(57)【要約】使用者の腕部又は脚部の少なくとも一部を覆うように形成されるとともに、それぞれ少なくとも１つの半剛性材料を有する一対の外殻部材からなる外骨シェルと、外骨シェル同士を接続するとともに、該シェルに対して少なくとも一方向への平行移動自由度を持たせる動的接続手段からなり、シェルが互いに略直線移動をする筋肉刺激器具。
2005504606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の腕部若しくは脚部の少なくとも一部を覆うように形成されるとともに、それぞれ少なくとも１つの半剛性材料を有する一対の外殻部材からなる外骨シェルと、
前記外骨シェル同士を接続するとともに、前記シェルに対して少なくとも一方向への平行移動自由度を持たせる動的接続手段からなり、
前記シェルが互いに略直線移動をすることを特徴とする筋肉刺激器具。
【請求項２】
前記動的接続手段が更に前記シェルに対し一方向への回転自由度を持たせることを特徴とする請求項１記載の筋肉刺激器具。
【請求項３】
前記平行移動の選択された位置において前記シェルを保持する保持手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の筋肉刺激器具。
【請求項４】
前記保持手段が爪及び爪車からなり、
前記爪が一方の前記シェルに接続し、前記爪車が他方の前記シェルに接続することを特徴とする請求項３記載の筋肉刺激器具。
【請求項５】
少なくとも１つの引張ばねが、一方の前記シェルの端部及び他方の前記シェルの他方の端部とを接続し、前記シェル間に張力を生じせしめ、該張力が前記シェルに対して常時閉じた位置になるように促すことを特徴とする請求項１記載の筋肉刺激器具。
【請求項６】
少なくとも１つの圧縮ばねが、一方の前記シェルの端部及び他方の前記シェルの他方の端部とを接続し、前記シェル間に張力を生じせしめ、該張力が前記シェルに対して常時開いた位置になるように促すことを特徴とする請求項１記載の筋肉刺激器具。
【請求項７】
前記爪車がスライダと動作可能なように接続した可撓性帯の一構成要素であることを特徴とする請求項４記載の筋肉刺激器具。
【請求項８】
一方の前記シェルと接続するとともに及び前記爪の引き金部に動的に接続するスライダに形成される傾斜スロットに支持されるピンによって、前記略直線移動が影響され、
前記引き金部の滑り動作が、前記スライダが前記滑り動作に対して直角方向に動くようにすることを特徴とする請求項４記載の筋肉刺激器具。
【請求項９】
前記シェルの開閉移動が、前記シェルのうち一方に固定して接続された一対の傾斜板と前記シェルのうち他方に固定して接続された一対の傾斜板との相互作用により影響され、
前記他方側のシェルに配設された対の傾斜板が引張ばねによって力を付勢され、前記シェルが閉方向に移動するように促されることを特徴とする請求項１記載の筋肉刺激器具。
【請求項１０】
前記筋肉刺激器具が、片手で装着可能なように設計及び形成されることを特徴とする請求項１記載の筋肉刺激器具。
【請求項１１】
クッション材を更に備え、該クッション材が前記シェルのうちの１つに動作可能なように接続されるとともに、前記シェルと前記腕部若しくは脚部との間に配設されることを特徴とする請求項１記載の筋肉刺激器具。
【請求項１２】
表面電極を更に備え、該表面電極が前記シェルのうちの１つに動作可能なように接続されるとともに、前記シェルと前記腕部若しくは脚部との間に配設され、
前記筋肉刺激器具が前記電極に対して圧力を負荷するように設計・形成され、
前記電極と前記腕部若しくは脚部の皮膚表面間の電気的接触が維持されることを特徴とする請求項１記載の筋肉刺激器具。
【請求項１３】
前記シェルの前記略直線移動が、前記腕部若しくは脚部の自然な形状を維持することを特徴とする請求項１記載の筋肉刺激器具。
【請求項１４】
前記動的接続手段が１つの腕木部を備えることを特徴とする請求項１記載の筋肉刺激器具。
【請求項１５】
前記腕木部が前記シェルのそれぞれと１つの接続部材で接続することを特徴とする請求項１４記載の筋肉刺激器具。
【請求項１６】
前記動的接続手段が１つの腕木部を備えることを特徴とする請求項１２記載の筋肉刺激器具。
【請求項１７】
前記腕木部が前記シェルと接続し、前記電極にもたらされる前記圧力が略均一な圧力であることを特徴とする請求項１６記載の筋肉刺激器具。
【請求項１８】
ばね式偏向機構を更に備え、
前記ばね式偏向機構が前記シェルのうちの１つ及び前記腕木部に動作可能なように接続され、
前記ばね機構が、前記腕部若しくは脚部の皮膚表面に圧力を付勢することを特徴とする請求項１４記載の筋肉刺激器具。
【請求項１９】
ばね式偏向機構を更に備え、
前記ばね式偏向機構が前記シェルのうちの１つ及び前記腕木部に動作可能なように接続され、
前記ばね機構が、前記表面電極の少なくとも１つに圧力を付勢することを特徴とする請求項１４記載の筋肉刺激器具。
【請求項２０】
少なくとも１つの前記表面電極が第１電極及び第２電極を備え、
前記ばね機構が前記第１電極に圧力を生じさせ、前記第２電極に向かって力を付勢することを特徴とする請求項１９記載の筋肉刺激器具。
【請求項２１】
ロック機構を更に備え、
前記ロック機構が前記シェルのうちの１つ及び前記腕木部に動作可能なように接続され、
前記ロック機構が固定位置において接続部材を固定することを特徴とする請求項１４記載の筋肉刺激器具。
【請求項２２】
前記ロック機構が調整ねじ機構を備え、
前記固定位置において前記接続部材を調整可能に固定することを特徴とする請求項２１記載の筋肉刺激器具。
【請求項２３】
前記腕木部が周方向調整手段を備え、
前記周方向調整手段が、前記使用者の前記腕部若しくは脚部に対して、前記筋肉刺激器具を周方向に適合させることを特徴とする請求項１４記載の筋肉刺激器具。
【請求項２４】
前記腕木部が長手方向調整手段を備え、
前記長手方向調整手段が、前記使用者の前記腕部若しくは脚部に対して、前記筋肉刺激器具を長手方向に適合させることを特徴とする請求項１４記載の筋肉刺激器具。
【請求項２５】
前記腕木部が半径方向調整手段を備え、
前記半径方向調整手段が、前記使用者の前記腕部若しくは脚部に対して、前記筋肉刺激器具を半径方向に調整させ、
前記腕木部と前記シェルのうちの１つとの間の隙間幅を調整可能とすることを特徴とする請求項１４記載の筋肉刺激器具。
【請求項２６】
前記腕木部が、前記腕木部と前記シェルのうち１つのシェルとの間に変位機構を備え、
前記変位機構は、前記シェルを局所的に且つ適切に変形させ、
前記腕部若しくは脚部に負荷される局所的圧力が制御可能となることを特徴とする請求項１４記載の筋肉刺激器具。
【請求項２７】
前記シェルのうち少なくとも１つのシェルが更に、少なくとも前記半剛性材料に対してより高い可撓性を有する第２材料を有し、
前記第２材料が、前記シェルの可撓性を局所的に制御可能とすることを特徴とする請求項１記載の筋肉刺激器具。
【請求項２８】
前記第２材料が弾性物質であることを特徴とする請求項２７記載の筋肉刺激器具。
【請求項２９】
使用者の腕部若しくは脚部の少なくとも一部を覆うように形成されるとともに、それぞれ少なくとも１つの半剛性材料を有する一対の外殻部材からなる外骨シェルと、
前記シェル同士を接続するとともに、前記シェルに互いに弧状移動をさせる動的手段と、
を備える筋肉刺激器具。
【請求項３０】
前記弧状移動の選択された位置において前記シェルを保持する保持手段を更に備えることを特徴とする請求項２９記載の筋肉刺激器具。
【請求項３１】
ｉ）  使用者の腕部若しくは脚部の少なくとも一部を覆うように形成されるとともに、それぞれ少なくとも１つの半剛性材料を有する一対の外殻部材からなる外骨シェルと、
ｉｉ）  前記外骨シェル同士を接続するとともに、前記シェルに対して少なくとも一方向への平行移動自由度を持たせる動的接続手段と、
を備える筋肉刺激器具を用意する段階と、
前記シェルを互いに略直線移動させ、前記筋肉刺激器具を開閉させる段階からなることを特徴とする方法。
【請求項３２】
前記開方向への動作が片手で行われることを特徴とする請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記閉方向への動作が片手で行われることを特徴とする請求項３１記載の方法。
【請求項３４】
前記筋肉刺激器具が片手で装着される段階を更に含むことを特徴とする請求項３１記載の方法。
【請求項３５】
前記筋肉刺激器具が片手で取り外される段階を更に含むことを特徴とする請求項３１記載の方法。
【請求項３６】
前記筋肉刺激器具が更に少なくとも１つの表面電極を有し、
前記表面電極は、前記シェルのうち１つと動作可能なように接続されるとともに、前記シェルと前記使用者の前記腕部若しくは脚部との間に配設されることを特徴とする請求項３１記載の方法。
【請求項３７】
前記器具が正確且つ繰り返し装着される段階を更に備えることを特徴とする請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
前記腕部若しくは脚部の自然な形状を維持している間、前記筋肉刺激器具が装着される段階を更に備えることを特徴とする請求項３１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筋肉刺激のための表面神経機能代替器具に関する。腕又は脚における運動機能障害は、数多くの神経又は肢体の病的な状態の結果生じる。機能的電気刺激（ＦＥＳ）による、制御された運動を行うための腕又は脚の選択された筋肉の活性化が、治療体系及び日常生活動作（ＡＤＬ）又は機能回復の改良又は修復として用いられている。
【背景技術】
【０００２】
特定の身体の部位を活性化するために発展してきた表面電気刺激に基づく器具は、足継手を活性化する下垂足システム、片麻痺歩行の改善、脊髄負傷患者の歩行を回復するためのハイブリッドFES整形システム、米国特許第５,３３０,５１６号（ネイサン）に記載のハンドマスターのような治療活性化及び腕の機能回復のためのシステムを含む。
他の従来技術の器具は、米国特許第５,５６２,７０７号（プロカーズカ）、米国特許第４,５８０,５６９号及び米国特許第４,５５８,７０４号（共にペトロフスキー）に記載されている。これら器具の使用には、一日に一回又は数回の腕又は脚への取り付け及び取り外しを必要とする。
表面神経機能代替器具の幅広い使用の障害の１つは、電極配列の位置合わせ及び電極を腕又は脚の表面に保持をするための長期間及び高度な専門技術である。これらは、一般的には神経又は肢体を負傷した患者自身によって実行される。
片手しか使えない片麻痺の患者は、しばしば自ら表面神経機能代替器具の着脱が必要となる。四肢麻痺の使用者は、自ら表面神経機能代替器具の着脱が可能かもしれないし又手助けを必要とすることもあるかもしれない。
【０００３】
麻痺又遮断した腕又は脚の軟組織は、非常に柔軟性があり可動性がある。表面神経機能代替器具を取り付けている間の腕又は脚と器具の機械的相互作用は、該腕又は脚の軟組織の幾何学的な歪みを生じる。この問題により、一日に数時間表面神経機能代替器具を取り付けなければならない。
【０００４】
（発明の要約）
従って、片麻痺の使用者が腕又は脚の軟組織の回復なしで容易に着脱可能な表面神経機能代替器具を提供することが本発明の目的の１つである。
【０００５】
本発明の更なる目的は、表面電極配列を含む表面神経機能代替器具の提供であり、器具の片麻痺の使用者が自らの手の機能で正確かつ反復的に全ての電極配列の位置合わせを可能にする。
【０００６】
本発明の他の目的は、配列が望ましい方法で遮断又は麻痺した腕又は脚の軟組織と機械的な相互作用を可能とするために、特に器具が取り付けられている間、表面電極の支持構造として効果的に役立つ表面神経機能代替器具を提供することである。
【０００７】
上記機械的な相互作用が、患者の反対側の手により単独で制御されることが本発明の更なる目的である。最後に、反対側の手だけで実行されるだけではなく、１回の動作で実行される複雑な取り付け手順を可能とする表面神経機能代替器具を提供することが本発明の目的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
従って、本発明の教示によると、２つの外殻シェルを含む筋肉刺激器具が提供され、各シェルは少なくとも半剛性材料を有する外殻部材を含み、使用者の腕又は脚の少なくとも一部を覆うように形成され、シェルが互いに略直線移動をするように、シェルを接続すると共に該シェルに対し少なくとも一方向への平行移動自由度を持たせる動的接続手段を含む。
【０００９】
本発明の他の特徴において、２つの外殻シェルを含む筋肉刺激器具が提供され、各シェルは少なくとも半剛性材料を有する外殻部材を含み、使用者の腕又は脚の少なくとも一部を覆うように形成され、シェルを接続すると共に、該シェルが互いに弓形の動きを行う動的接続手段を含む。
【００１０】
本発明の他の特徴において、
（ｉ）各シェルが少なくとも半剛性材料を有する外殻部材を含み、使用者の腕又は脚の少なくとも一部覆うように形成される２つの外殻シェルと、
（ｉｉ）器具を開閉するためにシェルが互いに略直線移動をするように、シェルを接続すると共に該シェルに対し少なくとも一方向への平行移動自由度を持たせる動的接続手段と、
を含む器具を提供する段階を含む方法が提供される。
【００１１】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、動的接続手段が更にシェルに対し一方向への回転自由度を持たせる。
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、平行移動の選択された位置においてシェルを保持する保持手段を更に備える。
【００１２】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、保持手段が爪及び爪車からなり、該爪は一方のシェルに接続し、該爪車は他方のシェルに接続する。
【００１３】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、器具は更に一方のシェルの端部及び他方のシェルの他方の端部とを接続し、シェル間に張力を生じ、該張力がシェルに対して常時閉じた位置になるように促す少なくとも１つの引張ばねを含む。
【００１４】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、器具は更に一方のシェルの端部及び他方のシェルの他方の端部とを接続し、シェル間に張力を生じ、該張力がシェルに対して常時開いた位置になるように促す少なくとも１つの圧縮ばねを含む。
【００１５】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、爪車はスライダと動作可能なように接続した可撓性帯の一構成要素である。
【００１６】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、略直線移動が、一方のシェルと接続すると共に爪の引き金部に動的に接続するスライダに形成される傾斜スロットに支持されるピンによって影響され、引き金部のスライド動作はスライダを該スライド動作に対し垂直となるように動かす。
【００１７】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、シェルの開閉移動が、シェルのうち一方に固定して接続された一対の傾斜板とシェルのうち他方に固定して接続された一対の傾斜板との相互作用により影響され、他方側のシェルに配設された傾斜板が引張ばねによって力を付勢され、シェルが閉方向に移動されるように促される。
【００１８】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、器具が、片手で装着可能なように設計及び形成される。記載される好適な実施形態の更なる特徴において、器具は更に少なくとも１つのクッション材を備え、該クッション材はシェルのうちの１つに動作可能なように接続され、シェルと腕部及び脚部との間に配設される。
【００１９】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、器具は更に少なくとも１つの表面電極を備え、各表面電極はシェルのうちの１つに動作可能なように接続され、シェルと腕部と脚部との間に配設され、電極に対して圧力を負荷するようにシェルが設計、形成され、電極と腕部又は脚部の皮膚表面間の電気的接触が維持される。
【００２０】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、シェルの略直線移動が、腕部と脚部の自然な形状を維持する。記載される好適な実施形態の更なる特徴において、動的接続手段が１本の腕木部を備える。
【００２１】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、腕木部がシェルのそれぞれと１つの接続部材で接続をする。記載される好適な実施形態の更なる特徴において、動的接続手段が１つの腕木部を備える。
【００２２】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、腕木部がシェルと接続し、電極にもたらされる圧力が略均一な圧力である。記載される好適な実施形態の更なる特徴において、器具は更にばね式偏向機構を備え、該ばね式偏向機構は更にシェルのうちの１つ及び腕木部に動作可能なように接続され、腕部又は脚部の皮膚表面に圧力を付勢する。
【００２３】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、器具は更にばね式偏向機構を備え、シェルと腕木に動作可能なように接続され、該ばね式偏向機構は表面電極の少なくとも１つに圧力を付勢する。
【００２４】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、少なくとも１つの表面電極は第１電極及び第２電極を備え、ばね機構が第１電極に圧力を生じさせ、第２電極に向かって圧力を付勢する。
【００２５】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、器具はロック機構を備え、該ロック機構は、シェルのうちの１つ及び腕木部に動作可能なように接続され、固定位置において接続部材を固定する。
【００２６】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、ロック機構は調整ねじ機構を備え、固定位置において接続部材を調整可能に固定する。
【００２７】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、腕木部が周方向調整手段を備え、該周方向調整手段が使用者の腕部又は脚部に対して筋肉刺激器具を周方向に適合させる。
【００２８】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、腕木部が長手方向調整手段を備え、該長手方向調整手段が使用者の腕部又は脚部に対して筋肉刺激器具を長手方向に適合させる。
【００２９】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、腕木部が半径方向調整手段を備え、該半径方向調整手段が使用者の腕部又は脚部に対して筋肉刺激器具を半径方向に適合させ、腕木部とシェルのうちの１つとの間の隙間幅を調整可能とする。
【００３０】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、前記腕木部が、前記腕木部と前記シェルのうち１つのシェルとの間に変位機構を備え、前記変位機構は、前記シェルを局所的に且つ適切に変形させ、前記腕木部又は脚部に負荷される局所的圧力が制御可能となる。
【００３１】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、前記シェルのうち少なくとも１つのシェルが更に、少なくとも前記半剛性材料に対してより高い可撓性を有する第２材料を有し、前記第２材料が、前記シェルの可撓性を局所的に制御可能とする。
【００３２】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、第２材料は弾性物質である。
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、この器具はアーチ形に沿う選択される位置にシェルを保持するための保持手段を含んでいる。
【００３３】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、開放及び閉止を片手で行なうことができる。
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、この方法は、片手で器具を装着する段階を更に含む。
【００３４】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、この方法は、片手で器具を取り外す段階を更に含む。
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、この方法は、正確に且つ繰り替えし可能な方法で器具を装着する段階を更に含む。
【００３５】
記載される好適な実施形態の更なる特徴において、この方法は、手又は脚部分の自然な形状を保持する間において器具を装着する段階を更に含む。
【００３６】
本発明に係る器具を構成する原理は特別な腕又は脚部分への利用へ制限されるものではないことが理解される。このように、形状や大きさの細かい変化は、相違する腕又は脚部分の相違する幾何学形状によって必要とされるものであり、本発明は、上腕部、足部や太腿部にも同様に好適に利用することができる。
本発明は、図面を参照として（単なる実施例として）、説明される。詳細な図面を参照することによって、図示される特徴が実施例として且つ本発明の好適な実施形態の例証の議論の目的とされていることを強調しておく。又更に、本発明の原理及び概念を最も有用に且つ容易に理解されると確信することを提供する目的で示されていることを強調しておく。この点において、本発明の構造的な詳細な説明は行なわれていないが、本発明の基本を理解するために必要とされる程度の詳述が行なわれており、本発明の幾つかの形態を形成することを明確に可能とする図面を伴う説明により、当業者はこの本発明を実施することが可能となる。
【００３７】
（好的な実施形態の記載）
本発明は、筋肉刺激のための表面神経機能代替器具である。
本発明の表面神経機能代替器具の原理及び操作は、図面や以下の記載により、より良く理解することができる。
【００３８】
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明が、後述された、又は図示された構成要素の詳細な構成や配置への適用のみに制限されるものではないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態において多様な方法で実行することが可能である。また、本明細書中で用いられた用語の使用法は、記載のためであり、制限するものとして見なすべきではない。
【００３９】
図面を参照すると、図１において、本発明の器具の第１実施形態が示されている。器具は、分割された袖のような構造が完全に閉じられている状態で示されている。この器具は、図６ｃに示されるように、上腕への装着を意図している。少なくとも半剛性外殻部材４、４’及び弾性を有し形を変えることが可能な、補助部材すなわちクッション材６、６’で構成される前部シェル２及び後部シェル２’が示されている。この２つのシェル２、２’及びこれらのクッション材６、６’は、腕の全長のほぼ中央で、すなわち二頭筋の中間点で、上腕部の全周を包む。シェル２、２’の内側は、腕に取り付けられたとき、樽のような形状となる。これは上腕の形状を反映するためである。また、電極８、２つの電極が設けられた各シェル２、２’が一例として示されている。
【００４０】
本発明の器具の特徴は、シェル２、２’間の動的接続である。動的接続は、器具を装着すること、腕又は脚の軟組織が殆ど歪むことなく筋肉との適切な接触が達成されるように閉じること、この状態で器具を固定すること、及び使用後に器具を取り外す時に再び開くことを促す機構を用いる手段によって達成される。以下により詳細に述べられるように、この機構はシェル２、２’に平行移動自由度を持たせている。これによりシェル間の直線距離が長くなったり短くなったりすることを可能にする。また、この機構は回転自由度を持たせている。これにより、限られた平行移動が終わると、角度を持った回転移動がシェル２、２’間に生じる。このため器具が十分に開き、例えば使用者の上腕のような腕や脚に装着したり、取り外したりすることが可能となる。
【００４１】
本明細書及び後述の請求項中に用いられるように、用語「腕又は脚の自然な形状を維持する」及びこれと同様の用語は、器具が正確かつ繰り返し装着されるよう、また軟組織の歪みと関連した圧迫される不快感や血流障害を避けるように、腕又は脚の軟組織の過度の歪みを持つことのない器具の装着又は器具の装着動作を参照する。
【００４２】
上記の機構は、爪と爪車で構成される。この爪と爪車は、図１及び２で示されるように、後部シェル２’と一体のスライダ１０を含み、ガイド部材１２内を移動し、爪車１４を進める。図２は図１の実施形態を完全に開いた状態で表している。
【００４３】
前部シェル４の一部として、爪解放引き金部１６が図１及び２の両方で示される。この爪解放引き金部に圧力をかけることが、器具の除去すなわち取り外しの第一段階である。
この機構の全体図が図３に示されている。図３は、器具の第２実施形態の断面図を示している。この第２実施形態において、爪車１４はガイド部材１２と一体化しており、直線移動の終了が示されている。また図３には、スライダ１０、ガイド部材１２、爪車１４、解放引き金部１６及び爪１８が示されている。引き金部１６及び爪１８のユニットは、ピボット２０を用いる方法でスライダ１０に蝶番のようにつながっており、またこのユニットを爪１８が爪車１４の歯にかみ合うような位置へとばねで偏向する。
【００４４】
図４のように完全に閉じられた状態から装着のために器具を開くには、使用者の親指と人差し指を、爪引き金部１６及びカウンターホールド３０のそれぞれに、爪車１４から爪１８を外すため、またスライダ１０をガイド部材１２から押し出すために使用する。直線的に動き終わると、スライド部材１０は、ガイド溝２２（図３参照）を離れる。ガイド溝において、インスタントねじりばね２４が自由になっているスライダ１０を２０度まで回転させ、結果としてシェル２、２’が、図５に示されるように、第２の完全に展開した位置となる。
【００４５】
装着及び取り外しの手順が、図６ａ―６ｅに示され、以下に要約されている。
【００４６】
（装着）
本発明は、多チャンネルの神経機能代替器具の装着のようなこの複雑な手順を片手のみでだけでなく、単一の動作において実行することも意図している。上記の方法で完全に開いた後、器具はハンドル２６及び２８によって使用者の反対の手に持たれ、胸の前へと方向を変え、上腕（図６ａ）へと急いで進み、反対の手の親指と人差し指を用いて（又は付き人によって）ハンドル表面２６、２８へとそれぞれ向けて腕周辺で閉じられる（図３、６ｂ参照）。爪１８は、爪車１４の歯の斜め側面上を滑り、結果として爪車の下を切り取られた側面に噛み合う。これにより、器具を図６ｃに示される最終装着位置に固定する。使用者の右腕が、腕の外側に配置された爪車機構とともに図示されている。
【００４７】
例えば調整ストップのような移動を制限するものは、使用者が器具を腕にきつく締め付けすぎないように、スライダ１０に沿って設けられることが好ましい。
【００４８】
（取り外し）
取り外し（図６ｄ）は親指及び人差し指を爪引き金部１６及びカウンターホールド３０にそれぞれ（図４）かけることから始まり、爪１６を爪車１４から離し、スライダ１０をガイド部材１２から押し出し、結果としてシェル２、２’を回転して開かせる。器具はその後、図６ｅに示されるように、腕から引き抜かれる。
【００４９】
表面及び構成要素１４、１６、１８、２６、２８、３０は図３及び図４において最も効果的に示されている。
図７は完全に開いた位置における、本発明器具の他の実施形態を示す。この実施形態は、直線移動のみを設けている。しかしこの直線移動は、上腕への横からの接近を促すために十分な大きさを有している。
【００５０】
ガイド棒３３（図７ａ参照）上の２つのつるまきばね３２が図７に更に示されている。ばね３２は、引張ばねであってもよい。引張ばねである場合は、ばねは腕又は脚上で器具を閉じる。
以下のいくつかの図面において符号は、前述の実施形態の対応する構成要素と機能的に等しい構成要素を示す。
【００５１】
図８は器具の他の実施形態を示す。この実施形態において、シェルの開閉移動は、直線的であり、従って、上記の旋回移動の補助を受けることなく腕又は脚の導入を促すことが可能なほどに広範囲である。
【００５２】
図９及び１０は器具の他の実施形態を示している。この器具の実施形態において、爪車１４は可撓性帯３４の一構成要素であり、この可撓性帯３４はガイド部材１２の範囲内を移動するスライダ１０の一端に接続される。器具を開くために、矢印Ａのいずれかの方向に向けて圧力がかけられる。図１０は図９の器具を開いた状態で示している。器具を閉じるために、矢印Ｂの方向に向けて圧力がかけられる。
【００５３】
図１１は、弧状移動を行う器具の実施形態を示す。この弧状移動において、爪車１４はシェル２の一部であるか、爪車１４はシェル２に固定して接続されている。弾性スライダ１０は、シェル２に固定して接続され、爪引き金部１６をこの遊離端へと運ぶ。ガイド部材１２はシェル２に固定して接続される。器具を閉じるために、矢印Ｃの方向に向けて圧力がかけられる。図１１の実施形態の閉じた状態が図１２において示されている。器具を開くため、矢印Ｄの方向に向けて圧力がかけられる。
【００５４】
図１３は他の固定及びシェル移動機構を示している。この機構は、シェルの直線開閉移動のために傾斜板原理を用いる。スライダ１０がシェル２’に固定して接続される。このスライダ１０には傾斜スロット３６が設けられている。スライダ１０は、シェル２に固定して接続されたガイド部材１２の範囲内を移動する。スロット３８により分離した二重爪車がガイド部材１２に取り付けられる。ばねを持つ爪引き金部１６に取り付けられたピン(図示せず)はスロット３８を通じて突出し、傾斜スロット３６と噛み合う。上方カウンターホールド３０の方向に向けて爪引き金部１６に圧力をかけることで爪１８を分離し、スロット３６においてピンが上がり、これにより器具が開く。下部カウンターホールド３０’の方向に向けて引き金部１６に力をかけると爪１８は傾斜爪車歯側面上を滑り、スロット３６においてピンが下がり、器具は閉じる。
【００５５】
図１４には、更なる傾斜板機構が示されている。この実施形態は、２重板配置となっていて、シェル２′に固定して取り付けられているガイド部材１２内で滑動可能な一対の傾斜板４０、４０′、及びシェル２に固定して取り付けられている対向板４２、４２′を有しており、対向板４２、４２′は、傾斜板と同様にガイド部材１２内で滑動可能であって、引っぱりバネ４４によって閉位置方向へ促され、それによりこの器具が、通常は閉じた状態の器具となっている。表面４６上に矢印Ｅ方向へ圧力をかけると、板４０の傾斜端部が対向板４２の端部に係合し、器具を開くようになっている。
【００５６】
図６ａ乃至図６ｅに示され使用者の上腕について参照している上記着脱手順は、例えば足に使用するよう設計された器具にも同様に適用することができる。
【００５７】
上腕用の器具は、本発明の異なった腕又は脚への利用可能性の特定の例として述べられているが、シェル４は、一方が同じ高さで他方に対向するように配置され、足用の器具のシェルは、互いに有利にアキシャル・オフセットを有するように配置されていて、腕又は脚の形状に合うようにしてある。
【００５８】
図１５は、本発明の神経機能代替器具の別の好適な実施形態の概略図である。神経機能代替器具１００は、腕又は脚１０２上に配置されており、馬蹄形の腕木１０４によって接続されているシェル２、２′を含む。腕木１０４は、１つの接続ジョイント１０６、１０６′によってそれぞれシェル２、２′に、好ましくはシェル２、２′のそれぞれの実質中央部に配置されるように取り付けられている。シェル２、２′もまた、腕又は脚１０２を実質的に包むようにしてある。シェル２、２′への接続に加え、腕木１０４は、シェル２、２′へ力を付加し、同様に、シェル２，２′は、神経機能代替器具１００の使用中に腕又は脚１０２へ必要な力及び力の相互作用を付加する。シェル２、２′、腕木１０４及びそれらを接続する接続ジョイント１０６の機械的特性は、神経機能代替と腕又は脚１０２間の相互作用を最大限に利用できるよう設計されており、それによって、腕又は脚１０２の活性化の質が決まる。任意の置換機構１７０が、その下部に示されている。
【００５９】
図１７乃至図１９には、いくつかの好適な実施形態の概観図が示されている。図１７は、腕又は脚１０２に接触している神経機能代替器具の部分断面図を示している。腕又は脚１０２の表面とシェル２との間には、表面電極８が配置されている。シェル２と身体の部分の表面との間の圧力分布は、（図示されていない）腕木によってシェルに付加されている圧力ベクトルによる。シェル２の幾何学的中心１３０への圧力の付加が、自動バランスシステムとなる。電極の圧力は、それ自身を実質的にバランスがとれるように分布させ、更に腕又は脚の表面に分布させる。
【００６０】
図１８は、腕木１０４、及びスプリング機構１２０のような更なる機械的拘束を有する図１７にある神経機能代替器具の概観を示したものである。圧縮スプリング機構により与えられる接続ジョイントにおける追加のモーメントが、表面電極８ａ、８ｂにかかる圧力を偏らせることになる。その結果、表面電極８ａに比べ表面電極８ｂへ、より高い圧力がかけられることとなる。
【００６１】
図１９は、腕木１０４と、接続ジョイント１０６を調節して所定の位置に固定するための調節・固定機構とを有する、図１７にある神経機能代替器具の概観を示している。図１９に例として示した特定の調節・固定機構は、ねじ機構１２４である。ねじ機構１２４は、シェルの向きの自動調節能力を全て無効にし、シェル２は、実質的に腕木１０４の硬質の延長物のようになる。その結果、個々の患者のニーズに応じてシェル２の向きを調節したのちに、ねじ機構１２４が、シェル２を所定の方向へ固定する。典型的には、シェル２の向きは、個々の器具使用者のために臨床医が、最初の器具試着段階において調節する。
【００６２】
シェル２、２′は、表面電極（例えば、図１に示される表面電極８、８′、あるいは図１６乃至図１９に示される表面電極８）を腕又は脚１０２の表面に接触させるのに加え、腕又は脚１０２の組織と機械的に相互作用を及ぼす。
【００６３】
身体の腕又は脚の表面は静止しているものであるが、神経機能代替を活性化すると、腕又は脚の関節や筋肉の収縮が、腕又は脚の断面に変化を引き起こす。シェル内部の柔軟性がある部材は、シェルが皮膚表面とより密接に接するようにできる。重要な電極の圧力を腕又は脚の表面に伝えるというシェルの能力を保持しながら、この柔軟性を達成するための１つの手段が、図１６のシェル２において図示されている。シェル２は、少なくとも半剛性の部材１１２（例えば、半硬質プラスチック）及びより柔軟性のある部材１１４（例えば、エラストマー）とを含んだ複合構造を有する。柔軟性のある部材１１４は、特定の箇所と方向において制御されたシェルの柔軟性を与え、半剛性部材１１２は、シェル２に構造的な支持を与えるとともに別の方向へ力を付加することができる。好ましくは、接続ジョイント１０６及び電極８は、半剛性部材１１２の領域に配置される。
【００６４】
図２０は、図１５の神経機能代替器具１００に基づく、身体の腕又は脚１０２に対するシェル２′の位置調節を可能にした本発明の神経機能代替器具の別の好適な実施形態の概略図である。位置調節は、主に２方向、すなわち腕又は脚１０２の長手方向に沿っての長手方向への調整と、腕又は脚１０２の周りの周方向の調整とについて行われる。この目的を達成するため、馬蹄形の腕木１０４は、周方向調整溝１４０あるいは周上取付ポイント１４２によって適合させる。シェル２′も同様に、長手方向の調整溝（図示せず）あるいは長手方向の取付ポイント１４８によってフィットさせる。接続ジョイント１０６は、上記取付ポイントと調整溝を通して腕木１０４をシェル２′とシェル２のそれぞれに接続する。最初の器具組立ての段階で、シェル２と２′のそれぞれの位置関係は、個々の患者に合わせて調整される。
【００６５】
図２１に示されている本発明の別の好適な実施形態は、身体の腕又は脚１０２に対する神経機能代替器具の放射線上の位置調節を可能にしている。腕木１０４とシェル２との間の隙間Ｇは、腕木ねじ機構１５４により調節可能である。隙間Ｇをより大きくすると、腕又は脚１０２の表面に対する向きの自動調節のためのより広い回転範囲が、シェル２に与えられる。隙間Ｇが腕木ねじ機構１５４によって狭められるに従って、シェル２及び表面電極８は、身体の腕又は脚１０２の表面に対してより快適に適合する。
【００６６】
本発明の神経機能代替器具１００は、モジュラー型の設計となっている（例として図１５参照）おり、シェル２、２′は、異なったサイズや形状に作ることができ、しかも接続ジョイント１０６によって腕木１０４に完全に接続可能である。それゆえ、図２２に示されるカスタムサイズのシェル２ａであっても神経機能代替器具１００上に取り付け可能である。この特徴を有するために、標準的な腕木１０４との適合性と相俟って個々の患者に対応したシェルのサイズと形状を選択できるという柔軟性を提供できるのである。
【００６７】
神経機能代替器具１００は、左側又は右側の腕又は脚に適合することができる。この目的のため、通常、腕木１０４が接続ジョイント１０６に対して１８０°回転するようにしておけば、充分である。
【００６８】
神経機能代替器具の表面電極８は、シェル内で特定の位置あるいは特定の向きに予めセットしておいてもよいし、あるいは特定のサイズか型にしておいてもよい。器具を装着する際に、最適の電極タイプ、サイズ、位置及び向きを有するシェルが、患者の神経機能代替のために選択され、選択されたシェルが器具に取り付けられるようにしてもよい。
【００６９】
図１５の腕木１０４は、典型的にはシェル２、２′のほぼ中心に力を負荷するが、追加の相互作用が個々の患者に合わせてシェル２，２′と腕又は脚１０２の表面との間の接触状態を改善することができる。例として、図１５に図示されているとおり、腕木とシェルとの間の局部的、積極的な置換が、好ましくは調節ネジを含む置換機構１７０によって提供されるようにしてもよい。半剛性のシェル２の局部的な弾性変形が、この調節ネジによって提供されるようにしてもよい。腕木とシェルとの間に挿入されたバネによる連結（図示せず）を含んだ、選択可能な置換／変形機構は、当業者により容易に明らかになるであろう。
【００７０】
本件発明は、特定の実施形態を関連させて記載されているが、多くの選択肢や修正、変化が当業者によって明らかになるであろうことは明白である。従って、添付の請求項の精神や広い範囲内にある全ての選択肢や修正、変化を包含することが意図されている。この明細書に記載されている全ての公報や特許及び特許出願は、全体で参照として本明細書中に組み込まれており、また同様にそれらの公報や特許及び特許出願のそれぞれは、明確にそして個々に参照として本明細書中に組み込まれている。更に、この出願のどの参照の引用や示唆も、このような参照が本件発明の先行技術として入手可能であったということの承認と解釈されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明にかかる第１実施形態の斜視図であり、閉止状態を示している。
【図２】直線的に拡がる開放移動の終端における図１に示される器具の斜視図である。
【図３】図１及び２の実施形態の変形を上方から見た断面図であり、直線的に拡がる開放移動の終端における場合の図である。
【図４】完全に閉止位置にある図３の実施形態の平面図である。
【図５】図３の実施形態を示し、直線的に拡がる開放移動にアーチ状に拡がる開放移動が加えられた状態を示す。
【図６ａ】本発明に係る器具の装着状態を示す図である。
【図６ｂ】本発明に係る器具の装着状態を示す図である。
【図６ｃ】本発明に係る器具の装着状態を示す図である。
【図６ｄ】本発明に係る器具の取り外し状態を示す図である。
【図６ｅ】本発明に係る器具の取り外し状態を示す図である。
【図７】本発明に係る実施形態の更なる開放状態を示す図であり、（ａ）は本発明に係る実施形態の更なる閉止状態を示す図である。
【図８】直線移動のみを有する本発明の他の実施形態を示す。
【図９】爪車が一体部分の可撓性帯である実施形態を更に示す。
【図１０】開放位置にある図９の器具を示す。
【図１１】更なる他の器具の実施形態を示す。
【図１２】閉止状態にある図１１の実施形態を示す。
【図１３】開閉機構の傾斜板を利用する本発明の実施形態を示す。
【図１４】開閉機構の傾斜板を有する他の実施形態を示し、二重の傾斜板を利用している。
【図１５】本発明に係る神経機能代替器具の他の好適な実施形態を示す図であり、シェルは馬蹄状の形状を有する腕木部により接続されている。
【図１６】本発明に係る神経機能代替器具の他の好適な実施形態を示す図であり、シェルは少なくとも異なる剛性の物質を含む混合構成である。
【図１７】腕又は脚部分と接触する神経機能代替器具の部分断面図であり、シェルの幾何学的中心を集中して押えている。
【図１８】図１７で示される神経機能代替器具の図を利用し、腕木部と、この腕木部とシェルの間に課せられる付加的な機構による制約とを含む。
【図１９】図１７で示される神経機能代替器具の図を利用し、固定位置における腕木部と結合ジョイント１０６を係止するための係止機構を含む。
【図２０】本発明に係る神経機能代替器具の他の好適な実施形態を示す概略図であり、腕又は脚部分に対する周方向及び／又は長手方向の調整を許容している。
【図２１】本発明の好適な実施形態を示す概略図であり、腕又は脚部分に対する半径方向の調整を許容している。
【図２２】図１５の組立式の神経機能代替器具との結合において使用される慣習的な形状のシェルを示す。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005504606.tif 000041
2005504606.tif 000042
【国際調査報告】
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