JP2004526509A - 調整可能性能を備えた義足 - Google Patents

Abstract

義足（１）は、フットキール（２）および該フットキール（２）に接続されたカーフ・シャンク（６）を取り入れ、当該義足（１）の足首領域を形成している。フットキール（２）は前足部（３）および後ろ足部（４）と、該前足部および後ろ足の間を延び、該前足部および後ろ足から上方向に円弧を描く比較的長い中足部とを有している。前記カーフ・シャンク（６）は下方向に凸状に湾曲した下端（７）を有しており、該下端（７）は調節可能なファスナ機構（８）によってフットキール中足部（５）に取り付けられる。該義足はバイプラナ運動可能性であり、好ましい形態において、高い低動的応答特性をも有している。調節可能なファスナ装置（８）は、当該義足（１）の性能を調節するために、フットキール（２）においてカーフ・シャンク（６）とフットキールとのアラインメントの調節を可能にする。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は改良された動的応答能力を提供し、これらの能力が応用力機構に関連する高性能義足に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工的脚部補充物のための無関節人工足がマーチンらによる米国特許第５，８９７，５９４号明細書に開示されている。人工足は足関節の機能を模すために関節を備えた強固な構造を有している初期の解決策とは違って、マーチン他による無関節人工足は足部モールディングを内部に構成された弾性足部挿入部材を使用している。この挿入部材は長手方向断面がほぼＣ形状をなし、後方に開口部を有し、その上方Ｃリムに人工的補充物負荷が持ち上げ、その下方Ｃリムを介して個の負荷をこれに連結された板ばねに伝達する。下方から見た板ばねは凸状をなし足裏域とほぼ平行に足部挿入部材に向ってつま先域に延長している。マーチンらの特許は、かかとの衝撃の緩和、弾力性、かかとからつま先歩行および横方向安定性に関して無関節人工足を改良する目的に基づいており、したがって、着用者が自然な方法で歩けるように、その意図するところは着用者が普通に歩行でき、さらに体操ができ、スポーツもできることである。しかし、この公知の人工足の動的応答特性には限界がある。改良された応用機構設計特徴を有する高性能義足には切断手術を受けた人の運動能力、たとえばランニング、ジャンプ、スプリント、スタート、ストップ、カットのような動作を含む能力を改善できる必要がある。
【０００３】
他の義足がヴァン・エル・フィリップによって提案されており、彼の提案によると切断手術を受けた人に対して従来技術による人工的補充物の構造的制限と対応する性能に起因するこれまで妨げられていた広範な種々の動作に係る機敏さと移動性を提供する。ランニング、ジャンプおよび他の動作は、提案によると、これらの知られている足によって確認され、伝えられているところによると、着用者の正常な足と同じようにして利用される。たとえば、米国特許第６，０７１，３１３号明細書；同第５，９９３，４８８号明細書；同第５，８９９，９４４号明細書；同第５，８００，５６９号明細書；同第５，８００，５６８号明細書；同第５，７２８，１７７号明細書；同第５，７２８，１７６号明細書；同第５，８２４，１１２号明細書；同第５，５９３，４５７号明細書；同第５，５１４，１８５号明細書；同第５，１８１，９３２号明細書および同第４，８２２，３６３号明細書を参照。
【発明の開示】
【０００４】
切断手術を受けたアスリートに高レベルの性能を達成させるために、義足は人の足の機能をするとともに、従来の義足の機能も発揮する改良された応用機構を有する高性能義足が必要である。切断手術を受けたアスリートの関心は改良された応用機構、高い低動的応答および実存する特別な負担となる動作の水平方向および垂直方向要素を改善するように微調整できるアライメント調整能力を有する高性能義足を得ることである。
【０００５】
本発明の義足はこれらの必要性に向けられている。本明細書に開示されている一例としての実施例によれば、本発明の義足は一端において前足を備えた長手方向に延長するフット・キール（foot keel）と、対向端にある後足と、前足から上方向に円弧を描くとともにこれと後足部分とのあいだに延長する比較的長い中足（midfoot）とからなる。下方向に凸状に湾曲している下方端を含むカーフ・シャンク（calf shank）も設けられている。調整可能締め付け機構がカーフ・シャンクの湾曲下方端をフット・キールの上方向に湾曲した中足部に固定して義足のかかと関節部位を形成する。
【０００６】
調節可能締め付け機構は、カーフ・シャンクとフット・キールとの関係においてフット・キールの長手方向のアライメント（一致）を調整して義足の機能を微調整する。フット・キールの対向する上方向に湾曲した中足部のカーフ・シャンクの下方向凸状湾曲下方端の関係においてフット・キールの長手方向のアライメントを調整することによって、足の動的応答特性および移動結果が変更され、必要とする／所望の水平方向および垂直方向の直線速度に関して特定する仕事をする。多機能義足は高い動的応答能力と低い動的応答能力を有するとともに、バイプラナ移動特性をも有し、切断手術を受けた人のスポーツおよび（または）レクレーション活動への参加に対する機能的結果の改善を開示する。特にスプリント機能に対する義足についても開示する。
【０００７】
本発明のこれらの目的および他の目的、特徴と利点は本発明の開示された実施例の次なる詳細な説明と添付図面から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図面を参照すると、図３〜５の実施例にに示されるように、義足１は、その一端に前足部３とその他端に後足部４とこれら前足部と後足部間に延長する上方向に湾曲する中足部５を有する長手方向に延長するフット・キール２からなるように示されている。中足部５は、実施例において前足部と後足部間にその長手方向全体に延長して上方向凸状に湾曲している。
【０００９】
義足１の直立カーフ・シャンク６がその下方向凸状湾曲下端７の部分においてキール・中足部５の近接後方面に解放可能ファスナ（fastner）８と結合要素１１によって固定されている。ファスナ８は実施例においては単一のボルト、ナット、ワッシャであるが、ファスナが締め付けられたときにフット・キール上にカーフ・シャンクを強固に位置付け、保持するための着脱可能なクランプまたは他のファスナとすることもできる。
【００１０】
長手方向に延長する開口部９が、図８に示されるように、キール・中足（midfoot）部５の近接後方面に形成されている。長手方向延長開口部１０も、たとえば図１５に示すようにカーフ・シャンク６の湾曲下端７に形成されている。着脱可能なファスナ８が開口部９および１０を通って延長し、このファスナ８が緩められ、あるいは解放されて義足が特定の仕事をすべく機能を微調整したときに、カーフ・シャンクとフット・キールの図５に示す長手方向、Ａ−Ａにおいて互いに一致させる調整を許容する。したがって、ファスナ８、結合要素１１および長手方向に延長する開口部９、１０はカーフ・シャンクをフット・キールに固定するために調整可能な締付機構を構成して義足の足関節部位を形成する。
【００１１】
カーフ・シャンク６とフット・キール２の一致の調整効果は図１および２の考慮から見ることができ、二つの半径Ｒ₁とＲ₂は順番に、フット・キール・中足部５とカーフ・シャンク６の近接対面するドーム状ないし凸状湾曲面を表わしている。二つのこのような半径を順番に考慮したときに、移動能力が二つの半径間に描いた図１のＡ、図２のＡ₁の切線に対して直交して存在する。これらの二つの半径の相関関係が移動結果の方向を決定する。結果的に、義足１の動的応答力の加わり方がこの関係に左右される。凹状部の半径が大きくなればなるほど、より動的応答能力が高くなる。しかし、半径が小さくなればなるほど、その応答が迅速になる。
【００１２】
本発明の義足中のカーフ・シャンクとフット・キールの一致能力が、半径の変化を許容し、これによって運動活動中の義足の水平方向または垂直方向速度が作用される。たとえば、義足１の水平方向直線速度能力を改善するために、アライメントの変更はカーフ・シャンクの半径とフット・キールの半径の関係に作用するようにできる。すなわち、水平方向の直線速度特性を改善するために、フット・キールの底半径Ｒ₂を図１と比較して図２に示すその開始位置よりももっと離して形成する。これがより水平方向への義足１の動的応答特性と移動結果を変化させ、その結果より大きい水平方向直線速度が同じ印加力で達成できる。
【００１３】
実際に、切断手術を受けた人はそのニーズにあった活動のための設定を実践により見つけることができるが、そのニーズは垂直方向および水平方向直線速度に関係している。たとえば、跳躍選手およびバスケットボール選手は短距離走者よりもより垂直方向リフトを必要とする。結合要素１１は固定フット・キール２とカーフ・シャンク６間に挟持されたプラスチックまたは金属合金のアライメント結合部材（図３、４および２３参照）である。解放可能なファスナ８は結合部材中のホール１２を通って延長している。この結合部材はカーフ・シャンクの固定部とキール・中足部５の近接する後方面に沿って延長している。
【００１４】
カーフ・シャンク６の湾曲下方端７がパラボラ形状になっており、下方端に配備され上方向に延長するパラボラの湾曲部で最も小さい半径をなし、最初に前方がパラボラの形状をなしている。後方に対面する凹部が図３に示したようにカーフ・シャンクの湾曲度によって形成されている。パラボラ形状は、比較的大きい半径の近接ターミナル端に関して改善され、一方で迅速な応答特性に対してその下方端で湾曲部の小さい半径を有する水平方向の直線速度を生成する増大した動的応答特性を有する利点がある。パラボラ形状の上方端における湾曲部の大きい半径は切線Ａが、図１と２を参照して説明するように、アライメント中の変化を伴ってより垂直方向に維持されるのを可能にし、改善された水平方向の直線速度を生成する。
【００１５】
パイロン・アダプタ１３がファスナ１４によってカーフ・シャンク６の上方端に連結されている。そのアダプタ１３は次にファスナ１６によってパイロン１５の下方端に固定されている。パイロン１５は脚スタンプに固定された支持構造（図示省略）によって切断手術を受けた人の下方リムに固定されている。
【００１６】
該例証的実施形態では、フット・キール２の前足、中足および後足部は弾性材料の単一部品で形成されている。例えば、大地反力（ground reaction force）による反曲に対する形状記憶特性を有する一片の頑丈な材料、実際にはプラスチック材料を採用することができる。特に、熱硬化性エポキシ樹脂で積層した高強度グラファイト、またはデルラン（Delran)(商品名）で市販されている押出プラスチック、または脱ガスしたポリウレタン重合体を使用してフット・キール、さらにカーフ・シャンクを形成することが可能である。これら材料に関連した機能特性により、軽量で、最小の変形（クリープ）で高い強度が得られる。熱硬化性エポキシ樹脂は、人工装具の工業基準を長手方向円弧用いて真空状態で積層される。ポリウレタン重合体はネガティブ(negative)・モールドに注入し、押出プラスチックは機械工作することができる。いずれの材料の使用にも利点と欠点が伴う。
【００１７】
硬質性、可撓性および強度に関する弾性材料の物理特性は全て材料の厚みにより決定される。材料が薄くなると、同密度の厚い材料よりも反曲し易くなる。物理特性と同様に、使用する材料も、人工装具キールおよびカーフ・シャンクにおける硬質性から可撓性への特性に関連している。図３〜５の例証的実施形態では、キールおよびカーフ・シャンクの厚みは均一又は対称的であるが、これら構成部の長尺に沿った厚みを、例えば後足部および前足部の範囲をより薄くし、中足範囲を反曲に反応し易くすることで変更することが可能である。
【００１８】
高低の動応答性能を備えた義足１の提供を補助するために、中足部５は長手方向円弧によって形成されているので、長手方向円弧の中間面（medial aspect）がその側面（lateral aspect）よりも比較的高い動応答性能を有するようになる。このために、該例証的実施形態では、半径において、長手方向円弧状凹部の中間面がその側面よりも大きくなる。後足部４の後方端１７は、衝撃を吸収するための圧縮により２踵が衝撃を受けている最中に大地反力に反応する上方向に湾曲した円弧状に成形されている。歩行初期の接触段階において後足の反り返りを促進するために、後足部４で形成された踵は、中央角１９よりもさらに後側方に位置した後側方角１８を装備している。歩行後期の構え段階における踵上がりつま先下がりの状態で背曲している人間のつま先を刺激するために、前足部３の前方端２０は、上方湾曲した円弧に成形されている。下方前足部および後足部にはゴムまたは発泡体パッド５３、５４がクッションとして設けられている。
【００１９】
義足の改良されたバイプラナ運動能力がその背面と足裏面間の前足部３を通って延長する中間および側方拡張ジョイントホール２１および２２によって生成される。拡張ジョイント２３および２４がホールの各々から前足部の前方縁に前方向に延長して中間、中央および側方拡張ストラット２５〜２７を形成しており、これらがフット・キールの前足部の改良されたバイプラナ運動能力を生成している。拡張ジョイントホール２１および２２が図５の線Ｂ−Ｂに沿って配備され、横断平面が側方拡張ジョイントホール２２よりもより前方で中間拡張ジョイントホール２１とフット・キールの長軸Ａ−Ａに対して３５０°の角度αで延長している。該ホールの背面アスペクトが足底アスペクトよりもより後部にある状態で、球欠平面上に突出している拡張ジョイントホール２１、２２が横断面に対して４５０°の角度で傾斜している。この配置において、解放可能ファスナ８から側方ジョイントホール２２までの距離は、解放可能ファスナから中央拡張ジョイントホール２１までの距離よりも短いため、義足１の側方位置のつま先レバーが中央位置のものよりも短く、そのため中足の高い低動的応答を得ることが可能になる。
【００２０】
フット・キール２の後足部４の前方はさらにその背面と足裏面間の後足部４を通って延長する拡張ジョイントホール２８を含んでいる。拡張ジョイント２９がホール２８から後方に後足部の後方縁に延長して拡張ストラット３０および３１を形成している。これらは義足の後足部の改良されたバイプラナ運動能力を生成する。
【００２１】
中足部５の背面アスペクトとフット・キール２の前足部３が図３の上方向対面凹所３２を形成しており、これによって人の足の運動の第５レイ軸を機能的に小さくしている。すなわち、凹所３２が長軸Ｃ−Ｃを有し、これがフット・キールの長軸Ａ−Ａに対して２０°〜３５°の角度１３が付けられ、中間が側方よりもより前方になり、人の足の第２〜第５中足骨の回転の楕円低ギア軸として足並みの第５レイ運動を促進する。
【００２２】
バイプラナ運動能力の重要性は、切断手術をした人が平坦でない大地を歩行したとき、またはアスリートが足の中間または側方を切ったときに、理解できる。大地力ベクトルの方向が矢状方向から前方平面要素まで変化する。大地が足の側方への押圧に対して対向方向に中間に押圧することになる。このようになる結果として、カーフ・シャンクが中間部で傾斜し、重量がフット・キールの中間構造に加わる。これらの圧力に応答して、フット・キール２の中間拡張ジョイント・ストラット２５と３１が背面屈（上方向に偏向）し反転し、また側方拡張ジョイント・ストラット２７と３０が足裏屈曲（下方向に偏向）し外にめくれる。この運動がフット・フラットの足裏面を大地上に付けようとする（足裏グレード）。
【００２３】
特にスプリント走用の上記以外の本発明によるフット・キール３３を本発明の義足に使用することもできるが、これについては図６、図７を参照のこと。スプリント走時には身体の重心が独占的に球欠平面方向に向いたものになる。この義足は低動応答特性を有する必要がない。その結果、フット・キール２で必要である、前足部、中足凹部の長軸の３５°の角度における外方向回転方位が不要になる。しかし逆に、図６、図７に示すように、凹部の長軸Ｄ−Ｄ方位が前方平面に対して平行でなければならない。これにより、スプリント走時の足が球欠平面のみにおいて反応するようになる。さらに、前足部および中足部の、線Ｅ−Ｅに沿った拡張ジョイントホール３４、３５の方位は前方平面に対して平行であり、すなわち、側方の拡張ジョイントホール３５が前方へ移動され、中央の拡張ジョイントホール３４と整列し、前方平面に対して平行する。フット・キール３３の前方端３６もやはり前方平面と平行している。さらに、フット・キールの後方端３７も前方平面と平行している。これらの変更は、義足を複数の使用者で使用する可能性に悪影響を及ぼす。しかし、その性能特性は作業特有のものとなる。スプリント走用フット・キールのこれ以外の応用形は、つま先においてのもの、つまり、フット・キール２における１５°の背屈がフット・キール３３における２５°〜４０°の背屈に増加する前足部の放射状範囲においてのものである。
【００２４】
図９と１０は足のシームズ（Symes）切断手術を受けた人によって短距離走をするために特に有利な義足のための本発明の付加的なフット・キール３８を示す。この目的のために、フット・キール３８の中足部が後方上方向に対面する凹所３９を含んでおり、ここにカーフ・シャンクの湾曲下方端が解放可能ファスナによってフット・キールに固定されている。このフット・キールは下方足部を全て切断した人に利用できる。フット・キール３８はシームズのレベルの切断手術を受けた人に関連したより長い残留リムに適用される。その性能特性は動的応答能力において顕著に迅速である。その使用はこのレベルの切断手術者に特定ない。全てのトランスバイアル（transtibial）およびトランスフェモラル（transfemoral）切断手術を受けた人が利用できる。図１１と１２の実施例中のフット・キール４０はシームズ手術を受けた人のための凹所４１も有しており、フット・キールが高い低動的応答特性を伴いさらに図３〜５および８の実施例の義足のようなバイプラナ運動能力をも備えた義足を提供する。
【００２５】
義足１のいくつかのフット・キールの機能特性が形状および設計特性に関連しており、これらは凹部、凸部、半径サイズ、拡張、圧縮、および材料の物理的特性に関係しており、これらの特性は全て歩行、走行および跳躍動作における大地力に対する反応に関連する。
【００２６】
図１３のフット・キール４２は図３〜５および８の実施例のものと同様であるが、フット・キールの厚みは中足部から後足の後方にテーパが付けられていることのみ異なる。図１４のフット・キール４３はその前方および後方端で段階的にその厚みが薄くなり、すなわちテーパが付けられている。義足１に使用できる厚みにおける同様のバリエーションを図１４のカーフ・シャンク４４および図１６のカーフ・シャンク４５に示す。フット・キールおよびカーフ・シャンクの各設計は異なる機能結果を生成し、これらの機能結果は多様な運動関連タスク中の性能を改善に対して特定される水平および垂直直線速度に関連する。フット・キールとカーフ・シャンク間の設定におけるカーフ・シャンクの多数の形態および調整が、切断手術を受けた人および（または）人工補充物を利用する人に対して義足を微調整して広範囲のスポーツおよびレクレーション活動の選択された一つにおける最大の性能を許容する義足のカーフ・シャンク関係を生成する。
【００２７】
義足１の他のカーフ・シャンクを図１７〜２２に示し、Ｃ形状のカーフ・シャンク４６と４７、Ｓ形状のカーフ・シャンク４８〜４９およびＪ形状のカーフ・シャンク５０と５１を示す。カーフ・シャンクの上方端はこの近接ターミナル端に固定されたピラミッド状アタッチメント・プレートを備えたストレートな垂直端をも有している。雄型ピラミッドがカーフ・シャンクのこの垂直端にボルト締めされ、これを通過している。近接雄型ピラミッドおよび末端フット・キールを許容するプラスチックまたはアルミニウムの充填物がカーフ・シャンクの近接端および末端にある細長い開口部に設けられる。本発明の義足はモジュラシステムであって、使用に際して可撓性と多様性の点で標準化単位ないし寸法で構成されるのが好ましい。
【００２８】
全てのトラック関連走行活動は半時計方向で実施される。本発明の別の任意の特徴はこのような曲線経路に沿って進行される足に作用する力を考慮している。求心的加速が回転中心に向って作用し、ここで物体が曲線経路に沿って移動する。ニュートンの第３法則がエネルギー作用に適用される。これは等価な対抗作用である。したがって、いずれの「求心（center seeking）」力に対しても、「中心逃避（center fleeing）」力がある。求心力が回転中心と遠心力に向って作用し、反作用力が回転中心から外れて作用する。アスリートがトラックのカーブのまわりを走行すれば、求心力がカーブの中心に向って走者を引き寄せ、一方で遠心力がカーブの中心から外れるように引き寄せる。走者を外方向に傾けようとする遠心力を中和させるために、走者は内側に傾ける。トラック上で走者の回転方向が常に半時計方向であれば、左側がトラックの内側になる。その結果、本発明の特徴によれば、右および左の義足のカーフ・シャンクの左側が右側よりも薄く作ることができ、切断手術をした人のカーブ性能が改善される。
【００２９】
いくつかの実施例におけるフット・キール２、３３、３８、４２および４３は図３、４および５のスケールで示したシュー１の比率では各々２９ｃｍの長さであり、異なるカーフ・シャンクおよびフット・キールのいくつかの図を示す。しかし、当該技術において習熟した人にとって容易に理解できるように、義足の特定寸法は足に合わされるべき切断手術を受けた人のサイズ、体重および他の特徴に依存して変わる。
【００３０】
歩行および走行スタンス相の足並みサイクルにおける義足１の動作を次に考察する。慣性の法則、加速度の法則および作用〜反作用の法則に関するニュートンの運動第３法則がフット２の運動学の基本である。ニュートンの第３法則、すなわち作用〜反作用の法則から、足が大地上で押圧する方向と等しい方向と対向方向に大地が足を押圧することが知られている。これは大地反力として知られている。多数の特定する研究が人の足並み、走行および跳躍運動につきなされてきた。力プレートの研究がニュートンの第３法則が足並み中に発生することを示している。これらの研究から、大地が足を押圧することが理解できる。
【００３１】
歩行／走行動作の構え段階を、減速および加速段階にさらに細分することができる。義足が大地と接触した際に足が大地を前方へ押し、大地がこれと等しく逆の方向へ押し戻す、つまり、大地が義足を後方へ押す。この力によって義足が移動する。歩行および走行動作の構え段階分析が、図３および図１８に示す、足の中央側よりもさらに後側方に変位している後側方角１８である接触点にて開始される。この初期接触時における変位により、足が反り返り、カーフ・シャンクが足底屈曲する。カーフ・シャンクは常にそのシャンクを介して体重を移動させる位置を探しており、例えば、カーフ・シャンクはその長尺の縦部材を大地力と対向する位置に置く傾向にある。これは、カーフ・シャンクが後方へ移動する、つまり、足を後方に向かって押す大地反力に対向して足底屈曲するためである。大地力により、カーフ・シャンクが、その基端部が後方へ移動しながら圧縮される。カーフ・シャンクの下方の小径な半径が人間の足首関節の足底屈曲を刺激しながら圧縮し、この圧縮によって前足が大地へと下降される。同時に、フット・キール２の頂部の後方アスペクトがこの圧縮を介して上方へ圧縮する。これら両方の圧縮力が衝撃吸収材として機能する。足が大地により後方に向かって押されながら、カーフ・シャンクが足底屈曲への移動を停止すると、この衝撃吸収が、やはり衝撃吸収材として機能する足の反り返りを生じる後方に変位した側方踵１８によってさらに拡大される。
【００３２】
その後、フット・キールおよびカーフ・シャンクの圧縮された部材が力の除去を行い、―つまり、該部材が元の形状を復元しようとし、蓄積されたエネルギーが解放され―これにより、カーフ・シャンクの基端部が加速状態で前方へ移動される。カーフ・シャンクの体勢がその垂直開始位置に近づくと、大地力による押圧が後方への押圧から足に対する垂直上方への押圧に変化する。義足は後方および前方足裏表面体重支持範囲を備えており、また、これらの範囲が非体重支持の長尺円弧形状の中央部によって連結しているため、義足から垂直方向に向かう力がその拡張により長尺円弧形状の中央部に対して加重する。後方体重支持面と前方体重支持面が分かれる。大地力が事実上垂直方向から前方方向へ移動すると、これらの垂直方向に向かう力が足の長尺円弧形状の中央部に蓄積される。カーフ・シャンクが拡張し、足首背屈が刺激される。これにより、義足が後方足底体重支持面から外方に向かって旋回する。後足の長尺円弧の状態が圧縮状態から拡張状態へと変化する。これにより蓄積されていた垂直方向に圧縮された力エネルギーが解放され、さらなる拡張の可能性が得られる。
【００３３】
フット・キールの長い円弧とカーフ・シャンクがそれぞれの構造の拡張を抵抗している。この結果、カーフ・シャンクの前方部の前進が停止され、足が前方足裏面の体重受け域のピボットオフを開始する。フット・キールの中足部の拡張が、図３〜５および８、図１１および１２、図１３および１４の実施例におけるフット・キール中の高い応答能力と低い応答能力として備えている。これらのフット・キールの中足前足の過渡領域が足の長い円弧から外方向に１５°〜３５°ずれており、中間の長い円弧が側方の長い円弧よりも長くなっている。これは通常の足において、加速中または減速中、足の中間面が使用されるために重要である。
【００３４】
義足の長い中間円弧が側方よりも大きい動的応答特性を有している。側方の短いつま先レバーが、より遅い速度で歩行または走行しているときに、利用される。人体の重心が正弦曲線中の空間を通して移動する。これは中間、側方、近端および末端を移動する。低速度で歩行または走行しているときに、人体の重心は早く歩行するときまたは走行するときよりもより中間、かつ、側方に移動する。付加的に、運動量または慣性は小さく、またより高い動的応答能力に打ち勝つ能力が小さい。本発明の義足は適用された機構の原理を適合するように適用される。
【００３５】
大地力が義足の前方を押圧すると、これが大地上で後方が押圧され、ヒールが持ち上げられ始めるにつれて中足の長い円弧の前方部がその足裏面に対して直交してその後方に向けられた力を加えるように構成されている。これはこれらの力を加えるもっとも有効的、かつ、効果的な方法である。同様のことが義足の後方後足部のまわりに対しても言えることである。初期接触における後方の大地力が、その印加力の方向に対して直交するフット・キールの足裏面と対向しているような形状に作られる。
【００３６】
ヒールが持ち上げられ、トウオフ歩行および走行活動の遅い段階において、前足部のレイ領域が１５°〜３５°にオーマン屈曲される。この上方向延長円弧が前方に向けられた大地力をして足のこの領域を圧縮せしめる。この圧縮は拡張よりも抵抗性が少なく、滑らかな変移が足並みのスイング相と義足による走行に対して生じる。足並みのスタンス相の終わりの工程において、拡張カーフ・シャンクと拡張中足の長い円弧がその蓄積されたエネルギーを、切断手術を受けた人の身体の重心の推進力に付加するように解放する。
【００３７】
後足の後方アスペクトとフット・キールの前方領域が、既に説明したようにいくつかの実施例中の拡張ジョイントホールと拡張ジョイント・ストラットと組み合わされる。拡張ジョイントホールの方向付けがえび継ぎヒンジとして作用し、またバイプラナ運動能力が、平坦でない大地上を走行したときに、足の足裏面の全接触特性を改善するために改善された。
【００３８】
図９〜１２に示す左右対称のフット・キールはその動応答機能において明らかに異なるが、これは、該機能が歩行、走行、跳躍動作に関連するためである。これらのフット・キールは４つの明白な特徴において異なっている。この４つの特徴には、中足部の付近、後方部における、平坦面よりも形状の良い左右対称の末端残余突出部を受容するための凹部の存在が含まれる。凹部のアラインメントには、これに対応する円弧形状のフット・キール中央部の後方および前方半径をより攻勢的且つ小サイズにすることが必要である。これにより、中足の長尺円弧状半径および後足の半径の全てをより緊密且つ小サイズにすることができる。これは動応答特徴に著しい影響を与える。半径を小さくすることで、動応答が生じる可能性が低くなる。しかし、義足は前述した歩行、走行、跳躍の大地反力の全てにこれよりも速く反応する。そのため、低い動応答でより速い歩調が得られる。
【００３９】
改良されたタスクの特定アスレチック性能が本発明の義足を使用してアライメントの変更で達成することができる。これらのアライメント変更が、各タスクの垂直および水平要素に影響を与える。人の足は多機能ユニットである。すなわち、歩行、走行および跳躍である。他方で、人の脛骨、腓骨のカーフ・シャンク構造は多機能ユニットではない。これは簡単なレバーで、その長い近端〜末端方向と平行であるその力が歩行、走行および跳躍活動に適用される。これは非圧縮構造であり、かつ、エネルギーを貯蔵する潜在能力がない。他方において、本発明の義足は動的応答能力を有しており、これらの動的応答能力がアスレチックな歩行、走行および跳躍活動およびより性能の優れた人の脛骨と腓骨の水平および垂直直線速度要素に関連している。この結果、可能性が切断手術を受けた人の運動性能を改善するために存在する。この目的のために、本発明によればファスナ８が緩められ、カーフ・シャンクおよびフット・キールの互いのアライメントがフット・キールの長手方向に調整される。このような変更を図１および２に関して示した。カーフ・シャンクはファスナ８による調整位置にフット・キールに固定される。この調整中、ファスナ８のボルトがそれぞれフット・キールとカーフ・シャンクの対向する比較的長い長手方向に延長する開口部９および１０の一つまたは両方に関して摺動する。
【００４０】
スプリント走時に足を平坦にして大地と最初に接触させる走者の性能特性を向上させるためのアラインメントの変更の一つは、例えば、フット・キールがカーフ・シャンクに対して前方に滑動し、足底がカーフ・シャンク上で屈曲するというものである。この新規の関係により走行の水平分力が向上する。これはつまり、カーフ・シャンクの足裏が足に対して屈曲し、最初のつま先接触とは異なり、足がその平坦位置において大地と接触した状態で、大地を前方に押圧する足を大地が迅速に後方に押圧する。これにより、カーフ・シャンクが（拡張により）前方向および下方向へ急速に移動される。拡張により、カーフ・シャンクの初期移動の方向に抵抗する動応答力が生じる。その結果、足が中足骨足底面の体重支持範囲にかけて旋回する。これにより、キールの中足範囲が拡張するが、これは圧縮よりもさらに阻止される。カーフ・シャンク拡張および中足拡張の総効果は、カーフ・シャンクのさらなる前方への進行が阻止されることで、使用者身体の膝と臀部が伸長し、身体の重心をより効率的な方法で前方および基部付近へと移動する（つまり、水平速度が改善される）。この場合、足平坦走行の走者よりも強い背曲（垂直）を開始するカーフ・シャンクによるカーフ・シャンクの前進の阻止が低い踵つま先走行の走者の場合と比べて、上方よりもむしろ前方へ移動する。
【００４１】
機能的にスプリント・フットを分析するために、カーフ・シャンクのアライメントの変更とフット・キールが実行される。前方平面に対して平行なその長軸方向にその凹所が全て有するフット・キールに利点がある。カーフ・シャンクは足裏が屈曲し、フット・キール上に後方が摺動する。これが例えば図３〜５および８に示したような多様なフット・キールを備えたフラット・フット走者よりも末端サークルを降下させる。この結果、より大きい水平ポテンシャルが存在し、また動的応答がこの改善された水平能力に向けられる。
【００４２】
短距離走者は増大した運動、力および運動量（慣性）範囲を有する。この運動量は原動力である。そのスタンス（stance）相減速相がその加速相よりも短いので、増大した水平直線速度が達成される。これは初期接触において、つま先が大地に接触したときに、大地が足上の後方を押圧し、足が大地を前方で押圧することを意味している。カーフ・シャンクが初期接触のフット・フラット（foot flat）走者よりも増大した力を有し、運動量が大きい屈曲と下方向運動に力を加える。これらの力の結果として、足の長い円弧状凹所が拡張によって負荷され、カーフ・シャンクが拡張によって負荷される。これらの拡張力は走行に関連する全ての他のこれまでに説明した力よりもより大きい範囲に対して抵抗を与える。この結果、フットの動的応答能力が印加された力に比例する。人の脛骨、腓骨カーフ・シャンク応答はエネルギー力ポテンシャルにのみ関連している。すなわち、ストレート構造であり、またエネルギーを貯蔵することができない。スプリントにおける本発明の後方足のこれらの拡張力は、歩行および走行に関する全ての他のこれまでに説明した力よりも量において大きい。この結果、フットの動的応答能力は印加力に比例し、人体機能と比較して切断手術を受けた人の運動性能を増大することは可能である。
【００４３】
図２５に示す義足５３は、カーフ・シャンク、フット・キール、さらにパイロンの下端部と連結するためのカーフ・シャンク上端の構造部の間に調整可能締付装置を配備している点を除いて図３に示す義足と類似している。この例証的実施形態では、フット・キール５４は、プラスチックまたはアルミニウム結合要素５６の方法によってカーフ・シャンク５５と調整可能に連結している。結合要素は、結合要素内に設けられ、相互からフット・キールの長手方向に沿った距離で離間した各々の解放可能ファスナ５７、５８によって、フット・キールおよびカーフ・シャンクに取り付けられている。結合要素をカーフ・シャンクと連結するファスナ５８は、フット・キールを結合要素を連結するファスナ５７よりも後方に位置する。この方法でカーフ・シャンクの有効長さを増加することにより、カーフ・シャンク自体の動応答性能が増大する。アラインメントの変更は、他の例証的実施形態と同様に、カーフ・シャンクおよびフット・キールに設けられた長手方向に延長した開口部と協働して行われる。
【００４４】
カーフ・シャンク５５の上端は、パイロン１５を受けるための長尺開口部５９で形成されている。一度パイロンが開口部に受け入れられると、パイロンはボルト６０と６１で締め付け、カーフ・シャンクの自由側縁６２と６３を開口部に沿って互いに引っ張ることによってカーフ・シャンクに強固に締め付けられる。このパイロン結合はボルトを緩めることによって容易に調整でき、パイロンをカーフ・シャンクに対して伸縮自在にして所望の位置にしパイロンを調整位置にボルトを締め付けることによって再締め付けすることができる。
【００４５】
これでこの例証的実施形態の説明を終了する。本発明を多数の例証的実施形態を参照しながら説明してきたが、当業者はこれ以外にも、本発明の原理の精神および範囲内に含まれる非常に多数の変更および実施形態を考案することが可能である。より詳細には、本発明の精神から逸脱しない限り、前述の開示、図面、添付の請求項の範囲内で構成部分および／または装置に対して妥当な応用および変更を加えることができる。さらに当業者には、構成部分および／または装置への応用、変更に加えて、全く別の使用が明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】二つの近接する曲率半径Ｒ₁とＲ₂を表わす概略図であって、本発明の義足のフット・キールとカーフ・シャンクの一方が他方に対抗し、二つの半径を連結する切線Ａと直交する矢印Ｂの方向の足並み中の足の動的応答能力と運動結果の生成を示す図である。
【図２】図１と同様の図であるが、二つの半径のアライメントが本発明による義足中で変化し、水平要素が増大し、動的応答能力の垂直成分と足並み中の足の運動結果が減少し、これによって切線Ａ₁と直交する矢印Ｂ₁が図１に示した場合よりもより水平方向に向けられている状態を示す図である。
【図３】足を切断手術を受けた人の下方脚に固定させるために連結されたパイロン・アダプタとパイロンを備えた本発明の実施例による義足の側面図である。
【図４】図３のパイロン・アダプタとパイロンを備えた義足の正面図である。
【図５】図３および４の実施例の平面図である。
【図６】本発明の義足に使用される本発明のフット・キール、特に短距離走者のための別のフット・キールの側面図である。
【図７】図６のフット・キールの平面図である。
【図８】高い低動的応答特性だけでなくバイプラナ運動能力をも提供する図３の義足の底面図である。
【図９】足のシームズ切断を有する切断手術を受けた人による短距離走行のために特に有利な義足のための本発明の付加的なフット・キールの側面図である。
【図１０】図９のフット・キールの平面図である。
【図１１】シームズ切断手術を受けた人のための本発明の義足のフット・キールのさらなる変形例を示し、フット・キールが高い低動的応答特性だけでなくバイプラナ運動能力をも伴う義足を提供するフットキールを提供する図である。
【図１２】図１１のフット・キールの頂部の平面図である。
【図１３】キールの厚みにテーパが付けられ、例えばキールの中足部から後足部まで漸次減少する本発明のフット・キールの側面図である。
【図１４】フット・キールの別の形態を示し、厚みがキールの前足から後足に向う中足からテーパが付けられているキールの別の形態を示す側面図である。
【図１５】本発明の義足のパラボラ形状カーフ・シャンクの僅かに上部から前部までを示し、カーフ・シャンクの厚みがその上端に向ってテーパのある側面図である。
【図１６】図１５と同様であるが、その上端から下方端に向う中間からテーパの付けられた別のカーフ・シャンクを示す側面図である。
【図１７】義足のためのＣ形状のカーフ・シャンクを示し、カーフ・シャンクの厚みが中間からその上方端と下方端に向ってテーパの付けられた側面図である。
【図１８】義足のためのＣ形状カーフ・シャンクの別の実施例を示し、カーフ・シャンクの厚みがその中間部からその上方端にかけて漸次小さくなる義足を示す側面図である。
【図１９】義足のためのＳ形状カーフ・シャンクを示し、両端がその中間から厚みが漸次小さくなる義足を示す側面図である。
【図２０】その上方端でのみ厚みにテーパの付けられたＳ形状カーフ・シャンクのさらなるレイを示す図である。
【図２１】本発明の義足のためのＪ形状カーフ・シャンクであって、各端でテーパの付けられているカーフ・シャンクの側面図である。
【図２２】図２１と同様であるが、その上方端のみに向って厚みが漸次減少するＪ形状カーフ・シャンクを示す図である。
【図２３】カーフ・シャンクを図３に示したフット・キールに固定するための本発明の調節可能締め付け機構に使用するアルミニウムまたはプラスチック結合要素を僅かに上方から見た側面図である。
【図２４】図３〜５の義足に使用している、義足を、切断手術を受けた人の脚に取り付けるパイロンに連結するためのパイロンアダプタを側部および若干正面から見た図である。
【図２５】図３のものと同様の本発明の別の義足であるが、結合要素をカーフ・シャンクおよびフット・キールにそれぞれ結合する長手方向に隔置された二つの着脱可能ファスナを伴う結合要素の使用を示す図である。
【図２６】図２５の結合要素の拡大側面図である。
【図２７】図２５の義足のカーフ・シャンクの拡大側面図である。

Claims (61)

1. 義足であって、
   一端に前足部と、対向端に後足部と、前記前足部と後足部間で延長し、上方に向かって円弧状に湾曲している比較的長い中足部とを備えた長手方向延長フット・キールと；
   解放可能ファスナと；
   下方に向かって凹上に湾曲した下端部を含む直立カーフ・シャンクとを備えており、前記直立カーフ・シャンクがその或る部分において、前記解放可能ファスナの方法により、前記キールの中足部の近接した前面に取り付けられており、
   前記義足がさらに、前記義足の機能を作業特有とするべく調整を行うための、該カーフ・シャンクとフット・キールのアラインメントを、該フット・キールの長手方向での相互に関連して調整する手段を備える義足。
2. 前記アラインメントを調整する手段が、前記キールの中足部の該近接した前面と、前記カーフ・シャンクの下方向に凸状に湾曲した下端部のうちの少なくとも一つに長手方向延長開口部が設けられ、前記解放可能ファスナが該開口部を通って延長していることで、該アラインメントを調整するために前記カーフ・シャンクを該フット・キールに調整可能に取り付けることが可能になる請求項１記載の義足。
3. 前記キールの中足部の近接した前面と、前記カーフ・シャンクの前記下方向に凸状に湾曲した下端部とに、前記解放可能ファスナが貫通延長している長手方向延長開口部が配備されている請求項２記載の義足。
4. さらに、前記カーフ・シャンクの下端部と前記キールの中足部の近接した前面との間に配備された結合要素を備え、前記結合要素が、該カーフ・シャンクと、該キールの中足部の近接した前面との取り付け部分に沿って延長しており、前記解放可能ファスナが、前記カーフ・シャンクとフット・キールを取り付けるために該結合要素に設けられた開口部を貫通して延長している請求項１記載の義足。
5. 前記カーフ・シャンクを前記キールの後足部に取り付けるために、前記解放可能ファスナが該結合要素を該フット・キールと連結し、別の解放可能ファスナが該結合要素を該カーフ・シャンクと連結する請求項４記載の義足。
6. 前記解放可能ファスナと前記別の解放可能ファスナが、前記結合要素内において、前記フット・キールの長手方向に沿った方向において互いに離間している請求項５記載の義足。
7. 前記別の解放可能ファスナが、前記解放可能ファスナよりも後方に位置している請求項６記載の義足。
8. 前記カーフ・シャンクの湾曲した下端部がパラボラ形状をなし、その湾曲部の最も小さい半径が前記下端部に位置し、該パラボラ形状にて上方に延長している請求項１記載の義足。
9. 前記カーフ・シャンクがＳ形状をなし、その下端部が前記カーフ・シャンクの湾曲した下端部を形成している請求項１記載の義足。
10. 前記カーフ・シャンクがＪ形状をなし、その下端部が前記カーフ・シャンクの湾曲した下端部を形成している請求項１記載の義足。
11. 前記カーフ・シャンクの二つの垂直方向に離間した端部が各々の自由端として凸状に湾曲され、前記自由端が、該自由端と対向する側の該湾曲した端部を結合する前記カーフ・シャンクの比較的直線的な垂直部分と共に前記長手方向に延長したフット・キールに沿って同方向に延長している請求項１記載の義足。
12. 前記カーフ・シャンクの凸状に湾曲した下端部が、前記下端部から上方前方に向かって延長している請求項１記載の義足。
13. 前記前足部および後足部の各々が上方に向かって凹状に湾曲している請求項１記載の義足。
14. 前記フット・キールの中足部が、前記前足部と後足部間におけるその長手範囲全体にかけて凸状に湾曲している請求項１記載の義足。
15. 前記フット・キールの中足部が後上方に向いた凹部を含み、前記凹部の内部において、該カーフ・シャンクの湾曲した下端部が前記解放可能ファスナの方法により該フット・キールに取り付けられている請求項１記載の義足。
16. 前記後足部が後側方角を備えた踵を含み、この後側方角が、踵の中央角よりも後側方に位置しているために、歩行の初期接触段階中に接触後足の反り返りが促進される請求項１記載の義足。
17. 前記フット・キールの中足部の足底表面が長手方向円弧状凹部を備え、その半径における中間面が側面よりも大きい請求項１記載の義足。
18. 前記中足部と前記フット・キールの前足部との背面アスペクトが、人間の足の第五放射状軸の動作を模倣する上方に向いた凹部により形成されており、人間の足の第二〜第五中足骨の傾斜した下部ギア回転軸の場合と同様に、歩行における第五放射状部の動作を促進するために、前記凹部が、前記中央部が側部よりも前方に位置した状態で、前記フット・キールの長軸に対して２０°〜３５°の角度に方位付けされた長軸を備えている請求項１記載の義足。
19. 前記キールの前足部の前部が、その背面および足底面の間の前記前足部を通って延長している中央部および側部拡張ジョイントホールを含み、前記拡張ジョイント部が、中央、中間、側方拡張骨ばりを形成するために、前記ジョイントホールの各々から該前足部の前方縁へと前方向に延長しており、前記拡張骨ばりによって、前記フット・キールの前足部の改善された二平面動作機能が生じる請求項１記載の義足。
20. 前記拡張ジョイントホールが、中央拡張ジョイントホールが側方拡張ジョイントホールよりも前方に位置した状態で、前記フット・キールの長軸に対して２５〜３５°の角度で延長している横断面中のラインに沿って配備されている請求項１９記載の義足。
21. 球欠平面上に突出している状態の前記拡張ジョイントホールが横断面に対して４５°の角度で傾斜し、該ホールの背面アスペクトが足底アスペクトよりも前方に位置している請求項１９記載の義足。
22. 前記解放可能ファスナから側方拡張ジョイントホールまでの前記距離が、前記解放可能ファスナから中央拡張ジョイントホールまでの距離よりも短いため、該義足の側部のつま先レバーが中央部のものよりも短く、中足の高低動応答を可能にするようになっている請求項１９記載の義足。
23. 歩行後期の構え段階における踵上がりつま先下がりの状態で背屈した人間のつま先を刺激するために、前記前足部の前方端が上方に湾曲した円弧形状に成形されている請求項１記載の義足。
24. 前記キールの後足部の後方部が、背面と足底面の間において該前足部を貫通して延長した少なくとも一つの拡張ジョイントホールを備え、拡張ジョイントが前記拡張ジョイントホールから前足部の前方縁へと前方に延長することで、前記足の前足部の改善された二平面動作機能を生じる複数の拡張骨ばりを形成する請求項１記載の義足。
25. 前記キールの前足、中足、後足部が弾性材料の単一部品で形成されている請求項１記載の義足。
26. 前記弾性材料が半硬質性プラスチックである請求項２５記載の義足。
27. 歩行時に前記足の動応答機能を生じるために、前記中足部が、長手方向の円弧状に成形した半硬質性材料で形成されているため、前記長手方向円弧の中間面が比較的高い動応答機能を有し、前記長手方向円弧の側面が比較的低い動応答機能を有する請求項１記載の義足。
28. 前記後足部の後方端が、踵が大地と衝突している最中に、衝撃を吸収するための圧縮によって大地反力に反応する、上方に湾曲した円弧状に形成されている請求項１記載の義足。
29. 前記キールの後足部の前方が拡張ジョイントホールを含み、前記拡張ジョイントホールが、背面と足底面の間において該後足部を通って延長し、また、拡張ジョイント部が、前記拡張ジョイントホールから後足部の後方縁へと後方に向かって延長しているため、前記足の後足部の改善された二平面動作機能を生じる複数の拡張骨ばりが形成される請求項２５記載の義足。
30. 義足であって、
    一端に前足部と、対向端に後足部と、前記前足部と後足部間で延長し、上方に向かって円弧状に湾曲している比較的長い中足部とを具備した長手方向延長フット・キールと；
    下方に凸状に湾曲した下端部を備えたカーフ・シャンクと；
    前記義足の足首関節範囲を形成するために、前記カーフ・シャンクの湾曲した下端部を該キールの中足部に取り付ける調整可能締付装置とを配備しており、
    前記義足の機能を調整するために、前記調整可能締付装置が、前記カーフ・シャンクと前記フット・キールの、該フット・キールの長手方向での相互に関連したアラインメントの調整を許容する義足。
31. 前記調整可能締付装置が、少なくとも一つの解放可能ファスナと、前記カーフ・シャンクと前記キールの間に配備されている結合要素とを含み、また、前記結合要素と、前記少なくとも一つの解放可能ファスナが該カーフ・シャンクを該フット・キールに取り付ける請求項３０記載の義足。
32. 前記調整可能締付装置が、該カーフ・シャンクとフット・キールの各々に設けられた長手方向延長開口部を含み、前記開口部が、解放可能ファスナの各々を受容し、前記義足の機能を調整するべく、該カーフ・シャンクおよび該キールが或る調整範囲にかけて、前記長手方向において相互に対し滑動することを許容する請求項３１記載の義足。
33. 前記カーフ・シャンクの凸状に湾曲した下端部が、前記下端部から上前方に向かって延長している請求項３０記載の義足。
34. 特定の作業について改善された機能を得るべく調整することが可能な義足用のフット・キールであって、前記フット・キールが、一端に前足部と、対向端に後足部と、前記前足部と後足部間で延長し、上方に向かって円弧状に湾曲している比較的長い中足部とを具備した、長手方向に延長した半硬質の弾性部材を備え、また、これにより形成される義足の機能を調整するべく、前記キールの中足部の後方面に締付装置が設けられ、前記締付装置が、カーフ・シャンクが長手方向において、該フット・キールに関連して調整可能に整列し、前記フット・キールに取り付けられることを許容するフット・キール。
35. 前記締付装置が中足部に設けられた長手方向延長開口部を含み、該開口部に沿って、前記フット・キールとカーフ・シャンクを連結するためのファスナが滑動することが可能である請求項３４記載のフット・キール。
36. 前記前足部および後足部が上方に向かって凹状に湾曲している請求項３４記載のフット・キール。
37. 前記中足部が、前記前足部と後足部間における長手方向範囲全体にかけて、上方向凸状に湾曲している請求項３４記載のフット・キール。
38. 前記中足部が、前記締付装置における解放可能ファスナの方法により前記フット・キールに取り付けるカーフ・シャンクの湾曲下端部を受容するための前上方に向いた凹部を含む請求項３４記載のフット・キール。
39. 前記後足部が、踵の中央角よりもさらに後方および側方に位置する後側方角を具備した踵を備えているために、歩行の初期接触段階中に後足の反り返りが促進される請求項３４記載のフット・キール。
40. 前記フット・キール部材の中足部の足底面が、半径において側面よりも高い中間面を有する長手方向円弧状凹部を備えている請求項３４記載のフット・キール。
41. 前記フット・キール部材の中足部と前足部の背面アスペクトが、動作中に、人間の足の第五放射状軸の動作を模倣する上方に向いた凹部により形成されており、前記凹部が、中央部が側方よりもより前方に位置している前記フット・キールの長軸に対して２０°〜３５°の角度で角度付けされた長軸を備えているために、歩行中の第五放射状動作が、人間の足における第二〜第五中足骨の傾斜下部ギア回転軸の場合と同様に促進される請求項３４記載のフット・キール。
42. 前記フット・キール部材の中足部と前足部の背面アスペクトが、上方に向いた凹部で形成されており、前記凹部が、前記フット・キールの前方表面と平行する方向に向いた長軸を備えている請求項３４記載のフット・キール。
43. 前記キール部材の前足部の後方部に、背面と足底面の間で前記前足部を貫通して延長している中央および側方拡張ジョイントホールが設けられており、また、前記フット・キール部材の前足部の改善された二平面動作機能を生じる中間、中央および側方拡張骨ばりを形成するべく、拡張ジョイント部が、該ジョイントホールの各々から前足部の前方縁へと前方に向かって延長している請求項３４記載のフット・キール。
44. 前記拡張ジョイントホールが、前記フット・キールの長軸に対して３５°の角度で延びている横断面中のラインに沿って配備されており、中央拡張ジョイントホールが側方拡張ジョイントホールよりもさらに前方に位置している請求項４３記載のフット・キール。
45. 前記拡張ジョイントホールが、前部フット・キールの前方平面と平行なラインに沿って配備されている請求項４４記載のフット・キール。
46. 球欠平面上に突出した状態の前記拡張ジョイントホールが横断面に対して４５°の角度で傾斜し、前記ジョイントホールの背面アスペクトが足底アスペクトよりもさらに前方に位置している請求項４３記載のフット・キール。
47. 前記締付装置から側方拡張ジョイントホールまでの距離が、前記解放可能締付装置から中央拡張ジョイントホールまでの距離よりも長いため、前記義足のフット・キールのつま先レバーが中央のレバーよりも短く、これにより中足の高低動応答を得ることが可能になる請求項４３記載のフット・キール。
48. 歩行の後期構え段階における踵上がりつま先下がりの状態で背屈している人間のつま先を刺激するために、前記前足部の前方端部が上方に湾曲した円弧の形状をなしている請求項３４記載のフット・キール。
49. 前記キールの前足部の後方が少なくとも一つの拡張ジョイントホールを含み、前記拡張ジョイントホールが背面と足底面の間で前足部を貫通して延長しており、拡張ジョイント部が、該拡張ジョイントホールから前記前足部の前方縁へと前方に向かって延長しているため、該足の前足部の改善された二平面動作機能を生じさせる複数の拡張骨ばりが形成される請求項３４記載のフット・キール。
50. 歩行中の義足に動応答機能を設けるために、前記中足部が長手方向円弧で形成されているので、長手方向円弧の中間面が比較的高い動応答機能を有し、前記長手方向円弧の側面が比較的低い動応答機能を有する請求項３４記載のフット・キール。
51. 前記後足部の後方端が、衝撃吸収のための圧縮によって踵が大地と衝突する最中に大地反力に反応する上方湾曲円弧の形状をなしている請求項３４記載のフット・キール。
52. 前記キールの後足部の前方が拡張ジョイントホールを備えており、前記拡張ジョイントホールが、背面と足底面の間において該後足部を貫通して延長しており、拡張ジョイント部が、前記拡張ジョイントホールから後足部の後方縁へと後方に延長しているので、歩行中における義足の後足部の改善された二平面動作機能を生じさせる複数の拡張骨ばりが形成される請求項３４記載のフット・キール。
53. 前記フット・キールの前方端が該フット・キールの前方面と平行する請求項３４記載のフット・キール。
54. 前記後方ターミナルヒール範囲が該フット・キールの前方平面と平行する請求項３４記載のフット・キール。
55. 義足用のカーフ・シャンクであって、
    細長い半硬質性の弾性部材を備え、前記部材の一端には、前記義足の足首範囲を形成するべくフット・キールに取り付けるための外方凸状湾曲部が設けられ、前記部材の対向端には、該カーフ・シャンクを切断手術された人の脚上で支持構造に連結するための手段が設けられ、また、該フット・キールおよびカーフ・シャンクにより形成された義足の機能を調整するために、前記部材の該一端における凸状湾曲部が締付装置を備えており、前記締付装置が、該カーフ・シャンクが該フット・キールの長手方向においてフット・キールに関連して調整可能に整列することを許容するカーフ・シャンク。
56. 前記締付装置が、前記部材の凸状湾曲部に設けられた長手方向延長開口部を含み、前記開口部に沿って、前記カーフ・シャンクをフット・キールに連結するためのファスナが滑動することができる請求項５５記載のカーフ・シャンク。
57. 前記凸状湾曲部がパラボラ形状をなしている請求項５５記載のカーフ・シャンク。
58. 前記カーフ・シャンクがＳ形状をなしている請求項５５記載のカーフ・シャンク。
59. 前記カーフ・シャンクがＪ形状をなしている請求項５５記載のカーフ・シャンク。
60. 前記カーフ・シャンク部材の一端と対向端の各々が、同方向における前記部材の各自由端に対して凸状に湾曲しており、また、前記部材の比較的直線的部分が、該部材の、該自由端の側と対向する側部上の前記湾曲した端部を結合する請求項５５記載のカーフ・シャンク。
61. 義足の機能を作業特有にするべく調整する方法であって、前記義足が長手方向に延長するフット・キールを備え、前記フット・キールが、一端に前足部と、対向部に後足部と、前記前足部と後足部間に延長し、上方に湾曲している比較的長い中足部とを装備しており、また、前記義足の足首関節範囲を形成するために、カーフ・シャンクがその或る部分において、調整可能な締付装置の方法により、該キール中央部に取り付けられている下方湾曲下端部を備え、前記方法が、該カーフ・シャンクおよび該フット・キールを、該フット・キールの長手方向において、相互に関連して調整し、また、前記カーフ・シャンクとフット・キールを調整された位置にて、相互に対して該締付装置で固定する方法。

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