JPH11508167A - 運動装置及び技術 - Google Patents
運動装置及び技術Info
- Publication number
- JPH11508167A JPH11508167A JP9504008A JP50400897A JPH11508167A JP H11508167 A JPH11508167 A JP H11508167A JP 9504008 A JP9504008 A JP 9504008A JP 50400897 A JP50400897 A JP 50400897A JP H11508167 A JPH11508167 A JP H11508167A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistance
- support
- movement
- limb
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
- A43B5/00—Footwear for sporting purposes
- A43B5/04—Ski or like boots
- A43B5/0427—Ski or like boots characterised by type or construction details
- A43B5/0452—Adjustment of the forward inclination of the boot leg
- A43B5/0454—Adjustment of the forward inclination of the boot leg including flex control; Dampening means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
- A43B1/00—Footwear characterised by the material
- A43B1/0054—Footwear characterised by the material provided with magnets, magnetic parts or magnetic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
- A61F5/0102—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
- A61F5/0123—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations for the knees
- A61F5/0125—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations for the knees the device articulating around a single pivot-point
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/00192—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using resistance provided by magnetic means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/012—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using frictional force-resisters
- A63B21/015—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using frictional force-resisters including rotating or oscillating elements rubbing against fixed elements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/15—Arrangements for force transmissions
- A63B21/157—Ratchet-wheel links; Overrunning clutches; One-way clutches
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/40—Interfaces with the user related to strength training; Details thereof
- A63B21/4001—Arrangements for attaching the exercising apparatus to the user's body, e.g. belts, shoes or gloves specially adapted therefor
- A63B21/4005—Arrangements for attaching the exercising apparatus to the user's body, e.g. belts, shoes or gloves specially adapted therefor to the shoulder
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/40—Interfaces with the user related to strength training; Details thereof
- A63B21/4001—Arrangements for attaching the exercising apparatus to the user's body, e.g. belts, shoes or gloves specially adapted therefor
- A63B21/4011—Arrangements for attaching the exercising apparatus to the user's body, e.g. belts, shoes or gloves specially adapted therefor to the lower limbs
- A63B21/4015—Arrangements for attaching the exercising apparatus to the user's body, e.g. belts, shoes or gloves specially adapted therefor to the lower limbs to the foot
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/40—Interfaces with the user related to strength training; Details thereof
- A63B21/4023—Interfaces with the user related to strength training; Details thereof the user operating the resistance directly, without additional interface
- A63B21/4025—Resistance devices worn on the user's body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
- A63C10/00—Snowboard bindings
- A63C10/02—Snowboard bindings characterised by details of the shoe holders
- A63C10/04—Shoe holders for passing over the shoe
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
- A63C10/00—Snowboard bindings
- A63C10/24—Calf or heel supports, e.g. adjustable high back or heel loops
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B19/00—Hoop exercising apparatus
- A63B19/04—Hoop exercising apparatus movably supported on a framework or spheres or cylinders carrying the user inside
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/0009—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00 for handicapped persons
- A63B2071/0018—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00 for handicapped persons for wheelchair users
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
- A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
- A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
- A63B2071/0638—Displaying moving images of recorded environment, e.g. virtual environment
- A63B2071/0644—Displaying moving images of recorded environment, e.g. virtual environment with display speed of moving landscape controlled by the user's performance
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/005—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters
- A63B21/0056—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters using electromagnetically-controlled friction, e.g. magnetic particle brakes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2208/00—Characteristics or parameters related to the user or player
- A63B2208/02—Characteristics or parameters related to the user or player posture
- A63B2208/0285—Hanging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2213/00—Exercising combined with therapy
- A63B2213/004—Exercising combined with therapy with electrotherapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
- A63B2220/10—Positions
- A63B2220/16—Angular positions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
- A63B2220/50—Force related parameters
- A63B2220/54—Torque
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2225/00—Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
- A63B2225/64—Heated
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2230/00—Measuring physiological parameters of the user
- A63B2230/08—Measuring physiological parameters of the user other bio-electrical signals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2230/00—Measuring physiological parameters of the user
- A63B2230/50—Measuring physiological parameters of the user temperature
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
- A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
- A63B23/04—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs
- A63B23/0494—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs primarily by articulating the knee joints
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
- A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
- A63B23/04—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs
- A63B23/08—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs for ankle joints
- A63B23/085—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs for ankle joints by rotational movement of the joint in a plane substantially parallel to the body-symmetrical-plane
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
- A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
- A63B23/12—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles
- A63B23/1281—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles primarily by articulating the elbow joint
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
- A63B69/18—Training appliances or apparatus for special sports for skiing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S482/00—Exercise devices
- Y10S482/903—Utilizing electromagnetic force resistance
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nursing (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
運動装置又は矯正器具内の動作に対する制御された程度の抵抗力を提供するため、制御モジュール(16B)は、協働する抵抗要素(30B)を備える。これらの要素(30B)の間の力は、要素の互いの位置に応じて変化する。例えば、制御モジュール(16B)は、脚及び太股の互いに対する位置に応じて曲げ及び伸長に対する抵抗力をプログラム化することができるように、膝支持器(10)の2つのスプリント(26B、26B)に接続することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
運動装置及び技術
関連出願
本出願は、1995年6月23日付けで出願された米国特許出願第08/494,528号の一
部継続出願である。上記の米国特許出願は、1994年7月6日付けで出願された米国
特許出願第08/271,022号の一部継続出願である。上記の米国特許出願は、運動
装置及び技術(EXERCISE APPARATUS AND TECHNIQUS)について、1993年7月9日付
けで出願された米国特許出願第08/089,852号の一部継続出願である。
発明の背景
本発明は、制御された運動及び支持を実現する装置及びその方法を提供するこ
とである。
脚及び大腿、又は腕及び上腕のような関節接続された解剖学的肢体部分の支持
器は公知である。これらの支持器は、例えば、膝を中心とする大腿に対する脚部
の動き、股関節を中心とする大腿及び胴部の動き、肩を中心とする腕及び胴体の
動き、及び肘を中心とする上腕及び腕の動きを許容する継手部分を有している。
かかる支持器は、動きを制限するストッパを含むことができる。
1つの型式の運動装置において、運動装置を支持器状構造体に、又は装置の一
部である支持器状の締結手段に取り付けるための措置が為されている。この型式
の支持器状の装置は、例えば、膝を中心とする脚部及び大腿の運動又は肘を中心
とする腕及び前腕の運動を可能にし、又は制限するような、支持器を取り付けた
部分の運動を許容し得るように肢体部分に取り付けられる。
従来技術の運動技術は、従来、等長性、等張性及び等運動性に分類される。更
なる第四の分類が最近、認められるに至っており、個別化した動的な可変抵抗力
と称されている。等長性を除いて、こうした技術の全ては、肢体の動きを利用し
て、負傷した筋肉を強化し、又は治療するものであり、これらの全ての技術には
、その技術と関係した対応した運動装置がある。
従来技術の等運動性技術及び対応する運動装置の1つの型式は、機械作動式の
ものである。患者は、患者の動作速度を予め設定した速度に保つ力によって患者
の動きに抵抗するモータ制御の下、所定の範囲に亙って関節を動かし且つ屈曲さ
せる。この型式の装置は高価であり、また、床のような固定面に設置されている
ため、ある状況下にては、運動する部分の位置に適するように筋肉の力を制御す
ることができないという欠点がある。
等張性運動装置は、重りと、患者がその重りに対して力を出し得るように、解
剖学的部分にその重りを作用させる機構とを有している。この型式の従来技術の
運動装置には、次のような欠点がある。即ち、(1)運動を行う肢体の位置に関
係なく、同一程度の抵抗力を連続的に提供すること、(2)重りが持ち上がって
いるならば、患者が止まったときに、依然として力が加わること、(3)同軸方
向(筋肉が短くなる方向)に一方向にしか作用しないことである。
動作に関係する、より新たな型式の従来技術の運動装置及び技術は、個別化さ
れた動的可変抵抗力である。この装置は、モータの性能曲線を設定するため、肢
体の強さを等運動的に測定するものである。この曲線は、動作の程度及びその範
囲と、その動作に対する抵抗力との関係である。運動をする間に、この抵抗力は
、その運動範囲に対応する距離に亙って、その曲線により設定された最大値の一
定の%として提供される。抵抗力は、この曲線に従うが、その力の最大値の1/
4といった設定した程度である。
この技術を利用する装置において、その曲線を測定し且つ記録し、次に、運動
中、フィードバック機構がその位置を検出し、その位置に対応する抵抗力の比率
に対応した信号を発生させる。この信号は、肢体に取り付けられた磁性粒子ブレ
ーキを介して加えられる力の程度を制御する。この技術を利用する装置は、1989
年9月26日付けで付与された米国特許第4,869,497号に開示されている。
この技術には、特定の状況下にて、次のような幾つかの不利益な点がある。即
ち、(1)動作が停止した後に、抵抗力を続くこと。(2)開運動チェーン運動
にしか適応し得ないこと、(3)適正な抵抗力を提供するためには、ある程度、
制御された動作速度に依存すること、(4)使用するとき、装置を患者にのみな
らず、特別な局所に固定すること。(5)装置は大形で且つ1つの場所から別の
場所に容易に動かすことができないこと、(6)患者がその上に座るか、又は立
つ装置、又は地面に取り付けられた装置に取り付けた装置に対して筋肉を容易に
絶縁し得ないから、ユーザは、身体の別の部分にてこ力を付与する可能性がある
から、運動パターンを変更するときに他の筋肉を誤って使用する可能性があるこ
とである。また、この技術は、柔軟性に極めて乏しく、また、急収縮又は遅収縮
筋肉を個々に強化するといった特定の目的用に開発された抵抗プログラム、また
は、モータの性能曲線から逸脱するような仕方にて特定の筋肉を発達させるため
、特定の肢体の位置に対応し得るように予め設定されたプログラムに対応するこ
とができない。
発明の概要
本発明の1つの目的は、新規な運動機構及び技術を提供することである。
本発明の別の目的は、足支持器、又は腕支持器のような、既存の支持器、又は
特別設計の運動支持器に取り付けることのできる運動装置を提供し、また、その
支持器を着用した人間の制御された運動を可能にすることである。
本発明の更に別の目的は、四肢、又は関節、又はその他の身体部分が損傷した
人に対して制御された抵抗力による治療を可能にする、低廉で且つ容易に適用可
能な技術を提供することである。
本発明の更に別の目的は、運動する部分の位置に対して予め制御された方法に
て、関係付けられた動作に対する抵抗力を付与する新規な運動装置及び技術を提
供することである。
本発明の更に別の目的は、ユーザが適正な動作範囲内で動くのを助ける新規な
技術及び装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、動作中の苦痛を軽減する新規な装置及び技術を提供
することである。
本発明の更に別の目的は、動作中、適正な関節の整合状態を保つ新規な装置及
び方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、関節運動動作の機能障害を軽減する新規な装置及び
方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、運動する部分の位置に対して予めプログラム化され
た方法にて関係付けられているが、速度と独立的に付与される動作に対する抵抗
力を提供する運動装置及び技術を提供することである。
本発明の更に別の目的は、主として急収縮筋肉又は遅収縮筋肉を強化するか、
又は負傷した筋肉の特定の部分のみを強化するといった各種の目的のため、特別
に設定した運動プログラムを可能にする新規な運動装置及び技術を提供すること
である。
本発明の更に別の目的は、ユーザが位置に関係した動作に対する抵抗力を付与
する抵抗プログラムに沿って速度を変化させることができる動作を利用する新規
な運動装置及び技術を提供することである。
本発明の更に別の目的は、運動を行う人間が動きを止めようとするとき、力を
付与しないが、その運動を行う人間による動作速度と独立している新規な運動技
術及び装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、患者にしか取り付けられず、患者がその上に座った
り立つ物には取り付けられないため、特定の筋肉を絶縁することを可能にする新
規な運動技術及び装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、ユーザが検出された状況と筋肉の動作とを相関させ
得るように像又はその他の検出されたプログラムに接続された新規な運動装置を
提供することである。
本発明の更に別の目的は、スキー靴等のような装置が、負傷を生じさせる虞れ
がより少ないように制御された方向への動作に抵抗する有用な程度の動作を行う
ことを可能にする装置及び方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、運動する部分の位置に対応するが、必ずしも動作の
全範囲に亙って平均的なモータの性能曲線には比例しないように療法士がプログ
ラムを組んだ方法にて動作に対する抵抗が関係付けられ、特定の目的に合う構造
とされた、新規な運動装置及び技術を提供することである。
本発明の更に別の目的は、開運動性チェーン運動、又は閉運動性チェーン運動
の何れかに便宜に適用可能である多機能性の運動装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、動作を支援し又は望ましくない動作を防止し得るよ
うに、筋肉を電気的に刺激して、運動する部分の位置に対して制御された方法に
て関係付けられた動作に対する抵抗力を組み合わせる技術及び装置を提供するこ
とである。
本発明の更に別の目的は、運動する部分の位置に対し予めプログラム化された
方法にて関係付けられ且つ/又は電気的筋運動記録(EMG)及び/又はその他
の生物フィードバックの測定(例えば、力板)より少なくとも一部が制御された
、電気的な筋肉の刺激を可能にする、運動装置及び技術を提供することである。
本発明の更に別の目的は、膝蓋骨大腿骨の痛みを軽減と且つ膝蓋骨大腿骨が痛
む人の可動性を向上させる技術及び装置を提供することである。
本発明の上記及びその他の目的に従い、一つの実施の形態の運動装置は、身体
部分の支持器具の一部とし、又はその支持器に取り付けることができる。該支持
器は、運動装置を肢体支持器に又はその他の身体部分の支持器に締結し、支持さ
れた四肢又は肢体又はその他の身体部分が関節を中心として曲がり又は伸長する
のに必要な力の程度を制御する手段を含むことができる。この締結手段は、パッ
ドと、該パッドの位置を調節し、火傷の刺激のような身体の刺激又は傷を防止す
る手段とを有することができる。一つの好適な実施の形態において、力の程度を
制御する手段は、動作に対する所望の抵抗力を提供し得るように従来の支持器に
取り外し可能に取り付けることのできる1つ以上の摩擦抵抗部材を備えている。
該摩擦抵抗部材は、次の何れかを備えることができる。即ち、(1)一方向に
自由に動き得るように解放し且つその反対方向に力に対する抵抗力を伴って動く
機構、又は(2)その一方向又は両方向に制御された可変又は一定の抵抗力を付
与する機構である。動作量又は動作範囲を制御する可調節型ストッパ、又は制限
部材を設けることもできる。この抵抗力は、ばね又はモータ、延伸可能な部材、
空圧シリンダ等のような力部材により付与することができる。
動作に対する摩擦力を提供し得るように共に作用する摩擦部材及び加圧部材が
好適な実施の形態にて使用され、その理由は、動作に対する抵抗力の程度を制御
するため摩擦力を利用する機構は、(1)異なる程度の抵抗力となるように比較
的容易に調節することができ、また、(2)運動する肢体動作に抵抗する以外の
力を付与しないからである。抵抗力の程度を調節する1つの技術は、互いに対し
て動く摩擦面に対して直角な圧力を調節するものである。患者により付与された
動作又は力が停止したときに抵抗力が停止、また、この運動装置は、その装置を
使用する人間の動作に対する抵抗力を付与する以外、動いたり又は力を付与する
ことがない。
一つの実施の形態において、膝支持器又は肘支持器は、回動点にて接続された
第一及び第二の部分を備えている。一つの使用状況において、この第一の部分は
、第一の接続手段により脚部(脛骨及び腓骨)に取り付けることができ、また、
第二の部分は第二の接続手段により太股(大腿部)に接続される。別の使用状況
について、第一の部分は、第一の接続手段により、前腕(橈骨及び尺骨)に取り
付け可能であり、第二の部分は、第二の接続手段により、腕(上腕骨)に取り付
けられる。その何れの使用状況においても、第一の部分における第一のレバーは
、第一の接続手段に着脱可能にスナップ嵌めし、第二の部分における第二のレバ
ーは、第二の接続手段に着脱可能にスナップ嵌めし、その2つのレバーは、回動
点に中心がある摩擦制御モジュールに接続される。この摩擦制御モジュールは、
第一及び第二の接続手段が抗して動く摩擦力又は抵抗力の程度を制御する。
ある実施の形態において、摩擦部材は、2つのレバーが動くとき互いに対して
駆動される。この摩擦程度は次のものにより制御される。即ち、(1)ある実施
の形態において、レバーの互いの動作方向に従い且つ/又はレバーの互いの位置
に従って、ラチェット、傾斜路等のような機械的手段である。(2)その他の実
施の形態において、マイクロプロセッサ制御による圧力装置が基本的な全体圧力
又は最小圧力と、圧力の変化との双方を制御し、異なる動作方向への動作の抵抗
力を変化させる。2つの摩擦部材の間に直角の圧力を付与する締め付け機構によ
り全体的な偏倚圧力を設定することができる。
ある実施の形態において、摩擦部材は、水平で且つ平坦なディスクであり、そ
の他の場合、ディスクは、装置が移動するときの異なる位置にて異なる程度の摩
擦力を提供し得るように所定の外形の面を有している。更にその他の実施の形態
において、摩擦部材はディスクではなく、同心状の球状面を有するその他の幾何
学的形態をしている。曲がり及び伸長する(又は時計方向又は反時計方向)の摩
擦部材は、同心状リング内で隣接し得るようにし、又は互いの反対側の側部に設
け、又は一方がもう一方の後になるようにし、或いは一方がもう一方の内に入る
ようにすることができる。
一つの実施の形態において、該摩擦部材は、既存の市販の支持器の一部である
スプリントに容易に接続可能とされている。これらの摩擦部材は、レバーが伸長
している制御モジュール内に収容されている。該レバーは、支持器の標準的なス
プリントに取り外し可能に取り付けられている。
この配置の場合、制御モジュールは、支持器を着用する人間によりその支持器
に取り付けることができ、また、この制御モジュールは、制御モジュールを支持
器に取り付けたままで運動するために使用し、また、運動した後に支持器を取り
外さずに支持器から取り外すことができる。しかしながら、この運動装置は支持
器に固定する必要はなく、その他の力装置の代替物として運動チェアーの一部と
し、又はより大きい運動装置の一部とし、幾つかの方向の任意の方向への幾つか
の関節の動作に対する制御された抵抗力を付与し得るようにすることができる。
更に別の実施の形態において、摩擦力は、所定のプログラムに従って摩擦板を
共に圧縮することで提供することができ、この場合、摩擦板の間の抵抗力を変化
させる磁気的手段、又はその他の回転可能なねじ押し込み手段、又は液圧プラン
ジャ手段、或いはその他の手段が使用される。プログラムは、制御モジュールに
組み込まれた機械式、又は電気式とし、或いは、恒久的に又は交換可能に記録し
若しくはモジュールの外部から命令し得るものとすることができる。
この基本的なモジュールは、例えば、次のようなその他の型式の装置と共に使
用し、又はその装置と協働するように使用し、或いはその一部として使用するこ
ともできる。即ち、(1)抵抗力を伴い制御された程度の動作を提供し、これに
より、非可撓性のスキー靴の場合に生じるような負傷を回避する、スキー靴等、
(2)例えば、クロス・カントリー・スキーをシュミレートする運動装置を使用
する間に、地形の像のような、人間が運動している間の視覚的又はその他の感覚
的な像を発生させるセンサ、(3)電気的に筋肉を刺激するような筋肉の刺激装
置及び電気的な筋肉の刺激タイミングを設定し且つ/又はこれに応じて抵抗力を
変化させるべくフィードバック装置内で使用される緊張性又は位相的な筋肉の収
縮を電気的に筋運動記録する装置のような筋肉の刺激装置である。
同様に、筋・関節補強回復装置には、全体として、又は相対的に完全な運動環
境を提供する装置を設けることができ、また、現在、等張性運動を可能にし得る
よう重りが取り付けられたその他の同様の装置には、制御モジュールを設けて、
運動する解剖学的部分の位置に従って制御された抵抗力が付与されるようにする
こともできる。
関節運動動作の機能障害が生ずるような関節の痛みを軽減し且つその関節を一
層、良く使用し得るようにするため、プログラム化されたモジュールは、より弱
い筋肉の動作に抗する、筋肉の動作に対する抵抗力を付与する。本明細書におい
て、「関節運動的」動作の機能障害とは、1つの関節を中心とする身体部分の通
常の動作の結果、痛み/又は炎症/又は所望の動作に対して斜めの方向への動作
といった症状的な状況が生じることを意味するものとする。この抵抗力は、担当
医師、理学療法士によってプログラム化され、より弱い筋肉又は作動筋が正常に
機能し得るように、より強く且つ対抗する拮抗筋に対する抵抗力が付与されるよ
うにする。
老人のような一般に身体が弱った人が歩くような動作を支え得るようにするた
め、プログラム化されたモジュールは、自然の力が加わる方向への動作に対する
抵抗力を付与する。例えば、支えなければ歩くことのできない人は、膝関節に取
り付けられたプログラム化モジュールを備え、そのモジュールが、重力の影響を
打ち消す抵抗力を介して膝が潰れるのを防止する。その選択される抵抗力の程度
は、その抵抗力が付与される位置又は角度における筋肉の強さに依存する。抵抗
力は、通常、患者の膝の関節が重力により又は重力に起因して、より顕著に曲が
るに伴い、増大するようにプログラム化される。
上記の説明から、本発明の運動装置には次のような幾つか利点があることが理
解できる。即ち、(1)一方向への動作に対する制御された抵抗力を付与するこ
とができること、(2)高価な装置を必要とせずに、制御された治療プログラム
を提供し得るように既存の支持器に容易にスナップ嵌めすることができること、
(3)この装置は、肢体の位置に依存する制御され且つ段階的に加えられる抵抗
力を付与することができること、(4)制御された抵抗プログラムは、個人個人
に合うように特別に設定し且つ運動装置内へ導入することにより制御可能である
こと、(5)抵抗力が動作速度と独立的であること、(6)ユーザが動作しよう
としないとき、ユーザに装置から加わる力が存在せず、唯一の力は反発力だけで
あること、(7)この装置は、仮想現実、筋肉の刺激、生物フィードバック装置
及び関節運動的な関節動作の不一致を軽減する装置における1つの構成要素とし
て機能することが可能であることである。
図面の概要
本発明の上記及びその他の特徴は、添付図面を参照したとき、以下の詳細な説
明から一層良く理解されよう。添付図面において、
図1は、本発明は一つの実施の形態に従い支持器にて人間の太股及び脚部に取
り付けられた運動組立体の部分斜視図である。
図2は、支持器に取り付けられた図1の運動組立体の一部分解図とした斜視図
である。
図3は、制御モジュールと、本発明の一つの実施の形態に従い、該制御モジュ
ールを支持器に取り付ける締結具との部分平面図である。
図4は、図3の締結具及び支持器の一部断面図とした端面図である。
図5は、本発明の更に別の実施の形態の一部分解図とした平面図である。
図6は、一部切欠き且つ断面図とした、図5の実施の形態の分解斜視図である
。
図7は、図6の実施の形態の一部の平面図である。
図8は、図7の平面図に図示した、図5及び図6の実施の形態の部分の側面図
である。
図9は、図5及び図6の実施の形態における別の部分の平面図である。
図10は、図9に図示した図5及び図6の実施の形態における部分の側面図で
ある。
図11は、図5及び図6の実施の形態における別の部分の平面図である。
図12は、図11に図示した図5及び図6における実施の形態の部分の側面図
である。
図13は、図5及び図6の実施の形態の更に別の部分の平面図である。
図14は、図13に図示した図5及び図6の実施の形態における一部の側面図
である。
図15は、図5及び図6の実施の形態における更に別の部分の平面図である。
図16は、図15に図5及び図6の実施の形態における一部の側面図である。
図17は、図5及び図6の実施の形態における一部の部分断面図である。
図18は、本発明の更に別の実施の形態における部分分解断面図である。
図19は、図18の実施の形態における部分斜視図である。
図20は、図18の実施の形態にて使用されるプログラムディスクの平面図で
ある。
図21は、図20のプログラムディスクの側面図である。
図22は、図18の実施の形態における一部であるリフター板の平面図である
。
図23は、図22のリフター板の側面図である。
図24は、図18の実施の形態に使用されるリフター板基部の平面図である。
図25は、図24のリフター板の側面図である。
図26は、図24の板の一部の断面図である。
図27は、図18の実施の形態におけるハウジング部分の後側面図である。
図28は、図27のハウジングの右側面図である。
図29は、図18の実施の形態のローラ読み取り板の平面図である。
図30は、図28の板の側面図である。
図31は、図18の実施の形態に使用される調節ナットの側面図である。
図32は、図31の調節ナットの平面図である。
図33は、図18の実施の形態に使用されるボルトの断面図である。
図34は、図18の実施の形態に使用されるハウジングの後側面図である。
図35は、図34のハウジングの右側面図である。
図36は、図1乃至図35に示す前述した実施の形態に追加される支持器の実
施の形態における簡略化した部分斜視図である。
図37は、図36の実施の形態の一部の側面図である。
図38は、図37の実施の形態の一部の平面図である。
図39は、図38の線39−39に沿った断面図である。
図40は、図38の実施の形態の一部の平面図である。
図41は、図40の線41−41に沿った断面図である。
図42は、本発明の更に別の実施の形態の部分分解斜視図である。
図43は、図42の実施の形態における一部の斜視図である。
図44は、図42の実施の形態に使用可能である制御装置のブロック図である
。
図45は、図44の実施の形態の一部のブロック図である。
図46は、レバーアームの別の実施の形態の側面図である。
図47は、図46の実施の形態の線47−47に沿った部分分解端面図である
。
図48は、図46のレバーと協働する別のレバーの側面図である。
図49は、図48の線49−49の方向に見た、図48のレバーアームの斜視
図である。
図50は、図46のレバーアームの平面図である。
図51は、図48のレバーアームの平面図である。
図52は、図46のハンドルクランプの可動部分の側面図である。
図53は、線53−53の方向に見た、図52のハンドルクランプの部分の側
面図である。
図54は、図48のハンドルクランプの可動部分の側面図である。
図55は、線55−55に沿った図54のハンドルクランプの部分の側面図で
ある。
図56は、肘における本発明の使用状態を示す、本発明の別の実施の形態の斜
視図である。
図57は、本発明の一つの実施の形態に従って設計されたスキー靴の立面図で
ある。
図58は、本発明の一つの実施の形態に従って設計されたスキー靴の別の実施
の形態の立面図である。
図59は、本発明に従って設計されたスキー靴の更に別の実施の形態の立面図
である。
図60は、多数面運動装置の一部切り欠いた概略図的な立面図である。
図61は、図60の運動装置の一部を形成するプログラム装置のハウジングの
断面図である。
図62は、図61のハウジングの端面図である。
図63は、図60の運動装置の実施の形態に使用される制御モジュールの一部
の平面図である。
図64は、図63制御モジュールのハウジングの部分の端面図である。
図65は、運動者の肢体の受け入れる開放位置にある図60の運動装置の部分
の簡略化した端面図である。
図66は、図63の多数面制御装置を使用する、運動装置組立体の部分立面図
である。
図67は、運動装置の更に別の実施の形態の概略図的な側面図である。
図68は、図67の運動装置の実施の形態の正面図である。
図69は、単一面制御モジュールの一つの実施の形態の簡略化した断面側面図
である。
図70は、図69の制御モジュールの端面図である。
図71は、図69及び図70の制御モジュールを使用する運動装置の更に別の
実施の形態の図である。
図72は、図71の運動装置の正面図である。
図73は、図71及び図72に図示した型式の一組の運動装置の平面図である
。
図74は、太股に対する脚部の動作の抵抗力を変化させる、電気的に制御可能
なモジュールを示す膝支持支持器の斜視図である。
図75は、図74の制御モジュールの一部の簡略化した分解斜視図である。
図76は、図74のモジュールの別の部分の斜視図である。
図77は、車椅子にて使用し得るようにされた運動装置の斜視図である。
図78は、スノーボードで使用すべく制御された抵抗力の支持体を利用するビ
ンディングの斜視図である。
図79は、一型式の運動装置の斜視図である。
図80は、本発明の一つの実施の形態にて有用である脛骨支持体の部分分解斜
視図である。
図81は、図80の脛骨支持体の一部の平面図である。
図82は、図80の脛骨支持体の別の部分の平面図である。
図83は、図80の脛骨支持体の更に別の部分の平面図である。
図84は、図80の脛骨支持体の更に別の部分の平面図である。
図85は、図80の脛骨支持体の更に別の部分の平面図である。
図86は、図80の脛骨支持体の更に別の部分の平面図である。
図87は、図80の脛骨支持体の更に別の部分の平面図である。
図88は、取り付け方法を図示する、支持器に取り付けられた状態における制
御モジュールの一部の部分平面図である。
図89は、本発明の一つの実施の形態に有用なマイクロプロセッサ制御による
装置のブロック図である。
図90は、本発明の実施に有用なフロー図である。
図91は、本発明の実施に有用な別のフロー図である。
図92は、本発明の実施に有用な更に別のフロー図である。
図93は、本発明の実施に有用な更に別のフロー図である。
図94は、本発明の実施に有用な更に別のフロー図である。
図95は、本発明の更に別の実施の形態を示す斜視図である。
図96は、本発明の一つの実施の形態に使用される電極の可能な配置状態を示
す概略図である。
図97は、コンパクトな設計とされ、一方向にのみ抵抗力を付与する制御モジ
ュールの更に別の実施の形態の簡略化した分解斜視図である。
図98は、別の角度から見た図97の実施の形態の簡略化した部分分解斜視図
である。
図99は、コンパクトな設計とされ、両方向に抵抗力を付与する制御モジュー
ルの更に別の実施の形態の簡略化した分解斜視図である。
図100は、別の角度から見た図99の実施の形態の簡略化した部分分解斜視
図である。
詳細な説明
図1において、肢体12に取り付けられた運動組立体10の一部分解図とした
部分斜視図が図示されている。該運動組立体10は、肢体支持器部分14と、肢
体支持器部分14の各側部にそれぞれ1つずつ設けられた第一及び第二の運動モ
ジュール16A、16B(図1には16Aのみ図示)とを備えている。好適な実
施の形態において、肢体支持器14は、運動モジュール16A、16Bのような
1つ以上の取り外し可能な運動モジュールと協働する点を除いて、それ自体、本
発明の一部ではない標準的な支持器である。
この実施の形態において、支持器部分14を膝を中心として限られた動作させ
るのに肢体12が必要とする抵抗力を制御する脚部及び太股の支持器である肢体
支持器部分14に、取り外し可能な運動モジュール16A、16Bが取り付けら
れている。好適な実施の形態において、動作に対する抵抗力は、摩擦力により付
与される。
肢体支持器14は、第一の支持手段20と、第二の支持手段22と、2つの回
動継手24A、24B(図1には24Aのみ図示)とを備えており、第一の支持
手段は太股に締結される一方、第二の支持手段は人間の脚部に締結されている。
第一の支持手段の両側部(スプリント)の各々は、膝の筋肉により制限された動
きを為し得るように2つの回動継手24A、24Bの異なる一方により、第二の
支持手段の両側部の該当する一方に接続されている。
運動モジュール16Aは、制御組立体30Aと、第一のレバー組立体32Aと
、第二のレバー組立体34Aとを備えている。これらの第一及び第二のレバー組
立体32A、34Aは、その両側部にて制御組立体30Aに締結され、第一のレ
バー組立体32Aは、人間の太股と共に動き得るように第一の支持手段20に締
結し得るようにされており、第二のレバー組立体34Aは、人間の脚部と共に動
き得るように第二の支持手段22に締結され得るようにされている。運動モジュ
ール16A、16Bは略同一であり、また、レバー組立体32A、34Aも略同
一であるため、本明細書において、運動モジュール16A及び組立体34Aにつ
いてのみ説明する。
組立体34Aは、第一の付着部材33Aと、第二のスナップ止め部材35Aと
、第一の締結具37Aと、第二の締結具39Aとを備えている。付着部材33A
は制御モジュール30Aの一部に恒久的に取り付けられており、また、その溝内
に下方支持手段22のスプリント部材を受け入れ得るようにされた開放部分を有
し、第二のスナップ止め部分35Aが、このスプリント部材の反対側部に嵌まり
、締結具37A、39Aが、両部材33A、35Aを貫通して、その両部材を共
に保持する。
この配置において、第一及び第二のレバー組立体の付着部材は、制御モジュー
ル30Aが関節24Aの上方にある状態にて、支持手段20、22の異なる一方
の対応する部分の上を摺動することができる。参照番号35Aで示すようなスナ
ッ
プ止め部分、及び参照番号32Aで示すようなレバーにおけるその対応する部分
は、次に、反対側部の上方を摺動し且つ参照番号37A、39Aのような締結具
により付着部材33Aに締結されて、支持部材20、22の対応する部分により
レバーアームを保持する。締結具37A、39Aは、ボルト、ねじ、スナップ止
めピン又はその他の任意の適当な締結具とすることができる。
制御組立体30Aは、図1に図示しない、例えば、摩擦ディスクのような力抵
抗部材と、異なる抵抗程度に設定可能である、図1の実施の形態の較正ダイアル
41とを備えている。レバー組立体32A、34Aは、制御組立体30Aの異な
る可動部品に締結され、患者が膝を関節動作させるときに抵抗する力を運動モジ
ュール16Aが制御し得るように、プログラム化された力の程度によってのみ互
いに動くことができる。
この配置において、制御組立体30Aは、第一及び第二のレバー組立体の動作
を制御する一方、該第一及び第二のレバー組立体は、人間の膝筋肉が脚部を太股
に対して動かすのに必要とされる力の程度を制御する。これらの2つの制御モジ
ュール16A、16Bは、支持器上の所定位置に容易にスナップ止めすることが
でき、患者は、便宜なスケジュールに従って運動することができる。制御モジュ
ールにおける抵抗力の程度は、以下に説明する方法にて、担当医師が制御モジュ
ールに設定することができる。
図2において、運動組立体10の斜視図が図示されており、この場合、肢体支
持器部分及び取り外し可能な運動モジュール16A、16Bを分解図とし、互い
に略平行で且つ膝の両側部に配置され得るようにされた第一及び第二の回動継手
24A、24Bを有する右脚部支持器が図示されている。該第一及び第二の回動
継手の各々は、運動モジュール16A、16Bの対応する一方と協働する。回動
継手24A、24Bの各々は、2つの平行な太股スプリント部材26A、26B
の異なる一方を対応する対の脚部スプリント部材28A、28Bに接続する。
外側の回動継手24Aにおいて、制御モジュール30Aは、関節の上方により
、第一のレバー組立体32Aは太股スプリント部材26Aと共に動き得るように
締結され、第二のレバー組立体34Aは脚部スプリント部材28Aにスナップ止
めされている。スプリント部材は、柔軟な骨組み体及びストラップにより共に接
続
されており、該柔軟な骨組体及びストラップは、脚部の周りにきつく留められて
おり、スプリント部材は、それぞれ太股及び脚部と共に動く。回動点は、位置決
め可能な有孔板27A(図2に図示せず)を有し、この有孔板は、参照番号29
Aのようなピンを有する基部(図2に図示せず)に対して配置可能である。該基
部は、伸長及び曲げの双方において支持器の最大動作範囲を設定し得るように配
置されている。
支持器自体は、通常の使用時、前十字靭帯を過剰な回転又は伸長から保護し得
るよう、太股の動きを制御することを目的とする。定期的に、運動組立体は、所
定位置にスナップ止めし、制御されたプログラムに従って筋肉の療法運動を行う
ことができる。このプログラムは、医師又は療法士が設定するが、運動プログラ
ムは、所定の計画に従って患者が1日数回、容易に実施することができる。摩擦
程度は、脚部の伸長及び曲がりに対して相違するように調節することができ、幾
つかの実施の形態において、力のプロファイルを装置にプログラム化して、運動
に必要な所望の力に合うようにすることができる。勿論、このプログラム及び摩
擦力は2つの運動モジュール16A、16Bにて等しくなるように設定される。
図2に図示するように、レバー34Aの参照番号33Aで示すような付着部材
は、多数の異なるモードの膝支持器のスプリント部材を緩く受け入れる大きい開
口部を有する。きつく取り付けるため、スナップ止め部材35Aは異なる寸法で
出来ており、付着した部材の上方及び下方部分の内部に嵌まり、これにより、プ
ラスチックの支持部材が緩いスペースを充填し、多数の異なる支持器に対して標
準的な運動モジュールを使用することを可能にする。
使用時、制御モジュール30Aは、2つのレバーアーム32A、34Aの間に
てプログラム化された抵抗力の程度を提供し、運動中の動作に対してプログラム
化した程度の抵抗力が提供されるようにする。プログラム化した抵抗力を選択す
るため、制御モジュール30Aは、方向に鋭敏な抵抗モードセレクタ手段を備え
ており、該セレクタ手段は、膝が曲がるときのように第一及び第二のレバーが共
に動くとき、一方の抵抗プログラムを選択し、また、脚部が伸長して、レバーを
その反対方向に動かすとき、別の抵抗プログラムを選択する。好適な実施の形態
において、方向に鋭敏な抵抗モードセレクタは、レバーが一方向に動くとき一方
の抵抗摩擦プログラムを選択し、レバーがその反対方向に動くとき、異なる抵抗
摩擦プログラムを選択する。
幾つかの実施の形態において、2つの運動モジュール16A、16Bは、各々
が支持器に締結されているが、互いには締結されていない。支持器の両側部に作
用する力は、支持器自体のベルトにより均等とされる。しかしながら、その他の
実施の形態において、その2つのモジュールは、剛性な部材により接続すること
ができ、又は支持器は、その両側部を共に接続し、有害な捩れを生じさせる肢体
の両側部に加わる不均等な力を防止し、以下に説明する脛骨支持ベルトを提供す
る剛性な部材を備えることができる。かかる剛性な部材は、レバー組立体34A
、34Bの開口部内にスナップ止めするように配置されている。多数の接続具を
使用することができ、また、レバーアーム32A、32B又は支持器自体に接続
することができる。
図3には、中心ナット74C(図3に図示せず)に可動に付着させた力抵抗動
作を調節するダイアル31を有する、クランプ止め部材32、34の一つの実施
の形態に接続されたモジュール30が図示されている。このため、ナットを締め
付けて零点を設定し、また、ダイアルの針33を零標識に設定することができる
。こうした設定後、低圧を提供し得るようにナットを動かすと、加えるべき圧力
又は抵抗力の程度の針に対して標識33で表示される。
この実施の形態において、クランプ止め手段32A、34Aは同一であり、支
持器に形成された対応する4つの穴と整合された部材32A、34Aの各々の4
つの穴から成っている。図8から、これら4つの穴は、締結具により閉じられた
状態で示す穴180乃至186であり、クランプ止め部材32、34を支持器部
材に締結し、また、その4つの穴は、かかる締結具を使用せずに示してあるが、
実際には、ボルト及びナットの組み合わせ体のような締結具も含む。
図4には、整合した開口部188、190を有するクランプ止め部材32Aの
一端が図示されている。これらの開口部は、支持器22の一部、及び支持器22
及びクランプ止め部材32Aを共に保持する締結具を受け入れる。支持器及びク
ランプ止め部材を共に保持する締結具は、ボルト及びナット、機械ねじ、ばね偏
倚式プランジャ、又は急速接続可能であるその他の任意の型式の装置とすること
ができる。図4に最も良く図示するように、クランプ止め部材は、支持器の一部
の周りに適合可能に嵌まるように底部に形成された開口部分を有している。
図5において、その主たる部品として、調節ナット70Fと、プログラムディ
スク62F、60Fと、内側及び外側リフター板80F、82Fと、傾斜路90
Fと、内側及び外側レバー組立体32F、34Fとをそれぞれ有する制御モジュ
ール30Fの別の実施の形態が図示されている。これらは、上述の実施の形態に
て説明したのと同様の方法にて、軸又はボルト74Fの周りに上記の順序で配置
されている。ウレタンディスク300が記録器とリフター板との間に配置されて
、皮革ディスク302が外側及び内側レバー組立体32F及び34Fを分離する
。
図6により明確に示るように、調節ナット70Fは、軸又はボルト74Fに捩
込まれて、一次的調節としてその他の要素に圧力を加える。環状ディスク304
は調節ナット70Fの周りで且つ該調節ナットに対して同心状に回転可能であり
、調節ナット及びダイアル304の双方は、その上面に標識を備えている。
この配置の場合、ナット70Fは、その最大限度まで締め付けることができ、
ダイアル304を持ち上げて、下方に伸長する柱308を周穴306から非係合
状態にする。周穴306は、対応する数にて且つ等間隔に外側記録器60Fに形
成されいる。ダイアルを持ち上げる間に、零インジケータを整合させ、次に、ダ
イアルが未だ記録器と係合している間に、ナットを零位置から緩めて所定の調節
力にすることができる。この場合、ダイアルとナットとの間の標識は、調節ナッ
トの緩みの程度を示し、このため、プログラム摩擦ディスクと記録器との間の一
定の圧力を表示する。
動作に対してプログラム化された抵抗力を付与するため、軸又はボルト74F
は、内側レバー組立体34Fと共に回転可能に締結され、該軸又はボルトは、そ
の最上端に楕円形の断面310を有する、一部平坦部材を形成する切欠き部分を
備えている。この内側記録器ディスク及びポリウレタンディスク300に形成さ
れた穴は、楕円形であり、軸74Fの頂部における対応する楕円形部分(円筒形
軸の一部を除去することにより形成される)と係合し、これにより、該軸及び内
側レバーと共に動く。内側及び外側記録器は、異なる厚さを提供し得るように異
なるテーパー付き面が形成されており、軸に沿って上下に自由に動いて、面(互
いに回転し且つ上記テーパー付き部分の下方にある)に対して異なる程度の摩擦
力が作用するのを防止する。
指により共に係止された外側記録器60F又は内側記録器62Fの間の何れか
に摩擦動作を提供するため、内側レバー組立体32F(図5)は、傾斜路部材9
0Fと共に回転可能に取り付けられている。その理由は、該内側レバー組立体は
下方に伸長する柱310をその開口部312内に受け入れ、内側レバー組立体3
4Fに対して動くからである(図6)。その理由は、該内側レバー組立体は、上
述した実施の形態と同様の方法にてディスク312により分離されているからで
ある。ハンドル傾斜路90Fは周方向に隔たった複数の傾斜路部材91F、93
F、95F、97F、99F、101Fを備えており、これらの傾斜路部材は、
内側及び外側リフター板80F、82Fに係合する位置に配置されている。これ
らのリフター板は、その底面に傾斜路を有しており、傾斜路は、傾斜路90Fと
選択的に係合し、リフター板80Fの底部と傾斜路板90Fとの間の合わせ面の
方向に応じて、内側又は外側リフター板の何れかを持ち上げることができる。
外側板80Fを一方向に持ち上げると、ポリウレタンディスク300が該外側
板と外側記録器60Fとの間で圧縮され、リフター板が外側組立体32Fと共に
回転するとき摩擦力を生じさせる。同様に、内側リフター板を持ち上げると、該
内側リフター板は、ウレタンディスク312を更に内方に圧縮し、内側プログラ
ム62Fに対向させ、このため、組立体32F、34Fが互いに対して動くとき
、リフター板80F及び内側記録器62Fのそれぞれ一方を動かす。
このように、外側リフター板80F又は内側リフター板82Fの何れか一方に
傾斜路板90Fの傾斜路が係合し、該傾斜路を駆動する一方、そのもう一方は、
ポリウレタンディスク300に対して動かず、内側及び外側プログラムディスク
60F、62F(下方ハンドル32Fと共に動く)のそれぞれ一方が、軸又はボ
ルト74Fの頂部における楕円形の断面部分310により拘束される。
図7には、内側プログラムディスク又は記録器62Fの平面図が図示されて6
1、常に、軸又はボルト74F(図6)の楕円形部分310(図6)と係合した
略楕円形部分316を示す。内方に伸長する開口部318は、以下に説明する方
法にて、外側プログラムディスク又は記録器60F(図6)に係合してこれらを
駆動する働きをする。
図8に最も良く図示するように、内側プログラムディスク、又は記録器62F
は、参照番号320Fで図示するように立ち上がった、立ち上がり部分と、下降
した下降部分322Fを備えており、このため、該ディスクが内側リフター板8
2F(図8に図示せず)に対して回転するとき、摩擦力が変化し、典型的に低く
開始して最高値に増大し、その後、減少する制御可能なプログラムを提供する。
このプログラムは、容易に交換可能であり、肢体が伸長する間に、運動を適宜に
変化させ得るように療法士の選択により作成することができる。
図9には内方に伸長する部材324を有する環状のリング状部分を備える外側
プログラムリング60Fの平面図が図示されている。内方に伸長する部材324
は、内側プログラムディスク62F(図7)に形成されて半径方向に伸長する切
欠き318(図7)に係合し得るようにされている。この配置により、外側プロ
グラムディスクは、軸又はボルト74Fの頂部と共に回転する内側プログラムデ
ィスクと共に回転するから、内側レバー組立体34F(図6)と共に回転する。
図10に最も良く図示するように、外側プログラムディスク、又は記録器60
Fは、参照番号328で図示するような立ち上がり部分と、参照番号330で図
示するような下方部分とを有する所定の外形の面を備えている。該立ち上がり部
分及び下方部分は、相違しており、これらの部分は、内側プログラムディスクに
おけるように、数百分の1インチだけ相違しており、肢体が曲がる間に、外側プ
ログラムディスクを選択したときに、圧力を変化させる。該リフター板、傾斜路
、内側及び外側プログラムは、内側プログラムディスクが曲げを制御し、外側プ
ログラムが伸長を制御するように逆にすることもできる。同様に、プログラムは
、上面に記録する必要はなく、下面に付与して、また、協働する部材と係合し得
るよう、上方又は下方に駆動される円錐形面の上に付与することもできる。
図11には、外側リフター板80Fの平面図が図示されており、該外側リフタ
ー板は、以下に説明する方法にて、内側リフター板から持ち上げて自由にするこ
とのできる、内方に伸長する部材を備えている。図12の平面図に最も良く図示
するように、リフター板は、傾斜路板90F(図15)と係合し得るようにした
、その上面の傾斜路352、354、356のような傾斜路を備えている。リフ
ター板の底面には、ウレタンディスク300と係合し得るようにした複数の立ち
上がり節状部分360がある。傾斜路板90Fが、時計方向又は反時計方向の一
方(好適な実施の形態において、曲げ方向である)に回転すると、外側リフター
板は、上方に立ち上がって傾斜路板90Fが該リフター板に対して動くのを許容
する。このように、一方向への動作により、摩擦及び圧力がウレタン層300に
付与され、その反対方向に動くときは、摩擦及び圧力は付与されない。
図13には、内側の円形穴358を有する内側リフター板82Fの平面図が図
示されており、該内側円形穴は、軸又はボルト74Fを受け入れて、該軸又はボ
ルトに対して回転し得るようにされており、また、その外面には、開口部360
、362、364を有しており、これらの開口部は、内方に伸長する部材350
、352、356に係合して、外側部材が持ち上げられて自由にならない限り、
外側部材を回転させる。
図14に最も良く図示するように、内側リフター板は、ハンドル傾斜路90F
と係合し得るように上方に伸長する複数の傾斜路370、372、374と、ウ
レタンディスク300と係合し得るように下方に伸長する複数の節状部分380
、382、384とを備えている。これらの節状部分は、内側リングが動作する
間に、ウレタン層300に選択的に圧力を加えて、所定の圧力を生じさせる。図
5乃至図14のこの実施の形態において、抵抗動作に対する単一面、双方向の予
めプログラム化した抵抗力が提供される。この抵抗力は、速度から独立し且つ可
変範囲に亙るものである。
図15には、軸74F(図6)を受け入れる中央開口部370を有する傾斜路
ディスク90Fと、内側円内にある周方向に隔たった複数の傾斜路91F、93
F、95F、97F、99F、101Fと、外側円内にある複数の傾斜路103
F、105F、107F、109F、111F、113Fとの平面図が図示され
、
内側円上にある傾斜路は、外側円上にある傾斜路と反対方向を向いており、この
ため、外側円上にある傾斜路は、外側リフター板80Fを持ち上げ、内側円上に
ある傾斜路は内側板82Fにある傾斜路と係合する。図16に最も良く図示する
ように、ハンドル傾斜路90Fは、図16に図示した複数のポスト370、37
2により外側ハンドル32Fに取り付けられる。こうしたポストは、外側ハンド
ル組立体32Fに周方向に隔たった同様の開口部と係合し、外側ハンドル組立体
及び傾斜路ディスク90Fは共に動く。
この配置において、ハンドル及び傾斜路ディスク90Fが共に一方向に回転す
ると、傾斜路97Fは、内側リフター板82Fに係合し、これにより、内側及び
外側板が共に相互に係止されているため、これらの板の双方を駆動する。しかし
ながら、ハンドルは内側板を持ち上げずに、外側リフター板を持ち上げる。その
理由は、外側リフター板は、内側傾斜路が駆動可能に係合すると同時に、外側傾
斜路の上方に乗り上げるからである。
図17には、図15の断面図が図示されている。即ち、(1)傾斜路の内側リ
ングにおける傾斜路97Fの位置及び傾斜路の外側リングにおける傾斜路109
Fの位置、(2)傾斜路の外側リングにおける、参照番号376Fで示す勾配と
傾斜路の内側リングにおける、参照番号378Fで示す勾配との差、(3)各傾
斜路の頂部における平坦な部分とが図示されている。この構造により、リフター
板を傾斜路に乗り上げ、次に、安定した位置にて停止し、その傾斜路がその安定
的な平坦な部分にあり、下方に駆動し得るように、内側又は外側リフターの他方
により保持される。
図18には、図5乃至図17の実施の形態と同様の制御モジュール30Gの別
の実施の形態の一部分解図とした断面図が図示されており、該実施の形態は、そ
の主要部品として、内側及び外側レバー組立体32G、34Gと、中心位置に配
置された、相互に係合するボルト又は軸44G、47Gと、レバーを分離させる
ディスク45Gと、第一及び第二の調節ナット70G、71Gと、第一及び第二
のプログラムディスク60G、62Gと、第一及び第二の読み取り板63G、6
5Gと、第一及び第二のリフター板及び基部とを有する。第一のカムは、リフタ
ー基部82Gと、リフター板610Gとを有し、第二のカムは、リフター基部8
1Gと、リフター板612Gとを有する。
カム及びカム従動子を保持し且つその動作を制御するため、ボルト44G、4
7、及び対応するハウジング620G、621Gは協働する。外側レバー組立体
34Gは、内側ハウジング620Gからのポストに嵌まり得るようにその底部に
形成された4つの穴623G(図28に図示せず)を有する。回転要素の間の基
部の摩擦は、調節ナット71G、70Gにより設定され、該調節ナットの少なく
とも一方はボルト44G、47Gの上に螺着可能である。プログラムディスク6
0G、62Gは、ボルト44G、47G、レバー組立体32G、カムリフター8
2G、81G、リフター板610G、612Gと共に回転する。読み取り板60
8G、609Gは、ハウジング620G、624G及び外側レバー組立体34G
と共に回転する。これにより、レバー板が係合し、レバー組立体が互いに対して
移動するとき、摩擦板313、310に摩擦を生じさせる。
この配置において、プログラムディスク又は摩擦ディスクは、一方が他方の後
になるように、リフター基部(カム)及びリフター板(カム従動子部材)と共に
配置されており、該リフター基部及びリフター板は、読み取りプログラムに係合
する。レバーが一方向に動くと、下方組みのリフター板のような一組みの板が係
合し、その反対方向に動くと、リフター板のもう一方が係合する。プログラムデ
ィスクは、容易に挿入し得るようにハウジング内に便宜に取り付けられている。
ディスク312、310(図6)は、ポリウレタン部材とし、又は制御された摩
擦を許容する別の材料とすることができる。
図8の実施の形態において、該ハウジングは、(1)ハウジングカプラー62
2と、(2)図28に図示するような共に螺着し、又は共にスナップ止めするこ
とができる外側ハウジング624と、いう2つの部分を含むようにその中心位置
にて分割されている。
ボルト44G、47Gは、制御モジュールの中心付近にて一方がもう一方の内
部に嵌まり得るようにされている。2つの調節ナット71G、70Gは、ハウジ
ングが開口する場所である外面に配置されている。モジュールの2つの部分が分
離したとき、調節ナットを個々に調節し、各ハウジングの半体とプログラムディ
スク60G、62Gとの間における摩擦を設定し、ナットを容易に交換すること
ができる。更に、一方向への力が所望である場合、頂部部分を省略することがで
きる。
この実施の形態において、モジュールの2つの部分は、その部分の配置順序の
点にて互いに逆であり、2組みのリフター基部、リフター板、プログラムディス
ク及び調節ナットの一方は、もう一方の逆となる。このことは、製造を簡略化す
るが、調節ナットに対する拘束具、又はねじ山を有するハウジングを分割して、
直ちに較正し且つ異なるプログラムディスクを容易に挿入し得るようにすること
で迅速なアクセスを可能にする。プログラムディスを容易に挿入し得るようにた
る、プログラムディスクは、2つの部分の各々における調節ナットの隣の位置に
配置され、モジュールの部分の各々は、曲げ方向及び伸長方向の異なる一方への
動作に対する抵抗力を制御する。
リフト板82Gを平面図で図示する点を除いて、底部の分解斜視図である図1
9により明確に図示するように、調節ナット70Gは、軸又はボルト44Gに螺
着され、調節ナット71Gは、それぞれ上方及び下方部分の軸又はボルト47G
に螺着され、一次的な較正調節として他の要素に圧力を加える。これらの軸又は
ボルト44Gは雌型スロットを有し、該雌型スロットは、2つのボルトを共に係
合させ且つ回転させる雄型の平行四辺形部分を受け入れる。ナットは、2つの部
分を個々に較正することを許容し、又プログラムディスク62G、60Gのよう
なハウジング又はその他の部材における標識と協働する標識を有している。
ディスク62G、60Gは、ナット71G、70Gの一部を受け入れ、そのナ
ットを所定位置に係止する穴を有しており、ディスク62G、60Gは、ボルト
47G、44Gの同様の形状部分をそれぞれ受け入れて、ディスク62G、60
Gをそれぞれのボルトと共に回転することを可能にする細長いスロットを有して
いる。調節ナット70G、71Gの双方、及びダイアルは、その位置を表示する
標識をその頂部に有している。
この配置において、ナット70G、71Gは、その最大程度まで締め付け、そ
の後、緩めて、対応する下方に伸長する止め部308、309を記録器ディスク
の外周に沿って等間隔で周方向に配置された穴内に非係合状態にして入れる。代
替例において、等間隔に配置された周穴は、対応する記録器又はプログラムディ
スク62G、60Gではなくて、図6乃至図15の実施の形態にて符号308で
示した対応するダイアル304に形成することができる。このダイアルは、自在
に回転する。かかるダイアル304(図6)を持ち上げる間、零標識をダイアル
と整合させることができ、次に、ダイアルが未だ、その記録器と係合している状
態にて、この零位置から所定の調節力まで緩めることができる。ダイアルとナッ
トとの間の標識は、調節ナットの緩みの程度を表示し、従って、摩擦ディスクと
記録器、又はプログラムディスクとの間の一定の圧力の程度を表示する。
動作に対するプログラム化した抵抗力を付与するため、軸又はボルト44G及
び/又は47Gは、それぞれ内側レバー組立体32Gと共に回転し得るように締
結されており、また、その上端に、略楕円形の断面を形成し得るように、平坦な
側部を有する切欠き部分を有している。プログラムディスク60G、62G及び
リフター基部82G、81Gにおける穴は、平坦な側部を有する略楕円形の側部
を有し、対応する軸47G、44Gの頂部にて略楕円形部分(平坦な側部付き部
分)に着座して、軸及び内側レバーと共に動く。内側及び外側記録器、又はプロ
グラムディスク62G、60Gは、異なるテーパー付き面を有しており、異なる
厚さを提供し、また、楕円形部分上にて上下に自由に動き、表面(互いに対して
回転し、こうしたテーパー付き面の下方に位置する)における異なる程度の摩擦
を防止する。
リフター板610G、612Gの各々は、周方向に隔たった異なる複数の傾斜
路部材(板610Gの上に参照番号350、352、354、356、358、
360で図示されている)を有している。これらの傾斜路部材は、リフター基部
81G、82G(リフター基部82Gは、上方からの斜視図で図示)上の傾斜路
(91G乃至101Gは、リフター基部82G上に図示)に係合する。リフター
板は、リフター基部に形成された開口部313に入る部分311を有している。
これらの部分は、傾斜路を係合状態に保つため、リフター板がリフター基部に対
して回転するのを制限する。この回転が生ずると、リフター板は、傾斜路91G
乃至101Gに沿って走行する傾斜路350乃至360により持ち上げることが
できる。
外側リフター板612Gが一方向に持ち上げられると、ポリウレタンディスク
310は、該板と外側読み取り装置609Gとの間で圧縮されて、リフター板が
レバー外側組立体32Gに対して回転し、また、読み取り装置がレバー組立体3
4Gと共に回転するとき、摩擦を生じさせる。同様に、内側リフター板610G
が持ち上げられると、該リフター板は、内側読み取り装置608Gと反対側のウ
レタンディスク312に押し付けられ、このため、組立体32G、34Gが摩擦
ウレタンディスクに対して動く。このように、外側リフター板612G、又は内
側リフター板610Gの何れかには、リフター基部の傾斜路が係合して、その板
を動かす一方、そのもう一方は、ポリウレタンディスク300、312の1つに
対して動かない。内側及び外側プログラムディスク60G、62Gのそれぞれ一
方は、下方ハンドル32Gと共に動く。
図20には、略平坦な側部を有する楕円形部分316を示す、プログラムディ
スク又は記録器60G又は62Gが平面図で図示されている。この楕円形部分は
、常に、対応する軸又はボルト44G又は47G(図20に図示せず)の相補的
な略楕円形部分と係合している。
図21に最も良く図示するように、内側プログラムディスク又は記録器62G
は、参照番号320Gで示すような2列の立ち上がり傾斜路部分及び下降部分を
有している。この部分320Gは立ち上がっており、このため、この部分320
Gがリフター板82G、81G(図21に図示せず)に対して回転すると、摩擦
力が変化して、典型的に小さい値から開始して最高値まで増大し、その後、減少
する、制御可能なプログラムを提供する。このプログラムは、容易に変更可能で
あり、肢体が伸長する間に、療法士の選択により、適当な運動の変化となるよう
に作成することができる。例えば、参照番号321Gで図示するような、張力を
保つ3つの板ばねが各プログラムディスクに形成されている。
図22において、図19の外側リフター板81Gの平面図が図示されている。
このリフター板81Gは、同様に以下に説明する方法にて分離し且つリフター基
部81G(図24及び図25)から自由となることのできる内方に伸長する部材
も有している。図23の平面図に最も良く図示するように、リフター板(612
G又は610)は、その上面に傾斜路(参照番号352、353、354、35
5、356)を有し、これらの傾斜路は、リフター基部81G(図24)上の対
応する傾斜路に係合し得るようにしてある。
傾斜路板が、時計方向又は反時計方向の一方(好適な実施の形態において、曲
げ方向である)に回転するとき、リフター板612Gは、傾斜路板81Gの方向
に下降し又は動き、また、もう一方の方向に回転したとき、リフター板612G
は上方に乗り上げて、リフター基部に対して該リフター基部81Gの上方を動く
ことを許容し、読み取り板609Gがポリウレタンディスク310(図19)に
圧力を加えるようにする。このように、一方向に動くとき、ポリウレタン層31
0に摩擦力及び圧力が加わり、その反対方向に動くときは、かかる摩擦力及び圧
力は加わらない。その他の部分において、傾斜路は、リフターディスク610G
の上で逆となり、回転方向が逆になると、同様の方法にて切り込み得るようにす
る。
軸74G(図6)及び周方向に隔たった複数の傾斜路91F、93F、95F
、97F、99F、101F、103F、105F、107F、109F、11
1F、113F(図24)を受け入れる中央穴370を有するリフター基部81
Gの平面図が図24に図示され、その立面図が図25に図示されている。この配
置において、基部傾斜路ディスク81Gが共に、一方向に回転すると、傾斜路9
1F乃至113Fは、内側リフター板612G(図19)に係合し、これにより
、リフター板をポリウレタンディスク312内まで上方に駆動する。
図26において、図24の線36−36に沿った断面図が図示され。次のもの
を示す。即ち、(1)傾斜路の位置、(2)参照番号104Cで示すような異な
る勾配、(3)各傾斜路における底部の平坦部分376である。この構造体の場
合、リフター板は、傾斜路まで上方に乗り上げ、次に、安定した状態にて停止し
、傾斜路の内側又は外側リングのもう一方によってその安定的な平坦部分内に保
持される。
図27及び図28において、中央部分内にボルト47G(図18)を受け入れ
得るようにした上方ハウジング部材624(図19)の後方立面図及び右立面図
が図示されており、この部材は、次のものを有している。即ち、(1)読み取り
板609Gから突起701乃至704を受け入れるための内側切欠き(図30)
と、(2)ハウジング622上の外側止め部708に適合し得るようにした切欠
き70G(図29)とである。図29及び図30に図示するように、読み取り板
609G、608Gの各々は、ハウジング624の内側切欠き701乃至704
に係合して、これらの切欠きにより回転しないように保持される4つの異なる突
出部701乃至704を有している。ローラ800、801、802、803は
、外側軌道及び内側軌道プログラム輪郭部分320G、321G(図20及び図
21)に対して乗り上げ、これにより、ローラ板の後部を付勢して、ポリウレタ
ンディスク310、312をリフター板610、612に押し付けて、リフター
基部板81G、80Gが動く時プログラム化された動作が為されるようにする。
内側及び外側軌道320G、321G(図20及び図21)は、ローラ800
乃至803に対向し、これらローラの内、2つ(800、802)は、外側軌道
320Gと整合し、もう2つ(801、803)は内側軌道323Gと整合して
いる。2つのプラスチックディスク300があり、その1つがプログラムディス
ク60Gから分離して離れ(図6)、もう一方のディスク62Gは、4つのロー
ラを覆う。また、該ディスクは、該ローラに隣接するプラスチックディスクの張
力を絶縁するスロットを有している。これらの2つのローラ及び2つの軌道は、
曲げ及び緊張という異なる方向への動作を行うためのものである。
図31及び図32は、1つの平坦な張力調節ナット70G、71Gの側面図及
び平面図であり、対応する内側のねじ穴806、808を有する状態にて図示さ
れている。これらのナットは、その端部47G、44G(図18)に相補的なス
ロット及び楔(適合し且つ係合する)を有している。図33に最も良く図示する
ように、ボルト47G、44Gは、相互に係合する部分900、902を有して
おり、これらの部分は係合して、ボルトを共に係止する一方、制御モジュールの
頂部及び底部分が分離するように引き離すことを可能にする。適合するカバー9
01は、図面の平面図に、及び図34及び図35の断面図にそれぞれ図示されて
いる。雄ねじは、個々の調節ナットを受け入れることにより、摩擦力を制御する
ことを許容する。図23及び図35の別個のカバーは、その一方の側部のみを使
用するならば、その2つの部分を閉じることができる。そのカバー901は、切
欠き905(図27及び図28の底部分の対応する部分に適合する)により分離
された、下方に伸長する止め部903を有している。
図36には、本発明による支持器の部分概略図が図示されている。この支持器
は、例えば、脛骨支持体とすることのできる、2つの側部支持体904(支持器
の左右側部を共に係止する)を有している。この目的のため、2つの側部支持体
904は、剛性な相互係止支持器部分906と、クッション部分908とを有し
ている。支持器部分906は、左右側部912A、912Bを互いに対して所定
位置に保ち、また、クッション部分908は、脛骨又はその他の身体部分を所定
位置に保つ。剛性な部分906は、中心における可調節ロック910と、対応す
る締結具とを備えており、該締結具は、脚部支持器を係止するための側部912
A、912Bを有している。クッション部分は、脚部に対して緊密に引き付け得
るように調節可能である。
図37に最も良く図示するように、係止部分910は、支持体の側部918に
形成された一連の穴916の何れかに嵌まるピン914を有している。ピン91
4を受け入れる整合穴916を選択することは、剛性な支持器部分906の頂部
分の長さ(図36)を決定する。クッションは、開口部922、924の異なる
一方を貫通して伸長する異なる端部を有しており、該端部は、支持器の頂部の上
方に亙って伸長し、例えば、ベルクロにより箇所926、928にてそれぞれ締
結される。図38乃至図41に最も良く図示するように、側部918、920は
、次のものを有する。即ち、(1)共に便宜に摺動し得るようにする開口部を有
する相互にかみ合う頂部分と、(2)クッション908に対するベルクロ・フッ
ク・アンド・ループ締結具の一部(図37)とである。図15乃至図41の実施
の形態は、単一面、両方向への可変範囲の動作と、予めプログラム化された抵抗
力(速度から独立した力)とを提供する。支持器を脚部に締結する手段は、図3
6には図示されていないが、火傷の刺激のような身体の炎症又は傷を防止し得る
ようパッドの位置を調節する手段とを含むことができる。
関節的運動の機能障害を生じさせる関節の痛みを軽減し且つその関節の一層の
使用を図るため、プログラム化されたモジュールは、より弱い筋肉の動作に抗す
る、筋肉動作への抵抗力を提供する。本明細書において、「関節的運動」の機能
障害とは、関節を中心とする身体部分の通常の動作の結果、所望の動作に対して
ある角度を成す方向への痛み及び/又は炎症及び/又は動作が生ずることになる
症状的な状況を意味するものとする。本発明を使用する際、この抵抗力は、主治
医又は療法士によりプログラム化され、対抗するより強力な筋肉、即ち拮抗筋に
対する抵抗力を付与して、より弱い筋肉、即ち作動筋が正常に機能することを可
能にする。
関節的運動の機能障害の幾つかの理由は、筋肉、又は太股筋肉が弱いこと、動
作中、関節に圧縮力が作用すること、即ち、動作の付着性が制限されるために、
動作に十分、追従し得ないこと、又は動作に整合し得ないことにある。例えば、
膝蓋骨と大腿骨の痛みは、次の原因によって生じる。即ち、(1)内側広斜筋(
VMO)、太股の膝腱又は太股の腸脛靭帯が弱いため、追従が十分でないこと、
(2)膝蓋骨、上部/下部膝蓋骨、狭小な大腿骨/滑車溝の軟化症、又は膝の内
転、又は外転に起因して関節が圧縮されること、又は(3)膝蓋骨の運動性が不
十分であるため、付着性が制限されることである。
図1乃至図55の実施の形態のモジュールを使用する膝腱抵抗力プログラムを
適用することにより、中間膝及び側方向膝に安定性を持たせ、前方及び後方繊維
組織の共収縮を少なくし且つ膝蓋骨と大腿骨の圧縮を軽減することが全て可能と
なる。力を増すための安全で且つ安定した抵抗力を付与する3つの異なる曲げプ
ログラムがある。患者の状態に依存して、異なるプログラムを選択し、患者の必
要性に合わせ且つその効果が最大限、発揮されるようにすることができる。
次のような穏当な運動レベルを行う患者に対してHFP(一定の抵抗力又は平
坦な面プログラム)を使用することができる。即ち、(1)チテアマスターにて
静止サイクル又は足を踏んで一定のレベルで運動すること、(2)2mph以下
の歩行、階段の上り下り、部分的なスクワット、椅子に座ったままの膝の曲げ及
び足踏みである。HFPを使用しつつ、こうした運動を行うことにより、圧縮に
よる刺激及び炎症を伴わずに、膝の強さ、膝蓋骨の追従性及び膝蓋骨の運動性を
安全に増大し、即ち、向上させることができる。
弱いため、又は痛みの程度がひどいため、最小限の運動を行う患者に対してH
IP(抵抗力が増大する)を利用することができる。このプログラムの選択は、
ためらいがちな患者、慎重な患者、信用しない患者、又は慢性病患者にとって理
想的である。通常のストライドの距離及びリズムは、外来通院の場合、困難であ
る。このため、運動速度を遅く保つ必要がある。所望の範囲の膝の曲がりが完了
することは、必須のことであり、このため、患者は、各反復動作を「慎重に」完
了させなければならない。
例えば、老人のような一般に弱い人間が歩行する際の運動を支持することを許
容するため、プログラム化されたモジュールは、自然の力の方向への動作に対す
る抵抗力を提供する。例えば、介護者がなければ歩行することのできない人は、
膝関節に配置されたプログラム化したモジュールを有し、このモジュールは、重
力の作用を打ち消す抵抗力を介して膝が潰れるのを防止する。抵抗力の程度を選
択することは、抵抗力が付与される位置又は角度における筋肉の強さに依存する
。重力に伴い、又は重力のため、患者の膝関節がより曲がるとき、この抵抗力は
通常、増大するようにプログラム化される。
HDP(抵抗力軽減プログラム)は、高レベルの抵抗力及び速度にて運動動作
を行おうとする患者に対して使用することができる。これは、内側広斜筋(VM
O)における強さが重要な問題でない場合、閉運動チェーン動作を正常にする理
想的な方法である。膝腱の動作を迅速に促進すれば、膝の曲げ又は偏心動作の初
期の段階にて反復的に阻止することを通じて、外側広斜筋の引張り力を減少させ
、このため、最初の膝の曲げ段階にて、膝蓋を対称に釣り合わせ且つ整合させる
ことが可能となる。
上述した本発明の幾つかの実施の形態は、2つの別個の動作範囲プログラムを
介して抵抗力を付与することができ、このプログラムは、両方向(曲げ及び伸長
)と独立的に、互いに設定した全体的な抵抗力を変化させる。このことは、運動
装置を着用して、閉運動チェーン活動を行うとき、ユーザが予め設定した抵抗力
パターンによる利点を享受し得ることを意味する。例えば、この装置を着用して
閉運動チェーン動作を行う間、患者は、ゲートの「スウィング」位相中、膝が伸
長したとき、適正な抵抗力を感じ、また、同一の膝を横断するようにゲートが「
ステップ・スルー」又は「プッシュ・オフ」する位相段階中、膝を曲げるときに
適正な抵抗力を感じることができる。また、プログラムでパターン化された抵抗
力は、診療所ではなくて、患者の家にて安全で保護され且つ適正な方法にて関節
の全体に加えることができる。更に、両方向に変化する支持装置を通じて抵抗力
を
付与することにより、ユーザは、体重を支承する状況にて偏心状の収縮を増すこ
とが可能となる。
装置内におけるプログラムの位置のため、プログラムを変更することは容易で
ある。このことは、プログラムを変更する人間にとってより便宜であり、プログ
ラムを変更した後の組み立ての間違い(使用中の装置の誤作動の原因となる)の
機会を少なくすることを意味する。
この装置は、支持器から突出する程度が少なく、このことは、患者は運動のた
めにのみ装置を取り付けることに代えて、日常の歩行中に支持器を使用すること
を可能にする。このことは、支持器に設定された動作範囲内に患者が容易に入り
得るようにするため、傾斜プログラムを使用することにより、初期の外来通院中
、患者を助ける。
ワンウェイクラッチ又はラチェット機構ではなくて、傾斜路係合装置を使用す
ることは、その反対方向への全ての抵抗力を解消する一方、抵抗力のプログラミ
ングが、一方向への動作範囲に亙って変化することを許容する。このことは、臨
床医が患者の動作範囲内における最大の強度不足を絶縁し、次に、患者自身の家
内で「安全」な方法にて、その絶縁された弱い範囲に対して適正な一定の抵抗力
を付与することを許容する。また、このことは、患者が、より弱い運動範囲にて
加えられた抵抗力に対してより迅速に対応することを許容する。更に、支持器を
通じて関節の全体に各種範囲の抵抗動作を付与し得ることのため、臨床医は、動
作に対する力が不均一となる、ユーザに特有の運動範囲プログラムを提供するこ
とができる。
等張性の抵抗装置と異なり、本発明の幾つかの実施の形態は、動作が停止する
と直ちに解除される抵抗力を発生させ、より安全な運動装置にする。また、等運
動性装置でも、可変トルクモータ、又は液圧/空気圧を使用する抵抗器械に対応
するから、これと同一の安全保護作用が得られるが、動作速度は予め設定した抵
抗力に対して何ら影響しない、この実施の形態と異なり、動作速度がユーザに付
与される抵抗力の程度に影響する。本発明のこの特徴は、患者にとって、所定の
運動速度を遅くすることにより、痛み又は弱さに対応する必要がないことを意味
する。運動範囲の最も弱い部分への抵抗力を小さくするために動作速度を遅くす
れば、実際には、こうした最も弱い部分を強くすることを特に目的とするプログ
ラムの効率が低下することになる。
更に、本発明により発生された抵抗力は、同時に一方向に絶縁することができ
る。臨床的装置において、このことは、患者が膝靭帯の損傷から回復しつつある
患者がより早期に運動することを可能にする。現在は、患者は安全に且つ適正に
運動し得るのは、伸長動作(手術後6週間経過しなければ安全でない)ではなく
、曲げ動作(手術後、2乃至3週間で安全である)しか行い得ないからである。
本発明のもう一つの利点は、その寸法が比較的小さいことである。このことは
、締結取り付け具を追加することにより、臨床医が従来の支持器を介して関節の
全体に抵抗力を加えるという初めての機会を可能にする。このことは、臨床医が
患者を教育し且つ医療施設の外部の自分自身の家にて適当な抵抗力の安全なパタ
ーンにて運動することを教えることを可能にする。また、このようにして、抵抗
力を付与することは、神経筋肉の調和及び拮抗筋及び補助筋肉の発達を可能にし
、その理由は、開放運動チェーン動作(抵抗装置が床に取り付けられる)ではな
くて、閉運動チェーン動作(抵抗装置が患者に取り付けられる)にて患者に付与
されるからである。
図42には、軸又はボルト74Hと、内側レバー34Hと、中央摩擦ディスク
380Hと、上方ハンドル組立体32Hと、電子プログラムモジュール382H
とを有する別の制御モジュール30Hの斜視図が図示されている。この実施の形
態において、摩擦ディスク380Hは、下方ハンドル組立体34Hにしっかりと
且つ電気的に接続され、更に、上方ハンドル組立体32Hに間欠的に電気的に接
続されて、電気プログラム部分382Hと摩擦組立体(上方及び下方ハンドル組
立体と、摩擦ディスク380Hとを有する)とを電気的に接続し、この配置の場
合、ハンドル組立体と摩擦ディスクとの間の圧力は、曲げ及び伸長中、プログラ
ム部分382Hにより制御される。ある実施の形態において、摩擦ディスクは、
別個のディスクではなくて、内側又は外側ハンドルの一部とすることができる。
この実施の形態において、軸又はボルト74Hは、内側ハンドル組立体34H
、摩擦ディスク380H、外側ハンドル組立体32Hに形成された整合した開口
部384、386H、388を通じて捩込まれ、これらの装置を共に保持する。
電
子プログラム制御装置382Hは、上方ハンドル組立体32Hと共に回転し得る
ように締結され且つ該上方ハンドル組立体と電気的に接続されている。
一つの実施の形態において、下方ハンドル組立体34Hは、磁性であり、面3
85Hを有している。この面385Hは、可変の磁力により内方に引っ張り得る
ようにされている。外側の導電性バンド387は、摩擦ディスク380Hの電気
部分と選択的に協働し得るようにされている。また、互いに周方向に隔てられ且
つ摩擦ディスク380Hの下方にある複数の開口部398Hが、貫通して伸長す
る導体と接触して、電気路を形成する。該電気路は、通常頂部から底部にディス
ク380Hを貫通する全ての導体を相互に接続する。別の実施の形態において、
モータ426は、ボルト74Hに係合し、その出力軸はボールスクリューの形態
にてボルトを駆動し、下方板又は内側板は、その中央開口部に、協働するねじを
有しており、これらのねじは、ボールスクリュー及びナットの形態にてボルトの
ねじ山に係合し、モータが回転するとき、2つのレバーを互いに接近するように
、又は離れるように動かす。
摩擦ディスク380Hと協働して摩擦力を発生させるため、上方組立体32H
は、その外周の周りで周方向に隔たった位置にある複数の導体400Hを備えて
おり、これらの複数の導体は、摩擦ディスク380Hの表面を貫通する導体の異
なる1つと電気的に接触し得るようにされている。その底面は、摩擦ディスク3
80Hの上面と周方向に係合する。これらの周方向導体400Hは、電子制御モ
ジュール382Hと電気的に接続され且つ隔たった位置にあり、このため、これ
らの導体は、摩擦ディスク380Hを貫通する導体のリング402Hと電気的に
接続され、該導体402Hは、底部組立体34Hの導電性バンド386Hに接触
し且つ該導電性バンド386Hにより励起される。この配置の場合、導体400
Hの1つに付与されたクロックパルスが下方組立体の導電性バンドを励起し、タ
イミングパルスを提供する。このタイミングパルスは、クロックパルスが電子制
御パネル382Hにより提供されるタイミングと、外側及び内側レバー組立体3
2H、34Hの間の間隔の双方による影響を受ける。
電子圧力制御モジュール382Hは、その下面にて強力な磁性コイルと電気的
に接続されており、下方レバー組立体34Hの磁性部分382Hを吸引し、これ
により、そのコイルを通じてコンピュータモジュールからそのコイルを通じて伝
達された電流に依存して、力を加減すると共に、2つの組立体32H、34Hを
付勢して磁界を変化させる。このようにして、電子圧力制御モジュールは、曲げ
及び伸長時の動作に対する摩擦力及び抵抗力を制御することができ、実際には、
動作を停止させ、又は部材が自由に動くように解放する電子ブレーキとして動く
ことができる。この抵抗力の変化は、電流の大きさ、又は負荷サイクルにおける
変化、或いは、周波数、又はその他の任意の適当な変化によるものとすることが
できる。
クロックパルスは、上方レバー組立体32Hの底部まで伸長する導体の選択し
た一方を通じて付与され、電気信号は、選択された位置にて導体402Hを通じ
て伝達されたクロックパルスにより励起されたとき、導電性バンドを通じて下方
組立体34Hに戻る。このようにして、上方レバー組立体32Hにおける導体の
間隔により、クロックパルスの伝達が決まり、また、上方組立体を貫通する導体
の間隔が不規則であるため、上方及び下方レバー組立体32H及び34Hの互い
の位置に関するクロックパルスを再度受け入れるタイミングが決まる。このよう
に、上方及び下方レバー組立体の互いの間隔、及びプログラム(以下に説明する
ように、電子制御組立体内にある)に対する間隔に関して上方電子組立体382
Hに付与されるコードが発生される。
勿論、図42の実施の形態のコードは、可動部材同士の電気的接触により発生
される一方、その他の機構も使用することができる。例えば、磁性又は光学式読
み取り装置が上方ハンドル組立体内にあり、標識が下方ハンドル組立体内にある
状態にて、標識を検出する光学式、又は磁性式読み取り装置が使用される。更に
、当該技術分野にて周知のその他の多くの技術を利用して、電子モジュール38
2Hに対してコード信号を提供することができる。
同様に、多数の異なる機構を動作モジュール382Hに対する電子抵抗力によ
って利用し、動作に抵抗するときに付与される力の程度を制御することができる
。例えば、ソレノイドへの圧力を制御すること、又は、上方及び下方レバー組立
体を共に付勢するか、又はそれらを緩めるソレノイド形態による機械的な装置を
締め付け又は緩めることが含まれる。更に、アナログ又は同様の方法にて圧力を
変
化させることに代えて、ソレノイド、又はその他の装置で完全なブレーキ力を付
与するようにしてもよい。例えば、止め具を使用し、レバーの位置に従って、ブ
レーキ作用の周期を変化させるようにしてもよい。例えば、下方組立体に直接、
磁力を作用させることに代えて、軸74Hは、ソレノイドコイルを通じて上方に
伸長し、また、動作に対する抵抗力に比例して、ばねの偏倚力に抗して引っ張ら
れ、又は解放されるようにし、又は、液圧、又は電圧制御装置を使用するように
してもよい。
図43には、42の線43−43に沿った図が図示されており、外側ハンドル
組立体32Hと、複数の半体400H(複数の位置にてモジュール382H(図
42)への電気的接続部を貫通し且つ該接続部と係合し得るようにされている)
とを示す。モジュール382Hは、レバー組立体32Hに締結され且つレバー組
立体と共に動き、貫通する導体400Hに対する恒久的な電気的接続を可能にし
、このため、電気抵抗プログラムは、こうした導体の一部を選択的に励起し、こ
うした導体の他方から信号を受け取る。
図44において、入力解読器412と、出力解読器414と、緩衝された並列
−直列変換器416と、緩衝された直列−並列変換器418と、マイクロプロセ
ッサ420と、タイミングパルス出力422と、相互接続されたドライバ424
と、磁性ブレーキコイル及び/又はモータ426とを有する抵抗プログラムモジ
ュール382Hのブロック図が図示されている。マイクロプロセッサ420は、
緩衝された直列−並列変換器418、及び解読器414を通じてコード信号を外
側レバー組立体32H(図42)内の出力導体に付与する。
このコード信号は、摩擦ディスク380H(図42)の上の導体を通じて相互
作用し、内側レバー組立体34Hの導電性縁部を通じて相互に接続し、該レバー
組立体に一連のコードパルスを提供する。これらのパルスは、摩擦ディスク38
0Hのその他の導体402Hを通じて電気的に接続され、緩衝された並列−直列
変換器416内の解読器412を介してマイクロプロセッサ420に対して外側
及び内側レバー組立体32H、34Hの位置を表示する。この位置を記憶させた
プログラムの値と比較し、このプログラムは、相互接続ドライバ424に信号を
送り、該ドライバ磁性ブレーキコイル及び/又はモータ426を制御する。その
結果、次の通りとなる。即ち、(1)一つの実施の形態において、磁性ブレーキ
コイル426に付与される電流が変化し、外側及び内側レバー組立体32H、3
4Hの間の吸引力をそのプログラムに従って変化させ、又は(2)別の実施の形
態において、一定の電流が一定時間モータに付与され、ボルト74Hは、モータ
の出力軸に捩込まれて、ボルトがモータから離れ、又は近づくに伴い、摩擦面を
締め付け又は緩めることにより圧力を変化させる。磁界により提供される、表面
間の吸引力が不十分であるときに、このモータが使用される。
一つの実施の形態において、ディスプレイ423は、モニター上にて分析する
ための位置を提供し、第二のディスプレイ425は、一定のプログラムから患者
に像を提供する。この後者のディスプレイは、像を含むスキーの勾配、及び摩擦
モジュール(患者が支持器を動かすときに変化する)により提供される動作に対
する抵抗力に関する会話型プログラムを含めることができる。更に、各眼の正面
に1つある、2つの異なるディスプレイを使用して立体像及びイヤホンを通して
音を提供することにより、仮想現実像を得ることができる。フィードバック信号
を使用し、ユーザの動作に応答して像及び音のプログラムを選択することができ
、このプログラムに従って、摩擦力を変化させることができる。
図45には、比較器450と、クロック452と、直列記憶装置454と、プ
ログラム記憶装置456と、デジタル−アナログ変換器458とを有するマイク
ロプロセッサ420の関連する機能のブロック線図が図示されている。この比較
器450は、緩衝された並列−直列変換器を通じて解読器412(図44)から
信号を受け取り、クロック450の制御の下、それらの信号を記憶装置454内
に記憶させた信号と比較する。この比較において適合した信号を認識する結果、
信号は、比較器450からプログラム記憶装置456に付与される一方、該プロ
グラム記憶装置456は、デジタル−アナログ変換器458に信号を送り、導体
460におけるアナログ信号を変化される。クロック452は、出力導体422
から緩衝された直列−並列変換器418(図44)にクロックパルスを送り、解
読器414(図44)にて解読し、外側レバー組立体32H(図42)内の導体
410(図44)に付与する。
この配置において、コード信号は、伝達され且つ外側及び内側レバー組立体の
位置と相関させて、レバーアームの位置及びその動作方向を示す。一方、このこ
とは、磁性ブレーキコイルを制御し、従って、動作に対する抵抗力を制御するた
めの位置と相関させた記憶プログラムを読み取る。
この位置コードは、組み合わせ体を形成するように、各位置に対して均一に隔
たった摩擦ディスクにおける導体間の接続部により提供される。これらの導体は
、直線距離が異なっており、外側レバー組立体32Hで同様の間隔にて協動する
。この動作方向は、ノギスと同様に形成された導体における数値順序により示さ
れ、このため、増分動作の各々は、一方向への動作順序を示し、反対方向への動
作増分は、同一の導体を逆の順序にて励起する。このことは、僅かに異なる間隔
の導体と均一な間隔の導体とを組み合わせることにより行われる。
図42乃至図45の実施の形態は、(1)単一面、双方向、可変範囲の動作及
び予めプログラム化した抵抗力(電磁速度と独立する)を提供し、(2)更に、
ソレノイド、ステッパモータ又はその他の方法を使用して、読み取り板を作動さ
せ、各方向に対する、マイクロプロセッサ制御装置からのコンピュータ発生プロ
グラムに基づいて摩擦パッドに出入りさせる。
この実施の形態は、次のような幾つかの有利な点がある。即ち、(1)コンピ
ュータ発生によるプログラムは、臨床医、即ちユーザが任意の特製のプログラム
を迅速に作成することを可能にし、このことは、無数の数のプログラムを選択す
ることを可能にし、このため、患者はその特定の状況に特別に合った自分専用の
プログラムを直ちに使用することができること、(2)臨床目的、発見事項、又
は評価に基づいて、臨床医が具体的なプログラムを変更可能であること、(3)
増大した抵抗力の機能は、その装置を支持器装置に加えて大型の独立的な器械内
に配置することを可能にすること、(4)センサは、抵抗力が所定のプログラム
に従っているかどうかを判断し、所定のプログラムに合った信頼性を増し得るよ
う任意の調節を為すことが可能であることでる。
図46には、ディスク部分500と、段状部分502と、クランプ部分504
とを有する外側レバー組立体32Hの一つの実施の形態の側面図が図示されてい
る。このディスク部分500は、軸74F(図6)を受け入れる中央開口部と、
傾斜路ディスク90F(図6)からポストを受け入れて、図6に参照番号90F
で図示するような傾斜路ディスクに上方レバー組立体32Fを保持し得るよう該
中央開口部を取り巻く4つの開口部313とを有するディスク形をしている。
クランプ装置504は、支持器に迅速にクランプ止し得るようにされており、
該クランプ装置は、その目的のため、外方に伸長する(図46の図面の内方に)
伸長するポスト506、508と、上方壁510と、上方壁に向けて途中まで伸
長し、逆C字形の形態を形成する下方壁512とを備えている。段状部分502
は、下方レバー組立体34F(図6)よりも上方に位置する外側レバー組立体3
2F(図6)を受け入れ得るような角度にてディスク部分500及びクランプ部
分504を接続する。
図47には、C字形部分530と、対面する逆C字形部分526(これらの部
分がクランプを形成する)とを示す、図46の線47−47の方向に見た一部分
解図とした斜視図的な端面図が図示されている。このC字形530は、頂部51
0と、内方に伸長する部分522(支持器の一側部の上を摺動する)とを有して
おり、逆C字形部分526は、内方に伸長する部分524(支持器の反対側を受
け入れる)を有する。
該部分526は、この第一の部分と適合し且つ開口部520(ポスト506を
受け入れ得るようにし開口部た)と、ポスト508(図47)を受け入れ得るよ
うに該開口部520に対して平行な同様の開口部とを有しており、その2つの部
材を共にスナップ止めすることができる。実際には、ポスト506は、その一端
にリテーナを有しており、該リテーナは、開口部520の張り出し部に嵌まり、
該リテーナは完全に引っ込まずに、支持器を受け入れ得る程度にのみ開くことが
できる。完全に挿入すると、ばね偏倚式止め具520が溝内にスナップ止めして
、上方に引っ張ることによりこの溝から取り出すことができる。全体として、開
口部520はL字形であり、下端からポスト506を把持して、ばね偏倚式ピン
520を押すことにより取り外すことができる。
図48には、組立体34Fと同様である内側レバー組立体34Hの側面図が図
示されているが、該内側レバー組立体は、クランプ止め機構504と同一である
クランプ止め機構530を備える点が異なる。但し、このクランプ止め部材は外
側レバー組立体ではなくて、内側レバー組立体に対して使用し得るよう逆にして
ある点が異なる。しかしながら、この段状部分は、内側レバー組立体34Hのデ
ィスク部分534から下方に段を付ける必要がないから、この段状部分532の
高さは比較的低い。
図49には、ボルト509を示す、図48の線49−49の方向に見た一部分
解図とした斜視図的な端面図が図示されている。ボルト509は、端部材511
をクランプ止めして、レバーアーム32Hの作用と同様に端部材を保持し得る位
置に配置されている。
図50乃至図54には、第一のレバー32Hの平面図と、第二のレバー34H
の平面図と、第一のレバー32Hに対するクランプ止め機構の側面図と、第一の
レバー32Hに対するクランプ止め機構の底面図と、第二のレバー34Hに対す
るクランプ止め機構の側面図と、第二のレバー34Hに対するクランプ止め機構
の底面図とが図示されている。これらの部分は、本発明のモジュールを脚部支持
器に容易にクランプ止めすることを可能にする。
図52、図53に図示した第二のクランプ止め部分は、図50のレバー機構と
係合し、2つの側部が共に動いて、支持器に対してクランプ止めし得るようにす
る。同様に、図54及び図55の第二の部部分は、図51のレバー組立体と協動
し、これらの部分が摺動して離れて共に支持器の上方にクランプ止めされるよう
にする。
第一のレバー32Hは、クランプ止め部分526内に嵌まり且つねじ519、
525が許容する範囲内にてクランプ止め部分及びレバー組立体が共に摺動する
のを許容するポスト521、523を備えている。同様に、第二のレバー部分は
、図64、図65に図示するように、クランプ止め部分とレバー自体との間を伸
長するポスト515、517を有しており、これらのポストは、その両者の間を
摺動し、支持器の上方に嵌まり且つ共にスナップ止めすることを可能にする。
図56には、運動組立体10Aの斜視図が図示されている。この運動組立体1
0Aは、運動組立体10(図1)の脚部支持器と同様の腕支持器を備える設計と
されており、また、該運動組立体は、制御モジュール30を受け入れ得るように
されている。該制御モジュールは、腕支持器を取り外さずに、腕12Aの運動を
許容する同様の方法にて所定位置にスナップ止めすることができる。この腕支持
器は、何れの点でも脚部支持器と同一であるが、その唯一の相違点は、動作範囲
を設定する方法、及び膝の負傷ではなくて、肘の負傷の性質に対応し得るよう変
更された動作抵抗力に対するプログラムである点である。この場合と同様に、レ
バー組立体が接近するか又は離れるように駆動されるかに依存して、異なる摩擦
面が選択され、またこれらの面は、いずれの方向へも摩擦程度を変更し得るよう
な輪郭とすることができる。
図57には、トウ部分1002と、ヒール部分1008と、後側部分1004
と、課の付近にてトウ部分及び後側部分に接続されたそのレバーアームを有する
モジュール30とを備えるスキー靴1000の立面図が図示されている。
この実施の形態において、トウ部分1006及び後側部分1004は剛性であ
るが、これらの部分は、互いに対して可動であり、ヒール部分1008は、固い
ヒールシートの間に可撓性材料を有し、このため、靴部分1004は前後に動く
ことができる。モジュール30を中心とする動作に対応し得るようにレバーアー
ムは空所1005、1007内にて摺動する。
図58には、図56の実施の形態と同様であるスキー靴1000Aの別の実施
の形態が図示されている。その唯一の相違点は、剛性な後側部分1004Aとヒ
ール部分との間にスペースがある状態で単一のモジュール30Bが比較的剛性な
ヒール部分1008A部分に取り付けられている点である。通常のクランプによ
りヒール部分にクランプ止めされた剛性なトウ部分1006Aは、前後に動き得
るように可撓性材料1007Aにより剛性な後側部分から分離されている。モジ
ュール30Bの単一のレバーアームは、摺動可能な部分1005A内まで上方に
伸長し、モジュール自体は、ヒール1008Aに堅固に取り付けられたその第二
の部分を有する。
図59には、図57の実施の形態と同様であるスキー靴1000Cの更に別の
実施の形態が図示されているが、このスキー靴は、単一のアームにより共に接続
された2つのモジュール30A、30Bを有しており、剛性な底側部1008B
に対して靴の剛性な部分1004Bが動く動作を更に変化させることを可能にし
、これらの部分は、可撓性材料により接続されている。こうした実施の形態の何
れにおいても、モジュール30Aは、仮想現実像が得られるようにコンピュータ
機構に電気的に接続することのできるフィードバックセンサを有する型式とする
ことができる。
図1乃至図55の運動装置の実施の形態は、下肢支持器又は上肢支持器のよう
な既存の支持器に取り付けることができ、その支持器を装用する人間に対して制
御された運動を可能にするか、又は別の制御された抵抗力装置の一部とすること
ができる。これらは、下肢、又は関節若しくはその他の身体部分が負傷した人に
対して抵抗力制御による治療を可能にし、その抵抗力は、運動する部分の位置に
対して予め制御された方法にて関係付けられた動作である。これらは、運動する
部分の位置に対して予めプログラム化された方法にて関係付けられるが、速度と
独立的に付与される、動作に対する抵抗力を付与する運動装置及び技術を提供す
るものである。
この装置は、主として速収縮筋肉、又は遅収縮筋肉を強化するか、又は、負傷
した筋肉の特定の部分のみを強化するといった、各種の目的のため、特製の運動
プログラムを可能にする。ユーザは、抵抗力プログラムに沿って速度を変化させ
、このプログラムは、位置に関係した動作に対する抵抗力を提供するが、外力は
発生させず、このため、ユーザが力を加えない限り、装置によって抵抗力は何ら
付与されず、機構は、解放されるようにする。
別の実施の形態において、運動装置は、像、又はその他の検出されたプログラ
ムに接続され、このため、ユーザは、その検出された状況に筋肉の動作を相関付
けることができる。この配置において、ユーザは、頭取り付けユニットのような
陰極線管にスキーのような動作の像を形成し、スクリーンが地形を写し、このた
めユーザは、これに応じて自分の位置を調節することができる。センサは、ユー
ザの動作の結果を表示し、その動作に関連した制御された抵抗力を提供する。ス
キー靴等のような装置には、その運動装置を使用して、プログラム化した抵抗力
が付与され、制御された方向への動作に対する保護され且つ有用な程度の抵抗力
を提供する。
運動中の動作に対する抵抗力は、予め制御された方法にて、運動をする部分の
位置に関係付けられるが、位置と抵抗力との間の関係は、平均的なモータの性能
曲線に比例せず、特定の目的に合うように形成される。この運動装置は、開運動
性チェーン動作、又は閉運動性チェーン動作の何れにても便宜に使用することが
できる。
一つの好適な実施の形態において、力の程度を制御する手段は、動作に対して
所望の抵抗力を付与し得るように、従来の支持器、又はその他の締結具に取り外
し可能に取り付け得る1つ以上の摩擦抵抗部材を有している。この摩擦抵抗部材
は、次の何れかを備えることができる。即ち、(1)一方向に自由動作し得るよ
うに解放するが、その反対方向へは、力に対する抵抗力を伴ってのみ動く機構か
、又は、(2)一方向又は双方向に制御された可変、又は一定の抵抗力を提供す
る機構である。一般に、動作量、又はその範囲を制御する可調節ストッパ、又は
制御部材が設けられる。しかしながら、ばね、又はモータ、延伸部材、又は空圧
シリンダ等のような力部材によって抵抗力を付与することもできる。
好適な実施の形態にて、共に作用して、動作に対する摩擦力を提供する摩擦部
材、及び圧力部材が使用される。その理由は、動作に対する抵抗力の程度を制御
するために摩擦力を使用する機構は、互いに動く摩擦面に対して通常の圧力を調
節することにより、異なる程度の抵抗力に合うように調節するのが比較的容易で
あるからである。
好適な実施の形態において、膝支持器又は肘支持器は、回動点にて接続された
第一の部分及び第二の部分を有している。一つの用途の場合、この第一の部分は
、第一の接続手段により脚部(脛骨及び腓骨)に取り付け可能であり、第一の部
分は、第二の接続手段により太股(大腿部)に接続される。別の用途の場合、第
一の部分は、第一の接続手段により前腕(橈骨及び尺骨)に接続可能であり、第
二の部分は、第二の接続手段により腕(上腕骨)に接続される。何れの場合でも
、第一の部分における第一のレバーは、第一の接続手段に取り外し可能にスナッ
プ止めされ、第二の部分における第二のレバーは、第二の接続手段上にスナップ
止めされ、その2つのレバーは、回動点に中心がある摩擦力制御モジュールに接
続
される。この摩擦力制御モジュールは、第一及び第二の接続手段が抗して動く摩
擦力を制御する。
好適な実施の形態において、2つのレバーが動くに伴い、摩擦部材は互いに対
して駆動される。この摩擦力は、次のように制御される。即ち、(1)一つの実
施の形態において、ラチェット部材により行われ、このラチェット部材は、2つ
のディスクを1つの位置にて互いに対して付勢するが、別の位置にあるときは、
その2つのディスクを分離するように解放する。(2)別の実施の形態において
、ディスクを一方の動作方向に押し得るように係合した傾斜路を介して行われる
。その反対方向への動作により、2つの部材の一方が傾斜路上にて下方に摺動す
ることにより、その2つの部材が分離する。(3)更に別の実施の形態において
、マイクロプロセッサ制御の圧力装置を使用する。この圧力装置は、基本的な全
体圧力又は最小圧力及び圧力変化の双方を制御し、異なる動作方向への動作に対
する抵抗力を変化させる。全体的な偏倚圧力は、2つの摩擦部材の間に通常の圧
力を付与する締付け機構によって設定することができる。
幾つかの実施の形態において、摩擦ディスクは、水平で且つ平坦であり、別の
実施の形態においては、その摩擦ディスクは、装置が動く異なる位置にて異なる
程度の摩擦力を提供する。これらの曲げ及び伸長摩擦部材は、同心状リング内に
て互いに隣り合うようにするか、又は、互いに反対側の側部にあるか、又は、一
方が他方の後に位置するようにすることができる。
好適な実施の形態において、摩擦部材は、既存の市販の支持器の部品であるス
プリントに容易に接続される。これらの摩擦部材は、制御モジュール内に収容さ
れる(該制御モジュールからはレバーが伸長している)。これらのレバーは、支
持器の標準型スプリントに交換可能に取り付けられる。この配置において、制御
モジュールは、支持器を着用する人によって支持器に取り付けることができ、制
御モジュールは支持器に取り付けられ、その支持器を取り外さずに、運動を行っ
た後、支持器から取り外す。
別の実施の形態において、摩擦力は、予定のプログラムに従って摩擦板を共に
圧縮することにより提供することができる。これは、例えば、磁気又は回転可能
なねじ押し込み手段、又は液圧プランジャ手段、又は摩擦板の間の力を変化させ
るその他の手段とすることができる。
また、スキー靴等のようなその他の型式の装置と共にこの基本モジュールを使
用して、制御された程度の動作及び抵抗力を付与し、これにより、非可撓性のス
キー靴のような場合に生じるであろう負傷を防止することができる。同様に、か
かる装置は、人が運動する間に、視覚的、又はその他の感覚像を形成するセンサ
を有することができる。その像は、例えば、クロスカントリースキーをシュミレ
ートしつつ、人が運動装置を使用している間の地形の像が得られるようにするこ
とができる。筋、関節補強回復装置を設けて、全体の、又は比較的完全な運動環
境を提供し得るようにするか、又は、その他のより簡単な装置に制御モジュール
を設けて、運動をしている解剖学的部分の位置に従って制御された抵抗力が付与
されるようにすることもできる。
図60には、その主要部品として、第一のレバーアーム及びホルダ組立体10
52と、第二のレバーアーム及びホルダ組立体1054と、制御モジュール10
60とを有する多数面の運動装置1050の一部断面図とした簡略化した部分図
が図示されている。この制御モジュール1060は、第一及び第二のレバーアー
ムホルダ組立体1052、1054を図3、図10乃至図69の実施の形態と同
様の方法にて接続し、図60の運動装置は、肢体の両側部にて身体部分に締結し
て、その関節を中心として動くのに必要な力の程度を制御する。
上記の実施の形態は、単一面内の回動動作のみを制御する一方、運動装置10
50は、多数の異なる面及び方向への動作を制御して、身体の一方の部分が別の
部分に対して為す回転動作、及び多数の異なる面内の回動動作、並びに身体部分
間の回転動作と回動動作とを組み合わせることを可能にする。この実施の形態は
、速度と独立的に制御される抵抗力を付与し、プログラマーの選択によって時間
の関数として、又は位置の関数として、或いは速度の関数として抵抗力を変化さ
せ得るようにプログラム化することが可能である。
第一及び第二のレバーアーム及びホルダ組立体1052、1054の各々は、
それぞれ、2つのホルダ1056A、1056Bの異なる一方、及び対応する第
一のレバーアーム組立体1052、第二のレバーアーム組立体1062の異なる
一方を有する。ホルダ1056Aは、レバーアーム組立体1058に締結され且
つ関節の側部(第二の身体部分に対して動く)に対して身体を保持する形状及び
設計とされている。ホルダ1056Bは、レバーアーム組立体1062と共に動
き得るようにレバーアーム組立体1062に締結され且つ第二の身体部分(関節
を中心として動く)を保持し得る寸法及び形状とされている。
第一及び第二のレバーアームとホルダ組立体1052、1054とを接続する
モジュール1060は、関節と、又は2つの身体部分(互いに動く身体部分を接
続する部分)を並置状態に取り付けられる。本明細書において、関節という語は
、肘等のような従来の関節を含むのみならず、身体の一方の部分が別の部分に対
して関節動作するのを許容し、又は制御するその他の身体部分をも含むものとす
る。このように、肘、又は膝に最も適したホルダは、図59に図示してある一方
、異なる形状及び寸法のホルダをレバーアーム組立体に締結し且つその他の身体
部分に接続して、首、又は背中を中心とする調節動作を制御し得るようにするこ
とも明らかである。
第一及び第二のホルダ1056A、1056Bは、同様であり、本明細書にお
いて、それぞれ接尾群A、Bを付す点を除いて、その対応する番号で表示してあ
る。このため、全体としてホルダ1056Bに関してのみ説明する。
ホルダ1056Bは、管状のスリーブ壁1064Bと、ホルダ開口部1066
Bと、ヒンジ1068Bと、3つのラッチ部材1070B、1072B、107
4Bとを備えている。スリーブ壁1064Bは、ヒンジ1068Bの周りを回動
することによりスリーブ開口部1066Bの周りで開放し得るようにされている
。閉じたとき、ラッチ部材1070B、1072B、1074Bは、該壁を閉じ
た状態に保持する。これらのラッチ部材は、フック・アンド・ループ式の織地ホ
ルダ、又は任意の型式の機械式ラッチとすることができる。
この配置の場合、2つのホルダ1056A、1056Bは、関節、又はその他
の身体部分(制御モジュール1060の制御、及び時間、位置又は速度に関して
摩擦を変化させる適当なプログラムの制御の下、多数面内の動作を許容し得るよ
うに関節動作を制御する部分)の異なる側部に取り付けることができる。
第一のレバーアーム1058は、第一のレバー本体1076と、プログラムユ
ニット1078とを有する。第一のレバー本体1076は、ホルダ1056Aに
取り付け得るようにされ、また、プログラム部分1078を堅固に取り付け得る
ようにした支持体である。この支持体は、図60に図示した管状の形状のような
任意の形状とすることができるが、平坦な形状、又は丸い形状とし、或いはその
他の任意の適当な形状とすることができる。
プログラムユニット1078は、第一の摩擦面1080と、駆動ユニット10
82と、ハウジングユニット1088とを備えている。このプログラムユニット
は、自在継手及び摩擦面(制御モジュールが1060の一部である)と協動し得
るように取り付けられる。この配置の場合、駆動ユニット1082は、プログラ
ムの制御の下、第一の摩擦面1086に力を加える、この第一の摩擦面は、自在
継手1084の摩擦面1086と係合し、2つのレバーアームとホルダ組立体1
052、1054との間で加えられた力に対する抵抗力を変化させる。この駆動
ユニットの制御は、空圧式又は電動式とし、また、コンピュータの制御の下、ス
テッピングソレノイド又は空圧、或いは液圧ピストンの方法にて駆動ユニット1
082を作動させることができる。
自在継手1084は、摩擦面を有するシリンダを備え、該摩擦面1060が完
全な円に沿って係合する状態にてプログラムユニット1078内で拘束状態に保
持される。摩擦面の間の圧力変化を最大にする実施の形態において、摩擦面は、
均一にすることができるが、他方、厚さ、又は摩擦率の何れかの点にて摩擦面を
変化させることを利用して、第一のレバーアーム及びホルダ組立体1052と、
第二のレバーアーム及びホルダ組立体1054との間の角度が異なる状態にて抵
抗力をプログラム化することができる。
制御モジュール1060及び第一のレバーアーム組立体と協動するため、第二
のレバーアーム組立体1062は、第二のレバー本体1100と、自在継手ユニ
ット1102とを備えている。該本体部分1100は、管状であり且つスリーブ
1056と共に動き得るように該スリーブに締結されており、またその一端にて
自在継手ユニット1102に接続されている。
該自在継手ユニット1102は、自在継手軸部1006と、ばね1104と、
リテーナリング1108と、止め部材1106とを有する制御装置1060の一
部のハウジングを備えている。止め具1110は、軸部1106の上にあり且つ
自在継手ユニット1100の端部にてリテーナリング1108に対し上方に押し
付けられており、このため、ばねは、軸部1102を偏倚させる。軸部1102
の他端は自在継手ユニット1078(第一のレバーアーム1058により保持さ
れている)内で自在継手ボールに締結されている。この配置の場合、軸部110
6は、多少の余裕を有し、ばね1104の力に抗して内方に偏倚させることがで
きるが、摩擦ディスク1080と接触しており且つ自在継手部材1078内に拘
束されている。
制御モジュール1060は、自在継手1084の一部を形成する端部ボールを
備えている。該ボールの直径は自在継手ユニット1078の端部に形成された開
口部よりも大きく、第一のレバーアーム1058の一部として拘束されるが、軸
部1106(止め具1006及び第二のレバーアーム1062のリテーナリング
1108内に伸長し且つこれらにより保持されている)に接続される。この配置
の場合、駆動ユニット1082により押し付けられる摩擦面1080は、制御さ
れたプログラムに従って2つのレバーを分離させようとする力に抗する抵抗力を
制御する。
ハウジング1094から伸長する自在継手の球状部分の頂部には、複数の標識
1092がある。また、該駆動ユニットの端部には、これらの標識を検出し且つ
導体1091に信号を送るセンサ1090が取り付けられている。該センサは、
第一のレバーアーム及びホルダ組立体と、第二のレバーアーム及びホルダ組立体
との互いに対する位置を表示する信号を導体1091に発生させる。この信号は
コンピュータに送ることができる一方、該コンピュータは、その信号を駆動ユニ
ット1082に送って圧力を制御し、これにより、その位置にて付与される摩擦
抵抗力を制御する。
該制御モジュール1060は、駆動装置1082と、第一の摩擦面1080と
、第二の摩擦面1086と、自在継手1084と、保持装置1088と、センサ
1090と、標識1092と、軸部1106とを有し且つこれらと協動する。こ
の配置において、制御モジュール1060は、第一のレバーアーム及びホルダ組
立体と第二のレバーアーム及びホルダ組立体とを相互に接続し、動作の位置に従
い、また、ある実施例においては、動作のタイミング又は速度に従って、付与す
べき
抵抗力の程度を制御し、又は、第一のレバーアーム及びホルダ組立体の第二のレ
バーアーム及びホルダ組立体に対する位置に関する情報を中央プロセッサに提供
する。
図61及び図62には、それぞれ、制御モジュール1060(図59)と協動
し、運動装置1050(図60)(外側ハウジング壁1120と、円筒形ブッシ
ュ1122と、リテーナリング1124と、外ねじ付きリテーナユニット112
6とを有する)により形成される、摩擦抵抗力の程度を制御するハウジング10
94のそれぞれ縦断面図及び端面図が図示されている。リテーナリング1124
は、壁1120を閉じるような寸法とされ、また、該リテーナリングは、湾曲し
た内部と、開口部とを有しており、該開口部は、自在継手1086の球状部分を
回転可能に拘束し得るようにされている。該リテーナナット1126は、壁11
20の内ねじ1128と協動し、リテーナリングを所定位置に保持し、自在継手
1086の円筒形部分を回転可能に拘束し、該自在継手が摩擦面と協動し得るよ
うにする。この摩擦面は、図60にて参照番号1080で図示する球に対して相
補的な形状とされている。ブッシュは、駆動ユニット1082(図60)を受け
入れ且つ拘束し得るようにされている一方、該駆動ユニットは、摩擦面1080
により付与される外方への圧力を制御するソレノイドを保持する。
図63及び図64には、駆動ユニット1082と、第一の摩擦面1080と、
自在継手1084と、自在継手用の軸部1106と、リテーナリング1108と
を有する制御モジュール1060の縦断面図及び端面図が図示されている。ソレ
ノイド1130は、ステップ状に作動して、第一の摩擦面1080を自在継手1
084における摩擦面1086に押し付ける。
軸部1106は、第二のレバーアーム及びハウジング1054(図60)に対
する継手を提供するが、この実施の形態において、回動方向又は円方向への動作
に対する抵抗力は、第一の摩擦面1084と第二の摩擦面1086との相互接触
面により提供される。
ソレノイド1130から反対方向を向き且つ第二のアーム組立体を超えて伸長
するボール継手の側部には、複数の標識1092がある。これらの標識は、物理
的センサにより検出される物理的な突起とし、又はフォトセル機構により検出さ
れる光学的標識とし、第一のレバーアーム及びホルダ組立体1052及び第二の
レバーアーム及びホルダ組立体1054の互いに対する位置に関する信号を送る
ようにすることができる。軸部1106は、リテーナリング1108を有し、こ
のリテーナリングは、該軸部を第二のレバーアーム組立体1062内に保ち得る
ように該軸部の動作を制限する。
図65には、互いに取り付けられた第一のレバー本体1076と、第一のホル
ダ1056Aとを有する第一のレバーアーム及びホルダ組立体1052の端面図
が図示されている。自在継手1084及び軸部1106はレバーアーム組立体1
076から伸長している。ホルダ1056Aは、開口部の線1066Aにてその
合わせラッチ部材内にスナップ嵌めする、参照番号1070Aで示したラッチ部
材と、身体部分を中心として共にスナップ嵌めするヒンジ1068Aと、2つの
半管状のシリンダ部材とを備えている。この構造の場合、ホルダ1056Aは、
開放し、例えば、太股のような身体部分の上にスナップ嵌めし、制御モジュール
は、例えば、膝関節のような関節の上に嵌まり、第二のホルダが開き且つ所定位
置にスナップ嵌めし、このため、第一及び第二のレバーアームは、関節の両側部
にて身体部分に取り付けられ、その動作に対する抵抗力を制御する。
図60乃至図65の実施の形態は、多数面、多方向、可変動作範囲の予めプロ
グラム化した電磁抵抗力(速度から独立している)を提供する。この実施の形態
は、湾曲した読み取り板を湾曲したボール継手に対して出入りさせるためソレノ
イド、ステッパモータ、空圧シリンダ、液圧シリンダ、ボールスクリュー機構又
はその他の任意の手段を使用する。この湾曲したボール継手は、ボール継手とそ
の湾曲した板との間の摩擦又は電磁界を使用して、一方のレバーアームをもう一
方に対する多方向、多数面の動作に対する抵抗力の程度を変化させる。その間、
予め設定されたコンピュータ利用プログラムにより制御されるハウジングに対し
て装置の軸の動作を保つ。このプログラムは、三次元的な3つの面の動作範囲に
沿って、その方向に関係なく、各角度における抵抗力を設定する。
図60乃至図65の実施の形態において、股関節又は肩部のような多数面関節
にて接続された部分に対して多数面の抵抗力が付与される。また、この実施の形
態を使用して、片側における動作を阻止することができる。これは、例えば、事
故による左脳の機能障害のある発作患者は、立ち上がり、着座、又は横になる姿
勢のとき基端関節(左股関節のような)の動きが阻止され、左股関節の外転、伸
長又は回転の多方向動作パターンにおいて、その機能障害を修正し、また、右肢
体の感覚、動作性及び強さを増す。更に、例えば、股関節を伸長させる間におけ
る、膝の伸長の痙直を少なくし得るようにする、肢体の完全な動作中、神経筋肉
のタイミングを通じてその他の末端関節の多方向の動作パターンを容易にし、又
は阻止することができる。
図66には、対応する複数の関節における複数の個々の運動ユニット1050
A乃至1050Fを有する更に別の運動装置1200が図示されている。これら
のユニット1050A乃至1050Fの各々は、全体として図60のユニット1
050に対応して、同一の方法にて作動し、制御モジュール1060A乃至10
60Fのレバー保持組立体1052A乃至1052F、1054A乃至1054
Eの対応する1つを備えている。これらのユニットは、肩の中心、肩、肘及び背
中(そのユニットが取り付けられる)を中心とする物により力に対する抵抗力を
制御するが、首のようなその他の関節も制御可能である。この配置において、関
節の各々は、運動の目的に応じて制御することができる。図44、図45に関し
て説明したようなスポーツをシュミレートする会話型装置に像を提供するため、
スクリーン1202を使用することができる。
図67には、支持基部1146と、空圧ピストンのような伸長可能なピストン
1144と、参照番号1148A乃至1148Mで表すような身体部分のホルダ
と、制御モジュール1142A乃至1142Fのような、運動中に動く関節に配
置された、本明細書に記載した実施の形態による制御モジュールとを有する運動
装置の概略図的な側面図が図示されている。このピストン1144は、上方又は
下方に広がり得るように自在型の取り付け具により、基部1146に取り付けら
れ、また、制御モジュール1142Dを介して背もたれ及び座部と連通する。
関節を中心とする動作を許容するため、(1)背もたれは、制御モジュール1
142Cにてショルダレスト部と連通し、また制御モジュール1142を通じて
ヘッドレスト部と連通している。(2)上方腕の支持体の末端は、制御モジュー
ル1142を介して下方アーム支持体と連通している。(3)座部は、制御モジ
ュ
ール1142Eを介して下方脚部と及び制御モジュール1142を介して脚乗せ
と連通している。この配置は、身体の主要な関節の各々にて、制御された圧力に
対する制御された関節動作を許容する。
使用時、患者は、背もたれホルダ114A、座部ホルダ1148F、1148
G、下方脚乗せホルダ1148E、1148D、足乗せホルダ1148C、11
48Bを介して所定位置に締結することができる。ヘッドレスト部、ショルダレ
スト部及び肘掛けは、ホルダ1148L、ホルダ1148K、ホルダ1148G
、ホルダ11481、ホルダ1148Hをそれぞれ介して患者に締結される。図
68に図示するように、運動装置1140は、ピストン1144により持ち上が
ることにより、患者を立った姿勢にて所定位置に締結することができる。その何
れの位置にあるときも、図60乃至図65の実施の形態に関して上述したように
関節の位置を固着し、器械に対する抵抗力を制御する。
図69及び図70には、ハウジング1152と、ステッパモータ1154、1
156と、摩擦制御軸1158と、リテーナ板1162と、摩擦パッド1160
とを有する制御モジュール1150の別の実施の形態の縦断面図及び端面図が図
示されている。この配置において、摩擦部材1158は、1つのホルダに締結し
て、該ホルダの摩擦動作を制御し得るようにされており、ステッパモータ115
2は、プログラマーに対して一定の位置に配置されている。従って、中央ユニッ
トが関節における摩擦力を制御し、運動に対する制御された抵抗力を付与する。
また、この制御モジュールは、図60乃至図68の実施の形態におけるように、
自在継手の2つの係合部分の間の圧力を制御するために使用することもできる。
図71には、チェア1164と並置する状態にて静止型ユニット1166に取
り付けられた制御モジュール1150が図示されており、このため、制御装置1
150は、座部1163と、下方脚部支持部1161とを接続する継手1162
を制御し、このため、患者は、モジュール1150の制御の下、膝関節の運動を
行うことができる。図71には、脚乗せ1161の周りを把持するが、参照番号
1174で図示するようなより後方の位置にある把持部を示す、チェア1164
の側面図が図示されている。このユニットは、腕の運動のために使用することが
でき、下方ユニットは、脚の運動のために使用することができる。
図73には、周方向に隔たった4つの制御ユニット1166A乃至1166D
と、隣接するチェア1164A乃至1164Dとを有し、単一の中央制御コンピ
ュータ1172が幾つかのモジュール(脚の運動又は腕の運動等をするとき、個
々の患者を受け入れることができる)を制御する中央制御コンソールが図示され
ている。
図60乃至図68の実施の形態において、多関節、多面、多方向、可変範囲の
動作で、予めプログラム化された電磁抵抗運動(速度と独立している)を実現す
ることができる。一般に、その他の実施の形態の有利な点に加えて、この有利な
点は、その他の関係する関節に対し、関節の動作範囲を組み合わせた各々につい
て関節の各々に付与される予め設定した抵抗力に基づいて、コンピュータ制御に
よる予め設定した抵抗力を多数の関節に付与する機能を備える点である。この実
施の形態は、予め設定した広い範囲の動作に亙って曲げ及び伸長の双方を提供し
、また、その各々に対して適当な抵抗力を付与することができる。この実施の形
態は、テレビジョン像、又はシュミレートした動作の有無に関係無く、仮想現実
動作の実施の形態、及び全身運動に特に有効である。
図60乃至図68の実施の形態は、立ち上がり又は座った状態の何れかにてヘ
ルメットを着用する種類の動作、多関節、多数面、多方向、可変動作範囲、予め
プログラム化した電磁抵抗力(速度と独立している)の仮想現実性を実現するも
のであり、また、図71乃至図73の実施の形態は、所望であるならば、仮想現
実を伴って、単一面、多方向、可変動作範囲、予めプログラム化した制御(速度
から独立している)を可能にする。コンピュータ像を利用するヘルメット又は眼
鏡着用により、プログラムのコンピュータ監視と調和させた像が得られ、上述し
たように各関節に対する所定の多数関節の抵抗力を変化させることができる。各
関節に対する動作範囲は、次のものに基づいて、抵抗値を設定する多数のプログ
ラムの1つにより設定される。即ち、(1)選択された関節の動作位置の範囲、
及びその選択された関節に対するその他の全ての関節の動作位置の範囲、(2)
選択された関節に接続した肢体の動く方向、及びその他の肢体が選択された関節
に対して動く方向、(3)仮想現実をビデオ型式で三次元的に調和させることで
ある。機能的な閉運動チェーン動作の像を人工的に発生させることのできるビュ
ーアを使用することにより、運動する者は、ハイキング又はその他の運動の環境
を見ることができ、そのシュミレートされたハイキング又は漕ぐ動作又はスキー
等における運動する者の動作に従って抵抗力が調節される。
図74には、支持器部分14Bと、左右の運動モジュール16C、16Dとを
それぞれ有する更に別の運動組立体10Eが図示されている。図1及び図2の実
施の形態と同様に、制御モジュール16C、16Dは、保護し且つ/又は運動す
る関節を中心とする支持器の2つの部分を相互に接続する。図74の実施の形態
において、運動組立体10Eは、膝の支持器14Bに適用し得るようにされてい
るが、運動モジュール16C、16Dは、肘支持器等のようなその他の型式の支
持器と共に使用することができ、また、制御された抵抗力が2つの方向に付与さ
れるその他の型式の運動装置にも使用することができる。
支持器14Bは、多数の標準的な支持器の任意のものとすることができ、それ
自体は、本発明の一部ではない。該支持器は、膝支持器に典型的な方法にて、当
該技術分野にて公知の方法にて回動継手24E、24Fにより共に接続された第
一の支持手段20Eと、第二の支持手段22Eとを備えている。これらの制御モ
ジュール16C、16Dの各々は、回動継手24E、24Fのそれぞれの1つの
上方に亙って相互に接続し得るようにされている。右側および左側運動モジュー
ル16C、16Dは同一であるから、右側モジュール16Cについてのみ説明す
る。
制御モジュール16Cは、制御組立体30Jと、第一のレバー組立体32Jと
、第二のレバー組立体34Jとを備えている。これらの第一及び第二のレバー組
立体32J、34Jは、その両側部にて制御組立体30Jに締結されており、第
一のレバー組立体32Jは、第一の支持手段20Eに締結して、人間の太股と共
に動き得るようにされており、第二のレバー組立体は、第二の支持手段22Eに
締結されて、人間の脚部と共に動き得るようにされている。
第一のレバー組立体32Jは、第一のレバーアーム1384と、該第一のレバ
ーアームに形成されたスロット1386と、位置決めボルト1388と、位置セ
ンサ1390とを備えている。該スロット1386は、第一の支持手段20Eに
形成された同様のスロットと整合可能であり、該スロットは、該同様のスロット
に対して位置決めし且つ位置決めボルト1388により所定位置に可動に締結す
ることができる。該位置センサ1390は、第一のアーム1384に取り付けら
れて、第一の支持部分20Eの支持器の第二の支持部分22Eに対する位置を検
出し、これにより、肢体、又はその関節を中心とする身体部分の伸長及び曲げの
程度を検出するために使用される。
第二のレバー組立体34は、同様に、第二のアーム1392と、スロット13
94と、位置決めボルト1396と、アクチュエータ1398とを備えている。
この配置において、第二のアームは、第二の支持部材22Eに形成された同様の
スロットと整合したそのスロット1394を有し、ナット1396により可動に
締結される。アクチュエータ1398が反対側側部におけるセンサ1390と一
直線で且つ直径方向に対向する状態にて制御モジュール30Jに対面し且つ該制
御モジュールに接触する。該アクチュエータ1398は圧力を調節し、センサ1
390は、関節を取り巻く部材の間の角度を検出する。
制御モジュール30Jは、軸70Jと、第一の摩擦ディスク及びパッド140
0と、第二の摩擦ディスク及びパッド1402とを備えている。該アクチュエー
タは、パッドを摩擦ディスクに押し付けて、摩擦ディスクとパッドとの間の力を
変化させ、これにより、肢体又はその他の身体部分が関節を中心として動く動作
に対する抵抗力を変化させる。このスロット及びボルトの配置は、アクチュエー
タセンサ及びモジュールが1つのユニットとして動くことを許容し、曲げ及び伸
長中、関節の偏心動作が調節可能であるようにする。
図75には、第一のレバー組立体32Jの一部、及び第一のレバーアーム13
84と、該レバーアームに形成された第一のスロット1386とを有する制御モ
ジュール30Jの一部が図示されている。この図に図示するように、制御組立体
30Jは、摩擦ディスク1406と、軸74Jと、軸の頭部1408と、軸ナッ
ト1410と、第一のアームの基部材1412とを備えている。該軸頭部140
8は、円筒形の軸74Jの直径よりも大きい側部を有する正平行四辺形である。
軸74Jは、軸の端部ナット1410の中央タップ穴内のねじ部分に係合して、
摩擦ディスク1406を基部1412に対して保持するねじ付き端部1414を
有している。軸74Jの直径と略等しい寸法とされた整合穴が摩擦ディスク及び
基部1412を貫通して伸長し、軸が貫通し且つそのねじ端部の上方に亙りナッ
ト1410をねじ込むことにより、締め付けるための整合した開口部を提供する
。平行四辺形の形状をした穴1416は、摩擦ディスク1406がアーム138
4と共に回転し得るように頭部1408を受け入れ得る寸法とされている。
図76には、第二のレバーアーム1392と、アクチュエータ1398に対す
るホルダ1410(図74)と、第二の支持手段22Eに締結するためのスロッ
ト1394とを有する内側レバー34Jの概略図的な斜視図が図示されている。
制御組立体30Jは、環状支持リング1174と、摩擦基部及びパッド1400
とを備えている。アクチュエータ1398は、摩擦基部及びパッド1402(図
74)を摩擦ディスク1406に対し、またパッド1400に押し付け、この状
態は、電気的に制御されたプログラムに従って行われ、予めプログラム化した方
法にて、第一及び第二のレバー34J、32Jが互いに移動しないように摩擦抵
抗力の程度を変化させ得るようにして行われる。
センサ1390のような位置信号を検出するのに適した光学センサは、バージ
ニア州24060−3100、ブラックバークの1213ノースメインストリートのリットン
・インダストリース(Litton Industries)のポリ化学事業部から部品No.F03
573−2として入手することができる。この線形センサは、デジタル信号を提供し
、このデジタル信号はコンピュータ(図74に図示せず)に接続して戻すことが
できる。アクチュエータ1398内で使用されるような適当なアクチュエータは
、アイオワ州50010、アメスの2500ノースループドライブのEDGE・テクノロジー
ス・インコーポレーテッド(EDGE Technologies,Inc.)の子会社であるエテラ
マ・プロダクツ・インコーポレーテッド(ETRAMA Products,Inc.)からカタログ
番号50/6mとして販売されているようなものを入手することができる。
図77には、4つの車輪1422A乃至1422Dと、背もたれ1426と、
座部1424とを有する車椅子1420の斜視図が図示されている。この座部は
、人間がフレームにより4輪に支持され、また背もたれ1426に寄りかかって
いる間に、水平方向支持体1424に座ることを可能にする従来の方法にてフレ
ームに支持されている。肘掛けが参照番号1442A、1442Bで図示するよ
うに各側部に設けられている。
また、該車椅子1420は、第一の対の左右制御モジュール1438A、14
38Bと、対応する対の運動軸1436A、1436Bと、対応する対の把持部
1434A、1434Bとを備えている。これらの制御モジュール1440A、
1440Bは車椅子のフレームの両側部に取り付けられており、また、予めプロ
グラム化した方法にて水平軸線に沿って動作に対する抵抗力を提供し得るように
フレームに取り付けられている。これらは、任意のその他の制御モジュールの方
法にて、又は図74乃至図76の制御モジュールの方法にて設計することができ
る。
制御モジュール1438A、1438Bは、両腕の双方を受け入れ得るように
椅子の両側部にて椅子のフレームの間に取り付けられており、モジュール143
8Aは、右腕の横方向外方への動きを受け入れ、モジュール1438Bは左腕の
外方への動きを受け入れ得るような位置に配置されている。これら2つのモジュ
ールは垂直軸線を有し、水平方向腕運動軸1436A、1436Bの対応する一
方をアームの軸の一端にてフレームに接続する。該把持部1434A、1434
Bは、対応する腕運動軸に取り付けられて、車椅子に座った人間が制御モジュー
ルを中心として制御された腕の運動を行うのに便宜な把持部を提供する。
手を横方向外方に動かすのに伴って、予めプログラム化した程度の抵抗力を提
供することができる。更に、モジュール1438A、1438Bは、同様の構造
の対応する制御モジュールに取り付けることができるが、独立的にプログラム化
可能であり、これらのモジュールは、水平方向で且つモジュール1438A、1
438Bの軸線に対して横断状の軸線を有する。一方、これらのモジュールは、
アーム運動軸1436A、1436Bの対応する一方に接続して、これらの腕運
動軸がモジュール1436A、1436Bの対応する一方の制御の下、及び追加
的なモジュールの下、垂直方向に向けて外方に動き、運動する人に対して2°の
動作を提供する所定の抵抗力パターンを伴って動くことができる。このように、
単一面の2つにおいて、2つの直径方向制御モジュールを共に接続し、三次元的
な多数面の運動動作を提供し得るようにする。
同様の方法にて、背もたれ1426は、この背もたれの各側部に1つずつ設け
られた2つのモジュール1440A、1440Bによりフレームに接続される。
これら2つのモジュールは、車椅子のフレームと背もたれ1426との間の接続
部を形成し、背もたれ1426を後方に押して、これにより股関節を中心とする
運動を可能にする。
脚部の運動を可能にするために、制御モジュール1428A、1428Bは水
平軸線を有する両側部にてフレームに取り付け、脚部支持軸1432A、143
2Bの対応する一方をフレームに接続して、その間にて制御された抵抗力が付与
される。足乗せ1430A、1430Bは、対応する脚部支持軸1430A、1
430Bの両端に接続されて、制御モジュール1428A、1428Bの対応す
る一方により付与される抵抗力に抗して人間の脚を上方に旋回させる。
運動機構は車椅子に関連して多数の肢体について図示したが、これらの運動機
構は、通常の椅子、ベッド、又は立った姿勢の人間を支持するフレーム体のよう
なその他の型式の人間を支持する構造体にも利用することができる。こうした全
ての型式の構造体において、運動するための一方向又は二方向への運動パターン
を回動点にて制御モジュールにより提供し、その制御モジュール内のプログラム
に従って動作に対する抵抗力を付与することができる。
図78には、上述した制御モジュールを使用し、基部1452と、靴ラッチ1
454と、脚部ラッチ1456とを有するスノーボードのビンディング1450
の斜視図が図示されている。該基部1452は、一定の位置にてスノーボードに
取り付け得るようにされており、靴ラッチ1454(ヒンジ止めされ且つ靴の正
面部分の基部1452に対して所定位置に締結し得るようにしてある)を支持す
る。該脚部締結具1456は、軸1458(取り付け具1460、1462を互
いに調節可能に接続する)により、靴締結具1454に取り付けられている。
取り付け具1460は、靴ラッチ1456に堅固に固定され、取り付け具14
62は靴締結具1454に堅固に接続されている。軸1458は、取り付け具1
460を中心として垂直軸線に沿って摺動可能な位置に配置され、その下端には
、三次元的制御モジュール1464を有し、自在継手の動作に対して、軸145
8と靴部分1454との間にて制御された予めプログラム化した抵抗力を提供す
る。このように、軸1458は、制御モジュール1464内の一点を中心として
任意の方向に回動し、使用中、身体がスノーボードに対して動くのを許容する。
モジュール1464は、図63のモジュール1060と同一の方法にて設計さ
れている。この代替例において、該モジュールは、図74乃至図76に開示した
制御モジュールのような2つの二次元的制御モジュールを備えることができ、こ
れらの制御モジュールは、互いに対して直角に取り付けられ、一方がx軸線を中
心とする回動動作を提供し、もう一方が横y軸線を中心として回動動作を提供す
るようにする。この回動動作は、上述した方法にて所定の抵抗力による抵抗を受
け、動作を許容する一方にて、事故の可能性を軽減する。この抵抗力は調節し、
堅固な支持力を提供し、スノーボードにおける体重の移動を可能にするが、負傷
を回避し得るように幾つかの位置では弾性的に延伸するようにする。
図79には、上述した制御モジュールを使用する立ち上がり運動装置1470
が図示されている。この運動装置は、床の上に着座し得るようにした静止部材1
472A、1472Bを有する静止フレームと、部材1471を有する回動フレ
ームと、肩及び背フレーム1476とを備えている。回動フレームの部材147
1は、方形の断面を有する鋼管であり、静止フレーム1472及び肩及び背フレ
ーム1476に回動可能に接続された矩形部分を有する。
肩及び背フレーム1476は、背もたれ1486と、平坦な板状の背もたれ1
486の頂部の取り付けられた左右の肩フック1484A、1484Bとを備え
ている。この配置において、運動をする人は、その背中を平坦な板状の背もたれ
1486に押し付け、肩支持部1484A、1484Bがそれぞれ、左右の肩の
上方に亙って曲線状に伸長し、このため背もたれ及び肩支持部1476は、運動
をする人と共に動くことができる。背もたれ1476は、15.24cm(6インチ
)と152.4cm(5フィート)の間の範囲の垂直寸法を有して、比較的小形であ
るため、その通常の位置に立つとき、背中と共に曲がり、床に接触しない。
床に接触せずに捻り動作を可能にするため、肩及び背もたれ1476は、制御
モジュール1474により回動フレーム1471に取り付ける。制御モジュール
1474は、肩及び背もたれを保持し、且つ上半身を捻る人に対して、フレーム
の回動動作中、異なる角度の予めプログラム化した抵抗力を付与する。
1つの運動として、股関節を曲げ得るようにするため、回動フレーム1471
は、それぞれ制御モジュール1478A、1478Bによつて静止フレーム14
72A、1472Bに股関節を中心として上方の中央位置にて回動可能に取り付
けられて、肩もたれ1484A、1484Bを保持する人が靴先に触れるという
1つの動作をするとき、体を曲げることを可能にする。
腕の運動を可能にするため、把持機構1478A、1478Bが左右の手の位
置に配置され、制御モジュール1480A、1480Bによって、肩及び背もた
れに取り付けられている。このため、人は、その腕を上方及び下方に回すことに
よりその腕を運動させることができる。
スクワット動作のため、捻りフレームは、レール1475A、1475Bで形
成され、これらのレールは、対応する各側部にてスリーブにより背中及び肩の支
持体に摺動可能に取り付けられ、また、制御モジュール1476A、1774B
及び1476A、1476Bにより取り付けられて、機構内に立つ人が膝を曲げ
て、上方及び下方にスクワット動作し得るようにする一方、肩及び背もたれ14
76は、下方への動きを許容する。制御モジュールの全ては、制御された運動パ
ターンを提供し得るように調節可能である。
図80には、本発明による支持器の概略図的な分解斜視図が図示されている。
この支持器は、両側支持体904Aを有しており、この支持体は、支持器の左右
の側部を共に接続する、図36の脛骨支持体と同様の脛骨支持体を有する。この
目的のため、両側支持体904Aは、剛性な相互係止支持器部分906Aと、ク
ッション部分908Aと、それぞれ左右の側部分913A、913Bとを備えて
いる。
支持器部分906Aは、左右の側部913A、913Bを互いに所定位置に接
続し、例えば、脛骨のような身体部分をクッション部分908Aが所定位置に支
持し得るように配置する。この目的のため、剛性な部分906Aは、摺動可能な
締結具910Aと、2つのねじ式係止リング915A、915Bと、割り型フェ
ルール1509と、雌ねじ付きの受け入れソケット917と、縮径した軸部分1
512と、ねじ付の中空の基部分906Aとを備えている。該縮径した軸部分1
512はねじ付の中空の基部分906Aに嵌まり、受け入れソケット917を基
部分906Aの上にねじ込んだとき、その間にてフェルール1509を付勢する
。該摺動可能な締結具910は、所定位置まで動かしてクッション部分908A
を
配置し且つねじ付の係止リング915A、915Bと共に、所定位置に係止され
るようにする。
クッション部分908Aは、ロック910の下方に伸長する部分に取り付けら
れ、ロック910Aにより1つの位置から別の位置に動かし、脛骨の上方に亙っ
て配置され得るようにする。該クッション部分は、底部クッション部分1500
と、頂部支持体1502とを備えており、該頂部支持体は、クッション1500
が患者の皮膚に押し付けられた状態で身体部分を所定位置に保持するのに十分に
剛性である。剛性な支持体1502から上方に伸長するソケット1504は、係
止部材910Aからボール継手を受け入れる。該ソケットは、そのボール継手の
周りで回動可能であるが、横方向に且つ長手方向への所定位置に保持されている
。支持器に取り付けるアダプター32Lに形成された、参照番号1506で示す
ような内方に穿孔した開口部を通じて螺着ねじ1507を部材913A、913
Bに対して付勢させることができる。
図81には、左側部支持体913Bの側面図が図示されており、該左側部支持
体913Bは、雄ねじが設けられた第一の端部1508と、接続部分1510と
、縮径した支持器部分1512とを有する。ねじ付端部1508は、支持器がア
ダプターの開口部に嵌まり得るようにされており、この場合、支持器は、ねじ付
端部により保持され、支持器部分を形成し得るように外方に伸長し且つ内方に湾
曲する接続部分1510を支持する。
縮径部分1512は、中空の雄ねじ付支持器部分919内に嵌まって、支持器
の剛性な中心部分906Aに対する相互係合接続部を形成し得るようにされてい
る。この雌ねじ付の受け入れソケット917は、縮径軸部分1502と、接続部
分1510との間にて右側部材913Bの上に配置されており、また、該ソケッ
トは、その内部に、基部分906Aの雄ねじ付部分919の端部を受け入れる雌
ねじ付凹所1514と、縮径凹所とを備えており、該縮径凹所は、フェルール1
509の端部に係合し、該端部を縮径1512と中空部分919の内壁との間に
て付勢し、受け入れソケット917を中空部分919の雄ねじにねじ込んだとき
、その両者を共に係止する。
図82には、右側部支持体913Bの正面図が図示されており、中央の円筒形
軸1502が左側部材1913Aの対応する寸法の開口部内に嵌まり、その他端
に、ソケット917を有する剛性な中央部分906Aを形成する。
図83には、左側部材913Aの平面図が図示されており、該左側部材は、雄
ねじ付の軸906Aと、部分906Aの中心軸線を貫通して長手方向に伸長する
内側穴1520と、側部材913Aの面に対して垂直な面内にある一対のスロッ
ト(その一方を参照番号1522で図示)と、接続部分1524と、ねじ付端部
を有する一端の取り付け部分1526とを有する。取り付け部分1526のねじ
付端部は、アダプター内に挿入され且つ端部1508に対して平行に上方に伸長
し、接続部分は、垂直に伸長する端部106Aとの接続部を提供する。雄ねじ9
06の間の距離は、雌ねじ付シリンダ917に係合可能な寸法とされている。該
シリンダは、該軸1502と、内側の穴1522との間にてフェルール1526
を押し付けて、軸を該穴1520内の一定の位置に強固に保持することにより、
側部913A、913Bとの間の距離を調節する。
図84には、部材906Aの上方に亙って該部材の上を可動である円筒形のス
リーブ部材1530と、下方に伸長する軸1532と、ボール1534とを有す
る位置決め部材910Aが図示されている。該ボール1534は、下方に伸長す
る剛性な部材1532により、スリーブ1530に締結され且つ緩衝された脛骨
支持体908A内に着座している。
図85には、位置決め部材908Aの平面図が図示されている。該位置決め部
材は、ソケット1504を有しており、該ソケットは、スライド1530を動か
すことにより、スリーブ908Aを部材906Aに沿って横方向に調節可能に可
動であるようにボール1534を受け入れ得るようにされている。
図87には、脛骨支持体908Aの平面図が図示されており、ボール1534
を受け入れるソケット1504を示し、該ボールは、その頂部を通じて押すこと
により挿入し且つ所定位置に係止することができる。図86には、リング915
Aの雌ねじ付のリングが図示されており、このリングは、リング915Bと同一
である。こうした狭小なリングを推し進めることにより、該リングを軸906A
に沿って動かすことができる。これらのリングは、スリーブ1530を緊密に拘
束することを目的とする。
この機構において、図80に最も良く図示するように、2つの側部913A、
913Bをアダプター32L及び34Lに形成された穴に挿入し、その側部に止
め具を押し付けることにより、所定位置に保持することができる。スリーブ91
0は、クッション1500が適正に配置される迄、2つのリング915A、91
5Bを推し進めることにより、患者に適した位置に配置することができる。2つ
の部材913A、913Bは、穴1520内で軸1502によりしっかりと締結
することができる。この長さは、調節可能であり且つ軸906Aのねじの上で雌
ねじ付スリーブ917を推し進めることにより、その2つを共にしっかりと引き
寄せることができ、フェルール1514が軸1502の外面と開口部1520の
内壁との間に緊密な摩擦シールを形成し、軸1502を開口部内にしっかりと保
持するようにする。その保持する距離は、穴32L、34Lの間の長さに適した
ものとし、その2つの側部1526、1510が互いに対して平行となるような
ものとする。
図88には、第一及び第二のレバーアーム32K、34Kが図示されており、
これらのレバーアームは、膝支持器のそれぞれ第一及び第二の26K、28Kに
締結されている。これら2つのレバー部分32K、34Kは、そのそれぞれの中
央ディスク1530、1532を重ね合わせ且つ膝関節の上方に亙って制御モジ
ュールと相互に接続させてある。制御モジュール74Kのボルトは、その一部の
みが図示されている。
これらのレバー部分は、図46乃至図49に関して説明したのと同様の方法に
て支持器部分の上方にスナップ嵌めし得るようにしてあり、その唯一の相違点は
、単一のボルトがレバーの2つのスナップ止め部分を共に保持し、ボルト153
4が第一の部分を保持し、この第一の部分は、レバーアーム32Kに対するディ
スク部分を有する第二の部分に対し、支持器の部分に亙ってスナップ嵌めされて
いる。ボルト1536は、レバーアーム34Aの2つの部分を支持器の上方に亙
って保持する。また、2対のロック1506の一方は、一端部分913A(図8
0)に係合し、2つの側部支持体904A(図80)の一方の側部を所定位置に
保持する。
図89には、マイクロプロセッサ1540と、組み合わせた陰極線管1542
と、プリンタ1544と、モデム1546と、複数のセンサ1548A乃至15
48Fと、複数の作動装置1550A乃至1550Gとを有するマイクロプロセ
ッサの制御装置のブロック図が図示されている。CRT及びキーボードを組立体
1542、プリンタ1544、モデム・コンピュータの相互接続部分1546は
全てマイクロプロセッサと電気的に接続されて、情報をマイクロプロセッサ内に
伝送し且つマイクロプロセッサから遠方のステーション又は遠隔のステーション
のユーザの何れかに情報を呼び出すことを可能にする。センサ1548A乃至1
548Fは、次のことを表す信号をマイクロプロセッサに送る。即ち、(1)1
つの関節を中心とする肢体の位置又は1つの関節を中心とするその他の身体部分
の位置、(2)筋緊張電気的作用により表された筋肉の状態及び/(3)足が床
を打つ状態、又は身体部分の特定の加速度の程度又は環境からの温度等を表示す
る外部のトランスデューサーからの信号のような、動作タイミングである。
作動装置1550A乃至1550Gは、次のことを行うことが出来る。即ち(
1)ユーザが使用する制御モジュール及びユーザの位置における記録された異な
るプログラムに従って抵抗力を変化させること、又は、(2)これらの作動装置
が電気的に接続されるマイクロプロセッサ1540内のデータと共に電気的筋運
動信号又は超音波信号を付与し、又は加熱等を行うこと。センサ1548A乃至
1548Fはマイクロプロセッサ1540に信号を送り、このマイクロプロセッ
サは、データをアクセスするために使用することができる一方、該データは、タ
イミング又は振幅などに関してアクチュエータを制御するために使用することが
できる。
マイクロプロセッサと操作者とを連通させるため、遠隔ステーションには、デ
ィスプレイ及び入力手段の双方が設けられている。例えば、陰極線管は、マイク
ロプロセッサからのデータを表示することができ、また、データは、テープ又は
その他の任意の手段により入力することも可能であるが、操作者は、キーボード
を介してデータを入力することができる。その代替例において、マイクロプロセ
ッサは、プリンタ1544にプリントアウトする情報を送ることができる。遠隔
プリント又は映像化、或いは別のマイクロプロセッサ等へのデータの送信のため
、モデムを電気的に接続し、遠方のユーザが、ユーザへの運動又は治療法の提供
に
伴う作用の一部を共有し得るようにする。
好適な実施の形態において、マイクロプロセッサ1540は、小型のブロック
・マイクロプロセッサ・コア・モジュールと称され、2つの直列ポートを有する
Zワールド・エンジニアリングZ−180マイクロプロセッサを有するマイクロプ
ロセッサと、モトローラ6800周辺インターフェース・ドライブと、バス・コネク
タと、タイム/データ・クロックと、監視タイマーと、及び停電検出器とを含む
。このマイクロプロセッサは、カルフォルニア州95616、デイビィス、1724ピカ
ソ通りのZワールド・エンジニアリング(Z-world Engineering)から購入する
ことができる。
筋肉の動作を強化するため、所定の時点にて筋肉を刺激すべく、EMS作動器
1550Aは、一カ所以上の場所にて皮膚に押し付けることのできる電極を有し
、当該技術分野にて公知の方法にて選択的に筋肉を刺激する。この筋肉の刺激を
利用し、筋肉を強化し、又は脛骨のような身体部分の2つの側部にて強さが等し
くない筋肉の弾力を等しくすることができる。このように、患者は、等しくない
筋肉の強さにより脚部を捻挫することなく、運動することができる、即ち、支持
器等を着用したままで歩くことができる。
筋肉の刺激を単独で使用し、患者がさもなければ歩行し得ないようなときでも
歩行することが可能になる。特定の状態下にて膝の曲がる患者は、膝の曲がりを
回避すべく適当な時点にて信号を受けることができる。時間を設定した順序にて
幾つかの筋肉を刺激し、その順序のタイミングは、踵が床を打ったときの風の衝
撃を測定し、又は制御モジュールが装着された支持器に対し特定量の応力が付与
される等の状況により設定することができる。この刺激信号は、1つ以上の発生
源により制御することが可能である。例えば、関節に加わる力と共に、関節が曲
がる特定の位置、又はそれ自体、又は力又は角度位置、或いはその他の任意の検
出技術と共に、筋肉の動作により発生した筋緊張性の電気的作用のようなものと
することができる。
上述したように、制御モジュールの抵抗力を変化させることで筋肉に刺激を与
えることができる。このように、力又は筋緊張性作用の特定レベル、及び関節の
位置にて、その抵抗力を変化させて、膝支持器内における制御モジュールの抵抗
力を増大させることにより、更なる支持力を提供し、特定の状況下にて膝が曲が
るのを防止することができる。これと共に、筋肉自体から受け取った信号に基づ
いて、刺激により更なる筋肉繊維を回復させるか、又はその一つの代替例として
、筋肉を強化することもできる。
このように、マイクロプロセッサは、センサ及びアクチュエータと共に、モジ
ュールを曲げるのに必要な力、また、外部のトランスデューサに体重が加わるよ
うな状態、足が地面を打つときのような特定の衝撃からの時間、及び筋肉の作用
により発生された信号に基づいて、モジュール内の抵抗力を制御することができ
る。この抵抗力を利用して、膝の曲がりの防止のような支持力を提供し、又は運
動に対する制御された抵抗曲線を提供することができる。この抵抗力は、電気的
にプログラム化し、又はマイクロプロセッサの検索ケーブル内に記憶させ、トラ
ンスデューサからの信号で呼び出し、又はマイクロプロセッサにより計算するこ
とができる(計算用のある種の簡単な曲線の場合)。
選択された筋肉を電気的に刺激する行うトランスデューサは、使用可能なその
他の市販の装置もあるが、例えば、米国のミネソタ州55432、ミネアポリス、700
0中央通りN.E.のメドトロニック(Medtronic)が製造し且つメドトロニック・イ
ンコーポレーテッド(Medtronic Inc.)から市販されているレスポンドII(RESP
OND II)モデルのような幾つかの市販の装置の任意のものとすることができる。
運動のため、又は障害のある人が動作するときの介添え手段として、筋肉を電気
的に刺激することを利用する技術は、多数の出版物に記載されている。例えば、
1983年7月のvol.63、No.7、1116乃至11120頁のフィジカル・セラピー(PHYSICAL
THERAPY)にバージョッド(Bajd)及びその他の者が掲載した「麻痺患者に対す
る歩行介添え装置として4チャンネルの電気的刺激装置の使用(The Use of a F
our Channel Electrical Stimulator as an Ambulatory)」、1988年1月のvol.6
8、No.1、45乃至50頁のフィジカル・セラピーにデリット及びその他の者が掲載
した「前方十字靭帯手術後の太股の筋肉組織の電気的励起による共収縮(Electr
ically Elecitated Co-Contraction of Thigh Musculature After Anterior Cru
ciate Ligment Surgery)」、1983年6月のvol.63、No.6、915乃至920頁のフィジ
カル・セラピーにコリー(Corrier)及びその他の者が掲載した「健康な人にお
ける電気的刺激による筋肉強度の向上(Muscular Strength Development By Ele
ctrical Stimulation in Healthy Individuals)」。適用の条件は、バージニア
州22314-1488、アレクサンドリア、111ノース・フェアファックス通りのアメリ
カン・フィジカル・セラピー・アソシエーション(American Physical Therapy
Association)から市販されているアメリカン・フィジカル・セラピー・アソシ
エイション、ISBN・No.912452-77-3の電気療法の章における、「理学療法に
おける電気療法用語集(Electrotherapeutic Therminology in Physical Therap
y)」に詳細に説明されている。
電極は、一般に、約101.6mm×50.8mm(4インチ×2インチ)の平坦な可撓
性の織地材料内で筋肉の上方に配置され、その底面からは電極が突出している。
これらの電極は、ビンディング又はストラップのような任意のその他の適当な手
段により、又は支持器に取り付けることにより所定位置に保持することができる
。パルス時間は、環境に従って変化するが、一般に、1/2マイクロ秒乃至750マイ
クロ秒の範囲内にある。周波数は、1乃至50ミリアンペアの範囲の電流に対して
毎秒750パルスの周波数まで直流電流の間で変化させることができ、電圧は50乃
至300ボルトである。特に好適な電圧及び電流は、一般に、担当理学療法士、又
は医師が決定するが、典型的な値は、電気療法用語に関する上述したマニュアル
に記載されている。
生物フィードバック・トランスデューサは、ニューヨーク州12992、No.380ウ
ェスト・チャジィ、RR・No.1・Rt.9Nのソート・テクノロジー・リミテッド(Thou
ght Technology Ltd.)から市販されているマイオトラック・ラピック・スキャ
ン・トランスデューサ(Myotrac Rapic Scan transducers)、又はマサチュセッ
ツ州02135、ボストンの342ウェスト街のサイボーグ・コーポレーション(Cyborg
Corporation)からモデルNo.J53二重携帯型EMGとして販売されているサイ
ボークEMG、J33携帯型EMGとすることができる。
生物フィードバック・トランスデューサ1548AとEMS装置1550Aと
を絶縁するため、2位置リレースイッチ1552が、導体1554における制御
信号を通じてマイクロプロセッサにより制御され、リレー接点を電気的筋肉装置
に対する導体1556に対して接続し、選択した周波数及び出力にてマイクロプ
ロセッサ1540で表示された時間にて高電圧信号が印加されるようにする。導
体1554の制御信号が存在するとき、生物フィードバック1548Aの装置か
らの生物フィードバック信号は、導体1558及びリレースイッチ1552の常
閉接点を介して導体1560を通じてマイクロプロセッサに送られる。
この配置の場合、信号は、予めプログラム化した時点にて筋肉を刺激し得るよ
う筋肉に定期的に付与することができ、その予めプログラム化した時間は、次の
ようにする。即ち、筋肉の収縮がその最大程度となったことが生物フィードバッ
ク信号により表示されたとき、制御モジュールの抵抗力に対して肢体が完全に作
用可能であるようにし、又は制御モジュールから反対方向に支持体により歩行を
続けることができ、又は制御モジュールの更なる抵抗力に抗して歩行を続けるこ
とが可能であるようにする。
外部の音響/視覚的装置1550Fを、運動又は療法が行われている間に、療
法士が見ることのできるモニタとすることができる。スクリーンを患者の背中又
はベルトに取り付け、又は図66に参照番号1202で示すような仮想現実ヘッ
ドマスクに接続し、運動又は強化と調和するように音及び立体像を提供すること
ができる。使用する仮想現実ディスプレイの構成に有用な装置は、英国アルダー
ショット、ISBN・0-88736-862-XのJET出版、ジェレミー・トンプソン(Jerem
y Thompson)編集による世界の研究プロジェクト・ダイレクトリー(Internatio
nal Directory of Research Projrcts)の「仮想現実(Virtual Realty)」の欄
に記載されている。
図90には、零設定点を得るための最大数のステップにより力を減少させる開
始ステップ1560と、コンピュータの記憶装置内のデータ検索表から適当なデ
ータを取り出すステップ1562と、所望の出力に達し得るように制御モジュー
ルにパルスを送るステップ1564とから成る単一面の制御モジュールを制御す
るソフトウェアのブロック線図1561が示してある。図42乃至図45及び図
74乃至図76に図示したような電気的に制御される制御モジュールの任意のも
のを使用することができる。
マイクロプロセッサ1540(図90)からデータを入手するため、一連のス
テップ1562は、入力データがポートを読み取るステップ1566と、データ
が変化したか否かを判断するステップ1570と、新たな角度に必要とされる増
分値を求めるべきデータ表を計算し又は読み取るステップ1572とを含む、補
助ルーチンを含む。ステップ1566は、モジュールの制御装置から単一面のモ
ジュールの位置に関して質問する。この読み取りは、決定ステップ1568にて
予想される値の範囲と比較し、その値が妥当でないならば、プログラムはステッ
プ1566に戻る。妥当であるならば、次に、決定ブロック1570はデータを
受け取り、そのデータを最後の読み取り値と比較する。その値が同一であるなら
ば、プログラムは再度ステップ1566に戻る。変化が生じているならば、新た
なアドレスを使用してデータ表を読み取り、制御モジュール内の抵抗値を変化さ
せ且つその値を一連のステップ1564に送る値を提供する。
適正な値を選択するため、補助ルーチン1562のステップで要求された増分
的変化を決定ステップ1574に付与し、このステップにて、抵抗値が大きいか
小さいかを判断する。抵抗値が大きいならば、信号がステップ1576に送られ
て、適正なレベルに達するためのパルスの増大数を計算する。これらのパルスは
、ステップ1578にて使用され、アクチュエータ内のステッピングモータが新
たな位置まで動き、これにより、制御モジュール内の動作に対する新たな抵抗力
を提供する。他方、抵抗値が低下したならば、適正なレベルに達するのに必要な
パルスを計算すべくステップ1580に信号を付与する。この数は、ステップ1
582により出力減少パルス端子に付与され、レバーアームが新たな位置に動き
、これにより、ユーザの動作に対する抵抗力を小さくする。
図91には、左右側部の膝位置のセンサを読み取るステップ1586と、踵の
圧力を測定するステップ1588と、左右の手の位置のセンサのもう一方を検出
するステップ1590と、ステップ1586、1588、1590から受け取っ
た読み取り値を使用して、マイクロプロセッサ1540内の検索表から信号を入
手するステップ1592と、マイクロプロセッサから信号を受け取り且つ左側の
抵抗値を変化させるステップ1594と、信号を受け取り且つ右側の抵抗力を変
化させるステップ1596と、電気信号により筋肉を刺激するステップ1598
とを含み、その後、そのループを繰り返してステップを続行し、筋肉が所定の周
波数にて繰り返し刺激されるようにする。この検索表は、ある値に対し、その伝
送された言葉内で0ビットを提供し、左右の側部の抵抗値モジュールが不変であ
るようにし、即ち、異なる値にて各々変化して、筋肉を刺激し又は刺激しないよ
うにすることができる。
例えば、ある患者は、その膝の筋肉をより強く電気的に刺激することができな
いことがある。かかる場合、検索表から送られた言葉は、EMS刺激に対する0
値を有するものの、左右の抵抗値の値は、その2つの抵抗値を膝の支持器の各側
部にて等しく保つのに十分に大きいが、膝の曲がりを防止する程度である。他方
、その他の患者には、筋肉の刺激信号しかないことがある。利用すべき特定の値
は、療法士が設定し且つ事前に患者を試験することにより、コンピュータ内に予
めプログラム化しておく。
図92には、EMG信号及び踵圧力の信号に応答して抵抗力を変化させ、歩行
中の最大収縮のような筋肉の状態を検出するためのプログラム1600が示して
ある。次に、このプログラムは、検索表から使用すべき抵抗値の力又は刺激の値
を決定することができる。
プログラム1600は、踵の圧力を測定するステップ1602と、電気的な筋
運動記録値を測定するステップ1604と、ステップ1602、1604からの
アドレスに基づいて制御語、又は一連の語を検索するステップ1606と、ステ
ップ1608にて示された右又は左側部の抵抗力の一方を変化させるステップと
、右側又は左側の抵抗力の上記以外の一方を変化させるステップ1610と、筋
肉を刺激するステップ1612とを含む。この場合にも、選択された制御語は、
変化させるべき抵抗力の何れに対して、又は、療法士が提供する予め記録された
情報に従って付与すべき筋肉の刺激電気信号に対しても零値である。このため、
このプログラムは、患者がさもなければ歩行することのできないとき、患者が歩
行し得るようにする運動ルーチンに対して使用することができる。この装置は、
最大値を示す筋肉からの信号、及び患者が1つのステップのどの部分を行ってい
るのかを表示する、圧力トランスデューサからの時間位置を表示する信号の双方
に応答して、刺激信号のタイミングを設定することができる。
図93には、次のことを行うステップ1616を含むプログラム1614が示
してある。即ち、(1)踵の圧力又は身体部分の動作の加速度のような身体部分
又はその他の関連する検出力を検出することと、(2)これに応答して信号を付
与することとであり、また、(1)制御モジュールにより付与された時間−抵抗
力パターンを制御し、必要であるならば、筋肉を刺激する電気信号を付与するタ
イミングを制御するステップ1618を含む。
この配置において、刺激信号の抵抗力及びタイミングの双方は、膝に加わる圧
力の程度、踵に加わる圧力、又は同様の動作を表示するものにより制御すること
ができる。このように、膝蓋が弱い患者の動作のような捻り動作を検出し、弱い
筋肉を刺激し、これにより、各側部の圧力を等しくし且つ/又は抵抗力を変化さ
せることにより矯正することが可能となる。
筋肉を刺激するタイミング及びその程度並びに抵抗力の変化を制御する制御語
を得るため、プログラム1616のグループは、膝のような身体部分の一側部の
位置を検出するステップ1622と、身体部分の反対側の位置を検出するステッ
プ1626と、踵の圧力を検出するステップ1624と、身体部分の両側部の一
方に加わる圧力を検出するステップ1620と、2つの身体部分の上記以外の部
分に加わる圧力を検出するステップ1628とを含む。これと同一の配置を使用
して、両脚部のような2つの身体部分の状態を検出することが可能であるが、追
加的な踵センサを含むことも考えられる。
この情報は、ステップ1618のグループに付与される一方、該ステップは制
御語に応答して、筋肉を刺激し且つ/又は制御モジュールの適当な抵抗力を変化
させる。この目的のステップ1618のグループは、(1)マイクロプロセッサ
1540の内部記憶装置内に予め記憶させた検索表にて、療法士が要求し且つ予
めプログラム化した制御語を検索し、その制御語を制御モジュールに逐次、付与
するステップ1630と、(2)右側又は左側の何れかに加わる抵抗力の程度、
及び付与すべき筋肉の刺激の種類を設定する一連のステップ1632、1634
、1636とを含む。
図94には、筋肉の電気的活性、踵の圧力及び膝支持器に加わる圧力からの生
体フィードバックに基づいて、抵抗力の変化且つ筋肉の刺激程度及びそのタイミ
ングを制御するプログラム1638のフロー図が図示されている。この目的のた
め、プログラム1638は、適正な測定を行うプログラムステップ1648及び
抵抗力の必要な変化を判断し、抵抗力を変化させ且つ筋肉を刺激するステップ1
650から成る一群のステップを含む。
適正な測定データを提供するため、一群のステップ1648は、踵の圧力を測
定するステップ1642と、電気的な筋肉活性を測定するステップ1644と、
一側部における膝の圧力を測定するステップ1640と、反対側の膝に加わるト
ルク圧力を測定するステップ1646とを含む。こうした信号は、一群のステッ
プ1650に付与されて、適当な矯正を行う。
一群のステップ1650は、電気的筋活性値及び圧力値に基づいて制御表内で
制御語を検索し、その値を付与して支持器の右側部又は左側部に加わる抵抗力を
変化させ、一連のステップ1654、1656、1658で示すように、筋肉を
刺激するステップ1652を含む。
図95には、膝支持器のような支持器の両側部を形成し得るよう、継手16N
、16Mで接続された上方支持器部分26Cと、下方支持器部分28Cとを有す
る運動装置又は支持装置10Aの斜視図が図示されている。該支持器の両側部は
、図80に図示したものと同様の脛骨支持体904Bにより共に接続されている
。足の上に配置される支持器の底部には、歩行状態を表示する、図99に図示し
たようなトランスデューサ1548Fがある。このトランスデューサは、比較的
柔軟なクッション材料内に埋め込まれた圧力トランスデューサとすることができ
る。該トランスデューサ自体は、図89に関して説明する。
図96には、測定及び刺激まために脚部の上に配置された電極1552、15
54、1556、1558、1560を有する、脚部1550の簡略化した部分
図が図示されている。これらの位置及び電極自体は、従来通りであり、全体とし
て、その上面にピン接続具に対するソケットを有しており、電極1552は大腿
部の神経の上方に亙って刺激するために使用されるマイナスの電気を付与する1
つのソケットを有し、電極1554は、電気的な筋運動記録信号を測定する3つ
のソケットを有し、電極1556は、内側広斜筋と股関節クリースとの中間の位
置に配置された、刺激に使用されるマイナス電気の2つのソケットを有し、電極
1558は、電極1554と協働して電気的な筋活性信号を測定する3つのソケ
ットを有し、電極1560は、プラスの電極1556及びその他のマイナスの電
極
1552と協働して、内側広斜筋の上方に亙り、マイナスの電気を付与する1つ
のソケットを有している。
図97及び図98には、制御モジュール16Pの別の実施の形態の簡略化した
2つの分解斜視図が図示されており、該制御モジュールは、下方アーム34Pと
、軸74Pと、軸接続具73Pと、上方アーム32Pと、一方向リフター板80
Pと、ウレタン圧力パッド30Pと、ディスク82Pと、可調節ナット70Pと
を備えている。モジュール16Pは寸法が小さく、一方向への動作に対してプロ
グラム化された抵抗力を付与する。この目的のため、該モジュールは、一方向に
係合するが、その反対方向には係合しない持ち上げ板を有する。このモジュール
は、抵抗プログラムが配置される位置のため、及び該抵抗プログラムがその他の
部材と組合わさっているため、コンパクトである。
図97に最も良く図示するように、調節ナット70Pは、軸又はボルト74P
の端部に捩込まれ、締め付けて、一方向への動作に対する較正された程度の圧力
及び抵抗力を付与し得るようことができる。調節ナットには圧力の標識を設ける
ことができる。
ディスク82Pは、その長手方向スロット316A内で軸72の一部にキー止
めされて下方アーム34Pと共に回転するが、調節ナット70Pは、ディスクの
ウレタンの摩擦30P、リフター80P及び上方アーム32Pに対して動く。下
方リフター板82Pは、図98に最も良く図示するように、上方アーム32Pと
一体に形成されており、該リフター板は、複数の傾斜路を有し、その傾斜路の幾
つかは、傾斜路91P、97Pとして示してある。また、上方リフト板80Pは
、図97に最も良く図示した、参照番号350Pで示す複数の傾斜路を有してい
る。この2つのリフター板における傾斜路は互いに対面しており、このため、リ
フター板82Pにおける傾斜路91P、97P(図98)の傾斜路は、上方リフ
ター板80Pの傾斜路350P(図97)のような傾斜路の方を向いている。
プログラム部分60Pは、下方アーム34Pの上面と一体に形成されており、
該プログラム部分は、プログラム抵抗部分61P(図98)を有している。読み
取り部分は上方アーム32Pの下面に一体に形成されており、該読み取り部分は
、読み取り突起801Pを有している。この配置において、上方及び下方リフタ
ー
板が、一方向に回転するときに係合すると、上方アーム32Pの下面に一体に形
成された読み取り突起801Pは、プログラム61Pの対応する1つに対して動
いて、レバーが互いに対して一方向に動くとき、図19の実施の形態に関して一
層良く説明したように、動作に対するプログラム化した抵抗力を付与する。その
反対方向に回転したとき、摩擦力が軽減されるように、傾斜路は非係合状態とな
る。
図99には、一方向にのみプログラムを提供するが、傾斜路又はリフト板を必
要としないモジュール16Rの更に別の実施の形態の簡略化した部分斜視図が図
示されている。この実施の形態に図示するように、下方アーム34R、ボルト又
は軸74R、上方アーム32R、ポリウレタン抵抗ディスク30R、キー止めし
たディスク82R及び調節ナット70Rは、図97、図98の実施の形態と略同
一の方法で配置され、上方アーム32Rの下方部分の読み取り突起801Rは、
上方及び下方アームが互いに対して動くとき、プログラムに係合可能な位置に配
置される。これらの実施の形態において、その他の場合と同様に、調節ナット7
0Rは、ボルト又は軸74Aの頂部まで進み、キー止めした摺動可能なディスク
82R及びポリウレタンパッド30Rに対し下方に押し付けられ、読み取り操作
するための制御された圧力を付与する。
図100には、プログラム61Rを有する下方アーム34Rを備える同様の配
置が図示されている。このプログラムは、上方アーム32R、及び下方アーム3
4Rが調節ナット70R、キー止めしたディスク82R及びポリウレタンディス
ク30Rにより付与される制御された偏倚圧力の下、互いに対して回転するとき
、読み取り突起801R(図99)に係合する位置に配置される。しかしながら
、ボルト74Rを下方アーム34Rに取り付ける取り付け部73Rは、ワン・ウ
ェイクラッチ73Rである。このクラッチは、軸74Rが一方向に回転するのは
許容するが、軸が反対方向には回転しないよう保持し、このため、下方アーム3
4Rがキー穴316Rに係合し、軸に対して動くとき、キー止めしたパッド82
Rが上方アーム32Rに対して回転する。このとき、クラッチは係止されるが、
軸34R及びキー止めしたディスク82Rは、クラッチの係止が解除されたとき
に自由に回転し、レバーは、反対方向に向けて互いに対して移動する。
ディスク82Rが速度突起801Rに対して動かないとき、該速度突起はプロ
グラム61Rに対して動き、摩擦力が低下するため、圧力は降下する。その理由
は、ポリウレタン抵抗パッド30Rは上方アーム32Rの上面とディスク82R
の下面との間を動かずに、アーム32Rと回転可能なディスク82Rと共に単一
体として動くからである。このとき、軸74Rは、ワン・ウェイクラッチ73R
内で回転する。このワン・ウェイクラッチ73Rは、コネチカット州06517、ハ
ムデンの375モース通り、ハイ・プレシジョン・インコーポレーテッド(High Pr
escision,Inc.)からミニ・クラッチ(MINI-CLUTCH)という商標名で販売され
ているワン・ウェイ・クラッチを含む任意の適当な市販のモデルとすることがで
きる。
上記の説明から、本発明の運動装置は、次のような幾つかの有利な点があるこ
とが理解できる。即ち、(1)両方向への動作に対する時間的に制御された抵抗
力を提供すること、(2)高価な装置を必要とせずに、制御された治療プログラ
ムを提供し得るよう既存の支持器に容易にスナップ止め嵌めすることができるこ
と、(3)肢体の位置に依存する制御され且つ増減する抵抗力を付与することが
できること、(4)制御された抵抗プログラムは、個人に合うように設定し、運
動装置内に組み込むことで制御可能であることである。
本発明の一つの好適な実施の形態に関して多少、具体的に説明したが、本発明
から逸脱せずに、好適な実施の形態の多数の改変例及び変更が可能である。この
ため、添付した請求の範囲内において、本発明は、具体的に説明した以外の形態
にて実施可能であることが理解できる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),AU,CA,JP
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.人間の関節部分の制御された運動を可能にする方法にして、 第一の部分と、第二の部分と、該第一の部分及び該第二の部分を接続する支持 器継手手段とを有する接続した支持器を取り付け、該第一の部分が人間の関節の 一側部にてその人の第一の部分に取り付けられ、第二の部分が人間の関節の反対 側にてその人の第二の部分に取り付けられるようにするステップと、 制御手段を前記第一及び第二の部分に取り付けるステップと、 人間の第一の部分をその人の第二の部分に対して動かすステップと、 前記制御手段を通じて前記支持器の継手手段を中心とする前記第一及び第二の 部分の互いに対する動作に対する抵抗力を変化させるステップとを備える、方法 。 2.請求項1に記載の方法にして、動作に対する抵抗力を変化させる前記ステ ップが、前記第一の部分及び前記第二の部分の位置に依存する力により、接続さ れた支持器の動作に抵抗するステップを含む、方法。 3.請求項1に記載の方法にして、動作に対する抵抗力を変化させる前記ステ ップが、前記第一及び第二の部分の互いに対する動作速度から独立的な力により 、接続された支持器の動作に抵抗するステップを含む、方法。 4.請求項1に記載の方法にして、動作に対する抵抗力を変化させる前記ステ ップが、前記第一及び第二の部分の少なくとも一方により前記抵抗手段に付与さ れた力が存在しないとき、前記第一及び第二の部分に力を加えずに、ある力によ り動作に対して抵抗するステップを含む、方法。 5.請求項1に記載の方法にして、接続した支持器を取り付ける前記ステップ が、前記第一及び第二の部分を着用する衣服の異なる部分に取り付け、該着用す る衣服の異なる部分の動作に対して制御された抵抗力が付与されるようにするス テップを含む、方法。 6.請求項5に記載の方法にして、接続した支持器を取り付ける前記ステップ が、該接続した支持器をスキー靴に取り付けるステップを含む、方法。 7.請求項1に記載の方法にして、接続した支持器を取り付ける前記ステップ が、該接続した支持器を人間にのみ取り付けるステップを含む、方法。 8.請求項1に記載の方法にして、抵抗力を変化させる前記ステップが、前記 支持器の継手手段を中心とする時計方向及び反時計方向への動作の少なくとも一 方にて前記部分の動作に対する所定の抵抗力を付与するステップを含む、方法。 9.請求項1に記載の方法にして、抵抗力を変化させる前記ステップが、前記 第一及び第二の部分間の異なる角度の関数として、制御手段内のプログラム手段 に従って動作の一部分に亙り該抵抗力を変化させるステップを含む、方法。 10.請求項1に記載の方法にして、取り付ける前記ステップが、前記第一の部 分を人間の脚部及び太股の一方に取り付けるサブステップと、前記第二の部分を 人間の太股及び脚部の前記以外の一方に取り付けて接続するサブステップとを含 む、方法。 11.請求項1に記載の方法にして、取り付ける前記ステップが、前記第一の部 分を腕及び前腕の一方に取り付けるサブステップと、前記第二の部分を前腕及び 腕の前記以外の一方に取り付けるサブステップとを含む、方法。 12.請求項1に記載の方法にして、抵抗力を変化させる前記ステップが、可動 摩擦板間の圧力を変化させ、該摩擦板の互いに対する動作に抵抗する摩擦力を制 御するサブステップを含む、方法。 13.請求項1に記載の方法にして、制御手段を取り付ける前記ステップが、取 り外し可能に取り付け可能な制御手段を前記支持器の継手手段の上方に亙って前 記第一及び第二の部分に取り付け、運動目的のため、前記制御手段を標準型の支 持器に取り付け、運動後、取り外し得るようにするサブステップを含む、方法。 14.請求項1に記載の方法にして、抵抗力を変化させる前記ステップが、互い に係合し且つ第一及び第二の部分が動くとき、互いに対して動く2つの摩擦部材 の間の圧力程度に従って摩擦力を制御するサブステップを含む、方法。 15.請求項14に記載の方法にして、摩擦程度を制御する前記サブステップが 、前記2つの部分の間の角度の関数として、前記摩擦部材間の圧力の程度を変化 させるサブステップを含む、方法。 16.請求項15に記載の方法にして、前記圧力の程度を変化させる前記サブス テップが、カム部材を作動させ、摩擦部材を共に前記第一の部分及び前記第二の 部分の互いに対する一定の角度位置にて押し付けるサブステップを含む、方法。 17.請求項16に記載の方法にして、圧力を制御する前記ステップが、前記第 一の部分と前記第二の部分との間の時計方向及び反時計方向の一方に回転する間 に、第一の対の摩擦部材を係合させるステップと、前記第一及び第二の部分が互 いに対して時計方向又は反時計方向へ前記と反対方向に動く間、摩擦部材の異な る組み合わせ体を係合させるサブステップとを含む、方法。 18.請求項1に記載の方法にして、前記第一の部分及び前記第二の部分の角度 位置を検出し、該検出された位置を使用して、前記プログラムを制御するステッ プを含む、方法。 19.請求項18に記載の方法にして、接続された複数の支持器の内、特定の接 続した支持器を複数の継手の対応した1つに取り付けるステップを更に備える、 方法。 20.治療方法にして、 第一の部分と、第二の部分と、該第一の部分及び該第二の部分を接続する継手 手段とを有する接続された肢体部材を取り付け、これにより、該第一の部分が肢 体の関節の一側部にて人間の肢体の一部に取り付けられ、該第二の部分が肢体の 関節の反対側にて人間の肢体の一部に取り付けられるようにするステップと、 前記継手手段に隣接する前記第一及び第二の部分に制御手段を定期的に取り付 け、前記第一及び第二の部分が前記継手手段を中心として互いに動く動作に対す る抵抗力を変化させるステップと、 前記制御手段が取り付けられている間に、前記肢体の運動をするステップと、 該運動後、前記制御手段を取り外すステップとを備える、治療方法。 21.請求項20に記載の方法にして、前記関節手段を中心とする時計方向又は 反時計方向への動作の少なくとも一方にて前記動作に抗する抵抗力を付与するス テップを更に含む、方法。 22.請求項20に記載の方法にして、プログラム手段が、前記第一及び第二の 部分間の異なる角度にてプログラム手段に従って動作の一部に亙る抵抗力を変化 させる方法。 23.請求項21に記載の方法にして、前記第一の部分が、脚部及び太股の一方 に接続され、前記第二の部分が太股及び脚部の前記以外の一方に接続されるよう にする方法。 24.請求項21に記載の方法にして、前記第一の部分が腕及び前腕の一方に接 続させ、前記第二の部分が前腕及び腕の前記以外の一方に接続される方法。 25.請求項21に記載の方法にして、前記抵抗力が摩擦力を制御することによ り提供される方法。 26.請求項25に記載の方法にして、前記摩擦手段が、前記支持器の継手手段 の上方に亙り、前記第一及び第二の部分に取り外し可能に取り付けられ、該摩擦 手段が、運動目的のため標準型の支持器に取り付けられ、運動後、取り外し得る ようにした方法。 27.請求項21に記載の方法にして、前記摩擦手段が、前記第一及び第二の部 分が動くとき互いに係合し且つ互いに対して動く2つの摩擦部材間の圧力の程度 により制御される方法。 28.請求項27に記載の方法にして、前記圧力の程度が、前記2つの部分間の 角度として、2つの部材間の圧力差により制御される方法。 29.請求項28に記載の方法にして、カム作用機構が、前記第一の部分の特定 の角度位置にて前記部材を共に前記第二の部分に押し付ける方法。 30.請求項29に記載の方法にして、第一の対の摩擦部材が、前記第一及び前 記第二の部分間の時計方向及び反時計方向への一方の回転中、互いに係合し、摩 擦部材の異なる組み合わせ体が、前記第一及び第二の部分が互いに対して時計方 向又は反時計方向への前記以外の方向に回転するとき、互いに係合する方法、 31.運動装置の製造方法にして、 第一の部分を支持器継手手段の第一の部分に取り付け、第二の部分を支持器の 継手手段の第二の部分に取り付け、前記第一の部分及び第二の部分が支持器の継 手手段に取り外し可能に取り付けられ、これにより、前記第一の部分が肢体の関 節の一側部にて人間の肢体の一部に取り付けることができ、前記第二の部分が肢 体の関節の反対側にて人間の肢体の一部に接続し得るようにするステップと、 前記支持器の継手手段を中心とする前記第一及び第二の部分の互いの動作に対 する抵抗力を変化させ、関節運動の動作の不一致を軽減し得るように前記第一及 び第二の部分の間に制御可能な力手段を提供するステップを備える、製造方法。 32.請求項31に記載の方法にして、前記力手段が、前記支持器の継手手段を 中心とする時計方向又は反時計方向への動作の少なくとも一方にて前記部分の動 作に対する抵抗力を付与し得るように調節される方法。 33.請求項32に記載の方法にして、前記力手段が、前記第一及び第二の部分 間の異なる角度にてプログラム手段に従い、動作の一部に亙り抵抗力を変化させ 得るように挿入されたプログラム手段を備える方法。 34.請求項32に記載の方法にして、前記第一の部分が脚部及び太股の一方に 接続され、前記第二の部分が前記脚部及び太股の前記以外の一方に接続可能であ る方法。 35.請求項32に記載の方法にして、前記第一の部分が前腕及び腕の一方に接 続され、前記第二の部分が前腕及び腕の前記以外の一方に接続可能である方法。 36.請求項32に記載の方法にして、前記抵抗手段が摩擦力を制御する抵抗手 段を備える方法。 37.請求項36に記載の方法にして、前記摩擦手段が、前記支持器の継手手段 の上方に亙り前記第一及び第二の部分に取り外し可能に取り付けることができ、 該摩擦手段が、運動目的のため標準型の支持器に取り付け、運動後、取り外すこ とができるようにした方法。 38.請求項32に記載の方法にして、前記摩擦手段が、前記第一及び第二の部 分が動くとき互いに係合し且つ互いに対して動く2つの摩擦部材間の圧力の程度 により制御される方法。 39.請求項38に記載の方法にして、前記圧力の程度が、前記2つの部分の間 の角度が変化するとき、前記2つの部材間の圧力差により制御される方法。 40.請求項39に記載の方法にして、カム作用機構が、前記第一の部分の特定 の角度位置にて前記部材を前記第二の部分に対して共に押し付ける方法。 41.請求項40に記載の方法にして、第一の対の摩擦部材が、前記第一及び第 二の部分間の時計方向及び反時計方向の一方に回転する間に互いに係合し、摩擦 部材の異なる組み合わせ体が、前記第一及び第二の部分が互いに時計方向又は反 時計方向の前記以外の一方に回転する間に互いに係合する方法。 42.運動装置を患者に取り付ける方法にして、 患者を検査するステップと、 負傷した肢体を判断するステップと、 該肢体を測定し且つ運動目的を判断するステップと、 第一の部分と、第二の部分と、該第一の部分及び第二の部分を患者に接続する 支持器の継手手段とを有する接続した肢体支持器であって、第一の部分を肢体の 関節の一側部にて人間の肢体の一部に取り付けることができ、第二の部分を肢体 の関節の反対側にて人間の肢体の一部に取り付けることができようにした、肢体 の支持器を取り付けるステップと、 前記支持器の継手手段に隣接して前記第一及び第二の部分に接続された手段内 で抵抗力を調節し、前記支持器の抵抗手段を中心とする前記第一及び第二の部分 の互いの動作を変化させるステップと、 前記第一及び第二の部分に接続された前記手段が、関節運動動作の不一致を軽 減する、動作に対する予め調節した抵抗力を付与するようにするステップとを備 える、方法。 43.請求項42に記載の方法にして、前記調節ステップが、前記支持器の継手 部分を中心とする時計方向又は反時計方向への動作の少なくとも一方にて前記部 分の動作に対する抵抗力を付与するステップを含み、前記抵抗力が、弱い筋肉群 と相反する筋肉群により、動作に対抗するステップを含む、方法。 44.請求項42に記載の方法にして、前記抵抗力が、前記第一及び第二の部分 間の異なる角度にてプログラム手段に従って動作の一部に亙り抵抗力を変化させ るプログラムを提供し得るように調節される方法。 45.請求項44に記載の方法にして、前記摩擦手段が、前記第一及び第二の部 分が動くとき互いに係合し且つ互いに対して動く2つの摩擦部材間の圧力の程度 により制御される方法。 46.請求項44に記載の方法にして、前記圧力の程度が、前記2つの部分間の 角度が変化するのに伴い、2つの部材間の圧力差により制御される方法。 47.請求項46に記載の方法にして、カム作用機構が、前記第二の部分に対す る前記第一の部分の特定の角度位置にて前記部材を共に押し付ける方法。 48.請求項47に記載の方法にして、第一の対の摩擦部材が、前記第一及び第 二の部分間の時計方向及び反時計方向への一方に回転する間に互いに係合し、摩 擦部材の異なる組合せ体が、前記第一及び第二の部分が互いに時計方向又は反時 計方向への前記以外の方向に動く間、互いに係合するようにした方法。 49.請求項42に記載の方法にして、前記抵抗力がマイクロプロセッサ・プロ グラムにより制御される方法。 50.請求項49に記載の方法にして、前記プログラムが摩擦ディスク間の圧力 を制御する方法。 51.請求項50に記載の方法にして、前記圧力が磁力により制御される方法。 52.請求項50に記載の方法にして、前記圧力がモータ被駆動のスクリュー駆 動手段により制御される方法。 53.装置にして、 第一の部分と、第二の部分と、第三の部分とを有する接続した手段と、 前記第一の部分及び前記第二の部分を接続し、これにより、人間が前記第一の 部分及び前記第二の部分の少なくとも一方を前記第一及び第二の部分の前記以外 の一方に動かし得るようにした、前記第三の部分と、 該第三の部分を中心とする前記第一及び第二の部分の互いの動作に対する抵抗 力を変化させ得るように、該第三の部分に隣接して前記第一の部分及び第二の部 分に接続された抵抗手段と、 前記第三の部分と前記第一及び第二の部分の少なくとも一方との間における接 続手段とを備え、これにより、前記第三の部分を中心として前記第一及び第二の 部分が互いに動く動作に対する抵抗力が、前記第一及び第二の部分間の角度を変 化させる角度動作であり、前記接続手段が、直線方向に前記第三の部分と前記第 一及び第二の部分の前記一方との間の動作を許容し、これにより、人間の関節を 中心とする前記第一及び第二の部分の互いの偏心動作に対応可能であるようにし た、装置。 54.車椅子にして、 ユーザが着座した状態を保つことができる座部手段と、 該座部手段を支持し且つユーザが該車椅子に乗ったまま一方の位置から別の位 置に移動し得るようにする車輪手段と、 一体の車椅子構造体を提供し得るように前記座部手段と前記車輪手段とを接続 するフレーム手段と、 該フレーム手段に回動可能に取り付けられた可動手段と、 前記可動手段と前記フレーム手段との間の動作に対する抵抗力を変化させ得る ように前記フレーム手段及び前記可動手段に接続された制御手段とを備える、車 椅子。 55.請求項54に記載の車椅子にして、前記可動手段が、背もたれ、把持部、 及び足載せの少なくとも一方に設けられる車椅子。 56.請求項54に記載の車椅子にして、前記把持部及び足載せの少なくとも一 方が、異なる制御装置の周りで2つの異なる方向の何れか一方に動き得るように した車椅子。 57.運動器械にして、 静止スタンドと、 該スタンドに接続された回動点にて水平軸線を中心として回動可能に取り付け られた回動可能なフレーム部材と、 垂直軸線を中心として回動し得るように前記第一の回動可能な部材に取り付け られた第二のフレーム部材と、 人間が前記第二の回動可能なフレーム手段を保持し、複数の異なる位置にて運 動し得るようにする手段とを備え、 前記第一及び第二の回動可能なフレームの各々が、動作に対する抵抗力を変化 させることにより、前記回動可能な手段の回動動作に対する抵抗力を制御する異 なる制御手段を備える、運動器械。 58.請求項57に記載の運動器械にして、前記第二の回動可能な手段に回動可 能に取り付けられた第三の回動可能な手段を更に備え、 該第三の回動可能な手段が、前記第二及び第三の回動可能な手段間の動作に対 する抵抗力を制御する制御モジュールにより前記第二の回動可能な手段に接続さ れる、運動器械。 59.人間の関節部分の制御された動作を可能にする方法にして、 第一の部分と、第二の部分と、該第一の部分及び該第二の部分を接続する支持 器の継手接続手段とを有する接続した支持器を取り付け、前記第一の部分が人間 の関節の一側部にてその人の第一の部分に取り付けられ、第二の部分が、人間の 関節の反対側にてその人の第二の部分に接続されるようにするステップと、 制御手段を前記第一及び第二の部分に取り付けるステップと、 人間の前記第一の部分をその人の第二の部分に対して動かし、前記制御手段に より、前記支持器の継手手段を中心とする前記第一及び第二の部分の互いの動作 に対する抵抗力を変化させるステップと、 前記継手手段が、前記第一及び第二の部分の前記一方と整合した方向に向けて 前記第一及び第二の部分の一方に対して動くのを許容するステップとを備える、 方法。 60.車椅子にて人間が運動する方法にして、 水平方向座部と、ユーザが該座部を一方の位置から別の位置に動かすことので きる車輪手段と、を有する車椅子のフレームと可動部材との間にて少なくとも1 つの接続した部材を取り付けるステップと、 前記車椅子と可動部材との間の角度に従って動作に対する抵抗力を調節しつつ 、前記可動部材を動かし、これにより、制御された動作のプログラムが提供され るようにするステップとを備える、方法。 61.運動器械により制御された運動を可能にする方法にして、 回動可能な部材を制御モジュールにより直立の運動器械に取り付けるステップ と、 該静止型の運動器械に隣接して立ち且つ前記可動部材を制御モジュールの抵抗 力に抗して動かすステップと、 前記可動部材と静止型の運動器械の少なくとも一部との間の角度に関して、前 記静止型器械に対する可動手段の動作に対する抵抗力を変化させるステップとを 備える、方法。 62.制御装置にして、 患者に締結し得るようにした支持器部材と、 該支持器部材と協働して作用し得るようにされ且つ前記支持器と並置状態にて 患者の筋肉に取り付けられるようにされた電極と、 前記電極を通じて患者に電気的刺激を付与する電気手段と、 前記支持器手段及び前記刺激手段が組合わさって作用し得るようにすべく前記 刺激のタイミングを設定するタイミング手段とを備える、方法。 63.肢体の制御された使用を可能にする方法にして、 肢体の位置に従って可変の抵抗力を提供し得るように取り付けられた支持器に より肢体を支持するステップと、 刺激を加えた筋肉が制御された抵抗力と協働して作用するように、肢体の位置 と協働して肢体の筋肉を電気的に刺激するステップとを備える、方法。 64.装置にして、 第一の部分と、第二の部分と、第三の部分とを有する接続した手段と、 前記第一の部分及び第二の部分を接続し、これにより、前記第一の部分及び第 二の部分の少なくとも一方が人間により前記第一及び第二の部分の前記以外の一 方に対して動かし得るようにする前記第三の部分と、 前記第三の部分を中心とする前記第一及び第二の互いに対する動作に対する抵 抗力を変化させ得るように前記第三の部分に隣接して前記第一の部分及び第二の 部分に接続された抵抗手段と、 筋肉、又は筋肉群の動作電位、又は電気的筋運動記録信号を電気的に測定し、 前記第一及び第二の部分を前記接続した手段を中心として互いに対して動かし、 信号を提供する測定手段と、 該信号を制御装置に付与し、これにより、予めプログラム化されたパターンに 従って抵抗力の程度を変化させ得るようにする手段とを備える、装置。 65.制御された運動を可能にする方法にして、 身体の一部の互いに対する動作に対する抵抗力を制御するステップと、 前記一方の部分の他方に対して筋肉の動作により生ずる電気的筋運動記録信号 を検出するステップと、 該電気的筋運動記録信号を使用し、前記他方の部分に対する前記一方の部分の 動作に対する抵抗力を変化させるステップとを備える、方法 66.請求項65に記載の方法にして、超音波により筋肉を刺激するステップを 更に含む、方法。 67.請求項65に記載の方法にして、筋肉を電気的に刺激するステップを更に 含む、方法。 68.運動パターンを制御する装置にして、 トランスデューサ手段と、 第一の部分と、第二の部分と、第三の部分とを有する接続した手段と、 前記第一の部分及び前記第二の部分を接続し、これにより、前記第一の部分及 び前記第二の部分の少なくとも一方が、人間により前記第一及び第二の部分の前 記以外の一方に対し動かし得るようにした前記第三の部分と、 該第三の部分を中心とする前記第一及び第二の部分の互いに対する動作の抵抗 力を変化させ得るよう、該第三の部分に隣接して前記第一の部分及び第二の部分 に接続された抵抗手段と、 前記トランスデューサ手段に接続された制御手段であって、該制御手段からの 信号の影響を受けるような方法にて前記抵抗パターンを変化させる、制御手段と を備える装置。 69.請求項68に記載の制御装置にして、前記制御手段が前記トランスデュー サ手段からの前記信号に従い、及び前記第一及び第二の部分の互いに対する位置 に従って前記抵抗力を変化させる、装置。 70.動作を制御する方法にして、 運動中、人間の足が地面を打つときの信号を発生させるステップと、 特定の時間及び肢体の動作位置の間、更なる支持力を提供し得るように信号と 共に変化する抵抗力により該肢体を支持するステップとを備える、方法。 71.請求項70に記載の方法にして、前記肢体を制御する前記ステップが、可 変抵抗力を制御するステップと、患者の特定の動作部分の間、抵抗力の支持体を 提供し得るよう第一の支持器部分を第二の支持器部分に接続するステップを含む 、方法。 72.装置にして、 第一の部分と、第二の部分と、第三の部分とを有する接続した手段と、 前記第一の部分及び前記第二の部分を接続し、これにより、人間が前記第一の 部分及び前記第二の部分の少なくとも一方を、前記第一及び第二の部分の前記以 外の一方に対し動かし得るようにした前記第三の部分と、 該第三の部分を中心とする前記第一及び第二の部分の互いの動作の抵抗力を変 化させ得るよう、該第三の部分に隣接して前記第一の部分及び第二の部分に接続 された抵抗手段と、 前記第一の部分が前記第二の部分に締結されたとき、前記人間に押し付けられ るように前記第一の部分に可動に接続された第一のパッド手段と、 前記第二の部分が前記第一の部分に締結されたとき、前記人間に押し付けられ るように前記第二の部分に可動に接続された第二のパッド手段とを備え、前記第 一及び第二のパッド手段の少なくとも一方が負傷した組織を避け得る位置に配置 されるようにした、装置。 73.運動装置の製造方法にして、 第一の部分を支持器継手手段の第一の部分に取り付け、第二の部分を支持器の 継手手段の第二の部分に取り付け、前記第一の部分及び第二の部分が支持器の継 手手段に取り外し可能に取り付けられ、これにより、前記第一の部分が肢体の関 節の一側部にて人間の肢体の一部に取り付けることができ、前記第二の部分が肢 体の関節の反対側にて人間の肢体の一部に接続し得るようにするステップと、 前記支持器の継手手段を中心とする前記第一及び第二の部分の互いの動作に対 する抵抗力を変化させ、関節運動の動作の不一致を軽減し得るように前記第一及 び第二の部分の間に制御可能な力手段を提供するステップと、 前記第一の部分及び前記第二の部分にパッドを提供し、該パッドが、負傷した 皮膚を避け得る位置に配置されるようにするステップとを備える、製造方法。 74.運動装置を患者に取り付ける方法にして、 患者を検査するステップと、 負傷した肢体を判断するステップと、 該肢体を測定し且つ運動目的を判断するステップと、 第一の部分と、第二の部分と、該第一の部分及び第二の部分を患者に接続する 支持器の継手手段とを有する接続した肢体支持器であって、第一の部分を肢体の 関節の一側部にて人間の肢体の一部に取り付けることができ、第二の部分を肢体 の関節の反対側にて人間の肢体の一部に取り付けることができようにした、肢体 の支持器を取り付けるステップとを備え、 前記取り付けるステップが、人間の最も楽な部分に接触する位置である、前記 第一及び第二の部分の少なくとも一方に前記パッドを配置するステップを更に含 み、 前記支持器の継手手段に隣接して前記第一及び第二の部分に接続された手段内 で抵抗力を調節し、前記支持器の抵抗手段を中心とする前記第一及び第二の部分 の互いの動作を変化させるステップと、 前記第一及び第二の部分に接続された前記手段が、動作に対する予め調節した 抵抗力を付与するようにするステップとを備える、方法。 75.装置にして、 第一の部分と、第二の部分と、第三の部分とを有する接続した手段と、 前記第一の部分及び前記第二の部分を接続し、これにより、人間が、前記第一 の部分及び前記第二の部分の少なくとも一方を、前記第一及び第二の部分の前記 以外の一方に対して動かし得るようにした前記第三の部分と、 関節運動動作の不一致を軽減するような方法にて、第三の部分を中心とする前 記第一及び第二の部分の互いの動作の抵抗力を変化させ得るように、該第三の部 分に隣接して前記第一の部分及び第二の部分に接続された抵抗手段とを備える、 装置。 76.運動装置にして、 関節を中心として1つの肢体に接続されるようにした第一のスプリントと、 該関節に接続された別の肢体に接続され得るようにした第二のスプリントとを 備え、該第一及び第二のスプリントが前記関節を中心として関節動作し、 前記第一及び第二のスプリントを接続し且つ前記第一及び第二のスプリントを 関節動作させるのに必要な力を制御するモジュールを備え、 該モジュールが、ブレーキ手段と、フィードバック手段と有し、 該フィードバック手段が、前記第一及び第二のスプリントの間の異なる角度に て前記ブレーキ手段を作動させ且つ不作動にする手段を備え、該ブレーキ手段が 関節の位置により制御されて、完全なブレーキにより分離された第一の抵抗力を 有する一連の期間を提供し、前記継手が、再度、ブレーキを掛けるた後、動かな いようにすることができ、肢体の曲がりが向上するようにした、運動装置。 77.請求項76に記載の運動装置にして、ブレーキが作動され且つ不作動とさ れる時間を制御し、異なる程度の曲げに対応する所定の一連の角度にてブレーキ 作用が提供されるように作動されるタイミング手段を更に備え、ブレーキが掛け られている何れの時点でもタイミングが該タイミング手段により制御されるよう にした運動装置。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/494,528 US5980435A (en) | 1993-07-09 | 1995-06-23 | Methods of therapy or controlled exercise using a jointed brace |
US08/494,528 | 1995-06-23 | ||
US08/665,076 | 1996-06-14 | ||
US08/665,076 US5954621A (en) | 1993-07-09 | 1996-06-14 | Exercise apparatus and technique |
PCT/US1996/011114 WO1997000661A1 (en) | 1995-06-23 | 1996-06-20 | Exercise apparatus and technique |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11508167A true JPH11508167A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=27051438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9504008A Ceased JPH11508167A (ja) | 1995-06-23 | 1996-06-20 | 運動装置及び技術 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5954621A (ja) |
EP (1) | EP0840588A4 (ja) |
JP (1) | JPH11508167A (ja) |
AU (1) | AU724663B2 (ja) |
CA (1) | CA2225448A1 (ja) |
WO (1) | WO1997000661A1 (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004103250A1 (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-02 | Honda Motor Co., Ltd. | 歩行補助装置 |
JP2005523111A (ja) * | 2002-04-25 | 2005-08-04 | ウルトラフレックス システムズ、インク. | 移動式膝関節 |
JP2005529684A (ja) * | 2002-06-18 | 2005-10-06 | ユニバーシティ オブ アイオワ リサーチ ファウンデーション | 麻痺/非麻痺神経筋骨格系の治療的運動システムおよび方法 |
JP2010207620A (ja) * | 2010-06-16 | 2010-09-24 | Univ Of Tsukuba | 装着式動作補助装置及びその制御方法 |
JP2010269059A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Honda Motor Co Ltd | 歩行補助装置 |
US8100844B2 (en) | 2002-04-25 | 2012-01-24 | Ultraflex Systems, Inc. | Ambulating ankle and knee joints with bidirectional dampening and assistance using elastomeric restraint |
JP2012125279A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Toyota Motor Corp | 脚装具 |
JP2013000296A (ja) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Honda Motor Co Ltd | 歩行補助装置 |
US9022958B2 (en) | 2011-06-10 | 2015-05-05 | Honda Motor Co., Ltd. | Walking assistance device |
JP2017222017A (ja) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | 国立大学法人信州大学 | アシスト装置装着用のウエアおよびアシストウエアシステム |
JP2020108459A (ja) * | 2018-12-29 | 2020-07-16 | 秀樹 長浜 | 関節矯正装置 |
JP2021503972A (ja) * | 2017-12-01 | 2021-02-15 | オットーボック・エスイー・ウント・コンパニー・カーゲーアーアー | 装具、装具を適合させるためのシステムおよび方法 |
Families Citing this family (118)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2756189B1 (fr) * | 1996-11-25 | 1998-12-18 | Stephanois Rech Mec | Dispositif pour l'entrainement et la mesure d'efforts physiques d'une personne en vehicule roulant non motorise |
US6129690A (en) * | 1998-07-29 | 2000-10-10 | Empi Corp. | Unidirectional resistance pivot assembly for a splint |
US6872187B1 (en) | 1998-09-01 | 2005-03-29 | Izex Technologies, Inc. | Orthoses for joint rehabilitation |
EP0997167A1 (de) * | 1998-10-29 | 2000-05-03 | Thut, Rolf, Dipl. Arch. HTL/STV | Sportgerät mit zueinander drehbaren Rahmen |
EP1137378B1 (de) * | 1998-11-13 | 2003-08-27 | Hocoma AG | Vorrichtung und verfahren zur automatisierung der laufbandtherapie |
EP1072241A4 (en) * | 1999-02-15 | 2004-04-14 | Teijin Ltd | JOINT ACCESSORY |
US7416537B1 (en) | 1999-06-23 | 2008-08-26 | Izex Technologies, Inc. | Rehabilitative orthoses |
GB2353953A (en) * | 1999-09-11 | 2001-03-14 | Matthew Park | Elbow brace |
KR100810543B1 (ko) | 2000-03-29 | 2008-03-18 | 메사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지 | 속도-적응성 및 환자-적응성 무릎 보철기 |
US6500138B1 (en) * | 2000-04-07 | 2002-12-31 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Electromechanical joint control device with wrap spring clutch |
US6773378B2 (en) * | 2000-12-14 | 2004-08-10 | Steven O. Ross | Exercise device with true pivot point |
EP1387712B9 (fr) * | 2001-05-16 | 2006-05-10 | Fondation Suisse pour les Cyberthèses | Dispositif de reeducation et/ou d'entrainement des membres inferieurs d'une personne |
US7753610B2 (en) * | 2001-10-19 | 2010-07-13 | Innovative Ellavations, Llc | Adjustment assembly |
US6935992B2 (en) * | 2001-10-19 | 2005-08-30 | Innovative Ellevations | Leg elevator system |
US6682250B2 (en) | 2001-11-07 | 2004-01-27 | Lockheed Martin Corporation | Position-adjustable fastening apparatus and method |
US6969365B2 (en) * | 2002-04-16 | 2005-11-29 | Scorvo Sean K | Adjustable orthotic brace |
AU2003236750B2 (en) | 2002-08-22 | 2006-08-10 | Victhom Human Bionics Inc. | Actuated leg prosthesis for above-knee amputees |
US7736394B2 (en) | 2002-08-22 | 2010-06-15 | Victhom Human Bionics Inc. | Actuated prosthesis for amputees |
US7396337B2 (en) * | 2002-11-21 | 2008-07-08 | Massachusetts Institute Of Technology | Powered orthotic device |
US7815689B2 (en) | 2003-11-18 | 2010-10-19 | Victhom Human Bionics Inc. | Instrumented prosthetic foot |
US20050107889A1 (en) | 2003-11-18 | 2005-05-19 | Stephane Bedard | Instrumented prosthetic foot |
CA2555358A1 (en) * | 2004-02-05 | 2005-09-22 | Motorika Inc. | Neuromuscular stimulation |
US20060293617A1 (en) * | 2004-02-05 | 2006-12-28 | Reability Inc. | Methods and apparatuses for rehabilitation and training |
US8112155B2 (en) * | 2004-02-05 | 2012-02-07 | Motorika Limited | Neuromuscular stimulation |
JP5088771B2 (ja) * | 2004-02-05 | 2012-12-05 | モトリカ リミテッド | リハビリテーション並びにトレーニングのための方法及び器械 |
US8915871B2 (en) * | 2004-02-05 | 2014-12-23 | Motorika Limited | Methods and apparatuses for rehabilitation exercise and training |
EP1729710A4 (en) * | 2004-02-05 | 2012-03-07 | Motorika Ltd | METHODS AND APPARATUSES FOR REHABILITATION OF THE MARKET |
US7637959B2 (en) | 2004-02-12 | 2009-12-29 | össur hf | Systems and methods for adjusting the angle of a prosthetic ankle based on a measured surface angle |
US7431737B2 (en) | 2004-02-12 | 2008-10-07 | össur hf. | System and method for motion-controlled foot unit |
US20060184280A1 (en) * | 2005-02-16 | 2006-08-17 | Magnus Oddsson | System and method of synchronizing mechatronic devices |
WO2005087144A2 (en) | 2004-03-10 | 2005-09-22 | össur hf | Control system and method for a prosthetic knee |
US20050239602A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-10-27 | John Cordova | Bi-directional resistance exercise apparatus |
FR2875140B1 (fr) * | 2004-07-02 | 2009-06-26 | Univ Reims Champagne Ardenne | Methode et systeme d'entrainement et reeducation personnalisable pour l'amelioration de gestes sportifs par utilisation d'un modele de cinematique du genou |
JP5113520B2 (ja) * | 2004-08-25 | 2013-01-09 | モトリカ リミテッド | 脳の可塑性による運動訓練 |
US8308794B2 (en) | 2004-11-15 | 2012-11-13 | IZEK Technologies, Inc. | Instrumented implantable stents, vascular grafts and other medical devices |
EP1819278A4 (en) | 2004-11-15 | 2009-04-08 | Izex Technologies Inc | INSTRUMENTAL ORTHOPEDIC IMPLANTS AND OTHER MEDICAL IMPLANTS |
US20060277074A1 (en) * | 2004-12-07 | 2006-12-07 | Motorika, Inc. | Rehabilitation methods |
WO2006061834A2 (en) * | 2004-12-07 | 2006-06-15 | Tylerton International Inc. | Device and method for training, rehabilitation and/or support |
WO2006069264A1 (en) | 2004-12-22 | 2006-06-29 | össur hf | Systems and methods for processing limb motion |
US8048007B2 (en) | 2005-02-02 | 2011-11-01 | össur hf | Prosthetic and orthotic systems usable for rehabilitation |
US8801802B2 (en) | 2005-02-16 | 2014-08-12 | össur hf | System and method for data communication with a mechatronic device |
SE528516C2 (sv) | 2005-04-19 | 2006-12-05 | Lisa Gramnaes | Kombinerat aktivt och passivt benprotessystem samt en metod för att utföra en rörelsecykel med ett sådant system |
US8834169B2 (en) * | 2005-08-31 | 2014-09-16 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for automating arm and grasping movement training for rehabilitation of patients with motor impairment |
US8048172B2 (en) | 2005-09-01 | 2011-11-01 | össur hf | Actuator assembly for prosthetic or orthotic joint |
EP1942843B1 (en) | 2005-09-01 | 2017-03-01 | Össur hf | System and method for determining terrain transitions |
ITVR20050135A1 (it) * | 2005-10-26 | 2007-04-27 | Fgp Srl | Dispositivo di controllo per tutori ortopedici ad angolazione regolabile |
US20070259763A1 (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-08 | Full Potential, Llc | Exercise device and method |
WO2008036746A2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Myomo, Inc. | Powered orthotic device |
US8585620B2 (en) | 2006-09-19 | 2013-11-19 | Myomo, Inc. | Powered orthotic device and method of using same |
US10758394B2 (en) | 2006-09-19 | 2020-09-01 | Myomo, Inc. | Powered orthotic device and method of using same |
EP1908499A1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-04-09 | SenzAthlon GmbH | Sport sticks with sensor enhancements |
US20080114271A1 (en) * | 2006-11-13 | 2008-05-15 | David Rubenstein | Method of neuromuscular calibration |
WO2008080234A1 (en) | 2007-01-05 | 2008-07-10 | Victhom Human Bionics Inc. | Joint actuation mechanism for a prosthetic and/or orthotic device having a compliant transmission |
WO2008086629A1 (en) | 2007-01-19 | 2008-07-24 | Victhom Human Bionics Inc. | Reactive layer control system for prosthetic and orthotic devices |
US7993291B2 (en) * | 2007-05-29 | 2011-08-09 | Microsoft Corporation | Haptic support and virtual activity monitor |
US11136234B2 (en) | 2007-08-15 | 2021-10-05 | Bright Cloud International Corporation | Rehabilitation systems and methods |
US20090131225A1 (en) * | 2007-08-15 | 2009-05-21 | Burdea Grigore C | Rehabilitation systems and methods |
US20100298097A1 (en) * | 2007-11-13 | 2010-11-25 | Universite Libre De Bruxelles | Joint rehabilitation device and method |
ITKR20070004A1 (it) * | 2007-12-04 | 2009-06-05 | Istituto S Anna Di Ezio Puglie | Sistema e metodo per la riabilitazione |
AU2008338256B2 (en) * | 2007-12-19 | 2015-01-15 | S.A.M. Bracing Pty Ltd | Shoulder brace |
EP2257247B1 (en) | 2008-03-24 | 2018-04-25 | Ossur HF | Transfemoral prosthetic systems and methods for operating the same |
GB2460039B (en) * | 2008-05-13 | 2012-09-26 | Sybre Ltd | A portable exercise device for releasable attachment about a movable joint of a user's body |
US7775898B1 (en) * | 2008-11-21 | 2010-08-17 | Allen Dillis V | Golf robot arm |
US20110065553A1 (en) * | 2009-03-23 | 2011-03-17 | Cersonsky Steven M | Body Mounted Muscular Brace |
US9289640B2 (en) | 2009-03-23 | 2016-03-22 | Steven M. Cersonsky | Resistance brace |
WO2011008677A1 (en) * | 2009-07-13 | 2011-01-20 | Myomo, Inc. | Orthotic device with removably attachable actuator |
US8012073B2 (en) | 2009-12-22 | 2011-09-06 | Michael Charles Barnett | Fitness machine with automated variable resistance |
BRPI1000238A2 (pt) * | 2010-01-20 | 2011-09-20 | Takashi Nishimura | robÈ resistivo |
US8939872B2 (en) | 2011-01-26 | 2015-01-27 | Todd E. Sprague | Leg exercise apparatus and method of conducting physical therapy using same |
US9021614B2 (en) | 2011-02-18 | 2015-05-05 | Medical Techology, Inc. | Leg protector for sports activities |
US9615955B2 (en) | 2011-04-21 | 2017-04-11 | Breg, Inc. | Orthopedic knee brace with dynamically changing medial and lateral hinges |
US8840527B2 (en) * | 2011-04-26 | 2014-09-23 | Rehabtek Llc | Apparatus and method of controlling lower-limb joint moments through real-time feedback training |
US9308414B2 (en) * | 2011-04-26 | 2016-04-12 | Virginia Commonwealth University | Elliptically based robotic gait trainer (EBRGT) |
US9060914B2 (en) * | 2011-04-26 | 2015-06-23 | Viginia Commonwealth University | Spasticity reducing closed-loop force-feedback control for post-stroke gait training |
US9060884B2 (en) | 2011-05-03 | 2015-06-23 | Victhom Human Bionics Inc. | Impedance simulating motion controller for orthotic and prosthetic applications |
US9358414B2 (en) * | 2011-11-09 | 2016-06-07 | Link A. Dephouse | Rotator cuff therapy device |
US9532877B2 (en) | 2011-11-11 | 2017-01-03 | Springactive, Inc. | Robotic device and method of using a parallel mechanism |
US10543109B2 (en) | 2011-11-11 | 2020-01-28 | Össur Iceland Ehf | Prosthetic device and method with compliant linking member and actuating linking member |
US9017419B1 (en) | 2012-03-09 | 2015-04-28 | össur hf | Linear actuator |
US9044346B2 (en) | 2012-03-29 | 2015-06-02 | össur hf | Powered prosthetic hip joint |
CA2857693C (en) | 2012-04-26 | 2015-11-17 | University Of New Brunswick | Limb strength measurement device |
CA2876187C (en) * | 2012-06-12 | 2021-01-26 | Iwalk, Inc. | Prosthetic, orthotic or exoskeleton device |
USD716000S1 (en) | 2012-08-14 | 2014-10-21 | Medical Technology Inc. | Sports leg protector |
US9339678B2 (en) * | 2013-01-17 | 2016-05-17 | Christopher G. Gallagher | Modular resistance force system |
US9561118B2 (en) | 2013-02-26 | 2017-02-07 | össur hf | Prosthetic foot with enhanced stability and elastic energy return |
US9254409B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-02-09 | Icon Health & Fitness, Inc. | Strength training apparatus with flywheel and related methods |
WO2014159114A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-10-02 | össur hf | Prosthetic ankle: a method of controlling based on adaptation to speed |
US9474675B2 (en) | 2013-12-02 | 2016-10-25 | Erik M. Hansen | Knee rehabilitation apparatus |
CN105848733B (zh) | 2013-12-26 | 2018-02-13 | 爱康保健健身有限公司 | 缆绳器械中的磁性阻力机构 |
US9457220B2 (en) * | 2013-12-31 | 2016-10-04 | Icon Health & Fitness, Inc. | Push actuated positional adjustment of strength machines |
EP3128958B1 (en) | 2014-04-11 | 2019-08-07 | Össur HF | Prosthetic foot with removable flexible members |
CN106470739B (zh) | 2014-06-09 | 2019-06-21 | 爱康保健健身有限公司 | 并入跑步机的缆索系统 |
KR102250260B1 (ko) * | 2014-07-17 | 2021-05-10 | 삼성전자주식회사 | 연결 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치 |
US9242140B1 (en) * | 2014-10-14 | 2016-01-26 | Chung-Chin Yang | Stepping exerciser having connecting device |
WO2016160661A1 (en) | 2015-03-27 | 2016-10-06 | Ossur Iceland Ehf | Orthopedic device for scapulothoracic stabilization |
US10702401B2 (en) * | 2015-04-09 | 2020-07-07 | Legworks, Inc. | Variable friction-based swing-phase controller with artificial joint |
CA2979894C (en) | 2015-06-15 | 2023-09-26 | Myomo, Inc. | Powered orthotic device and method of using same |
TWI644702B (zh) | 2015-08-26 | 2018-12-21 | 美商愛康運動與健康公司 | 力量運動機械裝置 |
US10940360B2 (en) | 2015-08-26 | 2021-03-09 | Icon Health & Fitness, Inc. | Strength exercise mechanisms |
WO2017049234A1 (en) | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Ossur Iceland Ehf | Magnetic locking mechanism for prosthetic or orthotic joints |
WO2017104199A1 (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | シャープ株式会社 | ロボット、ロボットの制御方法、およびプログラム |
US10441840B2 (en) | 2016-03-18 | 2019-10-15 | Icon Health & Fitness, Inc. | Collapsible strength exercise machine |
US10293211B2 (en) | 2016-03-18 | 2019-05-21 | Icon Health & Fitness, Inc. | Coordinated weight selection |
US10252109B2 (en) | 2016-05-13 | 2019-04-09 | Icon Health & Fitness, Inc. | Weight platform treadmill |
US10343006B2 (en) * | 2016-06-23 | 2019-07-09 | Spiraflex Inc. | Exercise device and preloaded resistance pack |
DE102016216862A1 (de) * | 2016-09-06 | 2018-03-08 | Bauerfeind Ag | Kippbare Orthesengelenkschiene |
US10661114B2 (en) | 2016-11-01 | 2020-05-26 | Icon Health & Fitness, Inc. | Body weight lift mechanism on treadmill |
CN106393073B (zh) * | 2016-11-18 | 2018-12-14 | 武汉大学 | 一种便携式柔性肘关节外骨骼机器人 |
US10507351B2 (en) * | 2017-01-26 | 2019-12-17 | The Regents Of The University Of Michigan | Wearable resistive device for functional strength training |
DE102017000902A1 (de) * | 2017-02-01 | 2018-08-02 | Rhefor Gbr (Vertretungsberechtigter Gesellschafter: Arno Mecklenburg, 10999 Berlin) | Elektromagnetisches Verriegelungselement für eine Gelenk-Orthese oder Gelenk-Prothese |
WO2019031959A1 (es) * | 2017-08-10 | 2019-02-14 | Centro De Enseñanza Técnica Industrial | Aparato para rehabilitación fisioterapéutica de rodilla |
WO2019164489A1 (en) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Foot data acquisition |
US10973670B2 (en) * | 2018-06-08 | 2021-04-13 | Industrial Technology Research Institute | Adjustable brace |
CN109172283A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-01-11 | 天津安安科技有限公司 | 一种膝关节三维运动检测及训练装置 |
DE102018129647A1 (de) * | 2018-11-23 | 2020-05-28 | ReActive Robotics GmbH | Vorrichtung zur Verbindung eines Beines einer Person mit einem Bewegungsmechanismus |
FR3116206A1 (fr) | 2020-11-16 | 2022-05-20 | Thomas Perrier | Appareil de musculation générale |
EP4151285A1 (de) * | 2021-09-16 | 2023-03-22 | Ncte Ag | Exoskelett-fitnessgerät zum trainieren des menschlichen körpers |
CN114028777B (zh) * | 2021-11-22 | 2022-08-02 | 河南科技大学第二附属医院 | 一种神经内科疾病患者用肌肉康复训练装置 |
Family Cites Families (79)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US246984A (en) * | 1881-09-13 | Surgical brace | ||
US437776A (en) * | 1890-10-07 | Gas engine | ||
US2439100A (en) * | 1946-12-23 | 1948-04-06 | Arthur R Richards | Orthopedic device |
US2543729A (en) * | 1948-03-27 | 1951-02-27 | Herbert N Magida | Push and pull friction type exerciser |
US2832334A (en) * | 1956-05-23 | 1958-04-29 | Stephen H Whitelaw | Therapeutic device for use in manipulative treatment of joints of the human body |
US3086522A (en) * | 1961-06-26 | 1963-04-23 | Harley R Frohmader | Orthopedic braces |
US3323518A (en) * | 1964-04-10 | 1967-06-06 | Howard M Swanson | Device for inducing motion to a joint |
US3315959A (en) * | 1964-09-11 | 1967-04-25 | Carnielli Guido | Hinge and braking device for stationary rowing exercising apparatuses |
US3515384A (en) * | 1968-07-23 | 1970-06-02 | David D Alexander | Hand operated friction type exercising device |
NL7305550A (ja) * | 1972-04-26 | 1973-10-30 | ||
GB1541869A (en) * | 1976-06-21 | 1979-03-14 | Scholl Uk Ltd | Leg exercising apparatus |
US4195835A (en) * | 1976-12-30 | 1980-04-01 | Robert S. Hinds | Elastic cable exerciser bar |
US4326708A (en) * | 1976-12-30 | 1982-04-27 | Hinds Robert S | Method for using elastic cable exercizer bar |
US4293125A (en) * | 1978-01-04 | 1981-10-06 | Hinds Robert S | Jump rope handle |
US4544154A (en) * | 1978-10-13 | 1985-10-01 | Pepsico, Inc. | Passive programmable resistance device |
US4351527A (en) * | 1980-10-14 | 1982-09-28 | Crisp Jr Melvin L | Double acting exerciser |
US4518163A (en) * | 1980-10-20 | 1985-05-21 | Arthur C. Bentley | Exerciser with electrically controlled resistance |
US4374588A (en) * | 1980-12-15 | 1983-02-22 | Isokinetic Sales Co. | Isokinetic exercise device with speed control |
US4508111A (en) * | 1981-07-23 | 1985-04-02 | Dynasplint Systems, Inc. | Adjustable splint |
US4397308A (en) * | 1981-07-23 | 1983-08-09 | Therapeutic Appliances, Inc. | Adjustable splint |
US4485808A (en) * | 1982-04-12 | 1984-12-04 | Dynasplint Systems, Inc. | Adjustable splint |
US4665900A (en) * | 1981-10-23 | 1987-05-19 | Toronto Medical Corp. | Device for imparting continuous passive motion to human joints |
US4407496A (en) * | 1981-12-14 | 1983-10-04 | Johnson David E | Limb exercise device |
US4480830A (en) * | 1982-09-14 | 1984-11-06 | Wright State University | Method and apparatus for exercising |
AU1806483A (en) * | 1983-02-15 | 1984-08-23 | Laurence John O'CONNOR | Exercise machine coupled with computer game |
US4569518A (en) * | 1983-02-16 | 1986-02-11 | Fulks Kent B | Programmable exercise system |
US4489718A (en) * | 1983-03-08 | 1984-12-25 | Medical Designs, Inc. | Knee brace hinge |
US4569352A (en) * | 1983-05-13 | 1986-02-11 | Wright State University | Feedback control system for walking |
US4538600A (en) * | 1983-10-27 | 1985-09-03 | Dynasplint Systems, Inc. | Adjustable splint |
DE3345386A1 (de) * | 1983-12-15 | 1985-06-27 | Ernst Knoll Feinmechanik, 7801 Umkirch | Einrichtung zum abstuetzen eines armes |
US4905676A (en) * | 1984-01-06 | 1990-03-06 | Loredan Biomedical, Inc. | Exercise diagnostic system and method |
FR2558378B1 (fr) * | 1984-01-20 | 1986-05-23 | Neiger Henri | Appareil d'entrainement, d'investigation et de reeducation, notamment de la fonction neuro-musculaire |
US4733656A (en) * | 1984-02-13 | 1988-03-29 | Marquette Stuart H | Knee stabilizer |
US4538595A (en) * | 1984-02-21 | 1985-09-03 | Hajianpour Muhamad A | Passive exercising device |
US4649906A (en) * | 1984-06-15 | 1987-03-17 | Spademan Richard George | Cuff device |
US4795148A (en) * | 1984-06-20 | 1989-01-03 | Avvari Rangaswamy | Combination of antistasis devices |
US4625962A (en) * | 1984-10-22 | 1986-12-02 | The Cleveland Clinic Foundation | Upper body exercise apparatus |
US4765315A (en) * | 1984-11-29 | 1988-08-23 | Biodex Corporation | Particle brake clutch muscle exercise and rehabilitation apparatus |
US4628910A (en) * | 1984-11-29 | 1986-12-16 | Biodex Corporation | Muscle exercise and rehabilitation apparatus |
US4691694A (en) * | 1984-11-29 | 1987-09-08 | Biodex Corporation | Muscle exercise and rehabilitation apparatus |
US4644938A (en) * | 1985-01-22 | 1987-02-24 | Danninger Medical Technology | Hand exerciser |
US4741529A (en) * | 1985-01-25 | 1988-05-03 | Bio-Dynamic Innovations, Inc. | Exercise apparatus |
US4637607A (en) * | 1985-02-15 | 1987-01-20 | Mcarthur James | Drive unit for exercising apparatus |
DE3521470A1 (de) * | 1985-06-14 | 1987-02-05 | Baehr Heinz | Bewegungsschiene |
US4674741A (en) * | 1985-08-05 | 1987-06-23 | Bally Manufacturing Corporation | Rowing machine with video display |
US4934694A (en) * | 1985-12-06 | 1990-06-19 | Mcintosh James L | Computer controlled exercise system |
US4824132A (en) * | 1985-12-16 | 1989-04-25 | Moore Jonie M T | Exercising device for use with a wheelchair |
US4718665A (en) * | 1986-07-15 | 1988-01-12 | Soma Dynamics Corporation | Exercise device |
WO1988002249A1 (en) * | 1986-09-24 | 1988-04-07 | Brija Pty. Limited | Antithrombotic device |
US4772012A (en) * | 1986-10-03 | 1988-09-20 | The Christine M. Kleinert Institute For Hand And Micro-Surgery, Inc. | Postoperative dynamic hand splint |
SU1454461A1 (ru) * | 1987-01-05 | 1989-01-30 | Семипалатинский Государственный Медицинский Институт | Устройство дл лечени заболеваний голеностопного сустава и стопы |
US4747595A (en) * | 1987-01-12 | 1988-05-31 | Mabry George D | Exerciser for wheelchair occupants |
US4869497A (en) * | 1987-01-20 | 1989-09-26 | Universal Gym Equipment, Inc. | Computer controlled exercise machine |
GB8707591D0 (en) * | 1987-03-31 | 1987-05-07 | Heaton S | Leg exerciser |
US4772015A (en) * | 1987-04-23 | 1988-09-20 | The Toro Company | Shoulder and arm exercise machine |
US4869492A (en) * | 1987-05-29 | 1989-09-26 | Frank Joutras | Apparatus for exercising hands against constant force |
US4822037A (en) * | 1987-06-05 | 1989-04-18 | Digital Kinetics Corporation | Resistance control system for muscle therapy/exercise/training and strength measurement |
US4817588A (en) * | 1987-07-01 | 1989-04-04 | Medical Technology, Inc. | Motion restraining knee brace |
US4850585A (en) * | 1987-09-08 | 1989-07-25 | Weslo, Inc. | Striding exerciser |
US5037088A (en) * | 1987-10-15 | 1991-08-06 | Bernstein Lawrence A | Hydraulic resistance exerciser with relatively rotatable arms |
US4801138A (en) * | 1987-12-01 | 1989-01-31 | Soma Dynamics Corporation | Wearable apparatus for exercising body joints |
US4885939A (en) * | 1988-01-21 | 1989-12-12 | Lumex, Inc. | Dynamometer for testing eccentric contractions and concentric contractions with free-limb acceleration |
US4856500A (en) * | 1988-03-16 | 1989-08-15 | Spademan Richard George | Cuff device |
US4907797A (en) * | 1988-05-25 | 1990-03-13 | Biodex Corporation | Muscle exercise and/or rehabilitation apparatus using linear motion |
US4875469A (en) * | 1988-06-13 | 1989-10-24 | Innovative Medical Engineering, Inc. | Continuous passive motion devices and methods |
FI87133C (fi) * | 1989-03-23 | 1992-12-10 | David Fitness & Medical Ltd Oy | Foerfarande foer maetning av musklessfunktionsfoermaoga och maet- och rehabiliteringsfoerfarande foer maetning av musklers funktionsfoermaoga och rehabilitering av dessa |
US5052379A (en) * | 1989-04-27 | 1991-10-01 | Soma Dynamics Corporation | Combination brace and wearable exercise apparatus for body joints |
US5052375A (en) * | 1990-02-21 | 1991-10-01 | John G. Stark | Instrumented orthopedic restraining device and method of use |
US5117814A (en) * | 1990-03-16 | 1992-06-02 | Q-Motus, Inc. | Dynamic splint |
US5144943A (en) * | 1990-03-16 | 1992-09-08 | O-Motus, Inc. | Dynamic ankle splint |
US5147265A (en) * | 1990-03-28 | 1992-09-15 | Nordictrack, Inc. | Rotation-activated resistance device |
US5062633A (en) * | 1990-08-31 | 1991-11-05 | Nordictrack, Inc. | Body-building exercise apparatus |
US5201772A (en) * | 1991-01-31 | 1993-04-13 | Maxwell Scott M | System for resisting limb movement |
US5158519A (en) * | 1991-03-13 | 1992-10-27 | Hughes Paul G | Body exerciser using multi-surfaced, distributed frictional brake means |
US5116296A (en) * | 1991-04-26 | 1992-05-26 | Medmetric Corporation | Isometric leg muscle ergometer |
IL98188A (en) * | 1991-05-20 | 1995-03-30 | Platzker Yakov | Electrode system and method for ECG testing |
US5263911A (en) * | 1992-07-10 | 1993-11-23 | Frydman Larry G | Resistive propulsive footwear |
AU688348B2 (en) * | 1993-07-09 | 1998-03-12 | Kinetecs, Inc. | Exercise apparatus and technique |
DE4329673A1 (de) * | 1993-09-02 | 1995-03-09 | Bauerfeind Gmbh | Orthese mit therapeutischer Wirkung |
-
1996
- 1996-06-14 US US08/665,076 patent/US5954621A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-20 CA CA002225448A patent/CA2225448A1/en not_active Abandoned
- 1996-06-20 EP EP96921805A patent/EP0840588A4/en not_active Withdrawn
- 1996-06-20 AU AU62925/96A patent/AU724663B2/en not_active Ceased
- 1996-06-20 JP JP9504008A patent/JPH11508167A/ja not_active Ceased
- 1996-06-20 WO PCT/US1996/011114 patent/WO1997000661A1/en not_active Application Discontinuation
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8100844B2 (en) | 2002-04-25 | 2012-01-24 | Ultraflex Systems, Inc. | Ambulating ankle and knee joints with bidirectional dampening and assistance using elastomeric restraint |
JP2005523111A (ja) * | 2002-04-25 | 2005-08-04 | ウルトラフレックス システムズ、インク. | 移動式膝関節 |
US7517330B2 (en) | 2002-04-25 | 2009-04-14 | Ultraflex Systems, Inc. | Ambulating knee joint |
US8123709B2 (en) | 2002-04-25 | 2012-02-28 | Ultraflex Systems, Inc. | Ambulating knee joint |
JP2005529684A (ja) * | 2002-06-18 | 2005-10-06 | ユニバーシティ オブ アイオワ リサーチ ファウンデーション | 麻痺/非麻痺神経筋骨格系の治療的運動システムおよび方法 |
US7416538B2 (en) | 2003-05-21 | 2008-08-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Walking assistance device |
WO2004103250A1 (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-02 | Honda Motor Co., Ltd. | 歩行補助装置 |
JP2010269059A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Honda Motor Co Ltd | 歩行補助装置 |
JP2010207620A (ja) * | 2010-06-16 | 2010-09-24 | Univ Of Tsukuba | 装着式動作補助装置及びその制御方法 |
JP2012125279A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Toyota Motor Corp | 脚装具 |
US9022958B2 (en) | 2011-06-10 | 2015-05-05 | Honda Motor Co., Ltd. | Walking assistance device |
JP2013000296A (ja) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Honda Motor Co Ltd | 歩行補助装置 |
JP2017222017A (ja) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | 国立大学法人信州大学 | アシスト装置装着用のウエアおよびアシストウエアシステム |
JP2021503972A (ja) * | 2017-12-01 | 2021-02-15 | オットーボック・エスイー・ウント・コンパニー・カーゲーアーアー | 装具、装具を適合させるためのシステムおよび方法 |
JP2020108459A (ja) * | 2018-12-29 | 2020-07-16 | 秀樹 長浜 | 関節矯正装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0840588A4 (en) | 1999-11-10 |
US5954621A (en) | 1999-09-21 |
WO1997000661A1 (en) | 1997-01-09 |
AU724663B2 (en) | 2000-09-28 |
CA2225448A1 (en) | 1997-01-09 |
AU6292596A (en) | 1997-01-22 |
EP0840588A1 (en) | 1998-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH11508167A (ja) | 運動装置及び技術 | |
JP3713046B2 (ja) | 運動装置及び技術 | |
US5976063A (en) | Exercise apparatus and technique | |
US20080108918A1 (en) | Exercise apparatus and technique | |
CN110237501B (zh) | 踝关节训练适配件及康复训练设备 | |
CN113274247B (zh) | 一种康复训练设备 | |
US7416537B1 (en) | Rehabilitative orthoses | |
JP2002523182A (ja) | 整形具、閉チェーン運動を行う方法、運動神経を鍛錬する協調運動を行う方法及び計測器付き運動装置 | |
US5957816A (en) | Exercise apparatus for stimulating muscle coordination and joint stability during multiaxial movement patterns involving rotational force | |
Perkins et al. | Control of leg-powered paraplegic cycling using stimulation of the lumbo-sacral anterior spinal nerve roots | |
US20120015777A1 (en) | Core muscle strengthening | |
Moghadasi et al. | The effect of total body resistance exercise on mobility, proprioception, and muscle strength of the knee in people with multiple sclerosis | |
Hyun et al. | Hemiparetic knee extensor strength and balance function are predictors of ambulatory function in subacute stroke patients | |
Cerny et al. | Adaptations during the stance phase of gait for simulated flexion contractures at the knee | |
Menezes | The complete guide to Joseph H. Pilates' techniques of physical conditioning: with special help for back pain and sports training | |
Bulgheroni et al. | The SMILING project: Prevention of falls by a mechatronic training device | |
Engsberg et al. | Maximum active resultant knee joint torques in children with cerebral palsy | |
Fjeld | Strategies to Increase Walking Propulsion in Healthy Adults and People with Stroke. | |
Dones et al. | A neurophysiological method for the evaluation of motor performance in spastic walking patients | |
Jeong et al. | Kinematic analysis of rowing exercise using a motor-assisted rowing machine for rowers with spinal cord injury: a case report | |
CZ35258U1 (cs) | Rehabilitační senzorický přístroj | |
CZ20211A3 (cs) | Rehabilitační senzorický přístroj | |
Cardinale et al. | Strength training | |
Johnson | Modeling the effects of hip joint stiffness on RGO-assisted gait | |
Rothe | Engineering development and control design of a system for paraplegic tricycling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060221 |
|
A313 | Final decision of rejection without a dissenting response from the applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A313 Effective date: 20060710 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060822 |