DE69631532T2

DE69631532T2 - Ambulante wirbelsäulenstreckvorrichtung

Info

Publication number: DE69631532T2
Application number: DE69631532T
Authority: DE
Inventors: J. Matthew DUNFEE
Original assignee: Amei Technologies Inc
Current assignee: Amei Technologies Inc
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2016-06-07
Also published as: IL122495A; AU6382496A; EP0837666A1; DE69631532D1; EP0837666A4; NO310906B1; NO975754D0; NO975754L; AU699290B2; EP0837666B1; IL122495A0; US5724993A; ATE259199T1; WO1996040036A1; JP2000507836A

Description

Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Vorrichtungen zur Unterstützung bei der Heilung von Wirbelsäulenverletzungen oder zur Stützung verschiedener Wirbelsäulenregionen zur Verhinderung des Auftretens oder erneuten Auftretens von Verletzungen.
Seit der Homo Sapiens aufrecht zu gehen begann, hat die Menschheit mit dem Schmerz, der Erschwernis und dem Produktivitätsverlust zu kämpfen, die von Wirbelsäulenverletzungen stammen, insbesondere von Verletzungen des unteren Rückens. Es ist nicht ohne Grund, dass Ausdrücke wie "Oh, mein schmerzender Rücken" und "Was für Nackenschmerzen" ein häufiger Bestandteil unserer Alltagssprache sind. Die relative Leichtigkeit, mit der Verletzungen des Rückgrats und der stützenden Muskulatur erfolgen, sowie die schwächenden Effekte selbst leichter Verletzungen tragen zur Schwere des Problems der Behandlung von Wirbelsäulenverletzungen bei. Was die Situation weiter erschwert, ist die Tatsache, dass die am häufigsten verordnete Behandlung von Verletzungen, die mit der Wirbelsäule zusammenhängen, bei einem Mangel an chirurgischen Eingriffen das Einstellen oder die starke Einschränkung nahezu aller physischen Aktivitäten ist, von denen wahrscheinlich ist, dass sie auf die betroffenen Regionen des Rückenmarks Torsions- oder Druckbelastungen ausüben. In der Praxis muss aufgrund des Effekts der Wirbelsäulenanatomie, der sich auf die meisten sitzenden und von physischen Aktivitäten abgeschnittenen Personen auswirkt, eine nahezu vollständige Immobilität auferlegt werden, um einem verletzten Wirbelsäulenbereich eine ausreichende Gelegenheit zur Heilung zu geben. In diesem Zusammenhang bezieht sich der Begriff "Verletzung" nicht nur auf Druck- und Torsionsverletzungen der verschiedenen anatomischen Strukturen der Wirbelsäule und der verwandten Neurophysiologie, sondern auch auf die allgemeinen Muskelstränge der großen Muskelgruppen, die mit den verschiedenen anatomischen Regionen der Wirbelsäule in einer Wechselwirkung stehen.
Die menschliche Wirbelsäule ist eine Hauptkomponente des Skelettsystems aus 33 Knochen, die sieben Hals-, zwölf Brust- und fünf Lendenwirbel umfasst, wobei die letztgenannten Wirbel zum Ende hin in die fünf verschmolzenen Sakralwirbel und die vier verschmolzenen Steißbeinwirbel übergehen. Die 24 einzelnen Wirbel weisen verschiedene Knochenvorwölbungen auf, wobei eine Vorwölbung, die von der Rückseite der Wirbelsäule nach außen gerichtet ist, als Dornfortsatz bekannt ist. Dieser Dornfortsatz jedes Wirbels ist entlang des Rückens als harte Erhebung fühlbar. Die einzelnen Wirbel sind durch verschiedene Knorpel, Muskeln und Bänder verbunden und gestützt, die eine Flexibilität zum Biegen und Verdrehen des Rumpfes ermöglichen. Zwischen den einzelnen Wirbeln befindet sich eine Bandscheibe, die dazu dient, jeden Wirbel zu dämpfen und zu trennen, was dabei unterstützt, ein Zusammendrücken der peripheren Rückenmarksnerven, die vom Rückenmark abzweigen und sich innerhalb der Wirbelsäule befinden, zu verhindern. Wenn die Innenstruktur der Bandscheibe einer extremen Torsionsbelastung ausgesetzt wird, dann kann diese Innenstruktur reißen, was zu einer Verschiebung des in der Bandscheibe befindlichen Dämpfungsfluids und zu einem Hervorwölben der äußeren Bandscheibenoberfläche führt. Diese Hervorwölbung der Bandscheibenoberfläche kann auf die Nervenstrukturen auftreffen, die sich nahe an der Bandscheibenfläche befinden, wodurch eine Entzündung und eine weitere Schwächung der beteiligten neurologischen Anatomie verursacht wird. Eine solche neurologische Beteiligung ist unabdingbar von Schmerzen, einem Verlust an Festigkeit in den unteren Extremitäten oder Schlimmerem begleitet. In extremen Fällen kann die äußere Oberfläche der Bandscheibe vollständig reißen, was zu einem Herausdrücken des viskosen, in der Bandscheibe befindlichen Fluids führen kann, wobei es sich um einen Zustand handelt, der im Allgemeinen eine invasive Therapie erfordert.
Die Verschiebung eines oder mehrerer der einzelnen Wirbels) von seiner bzw. ihrer normalen Position kann auch einen Druck gegen die Rückenmarksnerven erzeugen, was in den meisten Fällen zu einem Schmerz, häufig zu einem sehr intensiven Schmerz führt. Eine solche Verschiebung ist häufig das Ergebnis einer ungleichen Spannung der Muskeln, welche die Wirbelsäule stützen, was dazu führt, das einer oder mehrere der einzelnen Wirbel aus der Ausrichtung mit dem Rest der Wirbel herausgezogen wird. Diese ungleiche Spannung der Muskeln kann von verschiedenen Faktoren stammen, die nicht alle physischer Natur sind. Diese umfassen Überanstrengung, eine ungleichmäßige Muskelbelastung, eine emotionale Anspannung und ein direktes physisches Trauma.
Ein signifikanter Anteil der Rückenschmerzen der allgemeinen Bevölkerung ist im unteren Abschnitt des Rückens lokalisiert, der im Allgemeinen als Lendenbereich oder insbesondere als Wirbelsäulensegmente L-5 bis L-1 bezeichnet wird. In den Fällen, bei denen der Schmerz das Ergebnis eines Auftreffens einer fehlausgerichteten Wirbelanatomie gegen die Rückenmarksnerven ist, kann der Druck, der auf die Nerven ausgeübt wird, durch Wiederausrichten der betroffenen Wirbel dieser Region vermindert werden, was zur einer Verminderung oder Beseitigung des Schmerzes führt. Entsprechend kann ein signifikanter Anteil der Wirbelsäulenverletzungen, welche die Halsregion oder die Wirbelsäulensegmente C-1 bis C-7 betreffen, durch Wiederausrichten der betroffenen Wirbel gemildert werden. Ein bevorzugter klinischer Ansatz zum Erreichen dieser Wiederausrichtung besteht in der Verwendung von Verfahren, die allgemein als Traktion bezeichnet werden, wobei diese Verfahren bezüglich der Ausführung der vorliegenden Erfindung nachstehend ausführlicher diskutiert werden. Zusätzlich wurde für diejenigen Verletzungen der Lendenregion, die von einer Beteiligung der Bandscheibe stammen, ebenfalls gezeigt, dass die Traktion bei der Förderung der Heilung der betroffenen Anatomie mit einer gleichzeitigen Verminderung der Symptome therapeutisch effektiv ist.
Insgesamt sind Rückenverletzungen ein sehr teures Gesundheitsproblem für die Industrie, und zwar bezüglich des Produktivitätsverlusts. Einige Schätzungen setzen die Gesamtkosten von Rückenverletzungen für die Industrie in den Vereinigten Staaten allein auf etwa 100 Milliarden Dollar pro Jahr fest. Es wird geschätzt, dass in den Vereinigten Staaten jedes Jahr nahezu eine halbe Million Arbeiter durch Rückenverletzungen permanent ausfallen werden. Schmerzen im unteren Rückenbereich und andere Rückerlverletzungen tragen zu nahezu 40 aller Fehlarbeitstage bei, was zu über 93 Millionen verlorengegangenen Arbeitstagen pro Jahr führt. Viele Verletzungen des unteren Rückenbereichs und viele Schmerzen des unteren Rückenbereichs resultieren aus ungeeigneten Hebevorrichtungen oder -techniken. Folglich können viele dieser Verletzungen durch geeignete Hebetechniken verhindert werden. Selbst bei einem Training der geeigneten Techniken wenden jedoch viele Arbeiter solche Techniken nicht an und werden verletzt.
Die Lendenwirbelsäule kann im Wesentlichen auf zwei Arten verletzt werden, nämlich durch eine übermäßige Druckeinwirkung oder eine übermäßige Torsion. Wenn eine übermäßige Druckeinwirkung stattfindet, ist das häufigste Ergebnis eine beschädigte Wirbelendplatte. Das bevorzugte Heilverfahren für eine solche Verletzung ist Ruhe oder ein nahezu vollständiges Vermeiden jeglicher physischer Aktivität, bei der es wahrscheinlich ist, dass sie eine Belastung auf die Wirbelsäule ausübt. Eine korrigierende Chirurgie ist selten erforderlich, was für den größten Teil der täglich auftretenden Rückenverletzungen typisch ist.
Wenn eine übermäßige Torsion oder Verdrehung stattfindet, ist das häufigste Ergebnis eine verletzte Bandscheibe. In extremen Fällen kann der Kern einer beschädigten Bandscheibe den Ring der Bandscheibe zerreißen und durch diesen vorstehen. Ein solcher Bandscheibenprolaps oder ein solcher "Bandscheibenvorfall", wie die gebräuchliche Bezeichnung lautet, kann die Rückenmarksnerven einklemmen, was extreme Beinschmerzen oder sogar eine Lähmung verursachen kann. Eine korrigierende Chirurgie zur Entfernung von Bandscheibenvorfällen oder sogar von vollständigen Bandscheiben kann erforderlich sein. Eine Reihe relativ geringfügiger Torsionsverletzungen kann, wenn diese nicht heilen gelassen werden, zu einer signifikant geschwächten Bandscheibe führen, die gegenüber einer schwereren Verletzung empfindlich sein kann. Die Lendenwirbelsäule ist im Allgemeinen gegenüber einer Ver letzung durch Torsion empfindlicher als gegenüber einer Verletzung durch Druckeinwirkung. Ein fortgesetztes Verdrehen in Richtung einer verletzten Seite kann die Verletzung verschlimmern und den Heilungsprozess signifikant stören.
Da die menschliche Wirbelsäule die essentielle lasttragende Komponente im menschlichen Skelett ist, verursacht eine Verletzung einer beliebigen Region der Wirbelsäule nahezu unabdingbar zumindest einige Unannehmlichkeiten, eine Immobilität und/oder Schmerzen. Nachdem eine Verletzung der Wirbelsäule stattgefunden hat, ist es wichtig, der Wirbelsäule eine Gelegenheit zu geben, von selbst zu heilen. Eine Wirbelsäulenbewegung in der Richtung der Verletzung muss vermieden werden, wenn die Verletzung nicht verschlimmert werden soll und wenn sie Gelegenheit zu einer Heilung haben soll. Wenn eine solche Gelegenheit nicht bereitgestellt wird, kann es sein, dass eine Verletzung niemals heilt oder stark verschlimmert wird, was für die betroffene Person zu zunehmenden Unannehmlichkeiten und zu einer zunehmenden Behinderung wird. Da jedoch die Wirbelsäule in konstantem täglichen Gebrauch ist, unterliegt sie kontinuierlich Belastungen, die den Heilungsprozess stören können. In vielen Fällen kann bei einem Mangel eines signifikanten Zeitraums absoluter Bettruhe oder, noch drastischer, bei nicht-chirurgischen Maßnahmen wie z. B. Epiduralinjektionen entzündungshemmender Mittel in die Wirbelsäulenregion, eine Wirbelsäulenverletzung nie richtig heilen.
Aufgrund der alarmierenden Frequenz des Auftretens von Wirbelsäulenverletzungen und der allgemeinen wirtschaftlichen Auswirkungen auf die Produktivität und Effizienz sowohl von Industriearbeitern als auch der allgemeinen Bevölkerung, die sich aus diesen Zuständen ergeben, wurde ein beträchtliches Maß an Anstrengungen in Richtung auf die Entwicklung von Vorrichtungen unternommen, welche die Probleme lösen sollen, die mit Rücken- und Genickschmerzen verschiedener Ätiologie zusammenhängen. Im Allgemeinen können diese Vorrichtungen in die folgenden Kategorien eingeteilt werden. Erstens gibt es viele Vorrichtungen, die so gestaltet sind, dass sie das Auftreten von Verletzungen des unteren Rückenbereichs verhindern, wie z. B. Stützgürtel und -korsetts für Arbeiter, die an wiederholten Hebevorgängen beteiligt sind, oder für die allgemeine Bevölkerung während eines gelegentlichen Hebens oder bei athletischen Anstrengungen. Zweitens gibt es Vorrichtungen, die so gestaltet sind, dass sie während der täglichen Aktivitäten von Personen getragen werden, die bereits an Symptomen einer Lendenwirbelsäulen- oder Halswirbelsäulenverletzung leiden. Diese Vorrichtungen, die in manchen Fällen die Lendenregion einbeziehen können und eine ähnliche Gestaltung wie die Präventivvorrichtungen haben können, ermöglichen es dem Träger sich an Aktivitäten zu beteiligen, während sie theoretisch nach wie vor in ausreichender Weise Belastungen von der betroffenen Region der Wirbelsäule entfernen, so dass eine be grenzte Heilung bestehender Verletzungen ermöglicht und das Erfordernis einer vollständigen Inaktivität während des Heilungsprozesses vermieden wird. Schließlich gibt es eine Klasse von Vorrichtungen, die mechanisch im Allgemeinen sehr viel komplexer sind und die so gestaltet sind, dass sie für den verletzten Anwender in einem klinischen Umfeld einen aktiven therapeutischen Nutzen bereitstellen. Beispiele für solche Vorrichtungen sind mechanische Traktionsvorrichtungen und/oder Schwerkrafttraktionsvorrichtungen zur Behandlung entweder der Halsregionen oder der Lendenregionen der Wirbelsäule.
Bezüglich der ersten Klasse der vorstehend erwähnten Vorrichtungen wurde gefunden, dass die Bereitstellung einer zusätzlichen Stütze für den unteren Rückenbereich von Arbeitern durch die Verwendung von Gürteln, Korsetts oder Umhüllungen das Auftreten von Rückenverletzungen beträchtlich vermindern kann, und zwar vielleicht deshalb, weil solche Vorrichtungen sowohl eine zusätzliche Stütze bereitstellen als auch die Arbeiter daran erinnern und dazu ermutigen, eine bessere Hebetechnik einzusetzen. Solche Gürtel, Korsetts oder Umhüllungen scheinen eine Stütze dadurch bereitzustellen, dass sie das Gewebe um die Wirbelsäule zusammendrücken, so dass die Lendenregion stabilisiert wird, und eine wesentliche Lateralbewegung der Lendenwirbel relativ zueinander verhindern, die, wenn sie nicht eingezwängt würden, auftreten und eine schmerzhafte Verletzung verursachen könnte. Im Allgemeinen haben solche Vorrichtungen aus verschiedenen praktischen Gründen einen geringen Nutzen zur Verhinderung von Verletzungen der Halsregion der Wirbelsäule.
Viele der in der Vergangenheit verwendeten Stützgürtel waren lediglich verbreiterte Gürtel, die festgezogen wurden, um einen Gegendruck bereitzustellen, und förderten eine korrekte Erweiterung der Wirbelsäule nicht. Ein Beispiel für diese Art von Vorrichtung findet sich in der US-PS 4,685,668 (T. L. Newlin, Jr., 11. August 1987), die einen Gewichthebegürtel betrifft. Diese Gürtel waren relativ steif und es konnte zu viel Druck direkt auf die Dornfortsätze der Wirbel ausgeübt werden, was insbesondere dann offensichtlich war, wenn sich der Träger beugte, was zu einem Schmerz entlang der Wirbelsäule führte. Das Tragen dieser Art von Gürtel über einen längeren Zeitraum konnte auch zu einer Einschränkung des Blutflusses und zu einer Hautreizung führen.
Viele dieser Gürtel, Korsetts oder Umhüllungen des Standes der Technik wurden auch speziell gestaltet, um geeignete Hebetechniken zu unterstützen. Beim Heben schwerer Gegenstände ist es bevorzugt, zum Heben soweit wie möglich die Beine zu benutzen, und somit eine Belastung von der Wirbelsäule und der Rückenmuskulatur zu nehmen. Um sicherzustellen, dass die Beine im Gegensatz zum Rücken den größten Teil des Hebevorgangs durchführen, sollte das Heben beginnen, wenn sich der Hebende in einer Hockstellung befindet, wobei der Rücken innerhalb von 45° zur vertikalen Richtung ausgerichtet ist. Personen heben jedoch häufig Gegenstände, wenn der Rücken innerhalb von 45 bis 90° zur vertikalen Richtung ausgerichtet ist, so dass der Rücken während des Hebens den größten Teil der Belastung trägt. Viele Korsetts umfassen Merkmale, die es für den Träger unangenehm machen, ihren Rücken um mehr als 45° von der vertikalen Richtung zu biegen, wodurch der Träger mechanisch davor bewahrt wird, einen Grad der Ausrichtung des Rückens zu überschreiten, der mit einer geeigneten Hebetechnik verbunden ist.
Bei diesen Vorrichtungen werden häufig gepolsterte Bereiche eingesetzt, die so gestaltet sind, dass sie mit der Lendenregion der Wirbelsäule in Kontakt kommen und dieser Region eine zusätzliche Stütze verleihen. Spezielle Beispiele für Gürtel, die so gestaltet sind, dass verschiedene Polster gegen die Lendenregion des Rückens des Trägers platziert werden, sind in der US-PS 4,991,573 (Miller), wobei der prinzipielle erfinderische Gedanke der Vorrichtung die spezifische Gestaltung des Lendenpolsters ist; der US-PS 5,188,586 (Castel et al.), die ein Rückenkorsett beschreibt, das so gestaltet ist, dass es Verletzungen des unteren Rückenbereichs verhindert und dem Träger durch Beschränken des Bewegungsbereichs während des Hebens die richtige Hebetechnik aufzwingt; der US-PS 4,768,499 (Kemp), die einen Hebegürtel mit einer ungepolsterten Lendenplatte beschreibt, der ebenfalls so gestaltet ist, dass er der Bauchregion des Trägers während des Hebens eine zusätzliche Stütze verleiht, und in der US-PS 5,060,639 (Markus) gezeigt, die auch eine Rückenstütze beschreibt, die der Bauchregion des Trägers während des Hebens eine zusätzliche Stütze verleiht, und die eine Ausführungsform umfasst, die zur Verwendung durch werdende Mütter in den späteren Stufen der Schwangerschaft geeignet ist.
Es gibt auch zahlreiche Beispiele für Korsetts und Gürtel, bei denen ein Lendenpolster verwendet wird, das fluidgefüllte Kammern umfasst, die so gestaltet sind, dass sie sich an die individuellen Konturen des Rückens des Trägers anpassen. Beispielsweise beschreibt die US-PS 4,622,957 (James D. Curlee, 18. November 1986) ein therapeutisches Korsett, das an die Kreuzbein-, Lenden- und Brustregion des Körpers angepasst ist. Das Korsett umfasst eine gepolsterte Blase, die mit einem Kanal zum Einbringen eines Fluids ausgestattet ist. Die aufgeblasene Blase ist am Anwender angeordnet, um die individuellen Konturen der Kreuzbein-Lendenregion der Wirbelsäule durch die Bereitstellung eines angenehmen Drucks für spezifische Bereiche zu "füllen", während die Gesamtstabilität des Brustwirbelsäulenbereichs gesteuert wird. Die US-PS 4,552,135 (Gabor B. Racz et al., 12. November 1985) zeigt ebenfalls einen "Lendengürtel" mit einem relativ großen hinteren Gürtelabschnitt, der auf dem Kreuz liegt, und einer luftgefüllten Kammer, die zwischen dem Kreuz und dem Gürtel angeordnet ist. Die US-PS 5,111,807 (Spahn et al.) beschreibt ebenfalls einen Rückengürtel mit einer mit Druck beaufschlagbaren Luftkammer in dem Lendenregionpolster zusammen mit einem speziellen Verbindungsmittel, das so gestaltet ist, dass die verschiedenen Konstruktionsmaterialien des Gürtels in einer Weise gekoppelt werden, die dem herkömmlichen Nähen überlegen ist. Obwohl alle diese Vorrichtungen in erster Linie so gestaltet sind, dass sie den Bewegungsbereich des Trägers einschränken, um eine Verletzung zu verhindern, führen diese jedoch auch zu einem Zusammendrücken des Lendenbereichs, was nur einen geringen oder keinen therapeutischen Wert haben kann und in manchen Fällen zu einer Zunahme der Wahrscheinlichkeit führen kann, dass der Träger eine Verletzung des Druck-Typs beibehält.
Entsprechend der vorstehend beschriebenen zweiten Kategorie von Rückenvorrichtungen werden Korsetts und Gürtel mit verschiedenen Gestaltungen dazu verwendet, die Lendenregion der Wirbelsäule nach deren Verletzung zu stützen. Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung ist in der US-PS 4,691,696 (Farfan de los Godos) beschrieben, die einen Gürtel mit einer oder mehreren Korsettstrukturen umfasst, die so gestaltet sind, dass sie eine Torsionsdrehung des Rückens des Trägers in der Richtung einer bestehenden Verletzung verhindern, wodurch der verletzte Bereich entlastet und für die Verletzung eine Gelegenheit zur Heilung geschaffen wird.
Im Stand der Technik gibt es zusätzliche Stützkorsetts, wie z. B. dasjenige, das in der US-PS 5,062,414 (Grim) beschrieben ist, bei dem eine oder mehrere fluidgefüllte Kammern in der Lendenregion des Gürtels eingesetzt werden, gegebenenfalls in Verbindung mit elektrisch beheizten Widerstandselementen, die so gestaltet sind, dass sie den verletzten Bereich erwärmen. Ein weiteres Beispiel eines Korsetts, das fluidgefüllte Blasen in einem Lendenkissen zusammen mit elektrisch beheizten Widerstandselementen umfasst, ist in der US-PS 4,702,235 (Hong) beschrieben. Bei dem Sports Plus II-Gürtel, der im AliMed-Katalog von 1995 auf der Seite 108 gezeigt ist, wird eine Mehrzahl vertikal ausgerichteter luftgefüllter Kammern eingesetzt, die innerhalb des Gürtels verteilt sind und sich nur über die Lendenregion erstrecken. Diese Kammern können sich jedoch nur in einer radialen Richtung ausdehnen und können somit nur dazu dienen, den Gürtel in Umfangsrichtung um die Taille des Trägers festzuziehen. Darüber hinaus weist der Sports Plus II-Gürtel keine horizontal angeordneten Stützelemente auf, die vertikal ausgerichtete Kräfte zur Verminderung von Schwerkraftbelastungen auf die Lendenregion der Wirbelsäule übertragen oder einen traktionsartigen Effekt erzeugen können.
Zusätzlich gibt es verschiedene bekannte Korsetts des Umhüllungskorsett-Typs. Solche Korsetts werden in der Region der Lendenwirbelsäule um den Rumpf des Körpers gewickelt.
Solche Korsetts sollen jedoch die Druckbelastung in der Lendenwirbelsäule vermindern oder diese vollständig immobilisieren. Sie haben bei der Behandlung von Torsions- oder Verdrehungsverletzungen somit einen begrenzten Wert. Darüber hinaus können sie unkomfortabel und an große Personen schwer anpassbar sein. Ferner führt die stark einzwängende Korsettgestaltung für den Rumpfe des Trägers zu einer nahezu vollständigen Immobilität und ist daher zur Verwendung bei der Durchführung der täglichen Aktivitäten nicht geeignet. Es sind auch starr verstärkte Korsetts oder Rückenkorsetts mit starrem Rahmen bekannt. Solche Korsetts immobilisieren jedoch auch die gesamte Wirbelsäule vollständig. Ein Patient, der ein solches Korsett verwendet, wird im Wesentlichen unbeweglich, da er seine Wirbelsäule in keiner Weise bewegen kann.
Gemäß der vorstehend beschriebenen dritten Kategorie der Rückenvorrichtungen gibt es eine Reihe von Korsetts und anderen derartigen Vorrichtungen, die so gestaltet sind, dass sie einen aktiven therapeutischen Nutzen bereitstellen und die Heilung des verletzten Bereichs fördern. Im Allgemeinen kann es sich bei diesen Vorrichtungen um große klinische Geräte in Form von Tischen, Stühlen oder anderen ähnlichen Strukturen und um Gürtel und Schlingen handeln, die so gestaltet sind, dass sie mit Großgeräten verwendet werden können. In der Theorie funktionieren diese Vorrichtungen dadurch, dass sie das Gewicht des betroffenen Patienten in einer Weise stützen, dass alle Schwerkraftbelastungen von dem betroffenen Bereich der Wirbelsäule nahezu vollständig entfernt werden. Folglich bewirken Traktionsvorrichtungen im Gegensatz zu der vorstehend beschriebenen zweiten Kategorie von Vorrichtungen viel mehr als lediglich die Bewegung der betroffenen Region des Körpers einzuschränken. Im Allgemeinen sind sie Teil einer intensiven nicht-chirurgischen oder postchirurgischen Behandlung, die so gestaltet ist, dass sie die Wirbelsäule frei von Torsions- und Druckkräften hält, wodurch der verletzte Bereich so schnell und effektiv wie möglich heilen kann. Der Hauptnachteil der meisten Traktionstherapien besteht darin, dass sie aufgrund der Komplexität der Vorrichtung und des Bedarfs für einen wesentlichen Eingriff durch einen professionell geschulten Pfleger zur Sicherstellung eines richtigen therapeutischen Gebrauchs und eines optimalen Nutzens nur für ein kontrolliertes klinisches Umfeld geeignet sind. Die Zeit, die ein Patient in einer normalen Traktionsvorrichtung verbringt, muss eine Zeit sein, während der der Patient an keinen anderen Aktivitäten teilnehmen kann.
Ein Beispiel eines orthopädischen Lendentraktionskorsetts, das im Zusammenhang mit Traktionsvorrichtungen verwendet wird, ist in der US-PS 4,269,179 (Burton et al.) beschrieben. Das Korsett des Patents von Burton et al. ist so gestaltet, das es am unteren Teil des Brustkorbs des Patienten angebracht wird. Der Patient wird, während er die Vorrichtung trägt, durch Haltebänder der Vorrichtung von einem Mehrpositionstisch gehalten, der auf einen optimalen Winkel eingestellt werden kann, um ein gewünschtes Ausmaß einer Schwerkraftstraktion zu erhalten. Folglich wird das Gewicht des Oberkörpers des Patienten von dem Korsett um den unteren Rippenbereich des Patienten gehalten und die Lendenregion der Wirbelsäule wird von den normalen Schwerkraftbelastungen entlastet, die das Körpergewicht des Patienten selbst dann ausüben würde, wenn sich der Patient vollständig bewegungslos in einer stehenden oder sitzenden Position befinden würde. Entsprechend der vorstehend angegebenen allgemeinen Anmerkungen würde ein Patient, der das bzw. die im Patent von Burton et al. beschriebene Korsett bzw. Traktionsvorrichtung benutzen würde, von der Durchführung einer physischen Aktivität nahezu jeglicher Art ausgeschlossen.
Die US-PS 4,991,572 (Chases) beschreibt eine andere Art von Lendentraktionsgurt, der theoretisch so gestaltet ist, dass er die Prinzipien der Schwerkrafttraktion nutzt, um Belastungen von der Lendenwirbelsäulenregion zu vermindern, und eine effiziente Heilung des betroffenen Bereichs ermöglicht. Anders als die Vorrichtung im Patent von Burton et al. nutzt die Vorrichtung von Chases eine mit Luft aufgeblasene Blase, um das Wohlbefinden eines Patienten unter Verwendung der Vorrichtung für die Traktionstherapie zu erhöhen. Diese Vorrichtung ist im Wesentlichen eine Traktionsschlinge, die zur Verwendung in verschiedenen Konformationen und Patientenausrichtungen anpassbar ist. Diese verschiedenen Konfigurationen werden am besten unter Bezugnahme auf die 6 bis 11 des Chases-Patents veranschaulicht. Gemäß der Beschreibung in diesem Patent liegt der Hauptvorteil dieser Vorrichtung in ihrer flexiblen Verwendung, die anders als die Mehrzahl der Traktionstischvorrichtungen des Standes der Technik, und zwar gleich, ob diese mechanischer Art sind oder durch die Schwerkraft arbeiten, wie z. B. diejenigen, die im Zusammenhang mit der Vorrichtung des Patents von Burton et al. beschrieben worden sind, an eine Anzahl von Patientenausrichtungen anpassbar ist. Wie es jedoch für alle therapeutischen Traktionsvorrichtungen dieser Art gilt, muss der Patient, der eine Therapie macht, Zeit für die Teilnahme an der Therapie aufwenden und kann während der Therapie keiner normalen Tagesaktivität nachgehen, und zwar gleich, ob diese mit der Arbeit zusammenhängt oder nicht.
Entsprechend erfordert die Behandlung von Halsverletzungen oder entsprechender Störungen häufig eine Halstraktion zur Behandlung eines Traumas der Muskeln und der Bänder des Genicks und der Halswirbel und oberen Brustwirbel und der dazugehörigen Rückenmarksnerven. Durch Anwenden einer Halstraktion wird eine "Halswirbeltrennung" erreicht, welche die Schmerzen lindert, die durch einen Druck auf die Nerven verursacht worden sind, während ein stärkerer Blutfluss zu dem betroffenen Gewebe ermöglicht wird, der den Heilungsprozess beschleunigt.
Normalerweise werden die Halstraktionskräfte in den frühen Stufen des Anwendens einer Traktion am einfachsten kontrolliert, wenn der Patient im Krankenhausbett liegt, wo eine kompliziertere und teure Traktionsausrüstung durch Mediziner sorgfältig kontrolliert wird. Wenn der Patient einen Punkt im Heilungsprozess erreicht hat, bei dem ein solches Niveau der klinischen Behandlung nicht erforderlich ist, können andere gesteuerte Traktionsvorrichtungen verordnet und vom Patienten verwendet werden.
Eine solche Traktionsvorrichtung für den Hausgebrauch ist ein "Tür"-Halstraktionssystem, bei dem Traktionskräfte auf einen Kopfhalter oder einen Gurt ausgeübt werden, der unter dem Kinn und an den Hinterhauptslappenbereichen angebracht ist (vgl. Flaghouse Rehab, Inc., Katalog, 1993, S. 64). Der Gurt ist mit einer Hängevorrichtung verbunden, die an einer Tür angebracht ist und einen wassergefüllten Gewichtsbeutel hält, der durch die Schwerkraft ein gesteuertes Ausmaß einer nach oben gerichteten Traktionskraft auf den Gurt ausübt, während der Patient an der Tür sitzt, welche die Hängevorrichtung und den Gewichtsbeutel hält. Dieses Traktionssystem übt Traktionskräfte durch den Gewichtsbeutel aus, der den Gurt von unterhalb des Kinnbereichs und der Schädelbasis nach oben zieht. Die Menge des Wassers, das in einem Gewichtsbeutel enthalten ist, steuert das Ausmaß der Traktionskraft. Obwohl dieses System nützlich ist, erfordert es einen Patienten, der für einen langen Zeitraum an einer Stelle sitzt.
Eine weitere gesteuerte Halstraktionsvorrichtung des Standes der Technik ist unter dem Namen Pronex von Glacier Cross, Inc., erhältlich. Diese Vorrichtung umfasst einen U-förmigen Block, der hinter das Genick eines Patienten passt und auf den Schultern des Patienten aufliegt. Ein mit Luft aufblasbarer Balgen in der Mitte des Blocks übt laterale Hebekräfte nach oben in Richtung von Kissen auf gegenüberliegenden Seiten des Genicks des Patienten aus. Bei dieser Vorrichtung ist es erforderlich, dass der Patient in einer horizontalen Position immobilisiert wird, während die Traktion ausgeübt wird. Die Traktionskraft ist um den gesamten Genickbereich und den Balgen nicht einheitlich und kann, da sie in der Mitte der Vorrichtung vorliegt, einen unerwünschten Druck nach innen auf die Mitte des Genicks des Patienten und die Luftröhre ausüben. Diese Vorrichtung weist eine ähnliche Funktion und Gestaltung auf wie diejenige, die in der US-PS 5,441,479 (Chitwood, 15. August 1995) beschrieben ist.
Die US-PS 5,403,266 (Bragg et al., 4. April 1995) beschreibt einen Halstraktionskragen, der von einem Patienten verwendet werden kann, um ein gesteuertes Ausmaß einer Kraft des Traktionstyps auf die Halsregion auszuüben. Bei der Vorrichtung dieses Patents wird eine um den Umfang angeordnete, mit Luft aufgeblasene Blase verwendet, die an der Bodenkante eines starren zentralen Korsettabschnitts angebracht ist, der herkömmlichen starren Hals korsetts ähnlich ist (vgl. z. B. die US-PS 5,230,698 (Garth, 27. Juli 1993). Beim Aufblasen der Blase wird der starre Korsettabschnitt nach oben in Richtung des Kinns des Trägers gezwungen und übt auf den Halswirbelsäulenbereich Traktionskräfte auf. Signifikante Nachteile bestehen bei einer Gestaltung dieser Art jedoch dahingehend, dass das Aufblasen der um den Umfang angeordneten Blase unumgänglich von einem radialen Einzwängen des unteren Halsbereichs des Trägers begleitet ist. Der starre Halskorsettabschnitt der Vorrichtung kann auch eine Quelle für Unannehmlichkeiten für den Träger sein, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass die Vorrichtung für einen zur Optimierung ihres klinischen Nutzens ausreichend langen Zeitraum getragen wird.
Ein weiteres Dokument des Standes der Technik, die US-PS 1,589,670 , beschreibt eine pneumatische Streckvorrichtung mit oberen und unteren horizontalen Stützelementen, die mit einem Stützmittel aneinander befestigt sind, das diagonal positionierte Stützelemente umfasst. Die diagonal positionierten Stützelemente sind an einer hinteren Seite der oberen und unteren horizontalen Stützelemente positioniert.
Ein weiteres Dokument des Standes der Technik, die US-PS 5,682,588 , beschreibt ein therapeutisches Stützkorsett, das eine Verbundkraft bereitstellt und drei horizontale Stützelemente ohne vertikale Stützelemente aufweist. Die horizontalen Stützelemente erstrecken sich nur hinten um einen Träger und umfassen zentral angeordnete aufblasbare Zellen.
Folglich weist jede der Kategorien von Wirbelsäulenkorsetts und -vorrichtungen, die vorstehend beschrieben worden sind, beträchtliche Nachteile und Unzulänglichkeiten auf. Die erste Kategorie von Vorrichtungen, die so gestaltet sind, dass sie eine Verletzung verhindern und/oder eine richtige Hebetechnik anregen, werden von einer beschränkten Effizienz beeinträchtigt. Ferner wirken solche Vorrichtungen im Allgemeinen durch Zusammendrücken der Lendenregion in einer Mehrzahl von Dimensionen und können neben einer Beschränkung der Bewegung innerhalb eines sicheren Bereichs möglicherweise zu einer größeren Wahrscheinlichkeit bestimmter Arten von Rückenverletzungen führen. Die zweite Kategorie von Vorrichtungen, und zwar diejenigen, die so gestaltet sind, dass sie einen verletzten Träger schützen, während der Träger an physischen Aktivitäten teilnimmt, bieten nicht viel mehr Schutz als die Vorrichtungen, die so gestaltet sind, dass sie die Wahrscheinlichkeit einer anfänglichen Verletzung vermindern. Diese letztgenannten Vorrichtungen funktionieren lediglich durch eine Beschränkung der Bewegung und/oder durch Bereitstellen einer Stütze für die Lendenregion oder die Halsregion. Bestimmte Vorrichtungen können dem betroffenen Bereich auch Wärme zuführen. Beide dieser ersten Kategorien von Vorrichtungen können nicht mehr zur Behandlung bestehender Verletzungen beitragen, als die Wahrscheinlichkeit einer erneuten Verletzung eines betroffenen Bereichs oder einer Verschlimmerung einer bestehenden Erkrankung zu minimieren, obwohl sie dem Träger einen gewissen Bereich an physischer Aktivität erlauben. Sie können keinen aktiven therapeutischen Nutzen bereitstellen, der zu einer verbesserten Heilung von Verletzungen der verschiedenen Wirbelsäulenregionen führt. Ungeachtet dessen, welchen anderen Nutzen diese Vorrichtungen aufweisen können, ist das Unvermögen zur aktiven Förderung der Heilung ein signifikanter Nachteil dieser Arten von Vorrichtungen.
Die letzte Kategorie von Vorrichtungen, wobei Beispiele dafür verschiedene Gestaltungen von Traktionsvorrichtungen sind, bieten den einen signifikanten Vorteil, den die vorstehend genannten beiden Arten von Vorrichtungen nicht bieten können, dass die Heilung aktiv gefördert wird. Selbst diese Vorrichtungen weisen jedoch eine signifikante Beschränkung auf. Während einer Durchführung einer Therapie mit diesen Vorrichtungen ist der Patient nicht dazu fähig, jeglicher Art einer anderen physischen Aktivität nachzugehen. Auf diese Weise ist die Zeit, die mit der Traktionszeit verbracht wird, eine Zeit, die für produktive Aktivitäten nicht zur Verfügung steht, obwohl durch die Optimierung des Heilungsprozesses gewisse Produktivitätsgewinne realisiert werden könnten und folglich die Arbeitsfehlzeit und die Fehlzeit bei anderen Produktivitätsanstrengungen minimiert werden könnten. Demgemäß wäre jegliche Vorrichtung vorteilhaft, die an den täglichen Gebrauch anpassbar ist und dem Träger die Durchführung alltäglicher Aktivitäten ermöglicht, und der heilenden Wirbelsäule auch einen gewissen Schutz bietet. Noch vorteilhafter wäre eine Vorrichtung, die nicht nur die verletzte Wirbelsäule schützen und deren Heilung ermöglichen würde, sondern die dem Patienten auch einen aktiven therapeutischen Nutzen bieten könnte, während sie dem Patienten nach wie vor ein vernünftiges vollständiges Alltagsleben ermöglicht. Bis zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung war dies durch die Verwendung der Vorrichtungen des Standes der Technik unmöglich. Nunmehr stellt die vorliegende Erfindung ein aufblasbares Wirbelsäulenkorsett bereit, das für den täglichen Gebrauch geeignet ist, einen Schutz gegen eine Verletzung und eine Verschlimmerung einer bestehenden Verletzung und die Art des aktiven therapeutischen Nutzens bei der Heilung von Verletzungen, die mit der Wirbelsäule zusammenhängen, bereitstellt, die bisher nur durch klinische Großgeräte möglich war. Alle diese nützlichen Eigenschaften und auch zusätzliche nützliche Eigenschaften ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung der Erfindung.
1 stellt eine verallgemeinerte perspektivische Veranschaulichung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen aufblasbaren Traktionsvorrichtung bereit.
2 stellt eine Seitenansicht der menschlichen Wirbelsäule bereit, welche die verschiedenen Wirbelsäulenregionen veranschaulicht: Die Hals-, die Brust-, die Lenden-, die Kreuzbein- und die Steißbeinregion.
3, die in zwei Ansichten dargestellt ist, veranschaulicht die Beziehung zwischen der Anatomie der Rippen und der Wirbelsäule: Die Ansicht A ist eine Seitenansicht der Rippen und der Wirbelsäule; die Ansicht B ist eine partielle Schnittansicht der Skelettanatomie der Rippen und der Wirbelsäule entlang der Linie 3-3 von 3A.
4 veranschaulicht eine partielle Ausschnittansicht der vertikalen Stützelemente der Erfindung.
5 ist eine Veranschaulichung einer mit Luft aufblasbaren Blase der vorliegenden Erfindung, die einen sich vertikal ausdehnenden Balgenabschnitt umfasst.
6 ist eine Veranschaulichung der vertikalen Stützelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche die Aufnahmenapfelemente weiter veranschaulicht, die an den oberen und unteren horizontalen Stützelementen der Weste befestigt sind.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Aufblaseinrichtung für die erfindungsgemäße Weste.
8 ist eine Veranschaulichung einer alternativen Ausführungsform der Aufblaseinrichtung der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Veranschaulichung einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, nämlich eines Halstraktionskorsetts.
In 1 ist als 10 eine verallgemeinerte perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen aufblasbaren Traktionsvorrichtung gezeigt, die mit einem Ausmaß an Details dargestellt ist, das ausreichend ist, um dem Fachmann das Konzept und die Ausführung der Erfindung nahezubringen. Die in 1 veranschaulichte Ausführungsform ist zur Verwendung als Lendentraktionsweste angepasst. Wie es aus 1 ersichtlich ist, umfasst die erfindungsgemäße Traktionsweste 10 ein oberes horizontales Stützelement 20, ein unteres horizontales Stütz- oder Gürtelelement 30 und eine Mehrzahl einzelner, vertikalaufblasbarer Stützelemente 40.
Wie es in 1 gezeigt ist, stellt die erfindungsgemäße Ausführungsform ein verallgemeinertes Detailniveau bereit. Das obere horizontale Stützelement 20 ist als eine Einheit mit einer einstückigen Konstruktion dargestellt. In der Praxis gibt es verschiedene Konstruktionen, die als oberes horizontales Stützelement 20 wirken können. Einem Fachmann des geeigneten Fachgebiets ist klar, dass die Wahl, welches dieser verschiedenen Konstruktionsverfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet wird, von Faktoren wie z. B. den verfügbaren Materialien, den Kosten, der Dauerbeständigkeit, dem Komfort und dergleichen bestimmt wird. Das vielleicht einfachste Verfahren zur Konstruktion des oberen Rumpfelements 20 wäre die Verwendung eines elastisch gemachten Materials, wie z. B. eines Materials, das zur Herstellung von Stützunterwäsche eingesetzt wird.
Wie es in der 1 gezeigt ist, weist das obere horizontale Stützelement eine Oberkante 22 auf. Die Kontur der Oberkante 22 ist so gestaltet, dass sich die Arme des Trägers komfortabel über das obere Element 20 erstrecken können. In Richtung dieses Endes weist das obere horizontale Stützelement eine Zugangskontur 24 für den rechten Arm und eine Zugangskontur 26 für den linken Arm auf. Wenn für das obere horizontale Stützelement 20 eine einstückige einheitliche Konstruktion verwendet wird, dann ist es vorgesehen, dass die Lendentraktionsweste der erfindungsgemäßen Ausführungsform vom Träger durch Hindurchgleitenlassen der Arme und des Kopfs durch das obere horizontale Stützelement 20 angezogen wird.
Eine Schlüsselerwägung, die bei der Auswahl der Gestaltungsmaterialien und bei der tatsächlichen Konstruktion des oberen Elements abgewogen werden muss, ist das Wohlbefinden des Trägers. Dieses Wohlbefinden hängt in einem hohen Maß von dem Grad der Flexibilität der Konstruktionsmaterialien des oberen horizontalen Stützelements 20 sowie von der Größe des Trägers und dem tatsächlich eingesetzten Konstruktionsgewebe ab. Es sollte beachtet werden, dass bestimmte Konstruktionsmaterialien, wie z. B. bestimmte Kunststoffarten und dergleichen, eine geringere Flexibilität aufweisen und sich auch für den Träger dahingehend als unangenehm erweisen können, dass sie eine Luftzirkulation zwischen der Innenfläche 28 des oberen Elements und der Außenfläche des Trägers erschweren. Eine diesbezüglich zusätzliche Erwägung wäre das Vermögen des Konstruktionsmaterials in ausreichender Weise zu "atmen", so dass der Durchgang von Feuchtigkeit von der Haut des Trägers zur Atmosphäre ermöglicht wird. Unter Berücksichtigung dieser Erwägungen wären Materialien wie z. B. Kunststoffe weniger geeignet als Materialien aus einer flexiblen Gewebematerialart, wie sie normalerweise im Zusammenhang mit elastisch gemachter Stützunterwäsche verwendet wird.
Wie es dem Fachmann bekannt ist, können zur Konstruktion des oberen Elements verschiedene andere Gestaltungen eingesetzt werden. Das obere Stützelement 20 könnte aus einem halbflexiblen Material konstruiert sein, oder selbst aus einer Leinwand oder Nylon mit ausreichender Festigkeit, wobei eine Öffnung entweder an der Vorderseite, an der Rückseite oder an einer der Seiten des Rumpfes angeordnet ist, wobei die Öffnung mit einer einstellbaren Einrichtung wie z. B. Bändern, Schnallen, oder einem Haken- und Schleifenverschluss des Velcro^TM-Typs (Klettverschluss) befestigt werden kann. Bei einer Konstruktion, die einen Verschluss in einer solchen Weise erfordert, könnte der Träger die Weste in einer einfachen Weise anziehen, und zwar in einer Weise, die dem Anziehen normaler Kleidung entspricht. Die Konstruktion des oberen Stützelements 20, das ein Verschließen auf diese Weise erfordert, würde gegebenenfalls auch ein zusätzliches Mittel zur Einstellung der Passform der Weste für den Träger bereitstellen. Wie es durch die nachstehende Beschreibung deutlich wird, kann die Passform des oberen Elements dahingehend kritisch sein, dass sie ein essentielles Element bei der Übertragung der Schwerkraft auf die geeigneten Strukturelemente der erfindungsgemäßen Weste darstellt.
Ein unteres horizontales Stütz- oder Gürtelelement 30 ist in der 1 in einer einzelnen einheitlichen Konstruktion gezeigt. Obwohl es theoretisch möglich ist, Materialien mit einer ausreichenden Flexibilität und Dehnung zur Konstruktion des unteren horizontalen Elements zu verwenden, ist es bevorzugt, das untere Element für die in der 1 gezeigte Ausführungsform gemäß eines herkömmlichen Vorderschließengürtels zu konstruieren. Auch hier hängen sowohl die spezifische Konstruktion als auch die Materialauswahl für das untere horizontale Element 30 von einer Anzahl praktischer Faktoren ab, wie z. B. der Verfügbarkeit, dem Komfort, den Kosten und dergleichen. Es ist vorgesehen, dass das untere Stütz- oder Gürtelelement 30 am praktischsten aus leicht verfügbaren Gewichtsstützgürteln konstruiert wird, wie z. B. denjenigen, die im Zusammenhang mit Rucksäcken mit externem Rahmen verwendet werden.
Bei der Verwendung mit diesen Vorrichtungen sind diese Arten von Gürteln so gestaltet, dass sie den Hauptteil der Schwerkraft, die durch die gesamte Vorrichtung ausgeübt wird, auf einen Abschnitt des Körpers des Trägers verteilen, der zum Tragen dieser Last am besten geeignet ist, nämlich die Hüften. Diese Arten von Gürteln werden typischerweise ziemlich tief auf den Hüften getragen und an diese eng anliegend festgezogen, um sicherzustellen, dass die Verteilung der Kräfte in einer effizienten und effektiven Weise erreicht wird. In einer entsprechenden Weise ist das untere horizontale Stützelement 30 der Lendentraktionsweste 10 so gestaltet, den Hauptteil der mit dem Gewicht verbundenen Kräfte, die auf die Weste 10 wirken, aufzunehmen, und diese Kräfte auf die Hüften des Trägers zu übertragen. Dabei soll te beachtet werden, dass das Phänomen, das durch diesen Gewichtsübertragungsmechanismus stattfindet, im Wesentlichen das gleiche Phänomen ist, das den therapeutischen Effekt großer Traktionsvorrichtungen erzeugt, die im klinischen Umfeld verwendet werden. Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung hängt das Gewicht des Oberkörpers des Trägers im Wesentlichen an dem oberen Rumpfelement 20 und wird durch die Stützelemente 40 auf das untere Gürtelelement 30 verteilt. Folglich werden die Gewichtskräfte, die normalerweise auf die Wirbelsäulenregion, die von dieser oder irgendeiner anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform beeinflusst werden, durch anatomische Strukturen getragen, die zum Tragen einer solchen Last am Besten geeignet sind, wie z. B. von den Hüften des Trägers bei der Lendenweste, wodurch die Wirbel der betroffenen Wirbelsäulenregion frei von Druck- und Torsionsbelastungen gehalten werden und daher der verletzten Wirbelsäulenanatomie eine Möglichkeit zur richtigen Heilung bieten. Wie bereits erwähnt handelt es sich dabei um das gleiche Grundkonzept, das beim Gebrauch der großen mechanischen Traktionsvorrichtungen wirkt, wie z. B. denjenigen des Standes der Technik, die vorstehend diskutiert worden sind.
Wie es durch die Verwendung von großen Schwerkrafttraktionsvorrichtungen gezeigt worden ist, wird die mechanische Übertragung der Gravitationskräfte, die erforderlich ist, um den gewünschten Traktionseffekt zu erzeugen, bei dem diese Kräfte von der Lendenregion der Wirbelsäule beseitigt oder signifikant vermindert werden, durch das Anheben der Skelettstrukturen erreicht, die mit der oberen Wirbelsäulenregion zusammenhängen. Unter Bezugnahme auf 2 und gemäß der vorstehenden Diskussion ist eine Seitenansicht der menschlichen Wirbelsäule veranschaulicht, die 33 Knochen umfasst, nämlich sieben des Halsbereichs 31, zwölf des Brustbereichs 33 und fünf Lendenwirbel 35, wobei die letztgenannten Wirbel zum Ende hin in die fünf verschmolzenen Kreuzbeinwirbel 37 und die vier verschmolzenen Steißbeinwirbel 39 übergehen. Die Beziehung zwischen den verschiedenen Wirbelsäulenregionen und den Rippen ist in der 3 veranschaulicht, wo in der Ansicht A eine Seitenansicht der Rippen zusammen mit den dazugehörigen Wirbelbereichen, in erster Linie der Brustwirbel 33, veranschaulicht ist. In 3B ist eine partielle Schnittansicht der Skelettanatomie der Rippen und der Wirbelsäule entlang der Linie 3-3 von 3A veranschaulicht. Wie es in diesen Figuren veranschaulicht ist, sind die Rippen, einschließlich der unteren "falschen" Rippen, integral mit den zwölf Brustwirbeln ausgebildet.
Bei der Durchführung der beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform greift das obere horizontale Stützelement 20 die Rippen in erster Linie, jedoch nicht ausschließlich, effektiv entlang ihrer unteren Region. Dieses "Greifen" der Rippen ist der erste Schritt bei der mechanischen Übertragung von Kräften von der Lendenregion der Wirbelsäule weg. Auf die se Weise wirken die Rippen, die von dem oberen horizontalen Stützelement "gegriffen" werden, als Hebel zur Übertragung der ausgeübten Kräfte zu und von der oberen Wirbelsäulenregion, und zwar am wahrscheinlichsten zu den T1- bis T5-Wirbeln und der dazugehörigen Rippenstruktur. Die vertikal ausgerichteten Stützelemente 40 bilden das nächste Verbindungsglied in der mechanischen Kette, durch welche die Kräfte von der Lendenregion der Wirbelsäule entfernt werden. Schließlich werden die Kräfte, die normalerweise von den Lendenwirbeln 35 und der dazugehörigen Bandscheibenanatomie getragen werden, durch die aufblasbaren Stützelemente 40 auf das untere horizontale Stützelement 30 und auf die Hüften des Trägers übertragen.
Im Hinblick auf die "Mechanik", durch welche die Vorrichtung dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform funktioniert, sollte es dem Fachmann klar sein, dass die Struktur des oberen horizontalen Stützelements oder der Elemente 20 das relativ einfache Kriterium erfüllen muss, dass es den Brustkorb effektiv und fest greifen muss, so dass die Rippen dazu benutzt werden, die ausgeübten Kräfte auf und von den oberen Brustwirbeln zu heben. Im Hinblick auf dieses Kriterium ist ein weiter Bereich struktureller Anordnungen für das obere Stützelement 20 möglich. Der prinzipielle Nutzen dieser Gestaltungsflexibilität besteht darin, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Form hergestellt werden kann, die ein geringes Gewicht hat, die komfortabel ist sowie über einen längeren Zeitraum für eine ambulante Anwendung geeignet ist. Es ist wichtig, dass die Konstruktion der Lendentraktionsweste 10 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform derart ist, dass die Weste eine ausreichende Flexibilität aufweist, so dass der Träger an einem vernünftigen Bereich physischer Aktivitäten teilnehmen kann, und zwar ohne auf den verletzten Wirbelsäulenbereich eine unmäßige Belastung auszuüben. Das gleiche Prinzip ist, obwohl in einem geringeren Ausmaß, für erfindungsgemäße Ausführungsformen gültig, die so gestaltet sind, dass sie den Halsbereich der Wirbelsäule beeinflussen.
Wie es unmittelbar vorstehend diskutiert worden ist, sind die Schlüsselelemente zum Erreichen der Übertragung von Kräften in der Traktionswestenausführungsform auf das untere Stützelement bei gleichzeitiger Beibehaltung der Flexibilität der Weste, die es dem Träger erlaubt, an einem mäßigen Niveau physischer Aktivität teilzunehmen, die vertikalen aufblasbaren Stützelemente 40. Wie es in der 1 veranschaulicht ist, ist die aufblasbare Lendentraktionsweste 10 der vorliegenden Ausführungsform mit fünf vertikalen Stützelementen 40 gezeigt. Obwohl die genaue Anzahl der in die Gestaltung der Traktionsweste 10 einbezogenen Stützelemente 40 wichtig ist, ist es für das Erreichen der gewünschten Funktion der Weste nicht kritisch, dass spezifisch fünf vertikale Elemente vorliegen. Die Erfinder betrachten fünf vertikale Elemente als eine ideale, jedoch nicht essentielle Konfiguration. Eine sol che Anzahl an Stützelementen 40 stellt eine ausreichende Stütze zwischen den oberen und den unteren Elementen der Weste bereit und ermöglicht auch eine ausreichende Flexibilität, so dass während des Tragens der Weste für den Träger ein vernünftiger Bereich an Aktivitäten möglich ist.
Bei der Bestimmung einer optimalen Anzahl an Stützelementen für eine bestimmte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der kritischste Faktor der Gesamtbetrag der Kraft, den die Vorrichtung auf die betroffene Region der Wirbelsäule ausüben können muss. In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform für eine Traktionsweste, die zur Beeinflussung der Lendenregion der Wirbelsäule gestaltet ist, ist der praktischste Ausgangspunkt zur Bestimmung der Kraft, die ausgeübt werden muss, und daraus der optimalen Anzahl der vertikalen Stützelemente, ein direkter Vergleich mit der Art von Traktionsvorrichtungen, die vorstehend bezüglich der Diskussion der US-PS 4,269,179 (Burton et al.) erwähnt worden sind. In einer Traktionsvorrichtung des Burton-Typs wäre die maximale Kraft, die auf eine Lendenwirbelsäulenregion eines Patienten ausgeübt werden könnte, etwa 40 bis 50% des Körpergewichts des Patienten. Dies würde eine Obergrenze für einen solchen Kräftebereich darstellen, und zwar dahingehend, dass zum Erreichen der Kraft durch eine Traktionsvorrichtung der geneigte Tisch, auf dem der Patient gehalten werden würde, bei einem maximalen Neigungswinkel vorliegen müsste, der sich an die Vertikale annähert. In einer solchen extremen Position würde das Gewicht der unteren Körperhälfte des Patienten von der Traktionsvorrichtung gestützt werden. Folglich wäre die maximal zu erwartende Kraft, die durch die Schwerkrafttraktionsvorrichtung auf die Lendenregion ausgeübt werden würde, bei einem Mann mit einem Gewicht von 91 kg (200 Pfund) etwa 36 bis 45 N (80 bis 100 Pfund).
In einer beliebigen erfindungsgemäßen Ausführungsform wäre die maximale Kraft, die durch ein vertikales Stützelement der Vorrichtung auf die betroffene Wirbelsäulenregion ausgeübt werden würde, eine Funktion des Fluiddrucks innerhalb des vertikalen Stützelements und dem horizontalen Querschnitt dieses Elements. Wenn aus Gründen der Einfachheit angenommen wird, dass das vertikale Stützelement eine zylindrische Konfiguration aufweist und dass der horizontale Querschnitt des Elements einfach die Fläche des Endes des Zylinders ist, dann kann die Kraft, die durch dieses Stützelement ausgeübt wird, durch die folgende Gleichung beschrieben werden: F = Pr2, (1)wobei F die Kraft, P der Aufblasdruck des Stützelements, r der Radius des zylindrischen Stützelements und π die bekannte mathematische Konstante ist. Wenn es sich um eine Mehrzahl vertikaler Stützelemente für eine erfindungsgemäße Ausführungsform handelt, dann ist die Gesamtkraft F_tot, die auf die betroffene Wirbelsäulenregion durch die Traktionsvorrichtung ausgeübt wird, einfach die Summe der Kräfte, die durch jedes der Stützelemente ausgeübt wird. Für n vertikale Stützelemente, die jeweils den Radius r_n haben, kann die Gleichung (1) folgendermaßen ausgedrückt werden: Ftot = (P1πr1 2) + (P2πr2 2) + ... + (Pnπrn 2). (2)
Für die erwartete Situation, bei der alle vertikalen Stützelemente den gleichen Radius (r) aufweisen und mit dem gleichen Fluiddruck (P) aufgeblasen werden, kann die Gleichung (2) zu dem folgenden Ausdruck vereinfacht werden: Ftot = nPr2, (3)worin n die Anzahl der vertikalen Stützelemente ist. Folglich ist es unter Verwendung der Gleichung (3) möglich, die optimale Anzahl von Stützelementen zu bestimmen, die zum Erreichen einer gewünschten Gesamtkraft bei einem spezifischen Druck und einem spezifischen Radius erforderlich ist. Natürlich sind unter Verwendung der Gleichung (3) auch andere Berechnungen möglich, und zwar abhängig von der speziellen Variable, die optimiert wird, und von der weiteren verfügbaren Information.
Folglich ist es dem Fachmann klar, dass die tatsächliche Anzahl vertikaler Stützelemente 40 weniger als fünf oder mehr als fünf betragen kann. Allgemein ist es unerwünscht, dass die Anzahl der Stützelemente weniger als 4 beträgt. Bei einer Konfiguration mit vier vertikalen Stützelementen sind diese vorzugsweise derart verteilt, dass sich zwei im Vorderteil der Weste und zwei im Rückteil der Weste befinden. Es ist auch möglich, mehr als fünf Elemente einzusetzen, wie z. B. sechs, wobei die Mehrzahl vertikaler Stützelemente 40 gleich zwischen den Vorder- und Rückabschnitten der Weste 10 verteilt sind. Es ist auch vorgesehen, dass für manche Anwendungen eine größere Anzahl vertikaler Stützelemente 40 erwünscht sein kann, bei denen eine größere Bewegungsbeschränkung bevorzugt ist, wie z. B. bei Anwendungen, die so gestaltet sind, Abweichungen bei der Wirbelsäulenkonformation zu korrigieren, die bei Zuständen wie Skoliose, Lordose oder Kyphose typisch sind.
Es gibt auch eine praktische Grenze für die Obergrenze der Anzahl vertikaler Stützelemente 40, die in der Weste verwendet werden. Ein signifikantes vorteilhaftes Merkmal der vertikalen Ausrichtung der Stützelemente der Erfindung liegt in der Tatsache begründet, dass eine solche Ausrichtung direkt zu der vertikalen mechanischen Verteilung von Kräften innerhalb der Weste 10 führt. Dies wird durch eine vertikale Verteilung von Kräften durch die Stützelemente erreicht, die effektiv zum Halten eines Hauptteils des Körpergewichts des Trägers von dem oberen horizontalen Stützelement führt, wobei dieses Gewicht im Fall der Traktionswestenausführungsform wiederum auf das bzw. den untere(n) horizontale(n) Stützelement oder -gürtel übertragen und von diesem gehalten wird. Alternative Ausrichtungen der Stützelemente, wie z. B. in einer horizontalen Ausrichtung oder in einer Ringkonfiguration könnten direkt zu einer Wirbelsäulenkompression führen, und zwar im Gegensatz zu einer Wirbelsäulenstützung oder einer Umverteilung von Kräften, die auf die Wirbelsäule einwirken. Folglich könnte das Füllen eines horizontal ausgerichteten Blasensystems mit einem Fluid zu der gleichen Art von Effekt führen, der bei den vorstehend diskutierten Korsetts erreicht wird, die den Träger signifikant immobilisieren können. Es wird angenommen, dass ein ähnlicher Effekt auch von der Verwendung zu vieler vertikaler Elemente in der Gestaltung der erfindungsgemäßen Weste führen könnte.
Wie es in 1 gezeigt ist, weist die Mehrzahl der vertikalen Stützelemente 40 etwa den gleichen Durchmesser auf, wobei der Durchmesser etwa 2,54 cm (1 Inch) oder mehr beträgt, obwohl einzelne Elemente eine geringfügig andere Konformation aufweisen können, die von ihren relativen Positionen auf der Weste 10 abhängt. Essentiell für die effektive Funktion dieser vertikalen Stützelemente sind die mit einem Fluid füllbaren Blasen 50, die in 4 in einem partiellen Schnitt veranschaulicht sind. Die in 4 veranschaulichte erfindungsgemäße Ausführungsform sieht eine Blase 50 in jedem der vertikalen Stützelemente 40 vor. Es ist jedoch klar, dass es möglich ist, in jedem vertikalen Stützelement 40 eine Mehrzahl im Wesentlichen zylindrischer Blasen zu verwenden, wobei jede der Mehrzahl zylindrischer Blasen in Fluidverbindung steht, so dass eine einzelne Quelle von Luft oder einem anderen geeigneten Fluid die Mehrzahl von Blasen 50 in einem einzelnen vertikalen Stützelement 40 bis zu einem gewünschten Druck füllen kann. Es ist auch vorgesehen, wie es in 5 veranschaulicht ist, dass die Blasen als Balgengestaltung konstruiert sein können, um bei der nach oben gerichteten vertikalen Ausdehnung und der anschließenden vertikalen Verteilung von Kräften der Stützelemente 40 weiter zu unterstützen. Wie es in 5 gezeigt ist, können die einzelnen Blasen vorteilhaft mit mindestens einem Balgenabschnitt 55 konstruiert sein, obwohl es möglich ist, eine beliebige Blase 50 mit einer Mehrzahl solcher Balgenabschnitte zu konstruieren.
Die Blasen 50 können aus verschiedenen Materialien konstruiert werden, welche die gewünschten Flexibilitäts- und Festigkeitseigenschaften aufweisen. Es ist jedoch vorgesehen, dass das bevorzugte Konstruktionsmaterial der Blasen 50 Latex ist, und zwar aufgrund der einfachen Herstellung, die mit einem solchen Material möglich ist. Ein solches Material kann durch Spezialhersteller wie z. B. North American Latex of Sullivan, Indiana, in die Form geeigneter Blasen gebracht werden. Wie es in dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform vorgesehen ist, steuert der Durchmesser der Blasen 50 den Durchmesser der Stützelemente 40. Wenn Latex als Material der Blasen verwendet wird, liegt ein maximaler praktischer Durchmesser der zylinderförmigen Blasen bei etwa 2,54 cm (1 Inch). Latexblasen mit diesem Durchmesser können sicher bis zu einem Maximaldruck von etwa 14 kPa (20 Pfund/Inch²) gefüllt werden. Es ist jedoch lediglich erforderlich, die Blasen 50 bis zu einem Druck im Bereich von 4,2 bis 8,4 kPa (6 bis 12 Pfund/Inch²) zu füllen (vgl. die Gleichung (3)), um die gewünschten mechanischen Eigenschaften der vertikalen Stützelemente zu erreichen, zumindest für die Mehrzahl der vorgesehenen Anwendungen der Lendentraktionswestenausführungsform. Eine Variation des Bereichs des Aufblasdrucks kann auch durch die Auswahl des Konstruktionsmaterials der Blasen sowie der Anzahl vertikaler Stützelemente 40, die auf der Weste verwendet werden, und durch die Anzahl der Blasensegmente innerhalb eines Stützelements erreicht werden. Im Zusammenhang mit dem Fluiddruck ist es wichtig, sich zu vergegenwärtigen, dass es erwünscht ist, in der vollständig gefüllten Weste einen ausreichenden Grad an Flexibilität zu bewahren, so dass der Träger in seiner Bewegung nicht so stark eingeschränkt wird, dass er praktisch unbeweglich ist. Bei der Mehrzahl der Anwendungen, die für die Westenausführungsform 10 vorgesehen sind, wird es für den Träger bevorzugt sein, dass er während des Tragens der Weste einen vernünftigen Grad an physischer Bewegung ausführen kann. Dies ist der Punkt, bei dem die Auswahl des Konstruktionsmaterials der Blasen 50 wichtig wird. Latex ist dahingehend besonders vorteilhaft, dass es eine ausreichende Flexibilität beibehalten kann, wenn es auf das gewünschte Druckniveau aufgeblasen wird.
Eine zusätzliche Erwägung beim Aufblasen der vertikalen Stützelemente 40 besteht darin, dass es bevorzugt ist, wenn ein mechanisches Mittel zum Beschränken der radialen Ausdehnung der Blasen während des Füllens zur Verfügung steht. Wie es vorstehend relativ ausführlich diskutiert worden ist, wird der Traktionseffekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch eine vertikale Verteilung von Kräften durch die Stützelemente erreicht. Im dem Maß, zu dem sich die Blasen auch radial (horizontal) ausdehnen, wird für die Durchführung der Erfindung kein Nutzen erreicht. Das Mittel zur Beschränkung des radialen Aufblasens könnte der äußere Abschnitt 43 der vertikalen Stützelemente 40 sein. Es könnte auch durch eine Hülle bereitgestellt werden, welche die Blasen 50 umgibt, wobei die Hülle aus einem ausreichend steifen Material hergestellt ist. Es ist auch möglich, dass die Wände der Blasen selbst integral mit einem Material konstruiert sind, das sich während des Füllens vertikal ausdehnen kann, jedoch in der horizontalen Richtung stärker beschränkt ist.
Abhängig von der Auswahl des Konstruktionsmaterials sowohl für die Blase als auch dem äußeren Abschnitt 43 der vertikalen Stützelemente kann es erforderlich sein, zusätzliche Stützmittel in die Blasen und/oder die vertikalen Stützelemente einzubringen. Diese zusätzlichen Stützmittel dienen dazu, eine zusätzliche Steifigkeit zu verleihen und daher das vertikale Stützmittel zu stützen. Ein geeignetes Konstruktionsmaterial für diese zusätzlichen Stützmittel kann Holz, Kunststoff oder sogar Metall sein. Im Fall von Kunststoff kann das einzelne zusätzliche Stützmittel dann vorteilhaft in einem Umriss hergestellt werden, der mit den Körperumrissen des Trägers übereinstimmt. Es ist auch möglich, einzelne Blasen 50 herzustellen, die Stützmittel in Form eines flexiblen Stoffmaterials umfassen, die mit den Wänden der Blase integral hergestellt sind.
Alternativ kann das zusätzliche Stützmittel für eine Anwendung, bei der es für die erfindungsgemäße Weste erwünscht ist, dass auf anatomische Strukturen der Wirbelsäulenregion des Trägers mechanische Beschränkungen ausgeübt werden, wie es z. B. der Fall ist, wenn die Weste dazu verwendet wird, eine Beschränkung auf eine fehlausgerichtete Wirbelsäule auszuüben, wie sie bei Zuständen wie z. B. Skoliose, Lordose oder Kyphose typisch ist, aus einem weniger flexiblen, steiferen Material konstruiert sein, das vorzugsweise zu einer gewünschten Konformation geformt ist.
Eine zusätzliche Erwägung bei der Funktion der vertikalen Stützelemente ist das Konstruktionsmaterial des äußeren Abschnitts 43 der Elemente 40. Das hier gewählte spezifische Konstruktionsmaterial ist weniger kritisch als die Auswahl des Blasenmaterials und wird typischerweise von den Kosten, der Verfügbarkeit und in einem geringeren Maß vom Komfort bestimmt. Es ist möglich, dass der äußere Abschnitt des vertikalen Elements aus Materialien wie Leinwand oder Nylon konstruiert wird, obwohl Nylon aus Gründen des Gewichts bevorzugt wird. Eine zusätzliche Funktion des äußeren Abschnitts 43 der vertikalen Elemente 40 ist, wie es vorstehend erwähnt worden ist, die Beschränkung des Aufblasens der Blasen 50 und die physikalische Begrenzung der Ausdehnung der flexiblen Blasen beim Aufblasen in einer radialen Richtung, wodurch die vertikale Verteilung der Kräfte möglich wird.
Die vertikalen Stützelemente 40 können an dem oberen Stützelement 20 und dem unteren Element mit verschiedenen Mitteln mechanisch befestigt werden. Wie es in 6 veranschaulicht ist, ist jedes Ende der vertikalen Stützelemente in Aufnahmenapfelementen 45 platziert, die mit verschiedenen Mitteln wie z. B. Kleben, Nähen, und dergleichen dauerhaft an den vertikalen Elementen der Weste befestigt sind. Es ist auch vorgesehen, dass die vertikalen Stützelemente direkt mit den horizontalen Elementen der Weste 20 gekoppelt werden können, ohne dass Aufnahmenapfelemente verwendet werden. Es ist auch vorgesehen, dass die Gesamtgestaltung der Westenausführungsform einheitlicher ist, als dies aus der Abbildung in 1 ersichtlich ist. Folglich kann es vorteilhaft sein, in die oberen und unteren horizontalen Stützelemente Mittel zum Befestigen vertikaler Stützmittel integral in einer einstückigen Gestaltung einzubringen, die ein Aussehen bereitstellen, das näher an dem einer typischen Weste liegt, die als Kleidungsstück getragen wird. Dies würde den zusätzlichen Vorteil bereitstellen, dass die ästhetische Gesamterscheinung der Vorrichtung verbessert werden würde. Da es vorgesehen ist, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung für einen längeren Zeitraum getragen wird, können diese Erwägungen in der Praxis von einiger Signifikanz sein. Es gibt jedoch verschiedene Erwägungen bezüglich der Konstruktion und der Herstellung, welche die Gesamtgestaltung der Weste bestimmen, sowie das spezifische Mittel zum Koppeln der vertikalen Stützelemente 40 mit dem oberen Rumpfelement 20 und dem unteren Gürtelelement 30. Eine solche Auswahl sollte im Erfahrungsbereich eines Fachmanns mit geeigneten Fachkenntnissen liegen. Es sollte beachtet werden, dass eine primäre Erwägung bei der Gesamtgestaltung der oberen und unteren horizontalen Stützelemente und bei der Art ihrer mechanischen Wechselwirkung mit den vertikalen Stützelementen darin besteht, dass zwischen diesen Strukturelementen eine mechanische Kopplung vorliegen muss, so dass die vertikalen Kräfte, die durch die Ausdehnung der Blasen 50 während des Füllens wiederum auf die oberen und unteren horizontalen Elemente übertragen werden, um den gewünschten Traktionseffekt zu erreichen.
Das Füllen der Blasen 50, die innerhalb der vertikalen Stützelemente angeordnet sind, kann mit verschiedenen Mitteln erreicht werden, was dem Fachmann bekannt ist. Eines dieser Mittel ist in 7 veranschaulicht. In dieser Figur ist ein Handpumpenmechanismus veranschaulicht, der bei 60 allgemein gezeigt ist. Dieser Pumpenmechanismus 60 umfasst einen entfernbaren Pumpball 62, ein Druckanschlussstück 64 und eine Blasenzugangsöffnung 66. Die Blasenzugangsöffnung ist wiederum in Fluidverbindung mit einem Blasenkanal 68, durch den durch Zusammendrücken des Pumpballs 62 mit der Hand ein Fluid gedrückt wird. Bei dem Druckanschlussstück für gasförmige Fluide kann es sich z. B. um ein gewöhnliches Ventil des Schraeder-Typs handeln, das sich typischerweise an Fahrrad- und Autoreifen findet. Mit einem solchen Anschlussstück kann der Druck innerhalb der Blasen durch den einfachen Vorgang des Niederdrückens des zentralen Ventilschafts in dem Anschlussstück aufgehoben werden. Alternativ könnte ein Haken- und Schleifenverschluss des Velcro^TM-Typs (Klettverschluss) (nicht gezeigt) bereitgestellt werden, um die nicht entfernbaren Komponenten des Aufblasmechanismus 60 abzudecken, wenn dieser nicht in Gebrauch ist.
Natürlich ist bei dieser allgemeinen Art eines Füllmechanismus die Verwendung eines Gases wie Luft als bevorzugtes Fluid für die Blasen vorgesehen. Es sollte auch beachtet werden, dass bei der Durchführung der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen andere Fluide, und zwar entweder Gase oder Flüssigkeiten bei Raumtemperatur, als Füllfluide verwendet werden können. Die Bevorzugung der Verwendung eines Gases wie Luft ergibt sich aus der leichten Verfügbarkeit des Gases und dessen einfacher mechanischer Anwendung. Es ist jedoch vorgesehen, dass Bedingungen vorliegen können, bei denen die Verwendung alternativer, nicht gasförmiger Fluide ausreichend zusätzliche Vorteile bereitstellt, was deren Verwendung bestimmt.
Es ist vorgesehen, dass bei den gesamten vertikalen Stützelementen jeder einer Mehrzahl von Aufblasmechanismen 60 in Fluidverbindung mit jeder einer Mehrzahl von Blasen steht. Auf diese Weise wäre es möglich, den Fülldruck innerhalb der Vorrichtung maßzuschneidern, um in manchen Regionen der Vorrichtung einen geringeren Druck und in anderen Regionen einen größeren Druck bereitzustellen. Es ist vorgesehen, dass diese Art von maßgeschneiderter Einstellung des Blasensystems der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu einem beliebigen gewünschten Grad an Bewegung führen kann, die für eine bestimmte, für den Träger vorgesehene Aktivität gewünscht ist. Die Anzahl und die Verteilung solcher getrennter Blasen innerhalb des Blasensystems der Weste könnte durch praktische Erwägungen eingeschränkt werden, wie z. B. die Komplexität der Herstellung, den resultierenden Kosten eines Mehrkomponentensystems und den spezifischen Anwendungen der Vorrichtung. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass eine zusätzliche Blase, die sich vorzugsweise in Fluidverbindung mit einer oder mehreren der vertikal ausgerichteten Blasen befindet, so platziert ist, dass sie mit der speziellen Geometrie der Lendenkrümmung des Rückens des Trägers übereinstimmt.
Es ist auch vorgesehen, dass zum Beaufschlagen des Blasensystems der Vorrichtung mit Druck alternative Mechanismen eingesetzt werden. Einer dieser Mechanismen ist in 8 veranschaulicht. Der hier vorgesehene Mechanismus ist eine vollständig gekapselte Pumpeneinrichtung 65, die durch den abwärts gerichteten Druck des Daumens des Trägers auf die konvexe Oberfläche der Pumpeneinrichtung aktiviert wird. Solche Systeme werden häufig in Sportgeräten verwendet, die mit Gas aufgeblasen werden können. Mit einer solchen Aufblasvorrichtung sind üblicherweise handbetriebene Druckablassventile (nicht gezeigt) verbunden, so dass der Gasdruck innerhalb der Blasen 50 abgelassen werden kann, wodurch die Entfernung der Weste 10 vom Träger erleichtert wird.
Eine alternative Einrichtung zum Füllen des Blasensystems innerhalb der Weste ist im Zusammenhang mit einer wichtigen vorweggenommenen Anwendung der erfindungsgemäßen Lendentraktionswestenausführungsform möglich. Gegenwärtig sind LKW-Fernfahrer häufig von einer Vielzahl von Erkrankungen des unteren Rückens betroffen, die vom wiederholten Aufprallen und von wiederholten Erschütterungen solcher Fahrer während langer Fahrzeiten stammen. Solche Zustände werden häufig durch die Tatsache verschlimmert, dass diese Fahrer direkt nach langen Fahrzeiten gehen müssen, um die transportierten Güter bei einem gegebenen Ziel von ihren LKW's abzuladen, wobei auf die unteren Wirbelsäulenbereiche Belastungen ausgeübt werden. Wenn vor solchen Hebevorgängen keine geeignete Dehnung der unteren Rückenregionen und ein Aufwärmen der Muskeln erfolgt, die bei einem schweren Heben beteiligt sind, dann wird die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des unteren Rückens viel höher. Wenn der Fahrer keine geeignete Hebetechnik anwendet, dann wird die Situation noch schlimmer. Die Weste der erfindungsgemäßen Ausführungsform stellt ein ideales Mittel für solche Fernfahrer bereit, um eine Verletzung ihres unteren Rückens sowie eine Verschlimmerung bestehender Verletzungen während vieler Stunden hinter dem Lenkrad zu vermeiden. Ein signifikanter Vorteil der erfindungsgemäßen Lendenwestenausführungsform ist, wie es vorstehend beschrieben worden ist, dass sie bei vielen verschiedenen physischen Aktivitäten getragen werden kann. Ferner ist sie komfortabel genug, um über einen relativ langen Zeitraum getragen zu werden, so dass selbst dann, wenn der Grad des therapeutischen Effekts nicht auf ein Maß steigt, das mit klinischen Traktionsgeräten verbunden ist, der Gesamteffekt der Verwendung der erfindungsgemäßen Westenausführungsform so groß oder größer sein kann wie der Effekt der großen Vorrichtungen. Diese Eigenschaften führen dazu, dass die erfindungsgemäße Weste zur Verwendung durch LKW-Fernfahrer ideal geeignet ist.
Bei den meisten großen Zugmaschinen/Anhänger-Kombinationen wird eine Druckluftvorrichtung eingesetzt, die mit dem Bremsensystem des LKW's zusammenhängt. Es ist relativ einfach, eine Einrichtung zum Anzapfen dieser Quelle eines mit Druck beaufschlagten Gases zu verwenden und einen Schlauch und ein Kopplungsmittel in das Führerhaus des LKW's zu führen, um die Blasen der Weste aufzublasen, während der Träger den Lastwagen fährt. Die Verbindung mit dem Druckluftsystem des LKW's kann durch mechanische Schlauchkopplungsvorrichtungen wie z. B. ein Luerverschluss-Anschlussstück erreicht werden. Folglich kann der Träger die Weste während des Fahrens bis zu einem Druck aufblasen, der für ihn persönlich komfortabel ist, am vorgesehenen Zielort ankommen, ferner das Aufblasniveau unter Verwendung der Luftschlaucheinrichtung einstellen und dann unmittelbar nach dem Parken des LKW's und nach dem Abkoppeln von der Luftschlaucheinrichtung mit dem Entladen von Ladung beginnen, während er die erfindungsgemäße Weste trägt. Die hier beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer Flexibilität in einzigartiger Weise dazu fähig, verschiedene Regierungsvorschriften und Vorschriften der Bundesstaaten bezüglich der Sicherheitserfordernisse für Vorrichtungen zu erfüllen, die während des Betriebs kommerzieller Fahrzeuge beim Transport von Gütern im Handel getragen werden.
Ungeachtet dessen, welche mechanische Einrichtung verwendet wird, um mit Druck beaufschlagte Fluide zu dem Blasensystem der Weste zu bringen, ist in der vorliegenden Erfindung die Verwendung eines Absperrventils im Zusammenhang mit jedem separaten Fluidströmungs/Blasensystem innerhalb der Weste vorgesehen, so dass während des Tragens der Weste kein Überfüllen stattfinden kann. Ventile dieser Art sind bekannt. Typischerweise können solche Ventile so ausgewählt oder eingestellt werden, dass sie zu den maximalen Nennaufblasdrücken der einzelnen Blasen passen. Wenn folglich der Druck auf die Sicherheitsgrenze einer Blase ansteigt, und zwar entweder während des Füllens oder während des Gebrauchs, wird das Absperrventil aktiviert, um einen Druckaufbau zurückzunehmen, bevor eine Beschädigung der Weste oder eine Verletzung des Trägers auftreten kann.
9 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die allgemein mit 70 bezeichnet und gestaltet ist, um die Halsregion der Wirbelsäule zu beeinflussen. Wie es in 9 gezeigt ist, ist das Halskorsett 70 in einer verallgemeinerten, nahezu schematischen Art gezeigt, die so gestaltet ist, dass sie die Hauptelemente des Korsetts auf einem Niveau mit geringen Details zeigt. 9 zeigt, dass das Halskorsett 70 mindestens drei Hauptkomponenten umfasst, und zwar ein oberes Unterkieferstützelement 74, ein unteres Schlüsselbeinstützelement 76 und einen zentralen Blasen-enthaltenden Abschnitt 78. Innerhalb des zentralen Blasen-enthaltenden Abschnitts 78 ist eine Mehrzahl einzelner vertikal ausgerichteter Blasen 50 angeordnet, die in 9 in einer partiellen Schnittansicht mit einem optionalen Balgenabschnitt 55 gezeigt sind. Die Anzahl und der Durchmesser solcher Blasen 55 kann gemäß der vorstehenden Gleichung (3) berechnet werden, wie es vorstehend bezüglich der erfindungsgemäßen Lendenwestenausführungsform beschrieben worden ist. Die genaue Konstruktion des zentralen Blasen-enthaltenden Abschnitts 78 der vorliegenden Ausführungsform kann wie bei der vorstehenden Ausführungsform wesentlich variiert werden, was dem Fachmann klar ist. Es ist vorgesehen, dass der zentrale Abschnitt 78 aus einem flexiblen Stoffmaterial konstruiert ist, auf dem separate Kammern befestigt sind, innerhalb derer jeweils eine der Mehrzahl von Blasen 50 enthalten ist. Lediglich beispielhaft und nicht beschränkend ist auch vorgesehen, dass der zentrale Abschnitt 78 aus einem Schaummaterial konstruiert ist, von dem geeignete Volumina herausgeschnitten werden, um die sich vertikal ausdehnenden Blasen 50 aufzunehmen.
Wie es in 9 veranschaulicht ist, umfasst der zentrale Blasen-enthaltende Abschnitt 78 des Halskorsetts 70 auch eine Stützregion 86, die so angeordnet ist, dass sie auf die Rück seite des Halses des Trägers gerichtet ist, und die so gestaltet ist, dass sie in einer Ebene von vorne nach hinten eine ausreichende Stütze bereitstellt, um so den Bewegungsbereich auf die Rückseite des Kopfes des Trägers zu beschränken. In 9 ist ebenfalls eine Einrichtung 88 zum einstellbaren Befestigen des Halskorsetts 70 um den Hals eines Trägers gezeigt. In 9 ist zusätzlich eine Pumpeinrichtung 60 veranschaulicht, durch welche das Blasensystem innerhalb des Halskorsetts 70 mit einem geeigneten Fluid wie z. B. Luft bis zu einem Zieldruck aufgeblasen wird. Obwohl gasförmige Fluide als bevorzugte Fluide zum Füllen der Blasen der vorliegenden erfindungsgemäßen Ausführungsform vorgesehen sind, sollte beachtet werden, dass verschiedene Fluide verwendet werden können, einschließlich derjenigen, die unter den Bedingungen einer normalen Anwendung in flüssiger Phase vorliegen, wie dies bei der Westenausführungsform der Fall ist, die so gestaltet ist, dass sie die Lendenregion der Wirbelsäule beeinflusst. Auf der Basis einer Analogie zu bestehenden mechanischen Traktionsvorrichtungen ist eine optimale Gesamtkraft, die unter Verwendung dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform für eine Halstraktion erreicht werden muss, etwa 6,8 bis 11 N (15 bis 25 Pfund). Dieser Aufblasmechanismus umfasst Elemente, die entsprechend nummeriert sind wie diejenigen für den Mechanismus der Ausführungsform von 7.
9 veranschaulicht die oberen und unteren Stützelemente des Halskorsetts 70 nur mit wenigen Details. Es ist vorgesehen, dass jedes der horizontal angeordneten Stützelemente des Korsetts zusätzliche Details umfasst, was dem Fachmann klar ist. Beispielsweise kann das obere Stützelement oder Unterkieferstützelement so konturiert sein, dass es zu den anatomischen Details des Kinn- und Kieferbereichs des Trägers passt, um eine effektivere Passform des Korsetts für den einzelnen Träger zu erreichen. Es ist vorgesehen, dass das obere Stützelement 74 vorzugsweise aus einem relativ dichten Kunststoffschaum hergestellt wird, um sowohl eine Stütze als auch einen Widerstand gegenüber den vertikal gerichteten Kräften bereitzustellen, die durch das Korsett wirken, und um gleichzeitig auch einen Komfort für den Träger bereitzustellen. Optional ist vorgesehen, dass das obere Stützelement 74 mit einem komfortablen, atmungsaktiven Stoff bedeckt wird, da es für eine Segmentlänge des Stützelements in direktem Kontakt mit der Haut des Trägers steht.
In 9 ist auch das untere Stützelement oder Schlüsselbeinstützelement 76 nur mit wenigen Details dargestellt. Es ist vorgesehen, dass dieser Abschnitt des Halstraktionskorsetts 70 in vielen verschiedenen Ausführungsformen vorliegen kann. In einer Ausführungsform kann es in einer ähnlichen Weise und aus einem ähnlichen Material wie das obere Stützelement 74 konstruiert sein. Alternativ kann es auch eine mit einem Fluid aufblasbare Blase entweder mit einer separaten Fülleinrichtung oder in direktem Fluidkontakt mit dem Blasensystem des zentralen Blasen-enthaltenden Abschnitts 78 sein. Ungeachtet der tatsächlichen Konstrukti onsweise, die für jedes der beiden horizontal gerichteten Stützelemente des Halskorsetts 70 ausgewählt wird, müssen diese so gestaltet sein, dass sie den Traktionskräften, die vertikal durch das Korsett wirken, widerstehen und diese gegebenenfalls übertragen können. Obwohl es in einem kleinerem Maßstab konstruiert ist als die vorstehend beschriebene Lendentraktionswestenausführungsform, funktioniert das Halstraktionskorsett von 9 nach den gleichen Prinzipien, wie sie für die vorstehende Ausführungsform beschrieben worden sind. Wenn die Blasen bis zu einem bestimmten Druck gefüllt sind, dehnen sie sich vertikal aus und üben Traktionskräfte auf die Halsregion der Wirbelsäule des Trägers aus. Das Gewicht des Kopfs des Trägers wird von dem oberen Stützelement oder Unterkieferstützelement 74 gestützt und durch den zentralen Blasen-enthaltenden Abschnitt 78 zu dem unteren Stützelement oder Schlüsselbeinstützelement übertragen. Folglich werden die Schwerkräfte, die auf die Halswirbelsäulenregion des Trägers wirken, vermindert und abhängig von der spezifischen Gestaltung des unteren Stützelements von dem oberen Hüft- und Schulterbereich des Trägers getragen. Das Endergebnis ist im Wesentlichen mit dem Ergebnis identisch, das mit der Art von mechanischen Halstraktionsvorrichtungen erhalten wird, die vorstehend zu Beginn der Beschreibung erläutert worden sind. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, dass der therapeutische Nutzen, der sich aus einer Traktionsbehandlung ergibt, ohne das Erfordernis einer Immobilisierung des Patienten und einem daraus resultierenden Verlust an produktiver Zeit erreicht werden kann.
Obwohl die vorstehende Beschreibung der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen die Konzepte und die Durchführung der Erfindung klar veranschaulicht, ist dem Fachmann klar, dass die vorliegende Erfindung in vielen verschiedenen Ausführungsformen vorliegen kann. Diesbezüglich ist die vorstehend angegebene Beschreibung lediglich veranschaulichend und nicht als Beschränkung dessen aufzufassen, was der Anmelder als seine Erfindung ansieht, wobei die Erfindung lediglich durch den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche beschränkt ist.

Claims

Eine ambulante Wirbelsäulentraktionsvorrichtung (10) zum Zuführen primär vertikal gerichteter Kräfte zu einer anatomischen Region einer menschlichen Wirbelsäule, wobei die Vorrichtung mindestens ein oberes horizontales Stützelement (20), mindestens ein unteres horizontales Stützelement (30) und eine Mehrzahl aufrechter Stützelemente (40), die jeweils feststehend an einem ersten Ende und einem zweiten Ende an dem mindestens einen oberen Stützelement (20) und dem mindestens einen unteren Stützelement (30) befestigt sind, wobei jedes der Mehrzahl aufrechter Stützelemente (40) darin mindestens eine füllbare Blase (50) enthält, wobei die mindestens eine Blase (50) jedes der Mehrzahl aufrechter Stützelemente (40) in Fluidverbindung mit einer Fülleinrichtung (60) ist, und Mittel zum Verbinden des mindestens einen oberen horizontalen Stützelements (20) und des mindestens einen unteren horizontalen Elements (30) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die aufrechten Stützelemente (40) vertikal und sowohl hinten als auch vorne an den oberen und unteren horizontalen Stützelementen (20, 30) verteilt sind, und wobei jedes vertikale Stützelement (40) von einem angrenzenden vertikalen Stützelement (40) in einem vorbestimmten Abstand beabstandet ist, so dass der Vorrichtung eine Gesamtflexibilität verliehen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Region einer menschlichen Wirbelsäule, auf die Kräfte ausgeübt werden, aus der Gruppe bestehend aus der Halsregion (31), der Brustregion (33) und der Lendenregion (35) ausgewählt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die vertikalen Stützelemente (40) eine vertikale Komponente der Kräfte, die auf die anatomische Region einer Wirbelsäule ausgeübt werden, im Bereich von etwa 6,8 bis 45 N (15 bis etwa 100 Pfund) liefern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die vertikalen Stützelemente (40) eine vertikale Komponente der Kräfte, die auf die anatomische Region einer Wirbelsäule ausgeübt werden, im Bereich von etwa 6,8 bis 11 N (15 bis etwa 25 Pfund) liefern.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die vertikalen Stützelemente (40) Kräfte liefern, die auf die Halsregion (31) einer Wirbelsäule ausgeübt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die vertikalen Stützelemente (40) eine vertikale Komponente der Kräfte, die auf die anatomische Region einer Wirbelsäule ausgeübt werden, im Bereich von etwa 23 bis 45 N (50 bis 100 Pfund) liefern.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die vertikalen Stützelemente (40) Kräfte liefern, die auf die Lendenregion (36) einer Wirbelsäule ausgeübt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Mehrzahl vertikaler Stützelemente (40) vier bis sechs Elemente umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der mindestens eines der horizontalen Stützelemente (20, 30) eine aufblasbare Blase in Fluidverbindung mit einer Aufblaseinrichtung umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vorrichtung (10) ferner eine aufblasbare Blase umfasst, die so positioniert ist, dass sie mit der Lendenregion (35) der Wirbelsäule eines Trägers ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Fülleinrichtung (60) eine manuelle Luftpumpe (62) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Fülleinrichtung (60) ein Druckluftsystem ist.