(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三層矯正システムであって、前記三層矯正システムは、
遠位端と近位踵端とを有する基層と、
樹脂と、
遠位足指部分と中間部分と近位踵部分とを有する中間層であって、前記中間層の前記遠位足指部分は、前記中間部分まで前記樹脂を用いて前記基層の前記遠位端に一体的に融合され、前記基層の前記遠位端および前記中間層の前記融合された遠位足指部分は、前足部分を形成する、中間層と、
前上層部分とアーチ上層部分と踵上層部分とを有する上層であって、前記踵上層部分は、前記樹脂を用いて前記中間層の前記近位踵部分に一体的に融合されて、踵部分を形成する、上層と
を備え、
前記前上層部分は、前記前足部分にわたって懸架され、前記アーチ上層部分は、前記中間層の前記中間部分にわたって懸架され、前記融合された踵上層部分は、前記基層の前記近位踵端にわたって懸架され、前記懸架は、後ばね区分と中間ばね区分と前ばね区分とを作成し、
さらに、足と足首と身体生体力学とを制御するために、個人の歩行周期中に受動的に制御され、または、前記個人の歩行周期中に固定された量の力を前記三層矯正システムに印加するように制御され、または、前記個人の歩行周期中に変化する量の力を前記三層矯正システムに印加するように制御されるように、前記三層矯正システムが構成されている、三層矯正システム。
【請求項２】
前記三層矯正システムを構築するために使用される材料は、炭素繊維である、請求項１に記載の三層矯正システム。
【請求項３】
前記三層矯正システムは、前記基層と前記中間層との間に位置付けられているシムをさらに備える、請求項１に記載の三層矯正システム。
【請求項４】
前記三層矯正システムは、前記上層と前記中間層との間に位置付けられているシムをさらに備える、請求項１に記載の三層矯正システム。
【請求項５】
前記三層矯正システムは、履物の中に挿入されるように構成される、請求項１に記載の三層矯正システム。
【請求項６】
前記三層矯正システムは、前記前上層部分に切り込まれる複数のセグメント化された放射状指をさらに備える、請求項１に記載の三層矯正システム。
【請求項７】
前記複数の放射状指のうちの１つ以上は、治療角度によって上向きまたは下向きに変形されるように構成されている、請求項６に記載の三層矯正システム。
【請求項８】
前記複数の放射状指のうちの１つ以上は、開口を含む、請求項７に記載の三層矯正システム。
【請求項９】
前記三層矯正システムは、フィラメントをさらに備え、前記フィラメントは、前記開口に動作可能に結合されている第１の端部と、前記放射状指を下向きに撓曲させるために前記基層に動作可能に結合されている第２の端部とを有する、請求項８に記載の三層矯正システム。
【請求項１０】
前記三層矯正システムは、
前記三層矯正システムの上または近傍に位置付けられている少なくとも１つのセンサであって、個人の歩行周期中に移動を感知する少なくとも１つのセンサと、
複数の足病理についてのデータならびに正常な足および／または正常な歩行周期に関する複数の情報を提供する知識ベースと、
前記少なくとも１つのセンサおよび前記知識ベースと動作通信する処理デバイスと
をさらに備え、
前記処理デバイスは、（ａ）前記個人の歩行周期に関連するデータを前記少なくとも１つのセンサから受信し、（ｂ）前記少なくとも１つのセンサから受信される前記データと前記知識ベース内の前記複数の足病理とを比較し、（ｃ）正常な足および／または正常な歩行周期に関する前記複数の情報に基づいて、前記三層矯正システムへの治療矯正を判定することにより、前記個人の歩行周期を向上させ、（ｄ）前記矯正の視覚表現を前記個人に出力するように動作する、請求項１に記載の三層矯正システム。
【請求項１１】
前記三層矯正システムは、踵開口をさらに備え、前記踵開口は、前記踵上層部分に切り込まれ、かつ、個人の踵の中の潰瘍部位の負荷を除去するように構成されている、請求項１に記載の三層矯正システム。
【請求項１２】
前記上層は、前記中間層および前記基層とは異なる材料から構築されている、請求項１に記載の三層矯正システム。
【請求項１３】
前記上層は、開放セルフォームおよび閉鎖セルフォームから選択される弾性材料から構築されており、前記中間層および前記基層は、炭素繊維から構築されている、請求項１２に記載の三層矯正システム。
【請求項１４】
前記三層矯正システムは、１つ以上の切り込みをさらに含み、前記１つ以上の切り込みは、前記上層の内側から前記上層の外側部まで延在し、かつ、前記上層の上部分から、前記上層を前セグメントとアーチセグメントと踵セグメントとに分割する前記上層の下面まで延在する、請求項１に記載の三層矯正システム。
【請求項１５】
前記三層矯正システムは、半剛性スパインをさらに含み、前記半剛性スパインは、前記上層の下に位置付けられており、かつ、前記前セグメントと前記アーチセグメントと前記踵セグメントとに動作可能に結合されており、かつ、前記上層の形状を制御しながらスパインの軸の周囲で前記アーチセグメントの偏向を可能にするように構成されている、請求項１４に記載の三層矯正システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、概して、エネルギーを吸収し、それを個々の着用者の足に戻すように構成される、矯正システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の背景
歩くことおよび走ることは、少なくとも一方の足が常に地面と接触している状態で、支持および推進の両方を提供するために、交互に２つの脚の使用を伴う移動の方法として定義されることができる。用語「歩行」および「歩くこと」は、多くの場合、同義的に使用されるが、用語「歩行」は、実際の歩くプロセスではなく、歩く様式またはスタイルを指す。歩行周期は、歩くことの正確な同一反復事象の間の時間間隔である。
【０００３】
定義された周期は、任意の瞬間に開始することができるが、典型的には、一方の足が地面に接触するときに開始し、その足が地面に再び接触するときに終了する。これが、右足が地面に接触することから開始する場合には、周期は、右足が再び接触するときに終了する。したがって、各周期は、立脚期を伴って初期接触から開始し、周期が肢部の次の初期接触を伴って終了するまで遊脚期を通して続く。立脚期は、単一の歩行周期の約６０パーセント、遊脚期は、約４０パーセントを構成する。
【０００４】
現代の人間環境内の硬質表面は、ヒト筋骨格系が持続させるように進化した力と比較して、歩行周期中にそれによって遭遇される力を変化させてきた。そのような表面からの衝突エネルギーは、骨および密集組織を通して、かつ軟および脂肪組織を通して身体に進入する。そのような衝突エネルギーは、損傷、特に、足の損傷につながる、物理的損傷を頻繁に引き起こす。随時、本タイプの物理的損傷は、矯正用挿入物によって処置されることができる。
【０００５】
機能的矯正用挿入物は、立っている、歩いている、走っている間に足の整合および左右の移動を矯正し、ヒトの足の中の骨の配向に影響を及ぼすように、かつ足または足の部分の運動の方向および力に影響を及ぼすように、中底の上またはその代わりのいずれかで、靴の中に設置されてもよい。矯正器具は、それによって、足だけではなく、膝、腰、および下背部等の身体の他の部分でも苦痛を減少させる。それらはまた、不安定な関節の安定性を増加させ、変形した足が付加的問題を生じさせないように防止することもできる。しかしながら、従来のデバイスは、設計されるように動的ではない。従来の矯正デバイスは、典型的には、シムを入れられた剛性支柱を含み、結果として、歩行周期中の足への動的調節は、行われることができない。例えば、さらに足の先を外に出すこと、さらに足の先を中に入れること、踵を上昇させること、母指球を上昇させること、および同等物等の調節は、歩行周期中に動的に従来のデバイスを用いて遂行されることができない。
【０００６】
足への損傷の他の原因は、一例として、糖尿病等の基礎的な病理学的病状に関する。糖尿病は、米国内の人口の最大６パーセントに影響を及ぼし、微小血管系の進行性疾患と関連付けられる慢性疾患である。糖尿病からの合併症は、心臓病、脳卒中、高血圧、糖尿病性網膜症だけではなく、特に、糖尿病性神経障害性足疾患も含む。
【０００７】
糖尿病性神経障害性足疾患は、典型的には、皮膚の真皮と歩行中に足の衝撃を和らげる皮下脂肪との間の障壁の裂け目に一般的に起因する、潰瘍の形成をもたらす。本破裂は、真皮上の圧力の増加につながり得る。糖尿病患者において平面潰瘍形成を予防すると主張するデバイスおよび方法があるが、形成後に動的除荷によって潰瘍を処置する矯正デバイスは市場に出ていない。
【０００８】
足への他のタイプの損傷は、骨折、褥瘡、手術部位、および使い過ぎによる損傷を含む。病理機械的な足の機能障害は、回外および回内病理を含む。
【０００９】
したがって、必要とされるものは、足への物理的および他の損傷に起因する変形を矯正するために治療上使用され得る、矯正システムである。また、必要とされるものは、適切な機能および整合を助長し、過剰な力を軽減するために、基礎的病理および病理機械的な足の機能障害に対処し、歩行周期の全体を通して正確かつ精密に足を位置付けるように治療的に使用され得る、動的矯正システムである。特に、必要とされるものは、足首、膝、および腰の不整合等の全身病理を引き起こす足の病理に対処する、動的矯正用懸架システムである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明の簡単な要旨
前述の問題は、本発明による矯正システムによって対処される。いくつかの側面では、矯正システムは、「人工的な足および足首」を備え、我々が歩行する環境の常に変化している形状に合うように究極のモバイルアダプタとして設計される。いくつかの側面では、本発明による矯正システムは、無限の力改変および動的力再分配を可能にする、３Ｄ生体力学制御懸架プラットフォームである。いくつかの側面では、可動域制御および病理学的力軽減を可能にする、３Ｄ生体力学制御懸架プラットフォームが開示される。
【００１１】
他の側面では、矯正システムは、足病理の追跡、および足機能が変化する、または病理が進行するにつれて矯正器具を修正することによって、時間の経過にわたってその進行を変化させる能力を可能にする、ビデオ運動分析ソフトウェアおよび能力と、感知機構とを有する、コンピュータと結合されてもよい。矯正システムをＶｉｃｏｍおよび感知機構と結合することは、おそらく、プラットフォームが感知フィードバックと併せてリアルタイムで制御されるときに平衡を向上および／または回復させるであろう。そのような機構を用いて平衡を人工的に制御することは、骨折および歩行不安定性、ならびに不安定性に起因する捻挫および他の病理につながる、転倒を防止するであろう。感知機構は、矯正器具に動作可能に結合され、歩行、立脚、および歩行周期中に行われる他の移動に関するデータをコンピュータに伝送することが可能な１つまたはそれを上回るセンサを含んでもよく、コンピュータは、感知データを分析し、既存の病理および要求される矯正に関してディスプレイ画面上に視覚フィードバックを提供するためのビデオ運動分析ソフトウェアを含む。
【００１２】
いくつかの側面では、矯正システムは、歩行周期中に移動を感知する、該矯正器具の上または近傍に位置付けられる少なくとも１つのセンサと、複数の足病理についてのデータならびに正常な足および／または正常な歩行周期に関する複数の情報を提供する、知識ベースと、少なくとも１つのセンサおよび該知識ベースと動作通信する、処理デバイスとを含み、該処理デバイスは、（ａ）個人の歩行周期に関連するデータを該少なくとも１つのセンサから受信し、（ｂ）該少なくとも１つのセンサから受信される該データを該知識ベース内の複数の足病理と比較し、（ｃ）正常な足および／または正常な歩行周期に関する複数の情報に基づいて、矯正器具への治療矯正を判定し、個人の歩行周期を向上させ、（ｄ）該矯正の視覚表現を個人に出力するように動作する。
【００１３】
いくつかの側面では、矯正システムは、歩行周期生体力学に関する、足首、膝、脊椎、および腰の病理等の身体の全体を通した整形外科病理の処置のための介入プラットフォームである。いくつかの側面では、適切な整合を補償および維持するための懸架の周期的微調整と連動した病理学的力の追跡は、関連する足首、膝、脊椎、および腰の病理、ならびに関連付けられる苦痛の経過を変化させ得る。いくつかの側面では、矯正用懸架システムは、現在公知であるような歩行の感覚を変化させ、活動をより耐えられるものにするだけではなく、より楽しめて面白いものにするであろう、歩行改変デバイスを備える。いくつかの側面では、矯正システムは、歩行の効率を向上させ、個人が同一のエネルギーを用いてより遠く、より速く、より長く歩く／走ることを可能にする、パフォーマンス増進効果を可能にする。いくつかの側面では、矯正システムは、歩行の力を利用し、力を再分配して歩行の効率を向上させる。
【００１４】
いくつかの側面では、複数の層を作成する任意の数の可能性として考えられる偏向を伴う多層懸架矯正器具または単層懸架矯正器具が、提供される。いくつかの側面では、矯正用懸架システムは、対向力の波の作成を通して足、足首、および身体生体力学を制御し、歩行周期中に自然発生するこれらの力に対抗する、それを低減させる、および／または増幅するように、歩行周期中に受動的に、静的・動的に、または動的・動的に制御されることができる。いくつかの側面では、矯正用懸架システムは、角度変化を相殺する、すなわち、移動生体力学、もしくは進行に対する抵抗の改変を制御するか、または地面の反応圧力を制御するかのいずれかであり得る、進行の所望の偏差が取得されるように、層／偏向の間に進行に対する可変抵抗の材料を間置することによって、自動的に制御または調整されてもよい。
【００１５】
いくつかの側面では、矯正システムは、歩行周期中の力の量が固定される場合に角度変化を生じさせる、または地面の反応圧力を制御するように、固定された力がセグメントまたは放射状構造等の層／偏向に印加され得るときに、ギターのように静的・動的に同調可能である。
【００１６】
いくつかの側面では、動的・動的に（歩行周期の全体を通して変化する）制御することは、セグメント／放射状構造または層／偏向への印加される力が歩行周期中に変化するように、フィラメントまたは類似機構に動作可能に結合されるレバーの制御を活用する。その力倍増構成要素は、付加的パフォーマンス増進特性を生成し得る。
【００１７】
いくつかの側面では、プラットフォームは、逆の波を作成し、歩行周期中の圧力の自然な上昇および低下に対抗し、したがって、圧力を等しくし、歩行周期の正常な力によって誘発される運動の必要性を低減させる。
【００１８】
いくつかの側面では、矯正システムは、糖尿病の足の場合のように、除荷、効果（パフォーマンス）への力倍増装置を用いた負荷追加、可動域管理（整復を増進する）、整合回復、および生体力学制御のための介入プラットフォームを作成する。
【００１９】
いくつかの側面では、開示される矯正システムのうちのいずれかは、３Ｄ印刷を使用して構築されてもよい。
【００２０】
したがって、本発明のいくつかの側面では、本システムは、広義には、基層と、プラテンと、矯正器具と、プラテン内の通路を通して基層を動作可能に結合するレバーとを含む。前述の要素は、歩く、走る、および同等物の際にエネルギーを吸収し、適切な時間および場所でそれを足に戻すためのシステムとして協働する。矯正器具は、セグメント化された矯正器具またはセグメント化されていない矯正器具を備えてもよい。レバーは、スライド部分と、プラテン内の通路を通して矯正器具に係留される引込ピンまたは張力部材とを含んでもよい。本発明による矯正エネルギーシステムは、歩行周期から生産されるエネルギーを制御し、特定の場所または特定の角度において矯正層を変形させ、足を回外または回内させる。本システムはまた、種々の整形外科矯正および治療問題に対処するように適合されてもよい。
【００２１】
また、患者における回内および回外問題に治療的に対処する、二層矯正器具も開示される。
【００２２】
また、適切な機能および整合を助長し、過剰な力を軽減する、女性の靴に審美的に組み込まれるように適合される二層矯正器具である、エアヒールも開示される。
【００２３】
また、内側または側方に移動し、回外または回内を矯正する、キックスタンドを含む矯正器具も開示される。
【００２４】
従来的に、矯正器具のヒールカップは、ヒールカップにシムを一体的に形成することによってシムを入れられ、これは、矯正器具および足全体を後から前に傾転させる効果を有する。したがって、中足および前足が、潜在的に不整合される。ヒールカップに内蔵された内反シムの場合、中足および前足は、過剰回外および不整合される。ヒールカップに内蔵された外反シムの場合、中足および前足は、過剰回内および不整合される。本問題に対処するために、内側から外側部まで横断して延在する１つまたはそれを上回る切り込みセグメントを含む、矯正システムが開示される。セグメントのうちのいずれかは、所望の制御の面積を画定するように内側または側方に位置付けられてもよく、例えば、切り込みは、第５中足骨底の下の面積を分離してもよく、それによって、本セグメントの上昇は、外傷または脳卒中に起因して腓骨機能を失った患者において中足根関節を回内させ、腓骨腱機能をシミュレートし得、２つのそのような切り込みの間の任意の所望の面積を下向きまたは上向きに調節することもまた、動的矯正器具の別の区画にシムを入れることによって生成される関節または骨構造の不整合を矯正するために使用され得る。距骨下関節整合を向上させ、病理学的回内を処置するように後足支柱において４度の内反にシムを入れられる、標準カスタム機能矯正器具の場合、矯正器具全体が本整合において傾斜され、足内の他の関節および構造の正常な機能および整合のさらなる妨害を引き起こす。セグメント矯正器具は、個々のセグメントが独立して調節されることを可能にし、具体的病理が保存療法を用いてより良好に処置され得るように、足または個々の構造の個々のセグメントのより有限の制御を可能にし、足、足首、結果として、膝、腰、および背中を含む、上流の全てのより良好な生体力学的制御は、関節置換または関節固定等の手技につながる、整形外科病理、苦痛、および機能障害をもたらす、不整合の長期的効果を潜在的に回避する。半剛性スパイン、すなわち、半剛性材料の任意の非関節動作型隣接部分、またはある場合には、関節動作型セグメントが中心軸上で回転することを可能にする半剛性バックボーンが、矯正器具の足指部分から踵部分まで延在し、定位置に切り込みセグメントを保持する。切り込みセグメントは、所望の解剖学的矯正に応じて、上向きまたは下向きに関節動作してもよい。
【００２５】
また、切り込みセグメントが部分的にのみ矯正器具を横断して延在する、前述の修正も開示される。機能的に、矯正用フットベッドの中心面積は、スパインとしての役割を果たす。
【００２６】
また、樹脂または類似材料を用いた鋳型の中でともに積層され、３つの層をともに継合する、変動する厚さの材料の３つの層を含む、三層矯正器具も開示される。代替として、当業者は、接着剤またはテープおよび同等物等の他の接合手段が、層をともに接合するために使用され得ることを理解するであろう。矯正器具は、真空成形され、樹脂を硬化させるように焼成され、適切なサイズ、すなわち、サイズ６、７、８等に切り整えられてもよい。矯正器具はまた、特定の個々のユーザの足のサイズおよび輪郭に合致するように切り整えられてもよい。三層矯正器具は、前述で議論されたように、上向きまたは下向きに関節動作されるように構成されるセグメント、示されるような中足骨の下の放射状構造、および／または踵面積内もしくは矯正器具のいずれかの場所の１つまたはそれを上回る開口を含んでもよい。当業者は、三層矯正器具がまた、以降で説明されるように３Ｄ印刷を使用して製造され得ることを理解するであろう。
【００２７】
また、材料の単一の層またはシートから構築される、二層矯正器具も開示される。矯正器具の後部分は、踵への懸架を提供し、踵の衝打を減速させる、後ばね面積として機能する。アーチ部分が、アーチ面積への支持および持上を提供するように矯正器具に切り込まれる。前部分は、後ばね面積に類似する前足または母指球のための懸架を提供する、随意の二層面積を含んでもよい。矯正器具は、履物の中に挿入され、履物の全長に延在する、または足指の基部の下で示されるように停止する、もしくは履物の機能靴底であってもよい。
【００２８】
上部カバーが、本明細書に開示される矯正システムのうちのいずれかに適用され、関節動作型面積を横断してハンモックのように伸張し、足への懸架をさらに提供し、支持を周囲まで移動させ、懸架された足の直下から外に移動させてもよい。
【００２９】
当業者は、本明細書に開示される矯正システムが、広い用途を有し、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、矯正または治療結果が所望されるかどうかにかかわらず、糖尿病用の靴、スポーツまたは運動靴、女性の靴、ブーツ、および同等物を含む毎日の履物に組み込まれ得ることを理解するであろう。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
三層矯正システムであって、
遠位足指端と、近位踵端とを有する、基層と、
遠位足指部分と、中間部分と、近位踵部分とを有する、中間層であって、前記中間層の遠位足指部分は、前足部分を形成するように前記基層の遠位足指端に動作可能に結合される、中間層と、
前上層部分と、アーチ上層部分と、踵上層部分とを有する、上層であって、前記踵上層部分は、踵部分を形成するように前記中間層の近位踵部分に動作可能に結合される、上層と、
を備え、前記基層、前記中間層、および前記上層の結合は、前記上層が前記中間層にわたって懸架され、前記踵部分が前記基層の近位踵端上で懸架される、後ばね区分、中間ばね区分、および前ばね区分を作成する、
三層矯正システム。
（項目２）
前記中間層の遠位足指部分は、前記基層の遠位足指端に融合される、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目３）
前記踵上層部分は、前記中間層の近位踵部分に融合される、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目４）
前記矯正システムを構築するために使用される材料は、炭素繊維である、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目５）
前記底層と前記中間層との間に位置付けられるシムをさらに備える、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目６）
前記最上層と前記中間層との間に位置付けられるシムをさらに備える、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目７）
前記矯正システムは、履物の中に挿入されるように構成される、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目８）
前記前上層部分に切り込まれる複数のセグメント化された放射状指をさらに備える、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目９）
前記複数の放射状指のうちの１つまたはそれを上回るものは、治療角度によって上向きまたは下向きに変形されるように構成される、項目８に記載の三層矯正システム。
（項目１０）
前記複数の放射状指のうちの１つまたはそれを上回るものは、開口を含む、項目９に記載の三層矯正システム。
（項目１１）
前記開口に動作可能に結合される第１の端部と、前記放射状指を下向きに撓曲させるために前記基層に動作可能に結合される第２の端部とを有する、フィラメントをさらに備える、項目１０に記載の三層矯正システム。
（項目１２）
歩行周期中に移動を感知する、前記矯正器具の上または近傍に位置付けられる少なくとも１つのセンサと、複数の足病理についてのデータならびに正常な足および／または正常な歩行周期に関する複数の情報を提供する、知識ベースと、前記少なくとも１つのセンサおよび前記知識ベースと動作通信する、処理デバイスとをさらに備え、前記処理デバイスは、（ａ）個人の歩行周期に関連するデータを前記少なくとも１つのセンサから受信し、（ｂ）前記少なくとも１つのセンサから受信される前記データを前記知識ベース内の前記複数の足病理と比較し、（ｃ）正常な足および／または正常な歩行周期に関する前記複数の情報に基づいて、前記矯正器具への治療矯正を判定し、前記個人の歩行周期を向上させ、（ｄ）前記矯正の視覚表現を前記個人に出力するように動作する、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目１３）
前記矯正器具は、足、足首、および身体の生体力学を制御するために、前記歩行周期中に受動的に、静的・動的に、または動的・動的に制御されるように構成される、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目１４）
アーチ部分は、前記上層に切り込まれ、個人の高いアーチまたは平坦なアーチを処置するために、前記上層の上方に上向きに、または前記上向きの層の下方に下向きに変形されるように構成される、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目１５）
前記踵上層部分に切り込まれ、個人の踵の中の潰瘍部位の負荷を除去するように構成される、踵開口をさらに備える、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目１６）
前記上層は、前記中間層および前記基層と異なる材料から構築される、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目１７）
前記上層は、開放セルフォームおよび閉鎖セルフォームから選択される弾性材料から構築され、前記中間層および基層は、炭素繊維から構築される、項目１６に記載の三層矯正システム。
（項目１８）
前記上層の内側から前記上層の外側部まで、および前記上層の上部分から、前記上層を前セグメント、アーチセグメント、および踵セグメントに分割する前記上層の下面まで延在する、１つまたはそれを上回る切り込みをさらに含む、項目１に記載の三層矯正システム。
（項目１９）
前記上層の下に位置付けられ、前記前セグメント、前記アーチセグメント、および前記踵セグメントに動作可能に結合され、前記上層の形状を制御しながらスパインの軸の周囲で前記セグメントの偏向を可能にするように構成される、半剛性スパインをさらに含む、項目１８に記載の三層矯正システム。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
本発明のさらなる理解のために、かつ同発明が実施され得る方法を示すために、ここで、一例として、付随する図面が参照されるであろう。
【００３１】
【図１】図１は、想像鎖線で示される足を伴う、本発明による矯正エネルギー帰還システムの側面立面図である。
【００３２】
【図２】図２は、対象が歩行周期を開始している、その図である。
【００３３】
【図３】図３は、足が歩行周期において地面との初期接触または踵の衝打まで前進している、その図である。
【００３４】
【図４】図４は、中間立脚時に初期接触または踵の衝打から反跳する、その図である。
【００３５】
【図５】図５は、足指離地または遊脚前期に向かって移動する矢印を伴って終末立脚を示す、その図である。
【００３６】
【図６】図６は、張力部材のための種々の取付点およびその効果を示す、本発明による三層矯正器具の図である。
【００３７】
【図７】図７は、歩行周期の開始時の本発明の第１の代替実施形態の側面立面図である。
【００３８】
【図８】図８は、踵の衝打時のその図である。
【００３９】
【図９】図９は、踵の衝打から反跳し、中間立脚に向かって移動する、その図である。
【００４０】
【図１０】図１０は、足指離地または遊脚前期に向かって移動する足を伴う終末立脚時のその図である。
【００４１】
【図１１】図１１は、地面との初期接触を開始する、本発明の第２の代替実施形態の側面立面図である。
【００４２】
【図１２】図１２は、地面との完全初期接触時のその図である。
【００４３】
【図１３】図１３は、終末立脚に向かって前進する足を示す矢印を伴う、中間立脚時のその図である。
【００４４】
【図１４】図１４は、遊脚前の近傍のその図である。
【００４５】
【図１５】図１５は、負担のない位置で尖足患者上に示される本発明の第３の代替実施形態の側面立面図である。
【００４６】
【図１６】図１６は、荷重に向かった位置におけるその図である。
【００４７】
【図１７】図１７は、足指衝突時のその図である。
【００４８】
【図１８】図１８は、足指衝突の完了時のその図である。
【００４９】
【図１９】図１９は、静的な負担のない位置に描写された足を伴う、本発明の第４の代替実施形態の側面立面図である。
【００５０】
【図２０】図２０は、静的な負担のない位置に示される本発明の第５の代替実施形態の側面立面図である。
【００５１】
【図２１】図２１は、図２０の面積２１Ａから得られた拡大詳細である。
【００５２】
【図２２】図２２は、選択された要素の二次位置を示す、静的位置における本発明の第６の代替実施形態の側面立面図である。
【００５３】
【図２３】図２３は、選択された要素の二次位置を示す、本発明の第７の代替実施形態の側面立面図である。
【００５４】
【図２４】図２４は、本発明による、矯正器具の例示的実施形態の上面図である。
【００５５】
【図２５】図２５は、二次位置を示す、図２４の線２５−２５に沿って得られた側面立面図である。
【００５６】
【図２６】図２６は、二次位置を示す、その正面立面図である。
【００５７】
【図２７】図２７は、矯正器具が側方にセグメント化される、図２４の対象の第１の変形例の上面図である。
【００５８】
【図２８】図２８は、二次位置および矯正角度を示す、その正面立面図である。
【００５９】
【図２９】図２９は、矯正器具が内側にセグメント化される、図２４の対象の第２の変形例の上面図である。
【００６０】
【図３０】図３０は、二次位置および矯正角度を示す、その正面立面図である。
【００６１】
【図３１】図３１は、セグメント化された全ての放射状構造を有する、本発明による矯正器具の例示的実施形態の上面図である。
【００６２】
【図３２】図３２は、二次位置を示す、図２５のものに類似する、その側面立面図である。
【００６３】
【図３３】図３３は、二次位置を示す、その正面立面図である。
【００６４】
【図３４】図３４は、明確にするために部品が省略された、本発明の実施形態による二層矯正器具の側面立面図である。
【００６５】
【図３５】図３５は、線３５−３５に沿って得られ、二層矯正器具の中に降下する矯正を要求する、回内した足を示す、図３４の二層矯正器具の後面立面図である。
【００６６】
【図３６】図３６は、回内した足の治療矯正を示す、その後面立面図である。
【００６７】
【図３７】図３７は、図３４の本発明による、二層矯正器具の中に降下し、矯正を示す、回外した足を描写する。
【００６８】
【図３８Ａ】図３８Ａは、本発明による、二層矯正器具の側面立面図である。
【００６９】
【図３８Ｂ】図３８Ｂは、図３８Ａの面積Ｅから得られた拡大した断片的な描画的詳細である。
【００７０】
【図３８Ｃ】図３８Ｃは、その修正を示す、図３８Ａの面積Ｅから得られた拡大した断片的な描画的詳細である。
【００７１】
【図３９】図３９は、線３９−３９に沿って得られ、矯正器具の中に降下する矯正を要求する、回外した足を示す、図３８Ａの矯正器具の後面立面図である。
【００７２】
【図４０】図４０は、本発明による、図３８Ａの二層矯正器具を使用する治療矯正を示す、その後面立面図である。
【００７３】
【図４１】図４１は、本発明による、図３８Ａの二層矯正器具を使用する回内した足の矯正を示す、図３９および４０のものに類似する後面立面図である。
【００７４】
【図４２】図４２は、図３８の二層矯正器具の代替物の後面立面図であるが、その基層に切り込まれた２つの弓状チャネルを含み、チャネルが差分進行を生成し、整合の変化を引き起こすにつれて、矯正器具の中に下向きに降下し、回外させられる、回外した足を示す。
【００７５】
【図４３】図４３は、回外した足の矯正を示す、図４２のものに類似する図である。
【００７６】
【図４４】図４４は、回内した足が降下し、次いで、本発明による、図４２の二層矯正器具によって矯正されて示されている、図４２および４３の実施形態に類似する。
【００７７】
【図４５】図４５は、明確にするために部品が省略された、二層または三層矯正フレーム上に構築された靴の側面立面図である。
【００７８】
【図４６】図４６は、その後面立面図である。
【００７９】
【図４７】図４７は、その正面立面図である。
【００８０】
【図４８】図４８は、その底面立面図である。
【００８１】
【図４９】図４９は、本発明による、図４５−４８の二層矯正器具の第１の代替実施形態の底面図である。
【００８２】
【図５０】図５０は、本発明による、図４５−４８の二層矯正器具の第２の代替実施形態の底面図である。
【００８３】
【図５１】図５１は、本発明による、図４５−４８の二層矯正器具の第３の代替実施形態の底面図である。
【００８４】
【図５２】図５２は、本発明による、図４５−４８の二層矯正器具の第４の代替実施形態の底面図である。
【００８５】
【図５３】図５３は、キックスタンド支柱を示す、本発明による、矯正器具の代替実施形態の上面図である。
【００８６】
【図５４Ａ】図５４Ａは、展開されていないキックスタンド支柱を示す、回内した足の後面図である。
【００８７】
【図５４Ｂ】図５４Ｂは、展開された内側キックスタンド支柱によって矯正されている（回外させられている）図５４Ａの回内した足の後面図である。
【００８８】
【図５５】図５５は、後脛骨腱機能障害を伴う足の調節可能な内側支持のための本発明による、二層矯正器具の代替実施形態である。
【００８９】
【図５６】図５６は、図５５の実施形態の一部の断片的な側面立面詳細図である。
【００９０】
【図５７Ａ】図５７Ａは、その前部分において下または基層に固定された上層を伴って２つの層の間に設置されたシムを示す、矯正器具の斜視図である。
【００９１】
【図５７Ｂ】図５７Ｂは、シムの設置を示す、図５７Ａの矯正器具の側面図である。
【００９２】
【図５７Ｃ】図５７Ｃは、シムおよび矯正角度を示す、図５７Ａの矯正器具の後面図である。
【００９３】
【図５７Ｄ】図５７Ｄは、下層の中に降下し、整合矯正を引き起こす上層を示す、図５７Ａの矯正器具の後面図であり、内蔵シムが、上層と底層との間に位置付けられる。
【００９４】
【図５８Ａ】図５８Ａは、その底部を示し、軸上で自由に回転する能力を有する、内側から外側部に切り込まれた１つまたはそれを上回るセグメントを図示する、本発明による矯正器具の一側面の斜視図であり、そのセグメントは、二層または三層矯正器具の最上層の中に作製され得、そのうちのいずれか１つまたはそれを上回るものは、患者の足病理に従って変形される、またはシムを入れられることができる。
【００９５】
【図５８Ｂ】図５８Ｂは、二層矯正器具への図５８Ａの最上層の取付点を図示する、線画である。
【００９６】
【図５８Ｃ】図５８Ｃは、三層矯正器具への図５８Ａの最上層の取付点を図示する、線画である。
【００９７】
【図５９】図５９は、そのうちのいずれか１つまたはそれを上回るものが患者の足病理に応じて変形される、またはシムを入れられ得る、セグメントの２つの代替的パターンを図示する、図５８の矯正器具の斜視図である。
【００９８】
【図６０Ａ】図６０Ａ−６０Ｂは、本発明による、基本三層矯正システムの一側面の斜視図である。
【図６０Ｂ】図６０Ａ−６０Ｂは、本発明による、基本三層矯正システムの一側面の斜視図である。
【００９９】
【図６１Ａ】図６１Ａ−６１Ｂは、図６０Ａ−６０Ｂに示される基本三層矯正システムが患者の足病理に応じて切断され得る方法の異なる側面を図示する、斜視図である。
【図６１Ｂ】図６１Ａ−６１Ｂは、図６０Ａ−６０Ｂに示される基本三層矯正システムが患者の足病理に応じて切断され得る方法の異なる側面を図示する、斜視図である。
【０１００】
【図６１Ｃ】図６１Ｃは、関節動作され得る放射状指を示す、本発明による三層矯正システムの変形例の斜視図である。
【０１０１】
【図６１Ｄ】図６１Ｄは、図６１Ｃの三層矯正器具の側面図である。
【０１０２】
【図６２Ａ】図６２Ａ−６２Ｂは、本発明による、基本矯正システムの斜視図である。
【図６２Ｂ】図６２Ａ−６２Ｂは、本発明による、基本矯正システムの斜視図である。
【０１０３】
【図６３Ａ】図６３Ａ−６３Ｂは、基本矯正システムが患者の足病理に応じて切断および変形され得る方法を図示する、図６２Ａおよび６２Ｂの基本矯正システムの斜視図である。
【図６３Ｂ】図６３Ａ−６３Ｂは、基本矯正システムが患者の足病理に応じて切断および変形され得る方法を図示する、図６２Ａおよび６２Ｂの基本矯正システムの斜視図である。
【０１０４】
【図６３Ｃ】図６３Ｃは、圧力の周囲再分配または衝突／踵の衝打時に体重を通常受け入れる中心踵の除荷を可能にする、踵への形状の３次元共形化を示す、その踵部分への修正を示す、図６３Ａおよび６３Ｂの矯正器具の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０１０５】
発明の詳細な説明
ここで図１から６を参照すると、本発明による矯正エネルギー帰還システムの第１の実施形態が描写される。図１は、本発明によるエネルギー帰還システム１０を装着した安静時の足を（想像線で）図示する。エネルギー帰還システム１０は、地面等の表面上に安静時の基層１２を伴って、負担のないまたは除荷位置に示される。エネルギー帰還システム１０は、広義には、基層１２と、レバー１４と、プラテン１６と、矯正器具１８とを含む。基部１２は、概して、足底から足指領域まで延在する限り、任意の長さであってもよい。基部１２は、限定ではないが、ゴム、プラスチック、ポリマー、ポリウレタン、および同等物を含む、靴底に使用される任意の材料を含んでもよい。レバー１４は、スライド２２と、角度付きの中心部分２４と、角度付きの接続部分２６とを含む。レバー１４は、歩行周期中に動的に変形することを可能にするように弾性である材料から作製される。レバー１４に利用され得る好適な材料は、プラスチック、ポリマー、および弾性金属を含む。矯正器具１８もまた、歩行周期中に動的に変形することを可能にするように弾性である材料から作製される。矯正器具１８を構築するために利用され得る好適な材料は、ポリオレフィン、ポリプロピレン、開放セルフォームおよび閉鎖セルフォーム、ならびに黒鉛を含む。プラテン１６は、望ましくは、プラスチック、ポリプロピレン、ガラス繊維、炭素繊維、および当業者に公知である他の材料等の剛性または半剛性材料から作製される。
【０１０６】
張力部材２８は、角度付きの接続部分２６においてレバー１４を矯正器具１８に動作可能に結合する。張力部材２８は、ピンとして描写されるが、しかしながら、当業者は、ロッド、ケーブル、ワイヤ、フィラメント、および同等物が、ピン２８に代用され得ることを理解するであろう。プラテン１６は、実質的に剛性であり得、接続部材３０によって、ヒールカップ２０を通して矯正器具１８に動作可能に結合される。接続部材３０は、ピン、ロッド、ワイヤ、フィラメント、および同等物を備えてもよい。当業者は、接続部材３０が、排除され得、プラテン１６が、プラテン１６とヒールカップ２０との間およびヒールカップ２０と矯正器具１８との間の接着手段または化学接合によって、矯正器具１８に間接的に結合され得ることを理解するであろう。
【０１０７】
本発明によるエネルギー帰還システムが、ここで、動作時に説明される。ここで図２−５を参照すると、歩行周期およびエネルギー帰還システムの動作が、図示される。したがって、歩行周期の理解は、本発明による、エネルギー帰還システムの動作の理解に役立つ。
【０１０８】
歩行周期は、一方の足が地面に接触するときに開始し、その足が地面に再び接触するときに終了する。したがって、各周期は、立脚期を伴って初期接触から開始し、周期が肢部の次の初期接触を伴って終了するまで遊脚期を通して続く。歩行周期の２つの段階が存在する。立脚期は、一次足が地面と接触し、初期接触または踵の衝打を伴って開始し、足指離地を伴って終了するときの周期の一部である。遊脚期は、反対の第２の足が空中にあり、足指離地を伴って開始し、第２の踵の衝打を伴って終了するときに起こる。
【０１０９】
ここで図２を参照すると、荷重応答が、一次足が地面に接触する瞬間に初期接触を伴って開始する。正常歩行パターンでは、（患者が図５−６の代替実施形態に描写されるような尖足を有していない限り）一次足の踵が最初に地面に接触する。踵の下向きの力（ＤＦ）は、矢印Ｕによって記述されるように、基層１２を踵に向かって上向きに変形させる。レバー１４の角度付きの中心部分２４は、角度付きの接続部分が角度付きの中心部分１４に向かって遠位に回転ＲＢし、張力部材２８上の張力の蓄積を引き起こすにつれて、スライド２２に向かって下向きに圧縮３７し始める。角度付きの接続部分２６が張力部材２８によって矯正器具１８に動作可能に結合されるため、張力部材の張力は、矯正器具を下向きに変形させる。これらの運動は、集合的に、本発明によるエネルギー帰還システムを荷重させる。
【０１１０】
ここで図３を参照すると、踵の下向きの力は、基部１２をプラテン１６に向かって上向きにＵ変形させ続ける。特に、レバー１４の角度付きの中心部分２４は、接続部分２６が遠位に回転ＲＢし、張力を用いて張力部材１８に荷重するにつれて、スライド２２のより近くに変形する。張力部材１８は、矯正器具を下向きにＯＤ移動させ続ける。分かり得るように、足のアーチは、図２で見られるよりもさらに下方に圧縮され、したがって、より多くのエネルギーが、矯正層１８の中に貯蔵されている。
【０１１１】
荷重応答は、反対の第２の足が地面から離れる（図示せず）ときに、対側足指離地を伴って終了する。中間立脚は、対側足指離地を伴って開始し、重心が図４で見られるように参照足に直接わたっているときに終了する。本段階および早期終末立脚は、身体の重心が支持の基部にわたって実際に位置する、歩行周期中の唯一の時間である。終末立脚は、重心が支持する足にわたっているときに開始し、対側足が地面に接触するときに終了する。終末立脚中に、踵は、地面から上昇する。
【０１１２】
ここで図４を参照すると、足が、前方に回転し始める際の中間立脚時に示され、基部１２の前の変形と組み合わせられた矯正器具１８の中に貯蔵されたエネルギーは、アーチに沿って足への反跳効果を開始する。スライド２２は、角度付きの接続部材２６が前方に回転Ｆし、したがって、矯正器具１８上で張力部材２８の張力を解放し始めるにつれて、基部１２から部分的に解放する。
【０１１３】
前遊脚は、歩行周期の約６０パーセントにおいて、対側初期接触から開始し、足指離地時に終了する。したがって、前遊脚は、歩行周期の二重肢部支持の第２の周期に対応する。初期遊脚は、足指離地から開始し、最大膝屈曲（６０度）が起こるまで継続する。
【０１１４】
ここで図５を参照すると、一次足が、足指離地に向かって移動する終末立脚時に示される。足指離地では、足は、その前方回転ＦＲを継続し、基部１２と組み合わせられた矯正器具１８の中に貯蔵されたエネルギーは、アーチに沿って足へのエネルギーの反跳を完了する。下向きの張力は、張力部材２８、ひいては、矯正器具１８から完全に除荷される。しかしながら、矯正器具１８の中のエネルギーの貯蔵に起因して、矯正器具１８は、アーチに対して上向きに押圧ＵＰし、図１に示される位置に到達するまでアーチを上昇させる。
【０１１５】
図２−５を再び参照すると、踵の衝打およびそれが地面に衝突する際の体重の減速は、基部１２を変形させ、後部でそれを上に撓曲させ、次いで、レバー１４にプラテン１６をてこで動かして外させ、張力部材２８に張力を加え、ひいては、張力部材２８とのその結合に起因して矯正器具１８を変形させる。矯正器具１８は、張力部材１８が後部３４内の固定点に向かって矯正器具１８の前部を動的に後退させることを可能にするように、（図２−５で最もよく見られるように）後部で結合されてもよい。
【０１１６】
代替として、矯正器具１８は、（図２２で最もよく見られるように）前部内の固定点においてプラテン１６に動作可能に結合されてもよい。矯正器具１８が前部点においてプラテン１６に固定される場合、上に屈曲する際の底の前部の撓曲からのてこの作用は、ひいては、張力部材２８を活用し、矯正器具１８の踵部分を前方に引動し、基部１２にエネルギーを貯蔵させる。
【０１１７】
したがって、基部１２の制約は、制御されず、むしろ、貯蔵されたエネルギーが容易に分配可能であるという点で動的である。基層１２は、単にレバーを偏向させているだけではない。これはまた、エネルギーを吸収し、踵の衝打時に衝撃吸収を提供する。貯蔵されたエネルギーは、不安定化する傾向を有する。したがって、本発明によるエネルギー帰還システムは、エネルギーを制御し、特定の足病理の処置が可能であるような方法で矯正器具１８を変形させる。加えて、エネルギー帰還システムは、レバーの場所を前から後に調節することによって、ならびにその方向を逆転させることによって、および／または特定の機能を果たすように矯正器具を延長することによって、歩行周期の後期にエネルギーを放出することが可能である。
【０１１８】
例えば、糖尿病性潰瘍または骨折の癒着不能（人物が歩いているときに荷重されることができず、別様に骨折を移動させるであろう）等の過剰な圧力の面積を除荷することを所望する場合、矯正器具は（図３１に描写される代替実施形態で最もよく見られるように）前部分においてセグメント化されることができる。したがって、張力部材は、特定の場所／セグメントにおいて、または特定の角度で、矯正器具を変形させるように操作されてもよい。代替として、アーチは、足を回外させるように上昇させられることができる。なおも代替として、側方取付点がある場合、足は、矯正器具の外側部を引き上げ、したがって、人物が歩いている間に回外または回内モーメントもしくは力を動的に生成できることによって、回内させられることができる。
【０１１９】
さらに、矯正器具１８への張力部材２８の取付点がアーチの略中間にあった場合、張力部材２８は、矯正器具１８を下に駆動し、それを平坦化するであろう。代替として、矯正器具１８への張力部材２８の取付点が矯正器具１８の前部に向かっていた場合、張力部材２８は、矯正器具１８を引き戻し、アーチを上昇させるであろう。前述を理解するために不可欠であることは、母指球が、プラテン上の接触、すなわち、支持の平面により近い位置まで引き下ろされ、（図１３で最もよく見られるように）中間立脚中に母指球ではなくて足のアーチに体重のかかる圧力を担持させることである。
【０１２０】
図３を再び参照すると、これは、エネルギー帰還システムのさらなる圧縮を描写する。したがって、足のアーチは、（図２よりも）さらに下向きに圧縮されると見なされ、したがって、より多くのエネルギーが、矯正器具１８の中に貯蔵されている。病理、一例として、潰瘍または疲労骨折もしくは中足骨癒着不能が前足に存在する場合、矯正器具１８がもう一度上昇することを可能にされるとき、母指球が大量の圧力を持続する前足荷重に向かって個人が移動するにつれて、母指球を持ち上げ、除荷するであろう、母指球の背後の上向きのモーメントまたは力を生成する。母指球のすぐ背後に生成される揚力は、除荷または抜重するであろう。図１−５は、基本エネルギー帰還システムを描写する。矯正器具の前部において動作可能に結合されるレバーおよび矯正器具の後部分に動作可能に結合されるレバーが、説明されている。レバーが変形すると、矯正層も変形する。それが変形する方法、すなわち、方向および角度は、ここで詳細に議論されるように、主に部分的にレバー１４の取付点に依存する。
【０１２１】
ここで図６を参照すると、張力部材２８上の種々の取付点および結果として生じる作用が、描写される。矯正器具１８への張力部材２８の取付点が変動される場合、そのような変動は、足に影響を及ぼすように異なる方法で矯正器具１８を撓曲させるであろう。矯正器具への張力部材２８の後部取付があると、矯正器具１８のアーチは、下げられ、したがって、後脛骨機能障害の場合に矯正器具を患者にとって耐えられないものにし得る、足と矯正器具との間の地面反力を低減させる。衝突時の地面反力の本動的低下は、より優れた生体力学的制御が患者によって耐えられることを可能にし得る。矯正器具１８への張力部材１４の取付点が矯正器具１８の前部にある場合、矯正アーチが、図１３で最もよく見られるように上昇させられる。
【０１２２】
ヒト生体構造では、距骨下関節が、距骨および踵骨の合流点において発生する。距骨下関節は、歩行周期中に足の内反および外反を可能にする。したがって、処置を必要とした足病理に応じて、張力部材の取付点は、エネルギー帰還システムの機能に影響を及ぼすであろう。張力部材の取付点が第５の放射状構造または前足の外側部面に向かって距骨下関節アクセスの側方に設置される場合、矯正器具の側方アーチを上昇させ、足を回内させ、または足を内向きに傾斜させ、距骨下関節の外反を引き起こす効果を及ぼすであろう。一例として、第１の遠位放射状構造の下の距骨下関節アクセスの内側にある張力部材の取付は、矯正器具の内側面を上昇させる効果を及ぼし、回外を引き起こす効果を及ぼし、足を側方に傾斜させ、距骨下関節を内反させるであろう。矯正器具のアーチ部分への張力部材の取付は、より平坦になるように矯正アーチの高さを引き下げるであろう。これは、レバーが後部で抜重されるにつれて、反跳復座ばねを可能にするであろう。矯正層をプラテンまで引き下げ、レバーが後部で抜重されるにつれて、それが上に反跳することを可能にすることは、中足骨頭の近位に、または矯正器具が延長された場合に中足骨頭の下に、揚力を生成するであろう。
【０１２３】
同様に、矯正器具は、足の生体構造の変化に影響を及ぼすように、長さを改変され得る。従来の矯正器具は、母指球の背後で終端し、母指球の撓曲を可能にする。本発明の三層エネルギー帰還システムを用いると、矯正器具は、抜重がその面積において所望された場合、母指球の下に位置付けられるように延長され得る。また、矯正器具が中足骨頭の下に位置付けられ、中足骨頭重量を支持した場合、母指球の下で上向きの推進力が生成され得、（ジャンプの場合のように）垂直エネルギーを増加させる。さらに、矯正器具はまた、潰瘍上の荷重を防止するように、潰瘍の面積の下に窓を付けられるであろう。
【０１２４】
当業者は、基層１２の可撓性およびロッカー底部形状が、正常な歩行を可能にする一方で、歩行中に中足指関節の背屈および足底屈を制御するであろうことを理解するであろう。記述されるように、基層１２の撓曲は、撓曲エネルギーを提供する一方で、衝撃吸収も提供する。
【０１２５】
したがって、当業者は、矯正器具およびプラテンへの張力部材の取付点が、処置されている病理のタイプに応じて変動され得、矯正器具の長さおよび位置もまた、足の生体構造の変化に影響を及ぼすように変更され得、前述が矯正器具を板ばねとして作用させることを理解するであろう。
【０１２６】
前述を背景として、図７−１０は、基層７１２と、レバー７１４と、プラテン７１６と、矯正器具７１８とを備える、本発明によるエネルギー帰還システム７００の第１の代替実施形態を図示する。機能的に、図７−１０のエネルギー帰還システム７００は、図１−６のエネルギー帰還システム１０と同様に機能する。図７に図示されるエネルギー帰還システム７００は、地面との初期接触時に示され、想像線で示される履物、ブレース、または同等物に組み込まれる。矢印は、勾配が付いた表面に対する足およびエネルギー帰還システム７００の法線の下向きの力ＤＦを描写する。基部７１２は、概して、足底から足指領域まで延在する限り、任意の長さであってもよく、限定ではないが、ゴム、プラスチック、ポリマー、ポリウレタン、および同等物を含む、靴底に使用される任意の材料を含んでもよい。基部７１２は、望ましくは、弾性であり、本代替実施形態では板ばねとして機能する。
【０１２７】
レバー７１４は、スライド７２２と、角度付きの中心部分７２４と、支点７２５と、末端部分７２６と、ケーブル７２８とを含む。レバー７１４は、歩行周期中に動的に変形することを可能にするように弾性である材料から作製される。レバー７１４に利用され得る好適な材料は、プラスチック、ポリマー、および弾性金属を含む。矯正器具７１８もまた、歩行周期中に動的に変形することを可能にするように弾性である材料から作製される。矯正器具７１８を構築するために利用され得る好適な材料は、ポリオレフィン、ポリプロピレン、開放セルフォームおよび閉鎖セルフォーム、ならびに黒鉛を含む。プラテン７１６は、望ましくは、当業者に公知であるプラスチック等の剛性または半剛性材料から作製される。
【０１２８】
ケーブル７２８は、末端部分７２６においてレバー７１４を矯正器具７１８に動作可能に結合する。プラテン７１６は、望ましくは、剛性または半剛性であり、後部ガセット７２０を通して矯正器具７１８に動作可能に結合される。プラテン７１６は、前部ガセット７３２によって基部７１２に動作可能に結合される。レバー７１４の角度付きの中心部分７２４は、支点７１３において終端する。支点７１３は、プラテン７１６に隣接して位置し、それを支持する。末端部分７２６は、プラテン７１６内の通路７２９を通してケーブル７２８を動作可能に結合するループ７２７を含む。ケーブル７２８は、足のアーチの直接前方の取付点７３１において矯正器具７１８に結合され、したがって、矯正器具７１８および基部７１２を間接的に動作可能に結合する。ケーブル７２８は、ケーブルまたはワイヤとして描写されるが、ピン、ロッド、フィラメント、および当業者に公知である他の構造を備えてもよい。
【０１２９】
ここで図８を参照すると、踵の衝打時に、踵の下向きの力（ＤＦ）は、基部７１２をプラテン７１６に向かって上向きに変形させるＤＵ８５０。スライド７２２は、踵に向かって後方に移動し、ケーブル７２８に張力を加える。ケーブル７２８は、したがって、母指球７５２から矯正器具７１８を引き離し、それをアーチ７５４に対して上昇させる。ここで図９を参照すると、足は、中間立脚に向かって足９５２の前方回転運動を開始するものとして示される。踵上の下向きの力は、解放され、除荷される９５６。本反跳は、レバー７１４をその元の位置９５８、９６０に向かって移動させ、矯正器具７１８からエネルギーを放出し、矯正器具をアーチ９６２に対して平坦化させ、前方および上向きに推進させる９６４。
【０１３０】
図１０は、エネルギーがエネルギー帰還システムから除荷された、足指離地９５４に向かったその法線前方回転運動を継続する足を図示する。
【０１３１】
図１１−１４は、ケーブル１１２８が母指球の直接近位で矯正器具１１１８に動作可能に結合されて示されることを除いて図７−１０に類似する、本発明によるエネルギー帰還システムの第２の代替実施形態を図示する。図１１−１４は、抜重位置から足指離地を通した踵の衝打時の荷重応答までの歩行周期の一部を再び図示する。
【０１３２】
ここで図１１を参照すると、同様の要素が、同様の数字を用いて識別される。本発明によるエネルギー帰還システム１１００は、基部１１１２と、レバー１１１４と、プラテン１１１６と、矯正器具１１１８とを備える。図１１に図示されるエネルギー帰還システム１１００は、踵の衝打に先立って示され、想像線で示される靴に組み込まれる。矢印は、勾配が付いた表面に対する足およびエネルギー帰還システム１１００の法線の下向きの力ＤＦを描写する。基部１１１２は、概して、足底から足指領域まで延在する限り、任意の長さであってもよく、限定ではないが、ゴム、プラスチック、ポリマー、ポリウレタン、および同等物を含む、靴底に使用される任意の材料を含んでもよい。基部１１１２は、望ましくは、弾性であり、本代替実施形態では、板ばねとして機能する。
【０１３３】
レバー１１１４は、スライド１１２２と、角度付きの中心部分１１２４と、支点１１２５と、末端部分１１２６と、ケーブル１１２８とを含む。レバー１１１４は、歩行周期中に動的に変形することを可能にするように弾性である材料から作製される。レバー１１１４に利用され得る好適な材料は、プラスチック、ポリマー、および弾性金属を含む。矯正器具１１１８もまた、歩行周期中に動的に変形することを可能にするように弾性である材料から作製される。矯正器具１１１８を構築するために利用され得る好適な材料は、ポリオレフィン、ポリプロピレン、開放セルフォームおよび閉鎖セルフォーム、ならびに黒鉛を含む。プラテン１１１６は、望ましくは、当業者に公知であるプラスチック等の剛性または半剛性材料から作製される。
【０１３４】
ケーブル１１２８は、末端部分１１２６においてレバー１１１４を矯正器具１１１８に動作可能に結合する。プラテン１１１６は、望ましくは、剛性または半剛性であり、後部ガセット１１２０を通して矯正器具１１１８に動作可能に結合される。プラテン１１１６は、前部ガセット１１３２によって基部１１１２に動作可能に結合される。レバー１１１４の角度付きの中心部分１１２４は、支点１１１３において終端する。支点１１１３は、プラテン１１１６に隣接して位置し、それを支持する。末端部分１１２６は、プラテン１１１６内の通路１１２９を通してケーブル１１２８を動作可能に結合するループ１１２７を含む。ケーブル１１２８は、母指球の回転軸の直接近位の取付点１１５０において矯正器具１１１８に結合され、したがって、矯正器具１１１８およびプラテン１１１６を動作可能に結合する。ケーブル１１２８は、ケーブルまたはワイヤとして描写されるが、ピン、ロッド、フィラメント、および当業者に公知である他の構造を備えてもよい。
【０１３５】
ここで図１２を参照すると、踵の衝打時の下向きの力は、基部１１２を踵１２５０に向かって上向きに変形させ、レバー１１１４を近位に摺動させる１２５２。レバーが近位に摺動し続けると、張力がケーブル１１２８に加えられ、矯正器具１１１８を母指球から後方に１２５６引き離し、足１２５８のアーチに対して上向きに引き寄せる。
【０１３６】
図１３は、基部１１１６の除荷１３５０および中間立脚から足指離地位置に向かって移動する際の足の前方除荷運動１３５２、１３５４を描写する。除荷運動は、反跳エネルギーをシステムに伝達し、レバー１１１４が元の位置に戻り始めることを可能にする。反跳エネルギーは、踵を上向きおよび前方に推進する一方で、アーチに対して矯正器具１１１を平坦化し１３５６、前方に推進させる１３５７。
【０１３７】
図１４は、本発明によるエネルギー帰還システムからのエネルギーの放出に起因する、足指離地に向かった足の前方推進および継続的反跳を図示する。したがって、図１１−１４に描写される実施形態は、前足圧力に対処するように設計され、限定されたＭＰＪ背屈とともに動作する。したがって、疲労骨折、中足骨痛症、および足潰瘍、ならびに他のタイプの機能障害が、処置され得る。
【０１３８】
ここで図１５−１８を参照すると、本発明のエネルギー帰還システム１５００による第３の代替実施形態が、図示される。特に、レバー１５１４は、逆転され、前述で説明された実施形態と異なるように動作するように設計される。分かり得るように、ケーブル１５２８の取付点１５６０は、中間アーチの近位の点にある。加えて、後部ガセットは、基部１５１２をプラテン１５１６および矯正器具１５１８と動作可能に結合する。プラテン１５１６はまた、圧縮性先端１５１７によって前足において基部１５１２に動作可能に結合される。図１５−１６で見られ得るように、圧縮性先端は、足が足指離地に向かって移動するにつれて圧縮地面力に起因して基部１５１２が結合解除し、圧縮力が存在しないときに再結合することを可能にする、フック１５２１を含む。図１５は、負担のない外形における、または換言すると安静時のエネルギー帰還システムを描写する。図１６を参照すると、下向きの力ＤＦは、弾性板ばね様基部１５１２を圧縮することによってポテンシャルエネルギーの系統的集合を生成する。レバー１５１４の角度付きの中心部分１５２４は、ケーブル１５２８がアーチから矯正器具１５１８を下向きにＤ引き離すにつれて前方に回転する。矯正器具１５２８の平坦化は、矯正器具の遠位縁を前方に押し、圧縮性先端１５１７は、前方に隆起する。図１７で最もよく見られるように、足が足指離地に近づくと、基部１５１２が平坦化し続け、レバー１５１４を回転させ、矯正器具１５１８を平坦化するように引き寄せ続けるにつれて、エネルギーがさらに吸収される一方で、矯正器具の遠位縁は、前方に移動し、母指球は、持ち上がり始める。図１８で最もよく見られるように、足が上昇させられ、足指離地に向かって前方にＦ回転されると、基部１５１２および平坦化された矯正器具１５１８は、貯蔵されたエネルギーを放出し、レバー１５１４の角度付きの中心部分１５２４を後方に移動させ、ケーブル１５２８および矯正器具１５１８の張力を解放する。矯正器具１５１８は、戻り、または反跳し、足のアーチを支持する。
【０１３９】
図１５−１８に描写される実施形態は、足首における限定された背屈が病理を引き起こす、尖足（踵の衝打を伴わずに爪先で走る状態）の処置のために設計される。尖足は、糖尿病性尖足患者における潰瘍の主要な原因である。
【０１４０】
図１９は、静的な負担のない位置に描写された足を伴う、エネルギー帰還システムの第４の代替実施形態２０１０を描写する。同様の要素が、同様の数字で標識される。特に、矯正器具２０１８は、足２０２０の後部においてプラテン２０１６に取り付けられる。基部２０１２は、母指球２０２９の下でプラテン２０１６に取り付けられる。バンド２０１１は、指骨を囲繞し、ケーブル２０２８は、バンドに取り付けられる。プラテン２０１６が平坦化すると、レバー２０１４は、アーチを引き上げるＵように機能する。矯正器具２０１８は、下向きの力が歩行周期中に地面に印加されるときに、アーチに対して後方Ｒおよび上向きにＵ移動する。本実施形態は、足底筋膜を処置するように設計される。
【０１４１】
図２０および２１は、足底筋膜炎を処置するように設計される、本発明によるエネルギー帰還システムの第５の代替実施形態２１１０を描写する。同様の要素が、同様の数字で標識される。基部２１１２は、２１２０において踵の後ろでプラテン２１１６に取り付けられる。図２１で最もよく見られるように、矯正器具２１１８は、溝２１１９を包むカップを形成し、したがって、足が制限なく歩行中に前方に転動することを可能にするように修正される。ケーブル２１２８は、溝２０１９のわずかに前方で矯正器具２１１８に結合される。基部２１１２およびプラテン２１１６は、先端２１３１まで母指球２１２９の下で結合される。レバー２１１４は、したがって、アーチに対して矯正器具２１１８を後方Ｒおよび上向きにＵ引き寄せ、下向きの力が歩行周期中に地面に印加されるときに溝を後方に引き寄せる。
【０１４２】
図２２は、本発明の第６の代替実施形態を描写する。矯正器具は、遠位端においてプラテン２２６０に固定して取り付けられ、近位端において遊離している。分かり得るように、矯正器具は、踵の周囲でカップ状である。基層２２１２は、近位端においてプラテン２２１６に固定して取り付けられる２２１５。ケーブル２２２８は、足底の下で矯正器具２２１８に取り付けられる。本実施形態では、ユーザが歩行周期を通して推進すると、矯正器具２２１８は、前方に引き寄せられる２２２３一方で、アーチの下で持ち上がり２２２５、足底筋膜に支持を与えるであろう。
【０１４３】
図２３は、本発明による、エネルギー帰還システムの第７の代替実施形態を描写する。同様の特徴が、同様の数字を有する。分かり得るように、矯正器具２３１８は、遠位端においてプラテン２３１６に固定して取り付けられる２３６０。矯正器具２３１８は、足の踵の周囲でカップ状である。矯正器具２３１８の近位端は、遊離している。基部２３１２は、スペーサまたはブリッジ２３１５によってプラテン２３１６に固定して取り付けられ、地面反力を軽減する。ケーブル２３２８は、踵のわずかに前方で矯正器具に取り付けられる。動作時、足が歩行周期を通して移動すると、矯正器具２３１８は、前方に引き寄せられる２２２３一方で、アーチを上向きに２２２５持ち上げ、足底筋膜に支持を与える。
【０１４４】
前述で議論されたように、ヒト生体構造では、距骨下関節が、距骨および踵骨の合流点において発生する。距骨下関節は、歩行周期中に足の内反および外反を可能にする。したがって、処置を必要とする特定の足病理に応じて、張力部材の取付点は、エネルギー帰還システムの機能に影響を及ぼすであろう。
【０１４５】
張力部材は、アーチ部分の下で矯正器具に取り付けられる。したがって、張力部材は、より平坦になるように矯正アーチの高さを引き下げるであろう。これは、レバーが後部で抜重されるにつれて、反跳復座ばねを可能にするであろう。矯正層をプラテンまで引き下げ、レバーが後部で抜重されるにつれて、それが上に反跳することを可能にすることは、中足骨頭の近位または中足骨頭の下に揚力を生成するであろう。
【０１４６】
ここで図２４−２６を参照すると、図２７−３２で見られる修正のための基部矯正器具である、矯正器具２４００が示される。矯正器具２４００は、矯正器具２４００の基層の底側に結合されるタブ２４１０を含む。タブ２４１０は、ピン２４１８によって、ピン２４１８を中心として回転するように構成される伸長レバー２４１４に動作可能に結合される。当業者は、矯正器具が必要に応じて時折調節され得るため、回転可能なレバーを有することが有利であることを理解するであろう。張力部材２４２８は、第１の端部２４０２と、第２の端部２４０３とを有する、フィラメント、ケーブル、ワイヤ、または同等物を備えてもよい。第１の端部２４０２は、中立位置に示される取付点２４１２において結合される。取付点は、張力部材２４２８が結合される、矯正器具内の開口であってもよい。代替として、取付点２４１２は、機械的または化学的取付手段を備えてもよい。取付点２４１２への張力部材２４２８の結合は、回転することができないようにレバー２４１４を固定する。レバーの第２の端部は、ピン２４１８によってタブ２４１０に結合される。張力部材２４２８の取付点２４０３は、矯正器具２４１８のアーチ部分２４１１の下に位置付けられる。図２５で最もよく見られるように、張力部材は、矯正器具２４００の前部分を下向きに２４１５屈曲させ、アーチの高さを上昇させ、したがって、矯正器具最上層の長さに応じて、中足骨頭の近位または中足骨頭の下に揚力を生成する。図２６は、張力部材が矯正器具を回内も回外もさせないように「中立」心合位置にあるため、矯正器具に矯正角度がないことを図示する。
【０１４７】
ここで図２７−２８を参照すると、矯正器具２４００は、近似的に矯正器具２４００の中心を下る切り込み２４０１を伴って描写される。矯正器具２４００は、その基層の底側に結合されるタブ２４１０を含む。タブ２４１０は、ピン２４１８によって、ピン２４１８を中心として回転する伸長レバー２４１４に動作可能に結合される。当業者は、矯正器具が必要に応じて時折調節され得るため、回転可能なレバーが有利であることを理解するであろう。張力部材２４２８は、第１の端部２４０２と、第２の端部２４０３とを有する、フィラメント、ケーブル、ワイヤ、または同等物を備えてもよい。第１の端部２４０２は、示されるように、中心線の内側にあり、遠位で第１の放射状構造の場所の下にあり、矯正器具内に開口を備え得る、取付点２４１２において結合される。代替として、取付点２４１２は、機械的または化学的取付手段を備えてもよい。取付点２４１２は、回転することができないようにレバー２４１４を固定する。レバーの第２の端部は、ピン２４１８によってタブ２４１０に結合される。動作時、張力部材２１２８は、矯正器具２４００を治療角度２４１６によって矯正器具の内側で下向きに２４１４回転させ、矯正アーチの内側面を上昇させる効果を有する、前足内反を動的に増加させ、回外を引き起こし、側方に足を傾斜させる効果を有し、距骨下関節を反転させるであろう。図２８は、矯正角度２４１６を図示する。
【０１４８】
張力部材２４２８の取付点２４１２が、第５の放射状構造または足の外側部面に向かって距骨下関節アクセスの側方に設置される場合、矯正アーチの側方を上昇させ、足を回内させ、または足を内向きに傾斜させ、距骨下関節の外反を引き起こす効果を及ぼすであろう。
【０１４９】
図２９−３０は、近似的に矯正器具２４００の中心を下るセグメントまたは切り込み２９０１を伴う矯正器具２４００を図示する。矯正器具２４００は、その底側に結合されるタブ２４１０を含む。タブ２４１０は、ピン２４１８によって、ピン２４１８を中心として回転する伸長レバー２４１４に動作可能に結合される。当業者は、矯正器具およびその矯正角度が必要に応じて時折調節され得るため、回転可能なレバーを有することが有利であることを理解するであろう。張力部材２４２８は、第１の端部２４０２と、第２の端部２４０３とを有する、フィラメント、ケーブル、ワイヤ、または同等物を備えてもよい。第１の端部２４０２は、示されるように、遠位で第５の放射状構造の場所の下にある、距骨下関節アクセスの側方の取付点２４１２において結合される。取付点２４１２は、回転することができないようにレバー２４１４を固定する。レバーの第２の端部は、ピン２４１８によってタブ２４１０に結合される。張力部材２４２８は、取付点２４１２において側方に矯正器具２４００に取り付けられる。本位置では、張力部材２４２８は、矯正器具２４００を治療角度２９１６によって外側部で下向きに回転させ、回内を引き起こし、内側に足を傾斜させる効果を有する、前足外反を動的に増加させる。図３０は、矯正角度２４１６を図示する。
【０１５０】
ここで図３１−３２を参照すると、矯正器具２４００が、セグメント化された指アレイ３１１４を伴って示される。矯正器具２４００は、矯正器具２４００の底側に結合されるタブ２４１０を含む。タブ２４１０は、ピン２４１８によって、ピン２４１８を中心として回転するように構成される伸長レバー２４１４に動作可能に結合される。当業者は、矯正器具が必要に応じて時折調節され得るため、回転可能なレバーを有することが有利であることを理解するであろう。張力部材２４２８は、第１の端部２４０２と、第２の端部２４０３とを有する、フィラメント、ケーブル、ワイヤ、または同等物を備えてもよい。第１の端部２４０２は、示されるように、第２の放射状構造位置上にある、取付点２４１２において結合される。取付点２４１２への張力部材２４２８の結合は、回転することができないようにレバー２４１４を固定する。レバーの第２の端部は、ピン２４１８によってタブ２４１０に結合される。張力部材２４２８の取付点２４０３は、矯正器具２４１８のアーチ部分２４１１の下にある。動作時、矯正器具２４００の第２の放射状指３１１２は、中足骨の動的除荷という矯正治療目標を達成するように、治療角度３１１８によって下向きに３１１６に引動される。例えば、取付点が第１のセグメント化された放射状構造上にある場合、第１中足指関節の動的除荷が起こり、制限母趾を処置する。取付点が第２の放射状構造上にある場合、疲労骨折、中足骨痛症、および同等物が、処置される。当業者は、張力部材２４２８の取付点２４１２が、特定の中足骨の動的除荷をもたらすようにセグメント化された矯正器具の任意の放射状構造に取り付けられ得ることを理解するであろう。
【０１５１】
当業者は、図２７−３２に説明されるセグメント化された矯正器具が、矯正器具がセグメント化される方法または張力部材が取り付けられる放射状構造に関して限定されないことを理解するであろう。むしろ、矯正を必要とする特定の足病理に応じて、矯正器具の任意のセグメントが作製されることができ、張力部材は、任意の放射状構造に取り付けられてもよい。例えば、２つの平行切り込みが矯正器具に作製され得る一方で、張力部材が第２の放射状構造に取り付けられ、第２の放射状構造を動的にすることが予想される。
【０１５２】
図３４−４４は、回内した足および／または回外した足を矯正するように設計される二層矯正器具を図示する。起立するとき、回内は、足がその内側に向かって転回し、足のアーチが平坦化すると起こる。回外は、回内の反対であり、正常運動中のその外側部への足の外向き転回を指す。
【０１５３】
図３４−４１は、明確にするために省略された、矯正器具３４００と基層３４１２との間の緩衝層を含み得る、本発明による二層矯正器具を描写する。図３４は、本発明の実施形態による、二層矯正器具３４００の側面立面図である。分かり得るように、矯正器具３４００は、上層３４１１と、基層３４１２とを含む。基層３４１２は、その機能が図３５−３７で最もよく見られる、ピン３４２０によって、矯正器具３４００のヒールカップ３４１８において矯正器具３４００に動作可能に結合される。ピン３４２０は、ヒールカップ３４１８によって枢動可能に受容され、矯正器具３４１８が基部３４１２に対して枢動するように基部３４１２に結合される。
【０１５４】
図３５は、矯正を要求する、回外した足を示す、図３４の線３５−３５に沿って得られた後面立面図である。図３６は、矯正器具３４００のヒールカップ３４１８内に受容された回外した足の後面立面図である。適切な矯正を提供するために、ピン３４２０は、基層３４１２の外側部に向かって矯正器具３４００の長手軸からオフセットされる。図３６で見られるように、足が重量をヒールカップ３４１８に印加すると、矯正ヒールカップは、内側で下向きに、外側部で上向きに枢動し、足を中立位置まで内向きに転回させる。したがって、矯正器具３４００は、治療矯正を提供している。
【０１５５】
同様に、図３７は、矯正を要求する回内した足を示す、図３６のものに類似する動的後面立面図である。ピン２０２０は、回内した足がヒールカップ３４１８によって受容されると矯正を提供するように、ヒールカップ３４１８の内側に向かって矯正器具３４００の長手軸からオフセットされる。個人が足をヒールカップ３４１８の中に設置すると、ヒールカップ３４１８は、内側で上向きに、外側部で下向きに枢動し、足を中立位置まで外向きに転回させる。矯正器具３４００の中の足の差分進行は、治療矯正を引き起こす。当業者は、ヒールカップに枢動可能に結合される基層３４１２の一部が、矢印３４１９によって図３４で最もよく見られるように所望の矯正を行うために材料の可撓性に依拠することを理解するであろう。矯正は、摺動またはチャネルを必要とすることなく、ヒールカップ３４１８の正中線からピン３４２０の軸をさらに偏移させることによって調節されてもよい。
【０１５６】
図３８Ａは、二層矯正器具３４００のピン３４２０のための代替的構造の側面立面図である。矯正器具３８００は、矯正器具３４００と同様に、明確にするために省略されている、上層３８１１と基層３８１２との間の緩衝層を含んでもよい。二層矯正器具３８００は、基層３８１２と、上層３８１１とを含む。上層３８１１は、図３８Ｂに描写される拡大図で最もよく見られるように、弓状回転従動子３８２０によって上層３８１１のヒールカップ３８１８において基層３８１２に結合される。弓状回転従動子３８２０は、外側結合部品３８３２と、内側従動子部品３８３４とを含む。図３９−４１は、図３８の線３９に沿って得られた図である。基層３８１２は、内側従動子部品３８２４を受容する、その中に切り込まれた弓形状のチャネル３８２２を含む。外側結合部品３８２２は、内側従動子部品３８２４をチャネル３８２２の中で基層３８１２に固着する。チャネル３８３２は、矯正器具３８００の内側に向かって湾曲するように切り込まれる。
【０１５７】
図３９は、脚の下部分および矯正を要求する回内した足の追加を伴う、図３８の線３９−３９に沿って得られた後面立面図である。図３９は、矯正器具３８００の中に位置付けられている回内した足を描写する。足が矯正器具３８００の中に位置付けられると、個人の体重は、ヒールカップの内側が上向きに枢動する一方で、踵の外側部が下向きに枢動するように、内側従動子部品３８３４（外側結合部品３８３２に結合される）を弓状チャネル３８２２の中で進行させ、回内した足を回外させ、または中立位置まで外向きに転回させ、適切な矯正を提供する。図４１は、基層３８１２に切り込まれるが、足の外側部に向かって延在するように切り込まれた弓状チャネル３８２４を伴う、図３６のものに類似する後面立面図である。個人がその回外した足をヒールカップ３８１８の中に位置付けると、ヒールカップの内側は、下向きに枢動し、ヒールカップ３８１８の外側部は、上向きに枢動し、足を回内させ、または中立位置まで内向きに転回させ、適切な矯正を提供する。当業者は、個人がヒールカップの中に足を踏み入れる度に、結合部品が前述で説明されたように弓状チャネルの中で進行するように、矯正器具３８００が動的であり得ることを理解するであろう。代替として、内側従動子部品３８３４および外側部結合部品３８３２は、結合部品が移動せず、むしろ１つの治療位置で固定されるように、ナットおよびボルトを備えてもよい。矯正器具３８００が動的である場合、結合部品によるチャネル内の進行は、二層内の進行に相加的である。固定された場合、二層は、進行するが、チャネル内の結合部品は、進行しない。
【０１５８】
図４２−４４は、矯正器具３８００の基層３８１２に切り込まれた弓状チャネルの変形例を示す。分かり得るように、２つの弓状チャネル３８２２、３８２３および３８２４、３８２５が、基層３８１２に切り込まれる。図３８Ｃで最もよく見られるように、弓状回転従動子３８２０は、外側結合部品３８３２と、２つの内側従動子部品３８４０、３８４２とを含む。内側結合部品３８４０、３８４２は、要求される矯正に応じて、個人がその足をヒールカップ３８１８の中に位置付け、重量を印加するにつれて、それぞれ、チャネル３８２２、３８１８、ならびに３８２５および３８２４内で進行する。
【０１５９】
図４２は、図３８に示されるものに類似するが、２つの弓状チャネル３８２２および３８２３を含み、矯正器具３８００のヒールカップ３８２２の中に下向きに降下する回内した足を示す、後面立面図である。図４３は、回内した足の矯正を示す、図４０のものに類似する図である。図４４は、回外した足が降下し、次いで、本発明による図３８の二層矯正器具によって中立位置まで矯正されて示されている、２つの弓状チャネル３８２５、３８２４を除いて図４１のものに類似する。
【０１６０】
図４５は、（明確にするために省略された）足と靴との間の随意の軟質中底界面を伴い、女性の履物のために特別に設計された、本発明による二層または三層矯正フレーム４５００上に構築された靴の側面立面図である。後部懸架ばね４５１０の機能は、靴の上側部分の境界外で可視である。靴構成の三層バージョンが、４５１６において参照される第３の層を伴って鎖線で示される。三層エネルギー帰還システムの底の２つの層４５１２、４５１４または二層矯正器具４５１２、４５１４の両方の層が、靴の「底」になる。ハイヒールの靴で歩く個人は、もはや踵の衝打時に有意な足首の足底屈に直面しなくなる。図４６は、その後面立面図である。図４７は、その正面立面図である。図４８は、その底面図である。図４９は、本発明による、図４５−４８の二層矯正器具の第１の代替実施形態の底面図である。図５０は、本発明による、図４５−４８の二層または三層矯正器具の第２の代替実施形態の底面図である。図５１は、図４５−４８の二層矯正器具の第３の代替実施形態の底面図である。図５２は、その第４の代替実施形態の底面図である。図４９−５２は、図４５の靴の靴底層の形状および幅が変動し得る程度を図示する。
【０１６１】
図５３は、キックスタンド５３００を示す、本発明による、矯正器具の代替実施形態の上面図である。キックスタンド５３００は、矯正器具５３１６内に包み込まれた第１の位置と矯正器具５３１６外の第２の位置との間で移動可能である伸長レバー５３２０を備える。伸長レバー５３２０は、矯正用踵５３１７において車輪またはピン５３１８に枢動可能に結合される。図５４Ａで見られるように、回内した足は、矯正を要求する。キックスタンド５３００の伸長レバー５３２０の内側移動は、図５４Ｂで最もよく見られるように、足を回外させることによってその回内を止める。キックスタンド５３００の伸長レバー５３２０が展開されるとき、足は、前足外転の減少に起因して、図５４Ｂで最もよく見られるように側方に移動する。二層矯正器具の圧縮性は、衝撃吸収に起因して、動的制御の患者忍容性を可能にする。当業者は、キックスタンド５３００の伸長レバー５３２０が回外を矯正するように矯正器具の外側部に設置され得ることを理解するであろう。
【０１６２】
ここで図５５−５６を参照すると、本発明による、二層矯正器具の代替実施形態が、示される。二層矯正器具５５００は、広義には、動的基層５５１２と、矯正器具５５１４と、ブーツ５５１６とを含む。分かり得るように、基層５５１２は、軸外回転子軸５４２０によって矯正器具の踵５５１８において矯正器具５５１４に動作可能に結合される。軸外回転子軸５５２０は、矯正器具５５１４が基部５５１２に対して枢動するように、基層５５１２および矯正器具５５１４によって枢動可能に受容される。動的基層５５１２は、第１の端部５５２３においてそれに動作可能に結合される直立支持体５５２２を含む。直立支持体５５２２は、くるぶし（足首骨）用の切り込み５５２４を含む。直立支持体５５２２は、直立支持体５５２２をブーツ５５１６に動作可能に結合する、随意のヒンジピン５５２７を含む。ヒンジピン５５２７は、足首の可動域が所望される場合に関節動作を可能にする。直立支持体５５２２は、引動タブ５５２６を伴って第２の端部５５２５において終端する。
【０１６３】
引動タブ５５２６は、ブーツ５５１６に固定して結合され、ユーザがそれを引動することを可能にし、ブーツ５５１６の容易な着用を促進する、指部分５５２８を含む。ブーツ５５１６は、随意に、張力ストラップ５５３０を含んでもよい。張力ストラップ５５３０は、直立支持体５５２２に対する足の前／後変位を限定するように作用し、足首または下腿を包囲せず、したがって、その生体構造の収縮および／または刺激を回避するように位置付けられる。張力ストラップ５５３０は、二層矯正器具が単独で達成し得るものに加えて、別の制御の手段を可能にする。ブーツ５５１６はまた、張力ストラップが、足の内側および足首においてより分散または拡散される支持を提供することを可能にし、したがって、組織界面刺激を減少させ、さらなる制御の耐性を可能にする。図５６は、ブーツの着用を促進するようにブーツ５５１６の上縁内に位置付けられ得る、第２の引動タブ５６００を描写する。第２の引動タブ５６００は、浮腫および脚サイズの変化に適応するためのネオプレン様パッド付きカラーを含んでもよい。
【０１６４】
ここで図５７Ａ−５７Ｄを参照すると、矯正器具５７００は、上層５７１０（ヒールカップとして描写される）を含み、二層または三層システムと併用されてもよい。動的シム５７１８を伴う矯正器具５７００は、さらなる矯正のために増加されたとき、多くの場合、不耐性を引き起こし得る、段落００１５に説明されるような静的シムを用いて耐えられ得るよりもさらなる矯正に足が耐える可能性を提供する。矯正器具５７００は、上層５７１２と、下層５７１４とを含む。上側ヒールカップ層５７１２は、取付点５７１６において下側ヒールカップ層５７１４に固定して結合される。当業者は、取付点５７１６がピンまたはベルクロ（登録商標）もしくは他の機械的手段であり得る、または接着もしくは接合剤または他の化学的手段であり得ることを理解するであろう。取付点５７１６は、単一の点であるものとして示されるが、当業者は、取付が矯正器具５７００の幅を横断して延在し得ることを理解するであろう。示されるように、シム５７１８は、上層５７１２と下層５７１４との間に位置付けられ、外側部に位置付けられるものとして図示される。当業者は、求められる治療利益に応じて、シム５７１８が患者の踵を側方に傾斜させるように矯正器具５７００の内側に位置付けられ得る、または患者の踵を内側に傾斜させるように矯正器具５７００の外側部に位置付けられ得ることを理解するであろう。シム５７１８は、歩行周期中に圧縮するにつれて上層５７１２（または三層矯正器具の場合は、上および中間層）を受動的に偏向させ、足の所望の整合を引き起こす。取付点５７１６は、二層矯正器具の場合に前足が不整合されないように防止する。これは、整合を向上させ、関節の病理学的運動を低減させる。
【０１６５】
図５７Ｄを参照すると、三層システムが描写される。三層システムは、最上層５７１２と、中間層５７１３と、シム５７１８と、底層５７１４とを含む。整合矯正を引き起こすシム５７１８は、シム５７１８が運動を再指向し、層５７１２’が中間層５７１３’の底を打つと足の新しい整合を生成するように、上層５７１２が中間層５７１３およびシム５７１８の中に押下するように、中間層５７１３と底層５７１４との間に組み込まれる。矯正角度は、図５７Ｄおよび図５７Ｃで最もよく見られる、シム５７１８の角度であるＣとして描写される。当業者はまた、シム５７１８が本明細書に開示される矯正システムのうちのいずれかとともに、かつそれに加えて使用され得ることも理解するであろう。当業者は、図５７Ｄに図示される三層システムが、中間層５７１３を排除することによって二層システムとしても機能し得ることを理解するであろう。そのような場合には、シム５７１８は、上層５７１２と底層５７１４との間に位置付けられ、上層５７１２は、シム５７１８が運動を再指向し、上層５７１２’がシム５７１８の底を打つと足の新しい整合を生成するように、シム５７１８の中に押下するであろう。
【０１６６】
ここで図５８Ａ−５８Ｃを参照すると、矯正システムの別の側面が、示される。矯正器具５８００は、（その底部から視認された）二層または三層矯正器具の最上層であり、矯正器具の任意の面積（材料の固体層であるように使用されたもの）が制御可能に調節され得ることを描写する。当業者は、そのような最上層が本明細書に開示される二層または三層システムのうちのいずれかと併用されるように設計されることを理解するであろう。最上層矯正システム５８００は、足指部分５８１０と、踵部分５８１２と、アーチ部分５８１４とを含む。少なくとも１つのセグメント５８１６は、アーチ部分５８１４を横断して内側５８１８から外側部５８２０まで延在する。最上層矯正システム５８００は、アーチ部分５８１４を横断して内側５８１８から外側部５８２０まで延在する、複数のセグメント５８１６を有するものとして描写される。当業者は、任意の数のセグメント５８１６が提供され得、本発明の範囲から逸脱することなく、部分的または全体的に、内側から外側部まで、もしくは内側および／または外側部からアーチ部分まで延在し得ることを理解するであろう。セグメント５８１６はそれぞれ、接続５８２２によって、踵部分５８１２から足指部分５８１０まで延在する半剛性スパイン５８２４に動作可能に結合され、このようにして、セグメント５８１６が矯正器具５８００から分離しないように防止する。スパイン５８２４は、セグメントがより弾性の材料から作製され得るように、アーチ形状および剛性を矯正器具に提供する。スパイン５８２４は、限定ではないが、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）またはポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）群の中の他の有機熱可塑性ポリマー等の任意の半剛性材料から作製されてもよい。有利なこととして、ＰＥＥＫは、それが覚えられた形状に戻ることを可能にする、形状記憶ポリマーである。スパイン５８２４は、前端５８２５と、踵５８２７とを含む。図５８Ｂに示される二層システムでは、スパイン５８２４の前部分５８２５は、「Ｘ」において図５８Ｂで見られるように、母指球の下またはすぐ近位で基層の前部に結合されるであろう。三層システムでは、踵端は、「Ｘ」として示される、その後／踵位置において図５８Ｃで見られるように、中間層に結合されるであろう。当業者は、結合Ｘが、上部を底部に融合すること等の機械的手段または化学的手段等による固定結合を備え得ることを理解するであろう。
【０１６７】
図５８Ａを再び参照すると、セグメント５８１６は、接続５８２２によってスパイン５８２７に結合される。接続５８２２は、バンド、ワイヤ、ケーブル、ピン、および同等物等の当業者に公知である任意の接続または結合を備えてもよい。バンド、ワイヤ、およびケーブルの場合、側方に切断されたセグメントが撓曲し、処置されている病理に従って位置付けられることを可能にするように、接続が可撓性であることが望ましい。接続５８２２はまた、側方に切断されたセグメント５８１６を可撓性スパイン５８２４に結合する、ピン５８２６を備えてもよい。動作時、側方に切断されたセグメント５８１６のうちの１つまたはそれを上回るものは、異なる足病理に適応するように、外側部５８２０または内側５８１８に変形されてもよい。加えて、いくつかのセグメント５８１６が、外側部５８２０に変形されてもよい一方で、他のセグメント５８１６は、内側５８１８に変形されてもよい。スパイン５８２４が、ＰＥＥＫまたは他の半剛性形状記憶材料を含んでもよい一方で、セグメント５８１２は、炭素繊維または当業者に公知である開放セルフォームおよび閉鎖セルフォーム材料等の他のより軟質の材料を含んでもよい。
【０１６８】
図５８Ａ−５８Ｃに描写される最上層矯正システム５８００は、足の具体的関節または全ての関節に関する矯正器具の個々のセグメントの整合を制御する能力を提供する。全ての関節は、同時に中立または正常整合に近づくように位置付けられることができる、もしくは１つまたはそれを上回るセグメントは、セグメントの内側を反対方向に変形させる治療角度によって、外側部で下向きまたは上向きに変形されてもよい。代替として、セグメントの内側は、中立位置に位置付けられることができる。代替として、１つまたはそれを上回るセグメントの内側は、セグメントの外側部を反対方向に変形させる治療角度によって、下向きまたは上向きに変形されてもよい。代替として、セグメントの外側部は、中立位置に位置付けられることができる。最上層矯正器具５８００は、単層の従来技術の矯正器具を用いて可能ではなかった、足の異なる部分を制御可能に移動させ、適切な整合を取得する能力を提供する。当業者は、側方に切断されたセグメントが、それらを変形させることを可能にする弾性材料から作製され得る、または張力ワイヤもしくはフィラメントが、前述で開示されたように、それを変形させるように側方に切断されたセグメント内に設置された孔によって結合され得ることを理解するであろう。
【０１６９】
ここで図５９を参照すると、図５８の最上層矯正器具の代替物が示される。矯正器具５９００はまた、本明細書に開示される二層および三層システムと併用されるように設計される最上層矯正器具である。矯正器具５９００は、概して、足指部分５９１０と、踵部分５９１２と、スパイン部分５９２２（鎖線で示される）と、アーチ部分５９１４とを含む。少なくとも１つの側方に切断されたセグメント５９１６は、アーチ部分５９１４を横断して内側５９１８から外側部５９２０まで延在する。矯正システム５９００は、内側５９１８または外側部５９２０のいずれかからアーチ部分５９１４の中に延在する、複数の側方に切断されたセグメント５９１６を有するものとして描写される。いくつかの実施形態は、内側５９１８および外側部５９２０の両方から延在するセグメントを含んでもよい。しかしながら、図５９の矯正器具５９００と異なり、それらは、アーチ部分５９１４を横断して内側５９１８から外側部５９２０まで完全には延在しない。これは、セグメント５９１６を足指および踵部分５９１０、５９１２に結合するための接続の必要性を排除する。その点に関して、スパイン部分５９２２は、最上層矯正器具５８００のスパイン５８２４の機能的均等物である。当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の数の側方に切断されたセグメント５９１６が提供され得ることを理解するであろう。動作時、側方に切断されたセグメント５９１６のうちの１つまたはそれを上回るものは、異なる足病理に適応するように、外側部５９２０または内側５９１８もしくは両方に変形されてもよい。加えて、いくつかのセグメント５９１６が、外側部５９２０に変形されてもよい一方で、他のセグメント５９１６は、内側５９１８に変形されてもよく、なおも他のセグメント５９１６は、内側および外側部の両方に変形されてもよい。
【０１７０】
ここで図６０Ａ−６０Ｂを参照すると、本発明による矯正システムの別の側面が、描写される。随意のシム５７１８もまた、描写される。シム５７１８は、現状の矯正器具がプラットフォームに相加的であるように、底層と地面との間、足と最上層との間、または最上層と中間層との間等の層のうちのいずれかの間に位置付けられてもよい。矯正システム６０００は、図６１Ａから６２Ｂに描写される矯正システムの基礎を形成する。矯正器具６０００は、樹脂または類似材料を用いた鋳型の中でともに積層され、３つの層をともに継合し得る、変動する厚さの材料の３つの層を含む、三層矯正器具である。当業者は、テープもまた、層をともに保持するために使用され得ることを理解するであろう。３つの層は、同一の材料を含んでもよい、または各層は、異なる材料を含んでもよい。代替として、２つの層は、異なる材料を含む基層を伴って同一の材料を含んでもよい。矯正器具６０００は、鋳型の中で層状にされ、ある面積内で層を分離し、層が他の面積内で接合することを可能にする、鋳型構成要素にわたって真空成形される。矯正器具は、次いで、層を単一の部品にともに融合する樹脂を活性化および硬化させるように焼成される。３つの層は、テープおよび同等物を用いてともに保持されてもよい。矯正器具は、次いで、適切なサイズ、すなわち、サイズ６、７、８等に切り整えられる。矯正器具はまた、特定の個々のユーザの足に合致するように切り整えられてもよい。材料は、そのような材料が弾性である限り、炭素繊維、または炭素複合材料、ガラス繊維、ポリプロピレン、および同等物等の当業者に公知である他の材料であってもよい。
【０１７１】
代替として、当業者は、三層矯正器具が３Ｄ印刷を使用して使用され得ることを理解するであろう。そのような実施形態では、矯正器具のサイズおよび形状は、矯正を要求する足と関連付けられる画像または他の情報に基づいて判定されてもよい。足についてのデータは、汎用コンピュータ、例えば、サーバコンピュータ、無線デバイス、またはパーソナルコンピュータによって実行されるルーチン等のコンピュータ実行可能命令という一般的状況で獲得されてもよい。当業者は、システムが、インターネットアプライアンス、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、医療コンピューティングデバイス、および同等物を含む、他の通信、データ処理、またはコンピュータシステム構成を用いて実践され得ることを理解するであろう。実際に、用語「コンピュータ」および「コンピューティングシステム」は、概して、本明細書で同義的に使用され、上記のデバイスおよびシステムのうちのいずれか、ならびに任意のデータプロセッサを指す。
【０１７２】
矯正システムの側面は、本明細書で詳細に解説されるコンピュータ実行可能命令またはルーチンのうちの１つまたはそれを上回るものを実施するように具体的にプログラム、構成、または構築される、汎用コンピュータまたはデータプロセッサで具現化されてもよい。システムの側面はまた、タスクまたはモジュールが、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）、ファイバチャネル、またはインターネット等の通信ネットワークを通してリンクされる、遠隔処理デバイスによって実施される、分散コンピューティング環境で実装されることもできる。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールが、ローカルおよび遠隔メモリ記憶デバイスの両方の中に位置してもよい。
【０１７３】
矯正システムの側面は、磁気的もしくは光学的可読コンピュータディスク、配線もしくは事前プログラムされたチップ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ半導体チップ）、ナノ技術メモリ、生物学的メモリ、または他の有形データ記憶媒体を含む、コンピュータ可読媒体上に記憶または分配されてもよい。実際に、システムの側面下のコンピュータ実装命令、データ構造、画面表示、および他のデータは、インターネットを経由して、もしくは他のネットワーク（無線ネットワークを含む）を経由して、ある時間周期にわたって伝搬媒体上の伝搬信号（例えば、電磁波、音波等）上で分配されてもよい、またはそれらは、任意のアナログもしくはデジタルネットワーク（パケット交換、回路交換、もしくは他の方式）上で提供されてもよい。当業者は、システムの部分がサーバコンピュータ上に常駐する一方で、対応する部分がクライアントコンピュータ上に常駐し、したがって、あるハードウェアプラットフォームが本明細書に説明されるが、システムの側面は、ネットワーク上のノードに同等に適用可能であることを認識するであろう。
【０１７４】
故に、矯正構成システムは、矯正を要求する足の１つまたは複数の画像を受信してもよい。受信された画像は、全ての次元で画像面積についての情報を提供する、２次元および／または３次元画像であってもよい。例えば、画像は、足の部分または完全画像、足の踵面積の部分または完全画像、足指面積の部分または完全画像等であってもよい。画像は、放射線学的撮像（例えば、Ｘ線）、Ｘ線コンピュータ断層撮影（例えば、ＣＴスキャン）、超音波、ＭＲＩ、または任意の他の撮像技法もしくは画像診断法等のいくつかの異なる撮像技法を使用して、撮影されてもよい。
【０１７５】
矯正構成システムは、１つまたは複数の受信された画像から情報を抽出してもよい。例えば、本システムは、矯正を要求する足の罹患面積のサイズと関連付けられる情報を抽出してもよい。矯正構成システムは、足、アーチ面積、踵面積、および／または足指面積の輪郭と関連付けられる情報等の他の情報を抽出してもよい。
【０１７６】
矯正構成システムは、患者の足に共形化するように構成される矯正器具を構成し、受信された画像から抽出されるサイズおよび／または形状情報に基づいて、矯正器具の概略図を生成してもよい。
【０１７７】
本情報は、判定された構成に従って矯正器具を製造するために使用されてもよい。例えば、本システムは、生成された概略図に基づく矯正器具を製造する。したがって、本システムは、矯正を要求する足の面積にサイズおよび／または形状が最適化される矯正器具を形成するために利用されてもよい。
【０１７８】
ここで図６０Ａおよび６０Ｂを参照すると、矯正器具６０００は、広義には、遠位足指端６０１１および近位踵端６０１３と、近似中間アーチ点６０１２まで基層６０１０の遠位足指端６０１１に結合される中間層部分６０１４とを有する、基層６０１０を含む。中間層部分６０１４は、遠位足指部分６０１５（基層の遠位足指端６０１１に結合される）と、近位踵部分６０１６とを含む。上層６０１８は、前上層部分６０２０と、アーチ上層部分６０２２と、踵上層部分６０２４とを含む。踵上層部分６０２４は、中間層部分６０１４の近位踵部分６０１６に結合される。このようにして、３つ全ての層６０１０、６０１４、および６０１８は、ともに結合され、３つの「ばね」または懸架面積、すなわち、後ばね区分Ａ、中間ばね区分Ｂ、および前ばね区分Ｃを作成する。矯正器具６０００は、３つの層をともに継合する、樹脂、接着剤、または類似材料を用いた鋳型の中でともに積層または別様に結合され得る、変動する厚さの材料の３つの層を含む、三層矯正器具である。当業者は、テープも層をともに保持するために使用され得ることを理解するであろう。一側面では、矯正器具６１００は、真空成形され、樹脂を硬化させるように焼成され、適切なサイズ、すなわち、サイズ６、７、８等に切り整えられてもよい。矯正器具はまた、特定の個々のユーザの足に合致するように切り整えられてもよい。材料は、炭素繊維または当業者に公知である他の材料であってもよい。矯正器具６０００が構築される材料の特性に起因して、上層６０１８は、前足基礎部分６０１４にわたって懸架されるように構成される。１つのそのような材料は、炭素繊維を含んでもよい。上層６０１８の踵部分６０２４はまた、衝撃吸収および緩衝を可能にし、ならびに踵の衝打時に正常歩行で見られる足首の足底屈を相殺する、踵の衝打時の足首背屈を生成する、治療仰角６０２８において踵基礎部分６０１０の上方に懸架されるように構成される。偏向された材料内の貯蔵エネルギーは、足の打ち付けおよび震動を伴わずに中間立脚への円滑な遷移を促進し、地面衝突の回内力を減少させる。仰角は、踵の衝打時の円滑な衝撃吸収および震動の低減のための十分な進行を生成するために十分である。仰角は、個人の体重および使用される材料によって決定付けられ、支点位置を改変すること、またはダイビングボード上のダイヤルを調節することに類似する可変サイズの遮断物を追加することによって、調節されることができる。足指セグメントが歩行周期中の前足荷重中に背屈すると、前上層部分６０２０が、降下し、母指球の懸架を引き起こす。中間ばね区分Ｂは、中間立脚中に足のための懸架を提供する。歩行周期中、踵の衝打時に、踵基礎部分６０１０と、近位踵部分６０１６と、踵部分６０２４とを含む、後ばね区分Ａは、懸架を踵に提供し、踵の衝打時に圧縮し、衝撃を減速してエネルギーを貯蔵する。加えて、歩行周期中の遠位足指端６０１１の偏向の上向きの湾曲は、前足基礎部分６０１４の上方で上層６０１８を懸架する。当業者は、材料がまた、層の分離を維持するように１つまたはそれを上回る層の間に間置され得ることを理解するであろう。加えて、随意のシム５７１８が、基層と中間層との間、または層がともに結合される接合点において中間層と上層との間で、矯正器具の内側もしくは外側部に位置付けられてもよい。
【０１７９】
歩行周期中に地面または不均等な表面に衝突する際の足のモバイルアダプタ機能をシミュレートすることによって、足の懸架は、身体が吸収する必要がある必要な反力および角度偏向を減少させる。適切な面積内で付加的関節軸を機能的に追加し、足首、距骨下、および中足根運動をシミュレートすることによって、足および足首のより良好な生体力学的制御が達成可能であり得る。足の懸架は、歩行の感覚が、震動および衝撃がない円滑な転回感に変化されるように、エネルギーのより円滑な遷移を促進し得る。歩行のために要求される、回内、回外、足首背屈、および足底屈の減少が、予期される。結果として生じた病理学的力が、軽減され得る。苦痛／関節炎に起因して運動を限定するための支えを要求する個人、または癒合関節もしくは関節固定術を受けた関節または補綴具を伴う人々の場合に、デバイスの使用からの修復的移動は、より正常な機能を促進し、隣接する構造の後続の代償性悪化を低減させるはずである。進歩の線は、歩行中に真っ直ぐになるはずであり、すなわち、歩行中に身体上の摩耗および裂傷の減少をもたらす、より良好な整合である。踵衝打の衝突のより少ない衝撃および震動は、背部およびその病理に良い影響を及ぼすはずである。脛骨の病理学的偏向の制御は、経時的に膝および股関節の摩耗および裂傷を減少させ、関節炎の変化を減速する。
【０１８０】
ここで図６１Ａ−６１Ｂを参照すると、図６０Ａ−６０Ｂに描写される三層矯正システム６０００の修正が、示される。随意のシム５７１８が、示される。当業者は、修正のうちの１つまたはそれを上回るものが、矯正される足病理に応じて行われ得ることを理解するであろう。矯正器具６０００と同様に、矯正器具６１００は、３つの層をともに継合する、樹脂、接着剤、または類似材料を用いた鋳型の中でともに積層または別様に結合され得る、変動する厚さの材料の３つの層を含む、三層矯正器具である。当業者は、テープも層をともに保持するために使用され得ることを理解するであろう。一側面では、矯正器具６１００は、真空成形され、樹脂を硬化させるように焼成され、適切なサイズ、すなわち、サイズ６、７、８等に切り整えられてもよい。矯正器具はまた、特定の個々のユーザの足に合致するように切り整えられてもよい。材料は、炭素繊維または当業者に公知である他の材料であってもよい。矯正器具６１００は、広義には、遠位足指端６１１１および近位踵端６１１３と、近似中間アーチ点６１１２まで基層６１１０の遠位足指端６１１１に融合または積層される中間層部分６１１４とを有する、基層６１１０を含む。中間層部分６１１４は、遠位足指部分６１１５（基層の遠位足指端６１１１に融合される）と、近位踵部分６１１６とを含む。上層６１１８は、前上層部分６１２０と、アーチ上層部分６１２２と、踵上層部分６１２４とを含む。踵上層部分６１２４は、中間層部分６１１４の近位踵部分６１１６に融合または積層される。このようにして、３つ全ての層６１１０、６１１４、および６１１８は、ともに結合され、３つの「ばね」または懸架面積、すなわち、後ばね区分Ａ、中間ばね区分Ｂ、および前ばね区分Ｃを作成する。矯正器具６１００が構築される材料の特性に起因して、上層６１１８は、前足基礎部分６１１４にわたって懸架されるように構成される。そのような材料は、そのような材料が弾性である限り、炭素繊維、炭素複合材料、ガラス繊維、ポリプロピレン、および同等物を含んでもよい。上層６１１８の踵部分６１２４はまた、踵が地面に衝打するにつれて反跳復座ばねを可能にする、治療仰角６１２８において踵基礎部分６１１０の上方に懸架されるように構成される。仰角は、衝突時の円滑な衝撃吸収および震動の低減のための十分な進行を生成するために十分である。歩行周期中に、踵基礎部分６１１０と、近位踵部分６１１６と、踵部分６１２４とを含む、後ばね区分Ａは、踵の衝打時に撓曲および圧縮し、懸架を踵に提供し、衝撃を減速する。中間ばね区分Ｂは、足が中間立脚中に平坦であるときに懸架を提供する。足指セグメントが歩行周期中の前足荷重中に背屈すると、前上層部分６１２０が、降下し、母指球上で前足の懸架を引き起こす。
【０１８１】
前部分６１２０は、それに切り込まれた１つまたはそれを上回るセグメント化された放射状指６１３０および６１３２を含んでもよい。当業者は、１〜５の任意の数のセグメント化された放射状指が前部分に切り込まれ得ることを理解するであろう。描写されるように、放射状構造６１３０は、第１の端部６１３４から第２の端部６１３５まで切断され、第１の端部６１３４が、前部分６１２０から分離される一方で、第２の端部６１３５は、前部分６１２０に動作可能かつ弾性的に結合されたままである。放射状構造６１３０は、成形プロセス中に下向きもしくは上向きに変形されてもよい、またはフィラメントもしくはワイヤをセグメント化された放射状指内の１つまたはそれを上回る孔６１５０に取り付け、それを前足基礎部分６１１５に結合し、それに張力を加え、セグメント化された放射状指を下に偏向させることによって、下向きに変形されてもよい。特定の放射状構造が治療角度によって下向きに変形される場合、中足骨の動的除荷という矯正治療目的を達成する。例えば、第１のセグメント化された放射状構造が下向きに変形される場合、第１中足指関節の動的除荷が起こり、制限母趾を処置する。第２の放射状構造が下向きに変形される場合、疲労骨折、中足骨痛症、および同等物が、処置される。放射状構造はまた、潰瘍を除荷するように下向きに張力を加えられてもよい。放射状構造６１３２は、第１の端部６１３６から第２の端部６１３８まで反対に切断され、処置される足病理に応じて、下向きまたは上向きに変形されてもよい。当業者は、前部分６１２０の任意の部分が５本の指のうちの１つに対応するように切断され、上向きまたは下向きに変形され得ることを理解するであろう。
【０１８２】
単純な重量支承は、支持されていないセグメントまたは放射状構造が歩行中に押下し得るように、懸架を押下してもよい。弾性材料を下に伴って放射状構造の押下を遮断することもまた、それらの進行を防止し、その面積内の対応する圧力を機能的に増加させ、したがって、隣接する面積から圧力を除荷または再分配する。代替として、熱成形可能または変形可能な材料の中足骨挿入セグメントが、懸架された最上層内の切り込み窓面積の中に投入されることができる。これは、懸架の偏向を遮断する材料を用いて受動的に、またはギターの弦のように静的に調節され、張力を加えられる、もしくはレバー機構を用いて動的に張力を加えられる、結合されたフィラメントを用いて動的にのいずれかで、デバイスの他の部分の偏向を要求することなく、最上層によって支持される材料を熱的に押下または上昇させることによって、修正および除荷を促進するであろう。
【０１８３】
アーチ部分６１２２は、上層６１１８に切り込まれ、別のばねとして機能する。描写されるように、アーチ部分は、近位端６１３８から遠位端６１３９まで切断され、遠位端６１３９は、上層６１１８に結合され、近位端６１３７は、上層６１１８から分離される。しかしながら、当業者は、切り込みが、本発明から逸脱することなく、反対方向に、すなわち、遠位端６１３９から近位端６１３７まで加えられ得ることを理解するであろう。アーチ部分６１２２は、ユーザが高いアーチまたは平坦なアーチを有するかどうかに応じて、上向きまたは下向きに変形されてもよいが、示されるように中立位置にある。当業者はまた、シム５７１８（図５７で最もよく見られる）もまた、踵基礎部分６１１０と中間層部分６１１４との間の矯正器具６１００の内側６１４１または外側部６１４２に追加され得ることも理解するであろう。
【０１８４】
見られるように、随意の踵開口６１５０は、ユーザの踵の中の潜在的潰瘍部位を除荷するように、踵上層部分６１２４および中間層部分６１１４に切り込まれている。
【０１８５】
ここで図６１Ｃおよび６１Ｄを参照すると、図６０Ａ−６０Ｂで見られる基礎三層構成の別の側面が、描写される。矯正器具６０００と同様に、三層矯正器具７０００は、３つの層をともに継合する、樹脂、接着剤、または類似材料を用いた鋳型の中でともに積層または別様に結合される、変動する厚さの材料の３つの層を含む。３つの層はまた、前述で開示されたように、テープによってともに継合される、または３Ｄ印刷によって製造されてもよい。矯正器具７０００は、広義には、基層７０１０と、中間層７０１４と、上層７０１８とを含む。基層７０１０は、遠位足指端７０１１および近位踵端７０１３と、近似中間アーチ点７０１２まで基層７０１０の遠位足指端７０１１に融合または積層される中間層部分７０１４とを含む。中間層部分７０１４は、遠位足指部分７０１５（基層の遠位足指端７０１１に融合される）と、近位踵部分７０１６とを含む。上層７０１８は、前上層部分７０２０と、アーチ上層部分７０２２と、踵上層部分７０２４とを含む。踵上層部分７０２４は、中間層部分７０１４の近位踵部分７０１６に融合または積層される。このようにして、３つ全ての層７０１０、７０１４、および７０１８は、ともに結合され、３つの「ばね」または懸架面積、すなわち、後ばね区分Ａ、中間ばね区分Ｂ、および前ばね区分Ｃを作成する。矯正器具７０００が構築される材料の特性に起因して、上層７０１８は、前足基礎部分７０１４にわたって懸架されるように構成される。１つのそのような材料は、炭素繊維を含んでもよい。開放または閉鎖セルフォーム等の他のより軟質の弾性材料もまた、以降で説明されるように使用されてもよい。上層７０１８の踵部分７０２４はまた、衝撃吸収および緩衝を可能にし、ならびに踵の衝打時に正常歩行で見られる足首の足底屈を相殺する、踵の衝打時の足首背屈を生成する、治療仰角７０２８において踵基礎部分７０１０の上方に懸架されるように構成される。偏向された材料内の貯蔵エネルギーは、足の打ち付けおよび震動を伴わずに中間立脚への円滑な遷移を促進し、地面衝突の回内力を減少させる。仰角は、踵の衝打時の円滑な衝撃吸収および震動の低減のための十分な進行を生成するために十分である。仰角は、個人の体重および使用される材料によって決定付けられ、ダイビングボード上のダイヤルを調節することに類似する、支点位置を改変することによって、調節されることができる。足指セグメントが歩行周期中の前足荷重中に背屈すると、前上層部分７０２０が、降下し、母指球上で前足の懸架を引き起こす。中間ばね区分Ｂは、中間立脚中に足のための懸架を提供する。歩行周期中、踵の衝打時に、踵基礎部分７０１０と、近位踵部分７０１６と、踵部分７０２４とを含む、後ばね区分Ａは、懸架を踵に提供し、踵の衝打時に圧縮し、衝撃を減速してエネルギーを貯蔵する。加えて、歩行周期中の遠位足指端７０１１の偏向の上向きの湾曲は、中間層７０１４の上方で上層７０１８を懸架する。当業者は、材料がまた、層の分離を維持するように１つまたはそれを上回る層の間に間置され得ることを理解するであろう。
【０１８６】
上層７０１８は、上層２０１８の上部から上層２０１８の底部まで延在する、切り込み７０３０、７０３２を含む。切り込み７０３０、７０３２は、歩行周期中に上層２０１８の付加的可撓性を可能にする。セグメント化された放射状指７０３４は、前上層部分７０２０に切り込まれ、そのうちのいずれかは、足指の病理を矯正するように、上向きまたは下向きに偏向されてもよい。下向きの偏向は、１つまたはそれを上回るセグメント化された放射状指７０３４および基層７０１０の遠位足指端７０１１に動作可能に結合される、１つまたはそれを上回るフィラメントによって遂行されてもよい。上向きの偏向は、上層のための材料の選択によって遂行されてもよい。
【０１８７】
図６１Ｄで最もよく見られるように、上層は、図５８Ａで見られる半剛性スパインに類似する半剛性スパイン７０４０に動作可能に結合される。半剛性スパイン７０４０は、矯正器具のセグメントを接続し、依然として形状を制御しながら、スパインの軸の周囲のセグメントの偏向を可能にする。
【０１８８】
歩行周期中に地面または不均等な表面に衝突する際の足のモバイルアダプタ機能をシミュレートすることによって、足の懸架は、身体が吸収する必要がある必要な反力および角度偏向を減少させる。適切な面積内で付加的関節軸を機能的に追加し、足首、距骨下、および中足根運動をシミュレートすることによって、足および足首のより良好な生体力学的制御が達成可能であり得る。足の懸架は、歩行の感覚が、震動および衝撃がない円滑な転回感に変化されるように、エネルギーのより円滑な遷移を促進し得る。歩行のために要求される、回内、回外、足首背屈、および足底屈の減少が、予期される。結果として生じた病理学的力が、軽減され得る。苦痛／関節炎に起因して運動を限定するための支えを要求する個人、または癒合関節もしくは関節固定術を受けた関節または補綴具を伴う人々の場合に、デバイスの使用からの修復的移動は、より正常な機能を促進し、隣接する構造の後続の代償性悪化を低減させるはずである。進歩の線は、歩行中に真っ直ぐになるはずであり、すなわち、歩行中に身体上の摩耗および裂傷の減少をもたらす、より良好な整合である。踵衝打の衝突のより少ない衝撃および震動は、背部およびその病理に良い影響を及ぼすはずである。脛骨の病理学的偏向の制御は、経時的に膝および股関節の摩耗および裂傷を減少させ、関節炎の変化を減速する。
【０１８９】
ここで図６２Ａおよび６２Ｂを参照すると、材料の単一のシートまたは層から構築される二層矯正器具が、ここで開示されるであろう。そのような材料は、そのような材料が弾性である限り、炭素繊維、炭素複合材料、ガラス繊維、ポリプロピレン、および当業者に公知である同様の材料を含んでもよい。当業者は、矯正器具６２００および図６３Ａ−６３Ｃで見られる修正が、前述で説明されたように３Ｄ印刷を使用して製造され得ることを理解するであろう。
【０１９０】
矯正器具６２００は、図６３Ａ−６３Ｃで見られる修正のための基礎矯正システムである。矯正器具６２００は、基層６２１０と、踵部分６２１２とを含む。踵部分６２１２は、基層６２１０にわたる治療角度６２２０による上昇であり、中心空隙６２５０を作成し、後ばね面積Ｃを形成する。中心空隙６２５０は、アーチ支持構造上の直接圧力を除荷し、例えば、足底筋膜炎を処置する。基層６２１０および懸架された踵部分６２１２は、そのような材料が弾性である限り、炭素繊維、炭素複合材料、ガラス繊維、ポリプロピレン、および同等物の単一のシートまたは層から一体的に形成される。踵部分６２１２は、その遠位端６２１６において、取付点６２１４における基層６２１０に動作可能に結合される。踵部分６２１２は、踵部分６２１２の近位端６２１８の上昇をもたらす、治療角度６２２０において上昇するように成形される。基層６２１０は、遠位足指部分６２２２と、中間部分６２２４と、端部分６２２６とを含む。中間部分は、端部分６２２６のみが地面に触れる状態で地面から懸架されるように、成形されるように構成される。当業者は、織物６２３０の伸張が、デバイスの周囲構造の間でハンモックのように足を懸架し、したがって、力および圧力を、通常は荷重を担持しない面積に再分配し、分配のために利用可能な荷重表面を増加させ得るように、矯正器具６２００が可撓性織物またはパッディング６２３０および同等物で被覆され得ることを理解するであろう。
【０１９１】
ここで図６３Ａ−６３Ｂを参照すると、基部矯正システム６２００の種々の修正が、描写される。当業者は、修正のうちの１つまたはそれを上回るものが、矯正を要求する患者の足の病理に応じて行われ得ることを理解するであろう。矯正器具６３００は、基層６３１０と、踵部分６３１２とを含む。踵部分６３１２は、基層６３１０にわたる治療角度６３２０によって懸架され、中心空隙６３５０を作成し、後ばね面積Ｃを形成する。基層６３１０および懸架された踵部分６３１２は、そのような材料が弾性である限り、炭素繊維、炭素複合材料、ガラス繊維、ポリプロピレン、および同等物、または他の好適な材料の単一のシートから形成され、したがって、一体的に形成される。踵部分６３１２は、その遠位端６３１６において、点６３１４における基層６３１０に一体的に結合される。踵部分６３１２は、踵部分６３１２の近位端６２１８の上昇をもたらす、治療角度６３２０から上昇するように成形される。基層６３１０は、遠位足指部分６３２２と、中間部分６３２４と、端部分６３２６とを含む。中間部分は、端部分６３２６のみが地面に触れてアーチを形成する状態で地面から懸架されるように、成形されるように構成される。遠位足指部分６３２２は、下向きに変形されるものとして示されるが、上向きにも変形され得る、中心二層面積６３３５を作成するように修正されている。前二層面積６３３５は、後ばね面積Ｃと同様に前足または母指球のための懸架を提供する。
【０１９２】
矯正器具６３００が成形される材料の弾性に起因して、歩行周期中に、後部における２つのレベル６３２６、６３１８および前部における２つのレベル６３２２、６３３５は、歩行周期中に進行し、中心足および足底筋膜の下で上向きの直接圧力を伴わずに、周囲上の接触から足の衝撃吸収、エネルギー帰還、および懸架を可能にする、懸架を構成する。
【０１９３】
ここで図６３Ｃを参照すると、矯正器具６３００の修正が、示される。同様の面積が、同様の参照番号で標識される。分かり得るように、踵部分６３１２の近位端６２１８は、丸みを帯び、踵に適応するように上向きに湾曲する。代替実施形態では、矯正器具６４００は、中心二層面積６３３５および端部分６３２６が上向きに成形され、近位端６３１８が下向きに成形されるように、「逆さまに」成形されてもよい。中足骨頭の近位にある中心面積の上昇は、横の中足骨の支持を可能にするであろう。
【０１９４】
当業者は、矯正器具６３００が弾性織物またはパッディングで被覆され得、前述で開示されたように、より垂直に配向された周囲構造の間のハンモックの中で足を懸架するように矯正器具に添着され得ることを理解するであろう。同様に、前足懸架内の進行は、類似機能、ならびに治療利益のために足の下に圧力を再分配するように修正され得る、窓の中に成形可能な弾性挿入物を投入する能力を提供し得る。
【０１９５】
当業者は、本発明による開示される実施形態が、前述で説明されたような多数の修正に適応するように設計されることを理解するであろう。したがって、本発明は、ある実施形態を参照して説明されているが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、変更が形態および詳細に行われ得ることを認識するであろう。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８Ａ】
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【図３８Ｂ】
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【図３８Ｃ】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４Ａ】
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【図５４Ｂ】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７Ａ】
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【図５７Ｂ】
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【図５７Ｃ】
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【図５７Ｄ】
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【図５８Ａ】
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【図５８Ｂ】
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【図５８Ｃ】
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【図５９】
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【図６０Ａ】
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【図６０Ｂ】
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【図６１Ａ】
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【図６１Ｂ】
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【図６１Ｃ】
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【図６１Ｄ】
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【図６２Ａ】
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【図６２Ｂ】
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【図６３Ａ】
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【図６３Ｂ】
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【図６３Ｃ】
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