JP2022548378A - ラチェッティングロックを伴う生物医学的手指アセンブリ - Google Patents

Abstract

本開示は、中手指節関節またはその近位における切断を伴う人物と併用可能な補綴指のためのシステム、装置、およびデバイスを提供する。本デバイスは、ばね荷重爪および係止ラックラチェット機構を介して、延在方向における力への対向を提供することによって、手指または親指を失った人物における把握を回復させ、それによって、個人が物体を操作する、または安定させることを可能にする。指は、ねじりばねまたは他の付勢部材によって、延在方向にばね荷重され得る。爪は、指が、完全屈曲状態に到達すると、ラックから自動的に係脱され得、完全屈曲係脱停止部は、調節可能であり得る。爪は、指が、完全延在状態に到達すると、ラックと自動的に係合され得、延在停止部は、調節可能であり得る。爪は、荷重下で係留連結部との干渉を作成し、構造の偏向を限定する、側方特徴を含有し得る。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、２０１９年９月２３日に出願された、米国仮特許出願第６２／９０４，５０６号の優先権を主張する。

（技術分野）
本技術は、概して、中手指節関節またはその近位における手指または親指に取って代わるための調節可能補綴物に関する。

（背景）
部分的な手の欠損は、最も一般的な上肢の切断であり、歴史的に、従来の治療によって十分なケアを受けていない。殆どの部分的な手の切断は、外傷が原因であり、多くの切断は、肉体労働が実施される職場において起こる。部分的な手の欠損は、郵便物を仕分ける、楽器を演奏する、仕事に復帰する、またはさらには身支度をし、食べ物を切る、もしくは保持する能力を改変する。傷害は、壊滅的であるため、肉体労働者は、多くの場合、同一の業種に戻ることができない。

機能的な部分的手補綴介入の主要な目標は、対向握持、すなわち、物体が、安定および操作され得るように、親指と手指との間に十分に強力な握持を回復させることである。しかしながら、従来の技術は、広い範囲の切断後の解剖学的および機能的症状、ならびに人間の手の強力、器用、かつ小さい部分に取って代わる複雑性のため、回復性の介入を提供することが困難であった。部分的な手の欠損は、手指欠損を含む、手根骨の遠位の、またはそれを通したいずれの切断も含む。本定義では、４つの明確に異なる区域、すなわち、（１）中手指節関節（ＭＣＰまたは「指関節」）の遠位の区域、（２）ＭＣＰ関節またはその近位であるが、手根骨（経手根）の遠位の区域、（３）手根骨における区域、および（４）拇指球（全体または部分的親指）が、考慮されることができる。

経手根の部分的手切断患者のための利用可能な補綴介入は、３つのカテゴリ、すなわち、（１）美容回復、（２）受動的補綴物、および（３）駆動（能動的）補綴物に広く分割されることができる。美容回復は、元の解剖学的構造に似せることを意味する現実的シリコーン回復を説明し、これは、殆ど個人のための心理社会的支援しか提供せず、機能的能力を殆ど伴わない。社会復帰プロセスにおいて非常に貴重であるが、美容回復は、多くの場合、数年以内に放棄される。

受動的補綴物は、能動的に駆動されないデバイスである。これらの補綴物は、特定の活動のために着脱される、自転車のハンドルバー上に適合するように成形されるグリップ等のタスク特有のエンドエフェクタであり得る。受動的補綴物はまた、固定支柱親指と無傷の手指との間または無傷の親指と固定された手指との間のいずれかで、手の対向握持を回復させる、固定支柱を含む。近年では、本受動的カテゴリは、調節可能対向システムを含むように拡大している。これらのデバイスは、典型的には、指に取って代わり、ＭＣＰ、ＰＩＰ、およびＤＩＰ関節を模倣する１つ、２つ、または３つのジョイントを有する。デバイスはまた、ある機構のためのエンドエフェクタ等の任意の上肢切断部上のソケットに適用されることができる（例えば、前腕切断部に適用される）。それらは、ばね荷重され、異なる角度の指配向を表すいくつかの姿勢に調節可能である。それらの堅牢な性質および単純さに起因して、受動的補綴物は、多くの場合、肉体労働環境における作業に戻るために最も利用される選択肢である。

能動的補綴物は、身体によって、または電気によって動力供給されることができる。身体動力供給デバイスは、典型的には、連結部、ケーブル、またはストラップを介して、より近位の無傷の関節によって動作される。いくつかのシステムは、手首の関節を横断して延設されるケーブルを使用し、手首の屈曲に応答して人工手指を作動させる。一例示的部分的手システムは、肩ハーネスを使用し、開放／閉鎖方式で手指または親指を駆動する。電気的部分的手解決策は、通常、個々に電動化された手指を有し、指を用いたいくつかの手握持を発生させるために、前腕上に搭載されたバッテリパックおよび筋電性信号に依拠する。これらのシステムの１つの欠点は、手首運動の阻害および水分に対する感受性である。身体動力供給および電気駆動部分的手システムは両方とも、弱い力ならびに敏感な構成部分に起因して、それらの使用環境において歴史的に制限されている。

Ａ．概観
本技術は、手指または親指に取って代わるように構成される、補綴指を対象とする。他の使用の中でもとりわけ、補綴物は、概して、駆動される親指または手指（無傷もしくは補綴）に調節可能性、強度、および剛性対向を提供するように設計される。下記により詳細に解説されるように、補綴物は、指の増加する屈曲を表す、複数の位置に調節されることができ、ばね荷重爪と複数の歯を伴うラックとの間の相互作用によって制御される。図示される実施形態では、補綴物は、第１の区画内に位置するラックを有し、ラックの歯に対応する１０個の位置を有して示されるが、しかしながら、ラックは、補綴物の他の区画（例えば、第２の区画、第３の区画等）内に位置することができ、任意の数の調節位置を有することができる。指が、屈曲するように移動されると、爪は、屈曲方向においてラック歯にわたって自由に移動するが、爪鼻部とラック歯との係合によって、延在方向において停止される。本ラチェッティングロック構成は、それに応じて、屈曲位置において、対向する指に対して、および／またはユーザの手の掌において物体を保持するために要求される対向を提供する。

多くの場合、補綴指が、軽量であり、コンパクトであり、強度があり、自然な移動パターンを含むことが望ましい。本技術に従って構成される指は、物体操作および安定化が、実施され得るように、無傷の指への対向を提供することによって、手指または親指を失った人物における把握を回復させることができる。指は、自然な握持パターンを促す運動学的移動プロファイルを呈し、ばね荷重爪および係止ラックラチェット機構を介して延在方向における力への対向を提供し、それによって、個人が物体を操作する、または安定させることを可能にすることができる。指は、ねじりばねまたは他の付勢部材によって、延在方向にばね荷重されてもよい。爪は、指が、完全屈曲状態に到達すると、ラックから自動的に係脱されてもよく、完全屈曲係脱停止部は、調節可能であってもよい。爪は、指が、完全延在状態に到達すると、ラックと自動的に係合されてもよく、延在停止部は、調節可能であってもよい。爪は、荷重下で係留連結部との干渉を作成し、構造の偏向を限定する、側方特徴を含有してもよい。実践的な考慮事項もまた、密接に嵌合する搭載ソケットを介したユーザの手への指の適用を判定する、臨床ソケッティングプロセスに与えられなければならない。

指は、他の移動選択肢の中でもとりわけ、ユーザの対向する手、他の物体によって、またはより近位の関節もしくは外部電源によって制御される配策された腱によって新しい位置に移動されることができる。爪機構および周辺の連結部は、ラチェット機構が、指の延在を停止させないように、ラチェッティング機能を選択的に無効化し、指を「自由運動」モードにするように構成される、トグルを組み込むことができる。この点で、指は、調節可能対向システムまたは駆動される指として機能し、力を入れた引っ掛け、鍵つまみ、および筒状握持等の握持パターン、ならびに他のパターンおよび位置を提供することができる。これらおよび他の可能性として考えられる握持を実施する能力は、日常生活活動（ＡＤＬ）の一部である。

本技術の多くの側面は、以下の図面を参照してより深く理解されることができる。図面における構成要素は、必ずしも縮尺通りに描かれていない。代わりに、本技術の原理を明確に図示することに重点が置かれている。さらに、構成要素は、構成要素が必ずしも透明であることを示すためではなく、図示を明確にするためだけに、ある図において透明であるように示され得る。構成要素はまた、図式的に示され得る。

図１Ａおよび１Ｂは、本技術のある実施形態に従って構成される、それぞれ、３区画補綴指の立面図および斜視図を示す。 図１Ａおよび１Ｂは、本技術のある実施形態に従って構成される、それぞれ、３区画補綴指の立面図および斜視図を示す。

図２Ａ－２Ｃは、完全延在状態において示される、それぞれ、図１Ａおよび１Ｂの３区画補綴指の立面図、断面図、および斜視図を示す。 図２Ａ－２Ｃは、完全延在状態において示される、それぞれ、図１Ａおよび１Ｂの３区画補綴指の立面図、断面図、および斜視図を示す。 図２Ａ－２Ｃは、完全延在状態において示される、それぞれ、図１Ａおよび１Ｂの３区画補綴指の立面図、断面図、および斜視図を示す。

図２Ｄおよび２Ｅは、それぞれ、図１Ａおよび１Ｂの３区画補綴指の近位および遠位４バー連結部の回転接続の立面図を示す。 図２Ｄおよび２Ｅは、それぞれ、図１Ａおよび１Ｂの３区画補綴指の近位および遠位４バー連結部の回転接続の立面図を示す。

図３Ａ－３Ｃは、完全屈曲状態において示される、それぞれ、図１Ａおよび１Ｂの補綴指の斜視図、立面図、および断面図を示す。 図３Ａ－３Ｃは、完全屈曲状態において示される、それぞれ、図１Ａおよび１Ｂの補綴指の斜視図、立面図、および断面図を示す。 図３Ａ－３Ｃは、完全屈曲状態において示される、それぞれ、図１Ａおよび１Ｂの補綴指の斜視図、立面図、および断面図を示す。

図４Ａおよび４Ｂは、本技術の別の実施形態に従って構成される、２区画補綴指の立面図を示す。 図４Ａおよび４Ｂは、本技術の別の実施形態に従って構成される、２区画補綴指の立面図を示す。

詳細な説明
下記に提示される説明において使用される専門用語は、これが、本技術のある具体的実施形態の詳細な説明と併せて使用されているにもかかわらず、その最も広い合理的な様式で解釈されることを意図している。ある用語は、下記にさらに強調され得るが、しかしながら、任意の制限された様式で解釈されることを意図するいずれの専門用語も、本詳細な説明区分においてそのように明白かつ具体的に定義されるであろう。加えて、本技術は、請求項の範囲内であるが、図１－４Ｂに関して詳細に説明されない他の実施形態を含むことができる。

本明細書全体を通した「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「ある実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」の言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本技術の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通した種々の箇所における語句「一実施形態では（ｉｎ ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「ある実施形態では（ｉｎ ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」の表出は、必ずしも全てが同一の実施形態を指すわけではない。さらに、特定の特徴または特性は、１つ以上の実施形態において任意の好適な様式で組み合わせられてもよい。

Ｂ．補綴指の選択された実施形態
図１Ａおよび１Ｂは、本技術のある実施形態に従って構成される、それぞれ、３区画補綴指１００（「指１００」）の立面図および斜視図を示す。指１００は、ソケット（例えば、部分的手ソケット、前腕ソケット等）またはフレームを含み得る、ユーザによる使用のための剛性もしくは可撓性基板（図示せず）に搭載されてもよい。基板は、ユーザの解剖学的指のおおよその位置において指１００をユーザの手に固着させる。いくつかの実施形態では、一意の臨床的症状の場合において等、非解剖学的である方式で指１００を搭載することが、可能性として考えられる。指１００は、概して、ユーザのソケットに添着される、またはその中に埋設されるように構成される、アンカ部分１と、締結具または任意の他の好適な取付方法を介して取り付けられる、指１００の基部部分２とを含む。指１００は、アンカ部分１から基部部分２を除去することによって、手から取り外されることができる。指１００は、概して、手指の骨を表す、第１、第２、および第３の区画Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３と、ＭＣＰ、ＰＩＰ、およびＤＩＰ関節を表す、その間の接続とを含む。

図１Ａおよび１Ｂに図示される実施形態では、指１００は、配設された美容および把持フェアリング４ａおよび５ａを含む。フェアリング４ａおよび５ａは、フェアリング４ａおよび５ａの摩擦を増加させるように構成される、増加された把持材料を有する区分を含んでもよい。フェアリング４ａは、第１の搭載点４ｂにおいて締結具によって指１００に搭載されてもよく、フェアリング５ａは、第２の搭載点５ｃにおいて締結具によって指１００に搭載されてもよい（図２Ｂ参照、締結具は示されない）。フェアリング４ａおよび５ａのうちの１つ以上は、指１００のＰ２およびＰ３部分の関節運動の延在される範囲を可能にするために、レリーフカット５ｂを含んでもよい。これらのフェアリングは、改良された把持のための物体とのシリコーン界面を提供し、ユーザが、設計および色を選択する、または摩耗が生じたときにこれらの美容部分を交換することを可能にし得る。

アンカ部分１は、ユーザの切れ残り界面（図示せず）に取り付けられる、またはその中に埋設されるように構成されてもよく、加工されたソケットとの正常な統合を可能にするように設計される特徴を含んでもよい。材料は、ソケット加工において予期される発熱性エポキシ反応に耐えるために、耐熱性であり得る。アンカ部分１はまた、炭素繊維、エポキシ、シリコーン、および補綴分野において典型的に使用される他の係留方法との正常な統合を可能にすることを意図される、種々のスロット、孔、および他の取付特徴を含んでもよい。

図２Ａ－２Ｃは、依然として完全延在状態にあるが、図示のためにフェアリング４ａおよび５ａが除去される、それぞれ、図１Ａおよび１Ｂの補綴指１００の立面図、断面図、および斜視図を示す。指１００は、オフセット回転ジョイントＡ１、Ｂ１を介した交差連結部６および７ａの第１の対を含んでもよい。例えば、連結部７ａは、自由運動が、屈曲方向において可能にされ（例えば、図３Ａ－３Ｃに示される位置に向かう移動）、構造的位置係止が、延在方向において作成されるように、爪３ａの爪鼻部３ｂに係合するように設計される、複数のラック歯７ｂを備えてもよい。ラック歯７ｂは、爪鼻部３ａと界面接触するように構成され、硬化鋼または他の十分に強く耐摩耗性の材料から加工されてもよい。爪３ａは、連結部６にピン１１を用いて回転ピン留め様式で接続され、爪３ａの近位の下側上に、かつ連結部６内に配設される戻り止め部材１２ｂ（図２Ｂ参照）を有するばね荷重戻り止め１２ａを介してラック歯７ｂと係合／それから係脱されてもよい。他の実施形態では、ラック歯は、指１００の任意の好適な連結部（例えば、連結部６、８、９、１０等）上に位置し、またはそれに結合され、これらの構成では、爪は、ラック歯と界面接触し、屈曲方向において自由運動を可能にし、延在方向において指１００を位置的に係止するように構成されることができる。

爪３ａは、近位ばね荷重戻り止め１２ａおよび１２ｂを介して少なくとも２つの位置の間で移動可能であり、すなわち、（ａ）戻り止め部材１２ｂが、爪３ａの係合面１７ｂと界面接触するように、係合され、（ｂ）戻り止め部材１２ｂが、爪３ａの係脱面１７ｃと界面接触するように、係脱されることができる。係合面および係脱面１７ｂおよび１７ｃは、戻り止め部材１２ｂが係合面および係脱面１７ｂおよび１７ｃの間で定着しないように防止するために位置付けられる、遷移ピーク１７ａによって分離される。いくつかの実施形態では、係合面および係脱面１７ｂおよび１７ｃのうちの一方または両方は、爪３ａが、運動の範囲を通して回転する際、爪３ａ上の戻り止め部材１２ｂの力分散を最小限にするように構成される、（例えば、図２Ｂの指１００の配向において視認されるような）オイラー曲線のプロファイル形状を有する。これらの構成では、圧力分散は、戻り止め部材１２ｂと係合面１７ｂおよび／または係脱面１７ｃとの間に略一定の接触角を維持することによって最小限にされる。

延在方向において指１００を移動させるために、爪３ａは、ばね戻り止め１２ａを係脱位置に移動させることによって係脱され、そこで、戻り止め部材１２ｂは、係脱面１７ｃと界面接触し、それによって、指１００が、ラック歯７ｂから爪鼻部３ｂを係脱させることによって延在状態に向かって自由に移動することを可能にする。係脱位置では、指１００の完全延在状態において、爪３ａは、（図２Ａに最も詳細に見られるように）確動停止部１４を介して係合位置に戻るように押進される。

ばね荷重戻り止め１２ａは、螺着され、公差の積み重ねを考慮するために調節可能であってもよい。図示される実施形態では、例えば、ばね荷重戻り止め１２ａは、押圧されると偏向する、ばね荷重丸形プランジャを備える。プランジャ面は、爪３ａの近位湾曲部分（例えば、１７ｂ）にわたって摺動し、戻り止めとして作用し、係合または係脱位置において爪３ａを保持する。組立に応じて、ばね戻り止めの線形位置は、係合位置と係脱位置との間の快適なトグリングに対応する適切なばね荷重に調節されてもよく、さらに、ユーザ選好を考慮する、特定の配設に対応する等のために調節されることができる。

いくつかの実施形態では、アンカ部分１および基部部分２は、構成要素の間の１つのみの取付配向が、可能であるように構成されてもよい。しかしながら、他の実施形態では、構成要素は、種々の可能性として考えられる取付配向を有する。基部部分２は、本システムに対して一定の延在方向力を付与し、ラック歯７ｂとの界面位置において爪鼻部３ｂを維持し、爪３ａがラック歯７ｂから係脱されると、本システムを延在状態に戻すように作用する、ねじりばね１６（図３Ａ参照）を含んでもよい。ねじりばね１６は、例えば、図１Ａ－２Ｃに示される延在位置に向かって指１００を付勢してもよい。ねじりばね１６は、少なくとも２つの目的を果たし、すなわち、（１）姿勢が、ユーザによって選択された後に保持されるように、ラック歯７ｂと係合するように爪鼻部３ｂを押進し、（２）爪鼻部３ｂがラック歯７ｂから係脱されると、指１００を延在状態に自動的に戻す。

図２Ａを参照すると、指１００はさらに、連結部８、９、および１０を含んでもよく、これは、結合される遠位４バー連結部（図２Ｅ）の一部を形成し、近位４バー連結部（図２Ｄ）と相互作用し、解剖学的手指に類似する指１００に関する比較的に円滑な心地よい運動および運動学的空間を作成する。連結部６、７ａ、８、９、および１０は、回転接続を介して、連続する２つの４バー連結部を形成する。図２Ｄおよび２Ｅは、それぞれ、指１００の近位および遠位４バー連結部の回転接続の立面図を示す。図２Ｄは、例えば、区画Ｐ１の近位４バー連結部の回転接続を示す。区画Ｐ１の近位４バー連結部は、回転接続Ａ１および回転接続Ｂ１において基部部分２に回転可能に結合される。指１００が、完全延在状態（図２Ａ－２Ｃ）から完全屈曲状態（図３Ａ－３Ｃ）に遷移する際、連結部６および７ａは、回転接続Ａ１およびＢ１を中心として時計回り（図２Ｄおよび２Ｅにおいて方向ＣＷ、反時計回り方向ＣＣＷ）に回転する。そのような時計回り回転の間、連結部６および７ａは、ピン１１を中心として相互に対して反対に回転する。ピン１１を中心とする連結部６および７ａの相対的回転は、回転接続Ｂ２を回転接続Ａ２に対して時計回り軌道経路において移動させ、相互から離れるように広がらせる。

図２Ｅは、区画Ｐ２の遠位４バー連結部の回転接続を示す。区画Ｐ２の遠位４バー連結部は、回転接続Ａ２およびＢ２において区画Ｐ１に関する近位４バー連結部に回転可能に結合される。上記に説明される完全延在状態から完全屈曲状態に向かう回転の間、回転接続Ｂ２は、回転接続Ａ２の周囲を時計回りに周回し、それから離れるように広がり、連結部８を、少なくとも連結部６および７ａに対して回転接続Ｂ３を中心として時計回り方向に回転させる。そのような回転は、連結部６に対する回転接続Ｂ２を中心とする連結部９の時計回り回転を引き起こす。連結部８が、時計回りに回転する際、連結部１０もまた、回転接続Ｂ３に対して時計回りに回転し、さらに、連結部９および１０の相対的移動は、回転接続Ｄを中心とする連結部９および１０の反対回転を引き起こし、これは、順に、回転接続Ｔを中心とする連結部１０の時計回り回転をもたらす。上記に説明される区画Ｐ１およびＰ２の連結部の回転位置は、図２Ｂの構成要素の位置を図３Ｃの構成要素の位置と比較することによってさらに理解されることができる。

補綴指１００は、延在移動に対向し、物体が把持および操作され、屈曲位置において、対向する指１００に対して、および／または手の掌において物体を保持することを可能にする。補綴物に関する強力な配向は、「力を入れた引っ掛け握持」である。本握持位置は、他のＡＤＬの中でもとりわけ、取っ手によって水のバケツを持上する、またはプラスチックのレジ袋を運ぶ等のＡＤＬにおいて利用される。力を入れた引っ掛け握持を達成するために要求される姿勢は、爪が、歯のラック上の中間位置（例えば、図２Ａ－２Ｃの位置（調節可能性を伴う完全延在）および図３Ａ－３Ｃの位置（調節可能性を伴う完全屈曲）の中間の位置）において係合されるときに生じる。指１００が、力を入れた引っ掛け握持位置において荷重されると、近位連結部６および７ａは、本デバイスが、延在位置に向かって偏向するにつれて、それらをともにより近接させるように移動させる傾向がある力を有する。本構成は、爪３ｂの鼻部に対して圧縮荷重をかけ、これは、圧入ピン１１に対して結果として生じる二重剪断荷重を引き起こし、爪３ａを連結部６に固定させる傾向がある。

前述の力を入れた引っ掛け握持荷重構成はまた、連結部６と７ａとの間に広がり変形を引き起こし、ラック歯７ｂから離れるように近位方向において爪３ｂの鼻部を押進し得る。ある変形レベルにおいて、爪３ａは、過剰にトグルし、反転し得、したがって、鼻部３ｂは、近位に移動し、ラック歯７ｂに対する足掛かりを失い、機構の故障および構成要素の潜在的損傷をもたらす。そのような過剰なトグリングを防止するために、爪３ａは、連結部６と７ａとの間の偏向を低減させ、指１００の荷重負荷能力を増加させるために、１つ以上の爪ドッグ１５を含んでもよい。力を入れた引っ掛け握持において指１００を試験する一実施例では、指１００の荷重能力は、爪ドッグ１５の追加によって約３００％増加した。爪ドッグ１５は、荷重に起因する偏向下にあるとき、爪ドッグ１５が、係留連結部６の側に接触するように、係留連結部６と界面接触し、これは、荷重を連結部６と７との間のより低い偏向条件に再指向し、前述の爪の過剰なトグルを防止し、その結果、指１００の荷重能力を増加させる。

図３Ａ－３Ｃは、図示のためにフェアリング４および５が除去される、完全屈曲状態における、それぞれ、図１Ａおよび１Ｂの補綴指１００の斜視図、立面図、および断面図を示す。完全屈曲の位置において、調節可能確動停止部１３が、爪３ａを係脱位置に押進し、そこで、戻り止め部材１２ｂは、係脱面１７ｃと界面接触する。確動停止部１３は、ユーザが、テーブル表面、対向する手、または他の物体を介して指１００を完全に屈曲させ、これをねじりばね１６を介して（図１Ａ－２Ｃに示される）延在位置に戻すことを可能にする。完全屈曲確動停止部１３は、調節可能であり、それによって、ソケット加工および手指設置における変形例を可能にし得る。例えば、臨床技師が、ソケット内にアンカ部分１を埋設するとき、ユーザの手の掌に向かって指１００を過剰に回転させる場合、指１００は、機構の先端がユーザの掌に早期に衝突することに起因して、非調節可能完全屈曲確動停止部係脱点を達成することができない場合がある。完全屈曲確動停止部１３の調節可能性は、臨床技師による不良な位置付けの場合であっても、機能性が利用可能であることを可能にする。一実施形態では、完全屈曲確動停止部１３は、ラック連結部７ａの中に埋設される、止めねじである。ラック連結部７ａ内の止めねじ１３の位置は、爪３ａの係脱点を変更するために調節されることができる。他の実施形態も、調節可能完全屈曲確動停止部１３に関して可能性として考えられ、また、本開示の範囲内である。

類似する調節可能性が、延在爪係合特徴１４のために提供されてもよい。この点で、技師が、不注意に手の背側に向かってアンカの位置を過剰に回転させる場合、指１００は、補綴デバイスの機能を妨げる、過剰延在中立位置を有するであろう。延在爪係合特徴１４は、爪３ａの係合が、完全延在よりも早く強制され、指１００が、機能的に損なわれた過剰延在中立位置に戻らないように防止するように調節されることができる。上記のように、他の実施形態では、ラック歯は、連結部８、９、１０等の指１００の異なる連結部上に位置し、爪、確動停止部、および延在爪係合特徴は、異なる連結部上のラック歯と界面接触するように位置付けられることができる。

本技術の実施形態は、他の利点の中でもとりわけ、（１）より軽い重量、（２）力が比較的に小さい、近位４バー構成へのラックおよび爪の統合、（３）完全屈曲爪係脱が、調節可能であり、搭載ソケット加工の間に不良な設置が行われるときの調節を可能にする、（４）延在爪係合が、調節可能であり、搭載ソケット加工の間に不良な設置が行われるときの調節を可能にする、（５）爪ドッグ特徴が、高荷重および偏向の間に係合され、偏向を減少させ、本デバイスの荷重負荷能力を増加させるように作用する、ならびに（６）審美的特徴および改良された物体操作のための機能的把持特徴を含む、消耗品美容カバーのための取付点を含む、従来のデバイスに優るいくつかの利点を提供することが予期される。実施形態はまた、動的腱駆動指のために好適である。従来の補綴指技術と比較して、本技術は、向上された適用堅牢性、美容アピール、および有用性を提供することがさらに予期される。

図４Ａおよび４Ｂは、指１００のアンカ１’と、連結部２’、６’、７’、および８’とを含むが、連結部９および１０を排除する、指１００の近位４バー連結部の類似する構成を有する、２区画補綴指２００（「指２００」）の立面図を示す。指２００は、固定された遠位ジョイントおよび１つのみの４バー連結部を提供し、指１００のフェアリング４ａおよび５ａと同様に機能するように構成される、フェアリング２０’および２１’を含んでもよい。指２００のいくつかの構成要素は、指１００のものに類似するが、指２００に関してプライム記号（例えば、２’、３’等）を用いて表される。図１－３Ｃの指１００のものと同様の図４Ａおよび４Ｂの指２００の参照番号は、必ずしも厳密に同一の構成要素として解釈されるべきではなく、図４Ａおよび４Ｂの構成要素は、図１－３Ｃのものと形状、サイズ、機能等において異なり得る。

図４Ｂを参照すると、延在爪３ａ’の係合特徴は、延在状態においてそのパドルの底部上の爪３ａ’に衝突し、表面１７ｂ’と係合するように戻り止め部材１２ｂ’を押進する、基部部分２’上の機械的停止部１８’である。別の実施形態では、上記に説明されるように、延在爪係合特徴は、爪３ａ’の遠位端において位置付けられ、爪鼻部３ｂ’または爪ドッグ１５’の背側面に係合し、表面１７ｂ’と係合するように戻り止め部材１２ｂ’を押進するように構成される、機械的停止部１４’である。いくつかの実施形態では、延在確動停止部１４’は、調節可能停止部１９’を使用することによって等、調節可能である。他の実施形態では、延在爪係合特徴は、異なる配列を有する、および／または異なる特徴を含んでもよい。調節可能完全屈曲確動停止部および調節可能延在爪係合特徴は両方とも、ラック７ｂ’上の歯の使用可能範囲を低減させ、指１００を個々のユーザにカスタマイズすることができる。

いくつかの実施形態では、爪３ａ’は、ユーザが、ラチェット機構（爪鼻部３ｂ’およびラック歯７ｂ’）を手動で係脱させることを可能にするために、背側上にパドル部分を有してもよい。パドル部分は、種々の場所に設置され、依然として、ラチェットロックの手動係脱を可能にすることができる。爪３ａ’の底面は、完全屈曲状態において、爪３ａ’が、係脱位置に押進され、ねじりばね１６’によって発生されるばね力を介して構造を完全延在状態に戻すであろうように、調節可能完全屈曲確動停止部１３’と係合するように構成される。爪の鼻部の背側面は、調節可能延在係合特徴１４’と界面接触し、爪３ａ’を完全延在状態において係合位置に戻す特徴、例えば、爪ドッグ１５’を用いて設計される。

本技術は、剛性連結部を介して接続される、オフセット回転ジョイントの２つまたは３つの対を利用し、結合された４バー移動を発生させ、自然な解剖学的構造において見られる摺動顆運動を模倣し、コンパクトかつ現実的な運動空間を提供し得る。図１Ａ－３Ｃを参照して上記に説明される指１００の実施形態では、区画Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３は、手指の骨を表し、その間の接続は、ＭＣＰ、ＰＩＰ、およびＤＩＰ関節を表す。図４Ａおよび４Ｂを参照して上記に説明される指２００の実施形態では、区画Ｐ１およびＰ２は、手指の骨を表し、その間の接続は、ＭＣＰおよびＰＩＰ関節のみを表し、固定されたＤＩＰ関節を伴う。他の構成もまた、本開示の範囲内である。

Ｃ．付加的実施例
以下の実施例は、本技術のいくつかの実施形態の例証である。
１．補綴指であって、
搭載ソケットと界面接触するように構成される、アンカと、
アンカに結合可能である、基部と、
基部に対して枢動可能である、第１の伸長連結部であって、第１の伸長連結部は、ラック歯を備える、第１の伸長連結部と、
第１の伸長連結部との重複構成において基部に対して枢動可能である、第２の伸長連結部と、
第２の伸長連結部にピン留めされる、爪であって、爪は、爪の係合位置においてラック歯に当接するように構成される、遠位鼻部を有する、爪と
を備える、補綴指。
２．係合位置において遠位鼻部から第１の連結部の側まで延在する、爪ドッグをさらに備え、爪ドッグは、補綴指の荷重偏向の間に第１の連結部に接触する、実施例１に記載の補綴指。
３．第１および第２の伸長連結部は、基部に枢動可能に結合され、
補綴指はさらに、第１の連結部の遠位端に枢動可能に結合される、第３の連結部を備え、
第３の連結部は、表面を備え、
爪は、表面に当接し、爪を係合位置に戻すように構成される、実施例１または２に記載の補綴指。
４．基部に、かつ第１の連結部の近位端に枢動可能に結合される、第３の連結部と、
基部に、かつ第２の連結部の近位端に枢動可能に結合される、第４の連結部と
をさらに備える、実施例１－３のいずれか１つに記載の補綴指。
５．第１および第２の伸長連結部のうちの一方の遠位端を、第１および第２の伸長連結部のうちの他方の遠位端に向かって回転して押勢するように構成される、付勢部材をさらに備える、実施例１－４のいずれか１つに記載の補綴指。
６．付勢部材は、補綴指を延在位置に向かって押勢し、遠位鼻部を爪の係合位置におけるラック歯に対して当接させるように位置付けられる、実施例１－５のいずれか１つに記載の補綴指。
７．爪の係脱位置において、遠位鼻部は、遠位鼻部が、補綴指の関節運動の間にラック歯に接触しないように、ラック歯から離れるように離間される、実施例１－６のいずれか１つに記載の補綴指。
８．爪上の凹状係脱面に接触し、係脱位置において爪を保定するように構成される、戻り止め部材をさらに備える、実施例１－７のいずれか１つに記載の補綴指。
９．爪は、凸状係合面を含み、戻り止め部材は、係合面に接触し、係合位置において爪を保定するように構成される、実施例１－８のいずれか１つに記載の補綴指。
１０．係脱面および係合面は、戻り止め部材を係脱面および係合面のうちの１つに向かって押勢するように構成される、遷移ピークによって分離される、および／または係脱面および係合面のうちの１つ以上は、実質的にオイラー曲線を辿る曲率を有する、実施例１－９のいずれか１つに記載の補綴指。
１１．第１の伸長連結部内に位置付けられる、調節可能屈曲部材をさらに備え、調節可能屈曲部材は、補綴指が、設定された最大屈曲位置に到達するとき、爪を係脱位置に回転させるように構成される、実施例１－１０のいずれか１つに記載の補綴指。
１２．表面に当接し、最大延在位置において補綴指の回転を限定するように構成される、調節可能延在部材をさらに備える、実施例１－１１のいずれか１つに記載の補綴指。
１３．調節可能延在部材は、最大延在位置において爪を係合位置に回転させるように構成される、実施例１－１２のいずれか１つに記載の補綴指。
１４．消耗品フェアリングのための取付点をさらに備える、実施例１－１３のいずれか１つに記載の補綴指。
１５．ラチェッティングロックを有する、補綴指であって、
アンカと解放可能に結合されるように構成される、基部と、
複数のラック歯を備える、第１の伸長連結部であって、第１の伸長連結部は、基部に回転可能に結合される、第１の伸長連結部と、
第１の伸長連結部への重複構成において基部に回転可能に結合される、第２の伸長連結部と、
第１の伸長連結部の遠位端および第２の伸長連結部の遠位端に回転可能にピン留めされる、第３の伸長連結部と、
第２の伸長連結部にピン留めされる、爪であって、爪は、爪の係合位置において複数のラック歯のそれぞれに当接するように構成される、遠位鼻部を有する、爪と
を備え、
基部に対する第１の方向における第１の伸長連結部の回転は、補綴指の屈曲として定義される、第２の反対方向における第３の伸長連結部の反対回転を引き起こす、補綴指。
１６．係合位置において遠位鼻部から第１の連結部の側まで延在する、爪ドッグをさらに備え、爪ドッグは、補綴指の偏向の間に第１の連結部に接触する、実施例１５に記載の補綴指。
１７．爪に当接し、爪を係合位置に戻すように構成される、第３の連結部上の停止面をさらに備える、実施例１５または１６に記載の補綴指。
１８．第１および第２の伸長連結部のうちの一方の遠位端を、第１および第２の伸長連結部のうちの他方の遠位端に向かって回転して押勢するように構成される、付勢部材をさらに備える、実施例１５－１７のいずれか１つに記載の補綴指。
１９．付勢部材は、補綴指を延在位置に向かって押勢し、遠位鼻部を爪の係合位置における複数のラック歯のうちの１つに対して当接させるように位置付けられる、実施例１５－１８のいずれか１つに記載の補綴指。
２０．爪の係脱位置において、遠位鼻部は、遠位鼻部が、補綴指の関節運動の間に複数のラック歯に接触しないように、複数のラック歯から離れるように離間される、実施例１５－１９のいずれか１つに記載の補綴指。
２１．爪上の凹状係脱面に接触し、係脱位置において爪を保定するように構成される、戻り止め部材をさらに備える、実施例１５－２０のいずれか１つに記載の補綴指。
２２．爪は、凸状係合面を含み、戻り止め部材は、係合面に接触し、係合位置において爪を保定するように構成される、実施例１５－２１のいずれか１つに記載の補綴指。
２３．係脱面および係合面は、戻り止め部材を係脱面および係合面のうちの１つに向かって押勢するように構成される、遷移ピークによって分離される、および／または係脱面および係合面のうちの１つ以上は、実質的にオイラー曲線を辿る曲率を有する、実施例１５－２２のいずれか１つに記載の補綴指。
２４．第１の伸長連結部内に位置付けられる、調節可能屈曲部材をさらに備え、調節可能屈曲部材は、補綴指が、設定された最大屈曲位置に到達するとき、爪を係脱位置に回転させるように構成される、実施例１５－２３のいずれか１つに記載の補綴指。
２５．表面に当接し、最大延在位置において補綴指の回転を限定するように構成される、調節可能延在部材をさらに備える、実施例１５－２４のいずれか１つに記載の補綴指。
２６．調節可能延在部材は、最大延在位置において爪を係合位置に回転させるように構成される、実施例１５－２５のいずれか１つに記載の補綴指。
２７．消耗品フェアリングのための取付点をさらに備える、実施例１５－２６のいずれか１つに記載の補綴指。

Ｄ．結論
本技術の実施形態の上記の詳細な説明は、網羅的であること、または本技術を上記に開示される精密な形態に限定することを意図していない。本技術の具体的実施形態およびその実施例が、例証目的のために上記に説明されるが、当業者が認識するであろうように、種々の同等の修正が、本技術の範囲内で可能性として考えられる。例えば、ステップが、所与の順序で提示されるが、代替実施形態は、異なる順序でステップを実施してもよい。また、本明細書に説明される種々の実施形態はまた、さらなる実施形態を提供するために、組み合わせられてもよい。本明細書における「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「ある実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、または類似する表現の言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、動作、または特性が、本技術の少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを意味する。したがって、本明細書におけるそのような語句または表現の表出は、必ずしも全てが同一の実施形態を指すわけではない。

容易な参照のために、同じ参照番号が、本開示全体を通して類似する、または同様の構成要素もしくは特徴を識別するために使用されるが、同一の参照番号の使用は、特徴が同じであると解釈されるべきであることを含意しない。実際には、本明細書に説明される多くの実施例では、同じように付番された特徴は、相互と構造および／または機能において明確に異なる複数の実施形態を有する。さらに、同一の影付きが、組成的に類似し得る断面における材料を示すために使用され得るが、同一の影付きの使用は、本明細書に具体的に記述されない限り、材料が同じであると解釈されるべきであることを含意しない。

また、単語「または」が、２つ以上のアイテムのリストに関して、他のアイテムから排他的に単一のアイテムのみを意味するように明確に限定されない限り、そのようなリストにおける「または」の使用は、（ａ）リスト内の任意の単一のアイテム、（ｂ）リスト内のアイテムの全て、または（ｃ）リスト内のアイテムの任意の組み合わせを含むものとして解釈されるものである。文脈が許す場合、単数または複数用語はまた、それぞれ、複数もしくは単数用語を含み得る。加えて、用語「～を備える」は、任意のより多い数の同一の特徴および／または付加的タイプの他の特徴が、除外されないように、少なくとも列挙される特徴を含むことを意味するように全体を通して使用される。「上側」、「下側」、「前部」、「後部」、「垂直」、および「平行」等の方向用語は、種々の要素の間の関係を表し、明確にするために本明細書に使用され得る。そのような用語が、絶対的配向を表さないことを理解されたい。さらに、本技術のある実施形態と関連付けられる利点が、それらの実施形態の文脈において説明されたが、他の実施形態もまた、そのような利点を呈し得、全ての実施形態が、本技術の範囲内に該当するために、必ずしもそのような利点を呈する必要があるわけではない。故に、本開示および関連付けられる技術は、本明細書に明確に示されない、または説明されない他の実施形態を包含することができる。

Claims (27)

1. 補綴指であって、
   搭載ソケットと界面接触するように構成される、アンカと、
   前記アンカに結合可能である、基部と、
   前記基部に対して枢動可能である、第１の伸長連結部であって、前記第１の伸長連結部は、ラック歯を備える、第１の伸長連結部と、
   前記第１の伸長連結部との重複構成において前記基部に対して枢動可能である、第２の伸長連結部と、
   前記第２の伸長連結部にピン留めされる、爪であって、前記爪は、前記爪の係合位置において前記ラック歯に当接するように構成される、遠位鼻部を有する、爪と
   を備える、補綴指。
2. 前記係合位置において前記遠位鼻部から前記第１の連結部の側まで延在する、爪ドッグをさらに備え、前記爪ドッグは、前記補綴指の荷重偏向の間に前記第１の連結部に接触する、請求項１に記載の補綴指。
3. 前記第１および第２の伸長連結部は、前記基部に枢動可能に結合され、
   前記補綴指はさらに、前記第１の連結部の遠位端に枢動可能に結合される、第３の連結部を備え、
   前記第３の連結部は、表面を備え、
   前記爪は、前記表面に当接し、前記爪を前記係合位置に戻すように構成される、請求項１または２に記載の補綴指。
4. 前記基部に、かつ前記第１の連結部の近位端に枢動可能に結合される、第３の連結部と、
   前記基部に、かつ前記第２の連結部の近位端に枢動可能に結合される、第４の連結部と
   をさらに備える、請求項１－３のいずれか１項に記載の補綴指。
5. 前記第１および第２の伸長連結部のうちの一方の遠位端を、前記第１および第２の伸長連結部のうちの他方の遠位端に向かって回転して押勢するように構成される、付勢部材をさらに備える、請求項１－４のいずれか１項に記載の補綴指。
6. 前記付勢部材は、前記補綴指を延在位置に向かって押勢し、前記遠位鼻部を前記爪の係合位置における前記ラック歯に対して当接させるように位置付けられる、請求項１－５のいずれか１項に記載の補綴指。
7. 前記爪の係脱位置において、前記遠位鼻部は、前記遠位鼻部が、前記補綴指の関節運動の間に前記ラック歯に接触しないように、前記ラック歯から離れるように離間される、請求項１－６のいずれか１項に記載の補綴指。
8. 前記爪上の凹状係脱面に接触し、前記係脱位置において前記爪を保定するように構成される、戻り止め部材をさらに備える、請求項１－７のいずれか１項に記載の補綴指。
9. 前記爪は、凸状係合面を含み、前記戻り止め部材は、前記係合面に接触し、前記係合位置において前記爪を保定するように構成される、請求項１－８のいずれか１項に記載の補綴指。
10. 前記係脱面および係合面は、前記戻り止め部材を前記係脱面および係合面のうちの１つに向かって押勢するように構成される、遷移ピークによって分離される、および／または前記係脱面および係合面のうちの１つ以上は、実質的にオイラー曲線を辿る曲率を有する、請求項１－９のいずれか１項に記載の補綴指。
11. 前記第１の伸長連結部内に位置付けられる、調節可能屈曲部材をさらに備え、前記調節可能屈曲部材は、前記補綴指が、設定された最大屈曲位置に到達するとき、前記爪を前記係脱位置に回転させるように構成される、請求項１－１０のいずれか１項に記載の補綴指。
12. 表面に当接し、最大延在位置において前記補綴指の回転を限定するように構成される、調節可能延在部材をさらに備える、請求項１－１１のいずれか１項に記載の補綴指。
13. 前記調節可能延在部材は、前記最大延在位置において前記爪を前記係合位置に回転させるように構成される、請求項１－１２のいずれか１項に記載の補綴指。
14. 消耗品フェアリングのための取付点をさらに備える、請求項１－１３のいずれか１項に記載の補綴指。
15. ラチェッティングロックを有する、補綴指であって、前記補綴指は、
    アンカと解放可能に結合されるように構成される、基部と、
    複数のラック歯を備える、第１の伸長連結部であって、前記第１の伸長連結部は、前記基部に回転可能に結合される、第１の伸長連結部と、
    前記第１の伸長連結部への重複構成において前記基部に回転可能に結合される、第２の伸長連結部と、
    前記第１の伸長連結部の遠位端および前記第２の伸長連結部の遠位端に回転可能にピン留めされる、第３の伸長連結部と、
    前記第２の伸長連結部にピン留めされる、爪であって、前記爪は、前記爪の係合位置において前記複数のラック歯のそれぞれに当接するように構成される、遠位鼻部を有する、爪と
    を備え、
    前記基部に対する第１の方向における前記第１の伸長連結部の回転は、前記補綴指の屈曲として定義される、第２の反対方向における前記第３の伸長連結部の反対回転を引き起こす、補綴指。
16. 前記係合位置において前記遠位鼻部から前記第１の連結部の側まで延在する、爪ドッグをさらに備え、前記爪ドッグは、前記補綴指の偏向の間に前記第１の連結部に接触する、請求項１５に記載の補綴指。
17. 前記爪に当接し、前記爪を前記係合位置に戻すように構成される、前記第３の連結部上の停止面をさらに備える、請求項１５または１６に記載の補綴指。
18. 前記第１および第２の伸長連結部のうちの一方の遠位端を、前記第１および第２の伸長連結部のうちの他方の遠位端に向かって回転して押勢するように構成される、付勢部材をさらに備える、請求項１５－１７のいずれか１項に記載の補綴指。
19. 前記付勢部材は、前記補綴指を延在位置に向かって押勢し、前記遠位鼻部を前記爪の係合位置における前記複数のラック歯のうちの１つに対して当接させるように位置付けられる、請求項１５－１８のいずれか１項に記載の補綴指。
20. 前記爪の係脱位置において、前記遠位鼻部は、前記遠位鼻部が、前記補綴指の関節運動の間に前記複数のラック歯に接触しないように、前記複数のラック歯から離れるように離間される、請求項１５－１９のいずれか１項に記載の補綴指。
21. 前記爪上の凹状係脱面に接触し、前記係脱位置において前記爪を保定するように構成される、戻り止め部材をさらに備える、請求項１５－２０のいずれか１項に記載の補綴指。
22. 前記爪は、凸状係合面を含み、前記戻り止め部材は、前記係合面に接触し、前記係合位置において前記爪を保定するように構成される、請求項１５－２１のいずれか１項に記載の補綴指。
23. 前記係脱面および係合面は、前記戻り止め部材を前記係脱面および係合面のうちの１つに向かって押勢するように構成される、遷移ピークによって分離される、および／または前記係脱面および係合面のうちの１つ以上は、実質的にオイラー曲線を辿る曲率を有する、請求項１５－２２のいずれか１項に記載の補綴指。
24. 前記第１の伸長連結部内に位置付けられる、調節可能屈曲部材をさらに備え、前記調節可能屈曲部材は、前記補綴指が、設定された最大屈曲位置に到達するとき、前記爪を前記係脱位置に回転させるように構成される、請求項１５－２３のいずれか１項に記載の補綴指。
25. 表面に当接し、最大延在位置において前記補綴指の回転を限定するように構成される、調節可能延在部材をさらに備える、請求項１５－２４のいずれか１項に記載の補綴指。
26. 前記調節可能延在部材は、前記最大延在位置において前記爪を前記係合位置に回転させるように構成される、請求項１５－２５のいずれか１項に記載の補綴指。
27. 消耗品フェアリングのための取付点をさらに備える、請求項１５－２６のいずれか１項に記載の補綴指。

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