ES2311939T3 - Material elastico para aparatos ortopedicos de compresion y similares. - Google Patents

Material elastico para aparatos ortopedicos de compresion y similares. Download PDF

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Jonathon Chuang
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La Pointique International Ltd
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Abstract

Método de fabricación de un material adecuado para su uso en un material de aparato ortopédico de compresión, comprendiendo el método las siguientes etapas: proporcionar una lámina de material (400) de espuma de células cerradas entre una primera placa (420, 440) que tiene una pluralidad de espigas (422, 432) separadas que se extienden desde una primera superficie, y una segunda placa (410, 430) que tiene una pluralidad de aberturas (414, 442) separadas, en el que las aberturas (414) están dimensionadas y separadas para acoplarse de manera deslizable con las espigas (422, 432) cuando la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) están adecuadamente alineadas, y además en el que al menos una de la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) incluyen además una pluralidad de salientes (412, 434); calentar al menos una de la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) hasta una temperatura seleccionada; impulsar la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) juntas de tal manera que las espigas (422, 442) en la primera placa penetran en la lámina de material de espuma de células cerradas y se acoplan de manera deslizable con las aberturas en la segunda placa; mantener una presión entre la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) durante un periodo de tiempo tal que los salientes (412, 434) imprimen una pluralidad de depresiones sobre la lámina de material (400) de espuma de células cerradas; y separar la primera placa (420, 440) de la segunda placa (410, 430) y retirar el material (400) de espuma de células cerradas.

Description

Material elástico para aparatos ortopédicos de compresión y similares.
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Campo de la invención
Esta invención se refiere de manera general a un método para formar materiales elásticos transpirables que son adecuados para aparatos ortopédicos de compresión elásticos.
Antecedentes de la invención
Hay aparatos ortopédicos de compresión elásticos disponibles en muchas formas. Comúnmente, tales aparatos ortopédicos están compuestos por material elástico blando de manera que cuando se llevan puestos, proporcionan cierta cantidad de soporte para una articulación lesionada. Estos tipos de aparatos ortopédicos, a menudo adquiridos sin receta ni la necesidad de ajuste por un profesional experto, se han usado durante varios años y han estado comúnmente disponibles como aparatos ortopédicos para la rodilla, el tobillo, el muslo, la muñeca, el codo, el pecho, el hombro o la zona lumbar. Estos aparatos ortopédicos de compresión resistentes, plegables pueden llevarse puestos para esguinces y torceduras, artritis, tendinitis, bursitis, inflamación o para reducir la molestia durante el uso posoperatorio, o para tratar molestias tras traumatismo.
Los aparatos ortopédicos de compresión elásticos se fabrican a menudo a partir de caucho sintético (por ejemplo, policloropreno). Este material particular también es deseable debido a su combinación de propiedades favorables útiles en aparatos ortopédicos de compresión elásticos. El caucho de policloropreno tiene buena elasticidad y una densidad relativamente alta, proporcionando así un buen soporte de compresión y resistencia frente a fuerzas de corte.
El caucho de policloropreno es un material de células cerradas y por tanto no disipa muy bien el calor durante el uso. Su característica de células cerradas puede ser útil para conservar el calor durante el uso reflejando el calor emitido de vuelta hacia los huesos y articulaciones de la zona afectada. Esta concentración localizada de calor puede ayudar al flujo venoso, ayudar a reducir el edema y hacer que los tejidos blandos sean menos sensibles a la lesión.
Aunque el uso de caucho de policloropreno en aparatos ortopédicos de compresión elásticos puede concentrar el calor, la tendencia natural del material de células cerradas para evitar la disipación de calor puede provocar problemas para el usuario. Cuando se llevan puestos, los aparatos ortopédicos de material de policloropreno se estiran para conferir una carga de compresión alrededor de la zona corporal afectada. Este ajuste de compresión, combinado con la alta densidad del material y la falta de circulación de aire y disipación a través del material, puede dar como resultado molestia por calor y transpiración, y puede conducir a sarpullidos por calor. El uso prolongado de tales aparatos ortopédicos puede provocar que el usuario transpire constantemente, dando como resultado molestia, y a menudo dando lugar a que el usuario deje prematuramente de llevar puesto el aparato ortopédico. En efecto, el propio material indica la duración de tiempo durante la que puede llevarse puesto el aparato ortopédico. No es raro que los usuarios dejen de llevar puestos tales aparatos ortopédicos tras aproximadamente de una a dos horas. En un esfuerzo por proporcionar una mejor transpirabilidad, se han fabricado ciertos aparatos ortopédicos de caucho de policloropreno anteriores con perforaciones u orificios perforados a través de toda la profundidad del material. Sin embargo, estos aparatos ortopédicos pueden no conservar una integridad estructural suficiente para servir como aparato ortopédico de compresión eficaz para la persona que lo lleva puesto dado que se elimina el material de neopreno de estos aparatos ortopédicos.
En particular, los métodos de la técnica anterior de perforar o cortar orificios en aparatos ortopédicos pueden producir debilidad en el material. El material está diseñado para envolver y/o estirarse alrededor de una parte del usuario, lo que da como resultado el alargamiento y la deformación de los orificios cortados. Los orificios que sencillamente se cortan o perforan en el material provocarán un debilitamiento local del material, y el estiramiento puede provocar que el material se rasgue en tales regiones.
Por tanto, existe una necesidad de un aparato ortopédico compresión elástico que tenga integridad y resistencia estructural suficientes para ofrecer un nivel suficiente de soporte de compresión, mientras que también disipe el calor durante el uso para reducir o evitar la transpiración excesiva y la molestia por calor, especialmente durante el uso prolongado.
Somos conscientes del documento US2003/0114782 A1 que da a conocer un método de fabricación de un material adecuado para su uso en un material de aparato ortopédico de compresión presionando rejillas calentadas en caras opuestas de un material de lámina. El material acabado tiene depresiones formadas en su superficie. También somos conscientes del documento DE 3613488 que da a conocer un método de preparación de un material en el que se forman orificios presionando espigas a través de un material pero sin formar ninguna depresión en la superficie.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a un método para preparar una capa o un panel elástico que puede usarse en un material compuesto, por ejemplo para su uso en un aparato ortopédico de compresión. El panel elástico incluye aspectos que mejoran la transpirabilidad del panel, por ejemplo para facilitar el rechazo de calor y humedad en un aparato ortopédico.
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El panel elástico está formado a partir de una lámina de espuma de células cerradas, tal como una lámina de neopreno que tiene un grosor de entre aproximadamente 2,0 y 10,0 mm. Un lado del panel elástico define una parte rebajada o canales que se forman mediante compresión de la lámina de espuma con placas calentadas dispuestas de manera opuesta. Se proporciona una pluralidad de aberturas a través de la lámina de espuma, formándose las aberturas mediante la penetración del panel con espigas calentadas. Por tanto, las aberturas y canales se forman sin separar ningún material mediante corte de la lámina de espuma de células cerradas.
En una realización de la invención, las aberturas son circulares y tienen un diámetro de entre aproximadamente 0,5 y 3,0 mm. En otra realización de la invención, las aberturas están dispuestas en los canales.
Un método de fabricación de un material adecuado para su uso en un material de aparato ortopédico de compresión incluye las etapas de proporcionar una lámina de material de espuma de células cerradas entre un par de placas calentadas, en el que una placa incluye una pluralidad de espigas separadas y la otra placa incluye una pluralidad de aberturas separadas que están dimensionadas y separadas para acoplarse con las espigas, y además en el que al menos una de las placas incluye una pluralidad de salientes para formar canales en la lámina, impulsar las placas juntas para formar aberturas en la lámina y mantener una presión entre la primera placa y la segunda placa durante un periodo de tiempo tal que los salientes imprimen una pluralidad de depresiones sobre la lámina de material de espuma de células cerradas.
En una realización de la invención, al menos una de las placas se calienta hasta una temperatura de entre aproximadamente 145ºC y 160ºC, y se mantiene una presión de aproximadamente 50 kg/cm^{2} durante aproximadamente 4-6 minutos para formar los canales.
Breve descripción de los dibujos
Los aspectos anteriores y muchas de las ventajas que conlleva esta invención podrán apreciarse más fácilmente ya que la misma se entenderá mejor con referencia a la siguiente descripción detallada, cuando se toma junto con los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista en alzado lateral que ilustra de manera semiesquemática un aparato ortopédico para rodilla preparado a partir de un material ortopédico, según los principios de la presente invención;
la figura 2 es una vista en perspectiva semiesquemática del aparato ortopédico para rodilla mostrado en la figura 1;
la figura 3 es una vista en corte transversal que ilustra esquemáticamente componentes de un material compuesto de la presente invención;
la figura 4 es una vista en planta frontal que ilustra una sección de una capa central perforada del material compuesto de la presente invención;
la figura 5 es una vista en planta trasera que ilustra una sección de la capa central perforada mostrada en la figura 4;
la figura 6 es una vista en perspectiva que ilustra un aparato ortopédico para codo preparado a partir del material compuesto de la presente invención;
la figura 7 es una vista en perspectiva que ilustra un aparato ortopédico para muñeca preparado a partir del material compuesto de la presente invención;
la figura 8 es una vista lateral que ilustra un aparato ortopédico para tobillo preparado a partir del material compuesto de la presente invención;
la figura 9 es una vista en perspectiva de otra realización de una capa elástica, que tiene una pluralidad de canales que se cortan y aberturas a través de los mismos;
la figura 10 es una vista lateral en sección transversal de la capa elástica mostrada en la figura 9;
la figura 11 es una vista en perspectiva de otra realización de una capa elástica, que tiene una pluralidad de canales que no se cortan y aberturas a través de los mismos;
la figura 12 es una vista lateral en sección transversal de la capa elástica mostrada en la figura 11;
las figuras 13A, 13B y 13C son vistas en perspectiva de realizaciones adicionales de capas elásticas que tienen zonas rebajadas, zonas con salientes y aberturas, según la presente invención;
la figura 14 es una vista en perspectiva que ilustra un método para preparar las capas elásticas utilizando un conjunto de placas opuestas;
la figura 15 es una vista lateral en sección transversal de las placas opuestas mostradas en la figura 14;
la figura 16 es una vista en perspectiva que ilustra otro método para preparar las capas elásticas, con un conjunto diferente de placas opuestas;
la figura 17 es una vista lateral en sección transversal de las placas opuestas mostradas en la figura 16; y
la figura 18 es una vista lateral en sección transversal similar a la figura 17, en la que la capa elástica tiene una capa textil superior y una capa textil inferior fijada a la misma antes de formar los canales y las aberturas.
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Descripción detallada de la realización preferida
Las figuras 1 y 2 ilustran un aparato 20 ortopédico para rodilla preparado a partir de un material ortopédico según los principios de esta invención. El material ortopédico se ilustra en las figuras 3, 4 y 5. El aparato ortopédico para rodilla es un aparato ortopédico blando preparado a partir de material 100 compuesto flexible, resistente mostrado en las figuras 3, 4 y 5. El material 100 compuesto de forma plana se corta para darle forma y se cose o se monta de otra forma para formar un aparato 20 ortopédico para rodilla tubular, ilustrado en las figuras 1 y 2.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 3, se pliega una pieza de material 100 compuesto en forma de lámina plana sobre sí misma. Los bordes largos solapantes en el lado opuesto al pliegue se fijan mediante una costura 50 larga, vertical. El material en plano se corta para darle forma de manera que cuando se le dan puntadas a lo largo de la costura 50, tal como se muestra en las figuras 1 y 2, se produce un soporte para rodilla angular de forma generalmente tubular que tiene una parte 60 superior abierta y una parte 70 inferior abierta. Puntadas 80 periféricas en el borde superior y puntadas 90 periféricas similares en el borde inferior proporcionan bordes acabados para el soporte para rodilla completado.
Los componentes que comprenden el material 100 compuesto se entienden mejor haciendo referencia a las figuras 3, 4 y 5. La figura 3 muestra una vista en sección transversal que ilustra los componentes del material 100 compuesto de la presente invención. El material compuesto incluye una capa 110 elástica central, flexible y plegable, una capa 130 textil interior y una capa 120 textil exterior. La capa 110 elástica central se prepara preferiblemente a partir de un material de espuma de células cerradas en configuración de lámina. Un material de células cerradas elástico preferido es caucho de policloropreno, conocido comúnmente como caucho de neopreno. Materiales de neopreno preferidos son artículos comerciales. Otro material adecuado para la capa 110 central es caucho de estireno-butadieno (SBR). Estos materiales están disponibles en un amplio intervalo de densidad, de manera que no es difícil encontrar material de una densidad deseada que proporcione el nivel deseado de soporte y proporcione una buena compresión ortopédica durante el uso. De manera ideal, tal material para los fines de la presente invención tiene desde 1,5 mm hasta 8,0 mm de grosor. Sin embargo, pueden usarse otros grosores. Además, pueden usarse otros materiales de células cerradas elásticos para formar la capa 110.
La capa 110 elástica central tiene formados sobre la misma en un lado de la misma una pluralidad de surcos o canales 140 que se cortan. En un ejemplo no limitativo, una realización de la presente invención muestra que el patrón de canales 140 que se cortan se forma colocando material de lámina de neopreno sobre una malla de metal y después colocando una fuente de calor pesada encima del material de lámina plano. La presión y el calor hacen que la malla se hunda en el material de lámina para que tome permanentemente la forma de la malla de metal sobre el lado inferior en el que el patrón de rejilla de la malla de metal está presionando sobre el material de lámina. Además, o alternativamente, puede precalentarse la malla.
En otra realización de la presente invención, se forma un patrón de canales 140 que se cortan sobre ambas superficies del material de lámina. Esto puede lograrse de una manera intercalando la capa 110 central entre rejillas de metal superior e inferior y presionando con calor ambas rejillas contra la capa 110 central, haciendo que ambas rejillas se hundan en las superficies del material de lámina. El patrón de rejilla puede ser idéntico en ambos lados de la capa 110 central o puede tener configuraciones diferentes.
En la realización mostrada en las figuras 3 y 4, la pluralidad de canales 140 que se cortan formados en la capa 110 elástica central define una rejilla o un patrón de forma generalmente rectangular o cuadrada. Debe apreciarse que el patrón puede ser de cualquier otra forma, por ejemplo, rombos, triángulos, óvalos, círculos, etc., siempre que los canales 140 se corten entre sí de manera que se proporciona un conducto continuo o interconectado a través del material de lámina y a lo largo de la longitud del material.
La capa 110 elástica central puede perforarse para formar una multiplicidad de perforaciones o cortes 150 a través de la capa. Los cortes 150 no se muestran en la figura 3 por motivos de simplicidad, pero se muestran en las figuras 4 y 5. La figura 4 es una vista en planta frontal que muestra una sección de la capa 110 central perforada. La figura 5 es una vista en planta trasera que muestra una sección de la capa 110 central perforada mostrada en la figura 4. La multiplicidad de cortes 150 está dispersada por la superficie de la capa 110 elástica central y se extienden a través de toda la profundidad de la capa de manera que los fluidos, incluyendo el sudor y el aire, pueden pasar a través de los cortes 150 desde un lado de la capa hasta el otro, especialmente cuando la capa está estirada.
En una realización de la presente invención, los cortes 150 están situados sólo en relación con las partes 140 de canal. En otra realización, los cortes están situados no sólo dentro de los canales 140, sino también en la parte sin surcos/canales de la capa 110 elástica. Los cortes 150 pueden situarse sólo en las intersecciones de los canales 140, o una multiplicidad de cortes 150 puede tener un patrón uniforme y estar separados uniformemente alrededor de la capa 110 elástica central. De manera ideal, la multiplicidad de cortes 150 no debe ser tan grande ni los cortes estar separados tan cerca que la integridad estructural global del material de neopreno se reduzca más allá de la capacidad del material para proporcionar un soporte de compresión ortopédico suficiente durante el uso.
La multiplicidad de cortes 150 puede definir un patrón de corte. Las figuras 4 y 5 muestran un patrón de corte que tiene tres "patas" que radian desde un punto común. Sin embargo, debe apreciarse que el patrón de corte puede tener cualquier forma, tal como una línea recta, una línea curva, una cruz o un patrón con cinco patas, sin apartarse del alcance de la presente invención. Debe apreciarse además que preferiblemente la perforación no elimina realmente ningún material significativo, si es que elimina algo, de la capa 110 elástica central o los canales 140; en vez de eso, la perforación simplemente se extiende a través de los canales. Por tanto, la perforación no forma un orificio o paso a través del material de neopreno a menos que se estire el material.
El patrón para la multiplicidad de cortes 150 puede formarse en la capa 110 elástica central mediante varios métodos. Uno de tales métodos de formación de un patrón de corte en el material de neopreno es mediante un rodillo que tiene una superficie cilíndrica exterior con punzones que sobresalen en el patrón de corte deseado de manera que al rodar el rodillo sobre la superficie plana del material de neopreno se perforan cortes en el patrón deseado.
Haciendo de nuevo referencia a la figura 3, el material 100 compuesto también incluye una capa 130 textil interior blanda, flexible, resistente y porosa. La capa 130 interior puede ser un material textil tejido de tela estirable, plegable y flexible que es poroso al aire y al agua debido a los poros formados inherentemente por el material textil tejido. El material 100 compuesto también incluye una capa 120 textil exterior porosa, elástica y flexible que también puede prepararse a partir de un material textil tejido estirable de igual o distinto tipo al de la capa 130. Las capas 130 y 120 textiles interior y exterior, respectivamente, también pueden prepararse a partir de otros materiales textiles tejidos estirables incluyendo nailon, Dacron® u otras fibras sintéticas.
Tras alterar la capa 110 elástica central con una pluralidad de canales 140 que se cortan en un lado de la misma y perforarse con un patrón 150 de corte, se une la capa 130 textil interior a la cara con surcos de la capa 110 central, mientras que la capa 120 textil exterior se une a la cara sin surcos de la capa 110 central. La capa 130 textil interior puede adherirse a la capa 110 central usando una técnica adhesiva que evita que se coloque cola u otro adhesivo en los canales 140. Como tal, el adhesivo no cierra ni obstruye los canales 140. La capa 120 textil exterior también se pega o se adhiere de otro modo o se une a la capa 110 central. El adhesivo une todas las zonas superficiales de contacto de la capa 110 central y las capas 130 y 120 textiles interior y exterior adyacentes, respectivamente. Debe observarse que el adhesivo no altera la porosidad de la capa 110 central y las capas 130 y 120 textiles interior y exterior.
Volviendo a las figuras 1 y 2, el aparato 20 ortopédico para rodilla está previsto para llevarse puesto con el lado con surcos/canales hacia el cuerpo de la persona que lo lleva puesto. Esto proporciona el resultado ventajoso de conservar el calor contra el cuerpo al tiempo que permite que el aparato 20 ortopédico para rodilla sea transpirable. Además, dado que el aparato 20 ortopédico para rodilla está preparado a partir de material compuesto, tiene una porosidad suficiente para que se evite esencialmente la acumulación de calor interno durante el uso. El aparato 20 ortopédico para rodilla también proporciona una buena compresión alrededor de una parte del cuerpo soportada por el aparato 20 ortopédico para rodilla en su estado estirado. La capa central elástica conserva sustancialmente toda su capacidad para aplicar una carga de compresión sobre la parte del cuerpo que tiene el aparato ortopédico dado que no se elimina realmente material de la capa central de neopreno, como en algunos aparatos ortopédicos convencionales. Adicionalmente, el aparato 20 ortopédico para rodilla tiene una densidad suficiente debido al neopreno, SBR u otro material seleccionado para proporcionar la compresión necesaria para servir como un aparato ortopédico para rodilla útil. Las capas 130 y 120
interior y exterior también proporcionan resistencia a la compresión adicional al aparato 20 ortopédico para rodilla.
El aparato 20 ortopédico para rodilla también proporciona una buena transpirabilidad. Cuando el aparato 20 ortopédico para rodilla está en uso, se estira de manera bidireccional, creando así una acción de bombeo para permitir que el aire fluya a través de los canales 140 del aparato 20 ortopédico para rodilla. Esto lleva el sudor corporal a través de los canales 140 y fuera de los extremos del aparato 20 ortopédico para rodilla. El aparato 20 ortopédico para rodilla también permite que pase aire fresco, frío hacia dentro a través del aparato 20 ortopédico para rodilla para que alcance el cuerpo. En consecuencia, una cierta cantidad de calor puede pasar desde el interior del aparato 20 ortopédico para rodilla hacia el exterior a través de la pluralidad de cortes 150, que se abren a medida que el aparato ortopédico se estira durante el uso.
De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, puede aplicarse silicona 152, en forma de gel o perlas, a lo largo del interior del aparato 20 ortopédico para rodilla en sentido longitudinal del aparato ortopédico, quizás sobre lados opuestos del aparato ortopédico. Adicional o alternativamente, las perlas 154 de silicona pueden colocarse de manera circunferencial alrededor del interior del aparato ortopédico, quizás cerca de los extremos del aparato ortopédico. La silicona puede aplicarse en una tira de cierta anchura, en una línea o banda estrecha, o en otros patrones. Además, la tira o línea de silicona puede ser recta o curva. Este material de silicona hace que el aparato ortopédico se quede en su sitio sobre el cuerpo debido al rozamiento entre la silicona y el cuerpo. Sin embargo, la silicona no provoca molestia ni frotamiento excesivo contra el cuerpo.
En una realización, la silicona puede aplicarse al interior del aparato 20 ortopédico para rodilla tras haberse construido completamente el aparato ortopédico. En otra realización, la silicona se aplica al interior de la capa 130 textil interior del aparato 20 ortopédico para rodilla y después se aplica la capa 130 interior a la superficie interior de la capa 110 central. Tal como apreciarán los expertos en la técnica, pueden emplearse otros materiales, además de silicona, para hacer que el aparato ortopédico se quede en su sitio sobre el cuerpo, sin apartarse del alcance de la presente invención.
Las figuras 6-8 ilustran usos adicionales del material 100 compuesto en aparatos ortopédicos de compresión. La figura 6 muestra un aparato 160 ortopédico para codo en el que se pliega material 100 compuesto y se cose a lo largo de su longitud. El aparato ortopédico puede tener una costura 170 intermedia para formar un aparato ortopédico elastomérico tubular generalmente con forma de L. Los bordes superior e inferior del aparato ortopédico tubular tienen costuras 180 periféricas con puntadas para el refuerzo del borde. La figura 7 ilustra un aparato 190 ortopédico para muñeca preparado a partir del material 100 compuesto, en el que el material se pliega y se cose en sentido longitudinal para formar un aparato ortopédico tubular generalmente recto que tiene costuras 200 periféricas en sus extremos opuestos para el refuerzo del borde. La figura 8 ilustra un aparato 210 ortopédico para tobillo preparado a partir de material 100 compuesto. El aparato ortopédico 210 para tobillo se forma como un aparato ortopédico tubular generalmente con forma de L con costuras 220 periféricas en sus extremos opuestos, costuras 230 periféricas alrededor de una parte de borde del aparato ortopédico que se ajusta alrededor del talón del usuario. El aparato ortopédico puede incluir costuras 240 intermedias que fijan bordes intermedios colindantes del soporte para tobillo con forma de L.
Estos aparatos ortopédicos de compresión pueden usarse para proporcionar niveles requeridos de soporte de compresión anatómica al tiempo que mejoran la ventilación de la zona soportada para reducir la molestia provocada por la transpiración y el exceso de calentamiento. El material compuesto mejorado de esta invención mejora así el soporte anatómico proporcionado por aparatos ortopédicos de compresión dado que el usuario puede llevar puesto el aparato ortopédico durante periodos prolongados en vez de tener que retirar prematuramente el aparato ortopédico debido a molestias por calor.
En las figuras 9 y 10 se muestra una realización alternativa de una capa 310 elástica, en la que la figura 9 muestra una vista en perspectiva de la capa 310 elástica y la figura 10 muestra una vista en sección transversal de la capa 310 elástica a través de la sección 10-10. La capa 310 elástica incluye una pluralidad de canales 312 dispuestos en un patrón que se corta y varias aberturas 314 pequeñas, generalmente circulares, a través de la capa 310 elástica. Las aberturas 314 de esta realización preferida están colocadas en intersecciones de los canales 312, aunque se contempla que no todas las intersecciones tienen que tener una abertura 314, y/o pueden proporcionarse aberturas adicionales en los canales 312 en ubicaciones intermedias.
La combinación de canales 312 que se cortan y aberturas 314 abiertas proporciona que una red de aire y humedad fluya desde un lado de la capa 310 elástica hasta el otro, al tiempo que todavía conserva suficiente elasticidad en la capa 310 elástica para producir la fuerza de compresión deseada. Tal como se trata con más detalle a continuación, las aberturas 314 abiertas pueden formarse usando espigas calentadas que penetran en el material para formar las aberturas 314, de tal manera que el material se ablanda o funde parcialmente, dando como resultado un refuerzo del material alrededor de las aberturas 314. La capa 310 elástica central se prepara preferiblemente a partir de una lámina de material de espuma polimérica de células cerradas tal como neopreno, tal como se trata con más detalle a continuación.
Se apreciará que la capa 310 elástica puede combinarse con capas textiles exterior e interior tales como las identificadas como 120 y 130, respectivamente, en la figura 3. Se apreciará que las aberturas 314 circulares se diferencian de los cortes 150 de la realización mostrada en la figura 4 en que las aberturas 314 están "abiertas", incluso cuando la capa 310 elástica no está estirada. También se contempla que las aberturas 314 pueden tener otra forma aparte de circular, al tiempo que conservan el aspecto de estar siempre abiertas.
En uso, la capa 310 elástica, que puede combinarse en un material compuesto tal como se trató anteriormente, se orientará normalmente con la parte abierta de los canales 312 hacia el interior, hacia el usuario, favoreciendo así el flujo lateral de aire y humedad hacia las aberturas 314 junto a la piel del usuario, favoreciendo así la expulsión de humedad y calor lejos del usuario.
Las figuras 11 y 12 muestran una vista en perspectiva y una vista en sección transversal, respectivamente, de otra realización alternativa de una capa 320 elástica, en la que los canales 322 alargados no se cortan entre sí, sino que en vez de eso están orientados longitudinalmente a lo largo de la capa 320 elástica. Una pluralidad de aberturas 324 se extiende a través de la capa 320 elástica, estando dispuestas las aberturas 324 generalmente dentro de los canales 322 alargados. El uso de canales 322 paralelos, longitudinales, produce una flexibilidad anisotrópica en la capa 320 elástica que da como resultado una menor elasticidad (mayor rigidez) en la dirección longitudinal, con respecto a la elasticidad en la dirección transversal. Los canales 322 paralelos también permitirán un flujo más direccional de calor y humedad, mediante lo cual el material puede optimizarse para una aplicación particular. Usando este material, el diseñador puede orientar la capa 320 elástica de tal manera que los canales 322 están dirigidos a lo largo de una dirección preferida, por ejemplo para aprovechar la geometría o patrón circulatorio natural para la parte particular del cuerpo que se pretende que envuelva la capa 320 elástica.
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Las figuras 13A, 13B y 13C muestran varias realizaciones alternativas a modo de ejemplo de capas 330, 340, 350 elásticas que se contemplan en la presente invención. En particular, la figura 13A muestra una capa 330 elástica que tiene una pluralidad de salientes 332 circulares dispuestos en un patrón regular sobre la capa elástica. La parte 333 rebajada de la capa 330 elástica entre los salientes 332 incluye una pluralidad de aberturas 334 que se extiende a través de la capa 330 elástica. De manera similar, la figura 13B muestra una capa 340 elástica que tiene una pluralidad de salientes 342 cuadrados o rectangulares dispuestos en un patrón regular en la capa elástica. La parte 343 rebajada de la capa 340 elástica entre los salientes 342 incluye una pluralidad de aberturas 344 que se extienden a través de la capa 340 elástica. La figura 13C muestra una capa 350 elástica que tiene una pluralidad de canales 353 ondulados que se extienden longitudinalmente a lo largo de la capa 350 elástica, en la que hay una pluralidad de aberturas 354 dispuestas en los canales 353 ondulados. Resultará fácilmente evidente que son posibles otros patrones para los canales (o los salientes).
Haciendo ahora referencia a las figuras 14 y 15, se describirá un método a modo de ejemplo para producir el material elástico. Aunque el método descrito se muestra para la capa 310 elástica mostrada en las figuras 10 y 11, se apreciará que el método puede usarse para producir cualquiera de las capas elásticas mostradas en las figuras 9-13C.
Tal como se muestra en la figura 14 y la vista lateral en sección transversal de la figura 15, la capa 310 elástica puede formarse utilizando una placa 410 superior y una placa 420 inferior. En una realización preferida, se dispone una lámina 400 de un material polimérico de células cerradas, tal como neopreno, entre la placa 410 superior y la placa 420 inferior. La lámina 400 tiene preferiblemente entre aproximadamente 2,0 mm y 10,0 mm de grosor. La placa 410 superior incluye una pluralidad de aberturas 414 que se extienden al menos parcialmente a través de la placa 410 superior desde la superficie 416 inferior. La placa 420 inferior incluye una pluralidad correspondiente de espigas 422 que se extienden hacia arriba que están dimensionadas y colocadas para acoplarse de manera deslizable con la pluralidad de aberturas 414 cuando se impulsan juntas las placas 410, 420 superior e inferior. Las espigas 422 tienen preferiblemente un diámetro de entre aproximadamente 0,5 mm y 3,0 mm y las aberturas 414 correspondientes a aberturas tienen un diámetro ligeramente superior a las espigas 422.
La placa 410 superior también incluye un patrón de salientes 412 alargados sobre su superficie 416 inferior que se adaptan para formar el patrón deseado de hendiduras o canales 312 sobre la lámina 400 polimérica. En una realización preferida, las espigas 422 (y las aberturas 414) están separadas por aproximadamente 10,0 mm-15,0 mm, y los salientes 412 alargados son dos conjuntos de salientes lineales, paralelos que se cortan, teniendo cada conjunto de salientes lineales una separación lineal de 10,0 mm-15,0 mm. Los salientes 412 alargados tienen preferiblemente de manera aproximada 1,0 mm-2,0 mm de altura.
Se calientan las placas 410, 420 y la lámina 400 polimérica se dispone entre las mismas. Entonces se mueven las placas 410, 420 superior e inferior o se impulsan juntas, de tal manera que las espigas 422 en la placa 420 inferior perforan la lámina 400 para producir aberturas 314 en la misma, y se acoplan de manera deslizable con las aberturas 414 sobre la placa 410 superior. Las placas 410, 420 calentadas se mantienen juntas durante un periodo de tiempo para formar un patrón de canales 312 en la lámina 400. En un modo preferido se calientan las placas 410, 420 superior e inferior hasta una temperatura de entre aproximadamente 145ºC y 160ºC, y las placas 410, 420 se mantienen juntas durante aproximadamente 4-6 minutos, con una presión de mantenimiento de aproximadamente 50 kg/cm^{2}.
Tal como se indica por las flechas en la figura 14, las placas 410, 420 superior e inferior se empujan juntas para generar un patrón de canales 312 con aberturas y aberturas 314 en la lámina 400. Tras el tiempo deseado, se separan las placas 410, 420 para permitir que se retire y se sustituya la lámina 400, o se desvíe longitudinalmente para repetir el proceso con otra parte de la lámina 400. Resultará fácilmente evidente que la orientación particular de las placas 410, 420 superior e inferior no es importante, y que el método puede lograrse alternativamente con las placas cambiadas o con todo el montaje girado una cantidad arbitraria.
El presente método proporciona varias ventajas. La pluralidad de aberturas 314 y el patrón de canales 312 se forman de manera simultánea, en una única etapa, simplificando el procedimiento de fabricación. Además, utilizar espigas 422 y placas 410, 420 calentadas para formar las aberturas 314 y los canales 312 da como resultado una región relativamente gruesa y/o reforzada alrededor del perímetro de las aberturas 314 y los canales 312, reduciendo la posibilidad de rasgaduras en el material y ayudando a mantener la resistencia global del material. Se apreciará fácilmente que el método no requiere eliminar mediante corte ningún material de la lámina 400.
Las figuras 16 y 17 muestran una configuración ligeramente diferente de las placas 430, 440, similares a las placas de la realización anterior, en la que una placa 430 superior incluye una pluralidad de espigas 432 que se extienden hacia abajo desde una superficie 436 inferior de la placa 430 superior. Una pluralidad de salientes 434 alargados también se extiende desde la superficie 436 inferior. Una placa 440 inferior incluye una pluralidad de aberturas 442 que están dimensionadas y conformadas para alojar de manera deslizable las espigas 432 en la placa 430 superior cuando las placas superior e inferior están apropiadamente alineadas. Aparte de la ubicación de las espigas 432 en la placa 430 superior en vez de en la placa 440 inferior, esta segunda realización es sustancialmente la misma que la realización descrita en las figuras 14 y 15. En particular, las dimensiones preferidas y los parámetros de funcionamiento son los mismos que los descritos anteriormente.
Se contempla que cualquiera de las capas 310, 320, 330, 340, 350 elásticas pueden tener capas textiles exteriores porosas fijadas a las mismas, tal como se trató anteriormente (véase la figura 3), en las que una o ambas de las capas textiles exteriores pueden aplicarse antes, o después, de que se imprima el material con aberturas y canales. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 18, la lámina 400 puede incluir una capa 323 textil porosa superior fijada a una superficie superior y una capa 321 textil porosa inferior fijada a una superficie inferior de la capa interior. Las capas 321, 323 textiles son preferiblemente un material textil tejido de tela estirable y flexible que es poroso al aire y al agua debido a los poros inherentemente formados por el material textil tejido.
En un método, tal como se muestra en la figura 18, tanto la capa 323 textil superior como la capa 321 textil inferior están fijadas a la capa 310 elástica antes de formar las aberturas 314 y los canales 312. Si la capa 323 textil superior tiene una flexibilidad suficiente, puede adaptarse a los canales 312 que se forman en la capa 310 elástica, de tal manera que el patrón impreso de canales 312 resultará evidente en la capa 323 textil superior. Se apreciará que el material resultante conservará las ventajas de tener aberturas 314 y canales 312 que potencian el transporte de calor y vapor a través del material.
En un método alternativo, sólo se aplica la capa 321 textil inferior a la lámina 400 antes de formar las aberturas 314 y los canales 312, de manera que cuando se fija la capa 323 textil superior, los canales 312 ya están formados en la capa 310 elástica de tal manera que la capa 323 textil superior esconde generalmente el patrón de canales 312. De nuevo, se conservan los aspectos beneficiosos de las aberturas 314 y los canales 312 para potenciar el transporte de calor y vapor.
Aunque las capas elásticas dadas a conocer anteriormente son adecuadas para su uso en un material de aparato ortopédico de compresión, se contempla que los materiales también pueden encontrar alternativamente otras aplicaciones útiles, por ejemplo como capa transpirable, aislante en ropa de deporte y/o como componente de otras prendas tales como chaquetas, guantes, camisetas, botas y similares.

Claims (9)

1. Método de fabricación de un material adecuado para su uso en un material de aparato ortopédico de compresión, comprendiendo el método las siguientes etapas:
proporcionar una lámina de material (400) de espuma de células cerradas entre una primera placa (420, 440) que tiene una pluralidad de espigas (422, 432) separadas que se extienden desde una primera superficie, y una segunda placa (410, 430) que tiene una pluralidad de aberturas (414, 442) separadas, en el que las aberturas (414) están dimensionadas y separadas para acoplarse de manera deslizable con las espigas (422, 432) cuando la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) están adecuadamente alineadas, y además en el que al menos una de la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) incluyen además una pluralidad de salientes (412, 434);
calentar al menos una de la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) hasta una temperatura seleccionada;
impulsar la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) juntas de tal manera que las espigas (422, 442) en la primera placa penetran en la lámina de material de espuma de células cerradas y se acoplan de manera deslizable con las aberturas en la segunda placa;
mantener una presión entre la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) durante un periodo de tiempo tal que los salientes (412, 434) imprimen una pluralidad de depresiones sobre la lámina de material (400) de espuma de células cerradas; y
separar la primera placa (420, 440) de la segunda placa (410, 430) y retirar el material (400) de espuma de células cerradas.
2. Método según la reivindicación 1, en el que la lámina de material (400) de espuma de células cerradas es neopreno, que tiene un grosor de entre aproximadamente 2,0 mm y aproximadamente 10,0 mm.
3. Método según la reivindicación 2, en el que al menos una de la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) se calienta hasta una temperatura de entre 145ºC y 160ºC.
4. Método según la reivindicación 3, en el que las espigas (422, 432) tienen un diámetro de entre 0,5 mm y
3,0 mm.
5. Método según la reivindicación 3, en el que la presión mantenida entre la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) es de aproximadamente 50 kg/cm^{2}.
6. Método según la reivindicación 3, en el que la presión entre la primera placa (420, 440) y la segunda placa (410, 430) se mantiene durante entre aproximadamente 4 minutos y aproximadamente 6 minutos.
7. Método según la reivindicación 3, en el que los salientes (412, 434) tienen aproximadamente 1,0 mm y 2,0 mm de profundidad.
8. Método según la reivindicación 7, en el que los salientes (412, 434) consisten en una pluralidad de salientes paralelos alargados que tienen una separación de entre aproximadamente 10,0 mm y 15,0 mm.
9. Método según la reivindicación 7, en el que los salientes están conformados para formar una pluralidad de salientes circulares en la lámina de material de espuma de células cerradas.
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