JP4362588B2 - 動力付人工関節 - Google Patents
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Description
一方、本発明に係る動力付人工関節は必要に応じて、前記制御部及び電源部は前記頭部又は抱持部の内部に配設してある。そのため、別途人体内部にスペースを作らなくともよく安全性の面から好ましい。
本発明の第1の実施形態に係る動力付人工関節について、図1に基づき説明する。図1は本実施形態に係る人工関節を腕に取り付けた後の断面図である。
本実施形態に係る動力付人工関節は、一の骨の端部に位置する頭部10とこの一の骨に対向する他の骨の端部に位置し、前記頭部を抱持する抱持部20とからなり、頭部10が所定方向に動くことができるものであって、前記人工関節を動かすアクチュエーター部30と、このアクチュエーター部30に電流を供給する電源部40と、本人工関節に係る一対の筋肉に配設され、この一対の筋肉からの筋電信号を検出するセンサー部50と、このセンサー部50からの信号に基づいて前記アクチュエーター部30の制御を行う制御部60とを備え、前記アクチュエーター部30が前記頭部10に電磁石31を複数配設し、前記抱持部に永久磁石32を複数配設して構成されるものである。
前記電源部40は、高効率で超小型な充電電池であること望ましく、充電方法も接点をもって充電するのではんく、無接点で充填する方法を採ることが安全上好ましい。
また、本実施形態に係る人工関節の各構成とは別に、スイッチ、リモコンを設け、電源ON/OFFスイッチ、一時停止スイッチ等により制御部に対して制御信号を送り、人工関節を操作可能にすることもできる。特に、故障した場合などにメンテナンスモードを設け、使用者の体内から人工関節を取り出すことなく、故障の原因究明、修理を行うようにすることもできる。
本発明の第2の実施形態に係る動力付人工関節について、図2に基づき説明する。図2は本実施形態に係る人工関節を腕に取り付けた後の断面図である。
本実施形態に係る動力付人工関節は、前記第1の実施形態に係る動力付人工関節と同様に構成され、前記アクチュエーター部30が前記頭部10にコイル33を配設し、前記抱持部に永久磁石32を複数配設することを異にする構成である。
本発明の第3の実施形態に係る動力付人工関節について、図3に基づき説明する。図3は本実施形態に係る人工関節を腕に取り付けた後の断面図である。
本実施形態に係る動力付人工関節は、前記第1の実施形態に係る動力付人工関節と同様に構成され、前記アクチュエーター部30が前記頭部10に圧電素子34を複数配設し、前記抱持部20に金属プレート35を配設することを異にする構成である。
本実施形態に係る動力付人工関節の使用動作について説明する。なお、本実施形態に係る動力付人工関節の人体への埋め込みついては、前記第1の実施形態と同様である。
前記各実施形態に係る動力付人工関節においては、肘関節について説明したが、例えば、肩関節、股関節及び膝関節等のその他の関節であっても各実施形態に係る動力付人工関節は適用可能である。以下、その他の関節の例として肩関節について説明する。
前記肘関節においては、関節の動きに関する筋肉が上腕二頭筋及び上腕三頭筋であって一対の筋肉であった。しかしながら、肩関節においては、上腕二頭筋、上腕三頭筋、三角筋、大胸筋、大円筋、棘下筋、僧帽筋及び小円筋が関節の動きに関する筋肉であって、人工関節に動作に係る筋肉となる。
20 抱持部
30 アクチュエーター部
31 電磁石
32 永久磁石
33 コイル
34 圧電素子
35 金属プレート
40 電源部
50 センサー部
60 制御部
Claims (5)
- 人体の一の骨の端部に固定されるようになした頭部、及び、人体の前記一の骨に対向する他の骨の端部に固定されるようになしてあり、前記頭部を抱持する抱持部を具備し、該抱持部に嵌め合わされた頭部が相対移動できる人工関節と、
前記頭部の抱持部に対向する部分及び/又は前記抱持部の頭部に対向する部分に配設され、給電により前記人工関節を動かすアクチュエーター部と、
該アクチュエーター部に電流を供給する電源部と、
人体の前記人工関節に係る複数の筋肉にそれぞれ配置されるようになしてあり、各筋肉からの筋電信号をそれぞれ検出する複数のセンサー部と、
各センサー部からの信号に基づいて前記アクチュエーターの制御を行う制御部とを備えることを
特徴とする動力付人工関節。 - 前記請求項1に記載の動力付人工関節において、
前記アクチュエーター部が前記頭部に電磁石を複数配設し、前記抱持部に永久磁石を複数配設して構成され、
または、
前記アクチュエーター部が前記頭部に永久磁石を複数配設し、前記抱持部に電磁石を複数配設して構成されることを
特徴とする動力付人工関節。 - 前記請求項1に記載の動力付人工関節において、
前記アクチュエーター部が前記頭部にコイルを配設し、前記抱持部に永久磁石を複数配設して構成され、
または、
前記アクチュエーター部が前記頭部に永久磁石を複数配設し、前記抱持部にコイルを配設して構成されることを
特徴とする動力付人工関節。 - 前記請求項1に記載の動力付人工関節において、
前記アクチュエーター部が前記頭部に圧電素子を複数配設し、前記抱持部に金属プレートを配設して構成され、
または、
前記アクチュエーター部が前記頭部に金属プレートを配設し、前記抱持部に圧電素子を複数配設して構成されることを
特徴とする動力付人工関節。 - 前記請求項1から4のいずれかに記載の動力付人工関節において、
前記制御部及び電源部は前記頭部又は抱持部の内部に配設してあることを
特徴とする動力付人工関節。
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