JPH07163609A - 動的関節支持器およびその固定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 近位および遠位支持部分と、各支持部分を骨
格に固定連結するための手段と、各支持部分を互いに連
結し、関節で旋回して、屈曲および伸張移動を介して支
持部分、およびそれに対応して取付けられた骨格を移動
させる一対のヒンジとを備える、動的関節支持物であっ
て、ヒンジはギヤ機構によって移動することができ、ギ
ヤ機構はクラッチによって係合解除できる。動的関節支
持物は、関節での活動範囲を考慮しながら、関節と接触
しないで骨格を移動させるための延展機構をさらに備え
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には骨関節の損
傷および拘縮（contracture)の治療に関し、より詳しく
は、患者によって積極的もしくは受動的にまたは連続受
動運動機によって近位指節（ＰＩＰ）関節を曲げたり伸
ばしたりすることが可能であり、拘縮および関節の不安
定性を処理するために自然回転軸における線列（alignm
ent)を維持することが可能な動的指支持器に関する。

【０００２】

【従来の技術】屈曲拘縮や、筋肉、腱、瘢痕組織が骨関
節で縮む傾向は、外傷を負った後、一般的に生じるもの
であり、このような傷を手当てする際の主たる課題であ
る。例えば、肘が３０度ないし４０度拘縮すると、上肢
機能をかなり低下させる可能性がある。

【０００３】外傷、火傷または関節炎により指関節が拘
縮し、強直すると、手の全体的機能が制限される。指の
近位指節関節の運動は、特に重要である。なぜなら、こ
の関節は、指の全体的活動の５０％以上を占めるからで
ある。関節外傷の治療に対する現在のアプローチは、運
動を介して拘縮および強直を、より積極的に防止しよう
とするものである。ギプスでの密閉治療や固定よりもむ
しろ、負傷後数日間で動かせるように、十分に安定して
強く内部固定する方法が開発されている。脱臼の治療を
行なう際、初期の保護運動は、患者が楽にできるように
なるとすぐに開始される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、拘縮防止に現
在利用可能な技術は一様には成功していない。初期の積
極的な動作だけが拘縮の程度を和らげることができる
が、患者自身の力、応諾（コンプライアンス complianc
e)や、絶え間ない努力を必要とし、関節の適度の線列や
トラッキング（tracking）は保証できない。治療家によ
る受動的伸張は、かなり限定的にしかもゆっくりと行な
われるが、このような治療は、異所性骨や化骨性筋炎を
生じる危険がある。受動的伸張は、一般的にはＰＩＰ関
節には有用ではない。なぜなら、痛みを伴ない一様には
うまくいかないからである。動的副木を使用してもよい
が、例えば腕や前腕の、時に敏感な、または負傷した軟
組織に圧力をかけることが必要となる。しかも、火傷に
は使用することができないか、または患者の応諾を減じ
る可能性がある。このような副木を施した動的三角布の
例としては、多中心ギプス固定ヒンジやゴムバンド牽引
を伴なうヒンジ式整形術が挙げられる。

【０００５】連続受動運動（ＣＰＭ）装置が開発されて
いる。この装置は、初期運動を増進させるが、この装置
によって、関節が、最も必要な領域である運動の極限状
態にまで至ることは不可能である。また、この装置は、
関節の正確なトラッキングまたは安定性を確実にするよ
うには作られていないが、代わりに、例えば肘装置にお
いて、肩または上腕骨に関して手首を動かすように作ら
れている。また、軟組織や皮膚に加わる直接的な圧力に
よって、上記外部副木と同じ制限を受けることになる。

【０００６】屈曲伸張ヒンジ伸延器は、ヒンジ式外部両
受体であり、活動範囲が許す限り、肘等の関節を伸延状
態に維持するように作られている。これらの伸延器に
は、ファルコフ肘ヒンジ伸延器や、デランド・アンド・
ウォーカーヒンジ伸延器が含まれる。これらの装置は、
肘の運動学上の軸に、またはそれに極めて接近してピン
またはワイヤを設ける必要があり、このピンは、装置の
機械軸としての働きをする。これらの装置は、回転軸上
での線列が困難であるため、ピントラッキングの問題が
生じる可能性がある。さらに、機械軸は、ピンを再挿入
しなければ、再線列させることができない。また、これ
らのシステムは、運動範囲を介して関節を受動的に運動
させることができない。

【０００７】屈曲固定ヒンジ伸延器に関するさらなる問
題は、関節に極めて接近してピンを設けることである。
下にある骨全体にわたって、またそれに関して皮膚を運
動させるため、据え付けのピンに関して関節を正常に屈
曲伸張させながら、この領域の皮膚を運動させることに
より、皮膚を刺激し、感染をもたらすことになる。この
ようにピンを設けることもまた、内部固定による骨折治
療に支障をきたす可能性がある。

【０００８】外傷を負った後の指関節の拘縮および強直
は、現在では、関連する指の、直接の物理的治療によっ
て防止されている。しかし、指を十分に活動させるのが
困難な場合が多い。なぜなら、軟組織の膨化や痛みによ
り、患者は危険な治癒第１週目に、最大限に応諾できな
いからである。損傷したＰＩＰ関節の運動が開始され
ず、また最大限度行なわれない場合、関節の周りに瘢痕
が形成される確率がかなり高くなる。瘢痕組織の強度、
および受動副木または運動プログラムの機械的損失によ
って、関節を運動させようとする後の試みは、その時、
妨げられる。骨の損傷または関節の不安定性によって、
有効な運動範囲を介して指を積極的または受動的に移動
させるのを妨げることがよくある。なぜなら、運動によ
り、関節のいずれかの側、または関節自体の骨要素の再
脱臼または変位を生じる可能性がある。

【０００９】関節の損傷を防止または治療するための現
在利用可能な方法では限界があるため、患者は、運動範
囲を改善するために、外科的に軟組織を解放すること
（release)がしばしば必要となる。拘縮を外科的に解放
した後、運動を増進し続けるために、数ヵ月間、副木を
用いて集中治療を行なう必要がある。このような運動増
進の維持は、一様にはうまくいかない。なぜなら、適用
される副木や伝統的治療によって上記と同様の制限を受
けるからである。また、外科治療にかかる費用や、失っ
た賃金、更生にかかる費用もかなりなものとなる。

【００１０】上記の問題を解決するために、本発明の目
的は、動的関節支持器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は第１の支柱と、
ピボット手段により、第１の支柱に連結された第２の支
柱とを備えた動的関節支持器において、前記第１および
第２の支柱は、関節から少し離れて、しかも関節の回転
軸から離れて、関節の反対側に設けられており、ピボッ
ト手段は、前記第１および第２の支柱を旋回して連結
し、固定するために、回転軸にアクスルを備え、さらに
骨要素の相対移動のために、第１および第２の支柱をア
クスルを中心に互いに移動させるための駆動手段を備え
る動的関節支持器を提供する。この動的関節支持器は、
近位および遠位外部支柱（ブレーシングセクション bra
cing sections)を備えており、これらはそれぞれ、関節
の反対側の近位および遠位骨要素に連結できる。支柱
は、ワイヤまたはピンを介して、例えば動的指支持器に
おいては骨全体に挿入されるピンと係合するクランプ部
を介して、それぞれの骨要素に堅く連結できる。

【００１２】ヒンジは、関節付近で支柱を互いに連結し
ているので、骨要素が、曲がったり伸びたりして運動す
ると、関節において旋回することができる。ヒンジは、
ターゲット機構、例えば十字線を有するＸ線透明材料を
枢軸点に備えているので、ヒンジの機械軸は、関節の自
然軸と線列することができる。適当な、アジャスタが備
わっており、このアジャスタは、それぞれの骨要素に関
して、また関節に関して支柱を線列させるためのヒンジ
に関して、支柱の長さおよび配向を調整するための外部
支柱を有する。この線列によって、関節の標準運動学を
改造するために装置の回転軸を正確に配置することがで
きる。

【００１３】ヒンジは、ギヤ機構も備えており、このギ
ヤ機構は、支柱とそれぞれの骨要素を、外部から力を加
えることによって互いに関して運動させるために使用で
きる。関節周囲の軟組織を伸ばし、それによって関節拘
縮を処理するために、手動クランクまたはモータによっ
て外部の力を加えることができる。骨要素が、屈曲や伸
張により患者自身の筋力で運動自在となるためにギヤ機
構が係合解除できるように、クラッチを設けてもよい。

【００１４】骨要素が曲がったり伸びたりして運動する
間、関節を伸延状態に維持し、所定位置での線列を保持
するために、調節機構を設けてもよい。

【００１５】

【作用】上記機構を設けることにより、関節を介して骨
要素を積極的または受動的に運動させることにより、関
節付近の拘縮を防止することができる。連続受動運動を
関節に適用することができ、運動中、骨要素を互いに関
して適当な配向に維持することによって適度にトラッキ
ングを行ない、かつそれに伴ない安定させることができ
る。

【００１６】さらに、動的関節支持器により、関節表面
を圧縮しないで運動範囲を許容しながら、関節を伸延状
態に維持することができる。上記はすべて、ピンやワイ
ヤを関節に接近させることなく行なうことができ、それ
によって皮膚に対する刺激がなくなる。なぜなら、運動
中、下にある骨に関して皮膚をあまり運動させないから
である。さらに、ピンの位置は、内科医にとっては任意
のものであるため、骨折部分から離れた所にピンを設け
ることができ、また関節付近の骨折の治療工程を妨げな
い。さらに、装置は、医学的かつ外科的方法に対し、関
節を無制限に利用できるように作られてもよい。

【００１７】添付の図面を参照して、以下の好ましい実
施例の詳細な説明を読むことにより、本発明をより理解
することができる。

【００１８】

【実施例】図１ないし図１８は、患者の指に連結される
本発明の好ましい実施例の動的関節支持器を示してい
る。１１０および１１２は、それぞれ点線で示された患
者の指の近位指節および遠位指節である。指支持器はヒ
ンジ１１４を備えており、このヒンジ１１４は、ＰＩＰ
関節の運動学上の軸と線列している。この線列は、好ま
しくは、例えば放射線不透過性アクスルをターゲット機
構として用いてＰＩＰ関節の軸上に直接的に放射線透過
性ヒンジを線列させるために使用可能なビデオ（図示せ
ず）のＸ線機を用いて得られる。

【００１９】動的指支持器は、近位支柱１１３および遠
位支柱１１５を備えており、これらは、例えば図４に示
すように、受け部材１１７と延長部材１１９との間に形
成された旋回関節１２０により、互いに関して回転す
る。放射線不透過性アクスル１２１は、ヒンジ１１４の
回転軸としての働きもでき、放射線透過性指ヒンジを関
節の自然軸と線列させるためのターゲットを提供するこ
ともできる。

【００２０】支柱１１３、１１５は各々、近位指節１１
０および遠位指節１１２にはめ込まれたピン１４５（図
８参照）またはワイヤ（図示せず）に取付けられるので
ある。例えば図２、図９、図２８に示すように、支柱１
１３、１１５は各々、クランプ部材１３４、１３６を受
けるためのヒンジ部材１１６、１１８を備えている。ク
ランプ部材１３４、１３６は各々、上部ジョー１３８と
下部ジョー１４０とを備えており、これらは、例えば、
係合ピン１４６上の垂直ねじ１４４によって係合され、
堅く締められている。１個以上の垂直ねじ１４４は、係
合ピン１４６から離れた所にあるクランプ部材内に位置
決めされてもよい。ジョー１３８、１４０の伝達部分
は、例えば各伝達面の、ぴったり合ったまたは先細りに
なったエッジによって、係合ピンの周囲に共に固く締め
付けられるのが好ましい。

【００２１】ヒンジ部分１１６、１１８の各々は、その
それぞれのクランプ部材１３４、１３６を受ける。例え
ば、図１７、図１９、図２２、図２８に示すように、ク
ランプ部材１３４、１３６は、各ヒンジ部分のキャビテ
ィ１３１を介してヒンジ部分１１６、１１８と係合す
る。いったんキャビティ１３１に挿入されると、ファス
ナ、例えばヒンジ部分１１６、１１８を介する水平ねじ
１３３が、クランプ部材１３４、１３６をヒンジ部分１
１６、１１８に固定する。

【００２２】近位および遠位支柱をアクスルの周りで互
いに関して移動させるために、駆動手段が設けられてい
る。例えば、図２に最も良く示すように、近位ヒンジ部
分１１６は第１のギヤ、例えばピニオン１２２を備えて
おり、これは、第２のギヤ、例えば遠位ヒンジ部分１１
８に備わった固定湾曲ラック１２４とかみ合う。図３お
よび図５に示すように第１のギヤ１２２は、駆動軸１２
３の回転を介して移動する。この駆動軸１２３は、取付
けられた指ダイヤル１７６からの回転エネルギを並進さ
せる。指ダイヤル１７６を手で回すことによって、患者
の指関節を伸ばしたり曲げたりできる。図１８および図
２８に示すように、指ダイヤル１７６および駆動軸１２
３は、回転軸に対して垂直に位置決めしてもよい。

【００２３】図２、図５、図７に示すように、第１およ
び第２のギヤの相対位置を選択的にロックまたはアンロ
ックするために、ロック手段、例えば止めねじ１７５を
設けることができる。止めねじ１７５を締めることによ
り、ブレーキシュー１７３とピニオンカラー１２５のピ
ニオン１２２との間に摩擦を生じ、それによってギヤを
ロック係合させる。ギヤねじ１７５をゆるめることによ
り摩擦をなくし、ギヤの係合およびそれに関連する運動
を和らげる。

【００２４】ヒンジ１１４のエレメントは、上記のよう
にクランプ部材１３４、１３６および取付けられた骨要
素１１０、１１２に固定されるが、患者の指のＰＩＰ関
節が、指が比較的まっすぐである図１０の伸張位置と、
近位指節１１０および遠位指節１１２が互いに向けて移
動する図１１の屈曲位置との間で移動できるようにす
る。以下で詳しく述べるように、ヒンジ１１４は、関節
の運動学上の軸と正確に線列できるように調整可能であ
る。これにより、拘縮が防止、減少または除去される。

【００２５】図８ないし図１１は、本発明の動的指支持
器の取付けを示す。近位クランプ部材１３４は、近位指
節の横方向中軸線にほぼ沿って挿入された１個以上、好
ましくは２個以上のピン１４６上にまず位置決めされ
る。上部ジョー１３８および下部ジョー１４０は、挿入
ピン１４６の後と前にそれぞれ位置決めされ、１個以上
の垂直ねじ１４４を固く締めることにより、互いに、か
つ係合ピンに固定される。

【００２６】ヒンジ１１４は、旋回関節１２０で連結さ
れた近位ヒンジ部材１１６と遠位ヒンジ部材１１８とを
備え、近位クランプ部材１３４を近位ヒンジ部材１１６
のキャビティ１３１に挿入することにより、近位クラン
プ部材１３４上に位置決めされる。Ｘ線分析、好ましく
はビデオにより、ヒンジ（アクスル）の回転軸は、関節
の自然回転軸と線列する。いったんヒンジが関節の軸と
線列すると、取付けられた遠位ヒンジ部材１１８の相対
位置は、１個以上のピンを遠位指節に挿入するためのガ
イドとして用いられる。遠位クランプ部材１３６はその
後、ピン１４５に取付けられる。取付けられた遠位クラ
ンプ部材１３６は、近位相対物に対して、上で述べられ
たものと同様に、遠位ヒンジ部材１１８のキャビティ１
３１に挿入される。

【００２７】最も好ましい実施例では、動的指支持器
は、例えば図１５および図１６に示すように、旋回関節
２２０によって互いに回転自在に連結された第１の弧状
ヒンジ部材２１６と第２の弧状ヒンジ部材２１８とを有
する片側ヒンジ２１４を備えている。放射線不透過性ア
クスル２２１は、ヒンジ２１４の回転軸としての働きも
でき、放射線透過性指ヒンジと指関節の自然軸との線列
を目標とするための指標手段を提供することもできる。

【００２８】最も好ましい実施例は、図１５および図１
６において、患者の指に連結された状態で示されてい
る。２１０および２１２はそれぞれ、点線で示された患
者の指の近位指節および遠位指節である。動的指支持器
は、近位外部支持部分２１３および遠位外部支持部分２
１５を備えており、その各々は、近位指節２１０および
遠位指節２１２の骨要素にはめ込まれたピン２４５また
ワイヤ（図示せず）に取付けられるものである。例えば
図１５及び図１５に示すように、支持部分２１３、２１
５の各々は、上部クランプジョー２３８と下部クランプ
ジョー２４０とを備えており、これらは、例えば係合ピ
ン２４５上の垂直ねじ２４４によって係合され、固く締
められる。１個以上の垂直ねじ２４４は、係合ピン２４
５から離れた所にある外部支持部分に位置決めしてもよ
い。

【００２９】弧状ヒンジ部材２１６、２１８の各々は、
それぞれの外部支持部分２１３、２１５と係合する。例
えば図１３、図１５、図１６に示すように、弧状ヒンジ
部材２１６、２１８の各々は、ファスナ、例えば水平ね
じ２３３によってそれぞれの外部支持部分２１３、２１
５に固着される。この水平ねじ２３３は、弧状ヒンジ部
材２１６、２１８のスロット２３１を並進させて、弧状
ヒンジ部材をそれぞれの外部支持部分２１３、２１５に
係合させて固着する。水平ねじ２３３に関して近位に、
かつ／または遠位に弧状ヒンジ部材を調節することによ
り、関節の自然軸に関するヒンジ装置の線列に対して、
近遠位方向の調節を行うことができる。

【００３０】近位弧状ヒンジ部材２１６および遠位弧状
ヒンジ部材２１８、ならびにこれらに取付けられた外部
支持部分２１３、２１５を移動させ、かつそれによっ
て、取付けられた近位および遠位骨要素をアクスル２２
１の周りで、互いに関して移動させるためにギヤ手段が
設けられている。例えば図１５および図１６に最も良く
示すように、近位弧状ヒンジ部材２１６はウォーム２２
２を備えており、このウォーム２２２は、遠位弧状ヒン
ジ部材２１８の歯２２４とかみ合う。ウォーム２２２
は、回転すると、係合した歯２２４に回転エネルギを並
進させて患者の指関節を伸ばしたり曲げたりする。

【００３１】ウォーム２２２と歯２２４との間で力を転
送するようにこれらを選択的に係合させ、骨要素の自由
運動を制限し、関節の制御運動を許容し、また骨要素が
移動自在となるようにウォーム２２２と歯２２４とを選
択的に係合解除するために、クラッチ手段がさらに設け
られている。ウォーム２２２は、ウォームハウジング２
２６内で、係合（図１７）または係合解除（図１８）さ
れた固定位置に調節できる。ウォーム２２２は、ウォー
ムハウジング２２６の係合面上の構成物２３２に関して
容易に移動できるように、エンドキャップ２２８と変形
可能ばね２３０とを備えるのが好ましい。

【００３２】図１３および図１４は、上記の動的指支持
器の取付けを示している。近位指節の横方向中軸線にほ
ぼ沿って挿入された１個以上の、好ましくは２個以上の
ピン２４５上に、近位外部支持部分２１３をまず位置決
めする。上部クランプジョー２３８および下部クランプ
ジョー２４０は挿入ピン２４５の後と前にそれぞれ位置
決めされ、１個以上の垂直ねじ２４４を締めることによ
って互いに、かつ係合ピンに固定される。

【００３３】ヒンジ２１４は、旋回関節２２０で連結さ
れた第１および第２の弧状ヒンジ部材２１６、２１８を
備えており、近位外部支持部分２１３上にまず位置決め
され、水平ねじ２３３によってそこに固定される。Ｘ線
分析、好ましくはビデオにより、放射線不透過性指標、
例えばアクスルが目標とするヒンジの回転軸が、関節の
自然軸と線列される。いったんヒンジが関節の軸と線列
すると、取付けられた第２の弧状ヒンジ部材２１８の相
対位置は、１個以上のピンを遠位指節に挿入するための
ガイドとして用いられる。遠位外部支持部分２１５はそ
の後、ピン２４５に取付けられ、取付けられた弧状ヒン
ジ部材２１８は、水平ねじ２３３によって遠位外部支持
部分２１５に固定される。

【００３４】いったん指支持器を取付けて、ヒンジの回
転軸と関節の自然軸との線列をさらに正すために調節し
てもよい。ヒンジ部材１１６、１１８内のクランプ部材
１３４、１３６の位置は、前後（矢印１８２）、ヒンジ
部材１１６、１１８内の傾いた（矢印１８４）３つの平
面において、中軸線に実質的に平行な位置から外れたピ
ン挿入を補償するために調節できる。

【００３５】関節の伸延は、関節自体の損傷を治療する
際に望ましいものとなる。ＰＩＰ関節の伸延は例えば、
遠位クランプ部材１３６にヒンジを固定する前に、遠位
方向に指を手で引っ張ることにより行える。このように
関節を伸ばす間、遠位ヒンジ部材１１８は遠位クランプ
部材１３６に固定される。取付けられたヒンジは、関節
を伸ばしている間、その運動範囲を介して作用する。

【００３６】例えば子供や大人の指を治療したり、薬指
や親指を治療するなど、広く応用するために装置の大き
さが様々であることが好ましいと考えられている。上記
機構により、動的指支持器は、Ｘ線機を用いて、例えば
金属アクスル１２１または旋回する機械ヒンジ１２０の
他の放射線不透過性ターゲット装置を関節の自然軸と線
列させることにより、指関節の運動学上の軸と正確に線
列させることができる。上記のように、ヒンジ部材の位
置を調節することにより、うまく調整が行える。動的指
支柱を、好ましい位置でいったん正確に線列させると、
患者は、手の動きをギヤ機構に適用して、指関節を伸ば
したり曲げたりできる。本発明の動的関節支柱は、ひど
い骨折や脱臼などの関節外傷を治療する際に有用であ
り、この場合、固定することによってかなり強直され
る。更生を開始し、拘縮を防止するため、直ちに装置を
患者に適用することができる。曲げたり伸ばしたりする
間、関節の反作用の力を減じる為に、伸延法を適用する
のが望ましい場合もある。これらの治療はすべて、動的
支柱により、運動と更生に支障をきたさないように、関
節の反対側に、しかも関節から少し離れて骨に連結され
た装置を介して行うことができる。

【００３７】本発明の動的関節支柱は、外部調節機構を
用いてあまり支障をきたすことなく、治療中に必要な再
調節を行うこともできる。治療中に患者が倒れるか、ま
たは設定された線列を乱した場合、調節が必要となるか
もしれない。代わりに、装置はモニタ治療を行い、それ
によって直ちに、しかも容易に、適当な線列に調節す
る。適切ならば、回転、前後の位置決め、固定された骨
要素に関するヒンジの遠近位置決めを調節できる。

【００３８】本発明の動的関節支柱は、周知の材料を用
いて製造されてもよい。装置は実質的に放射線透過性で
あり、ヒンジの回転軸と関節の自然回転軸とを線列させ
るために、機械回転軸に放射線不透過性ターゲット手段
を設けていることが重要である。装置を製造するために
用いられる材料は、装置を殺菌できるものであることが
好ましい。装置の部材は鋳型から作ってもよい、すなわ
ち指ダイヤル、軸およびギヤ駆動機構を一体成形しても
よく、また回転部が、ハーフギヤを備えて一体成形され
てもよいと考えられる。

【００３９】なお、本発明に係る動的関節支持器及びそ
の固定方法は、本発明の原理を利用することによって
足、腕、その他における関節に応用可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば関節を介して骨要素を積
極的または受動的に運動させることにより、関節付近の
拘縮を防止することができる。連続受動運動を関節に適
用することができ、運動中、骨要素を互いに関して適当
な配向に維持することによって適度にトラッキングを行
ない、かつそれに伴ない安定させることができる。

【００４１】さらに、動的関節支持器により、関節表面
を圧縮しないで運動範囲を許容しながら、関節を伸延状
態に維持することができる。上記はすべて、ピンやワイ
ヤを関節に接近させることなく行なうことができ、それ
によって皮膚に対する刺激がなくなる。なぜなら、運動
中、下にある骨に関して皮膚をあまり運動させないから
である。さらに、ピンの位置は、内科医にとっては任意
のものであるため、骨折部分から離れた所にピンを設け
ることができ、また関節付近の骨折の治療工程を妨げな
い。さらに、装置は、医学的かつ外科的方法に対し、関
節を無制限に利用できるように作られてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】動的指支持器の上面図。

【図２】遠位支柱のヒンジへの取付けを示す部分側面断
面図。

【図３】近位および遠位ヒンジ部の係合を示す部分底面
断面図。

【図４】近位および遠位ヒンジ部の枢軸係合を点線で示
した、動的指支持器の側面図。

【図５】ギヤ機構、ギヤ軸および指ダイヤルを示す、図
２の線５に沿って切取った断面図。

【図６】支柱とヒンジ部との係合を示す、図２の線６に
沿って切取った断面図。

【図７】ギヤ手段およびロック手段を示す、図２の線７
に沿って切取った断面図。

【図８】患者の近位指節におけるピンに連結された近位
支柱の上面図。

【図９】患者の近位指節におけるピンに連結された近位
支柱の側面図。

【図１０】伸ばした状態の患者の指に取付けた装置の側
面図。

【図１１】曲げた状態の患者の指に取付けた装置の側面
図。

【図１２】動的指支持器の分解図。

【図１３】本発明の最も好ましい実施例の分解図。

【図１４】図１３の実施例の部分上面断面図。

【図１５】伸ばした状態の装置を示す、図１３の実施例
の側面図。

【図１６】曲げた状態の装置を示す、図１３の実施例の
側面図。

【図１７】係合位置にある装置のギヤを示す部分断面
図。

【図１８】係合解除位置にあるギヤを示す部分断面図。

【符号の説明】 １２０、２２０ 関節 １１４、２１４ ヒンジ １１３、１１５、２１３、２１５ 支柱 １２１、２２１ アクスル １２３ 駆動軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネス ダブリュ．ホッチキス アメリカ合衆国、コロラド 80403、ゴー ルデン、ユーテ ドライブ 8898 (72)発明者 アーサー ウッドワード アメリカ合衆国、コロラド 80227、レー クウッド、エス．キップリング 2005

Claims (42)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の骨部分と第２の骨部分とを有する
   骨関節を移動自在に可能する方法において、 動的関節支持器の第１の支柱を第１の骨部分に安定して
   固定させる工程と、 動的関節支持器の第２の支柱を第２の骨部分に安定して
   固定させる工程とを備え、第２の支柱は、骨関節の回転
   軸と線列可能なアクスルを有するピボット手段を備えた
   第１の支柱に旋回して連結され、前記第１および第２の
   支柱は、関節から少し離れて、しかも関節の回転軸から
   離れて骨部分に固定でき、さらに関節支持器を調節し
   て、アクスルと骨関節の軸とを線列させる工程と、 関節支持器の駆動手段に力を加えてピボット手段を駆動
   し、それによって関節の軸に沿って第２の骨部分に関す
   る第１の骨部分の位置を移動させる工程とを備える方
   法。
2. 【請求項２】 前記駆動手段が、第１および第２の支柱
   にそれぞれ含まれる第１および第２のギヤを共働させ、
   第２のギヤが第１のギヤを移動させ、それによって支柱
   およびそれらが取付けられた骨部分の相対位置を調節す
   る、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 第１のギヤが、第１の歯を有する湾曲ラ
   ックであり、 第２のギヤが、第１の歯と係合するための第２の歯を有
   するピニオンであり、 第２のギヤに指ダイヤルが連結されているため、指ダイ
   ヤルに外部の力を加えることにより、第１および第２の
   ギヤ、第１および第２の支柱ならびにそれらが取付けら
   れた骨部分の相対位置が変えられる、請求項２記載の方
   法。
4. 【請求項４】 移動に逆らって、ロック手段がギヤを互
   いに固定し、第１の歯と第２の歯とを摩擦で保持する工
   程をさらに備える、請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】 第２のギヤが、第２の支柱のハウジング
   内に位置決めされた駆動軸により、指ダイヤルに連結さ
   れ、 ロック手段が、駆動軸と、それを囲むカラーとの間に摩
   擦を与えて、駆動軸が移動しないようにするための止め
   ねじを備える、請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 支柱が各々、ヒンジ部とクランプ部とを
   備え、各ヒンジ部はクランプ部を受け、各クランプ部
   は、少なくとも１個のピンを受けて保持し、前記少なく
   とも１個のピンは、関節の骨部分に挿入される、請求項
   １記載の方法。
7. 【請求項７】 クランプ部が、ヒンジ部内で移動可能に
   固定される、請求項６記載の方法。
8. 【請求項８】 クランプ部が前後方向に移動可能であ
   る、請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】 クランプ部が、遠近方向に移動可能であ
   る、請求項７に記載の方法。
10. 【請求項１０】 クランプ部が、係合ピンの軸を中心に
    回転可能である、請求項７記載の方法。
11. 【請求項１１】 ピボット手段が、第１および第２の支
    柱の各々の一端部に、それぞれ第１および第２のピボッ
    ト部を備え、第１のピボット部は第２のピボット部を受
    けて、それに移動可能に固定され、アクスルがピボット
    部を通過して、それらを共に固定する、請求項１記載の
    方法。
12. 【請求項１２】 ピボット手段のアクスルと関節の軸と
    を、アクスルおよび軸のＸ線を用いて線列させる工程を
    備える、請求項１記載の方法。
13. 【請求項１３】 骨関節が指関節である、請求項１記載
    の方法。
14. 【請求項１４】 指関節が指節間関節である、請求項１
    ３記載の方法。
15. 【請求項１５】 指節間関節が近位指節間関節である、
    請求項１４記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記固定が、近位および遠位指節の各
    々のほぼ横方向中軸線に挿入されたピンに前記支柱を取
    付けることにより成される、請求項１５記載の方法。
17. 【請求項１７】 第１の骨部分と第２の骨部分とを有す
    る骨関節を移動自在に固定する方法において、 動的関節支持器の第１の支柱を第１の骨部分に安定して
    固定させる工程と、 関節支持器の第２の支柱を第２の骨部分に安定して固定
    させる工程とを備え、第２の支柱は、骨関節の回転軸と
    線列可能なアクスルを有するピボット手段を備えた第１
    の支柱に旋回して連結され、前記第１および第２の支柱
    は、関節から少し離れて、しかも関節の回転軸から離れ
    て骨部分に固定でき、さらに関節支持器を調節して、ア
    クスルと骨関節の回転軸とを線列させる工程と、 駆動手段に霧を加えてピボット手段を駆動し、それによ
    って関節の回転軸に沿って第２の骨部分に関する第１の
    骨部分の位置を移動させる工程とを備え、 上記駆動手段は、第１および第２の支柱にそれぞれ含ま
    れる第１および第２のギヤを共働させ、第２のギヤは第
    １のギヤを移動させ、それによって支柱と、それらが取
    付けられた骨部分の相対位置を調節し、さらにピボット
    手段のアクスルと関節の回転軸とを、アクスルおよび軸
    のＸ線を用いて線列させる工程を備える方法。
18. 【請求項１８】 第１の骨部分と第２の骨部分とを有す
    る骨関節を移動可能に固定する方法において、 動的関節支持器の第１の支柱を第１の骨部分に安定して
    固定させる工程と、 関節支持器の第２の支柱を第２の骨部分に安定して固定
    させる工程とを備え、第２の支柱は、骨関節の回転軸と
    線列可能なアクスルを有するピボット手段を備えた第１
    の支柱に旋回して連結され、前記第１および第２の支柱
    は、関節から少し離れて、しかも関節の回転軸から離れ
    て骨部分に固定され、支柱は各々、ヒンジ部とクランプ
    部とを備え、各クランプ部は各ヒンジ部内に移動自在に
    固定され、各クランプ部は少なくとも１個のピンを受け
    て保持し、前記少なくとも１個のピンは骨に挿入され、
    さらにピボット手段のアクスルと関節の回転軸とを、ア
    クスルおよび軸のＸ線を用いて線列させる工程と、 第１および第２の支柱にそれぞれ含まれた共働する第１
    および第２のギヤに力を加えることによって第１および
    第２の支柱の相対位置を替える工程とを備え、第２のギ
    ヤには指ダイヤルが連結されているため、指ダイヤルに
    力を加えることにより、第１および第２のギヤ、第１お
    よび第２の支柱ならびにそれらが取付けられた骨部分の
    相対位置が変えられる方法。
19. 【請求項１９】 第１の支柱と、ピボット手段により、
    第１の支柱に連結された第２の支柱とを備えた動的関節
    支持器において、前記第１および第２の支柱は、関節か
    ら少し離れて、しかも関節の回転軸から離れて、関節の
    反対側に設けられており、 ピボット手段は、前記第１および第２の支柱を旋回して
    連結し、固定するために、回転軸にアクスルを備え、さ
    らに骨要素の相対移動のために、第１および第２の支柱
    をアクスルを中心に互いに移動させるための駆動手段を
    備える動的関節支持器。
20. 【請求項２０】 前記支柱には、第１および第２の支柱
    を互いに旋回して移動させるための駆動手段が相互連結
    されている、請求項１９記載の支持器。
21. 【請求項２１】 前記駆動手段が、第１および第２の支
    柱にそれぞれ含まれる第１および第２のギヤを共同さ
    せ、第２のギヤは第１のギヤを移動させ、それによって
    支持部分およびそれらが固定された骨要素の相対位置を
    調節する請求項２０記載の支持器。
22. 【請求項２２】 第１ギヤが、第１のはを有する湾曲ラ
    ックであり、 第２のギヤが、第１の歯と係合するための第２の歯を有
    するピニオンであり、 第２のギヤに指ダイヤルが連結されているため、指ダイ
    ヤルに外部の力を加えることにより、第１および第２の
    ギヤ、第１および第１の支持部分ならびにそれらが固定
    された骨要素の相対位置が変えられる、請求項２１記載
    の支持器。
23. 【請求項２３】 移動に逆らって、ギヤを互いに固定す
    るためのロック手段をさらに備える、請求項２２記載の
    支持器。
24. 【請求項２４】 第２のギヤが、駆動軸により指ダイヤ
    ルに連結され、 ロック手段が、駆動軸と係合し、それによってその移動
    を妨げるための止めねじを備える、請求項２３記載の支
    持器。
25. 【請求項２５】 支柱が各々、少なくとも１個のピンを
    受けて保持するためのクランプ部を備え、前記少なくと
    も１個のピンは、関節の骨要素に挿入される、請求項２
    １記載の支持器。
26. 【請求項２６】 クランプ部は、支柱内で移動可能に固
    定される、請求項２５記載の支持器。
27. 【請求項２７】 クランプ部が、前後方向に移動可能で
    ある、請求項２６記載の支持器。
28. 【請求項２８】 クランプ部が、遠近方向に移動可能で
    ある、請求項２６記載の支持器。
29. 【請求項２９】 クランプ部が、係合ピンの軸を中心に
    回転可能である、請求項２６記載の支持器。
30. 【請求項３０】 ピボット手段が、第１および第２の支
    柱の各々の一端部に、それぞれ第１および第２のピボッ
    ト部を備え、第１のピボットは第２のピボット部を受け
    て、それに移動可能に固定され、アクスルがピボット部
    を通過して、それらを共に固定する、請求項２１記載の
    支持器。
31. 【請求項３１】 そのアクスルと関節の軸とをＸ線線列
    させるように、実質的に放射線透過性である、請求項３
    ０記載の支持器。
32. 【請求項３２】 そのアクスルと関節の軸とを線列させ
    るための放射線不透過性ターゲットをさらに備える、請
    求項３１記載の支持器。
33. 【請求項３３】 アクスルが放射線不透過性である、請
    求項３２記載の支持器。
34. 【請求項３４】 第１の支柱と、第１の支柱に旋回して
    連結された第２の支柱とを備えた動的関節支持器におい
    て、各支柱は、関節の反対側で、骨部分に固定され、各
    支柱は、支柱内に移動可能に固定でき、少なくとも１個
    のピンを受けて保持するためのクランプ部を備え、前記
    少なくとも１個のピンは、関節から少し離れて、しかも
    関節の回転軸から離れて骨部分に挿入でき、さらに第１
    および第２の支柱の各々の一端部にそれぞれ設けられた
    第１および第２のピボット部とアクスルとを有するピボ
    ット手段を備え、第１のピボット部は、第２のピボット
    部を受け、かつそれに移動可能に固定され、アクスル
    は、ピボット部を通過し、かつそれらを共に固定し、さ
    らにピボット手段のアクスルと関節の軸とを線列させる
    ための放射線不透過性ターゲットと第１および第２の支
    柱にそれぞれ取付けられた共働する第１および第２のギ
    ヤを有する駆動手段とを備え、第１のギヤは第１の歯を
    有する湾曲ラックであり、第２のギヤは第１の歯と係合
    するための第２の歯を有するピニオンであり、第２のギ
    ヤは、駆動軸により指ダイヤルに連結されるため、指ダ
    イヤルに外部の力を加えると、駆動軸を介してギヤに並
    進され、第１および第２のギヤ、第１および第２の支柱
    ならびにそれらが固定された骨部分の相対位置を変え、
    さらに駆動軸と任意に係合し、それによってその移動を
    妨げるための止めねじを有するロック手段を備える、動
    的関節支持器。
35. 【請求項３５】 指関節の反対側の各骨要素のための近
    位および遠位外部支持部分と、関節のそれぞれの側で骨
    に各支持部分を固定連結するための連結手段とを備える
    動的指支持器において、前記連結手段は、関節の回転軸
    においてではなく、関節から少し離れて各支持部分を骨
    に取付けでき、さらに骨要素が曲がったり伸びたりして
    移動する時、関節を旋回させるように、関節付近で支持
    部分を互いに連結するための軸を有するヒンジ手段を備
    え、前記ヒンジ手段は、互いに回転可能に連結された第
    １および第２の弧状ヒンジ部を有する片側ヒンジであ
    り、前記第１の弧状ヒンジ部は移動不可能であり、前記
    第２の弧状ヒンジ部は、第１の弧状ヒンジ部に関して移
    動し、さらにヒンジの軸と関節の軸との線列を可能にす
    るための放射線不透過性指標手段を備える、動的指支持
    器。
36. 【請求項３６】 それぞれの支持部分および関節の軸に
    関してヒンジの位置および配向を調節するための調節手
    段をさらに備える、請求項３５記載の支持器。
37. 【請求項３７】 支持部分を移動させ、それによって、
    外部の力を加えることに応答して、曲げたり伸ばしたり
    してそれぞれの骨要素を移動させるためのギヤ手段をヒ
    ンジ手段が備える、請求項３６記載の支持器。
38. 【請求項３８】 前記ギヤ手段は、前記第１の弧状ヒン
    ジ部にウォームが移動自在に設けられており、このウォ
    ームは、前記第２の弧状ヒンジ部に設けられた歯とかみ
    合い、ウォームの回転により、第１の弧状ヒンジ部に関
    して第２の弧状ヒンジ部が運動し、それによって、取付
    けられた骨要素を曲げたり伸ばしたりする、請求項３７
    記載の支持器。
39. 【請求項３９】 前記ウォームと前記歯との間に力を伝
    達して、骨要素の自由運動を制限し、関節の伸張および
    屈曲を制御するように前記ギヤと選択的に係合し、前記
    ウォームと歯を選択的に係合解除して、骨要素を運動自
    在にするためのクラッチ手段をギヤ手段がさらに備え
    る、請求項３８記載の支持器。
40. 【請求項４０】 指関節の反対側の各骨要素のための近
    位および遠位外部支持部分と、関節のそれぞれの側で骨
    に各支持部分を固定連結するための連結手段とを備える
    動的指支持器において、前記連結手段は、関節の回転軸
    においてではなく、関節から少し離れて各支持部分を骨
    に取付けでき、さらに骨要素が曲がったり伸びたりして
    移動する時、関節を旋回させるように、関節付近で支持
    部分を互いに連結するための軸を有するヒンジ手段を備
    え、 前記ヒンジ手段は、互いに回転自在に連結された第１お
    よび第２の弧状ヒンジ部を有する片側ヒンジであり、前
    記第１の弧状ヒンジ部は移動不可能であり、前記第２の
    弧状ヒンジ部は、第１の弧状ヒンジ部に関して移動し、 ヒンジ手段は、前記第１の弧状ヒンジ部にウォームが移
    動自在に設けられたギヤ手段を備え、このウォームは、
    前記第２の弧状ヒンジ部に設けられた歯とかみ合い、ウ
    ォームの回転により、第１の弧状ヒンジ部に関して第２
    の弧状ヒンジ部が運動し、 前記ウォームと前記歯との間に力を伝達して、骨要素の
    自由運動を制限し、関節の伸張および屈曲を制御するよ
    うに前記ギヤと選択的に係合し、前記ウォームと歯を選
    択的に係合解除して、骨要素を運動自在にするためのク
    ラッチ手段をギヤ手段がさらに備える、動的指支持器。
41. 【請求項４１】 ヒンジの軸と関節の軸との線列を可能
    にするための放射線不透過性指標手段をさらに備える、
    請求項４０記載の支持器。
42. 【請求項４２】 それぞれの支持部分および関節の軸に
    関して、ヒンジの位置および配向を調節するための調節
    手段をさらに備える、請求項４１記載の支持器。