JP2007131990A - 人体保護用具 - Google Patents

Abstract

【課題】装着感に優れており大腿骨頸部骨折を予防しうる人体保護用具２の提供。
【解決手段】人体保護用具２は、緩衝体４と、装着体６とを備えている。この緩衝体４は、大転子が動きうる領域を覆うように、この装着体６に取り付けられている。この緩衝体４の長手方向は、前上がりに傾いている。この緩衝体４の長手方向が鉛直線に対してなす角度は、２３°以上９０°以下である。この人体保護用具２では、上記緩衝体４の長手方向の長さは１３０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であり、上記緩衝体４の幅方向の長さは、９０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。この人体保護用具２は、装着感に優れており大腿骨頸部骨折を予防しうる。
【選択図】図１

Description

本発明は、転倒時におけるヒトへの衝撃を緩和する人体保護用具に関する。

高齢者人口の増加に伴い、この高齢者が転倒して骨折する事故が増えている。特に、大腿骨頸部骨折が、増加の傾向にある。大腿骨頸部骨折の完全治癒には、時間がかかる。大腿骨頸部骨折が原因で、寝たきりとなってしまう事例もある。大腿骨頸部骨折は大きな社会問題となりつつあり、その予防が強く求められている。

大腿骨頸部骨折は、転倒時に大腿骨大転子が地面等に打ち付けられるために発生すると考えられている。そこで、この大腿骨頸部骨折が防止されるために、種々の保護具が提案されている。

特表平９−５０８８２４号公報には、ヒトの大腿骨頸部周りの体型にあうように内向きに凹状の側面を備えたドーム形部材を有するヒッププロテクタが開示されている。このヒッププロテクタの表面全体は、剛性の発泡熱可塑性材料からなり、ドーム形の硬質なシェルとして形成されている。

特開平９−２６８４０９号公報には、転倒又は衝突による骨折が防護されるために衝撃吸収パッドが用いられた衣類が開示されている。この骨折防護用衣類には、このアクリル系共重合体の発泡体が衝撃吸収パッドとして用いられている。

特開２００３−３００４公報には、転倒及び衝突による打撲、裂傷、骨折等を防護する衝撃吸収パッド付衣類が開示されている。この衝撃吸収パッドには、体表面との接触における安全性が配慮されている。

特表平９−５０８８２４号公報 特開平９−２６８４０９号公報 特開２００３−３００４公報

上記公報に記載された人体保護用具では、ヒッププロテクタ及び衝撃吸収パッドのような緩衝体が、立位における大転子を覆うように取り付けられている。それにもかかわらず、大腿骨頸部骨折が発生してしまうという問題がある。

大腿骨頸部骨折の発生が抑えられるために、緩衝体で覆われる領域が拡げられると、人体保護用具の装着時における違和感が大きくなる。このような人体保護用具では、その利用が敬遠されてしまう。

本発明の目的は、装着感に優れており大腿骨頸部骨折を予防しうる人体保護用具の提供にある。

本発明に係る人体保護用具は、緩衝体と、装着体とを備える。この緩衝体は、大転子が動きうる領域を覆うように、装着体に取り付けられている。緩衝体の長手方向は、前上がりに傾いている。

好ましくは、緩衝体の長手方向が鉛直線に対してなす角度は、２３°以上９０°未満である。好ましくは、この角度は５０°以上９０°未満である。

好ましくは、緩衝体の長手方向の長さは、１３０ｍｍ以上３００ｍｍ以下である。好ましくは、緩衝体の幅方向の長さは、９０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。

本発明に係る他の人体保護用具は、緩衝体と、装着体とを備える。この緩衝体は、大転子が動きうる領域を覆うように、装着体に取り付けられている。緩衝体の投影面の最小二次モーメントの主軸は、前上がりに傾いている。

好ましくは、主軸が鉛直線に対してなす角度は、２３°以上９０°未満である。好ましくは、この角度は、５０°以上９０°未満である。

発明者らの検討により、立位から転倒位に姿勢が変化する過程における大転子の動きうる領域が、明らかとされた。この人体保護用具では、緩衝体がこの大転子が動きうる領域を確実に覆うので、大腿骨頸部骨折が予防されうる。この緩衝体がこの大転子が動きうる領域を適度に覆うので、この緩衝体が備えられた人体保護用具は保護不要な部分までも覆うことなく装着感に優れる。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係る人体保護用具２が示された側面図である。この図１では、この人体保護用具２は、ヒトに装着されたときに側方に位置する面が上にされた状態で畳まれている。図１において、左側は人体の前側である。この人体保護用具２は、緩衝体４と、装着体６とを備えている。この装着体６は、収容室８を備えている。この緩衝体４は、この収容室８に収容される。図１中、点ＰＡは大転子相当箇所である。この点ＰＡは、立位にあるヒトの大転子の位置に一致する。この大転子の位置は、触診により確認される。実線ＬＡは、この点ＰＡを通る鉛直線である。なお、この明細書では、立位で股関節中間位（屈曲及び伸展における０°位）の状態が立位として表されている。

装着体６は、実質的には衣類である。衣類としては、ズボン、スウェットパンツ及びベルトが例示される。この人体保護用具２では、この装着体６は半ズボンである。

収容室８は、装着体６の表側に糸で縫いつけられている。この収容室８は、ポケット状である。この収容室８の挿入口１０から、緩衝体４が入れられる。この収容室８の位置が固定されているので、緩衝体４の位置がずれることはない。この収容室８が、この装着体６の裏側に縫いつけられてもよい。この収容室８の形状、大きさ、取付位置等の構成は、人体保護用具２の仕様が考慮されて、適宜決められる。なお、この収容室８の装着体６への接合に、ファスナー、面ファスナー、ボタン等の留め具が用いられてもよい。この緩衝体４が、ファスナー、面ファスナー、ボタン等の留め具が用いられて直接装着体６に取り付けられてもよい。

収容室８の挿入口１０には、フラップ１２が取り付けられている。この収容室８に収容された緩衝体４が、不意にこの収容室８から外に出ることはない。この挿入口１０に、ファスナー、面ファスナー、ボタン等の留め具が用いられてもよい。

緩衝体４は、その内部に気泡を有するポリマー成形体である。この緩衝体４の平面形状は、略矩形である。この緩衝体４の長手方向は、前上がりに傾いている。この緩衝体４は可撓性を有しているので、この人体保護用具２は体の形状に適応させて装着されうる。なお、この緩衝体４に、エアークッションが用いられてもよい。

図２は、図１の人体保護用具２がヒト１４に装着されている状態が示された背面図である。この図２には、ヒト１４と、人体保護用具２とが示されている。図２に示されているように、緩衝体４は、ヒト１４のヒップ１６から臀部１８に至る範囲に位置している。

図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。この図には、ヒト１４の断面と、人体保護用具２とが示されている。この断面図には、ヒト１４の水平面における緩衝体４の位置が示される。この図に示されるヒト１４の断面には、立位にあるヒト１４のＸ線コンピュータ断層映像装置による観察から得られた画像の内、大転子２０と坐骨２２とが示されている。この図３において、大転子前縁２４の位置を通過する直線の内、体表面２６に対して垂直に交差する直線ＬＢと体表面２６との交点が、大転子前縁相当箇所２８である。坐骨２２の先端３０を通過する直線の内、体表面２６に対して垂直に交差する直線ＬＣと体表面２６との交点が、坐骨相当箇所３２である。この図３に示されているように、この緩衝体４は、大転子前縁相当箇所２８から坐骨相当箇所３２に至る範囲を覆うように位置している。

高齢者の転倒時における打撲部位とその頻度との関係が、本発明者らによって検討された。発明者らは、この打撲部位とその頻度との関係を、処女歩行を開始した３名の乳幼児の転倒観察から推定した。この乳幼児は、歩行様式と筋力分布とにおいて、高齢者に類似している。本発明者らは、この３名の乳幼児の自然転倒過程を、前後左右の４方向からビデオカメラで撮影し、この撮影された転倒姿勢から、転倒時における打撲部位と頻度との関係を得た。確認された転倒の内、大腿骨頸部骨折が発生する可能性のある後方及び横方向への転倒は、全転倒回数の５８．５％を占めていた。この後方及び横方向への転倒の打撲部位の内訳としては、正中方向（立位における仙尾骨部相当箇所３４）が１２．０％、、後側方（立位における大転子相当箇所ＰＡから坐骨相当箇所３２に至る領域）が４２．８％、そして外側（立位における大転子相当箇所ＰＡ）が３．７％であった。この結果から、自然転倒過程においては、後側方への転倒が最も発生頻度の高い転倒態様であることが明らかとされた。この後側方への転倒において、股関節は外旋屈曲位にあることも確認された。前述したように、この人体保護用具２では、緩衝体４が大転子前縁相当箇所２８から坐骨相当箇所３２に至る範囲を覆うように位置している。このため、最も発生頻度の高い後側方への転倒において、緩衝体４は大転子２０への衝撃を吸収する。この人体保護用具２は、転倒による大腿骨頸部骨折を予防する。

本発明者らは、ヒト１４の姿勢と大転子２０の位置との関係についても検討した。このヒト１４の姿勢と大転子２０の位置との関係は、以下に示す方法で得られた。まず、ヒト１４が、体表面２６に密着するように構成されているパンツを装着する。次に、立位にあるこのヒト１４の大転子２０の位置が、このパンツの上から触診で確認される。次に、確認された大転子２０の位置がマーキングされる。次に、このヒト１４の姿勢が変えられる。立位から股関節屈曲１２０°外旋９０°まで姿勢が変えられた状態で、触診による大転子２０の位置確認とマーキングとが行われる。ヒト１４が姿勢を変える度に、この作業が繰り返し行われる。このようにして、このヒト１４の姿勢と大転子２０の位置との関係が得られた。図１には、この検討によって、体表面２６で確認された大転子２０の動きうる領域が、仮想領域として二点鎖線ＲＡで示されている。図示されているように、この大転子２０の動きうる領域ＲＡの長手方向は、前上がりに傾いている。

図１に示されているように、この人体保護用具２では、緩衝体４が大転子２０の動きうる領域ＲＡを確実に覆っている。このような人体保護用具２は、いかなる転倒態様においても、緩衝体４が大転子２０への衝撃を吸収する。この人体保護用具２は、大腿骨頸部骨折を予防する。この人体保護用具２では、緩衝体４が大転子２０が動きうる領域ＲＡを適度に覆うので、装着時における違和感が最小限に抑えられる。この人体保護用具２は、装着感に優れる。

図１において、一点鎖線ＣＬは、この緩衝体４の中心線である。この中心線ＣＬは、後に詳述するこの緩衝体４の投影面の最小二次モーメントの主軸に一致する。この中心線ＣＬは、この緩衝体４の長手方向に平行である。この人体保護用具２では、この中心線ＣＬは点ＰＡを通る。点ＰＢは、この中心線ＣＬと緩衝体４との上側の交点である。角度αは、この中心線ＣＬが鉛直線ＬＡに対してなす角度を表している。両矢印線Ｌ１は、この緩衝体４の長手方向の長さである。両矢印線Ｌ２は、この緩衝体４の幅方向の長さである。両矢印線Ｌ３は、点ＰＡと点ＰＢとの間の長手方向長さである。

本発明者らは、１つのパンツに３名の成人男性の大転子２０の位置をマーキングした。そして、領域ＲＡを求めた。その角度αは、３３°であった。本発明者らは、他のパンツに他の１２名の成人男性の大転子２０の位置をマーキングした。そして、領域ＲＡを求めた。その角度αは、６７°であった。本発明者らは、さらに他のパンツに９名の成人女性の大転子２０の位置をマーキングした。そして、領域ＲＡを求めた。その角度αは、８１°であった。３つのパンツのマーキング位置を重ねたところ、好ましい角度αは２３°以上９０°未満であることが判明した。角度αがこの範囲内に設定されることにより、緩衝体４が効果的に大転子２０が動きうる領域を覆う。人体保護用具２を着用するヒトごとに、角度αが設定されてもよい。しかし、この場合は多数の商品群が用意される必要があり不経済である。角度αが２３°以上９０°未満に設定されれば、１つの人体保護用具２が多数のヒトに適合しうる。この人体保護用具２は、汎用性に優れる。角度αは、５０°以上がより好ましく、６０°以上が特に好ましい。角度αは、８５°以下がより好ましい。

この人体保護用具２では、長さＬ１は１３０ｍｍ以上３００ｍｍ以下である。この長さＬ１が１３０ｍｍ以上に設定されることにより、緩衝体４が大転子２０が動きうる領域を確実に覆う。この人体保護用具２は、大腿骨頸部骨折を予防する。この観点から、この長さＬ１は１５０ｍｍ以上がより好ましく、１７０ｍｍ以上が特に好ましい。この長さＬ１が３００ｍｍ以下に設定されることにより、装着時における違和感が抑えられる。この人体保護用具２は、装着感に優れる。この観点から、この長さＬ１は２５０ｍｍ以下がより好ましく、２１０ｍｍ以下が特に好ましい。

この人体保護用具２では、長さＬ２は９０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。この長さＬ２が９０ｍｍ以上に設定されることにより、緩衝体４が大転子２０が動きうる領域を確実に覆う。この人体保護用具２は、大腿骨頸部骨折を予防する。この観点から、この長さＬ２は１００ｍｍ以上がより好ましく、１１０ｍｍ以上が特に好ましい。この長さＬ２が２００ｍｍ以下に設定されることにより、装着時における違和感が抑えられる。この人体保護用具２は、装着感に優れる。この観点から、この長さＬ２は１８０ｍｍ以下がより好ましく、１６０ｍｍ以下が特に好ましい。

この人体保護用具２では、長さＬ１に対する長さＬ３の比（Ｌ３／Ｌ１）は、０．１０以上０．６０以下であるのが好ましい。この比（Ｌ３／Ｌ１）が０．１０以上に設定されることにより、緩衝体４が大転子２０が動きうる領域を確実に覆う。この人体保護用具２は、大腿骨頸部骨折を予防する。この観点から、この比（Ｌ３／Ｌ１）は０．１５以上がより好ましく、０．２５以上が特に好ましい。この比（Ｌ３／Ｌ１）が０．６０以下に設定されることにより、装着時における違和感が抑えられる。この人体保護用具２は、装着感に優れる。この観点から、この比（Ｌ３／Ｌ１）は０．５５以下がより好ましく、０．４５以下が特に好ましい。なお、この長さＬ３の好ましい範囲は、３０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。

この人体保護用具２では、緩衝体４の基材ポリマーとして、合成樹脂又はゴムが用いられる。合成樹脂の材質としては、ポリウレタン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、シリコーン及び各種熱可塑性エラストマーが例示される。ゴムの材質としては、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体及びエチレン−プロピレン−ジエン共重合体が例示される。加工性の観点から、ポリウレタンが好ましい。エステル系ポリウレタン及びエーテル系ポリウレタンのいずれも用いられうるが、形状復元性に優れたエーテル系ポリウレタンが、より好ましい。

緩衝体４の内部にある気泡は、化学的又は物理的な処理により得られる。具体的な方法としては、化学反応途中に発生する揮発性ガスが利用される方法、発泡剤が用いられる方法、攪拌時に泡立てさせる方法等が挙げられる。この緩衝体４では、この気泡は独立気泡とされてもよい。この気泡が連続気泡とされてもよい。

図４は、本発明の他の実施形態に係る人体保護用具３６が示された側面図である。この図４では、この人体保護用具３６が、ヒトに装着されたときに側方に位置する面が上にされた状態で畳まれている。この人体保護用具３６は、緩衝体３８と、装着体４０とを備えている。この装着体４０は、収容室４２を備えている。この緩衝体３８は、この収容室４２に収容される。この人体保護用具３６は、この緩衝体３８及び収容室４２の形状以外の構成は、図１の人体保護用具２と同一である。図４中、点ＰＡは大転子相当箇所である。実線ＬＡは、この点ＰＡを通る鉛直線である。二点鎖線ＲＡは、発明者らの検討で得られた大転子２０が動きうる領域を表している。

この人体保護用具３６では、緩衝体３８の形状は楕円である。一点鎖線ＭＬは、この緩衝体３８の投影面の最小二次モーメントの主軸である。この主軸ＭＬは、点ＰＡを通る。この人体保護用具３６では、この主軸ＭＬは前上がりに傾いている。主軸の方向は、緩衝体３８の長手方向でもある。この図４において、角度βは、主軸ＭＬが鉛直線ＬＡに対してなす角度を表している。なお、緩衝体３８の形状が任意で構成される人体保護用具３６では、この主軸ＭＬが点ＰＡを通らなくてもよい。

主軸ＭＬを求める方法は、次の通りである。まず、点ＰＡが中心された人体保護用具３６の側面が、撮影される。この撮影された側面画像における緩衝体３８の輪郭は、この緩衝体３８の投影面に一致する。次に、この緩衝体３８の輪郭が、デジタイザーで座標軸ＸＹとして読み取られる。次に、緩衝体３８の輪郭で囲まれる領域が、約２００個の微小な四角形に分割される。次に、この四角形の頂点座標が、求められる。次に、ｋ番目の四角形の面積がＡｋとされ、その中心座標の位置ベクトルがｒｋ＝（Ｘｋ、Ｙｋ）とされて、この緩衝体３８の輪郭の中心の位置ベクトルｒａが、下記数式（Ｉ）に基づいて算出される。

座標軸ＸＹに平行な座標軸Ｘ’Ｙ’回りの二次モーメントが、下記数式（II）から（Ｖ）に基づいて計算される。

二次モーメントの計算で得られる下記数式（VI）の行列において、その固有値が小さい固有ベクトルが、最小二次モーメントの主軸ＭＬである。

図４に示されているように、この人体保護用具３６では、緩衝体３８が大転子２０の動きうる領域ＲＡを確実に覆っている。このような人体保護用具３６は、いかなる転倒態様に置いても、緩衝体３８が大転子２０への衝撃を吸収する。この人体保護用具３６は、大腿骨頸部骨折を未然に防ぐ。この人体保護用具３６では、緩衝体３８が大転子２０が動きうる領域ＲＡを適度に覆うので、装着時における違和感が最小限に抑えられる。この人体保護用具３６は、装着感に優れる。

この人体保護用具３６では、角度βは２３°以上９０°未満が好ましい。この角度βがこの範囲内に設定されることにより、緩衝体３８が効果的に大転子２０が動きうる領域を覆う。この観点から、この角度βは５０°以上がより好ましく、６０°以上が特に好ましい。この角度βは、８５°以下がより好ましい。

図１は、本発明の一実施形態に係る人体保護用具が示された側面図である。 図２は、図１の人体保護用具がヒトに装着されている状態が示された背面図である。 図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。 図４は、本発明の他の実施形態に係る人体保護用具が示された側面図である。

符号の説明

２、３６・・・人体保護用具
４、３８・・・緩衝体
６、４０・・・装着体
８、４２・・・収容室
１０・・・挿入口
１２・・・フラップ
１４・・・ヒト
１６・・・ヒップ
１８・・・臀部
２０・・・大転子
２２・・・坐骨
２４・・・大転子前縁
２６・・・体表面
２８・・・大転子前縁相当箇所
３０・・・先端
３２・・・坐骨相当箇所
３４・・・仙尾骨部相当箇所

Claims (8)

1. 緩衝体と、装着体とを備えており、
   この緩衝体が、大転子が動きうる領域を覆うように、その長手方向が前上がりに傾いた状態で装着体に取り付けられている人体保護用具。
2. 上記緩衝体の長手方向が鉛直線に対してなす角度が２３°以上９０°未満である請求項１に記載の人体保護用具。
3. 上記緩衝体の長手方向が鉛直線に対してなす角度が５０°以上９０°未満である請求項２に記載の人体保護用具。
4. 上記緩衝体の長手方向の長さが、１３０ｍｍ以上３００ｍｍ以下である請求項１から３のいずれかに記載の人体保護用具。
5. 上記緩衝体の幅方向の長さが、９０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である請求項１から４のいずれかに記載の人体保護用具。
6. 緩衝体と、装着体とを備えており、
   この緩衝体が、大転子が動きうる領域を覆うように、その投影面の最小二次モーメントの主軸が前上がりに傾いた状態で装着体に取り付けられている人体保護用具。
7. 上記主軸が鉛直線に対してなす角度が２３°以上９０°未満である請求項６に記載の人体保護用具。
8. 上記主軸が鉛直線に対してなす角度が５０°以上９０°未満である請求項７に記載の人体保護用具。

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