JP6900859B2

JP6900859B2 - 歩行訓練用下肢装具

Info

Publication number: JP6900859B2
Application number: JP2017181358A
Authority: JP
Inventors: 貴博竹田; 晴介山崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2021-07-07
Anticipated expiration: 2037-09-21
Also published as: JP2019055035A

Description

本発明は、歩行訓練用下肢装具に関する。

訓練者、特に片麻痺を患う訓練者を対象として、訓練者の片麻痺している側の下肢（患脚）に装着されて、患脚のリハビリを行う歩行訓練用下肢装具が知られている。特許文献１には、訓練者の大腿部に沿って装着される大腿リンクと、大腿リンクに対して揺動可能に連結され下腿部に沿って装着される下腿リンクと、足に装着される足リンクと、を備える、歩行訓練用下肢装具が記載されている。

特開２０１７−１０８９９１号公報

片麻痺を患う訓練者を対象とした歩行訓練用下肢装具は、特許文献１のように、患脚に対してのみ装具が装着され、患脚とは異なる側の下肢（健脚）に対しては何も装具が装着されない構成が一般的である。このような構成では、歩行訓練中において、歩行訓練用下肢装具における患脚に装着した装具が健脚に接触してしまうと、健脚における足首関節のスムーズな動きが制約されてしまい、歩行訓練の効率が低下してしまうおそれがある。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、歩行訓練用下肢装具における患脚に装着された装具が健脚に接触することに起因する歩行訓練の効率の低下を抑制することができる歩行訓練用下肢装具を提供することを目的とする。

本発明は、歩行訓練用下肢装具であって、歩行訓練者の一方の下肢における脚部から足部にかけて装着する第１装具と、前記歩行訓練者の他方の下肢における少なくとも足部に装着する第２装具と、を備え、前記第２装具は、前記他方の下肢における、足部の後方部分及び下腿の後下方部分を覆う保護プレートを有し、前記保護プレートは、前記他方の下肢における足部の後方部分を覆う足部用プレートと、前記他方の下肢における下腿の後下方部分を覆う下腿用プレートと、を含み、前記下腿用プレートは、前記足部用プレートに対して、回動可能に構成されているものである。

歩行訓練者の他方の下肢において、足部の後方部分及び下腿の後下方部分を覆う保護プレートを有する第２装具を装着することで、訓練中に、訓練者の他方の下肢に第１装具が衝突したときの衝撃から訓練者の下肢を保護することができる。また、下腿用プレートは、足部用プレートに対して、回動可能に構成されているので、訓練中に、下腿用プレートは、訓練者の足首関節の動きに追随するように、足部用プレートに対して回動する。よって、訓練中に訓練者の足首関節のスムーズな動きが阻害されることがない。これにより、歩行訓練用下肢装具における患脚に装着された装具が健脚に接触することに起因する歩行訓練の効率の低下を抑制することができる。

本発明によれば、歩行訓練用下肢装具における患脚に装着された装具が健脚に接触することに起因する歩行訓練の効率の低下を抑制することができる。

本実施の形態にかかる歩行訓練用下肢装具の概略構成を示す斜視図である。本実施の形態にかかる歩行訓練用下肢装具における第２装具の側面図である。本実施の形態にかかる歩行訓練用下肢装具における第２装具３を訓練者の他方の下肢における下腿及び足部に装着した状態を示す模式図である。本実施の形態にかかる歩行訓練用下肢装具の第２装具において、下腿用プレートが足部用プレートに対して後方に回動したときの状態を示す模式図である。本実施の形態にかかる歩行訓練用下肢装具における第２装具３の、靴と足部用プレートの接合方法の一例について説明する模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。また、以下の図において、Ｘ軸正方向を前方、Ｘ軸負方向を後方、Ｙ軸正方向を左方、Ｙ軸負方向を右方、Ｚ軸正方向を上方、Ｚ軸負方向を下方、としている。なお、前後、左右、上下は、歩行訓練用下肢装具を装着した訓練者を基準としている。

また、以下の説明において、「脚部」を大腿部及び下腿部を示す用語として用い、「足部」を足首からつま先までの部分を示す用語として用い、「下肢」を脚部及び足部を示す用語として用いる。

図１は、歩行訓練用下肢装具１の概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、歩行訓練用下肢装具１は、第１装具２と、第２装具３と、を有している。第１装具２は、歩行訓練者の一方の下肢（図１では訓練者の右側の下肢）における脚部から足部にかけて装着する。第２装具３は、歩行訓練者の他方の下肢（図１では訓練者の左側の下肢）における少なくとも足部に装着する。ここで、歩行訓練者の一方の下肢は麻痺している側の下肢（患脚）であり、歩行訓練者の他方の下肢は麻痺していない側の下肢（健脚）である。

次に、図１を参照して第１装具２の構成について説明する。
図１に示すように、第１装具２は、大腿フレーム４０と、大腿固定ベルト３０と、下腿フレーム２３と、足平フレーム２５と、モータユニット２６と、を有している。

大腿フレーム４０は、訓練者の大腿の前側または後側に沿って配置される。図１では、大腿フレーム４０は、訓練者の大腿の前側に沿って配置されている。大腿固定ベルト３０は、大腿フレーム４０と連結部において連結され、大腿フレーム４０に訓練者の大腿を固定する。連結部は、大腿固定ベルト３０との連結位置を訓練者の左右方向（Ｙ軸方向）に調整するための連結位置調整機構を有する。さらに、大腿フレーム４０には、歩行訓練装置における引張機構のワイヤに接続するための、左右方向（Ｙ軸方向）に延在する横長の第１フレーム２８が設けられている。

下腿フレーム２３は、大腿フレーム４０に膝関節部２２を介して回動可能に連結されている。下腿フレーム２３は訓練者の下肢の下腿部に取り付けられる。モータユニット２６は、膝関節部２２を回転駆動する。さらに、下腿フレーム２３には、訓練者の下肢の下腿部と下腿フレーム２３とを固定する下腿固定ベルト２９が設けられている。

足平フレーム２５は、下腿フレーム２３に足首関節部２４を介して連結されている。足平フレーム２５は訓練者の下肢の足部に取り付けられる。足平フレーム２５には、荷重センサが設けられている。荷重センサは、例えば、足平フレーム２５の足裏に掛かる垂直荷重を検出する垂直荷重センサである。荷重センサは、検出した足平フレーム２５の足裏に掛かる荷重値を歩行訓練装置の制御部に出力する。足首関節部２４には、可動範囲を調整する調整機構２７や足首関節部２４を回転駆動するモータユニットが設けられていてもよい。

なお、上述した第１装具２の構成は一例であり、これに限られない。第１装具２は、少なくとも、大腿フレーム４０と、大腿固定ベルト３０と、を備えるものであればよい。

次に、図１及び図２を参照し、本発明における特徴部分である、第２装具３の構成について説明する。
図２は、第２装具３の側面図である。図１及び図２に示すように、第２装具３は、保護プレート５０を有している。保護プレート５０は、訓練者の他方の下肢における、下腿の後下方部分を覆う下腿用プレート５１と、足部の後方部分を覆う足部用プレート５２と、を含む。

下腿用プレート５１は、本体部５４と連結部５３から構成されている。本体部５４は、訓練者の他方の下肢における下腿の後下方部分の形状に沿う略半円筒状の部材である。連結部５３は、本体部５４と足部用プレート５２を連結するための部材で、本体部５４における両側方の位置から下方（Ｚ軸マイナス方向）に向かって突出するように配置されている。連結部５３は、後述する回転軸５３ａを有する。

連結部５３と本体部５４とは、面ファスナを介して接合されている。具体的には、連結部５３における、本体部５４との接合面には、雄雌のいずれか一方の面ファスナが設けられている。また、本体部５４における表面（少なくとも両側方の表面）には、連結部５３の接合面に設けられた面ファスナとは雄雌の関係が反対の面ファスナが設けられている。これにより、本体部５４に対する連結部５３の取り付け位置を、前後方向（Ｘ軸方向）、上下方向（Ｚ軸方向）に微調整することができる。なお、下腿用プレート５１において、本体部５４と連結部５３が一体として構成されてもよい。

足部用プレート５２は、訓練者の他方の下肢における脚部の後方部分の形状に沿う略半円筒状の部材である。足部用プレート５２の両側方には、前後方向（Ｘ軸方向）が長手方向である長穴５２ａが形成されている。また、足部用プレート５２の後上方の部分には、突起部５２ｂが形成されている。上述した下腿用プレート５１の連結部５３における回転軸５３ａは、長穴５２ａにより回動可能に支持されている。これにより、下腿用プレート５１は、足部用プレート５２に対して回動可能に構成される。また、回転軸５３ａの位置を長穴５２ａに沿って前後方向（Ｘ軸方向）に微調整することで、回転軸５３ａの位置を容易に訓練者の足首関節の位置に一致させることができる。

下腿用プレート５１における本体部５４及び連結部５３と、足部用プレート５２とは、訓練中に第１装具２が衝突したときの衝撃から訓練者の下肢を保護するために十分な強度を持つ材質、例えば、金属やプラスチックなどで形成されている。なお、第１装具２が訓練者の他方の下肢に衝突したときの衝撃から訓練者の下肢を保護する効果をより高めるために、本体部５４及び足部用プレート５２において、連結部５３よりも後方に位置する部分を、連結部５３よりも前方に位置する部分よりも硬い材質で形成してもよい。

図２に示すように、ベルト５５の両端部分５５ａには面ファスナが設けられている。連結部５３の本体部５４との接合箇所の反対側の面５３ｂには、ベルト５５の両端部分５５ａにおける面ファスナとは雄雌の関係が反対の面ファスナが設けられている。これにより、下腿用プレート５１とベルト５５を接合することができる。

また、図２に示すように、ベルト５６の両端部分５６ａには面ファスナが設けられている。足部用プレート５２の両側方における所定の領域５２ｃには、ベルト５６の両端部分５６ａにおける面ファスナとは雄雌の関係が反対の面ファスナが設けられている。これにより、足部用プレート５２とベルト５６を接合することができる。

なお、上述した各部に用いる面ファスナにおいて、接着面が外側を向いて配置されるものは、訓練者等が触っても痛くないように雌形とするのが望ましい。

図３は、訓練者の他方の下肢における下腿及び足部に第２装具３を装着した状態を示す模式図である。図３に示すように、下腿用プレート５１は、ベルト５５によって訓練者の下腿に固定される。また、足部用プレート５２は、ベルト５６によって訓練者の足部に固定される。足部用プレート５２に対して下腿用プレート５１を回動させる回転中心としての回転軸５３ａの位置を訓練者の足首関節の位置に一致させている。このため、訓練中に、下腿用プレート５１は、訓練者の足首関節の動きに追随するように、足部用プレート５２に対して回動する。よって、訓練中に訓練者の足首関節のスムーズな動きが阻害されることがない。

図４は、第２装具３において、下腿用プレート５１が足部用プレート５２に対して後方に回動したときの状態を示す模式図である。図４に示すように、下腿用プレート５１が足部用プレート５２に対して後方に回動したときに、下腿用プレート５１の後方への回動が足部用プレート５２における突起部５２ｂにより規制される。これにより、下腿用プレート５１が、足部用プレート５２に対して、必要以上に後方へと回動してしまうことを防止することができる。

［変形例１］
図１に示す歩行訓練用下肢装具１において、第２装具３は、訓練者の他方の下肢（図１では訓練者の右側の下肢）における足部に装着する靴６０を含んでいてもよい。さらに、保護プレート５０に含まれる足部用プレート５２は、靴６０に対して固定・脱着可能に構成されていてもよい。このようにすると、歩行訓練において、保護プレート５０によって訓練者における他方の下肢を保護する必要がある場合に限り、保護プレート５０を装着することが可能になる。

図５は、靴６０と足部用プレート５２の接合方法の一例について説明する模式図である。図５に示すように、足部用プレート５２の内側における靴６０と接触する部分５２ｄには、雄雌のいずれか一方の面ファスナが設けられている。また、靴６０における踵部分６０ａには、足部用プレート５２の当該内側部分に設けられた面ファスナとは雄雌の関係が反対の面ファスナが設けられている。靴６０及び足部用プレート５２をこのように構成することで、靴６０と足部用プレート５２との接合箇所の位置を容易に微調整することができる。これにより、足部用プレート５２に対して下腿用プレート５１を回動させる回転中心としての回転軸５３ａの位置を訓練者の足首関節の位置により的確に一致させることができるので、訓練中において、訓練者の足首関節のスムーズな動きが確保される。

以上より、本実施の形態にかかる歩行訓練用下肢装具１は、歩行訓練者の他方の下肢において、足部の後方部分及び下腿の後下方部分を覆う保護プレート５０を有する第２装具３を装着することで、訓練中に、訓練者の他方の下肢に第１装具２が衝突したときの衝撃から訓練者の下肢を保護することができる。また、保護プレート５０における下腿用プレート５１は、足部用プレート５２に対して、回動可能に構成されているので、訓練中に、下腿用プレート５１は、訓練者の足首関節の動きに追随するように、足部用プレート５２に対して回動する。よって、訓練中に訓練者の足首関節のスムーズな動きが阻害されることがない。これにより、歩行訓練用下肢装具１における患脚に装着された装具が健脚に接触することに起因する歩行訓練の効率の低下を抑制することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上記実施の形態では、保護プレート５０は、訓練者の他方の下肢における、下腿の後下方部分を覆う下腿用プレート５１と、足部の後方部分を覆う足部用プレート５２と、を含み、下腿用プレート５１が足部用プレート５２に対して回動可能に構成されている。この構成に対して、保護プレート５０が、下腿用プレート５１と足部用プレート５２とに分割されていない、一体構造で、足首関節付近に位置する箇所の剛性のみをその他の箇所の剛性より低くした構成でも、上記実施の形態の場合と同様の効果を発揮することができる。

１歩行訓練用下肢装具
２第１装具
３第２装具
２２膝関節部
２３下腿フレーム
２４足首関節部
２５足平フレーム
２６モータユニット
２７調整機構
２８第１フレーム
２９下腿固定ベルト
３０大腿固定ベルト
４０大腿フレーム
５０保護プレート
５１下腿用プレート
５２足部用プレート
５２ａ長穴
５２ｂ突起部
５３連結部
５３ａ回転軸
５４本体部
５５、５６ベルト
６０靴

Claims

訓練者の片麻痺している側の下肢（患脚）に装着される第１装具と、
患脚とは異なる側の下肢（健脚）に装着される第２装具と、を備え、
前記第２装具は、足首からつま先までである足部の後方部分、及び下腿の後下方部分を覆う保護プレートからなり、
前記保護プレートは、前記下肢（健脚）における足部の後方部分を覆う足部用プレートと、前記下肢（健脚）における下腿の後下方部分を覆う下腿用プレートと、を含み、
前記下腿用プレートは、前記足部用プレートに対して、回動可能に構成されている、
歩行訓練用下肢装具。