JP4418416B2 - モジュール化された義足カバー - Google Patents

Description

本発明は義足に関し、特に、内骨格構造の義足の外装、カバーに関する。

義足には、その機能性の良さから内骨格構造のものが多く用いられる。内骨格構造では機能部分は骨格そのものであるから、外観を整える何らかの外装、カバーが必要である。従来、この種の外装、カバーには、円筒状のウレタンフォームから削りだして大腿部の形状や下腿部のふくらはぎ等の形状を作り出していた。勿論、患者毎に製作する一品生産品である。従来のワンピースの軟質フォーム外装には、（１）膝部分が伸縮されるので短い期間で破損する、（２）円対称の形状でないので切削加工が難しい、（３）膝を曲げる際に外装が引き伸ばされるので関節に相当する継ぎ手部分に力が掛かり、特に遊脚相における膝継ぎ手の機能に悪影響を及ぼす、といった問題点が指摘されていた。

そこで、特開平６−２２５８９７号公報には、膝蓋骨部材（パテラ部材）とパテラ誘導子を用い、膝の屈曲を行ったときに軟質フォームカバーに無理な変形が生じないようにして外観を向上させるとともに、フォームカバーの破断を防ぐようにしたものが提案されている。また、実登録３１０３７８５号公報には、外装（フォームカバー）を膝上外装と膝下外装のツーピースとし、上下外装の間に弾性帯を設けるとともに弾性帯の裏側に膝蓋骨パッドを配置して座位の膝形状、外観を向上させたものが提案されている。

特開平６−２２５８９７号公報 実用新案登録３１０３７８５号公報

しかしながら、上記いずれのフォームカバーも、患者毎に削り出しをして製作しなければならない特注品であることに変わりない。このため製作に時間とコストが掛かっていた。そこで、本発明は、複数の構成単位（モジュール）の組合せで義足を外装することにより生体の形に近づけ、既製品のモジュールの組合せにより義足を外装することのできる義足カバーを提供することを目的とする。本発明は、従来のフォームカバーに比較して、（１）製作が容易である、（２）モジュールを組み合わせるのみであるので短時間で外装できる、（３）中心骨格部品の形や種類に関係なく外装でき汎用性がある、（４）破れたり、変質したり、形が崩れたりする虞がないので耐久性がある、（５）形が自然肢に近く、特に膝継ぎ手を曲げた状態での形が自然である、（６）実用上、問題のない重さである、（７）中心骨格の膝継ぎ手の屈伸に影響を与えない、といった利点を奏するものである。

上記の目的を達成するため、発明の第１の態様は、膝継ぎ手より中枢側の構造部に固定され人体の大腿部外皮をおおよそ構成して義足の大腿部に外装される大腿外装モジュールと、人体の膝頭部分をおおよそ構成して前記義足の膝関節部の前側に配設される膝蓋骨モジュールと、膝継ぎ手より末梢側の構造部に固定され前記義足の下腿部に外装される下腿外装モジュールと、前記大腿外装モジュール、前記膝蓋骨モジュール及び前記下腿外装モジュールを覆うことができる伸縮タイツからなる皮膚モジュールと、を備える義足カバーであって、 前記大腿外装モジュールと膝蓋骨モジュールと前記下腿外装モジュールは、それぞれ別個の部材であって、予め作製された数種類の既製品の中から患者の体格患部に合うものを選択された部材であり、前記義足カバーは、前記義足を覆う外装部材であることを特徴とする。膝継ぎ手より中枢側の構造部としては、たとえば大腿ソケットが採用される。膝継ぎ手より末梢側の構造部としては、たとえば、下腿パイプが採用される。
このように構成すると、大腿外装モジュールと膝蓋骨モジュールと下腿外装モジュールとの３つのモジュールによって義足を外装することができる。各モジュールに数種類の規格品を用意しておけば、患者の体格患部にあったモジュールを選択し組み合わせることにより、患者にあった義足の外装を組み上げることができる。そして、膝を屈伸したときに各モジュールが干渉することがないから、中心骨格の膝継ぎ手の屈伸に影響を与えない。また、各モジュールが破れたり、変質したり、形が崩れたりする虞がない。

前記第１の態様は、上記に加え、前記大腿外装モジュール、前記膝蓋骨モジュール及び前記下腿外装モジュールを覆うことができる伸縮タイツからなる皮膚モジュールを備えることを特徴とする。このように構成すると、３つのモジュールが皮膚モジュールで覆われ外観が良くなり自然肢との区別が付きがたくなる。また、ストッキングをはいた状態と同じ状態になり滑りが良くなりズボン等の衣服の着脱が容易になる。皮膚モジュールは伸縮性繊維素材で作られ、伸縮性が良くその伸縮抵抗も小さいから、膝の屈曲に際して中心骨格の膝継ぎ手の屈伸に影響を与えない。
第２の態様は、前記下腿外装モジュールは、脛骨稜をおおよそ構成する脛骨稜部分と、ふくらはぎをおおよそ構成する前記脛骨稜部分より柔らかいふくらはぎ部分とを有することを特徴とする。

発明の第３の態様は、前記膝蓋骨モジュールが、下腿パイプに固定された脛骨稜部分の裏面に固定され後ろ上方に延出する第１のステーと、その第１のステーの端部に設けられたステー軸と、前記ステー軸が義足の膝継ぎ手位置の近傍でその膝継ぎ手位置より低い位置に設けられていることと、前記ステー軸により上下に揺動可能に支持され前方上方に延出する第２のステーと、前記第２のステーの先端に支持された膝蓋骨部材（パテラ）と、を備えることを特徴とする。
このように構成すると、ステー軸を中心とする第２のステーの揺動位置を調節することにより膝蓋骨部材（パテラ）の位置を適切に調整することができる。そして、膝蓋骨部材（パテラ）を揺動させるステー軸が膝継ぎ手位置より低い位置に設定されているから、膝を屈曲させたときに膝蓋骨部材（パテラ）が後方に移動する。これは自然肢の膝蓋骨（パテラ）の動きと同じであり膝継ぎ手を曲げた状態での形が自然肢に近くなる。

発明の第４の態様は、前記皮膚モジュールが、前記膝蓋骨モジュールを膝頭部分に保持する膝蓋骨保持手段を備えることを特徴とする。膝蓋骨保持手段としては、たとえば、皮膚モジュールに内ポケットを設ける。このように構成すると、膝蓋骨モジュールが実質的に膝蓋骨部材（パテラ）のみで（又はそれに加えて靱帯部分のみで）構成され、ステー等の構造部分を要しないので部品点数が少なくなり、生産に有利であると共に製作が単純になる。また、使用する膝継ぎ手の種類を限定せず汎用性が高まる。さらに、膝蓋骨モジュールの交換が容易である。そして、膝蓋骨部材（パテラ）の上下に靱帯を設ければ膝蓋骨モジュールの左右の移動を防ぐことができる。

発明の第５の態様は、前記下腿外装モジュールのふくらはぎ部分が、ひらめ筋に似せたひらめ筋パッドと腓腹筋に似せた腓腹筋パッドとを有することを特徴とする。このように構成すると、様々な患者のふくらはぎ部分を比較的容易に自然肢に近い形に形成することができる。

発明の第６の態様は、義足の外装の少なくとも一体に運動する構成単位であって、該構成単位は、膝継ぎ手より中枢側の構造部に固定され人体の大腿部外皮をおおよそ構成して義足の大腿部に外装される大腿外装モジュールと、人体の膝頭部分をおおよそ構成して前記義足の膝関節部の前側に配設される膝蓋骨モジュールと、膝継ぎ手より末梢側の構造部に固定され前記義足の下腿部に外装される下腿外装モジュールと、前記大腿外装モジュール、前記膝蓋骨モジュール及び前記下腿外装モジュールを覆うことができる伸縮タイツからなる皮膚モジュールとからなり、該構成単位毎に前記義足の外装を分割してモジュールとし、該構成単位毎のモジュールを設計製作する工程と、モジュール毎に製作された該構成単位を患者の体格患部に合うように適宜組み合わせて義足カバーを組み立てる工程と、を備えることを特徴とするモジュール化された義足カバーの製作方法にある。このようなモジューラシステムとして設計製作すると、患者に適合したモジュールを容易に製作することができ、場合によっては予め製作しておいた数種のモジュールの中から選択することにより直ちに義足カバーを組み立てることができる。すなわち、患者一人一人に異なった仕様の義足カバーで高機能のものを素早く容易に提供できる。

図１は、内骨格構造の義足１を示す側面図である。義足１は、患者の断端に装着される大腿ソケット２と、大腿パイプ３と、膝関節モジュール４と、下腿パイプ６と、足関節モジュール７と足部８とからなり、膝関節モジュール４には膝軸５がある。この義足１で歩行機能は満足するが外観を整える必要がある。そこで本発明に係る義足カバーが必要になる。

図２は、モジュール化された義足カバーの要部を示す斜視図である。義足カバーは、大腿ソケット２に取り付けられる大腿外装モジュール１０と、膝蓋骨モジュール２０と、下腿パイプ６に取り付けられる下腿外装モジュール３０とからなる。大腿外装モジュール１０は、大腿近位部の近位部環状帯１１と環状帯に付けられた多数の縦帯１２と縦帯１２の端に付けられた遠位部環状帯１３とからなり、かごのような形状をしている。近位部環状帯１１が義足１の大腿ソケット２にベルベット式ファスナーにより取り付けられる。多数の縦帯１２と遠位部環状帯１３はプラスチックで作られ、両者１２、１３を一体に作っても良い。近位部環状帯１１と多数の縦帯１２と遠位部環状帯１３とで人体の大腿部外皮構造をおおよそ構成し、大腿外装モジュール１０を構成している。患者による大腿部の長さの相違に合わせるには、多数の縦帯１２の上部を患者に合わせて切断し、近位部環状帯１１に取り付ければよい。大腿ソケット２の大きさ（太さ）に合わせるには、数種類の近位環状帯１１を用意しておけば選択して合わせることができる。このようにモジュール化することにより、少ない部品を用意しておくだけで多くの患者の要求に応えられる。

図３は、膝蓋骨モジュール２０を示す側面図である。膝蓋骨モジュール２０は、膝蓋骨部材（パテラ）２１と第２のステー２２と第１のステー部３３を主な要素とする。義足１の下腿パイプ６に脛骨稜部３１が締め付け固定具３２により固定されている。締め付け固定具３２と脛骨稜部３１は接着剤により固定されている。脛骨稜部３１は硬質プラスチックで構成した。脛骨稜部３１の上方は２股に分かれて後方上方に延出し、第１のステー部３３をなしている。第１のステー部３３の後端付近に左右２つのステー軸２３が設けられ、そのステー軸２３によりＵ字形状をした第２のステー２２が揺動可能に支持されている。第２のステー２２は上方前方に延出し、先端に膝蓋骨部材（パテラ）２１が取り付けられる。膝蓋骨部材（パテラ）２１は第２のステー２２に固定されても良いし、若干揺動できるように取り付けても良い。膝蓋骨部材（パテラ）２１の表面には薄い弾性体と、その上に滑りの良い繊維素材を貼り付けた。膝蓋骨部材（パテラ）２１上下には、それぞれ大頭四頭筋靱帯２４、膝蓋靱帯２５に相当するやや柔らかいプラスチックを付けた。

ここで、ステー軸２３の位置を、生体の膝関節に近い位置で、義足１の膝軸５の位置より低い位置に設けるようにした。このように構成すると、ステー軸２３を中心とする第２のステー２２の揺動位置を調節することにより膝蓋骨部材（パテラ）２１の位置を適切に調整することができる。そして、膝蓋骨部材（パテラ）２１を揺動させるステー軸２３が膝軸５の位置より低い位置に設定されているから、膝を屈曲させたときに膝蓋骨部材（パテラ）２１がやや後方に移動し、屈曲部の中央前部に位置する。これは自然肢の膝蓋骨（パテラ）２１の動きと同じであり義足１を曲げた状態での膝頭の位置形が自然肢に近くなる。

下腿外装モジュール３０は、再び図２を参照し、義足１の下腿パイプ６に締め付け固定具３２により固定された硬い脛骨稜部３１と、脛骨稜部３１に貼り付けられ接着剤で付着された柔らかいふくらはぎ部３４と、下腿遠位部３５とからなる。ふくらはぎ部３４は、数種のひらめ筋パッドと腓腹筋パッドから選択し組み合わせて貼り付けて構成する。各パッドは発泡ウレタン等の柔らかいもので作っておく。下腿遠位部３５は、使用する足部の種類によって形状やサイズが違うことから既製品化を避けて、義肢装具士による手作りとした。

図４は、皮膚モジュールを示す斜視図である。かご形状の大腿外装モジュール１０には大腿カバー４１が被せられ、下腿外装モジュール３０には下腿カバー４２が被せられる。いずれのカバー４１、４２も厚さ約５ｍｍの柔らかい部材で作られる。その上から伸縮性繊維素材で作った伸縮タイツからなる皮膚モジュール４３が被せられ義足カバーが完成する。ここで、皮膚モジュール４３は外観を整えるだけではなく、皮膚モジュール４３が膝蓋骨モジュール２０の膝蓋骨部材（パテラ）２１に接触し押圧している。このため、膝の屈伸に応じて第２のステー２２を揺動させ膝蓋骨部材（パテラ）２１を適切な位置に誘導する。従って、膝を屈伸したときの膝蓋骨部材（パテラ）２１の動きも非常にスムーズであり自然である。

この義足カバーは、膝部分が膝蓋骨モジュール２０として独立しているため、膝の屈伸による膝前面の破れを心配しなくてもよくなった。また、膝を屈伸したときの膝蓋骨部材（パテラ）２１の動きもスムーズであり、膝蓋骨部材（パテラ）２１を中心にした膝頭の形状も非常にリアルで自然に見える。

この義足カバーは、下腿遠位部３５を除いて、各モジュール１０、２０、３０の構成要素１１、１２、２１、２２、３１、３４等を予め既製品として数種類作って用意しておき、患者の状態に応じてその中から最適な構成要素を取り出して組み立て、モジュール化して組み立てるものであるから納期が早くなると共に、故障等に対しても一部の構成要素の交換で済み、手早く修理できる。

図５は、第２の形態を示し、膝蓋骨部材（パテラ）をステーで支えるのではなく、皮膚モジュールで保持するようにした皮膚モジュールを示す斜視図である。大腿カバー５１と下腿カバー５２との上から皮膚モジュール５３が被せられる。皮膚モジュール５３は、伸縮性繊維素材で作られた伸縮タイツである。図５では膝部分で折り曲げて示している。皮膚モジュール５３の膝頭に対応する部分の裏側に、蓋付きの内ポケット５４が形成されている。この内ポケット５４の中に膝蓋骨部材（パテラ）５５が収納される。膝蓋骨部材（パテラ）５５は裏側が硬質の樹脂層５５Ａで形成され、中層に柔らかい発泡ウレタン層５５Ｂが設けられ、外側が皮の層５５Ｃで構成されている。このように３層にするのは生体の膝頭の感触に似せるためである。ここでは、膝蓋骨モジュールは膝蓋骨部材（パテラ）５５のみで構成される。膝蓋骨部材（パテラ）５５の上下に靱帯５６、５７を設けて靱帯５６、５７のみ内ポケット５４から飛び出すようにしても良い。

このようにすると次のような利点がある。（１）膝蓋骨モジュールが膝蓋骨部材（パテラ）５５のみで構成され、取付部品が少なくなるので生産に有利である。（２）製作者側も製作が単純になる。（３）使用する膝継ぎ手の種類を限定しない。（４）膝の形状がリアルになり生体に近づく。（４）部品交換が簡単になる。（６）上下に靱帯を設ければ左右の移動を確実に防ぐことができる。

内骨格構造の義足を示す側面図である。 モジュール化された義足カバーの要部を示す斜視図である。 膝蓋骨モジュールを示す側面図である（一部、上面図、平断面図を含む）。 皮膚モジュールを示す斜視図である。 膝蓋骨部材（パテラ）をステーで支えるのではなく、皮膚モジュールで保持するようにした皮膚モジュールを示す斜視図である。

符号の説明

１ 義足
１０ 大腿外装モジュール
１１ 近位部環状帯
１２ 縦帯
１３ 遠位部環状帯
２０ 膝蓋骨モジュール
２１ 膝蓋骨部材（パテラ）
２２ 第２のステー
２３ ステー軸
３０ 下腿外装モジュール
３１ 脛骨稜部
３２ 締め付け固定具
３３ 第１のステー部
３４ ふくらはぎ部
４３ 皮膚モジュール
５３ 第２の形態の皮膚モジュール
５４ 内ポケット
５５ 膝蓋骨部材（パテラ）

Claims (6)

1. 膝継ぎ手より中枢側の構造部に固定され人体の大腿部外皮をおおよそ構成して義足の大腿部に外装される大腿外装モジュールと、
   人体の膝頭部分をおおよそ構成して前記義足の膝関節部の前側に配設される膝蓋骨モジュールと、
   膝継ぎ手より末梢側の構造部に固定され前記義足の下腿部に外装される下腿外装モジュールと、
   前記大腿外装モジュール、前記膝蓋骨モジュール及び前記下腿外装モジュールを覆うことができる伸縮タイツからなる皮膚モジュールと、
   を備える義足カバーであって、
   前記大腿外装モジュールと膝蓋骨モジュールと前記下腿外装モジュールは、それぞれ別個の部材であって、予め作製された数種類の既製品の中から患者の体格患部に合うものを選択された部材であり、
   前記義足カバーは、前記義足を覆う外装部材であることを特徴とするモジュール化された義足カバー。
2. 前記下腿外装モジュールは、脛骨稜をおおよそ構成する脛骨稜部分と、ふくらはぎをおおよそ構成する前記脛骨稜部分より柔らかいふくらはぎ部分とを有することを特徴とする請求項１に記載のモジュール化された義足カバー。
3. 前記膝蓋骨モジュールが、膝継ぎ手より末梢側の構造部に固定された前記脛骨稜部分の裏面に固定され後ろ上方に延出する第１のステーと、その第１のステーの端部に設けられたステー軸と、前記ステー軸が義足の膝継ぎ手位置の近傍でその膝継ぎ手位置より低い位置に設けられていることと、前記ステー軸により上下に揺動可能に支持され前方上方に延出する第２のステーと、前記第２のステーの先端に支持された膝蓋骨部材（パテラ）と、を備えることを特徴とする請求項２に記載のモジュール化された義足カバー。
4. 前記皮膚モジュールが、前記膝蓋骨モジュールを膝頭部分に保持する膝蓋骨保持手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のモジュール化された義足カバー。
5. 前記下腿外装モジュールのふくらはぎ部分が、ひらめ筋に似せたひらめ筋パッドと腓腹筋に似せた腓腹筋パッドとを有することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載のモジュール化された義足カバー。
6. 義足の外装の少なくとも一体に運動する構成単位であって、
   該構成単位は、膝継ぎ手より中枢側の構造部に固定され人体の大腿部外皮をおおよそ構成して義足の大腿部に外装される大腿外装モジュールと、
   人体の膝頭部分をおおよそ構成して前記義足の膝関節部の前側に配設される膝蓋骨モジュールと、
   膝継ぎ手より末梢側の構造部に固定され前記義足の下腿部に外装される下腿外装モジュールと、
   前記大腿外装モジュール、前記膝蓋骨モジュール及び前記下腿外装モジュールを覆うことができる伸縮タイツからなる皮膚モジュールとからなり、
   該構成単位毎に前記義足の外装を分割してモジュールとし、該構成単位毎のモジュールを設計製作する工程と、モジュール毎に製作された該構成単位を患者の体格患部に合うように適宜組み合わせて義足カバーを組み立てる工程と、を備えることを特徴とするモジュール化された義足カバーの製作方法。

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