短下肢装具の歴史　DACS-AFOからGS継手に至るまで part-1

ゲイトソリューション継手は，脳卒中に用いられる装具の継手として．油圧ダンパーによる底屈制動を行うという，現在においても特殊な制御を行うことが出来る継手です．

もはやあるのが当たり前になって久しいこの継手ですが，一時は「良いらしいから使う」というひどい理解不足から．適応とは言えない状況でも使用されてしまう不幸を背負った装具でもありました．

GS継手についてお話をしていく前に，そもそもこの継手は，どんな経緯で，何を目的として，どんな機能が求められて作られたのかについて知っておくことが大切ではないかと思います．

それを知る上で，GS継手の前身とも言える存在である．「DACS-AFO」について，どういったものだったのか簡単にお話していこうと思います．

DACS-AFOは，「DACS力源ユニット」を使用した装具のことです．装具の継手としてはオクラホマなどの単軸継手が使用される事が多かったのではないでしょうか．

DACSは「Dorsiflexion Assist Controlled by Spring」の頭文字を取ったもので，スプリングによって背屈補助を行う力源ユニットが下腿後面に装着されています．

公益財団法人テクノエイド協会　より

http://www.techno-aids.or.jp/kaihatsu/j_35.shtml

90年代中盤から開発がされたこの装具ですが．私自身が臨床でこの装具に出会ったのは，「この装具を持っていた」という方に1度お会いした事があるだけです．

養成校にDACS-AFOのデモ機があり，ゲイトソリューションデザインと共に授業で紹介されて．「装具でも，機能も外観も進化した物が出てきているんだ」と思ったのが印象に残っています．

私が臨床に出た時には，すでにゲイトソリューションは使用される機会が増えてきていたので．DACS-AFOはその役目を譲っていました．

ですので今回のお話は，伝え聞いた部分も多くなります．詳細は参考文献をご覧頂くと，開発の経緯などより分かりやすいと思いますので．そちらも併せて見ていただければと思います．

正常歩行については割愛しますが．今回のお話は「観察による歩行分析」の内容に沿っていきますので．そちらを併せて見ていただければと思います．

既存の装具に起こる問題点が，具体的にどういった点か見ていきましょう．

問題となるのは，短下肢装具の立脚相制御です．その中で例を挙げていきましょう．

IC～LRにかけて正常歩行では，IC後に前脛骨筋の遠心性収縮を行いLRに至りますが．SHBなどでは装具の底屈制動を使ってその機能の代償・補助を行っています．

ですが，正常歩行に近づくほど．この立脚初期の制御は繊細な調整が求められます．

ダブルクレンザック継手や，オクラホマ継手などを「底屈制限」として使用する場合には．底屈の可動域が制限されるため，LRを経ることなくMStへ移行します．

SHBの制動では，この代償を行う事が出来るのですが．適切な制動力でなければ問題が起こってしまいます．

底屈制動が強すぎれば，制限を行った時と同様に足関節底屈を許さず，LRを経る事なくMStへ移行してしまいます．

このように，立脚初期の底屈制動による制御は．強すぎても弱すぎてもIC～MStに影響を与えます．

制限角度を調整できるものの，制限か遊動の2択となってしまうダブルクレンザック継手などと．

制動によってヒールロッカーの代償は出来るものの，トリミングによる微調整で制動力を変える必要があり．その調整が不可逆なSHBなどの選択肢が主なものでした．

他にも，バネの力を利用して底背屈の制動・補助を行う．PDAなどの選択肢もありましたが，これはどちらかというと底背屈の「補助」を目的としたものでした．

立脚初期に前脛骨筋の遠心性収縮の代償として，継手に働く底屈モーメントはとても大きなものです．

そんな大きな底屈モーメントを支えるためには．PDA継手のモーメントアームはあまりに短く．当時の継手に入っていたバネの力ではとても支えられるものではありませんでした．

そのためPDAに制動力を求めることは難しく．適切な底屈制動を行う事が出来る．新たな継手が求められます．

ですが，SHBにはまだ課題があります．

1つ目は，生体の足関節軸である「生理軸」と．SHBの底背屈を行う「機械軸」にズレがあることです．

リジットやセミリジットのSHBとして使用していた時には，そのとても強い制動力から底背屈可動域が制限され．良くも悪くも影響が少なかったのですが．

機能回復に伴い能動的に制御できる足関節可動域が増えてきて，フレキシブルなSHBとなると．可動域の最終域に近づくほど，足と装具のズレが大きくなります．

3つめに，SHBがプラスチックの撓みを利用して制動力を生み出しているため．その撓みが戻る時には，同等の強さの補助を発生させるということです．

底屈の制動力が大きくなれば，必ず大きな背屈補助が起こります．上手く作用している時にはプラスに働きますが．強すぎる背屈補助はLR～MStに，下腿を前方に強く押すため．早期にMStへ移行します．

脳卒中のリハビリをしていく上で，通常歩行に近い動作を行うために．既存の装具にいくつかの課題がありました．

必要となる機能として

• 生理軸と機械軸が一致している
• 立脚初期の制御には強い底屈制動が必要
• 底屈は制動したいが．背屈は遊動にしたい
• 適切な制動力に調整出来て．かつ変更が可逆
• 適切な背屈補助を行う

という既存の装具になかった機能が求められたことから．DACS-AFOが誕生することとなりました．

こういった開発経緯があったそうですが．現在でも装具の適応を検討する際に，考えていく事のベースとなっている部分も多いのではないでしょうか．