JP3548121B2 - 矢状調節部を有する膝装具 - Google Patents

Description

【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は矢状調節部を有する膝装具、すなわち、変形性関節症の治療のために内反又は外反に膝を矯正することができる装具又は矯正器具に関する。本発明の膝装具は、特に脚が伸びている間において患者の膝関節の位置を矯正するために、患者の脚に取り付けられた大腿コルセット及び脛コルセットに矯正力を付与する特別なヒンジ部を特徴としている。
【０００２】
従来技術の記載
膝は大腿骨と脛骨を接合し靭帯及び軟骨によって制御されている。大腿骨と脛骨が軟骨を横断して接触しており、膝の各側にはいわゆる区画又は空間がある。内区画が膝の内側にあり、外区画が膝の外側にある。
【０００３】
健康な膝関節は、内側及び外側に圧力が分布している。
【０００４】
一区画の変形性関節症は内区画又は外区画に起こると、膝は機械的に悪化し、圧力が不均一に分布されるので、内区画の変形性関節症では膝関節の内側において過度の磨耗が生じ、外区画の変形性関節症では膝関節の外側において過度の磨耗が生じる。
【０００５】
一区画変形性関節症は、怪我又は年齢で生じる可能性がある。病気の進行により、大腿骨と脛骨の間の空間が減っていく。この問題は、空間がなくなり、大腿骨が脛骨と接触するほど進行する。これらの状況で脛骨が侵食されてしまう。
【０００６】
この病気では、大腿骨と脛骨の間の基準の角度が変化する。踵の衝撃時の内方向への押込み力により、大腿骨と脛骨の不整列がしばしば引き起こされる。これは、反対側の靭帯を伸ばすと共に、膝関節に逆効果となり、脛骨の腐食を際立たせる傾向がある。
【０００７】
さらに複雑なことに、区画の間の空間が減る時に回転方向の緩みが展開するということである。骨が悪化すると共に靭帯の取付点が共に接近するので、これは靭帯の緩みによって引き起こされる。
【０００８】
種々の膝関節用矯正器具が公知である。あるタイプの膝装具は、両側ポジティブヒンジ接続部を有する。この装具は、外ヒンジ機構及び内ヒンジ機構であり、膝関節の多少の自然な動作ができると共に、痛みを和らげかつ歩行補助として所望に支持している。しかしながら、外・内端ヒンジ機構により、このような矯正器具を前面で内反又は外反に調節することは不可能である。
【０００９】
別のタイプの矯正器具は、片側膝ジョイントであり、この矯正器具は、片側だけにヒンジ機構を有しており、その一例が米国特許第５２７７６９８号に参照されている。この膝装具では、円形ヒンジ要素を備えたヒンジ要素の使用によって矢状調節が可能である。膝装具は、膝を横断して固定可能なクロスストラップによって、膝へ力を付与することができる。膝装具は、多軸ヒンジ機構をさらに有する。
【００１０】
この膝装具において、ヒンジ組立体と膝関節の間で配置されている加圧及び減圧可能な流体含有パッドを用いて、回転式のヒンジ組立体を使用して復元力が実現される。復元力はパッドを選択的に加圧及び減圧することによって調節可能である。膝装具は多軸歯車ヒンジ機構をさらに有する。
【００１１】
このタイプの膝装具に関する問題は、多軸ヒンジ機構が膝関節の最も可能な自然な運動を提供するわけではないということである。さらに、流体含有パッドと共にクロストラップは扱いづらく正確な矯正力に調節することが難しい。
【００１２】
本発明は、別のアプローチで矯正力を付与し、前述の問題を避けている。本発明において、ヒンジ機構は、大腿コルセットと脛コルセットに矯正力を付与するように調節可能である。さらに、膝装具は、比較的自然な運動を付与する四軸ジョイントを備えており、膝の運動をまねている。
【００１３】
発明の概要
本発明は、膝装具の片側だけのヒンジ部によって相互連結された大腿コルセット及び脛コルセットを備えている矢状調節部を備えた膝装具を提供する。
【００１４】
本発明によれば、ヒンジ部は、膝関節の位置を内反又は外反に矯正するための矢状矯正力を付与することができる。好ましくは、このヒンジ部は、角度のついた状態で固定することができる傾斜機構を備え、矢状矯正力を提供する。
【００１５】
本発明は、添付した請求項１に規定されており、その一方で好適な実施例が従属請求項に記載されている。
【００１６】
好適な実施形態の詳細な説明
本発明は添付図面を参照して以下に詳細に記載されている。一般的な組立てられた膝矯正器具は、前面の軸方向運動を安定させるように形成されている。これらの形状の性質のため、これらの形状によってある程度まで屈曲及び延長を制御することができる。もし前面において膝の配列を矯正することが何らかの理由で要求されるならば、全体的に異なる形状の特注装具又は装具が必要とされる。もし屈曲のほかに、矢状軸による調節が、外区画及び内区画の負荷を軽くするために必要とされているならば、ジョイント及びフレームは異なる機能を必要とする。外反又は内反に順応するように、垂直部材を変更することによって、垂直部材を長くする又は短くすることにより第二のジョイントの使用が難しくなる。これらの実際的な理由の他に、片側のジョイントが、より容易に整列させられることができ、外観がよい。これらのタイプの装具が主に変形性関節症の治療を支援するために使用され、それゆえ、痛みを最小限にしかつ膝関節を保護するために使用されているので、関節の運動は、関節付きジョイント面の間で不必要な摩擦を防ぐために可能な限り似るように自然な運動をまねなければならない。大腿コルセット及び脛コルセットの機能は、圧力を分配して端部上で適切な位置を維持することである。膝関節の生体力学の性質によれば、３０°の屈曲した状態から完全に伸張した状態まで膝の配列を変えることだけが可能である。幸いなことに、負荷の除去がこの動作範囲で望まれている。変形性関節症の外反又は内反の膝装具の使用が十分に科学的に証明されていないということを我々が認識しているとしても、多くの場合、我々は痛みを最小限にしてより長い期間膝関節の可動性を実際に維持することができる。
【００１７】
本発明の膝装具は、膝ジョイント、大腿コルセット及び脛コルセットで構成されている。
【００１８】
伸張している間、膝装具は、膝の位置を外反又は内反に矯正することができる。屈曲中、調節された位置で膝を保持することが生体力学的に不可能である。痛みを和らげるため、あるいは膝の外区画又は内区画から負荷を除去するために、このことは必要とされていない。約３０°の屈曲状態から完全な伸張状態について、装具は、調節された外反位置又は内反位置を矯正する。
【００１９】
変形性関節症の患者の膝は全ての種類の摩擦又は力に敏感であるので、非生理学的な運動を防がなければならない。このため、「自然な運動」を行う膝関節が設計されている。このいわゆる四軸膝ジョイントは、Ｃ形状の関節動作通路内で回転によって追従される前方への運動で屈曲が始まる。完全に伸張した時に、回転軸が脛骨のプラトーの１５ｃｍ上方で関節の背側に配置されている。近位の垂直部材の前方への移動は１１ｍｍである。このジョイントは、以下により詳細に説明しているように、矢状の調節が可能な傾斜機構を備えている。このジョイントは、過伸展を防ぐように形成されていないが、伸張ストップがある（図示せず）。
【００２０】
図１及び２において、患者の脚（左及び右それぞれに）に取り付けられた膝装具が示されている。複合材料で構成された大腿コルセット１は、軟らかい組織を包囲することによって大腿骨上で握ることができるように形成されている。膝関節を安定させるために遠端部が関節丘まで到達する。大腿コルセット１は、適切な機能を実現する強固な領域と、外ストラット１０と、近大腿バンド８と、遠大腿バンド９とを有する。内垂直ストラット１１は、遠水平バンド９及び近大腿バンド８と一体である。水平バンド８、９は外側部において強固であり、外ストラット１０と強固に接続し、その一方で、寸法調節性及び快適性のために内側面がより薄くかつより柔軟である。大腿コルセット１は調節可能な背側の結合部材１２で閉じられている。
【００２１】
複合材料で構成されている脛コルセット２は、軟らかい組織を包囲することによって脛骨及び腓骨上で握ることができるように形成されている。膝関節を安定させるために近端部が関節丘まで到達する。脛コルセット２は、適切な機能を実現するための強固な領域と、外ストラット１５と、近脛バンド１３と、遠脛バンド１４とを有する。内垂直ストラット１６は、近水平バンド１３及び遠大腿バンド１４と一体である。水平バンド１３、１４は外側面において強固であり、外ストラット１５と強固に接続し、その一方で、寸法調節性及び快適性のために内側面がより薄くより柔軟である。大腿コルセット２は調節可能な背側の結合部材１７で閉じられている。
【００２２】
大腿コルセット及び脛コルセットの両方が交換可能であり、種々の寸法の脚に適合するために、三つの異なる寸法（小、中、大）で製造される。例えば小さな脛コルセットを中間の大腿コルセット及び全ての他の組み合わせと組み合わせることが可能である。
【００２３】
ヒンジ要素はコルセットなしで図３に示されている。ヒンジは好ましくは外側面に配置されている。ヒンジ部は、大腿コルセット及び脛コルセットへ取り付けるための垂直部材２０と、ヒンジ板２１とで構成されている。以下により詳細に説明するように、この垂直部材は、各コルセットに取り付けるための穴７を有する。ヒンジ板２１には、垂直部材の間において所望の関節接続を実現するために四つの軸１８のうちの二つが付与されている。他の二つの軸１８は、ヒンジ板２１の内側に配置された要素（図示せず）によって接続されている。
【００２４】
図４において、大腿コルセット１及び脛コルセット２の一部分と共にヒンジ要素が断面で示されている。垂直部材２０は、四つの軸ジョイントを形成しているヒンジ板２１に接続されているということがわかる。垂直部材２０は、調節固定具によって大腿コルセット１及び脛コルセット２へ取り付けられている。最良な調節のために、二つの調節固定具が、大腿コルセット、脛コルセットそれぞれのためにある。調節固定具は、傾斜機構４と、穴７に適合された二対のねじ６とを備えている。穴７は楕円形であり、角度調節ができるように穴７（図３）とねじ６との間においてクリアランスを付与する。傾斜機構は、対向しているコルセット１、２上のＶ字形状面４と垂直部材２０上のＶ字形状面４とによって形成されており、コルセット１、２は、矢状軸（矢状面と平行な軸）に沿って各垂直部材２０と参照番号５において線状に接触している。したがって、コルセットと垂直部材要素の間の角度は、接触線５で矢状軸回りで傾斜させることによって調節できる。一つのねじ６が接触線５の各側において配置されている。
【００２５】
各対のねじ６を調節することによって傾斜角が設定される。すなわち、一方のねじが締められ、その一方で、他方のねじが緩められる、あるいは、一方のねじが緩められ、その一方で、他方のねじが締められる。こうして、ポジティブ調節固定具が得られる。したがって、膝装具が患者の脚に取り付けられる時、コルセット１、２とヒンジの垂直部材２０の間の角度は、矯正力として機能する付勢力を生じ、所望の外反位置又は内反位置を付与する。
【００２６】
したがって、本発明の膝装具は矢状矯正力を付与し、この矯正力は、クロスストラップ又は加圧パッドのいかなる使用なくヒンジ部によって生じるということが認識される。対のねじを設定することによって力の調節又は角度の調節が容易に実現される。患者が膝装具を装着する時ですらこの力の調節又は角度の調節を行うことができる。さらに、大腿コルセット及び脛コルセットが、部分的に強固な枠組みとして形成されており、この枠組みは、患者の脚上で膝装具をしっかりと保持する。大腿コルセット及び脛コルセットは種々の寸法で互換性があり、膝装具は、患者の大腿部及び脛の異なる寸法に容易に適合される。本発明の範囲は請求の範囲のみによって制限される。
【図面の簡単な説明】
【図１】患者の右足に取り付けられた本発明による膝装具の正面図である。
【図２】患者の左足に取り付けられた本発明による膝装具の側面図である。
【図３】本発明のヒンジ要素の側面図である。
【図４】ヒンジ要素の正面断面図である。

Claims (11)

1. 膝装具の片側のみでヒンジ部（３）によって相互連結された大腿コルセット（１）及び脛コルセット（２）を備えている、矢状調節部を有する膝装具において、前記ヒンジ部（３）は、垂直要素（２０）と（５において）接触しているコルセット要素で形成された傾斜機構（４、５、６）によって、膝関節の位置を内反又は外反に矯正するための矢状矯正力を付与することができることを特徴とする矢状調節部を有する膝装具。
2. 前記傾斜機構は、前記要素の間の角度を調節することができるように、矢状軸に沿って各垂直要素（２０）と（５において）線状で接触しているコルセット用度で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の膝装具。
3. 前記角度は少なくとも一対のねじ（６）によって設定され、前記少なくとも一対のねじ（６）のうちの一つのねじが前記接触部（５）の各側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の膝装具。
4. 前記傾斜機構は、前記コルセット（１、２）が矢状軸に沿って各前記垂直要素（２０）と（５において）線状で接触するように、前記コルセット（１、２）及び前記垂直要素（２０）の対向したＶ字形状面（４）と、前記垂直要素（２０）とを備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の膝装具。
5. 前記大腿コルセット（１）は、近バンド（８）と、遠バンド（９）と、外ストラット（１０）と、内ストラット（１１）と、背バンド（１２）とを備えた枠組みで構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の膝装具。
6. 前記大腿コルセット（１）の前記近バンド（８）、前記遠バンド（９）及び前記外ストラット（１０）の一部分が強固であることを特徴とする請求項５に記載の膝装具。
7. 前記脛コルセット（２）は、近バンド（１３）と、遠バンド（１４）と、外ストラット（１５）と、内ストラット（１６）と、背バンド（１７）とを備えた枠組みで構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の膝装具。
8. 前記脛コルセット（２）の前記近バンド（１３）、前記遠バンド及び前記外ストラット（１５）の一部分が強固であることを特徴とする請求項７に記載の膝装具。
9. 前記大腿コルセット（１）及び／又は前記脛コルセット（２）が種々の寸法で相互交換できることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の膝装具。
10. 前記ヒンジ部は四軸（１８）のジョイントであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の膝装具。
11. 前記ジョイントの動作は、Ｃ形状通路に追従し、前記通路において、完全な伸張時において、前記ジョイントの回転軸は、前記脛骨プラトーの上方約１５ｃｍかつ前記ジョイントの背側にあり、前記動作の初めにおいて、前記近垂直部材の前方への移動が約１１ｍｍであることを特徴とする請求項１０に記載の膝装具。

Images