训练装置以及训练方法与流程

1.本发明涉及一种用于恢复患者的运动机能的训练装置以及训练方法。


背景技术：

2.已知随着髋关节、膝关节和踝关节等下肢关节疾病的罹患，会导致关节部的活动受限，导致挛缩或者关节症。因此，实施关节可动锻炼，进行在关节囊内分泌/浸润关节液以抑制关节部的可动受限是可取的，但是，当表现出可动受限时，不能顺利地进行关节液的分泌/向关节软骨内的浸润，其可动范围就会缩小。
3.医疗实践中也推荐不对关节施加压力的情况下实施活动训练，并报告了改善、修复关节，放松关节周围的肌肉，通过放松去除疼痛等。自主进行的抬脚跟运动、抬脚尖运动和抬大腿运动等保守疗法，是作为健身操而实施的。抖腿(貧乏揺
すり
)状运动也是其中一个，近年来作为抖动(
ジグリング
)也在许多学术会议进行了报告。但是，通过抖动来治疗下肢关节症，为了实施康复训练并获得效果，需要每天进行1～2小时左右，为了自主进行关节的可动锻炼，伴随着肌肉运动，有时会引起肌肉疲劳、肌肉疼痛，对于很多患者来说很难连续/持续地进行。
4.因此，开发了通过进行抖腿运动来进行康复训练等的装置。例如，专利文献1中已知有能够对膝关节以及髋关节施加有效刺激的下肢刺激装置。另外，专利文献2中，已知有可以刺激下肢基端即髋关节，而进行所谓的抖腿运动的下肢振动装置。
5.在该专利文献1记载的下肢刺激装置中，使载置在支撑板上的膝关节左右交替地上下移动。该支撑板在下移位置，处在能够支撑仰卧位或长坐位下的膝关节后侧的位置；在上移位置，处在能够使髋关节弯曲的位置。并且，使下移位置和上移位置之间与垂直线倾斜5～10度角地上下移动。
6.此外，在专利文献2记载的下肢振动装置中，可载置脚掌的脚后跟部的动作板相对于载置脚尖部的地板，以4cm以下的高度作为下限位置而上下移动。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：日本特许第5986240号公报
10.专利文献2：日本特开2013-236759号公报


技术实现要素：

11.发明要解决的课题
12.在专利文献1记载的下肢刺激装置中，由于膝关节的支撑板左右交替地上下移动，因此能够在自然状态下进行膝盖的屈伸练习而不会觉得勉强。
13.然而，在专利文献2记载的下肢振动装置中，由于脚尖部被载置在地板上，而载置脚后跟部的动作板仅以4cm以下的高度位置作为下线位置而上下移动，因此，踝关节的运动范围受到限制。
14.用于机能恢复的康复训练，在不成为患者的负担的程度下，在使关节在较大的弯曲角度范围内活动的同时绷紧或者放松肌肉很重要。此外，如果也能应用于各种扩大关节的可动区域的康复训练那将很有用。
15.因此，本发明的目的是，提供一种训练装置以及训练方法，能够使关节在较大的运动范围内动作，并也可应用于各种扩大关节的可动区域的康复训练。
16.用于解决课题的手段
17.本发明的训练装置的特征是包括：支撑台，载置患者的肢体的一个部位；摆动部，载置从所述一个部位延伸的所述肢体的另一个部位并进行摆动；驱动部，以从所述支撑台的载置面延伸的水平方向为基准，使所述摆动部在正方向和负方向之间进行往复运动。
18.另外，本发明的训练方法的特征是，将患者的肢体的一个部位载置在支撑台，将从所述一个部位延伸的所述肢体的另一个部位载置在摆动部，通过驱动部驱动所述摆动部以从所述支撑台的载置面延伸的水平方向为基准，在正方向和负方向之间进行往复运动。
19.根据本发明，驱动部可以使摆动部进行往复运动。因此，例如，通过将脚尖部放在支撑台，将脚后跟部放在摆动部上，可以对距骨关节进行反复进行跖屈的状态和背屈的状态的训练。此时，由于摆动部以从支撑台的载置面延伸的水平方向为基准在正方向和负方向之间进行往复运动，因此能够扩大关节的运动范围。在此，从一个部位延伸的肢体的另一个部位是指，例如，在将一个部位作为脚部、腿或腕部的规定位置时，另一个部位则是与一个部位相连的同一个脚部、腿部或者腕部的不同部位。
20.摆动部可以包括：搭载部，载置所述肢体的另一个部位；腕部，所述腕部的远端部设置有所述搭载部，所述腕部的基端部被所述驱动部驱动。
21.通过使腕部被驱动部驱动而摆动，能够使载置在搭载部的肢体的另一个部位摆动。所述支撑台和所述搭载部可以配置在以所述腕部为中心的两侧。
22.如果支撑台和搭载部可配置在以腕部为中心的两侧，那么如果患者位于腕部的正面，则可以对肢体的右侧部位进行训练，或者对肢体的左侧进行训练。
23.所述腕部可以形成为可伸缩。如此地，如果腕部伸出，则能够使设置在远端部的搭载部的摆动幅度变大，如果腕部缩回，则能够使搭载部的摆动幅度变小。
24.所述摆动部可以包括支点部，所述支点部在所述腕部的远端部与基端部之间支撑所述腕部并使其摆动自由。
25.通过包括支撑腕部并使其摆动自由的支点部，能够以驱动部作为施力点，以载置肢体的另一个部位的位置作为作用点，因此，能够通过腕部有效地传递驱动部的带来的摆动。
26.所述支点部可以设置在腕部的远端部与基端部之间的多个位置。
27.通过将支点部移动到腕部的远端部与基端部之间的可设置位置，能够根据支点不同的杠杆原理来改变腕部的摆动幅度。
28.所述驱动部可以包括：电机，进行旋转驱动；偏心凸轮，通过所述电机而绕轴旋转，并通过圆周面按压所述腕部的基端部。
29.通过电机使偏心凸轮绕轴旋转，通过圆周面按压腕部的基端部，由此，能够使摆动部进行往复运动。
30.设置有弹性部件，所述弹性部件沿偏心凸轮的方向对所述腕部的基端部施力。
31.当偏心凸轮绕轴旋转时，由于弹性部件防止腕部的基端部与偏心凸轮分离，因此，能够使驱动部带来的的驱动力可靠地传递给腕部。
32.发明效果
33.本发明由于通过以从支撑台的载置面延伸的水平方向为基准，而在正方向和负方向之间进行往复运动，能够扩大关节的运动范围，因此，也能够适用于各种扩大关节的可动区域的康复训练。
附图说明
34.图1是本发明的实施方式的训练装置的立体图，(a)是训练装置的外观立体图，(b)是拆除罩部后的训练装置的立体图。
35.图2是图1中的(b)所示的训练装置的侧视图。
36.图3是图1中的(b)所示的训练装置的俯视图。
37.图4是用于说明将脚尖部放在图1中的(b)所示的训练装置的支撑台上，摆动脚后跟部的图，其中，(a)是搭载部沿正方向移动的状态的图，(b)是搭载部沿负方向移动的状态的图。
38.图5是用于说明使图1中的(b)所示的训练装置的支点部移动时，腕部的摆动幅度的图。
39.图6是用于说明将腓肠肌部放在图1中的(b)所示的训练装置的支撑台上，将膝窝的下部放在搭载部上并使膝窝的下部摆动的图，其中，(a)是搭载部沿正方向移动的状态的图，(b)是搭载部沿负方向移动的状态的图。
40.图7是用于说明将膝窝的上部放在图1中的(b)所示的训练装置的搭载部上，并使膝窝的上部摆动的图，其中，(a)是搭载部沿正方向移动的状态的图，(b)是搭载部沿负方向移动的状态的图。
41.图8是用于说明更换图1中的(b)所示的训练装置的支撑台以及搭载部的图，其中，(a)是使支撑台和搭载部位于右侧的状态的图，(b)是使支撑台和搭载部位于左侧的状态的图。
42.附图标记说明
43.10、训练装置；11、基板部；12、摆动罩部；12n、切口部；13、主体罩部；20、支撑台；21、支撑杆；21s、载置面；22、支撑腿；30、摆动部；31、搭载部；31s、公螺纹部；32、腕部；32t、远端部；32e、基端部；32n、切口部；32w、垂下壁；33、支点部；33p、支柱部；33b、梁部；40、驱动部；41、电机；42、减速部；43、偏心凸轮；43s、圆周面；44、弹簧部；44a、一端部；44b、另一端部；45、框架部；45w、立壁部；45c、内侧顶部；f1、长度方向；f2、宽度方向；h、脚后跟部；t、脚尖部；g、腓肠肌部；k、膝窝；p1～p3、位置；r1～r3、摆动。
具体实施方式
44.以下根据附图对本发明的实施方式的训练装置进行说明。
45.图1中的(a)以及同张图中的(b)所示的训练装置10用于给罹患有髋关节、膝关节、踝关节等的下肢关节疾病的患者进行关节可动运动。
46.训练装置10搭载在基板部11上，包括支撑台20、摆动部30和驱动部40。
47.摆动部30被摆动罩部12所覆盖，摆动罩部12沿上下方向而在摆动范围内形成有切口部12n。驱动部40在前面插入有摆动部30，并且被与摆动罩部12连接的、形成有开口的主体罩部13覆盖。
48.图1至3所示的支撑台20载置患者的肢体的一个部位。肢体的一个部位可以是例如脚尖部或腓肠肌部。支撑台20包括圆柱形的支撑杆21和l字形的支撑腿22，支撑腿22从支撑杆21的两端部向基板部11延伸。支撑杆21的圆周面被柔软的海绵部件或橡胶部件覆盖。由于该支撑台20没有固定在基板部11上，因此可以设置在以摆动部30为中心的右侧或左侧。
49.摆动部30载置从一个部位延伸出来的肢体的其他部位并进行摆动。摆动部30包括搭载部31、腕部32和支点部33。
50.搭载部31形成为，当从长度方向f1观察摆动部30时，摆动部30从腕部32的远端部32t沿与长度方向f1正交的宽度方向f2(左右方向)的两方延伸。搭载部31与支撑台20的支撑杆21相同，由柔软的海绵部件或橡胶部件覆盖。
51.腕部32的基端部被驱动部40驱动。腕部32形成为棒状。在腕部32的远端部32t和基端部32e之间的一对垂下壁32w中形成有切口部32n，切口部32n设为可配置支点部33。
52.支点部33支撑腕部并使其摆动自由。支点部33包括一对夹着腕部32并立在其两侧的支柱部33p和架设在支柱33p的上端部之间的梁部33b。在本实施方式中，支点部33在与支撑台20相同的高度形成。
53.驱动部40以从支撑台20的载置面21s延伸的水平方向为基准，使摆动部30在正方向(上方)和负方向(下方)之间往复运动。在本实施方式中，正方向与负方向之间的距离设定为
±
1cm～
±
2cm。
54.驱动部40包括电机41、减速部42、偏心凸轮43、弹簧部44以及框架部45。
55.电机41通过未图示的电源进行旋转驱动。虽然在本实施方式中，电机41的旋转轴配置为朝向宽度方向f2，但是电机41的旋转轴也可以设置为与宽度方向f2平行。在此情况下，可以通过蜗轮等来改变轴向。
56.减速部42电机41的旋转速度进行减速，例如，可以是大组合小齿轮的齿轮组，也可以通过带轮和皮带来进行减速。
57.偏心凸轮43的旋转轴线朝向宽度方向f2，并将圆周面43s朝向腕部32的长度方向f1而配置。
58.偏心凸轮43通过电机41而绕轴旋转，并通过圆周面43s而从上方按压腕部32的基端部32e。
59.弹簧部44可以是作为沿偏心凸轮43的方向对腕部32的基端部32e施力的弹性部件而其作用的压缩弹簧。弹簧部44的一端部44a连接到框架部45的内侧顶部45c，另一端部44b连接到腕部32的基端部32e，由此，提起基端部32e。
60.框架部45由立设在基板部11上的立壁部45w和架设在立壁部45w的上端部之间的内侧顶部45c。
61.根据附图对如上所述地构成的本发明的实施方式的训练装置10的动作以及使用状态进行说明。
62.在本实施方式中，作为一个例子对将脚尖部放在支撑台上、将脚后跟部放在摆动部30，进行作为抖腿状运动的抖动进行说明。
63.如图1至图3所示，当电机41旋转时，通过减速部42而降低到适当的速度。以减速后的速度使偏心凸轮43旋转。
64.通过使偏心凸轮43而以圆周面43s按压腕部32的基端部32e。
65.由于旋转轴偏离中心，因此，偏心凸轮43较大或较小按压腕部32的基端部32e。腕部32在腕部32的基端部32e与远端部32t之间被支点部33支撑。
66.因此，当被偏心凸轮43较大地按压时，基端部32e下降，而远端部32t以从支撑台20的载置面21s延伸的水平方向为基准向正方向上升。此外，当被偏心凸轮43较小地按压时，基端部32e上升，而远端部32t以水平方向为基准向负方向下降。
67.特别地，在本实施方式中，由于支点部33在与支撑台20相同的高度形成，因此，能够使摆动部30在正方向和负方向之间以相同宽度进行摆动。
68.因此，如图4中的(a)所示，在将脚尖部t放在支撑台20的支撑杆21(载置面21s)，将脚后跟部h放在摆动部30(搭载部31)的状态下，通过较高地提起脚后跟部h，能够成为跖屈的状态。此外，如图4中的(b)所示，通过使脚后跟部h低于脚尖部t，能够成为背屈的状态。
69.由此，训练装置10由于能够使距骨关节在运动范围内动作，因此，能够扩大可动区域。
70.如图3所示，支撑台20可设置在以摆动部30(腕部32)为中心的右侧或左侧，搭载部31设置在以腕部32为中心的左右两侧。因此，通过将支撑台20配置在在右侧或左侧，在使摆动部30(腕部32)位于训练者(患者)的正面的状态下，能够对训练者的左腿或右腿两者进行训练。
71.此外，由于支点部33支撑腕部32并使其摆动自由，因此能够以驱动部40作为施力点，以搭载部31作为作用点，由于摆动部30像杠杆一样动作，因此能够通过腕部32有效地传递驱动部40的带来的摆动。
72.例如，在专利文献2记载的下肢振动装置中，转动板的基端部通过铰链部而可转动地轴连接，转动板抵接偏心凸轮而上下动作，并且，转动板的远端部被固定在可载置脚掌的脚后跟部的动作板上。因此，如果不更换偏心凸轮，就不能改变从铰链部到动作板的摆动幅度。
73.然而，如图2所示，在本实施方式中，腕部32沿长度方向f1设有多个切口部32n。因此，通过使支点部33位于与切口部32n形成的位置一致的位置，能够改变从驱动部40到支点部33的距离和从支点部33到搭载部31的距离。
74.因此，如图5所示，当支点部33最接近驱动部40时(参照位置p1)，能够使搭载部31的摆动最大(参照摆动r1)，而当支点部33最接近搭载部31时(参照位置p3)，则能够使搭载部31的摆动最小(参照摆动r3)。
75.如此地，由于能够改变搭载部31的摆动幅度，因此，对训练者来说，能够选择合适的摆动方式。
76.另外，在本实施方式中，虽然通过在腕部32上形成的切口部32n，来分阶段地改变支点部33的位置，但是也可以通过使支点部33沿腕部32滑动而可无级地改变支点部33的位置而使支点部33可在多处设定。
77.如图2所示，腕部32的基端部32e连接有弹簧部44，在偏心凸轮43旋转的过程中弹簧部44始终将基端部32e朝向偏心凸轮43提起。
78.例如，如果没有弹簧部44，则当偏心凸轮43旋转时，腕部32可能会与偏心凸轮43分离。如果发生这种情况，当偏心凸轮43再次与腕部32接触时，会产生刺耳的接触音。
79.在本实施方式中，无论偏心凸轮43较大地压住基端部32e还是较小地压住基端部32e，弹簧部44通过始终使偏心凸轮43保持与基端部32e始终接触的状态，从而能够防止产生接触音。
80.在本实施方式中，将作为患者肢体的一个部位的脚尖部放在支撑台20，而作为从一个部位延伸的肢体的另一个部位的脚后跟部放在摆动部30(搭载部31)上，并使脚后跟部摆动，但相反地，也可以将脚后跟部放在支撑台20上，将脚尖部放在搭载部31，使脚尖部摆动。
81.此外，如图6中的(a)所示，在仰卧位的状态下，患者可以将腓肠肌部g放在支撑台20上，将膝窝k的下部放在搭载部31上，而使膝窝k的下部摆动。如此地，当膝窝k的下部向正方向移动时，能够使膝关节成为弯曲的状态。此外，如图6中的(b)所示，当膝窝k的下部向负方向移动时，能够使膝关节成为伸展的状态，髋关节也可以同时进行可动运动，而可以提供刺激。
82.进一步地，如图7的(a)以及同张图中的(b)所示，也可以不使用支撑台20，而膝窝k的上部放在搭载部31上并使膝窝k的上部摆动。由此，由于大腿部朝向正方向以及负方向摆动，因此能够使髋关节进一步更大地进行可动运动。
83.另外，在图4、图6和图7所示的上述例子为训练患者的下肢的例子，但通过将图1所示的训练装置10设置在桌子上，训练装置10也可使用在上肢训练中。
84.在本实施方式中，如图3所示，摆动部30通过搭载部31以及腕部32形成为t字状，但如图8中的(a)以及同张图中的(b)所示，搭载部31也可以和腕部32可拆装地形成。
85.例如，通过在腕部32的远端部32t的垂下壁32w中形成母螺纹部，在搭载部31的轴线位置形成公螺纹部31s，可以配合要进行训练的脚部或腿部，以腕部32为中心，使支撑台20以及搭载部31位于右侧(参照图8(a))或位于左侧(参照图8(b))。
86.此外，也可以使腕部32在长度方向上可伸缩。在此情况下，可以使腕部如杆件在缸体内进退而无级地伸缩的方式进行伸缩，也可以使腕部如远端侧的杆件容纳在与其基端侧相邻的杆件中而阶段性地伸缩的方式进行伸缩。
87.如此地，如果腕部伸出，则能够使设置在远端部的搭载部31的摆动幅度变大，如果腕部缩回，则能够使搭载部31的摆动幅度变小。
88.进一步地，支撑台20不固定在基板部11上，但是可以设为与摆动罩部12或主体罩部13连接并可移动地固定。如此地，可以实现摆动部30摆动时的振动或者施加到一侧的负载的稳定性等。
89.产业上的可利用性
90.本发明适用于需要改善/恢复上肢以及下肢的动作的机能的患者的运动机能的恢复，因此不仅是医院设施、护理设施等的医疗相关设施，也可以在患者的家中等容易地训练。

技术特征：
1.一种训练装置，其特征在于，包括：支撑台，载置患者的肢体的一个部位；摆动部，载置从所述一个部位延伸的所述肢体的另一个部位并进行摆动；驱动部，以从所述支撑台的载置面延伸的水平方向为基准，使所述摆动部在正方向和负方向之间进行往复运动。2.根据权利要求1所述的训练装置，其特征在于，所述摆动部包括：搭载部，载置所述肢体的另一个部位；腕部，所述腕部的远端部设置有所述搭载部，所述腕部的基端部被所述驱动部驱动。3.根据权利要求2所述的训练装置，其特征在于，所述支撑台和所述搭载部可配置在以所述腕部为中心的两侧。4.根据权利要求2或3所述的训练装置，其特征在于，所述腕部形成为可伸缩。5.根据权利要求2至4中任一项所述的训练装置，其特征在于，所述摆动部包括支点部，所述支点部在所述腕部的远端部与基端部之间支撑所述腕部并使其摆动自由。6.根据权利要求5所述的训练装置，其特征在于，所述支点部可设置在所述腕部的远端部与基端部之间的多个位置。7.根据权利要求2至6中任一项所述的训练装置，其特征在于，所述驱动部包括：电机，进行旋转驱动；偏心凸轮，通过所述电机而绕轴旋转，并通过圆周面按压所述腕部的基端部。8.根据权利要求7所述的训练装置，其特征在于，设置有弹性部件，所述弹性部件沿所述偏心凸轮的方向对所述腕部的基端部施力。9.一种训练方法，其特征在于，将患者的肢体的一个部位载置在支撑台，将从所述一个部位延伸的所述肢体的另一个部位载置在摆动部，通过驱动部驱动所述摆动部以从所述支撑台的载置面延伸的水平方向为基准，在正方向和负方向之间进行往复运动。

技术总结
本发明提供一种能够使关节在较大的运动范围内动作、并也可应用于各种扩大关节的可动区域的康复训练的训练装置以及训练方法。该训练装置(10)包括：载置患者的脚尖部的支撑台(20)，载置脚后跟部、进行摆动的摆动部(30)的搭载部(31)，以从支撑台(20)的载置面(21s)延伸的水平方向为基准，使摆动部(30)在正方向和负方向之间进行往复运动的驱动部(40)。负方向之间进行往复运动的驱动部(40)。负方向之间进行往复运动的驱动部(40)。


技术研发人员：伊藤武史 小野哲夫
受保护的技术使用者：日本特能有限公司
技术研发日：2022.09.27
技术公布日：2023/9/20