JP2017530834A - 身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法に関する。本発明の実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置は、使用者の胴体部を支持する胴体部サポーターと使用者の脚部を支持する脚部サポーターとを含むベッド、使用者を前記ベッドに固定する結束部、及び前記ベッドを伸縮する動力を発生するアクチュエータを含み、前記脚部サポーターは、使用者の脚部を支持し長さ方向に伸縮する伸張部、及び曲率を形成して長さ方向の移動を前記伸張部の回転運動に転換する湾曲部を含む。

Description

本発明は、身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法に関し、より詳しくは、使用者の関節を安定性があるようにホールドする靱帯を保護し、且つ、使用者の関節を正常位置に復元し弛緩させて使用者の体が自らバランスを探せるように助ける身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法に関する。

本発明と関連した先行文献には大韓民国登録特許第１０−１０６１３０１号があり、前記先行文献には人体の腰や首部分の治療部位（腰椎、頸椎）で発生する病的状態をより効果的に治療できるようにした理学療法機器用牽引装置または椎間板ヘルニア減圧治療装置に対する技術が開示されている。

機械受容器とは関節に分布して機械的刺激を受容する器官であり、身体に加えられる各種の物理的刺激に対して感覚信号を引き起こす器官をいう。機械受容器の問題が発生するとは筋肉や関節の正しい生体信号が受けられないということであり、このような信号を、正常にフィードバックを受けようとすると、関節が正常に位置していなければならない。しかし、悪い姿勢の習慣等により関節のねじれが発生し、そのために脳に行く神経刺激を受容器が正常に受け入れることができず、正常な信号神経伝達能力が減少して種々の筋骨格系の問題が発生する。

一般に、理学療法用牽引装置は、牽引（ｔｒａｃｔｉｏｎ）または減圧（ｄｅｃｏｐｒｅｓｓｉｏｎ）を利用して人体の腰椎や頸椎（腰や首部分）で発生する腰椎、頸椎椎間板ヘルニア、椎間板狭窄症、慢性腰痛、坐骨神経痛、腰椎、頸椎変位性神経疾患等の病的状態の痛みを治療し矯正するためのものであり、従来にも様々な種類の様々な理学療法機器用牽引装置が提供されていた。

従来、基本的に直接法として、関節や筋肉、筋膜を治療するのに歪まされたまたは圧迫されたのと反対に直接矯正される方向に治療する方法がほとんどであった。手で治療する用手治療技法も関節の歪んだ方向の反対方向に直接的に矯正する。頸椎と腰椎を治療する椎間板ヘルニア牽引治療機器もそうであり、治療方向を若干多角度で牽引する椎間板ヘルニア減圧治療機器も同様である。

しかし、従来の理学療法機器用牽引装置は、構造的に人体を引っ張って牽引する目的にのみ偏って、実質的に患者の全身矯正が円滑に行われないため、所期の治療目的が達成できないという問題がある。また、従来の牽引運動装置は関節を弛緩させるために使用者の身体を引っ張り、この場合、使用者の身体に無理がかかって靱帯が伸び、そのために痛みがかえって増加するという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は以下のとおりである。

第１に、使用者が容易で便利に下肢関節と全脊椎運動を行うようにすることである。

第２に、使用者の関節の靱帯を保護し、且つ、下肢関節と全脊椎を弛緩させるようにすることである。

第３に、使用者の関節に圧迫と牽引の繰り返し運動を実施することにより、人体の全身関節の機械受容器に刺激を与えて脳に求心性神経伝達系フィードバック信号を正常に誘導して人体が自らバランスを回復することができるようにすることである。

第４に、関節の圧縮力と引張力が繰り返されて関節内部の栄養分を効率的に供給（Ｊｏｉｎｔ ｉｍｂｉｂｉｔｉｏｎ）することができるようにすることである。

本発明の課題は以上で言及した課題に制限されず、言及していないまた他の課題は下記の記載によって当業者に明確に理解できるものである。

前記課題を達成するために、本発明の実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置は、使用者の胴体部を支持する胴体部サポーターと使用者の脚部を支持する脚部サポーターとを含むベッド、使用者を前記ベッドに固定する結束部、及び前記ベッドを伸縮する動力を発生するアクチュエータを含み、前記脚部サポーターは、使用者の脚部を支持し長さ方向に伸縮する伸張部、及び曲率を形成して長さ方向の移動を前記伸張部の回転運動に転換する湾曲部を含む。

また、本発明の実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法は、使用者の胴体部を支持する胴体部サポーターと使用者の脚部を支持し膝位置で曲げることが可能な脚部サポーターとを含むベッド、使用者を前記ベッドに固定する結束部、及び前記ベッドを伸縮する動力を発生するアクチュエータを含む身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法であって、前記結束部により使用者を前記ベッドに固定する固定ステップ、使用者の膝を曲げるように前記脚部サポーターを曲げる曲げステップ、前記曲げステップを維持し、前記ベッドの長さを縮小して前記ベッドに横になった使用者に圧縮力を印加する圧迫ステップ、及び前記圧迫ステップ後前記曲げステップを維持し、前記ベッドの長さを伸ばせて前記ベッドに横になった使用者に引張力を印加する牽引ステップを含む。

なお、本発明の実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法は、使用者の胴体部を支持する胴体部サポーターと使用者の脚部を支持し膝位置で曲げることが可能な脚部サポーターとを含むベッド、使用者を前記ベッドに固定する結束部、及び前記ベッドを伸縮する動力を発生するアクチュエータを含む身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法であって、前記結束部により使用者を前記ベッドに固定する固定ステップ、使用者の脚部が使用者の前方に持ち上げられるように前記脚部サポーターを持ち上げるレイズ（ｒａｉｓｉｎｇ）ステップと使用者の膝を曲げるように前記脚部サポーターを曲げる曲げステップ、前記レイズステップと前記曲げステップを維持し、前記ベッドの長さを縮小して前記ベッドに横になった使用者に圧縮力を印加する圧迫ステップ、及び前記圧迫ステップ後前記レイズステップと前記曲げステップを維持し、前記ベッドの長さを伸ばせて前記ベッドに横になった使用者に引張力を印加する牽引ステップを含む。

その他の実施形態の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。

本発明によれば、以下のような効果がある。

第１に、使用者が安全で便利に関節運動を行うことができる。

第２に、使用者の靱帯を保護し、且つ、関節を弛緩させることができる。

第３に、容易で安全に関節運動を行うことができるので老弱者も活用が可能である。

第４に、関節の圧縮力と引張力が繰り返されて関節内部の栄養分を供給（Ｊｏｉｎｔ ｉｍｂｉｂｉｔｉｏｎ）することができる。

本発明の効果は以上で言及した効果に制限されず、言及していないまた他の効果は請求範囲の記載から当業者に明確に理解できるものである。

人体の骨格構造及び関節に配置された靱帯を示すものである。 本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法の斜視図である。 本発明の一実施形態によるブロック図である。 本発明の一実施形態による脚部サポーターの斜視図である。 本発明の一実施形態による脚部サポーターのピボット運動を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による臀部サポーターと脚部サポーターの回転を示すものである。 本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法を示すフローチャートである。 図７による圧迫ステップと牽引ステップでの駆動を示す側面図である。 本発明の他の実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法を示すフローチャートである。 図９による圧迫ステップと牽引ステップでの駆動を示す側面図である。 図１０の駆動から得る効果と同一の効果を得るために手技治療時に行わなければならない動作を示すものである。 本発明のまた他の実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法を示すフローチャートである。 図１２による圧迫ステップと牽引ステップでの駆動を示す側面図である。 図１３の駆動から得る効果と同一の効果を得るために手技治療時に行わなければならない動作を示すものである。 本発明のまた他の実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法を示すフローチャートである。 図１５による圧迫ステップと牽引ステップでの駆動を示す平面図である。

本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は添付図面と共に詳細に後述された実施形態を参照すればより明らかになるものである。

但し、本発明は以下にて開示される実施形態に限定されるものではなく互いに異なる様々な形態に実現されることができ、本実施形態は単に本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであって、本発明は請求項の範疇によって定義されるのみである。明細書の全体にかけて、同一の参照符号は同一の構成要素を指し示す。

以下、本発明の実施形態により、身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法を説明するための図面を参考にして本発明について説明することにする。但し、後述するベッド１０の伸縮構造やベッド１０の回転構造は通常の技術者が様々な構造を通じて容易に実施することができるので詳しい説明は省略する。

図１（ａ）は人体の骨格を示すものである。図１（ｂ）は脊椎及び脊椎靱帯を示すものである。図１（ｃ）は股関節及び股関節靱帯を示すものである。図１（ｄ）は膝及び膝靱帯を示すものである。図２は本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の斜視図である。図３は本発明の一実施形態によるブロック図である。

図１〜図３を参照すれば、本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置は、使用者を支持するベッド１０、使用者をベッド１０に固定する結束部７０、及びベッド１０を伸縮する動力を発生し、動力の方向変更を繰り返し行って結束部７０により固定された使用者に引張力と圧縮力を繰り返し加えるアクチュエータ８０を含む。ベッド１０は使用者が横になるように長く形成される。結束部７０はベッド１０に固定されて使用者をベッド１０に固定及び密着させる。

アクチュエータ８０は電気エネルギーを回転エネルギーに転換するモータであってもよい。アクチュエータ８０はギアに動力を伝達することができ、ギアは複数で備えられてベッド１０を伸縮させることができる。使用者はベッド１０に固定されるため、ベッド１０が伸張すれば、使用者の筋肉は弛緩及び牽引される。また、ベッド１０が縮小すれば、使用者の筋肉は圧迫される。このような圧迫及び牽引はアクチュエータ８０を介して繰り返し発生する。

ベッド１０の伸長はストレッチング機能をする。すなわち、使用者の筋肉と関節を弛緩させて、硬直を解決し柔軟性を育てるものである。但し、牽引前に先ず準備運動を実施し、運動前後に徐々に柔らかく実行し、筋肉痛を誘発しない範囲内で緊張点まで牽引しなければならない。このような準備運動は牽引の効果を十分に高める心身の状態を作る。股関節の基本的な運動力学を見てみると、股関節の正常な動き角度は、屈曲時、膝関節の伸展状態では８０度、膝関節の屈曲状態では１２０度、この時、ハムストリング筋、薄筋、坐骨大腿靱帯、下関節包の短縮が生じると、このような動き角度に制限を受けるようになる。

股関節の伸展時、膝関節の伸展状態では２０度の角度が正常であり、腸腰筋、腸骨大腿靱帯、恥骨大腿靱帯の短縮が来ると、正常な動き角度を制限する。膝関節が屈曲された状態で、伸展は０度であり、これは大腿直筋が制限する。

股関節の外転時には４０度の角度で広げられる動きが正常であり、内転筋とハムストリング筋、恥骨大腿靱帯、下関節包の短縮により正常な動きを制限する。内転時には２５度の角度が正常であり、中臀筋、大腿筋膜張筋と腸脛靱帯、坐骨大腿靱帯上部繊維の癒着や短縮により正常な動きを制限する。股関節内旋の正常な動きは３５度であり、外旋筋（梨状筋、内外閉鎖筋、上下双子筋）と坐骨大腿靱帯の短縮により正常な動きを制限する。

股関節外旋の正常な動きは４５°であり、内旋筋（中臀筋、小臀筋、大腿筋膜張筋）と腸骨大腿靱帯、腸脛靱帯の短縮により正常な動きを制限する。よって、我が体の中心軸である骨盤と股関節の動きに制限がある動作はその周辺筋肉と靱帯等の軟部組織の短縮により柔軟性が低下し、そのような柔軟性の低下により他部位の関節（特に脊椎関節）に影響を及ぼして補償的な姿勢パターンが形成され、このような補償パターンは各器官に正常な動きを作り出すことができず、各種の筋骨格系疾患の原因を提供するようになる。

股関節の周辺筋肉中の姿勢を維持する筋肉は一般的に短くなりやすい短縮性筋肉である。この中、特に２個の関節を通る２関節筋は姿勢性筋肉であり、短縮性筋肉である。このような股関節を屈曲する腸腰筋、大腿直筋、内転する薄筋、伸展するハムストリング筋、外転する大腿筋膜張筋と腸脛靱帯等の筋肉が短くなりやすい代表的な短縮性筋肉である。よって、下半身と脊椎関節の圧縮力と引張力が繰り返される時、股関節の関節角度によって刺激される脊椎関節の受容器の位置が変化するため、これは関節運動時に考慮されなければならない。

圧迫は、使用者の関節に人体の関節に分布している固有受容器の一種である機械受容器に刺激を与えて、脳に求心性神経伝達系フィードバック信号を正常に誘導して、人体が自らバランスを回復することができるようにするものである。また、圧迫は牽引の準備運動に該当し、使用者の注意力を覚醒させ、姿勢を矯正する役割も果たすことができる。よって、直ちに牽引に入る場合、筋紡錘（Ｍｕｓｃｌｅ ｓｐｉｎｄｌｅ）、ゴルジ腱器官（ｇｏｌｇｉ ｔｅｎｄｏｎ ｏｒｇａｎ）、筋、腱、靱帯等に作用する外部の力により関節の骨と骨をホールドする靱帯の捻挫や筋肉離脱等のケガ発生の原因となるが、予め圧迫を実行する場合にはこのようなケガを防止することができる。

理学療法（ｐｈｙｓｉｏｔｈｅｒａｐｙ）の用手治療（ｍａｎｕａｌ ｔｈｅｒａｐｙ）技法や整骨療法（Ｏｓｔｅｏｐａｔｈｙ）の手技治療には各種の筋膜と関節を治療する術技法があり、間接法と直接法がある。

間接法は整骨療法で最も主要に使用する治療概念であって、関節のねじれた方向や圧迫された部分をよりねじれた方向や圧迫された方向に誘導する方法として圧迫に該当し、直接法は関節がねじれた反対方向に誘導するものとして牽引に該当する技法である。

本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法によれば、間接法と直接法を併行して実行することができる。後述する制御部９０は、間接法と直接法の繰り返しパターンを形成するようにアクチュエータ８０を制御する。

治療時に直ちに牽引、減圧等の直接法を施行すると、体にかえって抵抗反応を引き起こして治療効率が落ちるしかない。しかし、間接法と直接法を適切に使用して治療すると、我が体の動きと位置を検知する固有受容器（Ｐｒｏｐｒｉｏ−ｒｅｃｅｐｔｏｒ）の刺激反応が活発して脳に求心性信号を円滑に伝達して脳が活性化し、再び脳は遠心性信号を送るようになって、正常な人体のフィードバック信号神経伝達系を正しくして全般的な身体バランスを誘導する。よって、圧迫を通じて間接的信号を送り、牽引を通じて直接的信号を送って、繰り返し運動を施行すると、関節の位置と筋膜のバランスが正しく取れるようになる。

本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法は、従来の運動装置に比べてより柔らかくて非侵襲的であり、安全で効果的な治療のために間接法と直接法を併行する。すなわち、整骨療法的な方法で接近して患者に無理を与えることなく効果的に治療に必要な部位が選択的に自己治癒されるように間接法と直接法の繰り返しパターンを作る。また、本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置によれば、靱帯の圧迫を実行することができるので脳が関節位置を認識できるようにする。すなわち、関節は正しい位置に復元する準備をするようになり、引き続き靱帯の牽引が実行されれば、関節は正しい位置に自然に復元される。

一方、ベッド１０の伸縮と結束部７０の固定力により、股関節靱帯だけでなく、膝靱帯及び脊椎靱帯にも同一の効果が発生する。よって、全身の関節が本来の位置を探すようになるため、使用者は身体のバランスを回復することができる。

図４は本発明の一実施形態による脚部サポーターの斜視図である。図５は本発明の一実施形態による脚部サポーターのピボット運動を示す斜視図である。図６は本発明の一実施形態による臀部サポーターと脚部サポーターの回転を示すものである。

図４〜図６を参照すれば、本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置は、使用者の下半身を固定する下側固定部７３、使用者の上半身を固定する上側固定部７１、及び下側固定部７３と上側固定部７１が固定され、下側固定部７３と上側固定部７１との間の間隔が増加及び減少を繰り返すように伸縮可能であり、使用者が横になるベッド１０を含む。

上側固定部７１は使用者の股関節の上側に配置され、下側固定部７３は使用者の股関節の下側に配置される。上側固定部７１は、使用者のわきに配置されて使用者の胸を固定する。結束部７０は、ストラップ等の使用者を固定する部材である。結束部７０は、ピボット部３５に結合されて使用者の下半身をピボット部３５に固定する下側固定部７３を含む。下側固定部７３は、使用者の脛を固定する脛固定部７３ｂと使用者の足首を固定する足首固定部７３ａとを含む。

結束部７０は、胴体部サポーター２０に結合されて使用者の上半身を胴体部サポーター２０に固定する上側固定部７１を含む。上側固定部７１は、使用者の腰または使用者のわきを囲んで使用者を固定する。結束部７０は使用者を固定し、使用者はベッド１０と共に圧縮力と引張力を受けるようになる。よって、結束部７０は複数で形成される。

ベッド１０は、使用者の胴体部を支持する胴体部サポーター２０、及び使用者の脚部を支持し、角度が調節される脚部サポーター３０を含む。胴体部は人の腰上の部分として頭を含む。脚部は人の股関節の下の部分を意味する。胴体部サポーター２０は腰以上の上半身と頭を支持する。脚部サポーター３０は股とふくらはぎを支持し、足首まで延長して形成される。

ベッド１０は、胴体部サポーター２０と脚部サポーター３０との間に配置されて使用者の臀部を支持する臀部サポーター４０、及び臀部サポーター４０の下側に配置されて使用者の荷重を支持するメインサポーター５０を含む。臀部サポーター４０は胴体部サポーター２０の長さ方向の下側に形成される。すなわち、胴体部サポーター２０は腰以上の上半身を支持し、臀部サポーター４０は腰以下の臀部を支持する。

メインサポーター５０は、臀部サポーター４０の下側に配置されて胴体部サポーター２０と脚部サポーター３０及び臀部サポーター４０の荷重を支持することができる。胴体部サポーター２０と脚部サポーター３０及び臀部サポーター４０は互いに連結され、連結地点の下端にはメインサポーター５０が配置されることができる。

脚部サポーター３０は、使用者の脚部を支持し、長さ方向に伸縮する伸張部３１、及び曲率を形成して長さ方向の移動を伸張部３１の回転運動に転換する湾曲部３３を含む。湾曲部３３は臀部サポーター４０と脚部サポーター３０との間に挿入可能に形成される。

本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置は、使用者のふくらはぎを支持し、ピボット運動可能なピボット部３５を含み、伸張部３１は、ピボット部３５と連結され、使用者の股を支持する。伸張部３１の一端はピボット部３５と連結され、伸張部３１の他端は湾曲部３３と連結される。湾曲部３３と伸張部３１は一体に形成されることができる。湾曲部３３は仮想の回転軸を形成するため、湾曲部３３の回転軸が使用者を干渉しない。湾曲部３３は内周面または外周面にラック３３ａを形成することができる。臀部サポーター４０の下側にはアクチュエータ８０から動力の供給を受けるピニオン（図示せず）が配置され、ピニオンの回転運動はラック３３ａに伝達されて脚部サポーター３０に伝達されることができる。

メインサポーター５０は、脚部サポーター３０を使用者の左右方向にピボット運動可能に脚部サポーター３０または臀部サポーター４０と連結される。脚部サポーター３０の湾曲部３３の下側にはギアが形成されて回転力の伝達を受けることができる。脚部サポーター３０と臀部サポーター４０は一体で回転することができる。すなわち、脚部サポーター３０と臀部サポーター４０は使用者の左右方向に共に回転することができる。

脚部サポーター３０は、使用者の両脚を各々支持するように分割形成され、分割された脚部サポーター３０の角度は各々異なるように設定可能である。脚部サポーター３０は分割されて互いに異なる角度を維持することができる。脚部サポーター３０は、いずれかが胴体部サポーター２０と一直線をなし、他の一つが胴体部サポーター２０と傾斜するように傾いて形成されることができる。湾曲部３３は脚部サポーター３０の端部に分割して各々形成される。本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置は、脚部サポーター３０の端部に連結されて使用者の足裏と向き合うように配置された圧迫部６０を含む。

圧迫部６０は脚部サポーター３０の伸縮時に脚部サポーター３０と共に動く。脚部サポーター３０が長さが縮小するように動けば、圧迫部６０は使用者の足裏を押して使用者を圧迫する。牽引は結束部７０によってなされ、圧迫は圧迫部６０によってなされる。

図７は本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法を示すフローチャートである。図８は図７による圧迫ステップと牽引ステップでの駆動を示す側面図である。

図７〜図８を参照すれば、本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法は、使用者をベッド１０に固定する固定ステップ（Ｓ１００）、ベッド１０の長さを縮小してベッド１０に横になった使用者に圧縮力を印加する圧迫ステップ（Ｓ２００）、及び圧迫ステップ（Ｓ２００）後、ベッド１０の長さを伸ばせてベッド１０に横になった使用者に引張力を印加する牽引ステップ（Ｓ３００）を含む。制御部９０は、アクチュエータ８０を駆動してベッド１０の長さ及び回転を調節することができる。

アクチュエータ８０は複数で備えられ、いずれかは下半身支持部の上下方向のピボット運動を調節し、他の一つは下半身支持部の左右方向のピボット運動を調節することができる。さらに、また他の一つは下半身支持部の長さを調節することもできる。アクチュエータ８０の個数は実施形態に応じて異なってもよい。

使用者がベッド１０に横になると、結束部７０を用いて使用者をベッド１０に固定させる。下側固定部７３は使用者の足首及び／又は脛を固定することができる。下側固定部７３は、足首を固定する足首固定部７３ａと脛を固定する脛固定部７３ｂとを含むことができる。上側固定部７１は使用者の腰及び／又はわきに配置されて使用者の胸を固定することができる。

使用者が固定されれば、制御部９０は、先ず、圧迫ステップ（Ｓ２００）を実行する。圧迫ステップ（Ｓ２００）は、ベッド１０の長さが短くなるように駆動することであり、使用者は圧縮力を受ける。すなわち、使用者を圧迫する。

使用者の体が圧迫されれば、体に存在する受容器を介して脳が身体の圧迫を認知する。脳は圧迫された体を元に戻すために筋肉が伸張するようにすることを命令する。

制御部９０は、前記のような人体のメカニズムを考慮して、圧迫後牽引が発生するようにアクチュエータ８０を制御する。すなわち、脳の伸張命令が発生した状態を予測してベッド１０が伸張するようにアクチュエータ８０を駆動する。このようなベッド１０の伸張が発生するステップを牽引ステップ（Ｓ３００）という。圧迫ステップ（Ｓ２００）後、牽引ステップ（Ｓ３００）を実行すれば、身体が予め伸張する準備をした状態で牽引が発生するため、靱帯が伸びる等の副作用が減少するので身体を保護することができる。また、身体が自ら引張しようとする準備をしているので筋肉の牽引量が増加する。よって、ストレッチング効果がさらに増加する。

また、位置を認知する固有受容器が続けて刺激を受けるようになって、体が自らバランスを探すようになる。すなわち、関節が正常な位置に動くようになって、関節の間隔及び位置がバランスを取るようになる。アクチュエータ８０は、使用者の股関節に圧縮力と引張力を交互に加える。アクチュエータ８０はベッド１０を伸縮させるため、ベッド１０に固定された使用者は引張力と圧縮力を交互にそして繰り返し受ける。すなわち、圧縮と牽引が繰り返されるように、アクチュエータ８０は発生する動力の方向を変更する。例えば、アクチュエータ８０がモータである場合、アクチュエータ８０の回転方向は交互に変更される。

図９は本発明の他の実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法を示すフローチャートである。図１０は図９による圧迫ステップと牽引ステップでの駆動を示す側面図である。図１１は図１０の駆動から得る効果と同一の効果を得るために手技治療時に行わなければならない動作を示すものである。図９〜図１１を参照すれば、本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法は、固定ステップ（Ｓ１００）後圧迫ステップ（Ｓ２００）前に実行し、使用者の脚部が使用者の前方に持ち上げられるようにベッド１０を曲げるレイズ（ｒａｉｓｉｎｇ）ステップを含む。レイズステップ（Ｓ１１０）は固定ステップ（Ｓ１００）後に実行される。レイズステップ（Ｓ１１０）は使用者の足を持ち上げるステップである。レイズステップ（Ｓ１１０）を通じて、使用者の上半身に加えられる負担を減らし、股関節に対する圧迫及び牽引効率を増加させることができる。

脚部サポーター３０は角度が調節され、脚部サポーター３０は上下または左右方向に動いて角度を調節することができる。すなわち、胴体部サポーター２０と脚部サポーターは一直線に配置されなくてもよい。脚部サポーター３０の角度調節により、脚の部分を圧迫及び牽引時に結束部７０により胴体部に加えられる負担が減るようになる。すなわち、脚部サポーター３０の伸縮時に圧迫及び牽引方向が重力方向成分を含むため、使用者が受ける圧力を胴体部サポーター２０と分けて受けるため、より安らかな運動が可能である。

すなわち、前記のような制御動作は図１１のような専門手技治療師の施術と同一の機能を実行するようになるため、本発明の一実施形態のような制御動作を通じて、専門手技治療師の助けがなくても、使用者は身体のバランスを回復することができる。

図１２は本発明のまた他の実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法を示すフローチャートである。図１３は図１２による圧迫ステップと牽引ステップでの駆動を示す側面図である。図１４は図１３の駆動から得る効果と同一の効果を得るために手技治療時に行わなければならない動作を示すものである。

図１２〜図１３を参照すれば、本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法は、固定ステップ（Ｓ１００）後圧迫ステップ（Ｓ２００）前に実行し、使用者の膝を曲げるようにベッド１０を曲げる曲げステップ（Ｓ１３０）を含む。曲げステップ（Ｓ１３０）はピボット部３５のピボット運動を通じて実行される。ピボット部３５は伸張部３１と連結される。但し、ピボット部３５も実施形態に応じて長さ方向に増減が可能である。曲げステップ（Ｓ１３０）が付加される場合、股関節を集中的にストレッチングすることができる。

すなわち、前記のような制御動作は、図１４のような専門手技治療師の施術と同一の機能を実行するようになるため、本発明の一実施形態のような制御動作を通じて、専門手技治療師の助けがなくても、使用者は身体のバランスを回復することができる。

図１５は本発明のまた他の実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法を示すフローチャートである。図１６は図１５による圧迫ステップと牽引ステップでの駆動を示す平面図である。

図１５〜図１６を参照すれば、本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法は、固定ステップ（Ｓ１００）後に実行し、使用者の下半身と使用者の上半身が互いに異なる方向に向かうようにベッド１０を曲げるツイスト（ｔｗｉｓｔｉｎｇ）ステップを含む。ツイストステップ（Ｓ１５０）は固定ステップ（Ｓ１００）後に実行される。ツイストステップ（Ｓ１５０）の間、臀部サポーター４０及び脚部サポーター３０は左側または右側に回転する。ツイストステップ（Ｓ１５０）は、使用者の上半身と使用者の横腹を牽引してストレッチング効果がある。

レイズステップ（Ｓ１１０）とツイストステップ（Ｓ１５０）は圧迫ステップ（Ｓ２００）と牽引ステップ（Ｓ３００）以前または以後に実行されてもよく、その実行回数は複数であってもよい。実行回数は使用者の設定及び予め定められたプログラムに応じて異なってもよい。

本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法は、曲げステップ（Ｓ１３０）を維持し、圧迫ステップ（Ｓ２００）と牽引ステップ（Ｓ３００）を実行する。

本発明の一実施形態による身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法は、関節に対して圧迫ステップ（Ｓ２００）と牽引ステップ（Ｓ３００）を実行する。さらに詳しく説明すれば、膝関節は膝が伸ばされた閉じられた状態と膝が曲がった開かれた状態に分けることができる。閉じられた状態とは、靱帯と関節がぴんと引っ張られて関節に安定性を提供するが付加的な動きが最小となる状態である。開かれた状態とは、靱帯と関節が緩くなって付加的な動きが可能な状態である。よって、本発明によれば、関節と靱帯が緩くなった開かれた状態（Ｊｏｉｎｔ Ｏｐｅｎ ｐａｃｋ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）で圧迫ステップと牽引ステップを実行するため、関節の機械受容器（Ｍｅｃｈａｎｏ−ｒｅｃｅｐｔｏｒ）に効果的に刺激を与えるようになる。

上記のように説明した本発明に係る身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置並びにその制御方法は、姿勢維持筋肉であり、且つ、短縮性筋肉の低下した柔軟性を増加させ、正しい姿勢を維持することができるようにする。

また、腰痛、骨盤痛、坐骨神経痛、梨状筋症候群、膝関節炎、頸痛、胸痛等の筋骨格系痛みと脊柱側彎症、胸椎後彎症、腰椎前彎症、内反膝（Ｏ脚）、外反膝（Ｘ脚）、骨盤ねじれによる下半身の長さ差、股関節の前傾症、後傾症等の筋骨格系の障害を解決することができる。また、使用者にとって人為的な力を加えることなく安らかに理学療法を行うことができる。

以上では本発明の好ましい実施形態について図示して説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せずに当該発明が属する技術分野で通常の知識を有した者によって様々な変形実施が可能であることは勿論、このような変形実施は本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。

Claims (6)

1. 使用者の胴体部を支持する胴体部サポーターと使用者の脚部を支持する脚部サポーターとを含むベッド、
   使用者を前記ベッドに固定する結束部、及び
   前記ベッドを伸縮する動力を発生するアクチュエータを含み、
   前記脚部サポーターは、
   使用者の脚部を支持し長さ方向に伸縮する伸張部、及び
   曲率を形成して長さ方向の移動を前記伸張部の回転運動に転換する湾曲部を含む身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置。
2. 前記アクチュエータは使用者の下肢関節と脊椎に圧縮力と引張力を交互に加える、請求項１に記載の身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置。
3. 前記ベッドアクチュエータは、
   動力の方向変更を繰り返し行って前記結束部により固定された使用者に引張力と圧縮力を繰り返し加える、請求項１に記載の身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置。
4. 前記ベッドの荷重を支持するメインサポーターをさらに含み、
   前記ベッドは、
   前記胴体部サポーターと前記脚部サポーターとの間に配置されて使用者の臀部を支持する臀部サポーターをさらに含み、
   前記湾曲部は前記臀部サポーターの下側に挿入可能に形成される、請求項１に記載の身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置。
5. 使用者の胴体部を支持する胴体部サポーターと使用者の脚部を支持し膝位置で曲げることが可能な脚部サポーターとを含むベッド、使用者を前記ベッドに固定する結束部、及び前記ベッドを伸縮する動力を発生するアクチュエータを含む身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法であって、
   前記結束部により使用者を前記ベッドに固定する固定ステップ、
   使用者の膝を曲げるように前記脚部サポーターを曲げる曲げステップ、
   前記曲げステップを維持し、前記ベッドの長さを縮小して前記ベッドに横になった使用者に圧縮力を印加する圧迫ステップ、及び
   前記圧迫ステップ後前記曲げステップを維持し、前記ベッドの長さを伸ばせて前記ベッドに横になった使用者に引張力を印加する牽引ステップを含む身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法。
6. 使用者の胴体部を支持する胴体部サポーターと使用者の脚部を支持し膝位置で曲げることが可能な脚部サポーターとを含むベッド、使用者を前記ベッドに固定する結束部、及び前記ベッドを伸縮する動力を発生するアクチュエータを含む身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法であって、
   前記結束部により使用者を前記ベッドに固定する固定ステップ、
   使用者の脚部が使用者の前方に持ち上げられるように前記脚部サポーターを持ち上げるレイズ（ｒａｉｓｉｎｇ）ステップと使用者の膝を曲げるように前記脚部サポーターを曲げる曲げステップ、
   前記レイズステップと前記曲げステップを維持し、前記ベッドの長さを縮小して前記ベッドに横になった使用者に圧縮力を印加する圧迫ステップ、及び
   前記圧迫ステップ後前記レイズステップと前記曲げステップを維持し、前記ベッドの長さを伸ばせて前記ベッドに横になった使用者に引張力を印加する牽引ステップを含む身体のバランスを復元させる下半身及び脊椎関節運動装置の制御方法。