(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膝装具であって、
上部カフ（２８）を有し前記上部カフ（２８）から内側および外側支柱（２０、１６）が延在する上部取付アセンブリ（１２）と、
下部カフ（３０）を有し前記下部カフ（３０）から下部内側および外側支柱（２２、１８）が延在する下部取付アセンブリ（１４）とを含み、前記上部および下部内側支柱は内側ヒンジアセンブリ（２６）によって使用者の膝の近くで接続され、前記上部および下部外側支柱は外側ヒンジアセンブリ（２４）によって使用者の膝の近くで接続され、
前記支柱の少なくとも１つが、前記上部および下部取付アセンブリが屈曲位置と伸長位置の間で屈曲すると、前記少なくとも１つの支柱の長さを、関連するヒンジアセンブリ内で前記少なくとも１つの支柱の回転点に対して動的に変化させる機構を有し、
前記機構が、
前記回転点において回転ピン（４２）に接続された伸縮部材（４８）と、
前記少なくとも１つの支柱の接合部に接続されたサドル（５２）であって、収縮位置から伸長位置までの範囲を通した往復運動のために前記伸縮部材を受け入れるチャネル（５０）を有し、および傾斜部（８２）を備えた周囲面を有するサドル（５２）と、
関連するヒンジアセンブリに固定されたローラ（８４）であって、前記サドルを前記収縮位置から前記伸長位置へ進めるために前記上部および下部取付アセンブリが屈曲位置と伸長位置の間で屈曲する間に前記傾斜部と接触するローラ（８４）と
を含む、
膝装具。
【請求項２】
前記ローラが、前記伸縮部材およびサドルの収縮位置と伸長位置の間の長さを変えるように調節可能である、請求項１に記載の膝装具。
【請求項３】
前記支柱の少なくとも第２の支柱が、前記少なくとも１つの第２の支柱の長さを非動的に調節するための第２の機構を有する、請求項１に記載の膝装具。
【請求項４】
前記第２の機構が、
回転点において回転ピン（５８）に接続された第２の伸縮部材（６４）と、
前記少なくとも１つの第２の支柱の接合部に接続された第２のサドル（６８）であって、後退位置から伸長位置までの範囲を通した調節可能な移動のために前記第２の伸縮部材を受け入れるチャネル（６６）を有する第２のサドル（６８）と、
前記第２の伸縮部材中のねじ穴（９８）の中に収容されるねじ山付きロッド（９６）であって、前記第２のサドル内の前記チャネル内で前記伸縮部材を伸長または後退させるために調整ノブ（７０）によって回転可能なねじ山付きロッド（９６）と
を含む、請求項３に記載の膝装具。
【請求項５】
前記サドルが、ヒンジ（５４）によって前記少なくとも１つの支柱の接合部に取り付けられる、請求項１に記載の膝装具。
【請求項６】
前記第２のサドルが、ヒンジ（７２）によって前記少なくとも１つの第２の支柱の接合部に取り付けられる、請求項４に記載の膝装具。
【請求項７】
前記上部カフの近くで前記上部内側支柱に取り付けられ、前記上部内側支柱に対して角度的に順応する上部内側パッド（３２）
をさらに含む、請求項１に記載の膝装具。
【請求項８】
前記下部カフの近くで前記下部内側支柱に取り付けられ、前記下部内側支柱に対して角度的に順応する下部内側（３４）パッド
をさらに含む、請求項１に記載の膝装具。
【請求項９】
膝装具であって、
上部カフ（２８）を有し前記上部カフ（２８）から内側および外側支柱（２０、１６）が延在する上部取付アセンブリ（１２）と、
下部カフ（３０）を有し前記下部カフ（３０）から下部内側および外側支柱（２２、１８）が延在する下部取付アセンブリ（１４）とを含み、前記上部および下部内側支柱は内側ヒンジアセンブリ（２６）によって使用者の膝の近くで接続され、前記上部および下部外側支柱は外側ヒンジアセンブリ（２４）によって使用者の膝の近くで接続され、
前記支柱の少なくとも１つが、前記上部および下部取付アセンブリが屈曲位置と伸長位置の間で屈曲すると、前記少なくとも１つの支柱の長さを、関連するヒンジアセンブリ内で前記少なくとも１つの支柱の回転点に対して動的に変化させる機構を有し、
前記機構が、
前記回転点において回転ピンに接続された伸縮部材（４８）と、
前記少なくとも１つの支柱の接合部に接続されたサドル（５２）であって、伸長位置から収縮位置までの範囲を通した往復運動のために前記伸縮部材を受け入れるチャネル（５０）を有するサドル（５２）と、
前記サドルに固定されたローラ（８４’）であって、前記サドルを前記伸長位置から前記収縮位置へ進めるために前記上部および下部取付アセンブリが屈曲位置と伸長位置の間で屈曲する間に前記ヒンジアセンブリに固定された傾斜部（８２’）と接触するローラ（８４’）と
を含む、膝装具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１４年８月５日に出願され本出願と共通の譲受人を有する米国仮特許出願第６２／０３３，５５３号の優先権を主張する。前出の仮特許出願の開示内容は、本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示の実施形態は広義には解剖学的な支持装具の分野に関し、詳細には、膝にかかる横方向の負荷を誘起するために屈曲位置から伸長位置までの膝の屈曲の範囲にわたって支柱の長さを変えるための整形外科用膝装具のシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
骨関節炎を含む特定の状態は、適切な解剖学的な支持装具を用いて処置され得る。これは特に膝の場合にあてはまる。しかしながら、膝関節炎の場合に緩和をもたらす一次的な要素は、伸長位置において膝関節の負荷を非対称的に解放することの必要性であり、または屈曲および伸長位置の間で脚部の大腿部とふくらはぎの間の内側／外側角度を変えることの必要性である。この複雑な動きは従来技術の装具において試行されてきた。しかしながら、それらの機構は複雑であり、費用が掛かり、および調節に特に従順というわけではないことが判明している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、屈曲位置から伸長位置まで支柱の長さを提供するおよび増大または低減する支柱システム整形外科用装具を提供することが望ましい。同じく、可変側方負荷または角度変化を達成するために支柱長さの調節を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に開示される実施形態は、上部カフを有し上部カフから内側および外側支柱が延在する上部取付アセンブリと、下部カフを有し下部カフから下部内側および外側支柱が延在する下部取付アセンブリとを有する膝装具を提供する。上部および下部内側支柱は内側ヒンジアセンブリによって使用者の膝の近くで接続され、上部および下部外側支柱は外側ヒンジアセンブリによって使用者の膝の近くで接続される。支柱の少なくとも１つは、上部および下部取付アセンブリが屈曲位置と伸長位置の間で屈曲すると、支柱を、関連するヒンジ内でその支柱の回転点に対して動的に伸長する機構を含む。
【０００６】
考察してきた特徴、機能および利点は、本開示の様々な実施形態において独立して達成可能であり、または、さらに他の実施形態において組み合わされてもよく、そのさらなる詳細は、以下に続く記載および図面を参照して理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】屈曲位置から伸長位置まで装具が移動すると内側支柱を動的に伸長する膝装具の例示的実施形態の絵図である。
【図２】図１の実施形態の内側支柱の側面図である。
【図３】図１の実施形態の外側支柱の側面図である。
【図４Ａ】前記実施形態の上部内側支柱の動的伸長機構の詳細な側面図である。
【図４Ｂ】脚部の屈曲位置における装具の内側支柱の側面図である。
【図４Ｃ】動的伸長の開始前の脚部の第１の部分的伸長位置における装具の内側支柱の側面図である。
【図４Ｄ】動的伸長の間の脚部の第２の部分的伸長位置における装具の内側支柱の側面図である。
【図４Ｅ】完全動的伸長による脚部の完全伸長位置における装具の内側支柱の側面図である。
【図４Ｆ】調節可能な動的伸長機構の細部の側面図である。
【図４Ｇ】収縮による長さの動的な変化を備えた代替的な動的支柱の細部を示す脚部の屈曲位置の側面図である。
【図４Ｈ】図４Ｇの実施形態の脚部の伸長位置の側面図である。
【図５Ａ】最小長さに調節された実施形態の外側支柱の非動的な長さ調節機構の詳細な側面図である。
【図５Ｂ】最大長さに調節された実施形態の外側支柱の非動的な長さ調節機構の詳細な側面図である。
【図５Ｃ】最小長さに調節された実施形態の外側支柱の非動的な長さ調節機構の長さ測定表示を示す外側ヒンジの詳細な側面図である。
【図５Ｄ】最大長さに調節された実施形態の外側支柱の非動的な長さ調節機構の長さ測定表示を示す外側ヒンジの詳細な側面図である。
【図６】上部取付アセンブリと下部取付アセンブリの角度的な関係を実証する装具の正面図である。
【図７】上部取付アセンブリの詳細な背面図であり上部パッドは第１の角度で取り付けられている。
【図８】上部取付アセンブリの詳細な背面図であり上部パッドは第２の角度で取り付けられている。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書に開示される実施形態は膝装具に関し、この膝装具は装具が屈曲角度を変えるにつれて長さを変える動的支柱を装具の一方の側に組み込む。代替実施形態では、動的支柱は伸長または収縮し得る。第２の実施形態は、手動調節可能な動的支柱を装具の一方の側に含み、この手動調節可能な動的支柱は、装具が屈曲角度を変えるにつれて支柱が長さを変える量を調節する。第３の実施形態は、支柱の長さを手動で変えるが屈曲角度と共に変化しない調節可能な支柱を装具の一方の側に提供する。第４の実施形態は、装具の一方の側の手動調節可能な支柱と、他方側の非調節可能な動的支柱との両方の組み合わせを提供する。第５の実施形態は、装具の一方の側の手動調節可能な支柱と、他方側の手動調節可能な動的支柱との組み合わせを提供する。
【０００９】
図１を参照すると、例示的な整形外科用膝装具１０は、患者の大腿部に受け止められる上部取付アセンブリ１２と、患者の下腿部に受け止められる下部取付アセンブリ１４とから構成される。装具１０は上部外側支柱１６および下部外側支柱１８と、上部内側支柱２０および下部内側支柱２２とを含む。ヒンジアセンブリ２４および２６が、それぞれ、上部および下部外側支柱を、および上部および下部内側支柱を相互に接続する。上部取付アセンブリ１２は、前方アーチ状支持部またはカフ２８を含み、前方アーチ状支持部またはカフ２８は、上部外側支柱１６と上部内側支柱２０との間に延在し、使用者の大腿部の使用者の前方表面と係合し、実質的に剛性の上部外側支柱１６および上部内側支柱２０を、脚部の下方へ延在し実質的に使用者の膝の所でヒンジアセンブリと合うように位置付ける。下部取付アセンブリ１４は同じく前方アーチ状支持部またはカフ３０を含み、前方アーチ状支持部またはカフ３０は、下部外側支柱１８と下部内側支柱２０との間に延在し、使用者の下腿部の脛または前方部分と係合し、実質的に剛性の下部外側支柱１８および下部内側支柱２２を、脚部の上方へ延在し実質的に使用者の膝の所でヒンジアセンブリと合うように位置付ける。上部取付アセンブリ１２は、使用者の大腿部の内側表面と接触する上部係合パッド３２（時に「羽根」または「パドル」とも称される）を含む。下部取付アセンブリ１４は、使用者の下腿部の内側表面と接触する下部係合パッド３４を含む。ストラップ係合要素３６および張力付与機構３８が、装具１０を使用者の脚部に固定するために支柱の様々な位置で使用される。この用途のための例示的な要素および機構は、本出願と共通の譲受人を有するＯｒｔｈｏｐｅｄｉｃ  Ｂｒａｃｅ  Ｓｅｃｕｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｔｅｎｓｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍと題された同時係属出願の米国仮特許出願第６１／８６０，２１５号に開示されているかもしれない。前出の仮特許出願の開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００１０】
図２は、ヒンジ２６で係合された上部内側支柱２０および下部内側支柱２２を示す。ヒンジのカバープレートは取り除かれ、係合の細部を示している。例示的な実施形態に関して、装具１０の内側は、膝に無負荷状態を作り出すための動的支柱を組み込む。下部内側支柱２２は、枢動ピン４０でヒンジに係合され、枢動ピン４０は支柱がその周りを回転する地点を提供する。上部内側支柱２０は同様に、枢動ピン４２によって係合され、枢動ピン４２は上部支柱がその周りを回転する地点を提供する。上部内側支柱２０の周囲面の係合歯４４および下部内側支柱２２の相手方周囲面の係合歯４６は、相互に係合し、ヒンジでの支柱の回転を調整する。支柱の動的伸長の機構は、枢動ピン４２に固定されかつサドル５２内のチャネル５０内に受け入れられる伸縮部材（ｂｕｃｋ）４８によって提供され、その作動は以下でより詳細に記載され、伸縮部材は、上部および下部内側支柱が屈曲位置から伸長位置へ回転されるとき上部内側支柱２０の全長を増減するためにサドルに対してチャネル５０内を摺動する。サドル５２は、ヒンジ５４によって上部内側支柱２０の接合部５３に固定され、上部内側支柱２０と下部内側支柱２２との間の横方向角度変化を許容する。
【００１１】
図３に示されるように、上部外側支柱１６および下部外側支柱１８はヒンジ２４で係合する。ヒンジのカバープレートは取り除かれ、係合の細部を示している。例示的な実施形態に関して、装具１０の外側は、支柱の長さを内側支柱に対して変えるが装具の角度的屈曲および伸長を通して長さを変えないことによって膝の無負荷状態を調節するために手動調節可能な支柱を組み込む。下部外側支柱１８は、枢動ピン５６でヒンジに係合され、枢動ピン５６の周りを支柱が回転する。上部外側支柱１６は同様に、枢動ピン５８によって係合され、枢動ピン５８の周りを上部支柱が回転する。上部外側支柱１６の周囲面の係合歯６０および下部外側支柱１８の相手方周囲面の係合歯６２は、相互に係合し、ヒンジ内で支柱の回転を調整する。支柱の長さを調節するための機構は、枢動ピン５８に固定されかつサドル６８内のチャネル６６内に受け入れられる伸縮部材６４によって提供され、その作動は以下でより詳細に記載され、伸縮部材は、調節ホイール７０によって制御されるとき上部外側支柱の長さを増減するためにサドルに対してチャネル６６内を摺動する。サドル６８は、ヒンジ７２によって支柱１６の接合部７１に固定され、上部外側支柱１６と下部外側支柱１８との間の横方向角度変化を許容する。
【００１２】
動的に伸長する支柱の作動要素が、図４Ａ〜４Ｄに詳細に示されている。図４Ａに示されるように、伸縮部材４８はリリーフ７４を含み、その中には、サドル５２から突出する停止ピン７６が収容されている。チャネル５０内の伸縮部材４８の移動は、上部終端７８および下部終端８０における停止ピン７６の係合によって制限される。装具の完全に伸長された位置における支柱の伸長は、サドル５２の下部周囲面の傾斜部８２の、枢動ピン４２によって確立された回転点からオフセットされたヒンジ２４のカバー８６に固定されたピン留めローラ８４との係合によって引き起こされる。ローラ８４および枢動ピン４２の相対位置は、ローラが傾斜部と接触する屈曲角度を決定する。
【００１３】
装具が屈曲位置にある図４Ｂで見られるように、伸縮部材４８は、チャネル５０内で実質的に完全に後退され、このとき停止ピン７６はリリーフ７４の下部終端８０で係合されている。傾斜部８２はローラ８４と接触していない。この構成において、回転点４２から、係合パッド３２の係合地点に表示された表示８８まで延在する測定される上部内側支柱１６の長さＬは最小である。装具が屈曲位置から伸長され、および上部内側支柱が回転点の周りを回転するとき、接触点に到達し、ここで、ローラ８４は図４Ｃに示されるように傾斜部８２と接触する。この接触点で、伸縮部材４８は、実質的に完全に後退された状態に維持され、および上部内側支柱１６の長さＬは変更されない。図４Ｄに示されるように装具がさらに伸長されると、傾斜部８２はローラ８４に押し付けられ、チャネル５０内の伸縮部材４８の伸長を促し、この際サドル５２は上方へ押される。この構成において、上部内側支柱１６の長さＬ’は、サドル５２に対する伸縮部材４８の移動のおよそ２分の１だけ伸長し、このとき停止ピン７６はリリーフ７４内でほぼ中間へ移動した状態である。装具が図４Ｅに示されるように完全伸長位置に到達するとき、傾斜部８２およびローラ８４の係合は、伸縮部材５８の伸長を、サドル５２に対するチャネル５０内の完全伸長位置まで促した。停止ピン７６はリリーフ７４の長さを移動し、上部終端７８で係合される。この完全伸長位置において、上部内側支柱１６の長さＬ’’は最大である。傾斜部８２は、ローラ８４と有利に接触するために、または支柱の伸長対装具の屈曲の割合を変更するために、曲線状であってもよい。例示的な実施形態において、完全圧縮位置から完全伸長位置への動的支柱の完全な移動は、最大０．５インチであり得る。
【００１４】
装具が完全伸長位置から屈曲されるとき、ローラ８４上での傾斜部８２の反転移動およびそれに続くローラからの傾斜部の分離により、記載されている伸長位置が反転するチャネル５０内の伸縮部材４８の収縮がもたらされる。上部内側支柱１６の動的伸長の長さは、傾斜部８２の係合に対するローラ８４の位置を調節することによって変更され得る。図４Ｆに示されるように、ローラ８４は、回転可能な調節ホイール９２を備えた後退可能なロッド９０に取り付けられてもよく、回転可能な調節ホイール９２は、ロッド上のねじ山付き端部９４を伸長または後退させる。ロッド９０の後退は、ローラ８４と傾斜部８２の接触を遅らせ、伸縮部材４８とサドル５２の間の相対移動の量を低減する。
【００１５】
代替実施形態において、支柱の長さを変更することは、図４Ｇおよび４Ｈに示されるように支柱を収縮することによって達成され得る。図４Ｇに示されるように、装具が屈曲位置にある状態で、伸縮部材４８はチャネル５０内で実質的に完全に伸長され、このとき停止ピン７６はリリーフ７４の上部終端７８で係合されている。固定ヒンジカバーと一体化される傾斜部８２’は、サドルに取り付けられたローラ８４’と接触しない。この構成において、回転点４２から、係合パッド３２の係合点に表示された表示８８まで延在する測定された上部内側支柱１６の長さＬは最大である。
【００１６】
図４Ｈに示されるように、脚部が完全伸長位置にある状態で、傾斜部８２’およびローラ８４’の係合は、サドル５２に対するチャネル５０内の完全後退位置への伸縮部材５８の収縮を促す。停止ピン７６はリリーフ７４の長さを移動し、下部終端８０で係合する。この完全収縮位置において、上部内側支柱１６の長さＬ’’’は最小である。傾斜部８２’はローラ８４’と有利に接触するために、または支柱の収縮対装具の屈曲の割合を変更するために、曲線状であってもよい。
【００１７】
図５Ａ〜５Ｄに詳細に示されるように、上部外側支柱２０の長さの非動的調節は、サドル６８のチャネル６６内の伸縮部材６４の調節によって達成される。ねじ山付きロッド９６が調節ホイール７０から延在し、伸縮部材６４のねじ穴９８の中に収容される。調節ホイール７０は、サドルのポケット１００内に拘束され、ホイールの回転は、チャネル６６内の伸縮部材６４の伸長または後退をもたらす。図５Ａは伸縮部材６４を完全後退位置で示す。図５Ｂは伸縮部材６４を完全伸長位置で示す。伸縮部材６４内のリリーフ１０２はサドル６６から延在する停止ピン１０４と係合し、停止ピンは完全伸長位置においてリリーフ１０２の上部終端１０６と、および完全後退位置においてリリーフ１０２の下部終端１０８と接触することによって伸縮部材の移動を制限する。伸長の長さを測定するための表示が、図５Ｃおよび５Ｄに示されるように提供され得る。関連する数値インジケータ１１２を備えた目盛り線１１０がサドル６６に提供される。ヒンジ２４のケース１１４の上縁部は、目盛り線１１０との整列によって、伸長の量の視覚的な表示を提供する。
【００１８】
使用者に解剖学的調節を付与する装具１０の作動が図６に実証されている。上部取付アセンブリ１２の公称軸１１４および下部取付アセンブリ１４の公称軸１１６は角度Ａで交差する。脚部の屈曲位置から伸長位置まで装具が動く間の上部取付アセンブリの外側支柱の固定長さＬｆに対する上部取付アセンブリの内側支柱の長さＬｄの動的な伸長（または代替実施形態においては収縮）は、角度Ａの変更を促す、または代替的には、伸長位置において膝関節の内側部分を無負荷にするヒンジ２４（パッド２５が取り付けられている場合がある）での膝における反応力によって、使用者の上脚部または大腿部に作用する上部カフ２８および上部内側パッド３２と、下脚部に作用する下部カフ３０および下部内側パッド３４とを介して及ぼされる膝関節における内側から外側への力の適用を促す。相対角度または力の変化は、図４Ｆに関連して記載した動的な伸長調節によって、または図５Ａおよび５Ｂに関連して記載したような非動的な調節によって、調節可能である。
【００１９】
上部および下部内側パッド３２、３４は、それらが取り付けられる支柱に対して角度的に従う（あらゆる角度方向に角度的に変位可能である）ボールおよびソケット配列またはロッドおよび球体軸受アタッチメントなどの多方向ジョイントによって、上部および下部内側支柱１６、１８に取り付けられる。これは装具の上部および下部取付アセンブリおよび脚部に角度的な逃げをもたらし、および図７および８に示される。図７に示されるような第１負荷による上部パッド３２の角度Ｐは、図８（明確にするために誇張されている）に示されるような第２負荷下の上部パッド３２の場合の修正された角度Ｐ’へ変化し、それにより、装具によって脚部に対して付与される望ましくないねじり歪みなしに必要な相対力を装具が誘起することを許容する。下部パッド３４は下部内側支柱と整列するために同じように回転する。装具の伸長は内側または外側の負荷解放をもたらし得る。図面に示される実施形態は右脚内側負荷解放装置に関するものである。外側負荷解放に対応するために、パッド３２、３４は外側支柱に配置されてもよく、および図６に示されるパッド２５は内側ヒンジカバーへ移動されてもよい。
【００２０】
本明細書に記載される実施形態は右脚の内側負荷解放に関する装具の内側における動的支柱と外側における非動的長さ調節とを示す一方、代替実施形態は、外側負荷解放のために、およびまた左脚のためにどちらか一方の選択肢が取り付けられるように、それらの機能を反対側で使用してもよい。同様に、実施形態は上部支柱の伸長または収縮用の作動要素について記載しているが、伸長および収縮用の作動要素は、下部支柱において使用されてもよく、または上部および下部支柱の両方において組み合せて使用されてもよい。方向に関する用語、上方および下方ならびに上部および下部は、図面に関連付けられる説明に関連して使用されているが、記載される実施形態の要素間の相対的な位置付けを提供することを除き制限的な効力はない。
【００２１】
特許法によって要求されるように本開示の様々な実施形態を詳細に記載してきたが、当業者であれば本明細書に開示される特定の実施形態の修正形態および代替形態を認識するであろう。そのような修正形態は後続の請求項において定義される本開示の範囲および趣旨内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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