DE69928629T2

DE69928629T2 - Fluidgefüllte Einlegesohle

Info

Publication number: DE69928629T2
Application number: DE69928629T
Authority: DE
Inventors: Henning Schoesler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2019-03-09
Also published as: DE69928629D1; ATE311125T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft therapeutische fluidgefüllte Einlegesohlen und insbesondere Einlegesohlenblasen, die Elemente zur Lenkung und Begrenzung des Fließens des Fluids innerhalb der Blase haben, mit dem Ziel verbesserte medizinische Vorteile und Richtungsstabilität für den Anwender zu erreichen.
Flüssigkeitsgefüllte Einlegesohlen sind schon seit langem im Stand der Technik bekannt, siehe z.B., US-Patent Nr. 4,567,677 an James Zona, US-Patent Nr. 4,115,934 an Hall, US-Patent Nr. 4,123,855 an Thedford, US-Patent Nr. 2,080,469 an Gilbert und US-Geschmacksmuster Nr. D 246,486 an John W. Nickel. Einlegesohlen nach dem Stand der Technik weisen gewöhnlich eine Blase mit einer oberen und einer unteren Schicht auf. Die zwei Lagen sind an ihren Umfangsrändern zusammengeschweißt. Die Blase hat einen flachen, fußförmigen Aufbau, bestehend aus einem Vorderfußbereich, einem Hinterfußbereich, und einem Mittelfußbereich dazwischen. Die Blase ist mit einem Fluid, wie z.B. Wasser oder Luft gefüllt. Die weiter gefassten technischen Funktionen fluidgefüllter Einlegesohlen sind gut dokumentiert, während die medizinischen Vorteile nur teilweise dokumentiert sind. Es ist nicht allgemein bekannt, dass fluidgefüllte Einlegesohlen dahingehend konzipiert werden können, dass spezifische medizinische Vorteile erzielt werden. Zu den bekannten technischen Funktionen gehört die Polsterung der Füße durch eine Massagewirkung an der Fußsohlenoberfläche der Füße aufgrund der Bewegung des Fluids innerhalb der Blase, wodurch der Anwender Komfort erfährt.
Die fluidgefüllten Einlegesolen nach dem Stand der Technik waren jedoch, wenn es um das Liefern von darstellbaren medizinischen Vorteilen geht, nicht vollständig befriedigend, weder als Vorrichtung zur Beseitigung oder Linderung von Ermüdungserscheinungen der unteren Gliedmaßen durch Lastverteilung und der Aktivierung der venöse Pumpfunktion, noch durch das Erzielen von Richtungsstabilität für den Anwender beim Tragen der Einlegesohle. Im Stand der Technik vorhandene Einlegesohlen haben nur geringe oder keine Mittel zur Steuerung sowohl des Quer- und Längsfließens als auch der Rate des Fließens des Fluids innerhalb der Einlegesohle, und auch nicht für die Anpassung des Fließens des Fluids an die anatomische Struktur des Fußes. Wenn ein Anwender geht, ist das Gewicht des Anwenders zunächst auf der Ferse und wird dann auf den Ballen des Fußes verlagert. Das bewirkt, dass sich das Fluid innerhalb der Blase jeweils vom Hinterfußbereich zum Vorderfußbereich und dann wieder zurück in Richtung Hinterfuß bewegt. Ohne ein Mittel das Fließen des Fluids anatomisch innerhalb der Blase zu lenken, fließt das Fluid ungesteuert und führt so zu Richtungsinstabilität für den Anwender beim Tragen der Einlegesohle. Ohne ein Mittel, die Rate des Fließens des Fluids mittels Viskosität und Dichte des Fluids zu steuern und zu begrenzen, springen die Füße des Anwenders geradezu durch das Fluid, und dementsprechend hat die Fluid-Einlegesohle keine polsternde oder massierende Wirkung. [0004] Einige Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, wie zum Beispiel die Einlegesohle des Zona-Patents, haben versucht, das Fließen vom Hinterfußbereich zum Vorderfußbereich und umgekehrt durch Anbringen von Fließbegrenzungseinrichtungen im Mittelfußbereich der Blase zu regulieren. Diese Fließbegrenzungsvorrichtungen sind jedoch nur teilweise wirksam, da sie weder an die anatomische Struktur des Fußes angepasst sind, noch das Fließen innerhalb jeweils der Vorderfuß- bzw. Hinterfußbereiche der Blase regulieren oder lenken, zur Erreichung von Richtungsstabilität und örtlicher Lastverteilung, Außerdem sind die Fließbegrenzungseinrichtungen im Mittelfußbereich nicht an die anatomische Struktur des medialen Längsgewölbes des Fußes angepasst. Anpassung der Lage, der Richtung, der Menge und der Dauer des Fließens des Fluids an die anatomische Struktur des Fußes ist wichtig, um therapeutische Vorteile, Lastverteilung und Richtungsstabilität zu erzielen.
Bei einigen Einlegesohlen nach dem Stand der Technik, wie zum Beispiel in den Hall- oder Nickel-Patenten ersichtlich, wurde versucht, das Fließen des Fluids innerhalb jeweils der Vorderfuß- und Hinterfußbereiche zu regulieren: Aber diese Bemühungen waren nicht befriedigend, da das Fließen des Fluids nicht an die anatomische Struktur der besagten Bereiche angepasst ist, sondern vielmehr an die äußeren, mittleren und seitlichen Ränder der Einlegesohle gelenkt wird und damit weg von den Bereichen des Fußes, an denen, bei Beachtung der Physiologie und Anatomie des Fußes, die Fluidmassagewirkung und Druckverteilung benötigt wird.
Beim Thedford-Patent wurde ebenfalls versucht, das Fließen des Fluids innerhalb jeweils der Vorderfuß- und Hinterfußbereiche zu regulieren. Diese Lehre war jedoch nicht befriedigend, weil das Fließen des Fluids weder an die anatomische Struktur des Fußes angepasst ist, noch auf eine Weise eingerichtet ist, dass dadurch während des Fließens der Flüssigkeit innerhalb der Einlegesohle, Richtungsstabilität für den Anwender erzielt wird. Des Weiteren lehrt das Thedford-Patent die Verhinderung oder Blockierung des Längsfließens innerhalb der Blase, wodurch das Fließen in eine Querrichtung umgelenkt wird.
Beim Gilbert-Patent wurde versucht, das Fließen des Fluids zu regulieren, indem Fließbegrenzer zufällig über die gesamte Oberfläche der Einlegesohle verteilt werden, was wiederum weder an die anatomische Struktur des Fußes angepasst ist, noch Richtungsstabilität erzielt. Im Gilbert-Patent wird keine bestimmte Anordnung der Fließbegrenzer oder des Fließen des Fluids festgelegt, sondern gelehrt, dass die „Punkte" „an jeder gewünschten Stelle mit jeder gewünschten Häufigkeit angeordnet werden können", was die Fließsteuerung unbestimmt macht. Ferner wird im Gilbert-Patent zugelassen, dass sich Luft in beliebige Richtungen verschiebt und Fließbegrenzungseinrichtungen werden zum Teil so angeordnet, dass ein Längsfließen blockiert wird.
Viele Einlegesohlen nach dem Stand der Technik sind mit gewöhnlichem Wasser oder anderen Fluiden gefüllt, die nicht nur schnell verdunsten und so die gewerbliche Anwendbarkeit (Lebensdauer) der Einlegesohle deutlich verringern, sondern auch Bakterien und/oder Mikroorganismen entwickeln, wodurch das Fluid toxisch und damit umweltunverträglich wird. Außerdem wird bei den im Stand der Technik vorhandenen Einlegesohlen das Fluid selbst nicht als Fließbegrenzungseinrichtung betrachtet, wodurch der therapeutische Wert der Einlegesohle deutlich eingeschränkt wird, da zugelassen wird, dass das Fluid mit einer Rate fließt, mit der keine befriedigende Druckverteilung erreicht werden kann.
Schließlich berücksichtigen keine der Einlegesohlen nach dem Stand der Technik die örtliche Druckverteilung innerhalb der Mittelfuß-, Vorderfuß- und Hinterfußbereiche der Blase durch Lenkung, Steuerung und Begrenzung des Fließens des Fluids innerhalb der Mittelfuß-, Vorderfuß- und Hinterfußbereiche. Diese fehlende Berücksichtigung schränkt die medizinischen und therapeutischen Anwendungen der Einlegesohlen nach dem Stand der Technik deutlich ein. Es wäre wünschenswert eine Einlegesohle zu haben, die (i) das Fluid so steuert und lenkt, dass es an die anatomische Struktur des Fußes angepasst ist und für den die Einlegesohle tragenden Anwender Richtungsstabilität erzielt, (ii) eine gleichmäßige Druckverteilung maximiert, um Druckspitzen, die auf den Fuß sowohl im ganzen Fußbereich als auch innerhalb der Hinterfuß-, Mittelfuß- bzw. Vorderfußbereiche einwirken, minimiert, (iii) gewährleistet, dass die Verdunstung des Fluids so gering wie möglich ist, um dadurch die Lebensdauer der Einlegesohle zu maximieren, (iv) ein Fluid aufweist, das umweltverträglich ist und (v) ein Fluid entwickelt, dass mittels Viskosität und Dichte des besagten Fluids als Fließbegrenzungseinrichtung fungiert und die auch sonst die im Stand der Technik vorhandenen Einschränkungen überwindet. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Einlegesohle zu schaffen, die durch größtmögliche Druckverteilung in jeder der Hinterfuß-, Mittelfuß- und Vorderfußbereiche der Fußsohlenoberfläche des Fußes des Anwenders eine überragende therapeutische Wirkung zur Linderung von Ermüdungserscheinungen hat, und dadurch die venöse Pumpfunktion verbessert und die Blutzirkulation steigert.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine fluidgefüllte Einlegesohle zu schaffen, wobei das Fließen des Fluids an die anatomische Struktur normaler Füße angepasst ist; das Fluid wird dabei in längs- und quergerichteten Fließkanälen, die an die anatomische Struktur normaler Füße angepasst sind, gelenkt und gesteuert, wodurch für den Anwender Richtungsstabilität beim Tragen der Einlegesohle erzielt wird.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine flüssigkeitsgefüllte Einlegesohle zu schaffen, die die Gewicht tragende Sohlenfläche des Fußes des Anwenders vergrößert, indem die Verteilung des Gewicht des Anwenders über sowohl den ganzen Fußbereich als auch innerhalb der Hinterfuß-, Mittelfuß- bzw. Vorderfußbereiche verbessert wird und dadurch Druckspitzen, die auf die Fußsohlenoberflächen des Anwenders einwirken, zu reduzieren.
Es ist eine vierte Aufgabe der Erfindung, eine Einlegesohle zu schaffen, die mit einem sterilen, ungiftigen, nicht schmierigen Fluid gefüllt ist, das nicht nur niedrige Verdunstungs- und Diffusionsraten hat, sondern auch während der gesamten Lebensdauer der Einlegesohle ungiftig bleibt.
Es ist eine fünfte Aufgabe der Erfindung, eine flüssigkeitsgefüllte Einlegesohle zu schaffen, die haltbar ist und nicht dazu neigt Fluid durch Auslaufen, Verdunstung oder Diffusion zu verlieren, wodurch die Lebensdauer der Einlegesohle verlängert wird.
Es ist eine sechste Aufgabe der Erfindung, eine fluidgefüllte Einlegesohle zu schaffen, die die Gewicht tragende Sohlenfläche innerhalb jeweils der Vorderfuß, Mittelfuß- bzw. Hinterfußbereiche vergrößert, durch (i) die Begrenzung des Fließens der Flüssigkeit zwischen den drei Bereichen und durch (ii) Lenkung und Steuerung der Flüssigkeit innerhalb jeder dieser Bereiche (örtliche Drucklastverteilung).
Es ist eine siebte Aufgabe der Erfindung, eine fluidgefüllte Einlegesohle zu schaffen, die Stoßdämpfung im Fersenbereich aufweist und eine gleichmäßige Druckverteilung innerhalb jeweils der Vorderfuß-, bzw. Mittelfußbereiche maximiert.
Es ist eine achte Aufgabe der Erfindung, eine fluidgefüllte Einlegesohle zu schaffen, die anatomisch gewählte Mengen an Flüssigkeit innerhalb jeder der Hinterfuß-, bzw. Vorderfußbereiche ansammelt, um eine optimale Druckverteilung zu ermöglichen.
Es ist eine neunte Aufgabe der Erfindung, eine fluidgefüllte Einlegesohle zu schaffen, die innerhalb örtlich begrenzter Bereiche des Vorderfußbereichs durch die Schaffung von Polstern oder Kissen in den besagten Bereichen eine Linderung von Schmerzen und Beschwerden ermöglicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG:
Die Einlegesohle der Erfindung weist eine Fluiddichte Blase auf, die eine obere Schicht flexiblen Materials und eine untere Schicht flexiblen Materials hat, die abgedichtet an ihren Umfangsrändern miteinander verbunden sind. Die Blase hat einen im Allgemeinen fußförmigen flachen Aufbau, mit einem proximalen Vorderfußbereich, einem Hinterfußbereich, und einem Mittelfußbereich dazwischen. Die Blase ist mit einer hochmolekularen, nicht verdampfbaren, hoch viskosen, sterilen Flüssigkeit, vorzugsweise einer Mischung aus hygroskopischem mehrwertigem Alkohol und destilliertem Wasser gefüllt. Innerhalb des proximalen Vorderfußbereichs der Blase sind bis zu fünf Fließableiter positioniert, deren imaginäre Mittellinien in seitlicher Richtung im Wesentlichen gleich voneinander beabstandet sind und, die zu den medialen und lateralen Rändern der Blase beabstandet sind. Die Fließableiter weisen Schweißpunkte auf, die die oberen und unteren Blasenschichten verbinden. Im Wesentlichen gleich große, längsgerichtete Fließkänale werden zwischen den Fließableitern und zwischen den Fließableitern und den medialen und lateralen Rändern der Blase gebildet.
Nach der vorliegenden Erfindung gibt es alternative Konfigurationen im Vorderfußbereich der Einlegesohle. In einer Ausführungsform ist innerhalb des proximalen Vorderfußbereichs mindestens ein Metatarsalpolster angebracht, vorzugsweise proximal zu einem oder mehreren Metatarsalköpfen des Trägers. Um das Polster herum ist eine Barriere angebracht, um zu verhindern, dass sich das/die Polster mit Flüssigkeit voll saugt/saugen. Vorzugsweise liegt mindestens ein Teil des Polsters unter dem ersten Metatarsalkopf des Trägers. Das/die Metatarsalpolster weist/weisen, im Gegensatz zu einer fließfähigen Flüssigkeitsblase, ein polsterndes Schaummaterial oder ein nicht fließfähiges, halbfestes Fluid oder Gel auf.
Genauer gesagt weist eine Ausführungsform ein einzelnes, relativ großes Polster auf, das im Wesentlichen unter dem Bereich liegt, der sich proximal aller fünf Metatarsalköpfe des normalen Fußes befindet. Die Form des Metatarsalpolsters ist vorzugsweise oval oder elliptisch, alternativ können aber auch andere Formen verwendet werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist durch mehrfache (zwei bis sechs) Metatarsalpolster-Fließableiter gekennzeichnet, die vorzugsweise im Wesentlichen proximal eines oder mehrerer Metatarsalköpfe im proximalen Vorderfußbereich angebracht sind. Vorzugsweise liegt mindestens eines der Polster unter dem ersten Metatarsalkopf. Ein Metatarsalpolster-Fließableiter, der geringfügig proximal eines der Metatarsalköpfe angebracht wird, hebt die Köpfe an und reduziert so mechanisch die Extension der Metatarsophalangealgelenke.
Es ist wünschenswert, aber nicht notwendig, dass die Metatarsalpolster im Wesentlichen in seitlicher Richtung gleich voneinander beabstandet, und zu den medialen und lateralen Rändern der Blase beabstandet sind. Im Wesentlichen gleich große, längsgerichtete Fließkänale können so zwischen den Fließableitern und zwischen den Fließableitern und den medialen und lateralen Rändern der Blase gebildet werden.
Den proximalen Vorderfußbereich und den Mittelfußbereich der Blase überbrückend, ist eine Fließ-Steuereinrichtung, die im Allgemeinen anatomisch an die Struktur des Längsgewölbes eines funktionell normalen Fußes angepasst ist. Die Gewölbe-Fließ-Steuereinrichtung weist eine lang gezogene, halbkreisförmige Verschweißung zwischen den oberen und den unteren Blasenschichten auf.
Die Längsgewölbe-Fließ-Steuereinrichtung und der mediale Umfangsrand der Blase bestimmen ein halb eingeschlossenes Volumen. Bei der Anwendung wird ein Flüssigkeitspolster oder -kissen gebildet, das im Wesentlichen unter der anatomischen Struktur des medialen Längsgewölbebereichs eines funktionell normalen Fußes liegt.
Nach der vorliegenden Erfindung gibt es auch alternative Konfigurationen im Hinterfußbereich der Einlegesohle. In einer Ausführungsform befinden sich zwischen einem und fünf Hinterfuß-Fließableiter im Hinterfußbereich. Mindestens zwei im Wesentlichen längsgerichtete Fließkänale werden zwischen der/n Hinterfuß-Fließableiter/n und den medialen und lateralen Rändern der Blase gebildet. Werden zwei oder mehr verwendet, so wird mindestens ein längsgerichteter Fließkanal zwischen den Hinterfuß-Fließableitern und den medialen und lateralen Rändern der Blase gebildet. Dadurch wird Fluid, das innerhalb der Hinterfuß- und Vorderfußbereiche und von diesen Bereichen in den Mittelfußbereich und umgekehrt fließt, durch die längsgerichteten Fließkanäle auf kontrollierte bzw. gesteuerte Weise in die Vorderfuß- und Hinterfußbereiche kanalisiert, was wie nachstehend erklärt, zu verbesserten medizinischen und therapeutischen Vorteilen führt.
Eine am meisten bevorzugte Ausführungsform ist gekennzeichnet durch ein Paar von Fließbegrenzern am distalen Ende des Hinterfußbereiches, einer am lateralen Rand der Blase und der andere am medialen Rand. Das Paar von Hinterfußbegrenzern bildet mindestens einen längsgerichteten Fließkanal zwischen ihnen. Der proximale Hinterfußbereich ist frei von Fließableitern oder dergleichen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist durch ein stoßdämpfendes Polster gekennzeichnet, mit dem zumindest ein Teil des Hinterfußbereichs ausgestattet ist. Zwischen dem Mittelfuß- und dem Hinterfußbereich ist eine Barriere angebracht, um zu verhindern, dass sich das stoßdämpfende Polster mit Flüssigkeit voll saugt. Vorzugsweise liegt das Polster unter dem Fersenbein.
Die Blase ist mit einer hochmolekularen, nicht verdampfbaren, hoch viskosen, sterilen Flüssigkeit, vorzugsweise einer Mischung aus hygroskopischem mehrwertigem Alkohol und destilliertem Wasser gefüllt. Das Fluid hat eine Viskosität und Dichte, die mindestens 1,10-mal denen von gewöhnlichem Wasser entsprechen. Ich bezeichne dies als „schwere Flüssigkeit". Aus den vorstehend genannten Gründen ist die Dichte des Fluids, gemessen in g/m3, höher als die Dichte von Wasser (Dichte=Gewicht), da ein höheres Gewicht des Fluids (im Vergleich zu Wasser) das Fließen des Fluids begrenzt. Aus den gleichen Gründen ist auch die Zähflüssigkeit (Viscosität) höher als Wasser, da eine höhere Zähflüssigkeit des Fluids (im Vergleich zu Wasser) das Fließen des Fluids begrenzt. Diese Mischung ist steril, ungiftig und hinsichtlich Kontamination durch Bakterien oder andere Mikroorganismen resistent, wodurch ein umweltverträgliches Fluid innerhalb der Einlegesohle gewährleistet wird. Darüber hinaus neigt die Mischung aus hygroskopischem mehrwertigem Alkohol und destilliertem Wasser nicht zur Verdunstung oder Diffusion durch die Blasenschichten. Es ist außerdem autoklavierbar. Im Falle eines Lochs in der Blase kann die Flüssigkeit leicht aus Kleidern und Fußbekleidung entfernt werden, da die Mischung relativ unschmierig ist.
Die Einlegesole der Erfindung wurde getestet und es erwies sich, dass sie mehrere wünschenswerte medizinische und therapeutische Vorteile bietet. Die Einlegesohle lindert Ermüdungserscheinungen bei langem Stehen oder Gehen, indem sie das Gewicht des Anwenders gleichmäßig und symmetrisch über die Fußfläche verteilt, wodurch Druckspitzen, die auf die Fußsohlenoberfläche des Fußes des Anwenders einwirken, und Verformungen von Weichteilen verringert werden. Die Verringerung des Drucks erleichtert dabei weiter die Belastung auf die Fußknochen, die Fußschmerzen, Hornhaut und in extremen Situationen, Geschwürbildung bewirken kann.
Zweitens sorgt das gesteuerte Fließen des Fluids durch die Blase über die Fußsohlenoberfläche der Füße des Anwenders für eine therapeutische Bewegung der kleinen intrinsischen Muskeln der Füße. Die Bewegung der Muskeln regt die venöse Pumpfunktion an, die die Blutzirkulation steigert, was wiederum den Transport von Sauerstoff und Nährstoffen zu den Zellen im Fuß und die Entfernung von Abfallprodukten, die von den Zellen abgegeben werden, verbessert. Eine verbesserte Blutzirkulation verringert den Anteil der Milchsäure, wodurch das Auftreten von Myasthenia („Muskelermüdung") verringert wird.
Drittens ermöglicht die spezifische Lage der Fließableiter ein Fließen des Fluids, das an die anatomische Struktur des Fußes angepasst ist und so ein physiologisch korrektes Gehen und Rennen unterstützt. Das wiederum sorgt nicht nur für Richtungsstabilität, wenn sich das Fluid innerhalb der Einlegesohle bewegt, sondern korrigiert auch die Fußfehlstellungen Übersupination und Überpronation, die mit asymetrischen Füßen in Verbindung stehen.
Viertens ermöglichen die Ausführungsformen mit den Metatarsalpolstern spezifische Linderung von Beschwerden und Schmerzen in örtlich begrenzten Bereichen im Vorderfußbereich, dadurch, dass sie geringfügig proximal zu den und um die schmerzhaften Bereiche angeordnet sind.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung erkennbar, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen:
1 ist eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform der fluidgefüllten Einlegesohle der Erfindung.
1-B ist eine Draufsicht des menschlichen Fußes, die dessen mediale und laterale Teile illustriert.
1-C ist eine Dorsalansicht der Knochen des menschlichen Fußes.
2 ist eine Querschnittansicht der ersten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie 2-2 von 1.
3 ist eine Querschnittansicht der ersten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie 3-3 von 1.
4 ist eine Ausführungsform einer fluidgefüllten Einlegesohle.
5 bis 9 sind Draufsichten von anderen Ausführungsformen von Einlegesohlen.
10 ist eine Querschnittansicht der Ausführungsform entlang der Linie 10-10 von 9.
11 ist eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
12 ist eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
13 ist eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
14 ist eine Draufsicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
Genaue Beschreibung
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, illustrieren 1-B und 1-C die Struktur des menschlichen Fußes. Der Fuß umfasst einen (i) Hinterfußbereich, der das Sprungbein 1 und das Fersenbein 2 beinhaltet; (ii) einem Mittelfußbereich, der die Keilbeine 3, das Würfelbein 4 und das Kahnbein 5 beinhaltet; und den Vorderfußbereich, der die Mittelfußknochen 6 und die Grundphalangen 7, Mittelphalangen 8 und Endphalangen 9 beinhaltet. Der Vorderfußbereich kann in zwei Unterbereiche aufgeteilt werden, den distalen Unterbereich, der die Mittelphalangen und Endphalangen umfasst und den proximalen Vorderfußbereich, der die Mittelfußknochen und die Grundphalangen umfasst. Zum Fuß gehört außerdem ein Längsgewölbe, das eine mediale und eine laterale Seite hat. Das mediale Längsgewölbe wird durch das Kahnbein und das innere Keilbein des Mittelfußes und ungefähr die proximale Hälfte des ersten, zweiten und dritten Mittelfußknochens definiert. Der typische Gewicht tragende Bereich des normalen Fußes wird aus 1-B ersichtlich. Das Gewicht wird nicht gleichmäßig über den Sohlenbereich des Fußes verteilt. Bei einem funktionell normalen Fuß trägt der mediale Mittelfuß typischerweise nur ein begrenztes Gewicht.
In den 1 bis 3 wird eine Ausführungsform der fluidgefüllten Einlegesohle gezeigt. Die Einlegesohle weist eine Blase 10 mit einer oberen Schicht 12 und einer unteren Schicht 14 auf. Die Einlegesohle weist des Weiteren mindestens eine Schicht schweißabsorbierenden Materials 16 auf, das im Wesentlichen die äußere Oberfläche einer der oberen Schichten 12 und 14 bedeckt und an diese laminiert ist. Die Blasenschichten 12 und 14 sind an ihren Umfangsrändern 18 abgedichtet verbunden. Zur Bezugnahme ist der mediale Umfangsrand mit 20 nummeriert und der laterale Umfangsrand mit 22 nummeriert. Die Blase weist drei Hauptbereiche auf, nämlich einen Vorderfußbereich 25, einen Hinterfußbereich 26 und einen Mittelfußbereich 28 dazwischen. Der Vorderfußbereich ist in einen distalen Unterbereich 30 und einen proximalen Vorderfußbereich 24 unterteilt.
Der innere Hohlraum 32 der Blase 10 ist mit einem sterilen, ungiftigen, nicht verdampfbaren Fluid gefüllt, das eine Dichte und Viskosität hat, die mindestens 1,10-mal denen von gewöhnlichem Wasser entsprechen. Das Fluid ist vorzugsweise eine „schwere Flüssigkeitsmischung" aus hochmolekularem, hygroskopischem mehrwertigem Alkohol und destilliertem Wasser, wie nachstehend genauer beschrieben. Das Fluid kann zwischen und durch die proximalen Vorderfuß, Mittelfuß- und Hintertußbereiche fließen. Der distale Vorderfußbereich enthält vorzugsweise kein Fluid. Innerhalb des proximalen Vorderfußbereichs 24 der Blase 10 gibt es nicht mehr als sechs in seitlicher Richtung beabstandete Fließableiter 34. Vorzugsweise gibt es drei Vorderfuß-Fließableiter 34, aber man könnte zwischen zwei und sechs Vorderfuß-Fließableiter einsetzen. Die Form der Fließableiter ist vorzugsweise kreisförmig oder oval, alternativ können aber auch andere Formen verwendet werden. Der Abstand zwischen jedem der Fließableiter und zwischen den Fließableitern und den medialen und lateralen Umfangsrändern der Blase bildet im Wesentlichen längsgerichtete Vorderfuß-Fließkanäle. Jeder Fließkanal hat eine im Wesentlichen gleiche Querabmessung, W_m. Mit „im Wesentlichen gleiche Querabmessung" ist eine Abmessung zwischen 0,95- und 1,05-mal W_m gemeint, wobei W_m wie folgt errechnet wird: Wm = (Dm – Sm)/(Nm + 1)
D_m ist die maximale, direkt von Seite zu Seite gemessene Breite des Vorderfußbereichs, S_m ist die Summe der Querabmessungen der Vorderfuß-Fließableiter und N_m ist die Anzahl der Vorderfuß-Fließableiter.
Die Vorderfuß-Fließableiter sind in einer Form eingerichtet, die sowohl lateral und medial, als auch in Quer- und Längsrichtung an die anatomische Struktur des proximalen Vorderfußbereichs angepasst ist. Die Form kann dabei, muss aber nicht ausschließlich, zum Beispiel ein Bogen, ein Halbkreis oder trapezförmig sein, wobei die konvexe Seite der Form in einer distale Richtung liegt. Die Beabstandung zwischen den Fließableitern hängt von (i) der Schuh- oder Fußgröße (ii) dem Durchmesser der Fließableiter und (iii) von der Anzahl der Fließableiter ab. Bei zwei Vorderfuß-Fließableitern wäre die Beabstandung zwischen den Fließableitern von Mittellinie zu Mittellinie 33% oder ein Drittel des direkten Abstands von Seite zu Seite zwischen den lateralen und medialen Umfangsrändern der Blase, gemessen an der Stelle, an der sich die Fließableiter befinden. Wenn n Fließableiter im proximalen Vorderfußbereich angebracht sind, dann werden n + 1 längsgerichtete Fließkanäle gebildet.
Die Fließableiter 34 werden durch Schweißpunkte gebildet, die die obere Blasenschicht 12 mit der unteren Blasenschicht 14 verbinden. Die Bildung von Fließableitern durch Schweißpunkte, die die Blasenschichten verbinden, verbessert die strukturelle Integrität der Blase und erhöht so die Haltbarkeit. Zwischen den Fließableitern 34 befinden sich Fließkanäle 36, durch die bei Anwendung der Einlegesohle Fluid fließt. Weitere Fließkanäle 38 werden im proximalen Vorderfußbereich auch zwischen Fließableitern 34 und dem medialen Umfangsrand 20 und zwischen Fließableitern 34 und dem lateralen Umfangsrand 22 gebildet. Die Vorderfußfließkanäle 36 und 38 erstrecken sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung. Mit "Längsrichtung" ist gemeint, dass die Fließrichtung nicht mehr als 10 Grad (plus oder minus) von der geraden Längsachse der Einlegesohle abweicht. Die Fließableiter 34 werden als rund gezeigt, alternativ können aber auch andere Formen, wie zum Beispiel oval oder elliptisch, verwendet werden.
Im Hinterfußbereich 26 der Blase 10 gibt es keine Fließableiter 40, im distalen Teil des Hinterfußbereichs gibt es jedoch Einrichtungen zur Fließbegrenzung, die das Fliessen des Fluids in den und aus dem Hinterfußbereich regulieren. Insbesondere befindet sich ein Paar von Fließbegrenzern 90 benachbart zu den lateralen bzw. medialen Umfangsrändern am distalen Ende des Hinterfußbereichs ungefähr an der Grenze zwischen dem Hinterfuß- und dem Mittelfußbereich. Dieses Paar von Hinterfuß-Fließbegrenzern definiert mindestens einen längsgerichteten Fließkanal 91 zwischen ihnen.
Man könnte die Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen ohne Hinterfuß-Fließableiter definiert, nutzen. Dies muss in Zusammenhang mit der gesamten Struktur des Fließen des Fluids innerhalb der Einlegesohle, insbesondere aber damit wie das Fließen des Fluids in den und aus dem Hinterfußbereich gesteuert wird, betrachtet werden. Die Erfindung beinhaltet optional ein bis fünf Fließableiter 40.
Da der Hinterfußbereich eine kleinere Fläche als der Vorderfußbereich hat, werden vorzugsweise zwei Fließableiter verwendet. Alternativ könnten keine, einer, drei, vier oder fünf verwendet werden. Die Hinterfuß-Fließableiter 40 werden auf die gleiche Weise, wie die Vorderfuß-Fließableiter, durch einen Schweißpunkt, der die oberen und unteren Blasenschichten 12 und 14 verbindet, gebildet. Mindestens ein im Wesentlichen längsgerichteter Fließkanal 42 wird zwischen den Hinterfuß- Fließableitern 40 gebildet, wenn zwei oder mehr Hinterfußableiter verwendet werden. Zusätzliche Hinterfuß-Fließkanäle 44 werden zwischen den Hinterfußableiter 40 und den medialen und lateralen Umfangsrändern der Blase gebildet.
Den proximalen Vorderfußbereich und den Mittelfußbereich 28 der Blase 10 überbrückend, sind Fließ-Steuereinrichtungen 46, die im Allgemeinen an das Fußgewölbe des Trägers angepasst sind. Die Gewölbe-Fließ-Steuereinrichtungen können auf verschiedene Weise konfiguriert werden, müssen aber an die Kontur oder anatomische Struktur des Längsgewölbes eines normalen Fußes, wie vorstehend in Bezug auf 1-B und 1-C beschrieben, angepasst sein. Der laterale Rand des medialen Längsgewölbes beschreibt im Allgemeinen eine lang gezogene Halbkreislinie an der Grenze zwischen dem lateralen und medialen Längsgewölbe eines normalen Fußes, wie z.B. in 1-B gezeigt. Das mediale Längsgewölbe erstreckt sich, wie in 1-B gezeigt, vom proximalen Teil des Mittelfußbereichs bis ungefähr zum Mittelpunkt der Mittelfußknochen und definiert dabei einen Gewölbebereich 29. Die Fließ-Steuereinrichtung 48 ist derart geformt und angebracht, dass sie zumindest an einen Teil der Grenze zwischen dem medialen und lateralen Längsgewölbe angepasst ist. Ein etwas begrenzter mittiger Fließkanal 52 wird zwischen den Steuereinrichtungen 48 und 50 gebildet. Die seitlichen Fließkanäle 54 werden zwischen den Fließ-Steuereinrichtungen 46 und den Umfangsrändern 18 der Blase 10 gebildet.
Die 4 bis einschließlich 8 sind in jeder Hinsicht identisch, außer dass alternative Fließ-Steuereinrichtungen im Gewölbebereich 29 der Blase eingesetzt werden. Die Ausführungsform, die in 4 dargestellt ist, zeigt eine Fließ-Steuereinrichtung, die drei Schweißpunkte 56 aufweist, die die obere und untere Blasenschicht verbinden. Zwischen den Schweißpunkten werden Gewölbe-Fließkanäle 58 gebildet.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Einlegesohle. Die Fließ-Steuereinrichtungen im Gewölbebereich weisen eine Vielzahl von Schweißpunkten 60 auf, die in einem diagonalen Bogen angeordnet sind. Zwischen den Schweißpunkten werden mehrfache Fließkanäle 62 gebildet.
6 illustriert eine weitere Ausführungsform der fluidgefüllten Einlegesohle. Diese Ausführungsform ist durch eine Vielzahl von Schweißpunkten 64 gekennzeichnet, die in einer halbkreisförmigen lang gezogenen Linie angeordnet sind, die an die anatomische Struktur des medialen Längsgewölbes, wie z.B. in 1-B dargestellt, angepasst ist und sich an der Grenze zwischen den medialen und den lateralen Längsgewölben befindet. Zwischen den Schweißpunkten werden Gewölbe-Fließkanäle 68 gebildet.
Die 7 und 8 stellen andere Ausführungsformen der fluidgefüllten Einlegesohle dar. Die Ausführungsform von 7 besitzt eine Längsgewölbe-Fließ-Steuereinrichtung, die eine einzelne, lang gezogene, halbkreisförmige Verschweißung 72 zwischen den oberen und unteren Blasenschichten aufweist, die den benachbarten Fließkanal 70 bildet. Die Ausführungsform von 8 besitzt eine Längsgewölbe-Fließ-Steuereinrichtung, die zwei, lang gezogene, halbkreisförmige Verschweißungen 74 aufweist, die einen inneren Fließkanal 76 bilden.
Die 9 und 10 stellen eine weitere Ausführungsform dar. Diese Ausführungsform ist der Ausführungsform von 7 ähnlich, außer dem Aufbau des Hinterfußbereichs, welcher, im Gegensatz zu einer fließfähigen flüssigen Blase, ein stoßdämpfendes Schaummaterial oder ein nicht fließfähiges, halbfestes Gel aufweist. Genauer gesagt weist diese Ausführungsform eine Blase 10 mit einer oberen Schicht 12 und einer unteren Schicht 14 auf. Eine Schicht schweißabsorbierenden Materials 16 ist an die äußere Oberfläche der oberen Schicht 14 laminiert. Die Blase 10 besitzt einen flüssigkeitsgefüllten proximalen Vorderfußbereich 24 und Mittelfußbereich 28. Der proximale Vorderfußbereich 24 weist in seitlicher Richtung beabstandete Fließableiter 34 und längsgerichtete Fließkanäle 36 und 38 auf, wie vorstehend beschrieben. Der Gewölbebereich 29 weist eine Fließ-Steuereinrichtung 72 und einen Fließkanal 70 auf. Des Weiteren weist die Einlegesohle einen Hinterfußbereich 26 und einen distalen Vorderfußbereich 30 auf, diese zwei letztgenannten Bereiche sind jedoch nicht mit fließfähiger Flüssigkeit gefüllt.
Vielmehr ist der distale Vorderfußbereich 30 ungefüllt und der Hinterfußbereich 26 mit einem statischen, nicht fließfähigen, halbfesten Gel oder einem stoßdämpfenden Schaumkissen 78 gefüllt. Eine Barrierenwand 80 trennt die flüssigkeitsgefüllten Bereiche 24 und 28 von dem Hinterfußbereich 26 und verhindert, dass Flüssigkeit vom proximalen Vorderfußbereich und dem Mittelfußbereich in den Fersenbereich fließt.
Die in 11-14 gezeigten Ausführungsformen der fluidgefüllten Einlegesohle der Erfindung, zeigen neue Einrichtungen zur Fließbegrenzung im Gewölbebereich 29, im distalen Teil des Hinterfußbereichs und im proximalen Teil des Vorderfußbereichs. Die vier Ausführungsformen besitzen alle Gewölbe-Fließ-Steuereinrichtungen, die der Fließ-Steuereinrichtung 46 ähnlich sind und haben eine Form, die der lang gezogenen halbkreisförmigen Linie in 1-B ähnlich ist. Die besagten Fließ-Steuereinrichtungen sind in 11-14 mit 72 nummeriert. 11 zeigt eine erste achte Ausführungsform der Erfindung. Sie ist ähnlich wie 1, mit einer einzigen längsgerichteten Gewölbe-Fließ-Steuereinrichtung, die eine einzelne, lang gezogene, halbkreisförmige Verschweißung 72 aufweist und den benachbarten Fließkanal 70 bildet. Die Verschweißung 72 ist an der Grenze zwischen den lateralen und medialen Längsgewölben angebracht, wie z.B. in 1-B dargestellt, und ist ähnlich wie die Verschweißungslinie 48 in 1. Im distalen Teil des Hinterfußbereichs sind benachbart zu den lateralen und medialen Umfangsrändern Hinterfuß-Fließbegrenzer 90 angebracht , wobei dieses Paar von Hinterfuß-Fließbegrenzern einen längsgerichteten Kanal 91 zwischen ihnen definiert, wobei der Kanal 91 in seitlicher Richtung eine Breite zwischen 10 und 30 Prozent der direkt von Seite zu Seite gemessenen Breite des Hinterfußbereichs der Blase hat.
12 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Sie ist 11 ähnlich, außer, dass zusätzlich ein Paar von Fließbegrenzern 92 am proximalen Ende des proximalen Vorderfußbereichs angebracht sind. Ein Begrenzer 92 ist benachbart zu dem medialen Umfangsrand und der andere ist benachbart zu dem lateralen Umfangsrand. Das Paar von Begrenzern 92 definiert einen längsgerichteten Fliesskanal 93 zwischen ihnen, wobei der Kanal 93 in seitlicher Richtung eine Breite von weniger als 50% der direkt von Seite zu Seite gemessenen Breite des proximalen Vorderfußbereichs der Blase hat.
13 und 14 stellen zwei weitere Ausführungsformen der fluidgefüllten Einlegesohle der Erfindung dar. Die dritte Ausführungsform, 13, zeigt eine in Verbindung stehende aufgegliederte Struktur der Einlegesohle. Im Wesentlichen seitlich gerichtete Wände 43 und 45 werden dort gebildet, wo (i) der proximale Teil des proximalen Vorderfußbereichs und der distale Teil des Gewölbebereichs; und (ii) der proximale Teil des Gewölbebereichs und der distale Teil des Hinterfußbereichs zusammentreffen. Die seitlich gerichtete Wand 43 befindet sich dort, wo der proximale Teil des Vorderfußbereichs und der distale Teil des Längsgewölbebereichs zusammentreffen und hat mindestens eine Öffnung, vorzugsweise eine am Mittelpunkt, wodurch ein im Wesentlichen gerader Längskanal 47 gebildet wird, durch den das Fluid vom proximalen Vorderfußbereich in den Mittelfußbereich und umgekehrt fließen kann. Die Größe der Öffnung macht zwischen 10% und 25% des direkten Abstands zwischen den lateralen und medialen Umfangsrändern aus, gemessen an der Stelle der besagten seitlich gerichteten Wand. Die Öffnung ist nicht auf eine beschränkt, sondern es können auch mehrere Öffnungen sein. Die Öffnung befindet sich vorzugsweise am Mittelpunkt der besagten, seitlich gerichteten Wand 43, sie könnte jedoch auch an jeder beliebigen Stelle der besagten, seitlich gerichteten Wand angebracht sein.
Die seitlich gerichtete Wand 45, die sich an der Grenze zwischen dem proximalen Teil des Mittelfußbereichs und dem distalen Teil des Hinterfußbereichs befindet, hat mindestens eine Öffnung, vorzugsweise eine am Mittelpunkt, wodurch ein im Wesentlichen gerader Längskanal 49 gebildet wird, durch den das Fluid vom Hinterfußbereich in den Mittelfußbereich und umgekehrt fließen kann. Die Größe der Öffnung macht zwischen 10% und 25% des direkten Abstands zwischen den lateralen und medialen Umfangsrändern aus, gemessen an der Stelle der seitlich gerichteten Wand. Die Öffnung 49 ist nicht auf eine beschränkt, sondern es können auch mehrere Öffnungen sein. Die Öffnung befindet sich vorzugsweise am Mittelpunkt der seitlich gerichteten Wand, sie könnte jedoch auch an jeder beliebigen Stelle der seitlich gerichteten Wand angebracht sein.
13 hat eine Gewölbe-Fließ-Steuereinrichtung, die mit denen in 1, 11 und 12 identisch ist und eine einzelne, lang gezogene, halbkreisförmige Verschweißung 72, zwischen den oberen und unteren Blasenschichten aufweist, die den benachbarten Fließkanal 70 bildet. In der Fläche oder dem Volumen, dass durch die Längsgewölbe-Fließ-Steuereinrichtung 72 und den medialen Umfangsrand der Blase definiert ist, wird ein Flüssigkeitspolster gebildet, das an die anatomische Struktur des medialen Längsgewölbebereichs eines normalen Fußes angepasst ist. Die Fließ-Steuereinrichtung muss die Form eines lang gezogenen Halbkreises haben und an der Grenze zwischen dem lateralen und dem medialen Gewölbe des normalen Fußes angebracht sein. Das Breitenspektrum reicht von zwei bis zehn Millimetern, abhängig von der Fuß- oder Schuhgröße. Auf diese Weise fließt die Flüssigkeit aus dem proximalen Vorderfußbereich und in den medialen Gewölbebereich und bildet so ein Flüssigkeitskissen unter dem Bereich des medialen Fußgewölbes.
14 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung. Die elfte Ausführungsform ist im Allgemeinen eine in Verbindung stehende, teilweise aufgegliederte Struktur, bei der die Flüssigkeit durch zwei lang gezogene Fließbegrenzer 51 und 53, die sich vom proximalen Vorderfußbereich zum Hinterfußbereich erstrecken, gesteuert wird. So wird der gesamte Längsgewölbebereich in zwei lang gezogene Fließbegrenzer 51 und 53, von im Wesentlichen gleicher Fläche, aufgeteilt. Die zwei Fließbegrenzer 51 und 53 sind halbkreisförmige Linien, die mediale und laterale Längsgewölbebereiche 55 und 57 bilden. Im Gewölbebereich wird zwischen den zwei Fließbegrenzern 51 und 53 ein im Wesentlichen gerader, längsgerichteter Kanal 59 gebildet, in dem Flüssigkeit aus dem proximalen Vorderfußbereich durch den Längsgewölbekanal und in den Hinterfußbereich fließt. Der laterale längsgerichtete Fließbegrenzer 53 erstreckt sich im Allgemeinen durch die Stelle, an der das Längsgewölbe und der proximalen Vorderfußbereichs zusammentreffen und weiter zum lateralen Umfangsrand, ebenfalls an der besagten Stelle. Der mediale längsgerichtete Fließbegrenzer 53 erstreckt sich im Allgemeinen durch die Stelle, an der das Längsgewölbe und der proximalen Vorderfußbereichs zusammentreffen und weiter zum medialen Umfangsrand, ebenfalls an der besagten Stelle.
In der lateralen proximalen Ecke des proximalen Vorderfußbereichs wird das Fließen der Flüssigkeit durch den lang gezogenen, lateralen Fließbegrenzer 53 blockiert und kann daher nicht in den lateralen Längsgewölbebereich 57, sondern nur durch den Längskanal 59 zwischen den zwei lang gezogenen Fließbegrenzern fließen. In der medialen proximalen Ecke des proximalen Vorderfußbereichs wurde eine Öffnung 61 zu dem Zweck geschaffen, ein Fließen der Flüssigkeit aus dem proximalen Vorderfußbereich in den medialen Längsgewölbebereich 55 zuzulassen. Dadurch kann sich in dem Bereich des medialen Längsgewölbes Flüssigkeit ansammeln. Die Flüssigkeit kann daher aus dem proximalen Vorderfußbereich sowohl durch den Längskanal 59 zwischen den zwei lang gezogenen Fließbegrenzern, als auch durch die Öffnung 61 an der medialen Grenze zwischen dem Gewölbebereich und dem proximalen Vorderfußbereich fließen. Der mediale Längsgewölbebereich 55 hat eine lang gezogene, halbkreisförmige Verschweißungslinie 72, die mit der Verschweißungslinie 72 im medialen Mittelfußbereich von 11 identisch ist.
Die Blase wird vorzugsweise aus einer Polyurethanschicht hergestellt, obwohl andere thermoplastische Materialien, wie z.B. EVA, PVC oder Vinyl benutzt werden können. Die Dicke jeder Blasenschicht sollte 600 bis 800 Mikrometer betragen, wobei 600 Mikrometer bevorzugt sind. Das schweißabsorbierende Material hat vorzugsweise eine Dicke von 250 Mikrometern. Die Blase kann durch herkömmliche Hochfrequenz- oder dielektrische Schweißtechniken gebildet werden. Andere Schweißtechniken, wie zum Beispiel Thermoschweißen können alternativ eingesetzt werden. Die Blase wird mit der Flüssigkeitsmischung gefüllt, indem eine Öffnung in der Verschweißung des Umfangs frei gelassen wird, durch die die Flüssigkeit eingeführt werden kann, wobei die Öffnung dann abgedichtet wird.
Die Einlegesohle der Erfindung kann als Einlegesohle zur herausnehmbaren Platzierung in Schuhen durch den Anwender hergestellt und verkauft werden. Die Einlegesohle kann auch in Schuhwerk als dauerhaftes Merkmal eingebaut sein.
Das Fluid 32, das zum Füllen des Hohlraums der Blase 10 verwendet wird, ist eine Mischung aus destilliertem Wasser und einer sterilen, ungiftigen, nicht verdampfbaren, hochmolekularen, hygroskopischen Flüssigkeit, um eine Verdunstung oder Diffusion durch die Blase zu verhindern. Mehrwertige Alkohole mit großen Molekülen und mit ungiftigen Eigenschaften werden bevorzugt. Eine geeignete Zusammensetzung weist ungefähr 85-98% hygroskopischen mehrwertigen Alkohol und ungefähr 2-15% destilliertes Wasser auf. Durch die Verwendung dieser Mischung, anstelle von reinem Wasser, werden verbesserte Vorteile erzielt. Im Vergleich zu Wasser verdunstet oder diffundiert die Mischung nicht durch die Blasenschichten, wodurch die Lebensdauer und Haltbarkeit der Einlegesohle deutlich verbessert wird. Die Flüssigkeit kann dem Autoklavieren, wie es für Gesundheitseinrichtungen erforderlich sein kann, standhalten. Die Einlegesohlen können in Temperaturbereichen von minus 20 Grad Celsius bis plus 120 Grad Celsius verwendet werden, da sowohl die Flüssigkeitsmischung als auch die Blasenmaterialien diesen Temperaturextremen standhalten können. Die Flüssigkeit ist vollständig steril und ungiftig und damit umweltverträglich.
Die Sterilität und/oder Ungiftigkeit des Fluids sind aus verschiedenen Gründen extrem wichtig. Kinder, Personen und Tiere könnten in die Einlegesohle beißen und dabei möglicherweise die Flüssigkeit trinken oder verschlucken. Wasser wird nach einigen Monaten der Lagerung in manchen Einlegesohlen septisch, da Bakterien im Wasser wachsen und gedeihen.
Im Vergleich zu Wasser hat die Mischung aus mehrwertigem Alkohol und destilliertem Wasser eine deutlich höhere Dichte und Viskosität. Das Fluid der Erfindung hat eine bevorzugte Viskosität und Dichte, die mindestens 1,10-mal denen von Wasser entsprechen. Die tatsächliche Füllung von Fluid mit einer bestimmten Dichte, die mindestens 1,10-mal der von Wasser entspricht, hängt von den Fließbegrenzungseinrichtungen innerhalb der Blase ab. Im Allgemeinen gilt, je mehr das Fließen der Flüssigkeit innerhalb der Blase durch Fließbegrenzungseinrichtungen in den Vorderfuß-, Mittelfuß- und Hinterfußbereichen begrenzt wird, um so niedriger sind die Anforderungen an die Dichte und Viskosität der Flüssigkeit. Umgekehrt gilt, je weniger Fließbegrenzungseinrichtungen innerhalb der Blase, desto höher die benötigte Dichte und Viskosität. Die Dichte und Viskosität bewirkt eine Verbesserung der Wirkung auf den Fuß des Anwenders beim Tragen der Einlegesohle, da die Dichte und Viskosität im Allgemeinen die Fließrate der zähflüssigen Flüssigkeit innerhalb der Einlegesohle steuern. Auf diese Weise bestimmen die Dichte und Viskosität nicht nur den Grad der Druckverteilung mit resultierender Reduzierung von Druckspitzen, die auf die Fußsohlenoberflächen einwirken, sondern auch die Richtungsstabilität.
Die verwendete Flüssigkeit ist eine zähflüssige oder schwere Flüssigkeit, die fließresistent ist, aber nicht so zähflüssig, dass das Fließen übermäßig begrenzt wird. Es wird bezweckt, dass das Fluid, wenn das Körpergewicht auf einen Bereich der Blase aufgebracht wird, langsam und allmählich innerhalb von ein paar Millisekunden aus dem Bereich fließt, dadurch fungiert das Fluid als Fließbegrenzungseinrichtung und ermöglicht so eine verbesserte Gewichtsdruckverteilung im Vergleich zu einem Fluid das gewöhnliches Wasser ist. Das Fluid wird bei Aufbringen der Last nicht aus dem Bereich „springen". Ich bezeichne dies als „schwere Flüssigkeit". Aus den oben genannten Gründen ist die Dichte des besagten Fluids, gemessen in g/m3, höher als die Dichte von Wasser (Dichte = Gewicht), da ein höheres Gewicht des Fluids (im Vergleich zu Wasser) die Fließrate des Fluids begrenzt. Aus den gleichen Gründen ist auch die Zähflüssigkeit (Viskosität) größer als Wasser, da eine größere Zähflüssigkeit des Fluids (im Vergleich zu Wasser) das Fließen des Fluids begrenzt.
Die Flüssigkeit ist relativ unschmierig. Somit können, sollten die Einlegesohlen ein Loch bekommen oder die Flüssigkeit aus irgendeinem Grund in die Socken oder Schuhe des Anwenders auslaufen, die Schuhe oder Socken rasch gereinigt werden.
Versuche haben gezeigt, dass es vier grundsätzliche vorteilhafte Wirkungen durch das Tragen der Einlegesohlen der Erfindung gibt, nämlich: (1) Reduzierung der Belastung auf den Fuß; (2) verbessert die venöse Pumpfunktion dadurch, dass eine Bewegung der kleinen intrinsischen Fußmuskeln verursacht wird; (3) symmetrischer Gang und (4) Richtungsstabilität. Jeder dieser therapeutischen Vorteile wird der Reihe nach erklärt.
Im Körper wird das Blut vom Herzen durch die Arterien hinaus zu den energieverbrauchenden Muskeln gepumpt, zu denen das Blut die verschiedenen Energiesubstanzen, wie zum Beispiel Kohlehydrate und Sauerstoff trägt. Innerhalb der Muskeln wird die Energie daraufhin durch einen Oxidationsvorgang zur Verfügung gestellt, in dem Kohlehydrate und Sauerstoff zusammenwirken, wobei Kohlendioxid, Wasser und Energie erzeugt wird. Wenn eine Person extrem hart arbeitet – was zu einer beträchtlichen Verwendung der Muskulatur führt, ist der zu den Muskeln (durch die Blutzufuhr) zugeführte Sauerstoff unzureichend, um die Muskeln mit ausreichend Energie zu versorgen. Energie kann auch in den Muskeln, durch Aufspalten von Glykogen in Milchsäure und Energie, erzeugt werden. Glykogen ist eine Substanz in den Muskeln. Das sauerstoffarme Blut und Zellabfallprodukte, die sich aus der Energieproduktion ergeben, werden dann durch die Venen zurück zum Herzen und den Reinigungsorganen des Körpers transportiert. Die Venen arbeiten mit den Muskeln zusammen, um so ein venöses Pumpsystem zu bilden, das den Transport von Blut zurück zum Herzen erleichtert. Die venöse Pumpe funktioniert in Zusammenwirkung mit der Muskelaktivität, da die sich bewegenden Muskeln bewirken, dass sich die Venen dehnen und zusammenziehen. Da die Venen im Inneren mit Ventilen (Klappen) ausgestattet sind, die verhindern, dass das Blut vom Herzen wegfließt, verursacht die Wirkung der Muskelaktivität auf die Venen, dass die Venen als Pumpsystem fungieren, das den Bluttransport zurück zum Herzen deutlich erhöht.
Wenn eine Person mehr als vier Stunden pro Tag steht oder geht, kann es sein, das die Fußmuskulatur unzureichend Bewegung und Gebrauch erfährt. Eine individuelle Bewegung der vielen kleinen Muskeln im Fuß wird behindert. Wenn die Fußmuskulatur eine unzureichende Stärke hat, hat sie nicht die dauerhafte Kraft das Gewicht des Körpers zu halten und das Fersenbein und die Mittelfußknochen können nach unten sinken. Die folgende Kettenreaktion tritt auf:

1. Wenn die Füße kollabieren („nach unten sinken"), wird die Fußmuskulatur komprimiert, was den Blutfluss verringert. Gleichzeitig verursacht eine geringe Muskelaktivität durch die Kompression der Fußmuskulatur eine Verringerung der venösen Pumpfunktion.
2. Die Fußmuskeln erhalten keine ausreichenden Mengen von Sauerstoff und Kohlehydraten, um eine angemessene Energieproduktion und Oxidation aufrecht zu erhalten.
3. Wegen des dauernden Drucks und des Mangels an Zufuhr von Sauerstoff und Kohlehydraten, beginnen die Fußmuskeln Energie durch das durch Aufspalten von Glykogen in Milchsäure und Energie zu erzeugen.
4. Da die Blutzirkulation behindert ist, wird durch diesen Vorgang Milchsäure in den Fußmuskeln angesammelt.
5. Milchsäure führt, abhängig von der Dauer des Gehens oder Stehens, zu Ermüdungserscheinungen, schweren Beinen und später Schmerzen.
6. Das Gefühl der Müdigkeit kann oft dazu führen, dass sich Personen, bei dem Versuch das Ermüdungsgefühl zu lindern, in ungeeignete oder ungeschickte Positionen begeben, was wiederum andere Muskeln beeinträchtigt, was zu Schmerzen in Beinen, Rücken, Kopf usw. führt.

Bei der Einlegesohle der Erfindung erzielt die Bewegung der Flüssigkeit innerhalb der Blase, dass das Körpergewicht des Anwenders gleichmäßiger über die Fußfläche verteilt wird, wodurch Druckspitzen, die auf die Fußmuskulatur einwirken verringert werden. Des Weiteren bewirkt die gleichzeitige Bewegung des Fluids innerhalb der Blase, dass sich die kleinen intrinsischen Fußmuskeln bewegen, was, zusammen mit der Lastverteilung oder Lastwirkung, die venöse Pumpfunktion verbessert und so die oben beschriebene Kettenreaktion vermeidet. Versuche ergeben, dass die Einlegesohle der Erfindung Belastung reduziert, gemessen als Durchschnittsdruck in Kilogramm pro Quadratzentimeter gegen die Fußsohlenoberfläche des Fußes des Anwenders. Die verbesserte Verteilung des Gewichts des Anwenders findet insbesondere während dem Stehen oder Gehen Anwendung. Es ist wichtig großen Druck auf Fersenbein und Mittelfußknochen zu vermeiden, da ein solcher Druck Fußschmerzen, Hornhaut und in extremen Situationen, Geschwürbildung bewirken kann. Solche Fehlbildungen sind bei diabetischen Füßen gut bekannt.
Das Gewicht des Anwenders übt Druck auf die Flüssigkeit innerhalb der Blase aus. Die unter Druck stehende Flüssigkeit bewegt ständig die unbelasteten Teile der Blase aufwärts. Die Bewegung oder Gewichtsverlagerung des Anwenders bewirkt eine Bewegung des Fluids, wodurch eine ständige Bewegung der kleinen inneren Fußmuskeln auftritt. Eine erheblich verbesserte venöse Pumpfunktion wird dadurch im Fuß selbst geschaffen. Eine ständige Massage der Fußsohle findet durch die Bewegung des Fluids innerhalb der drei Bereiche bei jeder Veränderung der Gewichtsverteilung statt. Wenn der Fuß, und damit das Gewicht, auf den Boden gestellt wird, findet eine Umverteilung des Gewichtsdrucks zwischen den Füßen und den Einlegesohlen statt, wodurch die Blutvenen stimuliert werden. Die Folge ist eine erheblich verbesserte venöse Pumpfunktion. Eine erhöhte Blutzirkulation ist offensichtlicherweise sehr wichtig für jede Person, die an einer stehenden, gehenden oder rennenden Aktivität teilnimmt. Es ist die Funktion des Blutes, Sauerstoff und Nährstoffe zu den Zellen zu transportieren und Abfallprodukte, die von den Nieren des Anwenders als Urin ausgeschieden werden, zurückzutransportieren. Eine verbesserte Blutzirkulation verringert den Anteil der Milchsäure, ein Element, das als Ursache für Myasthenia („Muskelermüdung") bekannt ist. Die Blutzirkulation ist daher sehr wichtig für Personen, die ihre Muskulatur außerordentlich anstrengen, da Muskelanstrengung die Blutkörperchen verengt und somit den Transport von Nährstoffen und Abfallprodukten behindert. Eine weitere Auswirkung einer unzureichenden Blutzufuhr ist die Verminderung der Kontraktionsfähigkeit der Muskeln. Die fluidgefüllte Einlegesohle der Erfindung verbessert die Lage, Menge und Dauer der vorteilhaften Lastverteilung im Vergleich zum Stand der Technik mittels eines Fließens des Fluids, das speziell an die anatomische Struktur des Fußes (1-B und 1-C) angepasst ist. Eine positive Wirkung ist die Verringerung und in vielen Fällen die Beseitigung der schmerzhaften Auswirkungen von Beschwerden in Füßen, Beinen, Hals, Kopf und Rücken, verursacht durch viele tägliche Stunden des Stehens oder Gehens.
Die Merkmale, die die gegenwärtige Erfindung vom Stand der Technik unterscheiden, sind des Weiteren die spezifische Lage der Fließableiter und Fließbegrenzer in den Vorderfuß-, Mittelfuß- und Hinterfußbereichen, die einen Fließen des Fluids ermöglichen, das an die Struktur der Fußknochen angepasst ist. Die Fließableiter und Fließbegrenzer und die daraus resultierenden Fließkanäle sorgen für Richtungsstabilität bei der Fortbewegung durch die Ermöglichung einer gesteuerten Flüssigkeitszirkulation, die an die anatomische Struktur des normalen Fußes angepasst ist. Dies ist wichtig, da eine ungesteuerte Flüssigkeitszirkulation einen instabilen Gang, eine instabile Gewichtsverteilung und potentiell die Entwicklung von Fehlbildungen des Fußes verursachen würde. Richtungsstabilität, wie sie durch die konzipierte Flüssigkeitszirkulation der Erfindung und im Unterschied gegenüber dem Stand der Technik erzielt wird, sorgt für ein symmetrisches Fortbewegungsmuster für den Träger, da das Gewicht auf den natürlichen Punkten des Fußes ruht und gleichmäßiger über den Fuß verteilt ist. Die Funktion ist der eines Wasserbetts ähnlich. Offensichtlicherweise ist das Gewicht dort am schwersten, wo man den Fuß zuerst auf den Boden aufsetzt, was logischerweise von Person zu Person individuell verschieden ist. Die Einlegesohle kann bei Problemen in Zusammenhang mit Übersupination und Überpronation helfen, d.h. wenn die Füße des Anwenders entweder unnatürlich zur medialen, inneren Seite oder der lateralen, äußeren Seite gedreht sind („asymmetrische Füße"). Die Kombination von Verteilung des Gewichtsdrucks und richtungsmäßiger Stabilisierung der Fluidzirkulation unterstützt außerdem ein funktionell korrektes Abdrücken – ein entscheidender Faktor für physiologisch korrektes Gehen oder Rennen. Während die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, versteht es sich, dass verschiedene Abwandlungen und Änderungen hierzu gemacht werden könnten, ohne von dem Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Mit einem Fluid gefüllte Einlegesohle, die daran angepasst ist, unter dem Fuß des Trägers getragen zu werden, wobei der Fuß des Trägers einen lateralen Längsrist und einen medialen Längsrist und eine Grenze zwischen ihnen hat, wobei die Einlegesohle von der Art ist, bei der eine Blase (10) mit einem Fluid gefüllt ist, wobei die Blase (10) einen im Allgemeinen fußförmigen Aufbau mit einem Proximal-Vorderfußbereich (24), einem Hinterfußbereich (26) und einem Mittelfußbereich (28) zwischen ihnen hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlegesohle ein Paar an Strömungsbegrenzern (45; 51, 53; 90) an dem distalen Ende des Hinterfußbereiches (26) der Blase (10) hat, wobei die Strömungsbegrenzer (45; 51, 53; 90) sich seitlich von dem Umfangsrand der Blase (10) erstrekken, wobei sie zumindest einen im Wesentlichen länglichen Strömungskanal (49; 59; 91) zwischen ihnen definieren.
Einlegesohle gemäß Anspruch 1, wobei, die Einlegsohle des weiteren eine Vielzahl an beabstandeten Strömungsablenkeinrichtungen (34) bei dem proximalen Vorderfuß der Blase (10) aufweist, und wobei zumindest zwei aber nicht mehr als 6 Vorderfußströmungskanäle (36, 38) zwischen jedem der Strömungsablenkeinrichtungen (34) und zwischen den Strömungsablenkeinrichtungen (34) und dem lateralen und -medialen Rand des Proximal-Vorderfußbereiches (24) der Blase (10) vorhanden ist, wobei die Vorderfußströmungskanäle (36, 38) im Wesentlichen die gleiche Querabmessung haben, und zumindest einer der Vorderfußströmungskanäle (36, 38) sich zwischen dem Proximal-Vorderfußbereich (24) und dem Mittelfußbereich (28) der Blase (10) erstreckt.
Einlegesohle gemäß Anspruch 2, wobei der Fuß des Trägers einen ersten Metatarsalknochen, einen zweiten Metatarsalknochen und einen lateralen Metatarsalknochen hat und wobei einer der Vorderfußströmungskanäle (36, 38) daran angepasst ist, dass er im Wesentlichen unter dem ersten Metatarsalknochen des Fußes des Trägers liegt, wobei ein zweiter Strömungskanal (36, 38) daran angepasst ist, dass im Wesentlichen unter dem zweiten Metatarsalknochen des Fußes des Trägers liegt, und wobei jeder verbleibende Strömungskanal (36, 38) daran angepasst ist, dass er im Wesentlichen unter zumindest einem der verbleibenden lateralen Metatarsalknochen des Fußes des Trägers liegt.
Einlegesohle gemäß Anspruch 1, wobei die Einlegesohle des weiteren eine Strömungsbegrenzungseinrichtung in der Blase (10) innerhalb des Vorderfußbereiches und des Mittelfußbereiches (24, 28) aufweist, um die Strömung des Fluids von diesen Bereichen in den Hinterfußbereich (26) und umgekehrt zu steuern.
Einlegesohle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie des weiteren ein festes oder halbfestes Stoßabsorbiermaterial in der Blase (10) aufweist, das zumindest einen Abschnitt des Hinterfußbereiches (26) abdeckt.
Einlegesohle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie des weiteren zumindest eine Hinterfußströmungsablenkeinrichtung (40) in dem Hinterfußbereich (26) der Blase (10) und zumindest zwei im Wesentlichen längliche Hinterfußströmungskanäle (42, 44) zwischen den Hinterfußablenkeinrichtungen (40) und dem lateralen Rand und dem medialen Rand der Blase (10) aufweist, wobei zumindest zwei der Hinterfußströmungskanäle (42, 44) eine im Wesentlichen gleiche Querabmessung haben.
Einlegesohle gemäß Anspruch 1, wobei die Einlegesohle des weiteren ein Paar an Strömungsbegrenzern (92) an dem proximalen Ende des Proximal-Vorderfußbereiches (24) der Blase (10) aufweist, wobei einer der Begrenzer (92) benachbart zu dem medialen Rand der Blase (10) ist und der andere Begrenzer (92) benachbart zu dem lateralen Rand der Blase (10) ist und wobei zumindest ein Längsströmungskanal (93) zwischen den Begrenzern ist.
Einlegesohle gemäß Anspruch 1, wobei die Einlegesohle des weiteren zumindest zwei beabstandete Metatarsalpolster zwischen der oberen und der unteren Blasenlage in zumindest einem Abschnitt des Proximal-Vorderfußbereiches (24) der Blase (10) und zumindest einen im Wesentlichen länglichen Vorderfußströmungskanal zwischen den Polstern in dem Proximal-Vorderfußbereich und dem lateralen Rand und dem medialen Rand des Vorderfußbereiches der Blase aufweist, wobei das Fluid durch zumindest einen der Vorderfußströmungskanäle in einer Längsrichtung innerhalb des Proximal-Vorderfußbereiches und von dem Proximal-Vorderfußbereich in den Mittelfußbereich der Blase (10) strömen kann.
Einlegesohle gemäß Anspruch 8, wobei das Metatarsalpolster ein festes oder halbfestes Material aufweist.
Einlegesohle gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Blase (10) aus einer unteren (14) und einer oberen (12) Lage aus einem im Wesentlichen undurchlässigen Material besteht, wobei die beiden Lagen aneinander an ihren Umfangsrändern abgedichtet sind.
Einlegesohle gemäß den vorherigen Ansprüchen, wobei das Fluid eine hochmolekulare hygroskopische sterile Flüssigkeit ist.
Einlegesohle gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Einlegesohle in eine Fußbekleidung eingebaut ist.
Einlegesohle gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Blase (10) eine obere Lage (12) und eine untere Lage (14) aufweist, die an ihren Umfangsrändern (18) verbunden sind, wobei die Blase (10) des weiteren eine Lage aus einem Schweißabsorbiermaterial (16) aufweist, die an zumindest einer der Lagen (12, 14) angebracht ist und diese im Wesentlichen abdeckt.
Einlegesohle gemäß Anspruch 4, wobei die Einlegesohle daran angepasst ist, dass sie unter der anatomischen Struktur des Fußes des Trägers liegt, wobei der Fuß einen lateralen Längsrist, einen medialen Längsrist und eine Längsgrenze zwischen diesen hat, wobei die Strömungssteuereinrichtung zumindest eine längliche Strömungssteuereinrichtung (46, 48, 50, 51, 53, 56, 60, 64, 72, 74) aufweist, die den Vorderfußbereich und den Mittelfußbereich (28) der Blase (10) überbrückt, wobei die Längserstreckung der Strömungssteuereinrichtung (46, 48, 50, 51, 53, 56, 60, 64, 72, 74) im Wesentlichen mit der Längsgrenze zwischen dem medialen Längsrist und dem lateralen Längsrist des Fußes des Trägers übereinstimmt.
Einlegesohle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie des weiteren einen medialen Strömungsbegrenzer (64) bei der Blase (10) aufweist, der einen Bereich definiert, der unter dem medialen Längsrist des Trägers liegt und sich von dem medialen Umfangsrand (20) bei dem proximalen Ende des Proximal-Vorderfußbereichs (24) der Blase (10) im Wesentlichen entlang der Grenze zwischen dem medialen und lateralen Längsrist des Trägers zu dem medialen Umfangsrand (20) bei dem distalen Ende des Hinterfußbereichs der Blase (10) erstreckt, wobei der Strömungsbegrenzer eine Öffnung in ihm hat, um zu ermöglichen, dass sich das Fluid innerhalb des medialen Strömungsbegrenzers ansammelt, der unter dem medialen Längsrist des Trägers liegt.
Einlegesohle gemäß Anspruch 15, wobei die Einlegesohle des weiteren einen lateralen Strömungsbegrenzer in der Blase aufweist, der unter dem lateralen Längsrist des Trägers liegt und sich von dem lateralen Umfangsrand (22) bei dem proximalen Ende des proximalen Fußbereichs (24) der Blase (10) im Wesentlichen entlang der Grenze zwischen dem lateralen Längsrist und dem medialen Längsrist des Trägers zu dem lateralen Umfangsrand (22) bei dem distalen Ende des Hinterfußbereiches der Blase (10) erstreckt, wobei die laterale Strömungsbegrenzer im Wesentlichen frei von Fluid sind und zumindest ein Längsströmungskanal zwischen dem medialen und dem lateralen Strömungsbegrenzer vorhanden ist, wobei der Längsströmungskanal Fluid von dem Proximal-Vorderfußbereich (24) zu dem Hinterfußbereich und umgekehrt fördert.