麻痹功能恢复训练装置和麻痹功能恢复训练方法

摘要

麻痹功能恢复训练装置(10)具有：伺服马达(21)，其从外部对患者的麻痹部分施加力而使其被动地运动；伺服马达(21)，其通过对患者的麻痹部分施加阻力而使得患者能够以自身的意志用力使麻痹的部分运动；以及刺激提示构件(72)，其对患者施加用于传递用力时机的刺激。

说明书

技术领域

本发明涉及用于训练并治疗手指或前臂等麻痹的患者的训练装置和训练方法。

背景技术

在本说明书中，“被动”是指通过从外部施加力而使身体的一部分移动，“自主”是指不从外部施加力而身体的一部分移动。

中风患者在身体上具有麻痹部位。能通过提高日常生活活动(ADL)和生活质量(QOL)来恢复该麻痹部位的功能。例如，关于手指的弯曲/伸展训练，首先借助医生的力量被动地进行，接着对手指的第一关节施加轻敲刺激，通过伸张反射而进行随意自主伸展。通过该轻敲刺激促进伸张反射，可以得到有效的训练。

前臂的训练也是同样的，接着被动运动而使随意自主运动进行。这里，在使患者进行随意自主运动之前对患者的手指或前臂施加急剧加速的刺激是很重要的。

但是，如果医生或作业治疗师等用手对一位患者进行这样的作业治疗，则需要庞大的时间和工作量，很难进行充分的质和量的训练。

出于消除人手的负担的目的，以往提出了训练装置(例如，参照专利文献1)。

根据图18对专利文献1进行说明。

如图18所示，现有的训练装置100由以下部分构成：基座101；马达102，其设置于该基座101上的一端；筒体103，其被该马达102支承而进行正转和反转；把持部(杆)104，其从该筒体103竖起；第一带105，其设置于筒体103的入口处；纵框106，其设置于基座101上的另一端；前承受部109和后承受部111，它们从该纵框106延伸，分别支承前臂部107和上臂部108；第二带112和第三带113，它们分别设置在前承受部109和后承受部111上；以及控制机构120。

手腕114被第一带105牢固地固定，前臂部107被第二带112牢固地固定，上臂部108被第三带113牢固地固定。

在控制机构120上设置有电源开关121、马达102的速度控制用旋钮122、马达102的接通/切断开关123、测量并显示筒体103的转速的计数显示部124、控制筒体103的正反转速的拨盘开关124、控制马达102的转矩的控制旋钮125以及通知结束的蜂鸣器126。

而且，以通过马达102使筒体103旋转规定的角度，接着向相反侧旋转规定的角度为要领，反复进行正转和反转。

在这样的现有的训练装置100中存在下述的问题。

在这种训练中，重要的是刺激并进行强化身体所残存的功能。在专利文献1的训练装置100中，通过马达102的驱动力使筒体103进行正转和反转。即使在患者从前臂卸去了力量的状态(卸力的状态)下，看起来也在进行训练。但是，在卸去了力量的状态下无法得到训练的效果。

使患者集中精力以不会卸力是很重要的，但在训练装置100中没有设置这样的功能。

但是，在期望提高训练效果中，期望促进患者的集中力并且更可靠地实现功能恢复的训练装置和训练方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平4-261657号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题在于，提供能够促进患者的集中力并且更可靠地实现功能恢复的训练装置和训练方法。

用于解决课题的手段

本发明人员发现，要想解决上述课题，能够实施反复促进治疗的训练装置和训练方法是有效的。

反复促进治疗是指治疗者(医生和疗养师等)操作患者的麻痹的手指或手脚，用针尖刺激必要的神经回路，诱发作为目标的动作。是通过坚持不懈地反复进行该动作来重建、强化必要的神经回路而促进麻痹的恢复的新的康复方法。

促进是指对患者想要移动的部位施加刺激来助力运动以使得患者容易进行打算做的动作的方法。

单侧麻痹患者很难通过自身的意志(来自脑的指令)使麻痹肢体移动。但是，通过对麻痹肢体施加刺激，能够引起伸张反射，从而神经细胞兴奋，根据来自脑的指令使麻痹肢体移动。因此，为了对与作为目的的运动相关的神经回路施加刺激，快速地使目标的肌肉伸张，肌肉紧张增大后立刻引起伸张反射，命令该肌肉的收缩，由此诱发作为目标的动作。

并且，通常单侧麻痹患者存在麻痹侧和非麻痹侧。首先，在各种感觉良好且能够正常进行随意自主运动的非麻痹侧进行训练装置的训练。而且，使患者理解、掌握训练装置的训练的“窍门”。接着，在麻痹侧进行训练装置的训练。即，利用在非麻痹侧掌握的“窍门”，也对麻痹侧也进行训练装置的训练。

原理上，左脑控制右侧，右脑控制左侧，但在脑中存在与左右两侧的运动功能相关的“公共部分”。如果通过训练装置的非麻痹侧的训练在训练中掌握了与训练装置的运动协调和运动窍门等，则针对麻痹侧的训练装置的训练的效果和效率得到改善。

为了诱发前臂的目标动作，必须通过针尖的刺激引起伸张反射。在专利文献1的训练装置中，无法简单地引起针尖的伸张反射。

另一方面，在本发明中，为了诱发伸张反射从而引起随意自主运动，添加使患者提高集中力的刺激机构是有效的。

根据权利要求1的发明，提供了麻痹功能恢复训练装置，该麻痹功能恢复训练装置具有：被动运动构件，其从外部对患者的麻痹部分施加力而使其被动地运动；随意自主运动构件，其通过对所述患者的麻痹部分施加阻力而使得患者能够以自身的意志用力使所述麻痹的部分运动；以及刺激提示构件，其对患者施加用于传递用力时机的刺激。

在权利要求2的发明中，优选为，能够通过同一运动构件实施被动运动和随意自主运动，该被动运动是从外部对患者的麻痹部分施加力而使其被动地运动，该随意自主运动是通过对患者的麻痹部分施加阻力而使得患者能够以自身的意志用力使所述麻痹的部分运动。

在权利要求3的发明中，优选为，对患者施加的刺激是在被动运动构件进行动作的过程中和被动运动构件的动作结束后这两者之中的任一个时机施加给患者的刺激。

在权利要求4的发明中，优选为，关于对患者施加的刺激，对患者施加视觉刺激、听觉刺激和触觉刺激中的至少一种刺激。

在权利要求5的发明中，优选为，视觉刺激采用发光。

在权利要求6的发明中，优选为，听觉刺激采用语音。

在权利要求7的发明中，优选为，触觉刺激采用机械振动。

在权利要求8的发明中，优选为，构成为，运动构件采用供患者操作的杆，杆被保持为能够以与长度轴垂直的轴线为中心旋转，在第一方向上旋转的情况下，该杆对患者的麻痹部分施加力而使其进行被动运动，在与第一方向相反的第二方向上旋转的情况下，该杆通过对患者的麻痹部分施加阻力而使其进行随意自主运动。

在权利要求9的发明中，优选为，上述的杆以第一角速度在第一旋转方向上旋转，接着以比第一角速度大的第二角速度在第一旋转方向上旋转，然后在第二旋转方向上旋转，并且，在第一角速度区域中开始刺激构件对患者的刺激。

在权利要求10的发明中，优选为，在杆在第二方向上旋转之前结束对患者施加与视觉和听觉中的一方相关的刺激。

在权利要求11的发明中，优选为，与杆在第一方向的旋转的结束同时地结束对患者施加与视觉和听觉中的一方相关的刺激。

在权利要求12的发明中，优选为，在杆在第二方向上的旋转中结束对患者施加与触觉相关的刺激。

根据权利要求13的发明，是麻痹功能恢复训练方法，其包含：从外部对患者的麻痹部分施加力而使其被动地运动的被动运动；通过对患者的麻痹部分施加阻力而使得患者能够以自身的意志用力使所述麻痹的部分运动的随意自主运动；以及对患者施加用于传递用力时机的刺激的过程。

在权利要求14的发明中，优选为，在麻痹功能恢复训练中，在进行被动运动的过程中和被动运动的结束后这两者中的任一个时机对患者施加刺激。

在权利要求15的发明中，优选为，在麻痹功能恢复训练中，刺激是视觉刺激、听觉刺激和触觉刺激中的至少一种。

在权利要求16的发明中，优选为，在麻痹功能恢复训练中，通过光对患者施加刺激。

在权利要求17的发明中，优选为，在麻痹功能恢复训练中，通过语音对患者施加刺激。

在权利要求18的发明中，优选为，在麻痹功能恢复训练中，通过振动对患者施加刺激。

发明效果

在权利要求1的发明中，在实现单侧麻痹患者的功能恢复的训练中，由于具有用于对患者施加刺激的刺激提示构件，因此具有能够容易地使患者了解进行随意自主运动的时机这样的效果。

在权利要求2的发明中，由于能够通过同一运动构件实施被动运动和随意自主运动，因此具有训练装置的构造简单并且减轻了对患者的负担这样的效果。

在权利要求3的发明中，由于对患者的刺激是在被动运动的过程中或被动运动结束后对患者施加的，因此具有以下这样的效果：能够在使随意自主运动进行之前对患者的手指或前臂施加急剧加速的刺激，促进伸张反射，可以预期有效的训练。

在权利要求4的发明中，由于刺激提示构件对患者施加视觉刺激或听觉刺激或触觉刺激中的任一种或组合了多种的刺激，因此具有能够根据训练的状况而选择适当刺激构件这样的效果。

在权利要求5的发明中，由于视觉刺激是基于发光的刺激，因此具有能够明了且简便地进行对患者的刺激这样的效果。

在权利要求6的发明中，由于听觉刺激是基于语音的刺激，因此具有以下这样的效果：患者能够理解刺激的含义，从而能够更顺畅地转移到随意自主运动。

在权利要求7的发明中，由于触觉刺激是基于振动的刺激，因此具有能够减轻对患者的训练的负担这样的效果。

在权利要求8的发明中，由于运动构件是供患者操作的杆，杆被保持为能够以与长度轴垂直的轴线为中心旋转，该杆构成为，在第一方向上旋转的情况下，对患者的麻痹部分施加力而使其进行被动运动，在与第一方向相反的第二方向上旋转的情况下，通过对患者的麻痹部分施加阻力而使其进行随意自主运动，因此具有训练装置的构造简便并且能够减轻患者的负担的效果。

在权利要求9的发明中，由于在第一角速度区域中开始刺激构件对患者的刺激，因此具有患者能够富有余裕地识别向随意自主运动转移的时机的效果。

在权利要求10的发明中，由于在杆在第二方向上旋转之前结束对对患者施加与视觉和听觉中的一方相关的刺激，因此具有患者能够可靠地识别向随意自主运动转移的时机的效果。

在权利要求11的发明中，由于与杆在第一方向上的旋转的结束同时地结束对患者施加与视觉和听觉中的一方相关的刺激的赋予，因此具有患者能够更可靠地识别向随意自主运动转移的时机的效果。

在权利要求12的发明中，由于在杆在第二方向上旋转的过程中结束对患者施加与触觉相关的刺激，因此具有能够使患者在充分确认与触觉相关的刺激后识别向随意自主运动转移的时机的效果。

在权利要求13的发明中，由于在实现麻痹患者的功能恢复的训练中对患者施加刺激，因此具有能够容易地使患者了解用力时机这样的效果。

在权利要求14的发明中，由于在进行被动运动的过程中或被动运动结束后对患者施加刺激，因此具有以下这样的效果：能够在使随意自主运动进行之前对患者的手指或前臂施加急剧加速的刺激，促进伸张反射，从而可以期待有效的训练。

在权利要求15的发明中，由于对患者赋予视觉刺激或听觉刺激或触觉刺激中的任意一种或组合了多种的刺激，因此具有能够根据训练的状况而选择适当刺激的种类这样的效果。

在权利要求16的发明中，由于对患者的刺激是基于发光的刺激，因此具有对患者的刺激能够明了且简便地进行的效果。

在权利要求17的发明中，由于对患者的刺激是基于语音的刺激，因此具有以下这样的效果：患者能够理解刺激的含义，能够更顺畅地向随意自主运动转移。

在权利要求18的发明中，对患者的刺激是基于振动的刺激，因此具有能够减轻患者的训练的负担这样的效果。

附图说明

图1是本发明的麻痹功能恢复训练装置的侧视图。

图2是本发明的麻痹功能恢复训练装置的立体图。

图3是半割筒体的立体图。

图4是沿图1的4线的剖视图。

图5是沿图1的5线的剖视图。

图6是麻痹功能恢复训练装置的主要部分的分解立体图。

图7是沿图6的7-7线的剖视图。

图8是手腕支承部的主视图。

图9是手腕支承部的作用图。

图10是麻痹功能恢复训练装置的作用图。

图11是半割筒体的作用图。

图12是对被动运动进行说明的图。

图13是转矩检测机构的主视图。

图14是对转矩检测机构的原理进行说明的图。

图15是对发光刺激机构和听觉刺激机构的作用进行说明的图。

图16是对振动刺激机构的原理进行说明的图。

图17是对振动刺激机构的作用进行说明的图。

图18是现有的训练装置的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选的实施例进行说明。

【实施例】

如图1所示，麻痹功能恢复训练装置10由以下部分构成：移动台12，其具有脚轮(万向车轮)11；前臂载置台13，其设置于该移动台12上的一端；装置基座14，其设置于移动台12上；半割筒体15，其以能够绕着水平轴旋转的方式被支承于该装置基座14，且上表面敞开；作为运动构件的杆16，其设置于该半割筒体15内；手腕支承部17，其设置于半割筒体15内；驱动轴18，其一端与半割筒体15连结，且沿着水平轴延伸；轴支承台19、19，它们设置于装置基座14上，将驱动轴18支承为旋转自如；伺服马达21，其设置于装置基座14上，对驱动轴18进行驱动；编码器23，其设置于该伺服马达21，测量马达轴22的旋转角；控制部24，其进行以下一系列控制：从该编码器23取得旋转角信息，反复使半割筒体15向左右的一个方向正转、停止、反转、停止，在正转中，为了通过实现功能恢复的肌肉的紧张引起肌肉的伸张反射并使神经细胞兴奋，而以第一角速度和比所述第一角速度高速的第二角速度来控制施加肌肉的刺激的速度，在反转中，为了持续进行肌肉的刺激并维持肌肉紧张而施加阻力；以及转矩换算部25，其运算对杆16施加的转矩并发送给控制部24。

另外，脚轮11的一部分也可以是普通的车轮(非万向车轮)。并且，也可以省略脚轮11。在该情况下，移动台12只是台子。

如果是台子，则能够用适当的桌子或书桌替代台子，因此是否将移动台12配置于装置基座14之下是任意的。

但是，由于伺服马达21和编码器23较重，因此在减轻人的负担的方面，推荐像本实施例那样使装置基座14与移动台12一体化。

并且，半割筒体15只要筒体的一部分被切去即可，切口率不限于50％。而且，半割筒体15原则上采用半割圆筒，但也可以是多边形筒。

在半割筒体15与驱动轴18之间设置有转矩检测机构60。后面叙述该转矩检测机构60的结构和作用。

如图2所示，移动台12由主台部分27和副台部分29构成，该主台部分27被四根柱子26支承，该副台部分29从该主台部分27延伸并且前端被一根柱子28支承。该副台部分29细长，在其左右具有空间31、32，使得患者能够进入空间31和空间32中的至少一方。可以通过包含柱子26、28在内由轻量型钢(具体而言，铝框)构成而实现移动台12的轻量化。

在杆16的上部设置有作为视觉刺激机构的发光元件71、71，该视觉刺激机构是刺激提示构件的一个方式。该发光元件71、71在控制部24的控制下进行闪烁。在控制部25的正面(最接近患者的面)设置有作为听觉刺激机构的扬声器72，该听觉刺激机构是刺激提示构件的一个方式。

其他结构要素沿用图1的标号，并省略说明。

如图3所示，半割筒体15的上面敞开。

如图4所示，半割筒体15被第一凸轮从动件31和第二凸轮从动件32支承为绕着水平轴线旋转自如。

而且，如图5所示，半割筒体15被第三凸轮从动件33、第四凸轮从动件34以及第五凸轮从动件35支承为绕着水平轴线旋转自如。

另外，中央的第四凸轮从动件34能够拆卸。并且，凸轮从动件31～35是由支轴、安装于该轴的滚针轴承以及包围该滚针轴承的辊子构成的组装品，但只要是所谓的自由辊(自由旋转辊)即可，构造是任意的。

如图6所示，驱动轴18经由联轴器36与伺服马达21的马达轴22连结。在该驱动轴18上在前端部固定有向上方延伸的带板状的棒状部件38，在比该棒状部件38靠前端侧形成有方轴部39，在比该方轴部39靠前端侧形成有外螺纹部41。

在半割筒体15的一端固定有圆板42，在该圆板42上设置有方孔43。方轴部39嵌入该方孔43中。然后，如图3所示，在外螺纹部41处安装有螺母44。通过以上内容，半割筒体15与驱动轴18连结，完成了半割筒体15的轴向上的定位。即，无需担心半割筒体15在旋转中在轴向上移动。

如图6所示，驱动轴18被一对轴支承台19、19支承为旋转自如。在该轴支承台19与轴支承台19之间，在驱动轴18上固定有键45。并且，在轴支承台19与轴支承台19之间，止挡块46固定于装置基座14上。

如图7所示，止挡块46在上表面上具有止挡面47、48，该止挡面47、48配置于驱动轴18之下。在中立状态下键45位于驱动轴18的上方。驱动轴18能从中立位置向左右各旋转90°，驱动轴18最大能旋转180°。即，键45移动至假想线所示的位置。即使是假想线所示的键45处，也与止挡面47具有1.5mm左右的间隙α。因此，通常键45不与止挡面47抵接。关于止挡面48也是同样的。

在因控制系统的故障等引起驱动轴18的旋转量改变时，键45与止挡面47和止挡面48中的一方抵接，驱动轴18不进一步旋转。结果为，无需担心半割筒体(图3中，标号15)旋转超过规定角度。即，在本发明中虽然旋转量的控制由编码器进行，但为了防备编码器的故障等，设置了机械的止挡件，从而提高了安全性。

如图8所示，手腕支承部17由在上方打开的コ字状的托架49和经由螺钉52、52支承于该托架49的壁部51、51且夹持所述手腕的左右的弯曲部件53、54构成。能够通过手指搭靠棒5使螺钉52转动。

如图9所示，在手腕56隔着缓冲件57、57被左右的弯曲部件53、54夹住的状态下进行训练，但由于托架49和左右的弯曲部件53、54的上方开放，因此只要患者愿意就能够像空白箭头那样向上拔出手腕56。即，与富有开放感相应地，压迫感和约束感很小，能够实施更优选的训练。

如图10所示，患者例如需要对左手实施训练，将手腕56放置在手腕支承部17上，将前臂部58放置在前臂载置台13上。

将由患者观察时使左手的手腕56像箭头(1)那样向身体的中心转动称为“内旋运动”，将像箭头(2)那样像外侧转动称为“外旋运动”。

将通过自身的意志朝向箭头(1)或箭头(2)转动的运动称为“随意自主运动”，将为了更大地引起该随意自主运动而从外部施加力以朝向另一方旋转的运动称为“被动运动”。

例如，通过向箭头(1)的方向进行“被动运动”，能够向箭头(2)的方向引起“随意自主运动”。

由于图面繁杂，因此没有在图11(a)中记载手腕，但图11(a)处于中立状态，从该状态开始训练。

如图11(b)所示，通过伺服马达21进行被动运动。

具体而言，如图12所示，首先，以第一角速度进行被动运动，然后进行急剧加速度，再以第二角速度进行被动运动。例如，第一角速度是2.5弧度/秒，第二角速度是11.0弧度/秒。即，使第二角速度约为第一角速度的2倍～5倍。

急剧加速度设定为伺服马达21能够输出的最大的加速度。例如，在0.01秒内从第一角速度转移到第二角速度。此时角加速度为(11.0-2.5)/0.01＝大约1000弧度/秒²。

即，提高了以如下方式实现功能恢复的肌肉紧张：在以第一角速度进行了一定的旋转后，以急剧加速度和第二角速度快速地旋转。这样，通过肌肉紧张激励了伸张反射。

通过该伸张反射，促进了肌肉的收缩，如图11(c)所示，以患者的意志进行了随意自主运动。但是，为了利用伺服马达21持续进行肌肉的刺激以维持肌肉紧张，使伺服马达21产生较轻的阻力。

要想通过伺服马达21产生较轻的阻力，需要知道患者在主动的旋转时产生的转矩。即，如果转矩大，则增大阻力(阻力矩)，如果转矩小则减小阻力，由此使得不会成为患者的负担。

在本发明中，具有用于该目的的转矩检测机构。

另外，通过将应变计粘贴在驱动轴18上而能够检测轴转矩。但是，在驱动轴18的外径较小时，轴的扭转量(图14中，参照标号θa)较小，因此难以进行测定并且测定误差较大。

在本发明中，像下述那样采用了测定精度良好的转矩检测机构。

如图13所示，转矩检测机构60由以下部分构成：销61，其以向图面正面延伸的方式竖立在圆板42的外周部；棒状部件38，其一端与该销61嵌合并向圆板42的旋转中心延伸；缩颈部62，其设置于该棒状部件38的中途；应变计63，其粘贴于该缩颈部62；以及转矩换算部25，其将该应变计63所取得的应变信息换算为转矩。

棒状部件38的一端经由在棒状部件38的长度方向上延伸的长孔64与销61嵌合，使得允许棒状部件38相对于销61的移动。并且，棒状部件38的另一端被凸缘65、66夹在驱动轴18的另外的方轴部67上。

棒状部件38除了带板之外还可以是圆棒、方棒，形状是任意的，但是，如果是带板，则两端的宽度较大，因此能够利用该宽度容易地将一端安装于圆板42并且能够容易地将另一端安装于驱动轴18。

接下来叙述这样的结构的转矩检测机构60的作用。

如图14(a)所示，通过随意自主运动，转矩Tm经由杆16施加给圆板42。该转矩Tm既直接传递给驱动轴18也经由棒状部件38间接地传递给驱动轴18。设直接传递的转矩为Ta，设间接地传递的转矩为Ts，则Tm＝Ta+Ts。应变计63仅设置于棒状部件38。

如图14(b)所示，通过转矩Ts，棒状部件38以缩颈部62为弯折点而弯曲为く字状。转矩Ts越大，弯曲越大。利用该规则性，能够在结构力学上计算转矩Ts。

这里，设从弯折点到驱动轴18的长度为L1，设从弯折点到销61的长度为L2，设缩颈部62的长度为Lx，设缩颈部62的宽度为b。虽然没有在图中记载，但设缩颈部62的厚度(图面正反面方向尺寸)为h。并且，设缩颈部62的纵向弹性模量(杨氏模量)为E。

如图14(c)所示，当转矩Ta作用于驱动轴18时，驱动轴18稍微扭转。转矩Ta越大，图中的角度θa越大。利用该规则性，也能够在结构力学上计算转矩Ta。

这里，设驱动轴18的长度为LL，设直径为R。并且，设驱动轴18的横向弹性模量为G。

虽然省略了详细的说明，但转矩Ta像下面所示那样为Ts的函数。

【数学式1】

T_m＝T_a+T_s

能够利用应变计63求出转矩Ts，因此，利用转矩换算部25，根据由应变计63取得的应变信息，求出转矩Tm。与该转矩Tm对应地，通过伺服马达21产生阻力矩。后面叙述该阻力矩的详细内容。

在随意自主运动时，当施加适当的大小的阻力时，患者的前臂持续被刺激而维持肌肉紧张，能够更大幅度地旋转。

另外，在图14(b)中，缩颈部64的宽度b越小，棒状部件38越大幅度弯折，在缩颈部64处产生较大的应变。由于在这样的缩颈部64上粘贴有应变计63，因此精度良好地求出转矩Tm。即，能够以明显高于直接将应变计粘贴于图14(c)所示的驱动轴18上时的精度对转矩进行检测。

接下来，对阻力矩的求取方法进行说明。

在设伺服马达的当前的角度为θ、假想惯性为I、假想粘性为C、假想弹性为K时，针对检测到的转矩Tm的阻抗公式为下式。

【数学式2】

假设K＝0，进行离散化并移项。

旋转速度(角速度)

△t：采样时间

T_n：阻力矩

在匀速时，通过调节C值来确定阻力的大小。在加速/减速时，能够通过调节K1、K2来确定阻力矩。尤其，在要降低时间的延迟的情况下，只要在确定C后以接近K2＝0的方式设定I值即可。

通过以上内容，阻力矩Tn被设定为适当的值。

接下来，对视觉刺激机构和听觉刺激机构的作用进行说明。

在运动时机刺激中，重要的是向患者(单侧麻痹患者)传递加入随意主动运动的时机以引起随意自主运动。如果无法实现该目的，就无法成为有效的刺激。因此，为了引起有效的随意自主运动，需要研究视觉刺激机构和听觉刺激机构的开始/停止时机。关于视觉刺激机构和听觉刺激机构的开始/停止时机，需要考虑以下的事项。

·为了实施更有效的训练，需要在进行伸张反射的同时进行随意自主运动。

·从两个刺激机构开始工作、患者根据视觉/听觉感知变化至根据来自脑的随意指令而进行运动为止都花费时间。

·提高患者的集中力。

由此，如果在进行随意自主运动或被动的第二角速度运动时开始刺激，则患者从刺激机构感知刺激而随意地使肌肉工作要花费时间，患者的伸张反射结束，无法节奏良好地同步地进行旋转运动，训练效果较低。因此，从随意自主运动或被动的第二角速度运动开始进行刺激就太晚了。

基于该认知，将被动的第一角速度的中途作为刺激的开始时机。通过从第一角速度的中途开始刺激，能够在进行伸张反射的同时根据来自脑的随意指令而进行随意自主运动。

并且，将被动的第二角速度的结束作为刺激的结束时机。作为刺激机构，期望使患者的集中力提高/持续。通过缩短刺激时间，能够使患者的集中力提高/持续。基于以上的认知，提供了图15所示的控制。

图15的纵轴是旋转角，与图12所示的角速度维度不同。

被动运动以第一角速度和第二角速度实施。由于第一角速度为低速，因此以斜率小的直线表示，由于第一角速度为高速，因此用斜率大的直线表示，交界为急剧加速度。

在本发明中，在第一角速度区域的中途，优选在末期的点Ps处，开始发光(或发声)。即，在正转的末期，图2所示的发光元件71、71开始发光并且从扬声器72发出声音。由于握着杆16，因此患者立刻目视确认发光。并且，由于扬声器72放置在患者的附近，因此患者立刻听到声音。这样，使患者集中精力。结果为，伸张反射充分提高。发光(或发声)在第二角速度结束时刻Pf处结束。发光(或发声)时间例如为大约0.2秒，相当短。

另外，在图15中，研究了在第二角速度区域或随意自主运动开始时(反转开始时)施加刺激的情况，但存在延时，伸张反射没有充分提高。因此，当像本发明那样在第一角速度区域，优选在第一角速度区域的末期开始施加刺激时，消除了延时，伸张反射充分提高。

能够将以上的说明整理为以下内容。

在图11中，图11(b)的箭头(1)示出被动运动，图11(c)的箭头(2)示出自主的运动即随意自主运动。患者能够通过同一运动构件(杆16)来实施被动运动和随意自主运动。在杆16上设置有作为刺激提示构件的发光元件71，从而了解用力时机。

即，图11所示的装置具有：作为被动运动构件的伺服马达21，其从外部对患者的麻痹部分施加力使其被动地运动；作为随意自主运动构件的伺服马达21，其通过对患者的麻痹部分施加阻力而使得患者能够以自身的意志用力以使麻痹的部分运动；以及作为刺激提示构件的发光元件41，其对患者施加用于传递用力时机的刺激。

接下来，对作为刺激提示构件的一个方式的振动刺激机构进行说明。

在振动刺激中，重要的是针对患者的训练目的肌肉诱发/放大伸张反射，引起其随意自主运动。但是，如果在被动运动开始时加入振动刺激，则训练目的肌肉提前进行预料外的收缩，与被动方向对抗，从而无法引起充分的被动运动和基于它的伸张反射。并且，如果在主动的运动开始时加入振动刺激，则已经由促通刺激诱发了伸张反射，因此振动刺激的效果减小。

如果无法实现伸张反射的放大/诱发，则无法成为有效的刺激。因此，需要在诱发有效的伸张反射的时机开始/结束振动刺激。关于振动刺激的开始/结束时机，需要考虑以下的事项。

·如果通过振动刺激机构在被动的第二角速度时开始刺激，则至患者感知振动并促进伸张反射为止需要时间。

·如果是在诱发伸张反射后，则能够提高随意自主运动灵敏度并使随意自主运动持续。

即，如果在被动第二角速度时开始振动刺激，则至身体感知振动并使肌肉伸张反射为止花费时间，训练效果变低。因此，可知在被动第二角速度时开始振动刺激就太晚了。

基于该认知，设为从被动运动的第一角速度区域的中途开始振动刺激。用图16和图17对其具体例子进行说明。

如图16所示，振动刺激机构由从控制部24延伸的配线73和设置于该配线73的前端且具有振子的振动垫74、75构成。

在前臂部58的内侧和外侧分别粘贴有振动垫74、75。利用一个振动垫74刺激旋前圆肌(円回内筋)，利用另一个振动垫75刺激旋后肌(回外筋)。

振子只要是将旋转运动转换为振动的振动马达、因电能而产生应变的压电陶瓷等将电能或者压缩空气的机械能转换为振动的零件，不论什么种类都可以。

如图17所示，振动是在第一角速度的中途(在该例子中在比中间靠前的时刻)开始的。在急剧加速度、第二角速度、延时中也持续振动，在反转的中途结束振动。

与光和声音不同，作为振动具有促进伸张反射的效果。此外，比起光和声音，振动带给患者的影响更稳定。即，通过施加振动刺激直至反转中途，能够不增加患者的负担地促进伸张反射。一个循环中的振动持续时间例如是大约0.8秒。

另外，作为视觉刺激机构的发光元件71在刺激时间内除了连续点亮之外，也可以是以短时间反复闪烁的间歇点亮。

并且，发光元件也可以是由表示运动方向的箭头标记或字符构成的发光体。在这样的发光体的情况下，患者能够理解刺激的含义，能够更顺畅地转移到随意自主运动。

作为听觉刺激机构的扬声器72可以是蜂鸣器或铃。但是，如果考虑产生悦耳的声音，则优选产生合成音的扬声器。

并且，发声也可以是人的声音的录音或模拟人的声音进行了合成的语音。在这样的语音的情况下，患者能够理解刺激的含义，从而能够更顺畅地转移到随意自主运动。

在上述的实施例中，对以单侧麻痹患者为对象的单侧麻痹前臂功能恢复训练进行了说明，但本发明不限于单侧麻痹患者，当然也能够应用于运动失调患者。并且，在上述的实施例中，对单侧麻痹患者握住旋转的杆的类型的麻痹功能恢复训练装置进行了说明，但也能够应用于其他类型的例如使患者的身体的一部分进行往复运动那样的构造的麻痹功能恢复训练装置。

产业上的可利用性

本发明适合如下的训练：训练左半身或右半身麻痹的患者的前臂部以促进恢复。

标号说明

10：麻痹功能恢复训练装置；16：作为运动构件的杆；21：兼作被动运动构件和随意自主运动构件的伺服马达；71：作为视觉刺激机构的发光元件，该视觉刺激机构是刺激提示构件的一个方式；72：作为听觉刺激机构的扬声器，该听觉刺激机构是刺激提示构件的一个方式；74、75：作为振动刺激机构的振动垫，该振动刺激机构是刺激提示构件的一个方式。