TWI461187B - 調整式腰椎護具 - Google Patents

Description

調整式腰椎護具

本發明係關於一種穿戴式的腰椎護具。

一般而言，護具係用以提供部分或實質上固定軀幹來穩固背部。一些護具係固定在軀幹之軀幹部位的背部護具。若適當使用，身體護具能針對腹部及脊椎提供額外的支撐以達到固定脊椎之目的。然而，對大多數使用者來說，身體護具難以在一定點位置固定並繫緊。例如，戈因斯(Goins)在美國專利編號第4640269號中所揭露之一背部護具，其利用一黏扣帶(Velcro strap)穿過一環朝向使用者後面拉緊固定。向後拉緊的角度設計可防止使用者將黏扣帶完全繫緊，因此需要他人的協助以完成固定程序。

在本說明書中所引用的戈因斯及及其他所有參考元素皆以全文納入本說明書作為參考文獻，而納入本說明書作為參考文獻中若有與本說明書之定義或字詞使用上有不一致或相反的情況時，則以本說明書的定義或字詞使用為準，而不採用前述參考文獻中的定義或字詞使用。

威利斯(Willis)在美國專利公開號第2007/0017945號中揭露一種身體護具，係以一綁帶向前拉緊以固定護具使護具緊密地將使用者包覆住。威利斯所揭露之身體護具利用綁帶向前拉緊固定係符合正常的身體的動作，因此較易於繫緊。然而，威爾斯所揭露之護具，無法依照不同使用者的身形大小及曲線，如不同臀部形狀或是脊椎曲線服貼於使用者的身體。

海因茨(Heinz)在美國專利編號第6213968號中揭露一種客製化的護具，在一分離的腰椎支撐件上具有多條繩索，透過多個滑輪及繩索固定並束緊腰椎支撐件。然而，海因茨所提供之護具可為一種剛性的支撐件或是為一種具有彈性的支撐件，但剛性的側面支撐件使得腰椎支撐件不具彈性無法沿著使用者的腰部曲線而彎曲。在本說明書中所引用的海因茨及其他所有參考元素皆以全文納入本說明書作為參考文獻，而納入本說明書作為參考文獻中若有與本說明書之定義或字詞使用上有不一致或相反的情況時，則以本說明書的定義或字詞使用為準，而不採用前述參考文獻中的定義或字詞使用。

需特別說明的是，除非本文內容特別指出顯有不同處，否則在此所提及的範圍，解釋上應包含其所指的末端數值。另外，在此使用的開放式範圍應解釋為僅用於包含商業上的實際價值。同樣地，除非文意中指出顯有不同，所有列出之數值應視為包含中間值。

須提及的，剛性的腰部支撐件可具有富彈性的連結件，連結件會沿著身體曲線包覆使用者的身體以提供一種客制化剛性的支撐件。

因此，如何提供一種身體的護具，能符合於不同使用者的身材線條及體型大小，已成為目前重要的課題之一。

本發明所提供之裝置、系統及方法，係利用一護具，經由其腰椎支撐件之上端部份及下端部份間的一連結件來支撐使用者的腰部。大致上，腰部支撐件相對較其上端部份及下端部份具有剛性，使連結件能相對於身體的冠狀平面(coronal plane)向前移動，而連結件在沿著腰部曲線彎折，而上端部份及下端部份則將腰部「環抱」。在此所形容「剛性」之字義，意指不會嚴重地變形之材料。一剛性的材料，會因被施以壓力而稍微地彎曲，但當壓力移除，材料本身隨即恢復原本的形態。

腰椎支撐件之上端部份及下端部份，較佳地分別具有左半部份及右半部份，兩者並以上端機械調整系統及下端機械調整系統相連結。機械調整系統包含一連串的滑輪、齒輪、槓桿、螺絲釘、或其組合，以對一調整機構施力。較佳地，有效的調整機構係大於2：1的機械效益，且更佳地，機械效益為4：1或以上。額外添加的滑輪或較長的槓桿能輕易地提高機械效益的比例。機械效益的範例更被敘述於審查中的美國專利申請號12/394867、10/977726及10/440525，其在此皆以全文納入本說明書作為參考文獻。

一機械調整系統的範例中包含多個滑輪及多條繩索將支撐件之左半部份及右半部份個別向前拉往它們的另一側。這些滑輪系統依裝置所需之大小及強度可包含2個、3個、4個、5個、或更多個滑輪。為避免腰椎支撐件之左半部份及右半部份被過度地拉離另一側，較佳地提供一限制件，防止左半部份或右半部分移動超過一臨限距離(threshold distance)。舉例來說，一限制件可為一布料、繩子、或其他材料，其能用以將左半部份及右半部份連結而不會將它們拉成過度緊繃狀態。限制件較佳地由一種可壓縮的材料所製成，可將左半部份及右半部份對折便於儲存，且較佳地，也包含一孔洞，位於使用者矢狀中面(sagittal midplane)上，便於醫生診察使用者的腰部，而無須將護具卸除。

本發明可選擇性的設置一個或多個延伸件，其與腰椎支撐件連結，以延伸腰椎支撐件之有效的長度、寬度、或高度，使護具在形態及功能上具有較大的變化彈性。選擇性設置的延伸件以各種長度，如2英吋、5英吋、10英吋、或15英吋等長度對腰椎支撐件的長度、寬度、或高度做變化。多個延伸件可相互貼合，針對不同使用者的體型大小及需求設置成不同的構形。強化的側面支撐件也可與腰椎支撐件連結，以防止具彈性的連結件彎曲成某種形狀。

身體的護具較佳地同時具有一剛性的側面支撐件，加強使用者的斜肌(oblique muscles)。較佳地，剛性的側面支撐件之表面積大於4、5、10、15、或20平方英吋。在一實施例中，剛性的側面支撐架係往使用者前方延伸並超過使用者身體之中線(midline)。側面支撐件可選擇性地具有一延伸件，其連接於側面支撐件，延伸側面支撐件的一有效長度、寬度、或高度，及/或可與側面支撐件部分重疊，以增強側面支撐件的硬挺度。這些選擇性的延伸件，以各種長度，如2英吋、5英吋、10英吋、或15英吋等長度來變換腰部支撐件的長度、寬度、或高度。多個延伸件可相互連接，以延伸側面支撐架至不同長度，或增強側面支撐架之硬挺度至不同程度。

本發明提供各種裝置、系統及方法係關於一種身體護具用以符合於不同使用者的身材線條及體型大小。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種調整式腰椎護具，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

圖1及圖2係為一護具100之示意圖，護具具有一腰椎支撐件110、側面支撐件120及130、繩索140及150以及限制件160。腰椎支撐件110分成上端左半部份111、下端左半部份112、上端右半部份114及下端右半部份115。上端左半部份111及下端左半部份112之間以具彈性的連結件113為樞軸；同樣地，上端右半部份114及下端右半部份115具彈性的連結件116為樞軸。

側面支撐件120及130，較佳地是以一半剛性的(semi-rigid)或完全剛性的材料構成，以支撐使用者側面部位。本實施例顯示側面支撐件120係緊鄰著腰椎支撐件110的左半部份111及112，而側面支撐件120在不脫離本發明範圍的情況下，也可製成與腰椎支撐件110分離的形式。側面支撐件120及130最好是採用大於4或5英吋的一種半剛性的材質製成，使側面支撐件120及130能超過使用者身體之中線。

在本實施例中，具彈性的連接件113及116以一薄型半島狀的材料製造，其實質上是一種具剛性的塑膠聚合物，彈性的連接件113及116分別位於側面支撐件120及130。由於半島狀的材料非常的薄(厚度約為1.5公分)，因此上端部份111及114及下端部份112及115能隨連接件113及116彎曲，若半島狀材料再寬一些則無法彎曲。如圖8所示，當上端部份111及114及下端部份112及115向內彎曲時，由於半島狀材料的形狀關係使得側面支撐件120及130不能向內彎曲。實際上，當繩索150朝側面支撐件130反方向拉時，側面支撐件130會因此輕微地向外彎。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可使用其它具彈性之連結件，如透過使用布料材質之腰椎支撐件或透過在一較具剛性的半島型材料上增加一個或一連串轉軸。

繩索140及150搭設在位於上端部份及下端部份的滑輪(未顯示於圖中)上，其設置方式如同美國專利申請編號10/977726及12/394867所示。這種方式形成一種機械調整系統，使得一個使用者能藉由拉動繩索140及150，使上端部份111及114及下端部份112及115向前彎曲，直到具彈性的接合件113及116與使用者背部脊椎前凸曲線(lordotic curve)相契合且更為合身緊繃為止。由於側面支撐件120及130透過薄型半導狀的材料連接於腰椎支撐件110，所以當繩索140及150向前拉時側面支撐件120及130則無法彎曲。較佳地，滑輪系統包含一鬆緊帶或彈簧，使得當停止對繩索施力時繩索能自動縮回。

繩索140及150的末端分別連接一個手柄142及152，每個手柄上均具有魔鬼氈(hook and loop)，使手柄142及152能分別貼附在左調整機構310及右調整機構320上，如圖3到圖8所示。最好在調整機構310及320的正面其大部份長度上具有魔鬼氈中的一毛圈(loop)材料，使手柄142及152附著於調整機構310及320上的任一部位。右調整機構320的前端部位上也具有可與毛圈結合的鉤狀附著件能與左調整機構310的前端相黏合。

限制件160係位於腰椎支撐件110之下並相重疊的一布料。由於限制件160實質上是由一種非彈性材質的材料製成，因此限制件160能避免繩索140及150過度地拉向孔洞，有效地以一最小距離限制繩索以調控繩索縮回。限制件160也具有一孔洞162，緊急情況下能用以檢視使用者的腰部，同時，也避免當嚴重受傷時，外力直接衝擊使用者的腰部。

右調整機構320經由孔洞132與側面支撐件130接合。如圖6所示，孔洞132包含兩個方向相反的栓孔133及134。如圖4所示，此結構讓右調整機構320接在孔洞132的前端，或如圖6所示，接於孔洞132的後端，將兩個調整機構接於側面支撐件120及130以將調整長度增為兩倍。調整機構310及320附著於側面支撐件120及130的其他方法如利用鈕扣、夾子、或使用更多的魔鬼氈等貼附物件。

如圖6所示，當右調整機構320結合在孔洞132的後端133，為能依護具100正確地穿著方向，調整機構必須穿過圈孔136。圈孔136係為在側面支撐件130上的一孔洞，但在不脫離本發明範圍前提下可為一凹口(或為一開放孔洞)。因右調整機構320可接合於側面支撐件130的前端或是後端，故右調整機構320的長度可被適當地調整。此外，調整機構的長短可被提供符合於各種不同體型大小的使用者。多個孔洞132可被用來接合其他側面支撐件，以供給於體型較大的使用者延伸所需之更長的長度。

如圖9及圖10所示，護具100可利用延伸件1000延伸護具100之有效高度及有效寬度，延伸件1000上具有剛性的支撐件1010及整墊1020。而圖9及圖10中所示，整墊1020遮蔽孔洞1030，因此為防止任何整墊觸及脆弱的腰椎並便於檢視腰部情況，整墊1020較佳地具有一孔洞能與孔洞1030相配合。如圖11及圖12，當護具100與延伸件1000連接時，腰椎支撐件的有效高度及側面支撐件的有效長度都能適當地被增長。

較佳地，當腰椎支撐件之有效高度被延長後，腰椎支撐件便能支撐使用者從骶骨關節(sacrococcygeal junction)到第9節胸椎(thoracic vertebra)之間的部位。一般而言，平均用於成人的延伸件之有效高度係為9英吋，而依使用者身型大小也可延長為10、11、12、13、或14英吋。在一實施例中，腰椎支撐件110的有效高度可藉由附加或移除其他具可延伸功能的支撐結構調整。

除非本文內容特別指出顯有不同處，否則在此所提及的範圍，解釋上應包含其所指的末端數值。另外，在此使用的開放式範圍應解釋為僅用於包含商業上的實際價值。同樣地，除非文意中指出顯有不同，所有列出之數值應視為包含中間值。

藉由延伸件1000所延長之有效長度，更可藉由移除左側延伸件1012或以更長的延伸件或各種不同形狀之延伸件取代以進一步地變換。圖中，剛性的支撐件1010由三個不同的板面組成一一中板、一左側延伸件1012及一右側延伸件1014，依照所需，剛性的延伸件可由更多或更少元件所組成。剛性的支撐件1010最好是與側面支撐件120及130相同材料所製成，但若有特殊需求也可以其它不同的材料製成。

圖13及圖14分別為一種可拆卸的、小的背板1600的正面及背面示意圖，其中，背板1600為一增強板。小的背板1600係較佳地由一剛性的材料覆蓋在整墊1020上，以保護脊椎附近的部位。另外，圖13所示之背板1600可以與圖9所示之延伸件1000並列(如圖15所示)，以互相配合使用，並進一步與圖7所示之護具100配合(如圖16與圖17所示)，小的背板1600可於腰椎支撐件110被包覆，防止它彎曲並作為提供腰部位置一較具剛性的支撐結構。

於是，關於一背部護具的詳細組成及方法已充分被揭露，以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

100．．．護具

110．．．腰椎支撐件

111．．．上端左半部份

112．．．下端左半部份

113、116．．．連結件

114．．．上端右半部份

115．．．下端右半部份

120、130．．．側面支撐件

132．．．孔洞

133、134．．．栓孔

136．．．圈孔

140、150．．．繩索

142、152．．．手柄

160．．．限制件

162．．．孔洞

310．．．左調整機構

320．．．右調整機構

1000．．．延伸件

1010．．．支撐件

1012．．．左側延伸件

1014．．．右側延伸件

1020．．．整墊

1030．．．孔洞

1600．．．背板

圖1為本發明一實施例之一種護具的背面平面示意圖；

圖2為圖1之一種護具的正面平面示意圖；

圖3為圖1之一種護具的背面平面示意圖，其中，側面支撐件之後端接附固定帶；

圖4為圖3之一種護具的展示圖；

圖5為圖1之一種護具的後端平面示意圖，其中，側面支撐件之前端附有固定帶；

圖6為圖5之一種護具的展示圖；

圖7為圖6之一種護具的平面示意圖，其中，固定帶係被摺疊；

圖8為圖1之一種護具的示意圖，其中，腰椎支撐件為彎曲狀態；

圖9為本發明一實施例之一種延伸件的背面平面示意圖；

圖10為圖9之一種延伸件的一種護具的正面示意圖；

圖11為圖7之一種護具及圖9之一種延伸件並列的背面平面示意圖；

圖12為圖7之一種護具的背面平面示意圖，其中圖9之一種延伸件附於該護具上；

圖13為一種增強板之背面示意圖；

圖14為圖13之一種增強板的正面平面示意圖；

圖15為圖9之一種延伸件及圖13之一種增強板並列的背面示意圖；

圖16為圖15之一種增強板及圖7之一種護具並列的背面示意圖；以及

圖17為圖16中延長件、增強板及護具相互連結的背面示意圖。

100．．．護具

110．．．腰椎支撐件

111．．．上端左半部份

112．．．下端左半部份

113、116．．．連結件

114．．．上端右半部份

115．．．下端右半部份

120、130．．．側面支撐件

132．．．孔洞

140、150．．．繩索

142、152．．．手柄

160．．．限制件

Claims (19)

1. 一護具，包含：一腰椎支撐件，用以支撐一使用者之一腰椎區域；一側面支撐件，其與該腰椎支撐件連結，且該側面支撐件具有一圈孔及一組孔洞；以及一調整機構，其藉由該側面支撐件與該腰椎支撐件連結，該調整機構與該組孔洞之一個或多個相配合，且該圈孔之大小與尺寸使該調整機構穿過該圈孔，以調整該護具之長度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之護具，更包含：一連結件，其係位於該腰椎支撐件，並與該腰椎支撐件之一上端部份及一下端部分連結，其中該腰椎支撐件之該上端部份及該下端部分支撐該使用者之該腰椎區域，其中該側面支撐件為剛性，且該側面支撐件相對隨著該連結件而移動，且該連結件相對於該上端部份、該下端部分及該側面支撐件具有彈性，該上端部份包含分開設置之一右半部份及一左半部份，該右半部份及該左半部份係連結至一上端機械調整系統。
3. 如申請專利範圍第2項所述之護具，其中該上端機械調整系統包含一繩索及至少三個滑輪，該等滑輪係共同作用以將該左半部份與該右半部份朝彼此拉近。
4. 如申請專利範圍第2項所述之護具，更包含一限制件，該限制件防止該左半部份及該右半部份互相分開超過 一臨限距離。
5. 如申請專利範圍第4項所述之護具，其中該限制件包含一可壓縮材料。
6. 如申請專利範圍第5項所述之護具，其中該限制件包含布料。
7. 如申請專利範圍第5項所述之護具，其中該限制件包含一孔洞，該孔洞對應在人體之矢狀中面上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之護具，更包含：一連結件，其係位於該腰椎支撐件，並與該腰椎支撐件之一上端部份及一下端部分連結，其中該腰椎支撐件之該上端部份及該下端部分支撐該使用者之該腰椎區域，其中該側面支撐件為剛性，且該側面支撐件相對隨著該連結件而移動，且該連結件相對於該上端部份、該下端部分及該側面支撐件具有彈性；以及一平板，其係為剛性，且該平板用以協助避免彈性之該連結件之彎折並可自該護具卸除。
9. 如申請專利範圍第1項所述之護具，更包含一延伸件，該延伸件係用以延伸該腰椎支撐件之一有效高度。
10. 如申請專利範圍第9項所述之護具，其中該有效高度係至少10英吋。
11. 如申請專利範圍第9項所述之護具，其中該延伸件係用以加強該腰椎支撐件之剛性。
12. 如申請專利範圍第9項所述之護具，其中該延伸件係 用以延伸該腰椎支撐件之一有效寬度。
13. 如申請專利範圍第12項所述之護具，更包含一可卸除的支撐件，該支撐件係進一步地延伸該腰椎支撐件之該有效寬度。
14. 如申請專利範圍第12項所述之護具，更包含一可卸除的支撐件，該支撐件係進一步地延伸該腰部支撐件之該有效高度。
15. 如申請專利範圍第1項所述之護具，其中該調整機構穿過該圈孔，且該調整機構更具有一元件，該元件係用以與該側面支撐件之一前端或一後端相配合。
16. 如申請專利範圍第15項所述之護具，其中該元件包含一栓孔。
17. 如申請專利範圍第1項所述之護具，其中該側面支撐件具有一前端及一後端，且該調整機構藉由該組孔洞與該側面支撐件之該前端及該後端相配合。
18. 一護具，包含：一腰椎支撐件，用以支撐一使用者之一腰椎區域；一側面支撐件，其具有一前端及一後端，且該側面支撐件與該腰椎支撐件連結，且該側面支撐件具有一圈孔及多個孔洞；以及一調整機構，其與該側面支撐件連結，且該調整機構具有一連接器與該些孔洞之至少一個相配合，其中當該調整機構與該側面支撐件之該後端連結時，該圈孔之大小與尺寸使該調整機構穿過該圈孔。
19. 如申請專利範圍第18項所述之護具，更包含：一第二側面支撐件，具有一前端及一後端，且該第二側面支撐件與該腰椎支撐件連結，且該側面支撐件具有一第二圈孔及多個第二孔洞；以及一第二調整機構，其與該側面支撐件連結，且該第二調整機構具有一第二連接器與該些第二孔洞之至少一個相配合，其中當該第二調整機構與該第二側面支撐件之該後端連結時，該第二圈孔之大小與尺寸使該調整機構穿過該圈孔。