(57)【要約】１つの実施形態では、ロープロファイル型義足１０用の緩衝およびトルク吸収モジュール１１は、その間で軸方向および回転の運動を可能に伸縮自在に係合された２つの支持部材１及び２を備える。弾性部材３は、２つの支持部材１および２の軸方向変位に抵抗し、トルク抵抗カフ４は、２つの支持部材１および２の回転移動に抵抗する。弾性部材３の予圧縮は、衝撃モジュール１１をよりコンパクトにしサイズを縮小することができる。弾性部材３はまた、衝撃吸収の調節を可能にするよう交換することができる。【選択図】図２
2007507295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩衝およびトルク吸収補綴衝撃モジュールであって、
内部支持部材と、
該内部支持部材に対して同軸上に支持され、前記内部支持部材と相対的な回転および軸方向移動が可能な外部支持部材と、
前記内部支持部材及び外部支持部材の軸方向変位に抵抗する弾性部材と、
前記支持部材間の相対的な回転運動にねじり抵抗を提供するトルク抵抗カフであって、概ね管状の形を有し、近位が一方の前記支持部材の外側面に取り付けられ、遠位が他方の前記支持部材の外側面に取り付けられる前記トルク抵抗カフと、
断端を支持するソケットまたは中間装置に当該衝撃モジュールの近位を取り付け、前記弾性部材の交換を可能にするために少なくとも部分的に取り外すことが可能なアダプターと、
を備える衝撃モジュール。
【請求項２】
前記アダプターは、ピンチボルトにより取り付けられる請求項１の衝撃モジュール。
【請求項３】
前記アダプターは、当該衝撃モジュールにヒンジにより取り付けられる請求項１の衝撃モジュール。
【請求項４】
前記内部支持部材は、前記外部支持部材内に収容される請求項１の衝撃モジュール。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記内部支持部材内に収容される請求項１の衝撃モジュール。
【請求項６】
前記内部支持部材は、上部支持部材である請求項１の衝撃モジュール。
【請求項７】
前記外部支持部材は、前記内部支持部材の動きを制限するためのベースを有している請求項１の衝撃モジュール。
【請求項８】
ロープロファイル型義肢のための緩衝およびトルク吸収補綴衝撃モジュールであって、
内部支持部材と、
該内部支持部材に対して同軸上に支持され、前記内部支持部材と相対的な回転および軸方向移動が可能な外部支持部材と、
前記内部支持部材及び外部支持部材の軸方向変位に抵抗する予圧縮した弾性部材と、
前記支持部材間の相対的な回転運動にねじり抵抗を提供するトルク抵抗カフであって、概ね管状の形を有し、近位が一方の前記支持部材の外側面に取り付けられ、遠位が他方の前記支持部材の外側面に取り付けられる前記トルク抵抗カフと、
断端を支持するソケットまたは中間装置に当該衝撃モジュールの近位を取り付けるためのアダプターと、
を備える衝撃モジュール。
【請求項９】
前記トルク抵抗カフの軸長さは、前記内部支持部材のおよそ半分の軸長さより大きい請求項８の衝撃モジュール。
【請求項１０】
前記内部支持部材と外部支持部材との間にベアリングをさらに備える請求項８の衝撃モジュール。
【請求項１１】
前記トルク抵抗カフは、圧縮されていない状態で約５０ｍｍ以下の最大直径を有する請求項８の衝撃モジュール。
【請求項１２】
他方の支持部材に対する一方の支持部材の最大の軸方向変位量は、約９〜１０ｍｍである請求項８の衝撃モジュール。
【請求項１３】
最大軸長さが約１３０ｍｍ以下である請求項８の衝撃モジュール。
【請求項１４】
前記弾性部材はウレタンロッドを有する請求項８の衝撃モジュール。
【請求項１５】
前記弾性部材は、約１０〜２０ｍｍの間の直径を有する請求項８の衝撃モジュール。
【請求項１６】
前記弾性部材は、予圧縮した状態で約７０ｍｍ以下の軸長さを有する請求項８の衝撃モジュール。
【請求項１７】
前記内部支持部材の遠位端の下に配置されたＯリングをさらに備える請求項８の衝撃モジュール。
【請求項１８】
前記弾性部材を予圧縮の状態で維持する予圧縮部材をさらに備える請求項８の衝撃モジュール。
【請求項１９】
緩衝およびトルク吸収義足であって、
上部支持部材と、
該上部支持部材に対して同軸上に支持され、前記上部支持部材と相対的な回転および軸方向移動が可能な下部支持部材と、
前記上部支持部材及び下部支持部材の軸方向変位に抵抗する弾性部材と、
前記支持部材間の相対的な回転運動にねじり抵抗を提供するトルク抵抗カフであって、概ね管状の形を有し、近位が一方の前記支持部材の外側面に取り付けられ、遠位が他方の前記支持部材の外側面に取り付けられる前記トルク抵抗カフと、
断端を支持するソケットまたは中間装置に当該義肢の近位を取り付けるため前記上部支持部材に操作可能に接続されたアダプターと、
前記下部支持部材に操作可能に接続され、地面への接触に適した接地部を有する補綴足部材と、を備え、
前記足の接地部からアダプターの上端部までの鉛直高さは、約１６０ｍｍ以下である義肢。
【請求項２０】
前記衝撃モジュールの最大軸長さは約１３０ｍｍ以下である請求項１９の義肢。
【請求項２１】
前記弾性部材の予圧縮した状態での軸長さは約７０ｍｍ以下である請求項１９の義肢。
【請求項２２】
前記弾性部材の直径は約２０ｍｍ以下である請求項１９の義肢。
【請求項２３】
前記足の接地部から前記アダプターの上端部までの鉛直高さは、約１４０ｍｍ以下である請求項１９の義肢。
【請求項２４】
互いに対して同軸で支持され、互いに対して相対的な回転および軸方向移動が可能な上部支持部材および下部支持部材と、
前記支持部材間の相対的な回転運動にねじり抵抗を提供するトルク抵抗カフであって、概ね管状の形を有し、近位が一方の前記支持部材の外側面に取り付けら、遠位が他方の前記支持部材の外側面に取り付けられる前記トルク抵抗カフと、
前記上部支持部材及び下部支持部材の軸方向変位に抵抗する弾性部材と、を備え、
前記下部支持部材の上端部は、前記トルク抵抗カフに囲まれた空間内に延びる衝撃モジュール。
【請求項２５】
前記下部支持部材の上端部は、トルク抵抗カフの軸長さの下から約４分の１よりも高く延びる請求項２４の衝撃モジュール。
【請求項２６】
前記下部支持部材の上端部は、前記トルク抵抗カフを二分する水平面より上方に延びる請求項２４の衝撃モジュール。
【請求項２７】
前記下部支持部材の上端部は、前記トルク抵抗カフの軸長さの約下半分よりも高く延びる請求項２４の衝撃モジュール。
【請求項２８】
互いに対して同軸で支持され、互いに相対的な回転および軸方向移動の可能な上部支持部材および下部支持部材と、
前記支持部材間の相対的な回転運動にねじり抵抗を提供するトルク抵抗カフであって、概ね管状の形を有し、近位が一方の前記支持部材の外側面に取り付けられ、遠位が他方の前記支持部材の外側面に取り付けられる前記トルク抵抗カフと、
前記上部支持部材及び下部支持部材内部の軸方向変位量に抵抗する弾性部材と、を備え、
前記下部支持部材はその下端部でベースを有し、該ベースは補綴足部材に取り付けるための少なくとも部分的に傾斜した取付面を有する衝撃モジュール。
【請求項２９】
前記下部支持部材に取り付けられた傾斜した取付面を含む補綴足部材をさらに含む請求項２８の衝撃モジュール。
【請求項３０】
前記トルク抵抗カフの軸長さは、前記内部支持部材の約半分の軸長さより大きい請求項２８の衝撃モジュール。
【請求項３１】
前記内部支持部材と外部支持部材との間にベアリングをさらに含む請求項２８の衝撃モジュール。
【請求項３２】
前記トルク抵抗カフは、圧縮されていない状態で約５０ｍｍ以下の最大直径を有する請求項２８の衝撃モジュール。
【請求項３３】
他方の支持部材に対する一方の支持部材の最大の軸方向変位量は、約２０ｍｍ以下である請求項２８の衝撃モジュール。
【請求項３４】
約１３０ｍｍ以下の最大軸長さを有する請求項２８の衝撃モジュール。
【請求項３５】
前記弾性部材は、ウレタンロッドを有する請求項２８の衝撃モジュール。
【請求項３６】
前記弾性部材は、約２０ｍｍ以下の直径を有する請求項２８の衝撃モジュール。
【請求項３７】
前記弾性部材は、約７０ｍｍ以下の予圧縮した軸長さを有する請求項２８の衝撃モジュール。
【請求項３８】
前記内部支持部材の遠位端の下にＯリングの空間をさらに有すること請求項２８の衝撃モジュール。
【請求項３９】
前記ベースは、丸められた面を有している請求項２８の衝撃モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般に義足に関するものであり、ある実施形態では、下腿と足との間の回転コンプライアンスを可能にするトルク抵抗カフと弾性部材とを有するロープロファイル型衝撃モジュール義肢に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多種多様のタイプの義足が先行技術で知られている。そのような装置は、通常、手足の背端に装置を連結するため、および身体を支持するよう地面まで延ばすためのいくつかの種類の取付部を備えている。さらに、これらの装置は、通常、人間の脚および足の構造および（または）性能を模擬的に再現するよう構成されている。
【０００３】
多種多様の義肢は、長い残余手足を有する人々のために設計されたいくつかの義肢を含む先行技術中で知られている。これらの患者にとって、ふくらはぎ及びすねは、補綴用途のための断端として機能する。したがって、患者に利用されるどの義肢も切断ポイント下に取り付けられるよう相対的にコンパクトにするか、あるいは、着用者の脚でまたはそれより高いところで取り付けられつつ患者のすね及びふくらはぎに適合するよう形成されなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
義足で望ましい特徴の中で、義肢の使用中に、肢切断患者の体重を確実に予測通りに支持する能力を犠牲にすることなく、衝撃吸収及び（又は）緩衝を提供するいくつかの手段の取り込みがある。そのような衝撃吸収は、肢切断患者が快適にまた断端外傷を最小に活動に参加することを可能にし、その結果、肢切断患者がより長い間活動することを可能にする。また、肢切断患者の特定の特質（例えば重量）および活動（例えば、ウォーキング、ランニング、ジャンプすることなど）に適する衝撃吸収の程度を選択的に調節できる便利な手段が望ましい。
【０００５】
義足の別の望ましい特徴は、肢切断患者の断端に関する、下腿と足の回転コンプライアンスを可能にするいくつかの手段の取り込みである。そのような回転は有益であり、ゴルフ、テニスおよびその他同種のもののように、取り付けられた足部に対する人の身体のねじり動作を含んでいる複数の活動での人間の膝／足首の動作を模擬的に再現する。しかしながら、足が不自然に自由にねじれるような無制限のコンプライアンスは不適当である。したがって、肢切断患者の断端に関する下腿と足の回転に対するねじり抵抗を提供し、各回転運動の後に自然な順方向に足を戻す手段を組込むことが望ましい。
【０００６】
義足の衝撃吸収は、間に配置された弾性手段を有する２つ以上の細長い伸縮式部材の使用によって達成することができる。そのような伸縮式部材に作用する軸方向力は、エネルギーの蓄積と解放を提供する弾性手段により、それらの間の相対的な縦方向の運動を引き起こす。パイロンの鉛直高さにより、衝撃吸収義肢は、長い残余手足を有する肢切断患者のすねおよびふくらはぎに適応することができない。
【０００７】
したがって、先行技術は多くの衝撃吸収義肢を明示しているが、長い残余手足を有する患者が使用できるほど十分にコンパクトに設計されているものはあったとしてもほとんどない。更に、先行技術のどれも、衝撃吸収およびねじり抵抗への回転コンプライアンスの両方を提供することができる長い残余手足を有する肢切断患者のための義足を示していない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの実施形態に従って、本発明は、長い残余手足を有する肢切断患者に適応するロープロファイル型義肢のための衝撃及びトルクを吸収する補綴衝撃モジュールを提供する。衝撃モジュールは、各々が中空円筒状の管状部を有する内部支持部材および外部支持部材を備える。２つの支持部材は、同軸に整列し、互いに伸縮式に係合する。弾性部材は、ショック吸収を提供する内部支持部材及び外部支持部材の軸方向の変位に抵抗し、トルク抵抗カフは、トルク吸収を提供する支持部材間の相対的な回転運動に抵抗する。１つの実施形態では、弾性部材の予圧縮は、支持部材間のはめあいを向上させるベアリングとともに、衝撃モジュールの全高を縮小する助けとなることができる。さらに、本発明のいくつかの実施形態では、下部支持部材は、トルク抵抗カフに囲まれた空間内に延びる。また、いくつかの実施形態では、トルク抵抗カフは、装飾用の足首または足カバー内で衝撃モジュールに適合することの助けとなるよう、縮小された水平断面を有する。
【０００９】
本発明の別の実施形態では、弾性部材は、補綴専門家または肢切断患者が弾性部材を交換できるよう、取り外すことができる。異なる弾性部材により、異なるショック吸収の程度を提供することができる。ソケットあるいは介在する人工器官に義肢を取り付けるための取付部品を取り外すことによって弾性部材を取り外すことができる。
【００１０】
本発明のいくつかの実施形態では、衝撃モジュールは、多くとも約１５０ｍｍ、より好ましくは多くとも約１３０ｍｍ、さらに好ましくは多くとも約１２０ｍｍの高さを有する。また、本発明のいくつかの実施形態では、下部支持部材は、補綴足の傾斜した取付部分に対応するよう設計された傾斜した取付部分を有したベースを備えている。補綴足の傾斜部分が、衝撃モジュールの後部へ上向きに傾斜し続けることができるので、この種の取付はよりロープロファイルを可能にすることができる。
【００１１】
１つの実施形態では、衝撃モジュールは、互いに対して同軸で支持されて相対的な回転および軸方向移動ができる内部及び外部支持部材を備える。衝撃モジュールは、内部及び外部支持部材の軸方向変位に抵抗する弾性部材およびトルク抵抗カフをまた備える。トルク抵抗カフは、支持部材間の相対的な回転運動にねじり抵抗を提供し、概ね管状の形を有する。カフは、一方の支持部材の外側面に近位が取り付けられ、他方の支持部材の外側面に遠位が取り付けられる。衝撃モジュールは、断端を支持するソケットまたは中間装置に衝撃モジュールの近位を取り付けるためのアダプターをさらに備える。アダプターは、弾性部材の交換を可能にするために少なくとも部分的に取り外すことができる。
【００１２】
別の実施形態では、衝撃モジュールは、互いに対して同軸で支持され、相対的な回転および軸方向移動ができる内部及び外部支持部材を備える。衝撃モジュールは、内部及び外部支持部材の軸方向変位に抵抗する予圧縮した弾性部材をさらに備えている。概ね管状の形であるトルク抵抗カフは、支持部材間の相対的な回転運動にねじり抵抗を提供する。カフは、近位が一方の支持部材の外側面に取り付けられ、遠位が他方の支持部材の外側面に取り付けられる。衝撃モジュールは、また、断端を支持するソケットまたは中間装置に衝撃モジュールの近位を取り付けるためのアダプターを備える。
【００１３】
さらに別の実施形態では、緩衝およびトルク吸収義足は、互いに対して同軸で支持されて相対的な回転および軸方向移動ができる上部及び下部支持部材を備える。義肢は、上部及び下部支持部材の軸方向変位に抵抗する弾性部材をさらに備える。義肢は、また概ね管状の形を有するトルク抵抗カフを備える。トルク抵抗カフは、支持部材間の相対的な回転運動にねじり抵抗を提供し、一方の支持部材の外側面に近位が取り付けられ、他方の支持部材の外側面に遠位が取り付けられる。さらに、義肢は、断端を支持するソケットまたは中間装置に衝撃モジュールの近位を取り付けるため上部支持部材に操作可能に接続されたアダプターを含む。下部支持部材は、地面への接触に適した接地部を有する補綴足部材に操作可能に接続される。１つの実施形態では、前記足の接地部からアダプターの上端部までの鉛直高さは、約１５０ｍｍ以下である。
【００１４】
別の実施形態では、衝撃モジュールは、互いに対して同軸で支持されて相対的な回転および軸方向移動ができる上部及び下部支持部材を備える。衝撃モジュールは、支持部材間の相対的な回転運動にねじり抵抗を提供するトルク抵抗カフをさらに備える。概ね管状の形を有するトルク抵抗カフは、近位が一方の支持部材の外側面に取り付けられ、遠位が他方の支持部材の外側面に取り付けられる。衝撃モジュールはまた、上部及び下部支持部材の軸方向変位に抵抗する弾性部材を備える。本実施形態では、下部支持部材の上端部は、トルク抵抗カフに囲まれた空間内に延びる。
【００１５】
さらに別の実施形態では、衝撃モジュールは、互いに対して同軸で支持されて相対的な回転および軸方向移動ができる上部及び下部支持部材を備える。衝撃モジュールはまた、支持部材間の相対的な回転運動にねじり抵抗を提供する概ね管状の形を有するトルク抵抗カフを備える。トルク抵抗カフは、一方の支持部材の外側面に近位が取り付けられ、他方の支持部材の外側面に遠位が取り付けられる。弾性部材は、上部及び下部支持部材の軸方向変位に抵抗する。本実施形態では、下部支持部材はその下端部でベースを備える。さらに、ベースは、補綴足部材に衝撃モジュールを取り付けるための少なくとも部分的に傾斜された取付面を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のある実施形態の種々の特徴を満たす一般的な構造を図面を参照しつつ説明する。図面および関連する説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、発明の範囲を制限するものではない。図面の全体にわたって、符号は参照が付けられた構成要素の一致を示すために再度用いられる。
【００１７】
図１から４は、衝撃モジュール１１を備える義足１０の１つの実施形態を示す。本実施形態では、義肢１０は、くさび部３８を有する補綴足１２をまた備えるものとして示されている。補綴足１２は、カリフォルニア、アリソヴィエホのオサールノースアメリカ社から入手可能なＬＰ  ＶａｒｉＦｌｅｘ（登録商標）としている。図２、４および５で示される足の横断面が、単に例示であり、ある実施形態では、足を二叉に分けるスロットを備えていなくてもよいことが認識されるだろう。ＬＰ  ＶａｒｉＦｌｅｘ（登録商標）は、２００３年８月１５日に提出されたシリアル番号１０／６４２１２５の「ロープロファイル型補綴足」とタイトルをつけられた出願人の出願でより詳細に説明されており、その全体は、参照として本明細書に組込まれる。任意の適切な補綴足を有する衝撃モジュール１１を使用することができることは当然に理解されるであろう。ある好ましい実施形態では、補綴足１２はロープロファイルであり、１つの実施形態では、図４で示される高さｈ１を約５０ｍｍ以下とすることができる。
【００１８】
図２で示されるように、衝撃モジュール１１は、各々が中空円筒の管状部を有する内部支持部材１および外部支持部材２を備えている。支持部材１および２は、同軸で整列しており、伸縮式に互いに係合している。本実施形態では、内部支持部材１は上部支持部材であり外部支持部材２は下部支持部材となっているが、逆にすることも可能である。好ましくは、支持部材１および２は、内部支持部材１の外径と外部支持部材２の内径との間の相対的に接近したはめあいによって、互いにそれらの水平アラインメントを保持しつつ、互いに摺動自在かつ回動自在に係合される。支持部材１および２は、例えばカーボングラファイトおよびエポキシの合成物のように、丈夫で軽量の素材から製作されることが好ましい。あるいは、支持部材の少なくとも１つは、時効硬化アルミニウムのような軽金属あるいはチタンのような他の金属から製作することも可能である。別の実施形態では、支持部材１および２が、正方形、長方形、三角形、楕円形あるいは多角形を含み、またこれらに限定されない多種多様の種々の断面形状を有することができることが十分に理解されるであろう。
【００１９】
図２の実施形態で示されるように、支持部材１および２のはめあいおよび内部係合を向上させるために、内部支持部材１と外部支持部材２との間にフランジベアリング５を配置することができる。支持部材１と２の間のより適切なはめあいにより、支持部材が重なる長さｈ６で衝撃モジュール１１の全高ｈ２を短縮化させるよう切り詰めることができる。ベアリング５のフランジ部分は、外部支持部材２の上端部に沿って位置している。外部支持部材２の内側面に沿って下方へ延びるベアリング５は、サイジングピンおよびアーバープレスを使用して、内部支持部材１に合わせたサイズにすることができる。ベアリングは、好ましくはテフロンのような低摩擦材料から製作される。
【００２０】
図２で示されるように、外部支持部材２の下端部は、衝撃モジュール１１を補綴足１２に取り付けるための取付部分が形成された固体部またはベース１５を有する。１つの実施形態では、外部支持部材２の下端部は、ボルト、紐あるいは他の手段を使用して水平取付部分を有する補綴足に取り外し可能に取り付けることができる。また、図２で示されるように、補綴足は、ベース１５に補綴足を取り付けるボルト３６を備えた傾斜面１６を有する。ベース１５も、好ましくは補綴足１２に対応しており、ベース１５と傾斜面１６は互いにボルトで締められている。したがって、外部又は下部支持部材２は、２つの長さ、大きい長さｈ５および小さい長さｈ８を有する。補綴足の傾斜部分が、衝撃モジュール１１後部までも上向きにこう配させ続けることができるので、この配置はよりロープロファイルを考慮に入れている。米国特許第６４７８８２６号明細書、および米国特許第６５１１５１２号明細書内に記述されたような、他の手段によっても、衝撃モジュール１１を取り付けることができることは十分に理解されるだろう。両方の全体はこれによって参照に組込まれる。
【００２１】
図２で示されるように、衝撃モジュール１１は、２つの支持部材１および２の相対的な軸方向変位に抵抗することによって義肢１０の使用中の衝撃を吸収する弾性部材３を備えている。好ましい実施形態では、弾性部材３はウレタンを含む予圧縮したロッドである。しかしながら、本発明の他の実施形態では、スプリングあるいは圧縮性流体、またはこれらの組み合せのような種々のタイプの弾性部材とすることができる。図２で示される実施形態では、基部栓９および調節栓８が内部支持部材１とともに弾性部材３を予圧縮した状態で維持するよう作用している。栓は、ポリウレタン（例えばデルリン（登録商標））のような高分子材料で形成することもできる。外部支持部材２の固体部またはベース１５はまた、外部支持部材２の中空円筒状の内側部の底部に概ね水平な面を備えている。図１で示すように、基部栓９は、外部支持部材２の中空の内側部の底部の概ね水平面上に位置している。Ｏリング１４は、外部支持部材２の中空の内側部の底部の面上で基部栓９のまわりに配置される。Ｏリング１４は、基部栓９を適所に維持し、外部支持部材２の内側面と基部栓９との間を内部支持部材１がスライドするよう十分な空間を維持している。内部支持部材１は、外部支持部材２の内部のＯリング１４の上方に位置している。弾性部材３は、その遠位端１７が基部栓９の上に載置するように内部支持部材１の内部に配置される。内部支持部材１の近位端２０に固定された調節栓８は、予圧縮した状態を保持するよう弾性部材３の近位端１８に圧する。弾性部材の予圧縮は、圧縮と剛性を調節することを補助することができる。ある好ましい実施形態では、弾性部材は、約５０〜７０ｍｍの予圧縮した軸長さｈ７を有し、１つの実施形態では約６３ｍｍを有する。
【００２２】
図２で示すように、トルク抵抗カフ４は、義肢にねじり抵抗を与え、また泥やその他の砕片が支持部材１と２との間に入りそれらの相対運動に悪影響を及ぼすことから保護している。カフ４は、ある程度の付加的な衝撃抵抗を与えるよう形成することもできる。カフ４は、近位側が内部支持部材１に、遠位側が外部支持部材２に取り付けられている。好ましくは、カフ４は、その近位端２２と遠位端２３との間に、適切な量のねじり抵抗を与えるために十分な軸長さｈ４を有する。１つの実施形態の軸長さｈ４は、約４０〜６０ｍｍの間であり、１つの実施形態では、約４７ｍｍである。モジュール１１のコンパクトさを維持しつつ適切なサイズのカフ４の軸長さを調節するために、カフ４は、内部支持部材１の近位端２０と遠位端２４との間の中間の位置で内部支持部材１に取り付けられ、外部支持部材２の近位端２１と遠位端２５との間の中間の位置で外部支持部材２に取り付けられることが好ましい。１つの実施形態では、トルク抵抗カフの軸長さｈ４は、内部支持部材の軸長さｈ９のおよそ半分より大きい。好ましくは、両方の取り付けは環状留金１３および１９によって形成される。本実施形態では、下部の環状留金１３は好ましくは、弾性部材であるロッド３の下部のまわりで内部支持部材１及び外部支持部材２を囲んでいる。また、上部の環状留金１９は、好ましくは弾性部材であるロッド３の上部のまわりで、外部支持部材２ではなく内部支持部材１を囲んでいる。したがって、図示するように、外部支持部材２はカフ４内の空間を近位側へ延びる。
【００２３】
図２で示される実施形態では、カフ４は概ね管状の二重層状の構成を有する。この構成によると、中間層は、好ましくはゴムのような弾力のある材料を含んでいる。中間層の厚さは、衝撃モジュール１１の衝撃抵抗およびねじり抵抗に影響を与える。相対的に薄い中間層とすることにより衝撃抵抗の値を望ましいものとすることができる。中間層が厚すぎれば、衝撃抵抗は不適当な値となるであろう。しかしながら、このような厚さは十分なねじり抵抗を与えることができない。したがって、外部の層がねじり抵抗を増加させるために備わっている。外部の層は、スペクトラファイバー、ケブラー、ナイロンおよびポリエステル等のような、多種多様の繊維の組み合せから成るメリヤスを好ましくは含む。ファイバの組み合せは、内部の弾力のある層の外面の拡張に適合するのに十分な弾性を与えるよう、また十分な強度およびねじり抵抗をも与えるよう有利に選択されている。ねじり剛性の異なる範囲を有する異なる外部の層とすることができる。
【００２４】
カフ４の外層の繊維パターンは、衝撃モジュール１１の衝撃抵抗およびねじり抵抗の両方に影響を与える。繊維が支持部材１および２の長手方向軸と実質的に平行に整列している場合、カフ４は相対的により大きい衝撃抵抗を与え、且つ相対的により小さいねじり抵抗を与える。反対に、繊維が支持部材の長手方向軸に実質的に垂直に整列している場合は、カフ４は相対的により小さい衝撃抵抗を与え、且つ相対的により大きいねじり抵抗を与える。好ましくは、メリヤスの繊維は、支持部材の長手方向軸からの角度が、約３０〜６０度、より好ましくは４０〜５０度の範囲内で、最も好ましくは４５度で衝撃の程度の間の適切なバランスを達成するよう実質的に方向付けられている。さらに、繊維は、十文字パターンで好ましくは整列される。
【００２５】
図２で示されるように、内部支持部材１は、好ましくは、その近位端２０で拡張した外径を有し、外部支持部材２の外径にほぼ等しい。同様に、カフ４の内部に延びる外部支持部材２の近位端２１は、モジュール１１が圧縮されていないときにカフ４に干渉するのを防ぐよう、縮小された外径を有する。これは、衝撃モジュール１１が圧縮されていないとき、カフ４がほぼ直線の垂直位となることを可能にし、最大圧縮時にカフ４の有効水平断面を縮小するのに役立つことができる。カフ４は装飾用の足首又は足カバー内に配置することができる。長い残余手足を有する肢切断患者に適応できるよう義肢の全高を十分に低くしておくために地面に接近して配置するのを可能とする。より小さな横断面を有するカフは、より適切に、装飾用の足首あるいは足カバー内に適合することができる。ある好ましい実施形態では、トルク抵抗カフは、圧縮していない状態で、約４０〜５０ｍｍの間の、１つの実施形態では約４４ｍｍの、最大直径ｄ１を有する。同様に、弾性部材の直径ｄ２を縮小することは、衝撃モジュールの有効水平断面を縮小するのを促進することができる。ある好ましい実施形態では、弾性部材の最大直径ｄ２は、約１０〜２０ｍｍの間であり、１つの実施形態では約１５〜１７ｍｍの間である。
【００２６】
図３Ａおよび３Ｂは、断端を支持するソケットに衝撃モジュール１１の近位端２６を取り付けるための取付構造の１つの例を図示している。本発明の趣旨から逸脱せずに、様々な他の適切な取付構造を使用することができる。
好ましい取付構造によると、雄型錐体取付部品６は、内部支持部材１の近位端２０に固着され、雌型錐体取付部品に結合するのに適している。このアセンブリーは、補綴ソケットや、補綴膝のような他の介在する人工器官などの広範囲の選択物に衝撃モジュール１１が近位に取り付けられることを可能にする。図２Ｂで示されるように、好ましくは取付部品６をピンチボルト７で内部支持部材１に取り外し可能に取り付けることで、弾性部材３の交換を可能にするよう取付部品６を衝撃モジュール１１から取り外すことができる。あるいは、取付部品６は、取付部品の外表面と内部支持部材１の内部の表面の間のヒンジあるいはネジ係合を使用することによって内部支持部材１に取り外し可能に取り付けられることもできる。別の実施形態では、取付部品６は、例えばエポキシで強靭になった３Ｍ＃４２０／４６０を使用して、内部支持部材１に粘着的に接着することもできる。取付部品６は、チタンから好ましくは形成されるが、目標強度、自重および内部支持部材１に対する強固な結合／取付を維持することに留意して、他の適切な材料から形成することも可能である。
【００２７】
正常な歩行の足取りサイクル中に、支持部材１と２の間に軸方向の運動がある。かかとが衝突すると同時に、前述の弾性部材３が圧縮してエネルギーが蓄えられるために、内部支持部材１は下にスライドし始める。最大の圧縮およびエネルギー蓄積により、補綴足のかかと部分からつま先部分に向けた肢切断患者の体重移動が生じる。その後、肢切断患者の体重がつま先部分近辺に移動するので、弾性部材は拡張して蓄積したエネルギーを解放し始め、肢切断患者へ有益な揚力および推進力を与える。補綴専門家、または肢切断患者は、選択的に弾性部材３を交換することにより衝撃吸収の程度を調節することができる。１つの実施形態では、支持部材間の最大の軸方向変位量は、多くとも約２０ｍｍ、より好ましくは約１５ｍｍであり、１つの実施形態では、約９〜１０ｍｍである。
【００２８】
衝撃モジュール１１は、義肢の滑らかな回転コンプライアンスを提供する。カフ４は、支持部材１および２の相対的な回転に抵抗するよう設計され、かつ同時にある程度の回転コンプライアンスをその間に提供する。支持部材１および２が互いに対して回転するため、カフ４の上端及び下端も同様に互いに対してねじられる。しかしながら、カフ４は、そのようなねじれに抵抗し、回転／ねじれの方向に対向するねじり力を提供する。さらに、特定のねじり動作が強められると、その反対に向けられたねじり力が増加する。したがって、カフ４は、支持部材１および２の互いに対するどんな増加分の回転にも抵抗するという点で、ねじりばねのように作用する。
【００２９】
さらに、衝撃モジュール１１は長い残余手足を有する肢切断患者の要求に適応するように十分に短くすることができる。衝撃モジュール１１は、様々な異なる要求に適合するためにいくつかの異なる高さおよびサイズにすることができる。１つの実施形態では、装飾用のカバーを備えていない衝撃モジュールを備えた義足の合計高さｈ３は、約１６０ｍｍあるいはそれ以下、より好ましくは、約１４０ｍｍから１６０ｍｍの範囲内である。例えば、１つの実施形態では、１４５ｍｍの合計高さを有し、別の実施形態では、１５２ｍｍの合計高さを有し、さらに別の実施形態では、１５７ｍｍの合計高さを有する。
【００３０】
図５で示される代替の実施形態では、ベース１５の前部３２は、補綴足１２から遠ざかって上方に曲がる端部３０を含むことができる。本実施形態では、ベース１５は足部材１２上で転がるように形成されている。図５で示されるように、端部３０は、足の運動中にベース１５が足部材１２上で転がるように、半径Ｒで湾曲している。曲率半径Ｒは好ましくは約０．５〜４ｃｍの間にある。ある好ましい実施形態では、曲率半径Ｒは約１ｃｍである。しかしながら、端部３０は、湾曲する必要はなく、また、補綴足１２上でベース１５が転がるように半径Ｒを有している必要はない。別の実施形態では（図示省略）、衝撃モジュール１１のベース１５は実質上水平であって、ベース１５と足部材１２の間の縦方向のギャップを画定するよう後部３４から前部３２まで延びていてもよい。これにより、足の運動中に、前部の部分３２は補綴足１２に対して移動するか、あるいは回転することができる。別の実施形態では（図示省略）、ベース１５は平面部分と湾曲した部分とを含むことができる。例えば、ベース１５は、後部３４で概ね水平な部分を有し、前部３２で概ね湾曲した部分を有することができる。別の実施形態では（図示省略）、ベース１５は、後端部３４で概ね湾曲した部分を有し、前部３２で概ね水平な部分を有することができる。さらに別の実施形態では（図示省略）、ベース１５は、各々が支持面１６に対して異なる角度で傾斜した複数の概ね水平な部分、すなわち棚、を含むことができる。本実施形態の転がることの特徴は、２００３年８月１５日提出のシリアルＮｏ．１０／６４２１２５、ロープロファイル型補綴足とタイトルをつけられた出願人の出願内にさらに詳細に説明され、その全体は参照としてこれによって組込まれる。
【００３１】
上記の実施形態に組み入れられることができる特徴を備えている衝撃モジュールおよび補綴足のその他の詳細は、米国特許Ｎｏ．６４７８８２６、および米国特許Ｎｏ．６５１１５１２で開示されており、両方の全体がこれによって参照として組込まれる。
【００３２】
上述の発明は、ある好ましい実施形態に関して説明されたが、当業者にとってここに開示されたことから他の実施形態も明白である。さらに、他の組み合せ、省略、置換および変形は、ここに開示された事項を考慮して当業者に明白である。従って、本発明は、好ましい実施形態の相互作用によって限定する意図はなく、従属請求項への引用によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の１つの実施形態に従って特徴と利点を持つ衝撃モジュールの１つの実施形態を図示する義足の斜視図である。
【図２】本発明の１つの実施形態に従って特徴と利点を持つ衝撃モジュールの１つの実施形態を説明する義足の縦方向の断面図である。
【図３】は、アダプターの好ましい実施形態を図示する、図１の衝撃モジュールの好ましい実施形態の斜視図（図３Ａ）、及び開状態のアダプターの好ましい実施形態を図示する、図１の衝撃モジュールの好ましい実施形態の斜視図（図３B）である。
【図４】本発明の１つの実施形態に従って特徴と利点を持つ衝撃モジュールの１つの実施形態を図示する義足の縦方向の断面図である。
【図５】本発明の１つの実施形態に従って特徴と利点を持つ衝撃モジュールの代替の実施形態を図示する義足の縦方向の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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