专利名称：可高度调节的腰部支撑物及方法
技术领域：
本发明的领域是腰部支撑物。
技术背景
通常为躯干的局部固定或实质部分(substantial)固定提供矫正装置，以便使背 部稳定。某些矫正装置是围绕环腰部区域的躯干合身穿戴(fit)的背部支具。当正确穿着 时，身体支具能够给腹部和脊柱提供额外的支撑，以便获得脊椎的稳定性。然而，对于许多 使用者而言，身体支具难于恰当放置和搭扣。例如，Goins的美国专利US4640269提供了一 种背部支具，通过使Velcro带穿过环并朝向使用者的后方向后拉拽该带从而使该背部支 具围绕身体收紧。该带不便的角度阻止了使用者自己将该带充分收紧，并且需要第三人在 该收紧过程进行辅助。在本文中通过引用将Goins的专利和所有其它的外加资料全部并入。在所并入的 参考文献中的术语的定义或使用与本文中所提供的术语的定义不一致或相反的情况下，将 应用本文中所提供的术语的定义，而不应用参考文献中的术语的定义。Willis的美国专利申请US2007/0017945教导了一种身体支具，该身体支具缠绕 于使用者的腰部区域，并且具有腰带，该腰带具有向前拉拽以便围绕使用者而使该支具合 身穿戴的带。因为是通过向前拉拽(这是一种自然的身体运动)来使得带被收紧，所以 Willis的身体支具更加易于收紧。然而，Willis不能使其符合不同形状和尺寸的体形，例 如，不同的臀部以及不同的脊柱前凸曲线。因而，在本领域中仍然需要一种符合不同形状和尺寸的体形的身体支具。
发明内容
本发明提供了设备及方法，其中身体支具具有多种调节和机械增益的 (mechanically advantaged)能够使用三个概念不同的动作(即，合身穿戴、调节、以及收紧)来将支具应用于 穿用者，并且优选实施例具有分立的机构来完成这些不同的动作。初始的合身穿戴步骤涉 及将侧板的两个前端横跨穿用者的腹部连结。在某些情形中，这将会涉及一端到另一端的 VelcroTM附接，如图4中所示。在其它情形中，这可能会涉及将两端连结至腹部支撑板或其 它部件。调节步骤涉及将每个侧板的端部折叠到该侧板自身上方，如图5中所示。优选将 每一端直接Velcro式附接在侧板的中间部分上，但是可包括布置在端部和中间部分之间 的中间片。收紧步骤涉及对拉片进行拉拽，该拉片操作在支具背部的机械增益的机构，如图 6中所示。具有折回机构的外围(circumference)段优选为至少12英寸(30. 48cm)长，并且可想象地，在需要时其能够沿着其整个长度折回，从而容纳更大号码的体形。在该示例中， 并且在其它上限未被明确说明的情况中，读者应当推定一个合理的上限。例如，在该示例 中，合理的上限是大约80英寸(203. 2cm)。优选地，折回调节机构能够将身体支具的外围从 可用的最大外围调小至少30%或40%，并且在双折回机构的情形中，能够调小50%或者甚 至 60%。除非在上下文中明显有相反的说明，否则本文中所陈述的所有范围都包括其端 点，并且未封闭的范围应当被解释为仅包括商业实用价值。在优选的实施例中，折回机构采用Velcro 或其它钩和毛圈(loop)的扣件以 便将折回机构的端部向回搭扣在其自身上。然而，也可以设想其它扣件，例如，包括皮带 扣、钮扣、推推连接件(push-pushcormectors)、以及棘轮扣。折回机构优选为至少2英寸 (5. 08cm)高，并且能够以一定角度搭扣到其自身，使得身体支具的上部外围能够相对于该 身体支具的下部外围变化。在示例性实施例中，折回调节机构能够被连结至枢轴，使得当折 回调节机构向上或向下旋转时，身体支具的上部外围相对于下部外围的比率能够变化。优 选地，折回机构围绕枢轴向上或向下旋转至少15度、30度、45度、或者甚至60度。有角度的 搭扣机构和/或折回机构的枢转允许身体支具被调节以便适应圆柱形的穿用者和梨形的 穿用者。围绕身体支具的外围可以分布一个、两个、三个、四个、或者更多个折回调节机构， 以便允许对身体支具外围的长度或角度的微调。随着多个调节机构被用来调节支具的上部外围和下部外围，可能需要花费一些时 间来实现上部外围和下部外围围绕穿用者的适当调节。优选地，一旦设定好外围调节机构， 穿用者就能够使用图4中所示的合身穿戴机构、或者其它快速释放扣、钮扣、或将身体支具 绕穿用者搭扣或解开搭扣的其它扣件来穿上或脱去该支具。优选地，快速释放件被连结至 折回调节机构中的一个作为枢轴，从而提供双重功能。示例性的折回调节机构包括位于前部支撑片或背部支撑片中的狭缝，并且包括穿 过该狭缝并折回到其自身上以便搭扣的长侧片。如本文中所使用，“搭扣”意指侧片能够直 接附接至其自身的一部分，或者直接附接至中介材料，该中介材料被连结至该侧片的一部 分。折回机构还能够附接至身体支具的其它材料或部分，包括其它的折回机构。前部支撑片能够被用来在穿用者的腹部区域上施加向后的力，并且能够成形并布 置成用于大面积接触穿用者的腹部区域。在当前设想的实施例中，接触面积优选具有至少 3英寸(7. 62cm)、4英寸(10. 16cm)、6英寸(15. 24cm)、或者甚至8英寸(20. 32cm)的高度。 然而，这些具体的尺寸要依据设计选择来考虑，并且可替代地，设定尺寸的前片被设想成为 了不同的体形和尺寸、怀孕等而调节。接触表面积优选地在穿用者的矢状盆腔中段平面居 中、并在穿用者的腹部钮扣周围居中。使前部支撑片具有大约4-6英寸高的最大接触表面 积允许前部支撑片支撑弱的腹横肌，以便提供额外的背部支撑。背部支撑片还能够被用来在穿用者的腰部区域上施加向前的力，并且能够成形并 布置成不仅大面积接触穿用者的腹部区域，而且为穿用者的骶骨提供脊柱前凸支撑。优选 地，使用机械增益的调节机构以便调节背部支撑片的形状和尺寸。该机械增益的调节机构 可以是一系列滑轮、齿轮、杠杆、螺杆、或它们的组合，以便给调节提供更多的力。优选地，该 机械增益的调节机构具有大于2 1的机械增益，且更优选地，该机械增益为4 1或者更 多。额外的滑轮或更长的杠杆能够轻松地提高机构的机械增益比。背部支撑片可以是刚性的，或者可以具有带关节的刚性部件，该关节根据调节机构被如何操纵而弯曲和屈曲。优选 地，多个调节机构调节背部支撑物的形状和尺寸。例如，上线绳引导部可使背部支撑物的上 部3英寸(7.62cm)符合腰部-胸部区域，而下线绳引导部可使背部支撑物的下部3英寸 (7. 62cm)符合腰部-骶骨区域。优选地，当穿用者向前拉拽收紧元件时调节机构收紧，使得穿用者容易收紧调节 机构。例如，带有折回机构的侧板优选向前折叠，并且带有机械增益的滑轮调节机构的背板 具有当向前拉拽时就会收紧的绳。收紧元件优选具有搭扣，例如，与身体支具的侧面相配合 的Velcro 钩和毛圈。结合附图，本发明的各个目的、特征、方面和优点将从下面对本发明优选实施例的 详细描述变得更加明显，附图中相同的附图标记表示相同的部件。
图1是身体支具的前向透视图。图2是图1的身体支具的背片的局部图。图3是图1的身体支具的后向透视图。图4是图1的身体支具绕穿用者缠绕的前向透视图。图5是图4的穿用者和身体支具的前向透视图，其中折回调节机构被收紧。图6是图4的穿用者和身体支具的前向透视图，其中机械增益的调节机构被收紧。图7是替换性的身体支具的前向透视图。图8A和图8B示出了图7中具有双折回调节机构的替换性身体支具的水平剖面。
具体实施例方式参照附图对优选实施例进行说明，但并不用于限制本发明的目的，图1示出了身 体支具100的一个实施例，其具有第一调节机构110、第二调节机构120、左侧片130、右侧片 140、以及背片150。第一调节机构110是折回调节机构，其调节左侧片130的有效长度。如本文中所 用，“有效长度”是当支具被围绕穿用者穿上时，用作该身体支具的外围的侧片的长度。如 图1中最佳所见，左侧片130的钩部分112穿过背片150的狭缝116。然后，钩部分112在 左侧片130的毛圈部分114上方折回，随后钩部分112与毛圈部分114配合以便形成钩和 毛圈的扣件。这种钩和毛圈的搭扣在本领域中通常被称作Velcro 搭扣。优选地，在毛圈部分覆盖左侧片的大部分外表面的情况下，钩部分至多覆盖左侧片的4平方英寸或9平方英寸。通过以这种方式分配钩部分与毛圈部分，第一调节机构能 够将第一侧片的有效长度减小多达50%。尽管示出了钩和毛圈的搭扣，但是还能设想其它 合适的扣件，例如，皮带扣、钮扣、推推连接件、以及棘轮扣。狭缝116优选具有比左侧片130的高度132大10%或20%的高度。更大的高度 允许钩部分在其自身上方折叠时被向上拉或向下拉，从而使左侧片相对于狭缝成角度。当 穿用者在搭扣之前向下拉钩部分112时，左边部分130的顶部的有效长度比左边部分130 的底部的有效长度更小，这导致当身体支具被穿上时，身体支具的上部外围比该身体支具 的下部外围更小。
第二附接机构120类似于第一附接机构110，并且第二附接机构120调节右侧片 140的有效长度。尽管第二附接机构120优选地以和第一附接机构110本质上相同的方式 进行操作以便提供对称性，但是在不脱离本发明范围的情况下，第二附接机构120可在尺 寸、形状、以及功效上有所不同。左侧片130和右侧片140分别优选地由合成聚合物或聚合物网织物制成，以便提 供耐用性和柔韧性，但是也可以设想其它合适的材料。优选地，当调节机构被收紧时，左侧 片和右侧片的材料将保持紧靠穿用者的侧部以提供对穿用者的腹横肌的支撑。左侧片和右 侧片的毛圈部分优选地由软材料制成以防止擦伤。
在图2中，背片150的局部图具有上线绳引导部152和下线绳引导部154，其调节 板156的上部和下部。上线绳引导部152是机械增益的调节机构，其通过将线绳引导凸角 用作滑轮来机械地增效施加在线绳153上的力。线绳153穿过三个线绳引导凸角(未示 出)，这些线绳引导凸角在穿用者拉拽线绳153时会以4 1的比率来放大穿用者的线性原 动力。尽管背片150具有两个线绳引导部，其中每个线绳引导部都包括三个线绳引导凸角， 但是在不脱离本发明范围的情况下，可以使用更多或更少的线绳引导部和/或线绳引导凸 角。当线绳引导凸角被朝向彼此拉拽时，板156收紧并且贴身地紧抱穿用者的下背部。优 选地，线绳153和155被定位成使得用户朝前拉拽这些线绳，以便使机械增益的调节机构抵 靠用户的背部收紧。示例性的线绳具有带扣件的把手，该扣件在收紧后与身体支具的侧部 配合，以便使线绳保持收紧。在序列号为10/977726的专利申请中更加详细地阐述了线绳引导系统和方法，通 过引用将该申请并入本文。可以设想其它合适的机械增益的调节机构，例如，齿轮、杠杆、螺 杆、以及它们的组合。例如，使用者可以扭转位于侧板上的曲柄，该曲柄经由齿轮机构收紧 背板。在图3中能够更加清楚地看见背板156的形状，背板156具有上部的柔韧轮廓和 下部的柔韧轮廓，在线绳被收紧时这些轮廓也围绕穿用者的背部收紧。凹口 157和孔158 在背板156中产生空隙，该空隙使背板156的中心弯曲入穿用者的脊柱前凸。背板可以以 其它合适的方式成形，以便给穿用者提供背部支撑，包括提供刚性段和柔韧性段的组合。在图4-6中，穿用者400穿上身体支具100，并且根据其体型调节该身体支具。首 先，在图4中，穿用者400通过使支具绕自身缠绕来使身体支具100合身穿戴，并且穿用者 400将第一前部扣件160附接到第二前部扣件170，从而使身体支具围绕其腰部区域合身穿 戴。该附接系统还提供了一种方式，以便根据由端部形成的角度将支具形成为圆柱形、圆锥 形、或倒转的圆锥形，从而允许身体支具恰当地适合一定范围的病人生理情况。前部紧固件 160和170优选为钩和毛圈的搭扣，但是可以使用其它设想的扣件。在缺少分立前片的情况 下，前部扣件160和170在当搭扣在一起时协作以用作前部，以便提供抵靠穿用者腹部区域 的向后力。前部扣件160和170优选为至少4英寸(10. 16cm)或6英寸(15. 24cm)高并且 位于穿用者的腹部钮扣周围，以便提供合适的向后力。可以将一个分立的且更加刚性的前 板(未示出)缝制或放置到身体支具中，以便提供额外的支撑。在图5中，通过将钩部分112穿过狭缝116并向前拉拽钩部分112以便搭扣到毛 圈部分114，来调节身体支具100的上部外围和下部外围。通过在搭扣之前向上、向下、或者 直地拉拽钩部分来调节身体支具的上部外围和下部外围。在身体支具的上部外围和下部外围被设定后，穿用者无需在以后调节该身体支具。在图6中，穿用者然后拉拽连接至线绳153的把手180，线绳153然后使机械增益的调节机构抵靠穿用者的背部收紧。优选地，把手180具有钩扣件(未示出)，该钩扣件帮 助将把手180连结至毛圈部分114，从而在收紧后使线绳153保持收紧。优选地，穿用者同 时收紧线绳153和155。图7示出了替换性的身体支具700，其具有可选的前片710，前片710在穿用者的 腹部区域上施加向后的力。像图1中的身体支具100 —样，分别使用调节机构742和752 来调节左侧片740和右侧片750。然而，分别使用枢转式快速释放件720和730将调节机构 742和752连结至前片710。通过使用枢转式快速连接将左侧片和右侧片附接至前片，左侧 片和右侧片能够沿着枢轴上下摆动，以便使身体支具的上部外围和下部外围相对于彼此改 变。另外，快速连接扣能够帮助穿用者快速地使身体支具围绕其腰部区域合身穿戴，并且在 收紧机械增益的调节机构(未示出)之前进行枢转调节。还设想了允许身体支具的一部分在其自身上多次折回的折回调节机构，以便适应 更多种类的穿用者。例如，图8A和图8B示出了图7中的替换性的身体支具700，其具有双 折回调节机构810和820。替换性的身体支具700具有背部支撑件760和机械增益的调节 线绳762和764，并且还具有环812、814、822和824。如图8A中所示，通过使左侧片穿过环 822并在其自身上折叠，将身体支具700围绕体形大的穿用者800合身穿戴。然而，在图8B 中，通过使左侧片穿过环822并叠在其自身上，然后穿过环824并叠在其自身上，将身体支 具700围绕体形小的穿用者810合身穿戴。这允许将左侧片和右侧片调节成广泛种类的外 围。在优选实施例中，两个双折回调节机构一起使用能够将支具的外围调小至少50%，甚至 更优选地调小至少60%。本领域的技术人员应当显见的是，在不脱离本文的发明概念的情况下，除了本文 已经描述的那些实施例之外还可能具有更多的修改。因此，本发明主题仅受限于所附权利 要求的精神，除此之外不受限制。而且，在解释说明书和权利要求时，所有术语应当上下文 一致地以最宽广的可能方式进行解释。特别地，术语“包括”和“包含”应当以非排他性的 方式将所提到的元件、部件、或步骤解释为可具有所参考的元件、部件、或步骤，或使用、或 与未明确参考的其它元件、部件、或步骤组合。在说明书权利要求提到选自由A、B、C...和 N构成的组中的某物的至少一个时，文本部分应当被解释成仅仅需要一个来自该组的元件， 而不是A加N，或B加N，等。
权利要求
一种腹部压缩支具，其配置成为穿用者提供支撑，所述腹部压缩支具包括第一折回调节机构；第二折回调节机构；机械增益大于2∶1的收紧机构；以及前部，其在所述穿用者的腹部区域上施加向后的力。
2.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述第一折回调节机构与所述 第二折回调节机构一起能够将所述支具的外围调小至少30%。
3.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述第一折回调节机构与所述 第二折回调节机构一起能够将所述支具的外围调小至少50%。
4.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述第一折回调节机构包括前 片内的狭缝并且还包括侧片，所述侧片穿过所述狭缝，并折回到其自身上。
5.根据权利要求4所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述第一折回调节机构包括所 述侧片内的第二狭缝，从而形成双折回调节机构。
6.根据权利要求4所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述第二折回调节机构包括所 述前片内的第二狭缝并且还包括第二侧片，所述第二侧片穿过所述第二狭缝，并向折回到 其自身上。
7.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述前片具有至少4英寸高的接 触面积。
8.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述前片具有至少6英寸高的接 触面积。
9.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述第一折回调节机构的一部 分折叠在所述第二折回调节机构的一部分上方。
10.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述第一折回调节机构包括钩 和毛圈的搭扣。
11.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，进一步包括第三折回调节机构。
12.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，进一步包括第四折回调节机构。
13.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，进一步包括背片，所述背片在 腰部区域上施加向前的力。
14.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，进一步包括刚性背片，所述刚 性背片为所述穿用者的骶骨提供脊柱前凸支撑。
15.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述收紧机构包括符合所述穿 用者的脊柱前凸的背片。
16.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述收紧机构包括线绳引导部。
17.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述收紧机构包括上线绳引导 部和下线绳引导部。
18.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，进一步包括连结至所述第一折回调节机构的快速释放件。
19.根据权利要求1所述的腹部压缩支具，其特征在于，进一步包括连结至所述第一折 回调节机构的枢轴。
20.根据权利要求19所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述第一折回调节机构围绕 所述枢轴旋转至少30度。
21.根据权利要求19所述的腹部压缩支具，其特征在于，所述第一折回调节机构围绕 所述枢轴旋转至少45度。
全文摘要
本发明涉及一种可高度调节的腰部支撑物及方法。具体地，提供了一种用于穿用者的身体支具，其具有调节机构与扣件的组合，以便帮助将身体支具合身穿戴至穿用者。穿用者首先将身体支具围绕其腹部和腰部区域搭扣，以便大致将该身体支具围绕穿用者的腰部合身穿戴。然后，穿用者调节一组调节机构，该调节机构对该支具的上部外围和下部外围进行调节，以便允许该支具既能适应直的身体，也能适应梨形的身体。最后，穿用者调节第二组调节机构，该调节机构将身体支具的后板抵靠穿用者的腰部区域收紧。优选地，用于收紧后板的调节机构是机械增益的调节机构，以便允许微调和适贴配合。
文档编号A61F5/01GK101816597SQ201010124880
公开日2010年9月1日 申请日期2010年3月1日 优先权日2009年2月27日
发明者A·V·罗莫, G·C·加思, J·佩雷斯, S·R·伯克 申请人:卡萨尔有限责任公司