JP2005046399A - 生体用整形具 - Google Patents

Abstract

【課題】
日常生活の支障のない装具のような使用ができて医療効果の高い生体用整形具を提供する。
【解決手段】
治療又は矯正を目的として身体の二点間を伸長又は圧迫する生体用整形具において、二点間にガススプリングを介在させてその伸長力で伸長又は圧迫することを特徴とする生体用整形具。
【選択図】
図１

Description

本発明は、整形外科的な疾患の治療、矯正に使用して好適な生体用整形具に関するものである。

整形外科を始めとする医療の分野では、治療や矯正の目的で牽引器具が用いられる。多くは、患部に装着し、患部を挟む身体の二点間を伸長又は圧迫（以下、これを牽引という）することでの回復や矯正を促進しようとするものである。この牽引の方法として、支柱を用いる方法、スプリングやゴム等の弾性体を用いる方法、錘を用いる方法等がある。

支柱を用いる方法は、患部を固定するには適するが、そうでないときには、患部を拘束して身体の動きを規制する。加えて、支柱で牽引する場合、生体の延びや縮みに対処し難い。一般に、生体は、力を加えれば延びたり縮んだりするが、このようなときにも、二点間は同じ力で牽引するのが好ましい。しかし、支柱で牽引する場合、二点間の位置の変更に際して支柱の長さを調整する作業が必要になるし、その場合、同じ力に設定するのはなかなか難しい。

このため、弾性体を用いるようなことも考えられるが、二点間の位置が変わると、その力も変わり、設定したものと大きく違って来る。例えば、牽引の持続等で二点間に延びが生じて変位が小さくなると、力も小さいものになって牽引の効果がなくなるし、反対に姿勢を変更したりして大きな力を出す状態になると、牽引力が急激に増して激しい疼痛や患部の悪化を生ずることになる。

これに対して、錘で牽引する方法は、二点間の位置が変わっても同じ力を加えられる利点はある。しかし、装置が大掛かりになり、身体もこれに拘束されてしまうから、常時装着する装具として日常的に使用することができない。又、自宅に設置することが難しいため、通院しなければならない。

本発明は、上記した弾性体や錘によるものの欠点を解消し、小型軽量で、かつ、二点間の変位にかかわらず一定の力が出せるようにしたものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、治療又は矯正を目的として身体の二点間を伸長又は圧迫する生体用整形具において、二点間にガススプリングを介在させてその伸長力で伸長又は圧迫することを特徴とする生体用整形具を提供したものである。

ここで、ガススプリングとは、周知のように、シリンダ内に封入されたガスの圧力に基づく伸長力がピストンに生ずるもので、その全ストロークに亘ってほぼ一定の伸長力を生ずるという特徴がある。このようなガススプリングで身体の二点間を牽引すると、支柱のように身体を完全に拘束することなく、多少の姿勢変更を許容して楽なものとなる。そして、この伸長力を治療や矯正に最適な力に設定しておくことで、生体の伸び縮みや姿勢の変更があっても、常に最適な（一定の）牽引力で牽引できる。従って、姿勢の変更等によって力が強すぎて疼痛を与えたり、弱すぎて効果が十分でないといった事態を解消する。

この全ストロークに亘ってほぼ一定の伸長力を生ずるという特徴は、一方ではある種の欠点も有している。例えば、牽引力を弱める方向に大きく姿勢を変更したような場合、支柱や弾性体であれば、牽引力が小さくなってさほど問題がないが、ガススプリングであると、姿勢の割には依然として大きな牽引力が働き、身体にとって危険な場合がある。又、その牽引力によって牽引器具の取外しも困難になるといったこともある。

一方、牽引力を強める方向の姿勢変更に際しては、弾性体等であれば、牽引力が増すことでそれが自覚できたり、或いは自然に姿勢を基に戻す動作が誘発されたりするが、ガススプリングであると、牽引力が変わらないが故に危険な姿勢を保ったままになることがある。このようなときには、請求項２の、ガススプリングのストロークが調整できるものであれば、ストロークを短くする操作をすることによって危険な姿勢を脱出できるとともに、その際において器具の取外しも可能になる。更に、請求項３の、ガススプリングのストロークが一定の範囲で制限され、かつ、その範囲が変更できるものであれば、危険な姿勢等になるのを予め規制することができるし、仮になったときには上記のように脱出ができる。

このようなガススプリングを組み込む生体用整形具としては、請求項４の、下肢骨又は上肢骨を切断して切断個所の上下にピンを刺入し、当該ピンをガススプリングで伸長する下肢延長装具又は上肢延長装具、請求項５の、頭部又は顎と胸部又は背中とをガススプリングで伸長する頸椎装具、請求項６の、足首を押さえて脛骨を大腿骨に対してガススプリングで牽引する下肢装具、請求項７の、胸部を巻く胸帯をガススプリングで締め付ける側わん症矯正装具といったものが考えられる。この他に請求項８に記載した、胸部と骨盤との間にガススプリングを配置し、胸椎又は腰椎に牽引力を加える、胸腰椎装具にも応用できる。

本発明は、ガススプリングによって患部の牽引を行なうものであり、この場合のガススプリングは変位にかかわらず一定の力を出せるという特性を有しているから、生体の伸び縮み又は牽引の持続或いは姿勢変更等に基づく牽引点の位置ずれがあっても、同じ牽引力で牽引でき、医療効果の高いものとなる。又、軽量コンパクトであるため、装具のように身体に装着して日常的に使用することができるから、通院して大きな力で集中的に牽引するものに比べて長時間牽引することになり、医療効果の高いものとなるとともに、通院が必要なくなり、患者の負担が少なくなる、といった効果も期待できる。

以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、もっとも一般的なガススプリングＧの断面図であるが、ガススプリングＧは、周知のように、ガスが封入されるオイルを充填したシリンダ１にオリフィス２を形成したピストン３を挿入したものである。ピストン３にはロッド４が連結されてシリンダ１から突出しているから、正背両室の面積差によってシリンダ１の正圧室にガス圧に基づく伸長力が生じ、ロッド４を伸長させる。

尚、ガススプリングＧには、この他にフリーピストンを伴って傾いた姿勢でも使用できるフリーピストン付きのものや、オリフィス２に弁構造（図示省略）を施すことで、ロッド４をその位置でロックできるロック機構付きのものもあるが、本発明では、いずれを使用してもよい。以上のガススプリングＧで身体の二点間を牽引すると、身体が完全に拘束されずに多少は姿勢を変更できるとともに、生体の伸び縮みや牽引の持続によって二点間の間隔が変わってきても、同じ力で牽引できるという利点がある。又、このようなガススプリングＧは概して小型軽量であるから、これを利用すると常に身体に装着できる装具型牽引器具にできる利点もある。

本発明で使用されるガススプリングＧは、ロッド４のストロークが外部操作によって調整できるもの、更に、そのストロークが一定の範囲で制限され、かつ、その範囲が外部操作で変更できるようになっているものが好ましい。理由は、上記したように、伸長力が変位にかかわらず一定という特性があることから、知らない間に危険な姿勢や体位に陥ること（緊急時）があり、そのようなときに脱出でき、かつ、予防を図るためである。勿論、外部操作によってロッドの変位を小さくし、器具を取り外すといったことも可能になる。

ところで、このストロークの調整、制限には種々の構造のものがあるが、例えば、ロッド４の途中にディスク６を装着し、このディスク６を一定の範囲のみで動かすストッパ７ａ、７ｂを前後に形成した制限部材７をシリンダ１にビス止めや螺着等で取り付けるものが考えられる。この場合、制限部材７の位置をシリンダ１上で前後できるため、ストロークする範囲の位置を変更することもできる。又、ストッパ７ａ、７ｂを独立して前後できるようにすれば、最も縮短した位置と最も伸長した位置の両方を独立して設定することもできる。更に、緊急時には、制限部材６やストッパ７ａ、７ｂを操作することにより、牽引力を封殺して危険を脱することも可能である。

図２も同様にガススプリングＧの一部断面図であるが、本例のものは、ディスク６とストッパ７ａ、７ｂをシリンダ１の内部に組み込んだ内部組込式のものである。そして、ロッド４にネジ等で伸縮できる副ロッド４ａを継設しており、これによってストロークの位置が変えられるようにしている。尚、ストロークの独立した設定が行なえること、緊急時に対応ができることは上記と同じである。

図３は、下肢の左右に長さの差がある場合、短い方を切断して、その間に形成される仮骨の生長に応じて骨を延長する下肢延長装具Ａと呼ばれるものの説明図であるが、下肢延長の手術は、大腿骨又は脛骨の適宜な個所を切断して切断個所を挟む両側にピン８、９を刺入する。

そして、仮骨の生長に応じて骨を延長して行くのであるが、本発明では、ピン８、９間を張る支柱１０を設け、この支柱１０を分断してそれぞれにガススプリングＧのロッド４（副ロッド４ａ）とシリンダ１を固定する方法をとっている。この場合、体位や姿勢によって体重（抵抗力）がガススプリングＧの伸長力より大きいとロッド４は縮短し、小さいと伸長する挙動を一定の範囲ａにおいて行なっていることになる。

仮骨が生長すると、ピン８、９の間隔を徐々に長くするのであるが、本発明では、制限部材７の前後位置を変えることで行なう。この延長量は、毎日１〜２ｍｍずつが好ましいとされていることから、制限部材７をこの範囲で長くして行く。このときの伸長力は、ロッド４がどの位置にあっても、則ち、仮骨の生長状態にかかわらず常に同じ力になり、仮骨の形成にとって好ましいものになる。

この場合、より好ましいのは、ガススプリングＧの伸長力を体重よりも大きくしておくことである。これによると、体重がかかっても、ガススプリングは縮まないから、仮骨に荷重をかけることがない（伸びる方向には制限部材７で制限される）。加えて、オリフィス２の径（大きさ）を極端に小さくしてその伸長速度を上記した毎日の延長量程度に合わせておけば、人為的に行っている毎日の延長操作を自動的に行うことも可能になる。尚、下肢の代わりに上肢とする上肢延長装具（図示省略）であっても同様である。

図４は、ムチ打ち症等で頸椎を牽引するときに用いられる頸椎装具Ｂの説明図であるが、この場合は、胸部、背中部に肩紐１１等で吊って落ちないように設けた支持具１２と、頭部や顎に設けた当て具１３との間に支柱１０を立て、この支柱１０にガススプリングＧを組み込む。これによると、支柱１０はガススプリングＧの伸縮範囲ａ内において所要の伸長力で張られていることになり、免荷することになって回復を早める。又、支柱１０の長さを変える必要が生じたときには、制限部材７の位置を変えて対処することになるが、その位置にかかわらず伸長力が一定になるのは上記と同じである。

図５は、膝関節症で軟骨再生手術を受けた患者の膝関節の免荷を図る下肢牽引装具Ｃと呼ばれるものの正面図であるが、大腿部に挿入され、座骨に当たってそれ以上の挿入が不能になる大腿挿入部１４と、大腿挿入部１４と連結体１５で連結されて足を載せることができる足載部１６と、連結体１５に下方付勢されて上下動可能に取り付けられ、足首を上から押えて脛骨を大腿骨に対して牽引する足首押え１７とからなるものである。

これにおいて、連結体１５と足首押え１７とは共に支柱１０を構成するものであるが、本例の場合、両者の間にガススプリングＧを介在させる。これによると、足首押え１７と大腿挿入部１４とは互いに弾発させられ、その結果、膝関節にかかる荷重が免荷され、軟骨再生が促進されるものである。この場合も、足首押え１７と大腿挿入部１４の張力は状況に応じて変更する必要があるから、これを制限部材７の変更で対処させるし、その力は常に同じであることは上記と同じである。

図６は、脊椎が曲がった側わん症を矯正するため、胸部に胸帯を巻いて締め付ける側わん症矯正装具Ｄと呼ばれるものの背面図である。側わん症矯正装具Ｄは、胸部に胸帯１８を巻き、一方の端部には紐１９を出し、他方の端部に設けた止め金２０に引っ掛けて締め付けるものであるが、この止め金２０としてガススプリングＧを用いる。病状や身体の状況に応じて締め付け力も調整する必要があるから、このとき、ガススプリングＧＳを調整してこれを行なう。ガススプリングＧの使用態様は上記と同じにすればよい。

この他、図示は省略するが、胸部と骨盤との間に支柱等の牽引具を介在させて胸椎又は腰椎を牽引する胸腰椎装具（胸椎装具又は腰椎装具若しくはその両方を含む意味である）と称される整形具が存在するが、この胸腰椎装具の牽引具にガススプリングＧを適用すると、上記した利点を享受できる。

本発明に用いるガススプリングの一例を示す断面図である。 本発明に用いるガススプリングの他の一例を示す一部断面図である。 本発明の一例を示す下肢延長装具の説明図である。 本発明の一例を示す頸椎装具の説明図である。 本発明の一例を示す下肢装具の説明図である。 本発明の一例を示す側わん症矯正装具の説明図である。

符号の説明

４ ロッド
８ ピン
９ ピン
１０ 支柱
１８ 胸帯
Ｇ ガススプリング
Ａ 下肢延長装具
Ｂ 頸椎装具
Ｃ 下肢装具
Ｄ 側わん症矯正装具

Claims (8)

1. 治療又は矯正を目的として身体の二点間を伸長又は圧迫する生体用整形具において、二点間にガススプリングを介在させてその伸長力で伸長又は圧迫することを特徴とする生体用整形具。
2. ガススプリングのストロークが調整できるものである請求項１の生体用整形具。
3. ガススプリングのストロークが一定の範囲で制限され、かつ、その範囲が変更できるものである請求項１又は２の生体用整形具。
4. 下肢骨又は上肢骨を切断して切断個所の上下にピンを刺入し、当該ピンをガススプリングで伸長する下肢延長装具又は上肢延長装具に用いられる請求項１〜３いずれかの生体用整形具。
5. 頭部又は顎と胸部又は背中とをガススプリングで伸長する頸椎装具に用いられる請求項１〜３いずれかの生体用整形具。
6. 足首を押さえて脛骨を大腿骨に対してガススプリングで牽引する下肢装具に用いられる請求項１〜３いずれかの生体用整形具。
7. 胸部を巻く胸帯をガススプリングで締め付ける側わん症矯正装具に用いられる請求項１〜３いずれかの生体用整形具。
8. 胸部と骨盤との間にガススプリングを配置し、胸椎又は腰椎に牽引力を加える胸腰椎装具に用いられる請求項１〜３いずれかの生体用整形具。