JP6199910B2 - 切断肢先端部の型形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、切断された肢先端部の型形成装置に関する。

切断された肢の義肢、とくに義足の製造に係る技術分野では、一般的な方法として、切断された肢の端部すなわち切断端の陰性モデル（雌型）を作成した後、この陰性モデルを基に、陽性モデル（雄型）を作成し、この陽性モデル上に、対応する義肢の取付部（ソケット部）を形成する。なお、以下の説明ではとくに義足について述べるが、本発明はこれに限定されず、義肢全般に係る。

現在、陰性モデルは、肢に体重負荷のかからない状態、すなわち静止した状態で製作される。肢の端部にできるだけ近い陽性モデルを得るために、陰性モデルまたは続いて制作される陽性モデル、もしくはその両方は、長い時間をかけて、手間がかかる複雑なカスタム加工作業で処理される。

陽性モデルに基づいて、義肢の取付部が形成されると、この取付部を患者の肢端部にはめて、体重負荷のかかった状態で一連の仮合わせテストを行うことで、取付部をカスタマイズする。これらのテストの間、肢への局所的なストレスまたは肢の筋肉部分及び軟部組織の望ましくない変形、もしくはその両方を排除するため、取付部を少しずつ形づくっていく。

上述の手順は一般的に用いられているが、義肢作成者の豊富な経験と細かな配慮だけではなく、長い時間が必要であり、患者の関与の度合いは高く、患者の協力が欠かせない。

本発明の目的は、切断された肢先端部の型を形成する装置を提供することであって、この装置によって、上述の問題は簡便かつ低コストな方法で解決され、とくに、追加の機械加工作業を必要とせずに最終型を製造することができ、同時に、形成及びカスタマイズにかかる時間を短縮することができる。

本発明によれば、請求項１に記載の、切断された肢先端部の型を形成するための装置が提供される。

以下、添付の図面を参照して本発明について説明する。図面は、いくつかの実施形態を例示するにすぎず、限定するものではない。

図１は、本発明の教示によって製造される、切断された肢先端部の型を形成するための装置の、好ましい一実施形態の概略側面図である。 図２は、静止状態にある図１の細部を示す拡大断面概略図である。 図３は、作動状態にある図１の細部を示す断面概略図である。 図４は、静止状態にある図１の細部の変更例を示す断面概略図である。 図５は、図４と同様の図であり、作動状態の図４の同じ細部を示す図である。 図６は、図１の細部の変更例を示す図である。

図１において、符号１は、切断された肢５の先端部３の陰性モデル（雌型）２（図３、５参照）を形成する装置全体を示す。

装置１は、固定された鉛直直立部材６と、該直立部材６に沿って高さが調節可能で該直立部材６上の固定位置に係止可能なスライド部６ａと、略鉛直の軸７ａを有する硬性円筒体７とを備える。

円筒体７は、上端部８と下端部９とを有し、下端部９は、二股形状体１０の腕部に連結されて、水平軸１１周りに回転するようになっている。一方、二股形状体１０はスライド部にヒンジ留めされて、軸７ａ及び１０と直交する水平軸１２周りに回転するようになっている。

図２を参照すると、装置１は、変形可能な弾性材料からなる内側筒状膜１３、たとえば天然ラテックス製のシースをさらに備える。説明する具体例においては、筒状膜１３は、好ましくは約１ｍｍの厚さを有し、硬性円筒体７の内側に軸７ａに沿って収容され、静止状態においてはその母線は円筒体７の母線より長い。膜１３は、環状の両端部１３ａ、１３ｂを有し、これらの両端部１３ａ、１３ｂは、それぞれ、円筒体７の端部８と端部９とに周知の手法で液密に接続されて、使用時に肢５の先端部３が通過する貫通ダクト１４を画定する。膜１３は、硬性円筒体７の内表面とともに、容量可変の、液密に延びる環状チャンバ１６を画定している。チャンバ１６は、型２（図３参照）を包囲し、好ましくは空気である加圧された流体を、注入バルブ１８を通して導入することで加圧される。

再び図２と図３とを参照すると、装置１は、チャネル１４から外側へ突出した、肢５の先端部３の自由端３ａのための軸方向基準順応器具１９をさらに備える。説明する具体例においては、この器具１９は、端部９の内側で軸方向にスライドするように収容された環状ピストン２０と、基準円形膜２１とを有する。基準円形膜２１は、ピストン２０上で弾性的に順応し伸縮する。膜２１は、チャンバ１６が加圧され肢３には実質的に力が加わっていないときに、チャンバ１４内に閉じ込められた空気を外へ逃がすように構成された複数の通気口を有する。

再び図１を参照すると、装置１は、端部８にはめられて、膜１３の一方の端部１３ａの係止部を規定する環状の蓋２３をさらに備える。蓋２３は、取付部２３ａと、弾性の環状部２４を有する。環状部２４は、円筒体７の内側へ軸７ａを横切る方向に突出し、負荷に対する変形性が、筒状膜１３の負荷に対する変形性よりも低く、加圧された際に膜１３を軸方向に封じ込める機能を持つ。

図示しない変更例では、装置１には蓋２３を設けず、膜１３は円筒体７の端部８の外側で自在に変形する。円筒体７の反対側では、環状部２４の機能と同様に、加圧された際、膜２１（図３参照）が膜１３を収容して、端部１３ｂの軸方向の係止部を規定する。

図４、５、及び６に図示する変更例では、筒状体７の上端部８は斜めに切断された形状を有し、略直線状の母線を有する部分８ａと、へり、または半サドルとして外側に折り返され、部分８ａの自由端よりも低くなっている、直径方向に反対側の部分８ｂとを有する。部分８ｂは部分８ａに対して丸みをつけるようになっており、患者の股（坐骨）部２７の案内部を規定する。膜１３は、部分８ａとともに、軸方向及び横方向の支持クッション
を画定し、折り返された部分８ｂとともに、可変容量チャンバ１６の部分１６ａを形成する。環状の蓋２３は、端部８の切断されて折り返された輪郭に沿うように形作られている。部分１６ａは、使用時、患者の股（坐骨）部２７があてがわれる軸方向エアクッションを規定する。

図示しない変更例では、上端部８には部分８ａを設けず、折り返したへり状の部分８ｂのみを設ける。また、上記の例においては、膜１３は加圧されると部分８ａの上端を越えて延びる。

図１及び図３を参照すると、とくに脛骨切断の場合、使用時には、肢５の先端部３は、周知の手法で、塑性的に変形可能な成形包帯に予めくるまれ、硬化が完了すると、型２がチャネル１４に挿入され、肢５の末端部５ａが膜２１に接触するまで前進させられる。このとき、チャンバ１４は継続的に加圧され、その結果、端部３ａの側面には、軸７ａを横切る方向に作用して肢５を圧縮し筒状体７に対して継続的に支持する力が加わる。チャンバ１４を加圧する間、患者は継続的に肢５に体重をかけ、やがて、両足で支えた体重をシミュレーションした状態になる。この段階において、空気がかける圧力によって、包帯は継続的に変形して、最後には、負荷のかかった状態の肢の形状の正確な陰性モデルの形となる。

陰性モデル２を製作する全行程の間、膜１３の具体的な筒型形状と、膜２１があることによって、軸方向の圧縮力の、肢５の先端部の前面３ａからの放出が抑制される。これにより、肢５の自由端の軟らかい部分の望ましくない膨張が防止され、骨部分の前面または局所における負荷の発生が抑制される。なぜなら、患者から加わる負荷反応は全て、先端部３の側面と形成される型２との間で交換される作用のみによって、吸収され反作用を受けるからである。

図３からわかるように、チャンバ１４を加圧する間、膜１３の端部１３ａは筒状体の端部８の上端から外へと延び、蓋２３が設けられていれば蓋２３にあたり、蓋２３がある場合もない場合も、肢５のためのクッションを形成する。これにより、肢５は少なくとも部分的にこのクッションによって包まれる。一方、部分１３ｂは膜２１と突き合わされるように配置される。上述のクッションは、硬性筒状体８の上端部の外側に配置されて、使用時には、軸方向または半径方向もしくはその両方における、肢５のための支持部を規定する。

肢５の先端部３が大腿部３３である場合（図５）も、上述の形成作業と同じ作業を行う。この場合において、ピストン２０と膜２１の位置は、患者の股（坐骨）部２７が折り返し部分８ｂに沿って配置されるように調整される。このようにすれば、負荷を付与してチャンバ１６を加圧すると、坐骨部２７の近くに配置された箇所の包帯が坐骨部に押し付けられて、正確に坐骨部２７のように形づくられる。このようにすれば、形成されるソケットは坐骨部のための支え部を提供し、負荷はこの支え部を介しても、義肢へと逃がされる。

以上の説明により、上述の装置１が、一方では負荷をかけた状態で陰性モデルを形作ることを可能にし、他方では、陰性モデルを形成することで陽性モデル及び対応する完成形としてのソケットを形成することを可能にすること、すなわち、実質的な機械加工適応作業の必要がなくなることは明らかである。

Claims (12)

1. 切断された肢の先端部の陰性モデルを形成するための装置であって、
   略鉛直方向の軸を有する外側硬性筒状体と、
   前記硬性筒状体の内側に前記軸に沿って収容される、弾性的に変形可能な筒状膜とを備え、
   前記膜は、環状の両端部を有し、該環状の両端部は、流体に対して密閉されるように前記硬性筒状体の対応する両端部に接続されて、前記肢が通過する貫通ダクトを画定し、さらに、前記硬性筒状体とともに、前記肢を包囲する液密に伸びる環状の容量可変チャンバを画定し、
   前記装置は、
   前記チャンバを加圧するための作動流体のための注入手段と、
   前記装置の第１の側に設けられ、前記肢の自由端のための軸方向基準順応手段とをさらに備え、
   前記膜は、加圧された前記流体によって変形されたとき、前記装置の前記第１の側とは反対の第２の側において前記外側硬性筒状体の外側に突出し、前記肢を少なくとも部分的に包む少なくとも一つの膜部分を有する
   装置。
2. 前記筒状体の外側に突出する前記膜部分が、前記硬性筒状体の上端部の外側に配置される、前記肢のための支持クッションを画定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記基準順応手段は、前記硬性筒状体の前記軸に沿ってその位置を調節可能である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記基準順応手段は、平坦な膜を備える
   ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記基準順応手段が、前記軸に沿って移動可能であるとともに前記膜を伸張した状態で保持するピストン環状体をさらに備える
   ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記外側筒状体の前記両端部に組み合わされる前記内側の弾性的な筒状膜の弾性係止手段をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の装置。
7. 前記弾性係止手段は、前記筒状体の内側で、前記筒状体の上端部から突出し、負荷に対する変形性が前記筒状膜の負荷に対する変形性よりも低い環状弾性膜を備える
   ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記順応支持手段は、前記弾性係止手段の一部を形成する
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の装置。
9. 前記上端部は、外側に折り返されたへりを有する端部を備え、該へり端部は患者の坐骨部の支持部を画定しており、前記膜は、前記へり端部とともに、前記可変容量チャンバの一部を画定する
   ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の装置。
10. 前記膜は、前記へり端部とともに、患者の坐骨部のための軸方向支持クッションを画定する
    ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記上端部は、
    略直線状の母線を有し、前記へり端部に対して直径方向反対側に位置する端部を備え、前記へり端部の高さは、前記略直線状の母線を有する端部の自由端よりも低い
    ことを特徴とする請求項９または１０に記載の装置。
12. 前記膜の母線は、前記外側硬性筒状体の母線よりも長い
    ことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の装置。