JPH0529707Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本考案は膝装具に関する。さらに詳しくは、下
肢装具のうち、大腿部から下腿部におよぶ構造を
もち、膝関節の動きを制御するもので、膝関節の
変形の予防、矯正や失われた膝関節機能の代償ま
たは補助などを目的として使用される膝装具に関
する。 ［従来の技術］ 従来より使用されている膝装具としては、特開
昭58−36569号公報（従来例）や特表昭58−
501266号公報（従来例）に記載されたもの、ま
た第１１図に記載されたもの（従来例）があ
る。 従来例は、水平軸の回りで膝関節を安心して
曲げられるように膝を支持することを課題として
おり（公報396頁右下欄18〜20行、397頁左上欄７
〜11行参照）、大腿カフと下腿カフをヒンジで連
結し、大腿カフを非伸縮性のベルトで大腿に巻付
き、下腿カフを非伸縮性のベルトで大腿に巻付
け、ヒンジを伸縮性のベルトで膝に装着するよう
にしている。（公報401頁左上欄15〜右下欄12行参
照） 従来例は、大腿カフおよび下腿カフは堅い材
料から作られており（公報６頁左下欄３〜５行参
照）、大腿および、下腿の全周に巻付けて装着す
るものである（公報10頁第１図参照）。 従来例は第１１図に示すように、５１は大腿
カフ、５２は上側支柱、５３は下腿カフ、５４は
下側支柱であり、上側支柱５２と下側支柱５４と
は膝継手５５で連結されている。そして前記膝継
手５５はいわゆるピンジヨイントであり、第１２
〜１３図に示されているように三枚重ね継手や二
枚重ね継手など種々のバリエーシヨンがあつて
も、１本のピン５６を軸として連結されているの
が基本構造となつている。 ［考案が解決しようとする課題］ ところで、膝関節の生理的運動は、矢状面的な
運動である屈曲・伸展と水平面的な運動である下
腿の内外旋が複合した動きであり、膝関節におい
ては転がりと滑り運動とが生じている。 しかるに前記従来の膝装具であると、いずれも
水平面内の屈曲・伸展の１自由度しか許容でき
ず、膝の屈伸に不自然な制約を課し、装具本来の
効用である膝関節の変形の予防・矯正や関節機能
の代償、補助が不十分となるなるのみならず、装
着感に劣り、下肢と装着のズレ・回旋・圧迫など
の諸問題を引き起こしている。 さらに前記従来例、はいずれも発明者が西
洋人であり西洋的生活慣習、すなわち、椅子に座
り、西洋式便器に座ることを考慮し、膝を深く曲
げないことを前提とした構成でしかない。たとえ
ば、和室の畳の上で立つたり座つたり、また和式
便器を使う時のように深く膝を曲げようとして
も、従来例では大腿カフも下腿カフも非伸縮性
のベルトで足に巻付けているにので、曲げること
が不可能か、あるいは苦痛を感じる程度に圧迫を
加えてしまう。従来例も堅い材料の大腿カフと
下腿カフを足の全周に巻付けているので同様であ
る。 本考案はかかる事情に鑑み、膝関節の自然な屈
曲伸展が行え疼痛を軽減消滅少させることがで
き、しかも和風の生活に適合した深い膝の曲げ伸
ばしが可能な膝装具を提供することを目的とす
る。 また本考案は、軽量であり寸法が小さく装脱着
がきわめて簡単な膝装具を提供することを目的と
する。 ［課題を解決するための手段］ 本考案の膝装具は、 大腿の前面から側方を覆う平面視略Ｕ字状の可
撓性プラスチツク製の大腿カフと、 該大腿カフ
の両側に取り付けられた一対の上側支柱と、 下腿の前面から側方を覆う平面視略Ｕ字状の可
撓性プラスチツク製の下腿カフと、 該下腿カフの両側に取り付けられた一対の下側
支柱と、 前記上側支柱と下側支柱を連結するボールジヨ
イントと、 前記大腿カフを大腿に装着するための伸縮性の
大腿カフ取付バンドと、 前記下腿カフを下腿に装着するための伸縮性の
下腿カフ取付バンドと、 前記一対の下側支柱に装着され、パツドを膝下
窩部に密着させるための非伸縮性の懸垂バンドと
からなり、 前記大腿カフの内面両側部下部に内方に突出す
る湾曲部が形成されており、 前記ボールジヨイントは下側支柱に対する上側
支柱の回旋を自由に許容すると共に下側支柱に対
する上側支柱の屈曲領域を伸展−５度から屈曲
150度に規制するものでり、 前記パツドは膝下窩部に密着する大きさと厚さ
を有し、前記懸垂バンドに位置調節自在に取付け
られていることを特徴とする。 ［作用］ 本願考案は、可撓性プラスチツク勢カフのもつ
可撓性により、膝を曲げ伸ばしたときの筋肉の動
きと足の回旋運動に追随して変形させ、その変形
をボールジヨイントで無理なく吸収するようにし
ている。したがつて、膝関節伸展に伴うscrew
home movementを制限しなくなり、膝関節の側
方不安定性を改善できるようになつた。このため
本願考案の膝装具装着により膝関節痛の疼痛を軽
減消失させることができる。 上記の効果は、可撓性プラスチツク勢カフとボ
ールジヨイントの組合せにより、初めて達成でき
るものである。 また、本願考案は、大腿カフ取付バンドと下腿
カフ取付バンドが伸縮性のため、膝を深く曲げて
も筋肉の動きに追随して取付バンドが伸び縮みす
るので、苦痛を感じるような圧迫を与えることも
なく自然な屈伸を可能とする。またその屈伸動作
をボールジヨイントが無理なく吸収すると共に伸
展−５度から屈曲150度を越える屈伸を制限てい
る。したがつて、限度以上に膝関節を屈伸させて
関節に故障を与えたり日常動作が不安定になるこ
とを防止しつつ、和式生活で重要な畳の上での立
ち座り、あるいは和式便器を使うときのしやがむ
動作を無理なく行えるのである。 このような深い屈伸を可能とすると一般的に装
具が外れやすくなるのであるが、本願考案では、
大腿カフの屈曲部で大腿カフを懸垂し、非伸縮性
の懸垂バンドで下腿カフを懸垂しているので、装
具のズレは確実に防止してくれている。 以上のように本願考案は、伸縮性の取付バンド
とボールジヨイントの組合せにより深い屈伸を可
能とし、さらに大腿カフの屈曲部と非伸縮性の懸
垂バンドで深い屈伸をズレ防止という観点からサ
ポートしているのである。 これに加えて、本考案はつぎの作用効果を奏す
る。まず、大腿カフおよび下腿カフが大腿および
下腿の前方部分のみ覆う略Ｕ字状の形態であるた
め重量が軽くなり、上下寸法が短くなつた。つぎ
に大腿カフと下腿カフの後方が開放されているの
で足先から挿入する必要がなく、直接、大腿およ
び下腿に被せることができる。このことは、従来
はいつたんズボンを脱がなければ装着できなかつ
たが、本考案であるとズボンを脱がなくても裾を
まくり上げるだけで装着できるので、手間がかか
らないという利点を生ずる。そして、大腿カフお
よび下腿カフは取付バンドを足に巻き付けること
により行いうるので、この点でも装着脱がきわめ
て容易となつた。さらに、装具の懸垂は懸垂バン
ドでパツドを膝下窩部に密着させることにより行
うので、足の動きによく追随し、膝関節の屈曲・
伸展運動を何ら制限しなくなつた。したがつて、
本考案では約150°の屈曲が可能であり、さらに、
カフの後面の取付バンドや懸垂バンドが柔らかい
素材であるため、和式畳の上で立つたり座つたり
することが自然に行え、また和式トイレの使用も
可能なので、健常者とほぼ同様の生活を営むこと
ができる。また、大腿カフと下腿カフがＵ字状に
開いており、カフの弾力性で開口間隔が変動する
ので、足の太さが多少違つていても同一の装具を
装着することができる。したがつて、従来の一人
一人の足に合わせた単品生産から、たとえば、
大、中、小の３サイズ程度を用意することで大量
生産および既成品化が可能となる。 ［実施例］ つぎに本考案の実施例を説明する。 第１図には、本考案の一実施例にかかわる膝装
具が示されている。同図において、１は大腿カ
フ、２，３は上側支柱、４は下腿カフ、５，６は
下側支柱、７はボールジヨイント、８は、パツ
ド、９は懸垂バンドである。 大腿カフ１はプラスチツク製で、それ自体弾力
性を有している。その形状は、平面視で略Ｕ字状
であり、大腿の前面から側面の部分を覆い、ある
いは、密着する形状となつている。したがつて、
本考案の大腿カフ１は、後方が開放されている点
に特徴がある。また、この大腿カフ１は、第２図
に明瞭に示されているように、その両側部下端に
弯曲部１２が形成されている。この弯曲部１２は
大腿骨顆部に密着するように内側に湾曲して形成
されており、装着時に膝装具を懸垂する働きを奏
する。 上側支柱２，３はステンレス製の支柱で、大腿
カフ１の両側に取り付けられている。 １１は大腿カフ取付バンドである。この取付バ
ンド１１はゴムベルトを伸縮性の布地で包装した
物など伸縮性のあるベルトが用いられている。そ
して、取付バンド１１の先端部には、バンド１１
を巻装状態に固定するための平面フアスナー１３
が形成されている。 上記大腿カフ１、上側支柱２，３および取付バ
ンド１１は、たがいにリベツド１４やボルトなど
で固定されている。 下腿カフ４もプラスチツク製で、弾力性を有し
ている。形状も大腿カフ１と同様に平面視Ｕ字状
で、下腿の前面および側面を覆いかつ密着するよ
うになつており、後方は開放されている。 下側支柱５，６はステンレス製の支柱で、下腿
カフ４の両側にリベツド１７で固定されている。 １５は下腿カフ取付バンドであり、この取付バ
ンド１５も前記取付バンド１１と同様に伸縮性を
有し、先端部に平面フアスナー１３を備えたもの
となつている。 前記支柱６には、懸垂バンド９の一端がリベツ
ドなどで取り付けられている。このバンド９は非
伸縮性のベルトで、先端部には平面フアスナー１
３が形成されている。一方、下側支柱５にはリン
グ１０が取り付けられており、懸垂バンド９の先
端部をリング１０に通して折り返し、平面フアス
ナー１３をバンド９の適所に貼りつけると膝下部
に巻装できるようになつている。そして、前記懸
垂バンド９にはパツド８が装着されている。この
パツド８は膝下窩部に密着する大きさと厚さを有
しており、前記のごとく懸垂バンド９の巻装状態
で下腿カフ４を懸垂する働きを奏する。 前記上側支柱２，３と下側支柱５，６とはボー
ルジヨイント７で連結されている。ボールジヨイ
ント７は、第３〜４図に示されるようにボール２
１とソケツト２２とからなり、ボール２１はソケ
ツト２２の内部で抜け出ないように保持されてい
る。ボール２１とソケツト２２とは球面対偶であ
り、ボール２１はソケツト２２の内部で任意の方
向に回動することができる。そして、ソケツト２
２には溝状の切り欠き２３が形成されている。 前記ボール２１には上側支柱２，３の下端部が
連結され、ソケツト２２には下側支柱５，６の上
端部が連結されている。 以上の構成により、上側支柱２，３の回旋は自
在であり、屈伸はソケツト２２の上端内壁２４と
切り欠き２３の底面２５に当接する角度範囲で可
能となつている。 第５〜７図には本考案の膝装具の装着状態が示
されている。第５図には正面図、第６図は側面
図、第７図は背面図である。図示のごとく、本考
案の膝装具は、大腿カフ１と下腿カフ４をそれぞ
れ大腿と下腿の前面に被せ、取付バンド１１，１
５を巻装し、さらに、懸垂バンド９でパツド８を
膝下窩部に密着させることにより装着される。 上記の装着は、大腿カフ１と下腿カフ４を足先
から挿入する必要がなく、直接大腿と下腿に被
せ、取付バンド１１，１５を巻き付けることでよ
いので、非常に簡単である。また取付バンド１
１，１５に伸縮性があり、カフ１，４を足に密着
させることができるので、カフ１，４の上下寸法
を小さくしてもズレることがなく、寸法的に非常
にコンパクトになつている。たとえば基本考案で
ある実願平１−119379号の装具が重量800ｇ、全
長46cmであつたのに対し、本考案では重量360ｇ、
全長23cmとなつている。 本考案におけるカフ１，４は平面視Ｕ字状で後
方が開放されており、その形状ならびに材質か
ら、ある程度の弾力性を有している。したがつ
て、足の太さが多少違つていても同一装具を装着
することができる。またカフ１，４の後端の開き
角度が異なつても、ボールジヨイント７はすべり
対偶であるので屈曲、内外転、回旋の３運動がま
つたく制限されない。したがつて、各人の足に合
わせた注文生産をする必要がなく、既成品化して
大量生産することがきる。 本実施例の膝装具においては、下腿カフ４を懸
垂する懸垂バンド９が足の動きに追随するので、
第８図に示されるように、約−５〜150度の範囲
（θ）で屈曲・伸展が可能である。また大腿骨に
対する下腿の軸回旋は、ボールジヨイント７が回
動することにより無理なく許容され、本実施例で
は屈曲150度位と最大伸展位の間に下腿の外旋10
度が可能である。なお、屈曲−伸展時の運動軸の
変化は、プラスチツク製カフ１，４の有する可撓
性および取付バンド１１，１５の伸縮性によつて
許容している。したがつて、本考案によれば、畳
の上に座つたり立つたりする生活、また和式トイ
レを使用する生活が無理なく行えることになる。 つぎに図示の実施例につき行つた装着評価試験
の結果を説明する。 評価試験は、愛媛県川之江市上分町732番地の
１所在の綮愛会石川病院にて治療中の患者３名に
対し、平成２年２月27日から３カ月にわたり、前
記実施例の膝装具の装着前後について３大学試案
膝関節機能評価法（以下、３大学評価法という）
により行つた。また、代表的な１症例については
筋電図学的に検討した、筋電図学的検討は、膝装
具装着前後について、段階降下時の患側膝伸筋屈
の筋活動パターンを分析した。第９〜１０図にお
いて、縦軸のＡは内側広筋積分値（３秒間）を、
Ｂは内側ハムストリングス積分値（３秒間）を示
しており、横軸のは階段の上での両側立脚期、
は階段降下中の患側立脚期、は階段降下中の
健側立脚期、は階段降下後の両側立脚期をそれ
ぞれ示している。そして、ここにいう筋電図積分
値とは、筋電図グラフの＋側の電圧と−側の電圧
の絶対値を３秒間積分した数値であり、数値が低
いほど筋活動が少なくてすみ、負担が軽いことを
意味している。筋電計はミナト医科学(株)のバイオ
メーターBM300を使用し、表面電極法にて測
定・記録した。 症例 １ 患者は、58才、男性、右変形性膝関節症、腰野
らのＸ線分類によるgrade2である。 膝装具装着により、３大学評価法によれば83点
から95点に改善され、歩行時の膝関節痛は消失し
た。筋電図学的検討では、装具装着前の、内側広
筋積分値が25.0μV、内側ハムストリングス積分
値が15.6μVであつた（第９図参照）のに対し、
装具装着後の内側広筋積分値が20.6μV、内側ハ
ムストリングス積分値が、11.9μVであり（第１
０図参照）、階段降下時の患側膝の過度な筋活動
が減少していることがわかる。 以上の通り、装具装着により膝関節の安定性を
得ることができた。 症例 ２ 患者は、62才、女性、脳梗塞後右片麻痺で入院
中。主訴は、右変形性膝関節症による膝関節痛
で、腰野らのＸ線分類によるgrade4である。 装具装着により、３大学評価法によれば51点か
ら89点に改善され、階段昇降が可能となつた。 症例 ３ 患者は59才、男性、左変形膝関節症、腰野らの
Ｘ線分類によるgrade4である。装具装着により、
３大学評価法によれば51点から89点に改善され、
歩行時の膝関節痛が消滅した。

【表】 上記の表面筋電的検討によれば、片脚立位時の
膝伸筋・屈筋の筋活動が本考案の膝装具装着によ
りいずれの症例においても減少したことを示して
いる。これは膝装具により膝の安定性が得られ、
筋の過度の活動が軽減されたことに基づくと考え
られる。変形性膝関節症の疼痛発現と病態進行に
関しては、構築学的変形のほか支持性の減退から
くる膝周囲の抬抗筋のアンバランスによる関節の
不安定に原因するところが大であるとされている
が、本考案の膝装具はこの関節の不安定性に対し
ても、生理学的運動を制動せず安定性を与えるこ
とで、疼痛の改善を得ていると考えられる。 なお、本考案の膝装具の装着感は、３症例とも
に極めてよいとの評価を得ており、下肢と装具の
ズレは、各移動レベルにおいて問題とならなかつ
た。 ［考案の効果］ 本考案の膝装具は、膝関節の変形の予防・矯正
や膝関節機能の代償、補助が充分満足できる程度
に達成でき、さらに装着感がよく、下腿と装具の
ズレ・回旋・圧迫などの不都合が生じない、とい
う基本性能を生かしながら、さらにつぎのような
効果を有する。 軽量でコンパクトである。たとえば、ズボン
の内側に装着すれば外見して判らない程度であ
り、これにより装具装着に対する精神的な抵抗
感を解消することができる。 装着脱がきわめて容易である。すなわち、ズ
ボンを脱がなくても装着することができる。 屈曲角度が大きいので、和風の生活が可能と
なる。 膝の回旋が可能となつたので、膝関節伸展に
伴うscrew home movmentを制限せず、膝関
節痛に対する疼痛を軽減消滅させる効果が顕著
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例にかかわる膝装具の
斜視図、第２図は大腿カフの背面図、第３図はボ
ールジヨイントの分解斜視図、第４図はボールジ
ヨイントの断面図、第５〜７図は前記膝装具の装
着状態を示す説明図、第８図は前記膝装具の屈曲
した状態を示す側面図、第９図は評価試験の症例
１において本案考案の膝装具装着前の筋電図積分
値を示すグラフ、第１０図は前記症例１において
本考案の膝装具装着時の筋電図積分値を示すグラ
フ、第１１図は従来の膝装具の側面図、第１２〜
１３図は従来の膝継手の斜視図である。 図面の主要符号、１……大腿カフ、２，３……
上側支柱、４……下腿カフ、５，６……下側支
柱、７……ボールジヨイント、２１……ボール、
２２……ソケツト、８……パツド、９……懸垂バ
ンド、１１……大腿カフ取付バンド、１５……下
腿カフ取付バンド。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 大腿の前面から側方を覆う平面視略Ｕ字状の可
   撓性プラスチツク製の大腿カフと、 該大腿カフの両側に取り付けられた一対の上側
   支柱と、 下腿の前面から側方を覆う平面視略Ｕ字状の可
   撓性プラスチツク製の下腿カフと、 該下腿カフの両側に取り付けられた一対の下側
   支柱と、 前記上側支柱と下側支柱を連結するボールジヨ
   イントと、 前記大腿カフを大腿に装着するための伸縮性の
   大腿カフ取付バンドと、 前記下腿カフを下腿に装着するための伸縮性の
   下腿カフ取付バンドと、 前記一対の下側支柱に装着され、パツドを膝下
   窩部に密着させるための非伸縮性の懸垂バンドと
   からなり、 前記大腿カフの内面両側部下部に内方に突出す
   る湾曲部が形成されており、 前記ボールジヨイントは下側支柱に対する上側
   支柱の回旋を自由に許容すると共に下側支柱に対
   する上側支柱の屈曲領域を伸展−５度から屈曲
   150度に規制するものであり、 前記パツドは膝下窩部に密着する大きさと厚さ
   を有し、前記懸垂バンドに位置調節自在に取付け
   られている ことを特徴とする膝装具。