JP2021503972A - 装具、装具を適合させるためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１ジョイント装置（３０）を介して旋回軸（４０）を中心として旋回可能に互いに結合されている上部材（１０）と下部材（２０）とを有する装具であって、上部材（１０）および／又は下部材（２０）には、体の部分または肢を収容するための、又は装具（１）を体の部分または肢に固定するための装置（５０、５２、５４）が配置されており、上部材（１０）における一方の側に上支持要素（１１０）が固定されており、下部材（２０）における一方の側に下支持要素（１２０）が固定されており、上支持要素と下支持要素とが第２ジョイント装置（１３０）を介して旋回軸（４０）を中心として旋回可能に互いに接続されている、装具において、第２ジョイント装置（１３０）を固定するための少なくとも１つの取付装置（１６０）を有するベアリングプレート（２００）が上部材（１０）および／又は下部材（２０）に取り付けられているか、又は形成されていることを特徴とする、装具に関する。

Description

本発明は、第１ジョイント装置を介して旋回軸を中心として旋回可能に互いに結合されている上部材と下部材とを有する装具であって、上部材および／または下部材には、体の部分または肢を収容するための、または装具を体の部分または肢に固定するための装置が配置されている、装具、装具と機能要素とからなるシステム、および患者に装具を適合させる方法に関する。

装具は肢に取着され、通常、副木またはシェルを有しており、それぞれの副木またシェルは装置によって肢に固定される。副木またはシェルは、ジョイント装置を介して互いに接続されており、それによって関節に被さる装具の配置を行うことができる。動かすこと、ジョイント軸を中心とした旋回角を制限すること、旋回運動を阻止すること、あるいは肢同士を位置合わせすることを装具により補助または固定することができる。さらに、装具は、ジョイント軸を中心とした旋回運動を減衰させるためにダンパ要素を備えていてもよい。ダンパ装置が制御器を備えていてもよく、それによって荷重、旋回角、またはセンサデータに依存して変化した減衰を屈曲方向または伸展方向に提供することができる。

上部材および下部材に畜力器を割り当てることが可能であり、それによってばねまたはエラストマ要素、あるいは液圧力または空圧力畜力器の与圧により、例えば旋回運動に対する抵抗が第１方向に提供および増加され、畜力器の弛緩によって逆方向の運動が補助される。ジョイント装置において、それぞれの旋回角を調整するためのエンドストッパが調節可能に形成されていてもよく、エンドストッパへの減衰されない打ち当たりを回避するためのダンパも設けられていてもよい。

さらに、旋回軸を中心とした下部材に相対する上部材の変位が、例えば電気モータにより能動的にもたらされる能動的駆動を行う装具がある。装具がただ１つの関節、例えば膝関節またはくるぶし関節に被さることができ、同様に、装具が複数の関節、例えば膝関節とくるぶし関節とに、またはさらに股関節と膝関節とくるぶし関節とに被さることが可能であり、かつ予定されている。複数の生体関節に被さる装具では、それぞれ近位コンポーネントが上部材であり、遠位コンポーネントが下部材である。したがって、膝くるぶし用装具の場合、膝に被さる部分に関しては下腿副木が下部材である。なぜなら下腿副木が上腿副木に対して遠位に配置されているからである。足副木または足シェルに関しては、下腿副木が上部材であるのに対して、装具くるぶしジョイントを介して下腿副木と接続されている足副木または足シェルは下部材を形成する。

高負荷の装具、例えばＫＡＦＯ（ｋｎｅｅ−ａｎｋｌｅ−ｆｏｏｔ ｏｒｔｈｏｓｉｓ）と略語化される長下肢装具では、装具を構成するための両側ジョイントが膝領域に設けられる。この場合、互いに接続され、上腿副木および下腿副木をそれぞれ有するジョイント装置が膝関節の内側と外側とに配置される。脚に副木を両側配置する場合、異なる脚周囲長に適合させる難しさ、装着されていない方の脚と衝突し得る邪魔な内側ジョイント装置、および特にテスト装着時に適合させる手間が問題となる。

したがって、本発明の課題は従来技術の欠点を有していない装具、装具と機能要素とからなるシステム、および方法を提供することである。本発明によれば、上記課題は独立請求項の特徴を有する装具、ならびに従属請求項の特徴を有するシステムおよび方法によって解決される。本発明の有利な実施形態および別の形態は、従属請求項、明細書、および図に開示されている。

第１ジョイント装置を介して旋回軸を中心として旋回可能に互いに結合されている上部材と下部材とを有し、上部材および／または下部材には、体の部分または肢を収容するための、または装具を体の部分または肢に固定するための装置が配置されている、本発明による装具は、上部材における一方の側に上支持要素が固定されており、下部材における一方の側に下支持要素が固定されており、上支持要素と下支持要素とが第２ジョイント装置を介して旋回軸を中心として旋回可能に互いに接続されており、第２ジョイント装置を固定するための少なくとも１つの取付装置を有するベアリングプレートが上部材および／または下部材に取り付けられていることを予定する。２つの支持要素を、上部材および下部材において、場合によってはさらに副木部材、あるいは上部材および下部材に配置または形成されているコンポーネントにおいて一方の側に、特に外側に配置することによって、装具における生じるねじりモーメントと前額面におけるモーメントの改善された受け止めが可能になる。その際、装具の機能性が制限されることはない。なぜなら上支持要素および下支持要素を旋回可能に互いに接続する第２ジョイント装置が、２つのジョイント装置の共通の旋回軸を中心とした旋回を可能にするからである。これらのジョイント装置の旋回軸は同軸であり、旋回は、生体肢の可能な限り妨げられない運動を可能にするために、生体関節軸または異形関節軸に対して同軸に延びることが好ましい。特に、第２ジョイント装置は仮想ジョイント軸を有してもよく、したがって、上支持要素および下支持要素が上部材および下部材と共通の旋回軸を中心として旋回できることのみが必要である。上部材および／または下部材には、第２ジョイント装置を固定することができる少なくとも１つの取付装置を有するベアリングプレートが取り付けられているか、または形成されている。ベアリングプレートおよび取付装置を介して上部材および／または下部材に異なったジョイント装置を取り付けることが可能であり、その際、第２ジョイント装置への、特に上支持要素および下支持要素への適合を行う必要がない。

それによって、装具のモジュール式組立を容易にすることができ、例えばテスト目的で組み付けを行うために、特に複数の異なったジョイント装置から１つを選び出すことができる。特に、複数の取付装置がベアリングプレートの異なった箇所に配置または形成されている場合、異なった第２ジョイント装置の組付けが容易になる。上支持要素および下支持要素を上部材または下部材に直接固定する必要がなくなり、むしろ、上部材および／または下部材の形態とは実質的に無関係に固定を行うことができる。取付装置がベアリングプレートに変位可能に配置されていてもよい。変位可能な取付装置、例えばインサートねじ、ボルト、固定可能なスライディングガイドまたはそれに類するものにより、異なった第２ジョイント装置への適合性を高めることができる。ベアリングプレート自体は平らに形成されている必要がなく、湾曲していてもよい。ベアリングプレートは上部材と下部材とに配置されていてもよく、これに代えてベアリングプレートは、上部材または下部材に配置され、第２ジョイント装置を固定するために用いられる。ベアリングプレートが１つだけの場合、ベアリングプレートに固定されないそれぞれ別の支持要素が上部材もしくは下部材に固定される。ベアリングプレートは、第１ジョイント装置に配置されていて第２ジョイント装置の取り付けを行うことができるか、または容易にするアダプタである。

付加的な支持要素を上部材および下部材の一方の側に、特に外側に配置すること、およびその結果として生体肢の横で上部材および下部材の一方の側、特に外側に配置することによって、装具を特に下肢の装具として使用する場合に、肢の向かい側に位置する、特に内側の領域が空き、それにより幅狭の構造が得られ、これに加えて、外側配置の場合には装具コンポーネントと反対側、または胴体との衝突が生じ得ない。２つの肢にそのような外側配置の装具が装備される限り、特に下肢に装着される場合には、内側側に下肢の揺動のためのスペースが増し、このことが着用快適性の向上をもたらす。

装具は、肢に体の部分を収容する装置、または体の部分または肢に装具を固定するための取付装置を具備していてもよい。多くの場合、装具は、ベルトシステム、またはシェル収容部とベルトシステムとを組み合わせて装具ユーザに固定される。２つのジョイント装置、したがって肢に沿ってジョイント装置から離れる方向に延在する副木またはシェルの一方の側の、特に外側だけの配置が肢の異なった周囲長への装具の適合を容易にし、それによってそのような装具を、いわゆるテスト装具として非常に良好に使用することができ、患者への最適な装着のために個々のコンポーネントの最終的な組み合わせをテスト装具に配置するか、または交換することができる。

本発明の一形態は、第１ジョイント装置と第２ジョイント装置とが外側方向に互いに離間して配置されていることを予定する。ジョイント装置を互いに離間させることによって、取り囲むフレーム構造ができ、このフレーム構造により、ねじりモーメントを装具の長手方向延在に沿ってより良好に受け止めることができる。同様に、同等の幅広の実施形態において、２つのジョイント装置間に距離があることにより、前額面におけるモーメントをより良好に受け止めることができ、それによって肢の外側である一方の側にしかジョイント装置が配置されない場合でも装具を比較的安定した形態が得られる。

個々のコンポーネントを容易に交換できるようにするために、支持要素が着脱可能に互いに固定されていてもよく、第２ジョイント装置を介して互いに接続されていてもよい。したがって、異なった上支持要素がただ１つの下支持要素と着脱可能に接続可能であってもよく、それによって上支持要素において異なったジオメトリ、寸法、または結合が提供されるとともに、それぞれの患者に適合させるために交換が必要な場合に簡単に交換することができる。それによって互いに組み合わせることができる基体装具と、異なった上支持要素および下支持要素とを用いて個別に適合可能な複数の装具を提供することが可能である。

副木を着脱可能に取り付けるための取付装置、または体の部分または肢を収容するための装置が上部材および下部材に形成または配置されていてもよい。取付装置は、例えばねじによって、または類似の着脱可能な形状結合要素によって上部材に形状結合的に固定されている、いわゆる副木ボックスまたは副木のための収容部であることが好ましい。それによって、ユーザの要求に簡単に適合させるべく、体の部分または肢を収容するための異なった副木または装置、例えばシェル、フットサポート、またはそれに類するものを上部材または下部材に可変に取り付けることが可能である。

支持要素によって装具の機能性の拡張を提供できるようにするために、上支持要素および下支持要素に、ダンパ、駆動装置、制御装置および／またはセンサのための収容部が配置または形成されていてもよい。その際、上支持要素および下支持要素は、装具の旋回運動に影響を及ぼすための、例えばダンパ装置または駆動装置などの他のコンポーネントのための支持体として用いられる。ダンパ装置またはばねなどの純粋に受動的な付加的コンポーネントが支持要素を介して装具に取り付けられてもよく、それによって支持要素がモジュール支持体として用いられる。ダンパ装置は調整可能であってもよく、特にセンサデータにもとづいて調整可能であってもよく、そのためにダンパ装置内に制御装置を有する調節装置が設けられている必要があり、この制御装置によってセンサデータにもとづいて減衰の調節が行われる。同様に、駆動装置、特にモータ駆動装置またはポンプにより駆動されるアクチュエータが、上および下支持要素を介して装具に取り付けられてもよく、それによってモータ駆動装置により肢の動きが補助されるか、または概して可能にされる。モータ駆動装置が同時にダンパとして使用されてもよい。支持要素は、特にばね畜力器、伸展補助装置、解放装置およびロック装置、畜圧器、エネルギー蓄積器、ポンプ、モータ、ダンパ、制御装置、および／またはセンサなどのコンポーネントのための適当な収容部を具備し、これらコンポーネントは、支持要素にねじ止めされるか、または別の仕方で支持要素に力を伝達するように、特に形状結合的に連結されてもよい。

支持要素の容易な交換性のために、支持要素がベアリングプレートを介して着脱可能に上部材および下部材に取り付けられていることが好ましい。上支持要素および下支持要素の外側配置にもとづいて、装具が取着されている場合でも交換を容易に行うことができ、それぞれのユーザへの適合が容易になる。異なった取付装置を有していてもよいし、または異なった箇所、または異なる配置の取付要素を有する異なったベアリングプレートを組み付けることができるようにするために、ベアリングプレート自体を上部材または下部材に交換可能に取り付けることができることが好ましい。

上支持要素および／または下支持要素が旋回軸に対して角度調整可能に形成されていてもよく、それによって装具が前額面において延び位置にあるときに傾けることが可能である。この傾きは、旋回軸の同軸性を損なうことがなく、それぞれの使用条件への最適化された適合を行うことができるようにするために必要であり得る。

装具は、下肢の片側装具として、特に膝に被さる装具として、長下肢装具として、骨盤帯長下肢装具として、または短下肢装具として形成されていることが好ましい。なぜなら、下肢の装具では比較的大きい力およびモーメントを受け止め、かつ伝達する必要があり、第２ジョイント装置により、このような力およびモーメントを良好に受け止めることができるからである。このために、支持要素が力を伝達するように、かつモーメントを伝達するように上部材および下部材に固定されているならば有利である。固定的な割り当て、したがって力およびモーメントの伝達を保証するために、特に支持要素が上部材および下部材とねじ結合され、場合によっては予め成形された突出部または収容部に設置されている。装具に作用する力およびモーメントを伝達するための十分な強度と安定性とを保証するために、支持要素が金属または繊維強化プラスチックから形成されていてもよい。

本発明の一形態では、支持要素のうちの少なくとも１つが機能要素として形成されているか、または少なくとも１つの支持要素にそのような機能要素が取り付けられている。機能要素は、駆動装置、ダンパ、ブレーキ、ロック装置、測定値センサ、および／またはエネルギー蓄積器として形成されていてもよい。駆動装置は、電気モータ駆動装置または液圧駆動装置として形成されていてもよく、液圧駆動装置は、ポンプおよび／またはエネルギー蓄積器、例えば機械ばねまたは空気圧ばねと結合されていてもよい。装具コンポーネントを他の装具コンポーネントに対して変位させるべくピストン、例えばリニアピストン、または旋回ピストンを変位させるために駆動装置またはエネルギー蓄積器により液圧体積に圧力を加えることが可能である。それによって、ジョイント装置の上部材を下部材に相対して旋回させて屈曲および／または伸展をもたらすか、または少なくとも補助することが可能である。さらに、機能要素をダンパ装置として、特に液圧抵抗の変化により伸展方向および／または屈曲方向の旋回運動に影響を及ぼすことができる液圧ダンパとして形成することが可能である。ブレーキまたは調節可能なエンドストッパも機能要素として形成されてもよいし、または機能要素の一部であってもよい。さらに、上部材、下部部材、あるいは装具のまたは装具システムの他のコンポーネントの運動データおよび／または荷重データを検出するために、機能要素が測定値センサとして形成されていてもよいし、測定値センサを有していてもよい。測定値センサは、力センサ、角度センサ、距離センサ、モーメントセンサ、または位置センサとして形成されていてもよい。さらに、測定値センサは、加速度または速度などの運動データを記録し、抵抗を変化させるため、あるいはダンパ装置または駆動装置などの機能要素を調整するためにこれらのデータを制御装置に送る。次いで、ユーザまたはそれぞれの運動または運動状況に適合した調整を行うことができるようにするために、装具が測定値センサにより検出される値に依存して制御される。機能要素としてのエネルギー蓄積器は、特にばねとして形成されており、それによって例えば運動エネルギーが運動の制動時にひずみエネルギーに変換され、蓄積され、別の時点に再び制御され出力されてもよい。それによって、運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、電気エネルギーをアキュムレータに蓄積することは行われない。機能要素としての支持要素を一体化して形成することと並んで、そのような機能要素を少なくとも１つの支持要素に取り付けることが可能であり、それにより肢を案内する他に、それぞれの運動を分析すること、および／または影響を及ぼすことができる。

上述のような装具と、例えば異なった駆動装置、異なったダンパ、ブレーキ装置、測定値センサ、および／またはばねなどの複数の異なった機能要素とからなる本発明によるシステムは、同じ取付装置におけるこれらの異なった機能要素を、少なくとも１つのベアリングプレートにより上部材および／または下部材に固定可能であることを予定する。互いに異なる機能を実行する異なった機能要素と並んで、同じ機能を有する機能要素の変種を組み付け、テストし、適合させることもできる。ベアリングプレートにおける取付要素によって、異なった機能要素を簡単に交換することができ、それにより機能要素、およびベアリングプレートにおける取付装置に対する機能要素の取付装置の規格統一された配置と向きのモジュールの形態により、簡単な交換可能性と、したがってそれぞれの患者またはそれぞれの利用目的への容易な適合性とを達成することが可能である。機能要素は、患者、使用目的、および／または装着の他の枠組み条件に応じて選択され、規格統一された装具に適合させることができる。その場合、機能要素によりそれぞれのユーザに対して装具を個々に合わせて適合させられる。そのために、システムの一部である各機能要素に取付装置または取付要素が配置または形成されことが予定されており、これらの固定装置または固定要素は、上部材および／または下部材のためのベアリングプレートにおけるそのための取付装置または収容装置に対応するように位置決めされているそれによって、例えば受動的液圧ダンパとして形成された機能要素を、液圧駆動装置として形成された機能要素と交換することによって受動的装具から、運動を開始、実行、または補助することができる能動的装置にすることができる。同様に、装具の運動に影響を及ぼす機能要素の代わりに、例えば治癒の進行または障害の推移を記録できるようにするために、運動データを検出する純粋な検出ユニットを配置することが可能である。

本発明によるシステムの一形態は、すべての機能要素が、ベアリングプレートを介して上部材および／または下部材に固定するための取付要素のための収容装置に対応配置されている取付要素を有することが予定されている。取付要素のための収容装置に対応する取付要素の配置は、個々の患者への個別の適合性の保証を保証するために、特に本来の装具と機能要素との間に少なくとも１つのスペーサ要素を配置することを可能にする。下肢の場合、例えばＸ脚位置は、Ｏ脚位置とは異なる上部材または下部材の機能要素の離間を必要とし得るので、特に機能要素が特別な向き有するか、または別のコンポーネントに対して特別な向きでなければならない場合に、上部材および／または下部材またはベアリングプレートと機能要素との間にスペーサ要素が配置されてもよい。

それぞれの使用目的または患者への適合性を容易にするために、システムにおける機能要素が交換可能にベアリングプレートに、場合によっては上部材および下部材に固定されていることが好ましい。上支持要素および下支持要素は、組み付けて統合してモジュールとされてもよく、それによってモジュール構造、したがって容易な交換、および容易な適合性をもたらすことができる。

上記のように、装具を患者に適合させる方法に係る本発明によれば、体の部分または肢を収容するための、または固定するための装置により体の部分または肢に装具が取り付けられ、場合によっては、複数の異なった第１ジョイント装置から１つの第１ジョイント装置を選択し、この第１ジョイント装置を体の部分または肢を収容または固定するための装置と接続した後に、複数の異なったジョイント装置から１つの第２ジョイント装置を選択し、次いで選択された第２ジョイント装置を介して互いに接続されている上支持要素および下支持要素を第１ジョイント装置の上部材および下部材と接続し、それにより異なったジョイントまたはジョイント装置が選択され、ジョイント装置がそれぞれ置き換えられるように、異なったタイプのバリエーションの多い装具が提供され、それぞれの患者に適合させることができる。

個々のコンポーネント、特に第１ジョイント装置および第２ジョイント装置のモジュール構造は容易な相互の交換を可能にする。本発明の一形態では、まず複数の第１ジョイント装置から患者に適したジョイント装置が選択され、副木および取付装置が装備されることが予定されている。最も適しているとみなされる第１ジョイント装置の選択後、複数の第２ジョイント装置が支持要素により第１ジョイント装置に取り付けられ、試されるか、または交換されてもよく、それによってそれぞれの患者、使用目的、または患者の変化する状態に個別に合わせるか、または適合させることができる。基体ジョイント、すなわち第１ジョイント装置については特に内側外側方向の荷重が受け止められるのに対して、第２ジョイント装置は前後方向の荷重を受け止めて導出することができる。基体ジョイントは、特にフリーホイールジョイントとして形成されているのに対して、第２ジョイント装置は、特に駆動装置、ダンパ、測定値センサ、解放またはロック装置、伸展補助装置、ばね、または他のエネルギー蓄積器などの機能要素を装備していてもよい。

以下、添付の図をもとにして実施例を詳しく説明する。

ＫＡＦＯの正面図である。 ＫＡＦＯの内側図である。 ＫＡＦＯの外側図である。 本発明の第１形態の断面図である。 本発明の第１形態の前額面図である。 本発明の第１形態の外側図である。 本発明の第１形態の背面図である。 本発明の第１形態の内側図である。 第２形態の断面図である。 本発明の第２形態の前額面図である。 本発明の第２形態の外側図である。 本発明の第２形態の背面図である。 本発明の第２形態の内側図である。 本発明の第３形態の断面図である。 本発明の第３形態の前額面図である。 本発明の第３形態の外側図である。 本発明の第３形態の背面図である。 本発明の第３形態の内側図である。 装具システムの側面図である。 図１９の内側側面図である。 装具システムの側面図である。 図２０の内側側面図である。 装具システムの側面図である。 図２１の内側側面図である。

図１は、脚に取着するためのいわゆるＫＡＦＯ（ｋｎｅｅ−ａｎｋｌｅ−ｆｏｏｔ ｏｒｔｈｏｓｉｓ）の前額面図を示す。装具は、収容装置５０、５２、５４により、場合によっては図示されない付加的ベルトと一緒に脚に固定されている。上腿は上腿シェル５０に収容され、下腿は下腿シェル５２に収容され、足はフットプレート５４上に置かれる。体の部分を収容するための装置５０、５２、５４は、それぞれの肢に沿って、図示される実施例では図示されない脚に対して外側に延びる副木６０に取り付けられている。上腿副木６０は、上腿シェル５０から上部材１０にまで延在し、そこでねじにより、いわゆる副木ボックスに形状結合的に固定される。したがって上部材１０は上腿副木６０の遠位エンドピースをなす。上部材１０には旋回軸４０を中心として下部材２０が取り付けられ、それによって上部材１０は下部材２０と一緒に、生体膝関節の高さに配置されるジョイント装置３０を形成する。下部材２０には下腿副木６０が取り付けられ、したがって下部材２０は下腿副木６０の近位末端を形成する。下腿副木６０の遠位端にはくるぶしジョイント２３０が生体くるぶし関節の高さに配置され、くるぶしジョイントには、フットプレート５４を装具くるぶしジョイント２３０と接続する副木コンポーネント６０が連結する。フットプレート５４は、装具くるぶしジョイント２３０を介して下腿副木６０と旋回可能に接続されている。

ジョイント装置３０を有する装具膝ジョイントには、副木６０に対して外側に支持要素１１０、１２０が取り付けられている。上支持要素１１０は、上部材１０に、そして場合によっては上腿副木６０にモーメントを伝達するように、かつ力を伝達するように取り付けられている。これに対応して、下支持要素１２０は下部材２０に力を伝達するように、かつモーメントを伝達するように取り付けられ、特にねじ止めされるか、または形状結合要素によりそこに固定されている。上支持要素１１０は、第２ジョイント装置１３０の形成下で下支持要素１２０と旋回可能に接続され、それにより上部材１０と下部材２０との間の第１ジョイント装置３０に対して外側に離間していて、第２の平行の、かつ旋回軸４０を中心として同軸に旋回可能な第２ジョイント装置１３０が装具膝ジョイントの領域に形成される。対応する形態を装具くるぶしジョイント、または装具股ジョイントにおいて形成することができる。

ベース装具と代替的に形成された外側配置された第２ジョイント装置１３０とを容易に適合させるために、２つの支持要素１１０、１２０が上部材１０および下部材２０に特に着脱可能に取り付けられていてもよい。

例えば駆動装置、ダンパ装置、制御装置、センサ、またはそれに類する他のコンポーネントのための収容部１１２が上支持要素１１０に設けられている。

図２は、図１によるＫＡＦＯの内側図を示す。上部材１０には、ねじを有する副木ボックス１５が形成されており、この副木ボックスに上腿副木６０が嵌め込まれ、形状結合的に固定されている。上腿副木６０には上腿シェル５０が取り付けられている。上部材１０に対して遠位に、下部材２０が旋回軸４０を中心として旋回可能に固定されている。下腿副木６０は、副木ボックス２５において下部材２０とねじ結合されている。内側図において、例えばピストンロッドを固定するためのボルトを収容する貫通開口の形態の収容部１２２が見て取れ、上支持要素１１０における収容装置は見て取れず、下支持要素１２０は部分的にのみ見て取れる。上部材１０には、近位方向に上部材１０を越えて延在するとともに、上部材１０よりはるかに幅広のベアリングプレート２００が配置されている。ベアリングプレート２００には上支持要素１１０が固定されており、ベアリングプレート２００への上支持要素１１０の取付けについては後から詳しく説明する。下支持要素１２０は、下部材２０に直接着脱可能に取り付けられている。

図３は、上支持要素１１０と下支持要素１２０とがより良好に見て取れる図１による装具の外側図を示す。第２ジョイント装置１３０の旋回可能な形態と、上部材１０および下部材２０の第１ジョイント装置３０の旋回軸に対する第２ジョイント装置１３０の旋回軸４０の同軸の形態と同様に、上支持要素１１０における収容装置１１２と下支持要素１２０における収容装置１２２も見て取れる。ハウジングであってもよい収容装置１１２は、上部材１０と上支持要素１１０との間にあるベアリングプレート２００を完全に覆い隠す。

図４〜図８は、副木６０と上腿、下腿、および足を収容するための装置５０、５２、５４とがないジョイント装置の実施形態をそれぞれ示す前額面断面図、前面図、外側図、背面図、および内側図を示す。

図４は、上部材１０と下部材２０と、これらにそれぞれ形成された、副木を着脱可能に取り付けるための取付装置１５、２５とを有する装具の部分断面図を示す。取付装置１５、２５に副木が嵌め込まれ、ねじにより取付装置に取り付けられる。

ねじは、上部材１０および下部材２０内のねじ付孔にねじ込まれる。

上部材１０および下部材２０は、旋回軸４０を中心としてジョイント装置３０の形成下で互いに接続されている。図示されない副木と上部材１０および下部材２０とに対して外側に、上部材１０および下部材２０に２つの支持要素１１０、１２０が取り付けられ、図示される実施例ではねじ止めされている。上支持要素１１０は、ベアリングプレート２００を介して力を伝達するように、かつモーメントを伝達するように上部材１０にねじによって取り付けられている。ベアリングプレート２００は別個の部品として形成されており、上部材に着脱可能に取り付けられている。これに対応して、下支持要素１２０は、力を伝達するように、かつモーメントを伝達するように、ここではスペーサ片９０の介在下で下部材２０に取り付けられている。２つの支持要素１１０、１２０は旋回可能に互いに接続されており、旋回軸が第１ジョイント装置３０の旋回軸に対して同軸に延びる第２ジョイント装置１３０を形成する。それによって旋回軸４０を中心とした装具コンポーネントの旋回を支障なく、制約なく行うことが可能である。

２つのジョイント装置３０、１３０は、外側に互いに離間して配置されており、それによりジョイント装置３０、１３０間に自由空間８０が形成される。副木収容領域においてジョイントを二重にすることによって、装具の高負荷領域に力およびモーメントの効果的な受止めおよび転送をもたらすことが可能である。装具に生じる力は、２つのジョイント装置３０、１３０を有する装具ジョイントにおけるフレームのような構造によって有利に受止められ転送される。長手方向延在における、すなわち延び位置にあるときの近位から遠位への各力の通過ラインは分割され、上部材１０および下部材２０と、これらの２つの構造部品間に形成された第１ジョイント装置３０と、上支持要素１１０、下支持要素１２０、上支持要素と下支持要素との間に形成された第２ジョイント装置１３０を通って延びる。上部材および下部材１０、２０への支持要素１１０、１２０の連結領域において、力およびモーメントが分割されるか、もしくは一緒にされ、それにより閉じた力の系ができる。したがって、外側に配置されたジョイント装置３０は、追従ジョイントとして動作する。２つのジョイント装置３０、１３０間の距離は副木の厚さの２倍に相当する。ジョイント装置３０、１３０の互いの距離が大きくなればなるほど、それだけ装具ジョイント全体が安定するが、非常に大きい距離は着用快適性において不利となる。

図５は、図４による装具の一部の前からの平面図を示す。上部材１０および下部材２０と上支持要素および下支持要素１１０、１２０とが、外側に互いに離間した、すなわち旋回軸４０に沿って互いに離間したジョイント装置３０、１３０とともに見て取れる。ジョイント装置３０、１３０間に自由空間８０が見て取れる。下支持要素１２０が平らな形式であるにもかかわらずジョイント装置３０、１３０間に自由空間８０および距離を実現できるようにするために、下部材２０と下支持要素１２０との間に、２つのジョイント装置３０、１３０間の自由空間８０に相当するスペーサ片９０が配置されている。別個のスペーサ要素９０の代わりに、下支持要素１２０に相応の段部を一体成形することにより自由空間８０を実現することができる。上支持要素１１０おいて、図４に示されるスペーサ要素９５によりベアリングプレート２００とのスペースの補償が行われる。

図６は、図４および図５による実施形態の外観図、すなわち外側平面図を示す。被覆材の裏側の上支持要素１１０および下支持要素１２０と並んで、下部材２０は背景に一部のみ見て取れる。上支持要素１１０には、例えば制御装置、センサ、またはアクチュエータなどの他のコンポーネントのための収容部１１２が形成されている。下支持要素１２０には一種の副木ボックスが形成されており、下部材２０における副木ボックスと類似である。副木ボックスには取付支柱１４０が嵌め込まれており、ねじにより下支持要素１２０と接続されている。支柱１４０は、さらなるねじにより、力を伝達するように、かつモーメントを伝達するようにスペーサ片９０を介して下部材２０と接続される。下支持要素１２０を支柱１４０とスペーサ要素９０とを介して下部材２０に結合することによって、異なった使用条件または上部材１０および下部材２０を有する異なった装具への容易な適合性を達成することができる。見て取れない上部材１０にはベアリングプレート２００が配置されており、このベアリングプレートにもまた上支持要素１１０が取り付けられている。ベアリングプレート２００には複数の取付装置１６０が配置または形成されており、これらの取付装置により上支持要素１１０をベアリングプレート２００において異なった向でき、および異なった位置に取り付けることが可能である。第２の平行のジョイント装置１３０を形成するため、および構造のバリエーションを試すため、または長期的に確保するために、上支持要素１１０を異なった箇所で位置決めすることと並んで、異なった上支持要素１１０を装具に取り付けることが可能である。さらに、エネルギー蓄積器、制御装置、操作要素などの付加的コンポーネントを装具に配置すること、および上部材１０と結合する可能性がベアリングプレート２００および複数の取付装置１６０により与えられる。ベアリングプレート２００が下部材２０に配置されている場合、下部材２０への付加的コンポーネントの相応の配置を行うことができる。

図７は、装具コンポーネントの背面図を示す。上部材および下部材１０、２０、ジョイント装置３０、１３０、ならびに上支持要素および下支持要素１１０、１２０と同様にスペーサ片９０、９５も見て取れる。２つのジョイント装置３０、１３０のための同軸の旋回軸４０と同様に、取付副木１４０と上腿副木のための収容部１５も示されている。

図８は、図４〜図７による実施形態の内側図を示し、この内側図において、図示されない副木６０のための副木ボックスの形態の取付装置１５、２５と、紙面に対して垂直に延びる旋回軸４０とが示され、背景には上支持要素１１０の収容装置１１２が見て取れる。内側図において、上部材１０に取り付けられた複数の取付装置１６０を有するベアリングプレート２００が見て取れる。例えば移動可能な取付要素を配置するため、または他のコンポーネントをベアリングプレートに固定できるようにするために貫通部を備えているベアリングプレート２００には、複数の取付装置１６０が形成されており、これらの取付装置１６０により異なった箇所で異なった第２ジョイント装置１３０を固定可能である。

本発明の一形態が図９〜図１３に示されている。この基本構造は図４〜図８の基本構造に相当し、したがってここでは違いにのみ言及する。図４〜図８による実施形態とは異なり、上支持要素１１０が、上部材１０に対して実質的に平行には向けられず、外側に向けてわずかな傾きを有し、このことが収容部１１２とベアリングプレート２００との間の近位のスペーサ要素９５によって補償される。内側・外側方向の傾きを調整することができ、そのために第２ジョイント装置１３０の旋回軸４０の向きを変化させることなしに、ジョイント装置１３０を、例えば内側外側旋回を可能にする旋回ジョイントを介して調整可能に形成することができる。このために、例えば旋回軸４０に対して近位に、装具が延び位置にあるとき一般的な歩行方向に向く、すなわち紙面に対して垂直に、すなわち前後に延びる旋回軸を有するジョイントが設けることができよう。スペーサ要素９５を介した支持が行われるか、またはねじ山により調整可能でもあるそのような角度調整性によって、それぞれ収容装置１１２に配置された、駆動装置、ダンパ、または制御装置などのコンポーネントへの適合を行うことができる。図９による断面図において、収容部１１２は中空空間として形成されており、この中空空間には、例えば液圧ダンパまたは電気モータ駆動装置を設置可能および、そこに固定可能である。

図１０は、収容部１１２が内部に形成されているハウジングとしての上支持要素の形態を示す。上支持要素１１０は、２つの取付箇所１１４、１１６でベアリングプレート２００を介して上部材１０と結合されるとともに、ねじまたはボルトにより力を伝達するように、かつ交換可能にベアリングプレートに結合されている。

図１１の外側図において、上支持要素１１０における収容部１１２と下支持要素１２０における収容部１２２とが見て取れる。下支持要素１２０は、図４〜図８の実施例でのような副木ボックスを有しているのではなく、スペーサ要素９０を介して下部材２０に直接ねじ止めされる。下支持要素１２０における収容部１２２は、上部材１０に対する旋回軸４０を中心とした下部材２０の旋回をもたらすか、または減衰させるための、例えば駆動装置またはダンパ用のピストンロッドのボルトが固定可能である環状のベアリング収容部である。

図１２による背面図において、下収容部１２２の環状成形と同様に、収容部１１２を有する上支持要素１１０の中空形態が見て取れる。

図１３は、上部材１０および副木ボックス１５と、副木ボックス２５を有する下部材２０と、旋回軸４０を中心とした旋回のための第１ジョイント装置３０とを有する装具膝ジョイントの内側図を示す。ベアリングプレート２００には、取付箇所１１４、１１６と、上支持要素１１０を固定するための取付装置１６０とが見て取れる。

本発明の第３形態が図１４〜図１８に示されている。股関節、膝関節、またはくるぶし関節、またはさらに肘関節として形成されていてもよいこの装具ジョイントの構造は、基本的に図９〜図１３の形態の構造に相当するが、上部材１０およびベアリングプレート２００に対して実質的に平行に向けられた上支持要素１１０を有している。上支持要素１１０がハウジングのような形態であるため、上スペーサ要素を設ける必要がない。さらに、２つのジョイント装置３０、１３０間に自由空間８０が形成され、それにより第１ジョイント装置３０および第２ジョイント装置１３０を通る力の通過線が、装具の長手方向延在において互いに離間して延びることができる。構造全体の高い安定性を達成するために、上取付点１１６は、旋回軸４０から比較的離れたところにある。下支持要素１２０と下部材２０との間にもスペーサ要素９０が配置されている。

図１５による前額面図において、装具ジョイントのコンパクトな構造と上支持要素１１０のシェルのような形態とが見て取れる。図１６による外側図は、上取付箇所および下取付箇所１１６、１１４と下支持要素１２０におけるベアリングアイの形態の収容装置１２２とを示す。図１７による背面図は、上支持要素１１０の中空のハウジングのような形態を明確化し、上支持要素１１０は、十分な力伝達と力受止めとを行うことができるように形状安定に形成されている。図１８による内面図は、上部材１０と、上支持要素１１０を取り付けるために十分な支持面を可能にするための、上部材に近位に隣接するプレート状の拡張部とを示す。副木ボックス２５を有する下部材２０は、下支持要素１２０と、ベアリングボルトのための収容部１２２と形状結合的かつ可逆的にねじにより接続されている。

図１９〜図２１は、それぞれ、図１、図２、図３による装具の構造に実質的に相当する同じ基本構造を有する装具システムの側面図を示す。図１９において、図３による実施形態の一形態が示され、図２０において、図６による実施形態の一形態が示され、図２１は図１１による実施形態の一形態を示す。図３をもとにして説明したような収容装置５０、５２、５４を有する基本構造はすべての装具に共通であり、それぞれフットプレート５４上に足を取り付ける、および固定するためのベルト５６がさらに加わる。さらに、足部にはヒールストラップ５５が配置されており、それによりフットプレート５４上に載せられた足が２つの取付ベルト５６によりフットプレート５４上で、かつヒールストラップ５５に押し付けられるか、またはそれに保持される。調整可能なストッパまたはばねなどの機能要素も配置されていても良いくるぶしジョイント２３０に近位方向に下腿副木６０が連結し、この下腿副木には下腿シェル５２が、高さと、前後方向、および下腿副木６０の長手方向延在に相対する角度位置とを調節可能に取り付けられている。膝ジョイント軸４０の周りには、上部材１０が下部材２０に相対して旋回可能に形成されている。上腿副木６０が上部材１０に対して近位に延在し、この上腿副木に上腿シェル５０が取り付けられている。上腿副木６０への上腿シェル５０の取付けは、下腿副木６０への下腿シェル５２の取付けに対応してアダプタにおいて行われ、アダプタは、上腿副木６０の長手方向延在に沿って変位可能であり、アダプタにより角度位置と前後方向および内側外側方向との、すなわち上腿副木から離れる方向に、または上腿副木に向かう調整が可能になる。

この基本構造は、図１９〜図２１に示されるシステムでも同じである。装具は、そのうちの１つだけが見える異なった機能要素１５０の点で区別される。図１９による実施形態では、機能要素１５０としての液圧ダンパ装置が収容部１１２に配置されており、このダンパ装置は、収容部１１２を介して上部材１０と結合され、例えば収容部１２２は、下支持要素１２０を介して下部材２０と接続されている。

図２０による実施形態では、上支持要素１１０に取り付けられている駆動されるロックおよび解放装置が液圧ダンパの代わりに機能要素１５０として図１９による構造に配置されている。これに代えて、機能要素として駆動装置が図１９による収容部１１２に配置されていてもよい。駆動装置は、図２０の図示では駆動装置の背後に位置する旋回軸４０を中心とした旋回運動の開始または少なくとも補助を可能にする。

図２１において、図１１にすでに示されているコンピュータ制御液圧ダンパを装具に配置することが示されている。機能要素としての液圧ダンパは、収容部１１２に配置されており、結合要素を介して下支持要素１２０における収容部１２２と結合可能である。

収容装置５０、５２、５４、５６と副木６０と第１ジョイント装置１０、２０とを有する基本構造は図１９〜図２１による実施形態において何も変わらない。液圧ダンパ、ロックおよび解放装置、モータ駆動装置、またはコンピュータ制御液圧ダンパシステムなどの機能要素１５０が配置された上支持要素１１０、下支持要素１２０を介して形成されている第２ジョイント装置１３０は、上部材１０および下部材２０を有する第１ジョイント３０を基本構造として、モジュールとして形成された異なった第２ジョイント装置を固定することを可能にする取付装置を有するように形成されている。それによって、例えば健康状態が悪化した場合に、図１９に示されるような簡単な液圧ダンパシステムから、図２１によるコンピュータ制御液圧ダンパシステムを経由して、モータ補助による能動的装具システムまたは図２０による解放およびロック装置を有する装具へと適合させることができるか、または健康状態が改善した場合に、被駆動システムから、図２１による適応制御される装具システムを経由して、図１９による受動的装具システムへ、次いで図２０によるロックおよび解放システムへと移行させることができる。

図１９ａ〜図２１ａは、図１９〜図２１による実施形態のそれぞれ内側図を示す。この内側図において、上腿副木６０に取付装置１６０が配置または形成されており、この取付装置に上支持要素１１０がねじ、ボルト、またはそれに類するものにより固定可能であることが見て取れる。対応する取り付けが、下支持要素１２０により下部材２０に、または下腿副木６０に直接行われる。すべての機能要素１５０またはすべての支持要素１１０、１２０は、第２ジョイント装置１３０を支持要素と上部材もしくは下部材との結合によって第１ジョイント装置３０に達成するために、例えば孔またはピンとして形成されていて、取付装置１６０と一直線に並ぶか、またはこれらの取付装置と係合可能な対応する取り付け箇所１１４、１１６を有している。取付装置１６０は、上部材１０または下部材２０に直接配置されていてもよい。

Claims (18)

1. 第１ジョイント装置（３０）を介して旋回軸（４０）を中心として旋回可能に互いに結合されている上部材（１０）と下部材（２０）とを有する装具（１）であって、
   前記上部材（１０）及び／又は下部材（２０）には、体の部分若しくは肢を収容するための、又は前記装具（１）を体の部分若しくは肢に固定するための装置（５０、５２、５４）が配置されており、前記上部材（１０）における一方の側に上支持要素（１１０）が固定されており、前記下部材（２０）における一方の側に下支持要素（１２０）が固定されており、前記上支持要素と前記下支持要素とが第２ジョイント装置（１３０）を介して前記旋回軸（４０）を中心として旋回可能に互いに接続されている、装具において、
   前記第２ジョイント装置（１３０）を固定するための少なくとも１つの取付装置（１６０）を有するベアリングプレート（２００）が前記上部材（１０）及び／又は前記下部材（２０）に取り付けられているか、又は形成されていることを特徴とする、装具。
2. 前記第１ジョイント装置（３０）と前記第２ジョイント装置（１３０）とは外側方向に互いに離間して配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の装具。
3. 前記上支持要素（１１０）と前記下支持要素（１２０）は、前記第２ジョイント装置（１３０）を介して着脱可能に互いに接続されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装具。
4. 副木（６０）を着脱可能に取り付けるための取付装置（１５、２５）、又は体の部分若しくは肢を収容するための装置（５０、５２、５４、５６）が前記上部材（１０）及び前記下部材（２０）に形成又は配置されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の装具。
5. 前記上支持要素（１１０）及び前記下支持要素（１２０）には、ダンパ、解放及びロック装置、駆動装置、制御装置、ばね畜力器、伸展補助装置及び／若しくはセンサのための収容部（１１２、１２２）が配置又は形成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の装具。
6. 前記上支持要素（１１０）及び前記下支持要素（１２０）は、前記ベアリングプレート（２００）を介して着脱可能に前記上部材（１０）及び前記下部材（２０）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の装具。
7. 前記上支持要素（１１０）及び／又は前記下支持要素（１２０）は、前記旋回軸（４０）に対して角度調整可能に形成されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の装具。
8. 前記装具は、膝を覆う装具、ＫＡＦＯ又はくるぶし足用装具として形成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の装具。
9. 前記上支持要素（１１０）及び前記下支持要素（１２０）は、力を伝達するように、かつモーメントを伝達するように前記上部材（１０）及び前記下部材（２０）に固定されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の装具。
10. 前記支持要素（１１０、１２０）は、金属又は繊維強化プラスチックから形成されていることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の装具。
11. 前記支持要素（１１０；１２０）の少なくとも１つが機能要素（１５０）として形成されており、及び／又は少なくとも１つの支持要素（１１０、１２０）にこのような機能要素（１５０）が取り付けられていることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載の装具。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の装具と、ベアリングプレート（２００）における同一の取付装置（１６０）に固定可能である複数の異なった機能要素（１５０）とからなるシステム。
13. すべての機能要素（１５０）又は支持要素（１１０、１２０）が取付箇所（１１４、１１６）を有し、前記取付箇所は、前記上部材（１０）及び前記下部材（２０）に取り付けるために、前記取付箇所（１１４、１１６）用の取付装置（１６０）に一致するように配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
14. それぞれの前記機能要素（１５０）と、前記上部材（１０）及び／又は下部材（２０）あるいは前記ベアリングプレート（２００）との間に、少なくとも１つのスペーサ要素（９０、９５）が配置されていることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のシステム。
15. 前記機能要素（１５０）は、前記ベアリングプレート（２００）に、交換可能に固定されていることを特徴とする、請求項１２から１４のいずれか１項に記載のシステム。
16. 前記上支持要素（１１０）と前記下支持要素（１２０）とを組み付けてモジュールとされることを特徴とする、請求項１２から１５のいずれか１項に記載のシステム。
17. 体の部分若しくは肢を収容するための、又は固定するための装置（５０、５２、５４）により前記体の部分若しくは肢に装具が取り付けられる患者に、請求項１から１１のいずれか１項に記載の装具を適合させる方法であって、
    複数の異なった第２ジョイント装置（１３０）から１つの第２ジョイント装置（１３０）を選択するステップと、
    前記選択された第２ジョイント装置（１３０）を介して互いに接続されている上支持要素及び下支持要素（１１０、１２０）を前記第１ジョイント装置（３０）の前記上部材（１０）及び前記下部材（２０）と接続するステップと、
    を包含する、方法。
18. 複数の異なった第１ジョイント装置（３０）から１つの第１ジョイント装置（３０）が選択され、体の部分若しくは肢を収容又は固定するための前記装置（５０、５２、５４）と接続されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。

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