JPS6176130A - 至適運動負荷装置 - Google Patents

至適運動負荷装置

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JPS6176130A
JPS6176130A JP59198636A JP19863684A JPS6176130A JP S6176130 A JPS6176130 A JP S6176130A JP 59198636 A JP59198636 A JP 59198636A JP 19863684 A JP19863684 A JP 19863684A JP S6176130 A JPS6176130 A JP S6176130A
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は予防医学、リハビリテーション医学の各分野に
用いて有効な装置であり、特に患者に至適な運動負荷を
自動的に課することのできる至適運動負荷装置に関する
ものである。
〔従来技術〕
近年、理学療法において低肺機能患者のリハビリテーシ
ョン、特に連動療法と呼吸訓練の必要性が増加している
。また、心疾患、糖尿病、肥満など連動療法がその治療
上重要な役割をはだすものにあっては、このリハビリテ
ーションの効果を向上させて患者の日常生活動作を拡大
させるためには、各々の患者に対する至適連動負荷量を
決定し、その負荷量で運動処方がなされる必要がある。
従来、この種の運動負荷伊の決定に際しては、例えば負
荷量を概略的に定めたトレッドミルやエルゴメータ等の
運動負荷機を用いて患者に負荷連動を行なわせ、このと
きの患者の心電図、酸素摂取量、炭酸ガス排出量を測定
し、この測定データに基づいて経験的かつ帰納的にその
患者の至適連動負荷量を決定する方式が採られている。
しかしながら、この方式では患者による負荷運動後に始
めてその際の至適運動負荷量が判明することになるため
、特にリハビリテーション初期や、患者の状態（体力）
が変化し易い場合等には、日時を変えて行なう各回の運
動において患者に対する負荷が過大であったり、過小で
あったりすることが起り易い。このように、負荷が過大
になると患者の健康上危険が生ずることがあり、また過
小では所期の効果が得られなくなり、結局リスク管理や
積極的運動療法のいずれも充分満足できる療法を行なう
ことができないという問題が生じている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は患者に対する至適運動負荷量を自動的に
かつリアルタイムで決定でき、かつこれと同時に患者に
対し至適条件で負荷連動２行なわせることができ、これ
によりリスク管理および積極的運動療法の両方を共に満
足させることのできる至適運動負荷量誼を提供すること
にある。
〔発明の概要〕
本発明の至適運動負荷装置は、患者に負荷運動を行なわ
せる負荷部と、負荷運動時における患者の呼気ガスやそ
の外の要因を測定分析する測定分析部と、この測定分析
部の測定値と予め設定した目標値との対比を行なって現
在の負荷の適否を判定し、この判定結果に基づいて前記
負荷部の負荷部をフィードバック的に制御する制御部と
を備えている。
前記負荷部としては電動トレッドミル、自転阜エルゴメ
ータ、ハンドエルゴメータ等が用いられ、例えばＭ、動
トレッドミルにおいて負荷を変えるためには速度や角度
を連続的又は段階的に変化できるように構成する。測定
分析部では、患者の呼気ガスから酵素摂取囲（ｖｏ□）
、炭酸ガス排出ｍ　（ｖ　ａ　ｏ２）　、呼吸商（ＲＱ
、）　、Ｆ素摂取量／体重（ｖｏ。／Ｗ）、換気量（Ｖ
　ｌ、酸素摂取量／炭酸ガス排出１（ＶＯ□／ｖＣＯ２
）、呼気酸素濃度（Ｄ　Ｏ８）　、Ｍ　Ｘ　Ｔ　Ｓ　（
０゜ｍｌ／Ｋｇ／ｍ１ｎ）のいずれか一つまたは複数個
を検出する。また、呼気ガス以外にも心電図から心拍数
を、また採血により血糖値を検出する。制御部はマイク
ロコンピュータ等を主体とするコンパレータを有し、例
えば患者に対するリスク限界としての目標値を医師や理
学療法士が設定して、この目標値と測定分析部の測定値
とを１！気的に比較し、その結果に基づいて負荷部の制
御回路を起動して前記トレッドミル等の負荷量を変化さ
せる。
このように構成すれば、負荷運動中における患者の呼気
やその他の要因データから患者の状態が判断でき、かつ
このデータを目標値と比較することにより現在の運動負
荷が大又は小であるかを直ちに求めることができる。そ
して、これに基づいて負荷部の負荷を変化濱せれば、リ
アルタイムでその患者の至適負荷に設定でき、患者の安
全を確保した上で最大の負荷運動を行ない、リスク管理
と積極的運動療法を同時に行なうことができる。
即ち、本発明は従来の測定装置の範囲に留まるものでは
なく、患者に至適な負荷条件を積極的に作り出し、理学
療法の効果ξ格段に向上させるものである。
〔実施例〕
第１図は本発明の一実施例の概念構成図を示す。図にお
いて、１は電動トレッドミルであって負荷部Ａ分簿成し
ており、ベルト２上に立つ患者３を静止させ或いは歩行
運動を行なわせる。
このベルト２はその走行（回転）速度Ｖや傾き角θを自
由に変化でき、これらの一方又は両方を変化することに
より患者に対する運動負荷量を変化できる。
測定分析部Ｂは呼吸代謝量測定装置４を主体とし、患者
３の扉口に当てたマスク５およびダクト６を通して患者
の呼気を採取し、本例ではこの呼気から酸素摂取量（Ｖ
Ｏ２）を分析しかつ測定する。
制御部Ｃはマイクロコンピュータ７を付設シたコンパレ
ータ（比較器）８を主体とし、これにデータ処理ブロッ
ク９、目標ブロック１０および負荷制御ブロック１１を
接続している。データ処理ブロック９は測定分析部Ｂの
ｖｏ２測定値を積分してコンパレータ８に送出する■ｏ
２積分回路１２と、この積分ｖＯ３値をＭＥＴＳに換算
してコンパレータ８に送出するＭ　Ｅ　Ｔ　Ｓ換算回路
１３を有している。また、目標ブロック１゜は外部のキ
ーボード（図示せず）で操作されて患者３に対するリス
ク限界等の目標値をコンパレータ８に送出する’Ｖ　０
２目標値設定回路１４とＭＥＴＳ目標値設定回路１５を
備えている。更に負荷制御ブロック１１はコンパレータ
８の出力に基づいてトレッドミル１の速度Ｖや角度θ１
算出するマ・Ｉ設定回路１６と、この設定値とトレッド
ミル１の現在のＶ・θとで新たにトレッドミルの速度と
角度をフィードバック的に設定するマ・θ制御回路１７
を備えている。
以上の構成によれば、これまでの経験により医師、理学
療法士が患者に対する理想的なＭＩＴＳの値（■ｏ２で
もよいが以下ＭＥＴＳで説明する）をその目標値として
設定する。この値はＭＩＴｓ目標値設定回ｆ３１５から
コンパレータ８に入力される。また、この目標値は、第
２図および第３図に夫々破線で示すようにこれから行な
う負荷遅動の時間変化に対応するＭＥＴＳ値、負荷値が
夫々設定される。
トレッドミル１か作動して患者３が負荷運動を開始する
と、呼気は？１ｊ定装誼４で分析されｖＯ□が測定され
る。そして、この測定ｖ　ｏ２．ｊ直は制御部Ｃに入力
され■０□）ｎ分回路１２およびＭｌｌ：Ｔ　Ｓ換算回
ｉ１３を経てコンパレータ８に人力すれる。そして、こ
こでＭＫＴＳの目標値と測定値が比較される。この比較
の結果、目標値の方が大であれば、患者３はその時点で
は余裕があることであり、Ｖ・θ設定回路１６およびＶ
・θ制御回路１７は速度Ｖおよび／又は角度θを漸増さ
せ、負荷を大にする。これにより、第３図実線Ｘ部のよ
うに次第に患者３の負荷は増大しＭＥＴＳの値が第２図
実線Ｘ部のように増大する。そして、Ｍ　１ｃＴ　Ｓの
測定値が目標値を越えると今度は逆に速度、角度を漸減
させ第３図案線Ｙ部のように負荷を減少させる。これに
よりＭＥｉＴＳも第２図実線Ｙ部のように減少する。以
下、これを繰返すことにより、第２図および第３図のよ
うに、目標値に略一致するように負荷の制御を自動的に
行ない、ＭＫＴＳに基づいたリスク管理の下で患者の安
全を確保しながら充分な負荷の積極的運動療法を行なう
ことができるのである。
ここで、トレッドミル１の負荷制御は速度と角度の一方
又は両方を採用できる。また、目標値はＶＯ□でもよく
、更に前述した他の要因を用いるようにしてもよい。更
に、各部の具体的す４゜電気構成、機械構成については
特に言及していないが、現在の技術を用いて最適な構成
を採用できる。
なお、初期及び終期トレッドミル加速度又は角加速度、
フィードバック制御中の加速、減速速度又は角度は任意
に設定できる。
また、呼吸器、循環器疾患並びに糖尿病等の代謝疾患の
予防医学とリハビリテーション医学や加令、肥満等に対
する健康増進医学的分野で巾広い応用が期待出来る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、患者の呼気等の測定分析値分目標値と
比、較した上でトレッドミル等の負荷部の運動食性をフ
ィードバック的に制御しているので、各患者の安全を確
保した上で患者の至ｉｉ１運動負荷条件での運動療法を
実現でき、これによりリスク管理と積極的運動療法な同
時に行なうことができ、理学療法上極めて多くの効果を
得乞ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の概念構成図、第２図および
第３図は夫々ＭＥＴＳと負荷の制御が法を説明するため
のタイムチャートである。 Ａ・・・負荷部、Ｂ・・・測定分析部、Ｃ・・・制＠部
、１・・トレンドミル、３・・・患者、４・・・呼吸代
謝測定ｆｆ１ｆｉ！、７・・・マイクロコンピュータ、
８・・・コンパレータ、９・・・データ処理ブロック、
１０・−・１ｆｆｌ　、ｔ４Ｊブロック、１１・・・負
荷制御ブロック。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）患者に負荷運動を行なわせる負荷部と、この負荷
    部における運動に際しての患者の呼気ガスやその外の要
    因を測定分析する測定分析部と、この測定分析部の測定
    値と予め設定した目標値との対比を行なって現時の負荷
    の適否を判定しかつこれに基づいて前記負荷部の負荷量
    をフィードバック的に制御する制御部とを備えることを
    特徴とする至適運動負荷装置。
  2. （２）呼気ガスの酸素摂取量やＭＥＴＳを測定してこれ
    を目標値と比較してなる特許請求の範囲第１項記載の至
    適運動負荷装置。
  3. （３）負荷部はトレッドミルの速度、角度を変化して負
    荷量を変化させる特許請求の範囲第１項又は第２項記載
    の至適運動負荷装置。
JP59198636A 1984-09-25 1984-09-25 至適運動負荷装置 Granted JPS6176130A (ja)

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EP85306405A EP0176277A3 (en) 1984-09-25 1985-09-10 Optimum exercise loading apparatus

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JPS6176130A true JPS6176130A (ja) 1986-04-18
JPH057017B2 JPH057017B2 (ja) 1993-01-27

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