JPH02102651A - 立体バランス機能訓練装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分り１Ｆ〉 本発明はバランス機能訓練装置、特に被検体の、１ｌｌ
ｌ練指令に体ずろバランス機能を訓練し、同時に測定評
価するバランス機能訓練装置に関する。

〈従来の技術〉 下肢の骨折、切断、間接手術後或は脳卒中片マヒ後のリ
ハビリテーションにおいては、Ｒ’ＵＪに両足にかける
荷重を平均化しながら、被検体である＋ｎ者の身体の重
心位置の変動を少なくする立体姿勢をとる訓練が行なわ
れる。

そして、この訓練後バランスよく椅子や床から安定に立
ち上がる訓練が行なわれる。

従来立体姿勢をとった時に両足にかかる荷重を１１１１
定するためには、それぞれの足が置かれる二台の体重計
を使用していた。また、立位時の重心位置の測定には、
それとは別の装置のロードセルを３本或は４本用いた重
心計が用いられている。

このように、従来は、被検体の両足にかかる荷ｉＪｉを
測定し、さらに被検体の重心位置の測定を行なうために
は、別々の装置、すなわち二台の体重計と一台の重心計
がそれぞれ必要である。

〈発明が解決しようとする課題〉 １ｒｉ述のように、従来の方式を用いて低音に立位姿勢
をとる」１：練、立ち上がり訓練を行なわせる場合には
、二台の体重計と一台の重心計を用いた煩雑な装置構成
での測定を行なう必要がある。しか乙、トレーナが小者
につききりで、訓練指令の指示をし、［有］者の訓練結
果をそれぞれの体重計の指示と徂心計の指示に照し合せ
て統合的に判断をすることが必要であった。

このような訓練作業は、［Ｆ］者にとってもトレーナに
とってら負担か多く、立体、歩行、立ち」二かりなど一
連のバランス機能訓練を、効率的に且つ快適に行なうこ
とは出来なかった。

本発明は、１ｉｉｉ述したよ；）な従来のこの種のバラ
ンス機能Ｊ１１棟の現状に鑑みてなされたしのであり、
その目的は、装置がコンパクト化され、訓練指令情報と
この訓練指令情報に従って被検体が行なった１１１１棟
結果が、表示手段によって表示されるバランス機能訓練
装置を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するために、本発明は被検体の両足がそ
れぞれ置かれる第１及び第２の検出板と、これら第１及
び第２の検出板にそれぞれ設けられ、前記両足の前記第
１及び第２の検出板の面に直角方向の荷重をそれぞれ検
出する荷重検出手段と、これらの荷重検出手段の検出信
号により前記被検体の重心位置を演算する演算手段と、
前記被検体が行なうべき訓練指令に関する情報及びこの
訓練指令に従って前記被検体が行なった訓練結果を表示
する表示手段とを有する構成となっている。

〈作　用〉 本発明では、被検体は両足をそれぞれ第１及び第２の検
出板に置いて、バランス機能訓練を行なう。被検体が行
なうべきバランス機能訓練の訓練指令、例えば重心安定
保持訓練指令が表示手段で表示され、表示面に左右両足
にそれぞれ印加すべき荷重目標値がバーグラフで示され
る。

一方、荷重検出手段によって被検体の両足の第１及び第
２の検出板の面に直角方向の荷重が、それぞれ検出され
、これらの検出値が、表示面に荷重［」（票値と対比さ
れてバーグラフで表示される。

また、荷重検出手段の検出値に基づいて、演算手段によ
って被検体の重心位置が演算され、この重心位置か×ｙ
座標で表示面に表示される。

そこで、被検体が表示面」―の荷重の検出値が荷重目標
値になるように両足への荷重を変化させると、その結果
が表示面上に表示される。

同時に、被検体の重心位置のその時の変動が、表示面上
に表示される。

このようにして、例えば両足にどのような割合て（：１
重がかかった時に、その被検体では重心位置の変動が最
乙少ないかを、定量的に知ることが出来る。従って、こ
の定量的なデータを基にして、最適の立位姿勢がとられ
るように、バランス機能訓練が行なわれる。

く実施例〉 以下本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の実施例の４重成を示すプロッタ図で
、第１の検出板１と第２の検出板２とが隣接して配され
、それぞれの検出板１．２の周縁部には３側のロードセ
ル３が、それぞれ固定されている。

それぞれの〔１−ドセル３には、計７則アンプ４が接続
され、計ａｌ１１ランプ４の出力端子は、フィルタ５の
入力端子に接続され、このフィルタ５の出力端子が、Ａ
Ｄ変換器６を介してコンピュータ７の入ツノ端子に接続
され、コンピュータ７にＣｆ１Ｔ８が接続されている。

コンピュータ７は、ロードセル３の検出信号に括づいて
、被検体の重心位置を演算する演算手段をｆ丁し、また
、被検体が行なうべきバランス機能訓練指令に関ずろ情
報が古き込まれた記憶回路を具備している。

これらの」１１練指令は、次の通りである。

（１）立体荷重保持指令 この立位重心保持指令は、被検体が立体姿勢を取って、
左右足の荷重を目標値に近すけなから、重心位置の変動
を少なくして立体訓練を行なわせる指令である。

（２）立体荷重変更指令 この立位荷重変更指令は、被検体が立体姿勢を取って、
両足の踏み換えを目標時間内で積極的に行ないなから、
重心を安定に移動させる立位訓練を行なわ什ろ指令であ
る。

（３）重心位置保持指令 この重心位置保持指令は、重心位置を成る一定範囲内に
保持する立位訓練を行なわせる指令である・。

（４）立ち上り指令 この立ち上り指令は、椅子や床から安定に立ち上がる立
ち上り訓練を行なわける指令である。

このような構成の実施例において、ロードセル３が荷重
検出手段を構成し、演算手段はコンピュータ７に設けら
れ、コンピュータ７とＣＲＴ８が表示手段を構成してい
る。

次に、実施例の動作を説明する。

第２図はロードセルの検出信号から、被検体の重心位置
を求める演算原理を示す説明図で、第１及び第２の検出
板１．２の対向中心軸をＹ軸とし、このＹ軸に対して各
検出板１．２の中心軸をｌｌｂとし、各検出板１．２の
長さを２ｍ、幅をｌとする。

第１の検出板１上での左足の重心位置ＰＡの座標をＸａ
、Ｙａ、第２の検出板２上での右足の重心位置Ｐ［の座
標をｘｂ、ｙｂとし、各ロードセル３の検出値をＰ１〜
Ｐ８とすると、（１）〜（９）式が、それぞれ成立ずろ
。

Ｘ　ａ＝　／−Ｐ　３／　Ｐ　Ａ−−−（１）Ｙａ−（
ｍ（Ｐ、−Ｐｚ）／ＰＡ）　　　・・−・−＝（２）Ｐ
　Ａ　＝　Ｐ　ｌ＋　Ｐ　２　＋　Ｐ　３　　　　　　
・・・・・・（３）Ｘｂ＝　／−Ｐ８／ＰＢ　　　　　
　・・・・・・・・・（４）Ｙ　　ｂ　−（ｍ（Ｐ　ｓ
　　　　Ｐ　　−）／　　Ｐ　　Ｂ　　）　　　　　　
−・＝−（５）ＰＢ−１）４＋Ｐ！、＋ｐＨ・・・・・
・・・・（６）従って、被検体の重心位置の座標Ｘ、Ｙ
は（１）〜（６）式から、Ｃを第２図に示すロードセル
間間隔として、それぞれ（７）　（８）式で与えられる
。

Ｘ−（ＰＢ（Ｘｂ＋ｃ）　−ＰＡ（Ｘａ＋Ｃ）］／Ｗ−
（７）Ｙ−（ＰＡ−Ｙａ＋ＰＢ−Ｙ＋Ｊ／Ｗ　　−−・
−（８）Ｗ＝ＰＡ＋ＰＢ　　　　　　　　・・・・・・
・・（９）第１図において、計測アンプ４で増幅され、
フィルタ５で不要周波数帯域がカットされた各ロードセ
ル３の検出信号は、ＡＤ変換器６でＡＤ変換されてコン
ピュータ７に入力され、コンピュータ７において、前述
の（１）〜（９）式の演算が行なわれる。

そして、被検体の機能回復の度合に応じて、前述の（１
）立位荷重保持指令〜（４）立ち上り指令が、選択され
てコンピュータ７から読み出され、その訓練指令の情報
が、ＣＲＴ８に表示される。被検体である患者は、ＣＲ
ＴＳ上に表示された訓練指令の情報に基づいて、その指
令に従ってバランス機能の訓練を行なうと、その訓練結
果がＣＲＴ　８に表示される。

各訓練指令の場合について、それぞれ主要な部分のみを
重点的に説明する。

（１）立体荷重保持指令による訓練 この訓練では、ＣＲＴ　８に左右各足の荷重目標値が別
々に、横線で表示される。被検体である患者は、このＣ
ＲＴＳ上の目標値を見ながら、左右の荷重を調整する訓
練を行なう。被検体の荷重はバーグラフで表示され、左
右の荷重が所定設定値を越えると、警報音が発せられ５
息者に通報される。

（２）立位荷重変更指令による訓練 この場合には、ランダムに指令音が発せられるので、小
者はこの指令音に従って、足を左右に踏み換えて体重の
移動を行なうと、この踏み換えに要した時間及び荷重の
変化が、ＣＲｉ”　８にバーグラフで表示される。ＣＲ
Ｔ８には、それぞれの機能回復の度合に応じた目的時間
が横線で表示されるので、この目的時間以内に踏み換え
できるよう訓練を行なう。

この場合、踏み換えに必要な時間か、予め設定されてい
る所定時間を越えると、警報音が発せられ患者に通報さ
れる。また、この左右足の踏み換え訓練時の患者の荷重
値及び重心１ケ置をＣＲＴ　８に表示させろことも出来
る。

（３）重心位置保持指令による訓練 この訓練においては、ＣＲＴｇ上に患者の機能回復の度
合に応した半径の目標円か表示される。

立位姿勢をとったｗ者は重心位置が、この目標円内に入
るように立位訓練を行なう。

型片の重心位置か、この目標内を逸脱すると警報音が発
せられ、この警報音の発報間隔は、重心位置か目標内か
ら離れるに従って短かくなる。

また、この１１１棟の過程で患者の重心位置の動揺デー
タをＣＲＴ　Ｂ上に表示させることが出来るので、この
表示を見ながら小音はどこに重心をおくと最ら安定な姿
勢であるかを把握することが出来る。さらにこの訓練に
よって、前後左右への重心位置の変動可能範囲を測定し
、これによって変動面積と面積の長さで患者の重心の安
定性の評ｆｉｆｆｉ　Ｇ　”Ｊ−ることか出来る。

（４）立し七り指令による訓練 床や椅子からｗ背が立ち上る時の左右の足にがかる萌重
と、但行の重心位置のデータを同時に測定してＣＲＴ　
８に表示する。このＣＲＴ８の表示を参照にして、患者
の安定な立ち上りの訓練が行なわれる。

このようにして、実施例によると、患者はＣＩＮＴ８の
表示を見て或は指令台をきいて、所定の機能訓練を、Ｃ
ＲＴ８に表示される目標を目安に能率的に行なうことが
出来る。常に目標値との関係で自己の機能回復の度合を
定ｍ的に把握することが出来るのて、有効な訓練か行な
われ、機能回復を短期間で行なうことが出来る。

〈発明の効用〉 以上詳細に説明したように、本発明によると、コンパク
トに装置が構成され、ソフトの選択で選ばれた機能訓練
の指令及び訓練目標が表示器に表示され、これらの指令
、目標に基づいて行なう訓練に関する情報が、同時に表
示器に表示されろ。

従って、表示器の表示を見ながら効率的に有効に機能訓
練を行なうことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第２
図は本発明の実施例における重心位置測定の原理を示す
説明図である。 ■・・第１の検出板、２・・・第２の検出板、３・・ロ
ードセル、４・・・計Ｃ制アンプ、５　・フィルタ、６
・ＡＤ変換器、７・・コンピュータ、８　・ＣＲＴ第１
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検体の両足がそれぞれ置かれる第１及び第２の検出板
   と、これら第１及び第２の検出板にそれぞれ設けられ、
   前記両足の前記第１及び第２の検出板の面に直角方向の
   荷重をそれぞれ検出する荷重検出手段と、これらの荷重
   検出手段の検出信号を総合的に演算することにより前記
   被検体の重心位置を実時間で算出する演算手段と、前記
   被検体が行なうべき訓練指令に関する情報を実時間で前
   記被検体にフィードバックし、且つこの訓練指令に従っ
   て前記被検体が行なった訓練情報を表示する表示手段と
   前記荷重検出手段の検出信号、前記演算手段の演算信号
   及び前記訓練情報を記憶する記憶手段とを有することを
   特徴とする立体バランス機能訓練装置。