專利名稱：：用于減少骨折風險的衣服、保護裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總地說來涉及用于預(yù)防骨折，特別是用于在因跌倒引起的沖擊期間預(yù)防髖骨折的裝置和相關(guān)的方法。背景領(lǐng)域髖骨折流行病學(xué)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)資料US5599290，近端股骨折是上年紀的人中死亡率和發(fā)病率的主要原因。在美國每年發(fā)生大約250，OOO例髖骨折。如果他們活至90歲，接近33%的婦女和超過17%的男性將經(jīng)歷髖骨折。在髖骨折之前功能獨立的患者中，15-25%的患者在髖骨折后仍需要1年以上的長期護理裝置保護。另外25-35%的患者依賴于其他裝置幫助其活動。超過一半的髖骨折幸存者不再恢復(fù)正常的功能。此外，老年患者中與髖骨折關(guān)聯(lián)的平均死亡率在第一年接近20%。髖骨折的公共衛(wèi)生影響也是令人吃驚的。英國的調(diào)查已顯示在任何時候，大約50%的急性矯形外科床位被髖骨折患者占據(jù)。在美國，髖骨折患者的住院期的平均長度為3周，長于任何其他診斷。在美國與急性和慢性髖骨折患者的急性和慢性護理相關(guān)的年度費用據(jù)估計超過70億美元。隨著世界人口的平均年齡的顯著增加預(yù)期該問題只能變得更加嚴重，從而使一些人認為到下世紀中葉髖骨折的總數(shù)可能增加將近3倍。所有髖骨折中超過90%是由跌倒造成。然而，老年人中大部分跌倒只導(dǎo)至輕度損傷，1-3%導(dǎo)致髖骨折。老年跌倒者中的調(diào)查已顯示下列因素增加了跌倒中遭受髖骨折的風險(按重要性順序排列)l)臀部或腿側(cè)部上的沖擊(其增加骨折風險超過20倍)，"擁有高的、苗條的體型，3)以很高的初始勢能跌倒(其依賴于體重和跌落高度)，和最后4)在近端股骨中具有較低的骨密度。這些結(jié)果表明跌倒中的髖骨折的風險主要受跌倒的嚴重度相對近端股骨的密度和強度控制。因此為了減少髖骨折的發(fā)生率，髖骨折預(yù)防策略必須減少跌倒的發(fā)生率或在跌倒的情況下保護股骨。前面的策略可通過限制運動來實現(xiàn)，盡管這承擔了相關(guān)的醫(yī)療風險和有損個人自主性和生活質(zhì)量。也可在處于最大跌倒風險的老年人群中通過運動計劃來實現(xiàn)其，盡管至今仍無研究證明該方法的有效性。由于跌倒的多種常見因素(心臟的、神經(jīng)的、肌(與)骨骼的因素)和隨機原因，在任何情況下，預(yù)期在老年人中完全消除跌倒似乎是不現(xiàn)實的。因此減少髖骨折最可靠的方法似乎是在跌倒的沖擊階段保護股骨。這必需要求將施予股骨的沖擊力減少至低于其骨折的閾值的值。髖骨折是指股骨的近端骨折，股骨是身體中最強、最重和最長的骨，占總身高的大約1/4。股骨的近端部由頭部、頸部和大轉(zhuǎn)子以及小轉(zhuǎn)子組成。股骨的頸部將球狀頭部連接至柄部。其在側(cè)面受到大轉(zhuǎn)子(大的，從頸部和柄部看具有大致的矩形側(cè)投影)限制，所述大轉(zhuǎn)子為臀肌區(qū)的幾塊肌肉提供插入位置。大轉(zhuǎn)子在側(cè)面，正好位于皮膚和脂肪組織(脂肪)的相對薄的層的下方，且可容易地在大腿的側(cè)面觸摸到。因為其是臀區(qū)域的最外點，所以大轉(zhuǎn)子是當人側(cè)躺著時與硬表面接觸的位置，和當人跌倒側(cè)面撞上臀部時大部分沖擊力的施加位置。因此，導(dǎo)致對大轉(zhuǎn)子的沖擊的朝向側(cè)面的跌倒具有髖骨折的高風險。與覆蓋大轉(zhuǎn)子的最少量的軟組織相反，大量的軟組織存在于與大轉(zhuǎn)子相鄰的后臀(臀)和大腿前區(qū)。當對這些區(qū)域沖擊時，該軟組織能夠吸收大量的能量并減少對下面骨骼結(jié)構(gòu)施加的沖擊力。臀軟組織包括臀大肌、臀中肌和臀小肌以及相當多的覆蓋在臀部的脂肪層。最重要的大腿前區(qū)軟組織是四頭肌，其包括三塊股肌和股直肌。根據(jù)實驗，當將老年尸體股骨裝入模型模擬臀部著地跌倒時，骨折所需的平均受力為2040N[LotzJC和HayesWC，JBoneJointSurg[Am]，72-A:689-700，1990]。由骨吸收高至骨折的相應(yīng)的平均能量為25J。在站立高度上，身體的勢能可大大超過該量的20倍。前面的研究表明在來自一般朝向臀部的側(cè)面跌倒的沖擊時對股骨施加的力大約為6kN，超過平均骨折力的三倍(Robinovitch，SN5Hayes，WC，McMahon，TA，JBiomechEng，113:366-374，1991)。因此^f艮明顯要在跌倒過程中避免髖骨折，必須發(fā)生下列事件中的一件或多件事件l)必須避免對臀部側(cè)面的直接沖擊，2)沖擊位置必須擴大至贅部區(qū)域的外部，或3)必須通過可選擇的機制例如在降落的過程中收縮大腿肌肉、伸手阻止跌倒或使地板和覆蓋在沖擊點(impactsight)的軟組織變形來吸收大量能量。類似于髖骨折，當對骨施加的力超過引起骨折所需的力時，發(fā)生其他骨例如脛骨、橈骨和尺骨的骨折。當沖擊能量很高，且對覆蓋將斷裂的骨結(jié)構(gòu)的小區(qū)域發(fā)生直接接觸時，通常產(chǎn)生這樣的情況。在該情況下，沖擊能量不能通過大面積吸收和/或消散，從而對下面的骨施加了很高的局部應(yīng)力。現(xiàn)有技術(shù)保護裝置已發(fā)展了目的在于防護髖骨折的幾種防護服。所有這些裝置都試圖通過減少臀部跌倒過程中對股骨施加的力來減少骨折發(fā)生率。在US5，599,290和US5,545,128中提到了裝置。該解決方案基于切變稠化材料的使用，將所述材料置于至少一個按照易受傷區(qū)域和軟組織區(qū)域的解剖特征塑造的保護裝置中。該裝置利用該材料的切變稠化行為和其隨突然的沖擊而變硬的固有能力，將大部分沖擊能量從易受傷區(qū)域分流至軟組織區(qū)域，在所述軟組織區(qū)域這些能量可被安全地消散。此外，現(xiàn)有技術(shù)文獻公開了以允許將沖擊能量從易受傷區(qū)域分流至軟組織區(qū)域的方式在受試者身上可拆卸地安裝保護裝置的安裝方法。盡管現(xiàn)有技術(shù)學(xué)提供了克服上述問題的解決方案，但仍然存在與這些保護裝置相關(guān)的問題。該問題主要由切變稠化材料的使用造成，所述材料使裝置變得笨重且要求將切變稠化材料封裝在包嚢中，從而能夠保持穩(wěn)定的形式以使力分流特性在穿戴和清洗中保持恒定和持久。此外，存在切變稠化材料由于其流體性質(zhì)在例如在清洗過程中或清洗后導(dǎo)致從包嚢滲漏的可能?，F(xiàn)有技術(shù)也公開了衣服，所述衣服包括基于分流原理的保護裝置或殼，所述保護裝置或殼由堅硬材料構(gòu)成或整合例如以彎曲或穿形形式整合堅硬材料。然而，已發(fā)現(xiàn)這些堅硬裝置以負面的方式影響穿戴者的可接受性，對于穿戴者，例如當側(cè)睡眠時，柔軟的保護裝置比堅硬無彈性的裝置更舒適。此外，也存在軟墊或襯墊型產(chǎn)品，所述產(chǎn)品由例如切成例如環(huán)形或橢圓形的只覆蓋整個臀部區(qū)域的8-18mm厚的聚合物泡沫材料組成。正好置于大轉(zhuǎn)子和周圍區(qū)域上方的這些吸收和/或消散材料或結(jié)構(gòu)(Ferber，美國專利4，807，301;Galton，美國專利4，737，994;Kolb，美國專利4,761,834;Kolsky，美國專利5,034,998;Wortberg，美國專利4，573，216)具有明顯的缺點，即其遮蓋了大轉(zhuǎn)子和近端股骨骨千，從而在對臀部的沖擊期間將相當大的負荷傳遞給這些區(qū)域。如前面所描述的，股骨的這些區(qū)域，特別是大轉(zhuǎn)子區(qū)域，延伸至臀部所有骨組分的最外側(cè)，從而受到最少量的覆蓋軟組織的保護。因此其代表了總的受保護區(qū)域內(nèi)的最低順應(yīng)性的區(qū)域，因此，在對防護衣的沖擊過程中，大部分沖擊力傳遞至股骨。美國專利6,195,809公開了在其上置有隆起部分的通常為橢圓形的笫一基部部分。以具有倒U型的空心環(huán)的形式提供隆起部分。就弱化力來說，這樣的產(chǎn)品與普通的板型泡沫墊相比具有很大的改進。然而，大轉(zhuǎn)子仍然受到直接通過基部材料的力的沖擊。這些現(xiàn)有技術(shù)軟墊裝置傾向于覆蓋大面積臀部區(qū)域，包括大轉(zhuǎn)子區(qū)域，所述軟墊是不透氣的，因此穿戴會發(fā)熱，因而一直進行增加透氣性和減少發(fā)熱的嘗試，例如通過在裝置表面區(qū)域提供許多更小的孔來實現(xiàn)該目的。按照廠商說明書，其他商購可獲得的軟墊裝置在墊中央具有小的環(huán)形小孔(直徑大約2-2.5cm)，從而使穿戴者或護理人員可用手指檢查裝置是否被正確地安置，即以大轉(zhuǎn)子為中心定位。如前面所述，這些軟墊裝置吸收了大量的能量同時具有缺點，即由于其直接覆蓋在大轉(zhuǎn)子上，所以仍然將大部分能量直接傳遞給了大轉(zhuǎn)子。因此，為了具有一定的效果，其必須相對較厚，當穿戴時這使其龐大笨拙，且穿戴時發(fā)熱，這又導(dǎo)致了較低的穿戴者可接受性。通過提供用于減少骨折風險的衣服、裝置和方法來提供對上述問題的解決方案是本發(fā)明的目的，所述衣服可包含重量輕的柔軟的和保護性的裝置，所述裝置對于穿戴者來說是舒適和較少發(fā)熱的且保持穩(wěn)定形狀和使得可能分流、吸收和再傳遞大部沖擊能量至圍繞易受傷區(qū)域的軟組織區(qū)。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，通過提供權(quán)利要求1或2的衣服克服了上述不利方面和缺點。權(quán)利要求14的保護裝置也將提供對上述不利方面和缺點的解決方案和實現(xiàn)本發(fā)明的目的。根據(jù)本發(fā)明，權(quán)利要求18中定義的方法也可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。本發(fā)明的解決方案基本上利用分流、吸收和再傳遞直接朝向易受傷區(qū)域的沖擊能量至周圍軟組織以獲得所述能量的安全消散的可能性。即使本發(fā)明的裝置由自身是主要的能量吸收者的柔軟的保護性材料制造，但新裝置的幾何形狀和尺寸使其適合將能量從易受傷區(qū)域分流開并再將其傳遞至周圍的軟組織中。為了獲得該效果，用緩沖彈性材料制造保護裝置以獲得柔軟的和保護性的裝置，該裝置對于用戶來說是舒適。以其中其部分或完全地圍繞但不覆蓋在易受傷區(qū)域從而只覆蓋軟組織區(qū)域的形狀和尺寸提供所述裝置。因為所述裝置具有特定的邵氏A硬度(ShoreAhardness)和足夠的厚度，所以在由所述裝置圍繞的易受傷區(qū)域上方提供了保護空間或保護性自由高度，在下面稱作"防護空間"。通過提供具有足夠的彈性/硬度(與所選擇的厚度相關(guān))的彈性材料，所述裝置在跌倒中被沖擊力部分壓縮，從而吸收了大部分沖擊能量。由于裝置的材料不直接覆蓋在易受傷區(qū)域(在該處改為提供保護空間)，因而所述裝置在任何能量被直接轉(zhuǎn)移至易受傷區(qū)域之前必須被充分地壓縮。隨著彈性材料壓縮從而逐漸變硬，能量至下面的軟組織區(qū)域的轉(zhuǎn)移增加，但仍然未將任何能量直接轉(zhuǎn)移至易受傷區(qū)域。只有在跌倒嚴重至使保護空間"降至最低點"和/或陷入軟組織中的情況下，部分沖擊能量才會被直接傳遞至易受傷區(qū)域，但在該情況下，沖擊能量將被減少至顯著更低的水平。換句話說，由于保護空間，沖擊力首先被重新傳遞或分流至周圍的保護裝置，其將開始壓縮保護裝置以抵消彈力的作用，從而弱化直接對易受傷區(qū)域/大轉(zhuǎn)子的沖擊力，剩余的沖擊能量將逐漸重新傳遞至被圍繞保護空間的保護裝置的部分覆蓋的軟組織區(qū)域。這樣，跌倒中的大部分或所有能量可被安全地分流、吸收和/或消散在軟組織區(qū)域?？稍诖┐髡呱砩峡刹鹦兜匕惭b本發(fā)明的裝置。可以使內(nèi)部保護空間與易受傷區(qū)域總體相符的方式進行安裝。因此由覆蓋在軟組織上的保護裝置接受的沖擊能量可完全或大部分地消散在軟組織中而不在易受傷區(qū)域中。因為本發(fā)明提供了裝置，所述裝置包含圍繞易受傷區(qū)域并且在該裝置的中央位置擴展至易受傷區(qū)域的位置或一定高度的材料，因此當使用材料硬度/剛度和厚度的適當?shù)慕M合時，大部分或所有沖擊能量被重新傳遞至軟組織區(qū)域。因此不存在或存在顯著減小的作用于易受傷區(qū)域的沖擊能或力。通過提供充足的高彈性，在本發(fā)明的實施方案中可能提供以重量較輕的微孔、泡沫狀或襯墊織物材料形式存在且具有厚度小至足以與穿戴者接受性相容的裝置，所述裝置對于使用是舒適的，因為其在日常穿戴者的活動例如行走、站立、躺倒和坐的過程中與身體的形狀相符。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案，可以如下方式設(shè)置所述裝置，即使其覆蓋軟組織區(qū)域但不覆蓋易受傷區(qū)域/大轉(zhuǎn)子區(qū)域以從易受傷區(qū)域接受和分流沖擊能量、吸收并重新轉(zhuǎn)移大部分或全部沖擊能量至軟組織區(qū)域。安裝工具可包括以使其覆蓋軟組織但不覆蓋易受傷區(qū)域/大轉(zhuǎn)子的方式安裝所述裝置的工具?？梢云渲蟹胖昧怂鲅b置的短褲的形式提供安裝工具。一般地，對保護大轉(zhuǎn)子的裝皇，短褲可包含兩個保護裝置。根據(jù)其他實施方案，安裝工具包括包含一個或多個保護裝置，將其牢靠地固定的帶子。根據(jù)其他實施方案，可能可以將所述保護裝置粘著至穿戴者的皮膚的粘著工具或其他附著手段例如使裝置能夠附著至例如短褲的勾/袢環(huán)的形式提供安裝工具。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案，可提供具有10至20mm、優(yōu)選地12至17mm的厚度的臀部保護裝置。這可產(chǎn)生具有相似高度的保護空間。材料的該厚度與彈性材料相關(guān)，所述材料具有按照ASTM2240-97橡膠特性的標準試驗方法-硬度計鋼度測量的5和45之間的邵氏A硬度。此外，要注意本發(fā)明的臀部保護裝置具有通常少于40g,優(yōu)選地低于30g的重量。合適的材料是彈性材料，所述彈性材料基于即聚氨酯、聚苯乙烯、聚棒烴、聚乙蟑(polyethene)、聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯、聚脂、聚酰胺、橡膠或硅酮。此外以編織的、紡織的、小孔狀、泡沫狀或膨脹的形式存在的彈性材料是優(yōu)選的。制造所述裝置。:此制造的裝置非常-衛(wèi)生和耐用，1需包嚢化。這些實施方案將提供足夠的保護和對于穿戴者的舒適度。歸因于易受傷區(qū)域上方的開放性保護空間，這些實施方案在穿戴時比大多數(shù)常規(guī)的裝置較少發(fā)熱。為了增加舒適度，也可能在皮膚側(cè)或裝置的內(nèi)側(cè)提供皮膚友好層，例如村墊織物、雙面織物或其他紡織或非紡織材料層。使用雙面或襯墊織物使得可能在裝置和皮膚之間產(chǎn)生空氣層和建立連續(xù)的空氣循環(huán)，如果裝置是由不透氣的材料制造的，這就特別重要。這可防止令人不適的熱和濕氣的產(chǎn)生，從而增加用戶的舒適度?？赡芡ㄟ^整合特殊的高技術(shù)材料例如Coolmax紗和熱調(diào)控材料例如0ut-last來增加該效果。優(yōu)選地保護空間從皮膚至保護裝置的外側(cè)形成通風道，從而允許濕氣和水蒸氣脫離身體，使穿戴者感覺不熱。優(yōu)選地用可再使用和可進行多次清洗的材料制造所述衣服和裝置?？梢钥蓮囊路∠禄蚋街烈路?，從而可與衣服一起清洗或分開清潔的形式制造所述裝置?？蛇x擇地，也可能提供一次性裝置，例如用于緊急醫(yī)護的裝置。由于其產(chǎn)生于上述發(fā)明概念的解釋，因此可能提供具有不同形式的保護裝置。然而，重要的特征是所述保護裝置提供保護空間，因為其在易受傷區(qū)域的上方位置中包含相當大的開口或洞，同樣重要的是所述保護空間在易受傷區(qū)域/大轉(zhuǎn)子的上方具有一定的高度。所選擇的裝置的硬度、形狀、尺寸和厚度依賴于想要的用途、身體的位置(即被保護的易受傷區(qū)域)、易受傷區(qū)域的特性和強度以及跌倒中沖擊能量和力的預(yù)期水平。直接貼靠穿戴者的裝置的側(cè)面可以在將裝置用于保護大轉(zhuǎn)子和股骨的情況下，覆蓋大轉(zhuǎn)子和/或股骨的裝置的水平寬度可在40和70mm之間。該保護空間的垂直長度可發(fā)生變化，且也為了保護股骨，可具有與寬度大致相同的尺寸但也可向保護裝置的下緣延伸至更長的距離，例如通過提供馬蹄形的產(chǎn)品來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，馬蹄形狀可以是其中將馬蹄的臂(arm)在沿著股骨的位置排列的形狀?？赏ㄟ^使用例如部分地或完全地覆蓋在保護空間上的薄材料或通過使用一條或多條連接帶或其他連接方式將馬蹄的臂牢固地保持在其位置。該覆蓋物可以是完整的部件或可以是分開的組件，例如附著至馬蹄的織物層或包含裝置的衣服。不管怎樣，這樣的覆蓋物或連接帶應(yīng)當盡可能薄且為了不減少裝置的保護作用，無論如何與保護空間的高度相比要非常薄。例如，厚度可以是0-2mm。當覆蓋物以整體制造例如通過塑模制造時使用l-2mm的厚度，在這樣的裝置中，總厚度可以是11-18mm，從而在易受傷區(qū)域上方留出9-17咖的自由保護空間。要注意，基于平的表面而不是人來進行保護空間高度的測量，因為在人類中，身體通常具有因人而異的彎曲。固定臂的位置和距離的其他方法可以是在包含所述裝置的衣服中建立分離裝置，即通過在衣服中在裝置的臂之間的區(qū)域提供一個或多個接縫或其他連接來實現(xiàn)。保護裝置的外部輪廓可以是橢圓、矩形或圓形或其任何組合。可選擇地，可以其中保護裝置只由兩個平行的臂(好比是馬蹄形產(chǎn)品的兩個臂)組成的形式提供衣服，然而，所述平行的臂在兩個臂之間無連接部。如果將衣服用于保護股骨/大轉(zhuǎn)子，那么這兩個分開的臂可基本上沿著股骨垂直排列?？赏ㄟ^如上解釋的覆蓋物或連接帶相互連接這些臂或通過在衣服中包含該形狀的口袋來固定這些臂。所述裝置可用于保護大轉(zhuǎn)子和股骨以避免由于跌倒引起的骨折。本發(fā)明的裝置也可用于保護部分地或完全由軟組織區(qū)域包圍的其他突出的骨結(jié)構(gòu)。其可被所有年齡和各種身材的人使用，且其可以更多的尺寸、形狀和厚度提供給不同的用戶群和不同的身材尺寸。盡管本發(fā)明的產(chǎn)品被開發(fā)用于人，然而其也可以用于動物。實驗環(huán)境中的實驗已顯示本發(fā)明的產(chǎn)品可提供比任何現(xiàn)有技術(shù)的臀部保護器顯著更好的對直接朝向易受傷區(qū)域的沖擊力的弱化。因此已顯示現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品提供了20至40%的弱化，而本發(fā)明的產(chǎn)品能夠提供50和80%之間或甚至高達90%的弱化。據(jù)認為，該非常高的性能歸因于保護空間和周圍彈性能量吸收材料與當裝置被壓縮時歸因于裝置幾何形狀的再傳遞/分流效應(yīng)的組合。為了制造所述裝置，可使用更多的制造技術(shù)。因此可能通過片狀或塊狀材料的塑模、切割、輾磨、熱成型、焊接和這些技術(shù)的不同組合來制造所述產(chǎn)品。此外，也可能通過例如焊接、粘結(jié)或?qū)訅簛硌b配更多的層或部分來生產(chǎn)所述產(chǎn)品，而且這些層或部分可具有不同的或相同的性質(zhì)。此外，也可能為裝置提供堅硬組件，例如覆蓋在所述彈性材料上的扁平或t形的外殼。依賴于所用的彈性材料，可有利地將裝置封裝在例如防水膜中，因而可能將不可水洗的，即吸水或多次清洗造成損壞的材料用于裝置。通過例如印刷、激光雕刻或軋花可為裝置的表面提供信息或圖案。在將裝置用于固定工具中的口袋中時，可能提供具有覆蓋物的裝置，當將所述保護裝置插入口袋時，所述覆蓋物可減少或控制摩擦或可確保保護裝置在清洗或穿戴期間不旋轉(zhuǎn)、彎曲或移動。因此確保保護裝置總是被正確地放置。這樣的覆蓋材料，例如用紡織品制造的，也可通過例如沿著裝置的邊緣形成紡織鑲邊用作固定裝置的工具，該鑲邊可使裝置直接縫制或焊接在衣服上，例如短褲上，而不必形成口袋。如果在衣服的口袋中裝載和穿戴裝置，以使裝置牢固地固定在衣服中的方式形成口袋的形狀和尺寸，這可通過根據(jù)裝置的形狀優(yōu)化口袋的形狀和性質(zhì)來實現(xiàn)，即使口袋緊密貼合、無彈性、不對稱，為其提供引導(dǎo)接縫(guidingseam)或其他連接方法，這樣裝置不能翻轉(zhuǎn)、彎曲或以錯誤的方式安裝。附圖概述通過參考下列詳細的描述和附圖將更好地理解本發(fā)明的特征和有利方面，其中圖1是穿在人受試者的臀部上時所顯示的本發(fā)明的保護衣的透視圖。圖2是其中以短褲的形式提供的安裝工具的本發(fā)明的保護衣的逸視圖。圖3是其中安裝工具以用帶子將裝置附著至臀部上方的形式存在的本發(fā)明的保護衣的透視圖。圖4是說明在無本發(fā)明的保護裝置存在的情況下跌倒中大轉(zhuǎn)子區(qū)域中的沖擊力的示意圖，圖5是對應(yīng)于圖4的示意圖，然而，其說明當使用本發(fā)明的保護裝置時大轉(zhuǎn)子區(qū)域中的沖擊力，圖6是說明沖擊力施用之前和期間的保護裝置的部分截面圖，圖7顯示當使用本發(fā)明的保護裝置預(yù)防髖骨折時力的弱化水平的圖，圖8舉例說明隨用于預(yù)防髖骨折的本發(fā)明的保護裝置的不同參數(shù)而變化的兩條弱化曲線。圖9是說明本發(fā)明的保護裝置的不同形狀的示意圖，和圖10是在檢測本發(fā)明的保護裝置的力弱化能力中所用的沖擊擺錘和測壓傳感器的側(cè)視圖。圖l顯示衣服l的透視圖，所述衣服包括馬蹄形的保護裝置4。保護裝置安裝在人受試者3的臀部2上。馬蹄形保護裝置4包括兩個臂5、6和相互連接兩個臂的部分7。保護裝置4部分地圍繞以大轉(zhuǎn)子8和股骨18形式存在的易受傷區(qū)域，該區(qū)域由被保護裝置4覆蓋的較軟組織區(qū)域9圍繞。從圖1可看到，保護空間11被安排在覆蓋和接近大轉(zhuǎn)子8和股骨18的區(qū)域中。在如圖5中所示意說明的與跌倒相關(guān)的沖擊力IO的施用過程中，沖擊能量部分地被吸收在保護裝置4的彈性材料中并部分地被保護裝置4分流為軟組織區(qū)域9上的沖擊力12，從而將大轉(zhuǎn)子和股骨上的沖擊力減少至無或非常低的值。根據(jù)可選擇的實施方案，保護裝置4可被覆蓋臂5、6之間的空間的材料薄層覆蓋。可選擇的實施方案中的該層可具有可加入至保護裝置總厚度的薄厚度，這樣，保護空間11的高度(如看到的垂直于附圖平面的)將保持相同，從而獲得相同的保護水平。這些實施方案可通過例如熱成型用微孔聚烯烴(cellularpolyolefin)進行制造。圖2的實施方案包含圖1解釋的保護裝置4。圖2對應(yīng)于圖1，然而，其說明以短褲17的方式提供的安裝工具。所述短褲包括口袋16，所述口袋具有對應(yīng)于保護裝置的形狀的形狀，從而使保護裝置保持在相對于大轉(zhuǎn)子8的正確位置上。在臂5、6之間提供了連接即接縫19以在將保護裝置4安裝在口袋16中時引導(dǎo)保護裝置，從而避免了錯位，同時也在穿戴和清洗期間使保護裝置固定在正確的位置。圖3的實施方案包含保護裝置4，，其與圖1和2中解釋的實施方案稍微不同。保護裝置4，具有環(huán)形形狀。與在馬蹄形裝置的臂之間的"開放空間"不同，該保護裝置的實施方案具有中央部分，該中央部分在內(nèi)部提供了環(huán)形框部分并且在該中央部分中建立了保護空間。要指出的是，所述環(huán)形部分可能沿著其環(huán)形擴展的方向具有相同的厚度或在某些區(qū)域可能具有不同的厚度；例如用于覆蓋股骨的區(qū)域。圖3也圖解說明了保護裝置4，的不同安裝工具。安裝工具包括帶子15。帶子可通過任何合適的方法，例如鉤/環(huán)閉合扣(closing)(未顯示)打開和扣合。圖4說明了具有接近人的皮膚20的大轉(zhuǎn)子8的人3，只有軟組織薄層21覆蓋大轉(zhuǎn)子8。沖擊力10(示意顯示的)直接沖擊大轉(zhuǎn)子8區(qū)域。許多箭頭12表示沖擊能量和力直接沖擊大轉(zhuǎn)子和圍繞大轉(zhuǎn)子8擴展的鄰近區(qū)域。因此，沖擊力可作用在大轉(zhuǎn)子上，很少的沖擊能量被覆蓋物21和周圍的軟組織9吸收。這產(chǎn)生了骨折的高風險。如圖5中所說明的，歸因于不轉(zhuǎn)移任何能量的保護空間11，直接沖擊大轉(zhuǎn)子8區(qū)域的沖擊力10(示意顯示的)被保護裝置4分流或?qū)蜍浗M織區(qū)域9。因此沖擊能量12將通過保護裝置4的彈性材料部分地被吸收和部分地重新傳遞或分流至和消散在軟組織區(qū)域9中，所述彈性材料將被壓縮(如圖6中說明的)和/或部分地陷入軟組織，從而變得更加堅硬，并將剩余的能量再傳遞至下面的軟組織9。在嚴重的跌倒中，大轉(zhuǎn)子區(qū)域最終可接觸發(fā)生跌倒的表面，但這將在明顯的延遲后和在顯著減少的力的水平上發(fā)生。從圖6可看到保護裝置4在如垂直切面中看到的沖擊力10施用之前和施用期間是如何表現(xiàn)的。因此，圖6說明了使用圖1-2的實施方案的狀況。已用本發(fā)明的保護裝置進行了實驗室檢測，圖7說明對于由膨脹的聚丙烯制造的這些保護裝置，與以實心片狀形式存在的完全相同的材料(如在通常為所謂的軟墊中看到的)相比，獲得的對大轉(zhuǎn)子的沖擊力的弱化，該弱化以相對于在無保護的跌倒中對大轉(zhuǎn)子的沖擊力的百分比表示。已對具有相同的外部尺寸和從9至19mm增量為2mm的各種厚度的保護裝置進行了檢測。為直接比較覆蓋在整個臀部區(qū)域的實心片層相對本發(fā)明的馬蹄形裝置的弱化，分別如直方圖中的A欄和B欄所示，進行無切除(實心板)和有切除(所述切除在馬蹄形裝置中形成了保護空間)的檢測。圖6清楚地顯示，B裝置具比A顯著更高的弱化，如具有11-19mm厚度的B裝置產(chǎn)生75-90%的沖擊力的弱化，而A裝置產(chǎn)生35-45%的弱化。更特別地，可從圖6看出，19mm厚的片層產(chǎn)生47%的弱化，而llmm厚的本發(fā)明的馬蹄形裝置產(chǎn)生大約77%的弱化。這些結(jié)果清楚地證明與常規(guī)的軟墊相比，本發(fā)明的馬蹄形墊的優(yōu)勢。然而，這些檢測結(jié)果不應(yīng)當被看作是指標，因所得的弱化水平極大地依賴于檢測設(shè)計，即依賴于軟組織硬度和能量水平。受試材料具有按照ASTM2240-97橡膠特性的標準試驗方法-硬度計測量的41.5的邵氏A硬度。這在用于本發(fā)明的保護裝置的可接受的彈性/柔性的上限，因為一些穿戴者可能不認為其為柔軟性合格的材料。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地使用軟材料，優(yōu)選地具有按照ASTM2240-97橡膠特性的標準試驗方法-硬度計測量的5至45之間的邵氏A硬度的測量的彈性/硬度的泡沫材料。應(yīng)當指出，已用邵氏A硬度為9的材料進行了類似的檢測，結(jié)果顯示其應(yīng)用具有與圖6中顯示的趨勢相同的趨勢。圖8說明與下面所示的表1-2相關(guān)的2條不同曲線。表1-2說明對于本發(fā)明的由泡沫化的聚烯烴制造的馬蹄形保護裝置，當使用不同的尺寸時，以在無保護的跌倒中對大轉(zhuǎn)子的沖擊力的百分比表示的沖擊力的弱化。可變的裝置尺寸("W)，恒定的P.S.寬度50mm:弱化(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表1保護空間的可變寬度(P.S.-寬度)，恒定裝置尺寸(L*W21*18cm):弱<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表2在表1-2中P.S.是保護空間，L*W是馬蹄形裝置的總長度和寬度，厚度是受試裝置的總厚度，分別為10mm、15mm。在表l中，對于厚度分別為10、15mm的墊子，馬蹄形裝置的外部尺寸在長度和寬度方向上都以2cm的增量變化?？吹皆跍y試范圍內(nèi)，尺寸越大，弱化越高。也看到厚度對弱化水平具有顯著的影響。在表2中，等于馬蹄形裝置的臂之間的距離的保護裝置的寬度以10mm的增量從30至70mm進行變化。可看到，在保護裝置被正確地定位的情況下，最佳的距離是大約50-60mm。圖8中的A5和A6說明分別為10mm和15mm的保護裝置的厚度，也即保護空間高度?？煽吹骄哂?0鵬厚度的保護裝置在該情況下提供40%多的弱化，具有15mm厚度的保護裝置提供55%至80%的弱化。圖9以示意圖的形式說明本發(fā)明的保護裝置的可能的不同形狀。在所有實施方案中，保護空間被界定在保護裝置的中央部分內(nèi)。部分或完全地圍繞該中心部分，排列一個或多個外周部分使之部分或完全地圍繞該中心，從而覆蓋在接近易受傷區(qū)域的軟組織區(qū)域，所述易受傷區(qū)域位于保護空間區(qū)域。圖10中顯示使用的力弱化的檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括沖擊擺錘(包括塊20、臂21和樞軸22)和經(jīng)設(shè)計用于匹配表面解剖學(xué)中的典型的女性骨盆和骨盆順應(yīng)性的替代骨盆23。替代骨盆23包括由模擬軟組織的泡沫25包圍的替代股骨24。產(chǎn)生測量對股骨24的壓力的信號的測壓傳感器26、骨盆彈簧27模擬骨盆順應(yīng)性的效果。替代骨盆使我們能夠基于臀墊和下面的骨骼以及軟組織結(jié)構(gòu)的組合反應(yīng)評價墊子的性能。用氯丁橡膠彈簧27模擬骨盆順應(yīng)性，所述彈簧給整個單位提供65kN/m的有效硬度(在進行模擬以臀部著地跌倒的女性中測量的硬度的13%范圍內(nèi))(Robinovitch，S.N.，Hayes,W.C，McMahon，T.A.，JBiomechEng，113:366-174，1991)。在所有實驗中，指導(dǎo)擺錘的頭沖擊大轉(zhuǎn)于的側(cè)面。通過擺錘上的反作用力測定板28測量總的外部施加力，而用安置在股骨上的測壓傳感器26測量通過軟組織傳遞至臀部的力。擺錘沖擊速度為4.4m/s，與在以其臀部著地跌倒的人志愿者中測量的平均臀部沖擊速度相似。擺錘塊為26kg，與在對臀部的沖擊過程中身體的平均有效質(zhì)量相匹配[Robino-vitch，S.N.，Hayes，W.C，McMahon，T.A.，JBiomechEng，113:366-174，1991]。因此沖擊時擺錘的動能為250焦爾。也用馬蹄形的保護裝置4的錯位進行了實驗室實驗，其中大轉(zhuǎn)子和股骨未置于由馬蹄裝置圍繞的保護空間區(qū)域的中央和完全在其范圍之內(nèi)。這些實驗已顯示盡管向上、向下、向側(cè)面或其組合錯位30-50mm,但當與常規(guī)軟保護器和硬保護器相比，馬蹄形裝置仍給予令人滿意的弱化。因此本發(fā)明的保護裝置甚至在其稍微錯位時，與現(xiàn)有技術(shù)的片層和硬殼相比，仍提供了竟爭性的弱化。權(quán)利要求1.用于減少由于對易受傷區(qū)域的沖擊力的原因造成的人或動物受試者的骨折的風險的衣服，所述易受傷的區(qū)域具有靠近皮膚表面的骨部分，接近易受傷區(qū)域存在軟組織區(qū)域且在該軟組織區(qū)域的皮膚表面附近缺乏骨部分，所述衣服包含至少一個按照易受傷區(qū)域和軟組織區(qū)域的解剖特征塑造的保護裝置，這樣沖擊能量至少部分地從所述易受傷區(qū)域分流至軟組織區(qū)域，在所述軟組織區(qū)域該能量可被安全地消散；以允許沖擊能量從易受傷區(qū)域分流至軟組織區(qū)域的方式可拆卸地在受試者身上安裝至少一個保護裝置的安裝工具，其中所述保護裝置包含具有按照ASTM2240-97橡膠特性的標準試驗方法-硬度計鋼度測量的5至45之間的邵氏A硬度的緩沖彈性材料，并塑造所述裝置的形狀以使其部分或完全地包圍但不覆蓋易受傷的區(qū)域，并具有厚度，從而在易受傷的區(qū)域上方提供了開放的保護空間，該保護空間具有合適的高度，該高度和選擇的材料一起確保所述直接朝向易受傷區(qū)域的沖擊能量至少部分地分流至軟組織區(qū)，由于其至少部分地被彈性材料吸收，所以大部沖擊能量被分流至和消散在軟組織區(qū)域中。2.—種衣服，其用于減少因?qū)ξ挥谌嘶騽游锸茉囌咄尾恐械拇筠D(zhuǎn)子的沖擊力造成的人或動物受試者的骨折的風險，所述大轉(zhuǎn)子位于股骨的末端，其中所述臀部具有靠近大轉(zhuǎn)子和股骨的軟組織區(qū)域且在皮膚表面附近缺少骨部分，所述衣服包含至少一個按照大轉(zhuǎn)子和軟組織區(qū)域的解剖特征塑型的保護裝置，這樣沖擊能量至少部分地從所述大轉(zhuǎn)子分流至軟組織區(qū)域，在所述軟組織區(qū)域中該能量可被安全地消散，以允許沖擊能量從大轉(zhuǎn)子分流至軟組織區(qū)域的方式可拆卸地在受試者身上安裝至少一個保護裝置的安裝工具，其中所述保護裝置包含具有按照ASTM2240-97橡膠特性的標準試驗方法-硬度計鋼度測量的5至45之間的邵氏A硬度的緩沖彈性材料，且所述裝置經(jīng)塑型以部分或完全地包圍但不覆蓋大轉(zhuǎn)子的區(qū)域，并具有厚度，從而在大轉(zhuǎn)子上方產(chǎn)生了保護空間，該保護空間具有合適的高度，該高度和選擇的材料一起確保所述直接朝向大轉(zhuǎn)子的沖擊能量至少部分地分流至軟組織區(qū)，由于其至少部分地被吸收在彈性材料中，所以大部沖擊能量被分流至和消散在軟組織中，3.權(quán)利要求1或2的衣服，其中所述裝置由不吸水的閉室泡沫或耐水以及易干燥的襯墊織物形式制造。4.前述權(quán)利要求中任一項的衣服，其中所述保護裝置的厚度在10-20mm之間，優(yōu)選地在12-17mm之間，從而產(chǎn)生了具有相似高度的保護空間。5.前述權(quán)利要求中任一項的衣服，其中至少一個保護裝置是以馬蹄形狀存在的，其包括兩個臂并在兩個臂之間的暴露的內(nèi)部區(qū)域中確定了所述保護空間，當所述衣服安裝在受試者身上時，所迷內(nèi)部區(qū)域通常與易受傷區(qū)域或大轉(zhuǎn)子和股骨相適；和用于可拆卸地在受試者身上安裝保護裝置使所述兩臂接近易受傷區(qū)域或大轉(zhuǎn)子的相對側(cè)面的安裝工具。6.前述權(quán)利要求中任一項的衣服，其中所述保護裝置形成從皮膚至所述保護裝置的外側(cè)的通風道，從而允許濕氣和水從身體蒸發(fā)逸出，使穿戴者不感覺到熱。7.前述權(quán)利要求中任一項的衣服，其中所述彈性材料具有按照ASTM2240-97橡膠特性的標準試驗方法-硬度計鋼度測量的9至30的邵氏A硬度。8.前述權(quán)利要求中任一項的衣服，其中至少一個保護裝置具有低于40g和優(yōu)選地低于30g的重量。9.前述權(quán)利要求中任一項的衣服，其中彈性材料選自聚氨酯、聚苯乙烯、聚烯烴、聚乙烯、聚丙烯、聚脂、聚酰胺、橡膠或硅酮.10.前述權(quán)利要求中任一項的衣服，其中所述彈性材料以編織的、紡織的、泡沫狀、小孔狀或膨脹的形式存在。11.前述權(quán)利要求中任一項的衣服，其中所述安裝工具包括合適方式的配備有口袋的短褲或帶子，以將保護裝置保持，例如通過使用在保護空間內(nèi)延伸的連接接縫保持在正確的位置。12.前述權(quán)利要求中任一項的衣服，其中所述安裝工具包括連接至至少一個保護裝置上的帶子。13.前述權(quán)利要求中任一項的衣服，其中所述安裝工具包括用于將至少一個保護裝置粘附在受試者的身體的粘附工具或例如將至少一個保護裝置附著至衣服的鉤/環(huán)合扣。14.一種保護裝置，該保護裝置是按照易受傷區(qū)域和軟組織區(qū)域的解剖特征塑造，這樣跌倒中的沖擊能量至少部分地從易受傷區(qū)域分流至軟組織區(qū)域，在所述軟組織區(qū)域中該能量可被安全地分散，并且該裝置包括以允許將沖擊能量從易受傷的區(qū)域分流至軟組織區(qū)域的方式可拆卸地將至少一個保護裝置安裝在受試者身上的安裝工具，其中所述保護裝置包含具有按照ASTM2240-97橡膠特性的標準試驗方法-硬度計鋼度測量的5至45之間的邵氏A硬度的緩沖彈性材料且經(jīng)塑造可部分或完全地圍繞易受傷區(qū)域，并且具有在易受傷區(qū)域上建立保護空間的厚度，所述保護空間具有合適的高度，該高度和選擇的材料一起確保所述直接朝向大轉(zhuǎn)子的沖擊能量至少部分地分流至軟組織區(qū)域，因為其至少被部分地吸收在所述彈性材料中，所以大部分沖擊能量被分流至和消散在軟組織區(qū)域中。15.權(quán)利要求H的保護裝置，其中其以包含兩個臂的馬蹄形式排列.16.權(quán)利要求14-15中任一項的保護裝置，其中所述彈性材料具有按照ASTM2240-97橡膠特性的標準試驗方法-硬度計鋼度測量的9至30之間的邵氏A硬度。17.權(quán)利要求14-16中任一項的保護裝置，還包含用于將其固定在受試者身體或衣服上的固定工具。18.減少歸因于對易受傷區(qū)域的沖擊力的人或動物受試者的骨折風險的方法，所述易受傷區(qū)域具有骨部分，優(yōu)選地是位于靠近皮膚表面的大轉(zhuǎn)子，靠近易受傷區(qū)域存在軟組織區(qū)域且在皮膚表面附近缺乏骨部分，所述方法包括安裝前面權(quán)利要求中任一項的衣服或保護裝置，這樣內(nèi)部保護空間通常與易受傷區(qū)域相適，從而使沖擊力只以這樣的程度壓縮貼靠軟組織區(qū)域的保護裝置，使大部分沖擊力被壓縮的和變硬的材料吸收并重新傳遞至軟組織區(qū)域，從而使該沖擊能量安全地消散。全文摘要此處公開了用于減少歸因于對易受傷區(qū)域的沖擊力的人或動物受試者的骨折的風險的衣服、裝置和方法，所述易受傷區(qū)域具有骨部分，例如靠近皮膚表面的大轉(zhuǎn)子，靠近易受傷區(qū)域存在軟組織區(qū)域且在該軟組織區(qū)域的皮膚表面附近無骨部分。所述衣服包括按照易受傷區(qū)域和軟組織區(qū)域的解剖特征塑造的至少一種保護裝置，這樣沖擊能量從易受傷區(qū)域分流至軟組織區(qū)域，在所述軟組織區(qū)域中該能量可被安全地分散，其還包括以允許沖擊能量從易受傷區(qū)域分流至軟組織區(qū)域的方式可拆卸地將至少一個保護裝置安裝在受試者身上的安裝工具。所述保護裝置經(jīng)塑造用于部分或完全地圍繞易受傷區(qū)域且具有在易受傷區(qū)域上方建立自由保護空間的厚度，該空間不傳遞能量，且該保護裝置包含具有合適的彈性和硬度的軟的和彈性的材料，這樣在跌倒的情況下，沖擊力將部分地壓縮貼靠軟組織的裝置并且隨著在其壓縮過程中所述彈性材料變硬，其將逐漸將能量轉(zhuǎn)移至周圍的軟組織，由此大部分沖擊能量被吸收并重新傳遞至軟組織區(qū)域。本發(fā)明提供了重量輕、柔軟的和體積較小的保護裝置，該保護裝置對于穿戴者是舒適的，而且其保持穩(wěn)定的形狀并且仍然使得可能將足夠的沖擊能量傳遞至圍繞易受傷區(qū)域的軟組織區(qū)域。文檔編號A41D27/26GK101119652SQ200580047942公開日2008年2月6日申請日期2005年12月29日優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日發(fā)明者A·M·H·謝爾高,B·B·瑟倫森,S·羅比諾維奇申請人:泰蒂克斯公司