(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体の曲面への近似適合部を有しているヒンジ式整形外科用装具の堅い機能回復用支持部材のために、
この装具によって支持される関節に隣接した身体の曲面における所望取付位置を位置決めし、
その身体の曲面においてある縦間隔で隔てられた第１点と第２点とを選定し、
第１点を含む身体の周りの前記曲面で第１周囲曲線を選定し、
第２点を含む身体の周りの前記曲面で第２周囲曲線を選定し、
前記縦間隔と前記第１および第２周囲曲線とに基づいて、身体の前記曲面に近似した三次元円錐表面を有する円錐を定めることによって、身体の前記曲面をモデル化し、
ある三次元パターンを、前記所望取付位置に近いモデル化位置で、対応する前記三次元円錐表面に重ね合わせ、そして
前記の堅い機能回復用支持部材の適合部を身体の前記曲面に近似するために、前記三次元パターンに一致させて前記の堅い支持部材を組み立てる
ことからなり、
前記身体が、身体の母集団蓄積データに基づいて統計的にモデル化された身体である
機能回復用支持部材の組立方法。
【請求項２】
前記円錐が、楕円状または真円状の円錐である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１周囲曲線が、前記円錐を貫通する第１平面にあり、第２周囲曲線が、前記円錐を貫通する第２平面にある請求項１に記載の方法。
【請求項４】
さらに、第１周囲曲線に近似している前記第１平面上の第１円を第１円規定パラメータの測定によって定め、かつ
第２周囲曲線に近似している前記第２平面上の第２円を第２円規定パラメータの測定によって定めることからなる請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記円錐が、前記縦間隔と、第１および第２周囲曲線にそれぞれ近似している前記第１および第２円規定パラメータとに基づいて、定められる請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１および第２円規定パラメータが、前記第１および第２円それぞれの半径、直径または円周である請求項４に記載の方法。
【請求項７】
さらに、第１周囲曲線に近似している第１平面上の第１楕円を少なくとも２つの第１楕円規定パラメータで定め、かつ
第２周囲曲線に近似している第２平面上の第２楕円を少なくとも２つの第２楕円規定パラメータで定めることからなる請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記円錐が、前記縦間隔と、第１および第２周囲曲線にそれぞれ近似している前記少なくとも２つの第１および第２楕円規定パラメータとに基づいて、定められる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも２つの第１および第２楕円規定パラメータが、前記第１および第２楕円それぞれの主軸および副軸である請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
さらに、前記三次元円錐表面を二次元座標系で対応する二次元表面に変形し、かつ、その二次元表面に、前記三次元パターンに対応する二次元パターンを重ね合わすことからなる請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
さらに、前記の堅い機能回復用支持部材の寸法に対応する、前記二次元表面に関する前記二次元パターンの前記二次元座標系における寸法を測定することからなる請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
さらに、前記の堅い機能回復用支持部材の寸法に対応する、前記三次元円錐表面に関する前記三次元パターンの寸法を測定することからなる請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１平面が、前記第２平面に対して実質的に平行である請求項３に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１および第２平面が、身体に対する実質的な横断面である請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、一般には支持具を用いる筋、関節補強回復技術に関し、より詳しくは、整形外科用部材、殊に堅い（硬質または半硬質の）整形外科用固定部品（支持部材）を身体の曲面に予備適合させるために、その固定部品（支持部材）を組み立てる方法に関する。
【０００２】
この明細書で使用する予備適合（prefit）という語は、部材がヒト（人）を含む身体の特定の外形（輪郭）の曲面に適合するように予め形成すること、換言すれば造形することを意味する。
【０００３】
【従来の技術】
整形外科用具が患者の身体に適切に適合することは、用具の性能ならびに患者への快適さに重要なことである。関節安定化用の整形外科用装具（支え具、braces）の適合は、全体のサイズ範囲に対していくつかの大きさの母型を提供することにより概略化されることが多い。例えば代表的な母型サイズは、小、中、大である。しかし、身体の外形は、常に均一かつ対称であることはなく、整形具が適切に適合する大きさの母型を標準化することは問題となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この問題は、比較的堅い材料、例えば金属や硬質プラスチックで組み立てられた保持部材を有する、特別製でない整形具を人体に適合させるとき深刻である。これらは身体の外形の曲面に一致する性能を欠くため、身体の形にほぼ合致し、密接な適合をすることを意図して一般化された曲面形状を有するよう予め形成されることが多い。しかし、身体の外形は、予め形成された整形具の一般化した曲面と近くない不規則性があることが分った。
【０００５】
標準化サイズの母型に代るものとして、整形具をより適切な適合とするため特注することができる。しかし、特注による適合化には、個々の身体の寸法を多数測定することが必要となり、特注適合化と特注加工方法に時間がかかりかつコスト高となる。この発明は、スポット固定具や保護物品のような、身体に適合させようとする他の堅い部材にも関する。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、部材のサイズ標準化と注文適合化の両方に応用しうる、曲面への堅い部材の予備適合（造形）の体系的な方法を提供することにある。
【０００７】
この発明の特別の目的は、人体の曲面へ堅い整形用具を予備適合させる体系的な方法を提供することにある。
【０００８】
この発明の他の目的は、身体によく見られる不規則で複雑な外形に整形外科用具を造形する体系的な方法を提供するものである。さらに他の目的は、比較的複雑な曲面を身体の外形にきわめて近い予め形成した用具に統合する、整形外科用具の人体への予備適合方法を提供することにある。他の目的は、用具を予備適合させる患者について比較的少ない予備測定を行い、実質的に注文または既製の整形外科用具とする、人体に予備適合させる体系的方法を提供する。さらに、用具が予備適合される患者に対し予備測定を必要としないが、人口集団から身体の統計的な測定調査に基づいて既製整形具を人体へ予備適合させる方法に関する。
【０００９】
この発明の他の目的は、整形外科用具のパターンが適合できる、比較的精確かつ均一で簡単な身体の分析モデルを確立する、整形具の人体への造形法に関する。その他の目的は、パターンが造形した整形具を作るのに使用される組立パラメータに対応するものを確立することである。次の開示により、上記の目的等は当業者に明らかになるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用など】
この発明によれば、身体の曲面への近似適合部を有しているヒンジ式整形外科用装具の堅い機能回復用支持部材のために、この装具によって支持される関節に隣接した身体の曲面における所望取付位置を位置決めし、その身体の曲面においてある縦間隔で隔てられた第１点と第２点とを選定し、第１点を含む身体の周りの前記曲面で第１周囲曲線を選定し、第２点を含む身体の周りの前記曲面で第２周囲曲線を選定し、前記縦間隔と前記第１および第２周囲曲線とに基づいて、身体の前記曲面に近似した三次元円錐表面を有する円錐を定めることによって、身体の前記曲面をモデル化し、ある三次元パターンを、前記所望取付位置に近いモデル化位置で、対応する前記三次元円錐表面に重ね合わせ、そして前記の堅い機能回復用支持部材の適合部を身体の前記曲面に近似するために、前記三次元パターンに一致させて前記の堅い支持部材を組み立てることからなり、前記身体が、身体の母集団蓄積データに基づいて統計的にモデル化された身体である機能回復用支持部材の組立方法が提供される。
【００１１】
この発明は、円錐に近い幾何図形的配列を有する曲面状身体に堅い部材（整形外科用部材）を予備適合させる方法を提供する。より詳しくは、この方法には、硬質または半硬質の整形外科用固定具のような堅い整形外科用部材を、実質的に先細りの人体部分で、曲面状であるがしばしば不規則な表面に予備適合させることが含まれる。
【００１２】
この方法によれば、例えば、臨床家が堅い部材を予備適合させようとするヒトの身体の曲面で２つの点をまず選択する。これら２つの点は、長手方向に互いに距離（縦間隔）をおいて身体を横断する２つの異なる平面にあるように選択される。したがって、曲面からなる身体表面と２つの面とが交差すると、２つの全く異なった閉曲線が形成される。
【００１３】
身体曲面に近い限定された円錐表面を有する円錐が、上記の縦間隔と２つの曲線に基づいて作られる。次いで、堅い部材の三次元パターンを、身体曲面でその部位の所望の設置位置に対応する基準位置で円錐面に重ね合わせる。最後に、パターンの幾何図形配列と寸法を、分析法により限定された円錐面に対し、数学的に特定化する。次いで、パターンの数学的詳細が所望の設置位置での身体の曲面に予備適合して堅い部材を組み立てる模型を提供する。
【００１４】
この発明は、２つの明確な実施例を含む。１つの実施例は、２つの平面と身体曲面との交差によって決定された周回曲線（周囲曲線または周辺曲線）が２つの円に近い場合に適用されるものである。他の１つの実施例は、周回曲線が２つの楕円にきわめて近い場合に適用される。
【００１５】
第１の実施例では、２つの周回曲線が上記のように決定され、これから２つの円が概算される。円は、半径、直径または円周を含む、定量化しうる一群のパラメータから選択された単一パラメータで完全に決定できるので、円を決定するパラメータのような、少なくとも１つ、好ましくは１つのみの値が各概略円を決定する。
【００１６】
円決定パラメータの値と２つの選択点間の距離の値が、身体の曲面に近い円錐面を有する円形の円錐を区画する。その後、上記と実質的に同様に円錐面に重ね合わせ、身体の曲面に予備適合された堅い部材の組み立ての基礎とする。
【００１７】
第２の実施例では、再び２つの周回曲線を上記のようにして決定する。しかし、これらの周回曲線はよりいっそう楕円に似ているので、２つの楕円はこれらの曲線から近似される。次いで、各楕円を決定するのに充分な数の、定量化することのできる若干のパラメータの値が決定される。楕円を決定するパラメータの好ましい組は、各楕円の主軸（長軸）の長さと副軸（短軸）の長さである。
【００１８】
楕円決定パラメータの値と２つの選択点間の距離の値とを組み合わせ、身体の曲面に近い円錐面を有する楕円状円錐を決定する。上記のように予備適合した堅い部材を、円錐面に重ねたパターンに基づいて組み立てることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。なお、この発明はこれによって限定されるものではない。なお、類似の構成部材は類似の参照符号を用いる。
【００２０】
この発明は、典型的には、少なくともいくらか平坦でなく、非対称で、先細の形態を有し、しかし円錐好ましくは楕円形または円形状の円錐の円錐面に概略化できるヒト身体の所望部位の曲面に整形外科用具を予備適合（造形）させる方法を提供する。
【００２１】
図１は、１０で示したヒト身体のモデルで、一般に先細りの身体部位が円錐でモデル化されている。ここで使用する“円錐（cone）”とは、円錐全体および、１つの平面が円錐を貫通することにより形成された円錐の一部分、かくして例えば、円錐を基端包含部分と先端包含部分とに分割する部分に関する。したがって、この用語は、円錐台（frusto-conical）状の配置を含む。
【００２２】
図１で示すように、ヒトの頭部は円錐１２で、頸は円錐１４でモデル化される。胸部を含む体幹部位、腹部部位および骨盤部位は、円錐１６、１８、２０でそれぞれモデル化される。上腕、下腕または前腕、上脚または大腿および下脚を含む肢節部位はそれぞれ、円錐２２ａ・２２ｂ、円錐２４ａ・２４ｂ、円錐２６ａ・２６ｂおよび円錐２８ａ・２８ｂでモデル化される。
【００２３】
この発明の方法は、整形外科用装具（支え具、brace）の堅いフレームを、装具で支持される身体関節に隣接した身体部位の曲面に予備適合させるのに特別の利用性がある。より詳しくは、この方法は、フレームの帯状部品（カフ、cuff）部品を、それで支持される関節の上または下の身体の曲面に予備適合させ、そのカフが同カフと身体と接触点で装具を効果的かつ快適に安定化するという利用性がある。
【００２４】
この発明の方法は、例えば、米国特許第４６９７５８３号に開示（参照文献としてここに入れる）されたような、通常の膝装具の大腿帯（thigh cuff）またはふくらはぎ帯（ calf cuff）を予備適合するのに利用できる。他の例として、通常の肩装具のカフを患者の腕および胴部位に予備適合させ、通常の腰装具のカフを患者の脚および胴部位に予備適合させるのに適用できる。
【００２５】
例示の目的で、この発明を、以下に膝装具の保持部材として機能する堅い大腿帯を患者の大腿に予備適合させる場合について記載する。しかし、ここで開示する方法は、いかなる堅い部材をも、円形または楕円形状の円錐の円錐面で表し得る身体の曲面に実質的に予備適合させるという適用法に一般化できる。これは当業者にとって明らかであろう。
【００２６】
図２に示すように、典型的な膝支え具３０の保持部材は患者の脚３２に位置する。硬質の大腿帯３４は、股関節３８の下にある上脚部３６に装着されて膝支え具３０を保持する。硬質のふくらはぎ帯４０は下脚部４２に装着されて膝支え具３０を保持する。大腿帯３４は、硬質の上部アーム４４ａと硬質の下部アーム４６ａと膝関節５０に近い回転可能な蝶番４８とによって、ふくらはぎ帯４０に対して回転可能に連結されている。
【００２７】
脚３２の反対側においても同じように、一対の上部・下部アームと蝶番（図示略）とによって大腿帯３４がふくらはぎ帯４０に連結されている。膝支え具３０を脚３２に固定するためには、膝支え具３０と脚３２とをつなぐ柔軟なひもも、また一般的に用いられる。
【００２８】
この実施例において、膝支え具３０の２つの上部アーム（ここでは４４ａだけが示される）は大腿帯３４に一体化されて単一の上脚保持部材５２を構成する。かくして、大腿帯３４を上脚部３６に予備適合するのに付随する現在の方法によって、全体の保持部材５２を上脚部３６に予備適合するのが好ましい。同様に、２つの下部アーム（ここでは４６ａだけが示される）とふくらはぎ帯４０とが下脚保持部材５４に一体化される。その下脚保持部材５４は、ふくらはぎ帯４０を下脚部４２に予備適合するのに付随する全体として下脚部４２に予備適合されるのが好ましい。
【００２９】
”堅くされた”という用語は、材料の柔軟性と弾性との程度を意味する。ここで、”堅くされた”部材とは、その柔軟性と弾性とが剛性材料から半剛性材料にわたる程度のものをいうと定義する。剛性材料は実質的に非柔軟性であって非弾性である。そして、半剛性材料は屈曲に対して抵抗を有するものの、特に横断方向において柔軟性がいくらか制限される。加えて、半剛性材料は、制限された屈曲の後に元の形状に復元する程度の弾性を有する。
【００３０】
図３において、図２に示されるタイプの上脚保持部材（大腿帯も含む）は、現在の方法に従って、上脚部３６’の表面において長手方向に距離Ｌだけ離れた２点５６・５８がまず選択される。この距離Ｌは０以外のいくらかの値をとるように任意に選択される。かくして、点５６・５８の位置は、股関節３８’と膝関節５０’との間における上脚部３６’の表面であれば、上記の制限下に、実質的にどこでもよい。
【００３１】
各点５６・５８は、上脚部３６’を通過する離れた平面６０・６２にそれぞれ含まれている。平面６０・６２は実質的に互いに平行であるのが好ましく、上脚部３６’の長手軸に対して垂直、すなわち上脚部３６’を横断するのがより好ましい。各平面６０・６２と上脚部３６’の表面とが交差することにより、各点５６・５８を含む一対の閉じた周回曲線６４・６６が決められる。
【００３２】
上脚部３６’の輪郭はいくぶん不規則であり、曲線６４・６６は正確な幾何学的形状をとらない。しかし、図４に示すように、周回曲線６４’・６６’が円に近似している場所においては、点５６’・５８’を含む平面６０’・６２’上の一対の円６８・７０が、公知の分析方法によりそれぞれ曲線６４’・６６’から近似される。図５に示すように、周回曲線６４’’・６６’’が楕円に近似している場所においては、点５６’’・５８’’を含む平面６０’’・６２’’上の一対の楕円７２・７４が、公知の分析方法によりそれぞれ曲線６４’’・６６’’から近似される。
【００３３】
図４に示すように、それぞれの円６８・７０は、その幾何学的パラメータにより決められる。必要な脚測定の数をできるだけ少なくするために、それぞれの円６８・７０を単独で決めることのできる円決定パラメータを選択するのが好ましい。このような好ましい円決定パラメータは、半径、直径および円周を含んでいる。
【００３４】
したがって、それぞれの円６８・７０に対して選択された円決定パラメータを脚から測定し、その測定結果を２点５６’・５８’の間の距離Ｌ’のために統合すれば、部分輪郭の示された円錐７６’を得ることができる。
【００３５】
同様に、図５に示すように、それぞれの楕円７２・７４は、その幾何学的パラメータにより決められる。必要な脚測定の数をできるだけ少なくするために、それぞれの楕円７２・７４を単独で決めることのできる一対の楕円決定パラメータを選択するのが好ましい。このような好ましい一対の楕円決定パラメータは、長軸（主軸）の長さと短軸（副軸）の長さである。
【００３６】
したがって、それぞれの楕円７２・７４に対して選択された楕円決定パラメータを脚から測定し、その測定結果を２点５６’’・５８’’の間の距離Ｌ’’のために統合すれば、部分輪郭の示された楕円錐７６’’を得ることができる。図４または図５に関して説明した方法により近似された円錐７６は、図３において脚支え具が予備適合される患者の上脚３６’の上に重ね合わされる。
【００３７】
図６は、図４における円錐７６’の実質的な全体を示す。円錐７６’は、その円錐７６’の円錐面８０に重ね合わされる、図２に示すタイプの上脚保持部材のための三次元パターン７８を有している。この三次元パターン７８は、前記の膝から膝関節の枢軸線８２へ延びる円錐表面８０における模型制作位置を占める。この模型制作位置は、図２に示される上脚３６における上脚保持部材５２の配設位置に相当する。
【００３８】
図６の円錐面８０における所望の模型制作位置での三次元パターン７８により、円錐７６’の幾何学的配列の決定に基礎をおく分析方法を適用し、さらに円錐面８０における同パターン７８の位置決めをすることで、同パターン７８の幾何学的形状と空間寸法とを数学的に特定することができる。パターン７８の数学的特定の生成は、現在の方法に従って従来のコンピュータを用いた機器の補助による、円錐７６’とパターン７８との分析的模型制作によって促進することができる。
【００３９】
好ましい具体例において、三次元パターン７８は円錐７６’から平面に表され、それによって、図６に示すようにパターン７８を二次元写像８４に作り替えて、パターン７８の数学的特定の一般化を促進する。二次元写像８４は、図６の円錐７６’を三次元パターン７８の上端８８が切り取られる平面８６でスライスすることにより作ることができる。円錐７６’をスライスすれば、その表面８０に重ね合わされたパターン７８を持つ先端包含部９０を得ることができる。円錐７６’における残りの基端包含部９２はこの方法では必要がなくなる。
【００４０】
円錐７６'の先端包含部９０は角度β、角度θおよび距離ｒｎにより決定される。ここで、２βは円錐角であり、θは水平軸９４と、円錐部９０および平面８６が交差してできる曲線９６とがなす角度である。ｒｎは先端点Ｐ1から曲線９６上の任意の点ｎまでの距離である。図７に示される、円錐部９０の二次元写像９８はｒｎとαｎとで決定される。ここで、αｎは０からπ（ｓｉｎβ）までの範囲内の角であり、ｒｎは先端点Ｐ1から曲線９６上の任意の点ｎまでの距離である。
【００４１】
図６によれば、θ＝０であれば曲線９６は単に円であり、ｒn は一定であることがわかる。かくして、円錐部９０はαn の範囲全体にわたる一定値ｒで予め二次元的に描かれている。しかし、θ≠０であれば曲線９６は楕円でありｒn は変数である。このように、ｒn はαn の任意位置において決定される。
【００４２】
次の式は、αｎの範囲全体にわたってｒｎを決定するのに用いられる。ここで、ｒｎは、先端点Ｐ1と、円錐７６'を平面でスライスすることにより得られる楕円９６上の任意の点ｎとの距離を意味する。
【００４３】
ｒn ＝〔｛ａｃｏｓ（αn ／ｓｉｎβ）−ｘ1 ｝2 ＋｛ｂｓｉｎ（αn ／ｓｉｎβ）−ｙ1 ｝2 ＋ｚ1 2 〕1/2 
【００４４】
ここで、ｘ1、ｙ1、ｚ1は、楕円９６により決定される新たな三次元座標系の中における円錐部９０の先端点Ｐ1の位置による定数である。ここで、ｘ軸は楕円９６の長軸に沿い、ｙ軸は楕円９６の短軸に沿い、ｚ軸は、楕円９６を含む平面８６に対して垂直に、楕円９６の中心点Ｐ0から出る。
【００４５】
楕円９６により決定される前記座標系の原点は、ｘ0 、ｙ0 、ｚ0 がすべて０である中心点Ｐ0 である。したがって、円錐部９０の先端Ｐ1 は、図６に示すようにｘ1 、ｙ1 、ｚ1 に相当する。ここで、ｚ1 は、中心点Ｐ0 から楕円９６を含む平面８６に平行な先端Ｐ1 の平面１００までの垂直線分の長さである。ｘ1 は、先端Ｐ1 からｚ1 線分と平面１００との交差点Ｐ2 までの距離である。また、すべての円錐ではｙ1 ＝０である。ａとｂとは、楕円９６の軸に関する定数である。すなわち、２ａは長軸の長さであり、２ｂは短軸の長さである。
【００４６】
円錐部９０の二次元写像９８が行われた後、同じ式を用いてパターン７８が直接、写像９８の上に描かれることで二次元写像８４が行われる。あるいは、これに代えて、三次元パターン７８と円錐７６’の三次元部９０との知られた関係から推定することで三次元パターン７８を二次元写像９８の上に描くことができる。これらの作業は、従来のコンピュータを用いて必要な計算を行うことで促進することができる。
【００４７】
三次元パターン７８あるいはそのパターンの二次元写像８４のための数学的記述が行われると、所望の上脚保持部材５２がそれに対応して組み立てられ、上脚３６の輪郭に予備適合するための上脚保持部材５２が得られる。三次元保持部材５２は最初に三次元的に組み立てられ、あるいは、まず二次元的に組み立てられその後、三次元に形づくられる。
【００４８】
たとえ、上記のパターンのための数学的記述が円錐を基礎にして行われるものであるとしても、パターンのための記述は、アルゴリズムを修正して単純に楕円に基礎をおくという実質的に同じ方法で二者択一的に行うことができる。そして、当業者であれば明らかなように、それらを円錐よりもむしろ楕円錐に適用する。次の具体例（実施態様）は、この発明の実施と有用性とを実証するものであるが、この発明の観点から、限定的に解釈されるものではない。
【００４９】
具体例
膝支え具が予備適合される患者の左大腿部における２つの点を選ぶ。これらの点はＬ＝５インチの距離をおいて離れている。選ばれたこれらの点をそれぞれ含む一対の仮想横断面をその大腿部に通すことで、一対の円を近似的に求める。これらの円は円周長さがそれぞれ、１６．１４インチおよび２０．００インチである。このデータから円錐角２β＝１４°の円錐を作図する。
【００５０】
その大腿部へ大腿帯を装着しようとする所望位置に対応した位置で、大腿帯のための三次元パターンを上記円錐に重ね合わせる。そのパターンは、底部側の端からそれに平行な頂部側の端まで、２インチの高さがある。同パターンは、その円錐の上に位置し、底部側の端が、水平軸から角度θ＝１０°だけ傾いた２つの近似円のうちの大きい方と中間点で交差する。したがって、大腿帯の頂部側の端を形成する弧は、長軸（主軸）２ａ＝６．４６４で短軸（副軸）２ｂ＝６．５０４である楕円により円錐を切り取った切断面の上にある。
【００５１】
大腿帯の頂部側の端に対するパターンは、予備計算でｘ1 ＝４．５９９、ｙ1 ＝０、ｚ1 ＝２６．０８３を決定した後に次式において角度αのそれぞれの値に対してｒを解くことで、角度αの範囲にわたって二次元的に描くことができる。
【００５２】
ｒn ＝〔｛３．２３２ｃｏｓ（αn ／ｓｉｎ７°）−４．５９９｝2 ＋｛３．２５２ｓｉｎ（αn ／ｓｉｎ７°）｝2 ＋２６．０８３2 〕1/2 
ここで      αn ＝０⇒π（ｓｉｎ７°）
【００５３】
底部側の端の二次元写像は、全体の帯の二次元写像を得るために頂部側の端の二次元写像から２インチの、平行な曲線をプロットすることで決定される。次いで、三次元保持部材は、二次元写像を基礎にした二次元形状を形作ることで、三次元的に組み立てることができる。
【００５４】
上記のように、この発明の実施は、整形外科具が予備適合される所望の身体部位を比較的少数で物理的に測定して予め得ることが含まれているが、その方法を実施するために、所望の身体部位に特別あつらえでない整形外科具を予備適合するときに母集団からの身体測定の統計的調査にもっぱら、あるいは部分的に依存して行うことで、この発明の範囲内にある。
【００５５】
以上のように、この発明の好適な実施例が説明され、示されたが、この発明の範囲内で実施例に変形や修正がなされてもよいことは言うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
この発明に係る、整形外科用装具の機能回復用支持部材の組立方法は、上記のように構成されているので、ヒト（人）を含む身体の曲面への堅い部材の予備適合（造形）に際し、部材のサイズ標準化と注文適合化の両方に体系的に応用することができる。
【００５７】
また、この発明に係る整形外科用装具の機能回復用支持部材の組立方法によれば、身体によく見られる不規則で複雑な外形に適合させて造形する体系的な支持部材組立方法を提供することができる。
【００５８】
さらに、比較的複雑な曲面を身体の外形にきわめて近い予め形成した用具に統合する支持部材の組立方法を提供することができる。
【００５９】
より詳しく説明すると、比較的少ない測定を行って実質的に注文または既製の整形外科用具とする支持部材の組立方法を提供することができる。しかも、整形外科用具のための測定を必要としないが、母集団から身体の統計的な測定調査に基づいて整形具を組み立てることができる。
【００６０】
また、この発明に係る整形外科用装具の機能回復用支持部材の組立方法によれば、整形外科用具のパターンを適合することができる、比較的精確かつ均一で簡単な身体の分析モデルを確立する、整形具の造形法を得ることが可能になる。しかも、パターン造形による整形具を作るのに使用される組立パラメータに対応するものを確立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一連の円錐で模型化された人間の身体を概念的に表した図。
【図２】患者の脚に装着された従来の膝支え具の斜視図。
【図３】大腿帯が予備適合されかつ上脚に重ね合わされる、この発明に係る円錐面を有する脚の斜視図。
【図４】選択された点を有しかつ近似された円を有する、この発明に係る２つの平面の斜視図。
【図５】選択された点を有しかつ近似された楕円を有する、この発明に係る２つの平面を示す斜視図。
【図６】重ね合わされる上脚保持部材の三次元パターンを有する図３の円錐面を示す斜視図。
【図７】その円錐面と図６のパターンとの二次元写像を示す図。
【符号の説明】
３０      膝支え具
３２      脚
３４      大腿帯
３６      上脚部
３６’    上脚部
３８      股関節
３８’    股関節
４０      ふくらはぎ帯
４２      下脚部
４４ａ    上部アーム
４６ａ    下部アーム
４８      蝶番
５０      膝関節
５０’    膝関節
５２      上脚保持部材
５４      下脚保持部材
５６      点
５６’    点
５６’’  点
５８      点
５８’    点
６０      平面
６０’    平面
６０’’  平面
６２      平面
６２’    平面
６２’’  平面
６４      周回曲線
６４’    周回曲線
６６      周回曲線
６６’    周回曲線
６８      円
７０      円
７２      楕円
７４      楕円
７６      円錐
７６’    円錐
７８      三次元パターン
８０      円錐面
８２      膝関節回動軸
８４      二次元写像
８６      平面
８８      上端
９０      先端包含部（円錐部）
９２      基端包含部
９４      水平軸
９６      曲線（楕円）
９８      二次元写像
１００      平面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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