JP6491105B2 - 人の下肢用の整形外科補装具、その補装具を装備した靴および義肢 - Google Patents

Description

本発明は人の下肢用の整形外科補装具に関する。本発明は、下腿パートをさらに備える、かかる整形外科補装具にも関する。本発明は、そのような整形外科補装具を装備した靴およびそのような整形外科補装具を装備した義肢にも関する。

本発明による整形外科補装具は、たとえば、下腿および足の麻痺のような中枢神経や末梢神経の障害を負った人々、さらにはある種のミオパチーを患っている人々など、歩行が困難な人々に有用である。本発明による整形外科補装具は、外傷性であるとないとにかかわらず、関節障害のある人々、さらにはある種の切断を受けた人々にも有用である。

本明細書全体を通して、「整形外科補装具」とは、人の下肢を支えるため、および／または人の下肢の機能的欠陥を緩和するためのあらゆる装置、または場合により、少なくとも部分的に人の下肢に代わるためのあらゆる装置をいう。

歩行は、人の身体全体の幾つもの筋肉を使う複雑なメカニズムである。このメカニズムにおいて、下肢は身体の安定と推進とを同時に果たさなければならない。

人の下肢それぞれの歩行サイクルは支持期と遊脚期とを含む。支持期には、足が地面と接しているときのすべての段階が含まれる。遊脚期には、足が地面と接しておらず、それによって下肢の前進が可能となるときの各段階が含まれる。

遊脚期におけるステップの踏み出しでは、下腿がもう一方の下腿に対して前方に懸垂状態で移動し、踵部が地面に接して最初の支えを得るところまで至る。支持期は、地面に対する踵部による最初の支持段階（踵行接触）と、足底による第２の支持段階（蹠行支持）と、さらに前足部および足指、特に親指による最終支持段階（趾行支持）とを含む。そして、ステップの最後には、地面と足との接触の喪失が生理的に親指レベルで起こる。

鶏歩は歩行において特に頻繁にみられる障害の一つであり、その原因はきわめて多様であり得る。鶏歩は、後天的または先天的疾患として、ミオパチー、Ｃｈａｒｃｏｔ−Ｍａｒｉｅ−Ｔｏｏｔｈ病、Ｇｕｉｌｌａｉｎ−Ｂａｒｒｅ症候群、多発性硬化症、脳血管障害または各種外傷性障害による中枢性片麻痺のような病理において体質によって起こり得る。鶏歩は、背屈（身体の上方に足をそらせる動き）に影響する、またはそれを阻害する足の挙上筋の障害である。そのため、足が下垂状態または動揺性である人物は、ステップを踏み出すときに前足部が歩行の遊脚期に地面に触れないようにするために下腿を極端に上げざるを得なくなる。

この問題を改善するためのものとしてはたとえば、足受けの溝を形成する踝装具（特許文献１）が知られている。このような踝装具は、足の裏側で踝から足指まで延びるソールと、踝を包み込む部分と、装具を踝上部に固定するゾーンとを備える。このような踝装具は純粋に静的な役割を果たすものであって、歩行時における様々な動きに動的に追従することができるものではない。

特許文献２は、下腿および足の後方に弾性ジャッキを具備する構造体によって結合された足裏ソールと下腿輪を備える動的装具を提案している。ジャッキが作動することにより、ソールは踝の関節の周りを枢動することでステップの最後に足を挙上することができる。

こうした動的装具は、複雑な付加的装置を追加する必要がある上に、患者に取り付けた後、医療スタッフによる定期的な調整が要求される。さらに、このような動的装具は、歩行の際の様々な動きに対して満足のいく形で、かつ十分動的に追従することができるものでもなければ、生理にかなうとともに人の二足歩行に特有な推進作用をステップの最後にもたらすものでもない。

米国特許第６０８３１８４号明細書 仏国特許第２９５３１２６号明細書

そこで、本発明はそれらの欠点を補うとともに、以下をそれぞれ可能とする人の下肢用の整形外科補装具を提案することを目的とする。
− 足の挙上筋の障害に対処する。
− 歩行時のステップの踏み出しに挙上作用をもたらす。
− 歩行時または場合により走行時のステップの最後に推進作用をもたらす。
− 人の下肢の安定化作用、とりわけ横方向の安定化効果を、特に歩行または走行の各期においてもたらす。
− 歩行に適した正常な位置に足を保持する。
− 人の下肢の筋肉、特に足の挙上筋を損なう事故の後または疾病の場合などに、その下肢の筋肉に対する独自かつ適切な刺激によって、筋肉の回復を促す。
− 必要なときは、靴、特にスポーツシューズ、タウンシューズまたは医療用シューズの中、とりわけ踝を支える靴の中に収まる。

本発明はまた、患者にとって侵襲性が小さく、人間工学的（軽量で嵩張らない）であるという利点を持つ整形外科補装具を提案することも目的とする。

そこで、本発明は、
− 足の前足部の足底を受けるように適合された前方セグメントと、
− 該足の踵部の下面を受けるように適合された後方セグメントと
を備える人の下肢用の整形外科補装具において、
− 前方セグメントと後方セグメントが互いに別個の２つの部材によって形成されることと、
− 前方セグメントと後方セグメントが、少なくとも１つの弾性上部アーチであって、
・ 足受けスペースを作り出しながら前方セグメントと後方セグメントの上に延び、
・ 前方セグメントと後方セグメントを休止位置に保持するように適合され、
・ 前方セグメントと後方セグメントが休止位置から互いに対して相対的に変位できるように、さらに前方セグメントと後方セグメントを休止位置に弾性的に復帰させるように適合された
弾性上部アーチによって連結されることと
を特徴とする整形外科補装具に関する。

本発明による整形外科補装具は、上部アーチによって弾性的に保持され、連結される補装具の前方セグメントと後方セグメントの上に足の前足部と踵部がそれぞれ載るようにして足を受け入れるように適合される。

前方セグメントと後方セグメントは、足底弓の下面全体の下に延びる連続したソールとは異なり、互いに別個の２つの部材、すなわち別個の２つのセグメントであって、連続した同一セグメントによって形成されるのでもなければ、（休止位置で）同一面上で互いに連結されるものでもない２つのセグメントによって形成される。換言すれば、前方セグメントと後方セグメントは、足の長手方向に離隔した互いに別個の２つの部材であって、足の長手方向を含み、矢状面に対して垂直である面（すなわち、足底弓の下面と平行な面）内で離隔した互いに別個の２つの部材によって形成される。

本発明による整形外科補装具はとりわけ人の下肢用の装具からなる。本発明による整形外科補装具は、場合によっては人の下肢の少なくとも一部分の義肢をなすものであることもでき、その場合、整形外科補装具は足および／または下腿の義肢と組み合わせることなどができる。

本明細書全体を通して、「前足部」とは、足指と５つの中足骨とを含む足の前方部分をいう。

本発明による整形外科補装具は、直立姿勢時など、休止位置にあるときも、それ以外の下肢のあらゆる動きの際、特に歩行または走行に付随した動きの際にも、その動作を妨げることなく、足を解剖学的に適した位置に保持することができる。したがって、本発明による整形外科補装具は、上部アーチがあることで、前方セグメントと後方セグメントの休止位置への復帰力を発揮しながら、足の動きに追従するように適合される。

発明者は、柔軟な板材の形のソールなどとは異なり、本発明による補装具は、正しい解剖学的位置での足の保持を、とりわけ休止位置、特に静止位置において、たとえば直立姿勢時などにもたらすだけでなく、ばねや弾性の弓形のように（足が支える体重の作用による）弾性ポテンシャルエネルギーを蓄えた後に（遊脚期の最初に足を振り出す形で）運動エネルギーとして再生することで、ステップの最後に動的推進作用ももたらすことを驚きをもって確認した。

発明者はまた、本発明による整形外科補装具が、人の下肢の筋肉、とりわけ、歩行メカニズムにおいてきわめて重要な役割を果たすと考えられる短趾伸筋（すなわち足指の短い伸展筋）の機能不全を緩和できることも驚きをもって確認した。実際、発明者は、踝を取り囲む他の筋肉の調節を行う能動的張力センサの役割を果たすと考えられる短趾伸筋の機能の大幅な改善を確認することができた。

ステップの最後に新たなステップに向かうための衝動を再生し、またはそれを改善することができるこのエネルギー再生メカニズムは、少なくとも２つの別個のセグメントである前方セグメントと後方セグメントが上部アーチによって弾性的に連結されているところに存する。

さらに、発明者は、本発明による整形外科補装具が、外傷性傷害や外科的処置の後で短趾伸筋が機能的に不十分であったり、全く機能していなかったりする場合の機能回復訓練手段としてとりわけ有効であることを確認することができた。本発明による整形外科補装具は、踝の捻挫、腱炎または腱（とりわけアキレス腱）断裂、疼痛性ジストロフィーの場合、さらには、足および下肢の外科手術の後に使用することができる。本発明による整形外科補装具は、それらのような場合に不十分となった衝動を確保するものであり、さらにそれによって、ステップおよびその展開を、静的ではなく、動的な運動様式によって調和させることができる。

前方セグメントは第１の部材によって形成され、後方セグメントは第２の部材によって形成され、該第１の部材と該第２の部材は互いに別個のものであること、すなわち、足底弓の下面と平行な面内にあって互いに離隔した別個の部材であることに留意する必要がある。したがって、本発明による整形外科補装具は、足底弓の下面全体に延びる連続したソールは持たない。

前方セグメントおよび後方セグメントは、前足部の足底と踵部をそれぞれ支えるように適合されたものであれば、どのような形状のものであってもよい。とりわけ、有利には、本発明によれば、前方セグメントは第１の板材によって形成され、後方セグメントは第１の板材とは別個の（かつ離隔した）第２の板材によって形成される。

後方セグメントは踵部を受けるように適合されて、その踵部の下に配置され、前方セグメントは前足部を受けるように適合されて、その前足部の下に配置され、後方セグメントと前方セグメントは互いに長手方向（とりわけ矢状面）の延長上に配置される。実際、有利には、本発明によれば、前方セグメントと後方セグメントは互いに長手方向の延長上に延び、少なくとも休止位置では互いに長手方向に隔てられる。

有利には、本発明によれば、少なくとも１つの上部アーチ以外では、前方セグメントと後方セグメントは、ソールのように足の下面の受け面内で互いに一体でもなければ、連続的に連結されてもいない。逆に、有利には、本発明によれば、前方セグメントと後方セグメントは、少なくとも１つの上部アーチによってのみ足の上で互いに弾性的に連結される。

そのため、前方セグメントと後方セグメントは、とりわけ、全体に足の長手方向（矢状方向でもある方向）と同時に矢状面内で足の長手方向と直交する方向に、互いに対して変位することが許される。したがって、本発明による整形外科補装具を装着した足の前足部および踵部の変位が、特に歩行または走行時に許容される。

実際、有利には、本発明によれば、それぞれの上部アーチは、前方セグメントと後方セグメントの矢状面内における、および全体に足の長手方向における、休止位置からの互いに対して相対的な変位が可能となるように適合される。

上部アーチは、休止位置に対する前方セグメントおよび／または後方セグメントの相対的変位のたびに前方セグメントおよび／または後方セグメントの休止位置での復元力を作用させる。

それぞれの上部アーチは前方セグメントおよび後方セグメントの上に延び、両者を弾性的に連結して、両者を休止位置に保持するか、または足、歩行の動的応力および体重によって前方セグメントおよび後方セグメントに作用する力による変位後に両者を休止位置に戻すことができるようにする。

上部アーチの数、形状、寸法、材料、その相対的配置に関しては、本発明には複数の実施形態が可能である。有利には、本発明による整形外科補装具は、前方セグメントの側方端と後方セグメントの側方端との間で足の上面に接して斜めに延びる上部アーチを備える。とりわけ、上部アーチは、らせん巻きの帯の一部分または平巻き帯のように、前方セグメントの側方端と後方セグメントの側方端との間で足に巻き付けられ、その足に接して延びる。より具体的には、それぞれの上部アーチは、足背の上をその近傍で、特に５つの中足骨底部および／または５つの中足骨のレベルで通るように適合される。

本発明による整形外科補装具の特に有利な一変形実施形態では、上部アーチは前方セグメントの外足側方端と後方セグメントの内足側方端との間に延びる。それにより、整形外科補装具は、前方セグメントの内足端から後方セグメントの外足側方縁部まで連続構造をなす。

前方セグメントは前足部の下面の少なくとも一部分を受けるように適合され、前足部の下面の少なくとも一部分に対向し、その下に配置される。そのため、前方セグメントは足の中足骨の少なくとも１つの下に延び、それによって少なくとも部分的に前足部の下面を支え、両セグメントが休止位置外において相対的に変位したときに前足部の休止位置への復元力を行使することができるようにする。

とりわけ、有利には、本発明によれば、前方セグメントは足の親指を受けるように適合される。そのため、前方セグメントは、特に足の親指の下面に対向し、その下に配置されるように適合される。そのため、直立姿勢または歩行もしくは走行時の支持期にあるとき、親指は本発明による整形外科補装具の前方セグメントの上に載る。そのため、歩行時、足が地面を支えにして親指に対して屈曲し、踵部が地面から持ち上がったときに、弾性上部アーチは足を前方に力学的に推進することを、すなわち遊脚期に移行することを可能にする。

本発明による整形外科補装具の有利な一変形実施形態では、前方セグメントは、親指を受けるように適合された内足側方縁と、足の第５中足骨、とりわけ小指に近接した部位、特に第５中足骨頭部（小指の指骨の手前）近傍域を受けるように適合された外足側方縁との間に横断方向に延びる。そのため、前方セグメントは、足の下にその全幅にわたって延びて、前足部に対して最適な支えを果たすように配置される。

後方セグメントは、踵部の下面の少なくとも一部分を受けるように適合され、踵部の下面の少なくとも一部分に対向してその下に配置されることで踵部の下面を少なくとも部分的に支え、両セグメントが休止位置外において相対的に変位したときに足の後方部に休止位置への復元力を与えることができるようにする。

本発明による整形外科補装具の有利な一変形実施形態では、後方セグメントは内足側方端と外足側方縁部との間に横断方向に延びて、踵部の下にその全幅にわたって延びる。

有利な一変形実施形態では、本発明による整形外科補装具は、前足部と踵部だけでなく、足の足底弓も支えることができる。歩行傷害が足底弓の沈下を伴うものである場合、さらには足の挫滅の場合は、この支えはとりわけ重要である。有利には、本発明による整形外科補装具は、足底弓を受けるように、とりわけ足底弓の支えを形成するように適合された突起を備える。

有利には、本発明によれば、上部アーチは、足底弓に対向して延びるように適合された突起を有する。特にこの突起は、とりわけ足が休止位置にあるとき、足底弓に接して延びるように適合される。

本発明による整形外科補装具の特に有利な一変形実施形態では、上部アーチは、前方セグメントと後方セグメントとの間に長手方向に配置されて、足底弓の支えを形成するように側方に下向きに延びる内足突起を有している。上部アーチの該突起は、足の内足側に配置され、足の内足下方中央縁を受けるように適合される。該内足突起は足の下、少なくとも足の幅の一部にわたって、たとえば足の幅の半分まで、または、有利には、より広い足底弓の受け面となるように足のほぼ全幅にわたって延びることができる。

本発明による整形外科補装具は、靴、特に閉鎖型の靴の内側で、固定装置を追加する必要なく装着できるように適合されることができる。

本発明による整形外科補装具の特に有利な一変形実施形態では、前方セグメントは足の親指を側方で支えるように適合された内足側方縁部を有する。前方セグメントのこのような内足側方縁部は該第１の板材の垂直な延長部分からなる。これによって足を靴の中で解剖学的に正しい位置に保持するとともに、とりわけ靴の中における前足部の側方へのずれを防ぐことができる。

本発明による整形外科補装具の一変形実施形態では、後方セグメントは、上向きに延びて踵部の後面を受けるように適合された踵部突起を備える。該踵部突起は、後方セグメントから下腿およびふくらはぎまで、踵部を受けるために適合された椀部を形成するように踵当ての形などで延びるように適合される。このような踵部突起は、整形外科補装具における足の保持を改善するとともに、歩行の各期において、特にステップの踏み出し時、踵部で地面に支えを得るときに足を安定化することができる。

本発明による整形外科補装具のもう１つの変形実施形態では、整形外科補装具は足背と接するように適合された部位を備え、該部位は後方セグメントと弾性的に連結される。

そのため、本発明による整形外科補装具は、足を受けて支えるように適合された下部パートと呼ぶ部分を有する。下部パートは、前方セグメント、後方セグメントおよび上部アーチを少なくとも備える。本発明による整形外科補装具はこの下部パートから構成された形のみでも利用することができる。

変形形態では、本発明による整形外科補装具は、かかる下部パートを、下部パートから上方に（下腿へと、さらに場合によっては大腿まで）延びる下腿パートと呼ぶ部分によって引き延ばされた形で備える。そのため、本発明の特に有利な一変形実施形態では、整形外科補装具は、人の該下肢の下腿の少なくとも一部分を受けるように適合された上方セグメントをさらに備える。

本明細書全体を通して、「下腿」とは、膝から足までの間の人の両下肢部分をいう。

本明細書全体を通して、「前方区画」とは、前脛骨筋、長母趾伸筋、長趾伸筋および前腓骨筋が含まれる下腿部分をいう。

本明細書全体を通して、「外方区画」または「側方区画」とは、長・短腓骨筋が含まれる下腿部分をいう。

そのため、本明細書全体を通して、「前外方区画」または「前側方区画」とは、前方区画の筋肉と外方（または側方）区画の筋肉が含まれる下腿部分をいう。

本明細書全体を通して、「後方区画」とは、三頭筋、長母趾屈筋、長趾屈筋および後脛骨筋が含まれる下腿部分をいう。

上方セグメントは、整形外科補装具を装着した少なくとも下腿の一部分と接して延びるように適合される。本発明による整形外科補装具の特に有利な一変形実施形態では、上方セグメントは下腿の前方区画と少なくとも部分的に接して延びるように適合される。

そのため、本発明による整形外科補装具は、従来技術において既知の挙足補装具のように単に下腿の後方区画と接するだけでなく、下腿の前方区画にも接して延びる。

本発明による整形外科補装具は、下腿の前方区画と接する前方支持部を形成するように適合された少なくとも１つの部位を有する上方セグメントを備える。

とりわけ、本発明による整形外科補装具は、
− 下腿受けスペースを作り出しながら後方セグメントの上に延び、
− さらに、
・ 下腿の前方区画と接する前方支持部を形成するように適合された少なくとも１つの部位と、
・ 下腿の後方区画と接する後方支持部を形成するように適合された少なくとも１つの部位と
を有する上方セグメントであって、
− 後方セグメントを休止位置に保持するように、
− 上方セグメントと後方セグメントが互いに対して相対的に変位できるように、さらに上方セグメントと後方セグメントを休止位置に弾性的に復帰させるように
後方セグメントと弾性的に連結された上方セグメントを備える。

有利には、本発明によれば、上方セグメントは、矢状面内における上方セグメントと後方セグメントの互いに対して相対的な変位が可能となるように後方セグメントに弾性的に連結される。

上方セグメントは、足の保持作用を強化することによって下肢の保持を改善しつつ、足の方へ下腿を（踝の回転軸の周りに）背屈させることを可能にする。整形外科補装具を装着した下肢の周りに上方セグメントによって形成される支持部は、整形外科補装具による前足部の挙上作用を改善することができ、とりわけステップの最後に整形外科補装具によってもたらされる推進効果を増強することができる。

足の前方区画、とりわけ前側方区画と接する前方支持部を形成する少なくとも１つの部位と、足の後方区画と接する後方支持部を形成する少なくとも１つの部位との間に延びる上方セグメントは、同一矢状面内での下腿および足の保持に寄与することにより、直立姿勢時であれ、歩行中または走行中であれ、足および下腿の側方安定性を改善することもできる。

有利には、本発明によれば、下腿パートは、人の該下肢の周りに延びる開閉機構を備える。

本発明による整形外科補装具は、同様にして、ステップの最後に整形外科補装具によってもたらされる推進効果を増強することができる、足背と接する前方支持部を形成するように適合された少なくとも１つの部位も備えることができる。

本発明の一変形実施形態では、本発明による整形外科補装具の下腿パートは、人の該下肢の膝の上に延びるようにして上向きに延びる上部部位を備える。それにより、本発明のこの変形実施形態による整形外科補装具は、とりわけ下腿の外傷性の後天的筋傷害または先天的筋傷害の場合に有用な大腿・足装具を形成することができる。

本発明による整形外科補装具は、下腿パートによって補完されると否とにかかわらず、少なくとも上部アーチによって弾性的に連結された本発明による前方セグメントと後方セグメントで足を支えることができる下部パートを形成するように適合されたあらゆる材料によって形成されることができる。本発明による整形外科補装具はとりわけ、金属材料、ポリマー材料、ならびにポリマー母材および／または金属母材の複合材料の中から選択されるあらゆる材料によって形成されることができる。

とりわけ、本発明による整形外科補装具は、その使用時に被る反復的変形（歩行時などにおける足および下腿の動きに関連した変形）に耐えるように優れた耐疲労性を有するあらゆる材料によって形成される。

本発明による整形外科補装具の特に有利な一変形実施形態では、補装具は一体で形成される。とりわけ、本発明による整形外科補装具は、成形による単一のブロックによって全体が形成される。そのため、整形外科補装具は、下肢を支えるとともに整形外科補装具が受ける力を効率的に伝達するように適合された連続的構造に加工された同一材料によって形成される。そのため、有利には、本発明によれば、前方セグメント、アーチおよび後方セグメントは、歩行およびあらゆる足の動きに際して整形外科補装具の各部に作用する力を伝達するように適合された連続的構造に加工された同一材料によって形成される。

前方セグメント、アーチおよび後方セグメントを同時に形成するために同じ構成材料を選択することには、整形外科補装具製造の方法およびコストを単純化できるという利点もある。

発明者はさらに、繊維質補強材を含むポリマー複合材料によって力学的主構造（整形外科補装具の機械の静的および動的挙動を規定する構造）を形成することで、十分な保持および機械的強度を得ながらも軽量で嵩張らないこの種の整形外科補装具を実現できることを理解した。

有利には、本発明によれば、整形外科補装具は、繊維の形の少なくとも１つの補強材と、内部にその繊維が延びる少なくとも１つのポリマー材料とを含む複合材料によって形成される機械的主構造を備える。有利には、本発明によれば、整形外科補装具の該機械的主構造は、織り繊維または不織繊維と、内部にその繊維が延びる少なくとも１つのポリマー材料とを含む複合材料によって形成される。繊維の形のそれぞれの補強材はたとえば、炭素繊維、アラミド繊維およびガラス繊維の中から選択される。内部に繊維が延びるポリマー材料は、本発明による整形外科補装具を調製するように適合された熱硬化性ポリマー材料および熱可塑性ポリマー材料の中から選択される。ポリマー材料はたとえばエポキシ樹脂、さらにはビニルエステル樹脂の中から選択される。

有利には、本発明によれば、該機械的主構造は、剛性で曲げ弾性を備える複合材料製の予成形薄帯材 − とりわけ少なくとも１つのらせん状部位を含むもの − である。整形外科補装具が靴の中に配置されるか、または単独で使用されるようにする場合は、この弾性の剛性帯は、有利には、患者と接するようにされるその内側が、少なくとも１層のクッション材料、特に、ポリウレタンフォーム、ポリエーテルフォームおよびポリエチレンフォームによって形成される群から選択されるポリマーフォームの薄層によって補完される。

ポリマー母材の複合材料で形成された機械的主構造を有する本発明による整形外科補装具は、薄いという利点を有し、したがって靴、特にスポーツシューズまたはタウンシューズの中に収めるのに適している。

下腿パートをさらに備える本発明による整形外科補装具は、足、踝および下腿のすべての相対的な動きであって、直立姿勢、歩行および走行に通常伴う動き、すなわち踝の関節によって通常許容される動きが可能となるように適合される。有利には、本発明によれば、足パートおよび下腿パートは互いの間に６０°から１２０°の範囲の角度を形成するように適合される。

本発明は、本発明による整形外科補装具を装備した靴に及ぶ。そのため、本発明は、
− 足の前足部の足底を受けるように適合された前方セグメントと、
− 該足の踵部の下面を受けるように適合された後方セグメントと
を備える人の下肢用の整形外科補装具において、
− 前方セグメントと後方セグメントが互いに別個の２つの部品によって形成されることと、
− 前方セグメントと後方セグメントが、少なくとも１つの弾性上部アーチであって、
・ 足受けスペースを作り出しながら前方セグメントと後方セグメントの上に延び、
・ 前方セグメントと後方セグメントを休止位置に保持するように適合され、
・ 前方セグメントと後方セグメントが休止位置から互いに対して相対的に変位できるように、さらに前方セグメントと後方セグメントを休止位置に弾性的に復帰させるように適合された、弾性上部アーチによって連結されることと
を特徴とする整形外科補装具を装備した靴にも関する。

そのような靴に装備される整形外科補装具もまた、上に定義するような上方セグメントを有することができる。有利な一変形実施形態では、そのような上方セグメントは、足背と接する前方支持部を形成するように適合された部位を有する。

本発明による整形外科補装具はあらゆる種類の靴、とりわけあらゆる種類の閉鎖型の靴、たとえば踝を保持するように適合されたブーツ型の靴などに装備することができる。整形外科補装具は、足と靴の内側スペースとの間に配置するようにして、靴の中に挿入される。本発明による整形外科補装具を装備した靴は、足の保持を改善することで本発明による足装具の有効性を最適化することができるものである上に、より美的であり、外部環境から足を保護する上でより実用的でもある。

本発明は、人の下肢の少なくとも一部位の義肢であって、本発明による整形外科補装具を装備した義肢にまで及ぶ。したがって、本発明は、人の下肢の少なくとも一部位の義肢であって、
− 足の前足部の足底を受けるように適合された前方セグメントと、
− 該足の踵部の下面を受けるように適合された後方セグメントと
を備える整形外科補装具を装備した義肢において、
− 前方セグメントと後方セグメントが互いに別個の２つの部材によって形成されることと、
− 前方セグメントと後方セグメントが、少なくとも１つの弾性上部アーチであって、
・ 足受けスペースを作り出しながら前方セグメントと後方セグメントの上に延び、
・ 前方セグメントと後方セグメントを休止位置に保持するように適合され、
・ 前方セグメントと後方セグメントが休止位置から互いに対して相対的に変位できるように、さらに前方セグメントと後方セグメントを休止位置に弾性的に復帰させるように適合された、弾性上部アーチによって連結されることと
を特徴とする義肢にも関する。

有利には、本発明によれば、該義肢は、下腿受けスペースを作り出しながら後方セグメントの上に延び、
− さらに、
・ 下腿の前方区画と接する前方支持部を形成するように適合された少なくとも１つの部位と、
・ 下腿の後方区画と接する後方支持部を形成するように適合された少なくとも１つの部位とを有する上方セグメントであって、
− 後方セグメントを休止位置に保持するように、
− 上方セグメントと後方セグメントが互いに対して相対的に変位できるように、さらに上方セグメントと後方セグメントを休止位置に弾性的に復帰させるように
後方セグメントと弾性的に連結された、上方セグメントを備える本発明による整形外科補装具を装備する。

有利には、本発明によれば、本発明による整形外科補装具を装備した人の下肢の少なくとも一部位の義肢は、踝の回転軸の周り（すなわち内外果軸の周り）の底屈動作および背屈動作が可能となるように適合された人の下肢の義肢（足の義肢または特に足および下腿の義肢）の中から選択される。こうした義肢は、好ましくは、義肢装着者の体重を少なくとも部分的に垂直に支えることができるように適合された機械的強度も有する。したがって、こうした義肢の可動性は人の下肢の可動性にきわめて類似したものであり、それによって下肢によって通常可能とされるすべての動き、特に歩行および走行に伴うすべての動きを許容する一方で、人間（ｈｕｍａｉｎ ｖｉｖａｎｔ）の下腿および足に似せた強度を示す。その目的のためには電子的な制御を行う義肢を使用することが不可欠ということはなく、人の下肢によって通常可能とされる動きを許容する義肢であれば十分である。

本発明は、本発明による整形外科補装具の製造方法にも及ぶ。

本発明による整形外科補装具は、ポリマー母材の複合材料の利用および調製のあらゆる方法によって製造することができる。とりわけ、本発明による整形外科補装具は、たとえば型への接触成形またはポリマー母材をあらかじめ含浸させた織物を用いた成形など、あらゆる成形方法によって製造することができる。本発明による整形外科補装具の製造方法は真空および／または加圧重合段階を含むことができる。本発明による整形外科補装具は、液体ポリマー樹脂注入法または射出法によって製造することもできる。この目的のため、人の足または下肢に相当する成形型を使用することが可能である。

本発明はさらに、前述または後述の特徴のすべてまたは一部を組み合わせた特徴を有する整形外科補装具、靴および製造方法に関する。

本発明のその他の目的、特徴および利点は、限定的でない例として、添付図を参照しながら示す、その好ましい実施形態の１つに続く以下の明細書を読むことによって明らかとなろう。

本発明による整形外科補装具の第１の実施形態の概略斜視図である。 本発明による整形外科補装具の第１の実施形態の概略底面図である。 下腿パートをさらに備える本発明による整形外科補装具の第２の実施形態の概略斜視図である。 本発明による整形外科補装具の第３の実施形態の概略斜視図である。 下腿パートを備える本発明による整形外科補装具の第４の実施形態の概略斜視図である。

図１および２に示す本発明による第１の実施形態によれば、整形外科補装具は、全体にらせん状に巻かれた帯の形をした足装具であり、剛性材料の外側層を備え、帯が前足部から踵部までの足の周りに巻き付けられるようにして足のためのスペースを設ける。

図１および２に示す本発明による足装具は、人の右足を受けるように適合されている。

図１および２に示す足装具の外側層はエポキシ樹脂によって形成され、その内部に補強用として、たとえば２層または３層の綾織またはタフタの織物の形などの炭素繊維が、好ましくは単方向でなしに延びる。

装具を形成する帯は、靴の中での装着が可能である厚さを有する。装具を形成する材料の厚さ（クッション材料層（もしある場合）の厚さを除く）はたとえば０．２ｍｍから５ｍｍの間、特に０．５ｍｍから２ｍｍの間である。装具を形成する帯は、その平均幅がたとえば１ｃｍから７ｃｍの間、特に１．５ｃｍから４ｃｍの間である。

装具は、足の前部、内足側（親指がある側）では、足の親指を側方で支えるように適合された内足側方縁部６と足の第５中足骨を受けるように適合された外足側方縁５との間で前方セグメント２を形成して延びるように適合される。

そのため、前方セグメント２は、親指を受けるように適合された側方縁と足の第５中足骨を受けるように適合された外足側方縁５の間に第１の板材の形で延びる。前方セグメントは、前足部の幅全体にわたって延びるように、かつ前足部の最適な支え − この場合は５本の中足骨それぞれの支え − となるように適合される。

前方セグメント２は、親指を受けるように適合された前突起４を有する。前突起４は、足の親指の下面に対向して配置されるように適合される。装具装着者が自らの足を支えに直立するとき、または歩行もしくは走行時の支持期には、親指（すなわち母趾）は前方セグメント２の前突起４の上に少なくとも部分的に載る。

小指（すなわち第五趾）が位置する足前方の外足側では、装具の前方セグメント２の外足側方縁５は、剛性でありながら曲げ弾性の上部アーチ８の形で足の上に上向きに延びる。上部アーチ８は、足の内果域まで延びて後方セグメント１０を形成しながら踵部の下まで続く該平巻き帯の一部分によって形成される。上部アーチ８は、前方セグメント２の外足側方端と後方セグメント１０の内足側方端との間で足の上面に接して斜めに延びる。それにより、上部アーチ８は、少なくとも休止位置では、靴のようにして中に足を入れることができるスペースを形成する。

後方セグメント１０は、内足側方端と外足側方縁部１２との間で、踵部の全幅にわたって延びて踵部を支えるようにして、第２の板材の形で延びる。

上部アーチ８は、足底弓を少なくとも部分的に支えるように適合された内足突起１４を有する。上部アーチ８の内足突起１４は足の内足側に配置され、足底弓の湾曲に沿うように適合された内アーチ部を形成して足の下に側方に延びる。

前方セグメント２と後方セグメント１０はこうして足に対して、それぞれ前足部と踵部を対象とした２つの支持部をなす。この２つのセグメントは、前方セグメント２と後方セグメント１０を休止位置で保持するように適合される一方で、前方セグメント２と後方セグメント１０が休止位置から互いに対して相対的に変位できるように、さらに両者を休止位置に弾性的に復帰させるように適合された曲げ弾性を有する剛性上部アーチ８によって連結される。本発明による装具の休止位置は、装具単独でも、その中に足が挿入されても、ほぼ同じである。装具の休止位置はとりわけ、直立姿勢のときなどの足および下腿の正常位置に対応する。

本発明による足装具は、特に休止位置において、足と接するように適合され、または場合によって足と接する形にそれ自体によってぴったりと合わせるように適合される。こうした装具は、前方セグメント２、後方セグメント１０および上部アーチ８によって作り出される足受けスペースに足を通すだけで容易に装着することができる。

上部アーチ８は、前方セグメント２と後方セグメント１０が、足の長手方向にも、足の長手方向に垂直な方向にも、それぞれ互いに対して変位することを可能にする。それにより、装具は、特に歩行時または走行時の前足部および踵部のあらゆる変位に追従できるように適合される。

上部アーチ８は、前方セグメント２と後方セグメント１０が休止位置から互いに対して相対的に変位できるようにするだけでなく、前方セグメント２と後方セグメント１０を休止位置に弾性的に復帰させるようにも適合される。

そのため、前方セグメント２と後方セグメント１０を連結する上部アーチ８は、前方セグメント２と後方セグメント１０が休止位置から変位して上部アーチ８が弾性変形したときに蓄えたポテンシャルエネルギーを、前足部に対する動的挙上作用とステップの最後の踵部に対する推進作用とを可能にする運動エネルギーの形で再生するばねや弓のように働く。

したがって、装具は、足を解剖学的に正しい位置に保持し、さらにステップの最後に推進作用がもたらされるようにすることで、歩行を容易にすることができる。歩行の際に推進作用がはっきりと現れるのはとりわけ支持期の最後で、踵部が持ち上げられ、前足部と足指だけがなお地面に接しているときである。そのとき、前方セグメント２と後方セグメント１０が休止位置外において互いに対して変位し、上部アーチ８に張力がかかる。歩行のこの段階に伴う前方への下腿の屈曲時に装具に蓄えられた弾性ポテンシャルエネルギーは、ステップの最後に足指が地面による支持を離れるときに前方への足の推進作用を生じることで再生される。

また、装具は、特に下腿が前方に屈曲し、踵部が持ち上がるときに足底弓を有効に支えることもできる。実際、装具に張力がかかると、足底弓の支えを形成する内足突起１４にも張力がかかり、足底弓をその分一段としっかり保持してその沈下を防ぐことができる。

一方、快適性を高めるため、合成発泡材のような肺胞状材料の薄膜１１を装具内面、すなわち足と接するようにされた面に配置し、接着する。

図３に示す本発明による整形外科補装具の第２の実施形態によれば、この補装具は、剛性材料によって形成されるらせん状の帯の形の足装具であって、その帯が前足部から踵部へ、さらにふくらはぎの周りを膝下まで足の周りに巻き付けられたようにして人の右下肢のためのスペースを作り出す足装具である。

本発明による足装具は、足のスペースを作り出す下部パートと、下腿のスペースを作り出す上部パートとを有し、図３に示される。装具のこの第２の実施形態の下部パートは、図１および２に示した上述の第１の実施形態による装具と同じである。しかし、後方セグメント１０の外足側方縁部は外果レベルで途切れるのではなく、さらに引き延ばされて装具の上部パートを形成する。

装具の上部パートは、装具を装着した下腿の少なくとも一部分と接して延びるように、とりわけ下腿の前外方区画と少なくとも部分的に接して延びて下腿の前面の支持部を形成するように適合された上方セグメント１９によって形成される。

上方セグメント１９は、装具の下部パートの後方セグメント１０から上向きに延びて下腿の前外方区画と接する支持部を形成する第１の湾曲部分１３を備える。第１の部分１３は、外果からふくらはぎの中間高さまで延びる円弧の形をとる。第１の部分１３は、裏側およびふくらはぎの周りに延びる上方セグメント１９の第２の部分１７へと続く。次いで第２の部分１７は、上方セグメント１９の第３の部分１５を形成しながら上に延びる。第３の部分１５は、ふくらはぎの内側に沿って上に延びる円弧を形成する。膝の下で第３の部分１５は裏側およびふくらはぎ上部の周りに延びる第４の部分１６へと続いて第５の部分１８に至り、下腿の前方が開いた輪を形成する。第５の部分１８は上部終端縁を有しており、そこには可撓性面ファスナー２０付きの留め具が取り付けられる。第３の部分１５のレベルにはループが取り付けられ、そのループを通して可撓性面ファスナー２０をわたすことで開閉機構を形成することができる。

上方セグメント１９は、足の保持作用を補強することによって下肢の保持を改善することができる。装具を装着した下肢の周りに上方セグメント１９によって形成される支持部は、装具による前足部の挙上作用を改善するとともに、ステップの最後に足装具によってもたらされる推進作用を増強することができる。上方セグメント１９は、同一矢状面における下腿と足の保持に寄与しながらも、足に対する下腿の側方移動を妨げないことで、足および下腿の側方安定化作用を改善することもできる。

この第２の実施形態による装具は、足および下腿を解剖学的に正しい位置に保持することだけでなく、ステップの最後に推進作用がもたらされるようにすることによって、歩行を容易にすることができる。推進作用は本発明による装具の第１の実施形態と比べて（すなわち上部パートを備えることによって）一段と増強されるが、それは、該上方セグメント１９の第１の部分１３と第５の部分１８が前外方および前方の支持部を形成する一方、該上方セグメント１９の第２の部分１７と第４の部分１６が後方の支持部を形成し、その全体がまた装具に張力を与えることができて、ステップの最後に下腿および足に対する優れた推進作用をもたらすためである。

この第２の実施形態による装具のような足装具は装着が容易で、それはたとえば、片手で上部パートを後方または外側に保持しながら、前方セグメント２、後方セグメント１０および上部アーチ８によって作り出される足受けスペースの中に足をまず通し、それから上部パートを下腿の周囲に戻してやるといった形で行うことができる。

装具を靴の中で使用する場合は、肺胞状材料の薄膜１１の形の合成発泡材が足および下腿と接するようにされた装具の内面に接着される。合成発泡材は有利には、人の皮膚と接触するように適合された合成発泡材（とりわけアレルギー発現性でない発泡材）の中から選択される。

図４に示す本発明による整形外科補装具の第３の実施形態によれば、それは、剛性材料によって形成されたらせん状の帯の形をした足装具であって、図１および２に示す第１の実施形態による装具のように足のスペースを作り出す一方で、足背と接するように適合された部位２２によって外足側方縁部１２から踝の前方へと引き延ばされた足装具である。そのため、帯は、前足部から踵部まで、さらに足の上に足背のレベルで足の周りに巻き付けられた形を呈する。

上部アーチ８は、足底弓を少なくとも部分的に支えるように適合された内足突起１４を有する。特に有利な実施形態では、内足突起は、足底弓の下に延びて足底弓の支えを形成するように適合された弾性布地の形をなすものであってもよい。

第３の実施形態による装具は、たとえば単独で使用することも、ウォーキングシューズやハイキングシューズのようなブーツ型の靴の中で使用することもできる。

装具が靴に装備される場合は、装具は靴の中に取外し可能に配置することも、または、足底弓を支持する内足突起を形成する弾性布地の縁を縫い合わせることなどによって、その中に固定することもできる。

かかる装具の装着は、このようにして、足を解剖学的に正しい位置に保持すると同時に、ステップの最後に推進作用がもたらされるようにすることで歩行を容易にすることができる。ステップの最後におけるこの推進作用は、装具の足背レベルの部位２２によって形成される前方支持部によって特に高められる。すなわち、歩行時には、支持期の最後に踵部が持ち上げられて前足部および足指だけが地面と接しているときに、前方セグメントと後方セグメントは互いに対して休止位置外において変位し、上部アーチに張力がかかる。装具の足背レベルの部位２２も踝に支えられて前方に変位し、装具への張力付与に寄与する。下腿のこの前方への屈曲の際に装具に蓄えられるポテンシャルエネルギーは、ステップの最後に足指が地面による支持を離れるときに前方への足の推進作用を生じることで再生される。

装具の部位２２は、足の保持が一段と向上するように踝の後方へと引き延ばすことができる。

さらに、前方への下腿の屈曲時（踵部は持ち上がった状態）には、装具に張力がかかることで、足底弓の支えを形成する内足突起にも張力がかかり、足底弓をその分一段としっかり保持してその沈下を、特に歩行のその期（下腿が屈曲し、踵部が持ち上げられ、前足部が地面に支えられた状態）において防ぐことができる。

本発明による整形外科補装具のこの第３の実施形態による装具は、有利には、スポーツシューズやトレッキングシューズ、またはその他あらゆる整形外科靴のようなブーツ型の靴の中において踝の上で装着するか、またはそれらに組み込むことができる。この装具は、装具の部位２２によって形成される足背レベルの前方支持部により、第１の実施形態による装具よりも優れた推進作用を生み出す。こうした装具はこのように、歩行を容易にするとともに、走行やハイキングのような運動の際に払わなければならない労力を一段と軽減することができる。

図５に示す本発明による整形外科補装具の第４の実施形態によれば、整形外科補装具は義肢の形をなす。この実施形態では、図３に示すような本発明の第２の実施形態による装具が下肢の義肢２６と組み合わされている。その場合、図３に示すような装具は、同時成形もしくは接着によって、または単に義肢の周りもしくは内部に配置することによって、下肢の義肢に薄片として組み込まれる。義肢２６の外観および可動性（特に踝の関節の可動性）は人の下肢の外観および可動性にきわめて類似したものである。義肢２６はまた、生体の下腿および足に似せた強度を有する。下肢の義肢２６は、脛骨断端部に固定することができる上端部２５を備える。とりわけ、義肢２６は、生体の下腿および足の強度と同等の強度を有しながら、内外果軸の周りの底屈運動および背屈運動を可能にする。

したがって、この第４の実施形態による義肢は、人の下肢に取って代わるだけでなく、下肢の各関節の生理的限度の幅の自由度を保ちながら、下肢の安定化および保持、ならびに前足部の挙上作用およびステップの最後における推進作用をもたらすことができる。

本発明による整形外科補装具のこの第４の実施形態では、合成発泡材の薄膜１１は必要ない。さらに、本発明の第２の実施形態による装具は、たとえば義肢２６に組み込まれるものであるときは、面ファスナーによる開閉機構２０を用意することは必ずしも有用ではない。

図１、２、３、４および５に示す本発明による整形外科補装具は、右足および／または右下腿を受けるように適合されている。当然のことながら、本発明によるすべての整形外科補装具は右足についても左足についても（対称形に）実施することが可能である。

本発明はきわめて数多くの変形実施形態の対象となることができる。とりわけ、装具は靴の外側でも（その場合は内側のクッション材料層は必要ない）、または単独でも（靴の中でも外でもなく）使用することができる。さらに、場合に応じて、同一人が、一方の足だけに本発明による整形外科補装具を装着したり、本発明による整形外科補装具をそれぞれの足に装着したりすることもできる。

Claims (15)

1. − 足の前足部の足底を受けるように適合された前方セグメント（２）と、
   − 前記足の踵部の下面を受けるように適合された後方セグメント（１０）と
   を備える人の下肢用の整形外科補装具であって、
   − 前記前方セグメント（２）と前記後方セグメント（１０）が互いに別個の２つの部材によって形成されることと、
   − 前記前方セグメント（２）と前記後方セグメント（１０）が、前記前方セグメント（２）と前記後方セグメント（１０）が休止位置から互いに対して相対的に変位できるように、さらに前記前方セグメントと前記後方セグメントを休止位置に弾性的に復帰させるように適合される程度の曲げ弾性を有する少なくとも１つの上部アーチ（８）であって、
   ・ 足受けスペースを作り出しながら前記前方セグメント（２）と前記後方セグメント（１０）の上に延び、
   ・ 前記前方セグメント（２）と前記後方セグメント（１０）を休止位置に保持するように適合され、
   ・ 前記前方セグメント（２）と前記後方セグメント（１０）が休止位置から互いに対して相対的に変位できるように、さらに前記前方セグメントと前記後方セグメントを休止位置に弾性的に復帰させるように適合された、上部アーチによって連結されることと
   を特徴とする補装具。
2. 前記前方セグメント（２）が第１の板材によって形成され、前記後方セグメントが前記第１の板材とは別個の第２の板材によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の補装具。
3. 前記前方セグメント（２）と前記後方セグメント（１０）が互いに長手方向の延長上に延び、少なくとも休止位置では互いに長手方向に隔てられることを特徴とする、請求項１または２に記載の補装具。
4. 前記上部アーチが、前記前方セグメント（２）と前記後方セグメント（１０）の矢状面内における休止位置からの互いに対して相対的な変位が可能となるように適合されることを特徴とする、請求項３に記載の補装具。
5. 前記前方セグメント（２）が足の親指を受けるように適合されることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の補装具。
6. 前記上部アーチ（８）が、前記前方セグメント（２）の外足側方端と前記後方セグメント（１０）の内足側方端との間に延びることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の補装具。
7. 前記前方セグメント（２）が、足の親指を受けるように適合された内足側方縁と、足の第５中足骨を受けるように適合された外足側方縁との間に横断方向に延びることを特徴とする、請求項５又は請求項５を引用する請求項６に記載の補装具。
8. 前記後方セグメント（１０）が内足側方端と外足側方縁部（１２）との間に横断方向に延びることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の補装具。
9. 前記上部アーチ（８）が、前記前方セグメントと前記後方セグメントとの間に長手方向に配置されて、足底弓の支持部を形成するように側方に下向きに延びる内足突起（１４）を有することを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の補装具。
10. 前記前方セグメント（２）が足の親指を側方で支えるように適合された内足側方縁部（６）を有することを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の補装具。
11. 前記後方セグメント（１０）が、上向きに延びて前記踵部の後面を受けるように適合された踵部突起を備えることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の補装具。
12. − 下腿受けスペースを作り出しながら前記後方セグメント（１０）の上に延び、
    − さらに、
    ・ 下腿の前方区画と接する前方支持部を形成するように適合された少なくとも１つの部位と、
    ・ 下腿の後方区画と接する後方支持部を形成するように適合された少なくとも１つの部位と
    を有する上方セグメント（１９）であって、
    − 前記後方セグメント（１０）を休止位置に保持するように、
    − 前記上方セグメント（１９）と前記後方セグメントが互いに対して相対的に変位できるように、さらに前記上方セグメント（１９）と前記後方セグメント（１０）を休止位置に弾性的に復帰させるように
    前記後方セグメント（１０）と弾性的に連結された、上方セグメント（１９）を備えることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の補装具。
13. 繊維の形の少なくとも１つの補強材と、内部に前記繊維が延びる少なくとも１つのポリマー材料とを含む少なくとも１つの複合材料によって形成されることを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の補装具。
14. 請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の整形外科補装具を装備したことを特徴とする、靴。
15. 請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の整形外科補装具を装備したことを特徴とする、人の下肢の少なくとも一部位の義肢。

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