JPH02502341A - 足と脚下部との間にジョイント部を備えたプロテーゼ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 足と脚下部との間に２１４７４部を備えたプロテーゼ装置本発明は、足と脚下部 とが、少なくともジ冒イント部（ａ　ｊｏｉｎｔ）の両側に配された弾性緩衝手 段から受ける抵抗力で義足と脚下部との間の相対的な動きを許容するジ冒イント 部を介して相互に連結されるプロテーゼ（ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ）装置に関する ものである。

動作の可能性とパターンと必要な安定感と平地のみならず下り坂と上り坂の歩行 中にそのような感覚として感じられることに関して生物学上の足として最大限に 役立つ義足を備えた脚あるいは足部プロテーゼを提供するために多くの試みがな されてきた。しかしながら、これらの試みでは満足のいく結果が得られなかった ばかりか、このため、明確に解決することは極めて難しいことが明らかになって いる前記問題点がまだある程度残っている。この分野における有用な広範囲にわ たる特許文献も、またこのことを物語っており、異なウた解決方法に関する多数 の提案を示している。

一般に、これら公知の解決策は、足を横切る方向に配置された関節のあるシャフ トと、そこに配される球状ボールベアリングの使用に基づいており、実質的にあ らゆる方向に柔軟性を与えている。しかしながら、このタイプのジヨイント機構 によれば、関節のあるシャフトの後ろと同様、前に配されたゴムあるいはこれと 同様の材料からなる緩衝手段を使用することによっても、要求される安定性は達 成されず、それ故、このタイプの義足では平地でさえ歩行することは非常に困難 で、下り坂と上り坂と上りと下りの階段を歩行することはほとんど不可能である 。

下部義脚（ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ　ｌｏｗｅｒ　ｌｅｇ）に対して、足部プロテ ーゼ（ａ　ｒｏｏｔ　ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ）を総ての方向に動作可能ならしめ るために、中空で緊密に結びついたコアのように足部プロテーゼを形成すること も知られており、それは、それ自身の中にジヨイント機構を形成する　　　　　 ゛ことであり、弾性のある、あるいは関節のある部材なしに脚部プロテーゼアダ プタに剛結され、望ましい関節および歩行中に望まれる支持機構が、ガイドする 脚部プロテーゼアダプタと足部の中空コアとの間で直接接触することにより、実 質的に達成される。しかじながら、これは足部プロテーゼのコア内の材料に大き な応力がかかることを意味しており、所望の関節機構に到達するために、コアの 壁は相対的に薄くしなければならず、それ故、静的応力に関して要求される強度 と柔軟性との間の対照的な相関関係が、このプロテーゼ構造内に組み込まれてお り、それはこれまで知られた材料では、ある形で破壊する危険なしで連結するこ とができない。よ（知られているように、この公知の構造は実際には使用されて いない。

さらに、公知の義足のほとんどは、それらがしばしば正常な膝および腰のジヨイ ント部の摩耗を引き起こし、固有のアンバランスを有し、使用者が平地でさえ歩 くのを実際にその場合にあるべき状態よりも困難にさせ、義足の相対的に早い変 形をもたらし、そのため、それは使い古した靴のように、むしろしばしば取り替 えなければならず、義足のこの比較的早い変形のために、早くかつ不均一な摩耗 も生じるという欠点を有している。

下り坂と昇り降りの階段での歩行の自由度に関して、生物学的な足として総ての 基本的な点で役立つように構成され、さらに膝および腰のジヨイント部の摩耗を 起こさない義足を含んだ足部プロテーゼあるいは脚部プロテーゼを提供すること にある。

このことは、本発明のプロテーゼが、請求項に記載された独特な特徴を与えられ ることによって達成される。

本発明は、添付図面を参照して、以下のようにより詳細に説明されており、第１ 図は義足の下面図、第２図は第１図のおける■−■線断面図、第６図は義足の分 解斜視図を示している。

好ましくは木材からなり、裂は目の形成およびそれと同様のものを避けるため、 接着線と木材あるいは他の同等な材料からなる接着されたプラグ２とを適宜備え た、堅くて均質のコア１は、本発明に係る足部プロテーゼに含まれている。つま 先部３と足の踵を備えた足底部（ｓｏｌｅ）　４とを形成する弾性材料からなる 本体（ｂｏｄｙ）は、コアの下面に付着され、つま先部３と足底部４との間の境 界線が線６で示されている。つま先部３とコアｌとの間の領域は、つま先部３が 、一方のつま先のジヨイント部に相当し、かつ、例えば、ゴム、ゴム混合物（ｒ ａｂｂｅｒ　ｍ１ｘｔｕｒｅ）または類似の樹脂材料等、つま先部に使用される 弾性材料の柔軟性を形成するージヨイント部を備えるように配置されている。つ ま先部３に使用される材料は、足底部４と踵５の材料よりももっと硬いものにす るべきであり、例えば、シ重ア硬さ４０〜８０で、それぞれ都合のよいのは６０ と３０〜７０で、好ましくは４０〜５０である。

つま先部３と踵５を備えた足底部４とを有する本体は、パッド部７０線Ｂの真上 に配置されるように、少なくとも第２図に示されるＡ点までコア１に剛結されて おり、このパッド部のまわりに足部が歩行中に曲がるとともに、それに沿って足 底部は、足部プロテーゼが総てのタイプの靴に合うようにするため、そのアーチ 部８で弓状に曲げられている。さらに、足底部４は、踵５の下面と同様に、前記 線Ｂが義足が置かれた平面９に平行であるように下面を有している。図示された 本発明の実施例では、踵５を備えた足底部４はコア１に対して位置Ａから緩＜　 （ｌｏｏｓｅｌｙ）配置されており、踵５を足底部のパッド部７に対して垂直方 向に調整可能とする調整装置ｌＯを介してコアの後部に踵５とともに動作可能に 結合されている。このようにして、プロテーゼ保持者は異なる踵高さを有する靴 を使ったり、普通にプロテーゼで靴を履かずに歩いたりすることができる。

前記調整装置１０は、それ自体知られている方法で調整ね七１１により構成する ことができ、この調整ね七は回転可能であるが、軸方向には不動で、踵５内ある いはこれに固定された圧力吸収および分散用プレート１２に取り付けられ、コア ｌ内にしっかりと配置された内ねじ付きスリーブ１３を挿通して延びている。こ の上方には、調整ねじ１１がコア１内の孔１４に遊嵌状態で延び、その上端部で ねじりに耐え得る細線（ｔｈｒｅａｄ）　１５　、例えば、ワイヤに剛結されて おり、それは回転ノブ１６を有し、それによりプロテーゼ保持者が屈むことなく 、手でねじを回し、このようにして踵５を取り替えることができ、そしてそれは コア１に剛結されたつま先部３およびパッド部４に対して足底部の弾性材料のお かげで、使用している靴の高さによって意図する高さに調整するために、コア１ からあるいはそれに向けて旋回可能である。

第３図において、調整装置はロック用ワッシャ１７をも有していることが示され ており、それはコアｌに適合されたスリーブ１３にねじ込まれたとき、互いに結 合されたコアの後部の２つの部分１９゜２０の間で分割された平面１８内にあり 、上方部１９は下方部２０に接着あるいはねじ止めされている。さらに、第３図 に示されるように、調整ね七１１は、その下端部にプレート１２内の孔２３内に 配置されたスリーブ２４に対応する滑り軸受はフランジ２２と接触する滑り軸受 は用の滑り軸受け７ランジ２１を備え、プレートの踵５に面する側に向けて支え るねじ２５によって軸方向の変位はロックされて調整ねじ内にねじ込まれている 。

さらに、本足部プロテーゼは、下部義脚の剛結のためのアダプタ２６を備えてお り、このアダプタは関節装置とコア１を貫いて延びる、堅い、すなわち柔軟性の ない関節接合スタッド２８を有する接合手段２７を介して義足のコア１に関節結 合されている。歩行用に正しく調整された、この工夫に富んだ義足が、下方の面 ９にパッド部７と踵５とで静止しているときは、このスタッドは支持部９に対し て直角となるべきで、そのことは、例えば第２図に示されているように、義足が 層下面と面９との間の距離から足底部のパッド部７における厚さを引いた距離に 相当する踵の高さを有する靴を履くように調整されるべきであることを意味して いる。スタッド２８は、その縦方向の軸が、前記正常な状態でアダプタの取付は 手段と図示しない下部義脚の取付は手段２９に連結可能な取付は手段の縦軸に一 致しており、さらにその延びた縦軸が足底部の下面にその中央部で交差するよう 、に向けられており、そしてこの交点は下にある面の上に突き出た足底部ととも に第１図に示されており、Ｃで表されている。線りは、断面■−■線と一致する ように、第１図に示されている点Ｃを通って延びており、直角に線Ｂと交差し、 義足が少なくとも内方および外方に曲げられたつま先部に関して使用者の個性を 考慮して意図する様に組み込まれ、一般の靴に適するように形成されているとい う事に関連して、義足の歩行方向を示しである。

ジ璽インド結合スタッド２８は、クリアランスなしでコアｌ内の孔３０を通って 延びており、その下部でねじ止めされ、ナツト３１とナツトとコアｌとの間にワ ッシャ３２とを宵している。ナツト３１は、足部プロテーゼの足底部からそこに 形成された孔３３を通して近付けられる。コアｌの頂部に支持台（ｃｒａｄｌｅ ）３４が取り付けられており、その上部縦縁は外下がりに傾斜させて斜めに切ら れ、これを貫いて、好ましくはクリアランスなしにスタッド２８が延びている。

この支持台はコア１と一体となっていてもよ＜、シたがって別々である必要はな い。支持台３４では弾性材料、例えば、シ田ア硬さが６０〜１００．好ましくは ９０のゴムあるいは類似の樹脂材料からなる軸受本体３５が配されており、この 本体は支持台３４に台座を有し、その台座表面、すなわち互いに対向するガイド 本体と支持台の表面は、図示するように円形である必要はなく、互いに一致する 形であればよい。他方、軸受本体の縦軸は足の歩行方向に対して直角に配置され るべきであり、その上部はこれに対応するように形成され、アダプタ２６の一部 に含まれる、好ましくは半円形のキャップ３６と協働し、軸受本体３５を支え、 そしてこれに支持されるように弓状か、好ましくは半円形にするべきである。

ジ厘インド結合スタッド２８は、また軸受本体３５内の孔３７を貫き、そしてキ ャップ３６内の孔３８を貫き、後者の孔は歩行方向に引き延ばされた形状に形成 されており、そしてこの孔はガイドピンの直径よりもさらに広い幅を有してもよ い。キャップ３６内の歩行方向に引き延ばされた孔３８のおかげで、シャフト回 りのアダプタ２６と義足との間の相互の運動は、軸受本体とキャップ３６との間 に生じる摩擦力の作用に抗して可能とされ、前記シャフトは線Ｂと平行にあり、 互いに対向する軸受本体とキャップの表面の曲率中心に位置し、すなわち、アダ プタは歩行方向における垂直面内で、前方と後方に回転することができる。

さらに、この動きを妨げるために、アダプタ２６はその前方側と後方側に突き出 して強化された支持フランジ３９．４０をそれぞれ備えており、それはまた第２ 図に示される通常の状態でそれぞれ義足のコア１上に配された各緩衝手段４１と ４２とを支え、その各々はショア硬さ４０〜７０、好ましくは５０〜６０の硬さ を有する弾性材料あるいはゴムで形成されている。アダプタ２６が回転するとす ぐに関連する緩衝手段４１．４２は圧縮されることに抵抗し、増大する動きとと もに増大し、その後第２図に示す正規の状態に足を戻すのに寄与する。このよう にして、突然の停止はなく、動きの連続的な制動であって、そしてこの結合では 、プロテーゼ保持者の体重と脚の強度とが非常に重要である。

前記重要性を取り除くために、圧縮ばね４３が取替え可能に前方に緩衝手段４２ に配置されており、そのばね力はプロテーゼ保持者の体重に適合されており、よ り重い人にはより強いばねとなる。ばね４３はコアに形成された孔４５に収めら れ、保護スリーブ４４を備えてもよく、前記ばねは孔の底部と支持フランジ３９ に支持させるガイドビンを端部に備えている。さらに、シ１ア硬さ７０〜１００ 、好ましくは９０の硬さを有するゴムあるいは類似の樹脂材料からなる弾性ブレ ーキ層４７が配設してあり、そしてそれには、ジヨイント結合スタッド２８がブ レーキ層４７のようにクリアランスなしで貫く、堅い押圧ワッシャ４８によって アダプタ２６内のキャップ３６と接触を保ち、これを圧縮し、このスタッドが頭 部４９でスラストワッシャ４８を支えている。この結果、関節装置２７全体がジ ヨイント結合スタッド２８によって一緒に保持されており、関節装置の柔軟性お よび可動性が総てこのように必要に応じて調整可能で、ジヨイント結合スタッド の頭部４９あるいはナブト３１を回転させることにより、プロテーゼ保持者の体 重と脚の強度に適合可能かかる創意に富んだ装置によって、軸受本体３５とブレ ーキ層４７が弾力のあ両材料からなっているので、一定の横方向の可動性が得ら れる。弾性プレー牛層４７は、上り坂と下り坂でも歩行の可動性に関して問題な く、また脚部が折れそうになることすらなく、プロテーゼの独特な機能に広い範 囲で貢献している。よく知られているように、下り坂の歩行で、踵が最初に地面 に置かれ、同時に足の残った部分が下方から支持することのない状態となり、こ のことは接地の瞬間、義足がプロテーゼ保持者の体重に依る下から上に向いた力 を受けて一時的なねじりモーメントを生じ、それは義足を地面と後部緩衝手段４ ２の作用に対して下向きに回転させるが、後部緩衝手段４２は始めに最小の抵抗 力を付与し、このため前記ねじりモーメントを相殺することはできないことを意 味している。しかしながら、本発明によれば、この一時的なねじりモーメントは ブレーキ層４７によって吸収されず、このブレーキ層は軸受本体３５とともにア ダプタのキヤ・シブ３６に対して持ちこたえ、かつ、少なくとも安定性と順応す る可動性に関して、あたかも義足が本物の足であるかのごとくプロテーゼ保持者 が感じるように効果的な方法でキャップ３６に対して持ちこたえている。

ブレーキ層４７と軸受本体３５は、上り坂の歩行の際、同じように作用する。プ ロテーゼ保持者の体重に依る上向きの力は義足のパッド部に作用し、その結果、 義足を反対方向に、そして前部緩衝手段４１の作用に抗して回転させる一時的な ねじりモーメントを生じる。

そのモーメントの腕は踵を降ろした時に得られるモーメントの腕よ手段４１に配 置された圧縮ばね４３によって補われる。さらに、前部緩衝手段４１は、また後 部緩衝手段４２よりも大きく形成してもよく、そしてより硬くしてもよい。

歩行中に快適で適切な足部プロテーゼを得るためのもう１つの重要な機能はステ ・ノブの踏付け（ｔｈｅ　ｓｔａｍｐ　ｏｆ　５ｔｅｐ）であり、この機能は本 プロテーゼの重量に対応して支えられたジヨイント結合機能に直接依存しており 、またその中に組み込まれており、より具体的には弾性材料からなるつま先部３ に組み込まれており、そのコアｌまでの長さはプロテーゼ保持者の体重と脚の強 度、足底部４より高い硬さを有するつま先部３の材質とに適合されている。さら に、つま先部３はアーチ型か、カップ形の上方側を有するべきで、それは平面の つま先部よりもつま先部の曲げに対して大きな抵抗力を与える。換言すれば、曲 げに対する抵抗力はプロテーゼ保持者の体重と脚の強度に適合させられ、制動ジ ヨイント２７が支配できるつま先部に組み込まれ、その結果、歩行時のつま先部 ３はかなりの範囲のいずれにおいても回転することな（、制動ジヨイント２７に よって吸収される組み込まれた抵抗力の作用に抗して、つま光結合部内で本物の 足のように自動的に曲がる。その後、足が下方の面から持ち上げられるとき、つ ま先部３は跳返りの可能性が与えられ、このように歩行にとって非常に重要なス テップの踏付けを達成する。コアｌまでのつま先部の長さの適合は、第２図中破 線で示されており、このことから、もしつま先部が短くされ、コアが対応するよ うに長（されているならば、つま先部３の曲げ抵抗力に対応するように増大し、 つま先部の増大した曲げ抵抗力もまた増大した脚の強度のため、しばらくの間プ ロテーゼの使用後に要求されることは全く明らかである。

この種のユニークな義足を形成する本発明に係る義足に内蔵プロテーゼ（ｂｕｉ ｌｔ　ｉｎ　Ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ）が含まれ、これらの特徴は以下の通りであ る。すなわち、本発明に係る義足は、支持部上で平らで、安定したものであり、 常に膝および腰の関節部での損耗をなくす歩行方向に従い、義足の型くずれを防 止し、 調整可能な踵を有し、その結果、プロテーゼ保持者は異なる踵高さを有する靴を 使用することができ、総てのタイプの靴を履くことができるように、アーチ状の 足に形成され、踵と線Ｂあるいは歩行線との間に適正な高低差を有しているおか げで、プロテーゼ保持者はあまりしばしば踵を再生させる必要がなく、 上り坂と下り坂のそれぞれの歩行時に、目動的にそれ自身で適合し、 軽量であり、例えば、サイズ４１で５５０　ｇｌ’あり、プロテーゼ保持者に自 分０身で靴を選択する可能性を与え、プロテーゼ保持者がをと菌状腫（ｆｕｎｇ ａｌ）の損傷を避けるのを可能とし、さらに歩行時の良いバランスを与える足底 部と踵の適合した硬さを有する。

本発明は以上述べられ、図示されたものに限定されるものでなく、添付された請 求の範囲に明らかにされた発明の思想の範囲内で多くの異なる方法で改められ、 変形され、補われることができる。

ＦＩＧ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．義足と連結用脚下部とが、少なくともジョイント部の両側に配された緩衝手 段（４１，４２）からの増大する抵抗力を伴って義足と脚下部との間で相対運動 を許容するジョイント部（２７）によって相互に結合されたプロテーゼ装置にお いて、ジョイント部（２７）が、その両側に配置された前記緩衝手段（４１，４ ２）のいずれかに接触する前にも、少なくともプロテーゼ保持者の体重に適合さ せられた調整可能な力によって制動を受けることを特徴とするプロテーゼ装置。 ２．前記連結部（２７）を制動する力が、好ましくは弾性材料からなる義足のつ ま先部（３）が曲げられる時に、歩行中の動きに抗してジョイント部（２７）を ロックし、前記つま先部がプロテーゼ保持者の体重と脚の強度とに適合させられ た内部曲げ応力を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の装置。 ３．好ましくは木材からなる堅いコア（１）と、前記コアによって支持された弾 性材料からなり、義足のつま先部（３）、足底部（４）、踵（５）を形成する本 体とから構成する前記プロテーゼ装置において、ジョイント部の横軸が足底部の パッド部（７）と踏付け線（Ｂ）に平行であって、ジョイント部（２７）がコア （１）の孔内に配置され、義足が適正な歩行用に調整され、下方の面にパッド部 （７）と踵とを載せたとき、支持台に対して９０°の角度を形成する、堅いジョ イント結合スタッド（２８）からなり、前記ガイドピンが脚下部アダプタ（２６ ）をジョイント部（２７）を介して義足のコア（１）に連結し、前記スタッド（ ２８）が線Ｂに直角に交差する垂直面内に配置され、歩行平面あるいは義足の方 向を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。 ４．前記ジョイント部（２７）が、ジョイント結合スタッド（２８）に加えて、 好ましくは弾性材料からなる軸受け本体（３５）と、アダプタ（２６）内に形成 されたキャップ（３６）とから構成され、前記軸受け本体に対応する形状を有し 、これに対して重さに耐え、かつ、歩行方向に引き延ばした孔（３８）を備え、 これを通して前記軸受け本体（３５）内の孔（３７）と同様に、コア（１）内で しっかりと止められたジョイント結合スタッド（２８）が延びており、ジョイン ト部（２７）を保持する前記スタッド（２８）がプロテーゼ保持者の体重と脚の 強度に依るジョイント部の柔軟性および可動性を調整するために、コア（１）に 調整可能に一緒に連結されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。 ５．好ましくは弾性材料からなるブレーキ層（４７）が、キャップ（３６）の上 方側に配置され、これと協働し、前記ジョイント結合スタッド（２８）が前記ブ レーキ層（４７）を貫き、それをキャップ（３６）に対して押圧することを特徴 とする請求項４に記載の装置。 ６．軸受け本体がコア（１）の一部あるいはコア（１）に連結された別部品とし て形成された支持台（３４）に配置されていることを特徴とする請求項４または ５に記載の装置。 ７．プロテーゼ保持者の体重に適合したばね力を有する圧縮バネ（４３）が、ジ ョイント部（２２）の前方で歩行方向に設けられた緩衝手段（４１）内でブレー キ補助として配置されたことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の装置。