(57)【要約】  （ｉ）装具を使用する場合、１または複数の関節の両側面または両端部の身体部を接触するように構成される２つ以上の支持体と、（ｉｉ）支持体に制御可能な力を反対方向で加えて、１または複数の関節内の圧迫を緩和する１または複数の加力機構と、を含む装具を開示する。当該装具を製造する、および当該装具を使用して１または複数の関節内の圧迫を緩和する方法をさらに開示する。
2021511900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
装具を使用する場合に、１または複数の関節の両側面または両端部上の１または複数の身体部に接触するように構成される２つ以上の支持体と、
前記２つ以上の支持体に対して制御可能な力を反対方向に加えて、前記１または複数の関節内の圧迫を緩和する１または複数の加力機構と、
を備える装置。
【請求項２】
前記１または複数の加力機構が、（ｉ）前記１または複数の関節の第１の側面または第１の端部上の前記２つ以上の支持体のうち少なくとも第１の支持体と、（ｉｉ）前記第１の側面または前記第１の端部と向かい合う前記１または複数の関節の第２の側面または第２の端部上の前記２つ以上の支持体のうち少なくとも第２の支持体とに連結される、または前記少なくとも第１の支持体と前記少なくとも第２の支持体との間に接続される複数のばねまたはコイルを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数のばねまたはコイルのそれぞれの張力を変えるまたは維持するように構成される張力制御機構をさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記張力制御機構が、
前記複数のばねまたはコイルを通る１または複数のワイヤまたはケーブルと、
前記１または複数のワイヤまたはケーブルに動作可能に接続されるつまみまたはストラップであって、前記１または複数のワイヤまたはケーブルの長さを制御するように構成されるつまみまたはストラップと、
を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記張力制御機構が、
前記複数のばねまたはコイルのうちの少なくとも１つの長さを変えるまたは維持するように構成されるアクチュエータと、
前記アクチュエータの位置に動作可能に接続され、かつ、前記アクチュエータの位置を制御するように構成されるモータと、
を有する、請求項３または４に記載の装置。
【請求項６】
前記モータを制御するように構成されるマイクロコントローラをさらに備える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記マイクロコントローラに動作可能に接続されるメモリをさらに備え、前記メモリが、前記モータを動作するように構成されるプログラムを記憶する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記マイクロコントローラに動作可能に接続されており、かつ、ユーザが操作する無線トランスミッタから１または複数の指令を受け取るように構成される無線レシーバをさらに備える、請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記モータに電力を供給するように構成されるバッテリをさらに備える、請求項５から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記２つ以上の支持体のそれぞれの位置を固定するように構成されるカバーをさらに備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記カバーがさらに前記１または複数の加力機構を包囲するように構成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記２つ以上の支持体のうちの１つの少なくとも一部を覆うクッションまたは詰め物であって、対応する支持体が接触する前記１または複数の身体部の面積全体にわたり前記制御可能な力を分散するように構成されるクッションまたは詰め物をさらに備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記２つ以上の支持体のそれぞれの少なくとも一部を覆う１または複数のクッションまたは詰め物をさらに備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
装具を製造する方法であって、
前記装具内の２つ以上の支持体のそれぞれの位置を固定するように構成されるカバーを形成する段階と、
前記２つ以上の支持体を前記カバー内に挿入するまたは取り付ける段階であって、前記２つ以上の支持体が、前記装具を使用する場合に１または複数の関節の両側面または両端部上の１または複数の身体部に接触するように構成される、段階と、
１または複数の加力機構を前記２つ以上の支持体に取り付ける段階であって、前記１または複数の加力機構が前記２つ以上の支持体に対して制御可能な力を反対方向に加えて、前記１または複数の関節内の圧迫を緩和する、段階と、
を備える方法。
【請求項１５】
前記１または複数の加力機構が、（ｉ）前記１または複数の関節の第１の側面または第１の端部上の前記２つ以上の支持体のうち少なくとも第１の支持体と、（ｉｉ）前記第１の側面または前記第１の端部と向かい合う前記１または複数の関節の第２の側面または第２の端部上の前記２つ以上の支持体のうち少なくとも第２の支持体と、に連結される、または前記少なくとも第１の支持体と前記少なくとも第２の支持体との間に接続される複数のばねまたはコイルを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数のばねまたはコイルの張力を変えるまたは維持するように構成される１または複数の張力制御機構を取り付ける段階をさらに備え、前記１または複数の張力制御機構のそれぞれは、
前記複数のばねまたはコイルを通る１または複数のワイヤまたはケーブルと、前記１または複数のワイヤまたはケーブルに動作可能に接続されるつまみまたはストラップであって、前記１または複数のワイヤまたはケーブルの長さを制御するように構成されるつまみまたはストラップと、
前記複数のばねまたはコイルのうちの少なくとも１つの長さを変えるまたは維持するように構成されるアクチュエータと、前記アクチュエータの位置に動作可能に接続され、かつ、前記アクチュエータの位置を制御するように構成されるモータと、
を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記２つ以上の支持体のそれぞれの少なくとも一部を覆うクッションまたは詰め物を追加する段階であって、前記クッションまたは詰め物が、対応する支持体が接触する前記１または複数の身体部のより広い面積全体にわたり前記制御可能な力を分散するように構成される、段階、をさらに含む、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
１または複数の関節を支持するおよび／または安定させる方法であって、
装具を前記１または複数の関節の周囲に固定する段階であって、前記装具が、（ｉ）前記装具を使用する場合に、前記１または複数の関節の両側面または両端部上の身体部に接触するように構成される２つ以上の支持体と、（ｉｉ）前記２つ以上の支持体に対して制御可能な力を反対方向に加えて、前記１または複数の関節内の圧迫を緩和する１または複数の加力機構と、を含む、段階と、
前記１または複数の関節内の前記圧迫を緩和すべく、前記１または複数の加力機構を用いて前記２つ以上の支持体に十分な力を加える段階と、
を備える方法。
【請求項１９】
前記１または複数の加力機構が、（ｉ）前記１または複数の関節の第１の側面または第１の端部上の前記２つ以上の支持体のうち少なくとも第１の支持体と、（ｉｉ）前記第１の側面または前記第１の端部と向かい合う前記１または複数の関節の第２の側面または第２の端部上の前記２つ以上の支持体のうち少なくとも第２の支持体と、に連結される、または前記少なくとも第１の支持体と前記少なくとも第２の支持体との間に接続される複数のばねまたはコイルを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記十分な力を加える段階が、１または複数の張力制御機構を用いて前記複数のばねまたはコイルの張力を変えるまたは維持する段階であって、前記１または複数の張力制御機構のそれぞれが、（ｉ）前記複数のばねまたはコイルのうちの少なくとも１つの長さを変えるまたは維持するように構成されるアクチュエータと、（ｉｉ）前記アクチュエータの位置に動作可能に接続され、かつ、前記アクチュエータの位置を制御するように構成されるモータと、を含む、段階を有する、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１８年５月１６日に出願された米国特許出願第１５／９８１３１７号、および２０１８年２月３日に出願された米国特許仮出願第６２／６２５９７７号の利益を主張するものである。上記の両出願をそれらが本明細書に完全に記載されているかのように本願明細書に引用したものとする。
【０００２】
本発明は、概して、とりわけ身体部および関節の医療用装具の分野に関する。より具体的には、本発明の実施形態は、身体部または関節に沿って、または身体部または関節全体にわたって反対方向に力を加える装具、痛みまたは違和感を軽減するように調節可能である装具、および同装具を製造および使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
人体の関節は時間と共に悪化または損傷するので、関節の痛みは多くの人々にとって課題である。関節の痛みおよび関節の悪化の主因は、関節内の軟骨性材料の圧迫である。関節圧迫の悪影響は避けられない場合がある一方で、肉体労働、スポーツをするなどの日々の活動、およびただの重力によって症状が悪化してしまう場合がある。
【０００４】
関節の病症に対処する一般的な最小侵襲的方法は、装具を利用することである。装具は、付属器官または胴体の周囲に固定することができる。例えば、装具を腕周囲または腕に固定して、ひじの痛みまたはひじの損傷を治療することができる。様々な装具を脚の周囲または脚に固定して、膝の痛みまたは膝の損傷を治療することができ、またさらに、別の装具を胴体周りまたは胴体に固定して、脊椎に沿って痛みまたは損傷を治療することができる。関節用の多くの装具は、特定の関節周りをきつく絞めるように設計される。こうした設計は衰えた関節を安定にできるが、さらに関節をも圧迫してしまう場合がある。したがって、従来の装具は、少なくとも部分的に関節および／または軟骨の圧迫が原因で、関節の痛みを軽減できず、または望むだけのさらなる関節変形を防止できない場合がある。
【０００５】
現在、関節の圧迫を軽減する方法に焦点を置く、すなわち関節の圧迫を導くもしくは関節の圧迫を引き起こす力の方向を変える関節の痛みを軽減する手術以外に、広く実施されている多くの治療法はない。この治療法は、重力と同時に歩く、および真っ直ぐ座るなどの日常の活動が、通常これらの関節内の関節および軟骨のほとんどを常に圧迫状態に維持してしまうので、特に困難である。例えば、腰痛の主因は、脊椎骨との間の衝撃吸収材として機能する椎間板を圧迫することである。
【０００６】
この「背景の考察」の項では、背景情報だけを提供する。この「背景の考察」における記載は、この「背景の考察」の項で開示される主題が本開示の先行技術を構成する承認でなく、この「背景の考察」の項の一部は、この「背景の考察」の項を含む本出願のあらゆる部分が本開示の先行技術を構成する承認として使用され得ない。
【発明の概要】
【０００７】
関節の緊張および圧迫を軽減することによって、時間と共に痛みが小さくなり、可動性が高まり、関節悪化が低減されるのは有益である。脊椎骨との間の椎間板への圧迫を軽減することが、腰痛を緩和し、腰痛および脊椎の可動性減少の両方に対して長期的な解決法になり得るのは有益である。
【０００８】
本発明は、胴体、膝、ひじ、首などに巻く装置に関し、本装置は、関節圧迫を低減または軽減するために関節または身体部の両側に沿う、またはそれらの両側の支持体に加えられる反力を利用する、および重力の力に抵抗する。本装置により、関節圧迫が低減され、関節内または関節上の緊張が小さくなる。本装具を使用することによって関節は時間と共に解放されるので、関節の痛みを小さくし、可動性を高めることができる。本装置は、関節の圧迫が原因で慢性的な関節痛に悩む多くの人々に長期的な解決手段を提供することができる。本装置はさらに、特定の種類の関節疾患（例えば、関節炎）が進行するリスクを抱える個々人の関節変形の速度を遅らせることができるので、将来関節痛が見込まれる人々によって予防的に使用され得る。
【０００９】
多くの装具は、かさばる、および／または扱いにくく、その装具が標的とする関節への苦痛を和らげるのには不十分であり、すなわち最小の軽減をもたらすだけである。本発明は、標的となる関節の両側の支持体に反力を加える、および、非常に大きな快適さを達成するために（例えば、ユーザによって）調節され得るばねまたはその他の機構を使用することによって、標的となる関節に非常に大きな軽減をもたらすことは有益である。本装具は、全体的に従来の装具と比べてかさばることが少ないので、多くの活動の間日常的に使用可能である。慢性的腰痛を抱える個々人、アスリート、およびデスクで長時間費やす人々、または車両を運転する人々は、本装具を使用することにより長期間の苦痛の軽減を見出すことができる。
【００１０】
特に、本発明は、２つ以上の支持体および１または複数の加力機構を備える装具に関し、２つ以上の支持体および１または複数の加力機構は制御可能な力を反対方向で支持体に加える。当該装具を使用する場合、支持体は、１または複数の関節の両側面または両端部の身体部に接触するように構成される。制御可能な力は関節内の圧迫を緩和する。
【００１１】
いくつかの実施形態において、加力機構は、（ｉ）関節の第１の側面または第１の端部の支持体のうち少なくとも第１の支持体と、（ｉｉ）第１の側面または第１の端部と向かい合う関節の第２の側面または第２の端部の支持体のうち少なくとも第２の支持体と、に連結される、または少なくとも第１の支持体と第２の支持体との間に接続される複数のばねまたはコイルを含む。本装置はさらに、各コイルまたはばねの張力を変える、または維持するように構成される張力制御機構を含んでよい。コイルは、固定具として機能する中央の小穴に取り付ける。
【００１２】
一連の事例では、張力制御機構は、ばねまたはコイルを（平行および／または直列で）通る１または複数のワイヤまたはケーブルと、ワイヤまたはケーブルに動作可能に接続される少なくとも１つのつまみまたはストラップと、を備える。各つまみまたはストラップは、ワイヤまたはケーブルの長さを制御するように構成される。２つ以上のワイヤまたはケーブルがばねまたはコイルを通るとき、ワイヤまたはケーブルはばねを通り抜ける、またはばねを平行および／または直列で通り抜けることができる。脊椎の圧迫を軽減するように構成される装具では、腹部領域の両側に第１および第２のつまみがあってよい。つまみは、コイルまたはばねの張力を（例えば、装着者の快適な水準まで）制御するように構成される。あるいは、張力制御機構は、少なくとも１つのばねの長さを変えるまたは維持するように構成される１または複数のアクチュエータと、対応するアクチュエータの位置に動作可能に接続される、および対応するアクチュエータの位置を制御するように構成されるモータと、を備えてよい。
【００１３】
本装置はさらに、装具内の各支持体の位置を固定するように構成されるカバーを含んでよい。カバーはさらに、加力機構（例えば、ばねまたはコイル）を包囲するように構成することができる。加力機構を包囲することによって、（ｉ）起こり得る怪我から着用者を保護することに加え、（ｉｉ）起こり得る損傷から加力機構も保護することができる。また、本装置はさらに、各支持体の少なくとも一部を覆う、および必要に応じてカバーによって包囲されるクッションまたは詰め物を含んでよい。クッションまたは詰め物は、対応する支持体が接触する身体部のより広い面積全体にわたり制御可能な力を分配するように構成することができる。
【００１４】
本装具は、（例えば、ベストとして定型化される）人の背中、（例えば、スリーブとして定型化される）膝またはひじ、（例えば、カラーとして定型化される）首などの使用に適合することができる。ベストでは、２つの支持領域が存在してよく、１つ目の支持領域は、（ベストを人の腰部に留める、締め付ける、および／または固定するように構成されたベルトによって覆うことができる、またはベルトで重ね合わせることができる）腰部周りに、２つ目の支持領域は、（例えば、胸部回りである）腕の下部に存在することができる。カバーは、ポリ（パラフエニレンテレフタルアミド）（例えば、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥから入手可能であるＫｅｖｌａｒ（登録商標））、または（例えば、軍事用の）グラフェン、（例えば、防水加工の）ネオプレン、ポリテトラフルオロエチレン（例えば、Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ＆Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗａｒｋ，ＤＥから入手可能である、雨林タイプの湿潤気候または湿潤気候用のＧＯＲＥＴＥＸ（登録商標））、スパンデックス（精密嵌合される／ぴったり嵌る）など、１または複数の様々な材料を備えてよい。本装具はさらに、加熱機構（例えば、１または複数の抵抗ワイヤ、およびバッテリなどの電力源）と、マッサージ機構（例えば、オフセット軸の周囲を回転するように構成される椎間板または球体、および、椎間板または球体を回転するように構成されるモータ）と、（例えば、１または複数の凍結療法用の冷パックを配置する）封止可能ポケットと、をさらに備えてよい。
【００１５】
本発明のこれらのおよび他の利点は、以下の様々な実施形態の詳細な説明から容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る例示的なベスト装具を示す。
【００１７】
【図２】本発明の１または複数の実施形態に係る、図１の例示的なベストの使用に適した例示的なコイル機構の図である。
【００１８】
【図３Ａ】本発明の１または複数の実施形態に係る、図１で示された例示的なベスト装具の単純形態の人間の骨格のオーバーレイを示し、ベスト内のコイルの配置を示す。
【００１９】
【図３Ｂ】本発明の１または複数の実施形態に係る、例示的なベスト装具のより複雑な形態の人間の骨格のオーバーレイを示す。
【００２０】
【図４】本発明の１または複数の実施形態に係る、例示的なベスト装具を含み、本明細書で開示される例示的な装具の張力解消機構を示す。
【００２１】
【図５Ａ】図４の例示的な張力解消機構の例示的な構成要素を示す。
【図５Ｂ】図４の例示的な張力解消機構の例示的な構成要素を示す。
【図５Ｃ】図４の例示的な張力解消機構の例示的な構成要素を示す。
【００２２】
【図６】本発明の１または複数の実施形態に係る、リモート制御を可能にする例示的なアプリを表示する、および／または本装具のプログラミングを行うスマートフォンを示す。
【００２３】
【図７Ａ】本発明の１または複数の実施形態に係る、リモート制御可能および／またはリモートプログラム可能な装具の例示的なハードウェアを示す。
【図７Ｂ】本発明の１または複数の実施形態に係る、リモート制御可能および／またはリモートプログラム可能な装具の例示的なハードウェアを示す。
【図７Ｃ】本発明の１または複数の実施形態に係る、リモート制御可能および／またはリモートプログラム可能な装具の例示的なハードウェアを示す。
【図７Ｄ】本発明の１または複数の実施形態に係る、リモート制御可能および／またはリモートプログラム可能な装具の例示的なハードウェアを示す。
【００２４】
【図８】本発明の１または複数の実施形態に係る例示的なひじ装具を示す。
【００２５】
【図９】本発明の１または複数の実施形態に係る例示的な膝装具を示す。
【００２６】
【図１０】本発明の１または複数の実施形態に係る例示的な手首装具を示す。
【００２７】
【図１１】本発明の１または複数の実施形態に係る例示的な足首装具を示す。
【００２８】
【図１２Ａ】本発明の１または複数の実施形態に係る例示的な首装具を示す。
【図１２Ｂ】本発明の１または複数の実施形態に係る例示的な首装具を示す。
【００２９】
【図１３Ａ】本発明の１または複数の実施形態に係る一連のばねまたはコイルへの圧縮を修正する例示的な機構を示す。
【図１３Ｂ】本発明の１または複数の実施形態に係る一連のばねまたはコイルへの圧縮を修正する例示的な機構を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
ここで本発明の様々な実施形態を詳細に参照すると、その事例が添付図面で示される。本発明は以下の実施形態と共に説明されるが、こうした説明は本発明をこれらの実施形態に限定することを意図するものではないことを理解されたい。これに対し、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨および範囲に含むことが可能である代替形態、変更形態、および均等物を包含することを意図するものとする。さらに、以下の詳細な説明では、本発明を十分に理解できるように、多くの具体的な詳細事項を記載する。しかしながら、こうした具体的な詳細事項なしに本発明の実施が可能であることは当業者にとって明らかに容易であろう。他の事例では、本発明の態様を不必要に曖昧化しないように、よく知られた方法、手順、構成要素、および回路を、詳細に説明しない。
【００３１】
本発明の実施形態の技術的提案を以下の実施形態内の図面と共に十分かつ明確に説明する。これらの説明は本発明をこれらの実施形態に限定することを意図するものではないことを理解されたい。説明した本発明の実施形態に基づいて、創造的貢献なしに当業者が他の実施形態を得ることができ、他の実施形態は本発明に与えられる法的保護の範囲内にある。
【００３２】
さらに、互いに排他的である特性および／またはプロセスを除く本文章に開示される全特性、手段またはプロセスは、あらゆる方法で組み合わせることができる、および可能な限りあらゆる組み合わせであってよい。本明細書、請求項、要約および図で開示されるあらゆる特性は、別段の定めがない限り、その他の等価な諸特性、または類似の趣旨、目的および／または機能を備える特性によって置き換え可能である。さらに、本明細書に記載される可能な順列および組み合わせは本発明を限定することを意図しないことを理解されたい。具体的には、矛盾しない変形形態は、所望の通り混合および一致してよい。
【００３３】
「ベスト（ｖｅｓｔ）」、「装具（ｂｒａｃｅ）」、および「ベスト装具（ｖｅｓｔ  ｂｒａｃｅ）」という用語は交換可能に使用することができるが、これらの用語はさらに全体的に当該分野で認識されている意味をとる。さらに、「一部（ｐａｒｔ）」、「部分（ｐｏｒｔｉｏｎ）」、および「領域（ｒｅｇｉｏｎ）」という用語は交換可能に使用することができるが、これらの用語はさらに全体的に当該分野で認識されている意味をとる。さらに、「に接続される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ  ｔｏ）」、「と関連して（ｉｎ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ）」という用語、およびそれらの文法的変形形態は、それらを使用する文脈が明確に別の意味を示すことがない限り、直接接続および直結接続の両方を含む。また、本明細書でそれらを使用する文脈から別段の指示がない限り、「既知（ｋｎｏｗｎ）」、「固定（ｆｉｘｅｄ）」、「所与（ｇｉｖｅｎ）」、「特定（ｃｅｒｔａｉｎ）」および「所定（ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ）」という用語は概して、値、量、パラメータ、制約、条件、状態、プロセス、手段、方法、実施、またはこれらの組み合わせを指すが、これらの用語は理論的に可変であるが、一般的にあらかじめ定められており、使用した場合それ以降変わらない。
【００３４】
「長さ（ｌｅｎｇｔｈ）」という用語は概して、所与の三次元構造または三次元特徴の最大寸法を指す。「幅（ｗｉｄｔｈ）」という用語は概して、所与の三次元構造または三次元特徴の第２の最大寸法を指す。「厚さ（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）」という用語は概して、所与の三次元構造または三次元特徴の最小寸法を指す。長さおよび幅、または幅および厚さは、場合によっては同じであってよい。
【００３５】
［例示的なベスト装具］
図１は、人の胴体に着用されるように設計された例示的なベスト装具１０を示す。ベスト装具１０の素材２０は、ベスト装具１０の特定の使用または実施形態に特有であってよい。適切な材料２０の例は、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）のネオプレン、カンバス、綿、アクリル、スパンデックスなどを含む。ベスト装具１０は、上部支持体を装着者の上部胴体（例えば、腕の下部）周囲に固定する上部支持領域２２を含む。上部支持領域２２は、上部支持体の上方および下方を縫合して上部支持体をベスト装具１０に固定することによって画定することができる。代替的に、上部支持体は、接着剤、リベット、ピン、その他の締結具、それらの組み合わせなどを用いてベスト装具１０に固定することができる。上部支持領域はさらに、ベスト装具１０の前部に縫合される１または複数のポケットまたは区画を備えてよい。ただし、このようなポケットまたは区画は、ベスト装具１０の他の所（例えば、全体的にベスト装具１０の前部または側面上またはその前部または側面内）に配置できる、および／またはその他の技術によって（例えば、リベット、ステープル、面ファスナーなどを使用して）ベスト装具１０に形成するまたは取り付けてよい。
【００３６】
ベスト装具１０は、装着者の腹部周囲にベスト装具１０を留めるベルトまたはストラップ４０を含む。ベルトまたはストラップ４０は、バックル４２に通し、面ファスナー（例えば、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標））で固定できるが、穴、ひれ状部を備えたプラスチックバックルなどに挿入する突起部など、その他の固定および／または締め付け機構も可能である。代替的に、ベスト装具１０は、ベスト装具１０を装着者の身体に固定するための（例えば、結びつけられ得る）ひもまたは締めひもを含んでよい。ベルトまたはストラップ４０は、ベスト装具１０の下部支持領域に重なってよい、および／またはそれを隠してよい。代替的に、ベルトまたはストラップ４０は、追加の支持体または装具として機能することができる。
【００３７】
下部支持領域は、下部支持体の上方および下方を縫合して下部支持体をベスト１０に固定することによって画定することができる。代替的に、下部支持体は、接着剤、リベット、ピン、その他の締結具、それらの組み合わせなどを用いてベスト装具１０に固定することができる。下部支持領域は、ベスト装具１０の前部に縫合される１または複数のポケットまたは区画を備えてよい。上部支持体および下部支持体は、互いに同じものまたは互いに異なるものであってよく、高密度のポリエチレン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン（例えば、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標））、または別の硬質プラスチック、硬質ゴム、木材、セラミック、金属などといった比較的高い弾性率または伸び弾性率（例えば、０．１ギガパスカル以上）を有する１または複数の素材を備えてよい。上部支持領域および下部支持領域のそれぞれにおける単一の支持体は、実質的に全胴体を囲むことができる、または、個別の左側支持体および右側支持体は、左腕および右腕下方ならびに左臀部および右臀部上方の人の胴体と接触することができる。各支持領域内の個別の支持体はさらに、支持体の両側に水平縫合を利用することで所定位置に固定することができる。
【００３８】
ベスト１０は、ジッパー２４またはその他の固定装置（例えば、ボタン、面ファスナー［Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）］など）で中央に固定することができる。ジッパー２４は、縫合によってベスト装具１０に固定される。ベスト１０は、いくつかの実施形態において互いに左右対称像であり、かつ、制御つまみとして機能して、ベスト装具１０内のコイル張力を上げるまたは下げることができる２つのつまみ３０ａ／３０ｂを備える。つまみ３０ａ／３０ｂは、ベストの腹部領域内に配置され、つまみの１つが正中線の両側にある。代替的に、ベスト装具１０の外側のジッパー付きの締め具を介してスライドするコードまたはワイヤが、コイル張力を上げるまたは下げることができる。コードまたはワイヤをベスト装具１０から離すことによって、コイル張力が上がるので、上部支持体および下部支持体への力を弱めることができ、コードまたはワイヤを反対方向に（例えば、ベスト装具１０に）収縮可能にすることで、コイル張力が下がり、上部支持体および下部支持体への力が増大し得る。
【００３９】
図２は、ベスト装具１０（図１）の内部のコイルまたはばね５０ａ−ｋと、張力制御機構とを詳細に示す。各コイルまたはばね５０ａ−ｋの上方端部をベスト装具１０の上部支持領域２２内の支持体（図示なし）に固定し、各コイルまたはばね５０ａ−ｋの反対側（下方）端部を下部支持領域４５内の支持体（図示なし）に固定する。コイル５０ａ−ｋを上部支持体に固定する埋め込み型小穴（例えば、５２ｂ／５２ｃ）でコイルまたはばね５０ａ−ｋの上方端部を上部支持体に固定する。類似または同一の埋め込み型小穴（例えば、５２ａ、５２ｄ、および５４）で、コイルまたはばね５０ａ−ｋの下方端部を下部支持領域４５内の下部支持体に固定する。
【００４０】
第１および第２のワイヤ３５ａ−ｂが、コイルまたはばね５０ａ−ｅおよび５０ｇ−ｋをそれぞれ順次通り抜け、コイルまたはばね５０ｆを互いに平行に通り抜ける。ワイヤ３５ａ−ｂはさらに、対応する小穴（例えば、５２ａ−ｄ）を貫通する。ワイヤ３５ａ−ｂのねじれまたは湾曲部（例えば、３７ａ−ｂ）は、上部支持領域２２および下部支持領域４５内にある。コイルまたはばね５０ｆの下方端部で、ワイヤ３５ａ−ｂが固定小穴５４を貫通する。ワイヤ３５ａ−ｂを下部支持体および小穴５４の下側のうちの少なくとも１つに互いに固定して、ワイヤ３５ａ−ｂの端部を下部支持体、および一連のばねまたはコイル５０ａ−ｋの端部に固定する。例えば、小穴５４の下側のワイヤ３５ａ−ｂの端部を、ボルト、締め具、結び、はんだ、またはその他の固定方法で固定することができる。コイル張力に耐えられるボルトまたはその他の固定装置で固定小穴５４をベストに固定する。代替的に、小穴５４は上部支持領域２２内にあってよい。
【００４１】
別の実施形態では、２つのつめ車アセンブリ（つまみまたはキーで回すことができる）を関節の両側に配置することができる。例えば、一方のつめ車アセンブリは、「押し上げ」力を創出または供給するばねまたはばねアセンブリに係合することができ、第２のつめ車アセンブリは、（例えば、同じまたは異なるばねまたはばねアセンブリを用いて）他の力から遠ざかる「押し下げ」力を創出または供給する。張力ワイヤ３５ａ−ｂの一端は、接着剤（例えば、エポキシ樹脂）または締結具で、つめ車および／または制御つまみ３０ａ／３０ｂに取り付けることができる。張力ワイヤ３５ａ−ｂの他端は、向かい合う上部支持体および下部支持体内の開口部または小穴（例えば、ばねまたはコイル５０ａ−ｋの外側）に通し、ばねまたはばねアセンブリに引き込むか、またはばねまたはばねアセンブリに通し、関節の両側のブッシュにロープでつなぐことができる。つめ車が回ると、張力ワイヤがピンと張られることになり、回る度に、または部分的に回る度に、ブッシュは、支持体を「上方」に押し上げて関節から離すばねまたはばねアセンブリを押す。次いで、下部のつめ車を作動させ（例えば、回し）て、上部のつめ車の力に逆らう「下方」にばねまたはばねアセンブリを駆動し関節から離す。望ましい快適な水準に達するまで各つめ車アセンブリを調節することができる。いくつかの代替実施形態は、調節される単一のつめ車を含むが、他のつめ車アセンブリは全く調節されない固定金具に取って代えられる。
【００４２】
図２はさらに、ワイヤ３５ａ−ｂが巻き付けられる制御つまみ３０ａ−ｂを示す。つまみ３０ａ−ｂは、第１の方向（例えば、つまみ３０ａが反時計回りに、およびつまみ３０ｂが時計回り）に回転した場合、コイル５０ａ／５０ｂを収縮または短くさせ、反対方向に回転した場合、コイル５０ａ／５０ｂを伸ばすまたは長くする。ワイヤ３５ａ−ｂが収縮するまたは短くなる場合、上部支持体および下部支持体への力が小さくなる。逆に、ワイヤ３５ａ−ｂが伸びるまたは長くなる場合、上部支持体および下部支持体への力が大きくなる。制御つまみ３０ａ−ｂは、各ワイヤ３５ａ−ｂの端部を固定できる従来のラッチ回転つまみまたは固定回転つまみを備えてよい。制御つまみ３０ｂは、制御つまみ３０ａの左右対称像であってよい。
【００４３】
制御つまみ３０ａ−ｂのさらなる実施形態は、つめ車およびキータイプの設計を備えてよい。「つめ」車は、複数の穴付き歯または開口（例えば、少なくとも４、６、８、１０、１２、１６、２０個またはそれ以上の歯または開口）を備えてよく、材料（例えば、プラスチックまたは金属）の小片から成形する、または押し出すことができる。次いで、つめ車は、装具１０のコイル５０の上方または下方の埋め込み型ポケットの中に縫合または固定される。張力ワイヤ３５ａ−ｂは、接着剤（例えば、エポキシ樹脂）または締結具によってつめ車に取り付けることができる。「キー」は、その胴部を長手方向下方に延びる端面キー溝を備える、成形または押し出された別の材料（例えば、プラスチックまたは金属）片を含むことができる。胴部は、つめ車の歯の長さまたは開口の奥行きとほぼ等しい長さか、または若干短い長さを有してよい。キーがつめ車に挿入されるとき、開口および端面キー溝は、回る際に、キーが張力ワイヤ３５ａ−ｂを締めるまたは緩めることができるように、同じ平面（例えば、互いに噛み合うおよび／または相互補完的）でなければならない。望ましい快適な水準／張力水準に達する場合、つめ車は所定位置に固定され、キーは取り外される。次いで、キーは、装具の反対側の他のつめ車を調節するのに使用され得る。つめ車は、互いに左右対称像であってよいが、同じキーは両方のつめ車を回すことができる。
【００４４】
図３Ａは、後ろから見た、人間の骨格６０上のベスト装具１０のオーバーレイを示す。図３Ｂは、正面から見た、人間の骨格上のベスト装具１０のオーバーレイを示し、ベスト装具１０のベルト４０、つまみ３０、およびコイル５０の配置を示す。ベスト装具１０が適切に係合され、かつ、ばねまたはコイル５０が伸びるまたは長くなると、人の脊椎に対するコイル５０の位置決めが脊椎を伸ばすように機能する。脊椎の伸長は装具のばね機構によって実現され、人がベスト装具１０を着用するときに脊椎の椎骨との間の椎間板圧迫を和らげ、結果として椎骨（例えば、上部支持体と下部支持体との間の各椎骨）間の空間６２を広げることによって、椎間板圧迫軽減する。
【００４５】
制御つまみ３０ａ−ｂのさらなる実施形態（単一の制御つまみ３０として示される）が図４で示される。制御つまみ３０は、基部３１と、歯または歯車３２と、張力つまみ３３とを備えることができる。基部３１、歯または歯車３２、およびつまみ３３のそれぞれは、成型プラスチックであってよく、成型プラスチックを含んでよい。次いで、基部３１は、装具１０の生地に縫合または固定される（例えば、図１参照）。張力つまみ３３は、装具１０の生地の外側にあり、歯または歯車３２は、装具１０の生地の内側にあるが、張力つまみ３３および歯または歯車３２のそれぞれの１または複数のパーツは、装具１０の生地を通って延在してよい。
【００４６】
図５Ａは、制御つまみ３０の他の構成要素から独立した基部３１を示す。基部３１は、平坦な台座または支持体３１１、円筒３１３、歯止め３１５ａ−ｂ、開口部３１７、およびパッドまたは固定具３１９を含む。台座または支持体３１１は、円筒３１３およびパッドまたは固定具３１９を支持する。円筒３１３は、台座または支持体３１１の平面に垂直な軸を有する。開口部３１７が、台座または支持体３１１内にあり、円筒３１３とパッドまたは固定具３１９との間にあるが、開口部の位置はこれに限定されない。図５Ａで示されるように、開口部３１７の形状は丸または円形であるが、開口部３１７の形状はこれに限定されない。
【００４７】
各歯止め３１５ａ−ｂは、鋸歯状突起のリングを備える。鋸歯状突起は、リングの平面の断面が直角三角形型を有してよいが、突起の形状はこれに限定されない。歯止め３１５ａ−ｂのうちの１つにおける（例えば、円筒の中心から外側に向かう）鋸歯状突起の傾斜の向き（例えば、時計回りまたは反時計回り）は、歯止め３１５ａ−ｂのうちのもう１つにおける鋸歯状突起の傾斜の向きとは反対である。図５Ａで示されるように、歯止め３１５ａにある歯の先端または先端部が歯止め３１５ｂにある歯の先端または先端部と位置合わせされるが、これらは互いに（例えば、半径方向に）ずれていてもよい。
【００４８】
パッドまたは固定具３１９は、制御つまみ３０をベスト装具１０の所定位置に固定することができる。ユーザはさらに、制御つまみ３０を回して制御つまみ３０を固定位置に保持するとき、パッドまたは固定具３１９を把持することができる。図５Ａで示されるパッドまたは固定具３１９は、三日月形状であるが、丸、楕円形、四角形、矩形、三角形、六角形、凸凹形状、およびそれらの組み合わせなどといった複数の異なる形状のいずれかを有してよい。全体的に、パッドまたは固定具は、台座または支持体３１１からつまみ３３まで延在しない。
【００４９】
図５Ｂは、制御つまみ３０の他の構成要素から独立した歯または歯車３２を示す。歯または歯車３２は、円筒３２１と、リム３２３と、歯車３２５と、突起部３２７と、開口部または凹み３２９とを含む。突起部３２７は、開口部３１７（図５Ａ）に嵌まるおよび／または噛み合うように構成される。開口部または凹み３２９は、歯または歯車３２を基部に固定するように構成される補完固定具（図示なし）を受け入れるように構成することができる。例えば、固定具は、平坦な基部に突起部を備えてよく、突起部は開口部または凹み３２９にしっかりと嵌まるように構成される。
【００５０】
張力ワイヤ３５ａ−ｂ（図２）は、接着剤（例えば、エポキシ樹脂）または締結具を用いて図５Ｂ内の円筒３２１に取り付けることができる。一例では、張力ワイヤの一端は、円筒３２１内の穴を通り抜け、円筒３２１の内側の穴よりも大きい物体に結ぶまたは固定することができる。歯または歯車３２を回転させることで、張力ワイヤを締めるまたは緩めることができる。リム３２３は、リム３２３と歯車３２５との間の円筒３２１の外側の空間または領域に張力ワイヤを閉じ込めるのに十分な幅／直径および厚さを有するべきである。
【００５１】
図５Ｃは、制御つまみ３０の他の構成要素から独立した張力つまみ３３を示す。張力つまみ３３は、隆起３３３と、隆起３３３間の溝または凹みとを備えた外周部を有するキャップ３３１と、歯車３３５と、係合バーまたは突起部３３７ａ１−３３７ｂ２と、を備える。キャップ３３１は、ベスト装具１０の生地の外側に位置し、張力ワイヤ３５ａ−ｂの張力を制御すべくユーザによって把持される。任意である隆起３３３および溝または凹みにより、ユーザが張力つまみ３３をしっかり確実に把持し、結果としてつまみ３３の角度位置を制御する能力が促進される。
【００５２】
歯車３３５は、基部３１の円筒３１３（図５Ａ）内にある開口部を通って延在し、円筒３２１にしっかり取り付けられた歯または歯車３２内の歯３２５（図５Ｂ）と係合する。いくつかの実施形態において、（例えば、歯車３３５と歯車３２５との間での完全な係合を確実にするために）、歯車３３５の幅Ｗは、歯車３２５の幅または厚さより大きい。したがって、歯車３３５の歯は、歯車３３５が歯車３２５を駆動できるように、歯車３２５の歯と噛み合うおよび／または係合するように構成される寸法を有する。
【００５３】
図５Ｃの係合バーまたは突起部３３７ａ１−３３７ａ２および３３７ｂ１−３３７ｂ２の第１のペアおよび第２のペアのそれぞれは、キャップ３３１の外周部の内側面に固定される延長部と、歯止め３１５ａ−ｂ（図５Ａ）の１つと係合する傾斜先端部と、を有する。延長部は、係合バーまたは突起部をキャップ３３１の内部に方向付けする角度にあり、（例えば、係合バーまたは突起部が、対応する歯止め３１５ａまたは３１５ｂから離れられるように）湾曲を可能にする十分な可撓性がある。先端部の傾斜面が、歯止めの歯の傾斜面と対向する、噛み合うおよび／または係合し、張力つまみ３３を（例えば、時計回りまたは反時計回りに）回すまたは回転させることによって張力ワイヤ３５ａ−ｂ内の張力に対する「カチッと嵌合すること」位置設定が可能になる。図５Ｃで示される張力つまみ３３は、３組の係合バーまたは突起部、それより多い組（例えば、４組以上）、またはそれより少ない組（例えば、２組）の係合バーまたは突起部を使用してよい。さらに、数量を変えることによって、歯止め３１５ａ−ｂの１つと噛合する係合バーまたは突起部は、歯止め３１５ａ−ｂのもう１つと噛合する係合バーまたは突起部から半径方向にずれてよい（例えば、先端部の端部が位置合わせされないように）。
【００５４】
図６は、本装具を制御および／またはプログラミングするように適合されたアプリを示したスマートフォンを示す。このアプリは、（例えば、医療従事者が決定するような）予め定められたスケジュールに従って装着者が本装具を利用する、および／または本装具の調整を行えるようにする自動化タイマーおよび／またはプログラム可能スケジュールなどの制御を含むことができる。さらにこのアプリにより、ユーザは、装具のカスタム設定を作り出すことが可能になる（例えば、非対称の損傷または痛みの場合などにコイルを別々に設定または調節することができる）。
【００５５】
本装具は、アプリと同時に使用する際に修正され得、本装具を使用する場合、各ばねまたはコイルの張力、および／または各ばねまたはコイルが加える力をアプリを使用して調節することができる。様々な許容可能な変更形態を図７Ａから図７Ｄで示される例示的なハードウェアを参照して記載する。
【００５６】
図７Ａは、上部支持体に固定され得る一連のコイルまたはばね５０を示し、一連のコイルまたはばね５０は（図１の）ベスト装具１０内のばねまたはコイルに類似する。各コイルまたはばね５０の下方端部は、サーボモータ７０に動作可能に接続される（図７Ｃの）螺旋部７４に固定される。一例では、サーボモータ７０は、エンコーダを備える６Ｖの直流（ＤＣ）歯車モータを備える。螺旋部７４は、（図７Ｃの）ねじ式ブラケットまたはねじ式締結具７２を介して、（図７Ａの）ばねまたはコイル５０の下方端部に直接的または間接的に接続される。また、螺旋部７４の端部７５は、ばね５０の下部を直接押すことができる。例えば、螺旋部７４の端部７５は、ばね５０の下部に固定される、またはばね５０の下部を囲むホルダまたはブラケット、および下部支持体（図７Ｂ参照）を押して、ばね５０を収縮または延在させることができる。螺旋部７４をある方向（例えば、反時計回り）に回転させることにより、ブラケット／締結具７２をモータ７０から離すことができ、結果ばね５０が収縮し、かつ上部支持体と下部支持体との間の距離が縮まり、上部支持体および下部支持体と接触する身体部への力が小さくなる。螺旋部の回転方向を逆にすることにより、ばね５０が延在し、上部支持体と下部支持体との間の距離が長くなることで、上部支持体および下部支持体と接触する身体部への力が大きくなる。
【００５７】
図７Ａ内の変更形態はさらに、バッテリモジュール７８によって電力供給されるスマート制御モジュール７６を含んでもよい。サーボモータ７０はさらに、バッテリモジュール７８によって電力供給され得る。スマート制御モジュール７６は、ベスト内にドライバ基板８０（図７Ｄ参照）を含んでよく、ドライバ基板は、サーボモータ７０と併せて、制御つまみ３０ａ−ｂの機能を効率的に置き換える。ドライバ基板８０は、縫合またはリベット締めによってベスト内に固定することができ、サーボモータ７０を制御することによって、ばねの伸張および収縮を制御することができる。一実施形態では、ドライバ基板８０は、（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコルを用いた）スマートフォンと通信を行うように適合された無線トランシーバを含んでよい。ドライバ基板８０は、以下の特性、機能、および／またはパラメータ値、
−無線信号の送受信、
−ＡＲＭ社のプロセッサコアを起動する８ビットから３２ビットまでのマイクロコントローラ８２、
−不揮発性の（例えば、Ｆｌａｓｈ（登録商標））メモリ、
−１０から１００ＭＨｚ（例えば、４８ＭＨｚ）の動作周波数、
−５Ｖから７．４Ｖのモータの動作電圧および５Ｖから７Ｖのサーボ電圧、    
−２から３２のサーボモータチャネル、
−サーボモータの最小ステップ：１ｕｓ、
−サーボモータおよび／またはステップモータへの２つ以上の外部接続を含むことができるＤＣモータチャネル（デジタル信号を受信できる）、
−５から５０ｋＨｚ（例えば、２５ｋＨｚの）モータ制御周波数、
−４から１６のアナログ制御チャネル
−（例えば、ＩＩＣ、ＴＴＬロジックを用いた）シリアル（例えば、２線式）通信インタフェース、
−１１５２００から２４００Ｋｐｓの通信速度、
−（マイクロコントローラと一体化またはパッケージ化できる）２ｋｂから１２８ｋｂの静的ＲＡＭメモリ
の１または複数を有することができる。
【００５８】
［例示的なひじ装具］
図８は、人のひじに適合される本発明の装具の一実施形態１００を示す。ひじ装具１００は、装具１００を肩の下方の上腕周囲に固定し、肩の下方の上腕周囲内に上部支持体（図示なし）を固定および／または収容する上部支持領域１１２含む。上部支持体は、弾性材料を含んでよい。本装具１００はさらに、本装具１００を手首周囲の前腕に固定し、手首周囲の前腕内に下部支持体（図示なし）を収容する下部支持領域１１４含む。本装具１００は、ひじ周囲に開口部１３０を備え、この開口部により、本装具１００を着用するとき、ひじを圧迫することなく空気の流れおよび関節の接合（例えば、自由移動）が可能になる。本装具１００はさらに、本装具１００のカバー材料の層内にコイル１２０含む。コイル１２０は、上部支持領域１１２から下部支持領域１１４までの腕長さ全体にわたって位置することができる。コイル１２０は、前方接面および後方接面に沿って、および／または内接面および外接面に周方向に位置することができる。いくつかの実施形態において、単一のコイル１２０は、関節圧迫の悪影響から十分な解放を与えるが、２本以上のコイル１２０は、単一のコイルに比べてより均等に上部支持体および下部支持体に圧迫を与えてしまう。コイルの張力１２０は、本装具１００の上部に位置する制御つまみ１１０で調節することができる。制御つまみ１１０はさらに、コイル１２０の手首端部および／または本装具１００の内側面（例えば、胴に向かい合うまたは胴の前方の表面）に位置してよい。
【００５９】
コイル１２０は、上部支持領域１１２および下部支持領域１１４内の支持体に反力（例えば、上部支持領域１１２および下部支持領域１１４を可動または押してひじから離す力）を加えることによって、ひじ関節への減圧量を制御する。ただし、本実施形態では、コイル１２０は、腕がひじで比較的容易に曲げられるのに十分な可撓性を有する必要がある。ひじ関節を減圧することにより、可動性を向上し、関節の痛みを緩和できる。制御つまみ１１０は、各コイル１２０内のワイヤに取り付けられ、ユーザは、制御つまみ１１０を回すことによって装具１００をユーザの快適な水準にまで伸ばすまたは収縮させることが可能になる。制御つまみ１１０は、縫合または他の従来の締め付けを用いてひじ装具１００に取り付けることができる。
【００６０】
本装具１００のカバーの素材は、本装具の特定の使用に特有であってよい。例えば、本装具１００のカバーは、民間用のカンバスまたはネオプレン、軍事用のＫｅｖｌａｒ（登録商標）またはグラフェンなどを含んでよく、またはそれらから作ってよい。さらなる実施形態では、ひじ装具１００は、２つの制御つまみ１１０および４つのコイルまたはばね１２０を有してよい。一連のコイル１２０が本装具１００内の１または複数の中央の小穴に（例えば、ひじに近接または隣接する中央の支持体内）に固定される度に、制御つまみ１１０の１つが上腕に沿ってコイル１２０を制御し、制御つまみ１１０のもう１つが前腕に沿ってコイル１２０を制御することができる。本実施形態により、ひじ装具１００のコイル１２０は上腕および前腕の４つの象限を完全に横断することが可能になり、本装具１００内のコイル１２０を拡張および／または圧縮することでひじ関節を完全制御することが可能になる。本実施形態は、ひじ装具１００の内側部、外側部、前方部、および後方部内にコイル１２０を含むことができ、上記コイル１２０の様々な圧縮の組み合わせを利用して（例えば、図７Ａから図７Ｄで示されたものに類似するバッテリ動作のサーボモータによって制御されるコイル用いて）ひじ関節の圧迫を細かく制御することができる。
【００６１】
［例示的な膝装具］
図９は、膝に適合される装具２００の一実施形態を示す。本装具２００は、装具２００を膝上方の大腿部周囲に固定する上部支持領域２１２と、装具２００を足首上方の下腿周囲に固定する下部支持領域２１４と、を含む。本明細書で記載されるように、各上部支持領域２１２および下部支持領域の２１４は、各支持領域内に包囲される支持体を含む。支持体は、弾性材料であってよく、または弾性材料を含んでよく、弾性材料は、本明細書で記載される１または複数の他の材料に代わる、または、１または複数の他の材料に加わる。膝周囲に開口部２３０が存在し、この開口部により、膝装具２００を着用するとき、空気の流れおよび関節の接合が可能になり、膝の圧迫が小さくなるまたは最小になる。
【００６２】
本装具２００は、カバー材料内に２つのコイル２２０ａ／２２０ｂを含む。さらに、コイル２２０ａ／２２０ｂに類似するまたは同一である２つのコイルは、装具２００の反対側にあってよい。コイル２２０ａ／２２０ｂの長さおよび／または張力は、本装具の上部にある制御つまみ２１０を用いて調節することができる。さらに、制御つまみ２１０に類似するまたは同一である制御つまみが本装具２００の下部に存在してよく、この制御つまみは、本装具２００の上部にある制御つまみに加わる、または制御つまみの代わりになる。コイル２２０ａ／２２０ｂは、縫合によって本装具２００に固定することができ、コイル２２０ａ／２２０ｂを通るワイヤを制御つまみ２１０に巻くことができる。制御つまみ２１０を回すことによって、コイル２２０ａ／２２０ｂをユーザの快適な水準まで締める／縮めるまたは緩める／伸ばすことができ、膝関節および膝関節内の靱帯への圧迫が緩和される。
【００６３】
さらなる実施形態では、膝装具２００は、２つの制御つまみ２１０を含んでよい。制御つまみ２１０の１つは、脚の内側にあってよく、本装具２００の内側にコイル２２０ａ／２２０ｂを制御するように構成することができ、制御つまみ２１０の１つは、脚の外側にあってよく、本装具２００の外側にコイルを制御するように構成することができる。各一連のコイル２２０ａ／２２０ｂは、内側コイルおよび外側コイル２２０ａ／２２０ｂが互いに独立して締まるまたは調節できるように、固定小穴に固定してよい。このようなコイルの構成が、膝関節の最大制御を可能にし、圧迫が原因となる膝関節内の緊張または痛みが緩和されるようになる。
【００６４】
［例示的な手首装具］
図１０は、手首に適合される装具３００の一実施形態を示す。本装具３００は、装具３００を手首上方の前腕周囲に固定する上部支持領域３１２と、装具３００を手首下方の掌部周囲に固定する下部支持領域３１４と、を含む。本明細書で記載されるように、各上部支持領域２１２および下部支持領域の２１４は、各支持領域内に包囲される支持体を含む。支持体は、弾性材料であってよく、または弾性材料を含んでよく、弾性材料は、本明細書で記載される１または複数の他の材料に代わる、または、１または複数の他の材料に加わる。手首全体または手首周囲に開口部（図示なし）が存在してよく、この開口部により、手首装具３００を着用するとき、空気の流れおよび関節の接合が可能になり、手首内の圧迫が小さくなるまたは最小になる。
【００６５】
本装具３００は、カバー材料内に２つのコイル３２０ａ／３２０ｂを含む。さらに、コイル３２０ａ／３２０ｂに類似するまたは同一である２つのコイルは、装具３００の反対側にあってよい。コイル３２０ａ／３２０ｂの長さおよび／または張力は、装具３００の上部または装具３００の前腕端部にある制御つまみ３１０を用いて調節することができる。追加的にまたは代替的に、制御つまみ３１０に類似するまたは同一である制御つまみが装具３００の下部または装具３００の手の端部に存在してよい。コイル３２０ａ／３２０ｂは、縫合によって装具３００に固定することができ、コイル３２０ａ／３２０ｂを通るワイヤを制御つまみ３１０に巻くことができる。制御つまみ３１０を回すことによって、コイル３２０ａ／３２０ｂをユーザの快適な水準まで締める／縮めるまたは緩める／伸ばすことができ、手首関節および手首関節内の靱帯への圧迫が緩和される。
【００６６】
さらなる実施形態では、手首装具３００は、２つの制御つまみ３１０を含んでよい。制御つまみ３１０の１つは、腕の内側にあってよく、装具３００の内側にコイル３２０ａ／３２０ｂを制御するように構成することができ、制御つまみ３１０の１つは、腕の外側にあってよく、装具３００の外側にコイルを制御するように構成することができる。また、制御つまみ３１０の１つは、腕の腹側にあってよく、装具３００の腹側にコイル３２０ａ／３２０ｂを制御するように構成することができ、制御つまみ３１０の１つは、腕の背面側にあってよく、装具３００の背面側にコイルを制御するように構成することができる。各一連のコイル３２０ａ／３２０ｂは、コイル３２０ａ／３２０ｂが互いに独立して締まるまたは調節できるように、固定小穴に固定してよい。このようなコイルの構成が、手首関節の最大制御を可能にし、圧迫が原因となる手首関節内の緊張または痛みが緩和されるようになる。
【００６７】
［例示的な足首装具］
図１１は、足首に適合される装具４００の一実施形態を示す。装具４００は、装具４００を足首上方の脛骨周囲に固定する上部支持領域４１２と、装具４００を足首下方の中足骨周囲に固定する下部支持領域４１４と、を含む。本明細書で記載されるように、各上部支持領域４１２および下部支持領域４１４は、各支持領域内に包囲される支持体を含む。支持体は、弾性材料であってよく、または弾性材料を含んでよく、弾性材料は、本明細書で記載される１または複数の他の材料に代わる、または、１または複数の他の材料に加わる。かかと周囲に開口部４３０が存在してよく、この開口部により、足首装具４００を着用するとき、空気の流れおよび足首関節の接合が可能になり、足首の圧迫が小さくなるまたは最小になる。
【００６８】
装具４００は、（図示のように）カバー材料内、および装具の外側に２つのコイル４２０ａ／４２０ｂを含む。さらに、コイル４２０ａ／４２０ｂに類似するまたは同一である２つのコイルは、装具４００の反対側（例えば、内側）にあってよい。コイル４２０ａ／４２０ｂの長さおよび／または張力は、装具４００の上部にある制御つまみ４１０を用いて調節することができる。追加的にまたは代替的に、制御つまみ４１０に類似するまたは同一である制御つまみが装具４００の下部に存在してよいが、装具４００の足の先端にある制御つまみは好ましくない場合がある。これは、制御つまみの利用を妨げ得る、または制御つまみへの圧迫が原因で違和感を生じさせ得る靴などの履物を着用することを多くのユーザが望むからである。コイル４２０ａ／４２０ｂは、縫合によって装具４００に固定することができ、コイル４２０ａ／４２０ｂを通るワイヤを制御つまみ４１０に巻くことができる。制御つまみ４１０を回すことによって、コイル４２０ａ／４２０ｂをユーザの快適な水準まで締める／縮めるまたは緩める／伸ばすことができ、足首関節および足首関節内の靱帯への圧迫が緩和される。
【００６９】
さらなる実施形態では、足首装具４００は、２つの制御つまみ４１０を含んでよい。制御つまみ４１０の１つは、頸骨の内側にあってよく、装具４００の内側にコイル４２０ａ／４２０ｂを制御するように構成することができ、制御つまみ４１０の１つは、脛骨の外側にあってよく（例えば、図示されるように）、装具４００の外側にコイルを制御するように構成することができる。各一連のコイル４２０ａ／４２０ｂは、内側コイルおよび外側コイル４２０ａ／４２０ｂが互いに独立して締まるまたは調節できるように、固定小穴に固定してよい。
【００７０】
［例示的な首装具］
図１２Ａおよび図１２Ｂは、首に適合される装具５００の一実施形態を示す。図１２Ａは、正面からの装具５００を示し、図１２Ｂは、背面または背後からの装具５００を示す。分かりやすくするために、カバーは含めない。装具５００は、頸椎（例えば、首の脊椎の椎骨）圧迫を緩和できる。
【００７１】
首装具５００は、首の上部または首の上部に近接する（例えば、頭骨の若干下部または頭骨の底部、および／または顎または下顎の裏側にある）上部支持体５１２を有する上部支持領域と、首の下部または首の下部に近接する（例えば、鎖骨および／または僧帽筋の若干上部、または鎖骨および／または僧帽筋の）下部支持体５１４を有する下部支持領域と、を含むことができる。上部支持体５１２および下部支持体５１４は、首装具５００をユーザの首に固定する。上部支持体５１２および下部支持体５１４は、全体的に互いに分離している（が必ずしも分離する必要はない）。いくつかの実施形態において、上部支持体５１２および下部支持体５１４は、縫合によって首装具５００のカバーおよび／または基板に取り付けることができる。
【００７２】
首装具５００は、上部支持体５１２と下部支持体５１４との間の空間を伸ばす、および頸椎間の圧迫を軽減するように構成するコイルまたはばね５２０ａ−ｄを含むことができる。ワイヤ５０８ａ−ｄは、それぞれコイルまたはばね５２０ａ−ｄ（例えば、コイルまたはばね５２０ａ−ｄの端部）に取り付けることができ、制御つまみ５１０ａ−ｄによって制御されてコイルまたはばね５２０ａ−ｄを伸ばすまたは収縮することができる。他の実施形態では、コイルまたはばね５２０ａ−ｄの張力は、（例えば、図７Ａで示されるように）モータによって制御されて、次いで制御モジュールによって制御され、バッテリモジュールによって電力を供給することができる。上部支持体５１２の接合部分（例えば、上部支持体５１２の端部が接合または接続される箇所）に調節用つまみ５３０ａが、および下部支持体５１４の接合部分（例えば、下部支持体５１４の端部が接合または接続される箇所）に追加の調節用つまみ５３０ｂが、存在してよい。上部支持体５１２および下部支持体５１４は、（図示なしだが、適合スロットまたは嵌合スロットを有する一端にタブおよび／またはフックを、他端に隆起および／または穴を備え得る）留め機構または接続機構を含むことができ、調節用つまみ５３０ａ−ｂは、留め機構（例えば、調節用つまみの締りおよび緩み、適合コネクタを接合または接続する特定のスロット、隆起および／または穴、など）を制御することによって上部支持体５１２および下部支持体５１４を締めるまたは緩めることができる。また、調節用つまみ５３０ａ−ｂは、上部支持体５１２および下部支持体５１４を囲むワイヤまたはその他の構造体（図示なし）を制御することができる。したがって、調節用つまみ５３０ａ−ｂは、上部支持体５１２および下部支持体５１４を締め付けるまたは緩めることができるので、結果ばねまたはコイル５２０ａ−ｄの張力を間接的に制御する（締め付けることで張力を減少することができ、緩めることで張力を高めることができる）。
【００７３】
［装具の製造方法］
一態様では、本発明は、本明細書で記載されるように、装具を製造する方法に関する。第１の段階では、本装具を使用する場合、１または複数の関節の両側面または両端部の身体部を接触するように構成される２つ以上の支持体を、本装具のスリーブ、ベスト、またはカバー、全体的にスリーブ、ベスト、またはカバーの端部に形成してよいし、それらの中に配置してよいし、その他であってよい。支持体は、縫合によって、リベットまたはその他の締結具、接着剤などで本装具に取り付けることができる。第２の段階では、制御可能な力（例えば、張力）を支持体に反対方向で加えて、１または複数の関節内の圧迫を緩和する１または複数の加力機構を支持体に取り付けることができる。第３の段階（または、代替的に、第１の段階前）では、各支持体の位置を本装具内に固定するように構成されるカバー（スリーブ、ベストなど）を形成することができる。カバー、スリーブ、ベストなどの１または複数の構成要素をカバー、スリーブ、ベストなどの１または複数のその他の構成要素に縫合、組み立て、固定するなどして、カバー、スリーブ、ベストなどを形成することができる。カバー、スリーブ、ベストなどはさらに、加力機構を包囲するように構成することができる。各支持体の少なくとも一部を覆うクッションまたは詰め物を、支持体および／またはカバーに取り付けてよい。クッションまたは詰め物は、対応する支持体が接触する身体部のより広い面積全体にわたり制御可能な力を分配するように構成することができる。
【００７４】
加力機構は、（ｉ）関節の第１の側面または第１の端部の支持体のうち少なくとも第１の支持体と、（ｉｉ）第１の側面または第１の端部と向かい合う関節の第２の側面または第２の端部の支持体のうち少なくとも第２の支持体と、に連結される、または少なくとも第１の支持体と第２の支持体との間に接続される１または複数の（例えば、複数の）コイルまたはばねを含んでよい。複数のコイルのそれぞれの張力を変えるまたは維持するように構成される張力制御機構をコイルまたはばねの１つ、一部あるいは全てに取り付けることができる。張力制御機構は、複数のコイルまたはばねを通る１または複数のワイヤまたはケーブルと、ワイヤまたはケーブルに動作可能に接続されるつまみまたはストラップと、を備え、つまみまたはストラップは、ワイヤまたはケーブルの長さを制御するように構成される。代替的に、張力制御機構は、（ｉ）コイルまたはばねの少なくとも１つの長さを変えるまたは維持するように構成されるアクチュエータと、（ｉｉ）アクチュエータの位置に動作可能に接続される、およびアクチュエータの位置を制御するように構成されるモータと、を含んでよい。
【００７５】
［装具の構成要素の製造］
以下の製造方法は、膝装具の製造を例示できるが、膝装具の製造に限定されない。本プロセスで用いられる方法および素材は、本発明の他の実施形態を行うのに用いることができる。以下の構成要素は、産業界の規格である技術および素材を用いて製造することができる。構成要素の構成は、
・プラスチックのつめ車保持器、
・プラスチックのつめ車、
・取り外し可能なプラスチック回転キー、
・張力ワイヤまたはラチェットアーム、
・圧縮ばね、
を含むことができる。
【００７６】
［プラスチックのつめ車保持器］
プラスチックのつめ車保持器は、つめ車を収容し、射出成形または類似の処理が行われた高密度のポリエチレン（ＨＤＰＥ）プラスチックを含んでよい。プラスチックのつめ車保持器は、円形または円筒状の形状（例えば、直径およそ１０ｍｍから５０ｍｍ）と、その保持器の一端にあるフランジ（例えば、本装具のカバーまたはフレームに取り付けるように適合される）と、を有してよい。一例では、本保持器は、本装具の凹部および／またはポケットに接着または縫合することができる。
【００７７】
［プラスチックのつめ車］
プラスチックのつめ車は、プラスチックのつめ車保持器と同様に、射出成形または類似の処理が行われたＨＤＰＥを含んでよい。プラスチックのつめ車の外周は、所定方向にわずかに角度がついた複数の（例えば、６から１０の）円錐形または円筒形の歯を有してよい。プラスチックのつめ車はさらに、複数の（４から５の）凹部のある開口または溝を有する内孔を含んでよい。張力ワイヤは、つめ車の本体に取り付けられる。プラスチックのつめ車はさらに、その外側縁部に２つの解放ピンを有してもよい。
【００７８】
［制御つまみ］
制御つまみは、射出成形が行われた高密度のポリエチレンを含んでよい。制御つまみは、１０ｍｍから４０ｍｍの直径を有してよい。制御つまみは、（例えば、はんだまたはエポキシ樹脂などの接着剤を用いて）張力ワイヤが取り付けられるスポークを含んでよい。制御つまみの表面は、張力ワイヤの対応する水準、または張力ワイヤの動作強度もしくは張力度を示すチェックマークを備える接着で取り付けられたまたはプリントされたラベルを含んでよい。制御つまみを回せば回すほど、ばねはより圧縮するようになり、向かい合う支持体に加えられる力がより小さくなる。例えば、チェックマークは、数字で圧縮レベルを示すことができる（例えば、「１」といった数字は最大力を示し、「５」または「１０」といった数字は最小力を示す）。
【００７９】
［プラスチック回転キー］
プラスチック回転キーはさらに、射出成形または類似の処理が行われたＨＤＰＥを含んでもよい。回転キーは概して、単一の成形部品から構成され、２つ以上のフランジ翼を有する中空体および／またはキーヘッドを有してよい。キー本体は、キー本体の側面に沿って長手方向に延びる複数（例えば、４から５）の合口を有してよい。合口の数および寸法は、つめ車の内孔（例えば、「キー孔」）内の溝または開口を全体的に補完する結果、キーをつめ車内の孔に挿入するとき、合口が溝または開口に対して同じ平面で噛み合うおよび／または座る。キー本体をつめ車に正しく挿入する際に、次いで操作者またはユーザは、望ましい張力の水準までキーをねじることができる。
【００８０】
図１３Ａおよび図１３Ｂで示される構造の代替方法では、制御つまみ６１０の後方のつめ車に取り付けられるレバー６３０は、ばねまたはコイル６２０ａ−ｄの内側端部にあるブッシュまたはショルダーワッシャ６３５ａ―ｄに取り付けられる２つのバーまたは２つの相補的支持体６４０ａ−ｂに力を加えることができる。ばねまたはコイル６２０ａ−ｄの外側端部は、装具支持体に接続される（図示なし）。ばねまたはコイル６２０ａ−ｄは、装具のスリーブ内に包囲されてよい。各バー６４０ａ−ｂに取り付けられるまたは連結される単一のばねまたはコイル６２０だけ、または２つ以上のばねまたはコイル６２０だけが存在してよい。バーまたは相補的支持体６４０ａ−ｂは、ばねまたはコイル６２０ａ−ｄの軸に垂直な長軸を有する。レバー６３０は、（例えば、はんだ、締結具、または射出成形などの統合で）制御つまみ６１０の中心に固定可能に取り付けてよいし、（例えば、一連のねじ、釘接続および砥石接続、リベットなどで）バーまたは相補的支持体６４０ａ−ｂの１つの各端部に回転可能に取り付けてよい。ニュートラルな位置（図１３Ａ）では、バーまたは相補的支持体６４０ａ−ｂが互いに水平方向に横になっている。制御つまみ６１０を回す度に、レバー６３０が２つのバーまたは２つの相補的支持体６４０ａ−ｂを離す（図１３Ｂ）ことで、関節の両側のばねが装具支持体に対して圧縮され、関節内および関節周囲の圧迫が小さくなる。レバー６３０が長くなればなるほど、圧縮力はより大きくなる。ただし、制御つまみ６１０を回すとき、ばね６２０ａ−ｄが圧縮する距離は、バー６４０ａ−ｂのニュートラルな位置に対してレバー６３０の角度の正弦に比例して変えることができる。
【００８１】
［張力ワイヤ］
張力ワイヤは、つめ車に直接取り付けることができる。張力ワイヤは、０．３７５ｍｍの最小直径を有するのが好ましい。張力ワイヤの厚さは、ばねまたはコイルを収縮または拡張するのに必要な力によって決定され得る。張力ワイヤを標準的なエポキシ樹脂または締結具のいずれかでつめ車に取り付けられるのが理想である。
【００８２】
［圧縮ばね］
圧縮ばねまたはコイルは、１ｋｇの最小圧縮力を有してよい。ばねまたはコイルは、完全に、または実質的に完全に復元する（例えば、圧縮または拡張して、圧縮されていない通常位置に戻る）必要がある。
【００８３】
［１または複数の関節を支持および／または安定させる例示的な方法］
さらに別の態様では、本発明は、（例えば、人または動物の身体内の）１または複数の関節を支持および／または安定させる方法に関する。第１の段階では、装具は関節周囲に固定することができ、当該装具は、（ｉ）当該装具を使用する場合、関節の両側面または両端部の身体部に接触すように構成される２つ以上の支持体と（ｉｉ）支持体に制御可能な力を反対方向で加えて、関節内の圧迫を緩和する１または複数の加力機構と、を含む。第２の段階では、加力機構を用いて支持体に十分な力を加えて、関節内の圧迫を緩和することができる。当該装具はさらに、支持体および／または加力機構を包囲するように構成されるカバーを含んでよい。当該方法はさらに、クッションまたは詰め物が支持体の少なくとも一部を覆っている状態で、対応する支持体が接触する身体部の面積全体にわたり制御可能な力を分配する段階を含んでよい。加力機構は、上記のような１または複数（例えば、複数）のコイルを備えてよい。各コイルの張力は、本明細書で記載されるように、張力制御機構で変えるまたは維持することができる。
【００８４】
［結論］
本発明は、標的となる関節の両側の支持体に反力を加える、および、非常に大きな快適さを実現するために（例えば、ユーザによって）調節され得るコイル、ばねまたはその他の機構を使用することによって、標的となる関節に非常に大きな軽減を有益にもたらす装具に関する。本装具は、全体的に従来の装具と比べてかさばることが少ないので、多くの活動の間に日常的に使用可能である。慢性的腰痛を抱える個々人、アスリート、およびデスクで長時間費やす人々、または車両を運転する人々は、本発明を使用することにより長期間の苦痛の軽減を見出すことができる。
【００８５】
本発明の特定の実施形態の上記説明は、説明と解説を目的として提示されている。上記説明は、網羅的であったり、または開示されるそのままの形態に本発明を限定したりすることを意図するものではなく、多くの変更形態および変形形態が上記の教示に照らし明らかに可能である。本発明の原理およびその実用的適用について最もよく説明し、それによって、他の当業者が、企図される特定の使用に適したさまざまな変更形態とともに本発明および様々な実施形態を最もよく利用することができるように、本実施形態を選択し記載する。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【国際調査報告】
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