ES2895374T3 - Férula que tiene un control de inflado - Google Patents

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Benjamin Batterson
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Abstract

Una férula ortopédica para caminar (100) configurada para proporcionar un control de inflado personalizado, dicha férula para caminar comprende: un componente de carcasa (102); una pluralidad de celdas inflables (104a-c; 412; 414; 416) posicionadas dentro de dicho componente de carcasa, en donde cada una de dicha pluralidad de celdas inflables se posiciona en una ubicación diferente dentro de dicho componente de carcasa y se configura para proporcionar compresión individualizada a dicha ubicación diferente; un control (110; 210; 310; 410; 500; 600; 700; 800) que tiene un puerto de entrada (132; 320; 502; 604; 702; 802) y una pluralidad de puertos de salida (134a-c; 322a-c; 504a-d; 606a-c; 704a-d; 806a-d), el control se puede posicionar en dos o más orientaciones, y cada puerto de salida está en comunicación de fluidos con una respectivo de la pluralidad de celdas inflables; y un componente de inflado (106; 404) en comunicación de fluidos con el puerto de entrada del control; en donde el posicionamiento del control en una primera orientación crea una trayectoria de fluido (152, 164, 166; 330, 332, 334; 510, 526; 616, 620, 626; 706, 708) entre el componente de inflado y una primera celda inflable de la pluralidad de celdas inflables, y el posicionamiento del control en una segunda orientación crea una trayectoria de fluido entre el componente de inflado y una segunda celda inflable de la pluralidad de celdas inflables; caracterizado porque el control comprende una porción de entrada (612) para alinearse con el puerto de entrada, y una porción de salida (614) para alinearse con uno de la pluralidad de puertos de salida, el control se puede mover linealmente dentro de un canal (610), en donde la porción de salida es más estrecha que la porción de entrada.

Description

DESCRIPCIÓN
Férula que tiene un control de inflado
Antecedentes
Las férulas ortopédicas se usan a menudo para proporcionar apoyo a las extremidades lesionadas. Por ejemplo, las tobilleras, rodilleras y muñequeras se usan cuando se fractura un hueso o se torce un ligamento, o en condiciones de artritis u otras lesiones para ayudar a la recuperación del paciente apoyando el área lesionada hasta que sane y recupere la fuerza. La comodidad del paciente es una consideración importante en el diseño y la aplicación de estas férulas, y la mayoría de las férulas incluyen un acolchado que proporciona comodidad al usuario que usa la férula. Este acolchado suele tener la forma de una almohadilla de espuma u otro material comprimible que recubre el interior de la férula y está en contacto con la piel del paciente. Además de las almohadillas de espuma, algunas férulas también incluyen componentes inflables para proporcionar comodidad y permitir al usuario ajustar el nivel de compresión proporcionado por la férula. Se proporciona una bomba o válvula externa para permitir al usuario aumentar o disminuir la cantidad de fluido en el componente inflable y de esta manera ajustar la cantidad de compresión proporcionada por la férula.
Aunque el uso de componentes inflables le da al usuario cierto control sobre la compresión, estas celdas a menudo requieren una bomba externa con el fin de inflar y desinflar las almohadillas de la férula. Si la bomba se conecta a la férula, puede ser un componente extra voluminoso en el exterior de la férula, lo que puede afectar la capacidad de uso de la férula. Si la bomba se puede desmontar de la férula, puede ser incómodo para el usuario llevarla consigo para poder inflar o desinflar la férula, y la bomba puede perderse cuando no se conecta a la férula. Por ejemplo, el documento US5450858 analiza un cinturón inflable para el apoyo de una persona en las regiones lumbar y sacra del cuerpo. El cinturón comprende vejigas inflables que se inflan mediante un bulbo aspirador desmontable.
En muchas férulas, una única bomba y válvula infla o desinfla las celdas inflables de la férula a una presión igual, lo que no permite al usuario controlar de forma independiente las presiones en diferentes celdas inflables de una férula. Si un usuario desea más compresión en un área y menos en otra, dicha férula no puede proporcionar la compresión personalizada deseada por el usuario. En otras férulas, cada celda inflable de la férula tiene su propio puerto que permite al usuario inflar o desinflar de manera selectiva celdas individuales. En estas férulas, se proporcionan múltiples válvulas con múltiples bombas conectadas a las válvulas o una única bomba que se mueve de una válvula a otra según sea necesario para controlar de manera independiente el inflado y desinflado de las correspondientes celdas individuales. Las bombas proporcionadas, como las bombas manuales de tipo bulbo, son incómodas de manejar y pueden perderse fácilmente si se separan de la férula.
El documento WO 94/00032 se considera la técnica anterior más cercana a la presente invención y describe las características del preámbulo de la reivindicación 1. Este documento analiza un recubrimiento inflable para usar ropa tal como un asiento de bicicleta, casco, calzado o guantes.
El documento US4207923 describe una válvula que tiene pasos internos para establecer conexiones de fluido entre un tubo de entrada y accesorios de salida.
El documento US4904245 describe una válvula que tiene puertos separados circunferencialmente y un núcleo giratorio dentro de la válvula que tiene pasos en la misma.
Resumen
En el presente documento se describen sistemas, dispositivos y métodos para proporcionar férulas que tienen una bomba incorporada que infla o desinfla múltiples celdas inflables. Las férulas proporcionadas incluyen un control que permite al usuario seleccionar entre celdas individuales de la férula para inflar o desinflar. Un usuario selecciona una celda de inflado individual mediante el uso del control y entonces activa una bomba o una válvula de liberación para inflar o desinflar la celda a la presión de compresión deseada. Con este control, el usuario puede personalizar la compresión proporcionada en diferentes áreas de la férula. Adicionalmente, la bomba incorporada se aloja en la férula mediante una conexión de perfil bajo y reduce el inconveniente de tener una bomba externa.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se proporciona una férula ortopédica como se define en la reivindicación 1 adjunta. De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención se proporciona un método para ajustar la férula ortopédica como se define en la reivindicación 6 adjunta.
En algunas implementaciones, la férula incluye una porción de apoyo que aloja el componente de inflado. El componente de inflado es una vejiga comprimible, y la porción de apoyo también aloja una válvula de liberación. La válvula de liberación está en comunicación de fluidos tanto con el componente de inflado como con el control. En ciertas implementaciones, la válvula de liberación se coloca entre el componente de inflado y el control.
En ciertas implementaciones, el control incluye un cilindro interior que gira dentro de un orificio exterior. El puerto de entrada y la pluralidad de puertos de salida del control pasan a través de una pared del orificio exterior. El cilindro interior incluye una pluralidad de canales de fluido. Las trayectorias de fluido creadas entre el componente de inflado y la primera y segunda celdas inflables se forman mediante la alineación de los canales de fluido correspondientes del cilindro interior y los puertos de salida del orificio exterior.
En ciertas implementaciones, un mecanismo de retroalimentación táctil indica cuándo se gira el control en una de las orientaciones primera y segunda. El control también puede girarse a una tercera orientación en la que no se crea ninguna trayectoria de fluido entre el componente de inflado y las celdas inflables. En la tercera orientación, una pared del control evita que el aire pase a través de los puertos de salida del control. Una pared del control también puede evitar que entre aire en una porción interior del control desde el puerto de entrada del control.
En ciertas implementaciones, el control incluye un indicador que identifica qué celda inflable está en comunicación de fluidos con el componente de inflado en cada orientación. El control también incluye un tope duro que evita la rotación completa del control.
En ciertas implementaciones, el control incluye un desviador que gira dentro de un cuerpo del colector. El desviador tiene un canal interior que dirige el aire desde el puerto de entrada a un primer puerto de salida cuando el control está en la primera orientación. El canal interior comprende una entrada de embudo y una salida que es más estrecha que la entrada de embudo. La entrada de embudo está en comunicación de fluidos con el puerto de entrada del control en cada una de las orientaciones primera y segunda del control.
En ciertas implementaciones, el control incluye una lengüeta configurada para recibir un sujetador y acoplar el control a una porción de apoyo de la férula. El control comprende un cuerpo del colector y la lengüeta se extiende lateralmente hacia fuera desde un borde inferior del cuerpo del colector. El puerto de entrada y los puertos de salida del control pueden inclinarse hacia abajo hacia una porción interior de la férula, y pueden extenderse hacia abajo desde el cuerpo del colector.
A los expertos en la técnica se les ocurrirán variaciones y modificaciones de estas modalidades después de revisar esta descripción. Las características y aspectos anteriores pueden implementarse, en cualquier combinación y subcombinaciones (que incluyen múltiples combinaciones y subcombinaciones dependientes), con una o más de otras características descritas en el presente documento. Las varias características descritas o ilustradas, que incluyen cualquier componente de las mismas, pueden combinarse o integrarse en otros sistemas. Además, ciertas características pueden omitirse o no implementarse.
Breve descripción de los dibujos
Lo anterior y otros objetos y ventajas se apreciarán más completamente a partir de la siguiente descripción, con referencia a los dibujos adjuntos. Estas modalidades representadas deben entenderse como ilustrativas y no como limitantes de ninguna manera.
Las Figuras 1 y 2 muestran vistas en perspectiva de una férula para caminar ilustrativo que tiene celdas inflables. La Figura 3A muestra el componente de inflado y la válvula de liberación de la férula en las Figuras 1 y 2.
La Figura 3B muestra un diagrama ilustrativo de una trayectoria de inflado.
Las Figuras 4-6 muestran un control ilustrativo para una férula.
Las Figuras 7A-7E muestran vistas ilustrativas de las orientaciones del control en las Figuras 4-6.
Las Figuras 8A-8E muestran vistas ilustrativas en sección transversal de las orientaciones del control en las Figuras 4-6.
Las Figuras 9-11 muestran un control ilustrativo para una férula.
Las Figuras 12A-C muestran vistas ilustrativas de las orientaciones del control en las Figuras 9-11.
Las Figuras 13-15 muestran un control ilustrativo para una férula.
La Figura 16 muestra un control lineal ilustrativo para una férula.
Las Figuras 17-19 muestran varias orientaciones del control mostrado en la Figura 16.
Las Figuras 20-22 muestran un control lineal ilustrativo para una férula.
Las Figuras 23-25 muestran un control ilustrativo de pellizco de tubería para una férula.
Descripción detallada
Para proporcionar una comprensión general de los sistemas, dispositivos y métodos descritos en el presente documento, ahora se describirán ciertas modalidades ilustrativas. Para el propósito de claridad e ilustración, estos sistemas, dispositivos y métodos se describirán con respecto a una férula ortopédica para caminar aplicada a la parte inferior de la pierna y el tobillo del usuario. Un experto en la técnica entenderá que los sistemas, dispositivos y métodos descritos en el presente documento pueden adaptarse y modificarse según sea apropiado. Estos sistemas, dispositivos y métodos pueden emplearse en otras aplicaciones adecuadas, tales como para otros tipos de férulas que incluyen otros tipos de componentes de inflado y diales, y que otras adiciones y modificaciones de este tipo no se apartarán del alcance de la presente. El alcance de la invención se define únicamente por las reivindicaciones adjuntas.
La Figura 1 muestra una férula 100 configurada para apoyar la parte inferior de la pierna y el tobillo de un usuario. La férula 100 incluye un componente de carcasa 102 que tiene una porción de plantilla 114, una porción de talón 116 y una porción de apoyo vertical 118. El interior de la carcasa 102 se recubre con tres celdas inflables 104a, 104b y 104c para amortiguar y aplicar compresión a la pierna del usuario. Además de las celdas 104a-c, el interior de la férula 100 puede incluir almohadillas de espuma u otros componentes de almohadilla para ayudar a la comodidad del usuario. El nivel de compresión proporcionado por las celdas inflables 104a-c se controla a través de una bomba 106 y una válvula de liberación 108. Un dial 110 permite al usuario seleccionar una de las celdas inflables 104a-c para inflado o desinflado individual para cambiar la cantidad de compresión aplicada a la pierna por las celdas 104ac.
Las celdas de aire inflables 104a-c se posicionan dentro de la férula 100 para proporcionar apoyo y compresión personalizables a la pierna del usuario. Por ejemplo, la celda inflable 104a se posiciona para apoyar la parte posterior de la pantorrilla del usuario, y las celdas inflables 104b y 104c se posicionan para apoyar los lados medial y lateral, respectivamente, de la parte inferior de la pierna y el tobillo del usuario. El posicionamiento de las celdas inflables 104a-c en diferentes áreas del interior de la férula 100 permite al usuario ajustar la presión proporcionada por la férula en cada una de estas tres áreas con el fin de aumentar la comodidad o para tratar una lesión particular. El usuario puede inflar o desinflar selectivamente cada una de las celdas inflables 104a-c hasta que las celdas inflables proporcionen una combinación adecuada y cómoda de presiones. Por ejemplo, para tratar una lesión en particular, puede preferirse tener más compresión en un área de la pierna que en otras. Por ejemplo, si hay hinchazón en el lado medial de la parte inferior de la pierna, el usuario puede desear inflar la celda inflable 104c a una presión más alta que la celda inflable 104a o 104b para disminuir la hinchazón en el lado medial de la pierna.
El control y el inflado y desinflado selectivo de las celdas 104a-c se proporciona por el dial 110. El dial 110 puede girar en múltiples orientaciones, con orientaciones individuales correspondientes al inflado o desinflado de una de las celdas inflables 104a-c. Por ejemplo, cuando el dial 110 está en una primera orientación, se crea una trayectoria de fluido entre la bomba 106 y la celda inflable 104a, lo que permite al usuario inflar o desinflar esa celda individual. Si el dial 110 se gira entonces a una segunda orientación, se crea una trayectoria de fluido entre la bomba 106 y la celda inflable 104b, y esa celda se infla o desinfla individualmente. Al posicionar el dial 110 en una orientación dada, el usuario puede inflar o desinflar una de las celdas inflables 104a-c seleccionadas a la presión deseada mientras bloquea el flujo de aire dentro y fuera de las otras celdas, para personalizar el nivel de inflado de la celda seleccionada. El usuario puede seleccionar una celda diferente ajustando el dial 110 para crear una trayectoria de fluido entre esa celda y la fuente de inflado, lo que le permite al usuario ajustar el inflado de esa segunda celda sin tener que desconectar y mover la fuente de inflado. El usuario puede ajustar de manera similar la tercera celda restante, para proporcionar presión personalizada en tres áreas diferentes de la férula 100. Aunque en la Figura 1 se muestran tres celdas inflables, una férula puede incluir cualquier número adecuado de celdas inflables, por ejemplo, dos celdas o más de tres celdas, que se inflan y desinflan individualmente mediante un control.
El dial 110 tiene un único puerto de entrada y tres puertos de salida separados. La entrada de fluido se conecta a la bomba 106 y la válvula de liberación 108 mediante el tubo de flujo 120. Los puertos de salida del dial 110 se conectan a las celdas inflables 104a-c mediante tubos de flujo 122a, 122b y 122c, respectivamente. A medida que se gira el dial 110 a través de diferentes orientaciones, se crean trayectorias de flujo con cada uno de los tubos de flujo 122a-c. Por ejemplo, en la orientación del dial mostrado en la Figura 1, se crea una trayectoria de flujo entre la bomba 106 y la celda inflable 104b a través de los tubos de flujo 120 y 122b. Al mismo tiempo, las trayectorias entre la bomba 106 y las celdas inflables 104a y 104c se sellan por el dial 110. Cuando un usuario aplica presión a la bomba 106, el aire se fuerza desde la bomba a través del tubo de flujo 120, al dial 110, a través del tubo de flujo 122b, y hacia la celda inflable 104b. Mediante el uso de la misma trayectoria de comunicación de fluidos, el usuario también puede remover el aire de la celda inflable 104b presionando la válvula de liberación 108. También en la orientación mostrada en la Figura 1, un indicador 112a en el dial 110 identifica la celda inflable particular, celda 104b, con la que se crea una trayectoria de fluido.
El dial 110 controla las trayectorias de flujo entre las celdas inflables 104a-c y la bomba 106 de manera que las celdas inflables no estén en comunicación de fluidos entre sí. En contraste con las férulas que tienen una única bomba que está en comunicación con múltiples celdas inflables e infla las celdas igualmente, la férula 100 permite presiones personalizables en cada una de las celdas inflables. Por ejemplo, en la orientación mostrada en la Figura 1, mientras que la trayectoria del fluido se crea con la celda inflable 104b, las celdas inflables 104a y 104c se bloquean por el dial 110 tanto desde la bomba 106 como desde la celda inflable 104b. Esto asegura que la presión de aire creada dentro de la celda inflable 104b no se comunique o iguale con las otras dos celdas inflables. Además de crear trayectorias de flujo controlables por separado con cada una de las celdas inflables 104a-c, el dial 110 también puede incluir una orientación que es una posición "desconectada" en la que no se crea ninguna trayectoria de fluido entre la bomba 106 y cualquiera de las celdas inflables. En la posición desconectada, las celdas de inflado mantienen una presión establecida y no se inflan por la bomba 106 ni se desinflan por la válvula de liberación 108.
Una vez que se establece la presión deseada en la celda inflable 104b, el usuario puede girar el dial 110 para establecer la presión en una de las otras celdas inflables. Por ejemplo, el usuario puede girar el dial 110 a una segunda orientación mostrada en la Figura 2. En esta orientación, la trayectoria de flujo entre la bomba 106 y la celda inflable 104b se sella por el dial 110, y se crea una nueva trayectoria de flujo entre la bomba 106 y la celda inflable 104a. Como en la primera orientación mostrada en la Figura 1, en esta orientación la trayectoria de flujo con la celda inflable 104c permanece sellada por el dial 110. En esta orientación, el usuario puede inflar o desinflar la celda inflable 104a y establecer el nivel de compresión deseado para la parte posterior de la pierna cubierta por esa celda inflable.
Un usuario puede inflar la celda inflable 104a a una presión que sea menor, mayor o igual a la presión en la celda inflable 104b en dependencia de la comodidad del usuario o el deseo de más o menos presión en función de la lesión o hinchazón particular de la pierna del usuario. Una vez que la presión en la celda inflable 104a se establece al nivel deseado, el usuario puede girar nuevamente el dial 110 a una tercera orientación en la que las celdas inflables 104a y 104b se sellan, y se crea una trayectoria de flujo entre la bomba 106 y la tercera celda inflable 104c. Después de establecer el nivel de presión deseado en esa celda inflable, el usuario ha personalizado la férula 100 con tres niveles de compresión potencialmente diferentes en las diferentes áreas de la pierna apoyada por las celdas inflables 104a-c.
Como se indicó anteriormente, el dial 110 permite al usuario cambiar entre cada una de las celdas inflables 104a-c sin tener que usar múltiples bombas o reconectar una única bomba a múltiples válvulas diferentes. La bomba incorporada 106 y la válvula de liberación 108, alojadas dentro de la carcasa 102 de la férula, mantienen un perfil bajo en la férula y eliminan la necesidad de componentes de bombeo externos para inflar y desinflar las celdas inflables 104a-c. El uso de la bomba incorporada proporciona una férula que es fácil de usar con un inflado optimizado, ya que solo se necesita una bomba (aunque se podrían usar otras bombas para complementar el inflado) y no es necesario desconectarla o reconectarla a varias válvulas. La inclusión de la bomba 106 dentro de la carcasa 102 también protege contra que el usuario pierda o extravíe la bomba. La bomba incorporada y el mecanismo simple para bombear aire hacia las celdas inflables también hacen que la férula sea fácil de usar para poblaciones de pacientes ancianos y lesionados que pueden tener dificultades para usar otros sistemas de inflado.
La Figura 3A muestra una vista de la bomba incorporada 106 y la válvula de liberación 108. Este conjunto incorporado permite al usuario aplicar aire para inflar mediante el uso de la bomba 106 y remover el aire para desinflar mediante el uso de la válvula de liberación 108. Para inflar una celda, el usuario presiona la vejiga 124 de la bomba 106. La presión de la vejiga 124 fuerza el aire a través de la válvula unidireccional 130, más allá de la válvula de liberación 108 y hacia el tubo de flujo 120. Desde el tubo de flujo 120, el aire pasa a través del dial 110 y hacia una de las celdas inflables 104a-c. Cuando el usuario libera la vejiga 124, la bomba 106 se rellene con aire a través de una válvula unidireccional 126. La válvula unidireccional 126 mantiene un sello mientras el usuario presiona la vejiga 124, forzando el aire en la vejiga 124 a través de la válvula unidireccional 130 hacia la tubería de flujo 120, pero permite que el aire entre y rellene la vejiga 124 cuando la vejiga se libera. Debido a que la válvula unidireccional 130 no permite que el aire pase desde la válvula de liberación 108 a la bomba 106, se crea una presión negativa en la vejiga 124 cuando se presiona la vejiga y extrae aire a través de la válvula 126 hasta que la vejiga 124 se rellene. La válvula unidireccional 130 permite por lo tanto que el aire pase de la bomba a las celdas inflables, pero evita que el aire pase de las celdas de regreso a la bomba cuando hay una presión negativa en la vejiga 124. Debido a que la válvula unidireccional 126 no deja escapar aire de la vejiga 124, no hay escapes de aire del sistema cuando un usuario no usa la bomba 106.
Un usuario libera aire de una celda inflable seleccionada presionando un botón 128 de la válvula de liberación 108. Cuando se presiona el botón 128, la válvula de liberación 108 abre una trayectoria de fluido al aire ambiente. Cuando esta trayectoria se abre, el aire se escapa del conjunto de la válvula de liberación. Por lo tanto, cuando se presiona el botón 128, una celda inflable conectada al conjunto a través del dial 110 y el tubo de flujo 120 se desinflará a medida que el aire abandone la celda inflable y salga de la férula por la válvula de liberación. Cuando el usuario libera el botón 128, la trayectoria al aire ambiente se cierra, y la celda inflable en comunicación con la válvula de liberación 108 se sella de nuevo para mantener una presión constante.
La bomba y la válvula de liberación mostradas en la Figura 3A son meramente ilustrativas, y se pueden incorporar otros componentes de inflado y desinflado adecuados a la férula 100. La Figura 3B muestra un diagrama de un circuito de flujo ilustrativo 400 que puede acomodar diferentes tipos de bombas o válvulas de liberación en la férula. El circuito de flujo 400 incluye una bomba 404 y una válvula de liberación 408 que permiten al usuario inflar y desinflar las celdas inflables 412, 414 y 416. Un dial 410 se dispone entre la válvula de liberación y las celdas inflables para permitir el control individual de las celdas.
En el circuito de flujo 400, el dial 410 y las válvulas unidireccionales 402 y 406 dirigen el fluido desde la bomba 404 a una de las celdas inflables 412, 414 y 416 para el inflado y desde las celdas inflables fuera del circuito a través de la válvula de liberación 408 para deflación. La válvula unidireccional 402 permite que el aire ambiente entre en la bomba 404 para el inflado y evita que el aire se escape de la bomba al aire ambiente. Cuando se acciona la bomba 404, el aire fluye solo en la dirección de la válvula unidireccional 406. La válvula unidireccional 406 evita entonces que el aire bombeado fluya de regreso a la bomba 404, y la bomba 404 extrae más aire ambiental a través de la válvula unidireccional 402 para rellenar la bomba para su accionamiento posterior.
El aire pasa desde la válvula unidireccional 406 a través de la válvula de liberación 408 y el dial 410 hacia una de las celdas inflables 412, 414 y 416. Debido a que la válvula de liberación 408 se posiciona entre la válvula unidireccional 406 y el dial 410, un usuario puede seleccionar una única de las celdas inflables para desinflar cuando se abre la válvula de liberación 408. Al ajustar el dial 410 para seleccionar la celda deseada, el circuito de flujo 400 proporciona al usuario la capacidad de inflar individualmente una celda con la bomba 404 o desinflar la celda con la válvula de liberación 408.
La combinación de la bomba 106 y la válvula de liberación 108 proporciona un único componente de inflado y desinflado incorporado a la férula 100. La única bomba incorporada minimiza el número de componentes necesarios para inflar las celdas inflables 104a-c y reduce el potencial de pérdida del componente de inflado, por ejemplo, en comparación con una férula que requiere que el usuario use un componente separado para inflar las celdas inflables. La bomba 106 y la válvula de liberación 108 proporcionan el inflado y desinflado a cada una de las múltiples celdas inflables 104a-c a través del tubo de flujo único 120 mediante el control proporcionado al usuario por el dial 110.
La Figura 4 muestra un dial de control 210, que puede corresponder al dial 110 de la férula 100. Esta vista muestra el cuerpo 138, el único puerto de entrada 132 y los tres puertos de salida 134a, 134b y 134c del dial 210. Cuando el dial 210 se une a una férula, tal como la férula 100, el borde 140 del cuerpo 138 se apoya en la superficie exterior de la férula, y los puertos 132 y 134a-c se disponen en el interior de la férula. En esta configuración, el cuerpo 138 del dial 210 está en el exterior de la férula, donde un usuario puede accionarlo y girarlo, y los puertos 132 y 134a-c están en el interior de la férula, donde se conectan a los tubos de flujo, tales como los tubos de flujo 120 y 122a-c de la férula 100.
El puerto de entrada 132 se acopla a un componente de inflado o desinflado, por ejemplo la bomba 106 y la válvula de liberación 108 de la férula 100, mediante un tubo de flujo, y cada uno de los puertos de salida 134a-c se conectan a las celdas inflables, por ejemplo las celdas inflables 104a- c de la férula 100, por los tubos de flujo. Para seleccionar qué celda inflable se infla o se desinfla, un usuario gira el dial 210 hasta el ajuste deseado. En ciertas orientaciones del cuerpo 138 del dial 210, se crean trayectorias de flujo entre el puerto de entrada 132 y uno de los puertos de salida 134a-c a través de los canales de flujo interiores del dial 210.
El cuerpo 138 del dial 210 tiene forma de cúpula y, por lo tanto, oculta los componentes interiores del dial cuando el dial se incorpora a una férula y el borde 140 se apoya en la superficie exterior de la férula. Este ocultamiento permite al cuerpo esconder los componentes interiores, lo que reduce la posibilidad de que los componentes se dañen y también contribuye al bajo perfil del dial, ya que un usuario ve solo la superficie exterior del cuerpo 138. Además, un fabricante puede imprimir o adherir una etiqueta a la superficie superior exterior del cuerpo 138 (no mostrada). Una ventana de visualización 136 se corta desde el interior del cuerpo 138 para permitir que un usuario vea un indicador, tal como el indicador 112a en la Figura 1, que identifica una celda inflable seleccionada. Dichos indicadores se pueden proporcionar en un arco debajo del cuerpo 138, y la ventana 136 se puede dimensionar de manera que solo se pueda ver un único indicador en una orientación. El resto de los indicadores se esconden a la vista del usuario por porciones del cuerpo 138 que rodean la ventana 136.
El cuerpo 138 incluye un cilindro interior 142, mostrado en la Figura 5A y las presillas 184a-f que se extienden desde la superficie interior del cuerpo para acoplar el orificio exterior 144. En uso, el orificio exterior 144 permanece estacionario, y el giro del cuerpo 138 hace girar el cilindro interior 142 dentro del orificio exterior 144 y las presillas 184a-f alrededor del exterior del orificio exterior 144. Este giro del cilindro interior crea las trayectorias de fluido deseadas entre el puerto de entrada 132 y los puertos de salida 134a-c, como se analiza con más detalle a continuación con respecto a las Figuras 7A-E. Debido a que el orificio exterior 144 permanece estacionario mientras el cuerpo 138 gira, los puertos 132 y 134a-c permanecen conectados a los tubos de flujo sin riesgo de que se enreden o se remueven los tubos, lo que puede provocarse si el orificio exterior 144 se gira rápidamente.
La Figura 5A muestra una vista despiezada del dial 210 con un orificio exterior 144 removido de un cilindro interior 142. Esta vista despiezada muestra tres canales de entrada 146a-c del cilindro interior 142. En tres orientaciones diferentes, uno de los canales de entrada 146a-c se alinea con el puerto de entrada 132 del orificio exterior 144 y permite que el aire fluya hacia los canales interiores del cilindro interior 142, como se analiza con más detalle a continuación con respecto a las Figuras 7A-E. En el lado de salida del cilindro interior 142, la Figura 5B muestra un único canal de salida 148 que se alinea con uno de los puertos de salida 134a-c en cada una de las tres orientaciones diferentes del dial 210. Como se analiza a continuación, los canales interiores 146a-c y 148 crean las trayectorias de flujo y sellan dos de los puertos de salida cuando se crea una trayectoria de flujo con el otro de los puertos de salida 134a-c.
La Figura 6 muestra una vista inferior del dial 210 con el orificio exterior 144 removido, que expone el cilindro interior 142. Los canales interiores del cilindro interior 142, que incluyen los canales de entrada 146a-c y el canal de salida 148, se muestran mediante líneas de puntos. Los canales forman una unión en forma de T dentro del cilindro interior 142. Esta vista muestra los tres canales de entrada 146a-c, que se posicionan cerca del puerto de entrada 132 mostrado en la Figura 5B durante el uso, y el canal de salida 148, que se posiciona hacia el lado de los puertos de salida 134a-c mostrados en la Figura 5B durante el uso. El giro del dial 210 por parte de un usuario en diferentes orientaciones crea trayectorias de flujo de fluido desde el puerto de entrada 132 del orificio exterior hasta los orificios de salida 134a-c del orificio exterior a través de los canales 146a-c y 148. Cuando se crea una trayectoria de fluido entre el puerto de entrada 132 y uno de los puertos de salida 134a-c, la pared exterior 150 del cilindro interior 142 bloquea los restantes puertos de salida como resultado del ajuste estrecho entre el cilindro interior 142 y el orificio exterior 144.
El posicionamiento de los canales y puertos dirige el flujo dentro del cilindro. Las Figuras 7A-E muestran vistas ilustrativas del orificio exterior 144 y el cilindro interior 142 en múltiples orientaciones que crean trayectorias de flujo entre los puertos y canales o constituyen posiciones desconectadas en las que no se crea ninguna trayectoria de flujo entre los puertos. La Figura 7A muestra una primera orientación del orificio exterior 144 y el cilindro interior 142 en el que se crea una trayectoria de flujo desde el puerto de entrada 132 al puerto de salida 134b, como se muestra por la flecha 152. En esta configuración, el aire de una bomba en comunicación de fluidos con el dial 210 entra en el puerto de entrada 132 y fluye a través del canal de entrada 146a al canal de salida 148, que sale finalmente a través del puerto de salida 134b. Desde el puerto de salida 134b, el aire puede pasar a través de un tubo de flujo e inflar una celda inflable. Para el desinflado, el aire puede pasar en la dirección opuesta a la flecha 152 desde la celda inflable fuera del sistema a través de una válvula de liberación en comunicación de fluidos con el puerto de entrada 132.
Debido a la geometría de los canales interiores 146a-c y 148 y la ubicación de los puertos de salida 134a-c, los canales de entrada no usados 146a y 146c se apoyan en la superficie interior de la pared interior 154 del orificio exterior 144 y los puertos de salida no usados 134a y 134c se apoyan en la pared exterior 150 del cilindro interior 142, bloqueando de esta manera los puertos y canales no usados para que no reciban fluido. La forma del cilindro interior 142 y la pared interior 154 del orificio exterior 144 crea un estrecho ajuste de interferencia que da como resultado el sellado de los canales y puertos no usados cuando esos canales y puertos no se alinean entre sí. En la orientación mostrada en la Figura 7A, una primera porción 156a de la pared interior del cilindro 150 se posiciona enfrente y bloquea el puerto de salida 134c, mientras que una segunda porción 156b de la pared interior del cilindro 150 se posiciona enfrente y bloquea el puerto de salida 134a. Los canales interiores 146a y 146c se bloquean por el orificio exterior, ya que una primera porción 156b de la pared del orificio exterior 154 se posiciona en frente del canal de entrada 146a y lo bloquea. Una segunda porción 158a de la pared exterior del orificio 154 se posiciona en frente del canal de entrada 146c y lo bloquea. El ajuste de interferencia evita que el aire se escape por los canales interiores bloqueados. También, el ajuste de interferencia inhibe la comunicación de fluidos entre las celdas inflables, ya que los puertos de salida 134a y 134c se sellan tanto del puerto de entrada 132 como del puerto de salida abierto 134b.
El giro del dial 210 cambia la alineación de los canales internos 148 y 146a-c con los puertos 132 y 134a-c y puede crear diferentes trayectorias de flujo a través del dial 210. Por ejemplo, el giro en el sentido de las manecillas del reloj del cilindro interior 142 desde la orientación mostrada en la Figura 7A posiciona el cilindro en una segunda orientación mostrada en la Figura 7B. En la Figura 7B, se crea una trayectoria de flujo entre el puerto de entrada 132 y el puerto de salida 134a, como se muestra por la flecha 164. En esta orientación, el aire entra en el puerto de entrada 132 y pasa a través del canal de entrada 146a al canal de salida 148, que se alinea con el puerto de salida 134a. Cuando el dial está en esta orientación, el usuario puede inflar o desinflar una segunda celda inflable que está en comunicación de fluidos con el puerto de salida 134a. Además de una señal visual, por ejemplo, el indicador 112a analizado anteriormente con respecto a la Figura 1, el dial 210 puede proporcionar un mecanismo de retroalimentación táctil para indicar a un usuario que el dial 210 está en una orientación que permite el inflado. Por ejemplo, el orificio exterior 144 incluye protuberancias 182a-e, mostradas en la Figura 7B, alrededor de su perímetro que interactúan con las pesillas 184 a-f, mostradas en la Figura 4, que se extienden desde el cuerpo 138 del dial 210 para proporcionar un clic táctil cuando el cilindro interior 142 encaja en cada orientación. El dial 210 también incluye una lengüeta 180 que se extiende hacia afuera desde el perímetro del cilindro interior 142 y contacta con las protuberancias 184a y 184f mostradas en la Figura 4 durante la rotación del orificio exterior 144 para crear topes duros que limitan el giro del dial 210. El mecanismo de retroalimentación táctil y el tope duro se analizan con más detalle a continuación con respecto a las Figuras 8A-E.
Como se muestra, los canales no usados 146b y 146c, así como también los puertos de salida no usados 134b y 134c, se apoyan en las paredes 150 y 154 en esta segunda orientación, bloqueando de esta manera los canales y puertos no usados del fluido de entrada y proporcionando una trayectoria de flujo dentro del dial. Por ejemplo, una primera porción 160a de la pared interior del cilindro 150 se posiciona en frente del puerto de salida 134b y lo bloquea, y una segunda porción 160b de la pared 150 bloquea el puerto de salida 134c. Para los canales no usados, una primera superficie interior (cóncava) 162a de la pared exterior del orificio 154 bloquea el canal de entrada 146c, y una segunda porción 162b de la pared 154 bloquea el canal de entrada 146b.
Como se muestra en las Figuras 7A y 7B, los puertos de salida 134a-c se instalan para extenderse desde una superficie perimetral 155 del orificio exterior 144, teniendo cada uno una abertura que pasa a través de la superficie 155 hasta la pared interior 152 del orificio. Las respectivas aberturas para los puertos 134a-c se instalan a lo largo de la mitad izquierda del orificio exterior 144 y se separan angularmente, por ejemplo, aproximadamente en ángulos rectos entre los puertos 134a y 134b, y aproximadamente a 180 grados entre los puertos 134a y 134c. El puerto 132 se instala en la mitad derecha del orificio exterior 144 en un ángulo de aproximadamente 90 grados con respecto a los puertos 134a y 134c. Como se muestra, los puertos de salida 134a y 134c se posicionan más cerca del puerto de salida 134b que del puerto de entrada 132 y, por lo tanto, el giro del cilindro interior 142 a la orientación mostrada en la Figura 7B posiciona el extremo exterior del canal de entrada 146c a lo largo de la pared interior del cilindro 150 en una posición angular que no se solapa con el puerto de entrada 134c, bloqueando de esta manera el flujo de fluido entre el canal de entrada 146c y el puerto de salida 134c.
La Figura 7C ilustra una orientación alternativa en la que el cilindro interior 142 se gira en el sentido contrario a las manecillas del reloj desde la orientación mostrada en la Figura 7A para crear una tercera trayectoria de flujo, mostrada en la Figura 7C. En esta orientación, una trayectoria de flujo se extiende a través del interior del dial 210 desde el puerto de entrada 132 a través del canal de entrada 146c y el canal de salida 148 hasta el puerto de salida 134c, como se muestra por la flecha 166. Esta trayectoria permite al usuario inflar o desinflar selectivamente una celda inflable que está en comunicación de fluidos con el puerto de salida 134c. Las paredes 150 y 154 del cilindro interior 142 y el orificio exterior 144, respectivamente, bloquean de nuevo los canales y puertos no usados en esta tercera orientación. Una primera porción 168a de la pared interior del cilindro 150 bloquea el puerto de salida 134b, mientras que una segunda porción 168b de la pared 150 bloquea el puerto de salida 134a. También, una primera porción 170a de la pared exterior del orificio 154 bloquea el canal de entrada 146a, mientras que una segunda porción 170b de la pared bloquea el canal de entrada 146b.
En la orientación mostrada en la Figura 7C, se crea un segundo tope duro por contacto entre el cilindro interior 142 y las presillas que se extienden desde el cuerpo 138 del dial 210. El tope duro evita que el cilindro interior 142 gire más en la dirección contraria del sentido de las manecillas del reloj desde la orientación mostrada en la Figura 7C. La prevención de este giro evita la alineación del canal de entrada 146a con el puerto de salida 134a, lo que podría comprometer la única trayectoria de flujo creada con el puerto de salida 134c.
Además de las tres orientaciones mostradas en las Figuras 7A-C, el dial 110 puede incluir una o más orientaciones "desconectadas" en las que no se extiende ninguna trayectoria de flujo de fluido entre el puerto de entrada 132 y cualquiera de los puertos de salida 134a-c. En las orientaciones "desconectadas", la pared 150 del cilindro interior 142 bloquea todos los puertos de salida 134a-c, y la pared 154 del orificio exterior 144 bloquea los tres canales de entrada 146a-c. Se puede desear tal orientación, por ejemplo, cuando el usuario ha establecido los niveles deseados de compresión en todas las celdas inflables acopladas al dial 210 y no quiere inflar o desinflar accidentalmente una de las celdas inflables. La interfaz entre los extremos respectivos de los canales y la pared interior 150 puede proporcionar un sello hermético a los fluidos entre los canales y la pared para bloquear todo el flujo de fluido a través del dial 210.
La Figura 7D muestra una primera orientación "desconectada" del cilindro interior 142 y el orificio exterior 144. En la orientación mostrada en la Figura 7D, todos los puertos 132 y 134a-c se bloquean por la pared 150 del cilindro interior. Ninguno de los canales se superpone con los puertos; en su lugar, todos los canales 146a-c y 148 del cilindro interior se bloquean por la pared 154 del orificio exterior. Como se muestra, las cuatro porciones 172a-d de la pared 150 bloquean cada uno de los puertos 134a-c y 132 del flujo de fluido, respectivamente. Las cuatro porciones 174a-d de la pared 154 bloquean cada uno de los canales 146a-c y 148, respectivamente, para estabilizar los niveles de inflado de las celdas. En esta orientación, ningún aire puede entrar al sistema a través del puerto de entrada 132 o salir del sistema a través de los puertos de salida 134a-c, sellando por lo tanto las celdas inflables que están en comunicación de fluidos con los puertos de salida 134a-c y evitando el inflado o desinflado inadvertido de las celdas. El dial 210 puede incluir un indicador adicional, similar a los indicadores 112a y 112b analizados anteriormente con respecto a las Figuras 1 y 2, para notificar al usuario que el dial 210 está en una posición desconectada en la que no se pueden inflar o desinflar las celdas inflables.
La Figura 7E muestra una segunda orientación desconectada en la que no se puede inflar ni desinflar ninguna celda inflable. Como en la Figura 7D, en la Figura 7E cada uno de los puertos 134a-c y 132 y cada uno de los canales 146a-c y 148 se bloquean por las paredes 150 y 154. Por ejemplo, las cuatro porciones 176a-d de la pared 150 bloquean cada uno de los puertos 134a-c y 132, respectivamente. Las cuatro porciones 178a-d de la pared 154 bloquean cada uno de los canales 146a-c y 148, respectivamente. Al igual que con la primera orientación "desconectada" de la Figura 7D, el dial 210 puede incluir otro indicador similar a los indicadores 112a y 112b para alertar al usuario de que el dial 210 está en una orientación desconectada.
El giro del dial 210 en orientaciones discretas se facilita mediante la interacción mecánica entre el cilindro interior 142, el orificio exterior 144 y el cuerpo 138 del dial 210. En particular, las interacciones entre estos componentes proporcionan una indicación táctil a un usuario cuando el dial 210 se gira en cada una de las orientaciones disponibles y evita el giro excesivo del dial que, de otra manera, podría comprometer las trayectorias de flujo individuales que mantienen un control independiente de los niveles de inflado de las celdas. Los ejemplos de tales interacciones mecánicas se analizan a continuación con respecto a las Figuras 8A-E.
La Figura 8A muestra una vista en sección transversal del cilindro interior 142, el orificio exterior 144 y las presillas 184a-f en la orientación del dial representado en la Figura 7A. Esta vista en sección transversal muestra las interacciones entre las protuberancias 182a-e y las presillas 184a-f en esta primera orientación. Cada una de las presillas 184a-f incluye muescas, por ejemplo, la muesca 186a en la presilla 184a y la muesca 186b en la presilla 184b, en cualquier extremo de la presilla. La forma de las muescas corresponde a la forma redondeada de las protuberancias y acomoda las protuberancias en cada orientación del dial. En particular, en la orientación mostrada en la Figura 8A, la protuberancia 182a encaja estrechamente dentro de las muescas 186a y 186b. Estas interacciones mecánicas permiten al usuario posicionar fácilmente el dial en la orientación mostrada en la Figura 7A, y de esta manera crear la trayectoria de flujo deseada. En particular, la interacción entre las presillas 184a-f y las protuberancias 182a-e permite al usuario sentir cuando las protuberancias hacen "clic" en las muescas cuando se gira el dial. La posición y la separación de los emparejamientos y las protuberancias proporcionan por lo tanto un indicador táctil cuando el cilindro, y por lo tanto los canales interiores, se orientan correctamente.
A partir de la orientación representada en la Figura 8A, un usuario puede girar el dial 210 en la dirección o la flecha B a una segunda orientación, tal como la orientación mostrada en la Figura 7B. Para girar el dial, el usuario debe aplicar una fuerza inicial al dial, en la dirección del sentido de las manecillas del reloj o en el sentido contrario de las manecillas del reloj, que sea suficiente para desplazar las presillas hacia afuera, por ejemplo, en la dirección de la flecha A mostrada en la Figura 8A para la presilla 184a, de manera que las presillas 184a-f giran alrededor del orificio exterior estacionario 144. Cuando el dial se gira en la dirección de la flecha B diferente, cada protuberancia contacta con las presillas y las muescas como en la Figura 8A cuando el dial alcanza una segunda orientación. Por ejemplo, cuando las presillas 184a-f y el cilindro interior 142 de la Figura 8A se giran en la dirección del sentido de las manecillas del reloj, la protuberancia 182a pasa la presilla 184b y encaja en la muesca 186c de la presilla 184b y la muesca 186d de la presilla 184c. Cuando la protuberancia 182a alcanza las muescas 186c y 186d, el usuario siente o escucha un "clic" que indica que se ha alcanzado una segunda orientación.
La Figura 8B muestra la orientación del dial 210 cuando se gira en el sentido de las manecillas del reloj desde la orientación mostrada en la Figura 8A. La orientación representada en la Figura 8B corresponde a la orientación "desconectada" analizada anteriormente con respecto a la Figura 7E. En esta orientación, las presillas 184a-f y el cilindro interior 142 se giran con relación a la primera orientación de manera que cada protuberancia 182a-e se desplaza en una dirección contraria del sentido de las manecillas del reloj hasta un nuevo conjunto de muescas en las presillas. Con el fin de girar el dial aún más a una nueva orientación, el usuario aplica de nuevo una fuerza de giro al dial 210 que es suficiente para desplazar las presillas 184a-f hacia afuera y permitir que las protuberancias 182a-e pasen las presillas.
La Figura 8C muestra la orientación del dial 210 cuando se gira aún más en el sentido de las manecillas del reloj desde la orientación mostrada en la Figura 8B. Esta orientación corresponde a la orientación del dial mostrada en la Figura 7B, en la que se crea una trayectoria de fluido entre el puerto de entrada 132 y el puerto de salida 134a. En esta orientación, las presillas 184a-f y el cilindro interior 142 han girado de nuevo de manera que las protuberancias 182a-e se desplazan dentro de un nuevo conjunto de muescas, ya que la protuberancia 184a se encaja ahora en la muesca 186e de la presilla 184c y la muesca 186f de la presilla 184d.
Además de la retroalimentación táctil que indica que el dial ha alcanzado una nueva orientación, se crea un tope duro por contacto entre el orificio exterior 144 y el cilindro interior 142 en la orientación mostrada en la Figura 8C. Específicamente, un borde 188a del orificio exterior 144 contacta con una pared lateral 190a de la lengüeta 180 que se extiende desde el cilindro interior 142. Este contacto evita que el dial 210 gire aún más en la dirección del sentido de las manecillas del reloj si el usuario aplica una fuerza de giro adicional. Como se analizó anteriormente con respecto a la Figura 7B, este tope duro evita el giro excesivo del dial que podría comprometer el control individualizado de inflado y desinflado de las celdas inflables que están en comunicación de fluidos con el dial 210. Por lo tanto, la lengüeta 180 limita el rango de giro del dial 210, y el dial solo se puede girar en la dirección contraria del sentido de las manecillas del reloj desde la orientación mostrada en la Figura 8C.
Cuando el usuario aplica una fuerza en sentido contrario a las manecillas del reloj al dial 210 en la orientación mostrada en la Figura 8C en la dirección de la flecha C, el dial gira hacia atrás a través de cada una de las orientaciones mostradas en la Figura 8B y 8A y hacia la orientación mostrada en la Figura 8D. Esta orientación corresponde a la orientación "desconectada" mostrada en la Figura 7D. A continuación, el dial puede entonces girarse aún más en la dirección contraria del sentido de las manecillas del reloj hasta la orientación mostrada en la Figura 8E, que corresponde a la orientación mostrada en la Figura 7C. Esta orientación representa el segundo límite en el rango de giro del dial, cuando el borde 188b del orificio exterior 144 contacta con una pared lateral 190b de la lengüeta interior del cilindro 180. Este contacto crea una interferencia que evita aún más un giro en el sentido de las manecillas del dial 210, como se analizó anteriormente con respecto a la Figura 8C, y nuevamente evita comprometer el control de inflado individualizado proporcionado por el dial 210.
El dial 210 ilustra controles que pueden incorporarse en una férula para proporcionar control sobre el inflado y desinflado de los componentes comprimibles o las celdas inflables. En ciertas implementaciones, se pueden usar otros controles y diales de control para proporcionar al usuario control sobre las celdas inflables individuales o los grupos de celdas inflables. Estos otros controles pueden incorporar mecanismos alternativos para desviar el flujo de una fuente de inflado, tal como la bomba 106, a las celdas inflables, tales como las celdas 104a-c, para proporcionar al usuario un inflado y desinflado personalizables de los componentes de la férula. Por ejemplo, el dial 310 representado en las Figuras 9-12C puede usarse para proporcionar control de inflado para una férula, tal como la férula 100 mostrada en la Figura 1.
La Figura 9 muestra una vista superior del dial 310, que incluye un cuerpo 338 que se puede girar por un usuario. Como se analizó anteriormente con respecto al dial 210, el dial 310 puede girar entre múltiples orientaciones del dial, donde las orientaciones separadas crean trayectorias de flujo separadas entre un puerto de entrada y una pluralidad de puertos de salida del dial 310. En la Figura 9, una ventana 314 en la carcasa 340 permite al usuario ver una indicación de las orientaciones del dial, por ejemplo, la superficie exterior 312 del dial 310 que contiene una indicación impresa de una celda inflable u otro indicador que corresponde a la orientación del dial representada. En cada orientación, un desviador interno en el dial 310 dirige el flujo desde un puerto de entrada a la celda o grupo de celdas indicado en la superficie exterior 312.
La Figura 10 muestra el dial 310 con el cuerpo 338 removido. El dial 310 tiene un puerto de entrada 320, puertos de salida 322a-c, y un desviador 318 que dirige el flujo desde el puerto de entrada a uno de los puertos de salida. El desviador 318 incluye ranuras 336a-d que se acoplan con las presillas 316a-d en el cuerpo 338 del dial 310 cuando el cuerpo 338 se encaja a presión en el desviador 318. El acoplamiento de las ranuras 336a-d y las presillas 316a-d hace girar el desviador 318 cuando un usuario gira el cuerpo 338. El desviador 318 incluye un canal interno, que tiene una entrada de embudo 324 y una salida 340 que es más estrecha que la entrada. El fluido se dirige a través del desviador desde el puerto de entrada 320 a través de la entrada de embudo 324, a través de la salida 340, y hacia fuera a través de uno de los puertos de salida 322a-c que se alinea con la salida 340. Las orientaciones y trayectorias de flujo creadas por cada orientación se analizan con más detalle a continuación con respecto a las Figuras 12A-C.
El desviador 318 mostrado en la Figura 10 gira dentro de un cuerpo del colector, que contiene el puerto de entrada 320 y los puertos de salida 322a-c y permanece estacionario mientras el desviador 318 gira. Para ayudar a mantener el perfil bajo general del dial 310, el cuerpo del colector incluye dos lengüetas 326a y 326b que se extienden hacia fuera desde el cuerpo del colector y reciben un miembro de conexión que sujeta el cuerpo del colector a una carcasa de la férula. En la Figura 11 se muestra una vista en perspectiva del desviador 318 y el cuerpo del colector 328. La lengüeta 326 se extiende desde y al ras con un borde inferior 342 del cuerpo del colector 328. Esta posición de la lengüeta 326a permite que el cuerpo del colector 328 se sujete a una férula sin adicionar altura a la combinación del cuerpo 328 y el desviador 318, contribuyendo por lo tanto al bajo perfil de la combinación.
En las Figuras 12A-C se muestran múltiples orientaciones del dial 310, cada una correspondiente a una trayectoria de flujo discreta a través del cuerpo del colector 328 y el desviador 318. De manera similar a las orientaciones del dial 210 mostradas en las Figuras 7A-C, cada orientación representada del dial 310 crea una trayectoria de flujo entre el puerto de entrada 320 y uno de los puertos de salida 322a-c del dial. En la Figura 12A, se crea una primera trayectoria de flujo, mostrada por la flecha 330, entre el puerto de entrada 320 y el puerto de salida 322a. El aire que entra en el puerto de entrada 320 pasa a través de la entrada de embudo 324 a la salida 340 hasta el puerto de salida 322a alineado con la salida 340. Mientras este puerto de salida se abre, los puertos de salida restantes 322b y 322c se bloquean por las porciones de pared 344a y 344b, respectivamente, del desviador 318. Esta orientación y trayectoria de flujo proporcionan por lo tanto una comunicación de fluidos única entre un componente de inflado acoplado al puerto de entrada 320 y el componente o componentes inflables acoplados a uno de los puertos de salida 322a mientras se cierran los componentes acoplados a los otros puertos de salida 322b y 322c.
Un usuario puede girar el dial 310 en el sentido de las manecillas del reloj para inflar o desinflar una segunda celda inflable o grupo de celdas. Una fuerza en el sentido de las manecillas del reloj al cuerpo 338 del dial 310 se transfiere a través de las presillas 316a-d a las ranuras 336a-d, girando el desviador 318 dentro del cuerpo del colector 328. Tal giro posiciona el desviador en la orientación mostrada en la Figura 12B. En la Figura 12B, se crea una trayectoria de flujo, mostrada por la flecha 332, entre el puerto de entrada 320 y el puerto de salida 322b mientras que los puertos de salida 322a y 322c se bloquean. La forma y el ancho de la entrada de embudo 324 en el desviador 318 permiten que la entrada 324 mantenga comunicación de fluidos con el puerto de entrada 320 mientras el dial 310 gira desde la primera orientación a la segunda orientación. En particular, la entrada 324 es lo suficientemente ancha como para que la entrada 324 permanezca en comunicación con el puerto de entrada 320 sobre todo el rango de giro del desviador 318, desde la orientación mostrada en la Figura 12a hasta la orientación mostrada en la Figura 12C. Además, el posicionamiento de los puertos de salida 322a-c alrededor de una mitad del desviador y el puerto de entrada 320 en la otra mitad del desviador permite usar una entrada ancha 324 sin que la entrada esté en comunicación con cualquiera de los puertos de salida 322a-c sobre el rango de giro del desviador 318. En esta segunda orientación, el fluido de una bomba conectada al puerto de entrada 320 pasa a través de la entrada de embudo 324, la salida 340, y sale hacia un componente de inflado o componentes contenidos dentro de la férula, a través de la comunicación de fluidos con el puerto de salida 322b.
El giro adicional en el sentido de las manecillas del reloj del dial 310 a su vez hace girar el desviador 318 desde la orientación mostrada en la Figura 12B hasta la orientación mostrada en la Figura 12C. En la Figura 12C, se crea una trayectoria de flujo, mostrada por la flecha 334, entre el puerto de entrada 320 y el puerto de salida 222c mientras que los puertos de salida 322a y 322b se sellan. De nuevo, la forma y el ancho de la entrada de embudo 324 permite que la entrada mantenga comunicación de fluidos con el puerto de entrada 320 en esta orientación. Por lo tanto, la entrada del desviador 318 está en comunicación de fluidos constante con el puerto de entrada 320 sobre todo el rango de giro desde la orientación mostrada en la Figura 12A hasta la orientación mostrada en la Figura 12C, mientras que la salida más estrecha 340 está en comunicación con solo un puerto de salida en cada orientación.
Además de un dial de control tal como el dial 310 que desvía el flujo de aire de una entrada a una de las múltiples salidas, se pueden incorporar otros controles en una férula que cierra o pellizca activamente una o más salidas en lugar de desviar el flujo de aire. Las Figuras 13-15 muestran un conjunto de control ilustrativo 500 que funciona pellizcando una o más tuberías de salida. El conjunto de control 500 incluye una única entrada 502 y cuatro salidas 504a-d. En uso, se usa un dial giratorio 506 para seleccionar una de las salidas 504a-d para permitir que el aire pase a la entrada en la dirección de la flecha 526 y salga de una de las salidas 504a-d. Para seleccionar una tubería para la salida, un usuario puede girar el dial 506 para seleccionar una de las salidas indicadas por los indicadores 508a-d. Por ejemplo, en la orientación del dial 506 mostrado en la Figura 13, se selecciona el indicador 508c, y el aire entra en la entrada 502 en la dirección de la flecha 526 y sale de la salida 504c en la dirección de la flecha 510.
El dial 506 se puede posicionar en cuatro orientaciones diferentes. En cada una de las cuatro orientaciones, el marcador 528 del dial 506 apunta a uno de los indicadores 508a-d. Cada uno de los indicadores 508a-d corresponde a una de las salidas 504a-d que se abre para que pase el aire cuando el marcador 528 apunta a su indicador respectivo. Las tres salidas restantes en cada orientación se cierran pellizcando los tubos en los componentes internos del dial 506, como se analiza a continuación con respecto a las Figuras 14 y 15. Por ejemplo, en la Figura 13, las salidas 504a, 504b y 504d se cierran con pinzas dentro del dial 506 de manera que el aire que entra en la entrada 502 solo puede pasar a través de la salida 504c.
La Figura 14 muestra una vista despiezada del conjunto de control 500 que expone los componentes internos del control que abren y cierran las salidas 504a-d. Los componentes del control 500 están contenidos entre una carcasa superior 512a y una carcasa inferior 512b. Asentado en la carcasa inferior 512b hay un conjunto de tubería 532 que incluye la entrada de fluido 502 y las cuatro salidas de fluido 504a-d. Por encima del conjunto de tubería 532 hay una placa 514 que tiene cuatro puertos 534a-d. Debajo de cada uno de los puertos hay uno de los cojinetes inferiores 516a-d. Cada uno de los cojinetes inferiores 516a-d hace contacto con los resortes 518a-d, respectivamente. Los resortes 518a-d pasan cada uno a través de uno de los puertos 534a-d y hacen contacto con uno de los cojinetes superiores 520a-d que se asientan dentro de uno de los puertos 534a-d. En cada orientación del dial 506, tres de los cojinetes inferiores 516a-d cierran tres de los puertos de salida 504a-d. El cojinete inferior restante no pellizca la salida, lo que permite que el aire fluya a través del conjunto 500.
La selección de la salida 504a-d que permite pasar el aire se realiza con el dial 506. En la superficie inferior 530 del dial 506, hay tres cavidades poco profundas 522a-c y una cavidad profunda 524. En cada orientación del dial 506, los cuatro cojinetes superiores 520a-d se posicionan dentro de las tres cavidades poco profundas 522a-c y la única cavidad profunda 524. Los tres cojinetes superiores que se posicionan en las cavidades poco profundas 522a-c presionan hacia abajo tres de sus respectivos resortes 518a-d, lo que ejerce presión sobre tres de los cojinetes inferiores 516a-d. La presión hacia abajo provoca que tres de los cojinetes inferiores cierren sus respectivas tres salidas del conjunto de tubería 532. El cojinete superior restante posicionado dentro de la cavidad profunda 524 no se presiona hacia abajo sobre su respectivo resorte y cojinete inferior, y la salida del conjunto de tubería 532 que corresponde al cojinete superior que está dentro de la cavidad profunda 524 permanece abierta porque no hay presión hacia abajo en el cojinete inferior respectivo para cerrar la salida.
La Figura 15 muestra una vista en sección transversal que representa la interacción de las cavidades 522a-c y 524 y los cojinetes superiores 520a-d que cierran tres de las salidas 504a-d. En la configuración mostrada, el dial 506 está en una orientación que abre la salida 504a. Por ejemplo, el dial 506 puede posicionarse de manera que el marcador 528 en el dial apunte al indicador 508a que corresponde a la salida 504a. En esta configuración, el cojinete superior 520a que corresponde a la salida 504a se posiciona en la cavidad profunda 524 mientras que los tres cojinetes superiores restantes 520b-d se posicionan en las cavidades poco profundas 522a-c. Debido a que el cojinete superior 520d está en la cavidad poco profunda 522a, no puede moverse hacia arriba en el dial 506 y en su lugar ejerce una presión hacia abajo sobre el resorte 518d correspondiente y el cojinete inferior 516d. Esta presión hacia abajo empuja el cojinete inferior 516d hacia abajo sobre la tubería de la salida 504d, cerrando por lo tanto la salida y evitando que el aire que entre en la entrada 502 salga a través de la salida 504d. En contraste, el cojinete superior 520a puede moverse hacia arriba en el dial 506 más lejos que el cojinete superior 520d debido a la mayor profundidad de la cavidad profunda 524. El posicionamiento del cojinete superior 520a dentro de la cavidad profunda 524 alivia la presión del resorte 518a y del cojinete inferior 516a. Como resultado, el cojinete inferior 516a no se presiona hacia abajo en la salida 504a, y la salida 504a permanece abierta para que el aire que entre en la entrada 502 salga a través de la salida 504a.
Los controles de inflado analizados anteriormente emplean un dial giratorio para controlar la dirección de la entrada de fluido a una o más salidas de fluido. Sin embargo, de acuerdo con la presente invención, un control lineal se usa en una férula para dirigir el fluido desde una fuente de entrada a una o más salidas y una o más celdas inflables de una férula. La Figura 16 muestra un conjunto de control 600 que emplea un control de movimiento lineal 602 para dirigir el fluido desde una única entrada 604 a una de las tres salidas 606a-c. El control 602 se asienta dentro de un canal lineal 610 y puede moverse lateralmente en las direcciones mostradas por la flecha 608 para seleccionar una de las salidas 606a-c. De manera similar a los controles analizados anteriormente, la entrada 604 puede incluir comunicación con una fuente de inflado y desinflado, mientras que cada una de las salidas 606a-c puede conectarse a una celda inflable. Al mover el control 602 dentro del canal 610, el usuario puede dirigir selectivamente el flujo a las celdas inflables conectadas a las salidas.
La Figura 17 muestra una vista en sección transversal del conjunto 600 en la orientación mostrada en la Figura 16. En esta orientación el aire entra en la entrada 604, pasa a través del control 602 y sale a través de la salida 606a. El control 602 tiene una porción de entrada ancha 612 y una porción de salida estrecha 614. La entrada ancha 612 permite que la entrada permanezca en comunicación de fluidos con el puerto de entrada 604 sobre todo el rango de traslación del control 602 dentro del canal 610. Como se muestra en la Figura 17, el aire puede seguir la trayectoria mostrada por la flecha 616 que entra en la entrada 604, que pasa a través de la entrada 612 y a través de la salida 614 y finalmente que sale a través del puerto de salida 606a. Debido a que la salida 614 es más estrecha que la entrada 612, el aire que entra en el puerto de entrada 604 se dirige solo al puerto de salida 606a. Una primera porción 618a del control 602 bloquea el puerto de salida 606b, y una segunda porción 618b del control 602 bloquea el puerto de salida 606c. Este bloque evita que el aire entre o salga del puerto de salida 606b y c y sella cualquier celda inflable que se conecte a esos puertos de salida.
Un usuario puede seleccionar un puerto de salida diferente moviendo el control 602 lateralmente en la dirección mostrada por la flecha 622 en la Figura 17. El movimiento del control 602 en esta dirección da como resultado la orientación mostrada en la Figura 18. En la Figura 18, el control 602 se posiciona de manera que el aire pueda entrar en el puerto de entrada 604 y salir del puerto de salida 606b en la dirección mostrada por la flecha 620. En esta orientación, el canal de salida 614 se ha movido lateralmente y ahora el puerto de salida 606a y 606c se bloquean mientras que el puerto de salida 606b se abre al puerto de entrada 604.
Para seleccionar el tercer puerto de salida 606c, un usuario puede mover el control 602 lateralmente en la dirección mostrada por la flecha 624 en la Figura 18. El movimiento en esta dirección da como resultado la orientación mostrada en la Figura 19. En esta orientación, el aire puede pasar desde el puerto de entrada 604 hacia afuera a través del tercer puerto de salida 606c como se muestra por la flecha 626. En esta tercera orientación los dos puertos de salida restantes 606a y 606b se bloquean ahora mientras que el canal de salida 614 se alinea con el puerto de salida 606c.
Como se analizó anteriormente para los controles giratorios, los controles lineales también pueden utilizar un mecanismo de pellizco de tubería en lugar de un mecanismo de dirección de flujo de fluido. La Figura 20 muestra un conjunto de control 700 que utiliza un pellizco de tubería para dirigir el flujo de aire desde un puerto de entrada 702 a uno de los cuatro puertos de salida 704a-d. El conjunto 700 incluye un control 710 que se dispone dentro de un canal 712. El control 710 se puede mover lateralmente en las direcciones mostradas por las flechas 714. Al mover el control 710, un usuario puede alinear el control con uno de los indicadores 726a-d, que corresponden a las salidas de fluido 704a-d, respectivamente. Como se muestra en la Figura 20, el control 710 se alinea con el indicador 726c, que corresponde a la salida 704c. En esta orientación, el aire entra en el puerto de entrada 702 en la dirección mostrada por la flecha 706 y sale a través del puerto de salida 704c en la dirección mostrada por la flecha 708. Los tres puertos de salida restantes 704a, 704b y 704d se pellizcan y cierran mediante los componentes internos del conjunto de control 700.
La Figura 21 muestra una vista despiezada del conjunto de control 700 que expone los componentes internos del control que pellizcan tres de las salidas 704a-d. El control 700 incluye una carcasa superior 716a y una carcasa inferior 716b. Entre las dos carcasas hay un conjunto de conexión 728a que acopla el puerto de entrada 702 a las cuatro salidas 704a-d. El flujo de fluido que sale de estas salidas se controla mediante un bloqueador 718 que se asienta sobre las tuberías de salida 704a-d. El bloqueador 718 incluye una lengüeta superior 730 que se extiende a través del canal 712 y se acopla al control 710. El movimiento del control 710 dentro del canal 712 mueve por lo tanto el bloqueador 718 lateralmente. El bloqueador 718 incluye una ventana 722 con dos bordes 724a y 724b a cada lado de la ventana. En uso, el bloqueador 718 se puede mover de manera que la ventana 722 se alinee con una de las salidas 704a-d para permitir el flujo de fluido desde la salida seleccionada. Los dos bordes 724a y 724b comprimen las tres salidas restantes contra la superficie superior 720 de la carcasa inferior 716b, pellizcando por lo tanto las tres salidas restantes.
La Figura 22 muestra una vista en sección transversal que ilustra el funcionamiento del bloqueador 718 dentro del conjunto de control 700. Como se muestra en la Figura 22, el bloqueador 718 se posiciona de manera que la salida 704b se abre para el flujo de fluido mientras que las salidas restantes 704a, 704c y 704d se cierran con pellizco mediante los bordes 724a y 724b del bloqueador 718. En esta orientación, por ejemplo, el usuario puede posicionar el control 710 alineado con el indicador 726b mostrado en la Figura 20 para seleccionar la salida 704b que corresponde a ese indicador. Los bordes 724a y 724b comprimen las salidas 704a, 704c y 704d contra la superficie 720 de manera que esas salidas se cierren y cualquier aire que entre en el puerto de entrada 702 pueda pasar sólo a través de la salida seleccionada 704b.
Para algunas férulas, puede preferirse proporcionar controles individuales para cada celda inflable en una férula. Se pueden preferir tales controles si, por ejemplo, un usuario desea inflar o desinflar más de una celda inflable de la férula a la vez. Al dar al usuario un control individualizado sobre cada trayectoria, el usuario puede seleccionar una celda inflable o una combinación de celdas inflables para inflar o desinflar a través del control. La Figura 23 muestra un conjunto de control 800 que proporciona al usuario un control individual sobre la abertura y el cierre de cuatro salidas de fluido separadas. El conjunto de control 800 incluye una entrada de fluido 802 y cuatro émbolos 804a-d. Cada uno de los émbolos 804a-d controla el flujo de fluido a través de una única salida. Por lo tanto, el usuario puede controlar el flujo desde la entrada 802 a cuatro salidas diferentes y puede seleccionar cualquier combinación de esas salidas para inflar o desinflar.
La Figura 24 muestra una vista despiezada del conjunto 800 que revela las cuatro salidas de fluido 806a-d e ilustra la posición del émbolo 804c. Como se muestra en la Figura 24, la entrada 802 se acopla con la válvula 808 que fluye hacia una tubería circular 810. La tubería circular 810 se conecta a cada una de las tuberías de salida 806a-d. Cada una de estas salidas 806a-d tiene un respectivo émbolo 804a-d acoplado sobre su trayectoria de fluido para controlar la abertura y el cierre de la tubería.
El émbolo 804c se rodea mediante un resorte 812 y entra en un collarín superior 814 antes de pasar por su respectiva tubería de salida 806c. En el lado inferior del conjunto de control 800, el émbolo 804c pasa entonces a través de un collarín inferior 816c y se acopla con una base 818c. Al presionar el émbolo 804c, el usuario puede alternar el conjunto de control entre abrir y cerrar la tubería de salida 806c. El émbolo 804c incluye un mecanismo de bloqueo que mantiene el émbolo en el estado cerrado cuando lo activa un usuario. Por ejemplo, un usuario puede presionar el émbolo 804c para cerrar la tubería de salida 806c y entonces girar el émbolo un cuarto de vuelta para acoplar una característica de bloqueo en el collarín inferior 816c o la base 818c que sujeta el émbolo 804c contra la fuerza ejercida por el resorte comprimido 812. Para liberar el émbolo 804c y abrir la tubería de salida 806c, un usuario puede girar el émbolo un cuarto de vuelta hacia atrás, liberando la característica de bloqueo y permitiendo que se extienda el resorte 812.
La Figura 25 ilustra el mecanismo de abertura y cierre empleado por los émbolos 804a-d. Como se muestra en la Figura 25, el émbolo 804c bloquea la tubería de salida 806c mientras que el émbolo 804a permite el flujo de fluido a través de la tubería de salida 806a. En la configuración cerrada mostrada, el émbolo 804c está en una configuración elevada a medida que se expande el resorte 812c. En esta orientación, la base del émbolo 818c presiona la tubería 806c y cierra la salida del flujo de fluido. En contraste, el émbolo 804a se presiona en la configuración abierta de manera que el resorte 812a se comprime. En esta orientación, la base del émbolo 818a no pellizca la tubería de salida 806a y esta salida se abre para el flujo de fluido. Un usuario puede alternar un émbolo entre la configuración cerrada del émbolo 804c y la configuración abierta del émbolo 804a presionando el émbolo y acoplando o desbloqueando un mecanismo de bloqueo que mantiene el resorte 812a comprimido o permite que el resorte se expanda como se muestra para el resorte 812c.
Debe entenderse que la descripción anterior es meramente ilustrativa y no debe limitarse a los detalles dados en el presente documento. Aunque se han proporcionado varias modalidades en la presente descripción, debe entenderse que los sistemas, dispositivos y métodos descritos y sus componentes pueden incorporarse en muchas otras formas específicas sin apartarse del alcance de la descripción.
A los expertos en la técnica se les ocurrirán varias modificaciones después de revisar esta descripción. Las características descritas pueden implementarse en cualquier combinación y subcombinaciones (que incluyen múltiples combinaciones dependientes y subcombinaciones) con una o más características descritas en el presente documento. Las varias características descritas o ilustradas anteriormente, que incluyen cualquier componente de las mismas, pueden combinarse o integrarse en otros sistemas. Además, ciertas características pueden omitirse o no implementarse. Los ejemplos de cambios, sustituciones y alteraciones son comprobables por un experto en la técnica y podrían realizarse sin apartarse del alcance de la información descrita en el presente documento.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Una férula ortopédica para caminar (100) configurada para proporcionar un control de inflado personalizado, dicha férula para caminar comprende:
un componente de carcasa (102);
una pluralidad de celdas inflables (104a-c; 412; 414; 416) posicionadas dentro de dicho componente de carcasa, en donde cada una de dicha pluralidad de celdas inflables se posiciona en una ubicación diferente dentro de dicho componente de carcasa y se configura para proporcionar compresión individualizada a dicha ubicación diferente;
un control (110; 210; 310; 410; 500; 600; 700; 800) que tiene un puerto de entrada (132; 320; 502; 604; 702; 802) y una pluralidad de puertos de salida (134a-c; 322a-c; 504a-d; 606a-c; 704a-d; 806a-d), el control se puede posicionar en dos o más orientaciones, y cada puerto de salida está en comunicación de fluidos con una respectivo de la pluralidad de celdas inflables; y
un componente de inflado (106; 404) en comunicación de fluidos con el puerto de entrada del control; en donde el posicionamiento del control en una primera orientación crea una trayectoria de fluido (152, 164, 166; 330, 332, 334; 510, 526; 616, 620, 626; 706, 708) entre el componente de inflado y una primera celda inflable de la pluralidad de celdas inflables, y el posicionamiento del control en una segunda orientación crea una trayectoria de fluido entre el componente de inflado y una segunda celda inflable de la pluralidad de celdas inflables;
caracterizado porque
el control comprende una porción de entrada (612) para alinearse con el puerto de entrada, y una porción de salida (614) para alinearse con uno de la pluralidad de puertos de salida, el control se puede mover linealmente dentro de un canal (610), en donde la porción de salida es más estrecha que la porción de entrada.
2. La férula de la reivindicación 1, en donde el componente de inflado es una vejiga comprimible (124).
3. La férula de la reivindicación 1 o 2, que comprende además una válvula de liberación (108; 408) alojada por la porción de apoyo vertical (118) de dicho componente de carcasa (102) y posicionada en comunicación de fluidos tanto con el componente de inflado como con el control.
4. La férula de la reivindicación 3, que comprende además un tubo de flujo de fluido (120) que tiene un primer extremo en comunicación de fluidos con la válvula de liberación y un segundo extremo en comunicación de fluidos con el control.
5. La férula de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el componente de carcasa comprende una porción de plantilla (114), una porción de talón (116) y una porción de apoyo vertical (118).
6. Un método para ajustar la férula ortopédica para caminar de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, que comprende:
posicionar el control en la primera orientación que crea una trayectoria de fluido entre el componente de inflado y la primera celda inflable;
accionar el componente de inflado para inflar la primera celda inflable a una primera presión deseada; posicionar el control en la segunda orientación que crea una trayectoria de fluido entre el componente de inflado y la segunda celda inflable; y
accionar el componente de inflado para inflar la segunda celda inflable a una segunda presión deseada.
7. El método de la reivindicación 6, que comprende además el paso de fluido desde el componente de inflado a través de un canal interior del control y hacia la primera celda inflable.
8. El método de la reivindicación 7, en donde el paso del fluido a través del canal interior comprende el paso del fluido desde un primer extremo del canal hasta un segundo extremo del canal, siendo el segundo extremo más estrecho que el primer extremo.
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