用於減少骨折風險的衣服、保護裝置和方法

2023-10-28 23:05:57 1

專利名稱：：用於減少骨折風險的衣服、保護裝置和方法
技術領域：
：本發明總地說來涉及用於預防骨折，特別是用於在因跌倒引起的衝擊期間預防髖骨折的裝置和相關的方法。背景領域髖骨折流行病學根據現有技術資料US5599290，近端股骨折是上年紀的人中死亡率和發病率的主要原因。在美國每年發生大約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%的患者在髖骨折後仍需要1年以上的長期護理裝置保護。另外25-35%的患者依賴於其他裝置幫助其活動。超過一半的髖骨折倖存者不再恢復正常的功能。此外，老年患者中與髖骨折關聯的平均死亡率在第一年接近20%。髖骨折的公共衛生影響也是令人吃驚的。英國的調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佔據。在美國，髖骨折患者的住院期的平均長度為3周，長於任何其他診斷。在美國與急性和慢性髖骨折患者的急性和慢性護理相關的年度費用據估計超過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至輕度損傷，1-3%導致髖骨折。老年跌倒者中的調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(其依賴於體重和跌落高度)，和最後4)在近端股骨中具有較低的骨密度。這些結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生率，髖骨折預防策略必須減少跌倒的發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，儘管這承擔了相關的醫療風險和有損個人自主性和生活質量。也可在處於最大跌倒風險的老年人群中通過運動計劃來實現其，儘管至今仍無研究證明該方法的有效性。由於跌倒的多種常見因素(心臟的、神經的、肌(與)骨骼的因素)和隨機原因，在任何情況下，預期在老年人中完全消除跌倒似乎是不現實的。因此減少髖骨折最可靠的方法似乎是在跌倒的衝擊階段保護股骨。這必需要求將施予股骨的沖擊力減少至低於其骨折的閾值的值。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，佔總身高的大約1/4。股骨的近端部由頭部、頸部和大轉子以及小轉子組成。股骨的頸部將球狀頭部連接至柄部。其在側面受到大轉子(大的，從頸部和柄部看具有大致的矩形側投影)限制，所述大轉子為臀肌區的幾塊肌肉提供插入位置。大轉子在側面，正好位於皮膚和脂肪組織(脂肪)的相對薄的層的下方，且可容易地在大腿的側面觸摸到。因為其是臀區域的最外點，所以大轉子是當人側躺著時與硬表面接觸的位置，和當人跌倒側面撞上臀部時大部分衝擊力的施加位置。因此，導致對大轉子的衝擊的朝向側面的跌倒具有髖骨折的高風險。與覆蓋大轉子的最少量的軟組織相反，大量的軟組織存在於與大轉子相鄰的後臀(臀)和大腿前區。當對這些區域沖擊時，該軟組織能夠吸收大量的能量並減少對下面骨骼結構施加的沖擊力。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。最重要的大腿前區軟組織是四頭肌，其包括三塊股肌和股直肌。根據實驗，當將老年屍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面跌倒的衝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，必須發生下列事件中的一件或多件事件l)必須避免對臀部側面的直接沖擊，2)沖擊位置必須擴大至贅部區域的外部，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衝擊點(impactsight)的軟組織變形來吸收大量能量。類似於髖骨折，當對骨施加的力超過引起骨折所需的力時，發生其他骨例如脛骨、橈骨和尺骨的骨折。當衝擊能量很高，且對覆蓋將斷裂的骨結構的小區域發生直接接觸時，通常產生這樣的情況。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力。現有技術保護裝置已發展了目的在於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生率。在US5，599,290和US5,545,128中提到了裝置。該解決方案基於切變稠化材料的使用，將所述材料置於至少一個按照易受傷區域和軟組織區域的解剖特徵塑造的保護裝置中。該裝置利用該材料的切變稠化行為和其隨突然的衝擊而變硬的固有能力，將大部分衝擊能量從易受傷區域分流至軟組織區域，在所述軟組織區域這些能量可被安全地消散。此外，現有技術文獻公開了以允許將衝擊能量從易受傷區域分流至軟組織區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。儘管現有技術學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，從而能夠保持穩定的形式以使力分流特性在穿戴和清洗中保持恆定和持久。此外，存在切變稠化材料由於其流體性質在例如在清洗過程中或清洗後導致從包嚢滲漏的可能。現有技術也公開了衣服，所述衣服包括基於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成或整合例如以彎曲或穿形形式整合堅硬材料。然而，已發現這些堅硬裝置以負面的方式影響穿戴者的可接受性，對於穿戴者，例如當側睡眠時，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品，所述產品由例如切成例如環形或橢圓形的只覆蓋整個臀部區域的8-18mm厚的聚合物泡沫材料組成。正好置於大轉子和周圍區域上方的這些吸收和/或消散材料或結構(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，即其遮蓋了大轉子和近端股骨骨千，從而在對臀部的衝擊期間將相當大的負荷傳遞給這些區域。如前面所描述的，股骨的這些區域，特別是大轉子區域，延伸至臀部所有骨組分的最外側，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域內的最低順應性的區域，因此，在對防護衣的衝擊過程中，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型的空心環的形式提供隆起部分。就弱化力來說，這樣的產品與普通的板型泡沫墊相比具有很大的改進。然而，大轉子仍然受到直接通過基部材料的力的沖擊。這些現有技術軟墊裝置傾向於覆蓋大面積臀部區域，包括大轉子區域，所述軟墊是不透氣的，因此穿戴會發熱，因而一直進行增加透氣性和減少發熱的嘗試，例如通過在裝置表面區域提供許多更小的孔來實現該目的。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，即由於其直接覆蓋在大轉子上，所以仍然將大部分能量直接傳遞給了大轉子。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，且穿戴時發熱，這又導致了較低的穿戴者可接受性。通過提供用於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，所述裝置對於穿戴者來說是舒適和較少發熱的且保持穩定形狀和使得可能分流、吸收和再傳遞大部衝擊能量至圍繞易受傷區域的軟組織區。發明概述根據本發明，通過提供權利要求1或2的衣服克服了上述不利方面和缺點。權利要求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本發明的目的。根據本發明，權利要求18中定義的方法也可實現本發明的目的。本發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域的衝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製造，但新裝置的幾何形狀和尺寸使其適合將能量從易受傷區域分流開並再將其傳遞至周圍的軟組織中。為了獲得該效果，用緩衝彈性材料製造保護裝置以獲得柔軟的和保護性的裝置，該裝置對於用戶來說是舒適。以其中其部分或完全地圍繞但不覆蓋在易受傷區域從而只覆蓋軟組織區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)的彈性材料，所述裝置在跌倒中被衝擊力部分壓縮，從而吸收了大部分沖擊能量。由於裝置的材料不直接覆蓋在易受傷區域(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移至易受傷區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域的轉移增加，但仍然未將任何能量直接轉移至易受傷區域。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，部分衝擊能量才會被直接傳遞至易受傷區域，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，由於保護空間，衝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域/大轉子的衝擊力，剩餘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/或消散在軟組織區域。可在穿戴者身上可拆卸地安裝本發明的裝置。可以使內部保護空間與易受傷區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衝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域中。因為本發明提供了裝置，所述裝置包含圍繞易受傷區域並且在該裝置的中央位置擴展至易受傷區域的位置或一定高度的材料，因此當使用材料硬度/剛度和厚度的適當的組合時，大部分或所有衝擊能量被重新傳遞至軟組織區域。因此不存在或存在顯著減小的作用於易受傷區域的沖擊能或力。通過提供充足的高彈性，在本發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，所述裝置對於使用是舒適的，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。根據本發明的優選的實施方案，可以如下方式設置所述裝置，即使其覆蓋軟組織區域但不覆蓋易受傷區域/大轉子區域以從易受傷區域接受和分流衝擊能量、吸收並重新轉移大部分或全部沖擊能量至軟組織區域。安裝工具可包括以使其覆蓋軟組織但不覆蓋易受傷區域/大轉子的方式安裝所述裝置的工具。可以其中放置了所述裝置的短褲的形式提供安裝工具。一般地，對保護大轉子的裝皇，短褲可包含兩個保護裝置。根據其他實施方案，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/袢環的形式提供安裝工具。根據本發明的優選的實施方案，可提供具有10至20mm、優選地12至17mm的厚度的臀部保護裝置。這可產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，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，要注意本發明的臀部保護裝置具有通常少於40g,優選地低於30g的重量。合適的材料是彈性材料，所述彈性材料基於即聚氨酯、聚苯乙烯、聚棒烴、聚乙蟑(polyethene)、聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯、聚脂、聚醯胺、橡膠或矽酮。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選的。製造所述裝置。:此製造的裝置非常-衛生和耐用，1需包嚢化。這些實施方案將提供足夠的保護和對於穿戴者的舒適度。歸因於易受傷區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常規的裝置較少發熱。為了增加舒適度，也可能在皮膚側或裝置的內側提供皮膚友好層，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生空氣層和建立連續的空氣循環，如果裝置是由不透氣的材料製造的，這就特別重要。這可防止令人不適的熱和溼氣的產生，從而增加用戶的舒適度。可能通過整合特殊的高技術材料例如Coolmax紗和熱調控材料例如0ut-last來增加該效果。優選地保護空間從皮膚至保護裝置的外側形成通風道，從而允許溼氣和水蒸氣脫離身體，使穿戴者感覺不熱。優選地用可再使用和可進行多次清洗的材料製造所述衣服和裝置。可以可從衣服取下或附著至衣服，從而可與衣服一起清洗或分開清潔的形式製造所述裝置。可選擇地，也可能提供一次性裝置，例如用於緊急醫護的裝置。由於其產生於上述發明概念的解釋，因此可能提供具有不同形式的保護裝置。然而，重要的特徵是所述保護裝置提供保護空間，因為其在易受傷區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域/大轉子的上方具有一定的高度。所選擇的裝置的硬度、形狀、尺寸和厚度依賴於想要的用途、身體的位置(即被保護的易受傷區域)、易受傷區域的特性和強度以及跌倒中沖擊能量和力的預期水平。直接貼靠穿戴者的裝置的側面可以在將裝置用於保護大轉子和股骨的情況下，覆蓋大轉子和/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品來實現。根據本發明，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。可通過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當儘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。當覆蓋物以整體製造例如通過塑模製造時使用l-2mm的厚度，在這樣的裝置中，總厚度可以是11-18mm，從而在易受傷區域上方留出9-17咖的自由保護空間。要注意，基於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域提供一個或多個接縫或其他連接來實現。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。如果將衣服用於保護股骨/大轉子，那麼這兩個分開的臂可基本上沿著股骨垂直排列。可通過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。所述裝置可用於保護大轉子和股骨以避免由於跌倒引起的骨折。本發明的裝置也可用於保護部分地或完全由軟組織區域包圍的其他突出的骨結構。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。儘管本發明的產品被開發用於人，然而其也可以用於動物。實驗環境中的實驗已顯示本發明的產品可提供比任何現有技術的臀部保護器顯著更好的對直接朝向易受傷區域的衝擊力的弱化。因此已顯示現有技術產品提供了20至40%的弱化，而本發明的產品能夠提供50和80%之間或甚至高達90%的弱化。據認為，該非常高的性能歸因於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於裝置幾何形狀的再傳遞/分流效應的組合。為了製造所述裝置，可使用更多的製造技術。因此可能通過片狀或塊狀材料的塑模、切割、輾磨、熱成型、焊接和這些技術的不同組合來製造所述產品。此外，也可能通過例如焊接、粘結或層壓來裝配更多的層或部分來生產所述產品，而且這些層或部分可具有不同的或相同的性質。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。依賴於所用的彈性材料，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於裝置。通過例如印刷、雷射雕刻或軋花可為裝置的表面提供信息或圖案。在將裝置用於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、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，例如用紡織品製造的，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製或焊接在衣服上，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，這可通過根據裝置的形狀優化口袋的形狀和性質來實現，即使口袋緊密貼合、無彈性、不對稱，為其提供引導接縫(guidingseam)或其他連接方法，這樣裝置不能翻轉、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明的特徵和有利方面，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明的保護衣的透視圖。圖4是說明在無本發明的保護裝置存在的情況下跌倒中大轉子區域中的沖擊力的示意圖，圖5是對應於圖4的示意圖，然而，其說明當使用本發明的保護裝置時大轉子區域中的沖擊力，圖6是說明衝擊力施用之前和期間的保護裝置的部分截面圖，圖7顯示當使用本發明的保護裝置預防髖骨折時力的弱化水平的圖，圖8舉例說明隨用於預防髖骨折的本發明的保護裝置的不同參數而變化的兩條弱化曲線。圖9是說明本發明的保護裝置的不同形狀的示意圖，和圖10是在檢測本發明的保護裝置的力弱化能力中所用的衝擊擺錘和測壓傳感器的側視圖。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部分地圍繞以大轉子8和股骨18形式存在的易受傷區域，該區域由被保護裝置4覆蓋的較軟組織區域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子8和股骨18的區域中。在如圖5中所示意說明的與跌倒相關的沖擊力IO的施用過程中，衝擊能量部分地被吸收在保護裝置4的彈性材料中並部分地被保護裝置4分流為軟組織區域9上的衝擊力12，從而將大轉子和股骨上的沖擊力減少至無或非常低的值。根據可選擇的實施方案，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(如看到的垂直於附圖平面的)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)進行製造。圖2的實施方案包含圖1解釋的保護裝置4。圖2對應於圖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，所述口袋具有對應於保護裝置的形狀的形狀，從而使保護裝置保持在相對於大轉子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，該中央部分在內部提供了環形框部分並且在該中央部分中建立了保護空間。要指出的是，所述環形部分可能沿著其環形擴展的方向具有相同的厚度或在某些區域可能具有不同的厚度；例如用於覆蓋股骨的區域。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的大轉子8的人3，只有軟組織薄層21覆蓋大轉子8。衝擊力10(示意顯示的)直接沖擊大轉子8區域。許多箭頭12表示沖擊能量和力直接沖擊大轉子和圍繞大轉子8擴展的鄰近區域。因此，衝擊力可作用在大轉子上，很少的沖擊能量被覆蓋物21和周圍的軟組織9吸收。這產生了骨折的高風險。如圖5中所說明的，歸因於不轉移任何能量的保護空間11，直接衝擊大轉子8區域的沖擊力10(示意顯示的)被保護裝置4分流或導向軟組織區域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，並將剩餘的能量再傳遞至下面的軟組織9。在嚴重的跌倒中，大轉子區域最終可接觸發生跌倒的表面，但這將在明顯的延遲後和在顯著減少的力的水平上發生。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。已用本發明的保護裝置進行了實驗室檢測，圖7說明對於由膨脹的聚丙烯製造的這些保護裝置，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，獲得的對大轉子的沖擊力的弱化，該弱化以相對於在無保護的跌倒中對大轉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域的實心片層相對本發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裝置產生75-90%的衝擊力的弱化，而A裝置產生35-45%的弱化。更特別地，可從圖6看出，19mm厚的片層產生47%的弱化，而llmm厚的本發明的馬蹄形裝置產生大約77%的弱化。這些結果清楚地證明與常規的軟墊相比，本發明的馬蹄形墊的優勢。然而，這些檢測結果不應當被看作是指標，因所得的弱化水平極大地依賴於檢測設計，即依賴於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。這在用於本發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。根據本發明，優選地使用軟材料，優選地具有按照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。應當指出，已用邵氏A硬度為9的材料進行了類似的檢測，結果顯示其應用具有與圖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相關的2條不同曲線。表1-2說明對於本發明的由泡沫化的聚烯烴製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)，恆定的P.S.寬度50mm:弱化(％)tableseeoriginaldocumentpage19表1保護空間的可變寬度(P.S.-寬度)，恆定裝置尺寸(L*W21*18cm):弱tableseeoriginaldocumentpage19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，對於厚度分別為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。看到在測試範圍內，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，等於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。可看到具有10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。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域的軟組織區域，所述易受傷區域位於保護空間區域。圖10中顯示使用的力弱化的檢測系統，所述系統包括沖擊擺錘(包括塊20、臂21和樞軸22)和經設計用於匹配表面解剖學中的典型的女性骨盆和骨盆順應性的替代骨盆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模擬骨盆順應性的效果。替代骨盆使我們能夠基於臀墊和下面的骨骼以及軟組織結構的組合反應評價墊子的性能。用氯丁橡膠彈簧27模擬骨盆順應性，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%範圍內)(Robinovitch，S.N.，Hayes,W.C，McMahon，T.A.，JBiomechEng，113:366-174，1991)。在所有實驗中，指導擺錘的頭衝擊大轉於的側面。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願者中測量的平均臀部衝擊速度相似。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，其中大轉子和股骨未置於由馬蹄裝置圍繞的保護空間區域的中央和完全在其範圍之內。這些實驗已顯示儘管向上、向下、向側面或其組合錯位30-50mm,但當與常規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。因此本發明的保護裝置甚至在其稍微錯位時，與現有技術的片層和硬殼相比，仍提供了竟爭性的弱化。權利要求1.用於減少由於對易受傷區域的衝擊力的原因造成的人或動物受試者的骨折的風險的衣服，所述易受傷的區域具有靠近皮膚表面的骨部分，接近易受傷區域存在軟組織區域且在該軟組織區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域和軟組織區域的解剖特徵塑造的保護裝置，這樣衝擊能量至少部分地從所述易受傷區域分流至軟組織區域，在所述軟組織區域該能量可被安全地消散；以允許衝擊能量從易受傷區域分流至軟組織區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硬度的緩衝彈性材料，並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域，並具有厚度，從而在易受傷的區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域的衝擊能量至少部分地分流至軟組織區，由於其至少部分地被彈性材料吸收，所以大部衝擊能量被分流至和消散在軟組織區域中。2.—種衣服，其用於減少因對位於人或動物受試者臀部中的大轉子的衝擊力造成的人或動物受試者的骨折的風險，所述大轉子位於股骨的末端，其中所述臀部具有靠近大轉子和股骨的軟組織區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子和軟組織區域的解剖特徵塑型的保護裝置，這樣沖擊能量至少部分地從所述大轉子分流至軟組織區域，在所述軟組織區域中該能量可被安全地消散，以允許衝擊能量從大轉子分流至軟組織區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，且所述裝置經塑型以部分或完全地包圍但不覆蓋大轉子的區域，並具有厚度，從而在大轉子上方產生了保護空間，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子的衝擊能量至少部分地分流至軟組織區，由於其至少部分地被吸收在彈性材料中，所以大部衝擊能量被分流至和消散在軟組織中，3.權利要求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乾燥的襯墊織物形式製造。4.前述權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，優選地在12-17mm之間，從而產生了具有相似高度的保護空間。5.前述權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，其包括兩個臂並在兩個臂之間的暴露的內部區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，所迷內部區域通常與易受傷區域或大轉子和股骨相適；和用於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域或大轉子的相對側面的安裝工具。6.前述權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的通風道，從而允許溼氣和水從身體蒸發逸出，使穿戴者不感覺到熱。7.前述權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.前述權利要求中任一項的衣服，其中至少一個保護裝置具有低於40g和優選地低於30g的重量。9.前述權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、聚醯胺、橡膠或矽酮.10.前述權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延伸的連接接縫保持在正確的位置。12.前述權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.前述權利要求中任一項的衣服，其中所述安裝工具包括用於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/環合扣。14.一種保護裝置，該保護裝置是按照易受傷區域和軟組織區域的解剖特徵塑造，這樣跌倒中的沖擊能量至少部分地從易受傷區域分流至軟組織區域，在所述軟組織區域中該能量可被安全地分散，並且該裝置包括以允許將衝擊能量從易受傷的區域分流至軟組織區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硬度的緩衝彈性材料且經塑造可部分或完全地圍繞易受傷區域，並且具有在易受傷區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子的衝擊能量至少部分地分流至軟組織區域，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域中。15.權利要求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.權利要求14-16中任一項的保護裝置，還包含用於將其固定在受試者身體或衣服上的固定工具。18.減少歸因於對易受傷區域的衝擊力的人或動物受試者的骨折風險的方法，所述易受傷區域具有骨部分，優選地是位於靠近皮膚表面的大轉子，靠近易受傷區域存在軟組織區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利要求中任一項的衣服或保護裝置，這樣內部保護空間通常與易受傷區域相適，從而使沖擊力只以這樣的程度壓縮貼靠軟組織區域的保護裝置，使大部分沖擊力被壓縮的和變硬的材料吸收並重新傳遞至軟組織區域，從而使該沖擊能量安全地消散。全文摘要此處公開了用於減少歸因於對易受傷區域的衝擊力的人或動物受試者的骨折的風險的衣服、裝置和方法，所述易受傷區域具有骨部分，例如靠近皮膚表面的大轉子，靠近易受傷區域存在軟組織區域且在該軟組織區域的皮膚表面附近無骨部分。所述衣服包括按照易受傷區域和軟組織區域的解剖特徵塑造的至少一種保護裝置，這樣衝擊能量從易受傷區域分流至軟組織區域，在所述軟組織區域中該能量可被安全地分散，其還包括以允許衝擊能量從易受傷區域分流至軟組織區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。所述保護裝置經塑造用於部分或完全地圍繞易受傷區域且具有在易受傷區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，衝擊力將部分地壓縮貼靠軟組織的裝置並且隨著在其壓縮過程中所述彈性材料變硬，其將逐漸將能量轉移至周圍的軟組織，由此大部分衝擊能量被吸收並重新傳遞至軟組織區域。本發明提供了重量輕、柔軟的和體積較小的保護裝置，該保護裝置對於穿戴者是舒適的，而且其保持穩定的形狀並且仍然使得可能將足夠的衝擊能量傳遞至圍繞易受傷區域的軟組織區域。文檔編號A41D27/26GK101119652SQ200580047942公開日2008年2月6日申請日期2005年12月29日優先權日2004年12月29日發明者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