JP4660225B2 - 身体関節の位置を矯正するための装具 - Google Patents

Description

本発明は、身体関節の位置を矯正するための装具に関し、この装具は、身体関節により結合される２つの身体部位の上に延在すると共に装具自身を形成する２つのアーム部を備えており、各アーム部は、取付け手段によってそれぞれの身体部位上において保持されると共に、身体関節に隣接してピボット継手により相互に接続される。

このような装具は、ヨーロッパ特許第０８７９０３２Ｂ１号に説明され、提示されている。この装具の２つのアーム部は２分割レールによって形成され、この２分割レールは、膝関節の運動パターンに適応するために膝関節に対して後方に偏移すると共にピンを有するピボット蝶番からなる。このピンは、ピボット軸受内に偏心して取り付けられるため、２つのレール部が回転可能に接続されると共に、ピボット軸受の回転によってピボット蝶番のピンを変位させる。この変位がピンに、膝関節の運動パターンに広範囲にわたって適応する位置をとらせる。

また、足の母指の位置を矯正する装具は、ドイツ実用新案登録第２０３１２１５９Ｕ１号から知ることができる。この装具は、足の内側において中足から足の母指まで延在する関節式屈曲レールを用いて、足の母指にこの関節式屈曲レールによって決定される方向性を与え、それにより、足の長さ方向に対する足の母指の傾斜位置によって構成される母指の異常位置を矯正する。その特に有利な実施例として、上記文献の第９頁の最終段落において、関節式屈曲レール用炭素繊維強化板について言及されている。この炭素繊維強化板は、熱の作用下で成形でき、冷却後に大きい弾性力を有する。この関節式屈曲レール材料は、足の母指の位置を矯正するための力を発生させる。ここで、自然な屈曲−伸展方向における足の母指の運動性、すなわち、足の歩行運動時における足の母指の屈曲は、公知の装具がピンのまわりに回転可能な継手を有しており、この継手が上記屈曲及び伸展を可能にするために、制約を受けない。その方向性を熱によって変化させることができる関節式屈曲レールを、患者に合わせて調整するには、多大な労力が必要とされる。その理由は、上記のように、関節式屈曲レール材料を加熱する必要がある一方、そのために必要とされる温度のために、専門家が、患者本人にレールを取り付けた状態で加熱することができないからである。したがって、関節式屈曲レールをいわば試行錯誤で調整することが必要になり、必要な場合には、関節式屈曲レールを繰り返し加熱するとともに、その都度、屈曲度を調節しなければならない。その都度、関節式屈曲レールを患者に取り付け、患者から取り外すことが必要になる。時間の経過により関節式屈曲レールを再調節することが必要になった場合は、患者は、関節式屈曲レールの屈曲度を適切に調節するための必要な手段を有する専門家を、再び訪れなければならない。この調節を患者の足の上で行なうことができないため、実際には目視判断に基づいて行なうしかない。このことが特に、前回の初期値が通常は決してわからないためにこの初期値を考慮することができず、関節式屈曲レールのその後のあらゆる再調整を複雑にしている。
ヨーロッパ特許第０８７９０３２Ｂ１号公報 ドイツ実用新案登録第２０３１２１５９Ｕ１号公報

したがって、本発明の目的は、関節の正常な屈曲運動性を維持する一方、後に患者に取り付けた状態で容易に再調節できる屈曲運動面の、必要と認められる所望の調節を選択的に可能にする、身体関節の位置を矯正する装具を提供することにある。

本発明の目的は、冒頭に説明された種類の装具であって、通常動作時に必要とされる屈曲のために、ピボット継手が、一方のアーム部によって取り囲まれる軸環によって形成され、軸環は、その軸環に対して偏心する環状軸受に固着されて中央調節環を形成し、環状軸受は、他方のアーム部のピボット軸受を形成し、ピボット軸受は、他方のアーム部によって取り囲まれ、軸環の回転面に対する環状軸受の回転面は、調節環を回転させることによって、軸環により支持されるアーム部及び該アーム部とともに該アーム部によって保持される身体部位が、環状軸受に接続されるアーム部に対する調節環の回転角によって、正常伸展位置に対する身体部位の旋回位置を決定するような角度だけ旋回可能な設計の装具によって達成される。

このような設計の結果、屈曲を可能にするための一方のアーム部の動きがアーム部の旋回を含むように増大され、この旋回は、身体関節の部位の異常位置を治療するために必要とされる範囲にわたって無段階的に調節可能となる。この調節を行なうには、それぞれのアーム部を支持している環状軸受を回転させれだけでよい。ここで、環状軸受が回転し、この軸受が軸環に対して偏心しているため、環状軸受は、その回転面を軸環の回転面（屈曲運動面）に対して変化させると共にそれぞれの所望の角度となる。その結果、問題の身体部位に作用するアーム部は対応する旋回位置となり、身体部位の屈曲運動面が対応して旋回される。したがって、決定的な重要性は、軸環に固着される環状軸受を包含する中央調節環において、これら２つの必要とされる回転を設計に基づいて組み合わせることに置かれる。その理由は、調節環は、第２の軸を必要としないにもかかわらず、これに関してそれぞれの身体部位の旋回位置に必要とされる角度範囲にわたって自在継手と同様に作用し、軸環と環状軸受との間が固着されることにより特に横方向において小型の設計が得られ、これにより不快感を与えずに装具が装着できるようになるからである。

本発明の装具は、屈曲運動面が、正常屈曲運動面に対してその角度について調節されることが必要となるような、屈曲運動を行なうのに必要なすべての身体関節に関して用いることができる。これは、例えば、足の母指の位置の矯正あるいは膝関節の位置の矯正に必要とされるが、その他の身体関節に関しても同様に必要とされることは勿論である。

足の内側において中足から足の母指まで延在すると共に中足と足の母指とにそれぞれのカフによって固定される２つのアーム部を用いて、足の母指の位置を矯正する装具は、次のような有利な設計となっている。足の歩行運動時に必要とされる屈曲のために、ピボット継手は、一方のアーム部によって取り囲まれる軸環によって形成され、他方のアーム部によって取り囲まれる環状軸受は、調節環の回転角によって、正常伸展位置に対する上記一方のアーム部の旋回位置を決定する。

したがって、調節環を回転させることによって、足の母指の位置を矯正するのに必要とされる範囲内において屈曲運動面を調節し、これにより足の母指の異常位置を適切に矯正することが可能になる。特に有利な点は、このような調節が、装具を患者に取り付けた状態で行なうことができることである。

本発明の装具についての更なる適用例は、大腿から膝関節を経て下腿まで延在すると共に大腿と下腿とにそれぞれのカフによって固定され、かつ膝関節に隣接してピボット継手により相互に接続される装具の、２本のアーム部を用いて膝関節の位置を矯正することである。この装具は、次のような有利な設計となっている。膝関節の運動時に必要とされる屈曲のために、ピボット継手が、一方のアーム部により取り囲まれる軸環によって形成され、他方のアーム部によって取り囲まれる環状軸受は、調節環の回転角によって、正常伸展位置に対する上記一方のアーム部の旋回位置を決定する。

調節環のそれぞれの調節によって、膝内反と膝外反の双方を矯正することが可能なように装具を調節することができ、この調節もまた、装具を患者に取り付けた状態で行なうことができる。

足の母指に作用するアーム部の現在の旋回位置がどの程度かを患者と主治医の双方に明確に示すために、軸環を取り囲むアーム部は、環状目盛りを備えることもできる。この環状目盛りは、環状軸受の回転角を、したがって足の母指と接触するアーム部の旋回位置を表示する。軸環を取り囲むアーム部における軸環の摺動的な回転を伴う環状軸受の回転は、何らかの形で環状軸受に係合する道具を用いて、容易に行なうことができる。その一例を以下に示す。

２本のアーム部と調節環との間の確実な接続を達成するために、有利な点として、軸環内に圧入される膨張環は、軸環又は環状軸受の方向に膨張することにより、膨張環が圧入されている限り、上記部品の接続が外れないようすることができる。また、硬貨を手段として電子装置において周知の態様で行なわれるように、膨張環を用いて、環状軸受内の凹部を該膨張環の縁部と係合させることができる。膨張環を用いて、環状軸受のそれぞれの所望の回転角が調節され、これによって足の母指と接触するアーム部の必要な旋回位置が調節される。その後、膨張環は軸環内に圧入されて、接続全体を確実なものにする。

医学的理由により、例えば、先行する手術の後に足の歩行運動が禁じられ、これにより足の母指をいかなる屈曲もできないように直線状に維持する必要がある場合においても、足の母指に対するアラインメント効果を有する装具を効果的に使用することができるようにするため、軸環を取り囲むアーム部は、該アーム部がもはや軸環の周りで回転することができないように該アーム部と軸環とを互いに固定するための、選択的に取り付け可能な回転防止手段を備えることが有利である。これは、例えば、何らかの形態の選択的に係合可能な歯部によって達成することができる。これにより、この回転防止手段が取り付けられている限り、足の母指と接触するアーム部の所望の旋回位置が維持される一方、アーム部は軸環のまわりにおいて回転することができなくなり、すなわち、足の母指がその調節位置において確実に維持される。

不快な圧力を作用させずに装具が装着されるように設計するため、アーム部は、身体部位に面する側部上に適当なパッドを備えてもよい。

軸環と環状軸受とが互いに一体をなし、特に、これらは、容易に製造できると共に固定のために必要な強度と弾性とを有するプラスチック成形品により形成されることが有利である。

本発明の例証的な実施例が、図面に示されている。

図１に、右足１に装着されると共に、その足が正常位置にある状態で、固定可能な帯具３により中足２８に挿着され、同様の固定可能な帯具４により足の母指５に装着された状態の装具２が示されている。装具２は、その略中央に、該装具２を母指側アーム部７と中足側アーム部８とに分ける継手６を備えている。母指側アーム部７とさらに中足側アーム部８のいずれもが、足に面する側部上に、装具２が不快感を与えずに装着されるようにするためのそれぞれのパッド９および１０を備える。２つの帯具３および４は周知の設計のものであり、帯具３は中足側アーム部８を支持し、帯具４は母指側アーム部７を支持する。

継手６は、足１の歩行運動時に、図２に示されるように、装具２が足指を、したがって母指５を中足２８に対して屈曲させることを可能にしている。この目的のため、継手６は、後に図４ないし６に関連してより詳細に説明される、回転可能な設計を有している。ピボット軸受の効果は、図１及び２において継手６上に描かれた鎖線１１により示される。

図１及び図２による継手６の設計は、継手６の様々な状態が示される図４ないし６に、より詳細に示されている。継手６は、ここで中足側アーム部８用の環状軸受１３が母指側アーム部７用の軸環１４に結合される調節環１２を有する。この目的のために、調節環１２は、軸環１４と環状軸受１３とに一体的に接合される。

調節環１２の設計と作用原理を示すために、図３を参照すると、調節環１２の特殊な設計が、特に軸環１４の回転面１６に対する環状軸受１３の回転面１５の傾斜位置に関して、明確に示されている。調節環１２を回転させると、環状軸受１３を有する部分が、該軸受の偏心によって調節環１２の中心点周りでいわば動いて、回転面１５の位置が変化することにより、一方の極限相対位置（図４ａ参照）から他方の極限相対位置（図６ａ参照）へ移動する。

調節環１２のそれぞれの部分、すなわち、軸環１４と環状軸受１３とにおける中足側アーム部８と母指側アーム部７との取付けは、図４ａ，５ａ及び６ａに明確に示されるように、軸環１４と環状軸受１３とのそれぞれの縁部が中足側アーム部８と母指側アーム部７の対応する円形凹部に係合することによって、達成される（図７参照）。その結果、母指側アーム部７とさらに中足側アーム部８のいずれもが、調節環１２に対して回転可能となる。調節環１２における母指側アーム部７と中足側アーム部８との結合は、それぞれのアーム部が対応する取付け要素、すなわち軸環１４及び環状軸受１３上に係止されることによって達成される。この場合、調節環１２の対応する弾性により、それぞれの係合縁部の後退が起こり、そのために係合縁部は外側に傾斜する形状を備える。この結果、２つのアーム部７及び８は調節環１２に互いに接続され、調節環１２が２つのアーム部７，８を緊密に保持しうるようになるが、アーム部７，８は依然として調節環１２に対して回転可能である。

調節環１２は、環状軸受１３を回転させることによって、中足側アーム部８に対して選択的に調節することができる。軸環１４に対する環状軸受１３の偏心、及び軸環１４の回転面１６に対する環状軸受１３の回転面１５の傾斜により、図４ａ、５ａ及び６ａの一連の図に示されるように、母指側アーム部７のそれぞれの旋回角である＋１０°〜−１０°の角度に母指側アーム部７を取り付けることができる。これにより、母指側アーム部は、足から離反する方向を向く偏向位置（図４ｂに図示）から正常位置（図５ｂに図示）を経て、足の内側方向を向く偏向位置へと移動せしめられる（図６ｂに図示）。これに伴って回転面１５が変位する結果、母指側アーム部７の上記調節が達成され、母指側アーム部が足の母指５と固定的に接触しているため、足の母指５は対応する位置に旋回される。

したがって、調節環１２の回転のために、母指側アーム部７を取り付けることによって、それぞれ図４ｂ，５ｂ及び６ｂに関連して示された足の母指の位置が決定される。ここで、足指の屈曲時（図２参照）における継手の内側への回転は、軸環１４と母指側アーム部７との間における接続部分で起こる。したがって、上記屈曲による回転時に、環状軸受１３内における中足側アーム部８の取付けには変化がなく、その結果、屈曲の度合いにかかわりなく、それ以前に中足側アーム部８に対して行なわれた調節環１２の調節に従った母指側アーム部７の取付けが維持される。

図４ｃ、５ｃ及び６ｃは、中足側アーム部８に対する調節環１２のそれぞれの調節を示す略図であり、内側の円は環状軸受１３を表し、外側の円は軸環１４を表す。調節環１２の周りの中足側アーム部８上に、原則的に図１及び２にも示されているように、角度が記された目盛り１８が図示されている。この目盛り１８の反対側の環状軸受１３上に、目盛り１８の対応する値に関して、正常位置（０°）に対する母指側アーム部７の旋回度を指示する印１７が設けられ、母指側アーム部７は、これに対応して旋回されると共に（図４ｂ、５ｂ及び６ｂに示されるそれぞれの角度を参照）、足指の屈曲により軸環１４の部分で起こる、母指側アーム部７に対する調節環１２の回転が引き起こされるか否かにかかわりなく、この調節を維持する。

図７は、継手６の構造を示す分解図であり、アラインメント用凹部１９及び２０によって一体に保持される中足側アーム部８と母指側アーム部７とが、互いに隣り合わせに示されている。この一体保持は、環状軸受１３と軸環１４とからなる調節環１２によって行われる。調節環１２と母指側アーム部７と中足側アーム部８の組立て時に、環状軸受１３は、最終的に環状軸受１３の個々のリブ部２１の弾性によって、環状軸受１３が中足側アーム部８の凹部１９のそれぞれの縁部の背後に掛止されるまで、凹部２０及び１９に貫入する。その結果、３個の上記部品が互いに接続される。このような接続を確実にするために、環状軸受１３の孔の中に嵌合すると共に、軸受の個々のリブ部を外方に押圧する膨張環２２が配設される。さらに、膨張環２２は、一旦中足側アーム部８に対して調節された調節環１２の角度位置が、保持されることを保証する。これは、中足側アーム部８の凹部１９内に、環状軸受１３の個々のリブ部２１間の隙間に係合する突起２３を設けることによって達成される。このような係合は、膨張環２２を取り外すことによって解除され、膨張環２２を取り外すことにより、図４、５及び６に関連して示されたように、調節環１２の調節を行うことが可能になる。調節が行なわれた後に膨張環２２が挿入され、その結果、母指側アーム部７について調節された旋回度が維持される。

図７に、さらに他の固定方法が示される。この場合には、軸環１４の凹部内に圧入されて、その歯部により凹部内に堅固に嵌着される回転防止手段２４の形態である。この回転防止手段２４は、治療上の理由により必要とされる場合に、母指側アーム部７の屈曲が防止されることを保証する。これは、手術後のわずかな期間に、必要となることがある。この目的のため、回転防止手段２４は、その延長部２５と固定ボタン２６とによって母指側アーム部７の対応する孔２７の中に挿入され、これにより回転防止手段２４が挿入されている期間、母指側アーム部７の位置を固定する（図４ａ，５ａ，６ａも参照）。

右足に関連して図面に示された本発明の装具は、当然ながら左足にも付け替えることができる。その場合、装具は、該装具の内部構造にいかなる変更も加えられることなしに、左足上にいわば鏡像的に取り付けられる。図４ｃ，５ｃ及び６ｃに示される調節環１２の回転は、図面の目盛り１８の上側部分について行なわれ、よって右足を基本にしていた。装具が左足に装着される場合には、上側部分のいわば鏡像である、目盛りの下側部分が用いられる。したがって、周方向の目盛りを中足側アーム部に刻設することにより、上記目盛りを右足とさらに左足のいずれに関しても用いることができる。同様に、例証的な実施例において外側に示される環状軸受と、内側に示される軸環とを交換することが可能であり、その結果、軸環は外側に配置されるようになる。いずれの場合も、継手の作用原理にいかなる変化も生じることなしに、一方のアーム部は依然として軸環と関連づけられ、他方のアーム部は環状軸受と関連づけられる。その逆もまた同様である。

図８及び８ａないしｃに、本発明の装具のさらに他の例証的な実施例が示されている。この実施例は、膝関節３２を含む脚の大腿３０と下腿３１とに取り付けられる膝関節装具であり、そのために膝蓋骨が符号３３により略示されている。膝関節装具は２つのアーム部３４及び３５を有し、各々がカフ３６及び３７の形態の固定手段によって大腿３０と下腿３１とに固定される。カフは既知の設計である。これらの２つのアーム部３４及び３５は、内部設計に関して図１ないし７に示されたピボット継手６と完全に同一なピボット継手６によって、相互に接続される。特に、これに関して、図４ａ，ｂ，ｃ，５ａ，ｂ，ｃ及び６ａ，ｂ，ｃを参照すると、これらの図に示されている位置が図８ａ，ｂ及びｃにおいても同様に、基本的な態様で現されている。膝関節３２の屈曲運動及び膝関節３２のそれぞれの横方向の旋回については、図４ａ，４ｃ，５ａ，５ｃ，６ａ，６ｃの各図を参照されたい。

図８ａ，８ｂ及び８ｃに、図４ａ，５ａ及び６ａに示された回転面１５及び１６が、膝関節３２の中心に向かって横方向に偏移しているが、同様に示されている。図８ａ及び８ｃに示される回転面１６の変位は、ピボット継手６内で回転する調節環の相応する回転によってもたらされる。これによって、図８ａと８ｃとの比較から明らかなように、アーム部３４に対するアーム部３５の位置が相応して調節され、図８ｂに示される正常位置における回転面１５は、膝関節３２の正常な屈曲運動を担う回転面１６と一致する。

右又は左膝関節における使用に関して、右又は左足に関する上記説明が当てはまる。ただし、本発明の装具は、当然ながら膝関節の内側又は外側に容易に取り付けることができる。これは、ピボット継手６を有する装具の全体高さを低くすることにより可能となる。

図１は、右足に装着された装具を示す図である。 図２は、足指を屈曲させた状態の同じ装具を示す図である。 図３は、足の母指の位置の調節のための調節環を示す図である。 図４ａ，ｂ，ｃは、母指が左側に変位している右足の母指を矯正できるように調節環が調節された装具の、継手を示す断面図である。 図５ａ，ｂ，ｃは、右足の母指の位置が正常に維持されるように調節環が回転された、同じ継手を示す断面図である。 図６ａ，ｂ，ｃは、母指が右側に変位している右足用に調節環が調節された、同じ継手を示す図である。 図７は、図４ないし６に示された継手の主要な構成要素を示す分解図である。 図８は、脚に装着される装具を示す斜視図であり、図８ａ，ｂ，ｃは、脚に装着される同じ装具を、図の簡略化のために装具を取り付けるためのカフを省略して示す膝関節の図である。

符号の説明

１ 右足
２ 装具
３，４ 帯具
５ 母指
６ 継手
７，８ アーム部
９，１０ パッド
１１ 鎖線
１２ 調節環
１３ 環状軸受
１４ 軸環
１５，１６ 回転面
１７ 印
１８ 目盛り
１９，２０ 凹部
２１ リブ部
２２ 膨張環
２３ 突起
２４ 回転防止手段
２５ 延長部
２６ 固定ボタン
２７ 孔
２８ 中足
３０ 大腿
３１ 下腿
３２ 膝関節
３３ 膝蓋骨
３４，３５ アーム部
３６，３７ カフ

Claims (8)

1. 身体関節（６）により結合される２つの身体部位（５，２８；３０，３１）の上に延びると共に装具（２）自身を形成する２つのアーム部（７，８，３４，３５）を備えており、前記各アーム部（７，８，３４，３５）は、取付け手段（３，４；３６，３７）によってそれぞれの前記身体部位（７，８；３０，３１）上に保持されると共に前記身体関節に隣接するピボット継手（６）により相互に接続される、身体関節（６）の位置を矯正するための装具（２）において、通常動作時に必要とされる屈曲のために、前記ピボット継手（６）は、一方の前記アーム部（７）により取り囲まれる軸環（１４）によって形成され、前記軸環（１４）は、該軸環（１４）に対して偏心する環状軸受（１３）に固着されて中央調節環（１２）を形成し、前記環状軸受（１３）は、他方の前記アーム部（８）のピボット軸受を形成し、前記ピボット軸受は、前記他方のアーム部（８）によって取り囲まれ、前記軸環（１４）の回転面（１６）に対する前記環状軸受（１３）の回転面（１５）は、前記調節環（１２）を回転させることによって、前記軸環（１４）により支持される前記アーム部（７）及び該アーム部とともに該アーム部によって保持される前記身体部位（５，３１）が、前記環状軸受（１３）に接続される前記アーム部（８）に対する前記調節環（１２）の回転角によって、正常伸展位置に対する前記身体部位（５，３１）の旋回位置を決定するような角度だけ旋回可能なことを特徴とする装具（２）。
2. 足（１）の内側において中足（２８）から足の母指（５）まで延在すると共に前記中足（２８）と前記母指（５）とにそれぞれのカフ（３，４）によって固定される２つのアーム部（７，８）を用いて足の母指（５）の位置を矯正する装具において、足の歩行運動時に必要とされる屈曲のために、前記ピボット継手（６）は、一方の前記アーム部（７）により取り囲まれる前記軸環（１４）によって形成され、他方の前記アーム部（８）によって取り囲まれる前記環状軸受（１３）は、前記調節環（１２）の回転角によって正常伸展位置に対する前記一方のアーム部（７）の旋回位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の装具。
3. 大腿（３０）から膝関節（３２）を経て下腿（３１）まで延在すると共に前記大腿（３０）と下腿（３１）とにそれぞれのカフ（３６、３７）によって固定され、かつ前記膝関節（３２）に隣接してピボット継手（６）により相互に接続される２つのアーム部（３４，３５）を用いて膝関節（３２）の位置を矯正する装具において、前記膝関節の運動時に必要とされる屈曲のために、前記ピボット継手（６）は、一方の前記アーム部（３５）により取り囲まれる前記軸環（１４）によって形成され、他方の前記アーム部（３４）によって取り囲まれる前記環状軸受（１３）は、前記調節環（１２）の回転角によって正常伸展位置に対する前記一方のアーム部（３５）の旋回位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の装具。
4. 前記軸環（１４）を取り囲む前記一方のアーム部（７）は、環状目盛り（１８）を備え、前記環状目盛り（１８）は、前記環状軸受（１３）の回転角を、したがって前記他方のアーム部（７）の旋回位置を表示することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の装具。
5. 前記２つのアーム部（７，８）と前記調節環（１２）との関節式接続部は、前記軸環内に圧入される膨張環（２２）によって固定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の装具。
6. 前記軸環（１４）を取り囲む前記アーム部（８）は、選択的に取り付け可能な回転防止手段（２４）を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の装具。
7. 前記アーム部（７，８）は、前記身体部位に面する側部上にそれぞれのパッド（９，１０）を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の装具。
8. 前記軸環（１４）と前記環状軸受（１３）は、互いに一体をなすことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の装具。

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