JP4225566B2 - 変形性膝関節症治療装置 - Google Patents

Description

本発明は、膝外側の筋群を鍛え、歩行時の膝の側方への動揺を抑えることにより、膝の痛みが現れにくくする膝外側筋群強化のための変形性膝関節症治療装置に関する。

従来からＯ脚を矯正する方法としては、ゴムバンド、ベルトなどを使用して膝の曲がりだけを治そうとしていたが、これでは直ぐ元に戻る欠点があった。特開２０００−６０９１０号公報には、そうした課題に対するＯ脚矯正運動方法を実行するための装置が開示されている。図７は、当該公報に記載されたＯ脚矯正運動装置を示した外観斜視図である。

このＯ脚矯正運動装置１００は、箱体の装置本体１０１の平らな上面板１０２に２本の溝１０３が形成され、２台の斜面台１０５が装置本体１０１上にスライド可能に取り付けられている。傾斜台１０５は、底面に不図示の車輪が２列設けられ、溝１０３から入り込んで装置本体１０２内部を転がるように形成されている。２台の傾斜台１０５は互いに内側に向けて低くなるように傾斜し、装置本体内では、内部に突き出した接続具を介して輪状にしたロープによって接続されている。

Ｏ脚矯正運動装置１００を使用した運動方法では、先ず斜面台１０５を左右両端に寄せ、そこに立った状態で片足ずつを載せる。この時、脚は斜面台１０５の角度によって外側に捻れている足首が逆方向に捻れてＯ脚矯正状態となる。次に、両膝の直ぐ上にゴム紐を巻きつけて、膝を完全に伸展させてから、ゆっくり開脚し、数秒停止してから閉脚する。開脚時ゴム紐がテコになりＯ脚位がＸ脚位に矯正状態になり同時に下肢外側の筋肉の強化になる。
特開２０００−６０９１０号公報

しかしながら、前述した従来のＯ脚矯正運動装置は立位で行うものであり、運動中に体重が膝にかかってしまうため、例えばＯ脚位がＸ脚位なって矯正状態にした状態で行うにしても、運動時には病因部の膝内側へ荷重負担が大きくなり、却って痛みを誘発し易いという問題があった。

ところで、日本人にはＯ脚の人が多いが、そのような人達は年齢を重ねる毎に膝関節内側の軟骨の摩耗が徐々に進行してしまう。そのため、歩行する際に脚にかかる荷重が膝に対して外側に作用して膝を外側にずらしてしまい、Ｏ脚をより変形させて更に内側の関節への負担をより大きくしてしまう。そして、この状態が続いて軟骨が壊されていくことで、変形性関節症と診断されることになる。一方、こうした変形性関節症に対しては、歩行時の膝のバランスを整えることによってＯ脚の進行を防止したり、膝の痛みを軽減することができる。

そこで、本発発明は、膝外側の筋群を鍛えて歩行時の膝の側方への動揺を抑える膝外側筋群強化のための変形性膝関節症治療装置を提供することを目的とする。

本発明の変形性膝関節症治療装置は、使用者の両方の足をそれぞれ位置決めする一対の足型と、その一対の足型をそれぞれ中心側から左右外側へと横移動させるように左右対称に形成され、中心側よりも左右外側が高くなるように傾斜した一対のガイド部材と、そのガイド部材を横移動する前記足型が左右外側へ移動する際の抵抗となるように、前記足型に連結された弾性部材とを有するものであることを特徴とする。
また、本発明の変形性膝関節症治療装置は、前記ガイド部材が、直線状に又は円弧状に形成されたものであり、中心側で軸支され、左右外側には上下方向の高さ調節が可能な高さ調節機構が設けられたものであることが好ましい。
また、本発明の変形性膝関節症治療装置は、前記弾性部材が、伸びによって復元力が大きくなるばね部材と、一定の復元力を出力可能な定荷重ばね部材とが直列に連結されたものであることが好ましい。

よって、本発明によれば、使用者は、膝を揃えて下腿を広げる運動を行っても膝の高さが上下しないため、痛みのある膝自身を動かすことなく運動することができるため、無理なく膝外側の筋群を鍛えることができる。

次に、本発明に係る変形性膝関節症治療装置について、その一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。
本実施形態の膝外側筋群強化方法は、図１乃至図３に示すように、椅子５０に座った座位で行う運動方法であって、足を変形性膝関節症治療装置１に装着して行うものである。その際、使用者は、図１に示すように、曲げた膝がほぼ直角になるように椅子５０の高さを合わせて座る。

先ず、使用者は、図２に示すように、両膝にそれぞれ手を添えて脚を閉じた状態にする。そして、両膝が離れないように手で押さえたままで、図３に示すように両足を外側に広げる。このとき、使用者の両脚は変形性膝関節症治療装置１によって支えられ、膝の高さが上下することなく９０度に曲げられたまま、膝頭が揃った状態で下腿が扇形に広げられる。後述するように変形性膝関節症治療装置１の足型には抵抗がかかるようにしているので、下腿を広げる運動を行うことにより膝外側の筋群（腸脛靱帯筋、外側広筋など）に負荷がかかる。

使用者は、膝頭を揃えて下腿を図２に示す閉じた状態と図３に示す広げた状態にする運動を繰り返す。或いは、図３に示すように下腿を広げた状態を一定時間維持させる運動を行う。こうして下腿が広げる方向に抵抗を受けながら膝中心の回旋運動を行うことで、膝外側の筋群を鍛えることができる。その際、膝の高さが変動しないため、痛みのある膝自身を動かすことなく運動することができるため、無理なく膝外側の筋群を鍛えることができる。

次に、この膝外側筋群強化方法に使用される変形性膝関節症治療装置１について説明する。ここで図４は、図２及び図３と同様に、変形性膝関節症治療装置１を示した正面図であり、一部を透視した図である。
変形性膝関節症治療装置１は、長方形のベースプレート２上に構成されている。そのベースプレート２は、その四隅に調節ネジ３が螺設され、高さや傾きが調整可能になっている。また、横に長い長方形のベースプレート２には、その長辺側に沿ってフレーム４が重ねて固定されている。フレーム４には長手方向中央部に左右一対の支持台５が固定され、その支持台５に対してスライドレール６が揺動可能に取り付けられている。この変形性膝関節症治療装置１は、傾斜したスライドレール６が左右対称に設けられており、装置全体が左右対称構造となっている。

スライドレール６は、左右それぞれに２本が平行に配置されて、両端が固定プレート７，８に取り付けられて一体に形成されている。固定プレート７，８は共に両端部が直角に折り曲げられており、装置中央側に位置する固定プレート７は、その折り曲げ部分が支持台５に固定された軸２８に軸支されている。
また、ベースプレート２には、長手方向である図面左右方向の両端部に、ガイドリーダ９が垂直に立てられ、フレーム４にそれぞれネジ止めして固定されている。そのガイドリーダ９は、長孔形状のスリット９ａが上下方向に形成されており、スライドレール６の固定プレート８にも折り曲げ部分に長孔形状のスリット８ａが形成され、互いのスリット８ａ，９ａが交差するように位置している。

そして、スリット８ａ．９ａの重なり部分を調整ネジ１０が貫通し内側でナットと螺合している。従って、変形性膝関節症治療装置１のスライドレール６は、中央側の固定プレート７を中心に左右の端部側が上下方向に揺動し、調整ネジ１０で固定プレート８をガイドリーダ９に締結することによって傾きを調節できるようになっている。こうしたスライドレール６には、スライダ１１が摺動するように取り付けられ、更にそのスライダ１１には、使用者の足を嵌め込む足型１２が取り付けられている。従って、この変形性膝関節症治療装置１は、その足型１２が、傾斜したスライドレール６に沿ってスムーズに横移動するように構成されている。

足型１２を取り付けたスライダ１１は、２本のスライドレール６の間を通して下側に突き出すようにした取付金具１３が取り付けられ、その先端にスプリング１５の一端が連結されている。そして、そのスプリング１５の他端にはワイヤ１６が連結され、そのワイヤ１６は、支持台５に固定された軸２８の滑車１８を介し、装置の中心位置を超えて反対側に配置された定荷重ばねユニット２０に連結されている。従って、スライダ１１は、スプリング１５と定荷重ばねユニット２０とに直列に接続され、スライドレール６に沿った移動に対して段階的に各弾性部材が作用するようになっている。

すなわち、スプリング１５の復元力は伸びに比例して大きくなるが、定荷重ばねユニット２０は一定の復元力を出力する。そのため、この変形性膝関節症治療装置１を使用した膝外側筋群強化方法では、２つの弾性部材によって使用者の脚に段階的に負荷がかかるように構成されている。つまり、スプリング１５の伸びが短い間は復元力も小さいため、そのスプリング１５の復元力が作用するが、ある程度伸びて定荷重ばねユニット２０の復元力を超えた後は、定荷重ばねユニット２０による一定の復元力が作用するようになっている。こうして使用者に過度な負荷をかけないで運動が行えるように構成されている。

ここで、図５及び図６は、定荷重ばねユニット２０を示した平面図と側面図である。この定荷重ばねユニット２０は、Ｌ字形に折れ曲がったブラケット２４に対し、中央の巻取りドラム２１と、それを挟んだ巻戻しドラム２２，２３とが回転可能に取り付けられ、図示するように一列に並べられている。変形性膝関節症治療装置１には、ベースプレート２の長手方向（図面横方向）にドラム２１，２２，２３が並ぶように、ブラケット２４を介して固定されている。この定荷重ばねユニット２０に使用されるスプリング帯２５，２６は、巻かれた状態が状態の薄い帯状のステンレスであって、それぞれ巻戻しドラム２２，２３に巻回されている。

そして、巻戻しドラム２２，２３から送り出されたスプリング帯２５，２６は、共にその先端が中央の巻取りドラム２１に対して固定され、それぞれが巻取り方向を反転させて中央の巻取りドラム２１によって重ねて巻かれるようになっている。従って、巻取りドラム２１には、送り出されたスプリング帯２５，２６が巻戻しドラム２２，２３に巻き戻ろうとする復元力によって矢印Ａ方向のトルクが作用している。

また、その巻取りドラム２１は、スプリング帯２５，２６を巻き取るためのスプリング巻取り部２ａの他、ワイヤ１６を巻き取るワイヤ巻取り部２１ｂが上下一体に形成されている。巻取りドラム２１に巻かれたワイヤ１６は、ブラケット２４の起立した壁面２４ａの貫通孔を通って送り出され、支持台５に固定された軸２８の滑車１８を介してスプリング１５に連結されている。そこで、変形性膝関節症治療装置１の通常状態では、スプリング帯２５，２６が所定量だけ巻取りドラム２１に巻かれ、矢印Ａ方向に復元力が作用しているため、ブラケット２４の外側でワイヤ１６に固定されたストッパ１９が壁面２４ａに押し当てられている。従って、ワイヤ１６は、一方がスプリング１５によって、また他方は定荷重ばねユニット２０によってテンションがかかった状態になっている。

続いて、前述した膝外側筋群強化方法を行う場合のこの変形性膝関節症治療装置１の動作について説明する。
変形性膝関節症治療装置１は、先ず調節ネジ３によって装置全体の高さや傾きを調節し、更に調整ネジ１０を緩め、揺動可能になったスライドレール６の傾きを調節した後再び締め直しを行う。こうして準備された変形性膝関節症治療装置１は、通常状態ではスプリング１５に引かれて傾斜したスライドレール６の下側に足型１２があり、図３に示すよう装置中央に一対の足型１２が揃えられる。

そこで、使用者は、図１に示すように椅子５０に座り、膝をほぼ直角に曲げた状態で両足を左右の足型１２にそれぞれ入れる。そして図２に示すように、両膝にそれぞれ手を添えて足を閉じた状態から、両膝が離れないように手で押さえたまま図３に示すように両足を外側に徐々に広げるようにする。このとき変形性膝関節症治療装置１では、図４の矢印Ｃに示すように、一対の足型１２がスライダ１１と一体になってスライドレール６に従った斜め上方の移動を行う。こうして足型１２が矢印Ｃ方向に移動すると、先ず取付金具１３を介して連結されたスプリング１５が伸びる。従って、下腿を広げようとする使用者には、足型１２を介してスプリング１５の復元力が負荷として作用する。

そして、スプリング１５がある程度伸びて定荷重ばねユニット２０の復元力を超えると、次にワイヤ１６が引っ張られて定荷重ばねユニット２０の一定の復元力が作用する。すなわち、図５及び図６に示す矢印Ｂ方向にワイヤ１６が引っ張られると、ワイヤ１６の送り出しによって巻取りドラム２１が図５に示す矢印Ａとは逆方向に回転し、それによって巻戻しドラム２２，２３のスプリング帯２５，２６が、その巻取りドラム２１に巻き取られる。その際、スプリング帯２５，２６が巻き戻ろうとする復元力がワイヤ１６を引き戻そうとする付勢力となる。従って、下腿を広げようとする使用者には、所定の角度以上下腿を広げた後はスプリング帯２５，２６による一定の復元力が負荷として作用することとなる。

次に、開いた下腿を閉じると、足型１２やスライダ１１の移動により、定荷重ばねユニット２０では、スプリング帯２５，２６の巻き戻りによってワイヤ１５が巻取りドラム２１に巻き取られ、ストッパ１９が壁面２４ａに当たってそれ以上の巻き取りができなくなると、その後はスプリング１６が弾縮して常態に戻る。

この変形性膝関節症治療装置１によれば、図４の矢印Ｃに示すように、一対の足型１２が、傾斜したスライドレール６に従って上方に移動するので、使用者は、膝を揃えて下腿を広げる運動を行っても、足の位置が上がって図３に示すように膝の高さが上下しない。そのため、痛みのある膝自身を動かすことなく運動することができるため、無理なく膝外側の筋群を鍛えることができる。
そして、変形性膝関節症治療装置１は、使用者による下腿の大腿軸に対する回旋運動において、スプリング１６と定荷重ばねユニット２０との負荷が２段階に作用するように構成されている。そのため、図２に示す下腿を閉じた状態からの開き初めの負荷を小さく、無理なく下腿の運動を行うことができる一方、図３に示すように下腿を開いた状態では十分な負荷がかかって膝外側の筋群を強化できる。

本実施形態の膝外側筋群強化方法では、前述したように足型１２を横滑りさせて膝外側の筋群強化を図っており、特にスライドレール６を傾斜させることにより膝頭が動かないようにして運動中の痛みを防止している。しかし、膝頭を中心に足が円弧を描くように移動すれば、更に膝頭の上下移動を抑えることができる。従って、本実施形態では直線のスライドレール６を傾斜して変形性膝関節症治療装置１を示したが、より好ましくはスライドレールを円弧状にして、装置中心部分から左右外側へ曲線的に足型１２が上がるように横滑りする構成にしたものであってもよい。

以上、本発明に係る変形性膝関節症治療装置について実施形態を示して説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態の変形性膝関節症治療装置１は、スライドレール６に対して足型１２が横滑りするように構成されているが、足型１２の横滑り機構はこれに限定されることはない。また、段階的な負荷を発揮する弾性部材は、スプリング１６と定荷重ばねユニット２０との組み合わせ以外のものであってもよい。

膝外側筋群強化方法の実施状態を横から示した図である。 膝外側筋群強化方法の実施状態を正面から示した図である。 膝外側筋群強化方法の実施状態を正面から示した図である。 変形性膝関節症治療装置の一実施形態を示した正面図である。 定荷重ばねユニットを示した平面図である。 定荷重ばねユニットを示した側面図である。 従来のＯ脚矯正運動装置を示した外観斜視図である。

符号の説明

１ 変形性膝関節症治療装置
６ スライドレール
１１ スライダ
１２ 足型
１３ 取付金具
１５ スプリング
１６ ワイヤ
２０ 定荷重ばねユニット
２１ 巻取りドラム
２２，２３ 巻戻しドラム
２５，２６ スプリング帯

Claims (3)

1. 使用者の両方の足をそれぞれ位置決めする一対の足型と、
   その一対の足型をそれぞれ中心側から左右外側へと横移動させるように左右対称に形成され、中心側よりも左右外側が高くなるように傾斜した一対のガイド部材と、
   そのガイド部材を横移動する前記足型が左右外側へ移動する際の抵抗となるように、前記足型に連結された弾性部材とを有するものであることを特徴とする変形性膝関節症治療装置。
2. 請求項１に記載する変形性膝関節症治療装置において、
   前記ガイド部材は、直線状に又は円弧状に形成されたものであり、中心側で軸支され、左右外側には上下方向の高さ調節が可能な高さ調節機構が設けられたものであることを特徴とする変形性膝関節症治療装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載する変形性膝関節症治療装置において、
   前記弾性部材は、伸びによって復元力が大きくなるばね部材と、一定の復元力を出力可能な定荷重ばね部材とが直列に連結されたものであることを特徴とする変形性膝関節症治療装置。

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