JP2007537015A - 胸壁プロテクター - Google Patents

Abstract

胸壁プロテクターは、比較的硬質の、剛性の材料で作られたシェル；人がプロテクターを装用したときに、該人の心臓上領域の外側においてシェルと該人の胸郭壁との間に配置されるようにシェルに取り付けられたクッション；ならびに、人が装用するように構成され、且つ、人が装用したときに該人の胸郭壁の一部を保護するような位置にシェルおよびクッションを保つよう構成されたガーメントを含む。

Description

発明の背景
心臓の基礎疾患がない状態で胸部への衝撃によって起こる突然の（且つ、通常は即時の）死亡（心臓振盪として知られている現象）は、記述されている少なくとも170の症例において生じている。心臓振盪を惹起する物体は、一般的に、人に打ち当たるときに時速25マイルを超える速度で移動しており、これにより、瞬間的に心室細動を惹起する。この死亡は典型的に、例えば野球用ボール、ホッケー用パック、ソフトボール用ボール、ラクロス用ボール、または手、足、もしくは肘（例えば武術において）が打ち当たるなど、スポーツ中の衝撃によって生じる。ラクロス競技者などリスクのあるスポーツ参加者に胸部保護の使用を義務付けるための努力が払われている。

発明の概要
概して、ある局面において、本発明は胸壁プロテクターを提供する。胸壁プロテクターは、比較的硬質の剛性の材料で作られたシェル；人がプロテクターを装用したときに、該人の心臓上領域の外側においてシェルと該人の胸郭壁との間に配置されるようにシェルに取り付けられたクッション；ならびに、人が装用するように構成され、且つ、人が装用したときに該人の胸郭壁の一部を保護するような位置にシェルおよびクッションを保つよう構成されたガーメントを含む。

本発明の実施は、以下の特徴のうち1つまたは複数を含んでいてもよい。クッションは衝撃吸収材料を含んでいてもよい。胸壁プロテクターは、人がプロテクターを装用したときに、該人の心臓上領域においてシェルと該人の胸郭壁との間に配置される軟質材料を含んでいてもよい。クッションは、実質的に横方向から軟質材料を囲んでいてもよい。クッションは、シェルを人の胸郭壁からずらしてもよい。シェルおよびクッションは、胸部プロテクターに打ち当たる物体の有効速度を低下させるように構成されていてもよい。胸部プロテクターに打ち当たる物体の有効速度は、時速約25マイル未満まで低下されてもよい。プロテクターは、人の心臓の左室において誘発されるピーク圧力をプロテクターに打ち当たる物体が有意に上昇させることを阻止するように構成されていてもよい。プロテクターは、左室ピーク圧力が約250 mmHgを上回ることを阻止するように構成されていてもよい。

本発明のさらなる実施は、以下の特徴のうち1つまたは複数を含んでいてもよい。クッションは、胸壁プロテクターに打ち当たる物体のエネルギーを、人の心臓領域の外側のエリアに分散させるように構成されていてもよい。ガーメントは、メッシュ、綿、またはlycraのうち少なくとも1つを含む軽量の肌着であってもよい。シェルは、人がガーメントを装用したときに該人の身体の中心からずれて位置決めされてもよい。胸壁プロテクターは、剛性のシェルに実質的に隣接して位置決めされた第二のシェル部を含んでいてもよく、第二のシェル部と剛性のシェルとはガーメント内のギャップによって隔てられていてもよい。シェルは、平らなシェルまたはドーム形シェルのうち1つを含んでいてもよい。シェルは実質的に肺の形状であってもよい。

概して、別の局面において本発明は、実質的に硬質のシェルと、硬質のシェルに取り付けられた可撓性の層であって、胸壁プロテクターを装用している人の心臓領域上に配置される軟質の第一部分と衝撃吸収性の第二部分とを含み且つ人と接触するように位置決めされる可撓性の層とを含む胸壁プロテクターを提供する。プロテクターは、人がプロテクターを装用しているときに、25 mphを超える実速度でプロテクターに打ち当たる物体の有効速度を約25 mph未満まで低下させるように構成される。

本発明の実施は、以下の特徴のうち1つまたは複数を含んでいてもよい。胸壁プロテクターは、人の心臓の左室ピーク圧力を250 mmHg未満まで低下させるように構成されていてもよい。可撓性の層の厚さは約0.25インチ〜約1インチであってもよい。可撓性の層は、胸壁プロテクターに打ち当たる物体のエネルギーを、主として人の心臓領域の外側のエリアに分散させるように構成されていてもよい。衝撃吸収性の第二部分は、実質的に横方向から軟質の第一部分を囲んでいてもよい。シェルおよび可撓性の層は、人が装用するように構成されたガーメントであって、且つ、人がガーメントを装用しているときに該人の胸郭壁の一部を保護するような位置にシェルおよびクッションを保つよう構成されたガーメントの中に埋め込まれていてもよい。

本発明の種々の局面は、以下の性能のうち1つまたは複数を含んでいてもよい。胸部プロテクターは、衝撃に由来するエネルギーを分配してもよい。衝撃エネルギーは、人の心臓から離れる方向に誘導されてもよい。胸壁への衝撃による突然死のリスクが低減されてもよい。人に対する物の衝撃によって心臓に送達される経時的エネルギーは、減弱または減少されてもよい（すなわち、エネルギー送達速度が低下されてもよい）。

本発明のこれらおよび他の性能は、添付の図面、以下の詳細な説明、および特許請求の範囲を検討した後に、本発明自体とともに、より完全に理解されるものと思われる。

好ましい態様の詳細な説明
本発明の態様は、心臓振盪に対して保護する技術を提供する。胸部プロテクターは、人の心臓を覆う形状である比較的剛性の材料を含んでいてもよく、且つ、人が装用するプロテクターによって、該人の心臓上の胸壁からずらされる。剛性の材料は、プロテクターに当たる物からのエネルギーを分散させるような形状である。比較的可撓性の衝撃吸収材料が、剛性の材料に接続され、且つ、人がプロテクターを装用したときに剛性の材料と人の胸部との間に配置される。本発明の態様を、例えばラクロス、野球、フィールドホッケー、アイスホッケー、および空手などのスポーツの実施中などに用いてもよい。他の態様および用途も本発明の範囲内に入る。

いくつかの特異的な条件が心臓振盪を誘発するものとして発見されている。例えば、野球用ボール（すなわち硬球）またはラクロス用ボールなどの物体は、約25 mphを超える衝撃の速度で人の心臓上の胸壁に当たると、心臓振盪を誘発する可能性が高い。心臓振盪は、左室（LV）のピーク圧力が約250 mmHgを上回り、且つ、衝撃がT波のピークより約30 ms〜約15 ms前に生じると、誘発される可能性が高い。したがって、誘発されるLVピーク圧力の最大値が約250 mmHg未満となるように、人の胸部に当たる物体の有効速度を低下させることは、望ましいことが発見されている。

図1において、胸壁プロテクター10は、ガーメント16に埋め込まれた左側（人の視点から見て）プロテクターパネル12および右側プロテクターパネル14を含む。ガーメント16は、好ましくは、軽量で実質的に体にぴったり合う肌着であり、（図に示すような）タンクトップ、Tシャツ、長袖シャツなど、人20の頭からかぶって装用される。ガーメントは、lycra、綿、thinsulate、メッシュまたは他の材料で作られていてもよく、好ましくは軽量であり、且つ好ましくは人20の身体にぴったり合う性能を有する。左側パネル12および右側パネル14は、ギャップ18により隔てられてガーメント16に埋め込まれる。ギャップ18は、例えばパネル12が人の胸骨を覆うように、正中線の右側の（すなわち、人20の中心から外れて）位置に置かれる。ギャップ18は正中線より約2〜3センチメートル右側でもよい。左側パネル12と右側パネル14との間のギャップ18は、プロテクター10の右側と左側との間にヒンジ点を提供する。ギャップ18は、例えば、胸部プロテクター10の装用者が自由に動けるための可撓性を提供する。ギャップ18は例えば約1/4インチの間隔であってもよいが、これより小さいかまたは大きいギャップも可能である。

パネル12、14は、例えばガーメント16の材料の一部、ヒンジ機構（図には示していない）、他の連結機構などによって接続されるなどされて、互いに対して動くことができる。左側パネル12および右側パネル14の各々は、好ましくは、人20の鎖骨部またはその付近のエリアから、人20の胸郭底部またはその付近のエリアまでにわたる。プロテクター10は、例えば人の動く能力（例えばスポーツなどのための）に対する影響を制限するのに役立つなどの目的で、好ましくは人の腕が実質的に自由に動くことを可能にしながら、人の胸部、特に心臓に対して保護を提供する。

胸壁プロテクター10の左側パネル12は、人20の心臓24のシルエット22を覆うように構成される。好ましくは、プロテクター10の左側パネル12は、人の様々な動きの最中に心臓24を覆うように構成される（例えばそのような形状に作られる）。左側パネル12は、左側パネル12が心臓24のシルエット22の上に／を覆って、人20がプロテクター10を装用するように、ガーメント16の中に置かれる。左側パネル12は、心臓24のシルエット22および左胸壁エリアを覆うような形状およびサイズであり、例えば図1に示すような肺の形状であるが、他の形状を用いてもよい。プロテクター10は、人20の鎖骨から胸郭底部までのエリアを実質的に覆う。左側パネル12は約45度の腋窩中央線の位置、すなわち、人の腕が人の側部に下ろされているときに実質的に腕のすぐ前方となる位置までまで伸びる。プロテクター10の左側パネル12は左側から右側へと輪郭を描く。例えば、左側パネル12は、人の肋骨の側方の輪郭と同様に輪郭を描く。プロテクター10の左側パネル12は、人の胸部の中心からずれて人の左側に向かって配置されるが、それはここに心臓24が存在するからである。より好ましくは、プロテクター10の左側パネル12は、スポーツ活動中の人の動きの全部でないとしても大部分の間か、または少なくともそのスポーツについて妥当に予測されるかおよび／もしくは通常／一般的である動きの間、心臓24を覆う。

右側パネル14は、人20の胸壁の右側を覆うようにガーメント16内に構成されかつ置かれる。右側パネル14は左側から右側へと輪郭を描く。右側パネル14は、人の正中線よりやや右側から、ほぼ腋窩中央線の位置まで、人の肋骨の輪郭と同様に輪郭を描いていてもよい。右側パネル14は、例えば胸部に打ち当たる物体により生じる挫傷から右側胸部エリアを保護することなどによって、人20の胸部エリアに対する保護をさらに提供する。図2Aにおいて、胸部プロテクター10の左側パネル12は、内部層30および外部シェル32を含む。内部層30は、人20が胸部プロテクター10を装用したときに人の身体に近接した位置に置かれる；すなわち、内部層30は人20と外部シェル32との間にある。内部層30は、比較的軟質の材料34および衝撃吸収材料36を含む。シェル32および材料34、36は、入ってくる物体による心臓振盪の誘発をパネル12が阻止することができるように構成される。

外部シェル32は、プロテクター10の前部40に入射する物38（例えば野球用ボール、ホッケー用パックなど）のエネルギーを、心臓24のシルエット22から離れる方向に偏向するように構成される。衝撃物38からのエネルギーは分散され、且つ好ましくは、心臓24の直上でないエリア、すなわち心臓24のシルエット22の外側に誘導される。シェル32は、好ましくは、硬質、剛性、且つ実質的に非可撓性の材料で作られる。例えばシェル32は、ポリエチレン、ポリプロピレン、硬性タイプのBrock（商標）Foam、または実質的に剛性である他のプラスチックもしくは他の材料で作られていてもよい。左側パネル12のシェル32は、人20が装用したとき、心臓24の上のエリアを覆う。シェル32は、人20がプロテクター10を装用したとき、内部層30によって、心臓シルエット22のエリアにおいて人20の胸壁からずらされる。

軟質材料34は、プロテクター10が装用されているときに、心臓24の少なくとも一部を覆い且つ胸部への衝撃を和らげるような位置に置かれかつ構成される。軟質材料34は、心臓シルエット22の全体を覆うか、または心臓シルエット22の全部未満を覆うような位置に置かれかつ構構成されてもよい。例えば、軟質材料34は心臓24の左室のエリアを覆ってもよい。軟質材料34は、人20がプロテクター10を使用／装用しているとき、心臓24の上に位置する領域においてシェル32の下に配置される。軟質材料34は、ポリエチレンビーズ、フォーム、または他の材料であってもよい。軟質材料34の厚さには幅があってもよく、例えば約1/8インチ〜約3/4インチであってもよいが、3/4インチを超える厚さを含む他の厚さを用いてもよい。軟質材料34はまた、好ましくは衝撃吸収性である。

図2Bにおいて、プロテクター10の左側パネル12は、シェル32に接続されたクッション36もまた含んでいてよい。クッション36は、衝撃エネルギーを吸収し、且つ胸部プロテクター10が装用されているときに人20の胸部エリアを保護するように構成される。クッション36は、好ましくは比較的硬質であるが、なお且つエネルギーを吸収するように構成される。例えば、クッション36は、Brock USA（Boulder, CO）が製造するBrock（商標）Foamで作られていてもよいが、他の材料を用いてもよい。クッション36は、好ましくは厚さが約1/2インチ〜1インチであるが、例えば1インチより大きいなど他の厚さを用いてもよい。クッション36は、好ましくは、プロテクター10の使用時にクッション36がシェル32と人20の胸郭壁との間に配置されるように、シェル32に接続される。クッション36はシェル32の周囲に沿って配置される。クッション36は、左側パネル12の軟質材料34を横方向から囲む。クッション36は、好ましくは、物38がプロテクター10に当たった場合に物から人20に伝達されるエネルギーの量を、物38が人20に直接当たった場合に対して減弱または減少することを助け、且つ、エネルギーをシルエット22から離れる方向に（シルエット22の外側に）誘導することを助けるように構成される。

図2Bにおいて、左側パネル12の内側は、軟質材料34、および軟質材料34と境界を接する衝撃吸収材料36を含む。使用中、軟質材料34およびクッション36は、胸部プロテクター10を使用／装用している人と接触状態になる。別の態様において、クッション36は、左側パネル12の一部（上部、底部、または縁部など）を覆うが、軟質材料34と完全に境界を接していなくてもよい。軟質材料34は、人20の心臓24のシルエット22の一部または全部を覆うための多数の形状および／またはサイズのうち任意の形状および／またはサイズで左側パネル12上に配置されてもよい。

シェル32、軟質材料34、およびクッション36は、入射する物38の作用を小さくするのを助けるため協調して機能してもよい。シェル32は物体の衝撃の力をより大きなエリアに広げ、軟質材料34およびクッション36は胸壁および心筋へのエネルギーの時間的伝達を増大させる（すなわち、エネルギーの伝達を遅延させる）。時速25マイル以下の速度で胸部に打ち当たるボールまたは他の物体が致死的な不整脈を惹起することは稀であることが示されている。さらに、胸壁の強打により生じる左室ピーク圧力が250 mmHg未満である場合は、生命を脅かす不整脈が心臓24に生じることは稀である。したがって好ましくは、胸部プロテクター10は、物体の有効速度が約25 mph未満となるように、物体の衝撃から胸部へのエネルギー伝達を減少させる。有効速度とは、人の心臓24上の胸部に対して妨げられない場合（すなわち、プロテクター10がない場合）に、プロテクター10に打ち当たる実速度でその物体が誘発するのと実質的に等しい作用を心臓24に誘発する、物体の速度である。胸部プロテクター10は、好ましくは、これに対応して、衝撃により生成される左室ピーク圧力を250 mmHg未満まで低下させることができる。

好ましくは、シェル32、材料34、および／またはクッション36は、プロテクター10に対する衝撃物38（少なくとも、予期される速度（例えば最大約120 mphなど）で入射する予期される物（野球用ボール、ラクロス用ボール、ホッケー用パックなど））の作用を、約25 mphまたはそれ未満で胸郭壁に直接当たる物（または可能性として、野球用ボールもしくはラクロス用ボールなど）の衝撃の作用まで減少させることができる。例えば、時速25マイル〜120マイルの速度で胸部プロテクター10に当たるボールまたは他の物体の、心臓24に伝達されるエネルギー／運動量は、時速25マイル未満で人の胸部に打ち当たる物体のエネルギー／運動量と同等まで減少される。

図3において、胸部プロテクター10は人20の上に配置される。ガーメント16は、プロテクター10が人の胸部に実質的にフィットする／ぴったり合うよう、プロテクター10を所定の位置に保持する。プロテクター10のガーメント16は、例えばスポーツ活動などの活動中に、プロテクターの位置を人の心臓シルエット22（図1）上に保つように構成される。

胸部プロテクター10の右側パネル14および左側パネル12の各々、特に内部層30には、様々な厚さを用いてもよい。例えば、パネル12、14の特定の厚さは、異なるスポーツ、異なる年齢およびサイズのユーザー、ならびに他の変動要因に対して適用可能となり得る。胸部プロテクター10は、小型、中型、大型など異なるサイズであってもよく、且つ、右側パネル14および左側パネル12の厚さは、好ましくはサイズに伴って増大する。サイズが大きいことは、年齢がより高い人と関連していてもよく、年齢が高い人は年齢が若い人より厚い胸部プロテクター10を用いてもよい；より高度な運動で用いられるボールまたはパックは、若年者の運動プログラムで用いられるものより速い速度で動く可能性があるからである。例えば、リトルリーグ野球におけるボールの速度は高校野球より遅い。さらに、異なる厚さは、スポーツのボールの速度に応じて、異なるスポーツに関連していてもよい。例えば、ラクロスにおけるボールの速度は、一般的に野球より速い。ラクロス用胸部プロテクターは比較的厚い内部層30および比較的厚い外部層32を含んでいてもよく、一方、野球用胸部プロテクター10は比較的薄い内部層30および比較的薄い外部層32を含む。胸部プロテクター10により覆われる面積と、左側パネル12および右側パネル14の厚さとの比は、一定であってもよい；すなわち、覆われる面積が大きくなるほど、用いられる左側パネルの厚さもそれに対応して増大してもよい。

他の態様も本発明の範囲および精神、ならびに添付の特許請求の範囲に入る。例えば、図1の胸部プロテクター10は、中に保護パネルが埋め込まれるガーメントを含む。または、プロテクターは、左側プロテクターパネル12を人20に取り付けるためかまたは他の様式で人20がプロテクターを心臓24のシルエット22もしくはその一部の上に／を覆って装用するため、ストラップ、ストリングなどの適切な取り付け器具を含んでいてもよい。シェル32は、比較的平らではあるが肋骨の輪郭に似た輪郭を描き、そして、衝撃エネルギーが主としてシェル32およびクッション36を介して心臓シルエット22の外側で人20に伝達されるよう、心臓14のシルエット12の外側の構成（例えば、連続的または不連続的なリング、円形、または他の形状）に配置される比較的硬質のクッション36を備えるものとして示した。しかしシェルは、例えば心臓シルエット（またはその一部）の上に重なるエリアが人20の胸壁から離れる方向に伸び、且つ、材料によるシェルの辺縁部が心臓シルエットから距離の離れたエリアで胸壁に接するよう、例えばドーム形または半球形などの輪郭をさらに描いていてもよい。クッションは衝撃吸収性でなくてもよい。クッションを省略してもよく、そして図のシェル32およびクッション36に似た形状の硬質のシェルが、衝撃エネルギーを、有意に吸収はしないが分散させてもよい。図に示すような胸部プロテクターにおいて、左側パネルと右側パネルとの間のギャップは中心からずれており、または人の正中線より右側にある。他の態様において、例えば左側パネルおよび右側パネルが実質的に同じサイズであり且つ人の胸部の中心のいずれかの側に置かれるなどによって、ギャップが実質的に人の正中線に沿った位置に置かれてもよい。さらに、心臓上のエリアに対しては保護が提供されるが右胸壁の上のエリアに対しては提供されないよう、胸部プロテクターは、左側パネル12を含むが右側パネル14を含まなくてもよい。左側パネル12は、人20の鎖骨から胸郭底部までのエリアより実質的に小さいエリアの上に伸びていてもよい。左側パネル12は、心臓および胸部エリアを保護するためシェルの内壁を実質的に全て覆う軟質材料34を含んでいてもよい。さらに、以上の説明は「本発明」に関するものであるが、1つより多い発明を説明するものでもあり得る。

人の胴部および胸壁プロテクターの正面図である。 A. 図1の胸壁プロテクターを矢状面で切断した断面図である。B. 図1の胸壁プロテクターの左側パネルの正面図である。 図1の人の胴部および胸壁プロテクターを、矢状面を横断する面で切断した、簡略断面図である。

Claims (21)

1. 比較的硬質の、剛性の材料で作られたシェルと；
   人がプロテクターを装用したときに、該人の心臓上領域の外側において該シェルと該人の胸郭壁との間に配置されるように該シェルに取り付けられたクッションと；
   該人が装用するように構成され、且つ、該人が装用したときに該人の該胸郭壁の一部を保護するような位置に該シェルおよび該クッションを保つよう構成されたガーメントとを含む、
   胸壁プロテクター。
2. クッションが衝撃吸収材料を含む、請求項1記載の胸壁プロテクター。
3. 人がプロテクターを装用したときに該人の心臓上領域においてシェルと該人の胸郭壁との間に配置される軟質材料をさらに含む、請求項1記載の胸壁プロテクター。
4. クッションが、実質的に横方向から軟質材料を囲む、請求項3記載の胸壁プロテクター。
5. クッションが、シェルを人の胸郭壁からずらす、請求項1記載の胸壁プロテクター。
6. シェルおよびクッションが、胸部プロテクターに打ち当たる物体の有効速度を低下させるように構成される、請求項1記載の胸壁プロテクター。
7. 胸部プロテクターに打ち当たる物体の有効速度が時速約25マイル未満まで低下される、請求項6記載の胸壁プロテクター。
8. 人の心臓の左室において誘発されるピーク圧力を、プロテクターに打ち当たる物体が有意に上昇させることを阻止するように該プロテクターが構成される、請求項1記載の胸壁プロテクター。
9. 左室ピーク圧力が約250 mmHgを上回ることを阻止するようにプロテクターが構成される、請求項8記載の胸壁プロテクター。
10. クッションが、胸壁プロテクターに打ち当たる物体のエネルギーを、人の心臓領域の外側のエリアに分散させるように構成される、請求項1記載の胸壁プロテクター。
11. ガーメントが、メッシュ、綿、またはlycraのうち少なくとも1つを含む軽量の肌着である、請求項1記載の胸壁プロテクター。
12. 人がガーメントを装用したときにシェルが該人の身体の中心からずれた位置に置かれる、請求項1記載の胸壁プロテクター。
13. 剛性のシェルに実質的に隣接した位置に置かれた第二のシェル部分をさらに含み、該第二のシェル部分と該剛性のシェルとがガーメント内のギャップによって隔てられる、請求項1記載の胸壁プロテクター。
14. シェルが、平らなシェルまたはドーム形シェルのうち1つを含む、請求項1記載の胸部プロテクター。
15. シェルが実質的に肺の形状である、請求項1記載の胸部プロテクター。
16. 実質的に硬質のシェルと；
    該硬質のシェルに取り付けられ、胸壁プロテクターを装用している人の心臓領域上に配置される軟質の第一部分と衝撃吸収性の第二部分とを含み、該人と接触するような位置に置かれた可撓性の層とを含み、
    人が該プロテクターを装用しているときに、25 mphを超える実速度で該プロテクターに打ち当たる物体の有効速度を約25 mph未満まで低下させるように構成される、
    胸壁プロテクター。
17. 人の心臓の左室ピーク圧力を250 mmHg未満まで低下させるようにさらに構成される、請求項16記載の胸壁プロテクター。
18. 可撓性の層の厚さが約0.25インチ〜約1インチである、請求項16記載の胸壁プロテクター。
19. 可撓性の層が、胸壁プロテクターに打ち当たる物体のエネルギーを、主として人の心臓領域の外側のエリアに分散させるように構成される、請求項16記載の胸壁プロテクター。
20. 衝撃吸収性の第二部分が、実質的に横方向から軟質の第一部分を囲む、請求項16記載の胸壁プロテクター。
21. シェルおよび可撓性の層が、人が装用するように構成され、且つ、人がガーメントを装用しているときに該人の胸郭壁の一部を保護するような位置に該シェルおよびクッションを保つよう構成されたガーメントの中に埋め込まれる、請求項16記載の胸壁プロテクター。

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