JPH09103443A - 短下肢装具 - Google Patents
短下肢装具Info
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- A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
Abstract
可能に枢着し、膨ら脛添体と足載置体の踵部都の間に底
屈を弾止する圧縮スプリングを掛けてなる。
Description
の補助を必要とする患者に使用する短下肢装具に関する
ものである。
る片麻痺等で足首関節を自分で思うように動かせない患
者の補装具として、従来「図5」に示すような短下肢装
具が知られている。
成樹脂材で、足底部Sを乗せる足載置体部10Aと、膨
ら脛部Cにあてがう膨ら脛添体部20Aとを連続して一
体成型してある。そして、足載置体部10A上に足を載
せ、膨ら脛添体部20Aを膨ら脛に添えて、固定ベルト
50,50で足に固定するようになしてある。すなわ
ち、この方式の短下肢装具は下腿と足底とが略直角(足
首が中立位となるよう)に固定され、足首が底屈(つま
先が垂れ下がる方向に曲がること。)と背屈(つま先が
持ち上る方向に曲がること。)との双方が阻止され、尖
足や下垂足を矯正するようになしてある。
関節を比較的強固に固定してしまい、足首の関節がほと
んど動けない状態となり、歩行が不自然・ぎこちなくな
る欠点を有している。
材質の選定により、或は、足載置体部10Aと膨ら脛添
体部20Aとの連結部51の幅を調整することで、可撓
性をある程度持たせることができ、患者の回復訓練程度
に応じて、或は患者の病状によって、この連結部51の
幅を調整(回復訓練が進むにしたがって、幅を小さくす
るように削る。)を行なうことで対処可能であるが、実
際には削り過ぎてしまうと元に戻すことができないので
調整が行われることはほとんどなく、数年(現在の身体
障害者福祉法の制度では3年に一度の作り替えが可
能。)に一度作り直している。
ったら、自然な状態での歩行は不可能であることは無論
である。歩行運動の一周期を「図6」に示してあり、一
周期は注目する側の脚(「図6」で右脚)が床に接して
いる立脚期と床から離れている遊脚期に分けることがで
きる。立脚期は同図の踵接地(イ)からつま先離地
(ル)までの期間であり、遊脚期はつま先離地(ル)か
ら次ぎの踵接地(タ)までの期間である。
節背屈筋(正確には前脛骨筋で、以後、単に背屈筋とい
う)と、足首関節底屈筋(正確には下腿三頭筋で、以
後、単に底屈筋という)とのうち、「図6」にハーフト
ーンで示した方の筋が主として活動しているもので、踵
接地(イ)から足底全面が床に付くフットフラット
(ロ)にかけては背屈筋が働いてつま先の急激な落下を
防いでいる。「図6」(ロ)のフットフラットから踵離
地(チ)を経て、つま先離地(ル)に至るまでは、底屈
筋が活動して体重を支えて体重心を前方に移動すると共
に、つま先による蹴り出しを行なっている。つま先離地
(ル)から次ぎの踵接地(タ)までの遊脚期には、つま
先を持ちあげて床からのクリアランスをとるために背屈
筋が活動している。すなわち、歩行運動では、底屈筋と
背屈筋とが順次バランスをとり足首が底屈と背屈を繰り
返すようになっている。
(ロ)までの詳細を「図7」で説明すると、Kが膝(膝
関節)、Wが体重心、Aが踝部(足首関節)、Fが足
(足首以下)、THが大腿、SHが下腿を示す。そし
て、先ず足Fを前に出し踵側を着地(図左側の状態で、
この状態をheel contactを略して「図7」
ではHCで示してある。)する。次いで体を前進させつ
つ(体重心を前方に移動する)、徐々につま先側を着地
させ、図中央の状態を経て、足Fの底面全面を床に接地
(この状態を、foot flatを略して「図7」で
はFFで示している。)する。
合は「図7」(A)に示すように図左側状態より右側状
態になるように足首関節を徐々に底屈しながら体重をか
けていくことができる。すなわち、足首関節背屈筋は徐
々に伸ばされながら、つま先が急激に落下するのを防い
でいる。そして、同図に下方から上方に向かう矢印が床
反力ベクトル(体重を掛けた際の床面から足底全体に分
布して加わる力を一つの力にまとめたベクトル)で、こ
の床反力ベクトルの作用線が膝Kより大きくずれないの
が、もっとも無理の無い安定した歩行である。
低下していると共に底屈筋の異常な緊張によって常につ
ま先が底屈する方向に引かれている。したがって、HC
の後瞬時につま先が着地してしまうため、「図7」
(B)に示すように膝Kが床反力ベクトル作用線の後方
に残ってしまい、以後の立脚期において膝Kの過伸展が
生じてしまう。そこで、短下肢装具はこのHCからFF
にかけて、背屈筋の筋力を補助しつつ底屈を許容するこ
とが必要となる。
は、足首関節をほぼ中立位に固定しているため、「図
6」(C)に示すように、HCからFFにかけては下腿
ごと前に持っていかなくてはならない。したがって、膝
Kが床反力ベクトル作用線の前方に出過ぎてしまい、膝
Kの伸展筋が弱い場合は膝Kが不安定になる欠点を有す
る。
(ハ)以後に示されるように、足に加わる体重が負荷さ
れ、足首関節Aは自然に背屈していく。そして、この時
期には短下肢装具は自然の足首関節Aの動きを制限しな
いように背屈方向に自由に(無抵抗に)動く必要があ
る。すなわち、短下肢装具は「図6」のHCからFF
(イ〜ロ)及び遊脚期(オ〜ヨ)に背屈筋を補助するこ
とである。このうち、遊脚期の補助は足部の重量を持ち
あげるのみなので、非常に弱い補助モーメントで充分で
ある。しかし、HCからFFに掛けては徐々に体重を負
荷していくことに対抗しながらつま先が急激に落下する
ことを防ぐ必要があるので、この時期における補助モー
メントは比較的大きな値が必要である。また、この時期
に装具によって適切な補助モーメントを負荷することに
よってFF以降の歩行全周期に渡って歩行を改善するこ
とができるものである。
3号、実公昭61−43473号等が提案されている。
底から足首の外側を通って踵の上方アキレス腱部位に達
する側当具をベルトで足に固定するようになし、側当具
の上端には、膨ら脛にあてがう当て板を蝶番連結し、該
側当具と当て板との蝶番連結部位より共につま先側部位
を引張スプリングで引っ張ってある。
節は動かないように側当具で固定するもので、この固定
の際の多少の固定余裕分を引張スプリングで弾止するも
ので、足首関節背屈筋の筋力の補助と底屈の許容範囲と
はごく限られたものとなり足首の自然な動きに確実には
追従できない。
「図5」従来例の連結部51を非常に狭くして大きな可
撓性(小さな力で屈曲する)を持たせるが、側方支柱を
バネ機能を持たせるべくS字状に立設してその上端を脛
添体部20aに上下摺動可能に連結してなる。
動すると係止されて摺動が不能となるようになしておく
と、底屈に対しては大きな抗力が発生し、背屈にはほと
んど力が加わらず、短下肢装具として優れた機能が発揮
できる。しかし、この方式は上記側方支柱が伸縮する際
にS字の屈曲率が変更されるのみならず足に対して食い
込む方向に湾曲することもあり、長時間の歩行には向か
ないという欠点を有している。
自然な状態に歩行できるように補助できる短下肢装具を
提供することを課題としたものである。また、個々の片
麻痺者に適合できる補助モーメントを種々試して歩行状
態を観察する適合性チェック用としても利用できるよう
になしたものである。
め本発明は足底部Sを乗せる足載置体10と、膨ら脛部
Cにあてがう膨ら脛添体20とを、踝部Aの軸40で底
屈・背屈可能に枢着し、上記膨ら脛添体20と、足載置
体10の踵部H後部位とに、該足載置体10の底屈を弾
止する圧縮スプリング31を掛けてなる技術的手段を講
じたものである。
で足載置体10が底屈しようとすると、それを弾止する
作用を、すなわち、HCよりFFに至る際に足首関節背
屈筋の筋力を補助する作用を呈する。
乗せる足載置体10と、膨ら脛部Cにあてがう膨ら脛添
体20とを、踝部Aの軸40で底屈・背屈可能に枢着
し、上記膨ら脛添体20と、足載置体10の踵後部位と
に、該足載置体10の底屈10度に対して5Nm以上2
0Nm以下の値で弾止する圧縮スプリング31を掛けて
なる技術的手段を講じたものである。
の、障害の程度、筋力、年齢、性別、体重等多くの要因
によって決まり、また、この値は訓練過程で変化する。
そこで、多くの歩行計測を行なったところ、補助の大き
さは足首関節10度の底屈に対して5〜20Nmの範囲
で調節可能であることが望ましいものであった。したが
って、底屈10度に対して5〜20Nmの値で弾止でき
る圧縮スプリング31を使用することで、簡易・小型な
装置で適宜な補助モーメントを発揮する作用を呈するも
のである。
乗せる足載置体10と、膨ら脛部Cにあてがう膨ら脛添
体20とを、踝部Aの軸40で底屈・背屈可能に枢着
し、上記膨ら脛添体20にスプリング筒30の上端を連
結し、このスプリング筒30内には圧縮スプリング31
と、下端を該スプリング筒30の下方に貫出し圧縮スプ
リング31を圧縮してスプリング筒30内に差し込まれ
るように移動可能となしたスライダー32とを収納し、
上記スライダー32には下部にスライダー32の外面に
衝合するストッパー部33aを有したテレスコピック軸
33を抜き差し方向移動自在に挿通し、このテレスコピ
ック軸33の下端を足載置体10の踵部H後部に連結し
てなる技術的手段を講じたものである。
テレスコピック軸33がスプリング筒30内に押し込ま
れるよう移動し、ストッパー部33aがスライダー32
に衝合した後、圧縮スプリング31が圧縮され、足首関
節背屈筋の筋力を補助する力が発揮される作用を呈す
る。しかし、足載置体10が背屈する際は、単にテレス
コピック軸33が抜け出るもので、何ら圧縮スプリング
31の力は作用せず、背屈には力を加えないよう作用す
る。
乗せる足載置体10と、膨ら脛部Cにあてがう膨ら脛添
体20とを、踝部Aの軸40で底屈・背屈可能に枢着
し、上記膨ら脛添体20に固定した上部ブラケット34
に、足の左右方向の水平軸34aで取付駒34bを枢着
し、この取付駒34bに調整螺子棒35を吊り下げる状
態で、かつ取付駒34bへの取り付け位置調整可能に取
り付け、上記調整螺子棒35にスプリング筒30を取り
付け、このスプリング筒30内には圧縮スプリング31
と、下端を該スプリング筒30の下方に貫出し圧縮スプ
リング31を圧縮してスプリング筒30内に差し込まれ
るように移動可能となしたスライダー32とを収納し、
上記スライダー32には下部にスライダー32の外面に
衝合するストッパー部33aを有したテレスコピック軸
33を抜き差し方向移動自在に挿通し、このテレスコピ
ック軸33の下端に足の左右方向の水平軸36aで下部
ブラケット36を枢着し、この下部ブッラケット36を
足載置体10の踵部H後部に固定してなる技術的手段を
講じたものである。
bへの取り付け位置調整によって、底屈によって圧縮ス
プリング31が初めて圧縮される位置を調整できる作用
を呈するものである。すなわち、調整螺子棒35が取付
駒34bに螺進状態であると足首が底屈すると当初より
圧縮スプリング31が作用することになるが、調整螺子
棒35が取付駒34bより螺退され、スプリング筒30
と取付駒34bとの距離が遠く設定されると、足首の背
屈位より圧縮スプリング31が作用するように設定でき
る。
図面に従って説明すれば以下の通りである。図中、10
が足載置体、20が膨ら脛添体である。足載置体10
は、比較的硬質な合成樹脂材で製造され、足底部S(踵
部Hも)を乗せることができる、すなわち足底を一回り
大きくした平面形状となし、かつ側壁部11,11を立
設し、容易には変形しないようになしてある。
的硬質な合成樹脂材で製造され、略樋状形状となし、膨
ら脛部Cにあてがうことができる形状となしてある。な
お、この膨ら脛添体20と前記足載置体10とには固定
ベルト50,50等で足に固定できるようになしてある
のは従来と同じである。
20とは、踝部Aの軸40で底屈・背屈可能に枢着して
ある。この軸40は、図では省略したが、片足の左右に
対設して設けられ、装着した患者の膨らんだ踝部Aを圧
迫しないようにするのは無論である。
10の踵部H後部位とに、該足載置体10の底屈を弾止
する圧縮スプリング31を掛けてなる。
が底屈するのをそのバネ力で弾止するためのものである
が、言い換えると、背屈筋の筋力を補助するためのもの
である。「図1」では、膨ら脛添体20に上端を枢支し
たスプリング筒30を縦方向に設け、このスプリング筒
30内に上部に圧縮スプリング31を、下部にこの圧縮
スプリング31を圧縮してスプリング筒30内を移動す
るスライダー32を収納し、スライダー32の下部はス
プリング筒30の外に延設し、このスライダー32を貫
通して下端を足載置体10の踵側に枢着した軸33を設
けてある。そして、この軸33にはスライダー32の下
端が衝合するストッパー部33aを設けてあり、足載置
体10が底屈すると軸33が上昇しストッパー部33a
がスライダー32を押し上げ、スライダー32が圧縮ス
プリング31を圧縮するようになし、「図1」状態より
足載置体10が背屈する際は、軸33が抜け出るので圧
縮スプリング31は全く作用しないようになっている。
を中心軸として、足載置体10のつま先側が下方に下が
るよう底屈すると、軸33Aは上方に押し上げられ、圧
縮スプリング31を圧縮する。そして、図示はしていな
いが、本発明短下肢装具を装着して足首関節を中立位置
から底屈に動かすときに圧縮スプリング31の圧縮力が
底屈に対する抵抗として働き、すなわち、圧縮スプリン
グ31が足載置体10の踵部H後部位を押し下げること
で背屈筋補助モーメントが発生する。
かは、従来は「図5」の足首固定方式が主流であったた
めあまり検討されておらず、具体的値は求められていな
かった。そこで、多くの歩行測定を行なったところ、足
載置体10の底屈10度に対して5〜20Nmの範囲で
必要であることが判明した。したがって、上記圧縮スプ
リング31はこの背屈筋補助モーメントに見合うバネ力
を有するものを選定する必要性があり、「請求項2」の
発明では足載置体10の底屈10度に対して5Nm以上
20Nm以下の値で弾止する圧縮スプリング31を使用
したものである。
に他端を膨ら脛添体20に固定すると引張スプリングと
しても機能する。しかし、歩行時には足首が背屈するこ
とも必要で、この背屈時には何らバネが加わることなく
自由に行なえるようになすことが望ましいのは前記した
通りである。しかし、背屈時には何らバネ力が加わらな
いようにするには「図1」「図2」に示す実施の態様で
は、上記膨ら脛添体20にスプリング筒30の上端を連
結し、このスプリング筒30内には圧縮スプリング31
と、下端を該スプリング筒30の下方に貫出し圧縮スプ
リング31を圧縮してスプリング筒30内に差し込まれ
るように移動可能となしたスライダー32とを収納し、
上記スライダー32には下部にスライダー32の外面に
衝合するストッパー部33aを有したテレスコピック軸
33を抜き差し方向移動自在に挿通し、このテレスコピ
ック軸33の下端を足載置体10の踵後部に連結してな
る。
ピック軸33をスプリング筒30内に押し込む力(図上
方に向く力で底屈によって発生する力)が加わると圧縮
スプリング31は圧縮されるが、「図2」の状態からテ
レスコピック軸33をスプリング筒30内より引き抜く
方向の力(図下方に向く力で背屈によって発生する力)
が加わると、単にテレスコピック軸33が抜け出てスプ
リング筒30のバネ力は影響を与えない。
抜け落ちてしまうと煩雑であるので、所定量がスプリン
グ筒30内より引き抜かれると、ストッパー33bがス
ライダー32の上端に衝合して、それ以上抜け出ないよ
うになしてある。なお、このストッパー33bはヤジリ
形として摺り割で分割して、スライダー32の中央通孔
内に挿入はできるが、通常の力では挿通したものを抜き
取ることができないようになしてある。
歩行測定の結果上記値5〜20Nmの範囲が測定できた
ので、この値の範囲で調整可能となすことが望ましい。
部ブラケット34に、足の左右方向の水平軸34aで取
付駒34bを枢着し、この取付駒34bに調整螺子棒3
5を吊り下げる状態で、かつ取付駒34bへの取り付け
位置調整可能に取り付け、上記調整螺子棒35にスプリ
ング筒30を螺進退可能に取り付け、このスプリング筒
30内には圧縮スプリング31と、下端を該スプリング
筒30の下方に貫出し圧縮スプリング31を圧縮してス
プリング筒30内に差し込まれるように移動可能となし
たスライダー32とを収納し、上記スライダー32には
下部にスライダー32の外面に衝合するストッパー部3
3aを有したテレスコピック軸33を抜き差し方向移動
自在に挿通し、このテレスコピック軸33の下端に足の
左右方向の水平軸36aで下部ブラケット36を枢着
し、この下部ブラケット36を足載置体10の踵部H後
部に固定してなる。
20に、下部ブラケット36は足載置体10の踵後部に
固定するためのものであり、水平軸34a,36aは膨
ら脛添体20と足載置体10とを軸40以外で連結する
ことで底屈及び背屈に支障を及ぼすのを防ぐためであ
る。
5を吊り下げる状態で、かつ取付駒34bへの取り付け
位置調整可能に取り付けてあるので、調整螺子棒35の
取り付け位置を調整でき、この調整で後記するスプリン
グ筒30の取り付け位置が変更でき、底屈によって圧縮
スプリング31が圧縮され始める位置を調整することが
できる。すなわち、「図2」の状態より調整螺子棒35
を上昇位置に連結することで、テレスコピック軸33が
上昇して圧縮スプリング31を圧縮し始める位置も高く
でき、すなわち、スプリング筒30の取り付け位置の変
更で補助モーメントが作用し始める足首関節角度を調整
することができることになる。
3の、スライダー32とストッパー部33aとの間にス
ペーサー40を着装可能となしてある。このスペーサー
40は適宜な高さのCリング等で構成され、その高さを
適宜選定することで、上記と同様に補助モーメントが作
用し始める足首関節角度を調整することができることに
なる。
棒35にスプリング筒30を螺進退可能に取り付けてあ
るので、圧縮スプリング31の圧縮力を調整することが
できるものである。すなわち、「図2」の状態より調整
螺子棒35がより多くスプリング筒30の上方に貫出す
るようにすると、圧縮スプリング31は予め圧縮され全
長が短くなるので大きな圧縮力で無いと圧縮できないこ
とになり、背屈筋補助モーメントが大きくなる。
整可能となしても、前記した5〜20Nmの範囲で調整
することは実際には困難である。そこで、圧縮スプリン
グ31はそのバネ力が相違するものを複数用意して、交
換することで適宜な背屈筋補助モーメントを発揮するこ
とが可能である。
は調整螺子棒受けを示すものである。
が底屈・背屈可能で、背屈筋が圧縮スプリング31の力
で補助され自然な歩行状態を補助できる短下肢装具を提
供できるものである。
るので、個々の患者に適した背屈補助モーメントを設定
できる短下肢装具を提供できるものである。
リング31による背屈筋補助モーメントを5Nm以上2
0Nm以下となしたので、従来想定していなかった背屈
筋補助が実現できる短下肢装具を提供できるものであ
る。
筒30と圧縮スプリング31とスライダー32とテレス
コピック軸33で構成し、スプリング筒30の上端とテ
レスコピック軸33の下端と、足載置体10と膨ら脛添
体20とに連結してあるので、足載置体10が背屈する
際は圧縮スプリング31の力が全く加わらない短下肢装
具を提供できるものである。
bに調整螺子棒35を吊り下げる状態で、かつ取付駒3
4bへの取り付け位置調整可能に取り付けて、調整螺子
棒35にスプリング筒30を螺進退可能に取り付けてあ
るので、圧縮スプリング31が圧縮し始める角度を調整
でき、個々の患者にもっとも適した補助モーメントが作
用する足首関節角度を設定できる短下肢補装具を提供で
きるものである。
が、患者に試しに着用し、歩行状態を観察することで、
どの程度の補助モーメントがもっとも適しているかのチ
ェック用としても使用でき、その結果から本発明の或は
従来方式の短下肢装具を製造するようになすと効率的で
ある。
面図である。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 足底部(S)を乗せる足載置体(10)
と、膨ら脛部(C)にあてがう膨ら脛添体(20)と
を、踝部(A)の軸(40)で底屈・背屈可能に枢着
し、 上記膨ら脛添体(20)と、足載置体(10)の踵部
(H)後部位とに、該足載置体(10)の底屈を弾止す
る圧縮スプリング(31)を掛けてなる短下肢装具。 - 【請求項2】 足底部(S)を乗せる足載置体(10)
と、膨ら脛部(C)にあてがう膨ら脛添体(20)と
を、踝部(A)の軸(40)で底屈・背屈可能に枢着
し、 上記膨ら脛添体(20)と、足載置体(10)の踵後部
位とに、該足載置体(10)の底屈10度に対して5N
m以上20Nm以下の値で弾止する圧縮スプリング(3
1)を掛けてなる短下肢装具。 - 【請求項3】足底部(S)を乗せる足載置体(10)
と、膨ら脛部(C)にあてがう膨ら脛添体(20)と
を、踝部(A)の軸(40)で底屈・背屈可能に枢着
し、 上記膨ら脛添体(20)にスプリング筒(30)の上端
を連結し、このスプリング筒(30)内には圧縮スプリ
ング(31)と、下端を該スプリング筒(30)の下方
に貫出し圧縮スプリング(31)を圧縮してスプリング
筒(30)内に差し込まれるように移動可能となしたス
ライダー(32)とを収納し、 上記スライダー(32)には下部にスライダー(32)
の外面に衝合するストッパー部(33a)を有したテレ
スコピック軸(33)を抜き差し方向移動自在に挿通
し、このテレスコピック軸(33)の下端を足載置体
(10)の踵部(H)後部に連結してなる短下肢装具。 - 【請求項4】足底部(S)を乗せる足載置体(10)
と、膨ら脛部(C)にあてがう膨ら脛添体(20)と
を、踝部(A)の軸(40)で底屈・背屈可能に枢着
し、 上記膨ら脛添体(20)に固定した上部ブラケット(3
4)に、足の左右方向の水平軸(34a)で取付駒(3
4b)を枢着し、この取付駒(34b)に調整螺子棒
(35)を吊り下げる状態で、かつ取付駒(34b)へ
の取り付け位置調整可能に取り付け、 上記調整螺子棒(35)にスプリング筒(30)を取り
付け、このスプリング筒(30)内には圧縮スプリング
(31)と、下端を該スプリング筒(30)の下方に貫
出し圧縮スプリング(31)を圧縮してスプリング筒
(30)内に差し込まれるように移動可能となしたスラ
イダー(32)とを収納し、 上記スライダー(32)には下部にスライダー(32)
の外面に衝合するストッパー部(33a)を有したテレ
スコピック軸(33)を抜き差し方向移動自在に挿通
し、このテレスコピック軸(33)の下端に足の左右方
向の水平軸(36a)で下部ブラケット(36)を枢着
し、この下部ブラケット(36)を足載置体(10)の
踵部(H)後部に固定してなる短下肢装具。
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