JP2004530510A - 歩行改善用矯正装具 - Google Patents

Abstract

人の歩行を補正する目的を持つ、靴の内部で患者の足の下に配置されるか又は補綴具又は装具の一部であるソールであり、そのソールは二つ以上の異なる屈曲抵抗領域を有することを特徴とする。異なる領域間の境界線は、“Ｓ”字に似た特定の形状を持っている。ソールは、炭素繊維複合材料、アラミド繊維複合材料、及び/又は他の材料から作られ、また屈曲抵抗の差異は、例えば、平行な繊維若しくは織り方、又は互いに異なる角度で交差する繊維をもつ布がソールの異なる部分で異なる層数で配置構成された補強繊維をもつ複合材料を適用することにより、又は異なる領域で異なるタイプの布及び織り方を適用することにより達成される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は概ね、例えばハンディキャップをもった人の又は身体障害者の歩行を改善するための補綴具及び装具のような矯正装具に関するものであり、特に異なる屈曲抵抗領域を有するソールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
単なる解剖学的機能不全を補償するための様々なインレー及び装具が昔から知られている。これらの装具は、体重の静的態様並びに足及び下肢の力の分布を考慮する。静的及び動的な両方の力、即ち一歩の間に発生する力を考慮する試みは、エーリッヒ（Ehrlich）によるスウェーデン特許出願公開第８９９６７号明細書を含んでいる。その文書は矯正用履物をその製造方法及び製造装置と共に開示している。
【０００３】
パベシ（Pavesi）による欧州特許出願公開第０９３１４７０号明細書では、ソールユニット又は靴の中敷部品として使用可能な、硬質の又は少なくとも半硬質の性質のサンドイッチタイプの履物補強要素が開示されている。
【０００４】
レビル（Revill)による英国特許出願公開第１４３３４８１号明細書では、靴の中敷の前部よりも後部の方が大きな密度を有し且つ後部が前部よりも硬い不織布を具備する靴の中敷が開示されている。
【０００５】
カスティリア（Castiglia）による米国特許第４０８５７５８号明細書では、靴底に取り付けられるようになっている、体重再分配矯正装具が開示されている。その矯正装具は、靴底の屈折線の前方で靴底に取り付けられている弾力性の無いパッドであり、前記パッドは靴底の面に容易に形を合わせられるように十分柔軟である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、単なる解剖学的機能不全だけではなく、静的及び動的の両方の力、即ちハンディキャップのある人又は身体障害者の一歩の間に発生する力も補償する前述の問題を異なる屈曲抵抗領域を有するソールとしての矯正装具を提供することにより解決する。前記領域の境界を画定する境界区域又は境界線は、特定の好都合な形状を与えられている。ソールそのまま、又は補綴具若しくは装具の一体部分としてのソールが、所謂リリース線（release line)の位置及び/又は形状を患者の問題を軽減させることに適合させるように、考えられて作られて補強される。本発明は、特に切断された足又は障害のある筋肉を扱う場合、所謂プログレッション線（progression line）の延伸を制御することの重要性に対する発明者の理解に基づいている。本発明は、三次元歩行解析の助けを受けて説明することができる障害のある歩行をもつ患者の中で、膝、股関節部、及び背骨に影響する傷害を防ぐために努力することにおける重要な構成要素である。
【０００７】
本発明によるソールは、普通の靴のソールより外側及び同時に前方に補強されることにより、プログレッション線及びリリース線の位置及び形状の補正問題を解決する。ソールは、確実な様態で足を支持し、また大地の反力プログレッション線は正常に戻される。この誘導の及び支持の作用は、人が一歩の最初から最後まで足を直線位置で保持すること、並びに足首、膝、及び股関節における歩行の偏移を回避することも容易にする。患者は、一歩毎の足の回旋を必要とする非生理的な歩行をしないで済む。代わりに脚を直線内で揺り動かすことが可能である。より自然な歩行が達成される。大地の反力プログレッション線の移動又はシフトを含む上述の結果は、三次元歩行解析によって調査された。
【０００８】
ソールは、炭素繊維補強複合材料又は同等のもので製造可能であり、またソールの異なる部分で異なる層数を有しており、また前記繊維の交差する繊維方向をもつ織り方と織物との異なるタイプ及び異なる層数を含んでいる。本発明は、使用される材料のタイプに依存しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
感圧性プレートの発展は、研究者が、床から足裏への又は履物のソールへの反力を計測することを可能にした。図１では、比較のために図中に描かれた、反力の不完全なプログレッション線１０２及び正常なプログレッション線１０１の両方をもつソールが示されている。
【００１０】
正常歩行の人が歩く場合、結果は偏りのないプログレッション線１０１である。プログレッション線１０１は、かかとの後部分で始まって親指の方へ前進する。終わりの段階で、足は中足指節関節で屈曲し、そしてソールは所謂リリース線１０５に沿って屈曲する。正常なリリース線１０５が図に示されており、またそれは母指球に沿って延びている。良好な履物は、この正常なリリース線１０５に沿って屈曲するように作られる。正常な歩行の間には、一歩毎に足を回旋することは不要であり、また脚を直線内で揺り動かすことができる。歩行に病状をもつ別の人々に対応する数本の代替のリリース線２０２〜２０５を、図２のソールで見ることができる。正常なリリース線２０１は破線で示されている。
【００１１】
例として、不全麻痺に苦しんでいる人及び部分的に麻痺しているか又は部分的に切断された足を持つ人は、通常の履物では正しく歩くことができない。そのような人に関しては、身体の障害によって、図１で見られるようなプログレッション線１０２が招来される。線１０２は、足（又は足の左側）が荷重に耐えることができないので小指の方に逸れる。逸れたプログレッション線１０２のために、即ち作用の不良個所で働く大地の反力のために、足は遊脚期で回旋しなければならず、又脚は直線内で揺動されることができない。更に、膝には増大した内反モーメントが生じ、また人は跛行パターンになり、そのことが次に人の足首、膝、及び股関節に対する問題を招来する。
【００１２】
回外及び回内を防ぐために、ソールをもつ例えばランナーの靴をどのように形成するかは知られている。これらの靴は、足を上に真直ぐにさせ、又足を内側又は外側へ傾かせるように、主に踵及び中足骨の周囲を強化される。この傾きは、リリース線に対しての影響は全く無く、前記リリース線は通常の靴と同じ位置に配置される。
【００１３】
図３では、本発明によるソールの異なる屈曲抵抗領域が示されている。ソールは、リリース線の位置及び/又は形状を患者の問題に適合させるように、考えられ、作られ、及び補強されている。ソールは、通常の靴のソールに比較して外側に及び前方に補強されており、即ち足の小指部分に相当する足の部分（又は足の左側）、及び足の外側部分が、足の親指及び内側前部に相当する領域よりかたい支持が与えられる。ソールはこのように足を支持し、そのことにより大地の反力プログレッション線が常態に戻される。この誘導の及び支持の作用は、人が一歩の間に足を真直ぐな位置に保持することを容易にし、また足首、膝、及び股関節における歩行偏移が回避される。患者は、一歩毎に足を回旋しなければならない不便さから解放されて、脚は直線内で揺動できる。より自然な歩行が達成される。
【００１４】
再び図３を参照すると、ソールは、異なる屈曲抵抗の柔軟な領域を有している。図３における例として、符号Iを付された領域がもっとも柔軟である。符号IIを付された領域は領域Iより柔軟性がやや小さい。符号IIIを付された領域は領域IIより柔軟性がやや小さい。符号IVを付された領域は、最もかたい領域である。この構造の他の肯定的な側面は、つま先が離れるときに生み出されるばね効果であり、前記ばね効果はエネルギーを保存する。
【００１５】
ソールのそのような柔軟な領域は、ソールの外端若しくは縁と、一つ以上の、境界区域若しくは境界線３０１、３０２、３０３とで、又は境界線だけで境界をつけられている。この図では、境界線は細い線として描かれているが、実際の製品ではこれらの線は、中間の屈曲抵抗領域を組み入れた数ミリメートルまでの幅を有することが可能である。
【００１６】
図３に示される本発明の好適な実施例の二つの境界線３０１、３０２は、ソール３００の外側縁３１０で始まり、ソールの中線（非図示）の方に延びて、同時に、ソール３００の内側縁３２０に達するとき前記境界線３０１、３０２の終点３３１、３３２が、前記線の開始位置より明確に後に、即ちソール３００の踵端部３４０に、より近づいて配置されるように、後ろの方向に延びる。このようにプログレッション線は親指へ向かう方向で位置を変える。リーリース線は、同時に位置を変えられるか又はより正常な位置又は内転された位置の方へ傾けられる。第三境界線３０３が直線で延びるように配置される。
【００１７】
境界線は、図３で見られるように“Ｓ”字を思わせる湾曲形状を呈するか、又はそれらは湾曲されるかそうでなければ直線であることが可能である。全体的に細長い“Ｓ”字に似ていて、また双曲線正接関数グラフ、Ｓ字状関数グラフ、又は積分記号又は同等のものにも似ている境界線の形が適切な機能を獲得するのに良く適していることを試験結果が示している。境界線３０１、３０２における湾曲部３５１、３５２は、ソールのつま先端３６０の方へ又は踵端部３４０の方へ向けられている。湾曲部は、ソール３００の外側縁３１０又は内側縁３２０にも向けられているか又は部分的に向けられている。好適な実施例では、三本の境界線３０１〜３０３が配置されている。第一境界線３０１は、第一湾曲部３５１がソール３００のつま先端３６０へ向かう方向で凸に配置される。前記境界線３０１は、また第二湾曲部３５２がソール３００のつま先端３６０へ向かう方向で凹であるように配置される。第二境界線３０２は、ソール３００のつま先端３６０へ向かう方向で凸である第一湾曲部３５３を有して配置されている。前記第二境界線３０２は、またソール３００のつま先端３６０へ向かう方向で凹である第二湾曲部３５４を有して配置されている。
【００１８】
ソールは炭素繊維強化複合材料から製造可能である。しかしながら本発明は、使用される材料のタイプには依存しない。ガラス繊維強化プラスチック、他のプラスチック、木、鋼、またはその他の材料のような、適切な柔軟性をもつどんな材料も使用可能である。好適な材料は、ケブラー（登録商標）（KEVLAR）（アラミド）繊維、炭素繊維、ガラス繊維、鋼、及び熱可塑性樹脂を含んでいる。
【００１９】
異なる屈曲抵抗領域を確立する一つの好ましい方法は、いくつかの材料層からなるソールを製造することである。図３を参照すると、ソールは、領域Iにおける一層材料、領域IIにおける二層材料、領域IIIにおける三層材料、及び領域IVにおける四層材料で構成されている。
【００２０】
しかしながら、好適な実施例では、領域Iは、二層の交差方向炭素繊維布並びに二層の単一方向炭素繊維材料で構成されている。領域IIは、二層の単一方向繊維材料、並びに二層の交差繊維、並びにやはり二層の単一方向繊維材料で構成されている。領域IIIは層IIと同一に構成されているが、単一方向繊維材料の更なる層をもっている。領域IVは、三層の単一方向繊維材料、並びに三層の交差繊維材料、並びにやはり二層の単一方向繊維材料で構成されている。
【００２１】
図４では、別の実施例が示されている。ソールは上及び横から示されている。対応する位置と線Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３が両方の図にしるされている。異なる伸張と異なる材料との異なる層が示されている。最上層４０１は、ソールの広がりの全てに延在し、また（縦糸と横糸との間が４５度の）４５度ケブラー（登録商標）（KEVLAR）布で作られている。第二層４０２は、Ｃ１線まで延在し、また４５度炭素繊維布で作られている。第三層４０３は、線Ｃ２まで延在し、また直線炭素繊維で作られている。第四層は、線Ｃ１まで延在し、またやはり４５度炭素繊維布で作られている。第五層４０５はソール全体に延在し、またやはり４５度炭素繊維布で作られている。第六層は線Ｃ３まで延在し、また直線炭素繊維で作られている。第七層は、Ｃ１まで延在し、また４５度炭素繊維布で作られている。第八層は、Ｃ２まで延在し、また直線炭素繊維で作られている。第九層は、Ｃ１まで延在し、また４５度炭素繊維布で作られている。第十最下層は、ソールの全幅に延在し、また４５度ケブラー（登録商標）（KEVLAR）布で作られている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、足の下の大地の反力のプログレッション線を示す平面図である。
【図２】図２は、数本の代替のリーリース線を示す図である。
【図３】図３は、異なる屈曲抵抗を有する領域を示す図である。
【図４】図４は、ソールの異なる層を平面図と側面図で示す図である。

Claims (15)

1. 靴の内側で患者の足の下に配置されるソール（３００）又は矯正装具の一部であるソール（３００）であって、前記ソールの第一領域において第一屈曲抵抗を、また前記ソールの第二領域において第二屈曲抵抗を前記ソールに提供するように配置構成された材料を具備するソール（３００）において、前記異なる屈曲抵抗領域を分割している境界線（３０２）が、Ｓ字（３０２）に似た湾曲形状を有していて、前記第一領域が、基本的につま先部分の上に広がり、同時に前記ソールの内側端部の一部の上に広がるように、前記Ｓ字（３０２）がソールの外側端からソールの内側端へ延びることと、前記ソールが患者に使用されるとき、大地の反力プログレッション線が小指（１０２）の上の位置から親指（１０１）の上の位置への方向で移動されてそのことにより例えば傷害に起因する不適当な歩行を補正するのに役立つように、前記第二領域が、踵部の上に広がり、同時にソールの外側端部の大部分の上に広がることとを特徴とするソール（３００）。
2. その中の少なくとも一本が湾曲した形状である境界線（３０１〜３０３）によって分割されている三以上の異なる屈曲抵抗領域（I〜IV）を含んでなることを特徴とする請求項１に記載のソール。
3. 境界線の一本以上が、ソール（３００）の外側縁（３１０）からソールの内側縁（３２０）へ延びることを特徴とする、請求項２に記載のソール。
4. ソールの前記内側縁（３２０）における境界線の終点（３３１）が、ソールの外側縁（３１０）における前記境界線の始点（３４１）よりさらに明確にソールのつま先端から離れて配置されることを特徴とする、請求項３に記載のソール。
5. 前記ソールの境界線（３０３）の一本以上が直線形状であることを特徴とする、請求項２、３、又は４のいずれか一項に記載のソール。
6. 前記ソールの境界線（３０１、３０２）の一本以上が、該境界線に沿う少なくとも一つの場所（３５１〜３５４）で湾曲することを特徴とする、請求項２、３、又は４のいずれか一項に記載のソール。
7. 前記ソールの境界線の一本以上が、一つの場所（３５１）でつま先の方に向かって湾曲し、また別の場所（３５２）で踵端部の方に向かって湾曲することを特徴とする、請求項６に記載のソール。
8. 前記ソールの境界線（３０１、３０２）の一本以上が、双曲線正接グラフ又は鏡像双曲線正接グラフに似た形状を有することを特徴とする、請求項２、３、又は４のいずれか一項に記載のソール。
9. ソールの前記第一領域（I）が、ソールの残部（II〜IV）より、小さな屈曲抵抗を有する、即ち柔軟性があることを特徴とする、請求項１に記載のソール。
10. 前記ソールが、次の材料、つまり複合材料、又は炭素繊維材料、又はガラス繊維材料、又は例えばケブラー（登録商標）（KEVLAR)のアラミド繊維材料、又はプラスチック材料、又は金属、の一つ以上を含むことを特徴とする請求項２〜９のいずれか一項に記載のソール。
11. アラミド繊維と、異なる繊維方向及び異なる布タイプの炭素繊維とからなる交互のサンドイッチ層（４０１〜４１０）を含むことを特徴とする、請求項２〜９のいずれか一項に記載のソール。
12. 異なる層（４０１〜４１０）が、それらがソール全体の面積のどの程度まで及ぶかに関する限りで、異なる伸張を有することを特徴とする、請求項１１に記載のソール。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のソールを組み込んでいる補綴具。
14. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のソールを組み込んでいる靴。
15. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のソールを組み込んでいる矯正具。