１４８）表面は、伸縮量が極めて少ない軟質な材料から構成される。表面（１４６）および（１４８）はＶＥＬＣＲＯ（登録商標）ループで覆われている。ベルトを輪状にして個人の胴または一肢に固定するため、それぞれ外側表面の第一端部および内側表面の第二端部に近接して一組のＶＥＬＣＲＯ（登録商標）フックパッチ（１６０）および（１６２）がある。フックパッチは矩形であり、ベルトと同様の幅を有する。長さは約４センチメートルである。フックパッチは、ベルトを個人の人体の所望の位置に固定するため、ループ表面をベルトの内側および外側表面に結合するのに適する。

図９Ｂおよび９Ｃを参照すると、ベルトの第二端部（１４０）に近接した位置でラベル（１６４）がベルト（１４０）に貼られている。ラベルは一連の連続番号（１６６）を有する。ベルトを人体に装着すると、隣接する番号によって特定することができる特定の箇所で、ベルトの第一端部がラベルと重なる。ベルト端部を常に同一の番号に合わせることにより、ベルトを人体上の同一箇所に繰り返し配置し、装着毎にその箇所に同様の力を加えることができる。空気袋を同じ位置に保持し、同じ圧力を用い、同じ方法でサイクル運転を行うことによって、マッサージ全体を繰り返し、適切に制御することができる。空気袋（１４２）および（１４４）は、ベルトの内側表面でループと噛み合うＶＥＬＣＲＯ（登録商標）フック片をそれぞれ使用してベルトの内側表面（１４６）に配置するのに適する。最大の治療効果を得るためには空気袋をベルトに配置しやすくする必要があるが、空気袋は容易に取り外してベルト上に再配置することができるので、マッサージの実施毎に人体の同一箇所を圧迫することができる。図９Ｃは、同一の態様において、個人の胴または四肢に配置するための異なる長さを図示する。

システム制御

図１０を参照すると、本発明の好ましい態様の制御卓（１８０）を図示している。本発明の好ましい態様は、最小限の訓練を受けた非専門的な介護人による在宅介護の状況で運転するように設計される。そのため、介護人が制御卓にプログラミング入力を行うことはない。制御卓は、マッサージを行う介護人が処方を正確に実行するために十分な情報を提供するように設計される。コントローラに対するマッサージプログラムのプログラミングは、専門家、たとえば療法士により、適切な施設で動的処方に基づいて行われる。プログラミングパラメータは、少なくとも：人体上のマッサージ箇所と；各箇所での圧力サイクル数と；各サイクル中の最大および最小空気袋圧力と；各サイクル中の最大および最小圧力の継続期間と；（あるいは）最大または最小圧力に到達するのに使用される圧力プロフィール（たとえば、線形、指数関数的、対数的または複雑な多項式的な勾配）と；人体上の特定箇所に適用される圧力サイクルの時間と；所与のセットでマッサージを受ける人体箇所の順番と；マッサージセッションで繰り返されるセット数と；一日のセッション数と；および所与の処方における日数とを含む。たとえば、処方マッサージ計画では、以下の指示を装置にプログラミングすることができる。

曜日：月曜日；

設定人体箇所：順番に首、肩、肘、手首；
・セット当たりのサイクル数：各箇所で４。最大圧力として９０mmHgを３０秒間保持する。最小圧力として１０mmHgを１０秒間保持する；
・セッション当たり４セット；
・４時間の間隔を置いて一日当たり４セッション；
・処方期間は３０日間。

処方期間が終了すると、装置プログラムは介護人からのアクセスをロックし、介護人が入力を試みてもさらにマッサージを行うことはない。処方期間が終了すると、介護人は、装置を貸出元の施設に返却し、必要であれば施療手順の再評価を計画するように促される。施療手順は必要に応じて検討および修正され、処方継続のために装置への再プログラミングが行われる。電話およびインターネットを通じて、または制御盤のＵＳＢポートに挿入することができるフラッシュメモリデバイスを郵送することにより、新規処方を遠隔で装置にプログラミングすることができる。この方法では、ビデオ会議、主治医または介護人報告を含む多くのバーチャルな方法により、個人の遠隔診察および再評価を容易に行うこともできる。

処方され、あらかじめプログラミングされた施療計画を順守することは、マッサージ治療を成功させるうえで重要である。介護人は、マッサージ時間を延長すれば個人の健康が改善すると感じる場合がある。本システムは、専門家が決定した処方期間、頻度および適用期間から外れたシステム機能を無効にすることで、過剰なマッサージの適用を防止する。

施療計画の順守という点では、マッサージの適用が不足する場合もある。この場合、介護人は一つ以上のマッサージセッションを省略することを選択できる。セッションが偶発的に省略されたとしても、ユニットは運転を継続する。一方、多数のセッションが省略されると、専門家はユニットの処方期間を早期に終了するように設定し、必然的に介護人が専門家に対して不従順であることを明らかにすることができる。

各システムは、シリアル番号および他の固有の識別子を内蔵しており、そのシステムに指定された処方のみをシステムにロードすることができる。また、システムは、介護人による修正が不可能なリアルタイムクロックも内蔵する。クロックは処方をロードする際に自動的に更新され、これをチェックすることで、期間が終了した処方がユニットに再ロードされることがない。

システムは、マッサージの適用、プログラムの順守に関する情報を相当量記録し、また、システムパラメータ、たとえば合計運転時間および温度を記録することもできる。

さらに図１０を参照すると、制御盤（１８０）の表示は、介護人向けの情報、たとえばp.s.iまたはmmHgを単位として空気袋内の圧力を表示する表示画面（１８２）と、マッサージの各段階で各サイクルの最大または最小圧力の時間を介護人に通知するカウントダウン機能と、オン／オフ機能と、自己診断機能と、指示メッセージと、およびマッサージプログラムの選択、たとえば頭部、胴もしくは四肢または月曜日、火曜日、水曜日など、とを含む。概して、表示画面は４行２０文字の表示であり、ＳＴＮ半透過型である。表示はＬＥＤであり、バックライトは黄色／緑色である。表示画面の下方には、好ましくは暗い部屋、たとえば寝室での運転が容易になるように点灯する三つの押しボタン（１８４）、（１８６）および（１８８）を配置する。ユニットは個人が睡眠中の夜間に使用することができ、すべての運転は可能な限り静粛で、すべてのインジケータおよびバックライトは暗めである。ボタンの機能は多岐にわたることができるが、概して、ボタン（１８４）はオン／オフ機能を有し、ボタン（１８６）はプログラム選択ボタン、ボタン１８８はプログラム実行ボタンまたは緊急停止ボタン（図１の４５）とすることができる。また、ボタンは、ＬＥＤ表示盤上で介護人に与えられる指示に対して応答するためにプログラミングすることもできる。たとえば、メッセージとして「空気袋の位置は適切ですか？はいの場合は１、いいえの場合は２を押してください」と表示することができる。これに対し、操作者は適切なボタンを押すであろう。制御卓は、圧力表示（１９０）、運転表示（１９２）および人体図表示（１９４）の３種類のＬＥＤ表示も含む。圧力表示（１９０）は、空気袋内の圧力を視覚的に表示するのに適した複数のカラーＬＥＤ（１９６）を含む。表示は、たとえば最小から最大までの治療圧力を、たとえば赤色ＬＥＤ（１９８）から黄色ＬＥＤ（２００）を経て緑色ＬＥＤ（２０２）までで表示する。通常の使用では、緑色ＬＥＤインジケータのみが点灯する。空気袋が誤用された場合、たとえば個人が空気袋上で回転した、または空気袋を装置に接続する管が膨張中に閉塞した場合、圧力インジケータは、問題があることを示す黄色部または赤色部に近づく場合がある。圧力表示が監視されていないことを介護人に警告するための音声アラーム機能を含むこともできる。運転表示（１９２）は、マッサージサイクルの状態、すなわち空気袋の膨張状態（２０６）、収縮状態（２０８）または処方時間にわたる膨張圧力の保持状態（２１０）を操作者に示す四つのＬＥＤ（２０４）群を含む。

マッサージセットの開始時に、処方プログラムが介護人によって初期化されると、人体図表示（１９４）の適切なＬＥＤが点灯および点滅し、それを合図として介護人は空気袋を人体上の必要な箇所に配置する。空気袋は最大負圧まで収縮するため、容易に人体上に配置され、ベルトで適所に固定される。表示（１８２）に、空気袋の配置に関する具体的な指示が記述される。または、音声で指示を与えることができる。空気袋を配置すると、操作者は、たとえば空気袋が適切に配置され、施療サイクルの次の段階が開始可能であることを確認する質問が表示（１８２）に示されるのに応答し、ボタン（１８８）を押すであろう。セットが開始され、人体図ＬＥＤ（２１０）は常灯状態になる。人体の特定の部位に対するセットのセッションが終了すると、表示（１８２）は、特定のセッションが完了し、ベルトおよび空気袋を別の人体箇所に移動してもよいことを操作者に指示する。本発明の他の態様では、人体図表示は人体の前面および背面の両方を表示することができる。

図１０における制御卓の態様は、さらに、それぞれ二つの空気配管継手を有する空気袋の独立した最大２組について、接続機構（２１２）、（２１４）、（２１６）および（２１８）を含む。したがって、制御盤の左側では、空気袋ペアＡを継手（２１２）および（２１４）に接続し、空気袋ペアＢを継手（２１６）および（２１８）に接続するであろう。これをデュアルチャネルユニットと呼ぶ。シングルチャネルユニットは、一度に人体の一部位に対して一つのマッサージのみを行うであろう。デュアルチャネルユニットは、二つのシングルチャネルユニットを結合したようなものであり、いずれも完全に独立した二つのマッサージを行うことができ、または圧力プロフィール要件が異なる二つの補完的なマッサージを行うことができる。たとえば、個人の前胸部および背部に大型空気袋を配置し、同時に各腕の下に二つの小型空気袋を配置し、すべてを人体の中心に集中させることが望ましい場合がある。これらの空気袋のペアは異なる圧力プロフィールを必要とするであろうが、その動作を時間同期させる必要が生じる場合がある。二つのチャネルによる運転の順序はすべてプログラミング可能である。

単一ユニットとして統合可能なチャネル数または各チャネルが対象とする空気袋数に制限はない。また、複数のユニットをネットワーク化し、単独の個人に対して同期マッサージを実施する、または複数の空気袋を有する単一のマッサージユニットにより、異なる個人に対して同時にマッサージを実施することも考えられる。

ＵＳＢポート（２２０）を使用し、医療施設において、インターネット経由で、または他の記憶およびダウンロード媒体、たとえばワイヤレスキー、メディアドライブ、使い捨てストレージ、無線自動識別（ＲＦＩＤ）および揮発性ランダムアクセスメモリを含みこれに限定されないものを使用して、施療処方をマイクロプロセッサにプログラミングする。サイクルの終了またはシステムの異常を示すため、音声アラーム（２２２）を含むことができる。電源入力コンセントは制御盤（２２４）の右上部隅に配置する。

本発明の各種構成要素を制御するために使用される制御システムは、周知の技術であり、本明細書において記載する必要はない。好ましくは、システムの各種構成要素、たとえばポンプ、弁、ＬＥＤ、アラームおよび圧力センサから運転データを送受信するのに適したＴｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のプログラマブルマイクロコントローラＭＳＰ４３０である。必要に応じ、マイクロプロセッサは、アナログ圧力センサからデータを受信するためにＡ／Ｄコンバータとインターフェースで接続される。

システムプログラミング

マイクロプロセッサのプログラミングは、ＵＳＢポート（２２０）によってマイクロプロセッサに取り付けられるコンピュータ端末を通じて行う。装置にプログラミングする段階として、（ｉ）治療マッサージに熟練した専門家を含む施設を提供する段階と；（ｉｉ）治療マッサージを必要とする生体人体と専門家とを結び付ける段階と；（ｉｉｉ）人体への治療マッサージの必要性を専門家が評価する段階と；（ｉｖ）複数のマッサージ位置が示された人体図を参照して人体における治療マッサージの位置を決定し、治療マッサージを適用する位置の順序を決定する段階と；（ｖ）段階（ｉｖ）の結果をプログラム可能な制御装置にプログラミングする段階と；（ｖｉ）治療マッサージの各位置に適用する圧力サイクル数を決定する段階と；（ｖｉｉ）各圧力サイクルの最大および最小圧力と、それらの圧力に到達するために使用される圧力プロフィールとを決定する段階と；（ｖｉｉｉ）各圧力サイクルの最大および最小圧力の継続時間を決定する段階と；（ｉｘ）段階（ｖｉ）、（ｖｉｉ）および（ｖｉｉｉ）の結果をプログラム可能な制御装置にプログラミングする段階と；（ｘ）治療マッサージの各位置における圧力サイクルのセットを構成する圧力サイクル数を決定する段階と；（ｘｉ）治療マッサージの各位置で適用するセット数を決定する段階と；（ｘｉｉ）治療マッサージのセッションを構成するセット数を決定する段階と；（ｘｉｉｉ）人体に適用する一日当たりのセッション数を決定する段階と；（ｘｉｖ）段階（ｘ）、（ｘｉ）および（ｘｉｉ）の結果をプログラム可能な制御装置にプログラミングする段階と；（ｘｖ）処方を構成する日数を決定する段階と；（ｘｖｉ）セット（ｘｖ）の結果をプログラム可能な制御装置にプログラミングする段階と；（ｘｖｉｉ）処方日数の終了時に装置運転を停止するようにプログラム可能な制御装置にプログラミングする段階と；および（ｘｖｉｉｉ）施設に装置を返却することを操作者に通知するようにプログラム可能な制御装置にプログラミングする段階とを含む。

前記の記載は極めて限定性が高いが、これは本発明の範囲を制限するものではなく、単に本発明の現時点で好ましい態様の一部を図示するものである。本発明の範囲は、添付の請求項目およびその法律上の同等物によって決定されるべきである。

図１は、本発明の空気流の模式図である。 図２Ａは、本発明の従来態様におけるゴム製空気袋の断面図を示す。 図２Ｂは、本発明の従来態様におけるゴム製空気袋の断面図を示す。 図２Ｃは、本発明の従来態様におけるゴム製空気袋の断面図を示す。 図３Ａは、本発明の好ましい積層空気袋の断面図を示す。 図３Ｂは、本発明の好ましい積層空気袋の断面図を示す。 図３Ｃは、本発明の好ましい積層空気袋の断面図を示す。 図４は、図２Ｂのゴム製空気袋による人体上での力分布を示す。 図５は、図３Ｂの積層空気袋による人体上での力分布を示す。 図６は、空気袋および人体をタオルで包んだ場合の、図３の積層空気袋による人体上での力分布を示す。 図７Ａは、本発明の空気袋の好ましい態様を示す。 図７Ｂは、本発明の空気袋の好ましい態様を示す。 図８は、本発明のもう一つの態様の空気袋を断面で示す。 図９Ａは、本発明の好ましい態様のベルトを示す。 図９Ｂは、本発明の好ましい態様のベルトを示す。 図９Ｃは、本発明の好ましい態様のベルトを示す。 図１０は、本発明の好ましい態様の制御卓を示す。

Claims (11)

1. 脳性麻痺患者の平滑筋および平滑筋に関連する筋膜の生体力学リハビリテーションマッサージ用の携帯可能で遠隔プログラム可能な自動マッサージ治療装置であって、
   前記患者に圧力を適用する少なくとも一つの膨張式空気袋にして、単一の膨張／収縮ポートを有し、治療上あらかじめ決定された患者のマッサージ箇所に調節可能なベルトにより一時的に固定され、かつ前記治療上あらかじめ決定されたマッサージ箇所の輪郭に適合するのに適した形状を有する、少なくとも一つの膨張式空気袋と、
   第一の複数の秒の間、前記少なくとも一つの空気袋を第一の治療上有効な圧力まで制御しながら徐々に膨張させる加圧ポンプと、
   第二の複数の秒の間、前記第一の治療上有効な圧力を維持するニードルオリフィスと、
   第三の複数の秒の間、前記少なくとも一つの空気袋を第二の治療上有効な圧力まで制御しながら徐々に収縮させる真空ポンプにして、第四の複数の秒の間、前記第二の治療上有効な圧力を維持する、真空ポンプと、
   前記自動マッサージ治療を適用する遠隔プログラム可能な制御装置にして、遠隔の医学的専門家により処方された施療手順のデジタルプログラミングを受けるデータポートを有し、前記デジタルプログラミングが通信手段により患者に送られ、前記データポートにより前記治療装置にダウンロードされて前記制御装置により実行され、前記デジタルプログラミングが、患者に対する過剰施療を防止するために、前記処方された施療手順が完了すると前記治療装置を操作不能とする、制御装置と、
   施療手順を実行させるために介護人に複数の運転パラメータおよび運転指示を表示する制御卓とを含む、自動マッサージ治療装置。
2. 前記ニードルオリフィスが、前記少なくとも一つの空気袋の膨張／収縮ポートと真空ポンプとの間に配置され、前記ニードルオリフィスが、加圧空気が前記少なくとも一つの空気袋から逃げるのを可能にする流量制限弁として機能する、請求項１記載の自動マッサージ治療装置。
3. 前記真空ポンプが、前記膨張／収縮ポートに接続された取入口を含み、真空ポンプの運転が前記プログラム可能な制御装置により制御される、請求項２記載の自動マッサージ治療装置。
4. 前記少なくとも一つの膨張式空気袋が、気密性の布とプラスチックとのハイブリッド材料内に密封されかつこのハイブリッド材料に均一に接続された内部発泡コアを含み、それによって空気袋が、膨張および収縮時に、その全動作領域において厚さが均一に変化するようにされる、請求項３記載の自動マッサージ治療装置。
5. 前記内部発泡コアが、前記少なくとも一つの空気袋が＋１００mmHgの正の使用圧力まで膨張しかつ−１００mmHgの負の使用圧力まで収縮する時に厚さが均一に変化するように発泡材のより固い層に重ねられた発泡材の柔軟層を含み、それによって、平滑筋および筋膜に作用するために患者の深部に圧力を集中させるピストン様の動作を提供し、前記発泡材の柔軟層が、柔軟性があって快適であり、患者の身体部分側に配置され、発泡材のより固い層がベルトの内側表面側に配置される、請求項４記載の自動マッサージ治療装置。
6. 前記プログラム可能な制御装置が、特定の患者に指定された処方のみが前記治療装置のプログラム可能な制御装置にロードされることを確実にするのに適した、内蔵の固有識別子を含む、請求項５記載の自動マッサージ治療装置。
7. 前記プログラム可能な制御装置が、さらに、処方された施療手順に記述された操作期間制限の外では前記治療装置を操作不能にするのに適したリアルタイムクロックを含み、リアルタイムクロックが、メモリと組合されて、あらかじめ定められた期間中の処方された治療量を超えた時に前記治療装置を操作不能にし、それによって過量の治療を防止する、請求項６記載の自動マッサージ治療装置。
8. 前記プログラム可能な制御装置が、さらに、以前に実行された施療手順を記録するメモリを含み、医学的専門家が、処方された施療が順守されているかにつき前記実行された施療手順を検討できるようにする、請求項７記載の自動マッサージ治療装置。
9. 前記プログラム可能な制御装置が、少なくとも以下のパラメータ：患者の身体上のマッサージ箇所、マッサージ箇所の順番、各箇所での圧力サイクル数、各箇所での最大および最小空気袋圧力、各最大および最小圧力の継続期間、最大および最小圧力に到達するのに使用される圧力プロフィール、所与の治療セッションにおける繰返し数、および一日の治療セッション数、を含む施療手順をプログラム可能である、請求項８記載の自動マッサージ治療装置。
10. 前記制御卓が、処方された施療手順に従ってマッサージ箇所を順次的方法で表示する複数のＬＥＤを有する人体図を含むことにより、施療手順の実行中に前記少なくとも一つの膨張式空気袋による適切なマッサージ箇所の指示を介護者に提供するのに適している、請求項９記載の自動マッサージ治療装置。
11. 前記制御卓が、介護者に音声指示を提供するスピーカを含み、音声指示が前記人体図上のマッサージ箇所の表示と連係する、請求項１０記載の自動マッサージ治療装置。

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