【手続補正書】
【提出日】平成20年3月12日(2008.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工関節を制動するように構成された磁気レオロジーダンパーであって、前記制動が主として剪断力によってもたらされる磁気レオロジーダンパーと、
関節の動きを測定するように構成された少なくとも１つのセンサーと、
関節の動きの測定に少なくとも部分的に基づいて、複数の別個の所定の制御状態から制御状態を特定するように構成され、且つ、前記制御状態に少なくとも部分的に基づいて、前記磁気レオロジーダンパーに制御信号を送信するように構成されたソフトウエアシステムと、
を備える、人工関節システム
【請求項２】
前記所定の制御状態の各々が、歩行状態に対応する、請求項１に記載の人工関節システム。
【請求項３】
前記人工関節システムは、人工膝を含む、請求項１に記載の人工関節システム。
【請求項４】
前記磁気レオロジーダンパーは、主として剪断モードで作動する、請求項１に記載の人工膝システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのセンサーは、角度センサーを含む、請求項１に記載の人工膝システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのセンサーは、荷重センサーを含む、請求項１に記載の人工膝システム。
【請求項７】
前記制御信号は、電流を含み、
前記磁気レオロジーダンパーは、前記電流に応じて回転に対する抵抗を変えるように構成されている、請求項１に記載の人工膝システム。
【請求項８】
関節の動きの少なくとも１つの特性を測定する測定ステップと、
測定された前記関節の動きの少なくとも１つの特性に少なくとも部分的に基づいて、複数の別個の所定の制御状態から制御状態を特定する特定ステップと、
前記制御状態に少なくとも部分的に基づいて制動値を計算する計算ステップと、
磁気レオロジーダンパーの抵抗を制御するために前記制動値を適用する適用ステップであって、前記制動が主として剪断力によってもたらされる適用ステップと、
を備える、人工関節システムの制御方法。
【請求項９】
前記所定の制御状態の各々が、歩行状態に対応する、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１０】
前記人工関節システムは、人工膝を含む、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記磁気レオロジーダンパーは、主として剪断モードで作動する、請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記測定ステップは、角度センサーから値を受け取るステップを備える、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記測定ステップは、荷重センサーから値を受け取るステップを備える、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記計算ステップは、制動パラメータを適応するステップを備える、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１５】
患者が装着する人工膝の立脚相の制動を、適合性を伴って制御する方法であって、
身体の大きさの異なる患者の臨床上の検査において確定された検知データと立脚相の制動との間の相互の関連性を内部に記憶させたメモリーを前記人工膝内に備えるステップと、
患者が立ったり、歩いたりまたは走ったりする際において、前記人工膝に対して局在するセンサーを用いて実質的に即時の検知情報を検知するステップと、
前記相互の関連性に関連づけて即時検知情報を利用して、患者の特定の情報を前記人工膝において事前にプログラムする必要なく、患者に適切な立脚相制動を自動的に調節するステップと、
を含む、人工膝立脚相の制動の適合性を有した制御方法。
【請求項１６】
前記相互の関連性は、立脚相中における膝の動きを特徴づける請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記メモリーは、さらに、内部に記憶されたバイオメカニクス上の情報を有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
実質的に即時の検知情報を検知する前記ステップは、軸方向力を測定するステップを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
実質的に即時の検知情報を検知する前記ステップは、モーメントを測定するステップを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
実質的に即時の検知情報を検知する前記ステップは、膝角度を測定するステップを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
患者が種々の移動速度で移動する際における、患者が装着した人工膝の遊脚相の制動トルクを、適合性を伴って制御する方法であって、人工脚により前記人工膝に結合された人工足の地面との接触時間で、患者の移動速度を示し、前記方法は、
患者が種々の移動速度で歩行する際における１つの歩行周期の期間に渡って前記接触時間を実質的に連続して測定するステップと、
前記患者の移動速度に対応するタイムスロットにおいて、前記人工膝のメモリー内に前記接触時間を記憶するステップと、
制動が各タイムスロット内において収束するまで、目標となる最大屈曲角度範囲に達するように膝屈曲のために遊脚相の制動を反復調節するステップと、
伸展制動が各タイムスロット内において収束するまで、伸展する人工脚の、前記人工膝の人工ニーキャップに対する衝撃力を制御するように、膝伸展のために遊脚相の制動を反復調節するステップと、
収束した制動値を利用して、全移動速度において自動的に遊脚相の制動を制御するステップと、
を含む、適合性を伴った、人工膝の遊脚相の制動トルク制御方法。
【請求項２２】
膝角度を測定するステップをさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
センサーを使用して前記衝撃力を測定するステップをさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記メモリーの内部には、前記衝撃力と最適な伸展制動とを関連づけて臨床上確定された関連性が記憶されている請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
所定の膝角度範囲内に膝の伸展制動を調節するステップをさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
膝の伸展制動を行う膝角度範囲を調節するステップをさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
肢切断患者の立脚相中における膝制動トルクの制御のために適合性を有した人工膝であって、
命令信号に応答して可変制動トルクを提供する、制御可能な膝アクチュエータと、
前記肢切断患者が支持面上において移動する際に前記人工膝にかかる力及びモーメントを測定するセンサーと、
メモリーを有し、前記膝アクチュエータに命令信号を送信し前記センサーから入力信号を受信するように適合された制御装置と、
を備え、
前記メモリーの内部には、身体の大きさが異なる患者の事前の臨床上の検査において確定された検知データと立脚相制動との間における関連性が記憶され、それによって、前記制御装置は、前記センサーからの検知データを前記関連性と関連づけて利用して、前記肢切断患者の身体の大きさについての事前の種々の知識とは無関係に、立脚相中において前記膝アクチュエータにより得られる制動トルクを、適合性を伴って自動的に制御する、適合性を有した、立脚相中における膝制動トルク制御人工膝。
【請求項２８】
前記膝アクチュエータは、磁気レオロジーブレーキを含む請求項２７に記載の人工膝。
【請求項２９】
前記膝アクチュエータは、粘性トルクブレーキを含む請求項２７に記載の人工膝。
【請求項３０】
前記膝アクチュエータは、空気式ブレーキを含む請求項２７に記載の人工膝。
【請求項３１】
前記膝アクチュエータは、乾燥摩擦式ブレーキを含む請求項２７に記載の人工膝。
【請求項３２】
前記センサーは、複数のストレインゲージを含む請求項２７に記載の人工膝。
【請求項３３】
膝角度を測定するために角度検知ポテンショメータをさらに含む請求項２７に記載の人工膝。
【請求項３４】
前記メモリー内部には、さらに、制動の調節の規準となるバイオメカニクス上の情報が記憶されている請求項２７に記載の人工膝。
【請求項３５】
前記制御装置によりシステムエラーが検出された時に前記人工膝をデフォルトの安全モードにするための安全システムをさらに含む請求項２７に記載の人工膝。
【請求項３６】
前記デフォルト安全モードの作動前に前記肢切断患者に警告する可聴警告トランスデューサをさらに含む請求項３５に記載の人工膝。
【請求項３７】
前記デフォルト安全モードの作動前に前記肢切断患者に警告する振動トランスデューサをさらに含む請求項３５に記載の人工膝。
【請求項３８】
前記膝アクチュエータ及び前記制御装置を収容するフレームをさらに含む請求項２７に記載の人工膝。
【請求項３９】
請求項３８に記載の前記人工膝と、
前記人工膝と機械的に連絡するとともに肢切断患者の残肢を受け入れるように適合された断端ソケットと、
前記人工膝と機械的に連絡する人工脛部と、
前記人工脛部と機械的に連絡する人工足と、
を備える人工装具アセンブリ。
【請求項４０】
前記メモリー内部には、実質的に肢切断患者の特有の情報を事前にプログラムせずに種々の移動速度で遊脚相制動トルクを自動的に制御するための収束した遊脚相制動値がさらに記憶されている請求項２７に記載の人工膝。
【請求項４１】
前記センサーは、前記移動速度を推定するための、前記人工膝に結合された人工足の地面接触時間を測定する力センサーをさらに含む請求項４０に記載の人工膝。
【請求項４２】
前記メモリー内部には、実質的に肢切断患者の特有の情報を事前にプログラムせずに、種々の移動速度において遊脚相屈曲制動トルクを自動的に制御するための、目標最大屈曲角度範囲に達するように収束した遊脚相屈曲制動値がさらに記憶されており、
前記センサーは、前記移動速度の推定のための、人工膝に結合された人工足の地面接触時間を測定する手段を含み、
前記接触時間は、前記肢切断患者の前記移動速度に対応するタイムスロット内において前記メモリー内に記憶される請求項２７に記載の人工膝。
【請求項４３】
前記人工膝は、さらに伸展止め部を提供するニーキャップを含む請求項２７に記載の人工膝。
【請求項４４】
前記メモリー内部には、実質的に肢切断患者の特有の情報を事前にプログラムせずに、種々の移動速度において遊脚相伸展制動トルクを自動的に制御するための、遊脚相全伸展時に前記ニーキャップに対する衝撃力を制御するように収束した遊脚相伸展制動値がさらに記憶されており、
前記センサーは、前記移動速度を推定するための、前記人工膝に結合された人工足の地面接触時間を測定する手段を含み、
前記接触時間は、前記肢切断患者の移動速度に対応するタイムスロット内において前記メモリー内に記憶される請求項４３に記載の人工膝。
【請求項４５】
前記メモリー内部には、前記衝撃力と最適な遊脚相伸展制動との間において臨床上確定された関連性がさらに記憶されている請求項４４に記載の人工膝。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
振動トランスデューサ１６６は、装着者の注意を引くように人工膝システム１１０を振動させるアクチュエータを備える。振動警告発生器１６８は、可能な場合振動トランスデューサ１６６を作動させるために電気信号を生成する増幅器を備える。振動警告発生器１６８は、マイクロプロセッサ１３２から指令信号または命令を受け取る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
状態２（立脚伸展）は、条件Ｃ２４のもとで状態４（遊脚屈曲）に遷移する。条件Ｃ２４は、軸方向力が閾レベルまたは臨界レベル、或いは閾値または臨界値よりも低くなると満たされる。この状態２から状態４への状態遷移は、肢切断患者が立脚伸展期間中に片足を上げる場合に起こり得る。