(57)【要約】歩く、走る、そして、跳ぶ行動に参加する切断手術をうけた人の歩行および心地よさの質を改良する人工足１が開示されている。人工足は、後部足の３面の運動を可能にし、後足、中間足および前足の動的応答と、中間足および前足の２面の運動能力とを有する。後足２ｃに設けられた足首ジョイント４および中間足ジョイント５は、足の閉じられた動的連鎖運動を許す。１つの形態では、足首および中間足ジョイントは、後足の弾力のある材料のそれぞれのストラット４Ｂおよび５Ｂによって、後足と一体的に形成されている。他の形態では、足首および中間足ジョイントは、足５０の足の竜骨５４に取り付けられた人工足首要素５１に設けられている。人工足首要素５１は、たとえば、既存の低い外観の人工足にとっての機能向上要素として用いられ得る。
2004516096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前足部、中間足部および後足部を備えた人工足であって、
前記後足部が、歩行時に当該人工足の閉じられた動的な連鎖的運動を可能にする第１および第２ジョイントを含み、
前記第１ジョイントが第１ジョイント軸を有し、当該第１ジョイント軸が、当該第１ジョイント軸の回りの後足部の運動を可能にするために偏向し、当該第１ジョイント軸が主として矢状面内にあり、
前記第２ジョイントが第２ジョイント軸を有し、当該第２ジョイント軸が、当該第２ジョイント軸の回りの後足部の運動を可能にするために偏向し、当該第２ジョイント軸が主として前頭面および横断面にある人工足。
【請求項２】
前記第２ジョイント軸が、前記前頭面、横断面および矢状面において、前記第２ジョイント軸の回りの後足部の運動を可能にするために偏向してなる請求項１記載の人工足。
【請求項３】
前記第２ジョイント軸が、前記後足部において、後方で、足底で、かつ外側から、前方で、背部で、かつ内側へ延びる請求項２記載の人工足。
【請求項４】
横断面に突出する前記第２ジョイント軸が、前記足の長手方向軸において９度から２３度の範囲内で外側に回転する請求項１記載の人工足。
【請求項５】
矢状面に突出する前記第２ジョイント軸が、前記足の長手方向軸において３０度から４５度の範囲内で角度をなす請求項１記載の人工足。
【請求項６】
前記第１ジョイントが、前記後足部において、前記第２ジョイントの上に配置されてなる請求項１記載の人工足。
【請求項７】
前記第１および第２ジョイントが、前記後足部の弾性材料のそれぞれのストラットによって、前記後足部と一体的に形成されてなる請求項１記載の人工足。
【請求項８】
前記ストラットが、それぞれのジョイント軸の方向に延設されてなる請求項１記載の人工足。
【請求項９】
前記第１ジョイントの前記ストラットの前方および後方側面、および前記第２ジョイントの前記ストラットの内側および外側面が、第１および第２ジョイント軸回りの前記後足部の運動において力を移動させるとともに吸収するために、凹状に曲げられている請求項７記載の人工足。
【請求項１０】
孔が、前記第１ジョイントのストラットの前方側面に沿って、前記後足部を通って延び、前記孔の前方の後足部が、前記第１ジョイント軸回りの前記後足部の運動を可能にするための隙間を含む請求項７記載の人工足。
【請求項１１】
前記隙間の高さが、前記隙間を画定する前記後足部の下面が、当該隙間を画定する前記後足部の対向する上面に対するストッパの役目をして、背屈における前記第１ジョイント軸回りの前記後足部の運動量を制限するように、選択されてなる請求項１０記載の人工足。
【請求項１２】
前記ストッパの前方の前記人工足の前記中間足部の背面において、歩行時に重量が前記人工足の前方部に移動されるときに前記中間足部および前足部が背屈するのを可能にする背側凹部をさらに備える請求項１１記載の人工足。
【請求項１３】
前記孔が、前記第１ジョイントの前記ジョイント軸に平行な方向に延びる請求項１０記載の人工足。
【請求項１４】
横断面に突出する前記第１ジョイント軸が、前記足の長軸に対して内側が外側よりも前方である状態で、外側へ８度から３０度で回転する請求項１記載の人工足。
【請求項１５】
矢状面に突出した前記第１のジョイント軸が、前部が後部よりも近位にある状態で、前記横断面から傾斜されてなる請求項１４記載の人工足。
【請求項１６】
前頭面に突出した前記第１のジョイント軸が、内側が外側よりも近位にある状態で、前記横断面から傾斜されてなる請求項１４記載の人工足。
【請求項１７】
前記後足部が、歩行時の初期接触段階のあいだの後足の外返しを促進させるために、内側コーナよりも後方かつ外側にある後方外側コーナを有するかかとを含む請求項１記載の人工足。
【請求項１８】
前記後足部の前記第１ジョイントの後方面が、変化可能な曲率半径を有する凹部である請求項１記載の人工足。
【請求項１９】
前記第２のジョイントが、前記後足部を通って延びるそれぞれの孔によって、内側および外側に拘束されてなる請求項１記載の人工足。
【請求項２０】
前記後足部が、前記第２ジョイント軸回りの前記後足部の運動を可能にするために、前記第２ジョイントに沿って延びる、内側および外側の隙間を含む請求項１記載の人工足。
【請求項２１】
前記隙間の高さが、前記隙間を画定する前記後足部の下面が、当該隙間を画定する前記後足部の対向する上面に対するストッパの役目をして、歩行時の外返しおよび内返しにおける前記第２ジョイント軸回りの前記後足部の運動量を制限するように、選択されてなる請求項２０記載の人工足。
【請求項２２】
前記内側の隙間の高さが、前記外側の隙間の少なくとも２倍である請求項２１記載の人工足。
【請求項２３】
前記人工足の前記中間足部の足底面が、前頭面および矢状面の運動能力を生み出すために、内側が外側よりも近位にある状態で、前頭面で横断面から２５度から４２度反れる長手方向軸を有する凹部で形成された長手方向の弓形状を有する請求項１記載の人工足。
【請求項２４】
前記長手方向の弓形状状凹部の内側面が、前記凹部の外側面よりも、半径が大きく、かつ近位にある請求項２３記載の人工足。
【請求項２５】
前記長手方向の弓形状状凹部の前方部における前記人工足の足底面において、中足骨弓形状状凹部をさらに備える請求項２３記載の人工足。
【請求項２６】
前記人工足の前記中間足部の背面において背側凹部を備え、当該背側凹部から前方かつ内側に中足骨弓形状状凹部をさらに備える請求項２３記載の人工足請求項１記載の人工足。
【請求項２７】
前記長手方向の弓形状状凹部の前方面が、内側が外側よりも前方にある状態で、前記足の長手方向軸に対してある角度で横断面に突出した長手方向の軸傾斜を有する請求項２３記載の人工足。
【請求項２８】
前記長手方向の弓形状状凹部の中間面が、前記前頭面に平行な長手方向の軸傾斜を有する請求項２３記載の人工足。
【請求項２９】
前記長手方向の弓形状状凹部が、軸がファン形状をなすように、横断面において偏向している長手方向の軸偏向を有する請求項２３記載の人工足。
【請求項３０】
前記長手方向の弓形状状凹部の後方面が、軸が足の長軸に対して内側に回転されるように、横断面において偏向している長手方向の軸偏向を有する請求項２３記載の人工足。
【請求項３１】
前記中間足部が、半剛性材料で形成され、前記長手方向の弓形状が、歩行時の前記足の動的応答能力を生み出すために、成当該長手方向の弓形状の内側面が相対的に高い動的応答能力を有するとともに前記長手方向の弓形状の外側面が相対的に低い動的応答能力を有するように成形されてなる請求項２３記載の人工足。
【請求項３２】
前記前足部および前記中間足部の下の前記足の前記足底面が、第５の放物線の軸に類似する弓形状の重量担持面を有する請求項１記載の人工足。
【請求項３３】
前記重量担持面の弓状部が、内側が外側よりも前方にある状態で、前記足の長手方向軸と３５度の角度を全体的になす請求項３２記載の人工足。
【請求項３４】
前記中間足部および前記前足部の前記背面が、機能において運動の第５の放物線の軸に類似する凹部で形成され、該凹部が、人間の足における第２から第５までの中足骨の回転の斜行低速ギア軸のように歩行時における第５の放物線の運動を促進するために、内側が外側よりも前方にある状態で、前記足の長手方向軸に対して２０度から３５度の角度で傾斜される長手方向軸を有する請求項１記載の人工足。
【請求項３５】
前記前足部の後方部が、背面と足底面とのあいだで前記前足部を通って延びる内側および外側拡大ジョイント孔を含み、前記拡大ジョイントが、前記足の前記前足部の改良された２面の運動を生み出す、内側、中間および外側拡大ストラットを形成するために、前記孔のおのおの１つから前足部の前方縁まで前方に延びてなる請求項１記載の人工足。
【請求項３６】
前記拡大ジョイント孔が、前記内側拡大ジョイント孔が前記外側拡大ジョイント孔よりも前方にある状態で、前記足の長手方向軸に対して３５度の角度で延びる横断面において一列に沿って配置されてなる請求項３５記載の人工足。
【請求項３７】
矢状面に突出した前記拡大ジョイント孔が、当該孔の背面が足底面よりも前方にある状態で、前記横断面に対して４５度の角度で傾斜されてなる請求項３５記載の人工足。
【請求項３８】
前記外側拡大ジョイント孔が、歩行時の前記足の運動の第１番目および第５の放物線の軸の交差点を通って延びる請求項３５記載の人工足。
【請求項３９】
前記前足部の前方端が、歩行時の末期姿勢のかかとが上がって足指が離れる位置で背屈される人間の足指を模倣するために上方向に反った弓形状に成形されてなる請求項３５記載の人工足。
【請求項４０】
歩行時の前記前足部の運動を促進するために、前記前足部の前記前方端の厚さが、前記中間足部の厚さより薄い請求項３９記載の人工足。
【請求項４１】
前記外側第１ジョイント軸から前記外側拡大ジョイント孔までの距離が、中間足の上下動的応答を可能ならしめるために前記人工足の外側部が内側よりも短い足指レバーを有するように、前記内側第１ジョイント軸から前記内側拡大ジョイント孔までの距離よりも短い請求項３５記載の人工足。
【請求項４２】
前記人工足の足底面に中足骨弓形状状凹部を備え、前記内側および外側拡大ジョイント孔が前記中足骨弓形状状凹部で終わっている請求項３５記載の人工足。
【請求項４３】
前記中間足部の足底面が、内側での舟状骨およ外側での第４の中足骨の基部の近傍において、機能が人工足で模倣するように、人間の足における運動の第１番目の軸に対して直交して偏向された長手方向軸を有する凹部を含む弓形状を有する請求項１記載の人工足。
【請求項４４】
前記凹部の前記長手方向軸が、前記足の長手方向軸に対して３０度から４５度の角度である請求項４３記載の人工足。
【請求項４５】
前記前足部の前方部が、前記足の前足部の改善された２面の運動を生み出す複数の拡大ストラットを形成するために、拡大ジョイントが前記拡大ジョイント孔から前足部の前方縁まで前方に延びる状態で、背面と足底面とのあいだに、前記前足部を通って延びる少なくとも１つの拡大ジョイント孔を含む請求項１記載の人工足。
【請求項４６】
前記人工足を前記足の上の人工要素に取り付けるために、アタッチメント装置が、前記後足部の頂部に接続されてなる請求項１記載の人工足。
【請求項４７】
前記アタッチメント装置の下部が、前記後足部の材料に埋め込まれてなる請求項４６記載の人工足。
【請求項４８】
前記アタッチメント装置が、上部ピラミッド状アタッチメントプレートと、空間をあけた関係で前記上部ピラミッド状アタッチメントプレートに接続された下部アタッチメントプレートとからなり、前記装置を前記後足部内に接続させるために、前記下部アタッチメントプレートが、前記後足部の材料に埋め込まれてなる請求項４６記載の人工足。
【請求項４９】
前記アタッチメント装置の前記上部および下部プレートが、複数の留め具によって、空間をあけた状態で互いに接続されてなる請求項４８記載の人工足。
【請求項５０】
前記アタッチメント装置の前記上部および下部プレートが、前記装置の側壁によって、空間をあけた状態で互いに接続され、前記アタッチメントプレートおよび側壁が一体に形成されてなる請求項４８記載の人工足。
【請求項５１】
前記アタッチメント装置が、前記第１ジョイント軸の上に長手方向の中心を置く前記後足部内部に配置されてなる請求項４５記載の人工足。
【請求項５２】
前記前足部、中間足部および後足部が、少なくとも１回の型成形または加工によって、合成樹脂の単体で形成されてなる請求項１記載の人工足。
【請求項５３】
前記前足部、中間足部および後足部回りの化粧カバーをさらに備える請求項１記載の人工足。
【請求項５４】
前記人工足が人間の足のような機能を可能にするために、前記第１ジョイントが足首関節に類似しており、前記第２ジョイントが距骨下ジョイントを模してなる請求項１記載の人工足。
【請求項５５】
前記後足部が、前記足の長軸の法線に沿って８〜３０度外側に回転した線に沿って配置された内側および外側のくるぶしとともに形成され、前記内側のくるぶしが前記外側よりも近位にある状態で、前記くるぶしが前記第１ジョイント軸の上に配置されてなる請求項１記載の人工足。
【請求項５６】
前記第１および第２ジョイントが、前記人工足の後足部に取り付けられるとともに部分を形成する足首装置の部分である請求項１記載の人工足。
【請求項５７】
前記第１および第２ジョイントが、前記足首装置の弾性材料のそれぞれのストラットによって、前記足首装置と一体に形成され請求項５６記載の人工足。
【請求項５８】
前記ストラットが、それぞれの前記ジョイント軸の方向にそれぞれ延びてなる請求項５７記載の人工足。
【請求項５９】
前記第１ジョイントの前記ストラットの前方および後方側面、および前記第２ジョイントの前記ストラットの内側および外側面が、前記第１および第２ジョイント軸回りの前記後足部の運動における力を移動および吸収させるために、凹状に曲げられてなる請求項５７記載の人工足。
【請求項６０】
孔が、前記足首装置を通って前記第１ジョイントの前記ストラットの前方側面に沿って延び、前記孔よりも前方の前記足首装置が、前記第１ジョイント軸回りの前記後足部の移動を可能にするために隙間を含む請求項５７記載の人工足。
【請求項６１】
前記隙間の高さが、前記隙間を画定する前記足首装置の下面が、当該隙間を画定する前記後足部の対向する上面に対するストッパの役目をして、背屈における前記第１ジョイント軸回りの前記後足部の運動量を制限するように、選択されてなる請求項６０記載の人工足。
【請求項６２】
前記孔が、前記第１ジョイントの前記ジョイント軸に平行な方向に延びる請求項６０記載の人工足。
【請求項６３】
前記足首装置が、前記第２ジョイント軸回りの前記後足部の運動を可能にするために、前記第２ジョイントに沿って延びる、内側および外側の隙間を含む請求項５６記載の人工足。
【請求項６４】
前記隙間の高さが、前記隙間を画定する前記足首装置の下面が、当該隙間を画定する対向する上面に対するストッパの役目をして、歩行時の外返しおよび内返しにおける前記第２ジョイント軸回りの前記後足部の運動量を制限するように、選択されてなる請求項６３記載の人工足。
【請求項６５】
前記内側の隙間の高さが、前記外側の隙間の少なくとも２倍である請求項６４記載の人工足。
【請求項６６】
前記人工足を前記足の上の人工要素に取り付けるために、アタッチメント装置が、前記足首装置の頂部に接続されてなる請求項５６記載の人工足。
【請求項６７】
前記アタッチメント装置の下部が、前記足首装置の材料に埋め込まれてなる請求項６６記載の人工足。
【請求項６８】
前記アタッチメント装置が、上部ピラミッド状アタッチメントプレートと、空間をあけた関係で前記上部ピラミッド状アタッチメントプレートに接続された下部アタッチメントプレートとからなり、前記装置を前記足首装置内に接続させるために、前記下部アタッチメントプレートが、前記足首装置の材料に埋め込まれてなる請求項６６記載の人工足。
【請求項６９】
前記アタッチメント装置の前記上部および下部プレートが、複数の留め具によって、空間をあけた状態で互いに接続されてなる請求項６８記載の人工足。
【請求項７０】
前記アタッチメント装置の前記上部および下部プレートが、前記装置の側壁によって、空間をあけた状態で互いに接続され、前記アタッチメントプレートおよび側壁が一体に形成されてなる請求項６８記載の人工足。
【請求項７１】
前記アタッチメント装置が、前記第１ジョイント軸の上に長手方向の中心を置く前記足首装置内部に配置されてなる請求項６６記載の人工足。
【請求項７２】
前記前足部、中間足部および後足部が、少なくとも１回の型成形または加工によって、弾性を有する半剛体の合成樹脂で形成されてなる請求項１記載の人工足。
【請求項７３】
前足部、中間足部および後足部を備えた人工足であって、前記後足部が、歩行時に当該人工足の閉じられた動的な連鎖運動を可能にするための手段を含み、
前記中間足部の足底面が縦の弓状部を有し、該縦の弓状部が縦軸を有する陥凹部によって形成され、該縦軸が前記横断面から２５度から４２度の範囲内で前頭面内で偏向して前頭面および矢状面の運動を可能にし、前記縦の弓状部の陥凹部の内側が前記陥凹部の外側より半径が大きく、かつ近位にある人工足。
【請求項７４】
前記前足部の後部が少なくとも１つの拡大ジョイント孔を含み、該拡大ジョイント孔が前記前足を通って背面と足底面との間に延び、拡大ジョイントが該拡大ジョイント孔から前記前足部の前縁まで前方に延びて、前記前足部の改良された２面の運動を可能にする拡大ストラットを形成してなる請求項７３記載の人工足。
【請求項７５】
前記中間足部が半剛性の材料から形成され、前記縦の弓状部が、歩行時に当該人工足の動的応答性を生成し、前記縦の弓状部の内側の面が比較的高い動的応答性を有し、前記縦の弓状部の外側の面が比較的低い動的応答性を有してなる請求項７３記載の人工足。
【請求項７６】
前記前足部、中間足部および後足部が、弾力性のある材料の単一ピースから形成されてなる請求項７３記載の人工足。
【請求項７７】
前記弾力性の材料が半剛性の剛性樹脂である請求項７６記載の人工足。
【請求項７８】
前足部、中間足部および後足部を備えた人工足であって、前記後足部が、歩行時に当該人工足の閉じられた動的な連鎖運動を可能にするための手段を含み、
前記後足部の後部が少なくとも１つの拡大ジョイント孔を含み、該拡大ジョイント孔が前記前足部を通ってその背面と足底面との間に延び、拡大ジョイントが当該拡大ジョイント孔から前記前足部の前縁に前方に延びて、前記前足部の改良された２面運動を可能にする人工足。
【請求項７９】
前記中間足部が、歩行時に動的応答性を生成するように形成された縦の弓状部と共に半剛性材料から形成され、当該縦の弓状部の内側の面が比較的高い動的応答性を有し、当該縦の弓状部の外側の面が比較的低い動的応答性を有してなる請求項７８記載の人工足。
【請求項８０】
前記前足部、中間足部および後足部が弾力性の材料から形成されてなる請求項７８記載の人工足。
【請求項８１】
前記弾力性の材料が半剛性の剛性樹脂である請求項８０記載の人工足。
【請求項８２】
前足部、中間足部および後足部を備えた人工足であって、前記後足部が、歩行時に当該人工足の閉じられた動的な連鎖運動を可能にする足首ジョイントおよび拒骨下ジョイントを含み、該足首ジョイントが足首ジョイント軸を有し、該足首ジョイント軸が該足首ジョイント軸の回りの後足部の運動を可能にするために傾斜し、該足首ジョイント軸が少なくとも主として矢状面内にあり、前記拒骨下ジョンとが拒骨下ジョイント軸を有し、該拒骨下ジョイント軸が該拒骨下ジョイント軸の回りの運動を可能にするために偏向し、該拒骨下ジョイント軸が少なくとも主として前頭面および横断面内にあり、前記足首ジョイントおよび拒骨下ジョイントが、前記後足部の弾力性を有する材料のそれぞれのストラットによって一体的に形成されてなる人工足。
【請求項８３】
前記ストラットが、それぞれのジョイント軸の方向に長く延びてなる請求項８２記載の人工足。
【請求項８４】
前記足首ジョイントのストラットの前部側面および後部側面と、前記拒骨下ジョイントのストラットの前部側面および後部側面とが、前記足首ジョイント軸および拒骨下ジョイント軸の運動中の伝達力および吸収力のために凹面状に曲げられてなる請求項８２記載の人工足。
【請求項８５】
孔が前記後足部を通し、前記足首ジョイントのストラットの後部側面に沿って延び、前記孔の前の後足部が、前記足首の回りの後足部の運動を可能にする隙間を含んでなる請求項８２記載の人工足。
【請求項８６】
前記隙間の高さが、前記隙間を画定する前記後足部の下面が、背屈時の足首ジョイント軸回りの前記後足部の運動量を制限するために前記隙間を画定する対向上面に対するストッパとして作用するように選択されてなる請求項８５記載の人工足。
【請求項８７】
前記ストッパに対して前部の人工足の中間足部の背面上に背部陥凹部をさらに備え、歩行のあいだ荷重が人工足の前部に伝達されると、中間足部および前足部を背屈させる請求項８６記載の人工足。
【請求項８８】
前記孔が、前記足首ジョイントのジョイント軸に平行な方向に延びてなる請求項８５記載の人工足。
【請求項８９】
前足部、中間足部および後足部を備えた人工足であって、前記後足部が後足部に取りつけられた足首装置を含み、該足首装置が歩行時に当該人工足の閉じられた動的な連鎖運動を可能にする足首ジョイントおよび拒骨下ジョイントを有し、該足首ジョイントが足首ジョイント軸を有し、該足首ジョイント軸が該足首ジョイント軸の回りの前記後足部の運動を可能にするために配向し、該足首ジョイント軸が少なくとも主として前頭面および横断面内にあり、前記足首ジョイントおよび拒骨下ジョイントが、前記足首装置の弾力性を有する材料のそれぞれのストラットによって前記足首装置と一体的に形成されてなる人工足。
【請求項９０】
前記ストラットが、それぞれのジョイント軸の方向に長く延びてなる請求項８９記載の人工足。
【請求項９１】
前記足首ジョイントのストラットの前部および後部側面と、前記拒骨下ジョイントのストラットの内側および外側の表面が、前記足首および拒骨下ジョイント軸の回りの前記後足部の運動中の力の伝達および吸収のために曲げられてなる請求項８９記載の人工足。
【請求項９２】
前記孔が前記足首装置を通り、前記足首ジョイントのストラットの前部および後部側面に沿って延び、前記孔の前部の足首装置が、前記足首ジョイントの回りの前記後足部の運動を可能にする隙間を含んでなる請求項８９記載の人工足。
【請求項９３】
前記隙間の高さが、前記隙間を確定する足首装置の下面が背屈時の足首ジョイント軸回りの前記後足部の運動量を制限するために前記隙間を画定する対向上面に対するストッパとして作用するように選択されてなる請求項９２記載の人工足。
【請求項９４】
前記孔が、前記足首ジョイントのジョイント軸に平行の方向に延びてなる請求項９２記載の人工足。
【請求項９５】
人工足に取りつけることができて、人工足の後足部を形成する足首装置であって、
当該足首装置が第１および第２ジョイントを備え、当該足首装置が人工足に取りつけられたとき、歩行時に人工足の閉じられた鎖状の運動を可能にし、
前記第１ジョイントが第１ジョイント軸を有し、該第１ジョイント軸が該第１ジョイント軸の回りの後足部の運動を可能にするために偏向し、当該第１ジョイント軸が少なくとも主として矢状面内にあり、
前記第２ジョイントが第２ジョイント軸を有し、該第２ジョイント軸が該第２ジョイント軸の回りの後足部の運動を可能にするために偏向し、該第２ジョイント軸が少なくとも主として前頭面および横断面内にある人工足。
【請求項９６】
人工足に足首装置を取りつけるためのねじ切りされた留め具を受け入れるために、当該足首装置の下面に埋め込まれたＴ字状のナットを備えてなる請求項９５記載の足首装置。
【請求項９７】
前頭面、横断面および矢状面内の第２ジョイント軸回りの後足部の運動を可能にするために、前記第２ジョイント軸が偏向してなる請求項９５記載の足首装置。
【請求項９８】
前記第２ジョイント軸が、後部、足底および外側から前部、背部および内側まで延びる請求項９７記載の足首装置。
【請求項９９】
横断面状に投影されたとおりの第２ジョイント軸が、足の縦軸に対して９度〜２３度の範囲内の角度で外向きに回転する請求項９５記載の足首装置。
【請求項１００】
矢状面に投影されたとおりの第２ジョイント軸が、角度を横断面に対して３０度〜４５度の範囲内とする請求項９５記載の足首装置。
【請求項１０１】
前記足首装置が人工足に取りつけられたとき、前記第１ジョイントが前記足首装置の第２ジョイント上に設けられてなる請求項９５記載の足首装置。
【請求項１０２】
前記第１および第２ジョイントが、足首装置の弾力性の材料のそれぞれのストラットによって前記足首装置と一体的に形成されてなる請求項９５記載の足首装置。
【請求項１０３】
前記ストラットが、それぞれのジョイント軸の方向に長く延びてなる請求項１０２記載の足首装置。
【請求項１０４】
前記第１および第２ジョイント軸の回りの前記足首装置の運動中に力を伝達し、吸収するために、前記第１ジョイントのストラットの前部および後部側面と、前記第２ジョイントのストラットの内側および外側表面とが陥凹状に曲げられてなる請求項１０３記載の足首装置。
【請求項１０５】
孔が前記足首装置を通り、前記第１ジョイントのストラットの前部表面に沿って延び、前記孔の前部の足首装置が、前記第１ジョイント軸の回りの足首装置の運動を可能にする隙間を含んでなる請求項１０２記載の足首装置。
【請求項１０６】
前記隙間の高さが、前記隙間を画定する前記足首装置の下面が、背屈時の足首ジョイント軸回りの前記後足部の運動量を制限するために前記隙間を画定する対向上面に対するストッパとして作用するように選択されてなる請求項１０５記載の足首装置。
【請求項１０７】
前記孔が前記第１ジョイントのジョイント軸に平行の方向に延びてなる請求項１０５記載の足首装置。
【請求項１０８】
前記足首装置が人工足に取りつけられるとき、横断面上に投影されたとおりの前記第１ジョイント軸が、当該足の長軸の外側よりさらに前部の内側に外向きに８度〜３０度回転してなる請求項９５記載の足首装置。
【請求項１０９】
矢状面上に投影されたとおりの前記第１ジョイント軸が横断面から傾斜し、前記前部が後部よりさらに近位である請求項１０８記載の足首装置。
【請求項１１０】
前頭面上に投影されたとおりの前記第１ジョイント軸が横断面から傾斜し、内側が外側よりさらに近位である請求項１０９記載の足首装置。
【請求項１１１】
前記足首装置の第１ジョイントの前面が変化し得る曲率半径を有する陥凹面である請求項９５記載の足首装置。
【請求項１１２】
前記第２ジョイントが、前記足首装置を通って延びるそれぞの孔によって内側および外側に結合されてなる請求項９５記載の足首装置。
【請求項１１３】
前記第２ジョイント軸の回りの運動を可能にする第２ジョイントに沿って延びる内側および外側の隙間をさらに備えてなる請求項９５記載の人工足。
【請求項１１４】
前記足首装置が人工足に取りつけられるとき、前記隙間を画定する足首装置の下面が、歩行時の外反および内反の際の前記第２ジョイント軸回りの運動量を制限する隙間を画定する対向上面に対するストッパとして作用するように、前記隙間のそれぞれの高さが選択されてなる請求項１１３記載の人工足。
【請求項１１５】
前記内側の隙間の高さが、前記外側の隙間の高さの少なくとも２倍である請求項１１４記載の人工足。
【請求項１１６】
前記足首装置を取りつけるために記足首装置の頂部と、ヒトの脚上の人工要素に取りつけられる人工足とに連結されるアタッチメント装置をさらに備えてなる請求項９５記載の人工足。
【請求項１１７】
前記アタッチメント装置の下部が前記足首装置の材料内に埋め込まれてなる請求項１１６記載の足首装置。
【請求項１１８】
前記アタッチメント装置が、上部四角錐の取付プレートと、前記上部四角錐の取付プレートに離間して接続された下部取付プレートとを備え、前記下部取付プレートが、当該装置を足首装置内に接続するために足首装置の材料内に埋め込まれてなる請求項１１７記載の足首装置。
【請求項１１９】
前記アタッチメント装置の上部および下部プレートが、複数の留め具によって互いに離間して接続されてなる請求項１１８記載の足首装置。
【請求項１２０】
前記アタッチメント装置の上部および下部プレートが、当該装置の側壁によって互いに離間して接続され、前記取付プレートおよび側壁が単一のピースとして形成されてなる請求項１１８記載の足首装置。
【請求項１２１】
前記アタッチメント装置が、前記第１ジョイント軸上の縦軸中心の足首装置に設けられた請求項１１６記載の足首装置。
【請求項１２２】
前記足首装置が少なくとも１回の成形および加工によって弾性の半剛性の合成樹脂から形成される請求項９５記載の足首装置。
【請求項１２３】
切断患者の脚への支持部材との接続のために足首装置の上面に接続された人工器官を備えてなる請求項９５記載の足首装置。
【請求項１２４】
人工足に取りつけることができて、人工足の後足部を形成する足首装置であって、
当該足首装置が足首ジョイントおよび拒骨下ジョイントを備え、
当該足首装置が人工足に取りつけられたとき、該足首ジョイントおよび拒骨下ジョイントが、歩行時に人工足の閉じられた鎖状の運動を可能にし、
前記足首ジョイントが足首ジョイント軸を有し、該足首ジョイント軸が足首ジョイント軸の回りの運動を可能にするために配向し、該足首ジョイント軸が少なくとも主として前頭面および横断面内にあり、前記足首ジョイントおよび拒骨下ジョイントが前記足首装置の弾力性を有する材料のそれぞれのストラットによって形成されてなる足首装置。
【請求項１２５】
前記ストラットがそれぞれのジョイント軸の方向に長く延びてなる請求項１２４記載の足首装置。
【請求項１２６】
前記足首ジョイントのストラットの前部および後部側面と、前記拒骨下ジョイントのストラットの内側および外側の側面とが、足首および拒骨下ジョイント軸の回りの取りつけられた人工足の後足部の運動中に力を伝達し、吸収するために陥凹状にまげられてなる請求項１２４記載の足首装置。
【請求項１２７】
前記孔が足首装置を通って、前記足首ジョイントのストラットの前部表面に沿って延び、前記孔に対して前部の足首ジョイント軸回りの足首装置の運動を可能にする隙間を含む請求項１２６記載の足首装置。
【請求項１２８】
前記隙間の高さが、前記足首装置が人工足に取りつけられたとき、関連する人工足の背屈の際に足首ジョイント軸の回りの足首装置の運動量を制限するために、隙間を画定する足首装置の下面が前記隙間を画定する対向上面に対するストッパとして作用するように選択されてなる請求項１２７記載の足首装置。
【請求項１２９】
前記孔が前記足首ジョイントのジョイント軸に平行の方向に延びてなる請求項１２７記載の足首装置。
【請求項１３０】
足の縦方向に延びるフットキールと該フットキールの回りの化粧用の被覆を備えた人工足において、
改良が該フットキールの上面に取りつけられた人工足首要素を備え、
該人工足首要素が、歩行時に人工足の閉じられた鎖状の運動を可能にする第１および第２ジョイントを備え、
前記第１ジョイントが第１ジョイント軸を有し、該第１ジョイント軸が該第１ジョイント軸の回りの後足部の運動を可能にするために配向し、該第１ジョイント軸が少なくとも主として矢状面内にあり、前記第２ジョイントが第２ジョイント軸を有し、該第２ジョイント軸が該第２ジョイント軸の回りの後足部の運動を可能にするために配向し、該第２ジョイント軸が少なくとも主として前頭面および横断面内にある人工足。
【請求項１３１】
前記第１および第２ジョイントが、前記人工足首要素の弾性材料のそれぞれのストラットによって形成されてなる請求項１３０記載の人工足。
【請求項１３２】
前記ストラットが、前記人工足首要素の材料の単体の一部として一体的に形成されてなる請求項１３１記載の人工足。
【請求項１３３】
前記第１ジョイントが、前記人工足首要素の前記第２ジョイントの上に配置されてなる請求項１３０記載の人工足。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、機能において人間の足によく似た人工足が開示されている。人工足は、歩く、走る、そして、跳ぶ行動において、切断手術をうけた人の歩行と、心地よさの質を改良するために、後足の３面の運動性能と、中間足の２面の運動性能と、前足の運動性能と、高低の動的応答特性とを有している。既存の高さの低い人工足の品質を良くするため、後足の３面の運動性能を備える人工足首要素についても開示されている。
【０００２】
［背景技術］
人工器官の分野における背景技術は、従来、運動性能の程度を変えることを可能とする人工足を製造してきた。知られた人工足の大部分は、この運動性能を可能にするために、ゴムバンパを有するメタルヒンジを利用している。これらの要素は、機械的破損および摩耗の原因である。知られた人工足は、さらに、一般に、製造および維持するのに費用がかかる。従来の人工足は、人間の歩行特性に似ていない、たとえば、周知の構造は、ある運動性能を可能にするとはいえ、従来の人工足は、ヒトそっくりの特性を反映していない。これらの特性は、歩行における人間の足および足首のジョイントの生体力学的機能に関係している。従来技術の人工足は、それらの構造特性が人間の足によく似ていないので、本当の人間の歩行に達していない。
【０００３】
［発明の概要］
人間の足は、２６の独立した骨から構成される複合体である。足の骨は、関節を生成するために、互いに関節でつながっている。足の関節は、これらの関節を介して、動かすことを可能とする。特定の関節の運動の特性は、骨の関節と、靭帯の強化と、筋肉のコントロールとに依存している。足の特定の関節の運動性能は、歴史を通して確かに広く研究されてきた。これらの科学的研究は、人間のすべての関節の１４の異なる回転の軸を明らかにした。それらは、思慮深い分析によって、人間の歩く、走るおよび跳ぶ行動において回転および運動性能のこれらの軸が機能する方法を決定した。本発明の人工足は、これらの科学的研究を考えて、切断手術をうけた人に通常のヒトの歩行特性を供給し、そして、切断手術をうけた人の生活の質を改善するために、機能において人間の足によく似た改良された人工足を提供する目的で製造された。
【０００４】
本発明による人工足は、前足部と、中間足部と後足部とを備え、後足部は、歩行において、人工足の閉じられた連鎖運動を可能にする第１のジョイントと第２のジョイントとを含んでいる。その第１のジョイントは、少なくとも主として矢状面にある第１のジョイント軸周りでの後足部分の運動を可能とするために傾斜されるジョイント軸を有している。第２のジョイントは、少なくとも主として前頭面と、横断面とにある第２のジョイント軸回りの後足部の運動を可能にするために方向づけられたジョイント軸を有している。開示された例示の実施の形態において、第１ジョイントおよび第２ジョイントは、後足部の弾力性の材料のそれぞれのストラット（ｓｔｒｕｔ）によって、後足部分と一体的に形成されている。とくに、一実施の形態において、人工足の前足部、中間足部および後足部は、成形および／または機械加工によって、合成樹脂の単一体ないしは単一ピースから形成されている。
【０００５】
第２の実施の形態において、本発明の改良された人工足は、機能的な品質向上として、既存の高さの低い人工足に取り付けられる本発明の人工足首要素を使用して形成されている。人工足首要素は、足の後足部分の部分を形成する第１ジョイントと第２ジョイントとを含んでいる。２つの実施の形態において、後足部分の第１ジョイントは、足首のジョイントを擬態し、そして、第２ジョイントは、足が通常の足のように機能することを可能とする。
【０００６】
開示した実施の形態の後足部の距骨下ジョイントは、歩行において人工足の３面の閉られた連鎖運動を可能にする手段を構成する。この３面の運動性能は当該足を改良しており、歩行のスタンス状態のあいだ、足底勾配を維持している。それは、さらに、横断面における運動と関連するせん断力を受けることが残りのリム（ｌｉｍｂ）を減少する。
【０００７】
本発明の人工足の第１の例示の実施の形態において、中間足部の足底表面は、前頭面運動性能と矢状面運動性能とを生成するために、横断面から２５゜〜４２゜前頭面において偏向される長手方向軸を有する陥凹部ないしは凹部が形成される縦の弓状を有している。縦の弓状の陥凹部の内側の面は、半径が大きく、そして、凹所の外側の面よりいっそう近位である。縦の弓状の内側の面が、比較的高い動的応答性能を有し、そして、縦の弓状の外側外観が、比較的低い動的応答性能を有するように、縦の弓状は、歩行において足の高低の動的応答性能を生成するように形状されている。
【０００８】
人工足の前足部分の後方ないしは後部は、背面表面と足底表面とのあいだの前足部分を延通する少なくとも１つの拡大ジョイント孔を有している。拡大ジョイントは、前足部分の改良された２面の運動性能を生成する複数の拡大ストラットを形成するために、拡大ジョイント孔から前足部分の前方端部へ前方に延在している。陥凹部および凸部は、人間の足に似た動的な反応と運動性能とを生成するように選択される縦軸の傾斜を有して人工足の単一体の表面領域に利用されている。
【０００９】
これらおよび本発明の他の目的、特徴または利点は、添付の図面を参照にして、開示した例示の実施の形態の以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。
【００１０】
本発明の前述のことおよびよりよい理解は、添付の図面に関連して読むとき、例示の実施の形態の以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかであり、すべての図面は、本発明の開示の部分を形成している。前述のことおよび以下の記述されて、図示された開示は、本発明のいくつかの例示の実施の形態に焦点をあわせているが、前述のことおよび以下の記述されて、図示された開示は、例としてまた例示としてのものであり、本発明がそれらに限定されるものでないことは、明確に理解されるべきである。本発明の精神および範囲は、添付された特許請求の範囲によってだけに限定されるものである。
【００１１】
以下は、図面の簡単な説明を表わしている。
【００１２】
［発明を実施するための最良の形態］
ここでは図面を参照すると、本発明の第１の実施の形態の人工足１は、開示された実施の形態において、弾性の、半剛体の材料である合成樹脂から形成される本体２を備え、その本体には、それぞれに、前足部２Ａと、中間足部２Ｂと、後足部２Ｃとが形成されている。足の化粧カバー３は、図２に示されるように、本体２を囲んでいる。開示された実施の形態における本体２は、成形によって、あるいは、実物とは反対の凸凹をもつ型への本体の材料の注入によって形成される。しかしながら、他のプロセスが、弾力性の、半剛体材料の中実体から本体を機械加工するなど、あるいは、たとえば、成形と機械加工との組合せを使用して、本体２を形成するために利用されることが可能である。本体２の合成樹脂は、図示された例示において、エラストマー、ポリウレタンであるが、他の合成樹脂、あるいは、複合材料が使用されることが可能である。足の本体２は、ここに論議されているような、人間の足の後足の３つの平面、前足の２つの平面、および後足、中間足もしくは前足の動的な応答すなわち曲折のない効果の運動性能に模倣する（似る）ように形成されて、構成されている。
【００１３】
後足の３つの面の運動性能は、歩行における人工足の閉じられた連鎖運動を可能にする第１ジョイント４と第２ジョイント５とを含んでいる後足部分２Ｃによって達成される。第１ジョイント４は、足首ジョイント軸として機能を果たす。第２ジョイント５は、距骨下ジョイントとして機能を果たす。足首ジョイントの回転軸４Ａは、少なくとも主として矢状面にあるジョイント軸４Ａの回りでの後足部分２Ｃの運動を可能とするために傾斜されている。とくに、足首ジョイント軸４Ａは、足の長い軸Ｘ−Ｘに対して垂直に引かれる線から８゜から３０゜の角度αで外部に回転されることが好ましい（図４を参照）。その足首ジョイント軸４Ａは、さらに、外側より近位の内側で８゜の角度βで横断面から偏向している（図６参照）。この足首ジョイント軸の回転方向は、人工足が、人間の足の足首ジョイントの矢状面と前頭面の運動性能を模倣することを可能とする。
【００１４】
開放された連鎖における運動は、筋肉制御がないために、人工足において生じることがない。しかしながら、閉じられた連鎖運動において、背屈ないしは外反での背屈は、脚部の内部回転で足における脚部の前方の動きとして現れる。内転での足底の屈曲は、脚部の外部回転で足における脚部の後方の動きとして現れる。地面への反力は、人工足１によって、これらの運動を生成する。
【００１５】
足首ジョイント４および距骨下ジョイント５は、後足部分の弾力性の材料のそれぞれのストラット４Ｂ、５Ｂによって、後足部分２Ｃと一体化して形成されている。そのストラットそれぞれは、それらのそれぞれのジョイント軸の方向に長く伸ばされている。足首ジョイントストラット４Ｂの前方と後方側面、および、距骨下ジョイントストラット５Ｂの内側と外側面は、足首と距骨下ジョイント軸回りでの後足部分の運動における力を伝達し、そして、吸収するために陥凹状に湾曲されている。その突っ張り４Ｂの陥凹状に湾曲された前方側面は、ストラット４Ｂの前方側に沿って後足部分２Ｃを延通している孔６の周辺部によって形成されている。足１の孔６の直径ｄ１は、５／８インチであるが、これは、足１の本体２の全体のサイズによって変わることがある。
【００１６】
孔６の前方に、ジョイント軸４Ａ回りの後足部分２Ｃの運動を可能にする隙間７がある。隙間７の高さ８は、隙間７に隣接する本体２の下方表面ないしは下面が、背屈における足首ジョイント軸４Ａ回りの後足部２Ｃの運動の量を制限するために、隙間を画定する対向上面に対するストッパないしは障害物として機能を果たすように選択される。前方の隙間が広ければ広いほど、運動の背屈範囲の可能性が多くなる。図示された実施の形態における孔６は、ジョイント軸４Ａに平行な方向に延在している。
【００１７】
後足部分２Ｃの足首ジョイントストラット４Ｂの後部面は、実施の形態において、１．５〜２インチの直径ｄ２を有する陥凹部であるが、これは、化することができ、本体２の全体のサイズによって決定される。たとえば、幼児、あるいは、小さな子供の足のためには、その直径ｄ２は、小さくなる。陥凹部ないしは凹部の近位面は、足首ジョイント軸４Ａに平行な方向に延在することが好ましい。陥凹部ないしは凹部９の遠位面は、足首ジョイント軸４Ａに平行な方向に延在するか、あるいは、前頭面に平行な方向に延在することが可能である。この湾曲は、衝撃を吸収し、そして、足首ジョイント回りでの運動のより自由な足底屈曲範囲を可能とするのに必要である。足首ジョイントの運動性能を生成するために、合成樹脂の足首ストラット４Ｂの幅ｗおよび厚さｔ（図７を参照）は、使用される材料の密度、硬度および他の特性により変えられることが可能である。たとえば、膝の人工足の上にあるものは、膝の人工足の下にあるものとは異なる運動特性を必要とする。
【００１８】
かかとのレバーは、屈曲トルクを生成し、そして、足の足指のレバーは、拡大トルクを生成することは、人工器官の専門家において、充分に理解されている。ゆえに、運動の必要条件は、膝の人工足の上と膝の下の人工足とでは異なる。その結果、膝の人工足の上にあるものは、曲率の異なる後方の足首のジョイントの陥凹部の曲率半径を有することができ、それは、密度の小さい材料で形成されることができる。効果においてこれは、かかとのレバーと、それに関連して結果として生ずる屈曲トルクとを低下する。矢状面に突出するような足首のジョイント軸４Ａは、後方より、より近位の前方で角度θで横断面から傾斜している（図８参照）。実施の形態における角度θは、図６の角度βと同じ８゜である。
【００１９】
人工足１における距骨下ジョイント５は、下方に間隔が置かれ、足首ジョイント４とは異なる方向に延在している。距骨下ジョイント軸５Ａは、距骨下ジョイントストラット５Ｂに沿って延在し、前頭面、横断面および矢状面のすべてにおいて、とはいえ、主として、前頭面および横断面において、ジョイント軸５Ａ回りの後足部分２Ｃの運動を可能にするように傾斜される。ジョイント軸５Ａは、後足部分２Ｃにおいて、後方足底から前方背面および内側へ横方に走っている。横断面に突出するようなジョイント軸５Ａは、図４のＸ−Ｘの足の長手方向軸で角度９゜から２３゜の角度Δ１で傾斜されることが好ましい。角度Δ１は、実施の形態では、２３゜である。図１の矢印Ｂの方向で示されるように、矢状面に突出するようなジョイント軸５Ａ（ジョイント５の斜めの軸）は、横断面に対して２９゜から４５゜の角度Ψを生成している（図９参照）。この角度Ψは、開示された実施の形態では、３０゜である。
【００２０】
距骨下ジョイント５は、ジョイント軸５Ａに平行に延在するそれぞれの孔１０、１１によって内側に、そして、外側に、拘束されている。それらの孔の直径ｄ３は、本体２のサイズ全体によって変えられ得る。それは、実施の形態では、３／１６インチである。内側隙間１２および外側隙間１３は、距骨下ジョイント軸５Ａ回りの後足部分２Ｃの運動を可能とするために、距骨下ジョイントに沿って、孔１０、１１から外方に、足の本体２の周辺に延在している。内側隙間１２の高さ１４および外側隙間１３の高さ１５は、歩行における外返しおよび内反のジョイント軸５Ａ回りの後足部分の屈曲、あるいは、回転運動の量を制限するために、各隙間を画定する後足部分２Ｃの下方表面が、その隙間を画定する対抗する上面に対するストッパとして機能を果たすように選択される。内側隙間１４の高さは、たとえば外側隙間１５の高さよりも２倍大きいことが好ましい。実施の形態では、その高さ１４は、１／８インチであり、そして、高さ１５は、１／１６インチである。図２の矢印Ａの方向に示されるように、前頭面に突出するようなジョイント軸５Ａは、外側より、より近位の内側で横断面に角度ω傾斜されている（図１０参照）。
【００２１】
人工足１における距骨下ジョイントの回転軸５Ａは、機能において人間の足の距骨下ジョイントを模している。足の長軸から９゜から２３゜外部に傾斜されるジョイント５の縦方向回転回転軸５Ａの意義は、内側および外側、あるいは、前頭面運動の性能を可能とすることにある。ジョイント５での人工足の可能な前頭面運動の量は、内側および外側距骨下ジョイント隙間の高さ１４、１５によって指示される。人間の足は、一般に、人間の足の距骨下ジョイント回りに２０゜内反および１０゜外返し運動性能を有しているので、人工足１の内側隙間１４は、上述のように、外返しより内反の範囲を大きくするように、外側隙間１５の２倍の広さであることが好ましい。
【００２２】
孔１０，１１によって設けられる５Ｂの内側と外側との湾曲は、合成樹脂が、応力集中を減少することによる破損を防止する。図９の回転の距骨下ジョイントの斜めの軸は、ジョイントが、留め継ぎヒンジとして機能を果たすことを可能とする。簡単なトルクコンバータが、作成されて、そして、足１に接続される脚部、あるいは、鉛直セグメントの回転は、水平セグメントの回転にほとんど近い結果を生じる（この場合、Ψは、４５゜である）。この傾斜は、横断面運動性能と前頭面運動性能とを改善する。距骨下ジョイント５の斜めの軸の角度Ψが、４５゜の代わりに３０゜であるとき、その軸は、鉛直平面に関して水平平面への近接の２倍であり、そして、２倍の足の運動が、その縦方向軸回りに脚部の所定の回転で横断面におけるように、前頭面に生じる。距骨下ジョイント５での横断面運動性能の重要な点は、横断面トルク吸収のため、インターフェースを受け入れるため残りのリムにおけるせん断力の減少のため、そして、人工足に独立したトルク吸収装置を加える必要を回避するためである。
【００２３】
歩行における人の下方脚部の平均横断面回転は、１９゜である。距骨下ジョイントは、人間の足における、そして、さらに、人工足１におけるメカニズムであり、それは、これらの１９゜の回転を生じることを可能とする。足１における距骨下ジョイント５の閉鎖された連鎖運動は、前頭面において外返しを有する内反および回内を有する外返しとなる。歩行における距骨下ジョイントの機能的な範囲は、運動全体で６゜である。前平面運動の６゜だけが、人工足１に必要とされる場合、快い利点を導くために、ジョイント５の斜めの軸を３０゜から４５゜の範囲の上方端部の方に傾斜することが可能である。
【００２４】
足１の後足部分２Ｃは、さらに、歩行の当初の接触状態のあいだ、後足の外返しを促進するために、かかとの内側コーナーよりも、いっそう後方、外側にある後方外側コーナー１７を有するかかと１６で形成される。図４および図５に示されるように、かかと１６の後方の面は、内側コーナーより、より後方に１／２から３／４インチの間隔１１をオフセットされる外側後方コーナー１７を有するダックテール形状のねじりバーである。たとえば、１６゜のより小さい角度Δの使用、あるいは、後で開示されるような距骨下ジョイントストラット５Ｂのいっそうの内側への位置決めは、かかとのコーナー１７を距骨下ジョイントの突出した軸よりいっそう外側に１／２インチの間隔１２をオフセットさせる。この１／２インチの外側オフセットは、かかとの打撃で後足を傾かせ、距骨下ジョイントを裏返させる。この当初の接触距骨下ジョイントの外返しは、かかとの打撃の衝撃を低下するためのバンパーとして機能を果たす。そのうえ、矢状面の足の後方外側コーナーの形状は、開示された実施の形態では、１．５から３インチの曲率半径を有して上方に湾曲されている（図２および図３を参照）。この曲率半径は、足のサイズ全体により変えることが可能である。この大きい半径の湾曲は、後方外側コーナーを、さらに、バンパーとして機能を果たすかかとの打撃で基部近くに偏向することを可能とする。足１の本体２の後方面における合成樹脂の密度は、さらに、いっそうの衝撃吸収性能を生成するために、足の本体の支えにそれよりも小さく選択されることを可能とする。
【００２５】
人工足１の後足部分２Ｃの頂部２３は、フラットに作られ、そして、合成樹脂に埋設されるメタルアタッチメント装置１８を有している。そのメタル装置１８は、足１においてステンレススチールから作られているが、Ｔｉ合金などの他の高い強度、軽量メタル合金が、使用されることが可能である。その装置１８は、人工器官要素２４への人工足のアタッチメント装置（ないしは取付装置）を、図２に概略的に示されるように、足上部の人の肢に固定させることを可能とする。アタッチメント装置１８の下方部分１９は、成形のあいだに後方足部分２Ｃの材料に埋設される。この下方部分１９は、成形と同時に、本体２の成形されたエラストマーにその装置を係留することを目的に、貫通するいくつかの孔を有することが好ましい。開示された実施の形態において、アタッチメント装置は、図面に示されるような複数の固定具２１によって、下方取付平面１９に対して間隔をおいて接続される上方ピラミッド状（ないしは四角錐状）取付平面２０を備えている。別の方法として、上方取付平面および下方取付平面もしくは接続要素は、図１４に示されるように、一体化して形成されることが可能である。アタッチメント装置１８は、図面に示されるように、足１の長手方向軸Ｘ−Ｘに沿って、後足部分２Ｃに配置されている。
【００２６】
図１４のメタルアタッチメント装置１８′は、一体化して形成された下方取付平面１９′と、上方ピラミッド状取付平面２０′と、接続ストラット２１′とを備えている。下方平面１９′は、前方可動部分に、近位オフセット４１、そして、内側オフセット４２、また、外側オフセット４３を、それぞれに１／８インチで形成されている。内側孔４４および外側孔４５ならびに前方孔４６および後方孔４７は、成形のあいだ合成樹脂本体２に装置を係留するのを助ける。孔４４、４５を通る線Ｃ−Ｃは、通常から外側よりはるかに前方にある内側を有する矢状面Ｘ−Ｘに対して直角から外部に８゜〜３０゜だけで回転される。線Ｃ−Ｃは、孔４４、４５が、足首ジョイント軸ストラット４Ｂの中間にあるように、中間の傾斜、あるいは、同等の傾斜Ｄ−Ｄから間隔Ｘ′後方にオフセットされることが好ましい。孔４４、４５の後方オフセットは、後方孔４７とともに、足指レバーの長さを計算する。これらの特徴は、さらに、固定具ジョイントが、上方取付平面２０と下方取付平面１９とに分離する装置１８にも使用されることが可能である。
【００２７】
隙間７より前方の中間足部２Ｂの背面は、重量が、歩行において、後方足の前方部に移されるとき、中間足部分２Ｂと前足部分２Ａとを背面に曲げることを可能とする背面陥凹部（ないしは凹部）２５で形成されている。中足骨の弓形状の凸部２６は、背面陥凹部２５から前方および内側の中間足部分２Ｂの背面に設けられている。そのうえ、中間足部分２Ｂおよび前足部分２Ａの背面は、機能において、人間の足の運動の第５の放物線の軸を模倣する陥凹部（ないしは凹部）２７で形成されている。本体２の背面表面の陥凹部２５、２７および凸部２６の位置を示す図１１における異なる陰付けを参照されたい。凹部２７は、人間の足における第２から第５の中足骨の回転の斜めの下方ギア軸として、歩行における運動の第５の放物線（ｒａｙ）の軸に機能において模倣するために、３５゜の角度Ｙで、横方より、いっそう前方にある内側で足の縦軸Ｘ−Ｘに傾斜される縦軸Ｙ−Ｙを有している。角度γは、３５゜より少ないが、１５゜から３５゜の範囲内にあることが好ましい。
【００２８】
足１の本体２の足底表面は、縦の弓状部２８（図１２を参照）を有し、それは、中間に舟状骨に対応する位置と人間の足の外側に第４の中足骨のベースとの付近に、機能を模倣するために、人間の足における運動の第１の放物線の軸である軸Ｚ−Ｚに対して垂直に傾斜されている縦軸を有する陥凹部２９を含み（図１２を参照）、その陥凹部の位置は、足１の本体２の足底表面の図面に加えられている陰付けによって示されている。例示の実施の形態における軸Ｚ−Ｚは、外側より、いっそう後方の内側で足の縦軸Ｘ−Ｘに対して４５゜の角度Σである。角度Σは、４５゜より小さいが、３０゜から４５゜の範囲内であることが好ましい。明記した範囲の下方端部で、γ、Σの角度の使用により、高速ギア原則と、低速ギアの原則とのあいだの差を減少する。低速ギアの原則は、たとえば、高いアクティビティのレベルの切断手術をうけた人に利用されることができる。縦の弓状部の陥凹部の前方部分における足１の足底表面は、さらに、図１２に示されるように、３１で輪郭が描かれている前足の足底表面の接触領域後方表面を線で輪郭を描いているほぼ環状中足骨の弓形状の凹所、あるいは、盆状窩領域３０を含んでいる。後足の接触領域は、３１′で輪郭が描かれている。
【００２９】
縦の弓状部２８自体は、人間の足における中間足根骨のジョイントでのように、前頭面運動性能と矢状面運動性能とを生成するために、前頭面に突出するように、外側より、いっそう高い内側で、２５゜から４２゜の角度Ｅで偏向されている（図１３を参照）図１２の長手方向軸Ａ−Ａを有する陥凹部で形成されている。縦の弓状凹所の内側の面３２は、半径が大きくて、そして、陥凹部の外側の面３３よりもいっそう近位にある。縦の弓状陥凹部の前方面は、外側より、いっそう前方にある内側で足の縦軸Ｘ−Ｘに対して３５゜の角度ηで傾斜される縦軸Ｂ−Ｂを有している。縦の弓状陥凹部の内側の面は、足の縦軸Ｘ−Ｘに垂直に傾斜される長手方向軸Ａ−Ａを有している。
【００３０】
縦の弓状部２８は、歩行において足のこの三次元のファン形状が設けられている。前方縦の弓状凹所は、第１の放物線の陥凹部２９と、中足骨弓形状の陥凹部３０とで混ぜ合わされている。形状のこの混合は、本体２の高速ギアの機能的な応答性能を改良するために、前方縦の弓状陥凹部をいっそう前方、かつ、内側に、傾斜させる。縦の弓状陥凹部の後方面は、外側より、いっそう後方にある内側で、前頭面に対して３０゜の角度ｋで偏向される縦方向軸Ｃ−Ｃを有している（図１２を参照）。
【００３１】
中間足部分２Ｂは、上述のように、半剛体材料から形成され、弾力性の本体２の縦の弓状２８は、縦の弓状の内側の面３２が、縦の弓状の外側面３３のものよりも比較的高い動的応答性能を有するように、歩行において足の動的応答性能を生成するように形成されている。これと、足１の前述の特徴との結果、２つの面の運動の可能性が、人間の足の中間足根骨の領域のそれに対応する中間足部分２Ｂに存在し、その中間足根骨の領域で、運動は、歩行中の後足の位置を収容するあいだ、前足が足底の勾配を留めることを可能にする前頭面および矢状面に生じる。中間足部分２Ｂの斜めの軸は、歩行の推進状態において外返しさせる。かかとの持ち上げで活動化される足底の腱膜の曲折のない効果は、推進のあいだ、これらの斜めの軸の外返しを促進する。歩行における前頭面の運動の４゜から６゜は、足の足底の勾配を保つのに必要とされる。人工足の物理的特性、および、その表面形状は、運動の可能性の結果を指図する。人工足１の縦の弓状領域は、優れた機能的な運動の結果を達成するためにとくに形成されている。上述のように、矢状面からの縦の弓状領域の偏向は、足１の前頭面運動および機能的な応答特性を高める。
【００３２】
中間足部分２Ｂの近位セクションは、前方足首のジョイントの背屈抑制隣接隙間７の力を受容するためにフラットに作られている。中間足部分２Ｂは、前足部分２Ａよりも厚い。中間足部分の内側面３２、２６は、外側面３３、２７よりも厚い。足１の底は、３／８インチ、あるいは、３／４インチのかかとの高さを収容するように作られている。前足と中間足接合の領域における本体２の足底表面は、上述のように、中足骨の凹所、あるいは、盆状窩領域３０を有している。この盆状窩領域は、盆状窩の外側エッジへの接触を生成するために機能する。この一段高い領域３１は、第５の放物線の図１１のＹ−Ｙの運動の軸に平行に走っている。
【００３３】
本体２の前足部２Ａは、前足の後方端部に切断されている２つの拡大ジョイント３４、３５を有している。内側拡大ジョイント３４は、それが拡大ジョイント孔３６で終端する盆状窩に凹所が設けられた領域３０へ中間足部の足底表面の地面接触の後方ポイントをちょうど過ぎるように長手方向に走っている。外側拡大ジョイント３５は、さらに、それが拡大ジョイント孔３７で終端する内側拡大ジョイント３４よりも前足の方へ後方に走っている。その結果、２つの拡大ジョイントは、人間の足における高速ギアと低速ギアを行なうように機能する。図１２に示されるように、２つの拡大ジョイント孔３６、３７を接続する直線Ｂ−Ｂは、足の長い軸から外部に３５゜の角度ηで偏向されている。足首のジョイントから斜めの軸Ｂ−Ｂへの間隔は、内側より外側で短いので、この軸は、高速ギアの機能へのシフトの前に、かかとの持ち上げに先ず使用される。高速ギア、あるいは、内側への押し付けの機能は、回内された前足から後足の位置と内側の前足のもとに支える重量の増大とを結果として生ずる。それゆえ、前足部２Ａは、２つの平面の前足の運動が生じることを可能とする。
【００３４】
とくに、拡大ジョイント３４、３５は、独立して、前足を屈すること、内へ返すこと、および足底を曲げること、さらに、外へ返すことを可能とする。この２面の運動性能は、平坦でない地面の上で前足の足底の勾配を保持する。足１は、この点において人間の足を模している。後足部２Ｃが、位置を変更するとき、前足部分および中間足部分は、反対方向に位置を変更するのに必要とされる。この反対のねじりは、足の足底の勾配を保持する。
【００３５】
切断手術をうけた人によって装着される人工足１は、人間の歩行時において生成される地面への力に応答する閉じた連鎖人工装置として機能を果たす。歩行の初期の接触状態において、後方外側のかかとは、地面を踏み付ける。後方外側のかかとの領域の設計は、前述に論じられるように、カーフシャンク（ｃａｌｆ  ｓｈａｎｋ）の屈曲トルクを生成するかかとのレバーの力を吸収するために上方に偏向するあひるの尾の形状の拡大部を介して重量を移すためにオフセットされている。このトルク吸収のさらなる向上および人工足１の改善された衝撃吸収特性は、力の印加で、距骨下ジョイントが外返しされるように、後方の凹所（ないしは陥凹部）９と距骨下ジョイント５の回転の軸に対してかかとの外側オフセット１２とによって与えられる。この外返しは、歩行の当初の接触重量移動状態を低下するためにバンパーとして機能を果たす。そのうえ、力の印加は、足首ジョイントに足底を曲げ、そして、足の中間足部分２Ｂおよび前足部分２Ｃを地面に対して低くさせる後方の足首ジョイント４の回転軸４Ａに対して後方である。
【００３６】
図１２に示されるように、足の足底重量担持面３１、３１′を参照とすると、重量が、歩行のスタンス状態全体において、かかとの部分から前足部に前方に移動されるとき、地面の反力は、人工足１の足底表面を押圧する。重量が、後足部分２Ｃを介して移動されるとき、距骨下ジョイント５は、人工足１における動きが、人間の運動の３つの基本的な平面に相当することを、すなわち、横断面、前頭面および矢状面を生じることを可能とする。この３面の運動性能は、前述のように、横断面、前頭面および矢状面から偏向される人工足の距骨下ジョイントの回転軸５Ａの傾斜により達成される。この傾斜は、３つの平面における運動性能を可能とする。矢状面の要素は、前頭面および横断面における要素よりは少ない。距骨下ジョイント５の減少された矢状面運動は、距骨下ジョイントのずっと近位に配置される足首ジョイント４によって補償される。
【００３７】
運動が横断面において生じることを可能とする距骨下ジョイントの能力は、歩行のスタンス状態において、距骨下ジョイントを介する主として下肢が、脛骨、およびひ骨から足首ジョイント、それから、距骨下ジョイントへと移動される１９゜の横断面運動を吸収する必要があるという点で意義がある。距骨下ジョイント５は、留め継ぎヒンジとして機能を果たし、そして、この運動を後足部２Ｃおよび中間足部２Ｂへと移動する。この運動は、中間足の動的応答特性において、および中間足−前足の２面の運動性能において吸収される。その結果、改善された足底表面の重量担持特性が達成される。足が、歩行のスタンス状態において平らになる前に、重量移動線が足の前方に動き、足首のジョイント４に近づくとき、地面反力は、足全体が地面に踏み当たるまで、足首のジョイントに足底を曲げさせる。この足底の曲げ運動は、さらに、広がり、あるいは、開く足首ジョイントの前方隙間７によって、そして、圧縮する後方足首ジョイントの凹所９によって達成される。
【００３８】
足１が、地面で平らになると、重量は、次に、足首ジョイント４の方に移動される。重量が、足のいっそう前方に移動するとき、前方背屈隙間７は、噛合い、そして、さらに、背屈運動が阻止される。すなわち、その運動は、隣接する前方の足首ジョイント隙間を画定する対向面によって阻止される。隙間７が大きければ大きいほど、背屈運動の能力は高くなる。前方足首ジョイントのストッパに隣接する隙間７への重量移動は、意義あることである。その重量は、それによって、足１の中間足部分２Ｂの方に移動される。ゆえに、足１の縦の弓状２８の領域は、荷重がかけられ、そして、それは、これらの垂直方向の力を拡大し、そして、吸収する凹所で応答する。その結果は、いっそうの衝撃吸収をすることになる。
【００３９】
近位内側縦の弓形状領域は、外側遠位よりも半径がずっと大きい。ゆえに、その内側は、弓形状の遠位外側の長手方向（縦軸方向）凹所よりも、拡大の可能性と、高い動的応答を増大する。重量が、図１２のＺ−Ｚの第１の放物線の長手方向回転軸の内側の面に近い人工足１においていっそう前方に移動するとき、重量移動は、足の中央前頭面に近づく。
【００４０】
人工足の足底面および背面は、特定の運動を生じさせるか、あるいは、促進するように構成されている。より詳細には、第１の放物線の回転軸Ｚ−Ｚおよび人間の足において、この軸と関連する運動性能は、凹所２９に形成される前足部分２Ａの足底表面によって人工足１において模される。凹所２９の長手方向軸Ｚ−Ｚは、人間の足における第１の放物線の長手方向回転軸に平行に傾斜される。この傾斜は、足の長軸に対して回転される内部に４５゜である（図１２の角度Σを参照）。
【００４１】
この凹所およびその勾配の特定の傾斜への力の印加からの運動の結果は、垂直方向の衝撃吸収および改善された動的応答性能である。第１の放物線の凹所２９および縦の弓状凹所２８は、機能的な反応性能を生成する。これらの機能的な反応性能は、拡大する凹所と凸面との両側に重量を移動する地面への力によって示される。したがって、凹所の拡大は、歩行中に人工足１に生じ、そして、力が取り除かれるとき、足１は、蓄積されたエネルギーを開放するその原形に勢いよく戻る。
【００４２】
人工足１における足首ジョイント４および距骨下ジョイント５は、さらに、機能的な反応性能を生成する可能性を有している。たとえば、足首ジョイント４が、足底を曲げ、そして、前方背屈隙間７が広がり、後方凹所９が圧縮するとき、エネルギーは、足首ジョイントストラット４Ｂに蓄積される。そのストラット４Ｂは、垂直方向の力が取り除かれると、その通常の位置に戻る。
【００４３】
したがって、地面への反力に応じる人工足１の動的応答は、凹所および凸面の拡大および圧縮に関連し、より小さい勾配に対して、生じる動きと、特定のジョイントのストラットの設計上の特徴に関連する。ストラット４Ｂ，５Ｂは、後足部分２Ｃにおいて、クラス１のレバー（ｃｌａｓｓ  １  ｌｅｖｅｒ）の中央回転点を構成する。足首ジョイントストラットおよび距骨下ジョイントストラットそれぞれは、エネルギー蓄積性能を有している。物理的特性および設計特性は、機能的な反応性能を生成する。力の印加は、動きを生じさせる。力が取り除かれると、ストラットの物理的特性は、その元の静止形状に戻させ、その結果、動的応答が生じる。人工足の第１の放物線および第５の放物線の軸は、別個のジョイント軸ではないので、人工足の本体２の表面の形状および構造は、前述したように、これらの特定の運動が生じるのを促進するように、機能的な運動性能を示す。
【００４４】
中間足の足底と背面形状とのあいだの相互関係は、存在する動的応答性能を理解することに意義がある。人工足１のこの領域において、内側表面と外側表面の形状は、特定の形状であり、そして、これらの形状は、機能的な動きの結果を提供する。歩行時において、外側背面第５の放物線状凹所２７は、圧縮され、抵抗運動の可能性を少なくさせる、これは、低速ギア（ｇｅａｒ）原理に関連する。以前に記述したように内側の中間足底面および背面領域（機能における第１の放物線）は、拡大によって力の印加に反応する。拡大は、抵抗特性を増大し、その結果、動的応答性能が高められる。この高められた動的応答性能は、高速ギア原理と関連する。
【００４５】
高速ギアおよび低速ギアの原理は、歩行の加速度、減速度および速度要素に関連する。高速ギアの改善された動的応答性能は、歩行の加速度と減速度との状態において利用されることが可能である。低速ギア原理は、前述の加速度と減速度よりもむしろ、いっそう歩行の速度に関係する。人工足１の低速ギア要素は、切断手術をうけた人が、ゆっくりした速度で歩くあいだ、少ないエネルギー消費で歩き回ることを可能とする。エネルギー消費におけるこの減少は、２つの原理に関連する、すなわち、これらの足指レバーの長さのような足指レバーの長さは、カーフシャンクの拡大トルクと、人工足の内側領域および外側領域の動的応答特性とに関連する。
【００４６】
高速ギアは、低速ギアよりも長い足指レバーを有している。切断手術をうけた人が、ゆっくり歩くとき、少ない運動量および慣性が生成される。効率よく長い足指レバーを克服する能力は小さい。体の重心は、歩行のスタンス状態でゆっくり歩くあいだ、いっそう外側にシフトする。人工足１の改良された前頭面の運動性能で、患者のカーフシャンクは、中間足領域および前足領域の低速ギアセクション、あるいは、高速ギアセクションの方に移動するように位置決めされることが可能である。足１を装着する切断手術をうけた人が、加速したり、あるいは、減速する場合、その人は、心地よい歩行速度に達すると、より高速ギア機能を利用する。切断手術をうけた人は、心地よい歩行速度が連続することが可能な前足２Ａの領域を探す。力の移動は、切断手術をうけた人が、いっそうの動的応答特性を望む場合、いっそう内側に生じ、あるいは、少ない動的応答特性のためには、いっそう外側に生じる。人工足１を用いて、切断手術をうけた人は、機能的な動きの結果の選択をする。
【００４７】
切断手術をうけた人の改良された歩行パターン全体は、そのような選択の結果として生ずる。重量移動が、人工足１においてさらに前方に移動するとき、第５の放物線の軸は、２つの拡大ジョイント孔３６、３７の配置に、および、足の本体２の足底面と背面の形状および構造とに置き換えられる。すなわち、第５の放物線の回転軸Ｙ−Ｙ周りでの本体２の背面は、凹所２７の方に形成される。この凹所は、長手方向軸傾斜Ｙ−Ｙに直交させる運動を促進する。通常の歩行において、カーフシャンク、脛骨およびひ骨は、矢状面において単独で前進しないことは周知である。中間スタンスにおいて、膝、あるいは、カーフシャンクは、外側に移動し、そして、前頭面運動が、さらに、生じることは周知である。これは、人間の膝において、内側大体部ジョイント丘のより大きい表面領域によって示される。
【００４８】
足１の第５の放物線の回転軸Ｙ−Ｙの機能は、重要である。重量が人工足１に対して前方に、そして、外側に移動されるとき、第５の放物線の長手方向軸Ｙ−Ｙは、運動をその長手方向軸の向きに直交させる。そのうえ、２つの拡大ジョイント孔３６、３７は、第５の放物線の長手方向回転軸に位置決めされる前足の運動を促進するように位置決めされ、その結果、改良された２面の運動性能が生成される。前述される低速ギアおよび高速ギアの効果は、さらに、高められる。その結果、人工足の歩行特性が、改善され、そして、人間の歩行が、模倣される。
【００４９】
人工足１の２面前足特性は、前述されたように、拡大ジョイントと拡大ジョイント孔とによって高められる。２つの拡大ジョイント孔は、特定の運動性能を生成するために有利な配置がなされている。すなわち、矢状面に突出するような、２つの孔は、前頭面に平行な線Ｂ−Ｂから４５゜の角度ｂで長手方向に傾斜されている（図２参照）。この傾斜は、距骨下ジョイントの留め継ぎヒンジのような留め継ぎヒンジとして機能を果たす。改良された２面の運動性能は、その結果である。
【００５０】
前足部分２Ａの足底面重量担持面３１および後足部分２Ｃの足底面重量担持面３１′は、さらに、特定の構造であり、かつ、特別の形状である。足底面拡大ジョイント孔３６、３７は、中足骨の弓形状領域３０に配置されている。その結果、重量が、中足骨の頭部に相当する足１の領域に移動されるとき、重量は、拡大ジョイントストラット３８、３９、４０に押圧される。足１の足底外観の重量担持面が、地面に接触するとき、重量は、拡大ストラットによって支えられ、懸垂されたくもの巣の効果を生じる。これにより、かなりの量の形成能力を可能とし、同時に、安全で、安定した足に必要とされる構造上の安定性を維持する。人工足の改良された２面の前足運動性能で、人間の歩行は、改善される。
【００５１】
歩行における重量移動が、拡大ジョイントストラットおよび放物線の領域の領域の方にさらに前方に移動するとき、人工足１は、特定の運動結果を生成するように形成されて、構成される。本体２の前述の領域の背面および足底外観は、上方に延びる弓形状に形成される（図２参照）。背面外観の凹所は、第５の放物線の凹所２７に流れ込むように傾斜されている。次から次への形状のこの成形は、歩行の最後のスタンス状態と揺動状態とのあいだの円滑な移行に役立つ。上方に形成された放物線の領域は、前述の歩行シーケンスにおける背屈された足指として機能する。
【００５２】
本発明の人工足は、第１の例示の実施の形態に関連して記述されてきたが、別の実施の形態も可能である。たとえば、人工足の足首ジョイントの高さの空間的関係およびこの高さが、足における距骨下ジョイントストラットの斜行軸の可能な傾斜をもたらす方法がある。開示された実施の形態において、後足（ピラミッド状アタッチメント表面に対する足底面）の高さは、３−３１／２インチである。この高さは、より大きく作られ、そして、足首ジョイントの傾斜をいっそう近位に移動させることが可能である。足首ジョイントのこの別の傾斜は、距骨下ジョイントの斜めの軸が、近接して、そして、たとえば、２９−３０゜から４２−４５゜の角度に変更されることを可能とする。開示された実施の形態における３０゜の傾斜は、内回しと外回しとを増大し（前頭面運動）、そして、外転および内転とを減少する（横断面運動）。いっそう近位に位置決めさせる足首ジョイントを有する別の実施の形態では、４５゜の斜めの距骨下ジョイント軸は、横断面と前頭面との運動を等しくする。この後者の傾斜のネットの効果は、例示の実施の形態の足と比較すると、内回し／外回しの前頭面運動を減少させ、足の外転および内転を増大する。外転および内転における増大は、地面への反力によって高められ、そして、その結果、内回しおよび外回し性能における減少ならびに横断面運動における増大がある。
【００５３】
別の可能な変更は、足１においていっそう中間に距骨下ジョイントストラットをシフトし、その結果、図４の外側オフセット１１を増大する。これは、距骨下ジョイントを歩行の初期の接触状態における外回しの増大を生じやすくさせる。ネット効果は、衝撃吸収性能を改善させる。さらに、２つの拡大ジョイント孔の矢状面傾斜は、第１の図示された実施の形態におけるそれから変更されることが可能である。これらの孔は、前頭面において内側に、あるいは外側に偏向されること可能である。これら２つの孔の矢状面の傾斜がないと、拡大ジョイントおよび拡大ストラットが、いっそう内側および外側に移動するという結果になる。たとえば、２つの拡大ジョイント端部は、矢状面から２０−３０゜外側に偏向される場合、地面への反力によって行動されるとき、３つの拡大ジョイントストラットは、背屈と内転とを促進しやすくする。矢状面から内側に２０−３０゜偏向されるように拡大ジョイント孔の背面外観を傾斜することは、ストラットの背屈と外転とを促進する。そのうえ、１つの孔が、内側に偏向され、そして、もう１つの孔が、外側に偏向されるように、２つの拡大ジョイント孔を傾斜することが可能である。たとえば、外側拡大ジョイント孔の背面は、矢状面から３５゜内側に偏向されることが可能である。この傾斜は、外側拡大ジョイントストラットが、容易に背屈と外転との方に移動させやすくする−これは、改良された低速ギアの効果である。内側拡大ジョイント孔の背面は、矢状面から外側に４５゜偏向されることが可能である。この傾斜は、内側拡大ストラットが、背屈と内転との方に移動する要因をつくる。ネット効果は、運動が高速ギアの効果に関連するとき、内側拡大ジョイントストラットの運動性能を改善することになる。
【００５４】
人工足のさらに別の実施の形態は、内側および外側拡大ジョイントストラットだけが形成されるように、単一の拡大ジョイントと拡大ジョイント孔を有することである。これは、前足の剛性を増大し、そして、その２面の運動性能を減少する。前述したように、この単一の拡大ジョイント孔構造は、記述されるように、矢状面から偏向されることが可能である。１つの拡大ジョイント、または複数の拡大ジョイントは、さらに、平らでない表面のかかと保持足底勾配の足底面を改善するために、足のかかと領域に設けられることが可能である。足首ジョイントは、さらに、人工足の距骨下ジョイントの下に移動されることが可能である。これは、足の高さ全体に影響をおよぼすことなく、距骨下ジョイントの傾斜の増大を可能とする、これは、人工足の低い外観の態様における利点である。
【００５５】
人工足１の本体２は、さらに、前足部分２Ａおよび中間足部分２Ｂにおいてだけでなく後足部部２Ｃにおいても、異なる密度およびデュロメーターの材料を使用してハイブリッドタイプの足として成形されることが可能である。足の物理的特性だけでなく構造特性にも、その機能的な反応性能を生成する。
【００５６】
本発明の第２の実施の形態による人工足５０が、図２８に示されている。その人工足５０は、足の後足の機能的な特性を改良するために、従来の高さの低い外観のシアトル（Ｓｅａｔｔｌｅ）、あるいは、類似する人工足５２に取り付けられる足首装置、たとえば、本発明による人工足首要素５１を備えている。その人工足首要素は、ボルト５５によって足５２の足の竜骨５４にその要素を取り付けるために、その遠位端部に埋設されるＴ形状のナット５３（図２３ないし図２５を参照）を有している。そのボルトは、足の竜骨において階段状孔５６と、足５２の化粧カバー５７とを延通している。
【００５７】
人工足首要素の形状および機能的特性は、第１の例示の実施の形態の人工足１の後足２Ｃのものと類似している。人工足の頂部に取り付けられると、後方の凹所５７が形成される。円滑な流線を有する前方の凹所５８は、さらに、図面に示されるように形成される。人工足首要素５１は、第１の例示の実施の形態の人工足の後足部分２Ｃに関連して記述される前述の特徴により、３面の後足の運動性能を有する。これらの特徴は、それぞれに、足首および距骨下ジョイントとして機能を果たす第１のジョイント６０と第２のジョイント６１の存在を含んでいる。Ｔ形状ナット、あるいは、類似の固定具は、製造と同時に、要素５１の弾力のある合成樹脂材料のミスタル（ｍｉｓｔａｌ）表面に埋設される。
【００５８】
例示の実施の形態および可能な変更、あるいは、別の実施の形態の説明をここで終わる。しかしながら、本発明の原理の精神と範囲内にある多数の他の修正および実施の形態が、当業者によって考案されることが可能であることは理解されるべきである。より詳細には、妥当な変更および修正は、前述の開示、図面および添付の特許請求の範囲の範囲内で、本発明の精神から逸脱することなく、構成の部品および／または主要な組合せの配列において可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１の例示の実施の形態による、右前方、わずかに上方からの右側人工足の斜視図である。
【図２】
破線で示されている、足の化粧カバー内に、そして、さらに、破線で示される切断手術を受けた人の脚部の補綴術での接合のため正しい位置に配置される図１の人工足の外側面図である。
【図３】
図１の人工足の内側の側面図である。
【図４】
図１の人工足の上面図である。
【図５】
図１の人工足の底面図である。
【図６】
前頭面に突出されるような人工足の足首のジョイント軸の概略図であり、足首のジョイント軸が、外側が外側より近位の状態で、角度βだけ横断面から偏向されていることが分かる図である。
【図７】
図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線についての足首ジョイントストラットの断面図である。
【図８】
矢状面に突出されるような人工足の足首ジョイント軸の概略図であり、足首ジョイント軸が、前方側が後方側より近位の状態で、角度θだけ横断面から偏向されていることが分かる。
【図９】
前方側が後方側より近位の状態で、横断面で角度Ψを作る距骨下ジョイント軸を示す矢状面に突出されるような人工足の距骨下ジョイント軸の概略図である。
【図１０】
内側が外側より近いにある状態で、横断面で角度ωを作る軸をを有する前頭面に突出されるような人工足の距骨下ジョイントの概略図である。
【図１１】
図１の人工足の拡大された頂部の背面の図であり、陰影をつけている線は、歩行における足の運動をもたらすための足の本体の背面の凹所および凸面の配置を示すために加えられている図である。
【図１２】
図１の人工足の本体の拡大された底部の足底面の図でり、それに、線が、歩行時におけるレベル表面の足の中間スタンスの接触領域を示すために加えられ、そして、それに、陰影をつける線は、歩行時における足の運動をもたらすために本体の足底表面の凹所を示すために加えられている図である。
【図１３】
内側が外側より近いにある状態で、横断面で角度Ｅで縦の弓状の傾斜を示す図２の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩについての人工足の本体の中間足部分の下方部分全体の断面図である。
【図１４】
人工足のための一体化して形成された金属製アタッチメント装置の側面図である。
【図１５】
図１４の装置の上面図である。
【図１６】
図１４の装置の下方アタッチメントプレートの平面図である。
【図１７】
上方表面に取り付けられた人工足首を有する本発明の足首装置の斜視図であり、該足首装置が、足への機能的な品質向上の要素として既存の高さの低い外観のシアトル、あるいは、類似の人工足へのアタッチメントとして有用であり、その組み合わせが、本発明による改善された人工足の別の実施の形態を形成している図である。
【図１８】
図１７の足首装置の右側の側面図である。
【図１９】
図１７の足首装置の正面図である。
【図２０】
図１９の足首装置の左側の側面図である。
【図２１】
図１７の足首装置の背面図である。
【図２２】
図２１に示されるように傾斜される足首装置の底面図である。
【図２３】
図２１に類似する足首装置の背面図であるが、破線で、ねじ付きボルトを使用して、人工足に足首装置を取り付けるための足首装置の弾力のある本体に埋設されるＴ形状ナットを示している図である。
【図２４】
図２３の破線で明らかであるＴ形状ナットの上面図である。
【図２５】
図２４のＴ形状ナット側面図であり、ねじ付きボルトが、それに受容される図である。
【図２６】
ＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線に沿って長手方向に断面図が描かれている従来の低い外観のＳｅａｔｔｌｅ、あるいは、類似の人工足の部分の上面図である。
【図２７】
図２６の人工足の側面図である。
【図２８】
本発明の別の実施の形態により改善された人工足を形成するために、図１７〜い図２３の足首装置のアタッチメントで機能的に改善された図２７の人工足の側面図である。
【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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