JP2006515797A

JP2006515797A - 協調動的且つ調節可能な手根管症候群用装具

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Publication number: JP2006515797A
Application number: JP2006503099A
Authority: JP
Inventors: ジョージ、ロジャー、ウィリアムズ
Original assignee: THERAID MANUFACTURING Inc
Current assignee: THERAID MANUFACTURING Inc
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2006-06-08
Also published as: US20030144692A1; EP1589911A4; CN1761434A; US7364559B2; WO2004066872A2; WO2004066872A3; MXPA05007972A; EP1589911A2; CA2514248A1

Abstract

本発明は、従来の静的または動的というより、むしろ協調動的な技法を用いて手根管症候群を治療するため、人の手の手根に装着される装具を提供する。この装具は人の手の共縮時に手根の中立位置における豆状骨（２３）の領域に２ポンドの背側方向の力を印加することができるとともに、手根屈曲の弧状動作の際には８ポンドの背側方向の力を印加することができる一方、日常生活の通常の活動を阻害することなく、全ての運動面内で活発に動くように手首及び手の運動を促進する。この装具は背側方向の力を印加するための付勢構造と、通常の手の動きに際し付勢構造をその適切な構成に維持するためのベース構造とを有する。

Description

本出願は２００３年１月２８日に出願された米国出願第１０／３５２８３７号の優先権を主張するものである。

本発明は一般に人の手の手根用装具及び副子の分野に関連し、特に、静的というより動的及び協調動的な（co-dynamic）技法を用いた手根管症候群の治療用装具に関する。

手根管症候群（ＣＴＳ）は手の手根の領域を手根骨と屈筋支帯として知られる靱帯との間を通って伸びる正中神経の圧迫により生じる状態である。この圧迫により、手の痛み、しびれ、刺痛や握力の低下が生じる。ＣＴＳはしばしば腕肩及び首の痛みや感覚異常にも関連する。

ＣＴＳの原因については多くの説がある。ある人たちは、繰り返し運動から生じる手根管の膨張を引き起こす嚢、腱鞘及び神経の炎症によってＣＴＳが生じると考えている。また他の人たちは、ＣＴＳの原因は手根骨の骨折または関節炎による関節変化にあるとしている。更に別の学派はＣＴＳの原因は全身疾患、機械的応力、または外傷性脱臼にあるとしている。広く受け入れられている圧迫説は、手根管内のこれら事象によって生じた炎症組織が屈筋支帯と手根骨によって形成される狭い空間内の正中神経を圧迫すると考えている。後の議論では、別の見方よりも事象の発生順序について言及する。膨大な数のＣＴＳの症例が繰り返し運動によるものと一般に考えられている。

伝統的に、ＣＴＳの治療に対するアプローチは保存的なものと外科的なものに分類することができる。ＣＴＳの外科的治療には、屈筋支帯の開切、関節鏡検査や他の侵襲性の処置がある。特に労働者補償のケースにおいて外科手術はしばしば第一線の治療として用いられるが、この治療は永久的であり、最終的に効果的でないこともしばしばである。米国労働統計局によると、外科手術は症例の５７％において５年内に「何らかの症状の再発」が見られ、患者は傷跡の痛み及び弱化のため生涯に渡る機能不全を被る可能性がある。

ＣＴＳ及びそれに関連する障害は、生産性の低下、労働者補償、及び、ＣＴＳの診断及び治療の伝統的なパラダイムではしばしば慢性化する症状の治療のために生じる関連する医療費用に関連して、非常に大きな企業負担の要因となる。

保存的治療には、安静にすること；ステロイド注射；熱、超音波またはフォノフォレシス（phonophoresis）の手根領域への適用；パテまたはテニスボールを握り締めることによる手の運動；或いは静的または動的手段により手根領域を副子固定すること（splinting）が含まれる。ステロイド注射はしばしば好適な薬物療法であるが、この治療法は適用可能回数が限られており、深刻な合併症を引き起こすことがあり、長期的な症状の解消結果は好ましくない。静的な手首用副子による手首の固定では、１または複数の運動面内の運動が禁止される。Darcyに付与された米国特許第６１０６４９２号は、中手骨に圧力を加えつつ手首を固定する堅い外殻を有する手根管用副子を開示している。このような固定を用いる手首装具や副子は、繰り返し運動、或いは、ことによるとどのような運動も正中神経への圧迫即ちＣＴＳの症状を悪化させる、という従来の考えに対処するものである。静的な手首用副子は、手首、手、及び／または腕に一定の圧力を加えるものである。Drayに付与された米国特許第５９２１９４９号には、手根管の各側を押圧し、各側を前方中央へ回転させるまたはひねるようにし、静圧を用いて結果を得る装置が開示されている。

手根関節を静的に副子固定することには多くの欠点がある。第１に、そのような副子は不快であり、副子を装着する際の患者の適応性を低下させる。第２に、患者の手の運動範囲を制限することで、静的副子は患者が行うことのできる仕事の種類を制限し、日常生活における通常の活動の邪魔となる。第３に、静的副子は限られた期間しかＣＴＳ症状を緩和しないことが示されており、長期に渡る固定から合併症が広く見られることが文献記載されている。

ＣＴＳ治療のための別のアプローチは、副子ではなく太いワイヤ（heavy wire）によって回内及び／または回外を静的に抑止することである。Michniewiczに付与された米国特許第５８６８６９２号には、ユーザの回内及び回外を１０°に制限し、それによって過度なひねりを防止する装置が開示されている。この発明者は、過度なひねりにより、腕及び手首の傷害を既に有する患者の症状が更に悪化すると考えている。Michniewiczは他のいくつかの静的副子よりも快適でより拘束の緩い装置を提案しているが、尚、ＣＴＳの根底にある原因に対処していない。

従来における動的副子固定は、これまで、手首を通常の運動平面を通るように向けるとともに、いくつかの運動平面内の動きを減らして正中神経への炎症を軽減することを目指していた。いくつかの装置がこのような動的副子固定を例示している。Cruzに付与された米国特許第５６５３６８０号には、運動の実効的範囲を効果的に制限すると思われる調節可能な制動ばねによって、尺側及び橈側偏位、手首の屈曲及び伸展を動的に制御する装置が開示されている。この装置は手首関節に回転力を加えつつ、第２及び第３中手骨へと押圧し、この押圧により遠位手根列の掌側または背側への移動（transrelocation）を促進する。遠位手根列に集中することで、Cruzは手根骨複合体から離れた領域を個別に押圧することに重点を置いている。Cruzは更にその発明の制動特性に傾注しているが、これはＣＴＳの状態を防止したり矯正したりすることよりも、主として衝撃による傷害から関節を守ることを目的としている。Downesに付与された米国特許第５４１３５５３号には、手根管ミットと呼ばれる別の装置が開示されている。このものは第１乃至第５中手骨−指節骨領域に対する機械的抵抗に傾注している。この手根管ミットは減圧のために手根管を深くするよう構成されており、橈側手根及び手根中央領域に発生する実際の屈伸機構の遠位にある。

理解されるように、ＣＴＳの症状及び根本的な原因により正確に対処する装具が必要とされている。更に、安価で素人でも装着及び使用が簡単なそのような装具が必要とされている。この装具は協調動的（co-dynamic）なものとすべきである。即ち、ＣＴＳの状態を矯正するという治療効果を達成するべく手及び手根と協働的に作動するべきである。この装具は日常生活の通常の活動に支障を来すことがないように、手及び手首が全ての運動平面内で機能的に動くことを許容し、それにより、手根管の圧縮を悪化させる炎症状態となるものの根底にある原因を正す働きをする。

本発明は、新規で有用な且つ非自明な部品の組み合わせにより、最小数の機能部分を用いて、安価な製造コストで、且つ、容易に調達可能な材料のみを用いてその目的、課題及び利点を達成する。これらの点において、本発明の現在の形は、従来の思想及び設計から大きく離れており、それによって、要求を十分に満足する装置を提供する。また、従来の特許及び商用技術は、本明細書に開示されるように配置・構成される本発明の部品の組み合わせについて示唆していない。

本発明の一態様では、手根管症候群の治療のための装具が提供される。この装具は、背側方向の、自己開始的な（self-initiated）且つ動的な力を人の手の手根複合体の豆状骨領域に加えるための付勢手段を支持するベース手段を有し、付勢手段は手の輪郭に適合し、ベース手段によって適合的な向きに支持される。

本発明の別の態様では、ベース手段は、手首及び手の領域の表面に適合的に近接するように、ゴム、スパンデックス、ネオプレン、ライクラ（登録商標）などのような弾性材料（elastometric material）からなる。

本発明の別の態様では、弾性ベース手段は手首及び手の領域に密接して適合するグローブとして形成される。

本発明のこれら及び他の特徴、側面及び利点は、以下の図面、説明及び請求の範囲を参照することでより良く理解されよう。本発明をその動作上の利点及び具体的な使用態様とともにより良く理解するため、本発明の好適実施例を記載した添付の図面及び説明を参照されたい。これらは本発明の特に好適な態様のいくつかを概説している。これらの態様は本発明の顕著な特徴及び応用のいくつかを単に例示しているものと考えられるべきである。本発明を異なる方法で適用したり或いは本発明を開示範囲内で変形したりすることにより、他の多くの有用な効果を得ることができる。このように添付の図面によって、本発明の一層の理解が促進されるとともに、本発明の範囲に加えて本発明の好適実施例の詳細な説明が提供される。

以下の詳細な説明に、本発明を実施する上で現在考えられている最良の形態を示す。この説明は限定的に理解されるべきではなく、本発明の一般的な原理及び本発明を実施する上での最良の形態を例示する目的でなされるものであり、本発明の範囲は請求の範囲によって最も良く規定される。

本明細書を通して、「手掌側（volar）」という用語は「手のひらの向き」として解釈され、「背側（dorsal）」という用語は「手掌側」の反対、即ち、手のひらから離れる向き、または、手の背から外に向いた向きとして解釈されるべきである。運動学（kinematics）は、機能している関節の柔組織と力学の相互作用の科学である。一貫性を保ち説明を容易にするため、特に断らない限り、説明及び所見は全て個人の右手及び腕の視点からなされる。以下の議論はどちらの手または前腕にも同じようによく成り立つ。

本発明について説明するには、まず本発明の動作の基礎となる環境変形理論（Theory of Environmental Deformity：ＴＥＤ）について理解することが必要である。従来の静的副子固定は、これまで手根及び手の機構に適切に対処していなかった。従来の動的副子固定は、屈曲、伸展、橈側偏位及び尺側偏位の公知の運動、即ち、増加、減少または圧縮のための運動に対処するものである。しかしながら、ＴＥＤに組み込まれているアプローチでは、関節運動学（「関節の運動学」）及び神経筋変化の両方を考慮して、ＣＴＳがどのように生じるか説明するとともにその状態の治療方法を提言する。ＴＥＤは、手首の屈筋滑車（flexor pulley）に対する外来筋腱群の作用により生じる手根関節運動学における複数の変化を同定する。

図１及び図２を参照されたい。手根管は、いくつかの腱４４と正中神経４０が通過する固定された空洞である。それは前部では屈筋支帯４６によって画定され、後部では２セットの手根骨によって定められている。近位の骨のセットは、内側から横へ見たとき、豆状骨２３、三角骨２４、月状骨２５及び舟状骨２６である。この骨のセットは近位手根列３６と呼ばれている。遠位の骨のセットは、内側から横へ見たとき、有鉤骨３１、有頭骨３２、小多角骨３３及び大多角骨２４であり、このセットは遠位手根列３５と呼ばれる。豆状骨２３には十字形の外来及び内在手根構造が９方向に均一に取着しているが、これらの構造には以下のものが含まれる：豆鉤靭帯、豆中手靭帯、屈筋支帯４６の近位帯、三角繊維軟骨複合体、尺側手根屈筋、内側側副靱帯の前方部、伸筋支帯、小指外転筋、及び豆状三角軟骨。

屈筋支帯４６は手根にその開放端部の各側において取着しており、外来の手の筋肉が肘周りの筋起始と指、親指及び手首の付着点との間を連絡する上で、手根管４２の滑車として機能する。正中神経４０は屈筋支帯４６と屈筋腱４４の束の間に位置している。機能的には、屈筋支帯４６は手根に強度を加え、その滑車作用を通じて、手の筋腱力を効率化する。

手首、指及び親指に作用する前腕掌側の屈筋腱群は、通常、協調活動において手首及び手の同じ部分を背側に安定化するべく作用する前腕背側の伸筋腱群の４倍の滑車力（pulley force）を集合的に発揮する。屈筋腱群と伸筋腱群の相互作用により、手根靱帯の結合性と相俟って、活動のあいだ関節は安定位置に保持される（図３）。この相互作用は「共縮（co-contraction）」と呼ばれる。共縮は手及び指の機能及び指と親指の調和した運動において、伸展または屈曲する指の抵抗が作用するまで維持され、そのため、抵抗方向の収縮と呼ばれる。通常の人の前腕における屈筋力の伸筋力に対する比は約４：１であり（力結合比（force couple））、これは通常の労働活動では生涯を通じて比較的一定である。

しかしながら、ある種の労働活動は一方の筋腱群に対し拮抗する筋腱群よりも好適に影響し、図４に示すような状態を生じる。指、親指及び手首の機能を必要とする作業の強度及び持続時間が屈筋に対し好適に働く場合、屈筋腱群の肥大により力結合比が増加する。この肥大は、尺骨・橈骨面に対する手根骨・中手骨複合体の面の掌側手根変位（volar carpal translation：ＶＣＴ）を引き起こす。この動きを「掌側へのすべり（volar glide）」と呼ぶこともある。この変位はいずれかの手根列の軸を中心とした回転ではなく、２つの面が概ね平行に保たれるずれ運動（shear movement）であることに注意されたい。このことは図４において、手根骨・中手骨面の中心線５０が尺骨・橈骨面の中心線５５から掌側方向に（矢印６０にて図示）ずれていることにより示されている。

ある期間作用している間に屈筋群の肥大は手首及び手の生体力学を変化させ、共縮によって徐々に手根掌側の滑車力が増加し、機構変化及び神経筋の無症状の病理から伸筋腱群の能力及び機能が低下する。これは自己受容機能不全（proprioceptive dysfunction）と呼ばれる。その結果は例えば５：１といった大きな力結合比として現れるが、これは屈筋のより強力な過制御（over-control）に通じる。屈筋がより強くなり過剰に効率的になると、「相互抑制（reciprocal inhibition）」と呼ばれるよく知られた神経筋プロセスのため外来伸筋が適切に機能しなくなる。このプロセスはリハビリテーション科学においてはシェリントンの法則（Sherington's Law）とも言われている。屈筋の過制御は、収縮または共縮を伴う手の機能で生じるが、屈筋滑車（即ち、屈筋支帯４６）にかかる力を増加させ、矢印６０によって示される方向にＶＣＴを発生させる。その結果、尺側手根伸筋、短橈側手根伸筋及び長橈側手根伸筋の長いモーメントアーム、及び総伸筋（extensor communis）の寄与は、全て最終的に機械的及び神経筋生理学的に非効率になる。この非効率さは、靱帯長さの不一致（disparity）と相俟って、不安定化及び矢印６０によって示される不随意のＶＣＴを招く結果となる。

治療のため関連する医師から送られた２６のケースを用いてテストを行った。各患者を、筋電計の結果に基づき、軽度、中程度または重度のＣＴＳを有するものとして分類した。ＶＣＴ及びＶＣＴを生じさせる力（即ち、掌側手根変位力（volar carpal translation force：ＶＣＴＦ））を各ケースについて測定した。無症状の個人からなる対照群のＶＣＴ及びＶＣＴＦも測定した。テストの結果は平均化し、図１０、１１及び１２のグラフに示すようにグラフ化した。グラフ３００は、２６人の個々人に対しｋｇ／ｃｍの単位で測定したＶＣＴＦの生の数値を示しており、これらの値はＣＴＳの程度を示す３つの分類の各々の中で順序付けられている。グラフ３１０は２６ケースの各々についてセンチメートルの単位で測定されたＶＣＴの生の数値を示している。ここでもまた、これらの値はＣＴＳの程度を示す３つの分類の各々の中で順序付けられている。これらのグラフ３００、３１０はＣＴＳ症状の程度の増加と、これらの個人に対し測定したＶＣＴ及びＶＣＴＦの増加との間に顕著な正の相関があることを示している。グラフ３２０は、これらのグループの各々の平均をまとめて示すとともに、それらを対照群の平均ＶＣＴＦと比較している。ＣＴＳの各ケースにおいて、ＶＣＴＦは無症状の人のＶＣＴＦより高かった。興味深いことに、無症状の人でもある程度のＶＣＴを示しており、ＶＣＴは症状のある人では平均で０．１インチ増加している。しかしながら、無症状の人と症状のある人のＶＣＴＦの差は約２〜７ポンドから１０乃至５０ポンドの範囲に渡る手根変位力へと増加する。このことは、手根内のずれ（ＶＣＴ）の小さな変化に対し発生する力（ＶＣＴＦ）における劇的なレバレッジ効果を示唆している。

屈筋支帯４６は手根管に渡る手根靱帯であり、手の収縮及び共縮動作に対する主滑車である。この靱帯はＣＴＳの痛み及び知覚異常を取り除くため侵襲性の外科的関与では切断される。その位置と性質により、屈筋支帯４６は手の全ての外来性運動（extrinsic motor activities）の滑車として働く。従って、力結合比の変化による滑車力の増加は屈筋支帯４６に集中し、前方変位及び手根の付着物（attachments）に分散する力を促進し、手根体にかかる前方中央応力（anterior medial stress）を強める。

滑車としての屈筋支帯４６に作用する、掌側変位を起こす屈筋力により、屈筋支帯４６は細くなり、残留力分散によって力が前方及び中央に伝達される。これによって、手根の靱帯端部に引っ張り力が加わる。筋肉が安静状態にある夜の間、掌側手根間靱帯部はそれらの通常位置を概ね回復し（しかし、いくらかの小さな前方中央の変形は残る）、屈筋支帯４６の弛みがこの靱帯または他の靱帯の収縮力により協働的に取り除かれる。このような力の作用とその後の安静とが何度も繰り返されると、手根間のＵ字形端部（horseshoe ends）が狭まるという変形が生じる。Ｕ字形端部は臨床的に認識される、肥厚した屈筋支帯４６及び他の掌側手根靱帯によって所定位置に保持され、これは横方向の変形につながる。同時に、滑車として働く屈筋支帯４６は指及び親指機能によって生成される荷重を受け、それによりＶＣＴが増加する。ＶＣＴＦはＶＣＴ及び遠位橈側及び尺側に発する背側手根靱帯の弛緩を促進する。掌側手根靱帯（屈筋支帯４６を含む）は断続的にまとまって応力を受けて収縮し（短くなり）、それによって長手方向の変形（またはＶＣＴ）と同時に手根間空間の前方中央のつぶれ（手根体積の縮小）が助長される。

手根筋腱群の長いモーメントアームは、筋緊張が通常の範囲内にある、即ち、屈筋力の伸筋力に対する比が約４：１のとき手根を安定化することができるのみである。屈曲において手根に働くこれらの力は筋起始に向かって収斂し、拮抗筋、滑車及び関節整合の相互作用によって制御される。１またはそれ以上の変動によりこの始点への直結ラインに向かう収斂が単純化され、それらの間の距離が短くなる。この結果生じる力によって生体力学的な利点が減ずるが、それはずれ運動における近位手根列３６の軸の掌側へのシフトに現れる。このことは、ＣＴＳの患者は力をこめて握るときに最大限の力を発揮するため手首を屈曲させるなどの奇妙な補償行動をとる傾向があることを説明し、またおそらく、より掌側に移動した屈筋支帯の位置変化を説明する。手根管４２の体積は更に減少し、他の異常傾向によってこの状態の開始が早められる。従って、手根を中立位置に戻すとき、即ち、背側へのすべり（dorsal glide）において屈筋支帯４６及び関連する掌側靱帯が遭遇する抵抗は、ＣＴＳの状態の程度または正常な手首にそのような状態が生じる被験者の傾向を示唆する。

手根の安定化（stabilization）はＣＴＳ患者に正常な手根及び手の機能を回復させるために重要である。安定化は、他の保存的なＣＴＳ管理法にはなかった概念である神経筋的及び自己受容的制御（neuromuscular and proprioceptive control）に大きく依存すると考えられる。安定化は正常な靱帯長さ及び完全性（integrity）の回復と、正常な力結合比の回復からなる。ＣＴＳ症状の緩和のため静的な副子固定が用いられてきているが、その症状緩和は一時的なものに過ぎない。静的副子固定では屈筋と伸筋がそれらの力を適切に手根領域に施し得るように手根を位置させるが、力の基本的な不均衡は残ったままであり、筋肉は萎縮し、運動範囲は限られており、静的副子が除去されたとき持続する臨床的利点について文献に記録がない。屈筋の過制御は単に症状の発生につながる元々の状態を再現するのみである。このように、静的副子固定は自己受容制御及び正常な関節運動学的状態を恒久的に回復させることはなく、一時的に症状を緩和するのみである。従って、ＣＴＳの静的な管理は自己受容制御の障害となり、異常な力結合比によって機能不全を生じる関節運動学的状態が更に維持される結果となる。

手根の安定化に対処する上で、ＴＥＤは近位手根列３６内で重要な役割を果たす骨、即ち、豆状骨２３を特定する。上述したように、豆状骨２３は９方向の支持構造のための取着点として機能する。これらの構造には特に、豆鉤靭帯、豆中手靭帯、屈筋支帯の近位帯、三角繊維軟骨複合体、尺側手根屈筋、内側側副靱帯の前方部、伸筋支帯、小指外転筋、及び豆状三角軟骨が含まれる。屈筋支帯４６及び掌側手根間靱帯がＣＴＳに関連して変化すると、ＶＣＴが増加し、豆状骨２３は変化したその関節周囲の付着物（attachments）により変形を受けやすくなる。ＣＴＳが重度である場合、豆状骨２３はしばしば変形性関節症になり、動かなくなる。豆状骨２３が動かないと、豆状・三角関節４８（近位手根列３６内の豆状骨２３と三角骨２４の間の関節）は共縮における近位可動域（proximal excursion）及び抵抗下の複屈曲（composite flexion）における遠位可動域（distal excursion）を生成することができない。

ＴＥＤは、豆状骨２３のモーメントアームに影響するＶＣＴに起因する少なくとも３つの機能不全のタイプを特定する。これらのタイプは、豆状骨２３の９つの付着物が遠位豆状骨付着物または近位豆状骨付着物のいずれであるかという分類に基づく。それらは、「“Pisiform Arthrokinematics and Carpal Tunnel syndrome” G.R. Williams、p.645 Vol. 18, No. 7, Oct. 2002, Journal of Reconstructive Microsurgery」として、American Society for Peripheral Nerveへの要約論文プレゼンテーションに記載されている（この文献はここで引証したことでその全体が本願に含まれる）。要約すると、タイプ１の豆状骨の振る舞いは遠位豆状骨付着物の収縮を生成する手の過剰な把握によって生じる。タイプ２の豆状骨の振る舞いは、近位豆状骨付着物の収縮（短縮）を生じる手の指の伸展における過剰な共縮によって引き起こされる。タイプ３の豆状骨の振る舞いは、豆状骨の複数平面での固定を生じる過剰な収縮及び共縮動作の組み合わせによって引き起こされる。タイプ１またはタイプ２のずれ、または、タイプ３の固定による豆状骨の可動性の欠損は、手首に過剰な掌側へのすべりを生じさせる手根骨間滑車力に本質的に関連している。

ＴＥＤは一般に掌側へのすべりに注目し、特に、ＣＴＳの主要な症状が関節運動学的に変化するときの豆状・三角関節４８の制限された可動域に注目する。ＴＥＤは手根の再整合（realignment）、豆状骨の可動化、及び手根関節の可動化と安定化を動的に促進する治療を提案する。そのため、ＴＥＤは背側へのすべり（dorsal glide）と呼ばれるＣＴＳの治療に重要な運動面を特定する。背側へのすべりは掌側へのすべりの逆であり、手根骨・中手骨複合体の面の背側へのずれによる移動であって、手根骨・中手骨複合体の面は前腕、橈骨及び尺骨によって形成される面と平行に保たれる。このような移動は近位及び遠位手根列３６で起こる。ＴＥＤによると、背側へのすべりを連続的に促進することで正常な手根高さを回復しつつ、日常生活の標準的な活動に含まれる他の全ての運動面内の通常の運動範囲を維持・促進することができる。背側へのすべりを促進する力を印加する好適な場所は、近位手根列３６にレバレッジ作用する概ね豆状骨２３の領域である。豆状骨２３及び豆状骨領域への相互的で動的な抵抗方向（resistance-oriented）の背側すべり力の印加を通じて、ＴＥＤはＣＴＳ治療における運動（運動学）と制御（神経筋）の両面に対処する。従前の治療法は屈曲／伸展、尺側／橈側偏位、及び回外／回内の運動範囲（即ち回転）に集中していたが、手根及び手の機能の正常な関節運動に関与し重要な役割を果たす背側及び掌側へのすべり（即ち、並進移動）の貴重な貢献を無視していた。

従って、この理論に基づいて、人の手の背側へのすべりを促進するべく豆状骨領域に直接動的な力を相互作用的に加える発明が提供される。本発明を具現する相互作用的且つ直接的な装具が開示されるが、この装具は、近位及び遠位手根列３６の掌側へのすべり（ＣＴＳの患者では過剰である）に対し動的に抵抗を加えるとともに、日常生活の通常活動における人の手の通常の動作範囲を通じて背側へのすべりを促進する。この装具は、手根骨・中手骨複合体を背側にずれ移動させるべく、てこの力点（point of leverage）に対し背側方向の力を伝達する付勢手段を用いることができる。ＴＥＤにより同定される好適なてこの力点は豆状骨２３の領域、即ち、豆状骨２３の直上または手掌尺側に沿って豆状骨のやや遠位に位置する手のおおよその領域である。目標は、通常の手及び手首の動作に対する干渉を最小化または除去しつつ、手の豆状骨領域にＶＣＴに対する対抗力を必要に応じて自己開始的に加え、前腕に対する手根の背側再整合を達成すること、即ち、背側へのすべりを促進し、この整合状態をより弱い伸筋腱群の非正常入力（eccentric input）により維持することである。手を複数面の制限されない使用に用いる一方で豆状骨領域に２ポンド程度の小さな背側方向力を加えることで、（強調すべきことに）手及び腕を日常生活の自由で活発な通常の活動に用いながら通常２４時間以内に症状が解消されることが示された。

従来技術は手首の屈曲及び伸展に抵抗を加えることに注力していたが、ＶＣＴに対処することはしていない。ＣＴＳの患者が指を伸ばす（“指伸展”）または握り拳を作る（“指屈曲”）とき、手首の明らかな屈曲または伸展なしに掌側へのすべりが発生するのを容易に見ることができる。本発明はどちらの場合にも掌側へのすべりに対する直接的な抵抗を与えるが、これは従来技術の動的副子固定と異なっている。

本発明は豆状骨領域に背側方向の力を与える特有の付勢手段を提供する。この付勢手段は、ひねった“Ｕ”字形を有する弾性ワイヤからなる弾性ばねの形態を有する。この弾性ばねは前腕の尺側に沿って安定化され、日常生活の通常活動に干渉しないように手の尺側周りに巻き付けてもよい。この弾性ばねは、グローブまたは柔軟なシェルのような、弾性ばねを挿入配置することが可能なベース手段によって手の輪郭に適合するよう保持することができる。弾性ばね及びベース手段は長期使用可能なように容易に洗浄可能な材料からなるとよい。

図５及び図６に示す本発明の第１実施例１００では、近位手根列３６を背側方向に付勢するため付勢手段が設けられている。この付勢手段、即ち、弾性ばねは、長寸のひねった“Ｕ”字形としてなる、ループ１１１、第１端部１１２及び第２端部１１３を有する弾性ワイヤ１１０からなるものとすることができる。弾性ワイヤ１１０は手首動作の弧（arc）を通して１乃至８ポンドの抗力を供給するとともに、手根の概ね中立位置において指及び親指の共縮動作の間約２乃至３．５ポンドの背側方向力を供給するよう構成することができる。またこの弾性ワイヤ１１０は手根及び手の０°（屈曲なし）から９０°（極端な屈曲）の間、８ポンドの抵抗力（背側へのすべりにレバレッジ効果を与える）を供給してもよい。弾性ワイヤ１１０のループ１１１は概ね豆状骨領域２７に配置するとよく、弾性ワイヤ１１０の２つの端部１１２、１１３は手及び手根に適合的に巻かれて、最終的に前腕の背部１２０上にて概ね対角位置に位置している。端部１１２、１１３に近接した弾性ワイヤ１１０の部分１１４、１１５は尺骨茎状突起（ulnar styloid）２１の各側に位置するものとすることができる。２つの端部１１２、１１３の各々を円形または渦巻き状に曲げて、弾性ワイヤ１１０の鋭い先端がワイヤ１１０を囲うベース手段にひっかからず、ベース手段の覆い内で自由にスライド可能とすることができる。端部１１２、１１３を挿入するポケット１１６、１１７を設けることでこれら端部を整合して適所に保持するとともに、ポケット１１６、１１７がそれぞれの端部１１２、１１３の長手方向の動きをガイドするようにすることができる。更に、弾性ワイヤ１０をその長さに沿ってベース手段内で容易にスライド可能なように耐腐食材料から形成することができる。限定するものではないが、そのような材料の一つとして例えばステンレススチールワイヤがある。

第１端部１１２及び第２端部１１３は前腕の背部１２０に沿って概ね長手方向に自由に移動可能とすることも、或いは、背部１２０に対し動きを制約するようにすることもできる。そのような制約は、端部をベース手段に縫いつけるといった直感的な手段で実現することができる。第１端部１１２、第２端部１１３または両端部１１２、１１３の動きを許容すること、または、両端部１１２、１１３を制約することにより、付勢手段の荷重制御の程度を様々に変えることができる。また、端部１１２、１１３の動きを可能とすることで、屈曲時に観察される手首の伸び及び伸展時の手首の縮みを許容し、付勢手段がより密接に手及び手首の動きに追従することが可能となる。両端部１１２、１１３が適所に固定された第１の構成は、従来の静的副子固定によって提供される制御と相関している。第１端部１１２と第２端部１１３の両方がそれぞれ第１ポケット１１６及び第２ポケット１１７内で動くことが可能な第２の構成は、端部１１２、１１３のどちらかまたは両方に、研究の目的で、センサ、制御モータユニット、または他の移動や位置及び抵抗測定のための手段を取り付け可能とすることができる。

弾性ワイヤ１１０は、ゴム、スパンデックス、ネオプレン、ライクラ（デラウェア州、ウィルミントンのE.I. du Pont de Nemours and Companyの登録商標）のような弾性材料または同様の伸縮性及び／または柔軟性を有する他の類似の材料または布からなるグローブ１３０のようなベース手段によって、手、手首及び前腕に対し適合した関係に保持されるものとすることができる。弾性ワイヤ１１０はグローブ１３０が手、手首及び前腕に対し適合関係を維持可能なようにグローブ１３０のライニングに縫いつけることができる。弾性ワイヤ１１０が手、手首または前腕の皮膚に対しそれらの通常の動作範囲内で確実に近接して維持されるようにするため弾性ワイヤ１１０に沿ったいくつかの点において布補強材（図示せず）を付加してもよい。

本発明の第２実施例２００が図７、８及び９に示され、端部１１２、１１３を前腕及び手首に沿って配置するとともに、それらを前腕及び手首に対し固定することが可能な別の様々な態様を示している。前腕及び手首との整合を容易にするためベース手段の布にプレート２２０を取着することができる。このプレートは当業者には公知の極軟アルミ（dead soft aluminum）のような任意の適切な硬い材料からなるものとすることができる。プレート２２０は尺骨茎状突起２１を受容可能な窪みを有していてもよい。第１端部１１２は前腕の背部１２０に沿ってプレート２２０により任意の位置に配置可能であり、その後動かないように標準的なフック・アンド・ループ構造からなるパッチ２３０により所定位置に固定保持することができる。弾性ワイヤ１１０の第２端部１１３は前腕の尺骨２２に沿って整合され、管２１０内にゆるく収容することができる。管２１０は任意の適切な硬い材料からなるものとすることができ、端部１１３が障害なく長手方向に移動するのを可能とする。好適にはテフロン（登録商標）からなるものとすることができる。“テフロン”という用語はデラウェア州、ウィルミントンのE.I. du Pont de Nemours and Companyの登録商標である。管２１０は、縫いつけ、または、図示されているようにリベット２５０によってプレート２２０に取着された金属ストラップ２４０を用いて尺骨２２と整合して固定することができる。リベットが図示されているが、当業者に公知の任意の標準的な結合手段、例えば、ねじ、リベット、溶接、ろう付け、接着剤などを用いてもよい。

本発明の第３実施例が図１３、１４、１５及び１６に示されている。これらの図に示されているように、また、本発明の他の実施例と同様に、付勢手段は長寸の“Ｕ”字状に形成され、第１端部１１２が前腕尺側の背部に沿って配置され、第２端部１１３が前腕尺側の掌側縁部に沿って配置されるようにして前腕の尺側に整合配置された弾性ワイヤ１１０によって提供することができる。この実施例３００では、第２端部１１３は手が前腕に対して上向きまたは下向きに動いたときベース手段の境界内に形成された縫合通路（stitched channel）４１０内で長手方向に移動可能となっている。弾性ワイヤ１１０のループ１１１は、他の実施例と同様に、概ね豆状骨領域（図示せず）に位置させることができる。２つの端部１１２、１１３の各々を円形または渦巻き状に曲げて、弾性ワイヤ１１０の鋭い先端がワイヤ１１０を囲うベース手段にひっかからず、ベース手段の覆い内で自由にスライド可能とすることができる。

第１端部１１２は固定位置に保持することができ、第２端部１１３は前腕の尺側に沿って概ね長手方向に自由に移動可能とすることができる。弾性ワイヤ１１０はベース手段によって手、手首及び前腕と適合関係に保持可能であり、実施例３００では、ベース手段は手掌ストラップ４４０と前腕ストラップ４５０によって所定位置に保持された柔軟なシェル４３０として示されている。手掌ストラップ４４０は手の周り及び親指と人差し指の間に伸びて、フック・アンド・ループ構造のような本分野では広くみられる手段によって柔軟シェル４３０の表面に取着されている。前腕ストラップ４５０を固定するため第１Ｄリング４５２と第２Ｄリング４５４が設けられている。前腕ストラップ４５０は前腕の尺側から前腕掌側を回って第２Ｄリング４５４を通り、前腕掌側の下へ戻って、最後に第１Ｄリング４５２を通過する。前腕ストラップ４５０の端部はフック・アンド・ループ構造のような本分野では広くみられる手段によって固定することができる。

実施例３００は、人が自分の手首及び前腕に補助なしで装具を装着できるように構成することができる。手掌ストラップは抵抗手段４４２を有してもよく、手掌ストラップ４４０の端部４４１を抵抗手段４４２に通して引っ張って手掌ストラップ４４０を手掌に固定するとき、抵抗手段４４２が手掌ストラップ４４０を所定位置に保持し、引っ張り力がなくなったときそれが前の位置に戻らないようにすることができる。図１６に示すように、抵抗手段４４２は柔軟シェル４３０に縫いつけられた布からなるループとして示されており、このループは手掌ストラップ４４０の幅より若干狭い開口を有し、手掌ストラップ４４０の引っ張りまたは解放に対し抵抗を加えるようになっている。本分野で公知の他の抵抗手段４４２を本発明の範囲を逸脱することなく使用することもできる。例えば、歯付き可動クロスピースを有するバックル（図示せず）を用いることもでき、その場合、可動クロスピースは引っ張り方向に移動し、手掌ストラップが緩められたとき、歯がそれと係合するように配置される。人が手掌ストラップ４４０を装着するのを補助するため、広く用いられている他の抵抗手段４４２を用いてもよい。

前腕ストラップ４５０も同様に、人が補助無しで自分で装具を前腕に装着できるように構成されている。Ｄリング４５２、４５４は前腕ストラップ４５０の幅より若干狭い寸法となっており、前腕ストラップ４５０がＤリング４５２、４５４を通して引っ張られるとき、前腕ストラップの挿入及び解放に対し緩やかに抵抗するようになっている。前腕ストラップ４５０の挿入及び解放に対する更なる抵抗を、前腕ストラップ４５０が前腕に対して締められるとき人の前腕と柔軟シェル４３０の両方に対し働く前腕ストラップ４５０の弾性力による摩擦として提供することもできる。

図１３、１４及び１５には、手首が約３０°の伸展（図１３）から約４０°の屈曲（図１５）へと動くときの弾性ワイヤ１１０の第２端部１１３の動きが図示されている。図示されているように、両端部１１２、１１３の間の距離は伸展時に一番大きく、屈曲時に最小となる。第１端部１１２は動作の間固定位置に保持されている。

柔軟シェル４３０が様々なサイズの前腕に装着可能なように、２つの端部１１２、１１３の間の前腕の尺側に沿って一連の拡張穴４６０を設けてもよい。

上記したように、本発明は人の手根関節内の手根管症候群の防止及び矯正のための有益な装具及び技法を提供する。本発明の好適実施例について説明してきたが、本発明の基本概念が理解されれば、当業者であればそれらの実施例の更なる変形・変更を思いつくであろう。従って、添付の請求の範囲は、好適実施例とその変形・変更の両方を、本発明の範囲及び思想に入るべきものとして含むものと考えられるべきである。

図１は、人の手の手掌側を、前腕、手根及び手の骨の関係を示すべく表面を除去して示したものである。図２は、人の右手の手根領域の断面図であり、近位手根列の配置を屈筋支帯に関連して示している。図３は、正常な配置を有する無症状の手及び手根を尺側から見た図である。図４は、ＣＴＳの症状を有する患者の手及び手根を尺側から見た図であり、近位手根列が手掌方向に平行移動（translate）している。図５は、人の手及び前腕の背側を示す図であり、それらに関連して本発明の第１実施例の位置を示している。図６は、人の手及び前腕の手掌側を示す図であり、それらに関連して本発明の第１実施例の位置を示している。図７は、人の手及び前腕の背側を示す図であり、それらに関連して本発明の第２実施例の位置を示している。図８は、人の手及び前腕の手掌側を示す図であり、それらに関連して本発明の第２実施例の位置を示している。図９は、人の手及び前腕の側面図であり、それらに関連して本発明の第２実施例の位置を示している。図１０は、ＣＴＳ症状の程度（軽度、中程度及び重度）によって分類した２６症例群の各々の掌側手根変位力（ＶＣＴＦ）の大きさを示すチャートである。ＣＴＳ症状の程度によって分類した２６人の患者群の各々の手根関節の掌側手根変位の大きさを示すチャートである。図１２は、３つの群の各々及び対照群に対するＶＣＴＦの平均値をまとめて示すチャートである。図１３は、約３０°に伸展した位置にある前腕及び手と、そこに装着された本発明の第３実施例とを示している。図１４は、概ね中立位置にある前腕及び手と、そこに装着された本発明の第３実施例とを示している。図１５は、約４０°に手首を屈曲した位置にある前腕及び手と、そこに装着された本発明の第３実施例とを示している。図１６は、本発明の第３実施例を手掌側から見た図である。

Claims

手根骨症候群の治療のための装具であって、
人の手における概ね豆状骨（２３）の領域に背側方向の力を与える付勢手段と、
日常生活の全活動を通じて前記付勢手段を前記手の表面に適合した関係に維持するベース手段とを有することを特徴とする装具。
前記ベース手段が弾性材料からなることを特徴とする請求項１に記載の装具。
前記弾性材料が、ゴム、ライクラ（登録商標）、スパンデックス（登録商標）、及びネオプレン（登録商標）からなる群から選択されたものであることを特徴とする請求項２に記載の装具。
前記ベース手段がグローブ（１３０）であることを特徴とする請求項１、２または３のいずれかに記載の装具。
前記ベース手段が、取着可能なストラップ（４４０、４５０）によって所定位置に保持された柔軟なシェル（４３０）からなり、前記取着可能なストラップは、前記シェルのばね及び柔軟な布地を含む組立体の位置決めをするとともにそれを支持することを特徴とする請求項１、２または３のいずれかに記載の装具。
前記付勢手段が、第１端部（１１２）、第２端部（１１３）及びループ（１１１）を有する弾性ワイヤ（１１０）を含み、前記ループ（１１１）は近位手根列（３６）と遠位手根列（３５）を背側方向に動かすように力を加えるべく前記豆状骨（２３）の領域において前記手の手掌面に配置されていることを特徴とする請求項１、２、３、４または５のいずれかに記載の装具。
前記第１端部（１１２）は前記手を支える前腕の尺側に沿って概ね配置され、前記手の動作時長手方向に移動可能となっており、前記第２端部（１１３）は前記手がついている前腕の背部（１２０）の適所に固定され移動が制約されていることを特徴とする請求項６に記載の装具。
前記第２端部（１１３）は前記手がついている前腕の背部（１２０）に沿って移動可能なように概ね配置されており、前記第１端部（１１２）は前記前腕の尺側に沿って適所に固定され移動が制約されていることを特徴とする請求項６に記載の装具。
前記第１端部（１１２）は前記手がついている前腕の尺側に沿って適所に固定され移動が制約されており、前記第２端部（１１３）は前記前腕の背部（１２０）の適所に固定され移動が制約されていることを特徴とする請求項６に記載の装具。
前記弾性ワイヤ（１１０）の前記第１端部（１１２）と第２端部（１１３）が、前記前腕の尺骨茎状突起（２１）の各側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の装具。
前記力が、前記手根が中立位置にあるとき指及び親指の共縮のあいだ約２ポンドであることを特徴とする請求項６に記載の装具。
前記力が、前記手及び手根が約９０度に曲がるよう動いたとき約８ポンドに上昇することを特徴とする請求項６に記載の装具。
人の手根に現れる手根管症候群の協調動的治療のための装具であって、
前記手根に関連した手の表面に適合した弾性ワイヤ（１１０）であって、前記手根に関連した前腕の尺側に沿って整合された第１端部（１１２）と、第２端部（１１３）と、前記手根に背側方向の力を加えるべく前記手根の豆状骨（２３）の領域に概ね配置されたループ（１１１）とを有する弾性ワイヤと、
前記手、手根、及び前腕の表面と適合する関係に前記弾性ワイヤ（１１０）を維持する、弾性材料からなるグローブ（１３０）とを有し、
前記弾性ワイヤ（１１０）及びグローブ（１３０）は、どの面内の運動も阻害することなく前記人が日常生活の標準的な活動を制約なしに行うのを可能としつつ、前記手根の近位手根列の背側へのすべりを促進するよう配置されていることを特徴とする装具。
前記第２端部（１１３）が前記前腕の背部（１２０）上に整合されていることを特徴とする請求項１３に記載の装具。
前記第１端部（１１２）は、前記手の伸展及び屈曲、前記前腕及び手首の回内及び回外、及び前記手の尺側及び橈側偏位につれて尺骨（２２）に沿って長手方向に移動可能であり、
前記第２端部（１１３）は前記前腕の背部（１２０）を覆うグローブ（１３０）の一部に調節可能に固定され、それによって長手方向の動きが制約されていることを特徴とする請求項１３または１４のいずれかに記載の装具。
前記第２端部（１１３）は、前記手の伸展及び屈曲、前記前腕及び手首の回内及び回外、及び前記手の尺側及び橈側偏位につれて背部（１２０）に沿って長手方向に移動可能であり、
前記第１端部（１１２）は前記前腕の尺側部を覆うグローブ（１３０）の一部に固定され、それによって長手方向の動きが制約されていることを特徴とする請求項１３または１４のいずれかに記載の装具。
前記グローブ（１３０）が、
前記前腕の尺側部を受容するべく曲げられたプレート（２２０）と、
前記プレート（２２０）に固定され、前記前腕の尺骨（２２）と長手方向に整合した管（２１０）とを更に有し、
前記管（２１０）は前記弾性ワイヤ（１１０）の前記第１端部（１１２）を前記手及び手根の動作時に前記第１端部が内部で滑動可能なように受容することを特徴とする請求項１３、１４、１５または１６のいずれかに記載の装具。
手、手根及び前腕を有する人に発生する手根管症候群を和らげる方法であって、前記手根管症候群は、正常な人において生じ得る手根の手根骨・中手骨関節の掌側変位を越える掌側変位を生じさせており、当該方法は、
前記手根の概ね豆状骨（２３）の領域に背側方向の力を条件的に加えるための付勢手段を提供し、日常生活の通常の活動を阻害することなく背側へのすべりが促進されるようにする過程と、
前記手の自発的な指伸展のあいだ更なる掌側へのすべりに対抗するべく前記付勢手段によって提供される前記背側方向の力を印加する過程と、
前記手の自発的な指屈曲のあいだ掌側へのすべりに対抗するべく前記付勢手段によって提供される前記背側方向の力を印加する過程と、
前記手根及び手の自発的な屈曲のあいだ前記付勢手段によって提供される前記背側方向の力を印加する過程と、
前記手根及び手の自発的な伸展のあいだ前記付勢手段によって提供される前記背側方向の力を印加する過程と、
前記付勢手段に干渉されることなく前記前腕が回内及び回外するのを許容する過程とを有し、
それにより正常な人の本来の掌側変位を回復することを特徴とする方法。
前記自発的な指伸展のあいだ更なる掌側へのすべりに対抗するべく背側方向の力を印加する前記過程の前記背側方向の力が、約２ポンドと約３．５ポンドの間であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
前記自発的な指屈曲のあいだ更なる掌側へのすべりに対抗するべく背側方向の力を印加する前記過程の前記背側方向の力が、約２ポンドと約３．５ポンドの間であることを特徴とする請求項１８または１９のいずれかに記載の方法。
前記手根及び手の自発的な屈曲のあいだ背側方向の力を印加する前記過程の前記背側方向の力が、約８ポンドより小さいことを特徴とする請求項１８、１９または２０のいずれかに記載の方法。
前記手根及び手の自発的な伸展のあいだ背側方向の力を印加する前記過程の前記背側方向の力が、約８ポンドより小さいことを特徴とする請求項１８、１９、２０または２１のいずれかに記載の方法。