(57)【要約】  本発明は、義肢を患者の骨に装着するための器具（１）を提供するものである。本器具は、骨インプラントに取り付けられる近接部コンポーネント（２）と、義肢に取り付けられる末梢部コンポーネント（３）と、近接部及び末梢部コンポーネント（２，３）を連結し、使用において、曲げ力及び／又はねじれ力が義肢のみに適用され、その力が閾値レベルを超えたとき、装着器具（１）内で可動結合することにより、その力が調節される連結部材（４，５）と、を備える。そのため、本器具（１）は患者の骨を保護する安全可動結合装置として機能する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の骨に対して義肢を装着するための器具であって、
前記器具は、
骨インプラントに取り付けられる近位部コンポーネントと、
義肢に取り付けられる末梢部コンポーネントと、
前記近位部及び末梢部コンポーネントを自在に可動結合するように連結する連結部材と、を備え、
使用において、曲げ力及び／又はねじれ力が前記義肢のみに適用され、前記力が閾値レベルを超えたとき、前記力が前記装着器具における可動結合部によって調整されることを特徴とする器具。
【請求項２】
前記器具は、前記骨インプラントコンポーネント又は義肢と結合され、一部又は全部が上記の骨インプラント又は義肢に一体的に形成される又は組み立てられることを特徴とする請求項１に記載の器具。
【請求項３】
前記連結部材は、回転して前記義肢を前記骨インプラントと連結し、使用において自動的に外れ、前記義肢に適用される力が所定の閾値を超えたとき、回転して前記骨インプラントから前記義肢を分離するクラッチのような機構を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の器具。
【請求項４】
前記器具は、弾性的なバイアスをかける手段を備え、前記クラッチ機構は回転して連結状態とする弾性的なバイアスをかけられ、前記弾性的なバイアスをかける手段によって前記クラッチのような機構に適用された前記バイアスをかける力は、使用において、前記クラッチ機構の分離を引き起こすための前記義肢における力の閾値レベルを決定することを特徴とする請求項３に記載の器具。
【請求項５】
前記器具は、前記クラッチ機構の分離を引き起こすための前記義肢における力の前記閾値レベルを増加又は減少させる調節手段を備えることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の器具。
【請求項６】
前記手段は、前記クラッチのような機構からネジ旋回して軸方向に向かう又離れる調節が可能なネジ調節手段を含むことを特徴とする、請求項４に従属する請求項５に記載の器具。
【請求項７】
前記クラッチのような機構は、対合する１組のクラッチ歯を備え、前記歯は、実質的に側面が対称的であり、前記義肢に適用される力の、時計回り又は反時計回りいずれかの回転方向において、前記クラッチのような機構が分離されることを特徴とする請求項３，４，５又は６のいずれか一項に記載の器具。
【請求項８】
前記クラッチのような機構は、近位部コンポーネント上に取り付けられ、使用において患者の肌の外部に位置するよう設定され、前記クラッチのような機構が外れたときに、患者の肌に裂傷を生じさせないようにしたことを特徴とする請求項３，４，５，６又は７のいずれか一項に記載の器具。
【請求項９】
前記連結部材は、自動的に分離式コネクタを備え、通常の使用において、一方が他方に対して固定角度（例えば、軸配列又は他方の軸に対して傾斜した固定角度で）で配置されるように、前記近位部及び抹消部コンポーネントを連結し、使用において、ある曲げ力が前記義肢にのみ適用され、前記力がある閾値レベルを超えたとき、前記固定角度から自在に可動結合することを特徴とする、上記請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の器具。
【請求項１０】
分離式コネクタ付の前記器具は、弾性的なバイアスをかける手段を備え、前記分離式コネクタは、連結状態にするよう弾性的なバイアスをかけられ、使用において前記弾性的なバイアスをかける手段による前記バイアスをかける力は、分離式コネクタの分離を引き起こすための前記義肢における曲げ力の閾値レベルを決定することを特徴とする、上記請求項1乃至請求項９のいずれか一項に記載の器具。
【請求項１１】
前記分離式コネクタは、前記近位部及び抹消部コンポ−ネントの一方に取り付けられ、前記近位部及び抹消部コンポ−ネントの他方にあるソケットで結合するピンを含むことを特徴とする請求項１０に記載の器具。
【請求項１２】
前記ピンは、後方及びそれが取り付けられて前方にバイアスをかけられる前記コンポーネントの先軸方向に移動可能なように取り付けられることを特徴とする請求項１１に記載の器具。
【請求項１３】
前記ピンは、尖った又は半球体の先端を備え、前記ソケットは、それに対応する凹形状になっていて、使用において義肢に適用された曲げ力が、前記ピンの先端を前記ソケットの壁の外側に押し上げることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の器具。
【請求項１４】
前記先端の形状は、半球状又は実質的な円錐状であり、曲げ力が適用される放射状方向のいずれかから、分離式コネクタの分離を促進することを特徴とする請求項１３に記載の器具。
【請求項１５】
前記分離式コネクタは、それが分離するとき、実質的に球状のジョイント方式において、旋廻する可動結合又は自在の可動結合を可能とするよう構成されていることを特徴とする請求項９乃至請求項１４のいずれか一項に記載の器具。
【請求項１６】
前記分離式コネクタは、前記近位部及び抹消部コンポーネントの互いに近接した一方又は両方の末端に、Ｔ字形状部を含み、一方又は互いのＴ字形状部のヘッド部は、湾曲／弓形をしており、一方のコンポーネントが他方に対して傾斜するように機能することを特徴とする請求項９乃至請求項１５のいずれか一項に記載の器具。
【請求項１７】
前記Ｔ字形状部は、前記連結部材内で傾斜するように、前記連結部材又はさらなる連結部材において調整されることを特徴とする請求項１６に記載の器具。
【請求項１８】
前記連結部材はスロット部を備え、Ｔ字形状部のヘッド部の各末端は延伸しており、前記末端は、多かれ少なかれ前記コンポーネントの傾斜に対して突き出ていて、前記連結部材は、囲い式の可動結合部ジョイントを所定範囲で自由な傾斜移動を許容することを特徴とする請求項１７に記載の器具。
【請求項１９】
１つのＴ字形状部は、前記連結部材において、そのヘッド部を実質的に他のヘッド部と直交するように適応させ、他方に対していずれかを傾斜して、ほぼ全方向に又は旋廻するような可動結合を実現することを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の器具。
【請求項２０】
前記器具の連結部は、共用ピン手段を備え、前記器具は、もし過剰な伸張力／伸延力がそれに適用されると、前記共用ピン手段の共用により、前記連結部において外れることを特徴とする、上記請求項１乃至請求項１９のいずれか一項に記載の器具。
【請求項２１】
前記連結部は、前記近位部コンポーネント上に又はその中に形成され、前記共用ピンは取り外し可能又は格納式となっていて、前記器具及び義肢はユーザによって取り外されることを特徴とする請求項２０に記載の器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、義肢用装着器具とその改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、手足を切断して後遺症のある患者の骨に対して直接的に埋没される部材（骨インプラント）により装着される義肢（人工の腕や脚）についての手法が発展している。そういった手法の例として、本出願人自身による英国特許出願Ａ−２，３６５，３５５は、骨の内部に皮膚を通して埋没されるインプラントの使用について記載及び説明しており、このインプラントは、義肢又は重症の四肢の末梢部を保護し、後遺症のある患者の骨の近位部末端に直接的に取り付けられる。このインプラントは、特異的に表面処理されていて、これは、その近位部末端をコーティング（例えば、繊維の生長を促進するハイドロキシアパタイト及び／又はメラニン又はフィブロネクチンといったタンパク質）したものであり、後遺症があって、しかも、インプラントの外表皮膚との接触面に細菌が繁殖するのを防止する末梢部（外部）末端において、表面活性が極めて低くなっている四肢の骨、靭帯及び皮膚組織の最適な一体化を促進するためになされる。
【０００３】
英国特許出願Ａ−２，３６５，３５５に記載の皮膚を通したインプラントは、患者の本来の組織の適切な場所に比較的安全に固定され、従来の皮膚を通したインプラントよりも感染症になることが少ない。しかしながら、装着のために、これらの又は他の直接的な骨インプラントを使用する際に、その装着は、使用に際して未だに機械的な問題をもたらしている。特に、骨に対する義肢のジョイント部は、一般的には提供されておらず、また、義肢に適用された曲げ力又はねじれ力が、骨を破壊したり又は骨インプラントを骨から外してしまうような根本的な危険がある。
【０００４】
本発明の目的は、他の目的を含めて、従来の装着の欠点を解決し、英国特許出願Ａ−２，３６５，３５５に記載の骨インプラントを特異的にコーティングする技術を本発明と適宜に組み合わせる手法を提供することである。
【発明の開示】
【０００５】
本発明の第１の特徴によると、義肢を患者の骨に装着するための器具を提供するものであり、前記器具は、
ｉ）前記骨インプラントに取り付けられる近位部コンポーネントと、
ｉｉ）前記義肢に取り付けられる末梢部コンポーネントと、
ｉｉｉ）前記近位部及び末梢部コンポーネントを自在に可動結合するよう連結する連結部材と、を備え、使用において、曲げ力及び／又はねじれ力が前記義肢のみに適応され、前記力が限界レベルを超えたとき、前記力は前記装着器具の内における可動結合部によって調整される。
【０００６】
それゆえ、前記装着器具は、患者の骨を保護する可動結合機構における安全装置としての機能を果たす。適宜に、まず、それは前記骨インプラントコンポーネントに装着され、次に、それに装着された前記義肢を備える。しかしながら、それは前記骨インプラントコンポーネント又は義肢と結合され、一部又は全部が前記骨インプラント又は義肢に一体的に形成される又は組み立てられる。
【０００７】
好ましくは、前記連結部材は、回転して前記義肢を上記の骨インプラントに連結し、使用において自動的に外れ、前記義肢に適用される力がある閾値を超えたとき、回転して前記骨インプラントから前記義肢を分離するクラッチ機構を備える。
【０００８】
前記器具は、適宜に、弾性的なバイアスをかける手段を備え、前記クラッチ機構は回転して連結状態とする弾性的なバイアスをかけられ、前記弾性的なバイアスをかける手段によって、前記クラッチ機構に適用された前記バイアスをかける力は、使用において、前記クラッチ機構の分離を引き起こすための前記義肢における力の閾値レベルを決定する。
【０００９】
好ましくは、前記器具は調節手段を備え、前記クラッチ機構の分離を引き起こすための前記義肢における力の前記閾値レベルを増加又は減少させる。前記器具が上述の弾性的なバイアスをかける手段を備える場合において、前記調節手段は、適宜にネジ旋回して前記クラッチ機構から軸方向に向かう又離れる調節が可能なネジ調節手段を含む。
【００１０】
好ましくは、前記クラッチ機構は、対合する１組のクラッチ歯を備え、前記歯は、実質的に側面が対称的であり、前記義肢に適用される力の、時計回り又は反時計回りのいずれかの回転方向において、前記クラッチ機構が分離される。
【００１１】
適宜に、前記クラッチは、近位部コンポーネントに取り付けられる。これは、特に、自動的に分離式コネクタが傾斜できるように直列に使用されたとき、前記傾斜コネクタが傾斜するよう作動されたときであっても、それが効果的に実施可能なままとなるので、便利である。好ましくは、使用において患者の肌の外部に位置するよう設定されるので、前記クラッチ機構が外れたとき、患者の肌に裂傷を生じさせることがない。
【００１２】
好ましくは、前記連結部材は、自動的に分離式コネクタを備え、これは、通常の使用において、一方が他方に対して固定角度（例えば、軸配列又は他方の軸に対して傾斜した固定角度で）で配置されるように、前記近位部及び抹消部コンポーネントを連結しているが、使用において、ある曲げ力が前記義肢にのみ適用され、前記力がある閾値レベルを超えたとき、前記固定角度から自在に可動結合する。
【００１３】
分離式コネクタ付の前記器具は、適宜に、弾性的なバイアスをかける手法を備え、前記分離式コネクタは、連結状態にするよう弾性的なバイアスをかけられ、使用において前記弾性的なバイアスをかける手法による前記バイアスをかける力は、分離式コネクタの分離を引き起こすための前記義肢における曲げ力の閾値レベルを決定する。
【００１４】
好ましくは、前記分離式コネクタは、前記近位部及び抹消部コンポ−ネントの一方に取り付けられ、前記近位部及び抹消部コンポ−ネントの他方にあるソケットで結合するピンを含む。適宜に、前記ピンは、後方及びそれが取り付けられ、前方にバイアスをかけられる前記コンポーネントの先軸方向に移動可能なように取り付けられる。好ましくは、前記ピンは前記コンポーネントの同軸上に取り付けられる。
【００１５】
好ましくは、前記ピンは半球体（例えば、ボール形状）又は尖った先端を備え、前記ソケットは、それに対応する凹形状になっていて、使用において義肢に適用された曲げ力が、前記ピンの先端を前記ソケットの壁の外側に押し上げる。
【００１６】
適宜に、前記先端の形状は、半球状又は実質的な円錐状であり、曲げ力が適用される放射状方向のいずれかから、分離式コネクタの分離を促進する。好ましくは、そのような配列は、それが分離するとき、実質的に球状のジョイント方式において、自在に可動結合することを可能とするよう構成されている前記分離式コネクタと連結される。
【００１７】
最良形態の一つとして、前記分離式コネクタは、前記近位部及び抹消部コンポーネントの互いに近接した一方又は両方の末端に、Ｔ字形状部を含み、一方又は互いのＴ字形状部のヘッド部は、湾曲／弓形をしており、一方のコンポーネントが他方に対して傾斜することを促進する。適宜に、前記Ｔ字形状部は、実質的に他方に対して一方を入れ子式にし、適宜に、それらは連結部材内で傾斜するように、前記連結部材又はさらなる連結部材において調整される。いわゆるボールインソケットコネクターと対照的に、このタイプの分離式コネクタの使用による特別な利点は、抹消部コンポーネントが傾斜する支持軸が、骨インプラントから離れていることであり、そのエリアにおける外傷の危険性を小さくする。
【００１８】
好ましくは、前記連結部材はスロット部を備え、Ｔ字形状部のヘッド部の各末端は延伸しており、前記末端は、多かれ少なかれ前記コンポーネントの傾斜に対して突き出ていて、前記連結部材は、囲い式の可動結合部ジョイントを所定範囲で自由な傾斜移動を許容する。
【００１９】
適宜に、１つのＴ字形状部は、前記連結部材において、そのヘッド部を実質的に他のヘッド部と直交するように適応させ、他方に対していずれかを傾斜して、ほぼ全方向に又は旋廻するように可動結合することを実現する。
【００２０】
好ましくは、前記器具の連結部は、共用ピン手段を含み、前記器具は、もし過剰な伸張力／伸延力がそれに適用されると、前記共用ピン手段の共用により、前記連結部において外れる。適宜に、前記連結部は、近位部コンポーネント上に又はその中に形成され、前記共用ピンは取り外し可能又は格納式となっていて、前記器具及び義肢は便利にユーザによって取り外され、前記器具及び義肢の主要部は、それぞれ連結されたままとなる。そうすると、共用ピンは、毎日の義肢の装着及び脱着を可能とし、また、伸張力に対する安全装置となる二重の役割を果たす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の装着器具の全体図を図１に示す。装着器具１は、略円筒形状の部材であって、その近位部末端に骨インプラントが装着される延伸近位部コンポーネント２及びその末梢部末端に義肢が装着される延伸末梢部コンポーネント３を連結するものである（図中、これら２つのコンポーネントは、便宜上、その円筒形所を示しているが、実施においては必須ではない）。
【００２２】
器具１は、２つの可動式調節機構を備え、一方は、骨インプラント／後遺症のある四肢に過剰に力が適用されたとき、軸方向の配列（又は他の固定角度の関係）から義肢を傾斜させることを可能とし、他方は、過剰な力が適用されたとき、骨インプラントをねじり／回転することなく、義肢のねじり／軸回転を可能とする。ねじり／軸回転を調節する機構は、適宜に、近位部コンポーネント２上のクラッチユニット４によって規定されており、傾斜機構５は、近位部コンポーネント２及び末梢部コンポーネント３との接触面に位置する。
【００２３】
屈曲／傾斜機構５の全体図を図２に示す。近位部及び末梢部コンポーネント２，３が直線上にある位置からスタートすると、この機構は、末梢部コンポーネント３が、近位部コンポーネント２に対して４方向７又は８及び９又は１０に傾斜することを可能とする。それゆえ、これらの動きを組み合わせることで、末梢部コンポーネント３は、自軸に対して回転運動１２することなく、あらゆる角度（例えば、方向７及び９を組み合わせた方向１１）に傾斜（旋回）することができる。実際に、装置の操作条件において重要なことは、近位部コンポーネント２に対して末梢部コンポーネント３が傾斜することであるが、説明する上では、コンポーネント２，３を連結する連結部材１３に対して、コンポーネント２，３の動きを考慮する方がより簡単である。
【００２４】
図３において、この機構の連結部材１３は、装置の操作についての記載が省略されている。部材１３（図３には示さず）に対して、近位部エレメント２は、湾曲エレメント１５によって、方向７又は８、すなわち平面１４に対する回転／傾斜が抑制される。同様に、末梢部エレメント３は、湾曲エレメント１７によって、方向９又は１０、すなわち平面１４に直行する平面１６に対する回転／傾斜が抑制される。
【００２５】
図４は平面１４における傾斜機構の断面図である。この機構において、近位部エレメント２の回転中心は、点１８に位置する。点１８の位置は、エレメント１５の湾曲によって決定される。エレメント１５は、機構１３の部材において成形スロット１９及び２０によって、点１８を中心とした円弧上の動きが抑制されている。
【００２６】
図５は平面１６における機構の断面図である。近位部エレメント２と同様に、末梢部エレメント３は、回転中心１８に対する回転が抑制される。湾曲エレメント１７は、湾曲エレメント１５の末梢部に位置しているので、その屈曲半径は、エレメント１５のそれより大きく、その回転中心は点１８において一致する。
【００２７】
通常の位置において、エレメント２及び３は、図６に示されるラッチング機構によって、相互の動きが抑制されている。ここに筒状エレメント２１として示されるピンは、エレメント２の中心の孔２２の中をスライド自在となっていて、エレメント３の末端にあるソケット部／凹状部２３に対応するように形成された円錐形の先端を備えている。
【００２８】
末梢部コンポーネント３を近位部コンポーネント２に対して傾斜させる力が、バネ２４の圧縮力を上回って、先端２５を、凹状部２３の角度のあるサイド１６にスライドアップさせるのに十分になった時、安全傾斜装置が作動する。これを行うのに必要な力の大きさは、バネ２４の圧縮力の総計によって制御される。これは、言い換えれば、孔２２におけるネジの噛み合いやネジ調節によってその位置が変えられるエレメント２７によって制御される。先端２５がいったん凹状部２３の外に押し出されると、それは円形溝２８に落ちる。さらに近位部コンポーネント２及び／又は末梢部コンポーネント３の角のある部分は、部材１３によって負荷のかかった物理的な限界によって抑制される。
【００２９】
クラッチ／軸方向の回転機構ユニット４の全体図を図７に示す。これは、適用された力が安全なレベルを超えるまで、末梢部コンポーネント３の（部分的な）軸方向回転１２を近位部コンポーネント２と連結する。これは、２つの部材が連結しておらず、近位部コンポーネントの回転が生じた点においてなされる。
【００３０】
クラッチ機構４の構造を図式的に図８に示す。末梢部コンポーネント３の末端にある放射状の鋸面２９は、円筒形状のピン３１の末端にある同様の鋸面３０と係合する。ピン３１は、近位部コンポーネント２の中心にある孔３２内をスライド自在であるが、エレメント３１の外壁及びエレメント２の内壁の縦溝に係合する鍵（図示せず）によって、孔に対する回転が阻まれている。面２９及び３０は、エレメント３０における末梢部に力を及ぼすバネ３３によって係合されて固定され、一方、機構３４の外格が、エレメント３における近位部に力を及ぼす。バネ３３の圧縮力は、孔３２とネジが噛み合った筒状エレメント３５のネジ調節によって制御される。
【００３１】
軸回転安全装備機構は、近位部コンポーネント２に対して末梢部コンポーネント３を回転させる力が、面２９及び３０の鋸状部の傾斜面を、さらにバネ３３を圧縮している他方にスライドさせるのに十分になったときに作動する。
【００３２】
過剰な力（特に引張力）に対する安全装備として、近位部コンポーネントは、適宜に、共用ピンによって連結される近位部及び末梢部２ａ，２ｂに細分される。図９を参照すると、骨に取り付けられた近位部コンポーネント２の近位部２ａは、末梢部２ｂのソケット中を延伸して、末梢部２ｂと連結され、また、共用ピン４３によって適切な位置に固定される。このピンは、末梢部２ｂのソケットの壁を貫通して、近位部コンポーネント２の近位部２aの側面に形成された溝４４に係合する。共用ピン４３は、ネジ形状となっており、ソケット内及び近位部コンポーネント２の近位部２aの溝４４内で、後者（コンポーネント２）を適切な位置で固定するように、その突出した延伸部において調節される。
【００３３】
溝４４と共働的に係合している共用ピン４３の末端には、構造的に弱くなったネック部４６が形成されており、これは、過剰な伸張力／引張力がジョイントに適用されたとき、ジョイントにかかる力を逸らすため、共用ピン４３の末端が折れるようにする。そのため、本発明の装着装置を用いた可動結合部は、過剰なねじれ力や横力がそこに適用されたとき、一般に後遺症のある患者の四肢を痛みから保護し、共用ピンの連結が義肢における過剰な伸張力から後遺症のある患者の四肢を保護する。
【００３４】
共用ピンの連結は、効果的に、後遺症のある患者の四肢から毎日、補綴具を装着及び脱着できるようにするだけでなく、溝４４との係合からそれをネジ旋回させて外し、共用ピン４３を簡単に脱着することによって、伸張力に対する安全装置の役割を果たすという二重の働きがある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は本発明の最良形態における装着器具の概略斜視図。
【図２】図２は図１と同様であるが、可動結合部を曲げるための装着具要部を示すために、クラッチ機構部を省略した図。
【図３】図３は図２と同様であるが、近位部及び抹消部コンポーネントの連結する末端部が相互にどのように移動するかを示すため、装着具のコネクター部材を除去した図。
【図４】図４は図３の面１４における上記器具の概略断面図。
【図５】図５は図３の面１６における上記器具の概略断面図。
【図６】図６は図４に対応した詳細断面図であるが、過剰な力が適用されるまで、連結部において曲げに耐える連結部のラッチング部の詳細を示す図、図６Ａは図６のラッチング部の拡大図。
【図７】図７は図１と同様であるが、回転機構部を強調するために、可動結合部を曲げるための装着具要部を省略した図。
【図８】図８は図７に対応する裁断図であって、過剰な力が適用されるまで抹消部コンポーネントと共に軸回転するため、回転しながら近位部コンポーネントに連結するクラッチ機構の構造を示す図。
【図９】図９は、近位部コンポーネントがそれ自体分割され、また、抹消部が共用ピンと連結している装着装置の改良形態における概略長断面図。
【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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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2007528766.tif 000012
2007528766.tif 000013
2007528766.tif 000014