JP5451936B1

JP5451936B1 - 上肢のリハビリテーション装置

Info

Publication number: JP5451936B1
Application number: JP2013205925A
Authority: JP
Inventors: 賢橋野; 良子佐藤; 茂金井
Original assignee: 佐藤工機株式会社
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: JP2015066379A

Abstract

【課題】訓練者に無理な姿勢を要請することの無い、訓練者にとって親しみ易い上肢のリハビリテーション装置を提供する。
【解決手段】上肢のリハビリテーション装置１Ａにおいて、訓練者の伏せた状態の掌の表面に沿った表面形状を有している移動部材２と、移動部材２の底部に設けられた走行用のローラ４と、移動部材２の表面に設けられた複数の突起部材３とを有しており、複数の突起部材３は、訓練者の手１７の指の間に入ることができる間隔で設けられた複数の突起部材３を含んでいる。
【選択図】図４

Description

本発明は、手、腕を含む部分である上肢の障害を回復させるための上肢のリハビリテーション装置に関する。

脳梗塞等といった疾病の発症後に上肢に障害が残ることは良く知られている。また、リハビリテーション（すなわち、治療的訓練、機能回復訓練、等）を行うことにより、障害が回復することも良く知られている。

そのようなリハビリテーション装置として、従来、特許文献１に開示された装置が知られている。特許文献１では、掌で把持する把手部に工夫が加えられた上肢の機能回復訓練用具が開示されている。また、従来、特許文献２にもリハビリテーション装置が開示されている。特許文献２では、机上で操作されるトレーニンググリップに自律移動機構を設けた上肢リハビリテーション訓練システムが開示されている。

特開２００４−０５７５６５号公報特開２００７−１８５３２５号公報

特許文献１に開示されている上肢の機能回復訓練用具においては、訓練者にとって手を特定の姿勢にした上で訓練用具を移動させることにより訓練を行っている。しかしながら、この装置においては、訓練の開始に当たって訓練者が手を特定の姿勢に維持することを嫌い、訓練が円滑に開始できないおそれがあった。また、訓練者が手を特定の姿勢に維持することが肉体的に難しいおそれがあった。

特許文献２に開示されている上肢リハビリテーション訓練システムにおいては、訓練者がトレーニンググリップを握らなければならない。しかしながら、手に障害を持っている訓練者はトレーニンググリップを握ることが容易では無く、それ故、訓練を円滑に行うことができないおそれがあった。

本発明は、従来装置における上記の問題点に鑑みて成されたものであって、訓練者に無理な姿勢を要請することの無い、訓練者にとって親しみ易い上肢のリハビリテーション装置を提供することを目的とする。

本発明に係る上肢のリハビリテーション装置は、訓練者の伏せた状態の掌の表面に沿った表面形状を有している移動部材と、当該移動部材の底部に設けられた移動可能化手段と、前記移動部材の表面に設けられた複数の突起部材とを有しており、当該複数の突起部材は、訓練者の手の指の間に入ることができる間隔で設けられた複数の突起部材を含んでいることを特徴とする。

上記構成において、「移動部材」は、例えば、お碗形状のような立体形状を持った部材である。また、「移動可能化手段」は、例えばローラや球体である。

本発明に係る上肢のリハビリテーション装置において、前記移動部材は表面が球状に湾曲している立体形状に形成できる。移動部材をこのような形状に形成することにより、訓練者は移動部材を把持し易くなる。

本発明に係る上肢のリハビリテーション装置において、前記移動可能化手段は、車輪状のローラ又は転動可能に取付けられた球体とすることができる。移動可能化手段をこのように構成することにより、訓練者は移動部材を容易に且つ自由に手によって走行させることが可能になる。

本発明に係る上肢のリハビリテーション装置において、前記複数の突起部材の前記移動部材への取付け位置は変更可能であることが望ましい。これにより、病状が異なっている多くの患者に対応できる。

本発明に係る上肢のリハビリテーション装置において、前記複数の突起部材にネジが設けられており、前記移動部材の表面に前記複数の突起部材の数よりも多い数のネジ孔が設けられており、前記複数の突起部材を前記複数のネジ孔に選択的に取付けることにより、前記複数の突起部材の前記移動部材への取付け位置が変更可能であるという構成を採用できる。

本発明に係る上肢のリハビリテーション装置において、前記複数の突起部材に磁石が設けられており、前記移動部材の表面に磁性材料が設けられており、前記磁石の前記磁性材料への吸着位置を変えることにより、前記複数の突起部材の前記移動部材への取付け位置が変更可能であるという構成を採用できる。

脳梗塞等といった疾病を発症したときに何等の措置も講じないと、患者の手が内側へ曲がって直らなくなることがある。しかしながら、移動部材の操作を患者が早期に行えば、手が内側へ曲がる等という障害を回復させることができる。

また、脳梗塞等を発症した患者は手の動きが不自由になることが多く、移動部材を把持することを確実に行うことができないことが多い。このため、患者がリハビリテーションのための操作に興味を持てなくなることが多い。しかしながら本発明では、患者は複数の突起部材の間に自分の指を挟み込むことにより移動部材をしっかりと把持することができ、そのため、移動部材を長期間にわたって動かし続けることが可能である。

さらに、訓練者は特許文献１（特開２００４−０５７５６５）に示されているように手を特別な姿勢に維持する必要はなく、単に掌を移動部材の表面に伏せて載せるだけという簡単な動作をするだけで良いので、本リハビリテーション装置は訓練者にとって非常に親しみ易い構成になっている。

本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第１の実施形態を示す斜視図である。図１のリハビリテーション装置の裏面の構成を示す斜視図である。図１のリハビリテーション装置の分解斜視図である。図１のリハビリテーション装置の使用例を示す斜視図である。本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第２の実施形態を示す斜視図である。本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第３の実施形態を示す斜視図である。本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第４の実施形態を示す斜視図である。本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第５の実施形態を示す斜視図である。本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第６の実施形態を示す斜視図である。本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第７の実施形態を示す斜視図である。本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第８の実施形態を示す斜視図である。本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第９の実施形態を示す斜視図である。本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第１０の実施形態を示す斜視図である。

以下、本発明に係る上肢のリハビリテーション装置を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、本明細書に添付した図面では特徴的な部分を分かり易く示すために実際のものとは異なった比率で構成要素を示す場合がある。

（上肢のリハビリテーション装置の第１の実施形態）
図１は本発明に係るリハビリテーション装置の第１の実施形態を示している。このリハビリテーション装置１Ａは、移動部材２と、移動部材２の表面に設けられた複数（本実施形態では５個）の突起部材３と、移動可能化手段としての複数（本実施形態では４個）のローラ４とを有している。

移動部材２は、訓練者の伏せた状態の掌の表面に沿った表面形状を有している。この形状は、例えば、半球形状、お碗を伏せた形状、頂部が平たくなった半球形状、その他、掌の表面に沿った湾曲形状である。移動部材２は、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＰ(ポリプロピレン)、等といった合成樹脂の成形品として形成されている。

突起部材３は、頂部が膨らんだ状態の円柱形状である。突起部材３は、適宜の合成樹脂によって形成されている。突起部材３は後述のように訓練者の指を挟むためのものであるので、人の肌に馴染み易い材質の合成樹脂によって形成されることが望ましい。また、隣接する突起部材３同士の間隔は人の手の５つの指の幅よりも少し広い間隔となっている。

図２はリハビリテーション装置１Ａを裏側から見た状態を示している。図示の通り、湾曲形状を成す移動部材２の底部には、概ね四角形状で平面形状であるベースプレート５が固定されている。そして、このベースプレート５の４つの隅部にローラ４が取付けられている。これらのローラ４は、自在に向きが変わる車輪であるキャスタを構成している。

より具体的には、図３に示すように、先端部の内側に雌ネジが切られた突起部材３が段付ボルト８によって移動部材２の表面に固定される。そして、ベースプレート５が受け部材９を介してセンターボルト１０とナット１１とによって移動部材２の底部に取付けられる。さらに、ローラ４を互いに直交する２方向へ回転可能に支持しているが支持具１２がベースプレート５の４隅にネジ１３によって固定されている。

本実施形態のリハビリテーション装置１Ａは以上のように構成されているので、訓練者が訓練を行おうとするときには、まず、図４に示すように、適宜の広さのボード（すなわち、板）１６Ａの上に本リハビリテーション装置１Ａを置く。そして、訓練者が手１７の掌を伏せた状態で移動部材２の上に載せ、さらに突起部材３の間に手１７の指を入れる。ボード１６Ａは人が容易に持ち運びできる軽量のボードである。このように軽量のボードを用いれば、どこでも手軽にリハビリテーションを行うことができる。

この状態で、訓練者は、矢印ａ１及びａ２で示すように移動部材２をボード１６Ａ上で左右方向へ平行移動させたり、矢印ｂ１及びｂ２で示すように前後方向へ平行移動させたり、矢印ｃ１及びｃ２で示すように肩や肘を中心として回転させたり、矢印ｄ１及びｄ２で示すように手首の周りで回転移動させたりする。

例えば脳梗塞を発症して何等の措置も講じないと、患者の手が内側へ曲がって直らなくなることがある。しかしながら、図４に示したような移動部材２の操作を患者が早期に行えば、手が内側へ曲がる等という障害を回復させることができる。

また、脳梗塞を発症した患者は手の動きが不自由になることが多く、移動部材２を把持することを確実に行うことができないことが多い。このため、患者がリハビリテーションのための操作に興味を持てなくなることが多い。しかしながら本実施形態では、患者は複数の突起部材３の間に自分の指を挟み込むことにより移動部材２をしっかりと把持することができ、そのため、移動部材２を長期間にわたって動かし続けることが可能である。

さらに、訓練者は特許文献１（特開２００４−０５７５６５）に示されているように手を特別な姿勢に維持する必要はなく、単に掌を移動部材２の表面に伏せて載せるだけという簡単な動作をするだけで良いので、本リハビリテーション装置は訓練者にとって非常に親しみ易い構成になっている。

（上肢のリハビリテーション装置の第２の実施形態）
図５は本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第２の実施形態を示している。このリハビリテーション装置１Ｂが図１に示したリハビリテーション装置１Ａと異なる点は、複数の突起部材３の先端に雄ネジ１８を設け、移動部材２の表面に突起部材３の数よりも多い数のネジ孔１９を設けたことである。突起部材３の雄ネジ１８は、いずれのネジ孔１９にも嵌合できるようになっている。

本実施形態によれば、突起部材３を嵌合するネジ孔１９を適宜に選択することにより、突起部材３の移動部材２への取付け位置を変更することができる。これにより、訓練者の要望に応じて突起部材３を所望の位置へ移動させることが可能となる。

（上肢のリハビリテーション装置の第３の実施形態）
図６は本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第３の実施形態を示している。このリハビリテーション装置１Ｃが図５に示したリハビリテーション装置１Ｂと異なる点は、複数の突起部材３の先端に雄ネジに代えて磁石２を設け、移動部材２の表面に適宜の範囲で磁性材料２１の領域を設けたことである。磁性材料２１とは磁石に吸着する性質を有した材料のことである。

本実施形態によれば、突起部材３を磁性材料２１の領域に吸着して固定する位置を適宜に選択することにより、突起部材３の移動部材２への取付け位置を変更することができる。これにより、訓練者の要望に応じて突起部材３を所望の位置へ移動させることが可能となる。なお、突起部材３と磁性材料２１との磁力結合の強さを高めるために、磁性材料２１の領域に突起部材３の先端を嵌め込むための複数の有底穴を設けても良い。

（上肢のリハビリテーション装置の第４の実施形態）
図７は本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第４の実施形態を示している。ここに示すリハビリテーション装置１Ｄは、移動部ユニット２４Ａと、コンピュータシステム２５とを有している。

移動部ユニット２４Ａは、移動部材２と、突起部材３と、ベースプレート５と、ローラ４とを有している。この構成は図１に示したリハビリテーション装置１Ａと同じである。移動部ユニット２４Ａが図１のリハビリテーション装置１Ａと異なる点は、移動部ユニット２４Ａが無線マウス２６を有している点である。無線マウス２６は移動部材２の位置を特定してその位置の情報を適宜の形式のデータとしてコンピュータ２５へ伝送する。

コンピュータ２５は、本体２７と、入力装置であるキーボード２８と、ディスプレイ２９とを有している。コンピュータ本体２７の内部にはＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）及び記憶媒体としてのメモリが内蔵されており、そのメモリ内には訓練用プログラムがインストールされている。訓連用プログラムは必要に応じてＣＰＵによって読み出されて所定の機能を実現する。この機能の一部にはディスプレイ２９の画面上に目標経路を画像として表示する機能が含まれている。訓練者はその画像に沿うように移動部ユニット２４Ａを操作する。この操作によりリハビリテーションが実現される。こうして訓練者はゲーム感覚でリハビリテーションを実行できる。

（上肢のリハビリテーション装置の第５の実施形態）
図８は本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第５の実施形態を示している。このリハビリテーション装置１Ｅは、上述した各実施形態と同様に、移動部材２と、突起部材３と、ローラ４と、ベースプレート５とを有している。このリハビリテーション装置１Ｅがこれまでの実施形態と異なる点は、移動部材２とベースプレート５との間に、コンピュータ３２を搭載した基板３３と、ベースプレート５の上に設けられたバッテリー３４ａ，３４ｂと、ベースプレート５の下部に設けられていてローラ４を回転駆動する回転駆動手段としてのモータ３５ａ，３５ｂとを有することである。

バッテリー３４ａ，３４ｂは、コンピュータ３２、モータ３５ａ，３５ｂ、その他の電子機器に電力を供給する。コンピュータ３２はＣＰＵ及びメモリを有している。メモリには作動パターンがプログラムとして予めインストールされている。モータ３５ａ，３５ｂはその作動パターンに従って駆動され、個々のローラ４を個別に回転させる。このローラ４の回転により、移動体２は適宜の動作パターンで平面上を移動する。このときに訓練者が移動体２の上に手を載せていれば、訓練者は強制的に手を動かすことになり、その結果、リハビリテーション効果を享受できる。

このリハビリテーション装置１Ｅは移動体２それ自体がプログラムに従って自動的に動くので、重症の訓練者にとって非常に好ましい装置となっている。また、突起部材３があるので、訓練者が重症であっても、訓練者の手が走行する移動体２からズレ落ちる心配が無い。

（上肢のリハビリテーション装置の第６の実施形態）
図９は、本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第６の実施形態を示している。このリハビリテーション装置１Ｆは、移動体ユニット２４Ｂと、湾曲基板３８とを有している。リハビリテーション装置１Ｆは、例えば、図１、２，３に示したリハビリテーション装置１Ａと同じ構成から成っている。湾曲基板３８は、いわゆる中華鍋のような一定の曲率で湾曲する立体形状の内周面３８ａを有している。

訓練者は、湾曲する内周面３８ａ上で移動体ユニット２４Ｂを動かしてリハビリテーションを行う。こうして訓練者は３次元の面でリハビリテーションを行うので、高いリハビリテーション効果を得ることができる。

（上肢のリハビリテーション装置の第７の実施形態）
図１０は、本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第７の実施形態を示している。このリハビリテーション装置１Ｇにおいては、移動部材２、突起部材３、及びベースプレート５が成形処理、例えばブロー成形処理、によって一体に成形されている。材料としては、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）が用いられる。キャスタとして機能するローラ４はベースプレート５の周辺部分に取り付けられている。
この実施形態によれば、リハビリテーション装置を多量生産することができ、コストを低減できる。

（上肢のリハビリテーション装置の第８の実施形態）
図１１は、本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第８の実施形態を示している。このリハビリテーション装置１Ｈは、これまでに説明した実施形態と同様に、移動部材２と、突起部材３と、ベースプレート５とを有している。本実施形態の特徴は、移動可能化手段としての球体３９をベースプレート５の略中央において下方へ突出するように設けたことである。球体３９はベースプレート５に対して転動自在であっても良いし、ベースプレート５に転動不能に固定されていても良い。

これまでの実施形態のように、移動可能化手段として複数のローラ４を用いた場合には移動部材２は安定して走行する構成となっていた。これに対し、本実施形態のように１個の球体３９を用いた場合は移動部材２の走行状態は不安定になる。それ故、訓練者は移動部材２を走行させることに関してバランスをとらなければならず、それ故、リハビリテーション効果をさらに一層、高めることが可能となる。

（上肢のリハビリテーション装置の第９の実施形態）
図１２は、本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第９の実施形態を示している。このリハビリテーション装置１Ｉは、移動体ユニット２４Ｃと、ボード１６Ｂを有している。移動体ユニット２４Ｃは図１のリハビリテーション装置１Ａと同様に、移動部材２、突起部材３、ベースプレート５、及びローラ４を有している。

移動体ユニット２４Ｃの内部には、光センサ４０、発音手段としてのスピーカ４１、これらの動作を制御する制御装置４２が設けられている。一方、ボード１６Ｂの適所（本実施形態では４個所）には発光素子（例えば発光ＬＥＤ）４３が設けられている。

訓練者は移動体ユニット２４Ｃをボード１６Ｂの上で自分の手で自分の意思に基づいて自由に移動させてリハビリテーションを実現する。その際、移動体ユニット２４Ｃが発光素子４３の上を通過すると、移動体ユニット２４Ｃ内の光センサ４０がその発光を検知して制御装置４２は信号を伝送する。その信号を受け取った制御装置４２はスピーカ４１を作動させて音を発生する。こうして、訓練者はリハビリテーション操作に興味を持ち続けることができる。

（上肢のリハビリテーション装置の第１０の実施形態）
図１３は、本発明に係る上肢のリハビリテーション装置の第１０実施形態を示している。このリハビリテーション装置１Ｊが移動部材２、突起部材３、ベースプレート５、及びローラ４を有することは、これまでのリハビリテーション装置と同じである。本実施形態がこれまでの実施形態と異なる点は、移動部材２及び突起部材３をカバー４４で覆ったことである。カバー４４は、例えばゴムによって形成されている。カバー４４を交換して移動部材２等へ装着することにより、複数の訓練者に対して衛生が確保される。

（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、移動部材２の形状は一様な湾曲形状に限られず、訓練者の興味をひきつけることを可能とする不均一な立体形状にすることも可能である。また、突起部材３の数は５個に限られない。また、移動可能化手段はローラや球体に限られず、移動部材２の走行を容易にできる任意の部材を採用できる。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｉ、１Ｊ．リハビリテーション装置、２．移動部材、３．突起部材、４．ローラ（移動可能化手段）、５．ベースプレート、８．段付ボルト、９．受け部材、１０．センターボルト、１１．ナット、１２．支持具、１３．ネジ、１６Ａ，１６Ｂ．ボード、１７．手、１８．雄ネジ、１９．ネジ孔、２０．磁石、２１．磁性材料、２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ．移動部ユニット、２５，３２．コンピュータ、２６．無線マウス、２７．コンピュータ本体、２８．キーボード、２９．ディスプレイ、３３．基板、３４ａ，３４ｂ．バッテリー、３５ａ，３５ｂ．モータ、３８．湾曲基板、３９．球体、４０．光センサ、４１．スピーカ、４２．制御装置、４３．発光ＬＥＤ、４４．カバー

Claims

上肢のリハビリテーション装置において、
訓練者の伏せた状態の掌の表面に沿った表面形状を有している移動部材と、
当該移動部材の底部に設けられた移動可能化手段と、
前記移動部材の表面に設けられた複数の突起部材と、を有しており、
当該複数の突起部材は、訓練者の手の指の間に入ることができる間隔で設けられた複数の突起部材を含んでいる
ことを特徴とする上肢のリハビリテーション装置。
前記移動部材は表面が球状に湾曲している立体形状を有していることを特徴とする請求項１記載の上肢のリハビリテーション装置。
前記移動可能化手段は、車輪状のローラ又は転動可能に取付けられた球体であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の上肢のリハビリテーション装置。
前記複数の突起部材の前記移動部材への取付け位置は変更可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の上肢のリハビリテーション装置。
前記複数の突起部材にネジが設けられており、
前記移動部材の表面に前記複数の突起部材の数よりも多い数のネジ孔が設けられており、
前記複数の突起部材を前記複数のネジ孔に選択的に取付けることにより、前記複数の突起部材の前記移動部材への取付け位置が変更可能である
ことを特徴とする請求項４記載の上肢のリハビリテーション装置。
前記複数の突起部材に磁石が設けられており、
前記移動部材の表面に磁性材料が設けられており、
前記磁石の前記磁性材料への吸着位置を変えることにより、前記複数の突起部材の前記移動部材への取付け位置が変更可能である
ことを特徴とする請求項４記載の上肢のリハビリテーション装置。