(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの手に旋回可能に取り付けられるように構成された偏心中手指節骨（ＭＣＰ）ピボットと、
遠位カプラと、
前記ＭＣＰピボットの近位端と、前記遠位カプラの遠位端との間に回転結合された近位ロッカと、
前記ＭＣＰピボットの近位端と、前記遠位カプラの遠位端とに回転結合された調節可能リングテンドンと、
前記調節可能リングテンドンの上に配置されたリングであって、前記ユーザの指の残り部分を受けて保持するように構成された前記リングと、を含み、
前記調節可能リングテンドンは、前記近位ロッカとともに、前記リング内での前記指の残り部分の関節運動を利用して、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で、ｙ軸に平行な１つ以上の軸を中心として、前記遠位カプラに関節運動をさせるように構成されており、
前記ＭＣＰピボットは、前記リング内での前記指の残り部分の外転運動及び内転運動を利用して、ｘ−ｙ平面に平行な平面内で、ｚ軸に平行な軸を中心として、前記遠位カプラに関節運動をさせるように構成されている、
フル義指アセンブリ。
【請求項２】
前記ユーザの手に取り付けられるように構成されたハンドストラップを更に含み、前記ＭＣＰピボットは、関節接続部を介して、前記ハンドストラップと回転結合されている、請求項１に記載のフル義指アセンブリ。
【請求項３】
前記ＭＣＰピボットはフレーム及びアンカプレートを含み、
前記アンカプレートは前記ハンドストラップに固定されており、
前記フレームは、前記関節接続部を介して、前記アンカプレートと回転結合されている、
請求項２に記載のフル義指アセンブリ。
【請求項４】
前記ハンドストラップは複数のアンカプラットフォームを含み、
前記ハンドストラップが前記手に固定されていれば、前記アンカプラットフォームのそれぞれは、前記ユーザの、対応するＭＣＰ関節と一直線に並び、
前記アンカプラットフォームのうちの選ばれた１つが前記アンカプレートを形成する、
請求項３に記載のフル義指アセンブリ。
【請求項５】
前記遠位カプラは、遠位指節間（ＤＩＰ）調節コネクタを含み、前記ＤＩＰ調節コネクタは、前記ｙ軸に平行な軸を中心として３６０度回転するように構成されている、請求項１に記載のフル義指アセンブリ。
【請求項６】
前記調節可能リングテンドンは、近位端及び遠位端を有する長手方向調節チャネルを含み、前記長手方向調節チャネルは、前記リングを、前記長手方向調節チャネルの前記近位端と前記遠位端との間にあるターゲット場所に保持するように構成されている、請求項１に記載のフル義指アセンブリ。
【請求項７】
近位カプラと、
遠位ロッカと、を含み、前記近位カプラ及び前記遠位ロッカは、前記調節可能リングテンドン上に固定された近位協調ピボット点と、前記遠位カプラ上に固定された遠位協調ピボット点と、の間に枢動可能に吊り下げられている、
請求項１に記載のフル義指アセンブリ。
【請求項８】
前記遠位協調ピボット点は、前記近位カプラと前記遠位カプラとの間の第１のヒンジ接続部と、前記遠位ロッカと前記遠位カプラとの間の第２のヒンジ接続部と、を含み、
前記近位協調ピボット点は、前記近位カプラと前記調節可能リングテンドンとの間の第３のヒンジ接続部と、前記遠位ロッカと前記調節可能リングテンドンとの間の第４のヒンジ接続部と、を含む、
請求項７に記載のフル義指アセンブリ。
【請求項９】
前記近位カプラと前記遠位カプラとの間の前記第１のヒンジ接続部と、前記近位カプラと前記調節可能リングテンドンとの間の前記第３のヒンジ接続部とによって、前記ｚ軸に対する中線が画定され、
前記遠位ロッカと前記遠位カプラとの間の前記第２のヒンジ接続部が前記中線の下方に位置し、
前記遠位ロッカと前記調節可能リングテンドンとの間の前記第４のヒンジ接続部が前記中線の上方に位置し、これらによって、前記調節可能リングテンドンと前記遠位ロッカとの間の相対回転運動が、前記ｘ−ｚ平面に平行な前記平面内での指の自然な関節運動を模倣する、前記近位カプラと前記遠位カプラとの間の相対回転運動を引き起こす、
請求項８に記載のフル義指アセンブリ。
【請求項１０】
ユーザの手の周りに取り付けられるように構成されたハンドストラップと、
前記ハンドストラップに取り付けられた中手指節骨（ＭＣＰ）ピボットであって、前記ＭＣＰピボットを、ｘ−ｙ平面に平行な平面内で、ｚ軸に平行な軸を中心として、前記ハンドストラップに対して回転させるように構成された関節接続部を有する前記ＭＣＰピボットと、
遠位カプラと、
前記ＭＣＰピボットと前記遠位カプラとの間に枢動可能に結合された関節アセンブリであって、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で、ｙ軸に平行な１つ以上の軸を中心として、前記ハンドストラップに対して関節運動を行うように構成された前記関節アセンブリと、を含み、前記関節アセンブリは、
前記遠位カプラと前記ＭＣＰピボットとの間に枢動可能に結合された近位ロッカと、
前記遠位カプラと前記ＭＣＰピボットとの間に枢動可能に結合された調節可能リングテンドンであって、前記調節可能リングテンドン内に長手方向調節機構が配置され、前記長手方向調節機構は近位端及び遠位端を有する、前記調節可能リングテンドンと、
前記ユーザの指の残り部分の周りにはめられるように構成されたリングであって、前記リングは、前記調節可能リングテンドン上の、前記長手方向調節機構の前記近位端と前記遠位端との間にあるターゲット場所に配置され、前記ターゲット場所は、前記指の残り部分の長さに基づく、前記リングと、を含む、
生体力学的に駆動される義指。
【請求項１１】
前記ＭＣＰピボットはフレーム及びアンカプレートを含み、前記アンカプレートは前記ハンドストラップに固定されており、前記フレームは、前記関節接続部を介して。前記アンカプレートと回転結合されている、請求項１０に記載の生体力学的に駆動される義指。
【請求項１２】
前記ハンドストラップは複数のアンカプラットフォームを含み、
前記ハンドストラップが前記手に取り付けられていれば、前記アンカプラットフォームのそれぞれは、前記ユーザの、対応するＭＣＰ関節と一直線に並び、
前記アンカプラットフォームのうちの選ばれた１つが前記アンカプレートを形成する、
請求項１１に記載の生体力学的に駆動される義指。
【請求項１３】
前記ＭＣＰピボットの前記関節接続部を中心とする、前記フレームと前記アンカプレートとの間の相対回転運動が、前記関節アセンブリの、前記手の中線に向かう内転、又は前記中線から離れる外転を引き起こす、請求項１２に記載の生体力学的に駆動される義指。
【請求項１４】
前記遠位カプラは、遠位指節間（ＤＩＰ）調節コネクタを含み、前記ＤＩＰ調節コネクタは、前記ｙ軸に平行な軸を中心として無制限調節されるように構成されている、請求項１０に記載の生体力学的に駆動される義指。
【請求項１５】
前記長手方向調節機構は、長手方向調節チャネル、複数の調節穴、又は保持リッジを含む、請求項１０に記載の生体力学的に駆動される義指。
【請求項１６】
ユーザの指の残り部分の為の生体力学的指アセンブリであって、
偏心中手指節骨（ＭＣＰ）ピボットと、
遠位カプラと、
互いに反対側にある遠位端及び近位端を有する調節可能リングテンドンであって、前記遠位端は前記遠位カプラに枢動可能に取り付けられており、前記近位端は前記ＭＣＰピボットに枢動可能に取り付けられており、前記調節可能リングテンドンは長手方向調節機構を有する、前記調節可能リングテンドンと、
前記指の残り部分を同心的に受けて保持するように構成されたリングであって、前記調節可能リングテンドン上の、前記長手方向調節機構に沿うターゲット場所に配置された前記リングと、
互いに反対側にある遠位端及び近位端を有する近位ロッカであって、前記近位ロッカの前記遠位端は前記遠位カプラに枢動可能に取り付けられており、前記近位ロッカの前記近位端は前記ＭＣＰピボットに枢動可能に取り付けられている、前記近位ロッカと、を含み、
前記調節可能リングテンドンは、前記近位ロッカとともに、前記リング内での前記指の残り部分の上下運動を利用して、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で、ｙ軸に平行な１つ以上の軸を中心として、前記遠位カプラに関節運動をさせるように構成されており、
前記ＭＣＰピボットは、前記リング内での前記指の残り部分の外転運動及び内転運動を利用して、ｘ−ｙ平面に平行な平面内で、ｚ軸に平行な軸を中心として、前記遠位カプラに関節運動をさせるように構成されている、
生体力学的指アセンブリ。
【請求項１７】
前記ユーザの手の甲に取り付けられるように構成されたハンドストラップを更に含む、請求項１６に記載の生体力学的指アセンブリ。
【請求項１８】
前記ＭＣＰピボットは、
前記ハンドストラップに固定されたアンカプレートと、
互いに反対側にある近位端及び遠位端を有するフレームであって、前記フレームの前記遠位端は、前記調節可能リングテンドンの前記近位端と前記近位ロッカの前記近位端とに枢動可能に取り付けられており、前記フレームの前記近位端は、前記アンカプレートの上方に配置されており、且つ、関節接続部を介して前記アンカプレートに枢動可能に取り付けられている、前記フレームと、
を含む、請求項１７に記載の生体力学的指アセンブリ。
【請求項１９】
前記関節接続部はピンを含む、請求項１８に記載の生体力学的指アセンブリ。
【請求項２０】
前記調節可能リングテンドンの前記長手方向調節機構は、近位端及び遠位端を有する長手方向調節チャネルを含む、請求項１６に記載の生体力学的指アセンブリ。
【請求項２１】
前記調節可能リング機構に沿う前記ターゲット場所は、前記長手方向調節チャネルの前記近位端と前記遠位端との間にある、前記指の残り部分が前記リング内で保持されたときに前記ＭＣＰピボットが前記ユーザのＭＣＰ関節と一直線に並ぶ場所を含む、請求項２０に記載の生体力学的指アセンブリ。
【請求項２２】
前記調節可能リングテンドンの前記長手方向調節機構は、前記テンドンの前記近位端と前記遠位端との間に複数の調節穴を含み、
前記調節穴のそれぞれは前記リングを固定するように構成されている、
請求項１６に記載の生体力学的指アセンブリ。
【請求項２３】
前記長手方向調節機構に沿う、前記リングの前記ターゲット場所は、前記調節穴のうちの、前記指の残り部分が前記リング内で保持されたときに前記ＭＣＰピボットが前記ユーザのＭＣＰ関節と一直線に並ぶ、選ばれた１つである、請求項２２に記載の生体力学的指アセンブリ。
【請求項２４】
中手指節骨（ＭＣＰ）ピボットであって、
上面及び底面を有するアンカプレートと、
近位端及び遠位端、並びに上面及び底面を有するフレームであって、前記フレームの前記近位端の前記底面は、前記アンカプレートの前記上面上に配置されている、前記フレームと、
関節接続部であって、前記アンカプレート及び前記フレームを、ｚ軸に平行な軸を中心として互いに対して回転させるように、一緒にピン留めする前記関節接続部と、を含む前記ＭＣＰピボットと、
遠位カプラと、
前記ＭＣＰピボットと前記遠位カプラとを回転結合する調節可能関節アセンブリであって、前記ＭＣＰピボットが前記ユーザのＭＣＰ関節と一直線に並ぶターゲット場所においてユーザの指の残り部分を受けるように調節された前記調節可能関節アセンブリと、を含み、
前記調節可能関節アセンブリは、前記調節可能関節アセンブリ内での前記指の残り部分の関節運動を利用して、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で、ｙ軸に平行な１つ以上の軸を中心として、前記遠位カプラに関節運動をさせるように構成されており、
前記ＭＣＰピボットは、前記調節可能関節アセンブリ内での前記指の残り部分の左右運動を利用して、ｘ−ｙ平面に平行な平面内で、前記ｚ軸に平行な前記軸を中心として、前記遠位カプラを変位させるように構成されている、
生体力学的に駆動される双方向指アセンブリ。
【請求項２５】
ハンドストラップを更に含む、請求項２４に記載の生体力学的に駆動される双方向指アセンブリ。
【請求項２６】
前記ＭＣＰピボットが、前記ユーザの選ばれたＭＣＰ関節の上方に落ち着くように、前記アンカプレートの前記底面が前記ハンドストラップに固定されている、請求項２５に記載の生体力学的に駆動される双方向指アセンブリ。
【請求項２７】
前記調節可能関節アセンブリは、
互いに反対側にある遠位端及び近位端を有する調節可能リングテンドンであって、前記テンドンの前記遠位端は前記遠位カプラに枢動可能に取り付けられており、前記テンドンの前記近位端は前記ＭＣＰピボットの前記フレームに枢動可能に取り付けられている、前記調節可能リングテンドンと、
前記指の残り部分を同心的に受けて保持するように構成されたリングであって、前記調節可能リングテンドン上の前記ターゲット場所に配置された前記リングと、
互いに反対側にある遠位端及び近位端を有する近位ロッカであって、前記近位ロッカの前記遠位端は前記遠位カプラに枢動可能に取り付けられており、前記近位ロッカの前記近位端は前記ＭＣＰピボットの前記フレームに枢動可能に取り付けられている、前記近位ロッカと、
を含む、請求項２４に記載の生体力学的に駆動される双方向指アセンブリ。
【請求項２８】
前記調節可能リングテンドンは長手方向調節機構を含む、請求項２７に記載の生体力学的に駆動される双方向指アセンブリ。
【請求項２９】
前記調節可能リングテンドンの前記長手方向調節機構は、近位端及び遠位端を有する長手方向調節チャネルを含み、前記ターゲット場所は、前記長手方向調節チャネルの前記近位端と前記遠位端との間の１点である、請求項２８に記載の生体力学的に駆動される双方向指アセンブリ。
【請求項３０】
前記調節可能リングテンドンの前記長手方向調節機構は、複数の調節穴を含み、前記ターゲット場所は、前記調節穴のうちの選ばれた１つと一直線に並ぶ、請求項２８に記載の生体力学的に駆動される双方向指アセンブリ。
【請求項３１】
ユーザの指の残り部分の為の生体力学的双方向指アセンブリであって、
中手指節骨（ＭＣＰ）ピボットと、
遠位カプラと、
前記ＭＣＰピボットと前記遠位カプラとの間に回転結合された関節アセンブリであって、
遠位端と、近位端と、前記遠位端と前記近位端との間に配置された長手方向調節機構と、を有する調節可能リングテンドンであって、前記近位端は前記ＭＣＰピボットと回転結合されている、前記調節可能リングテンドンと、
前記指の残り部分を受けて保持するように構成されたリングであって、前記調節可能リングテンドン上の、前記長手方向調節機構に沿うターゲット場所に選択的に配置される前記リングと、
近位カプラと、
遠位ロッカであって、前記近位カプラ及び前記遠位ロッカは、前記調節可能リングテンドン上に固定された近位協調ピボット点と、前記遠位カプラ上に固定された遠位協調ピボット点との間に回転可能に吊り下げられている、前記遠位ロッカと、を含む前記関節アセンブリと、
を含む生体力学的双方向指アセンブリ。
【請求項３２】
前記関節アセンブリは更に、遠位端及び近位端を有する近位ロッカを含み、前記近位ロッカの前記遠位端は前記近位カプラに枢動可能に取り付けられており、前記近位ロッカの前記近位端は前記ＭＣＰピボットに枢動可能に取り付けられている、請求項３１に記載の生体力学的双方向指アセンブリ。
【請求項３３】
前記関節アセンブリは、前記リング内での前記指の残り部分の上下運動を利用して、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で、ｙ軸に平行な１つ以上の軸を中心として、前記遠位カプラに関節運動をさせるように構成されており、
前記ＭＣＰピボットは、前記リング内での前記指の残り部分の左右運動を利用して、ｘ−ｙ平面に平行な平面内で、ｚ軸に平行な軸を中心として、前記遠位カプラに関節運動をさせるように構成されている、
請求項３２に記載の生体力学的双方向指アセンブリ。
【請求項３４】
前記ユーザの手に取り付けられるように構成されたハンドストラップを更に含み、
前記ＭＣＰピボットは前記ハンドストラップに固定されており、
前記ハンドストラップが前記ユーザの前記手に取り付けられていれば、前記ＭＣＰピボットは前記ユーザのＭＣＰ関節と一直線に並ぶ、
請求項３３に記載の生体力学的双方向指アセンブリ。
【請求項３５】
前記調節可能リングテンドン上の前記リングの前記ターゲット場所は、前記長手方向調節機構に沿う、前記指の残り部分が前記リング内で保持されたときに前記ＭＣＰピボットが前記ユーザのＭＣＰ関節と一直線に並ぶ場所を含む、請求項３３に記載の生体力学的双方向指アセンブリ。
【請求項３６】
前記調節可能リングテンドンの前記長手方向調節機構は、前記リングのクランプ部分と係合するように構成された保持リッジを含む、請求項３３に記載の生体力学的双方向指アセンブリ。
【請求項３７】
前記ＭＣＰピボットは、
アンカプレートと、
近位端及び遠位端を有するフレームと、
関節接続部と、を含み、前記フレームの前記遠位端は、１つ以上のヒンジ接続部を介して、前記関節アセンブリと回転結合されていて、前記ｙ軸に平行な前記１つ以上の軸を中心として回転するように構成されており、前記フレームの前記近位端は、前記関節接続部を介して、前記アンカプレートと回転結合されており、前記ｚ軸に平行な前記軸を中心として回転するように構成されている、
請求項３３に記載の生体力学的双方向指アセンブリ。
【請求項３８】
前記遠位協調ピボット点は、前記近位カプラと前記遠位カプラとの間にある第１のヒンジ接続部と、前記遠位ロッカと前記遠位カプラとの間にある第２のヒンジ接続部と、を含み、
前記近位協調ピボット点は、前記近位カプラと前記調節可能リングテンドンとの間にある第３のヒンジ接続部と、前記遠位ロッカと前記調節可能リングテンドンとの間にある第４のヒンジ接続部と、を含む、
請求項３３に記載の生体力学的双方向指アセンブリ。
【請求項３９】
前記近位カプラと前記遠位カプラとの間の前記第１のヒンジ接続部と、前記近位カプラと前記調節可能リングテンドンとの間の前記第３のヒンジ接続部とによって、前記ｚ軸に対する中線が画定され、
前記遠位ロッカと前記遠位カプラとの間の前記第２のヒンジ接続部が前記中線の下方に位置し、
前記遠位ロッカと前記調節可能リングテンドンとの間の前記第４のヒンジ接続部が前記中線の上方に位置し、これらによって、前記調節可能リングテンドンと前記遠位ロッカとの間の相対回転運動が、前記ｘ−ｚ平面に平行な前記平面内での指の自然な関節運動を模倣する、前記近位カプラと前記遠位カプラとの間の相対回転運動を引き起こす、
請求項３８に記載の生体力学的双方向指アセンブリ。
【請求項４０】
ユーザの手に取り付けられる中手指節骨（ＭＣＰ）ピボットであって、ｘ−ｙ平面に平行な平面内で、ｚ軸に平行な軸を中心として、前記ＭＣＰピボットを前記手に対して回転させるように構成された関節接続部を有する前記ＭＣＰピボットと、
遠位カプラと、
前記ＭＣＰピボットと前記遠位カプラとの間にヒンジ結合された関節アセンブリであって、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で、ｙ軸に平行な１つ以上の軸を中心として、前記手に対して関節運動をするように構成されている前記関節アセンブリであって、
第１のヒンジ接続部を介して、前記遠位カプラと回転結合されている近位カプラと、
近位端及び遠位端を有する調節可能リングテンドンであって、前記調節可能リングテンドン上にリングが配置されていて、
前記リングは前記ユーザの指の残り部分に固定されるように構成されており、
前記リングは、前記調節可能リングテンドンの前記近位端と前記遠位端との間で摺動可能に調節可能であり、
前記調節可能リングテンドンは、第３のヒンジ接続部を介して、前記近位カプラと回転結合されており、
前記第１及び第３のヒンジ接続部によって、前記ｚ軸に対する中線が画定される、前記調節可能リングテンドンと、
前記遠位カプラと前記調節可能リングテンドンとの間に延びる遠位ロッカであって、前記遠位ロッカは遠位端及び近位端を有し、前記遠位ロッカの前記遠位端は、前記中線の下方に位置する第２のヒンジ接続部を介して、前記遠位カプラと回転結合されており、前記遠位ロッカの前記近位端は、前記中線の上方に位置する第４のヒンジ接続部を介して、前記調節可能リングテンドンと回転結合されている、前記遠位ロッカと、を含む前記関節アセンブリと、
を含む、生体力学的に駆動される双方向義指。
【請求項４１】
前記ＭＣＰピボットは、
アンカプレートと、
近位端及び遠位端を有するフレームであって、前記フレームの前記近位端は前記アンカプレート上に配置されており、前記関節接続部は、前記アンカプレートと前記フレームとが、前記ｚ軸に平行な前記軸を中心として、互いに対して相対的に回転するように、前記アンカプレート及び前記フレームを一緒にピン留めする、前記フレームと、を含む、
請求項４０に記載の生体力学的に駆動される双方向義指。
【請求項４２】
前記ユーザの手の周りに取り付けられるように構成されたハンドストラップを更に含み、前記ＭＣＰピボットの前記アンカプレートは前記ハンドストラップに固定されている、請求項４１に記載の生体力学的に駆動される双方向義指。
【請求項４３】
前記調節可能リングテンドンは、前記リングを、前記調節可能リングテンドンの前記近位端と前記遠位端との間にあるターゲット場所に来るように摺動可能に調節する為の長手方向調節機構を含む、請求項４１に記載の生体力学的に駆動される双方向義指。
【請求項４４】
前記長手方向調節機構は、前記リングのクランプ部分と係合するように構成された保持リッジを含む、請求項４３に記載の生体力学的に駆動される双方向義指。
【請求項４５】
前記ターゲット場所は、前記リングが前記指の残り部分の周りに固定されたときに前記ＭＣＰピボットが前記ユーザのＭＣＰ関節と一直線に並ぶ場所を含む、請求項４３に記載の生体力学的に駆動される双方向義指。
【請求項４６】
前記近位カプラと前記遠位ロッカとが直接には接続されていない、請求項４０に記載の生体力学的に駆動される双方向義指。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＣＰピボットによる外転及び内転を行うように構成された生体力学的双方向フル義指に関する。
【背景技術】
【０００２】
人が指の可動性、指の機能性、或いは、指そのものの全体又は一節を失った場合、結果として手の能力が損なわれる。指が切断されていたり、（例えば、神経損傷、過剰瘢痕組織、神経の損傷又は不調、又は他の、骨組織又は筋組織の機能不全により）指の機能がごくわずかであったりすると、人は最も基本的な作業の幾つかを行うことを妨げられる。例えば、１本以上の指に機能不全があると、コンピュータのキーボードをタイプする作業や電話のダイヤルを回す作業が著しく困難になる。これらのタイプの作業は、指だけが提供しうる精密なアクションを必要とする。
【０００３】
指は、精密な物理的アクションの実施を可能にするだけでなく、ものをつかんだり、取り扱ったりする能力を高める。ものを手で保持している間、ものの重みは、ユーザの全ての指を通して分散する。保持者の手の各指が使用する力を変化させることにより、保持者は、ものを無数の様式で扱うことが可能である。しかしながら、この、保持者がものを扱うことができる扱いの自由度は、保持者の指の１本の全てが、又は一部であっても欠落した場合、或いは、あっても機能しない指がある場合には、大幅に低下する。
【０００４】
現行の義指ソリューションの主要カテゴリは、受動的に装着されて本物のように見えるように設計されている。そうしたソリューションでは、機能性がほとんど又は全く提供されず、所有者は手の機能を回復させることはできない。又、補装具によっては、ユーザの機能性をある程度回復させるものもあるが、それらは設計が複雑であり、補装具の関節運動をモータ駆動のアクチュエータに頼るか、「固定用土台」によってユーザの手に固定されることを特に必要とし、固定用土台は、例えば、ユーザの指の残っている部分の上をすべらせてはめるブラケットなどであってよい。このような補装具は、おそらくないよりはましであろうが、多くの場合、外部電源を必要とし、且つ／又は、機能性が制限されている可能性があり、ユーザが管理するにはかさばって扱いにくい可能性がある、という点で実用性に乏しい。更に又、義指及び／又は装具によっては、体内力源型であるものの、最大限の器用さ、握力、及び指関節運動を、見た目のよい低プロファイル装置で実現しつつ、指の残り部分の任意の長さに対応する為に必要となる設計の柔軟性が十分でないものがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この「発明の概要」は、この後の「発明を実施するための形態」で詳述される概念の幾つかを抜き出して簡略化形式で紹介する為に与えられている。この「発明の概要」は、本特許請求対象の主題の重要な態様又は必須の態様を明らかにすることを意図されていない。更に、この「発明の概要」は、本特許請求対象の主題の範囲を決定する際の補助としての使用を意図されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態がフル義指アセンブリを提供し、これは、（１）ユーザの手に旋回可能に取り付けられるように構成された偏心中手指節骨（ＭＣＰ）ピボットと、（２）遠位カプラと、（３）ＭＣＰピボットの近位端と遠位カプラの遠位端との間に回転結合された近位ロッカと、（４）ＭＣＰピボットの近位端と、遠位カプラの遠位端とに回転結合された調節可能リングテンドンと、（５）調節可能リングテンドンの上に配置されたリングであって、ユーザの指の残り部分を受けて保持するように構成されたリングと、を含む。調節可能リングテンドンは、近位ロッカとともに、リング内での指の残り部分の関節運動を利用して、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で、ｙ軸に平行な１つ以上の軸を中心として、遠位カプラに関節運動をさせるように構成されており、ＭＣＰピボットは、リング内での指の残り部分の外転運動及び内転運動を利用して、ｘ−ｙ平面に平行な平面内で、ｚ軸に平行な軸を中心として、遠位カプラに関節運動をさせるように構成されている。
【０００７】
別の実施形態が、生体力学的に駆動される義指を提供する。義指は、ユーザの手の周りに取り付けられるように構成されたハンドストラップを含む。義指は又、ハンドストラップに取り付けられたＭＣＰピボットであって、ＭＣＰピボットを、ｘ−ｙ平面に平行な平面内で、ｚ軸に平行な軸を中心として、ハンドストラップに対して回転させるように構成された関節接続部を有するＭＣＰピボットを含む。義指は更に、遠位カプラと、ＭＣＰ関節と遠位カプラとの間に枢動可能に結合された関節アセンブリであって、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で、ｙ軸に平行な１つ以上の軸を中心として、ハンドストラップに対して関節運動を行うように構成された関節アセンブリと、を含む。関節アセンブリは、（１）遠位カプラとＭＣＰ関節との間に枢動可能に結合された近位ロッカと、（２）遠位カプラとＭＣＰ関節との間に枢動可能に結合された調節可能リングテンドンであって、調節可能リングテンドン内に長手方向調節機構が配置され、長手方向調節機構は近位端及び遠位端を有する、調節可能リングテンドンと、（３）ユーザの指の残り部分の周りにはめられるように構成されたリングであって、リングは、調節可能リングテンドン上の、長手方向調節機構の近位端と遠位端との間にあるターゲット場所に配置され、ターゲット場所は、指の残り部分の長さに基づく、リングと、を含む。
【０００８】
更なる実施形態が、ユーザの指の残り部分を受けるように構成されたリングであって、遠位カプラとＭＣＰピボットとの間に回転結合された調節可能リングテンドンの上に配置されたリングを有する、生体力学的に駆動される指アセンブリのフィッティングを行う方法を提供する。この方法は、（１）指の残り部分の長さを評価するステップと、（２）リングを、調節可能リングテンドンの長手方向調節機構に沿って、指の残り部分の長さに基づくターゲット場所に来るように調節するステップと、（３）リングを、調節可能リングテンドンの長手方向調節機構内のターゲット場所に固定するステップと、（４）ＭＣＰピボットがユーザのＭＣＰ関節の上方に並ぶ位置でリングが指の残り部分の周りにはめられるように、アセンブリを指の残り部分の上で摺動させるステップと、を含む。
【０００９】
更なる実施形態が、ユーザの指の残り部分の為の生体力学的指アセンブリを提供する。指アセンブリは、（１）偏心ＭＣＰピボットと、（２）遠位カプラと、（３）互いに反対側にある遠位端及び近位端を有する調節可能リングテンドンであって、遠位端は遠位カプラに枢動可能に取り付けられており、近位端はＭＣＰピボットに枢動可能に取り付けられており、調節可能リングテンドンは長手方向調節機構を有する、調節可能リングテンドンと、（４）指の残り部分を同心的に受けて保持するように構成されたリングであって、調節可能リングテンドン上の、長手方向調節機構に沿うターゲット場所に配置されたリングと、（５）互いに反対側にある遠位端及び近位端を有する近位ロッカであって、近位ロッカの遠位端は遠位カプラに枢動可能に取り付けられており、近位ロッカの近位端はＭＣＰピボットに枢動可能に取り付けられている、近位ロッカと、を含む。調節可能リングテンドンは、近位ロッカとともに、リング内での指の残り部分の上下運動を利用して、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で、ｙ軸に平行な１つ以上の軸を中心として、遠位カプラに関節運動をさせるように構成されており、ＭＣＰピボットは、リング内での指の残り部分の外転運動及び内転運動を利用して、ｘ−ｙ平面に平行な平面内で、ｚ軸に平行な軸を中心として、遠位カプラに関節運動をさせるように構成されている。
【００１０】
別の実施形態が、生体力学的に駆動される双方向指アセンブリを提供する。指アセンブリはＭＣＰピボットを含み、ＭＣＰピボットは、（１）上面及び底面を有するアンカプレートと、（２）近位端及び遠位端、並びに上面及び底面を有するフレームであって、フレームの近位端の底面は、アンカプレートの上面上に配置されている、フレームと、（３）関節接続部であって、アンカプレート及びフレームを、ｚ軸に平行な軸を中心として互いに対して回転させるように、一緒にピン留めする関節接続部と、を含む。指アセンブリは又、遠位カプラと、ＭＣＰピボットと遠位カプラとを回転結合する調節可能関節アセンブリであって、ＭＣＰピボットがユーザのＭＣＰ関節と一直線に並ぶターゲット場所においてユーザの指の残り部分を受けるように調節された調節可能関節アセンブリと、を含む。調節可能関節アセンブリは、調節可能関節アセンブリ内での指の残り部分の関節運動を利用して、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で、ｙ軸に平行な１つ以上の軸を中心として、遠位カプラに関節運動をさせるように構成されており、ＭＣＰピボットは、調節可能関節アセンブリ内での指の残り部分の左右運動を利用して、ｘ−ｙ平面に平行な平面内で、ｚ軸に平行な軸を中心として、遠位カプラを変位させるように構成されている。
【００１１】
更に別の実施形態が、ＭＣＰピボットと遠位カプラとの間に回転結合された調節可能関節アセンブリを含む双方向義指アセンブリを生体力学的に動作させる方法を提供し、調節可能関節アセンブリは、ユーザの手の指の残り部分を受けるように構成されたリングを有する。この方法は、（１）指の残り部分の長さを評価するステップと、（２）リングを、調節可能関節アセンブリの長手方向調節機構に沿って、指の残り部分の長さに基づくターゲット場所に来るように調節するステップと、（３）リングを、長手方向調節機構内のターゲット場所に固定するステップと、（４）リングがターゲット場所に隣接する指の残り部分を取り囲んで、ＭＣＰピボットがユーザのＭＣＰ関節と一直線に並ぶように、義指アセンブリを指の残り部分の上で摺動させるステップと、（５）指の残り部分をリング内で上下に動かすことによって、関節アセンブリが、遠位カプラとともに、指の自然な関節運動を模倣するように、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で関節運動を行うようにするステップと、（６）関節アセンブリが、遠位カプラとともに、手の中線から離れるように外転したり、手の中線に向かって内転したりするように、指の残り部分をリング内で左右に動かすことによって、ＭＣＰピボットが、ｘ−ｙ平面に平行な平面内で、ｚ軸に平行な軸を中心として回転するようにするステップと、を含む。
【００１２】
更なる実施形態が、ユーザの指の残り部分の為の生体力学的双方向指アセンブリを提供し、これは、ＭＣＰピボットと、遠位カプラと、ＭＣＰピボットと遠位カプラとの間に回転結合された関節アセンブリと、を有する。関節アセンブリは、（１）遠位端と、近位端と、遠位端と近位端との間に配置された長手方向調節機構と、を有する調節可能リングテンドンであって、近位端はＭＣＰピボットと回転結合されている、調節可能リングテンドンと、（２）指の残り部分を受けて保持するように構成されたリングであって、調節可能リングテンドン上の、長手方向調節機構に沿うターゲット場所に選択的に配置されるリングと、（３）近位カプラと、（４）遠位ロッカと、を含む。近位カプラ及び遠位ロッカは、調節可能リングテンドン上に固定された近位協調ピボット点と、遠位端カプラ上に固定された遠位協調ピボット点との間に回転可能に吊り下げられている。
【００１３】
別の実施形態が、生体力学的に駆動される双方向義指を提供する。義指は、ユーザの手に取り付けられるＭＣＰピボットであって、ｘ−ｙ平面に平行な平面内で、ｚ軸に平行な軸を中心として、ＭＣＰピボットを手に対して回転させるように構成された関節接続部を有するＭＣＰピボットを含む。義指は又、遠位カプラと、ＭＣＰピボットと遠位カプラとの間にヒンジ結合された関節アセンブリであって、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で、ｙ軸に平行な１つ以上の軸を中心として、手に対して関節運動をするように構成されている関節アセンブリと、を含む。関節アセンブリは、第１のヒンジ接続部を介して、遠位カプラと回転結合されている近位カプラと、近位端及び遠位端を有する調節可能リングテンドンと、を含み、調節可能リングテンドン上にリングが配置されていて、（１）リングはユーザの指の残り部分に固定されるように構成されており、（２）リングは、調節可能リングテンドンの近位端と遠位端との間で摺動可能に調節可能であり、（３）調節可能リングテンドンは、第３のヒンジ接続部を介して、近位カプラと回転結合されており、（４）第１及び第３のヒンジ接続部によって、ｚ軸に対する中線が画定される。関節アセンブリは又、遠位カプラと調節可能リングテンドンとの間に延びる遠位ロッカであって、遠位ロッカは遠位端及び近位端を有し、遠位ロッカの遠位端は、中線の下方に位置する第２のヒンジ接続部を介して、遠位カプラと回転結合されており、遠位ロッカの近位端は、中線の上方に位置する第４のヒンジ接続部を介して、調節可能リングテンドンと回転結合されている、遠位ロッカを含む。
【００１４】
更に別の実施形態が、ハンドストラップと、ハンドストラップに固定されたＭＣＰピボットと、遠位カプラと、ＭＣＰピボットと遠位カプラとの間に回転結合された調節可能関節アセンブリであって、ユーザの手の指の残り部分を受けるように構成されたリングを含む調節可能関節アセンブリと、を有する双方向義指アセンブリを生体力学的に動作させる方法を含む。この方法は、（１）指の残り部分の長さを評価するステップと、（２）リングを、調節可能関節アセンブリに沿って、指の残り部分の長さに基づくターゲット場所に来るように調節するステップと、（３）リングをターゲット場所に固定するステップと、（４）リングがターゲット場所に隣接する指の残り部分を取り囲んで、ＭＣＰピボットがユーザのＭＣＰ関節と一直線に並ぶように、義指アセンブリを指の残り部分の上で摺動させるステップと、（５）ハンドストラップを手の周りに固定するステップと、を含む。
【００１５】
他の実施形態も開示されている。
【００１６】
本技術の更なる目的、利点、及び新規な特徴が、一部は以下の記述において説明されるであろうし、一部は、当業者であれば以下の記述を精査することにより一層明らかになるであろうし、或いは本技術を実施することにより明らかになるであろう。
【００１７】
好ましい実施形態を含む、本発明の非限定的且つ非包括的な実施形態を、以下の図面を参照しながら説明する。特に断らない限り、様々な図面を通して、類似の参照符号は類似の要素を参照する。以下の各図面には本発明の例示的実施形態が示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ハンドストラップと枢動可能に結合されている、生体力学的に駆動される双方向義指の一実施形態の斜視図である。
【図２】図１の義指の中手指節骨（ＭＣＰ）ピボットの斜視図である。
【図３】図２のＭＣＰピボットと遠位カプラとの間に結合された、図１の義指の関節アセンブリの斜視図である。
【図４】図３の遠位カプラの斜視図である。
【図５】生体力学的に駆動される双方向義指の別の実施形態の上面図である。
【図６】ユーザの手の上方に配置された図５の義指の、伸びた位置での側面図である。
【図７】図５の義指の、縮んだ（丸まった）位置での側面図である。
【図８】生体力学的に駆動される双方向義指の別の実施形態の上面図である。
【図９】図８の義指の、丸まった位置での前方斜視図である。
【図１０】図８の義指の、丸まった位置での後方斜視図である。
【図１１】図８から図１０の義指を動作させる一例示的方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、実施形態を、より詳しく、当業者であれば本システム及び本方法を実施できるように十分詳細に説明する。しかしながら、実施形態は、多様な形態で実施されてよく、本明細書に記載の実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。従って、以下の詳細説明は、限定として解釈されるべきではない。
【００２０】
本明細書に開示の各種実施形態は、指先又は指節が切断されたユーザに適するであろう、カスタム設計された、自己完結型であり、双方向型であり、生体力学的に駆動される義指アセンブリに関する。合理化され洗練された設計により、患者は、指の残り部分がいかなる程度であっても、本物の指の上下左右の動き及び機能性を模倣する機械式義指を利用することが可能である。本義指アセンブリの自然な動きは、完全に機能する指及び指先の屈曲、伸長、外転、及び内転の動きの最大限の制御をユーザが取り戻すことを可能にし、ユーザ自身の指の残り部分及び／又は隣接する指の動きに応答して本物のような自然な様式で関節運動を行うように設計されている。
【００２１】
本明細書に記載の実施形態は、ユーザの指の残り部分及び／又は隣接する指を受けて保持するように構成されたリングを、調節可能リングテンドンとともに含み、このリング及びリングテンドンについては後で詳述する。リング及び調節可能リングテンドンは、生体力学的義指が、指先又は１つ以上の指節が切断されたような任意の長さの指の残り部分に固定され、同時に、個々のユーザに最大限のフィット性及び使用の柔軟性、器用さ、握力、及び双方向関節運動をもたらすことを可能にする。結果として、この義指は、指の機能が失われている患者や指の一部を失った人に、（どんなに複雑なものであれ）日常活動への復帰を容易化する機能的ソリューションを提供する。
【００２２】
本明細書に記載の双方向義指の動きの説明を容易にする為に、後述される義指の実施形態の構成要素の相対的な上下左右の動きを、図１において最初に定義される３軸、即ち、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に関して説明する。これらの３軸は、本質的に、関連する２つの動き平面、即ち、ｘ−ｙ平面及びｘ−ｚ平面を定義する。
【００２３】
図面に詳細に示されている例示的実施形態を参照すると、図１は、生体力学的に駆動される双方向義指の一実施形態１００の斜視図を示す。この実施形態では、義指１００は、ユーザの手の甲（図示せず）の周りに取り付けられるように適合されたハンドストラップ１０４によってユーザの手に取り付けられるように構成された偏心中手指節骨（ＭＣＰ）ピボット１０２を含んでよい。ＭＣＰピボット１０２は、アンカプレート１０６２を含んでよく、これは、図２に詳細に示されるように、それぞれがユーザの別々のＭＣＰ関節及び対応する指と一直線に並ぶ幾つかのアンカプレート１０６１−４のうちの１つである。一実施形態では、アンカプレート１０６１−４は、ハンドストラップ１０４に直接マウントされてよく、或いは、義指１００の他の部分に対する並び及び／又は深さが適切になるように、ストラッププラットフォーム１０８内に組み込まれるか、ストラッププラットフォーム１０８にマウントされてよい。
【００２４】
ＭＣＰピボット１０２は、フレーム１１０を含んでもよい。フレーム１１０は、その近位端において、関節接続部１１２を介して、アンカプレート１０６２と回転結合されてよい。関節接続部１１２は、フレーム１１０がアンカプレート１０６２に対してｚ軸に平行な軸を中心に回転するように、アンカプレート１０６２とフレーム１１０とを接続するピン、ねじ、又は他の任意の適切な留め具であってよい。フレーム１１０は、その遠位端において、関節アセンブリ１１４（図１）と回転結合又はヒンジ結合されてよい。
【００２５】
図３は、関節アセンブリ１１４の斜視図を示しており、関節アセンブリ１１４は、偏心ＭＣＰ関節１０２と遠位カプラ１１６との間に回転結合されている。この実施形態では、関節アセンブリ１１４は、近位ロッカ１１８を含んでよく、近位ロッカ１１８は近位端１２０及び遠位端１２２を有する。近位ロッカ１１８の近位端１２０は、ヒンジ接続部１２４を介してフレーム１１０と回転結合されてよく、近位ロッカ１１８の遠位端１２２は、ヒンジ接続部１２６を介して遠位カプラ１１６と回転結合されてよい。
【００２６】
関節アセンブリ１１４は、調節可能リングテンドン１２８を含んでもよい。調節可能リングテンドン１２８は、近位端１３０及び遠位端１３２を含んでよい。この実施形態では、調節可能リングテンドン１２８の近位端１３０は、ヒンジ接続部１３４を介してフレーム１１０と回転結合されてよい。調節可能リングテンドン１２８の遠位端１３２は、ヒンジ接続部１３６を介して遠位カプラ１１６と回転結合されてよい。
【００２７】
一実施形態では、調節可能リングテンドン１２８上にリング１３８が配置されてよい。リング１３８は、ユーザの指の残り部分を同心的に受けて保持するように構成されてよく、任意の適切な金属材料及び／又はプラスチック材料で形成されてよい。リング１３８は、グリップ、快適さ、及び保守性の向上の為に１つ以上のシリコーン部分が組み込まれてよい。これらのシリコーン部分は、リング１２８の下部部分に沿って配置されてよく、且つ／又は、指とリング１２８との間の自然圧迫部分（例えば、近位指節骨の最上部）に沿って組み込まれてよい。
【００２８】
リング１３８の調節は、調節可能リングテンドン１２８内に配置された長手方向調節機構に沿ってリング１３８を摺動させることにより、テンドン１２８の長さ方向に行われてよい。この実施形態では、長手方向調節機構は、テンドン１２８内に形成された長手方向調節チャネル１４０であってよい。リング１３８を調節するには、ユーザは、リング１３８をチャネル１４０の長さ方向に摺動させ、その後、チャネル１４０に沿うターゲット場所１４４において、リングを、ねじ１４２又は他の任意の適切な留め具でテンドン１２８に固定すればよい。ターゲット場所１４４は、ユーザの指の残り部分の長さに基づいてよく、結果として、ユーザの指がリング１３８内で保持された時点でユーザのＭＣＰ関節の上方／上にＭＣＰピボット１０２が位置合わせされてよい。長手方向調節チャネル１４０は、調節可能リングテンドン１２８に沿う任意の適切な長さであってよい。更に、長手方向調節機構は、任意の適切なサイズ、形状、タイプ、及び／又は構成であってよい。例えば、一代替実施形態では、長手方向調節機構は、長手方向調節テンドン１２８の長さ方向に配置された幾つかの長手方向調節穴から形成されてよい。
【００２９】
図４は、遠位カプラ１１６の斜視図を示しており、遠位カプラ１１６は、関節アセンブリ１１４の近位端と回転結合されている。上述のように、遠位カプラ１１６は、ヒンジ接続部１２６及び１３６を介して関節アセンブリ１１４と回転結合されてよい。遠位カプラ１１６は、先端パッド１４６を含んでよい。先端パッド１４６は、軟質テクスチャシリコーンなどの、本物の指のテクスチャを模倣する材料で形成されてよい。これは、把持を支援し、手触りを柔らかくする。一実施形態では、タッチスクリーン機構（図示せず）が与えられてよく、これによって、ユーザは義指１００を使用して容量性タッチスクリーンを操作することが可能になり、容量性タッチスクリーンは体内の自然電流に反応する。タッチスクリーン機構によって、ユーザは、自身の体電流を遠位カプラ１１６に通すことが可能である。
【００３０】
この実施形態では、遠位カプラ１１６は、遠位指節間（ＤＩＰ）調節コネクタ１４８を含んでよい。ＤＩＰ調節コネクタ１４８は、遠位カプラ１１６が３６０度回転にわたって調節され、義指１００の他の構成要素との干渉によってのみ制限を受けることを可能とするねじ又は別の適切な留め具であってよい。ＤＩＰ調節コネクタ１４８は、任意の所望の角度で締めつけることが可能であり、これによって、遠位カプラ１１６は、実現可能且つ／又は望ましい指先角度の全域で無限の調節選択肢を与えられる。
【００３１】
上述のように、又、図１を再度参照すると、関節アセンブリ１１４及び遠位カプラ１１６は、双方向関節運動を行うように設計されている。具体的には、アセンブリ１１４及び遠位カプラ１１６は、関節接続部１１２を介して、ＭＣＰピボット１０２に対して左右に回転することが可能であり、これによって、義指１００には、ｚ軸に平行な軸を中心とする、且つ、ｘ−ｙ平面に平行な平面内の、第１の方向の動きが与えられる。ヒンジ接続部１２４及び１３４は、関節アセンブリ１１４をＭＣＰピボット１０２と回転結合しており、ヒンジ接続部１２６及び１３６は、関節アセンブリ１１４を遠位カプラ１１６と回転結合しており、これらのヒンジ接続部１２４及び１３４並びにヒンジ接続部１２６及び１３６は、ｙ軸に平行な軸を中心とする、且つ、ｘ−ｚ平面に平行な平面内の、第２の、上下方向の動きを与える。その結果、ユーザは、指の自然な関節運動を模倣する、より本物そっくりの、遠位カプラ１１６の動きを達成することが可能であり、これは、指の残り部分をリング１３８内で左右に動かして（例えば、指の残り部分を内転及び／又は外転させて）指１００を第１の方向にアクチュエートすることにより、且つ、指の残り部分をリング１３８内で上下に動かして指１００を第２の方向にアクチュエートすることにより、遠位カプラ１１６の上下左右の関節運動を達成することによって行われる。
【００３２】
図５から図７は、生体力学的に駆動される双方向義指の別の例示的実施形態２００の上面図、伸びたときの側面図、及び丸まった（即ち、縮んだ）ときの側面図を、それぞれ示す。一実施形態では、義指２００は偏心ＭＣＰピボット２０２を含んでよく、偏心ＭＣＰピボット２０２は、ユーザの手の甲の周りに取り付けられるように適合されたハンドストラップ（図示せず）によってユーザの手に取り付けられるように構成されている。ＭＣＰピボット２０２は、選ばれた／対応する、ユーザの指の残り部分と一直線に並ぶように設計されたアンカプレート２０６を含んでよい。一実施形態では、アンカプレート２０６は、任意の妥当且つ／又は適切な手段によって（例えば、縫い付け、リベット留め、接着などによって）ハンドストラップに直接マウントされてよい。別の実施形態では、ハンドストラップ及びアンカプレート２０６は、モールドされるか、別の方法で一体成形されてよい。
【００３３】
ＭＣＰピボット２０２は、フレーム２１０を含んでもよい。フレーム２１０は、その近位端において、ユーザのＭＣＰ関節の上方に位置決めされるように適合された関節接続部２１２を介して、アンカプレート２０６と回転結合されてよい。関節接続部２１２は、フレーム２１０がアンカプレート２０６に対してｚ軸に平行な軸を中心に回転するように、アンカプレート２０６とフレーム２１０とを接続するピン、ねじ、又は他の任意の適切な留め具であってよい。フレーム２１０は、その遠位端において、ＭＣＰ関節２０２と遠位カプラ２１６との間に回転結合された関節アセンブリ２１４と回転結合又はヒンジ結合されてよい。
【００３４】
更に詳しく述べると、この実施形態では、関節アセンブリ２１４は、近位端２２０及び遠位端２２２を有する、鏡像関係にある２個の近位ロッカ２１８を含んでよい。近位ロッカ２１８の近位端２２０は、鏡像関係にある２つのヒンジ接続部２２４で形成されたヒンジ接続部を介して、フレーム２１０と回転結合されてよい。近位ロッカ２１８の近位端２２２は、鏡像関係にある２つのヒンジ接続部２２６で形成されたヒンジ接続部を介して、遠位カプラ２１６と回転結合されてよい。
【００３５】
関節アセンブリ２１４は、調節可能リングテンドン２２８を含んでもよい。調節可能リングテンドン２２８は、近位端２３０及び遠位端２３２を有してよい。この実施形態では、調節可能リングテンドン２２８の近位端２３０は、ヒンジ接続部２３４を介してフレーム２１０と回転結合されてよい。調節可能リングテンドン２２８の遠位端２３２は、ヒンジ接続部２３６を介して遠位カプラ２１６と回転結合されてよい。
【００３６】
一実施形態では、調節可能リングテンドン２２８上にリング２３８が配置されてよい。リング２３８は、ユーザの指の残り部分を受けて保持するように構成されてよく、任意の適切な金属材料及び／又はプラスチック材料で形成されてよい。リング１３８に関して上述されたように、リング２３８は、グリップ、快適さ、及び保守性の向上の為に１つ以上のシリコーン部分が組み込まれてよい。これらのシリコーン部分は、リング２３８の下部部分に沿って配置されてよく、且つ／又は、指とリング２３８との間の自然圧迫部分（例えば、近位指節骨の最上部）に沿って組み込まれてよい。
【００３７】
リング２３８の調節は、調節可能リングテンドン２２８内に形成された長手方向調節機構に沿ってリング２３８を摺動させることにより、テンドン２２８の長さ方向に行われてよい。この実施形態では、長手方向調節機構は、テンドン２２８内に形成された長手方向調節チャネル２４０であってよい。調節するには、ユーザは、リング２３８をチャネル２４０の長さ方向に摺動させ、その後、チャネル２４０に沿うターゲット場所２４４において、リング２３８を、ねじ２４２又は他の任意の適切な留め具でテンドン２２８に固定してよい。図６に示されるように、ターゲット場所２４４は、ユーザの指の残り部分の長さに基づいてよく、結果として、ユーザの指がリング２３８内で保持された時点でユーザのＭＣＰ関節の上方／上にＭＣＰピボット２０２が位置合わせされてよい。長手方向調節チャネル２４０は、任意の適切な長さであってよい。長手方向調節機構は、任意の適切なサイズ、形状、タイプ、及び／又は構成であってよい。例えば、別の実施形態では、長手方向調節機構は、長手方向調節テンドン２２８の長さ方向に配置された幾つかの長手方向調節穴であってよく、或いは、テンドン２２８に組み込まれて、リング２３８に組み込まれたクランプ又は別の固定具と係合するように設計された保持リッジであってよい。
【００３８】
上述のように、遠位カプラ２１６は、ヒンジ接続部２２６及び２３６を介して関節アセンブリ２１４と回転結合されてよい。遠位カプラ２１６は、先端パッド２４６を含んでよい。先端パッド２４６は、軟質テクスチャシリコーンなどの、本物の指のテクスチャを模倣し、把持を支援し、手触りを柔らかくする材料で形成されてよい。遠位カプラ２１６の一実施形態は、爪２１７を含んでもよく、爪２１７は、自然なエッジがある爪を模倣して、ひっかいたり皮をむいたりする機能性を与えることが可能であり、細かいものの取り扱いを支援することが可能である。
【００３９】
義指１００の関節アセンブリ１１４と同様に、義指２００の関節アセンブリ２１４及び遠位カプラ２１６は、双方向関節運動を行うように設計されている。具体的には、関節アセンブリ２１４及び遠位カプラ２１６は、ＭＣＰピボット２０２の関節接続部２１２を介して、手に対して左右に回転することが可能であり、これによって、義指２００には、ｚ軸に平行な軸を中心とする、且つ、ｘ−ｙ平面に平行な平面内の、第１の方向の動きが与えられる。この左右の動きは、図５に示された矢印Ａで表される。
【００４０】
第２の、上下方向の動きは、図６及び図７に示された矢印Ｂで表される。図６は、伸ばした位置２５０にある、ユーザの手２０５の上方に配置された義指２００を示す。図７は、縮んだ（丸まった）位置２５２にある義指２００を示す。具体的には、ヒンジ接続部２２４及び２３４は、関節アセンブリ２１４をＭＣＰピボット２０２のフレーム２１０と回転結合しており、ヒンジ接続部２２６及び２３６は、関節アセンブリ２１４を遠位カプラ２１６と回転結合しており、これらのヒンジ接続部２２４及び２３４並びにヒンジ接続部２２６及び２３６は、ｙ軸に平行な多数の軸を中心とする、且つ、ｘ−ｚ平面に平行な平面内の動きの為の、複数の回転接続を与える。その結果、ユーザは、指の自然な関節運動を模倣する、より本物そっくりの、遠位カプラ２１６の動きを達成することが可能であり、これは、指の残り部分をリング２３８内で左右に動かす（例えば、指の残り部分を内転及び／又は外転させる）ことにより、且つ／又は、指の残り部分をリング２３８内で上下に動かすことにより、遠位カプラ２１６の、矢印Ａの方向の左右の動き、及び矢印Ｂの方向の上下の動きの両方を達成することによって行われる。
【００４１】
図８から図１０は、生体力学的に駆動される双方向義指の別の例示的実施形態３００の上面図、前方斜視図、及び後方斜視図を、それぞれ示す。一実施形態では、義指３００は偏心ＭＣＰピボット３０２を含んでよく、偏心ＭＣＰピボット３０２は、ユーザの手の甲の周りに取り付けられるように適合されたハンドストラップ（図示せず）によって、又は他の任意の適切な取付機構によって、ユーザの手に取り付けられるように構成されている。ＭＣＰピボット３０２は、対応する、ユーザの指の残り部分と一直線に並ぶように設計されたアンカプレート３０６を含んでよい。一実施形態では、アンカプレート３０６は、任意の妥当且つ／又は適切な手段によって（例えば、縫い付け、リベット留め、接着などによって）ハンドストラップに直接マウントされてよい。別の実施形態では、ハンドストラップ及びアンカプレート３０６は、モールドされるか、別の方法で一体成形されてよい。
【００４２】
ＭＣＰピボット３０２は、フレーム３１０を含んでもよい。フレーム３１０は、その近位端において、ユーザのＭＣＰ関節のうちの選ばれた１つの上方／上に位置決めされるように適合された関節接続部３１２を介して、アンカプレート３０６と回転結合されてよい。関節接続部３１２は、フレーム３１０がアンカプレート３０６に対してｚ軸に平行な軸を中心に回転するように、アンカプレート３０６とフレーム３１０とを接続するピン、ねじ、又は他の任意の適切な留め具であってよい。フレーム３１０は、その遠位端において、ＭＣＰ関節３０２と遠位カプラ３１６との間に回転結合された関節アセンブリ３１４と回転結合又はヒンジ結合されてよい。
【００４３】
この実施形態では、関節アセンブリ３１４は、鏡像関係にある２個の近位ロッカ３１８を含んでよい。近位ロッカ３１８は、近位端３２０及び遠位端３２２を含んでよい。近位端３２０は、鏡像関係にある２つのヒンジ接続部３２４で形成されたヒンジ接続部を介して、フレーム３１０と回転結合されてよい。
【００４４】
関節アセンブリ３１４は、調節可能リングテンドン３２８を含んでもよい。調節可能リングテンドン３２８は、近位端３３０及び遠位端３３２を有してよい。この実施形態では、調節可能リングテンドン３２８の近位端３３０は、ヒンジ接続部３３４を介してフレーム３１０と回転結合されてよい。
【００４５】
一実施形態では、調節可能リングテンドン３２８上にリング２３８が配置されてよい。リング３３８は、ユーザの指の残り部分を同心的に受けて保持するように構成されてよく、任意の適切な金属材料及び／又はプラスチック材料で形成されてよい。リング１３８及び２３８に関して上述されたように、リング３３８は、グリップ、快適さ、及び保守性の向上の為に１つ以上のシリコーン部分が組み込まれてよい。これらのシリコーン部分は、リング３３８の下部部分に沿って配置されてよく、且つ／又は、指とリング３３８との間の自然圧迫部分（例えば、近位指節骨の最上部）に沿って組み込まれてよい。
【００４６】
リング３３８の調節は、調節可能リングテンドン３２８の長手方向調節機構に沿ってリング３３８を摺動させることにより、テンドン３２８の長さ方向に行われてよい。この実施形態では、長手方向調節機構は、リング３３８の対応するクランプ部分３５２と係合するように設計された保持リッジ３５０を含んでよい。調節可能リングテンドン３２８の長さ方向のターゲット場所３４４において、調節可能リングテンドン３２８に対して位置決めねじ３５４（従って、リング３３８）を締めつけることが可能になるように、位置決めねじ３５４をクランプ部分３５２と交差させてよい。調節するには、ユーザは、リング３３８を調節可能リングテンドン３２８の長さ方向に摺動させ、その後、ターゲット場所３４４において、リング３３８を、位置決めねじ３５４又は他の任意の適切な留め具でテンドン３２８に固定してよい。ターゲット場所３４４は、ユーザの指の残り部分の長さに基づいてよく、結果として、ユーザの指がリング３３８内で保持された時点でユーザのＭＣＰ関節の上方／上にＭＣＰピボット３０２が位置合わせされてよい。別の実施形態では、調節可能リングテンドン３２８の長手方向調節機構は、テンドン３２８内に形成されて、リング３３８が固定される長手方向調節チャネル、又は長手方向調節テンドン３２８の長さ方向に配置された幾つかの長手方向調節穴であってよい。
【００４７】
この、指アセンブリの実施形態３００では、関節アセンブリ３１４は、遠位カプラ３１６と接続される４バーリンケージシステムを含んでよい。更に詳しく述べると、４バーリンケージシステムは、調節可能リングテンドン３２８の遠位端３３２から遠位カプラ３１６に延びる、相互接続された４つの主要構成要素を含んでよい。即ち、遠位カプラ３１６と調節可能リングテンドン３２８との間に近位カプラ３５６及び遠位ロッカ３５８を枢動可能に吊り下げるように、リンケージシステムの主要構成要素が一連のヒンジで固定されてよい。近位ロッカ３１８は、その遠位端３２２において、近位カプラ３５６とヒンジ結合されてもよい。
【００４８】
一実施形態では、４バーリンケージのヒンジは、具体的には、図８から図１０に詳しく示されている一対の軸に対して位置決めされてよい。より具体的には、図８は、ｙ軸に対して指アセンブリ３００を二分する中心線Ｃを示しており、図９及び図１０は、指３００が伸びた位置にあるときに、ｚ軸に対して第１のヒンジ接続部３６０及び第３のヒンジ接続部３６４（いずれも以下で詳述）と交差する中線Ｍを示している。
【００４９】
リンケージシステムを形成する様々な回転接続部については、近位カプラ３５６は、第１のヒンジ接続部３６０を介して遠位カプラ３１６と回転結合されてよく、第１のヒンジ接続部３６０は、図８に関して上述された中心線Ｃに関して対称な、一対の平行な枢動ヒンジを含んでよい。ヒンジ接続部３６０の各枢動ヒンジは、近位カプラ３５６と遠位カプラ３１６との間に、ｙ軸に平行な軸を中心とするピボット点を与えてよい。
【００５０】
近位カプラ３５６は、その近位端において、第３のヒンジ接続部３６４を介して調節可能リングテンドン３２８と回転結合されてよい。第３のヒンジ接続部３６４は、アセンブリ３００の各側に１つずつ配置される、中心線Ｃに関して対称な、一対の平行な枢動ヒンジを含んでもよく、各枢動ヒンジは、調節可能リングテンドン３２８と近位カプラ３５６との間にピボット点を与える。図９に関して上述されたように、中線Ｍはヒンジ接続部３６０及び３６４と交差しており、従って、第１及び第３のヒンジ接続部３６０、３６４は両方とも、ｚ軸に対して、直接、中線Ｍ上に位置する。
【００５１】
遠位ロッカ３５８は、遠位カプラ３１６と調節可能リングテンドン３２８との間に広がって対向する遠位端３６８及び近位端３７０を有してよい。遠位端３６８は、ｚ軸に対して中線Ｍの下方に位置する第２のヒンジ接続部３６２（図１０）を介して、遠位カプラ３１６と回転結合されてよい。近位端３７０は、ｚ軸に対して中線Ｍの上方に位置する第４のヒンジ接続部３６６を介して、調節可能リングテンドン３２８と回転結合されてよい。第２及び第４のヒンジ接続部３６２及び３６６はともに、中心線Ｃに関して対称な、一対の平行な枢動ヒンジを含んでよく、各枢動ヒンジは、遠位ロッカ３５８と遠位カプラ３１６／調節可能リングテンドン３２８との間にそれぞれのピボット点を与える。
【００５２】
近位カプラ３５６及び遠位ロッカ３５８に関して上述された「吊り下げ」概念を達成する為に、第１及び第２のヒンジ接続部３６０、３６２は、遠位カプラ３１６に対して固定される遠位協調ピボット点３７２（図１０）を形成するように位置合わせされてよい。同様に、第３及び第４のヒンジ接続部３６４、３６６は、近位協調ピボット点３７４（図９及び図１０）を形成するように位置合わせされてよい。遠位ロッカ３５８及び近位カプラ３５６は、互いに直接接続されるわけではないが、それぞれが、遠位協調ピボット点３７２及び近位協調ピボット点３７４を介して、遠位カプラ３１６及び調節可能リングテンドン３２８と直接且つ枢動可能に接続される。その結果、遠位ロッカ３５８及び近位カプラ３５６は、それぞれが独立に、遠位カプラ３１６と調節可能リングテンドン３２８との間に枢動可能に吊り下げられており、これによって、遠位ロッカ３５８及び近位カプラ３５６は、互いに対して協調しながら独立に、且つ、ｙ軸に平行な多数の軸を中心にして関節運動を行う。この、遠位ロッカ３５８と近位カプラ３５６との連係は、これら２つの構成要素が実際に直接リンク又は接続されることなく、これらに保持されている指の残り部分によって調節可能リングテンドン３２８にかけられる、生体力学的に入力された力に応じて、遠位ロッカ３５８、近位カプラ３５６、及び遠位カプラ３１６の複雑な、本物のような上下関節運動（例えば、ｘ−ｚ平面に平行な平面内の動き）を可能にする。
【００５３】
第１、第２、第３、及び／又は第４のヒンジ接続部３６０、３６２、３６４、３６６のうちの任意の１つ以上の実施形態が、動作中の指３００の過伸展を防ぐ為にハードストップを装備してよい。機械式ハードストップは、任意の適切なサイズ、形状、及び／又は構成を有してよい。
【００５４】
遠位カプラ３１６は、先端パッド３４６を含んでよい。先端パッド３４６は、軟質テクスチャシリコーンなどの、本物の指のテクスチャを模倣し、把持を支援し、手触りを柔らかくする材料で形成されてよい。遠位カプラ３１６の一実施形態は、爪３１７を含んでもよく、爪３１７は、自然なエッジがある爪を模倣して、ひっかいたり皮をむいたりする機能性を与えることが可能であり、細かいものの取り扱いを支援することが可能である。
【００５５】
上述の義指１００、２００のそれぞれの関節アセンブリ１１４、２１４と同様に、関節アセンブリ３１４は、双方向関節運動を行うように設計されている。具体的には、アセンブリ３１４及び遠位カプラ３１６は、ＭＣＰピボット３０２の関節接続部３１２を介して、手に対して左右に回転し、これによって、義指３００には、ｚ軸に平行な軸を中心とする、且つ、ｘ−ｙ平面に平行な平面内の、第１の方向の動きが与えられる。この左右の動きは、図８に示された矢印Ａで表される。
【００５６】
ｘ−ｚ平面に平行な平面内の上下の動きは、図９の矢印Ｂで表される。具体的には、ヒンジ接続部３２４及び３３４は、関節アセンブリ３１４をＭＣＰピボット３０２のフレーム３１０と回転結合しており、遠位協調ピボット点３７２及び近位協調ピボット点３７４は、調節可能リングテンドン３２８を遠位カプラ３１６と間接的に回転結合しており、これらのヒンジ接続部３２４及び３３４並びに遠位協調ピボット点３７２及び近位協調ピボット点３７４は、ｙ軸に平行な多数の軸を中心とする、且つ、ｘ−ｚ平面に平行な平面内の動きの為の、複数の回転接続を与える。その結果、ユーザは、指の自然な関節運動を模倣する、より本物そっくりの、遠位カプラ３１６の動きを達成することが可能であり、これは、指の残り部分をリング２３８内で左右に動かす（例えば、指の残り部分を内転及び／又は外転させる）ことにより、且つ／又は、指の残り部分をリング２３８内で上下に動かすことにより、遠位カプラ２１６の上下左右の関節運動を達成することによって行われる。
【００５７】
生体力学的な双方向義指１００、２００、３００の実施形態は、多様なユーザ状態に対応する為に、カスタム設計及び個別フィッティングが行われる。この点において、各指１００、２００、３００は、特定の患者又はユーザにフィットするようにカスタム製作されてよく、これにより、カスタム機能性と、ユーザの解剖学的関節構造に機械的に適合することと、の両方が実現される。設計上の考慮すべき点として、個々のエンドユーザに固有の、安定化すべき関節の数及び生理、並びに他の特性がある。
【００５８】
見た目を更によくする為に、義指１００、２００、３００の実施形態に、ユーザの肌の色調に適合する皮膜及び／又は着色剤がコーティングされてよい。このように、義指１００、２００、３００を患者ごとに最適化する為に、補装具設計の複雑な部分をカスタマイズすることには、付加的製造プロセス（即ち、３Ｄ印刷）が役立つ。
【００５９】
更なる機能性の為に、義指１００、２００、３００の実施形態は、タッチスクリーン機構（図示せず）が組み込まれてよく、これによって、ユーザは、義指１００、２００、３００を使用して容量性タッチスクリーンを操作することが可能になり、容量性タッチスクリーンは体内の自然電流に反応する。タッチスクリーン機構によって、ユーザは、自身の体電流を遠位カプラ１１６、２１６、３１６に通すことが可能である。
【００６０】
義指１００、２００、３００の実施形態は、人間の皮膚を刺激せず、ユーザが装具の運用に快適さや信頼性を感じられるような、任意の適切な構造材料で形成されてよい。代表的な材料として、チタン、ステンレス鋼、アルミニウム、シリコーン、カーボンファイバ、ナイロン、プラスチック／ポリマー、木、ゴム、金、銀、タングステン、フレックスケーブル、ネオプレン、又は他の任意の適切な材料がある。一実施形態では、義指１００、２００、３００の構成要素は、Ｄｕｒａｆｏｒｍ  ＥＸポリマー材料を使用して３Ｄ印刷される。
【００６１】
義指１００、２００、３００の様々な実施形態は、生体適合性材料により、ユーザの指に外科的にインプラントされることが可能な整形外科用インプラントとして適用されてよい。この選択肢は、指の骨が押しつぶされて治癒又は修復が不可能な怪我を負ったユーザに適用されてよい。これらの状況では、生体力学的指１００、２００、３００のインプラント可能な実施形態は、切断を必要とせずにユーザの元の骨に取って代わることが可能である。
【００６２】
指１００、２００、３００が（調節されて、又は別の方法で）定位置に収まったら、ユーザは、自分の自然な指の動きを利用できる。指１００、２００、３００の回転結合された構成要素は、元々の指に対して利用されていたのと同じ認知過程を使用して関節運動を行う。ユーザが複数の義指１００、２００、３００を装着した場合、各義指は個別に操作されてよい。
【００６３】
上述の指アセンブリ１００、２００、３００の実施形態は、様々な固有の特性を示し、様々な医療上の恩恵をもたらす。個人の固有の生理パターン及び生活様式パターンは、その個人の手の期待される機能及び性能を要求する。本明細書に記載の義指アセンブリの実施形態を使用することにより、患者は、仕事でも遊びでも、手の自由な制御を取り戻すことが可能である。各装置は、特定個人向けにカスタム設計及び製造され、製造後の変動を考慮して、フィット性の更なる微調整及び調節を可能にする機能（例えば、シム）が組み込まれ、これによって、装置は、ユーザの日常活動に必要なものがなんであれ、生体力学的に駆動され、低プロファイルであり、軽量であり、高機能な形で、それらの活動に復帰することが可能なように、ユーザにフィットすることが可能になる。幾つか例を挙げると、タイピング、ピアノ又は他の楽器の演奏、木工などがあり、更にいろいろなものがある。
【００６４】
上述の生体力学的な指アセンブリの実施形態は、体内力源型であり、双方向の動きに対応し、ユーザが指の残り部分及び／又は隣接する指を動かすだけで関節運動を行う、リンクされた構成要素を特徴とする。ユーザ自身の生体力学を用いて指１００、２００、３００の実施形態を駆動することにより、最大限の低プロファイル設計において強度を実現する、シンプルでエレガントで合理化された設計を可能にするだけでなく、多数の医療上の恩恵をユーザにもたらし、これには、指の残り部分及び手全体の腫れを抑え、血行を良くして、怪我をした指、及び隣接する指の関節の健康を支援することが含まれる。
【００６５】
図１１は、上述の義指アセンブリの動作の一例示的方法５００を示すフローチャートである。明確さの為に、方法５００を、指アセンブリ３００に関して説明するが、方法５００は、いかなる義指実施形態にも同様に当てはまることを理解されたい。方法５００では、まず、ユーザの指の残り部分の長さを評価（５０２）してよい。この長さに基づいて、リング３３８が、調節可能リングテンドン３２８に沿ってターゲット場所３４４に来るように調節（５０４）されてよく、調節可能リングテンドン３２８の長手方向調節機構に沿う定位置に固定（５０６）されてよい。上述のように、長手方向調節機構は、リング３３８が、調節可能リングテンドン３２８の長さに沿う、ＭＣＰピボット３０２がユーザのＭＣＰ関節に位置合わせされる場所に固定されることを可能にする、任意の適切なサイズ、形状、タイプ、及び／又は構成であってよい。
【００６６】
リング３３８が調節及び固定された後、指アセンブリ３００は、ユーザの指の残り部分まで摺動（５０８）されてよく、これによって、リング３３８は、ターゲット場所３４４に隣接する指の残り部分を取り囲んで保持し、ＭＣＰピボットはユーザのＭＣＰ関節に位置合わせされる。リング３３８が指の残り部分の周りにはめられた後に、ＭＣＰピボット３０２の位置がユーザのＭＣＰ関節と合っていない場合は、義指３００を取り外して（５１０）、調節（５０４）しなおしてよい。リング３３８が指の残り部分の周りにはめられた後に、ＭＣＰピボット３０２の位置がユーザのＭＣＰ関節と合っている場合、ユーザは、義指３００を双方向関節運動させて（５１２）よく、これは、ユーザの指の残り部分をリング３３８内で上下に動かして（５１４）、関節アセンブリ３１４及び遠位カプラ３１６を、ｘ−ｚ平面に平行な平面内で、且つ、ｙ軸に平行な幾つかの軸を中心に関節運動させることによって、且つ、ユーザの指の残り部分をリング３３８内で左右に動かして（５１６）、関節アセンブリ３１４及び遠位カプラ３１６を、ｘ−ｙ平面に平行な平面内でＭＣＰピボット３０２を中心として、且つ、ｚ軸に平行な軸を中心として回転させることによって、行われる。
【００６７】
上述の実施形態の説明は、特定の構造、要素、組成、及び方法ステップに固有の言い回しで行われたが、当然のことながら、以下の特許請求の範囲において定義されている技術は、述べられた特定の構造、要素、組成、及び／又はステップに必ずしも限定されない。むしろ、それらの特定の態様及びステップは、特許請求対象の技術を実施する形態として説明されている。本発明の趣旨及び範囲から逸脱しない限り、本技術の様々な実施形態が実施可能である為、本発明は、以下に追加される特許請求の範囲において存在するものである。
【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】
0006720294.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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