JP2008515502A - 電気的に作動する圧縮バンド - Google Patents

Abstract

本発明は身体部分（１００）に外圧をかけることに関する。提案の装置は、少なくとも部分的に身体部分を密着して包囲する２以上の要素（Ｓ１、Ｓ２）を含む。各要素は電気活性材料に基づくアクチュエータ（Ａ１、Ａ２）を含み、該要素が電気制御信号（Ｃ（ｉ））に直接応答して身体部に基本圧力分布（Ｐ）を与えるために、電気制御信号を受けてこれに応答してアクチュエータの形態を調整する。圧力移行システム（ＰＴＳ）は身体部、要素に対して位置され、ＰＴＳが第１及び第２要素（Ｓ１、Ｓ２）間での基本圧力分布（Ｐ１、Ｐ２）の再分布に適合した機械的特性をもつ。第１要素（Ｓ１）に関する制御信号により、ＰＴＳが身体部の第２部分（Ｂ２）の一部に対し、調整された第１圧力分布（Ｐ１_ａｄｊ）を与え、そしてまた第２要素（Ｓ２）に関する制御信号により、ＰＴＳが身体部の第１部分（Ｂ１）の一部に対し、調整された第２圧力分布（Ｐ２_ａｄｊ）を与える。
【選択図】図２２

Description

本発明は一般に、生きた組織に圧力分布を与えることに関する。より詳細には、本発明は請求項１の前提部による身体部位に外圧をかける装置と、請求項３４の前提部による治療用衣服に関する。

外部圧力の分布は、生きた組織、例えば人間の手足などに与えることができ、その目的は、これらの組織に対して各種の効果を得るためである。最も良く知られている例は多分、パイロットが着用する所謂Ｇスーツであり、これは、ある条件下で人体の下半身の血液循環を制限することで、パイロットの頭に十分な血液が供給されなくなるリスクを減らすものである。

しかしながら、医学分野でもまた、病気を治療し、又は症状を緩和することを目的として、身体部分に外部から圧力を与えることに関連し、それが望ましいとされる状況について多くの例がある。例えば、リンパ水腫は、患者のリンパ系に支障を来たし、それによってリンパ液及び蛋白質が１つ以上の体肢において増加した状態である。これまで、患った体肢の浮腫を抑えるために各種アプローチが試みられた。圧力に基づくリンパ水腫の治療は、主に３つの方法、つまり、圧力バンド（包帯）法、空気圧縮ポンプ、及びマッサージであり、これらは、改善された結果を得るために組み合わせることができる。圧力バンド法はさらに、２つの一般的なアプローチ、すなわち多層リンパバンド法と、弾性圧力服／バンド法に分類される。これらの方法はともに、患った四肢を静的に圧縮するために使用され、また、空気圧縮ポンプ及びマッサージは動的な治療に相当する。多層リンパバンド法は、患者の手足の一つ以上の形を整えるために患者に用いられる。バンドは吸収層、パッド、及び短い伸縮性バンドから構成される。吸収層は、患者に適合するように技術者によって作られた特注品であることを要する。さらには、適用後のバンド下の圧力が不明であり、ハンドは四肢がそれ以上膨張しないようにし、そして患者の動きを借りて蛋白質を分解するためにある。それにもかかわらず、これらのバンドは各種の問題を抱えている。治療中、バンドは何回も調整することを要するが、これは、例えば、バンドが固定した形状をもつのに対して、手足の形状は時間とともに変わるためである。また、バンドは、手足に対して多数の層を用いているために嵩張り、着用上暑苦しくて、衣服の下にバンドを着用できない。当然ではあるが、多層のリンパバンドは活動的に身体への圧力をかけることができない点で、患者の治療は限られている。

弾性圧力バンドは患った手足に静的な圧力を加えるのに使用される。この場合に、介護者は、弾性体バンドと吸収層とを組み合せたもので、患った手足部を巻き付ける。バンドは、手足に対して段階的な圧力をかけるように配置される。手足に沿った圧力勾配については、最高圧が手足の末梢部とされ、最低圧が手足の付根に位置するように形成される。従って、この場合もまた、手足にかける圧力は静的であって、有資格者は、適切な圧力が確実に得られるようにバンドを巻き付けねばならないが、これは特に、手足にかかる圧力を正確に測定する簡便な方法がないことによる。通常は、手足を包む間、一定のバンドの張力が手足にかかり、圧力勾配は一般的に、四肢の末端が細く、四肢の付根が太い結果として得られる。手足の大きさが圧力によって変化し、そしてバンドがゆっくりと変形するにつれて、かける圧力が減少していく。このことはバンドを数時間着用している場合でさえ起こる。

空気圧縮ポンプ装置は、患者の手足に動的な圧力を加えるために使用される。この場合に、動的な加圧を採用することで、リンパ液を手足から、波形状又は段階的な圧力分布で送り出すとともに、患った手足に集まって固まる蛋白質を分解する。手足に沿って波形状及び段階的な圧力分布を生成するために、装置の筒部は多数のチャンバをもつことを要する。各チャンバは治療の処方で決定された適切な時間で加圧される。しかしながら、空気圧縮ポンプ装置はそれ程効率の良いものではないため、あまり長時間に亘って電池で動作できない。実際上、この装置については通常、主電源に接続することが要求され、その結果、患者は治療中、じっとしていなければならない。空気圧縮ポンプ装置は気密であるため、患者から出る熱が装置に蓄積する。よって、装置は患者が不快を感じる前の比較的短い時間、使用できるだけである。この装置は治療中、劇的に浮腫を減少できるが、使用後には、液体が患った手足に逆流しないように防ぐために、静的な圧縮バンド（又はその同等品）を着用する必要がある。そして、この装置は喧しくて、手足に与えた圧力を推測する空気圧力測定が不正確であり、意図しない大きな圧力レベルによって患者に害を及ぼす虞がある。

また、資格のあるマッサージ治療師や臨床家は、患者に対して各種形態のマッサージを施すことができる。そのようなマッサージ技術者は高度な技術をもち、多くの訓練を行う必要がある。よって、治療の効果は臨床家の熟練度に大いに依存する。

特許文献１では、身体に外圧を加える装置を開示しており、この装置は心地良くフィットして身体部分を取り囲む。そして装置は記憶材料部品を含んでおり、該部品が電気信号に応答してその形状を変化させる。それによって、圧縮状態では、これらの部品が身体部分を圧迫し、例えば重力を受ける場合に、パイロットの身体部分に血液がたまらないように防止する。そして、非圧縮状態では（即ち、電気信号をかけない場合）、記憶材料部品が元の形状に戻り、圧迫が停止する。この文献で提案されている電気制御は、上記の動的な処置、つまり、空気圧縮ポンプ装置及びマッサージ形式の処置に関する、いくつかの欠点を克服する。しかしながら、その解決策はまだ、多数の医学的な応用には不適切である。例えば、患者の皮膚は、各種医学的条件のために損傷を受けることが多い。また、患者の皮膚の健康状態については、弾性、強さ及び反発性を欠く虞がある。従って、患者に与えられる圧力分布が医学的に安全であることを保証するためには、多大の注意を払わねばならない。例えば、高度に局所化された圧力が長時間に亘ってかかると、組織が裂け、及び／又は褥瘡が形成される虞がある。さらに繰り返しの摩擦に曝されると、皮膚が擦り剥け、又は裂けることもある。さらに、医学的治療は、衣服を長時間着用したままでいることを要求し、その間、圧力及び／又は繰り返しの圧力振動がかけられる可能性がある。そのような治療活動はさらに患者の皮膚に損傷を与える危険性を高める。ある医学的適用では、例えば、組織の表面組織や間質組織の流体の流れを促進するために、圧力分布が非常に広い範囲で変化することを要する場合がある。ときには圧力分布が、健康な身体部分で自然に起こる機能を模倣することが望まれる。

特許文献２は運動増強の解決策を開示し、電気活性の弾性アクチュエータによって、患者が関節を曲げ、又は関節を元に戻すように補助する。また、この文献では、マッサージの適用について簡単に触れてはいるけれども、各種の医療基準に合致させるために、如何にしてアクチュエータの圧力分布を修正し、調整し又は他の方法によって平滑化するのかについて、何ら教示がなく示唆もない。

特許文献３では、患者の心臓付近に埋め込まれる、電気活性ポリマーに基づく人工筋肉パッチを開示している。また、この文献には、尿道、肛門管、又は下部の食道の周囲に埋め込まれる人工的な括約筋を記述している。よって、この解決策は専ら、体内で圧力をかけることを目的としている。従って、当然ではあるが、圧力移行の問題については、圧力が人体の外側からかかる、如何なる実施形態とも異なる。例えば、体内では、神経が存在しないために、患者は通常不快を感じない。この場合、パッチの縁の近辺における組織の死及び硬皮の形成を防止することがより重要となる。

特許文献４は、静脈血栓症の進行を抑えるために圧縮力を与えるポリマーストッキングを開示している。興味深いことに、この文献では、かける圧力が体肢に亘って平滑化されるようにする方法に取り組んでいない。それどころか、提案したポリマーストリップは互いに比較的離れて配置されており、褥瘡及び組織損傷をもたらす危険が多分にある。さらには、意図する適用にとって適切でない材料が選択されており、その理由は、ポリマーストリップが、静脈血栓症の治療に要求される大きな力を提供する能力をもたないからである。
米国特許第５，９９７，４６５号明細書 欧州特許第１，３２４，４０３号明細書 米国特許出願公開第２００３／０２１２３０６号明細書 米国特許第６，１２３，６８１号明細書

従って、本発明の目的は上述の問題を軽減し、身体部分の外側にかける圧力についての明確な場所、分布、及び大きさに関する、改善された圧力分布を実現することにある。

本発明の一態様によると、最初に記載した装置によって目的が達成され、その場合、この装置は圧力移行システムを含み、それは身体部分と、第１及び第２セグメントに対して配置され、圧力移行システムが第１セグメントと第２セグメントとの間の基本圧力分布を再分布させるように適合された機械的性質を持っている。圧力の再分布については、第１セグメントに関する制御信号により、圧力移行システムが身体部位の第２部分の少なくとも一部に、調整された第１圧力分布を与え、それに対応して、第２セグメントに関する制御信号により、圧力移行システムが身体部位の第１部分の少なくとも一部に、調整された第２圧力分布を与えるものである。

これによって得られる１つの重要な利点は、非常に適応性があって良好に制御された圧力分布が実現されることであり、この圧力分布は各種の治療の必要性に応じて適合される。また、提案した圧力移行システムによって、人体の、例えば、肘や手首のような、アクチュエータの直接的な適用を修正できない身体領域で圧力を容易に加えられるようになる。そして、さらなる結果として、治療中、患者は動き易くなる。また、皮膚が非常に傷付きやすい場合のような、個々の患者の要請にも応じることができる。各セグメントに関連する圧力分布は平滑化されて、患者が比較的ファジーな圧力を感じることになるので、治療中での患者の快適さが一般的に高まる。しかしながら、より重要なのは、アクチュエータが直接的に圧力をかけることができない関節及び他の複雑な身体領域において、治療の効能が改善されることである。

本発明の態様の好適な一実施形態によれば、アクチュエータの形態変化が電気制御信号によって引き起こされる。さらに、各アクチュエータは、アクチュエータに電荷を補給する電気制御信号に基づいて、このように変化した形態を維持するように構成される。従って、アクチュエータの調整の際には、実際上、電荷を追加するか、又はとり除くことを要するだけである。電荷の補給は、電気活性材料での重要でない導電効果による電荷漏れを補償するための非常に小さなエネルギー量を意味する。変化した形態は、その制御信号を停止した後でも維持されたままであるので、この実施形態による発明は特に、静的な又は準静的な圧力分布に関して非常に電力効率が良い。本発明のこの態様について別の好適な一実施形態によれば、圧力移行システムは、装置が身体部分に装着された場合に、第１セグメントと第２セグメントとの間に配置されるように構成される。このような圧力移行システムの配置は有利であり、それはセグメント間で圧力の橋渡しが可能となるからである。同時にこの装置は比較的薄い断面をもつことができる。

本発明のこの態様のさらに別の好適な一実施形態によれば、圧力移行システムが第１及び第２セグメントで規定される第１面と、身体部分で規定される第２面との間に配置されるように構成される。ここで、圧力移行システムは、装置が身体部分に装着された場合に、身体部分の第１及び第２の部分を覆って延びる。その結果、第１セグメントによって生成される圧力分布は、圧力移行システムを介して身体部分の第２部分へと効率的に「漏れ広がり」、その逆もまた同様である。

好ましくは、圧力移行システムはまた、第１及び第２セグメントに向けて低摩擦面を有する。この面はそれによって圧力移行システムに対して第１及び第２セグメントが円滑に接線方向に動けるように適合される。この設計は、身体部分への望ましくない、いかなる効果（例えば、セグメントのアクチュエータによって生起される相対移動が引き起こす摩擦）をも軽減するので有利である。

本発明のこの態様のさらに別の好適な一実施形態によれば、第１及び第２セグメントは、装置が身体部分に装着された場合、第１セグメントの一部が第２セグメントの一部を覆うように配置される。これによって、代替の、又は補完的手段が装備され、異なるセグメント間での圧力分布の漏れ広がりを実現し、平滑化されたファジーな圧力分布が得られる。

本発明のこの態様について別の好適な実施形態によれば、圧力移行システムは、複数の折り畳み可能なリブを含んでおり、それらは身体部分の中央軸に沿って延びる構成とされる。これらのリブは、装置が身体部分に装着された場合に、少なくとも１つのセグメントと身体部分の特定部分との間に配置される。少なくとも１つのセグメントのアクチュエータは、身体部分に対して、該セグメントの接線方向の動きを引き起こすように構成され、折り畳み可能なリブは、この動きに対応して折り畳まれるように構成されるが、リブは、折り畳まれる際、身体部分の特定部分に半径方向の圧力を加える。接線方向の動きから半径方向の圧力への、このような変換は、それによって非常に薄い装置形状の設計を可能にするので望ましい。

その代わりに、又はその補完として、圧力移行システムは、少なくとも１つの柔軟なチャンバを含み、装置が身体部分に装着された場合に、該チャンバが少なくともセグメントの１つと身体部分の特定部分との間に配置されるように適合される。少なくとも１つの各セグメントのアクチュエータは、身体部分に対してセグメントの接線方向の動きを引き起こすように構成され、そして、少なくとも１つのチャンバは、この動きを身体部分の特定部分への半径方向の結果的な圧力に変換するように構成される。

本発明のこの態様について別の好適な実施形態によれば、柔軟なチャンバは異方性材料の弾性壁を有しており、装置が身体部分に装着された場合に、このチャンバは身体部分に対して配置され、その際に、該チャンバは、身体部分の周方向に伸張可能であって、身体部分の全体的な中心軸に沿った方向において比較的剛性が高い。よって、アクチュエータによって生成される任意の張力は、身体部分に関して効率的に所望の圧力分布に変換される。本発明のこの態様の、さらに別の好適な実施形態によれば、圧力移行システムは、装置が身体部分に装着された場合に、少なくともセグメントの１つと身体部分の特定部分との間に配置されるように適合された複数の突起部を含んでいる。これらの突起部は、少なくとも１つのセグメントの基本圧力分布を、身体部分の特定部分への不均一な圧力分布へと変換するように構成される。例えば、突起部は円筒形の突部であってもよい。しかしながら、突起部はまた少なくとも１つの固いリブを含み、装置が身体部分に装着された場合に、該リブは身体部分の全体的な中心軸に沿って延びるように構成される。そして、セグメントによって圧力分布をかける際に、少なくとも１つのリブの各々の、身体部分に対する位置決めによって、各ピーク圧力の陵が規定される。その結果、増加した圧力が、１つ以上の所望の領域において達成可能となる。

本発明のこの態様の、もう１つの好適な実施形態によれば、装置は、各セグメントへのそれぞれの制御信号を生成するように構成された制御ユニットを含む。この制御ユニットは時間とともに制御信号を変化させるように構成されており、その結果、身体部分に関して特定の治療プロファイルが実現される。好ましくは、治療プロファイルは、各セグメントを使用して比較的強い圧力分布と比較的弱い圧力分布との間で変化する、繰り返しサイクルを生成することを含む。このようにして、装置は断続的な圧縮治療を施し、及び／又は、加えた圧力を徐々に調整（例えば増加）し、及び／又は、準静的な圧力分布を生成することができる。

本発明のこの態様の、さらに別の好適な実施形態によれば、圧力移行システムは身体部分から浸出液を受け取るように構成された、複数の湿気の通路を含む。さらに、（例えば、開放されたセル状の発泡体のセルにある）湿気の通路は、繰り返しの圧力サイクルに付随して、身体部分から受け取った浸出液を、１つ以上の液体受容部へと移送する（つまり、引き出す）ように構成される。それによって汗が患者の皮膚からとり除かれ、傷口から浸出液がとり出される。

本発明のこの態様について別の好適な実施形態によれば、圧力移行システムは、身体部分へと空気を通すことができるように構成された、複数の通気路を含む（例えば、開放されたセル状の発泡体のセルを介して）。好ましくは、また患者の皮膚の換気を良好にするために、通気路は、繰り返しの圧力サイクルに付随して、身体部分と装置の外側の局所環境との間で空気を交換するために適合される。

本発明のこの態様の、さらに別の好適な実施形態によれば、圧力移行システムは、身体部分の生理学的なパラメータを記録するように構成された、少なくとも１つのセンサ素子を含む。該パラメータを示すデータ信号は制御ユニットに送信される。これによって、制御ユニットは身体部分の医学的条件を調査して分析し、必要であれば警報を発し、及び／又は治療プロファイルを変更する。

本発明のこの態様について、もう１つの好適な実施形態によれば、圧力移行システムは、身体部分の近傍の環境条件を表わすパラメータを記録するように構成された、少なくとも１つのセンサ素子を含む。該パラメータを示すデータ信号は制御ユニットに送信される。これによって、制御ユニットは身体部分の環境条件を調査して分析し、必要であれば警報を発し、及び／又は治療プロファイルを変更する。本発明のこの態様について別の好適な実施形態によれば、圧力移行システムは、薬品を収容するのに適合した、少なくとも１つのポケットを含む。圧力移行システムはまた、この薬品を身体部分に移送して投与するように構成される。このようにして、圧力／マッサージ治療は薬物療法と組み合せることができる。また、薬品は抗菌剤でもよく、これによって感染や、その他の衛生に関する病気の危険性が減少する。

本発明のこの態様のさらに別の好適な実施形態によれば、薬品は、身体部分の温熱療法（例えば、寒冷療法又は加熱療法のいずれか）を施すために適合されたゲルである。さらにゲルはアクチュエータの作動を促すように適合されてもよい。即ち、アクチュエータが導電性ポリマータイプの場合に、ゲルに基づく電解質は、アクチュエータの作動を容易にすると同時に温熱療法を実現することができる。

本発明のこの態様の、他の好適な実施形態によれば、少なくとも１つのアクチュエータは電気活性ポリマー又はセラミックの形態で電気活性材料を含み、それは電界によって作動する、電気活性材料であって、マックスウェル応力効果、電歪効果又は圧電効果を基に動作する材料、あるいは、例えば導電性ポリマーのような、イオン性の電気活性材料のいずれかである。即ち、それらの固有の特性によって、これら全ての材料は、多くの目的、特に医学分野で好適な、非常にコンパクトでスリムな装置設計を可能にする。

本発明の別の態様によれば、上記の目的が最初に説明された治療用衣服によって達成されるが、そこでは衣服が、少なくとも１つの提案した装置を含んでいる。勿論、そのような衣服は、上述の装置と同じ理由で有利である。

従って、本発明によって、コスト効率の良い解決策が、外圧を身体部分に与えるために得られ、それはまた高度な適応性をもつ。本発明は各種の医学的目的のために最適化でき、例えば、リンパ水腫、深部静脈血栓症、静脈の下腿潰瘍、静脈不全、動脈潰瘍、動脈不全、足の糖尿病性壊疽、心臓血管の疾患、跛行、火傷、及びスポーツでの負傷についての治療又は予防に使用することができる。提案した解決策はまた、ストレス治療、マッサージ治療ＥＥＣＰ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｐｕｌｓａｔｉｏｎ ｔｈｅｒａｐｙ）法、及び血圧モニタリングに使用することができる。

本発明のさらなる利点、有利な特徴及び応用については、以下の説明及び従属請求項によって明らかとなる。本発明をこれ以降、添付図面を参照しながら、例として開示した好適な実施形態を使って詳説する。

図１ａは、身体部分１００に外圧をかけるための、本発明の一実施形態による装置の断面図を概略的に示す。この装置はセグメントＳ１を含み、該セグメントは、少なくとも身体部分１００に密着してこれを部分的に囲むように構成される。セグメントＳ１は、制御可能な活物質に基づくアクチュエータＡ１（例えば、電気活性セラミック又はポリマー、導電性ポリマー、カーボンナノチューブ又は電気活性ゲルタイプなど）を含んでおり、該アクチュエータは制御信号に応答して、セグメントＳ１が身体部分１００に対して基本圧力分布Ｐ１をかけるように構成される。装置の圧力移行システムＰＴＳは、この基本圧力分布Ｐ１を、調整された圧力分布Ｐ１_ａｄｊに再分布させるように構成され、このＰ１_ａｄｊは基本圧力分布Ｐ１とは異なる。よって、セグメントＳ１に関する制御信号に応答して、調整された圧力分布Ｐ１_ａｄｊが身体部分１００に適用される。

本発明の一実施形態によれば、圧力移行システムＰＴＳは、セグメントＳ１と身体部分１００との間に位置される下層部である。さらに、圧力移行システムＰＴＳは、発泡促進成分又は代替の変形可能な微小セル構造体を含み、１つ以上の伸張性繊維の壁を持ち、これによってＰＴＳシステムが周方向及び／又は軸方向に伸張することができ、よって、外部からの基本圧力分布Ｐ１がＰＴＳシステムの変形を生じさせ、その結果として、調整された圧力分布Ｐ１_ａｄｊが身体部分１００に与えられる。

また、この圧力移行システムＰＴＳは、薬品を収容するポケット（ここでは一般的に白丸を使って図示している）を含むことができる。この場合、システムＰＴＳはまた、これらのポケット中の任意の薬品成分を身体部分１００へと、例えば、与えた基本圧力分布Ｐ１と関連して移送して投与するように構成される。薬品成分は、身体部分１００へとゆっくり放出して適用されるように各種の局所薬を含んでもよい。そのような局所薬は、身体部分１００の組織を柔らかくし、又は潤いを与えることで、罅割れを防ぎ、患者の皮膚の全般的な健康状態を維持し、又は改善する。これに代わって、薬品成分は、下側にある身体部分１００内へと、ゆっくりと放出されるように、ベンゾピロン、フラボノイド、クマリン、テルペンなどを含んでよい。さらに、薬品成分は抗菌剤でもよく、この抗菌剤は身体部分１００の傷口への感染防止に役立つ。

本発明の一実施形態によれば、薬品成分はゲルであり、これは身体部分１００の温熱療法（例えば、傷みを和らげる凍結療法、又は組織の治癒を促進するための加熱療法）を行うように適合される。アクチュエータＡ１が電解質を必要とする活物質に基づくものであって、身体部分１００の温熱療法を望む場合に、好ましくは、ゲルに基づく電解質が、アクチュエータＡ１として動作し、かつ凍結療法を実現するという、２重の役割を果たす。

図１ｂは、本発明の一実施形態による装置の断面図を示しており、この装置は（少なくとも）２つのセグメントＳ１及びＳ２を含む。第１セグメントＳ１は、少なくとも部分的に、身体部分１００の第１部分Ｂ１を囲み、第２セグメントＳ２は、少なくとも部分的に、身体部分１００の第２部分Ｂ２を囲んでいる。この場合に、圧力移行システムＰＴＳは、第１セグメントＳ１と第２セグメントＳ２との間の圧力分布を再分布させるように構成される。このことは特に、第１セグメントＳ１により第１基本圧力分布Ｐ１を生成する制御信号を、第１セグメントが受け取った場合に、圧力移行システムＰＴＳが、調整された第１圧力分布Ｐ１_ａｄｊを、身体部分１００の第２部分Ｂ２の少なくとも一部に与えることを意味している。同様にして、第２セグメントＳ２により第２基本圧力分布Ｐ２を生成する制御信号を、第２セグメントＳ２が受け取った場合に、圧力移行システムＰＴＳは、調整された第２圧力分布Ｐ２_ａｄｊを、身体部分１００の第１部分Ｂ１の少なくとも一部に与える。従って、セグメントＳ１及びＳ２に関する制御信号に応答して、比較的平滑化され、つまりファジーな（明瞭でない）圧力分布が身体部分１００に与えられる。このことは、医学的な観点及び患者の快適さの観点の両方から有利である。

本発明の一実施形態によれば、圧力移行システムＰＴＳは、バイアス圧力分布を身体部分に与えるように構成されることで、身体部分１００には、基本圧力分布Ｐ１及びＰ２のいずれかが与えられる前に、初期の圧力分布が与えられる。このバイアス圧力分布については、伸張性をもった圧力移行システムＰＴＳに起因して受動的に実現できる。そして、セグメントＳ１及びＳ２は、このバイアス圧力分布に加味されて動作し、調整及び／又は動的な治療を提供する。これによって、圧力移行システムＰＴＳは、基本圧力分布Ｐ１及びＰ２を再分布させるだけではなく、平均圧力の大きさを変更する。例えば、セグメントＳ１及びＳ２は、２０ｍｍＨｇの基本圧力分布Ｐ１及びＰ２を圧力移行システムＰＴＳに対して与え、圧力移行システムＰＴＳが身体部分１００に対してさらに２０ｍｍＨｇを加えることができる。その結果、４０ｍｍＨｇ程度の圧力が身体部分１００にかかることになる。

図１ｂから分かるように、装置によって囲まれた身体の各断面において、圧力移行システムＰＴＳは第１セグメントＳ１及び第２セグメントＳ２により規定される第１面と、身体部分１００により規定される第２面との間に配置される。そして圧力移行システムＰＴＳは、身体部分１００の第１部分Ｂ１及び第２部分Ｂ２を覆って延在する。圧力移行システムＰＴＳの拡張部（即ち、セグメントＳ１及びＳ２の間及び外側でも）。

図１ｄ及び図１ｅは、図１ｂ及び図１ｃで示した状況に対応する状況を示しており、第１セグメントＳ１及び第２セグメントＳ２が、身体部分１００に密着しているが、中間的な圧力移行システムＰＴＳを何ら有していない。ここで、所望の圧力Ｐ_ｄｅｓを超える、許容し得ない圧力のピークが、数箇所、特にセグメントＳ１とＳ２の端部で発生している。また、図１ｅでは、個別の圧力曲線Ｐ１及びＰ２もそれぞれに図示しているが、これらは圧力移行システムＰＴＳが存在しない場合に個別のセグメントＳ１及びＳ２によってもたらされる。

図２は、本発明の第１実施形態による装置の斜視図を示す。ここでは、２つのセグメントＳ１及びＳ２を示している。但し、本発明によれば、装置は２個よりも多い任意の数のセグメントを含むことができる。圧力移行システムＰＴＳは少なくとも、第１セグメントＳ１と第２セグメントＳ２との間に配置される。これによって、圧力移行システムＰＴＳは圧力分布及び張力を１つのセグメントから他のセグメントへ、即ちＳ１からＳ２、またＳ２からＳ１へという具合に、橋渡しすることができる。この場合、セグメント間の様々な結合度については、圧力移行システムＰＴＳに使用する布として選択された繊維の方向に依存して実現できる。

上記に説明したように、本発明によれば、各セグメントＳ１及びＳ２がアクチュエータＡ１及びＡ２をそれぞれに含む。ここで、セグメントＳ１及びＳ２はそれぞれのストラップ部材２４０及び２５０を含み、アクチュエータＡ１及びＡ２は各セグメントの一端に配置される。アクチュエータＡ１及びＡ２はさらにストラップ部材２４０及び２５０に取り付けられ、ストラップ部材は身体部分１００を、少なくとも部分的に取り囲んでいる。制御信号に応答して、アクチュエータＡ１及びＡ２はストラップ部材２４０及び２５０を引っ張るように適合され、これにより身体部分１００に対する張力を得る。本発明によれば、多数の各種形状のアクチュエータ。セグメントＳ１及びＳ２はそれぞれのストラップ部材２４０及び２５０を含み、アクチュエータＡ１及びＡ２は各セグメントの一端に配置される。アクチュエータＡ１及びＡ２はさらにストラップ部材２４０及び２５０に取り付けられ、ストラップ部材は身体部分１００を、少なくとも部分的に取り囲んでいる。制御信号に応答して、アクチュエータＡ１及びＡ２はストラップ部材２４０及び２５０を引っ張るように適合され、これにより身体部分１００に対する張力を得る。本発明によれば、多くの各種形状のアクチュエータがそのような張力を生成することができる。例えば、曲げ型、スプリング型、リンクル型、ベローズ型、薄層型、摩擦作動型、積層圧電セラミック（又はＣブロック）、及び編んだファイバなどの、アクチュエータを使用できる。

いずれにしても、それぞれの制御信号に応答して、図２のアクチュエータＡ１及びＡ２は、セグメントＳ１及び／又はＳ２の接線方向の動きが生じるように、それらの形状を調整する。その結果、半径方向の圧力が身体部分１００に加えられる。エネルギー効率の理由から、アクチュエータＡ１及びＡ２は制御信号が停止した後でもそれらの調整された形態を維持するように適合されること、即ち、制御信号は、形態の変化を引き起こす単なるきっかけとなることが望ましい。

本発明の第１の代替の実施形態によれば、圧力移行システムＰＴＳは専ら、セグメントＳ１とＳ２との間に配置される。非常に薄型の装置形状が重要である場合には、このような設計が好ましい。しかしながら、本発明の第２の代替の実施形態によれば、圧力移行システムＰＴＳはセグメントＳ１及びＳ２の下側にも延在する。この場合、圧力移行システムＰＴＳがセグメントＳ１及びＳ２に対する低摩擦面を有することがさらに好ましく、その結果、セグメントのストラップ部材についての接線方向における円滑な移動が可能になる。

このような、本発明の第２の代替の実施形態によれば、圧力移行システムＰＴＳはセンサ素子２１０及び２２０を含んでもよく、これらは関連するパラメータを記録するために構成され、これらのパラメータを示すデータ信号を、分析のために制御ユニットに送信する。例えば、センサ素子２１０及び２２０は圧力を記録するために構成され、この場合、該素子は薄膜の力センサの形態をとることができる（例えば、容量性、圧電抵抗性、圧電性、可変コンタクト又は量子トンネル効果型複合材（ＱＴＣ））。一方、センサ素子２１０及び２２０が身体部分１００の局所的な周囲状況を監視するためのものである場合には、センサ素子２３０は代わりに、身体部分１００を囲む抵抗片や、接点を備えた互いに入り込んだ電極、又は類似のセンサの形態をとることができる。また、センサ素子２１０及び２２０は、心拍数、電気皮膚反応、筋電図つまりＥＭＧ、血液酸素濃度、浸出液抽出レートのような、生理学的なパラメータの測定に関与することができる。

図２に示す実施形態では、圧力移行システムＰＴＳは身体部分１００の近傍の環境条件、例えば温度、空気流、湿度又は汚染を表わすパラメータを記録するために構成されるセンサ素子２３０を含んでいる。即ち、この種の環境条件は、提案した装置の理想的な挙動に影響を与える可能性がある。よって、センサ素子２１０及び２２０及び／又はセンサ素子２３０からのデータ信号に基づいて、装置によって実現される治療プロファイルを調整することができる。

図３は、本発明の第２の実施形態による装置の斜視図を示している。ここで、多数のセグメントＳ１、Ｓ２などの各々は、少なくとも部分的に、身体部分１００を取り囲んでいる。さらに、これらのセグメントは、１つのセグメントＳ１の一部が隣のセグメントＳ２の一部を覆うといった具合に配置されている。それにより、図１ｂを参照して説明した上記実施形態と同様に、比較的平滑化され又はファジーな圧力分布が、セグメントＳ１及びＳ２に関する制御信号に応答して、身体部分１００に与えられる。さらに、これらの圧力分布を再分布させるために、圧力移行システムＰＴＳがセグメントと身体部分１００との間に配置される。好ましくは、圧力移行システムＰＴＳはセグメントＳ１及びＳ２に関する低摩擦面を有しており、これにより、セグメントＳ１及びＳ２の、接線方向における円滑な移動が、圧力移行システムＰＴＳに対して許容される。

図４ａ、図４ｂは、提案した圧力移行システムＰＴＳの一実施形態について２つの断面図を示している。

ここで、圧力移行システムＰＴＳは、装置が身体部分１００に装着された場合に、少なくとも１つのセグメントＳ１と身体部分１００の特定部分との間に配置される、多数の畳み込み可能なリブ４１０を含んでいる。好ましくはカバー層４２０がリブ４１０を身体部分１００から分離している。リブ４１０は身体部分１００の全体的な中心軸に沿って延びている。従って、これらの断面図では、リブ４１０の断面形状だけが見える。制御信号に応答して、セグメントＳ１のアクチュエータＡ１は、身体部分１００に対してセグメントＳ１の接線方向の移動Ｔを引き起こすように構成される（図４ｂ参照）。そして、この移動Ｔに応じて、リブ４１０が畳まれるように構成され、その結果、リブ４１０は身体部分１００の特定部分に半径方向の圧力Ｐを加える。

図５ａ及び図５ｂは、提案した圧力移行システムＰＴＳの別の実施形態について２つの断面図を示している。この場合もまた、圧力移行システムＰＴＳは、接線方向の移動Ｔを、結果として生じる身体部分１００上の圧力Ｐへと変換するように構成される。但し、この場合、圧力移行システムＰＴＳは、少なくとも１つの柔軟なチャンバ５１０を含んでおり、これは、装置が身体部分１００に装着された場合に、少なくとも１つのセグメントＳ１と身体部分１００との間に配置される。セグメントＳ１のアクチュエータＡ１は制御信号に応じて、身体部分１００に対してセグメントＳ１の接線方向の移動を引き起こすように構成される。そして、接線方向の移動Ｔによって柔軟なチャンバ５１０が変形し、その結果、チャンバ５３０は身体部分１００上に、好ましくは下層５２０を介して、半径方向の圧力Ｐを生じさせることになる。チャンバ５１０はセグメントＳ１への少なくとも１つの取付ポイント５３０を有している。セグメントＳ１が身体部分１００の上でスライドしたとき、取付ポイント５３０はこの移動に追従して、チャンバ５１０が圧縮される。チャンバ５１０は気体、ゲル又は液体のような、任意の柔軟な媒質を含むことができる。いずれの場合も、チャンバ５１０は弾性壁を有し、本発明の好適な実施形態によれば、壁は異方性材料で形成される。これによって、装置が身体部分１００に装着された場合に、チャンバ５１０は身体部分１００に対して配置されるが、このチャンバ５１０は、身体部分１００の周方向において比較的伸張可能であり、身体部分１００の全体的な中心軸に沿った方向には比較的高い剛性をもつ。このように、半径方向の圧力Ｐは身体部分１００に亘って良好に分布することができる。同時に、圧力移行システムＰＴＳは周方向に柔らかく、その適合性が高まり、患者の快適性が良好となる。

一般に、図４ａ及び図４ｂ、図５ａ及び図５ｂに示した、張力から圧力へと変換する実施形態は、スリムで安定した、エネルギー効率の良い装置を望む場合には常に有用な設計を提供する。

図６ａは、提案した圧力移行システムＰＴＳの別の一実施形態の斜視図を示し、このＰＴＳは、硬質のリブ６２０の形態で多数の突起部を含んでいる。これらのリブ６２０は、各セグメントＳ１、Ｓ２、及びＳ３の少なくとも１つと身体部分１００の特定部分との間に配置されるように構成される。リブ６２０は、身体部分１００の全体的な中心軸に沿って延在し、セグメントＳ１、Ｓ２、及びＳ３の基本圧力分布を、身体部分１００の特定部への不均一な圧力分布に変換するように構成される。このようにして、不均一な圧力分布のピーク圧力の稜が、各リブに対して生成され、圧力の稜は、身体部分１００に対するリブ６２０のポジショニング（位置決め）によって規定される。しかしながら、より重要なことは、リブ６２０を使用してセグメントＳ１、Ｓ２、及びＳ３により与えられる圧力分布が身体部分１００に亘って分散されることである。好ましくは、リブ６２０は柔らかい裏当て材料に縫い込んでもよく、その結果、全体の構造を容易に半径方向に拡張することができ（例えば、患者の手足の大きさの広範囲を収容するように）、その一方で、軸方向（即ち、身体部分１００に沿って）で剛性を高くすることができる。なお、図示上の目的で、セグメントＳ１、Ｓ２、及びＳ３については、通常好ましいとされる距離よりもさらに離間している。

図６ｂは、提案した圧力移行システムＰＴＳの代替の実施形態の斜視図を示しており、ここで突起部は円柱形の突部６３０である。突部６３０は、装置が身体部分に装着された場合に、少なくとも１つのセグメントＳ１と身体部分の特定部分との間に配置されるようになっている。上記に説明したリブと同様に、突部６３０は、セグメントＳ１の基本圧力分布を身体部分の特定部分への不均一な圧力分布に変換するように構成される。但し、ここでは、各突部６３０が円形状の圧力ピークをもたらす。そのような圧力ピークはリンパ水腫を治療する場合に、特に好適である。

図６ｃは、本発明の一実施形態による装置のさらに別の斜視図を示す。この装置は、多数のセグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎを含んでおり、それらは身体部分１００に沿って直線的に配列されている。図６ａに示す実施形態と同様に、図示の目的でセグメントＳ１、Ｓ２、及びＳ３は、通常好ましい距離よりもさらに離間している。それにもかかわらず、各セグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎは、圧力移行システムＰＴＳと関連しており、ＰＴＳは身体部分１００を取り囲み、曲線に従った繊維方向を有する。さらに、圧力移行システムＰＴＳは部分的に重なることで、身体部分１００のいくつかの部分が１つ以上の圧力移行システムＰＴＳで覆われる。例えば、身体部分１００の大半部が、少なくとも２つの異なった圧力移行システムＰＴＳで覆われても良い。この構成によって、第１セグメントＳ１の作動が、身体部分１００の一部分、つまり、第２セグメントＳ２を介しても加圧し得る部分に対し、これに与える圧力を引き起こすといった結果を生む。従って、平滑化され又はファジーな圧力分布については、セグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎに関する制御信号Ｃ（ｉ）に応答して、身体部分１００に与えることができる。本発明の好適な実施形態によれば、制御ユニット６４０がそれぞれの制御信号Ｃ（ｉ）をセグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎに対して生成する。好ましくは、これらの制御信号Ｃ（ｉ）は共通の信号供給システム６５０によって配信される。制御ユニット６４０は、時間経過につれて制御信号Ｃ（ｉ）を変化させるようになっており、その結果、身体部分１００に関して治療プロファイルが実現される。この治療プロファイルは、各セグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎを使用して、比較的強い圧力分布と比較的弱い圧力分布との間で変化する繰り返しのサイクルの生成を含むことができる。

そして、治療プロファイルについては、外部信号であるか又は装置自体で生成される、いずれかの操作信号に対応するように適応し得る。例えば、図２を参照して上記で説明したように、セグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎの１つ以上のセンサ素子が制御ユニット６４０にデータ信号Ｒを送信してもよい。結果として、操作信号はそのようなデータ信号Ｒを基礎とすることができ、よって治療プロファイルは、現行の身体部分１００の状態又は現行の環境条件に依存することになる。さらに、データ信号Ｒは患者の姿勢を反映させることができる。それ故、本発明によれば、治療プロファイルを姿勢に適合させることができるようになる。例えば、セグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎが患者の足の周りに装着された場合に、患者が横たわっているときはそれらが完全に弛緩状態とされ（例えば、０〜１０ｍｍＨｇの範囲で圧力を加える）、患者が立っているときは比較的に低い段階的な圧力分布を与え（例えば０〜４０ｍｍＨｇの範囲で）、患者が座っているときは比較的に高い段階的な圧力分布（例えば０〜６０ｍｍＨｇの範囲で）を与えることができる。

本発明の好適な実施形態によれば、制御信号Ｃ（ｉ）は電気信号とされ、セグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎはアクチュエータを有し、該アクチュエータの形態が電気的に調整可能とされる。さらに、アクチュエータの形態についての調整は、好ましくは制御信号Ｃ（ｉ）により、これをきっかけとして引き起こされるだけでよい（即ち、調整済みの形態を維持するための制御信号は不要である）。勿論、本発明によれば、制御ユニット６４０は、図６ｃに示す実施形態の構成要素だけでなく、任意の提案したセグメント及び圧力移行システムに接続されてもよい。

図７は、本発明の一実施形態による圧力移行システムＰＴＳの断面図を示し、圧力移行システムＰＴＳは湿気の通路７１０を多数含んでおり、それらは内部フランジを持った管として図示している。湿気の通路７１０の各々は、身体部分１００からの浸出液を受け取るように構成され、よって皮膚を比較的乾いた状態に保つように支援する。

本発明の好ましい一実施形態によれば、圧力移行システムＰＴＳは、１つ以上の液体容器７１５を含み、湿気の通路７１０は身体部分１００からの如何なる浸出液をも、容器７１５へ移送するようになっており、これは、圧力移行システムＰＴＳに関連するセグメントＳ１及びＳ２を使用して実行される治療プロファイルの繰り返しサイクルに付随して行われる。好ましくは、湿気の通路７１０及び液体容器７１５は、開放されたセル状発泡体のエアポケット（窪み）を用いて実現される。よって、これらの構成要素の物理的構成については、図７に示すものとはかなり異なるが、それらの機能は上記と同じである。

本発明の別の好適な実施形態によれば、圧力移行システムＰＴＳは通気路７２０を含んでおり、これは、空気が身体部分１００を通過できるように構成される。湿気の通路７１０及び液体容器７１５と同様に、通気路７２０もまた、セグメントＳ１及びＳ２を使用して実行される治療プロファイルの繰り返しサイクルに付随して機能するようになっており、その結果、空気が身体部分１００とそれらの外部の局所環境との間で、さらに効率良く交換される。さらには、開放セルの発泡体の開口がまた、通気路７２０を構成してもよい。図８ａは平面電界作動のＥＡＭに基づくアクチュエータ８０５の基本形態を示している。２つの本質的に平面状をした電極８１０及び８１１がここではＥＡＭ部品８２０を使用して分離されている。電界がＥＡＭ部品８２０に印加されると、即ち、１つの電極８１０を第１極性、つまり正電圧に繋ぎ、他の電極８２０を第２極性、つまり負電圧に繋ぐ場合に、ＥＡＭ部品８２０は形状変化を起こし、例えば、薄く長くなる。この状況を図８ｂに示す。

例えば、電源又は制御信号によりゼロで無い電荷が電極８１０及び８１１に供給された場合に、ＥＡＭ８２０の形状変化は、様々な物理的理由により生じる。そのような電荷に応答して、ＥＡＭ８２０は形状を変化させようとする。形状変化の大きさは、ＥＡＭ８２０の材料特性、電荷の供給／除去の頻度及び材料の機械的な境界条件に依存する。通常、この形状変化は、取り囲んでいる電極８１０及び８１１に蓄積される電荷量に関連する。

全ての誘電体材料において、隣接する電極上の電荷蓄積は、隣接する電荷の吸引作用及び反発作用によって材料の中に機械的応力を生み出す。このような応力はマックスウェルの応力と呼ばれている。柔らかい材料、例えば誘電体エラストマ及びゲルでは、これらの応力は、材料の大幅な形状変化を起こすのに十分である。

また、例えばセラミックや強誘電性ポリマーのような結晶性材料では、相当の特性変化が材料の形状変化とともに生じる。この現象は電歪と呼ばれている。電歪効果によって、材料は供給された電荷に応答して（マックスウェルの応力効果に加えてさらに）形状が変化する。さらに、初期の分極は、製造時に、ある種のＥＡＭに固定化することができる。初期分極を維持できる材料では、供給した電荷が形状変化を引き起こし、これは逆圧電効果と呼ばれる。圧電効果では一般に、材料の歪と、その結果生じる電界との間に線形関係を示す。これに対して、電歪効果では一般に、線形境界条件下で、材料の歪と印加した電界との間に２次の関係を示す。ある状況下において、これらの効果は可逆的である。従って、電気活性材料が形状変化を受ける場合に、電気的な応答が生じる。これによって、運動する電気活性材料から電気エネルギーが得られる。このことはまた、材料がセンサとして動作することを可能にする。

ＥＡＭの別の重要な性質は、電極が開いた回路のままであれば、供給した電荷によって生じた変形（即ち、形態変化）が維持されることである。それでも、わずかな導電効果によって、離れた電荷は、ＥＡＭを通ってゆっくりと漏れることになる。従って、実際には、既存の電荷に継ぎ足して、所望の変形を維持するために、補充用／維持用の電荷がある程度必要である。

図９ａ及び９ｂは円筒電界作動のＥＡＭに基づくアクチュエータ９０５の形態について平面図及び側面図をそれぞれに示しており、これを用いて本発明による圧力をかけることができる。ここで、第１円筒形電極９１０はＥＡＭ部品９２０によって包囲されている。そして、第２電極９１１がＥＡＭ部品９２０を取り囲んでいる。図９ｃは、図９ｂに対応する側面図であるが、第１電極９１０が負電圧に繋がり、第２電極９１１が正電圧に繋がっている。図８ｂで示した例と同様に、ＥＡＭ部品９２０は、印加された電界に応答して収縮し、アクチュエータ９０５の直径が減少しつつ、該アクチュエータの長さが増加する。

図９ａ及び９ｂに示した多層の円筒アクチュエータは、平面アクチュエータをばね又は管状の心棒に巻き付けて直接的に実現することができる。それによって、コンパクトで、多層の（即ち、強度の高い）管状アクチュエータを、簡単で平面的な初期形状から、コスト効率よく作成できる。

図１０ａは、多層の（又は積層された）タイプの電界作動のＥＡＭに基づくアクチュエータ１００５の側面図を示しており、これを本発明に従って使用することができる。ＥＡＭ１０２０における、多数の互いに繋がった層がここでは本質的に平坦な第１電極１０１０と本質的に平坦な第２電極１０１１によって交互に分離されている。図１０ｂは、電極１０１０と１０１１との間に電界が印加される様子を示している。図から分かるように、これはまたＥＡＭ１０２０の収縮を引き起こす。しかしながら、ＥＡＭ１０２０として、例えば圧電セラミックを使用すれば、代わりに材料の伸張を生じさせることができる。いずれの場合も、積層型のアクチュエータを使用して、実質的な機械的増幅を達成できる。３層アクチュエータ（又はいわゆるバイモルフ型カンチレバーアクチュエータ）は、支持要素で分離された２つのＥＡＭ部品を使用して形成することができ、これらのＥＡＭ部品に対して互いに反対の電界が印加される。これによって、いずれのＥＡＭ部品が活性化されたか、つまりＥＡＭ部品の各々に印加される電界の極性に従って、アクチュエータを、２つの異なる方向において曲げるように制御できる。

さらに、本発明によれば、活性的でない材料の層を活性材料に沿って薄層状に重ねることができる。これらの余分の層は周囲と整合させ、隣接する活性材料の接着性を改善し、製造中に活性材料中に好ましい残留応力を作成する際に、多くの場合有用である。

図１１ａはＣブロックタイプの電界作動のＥＡＭに基づくアクチュエータ１１０５の側面図を示し、これもまた本発明に従って使用することができる。このアクチュエータ１１０５の各ブロックには、湾曲した形状の薄層材料１１３０が、同様に湾曲した形状のＥＡＭ部品１１２０と隣接している。各ブロックの一般に湾曲した形状によって、ＥＡＭ部品１１２０の基本運動について、その動きが増幅される。２つ以上の、これらのブロックが互いに直列に接続されることで、いっそうの増幅効果を実現できる。それぞれのＥＡＭ部品１１２０と薄層材料１１３０との間に電界を印加すると、ＥＡＭ部品１１２０が、図１１ｂに示すように収縮する。

図１２ａは本発明の一実施形態によるバブルタイプの電界作動のＥＡＭに基づくアクチュエータ１２０５の形態を示している。ここで、切り取られた球の形状（又は同様のバブル状）をしたＥＡＰ膜１２２０は、硬い基台材料１２３０に付設されている。本発明の一実施形態によれば、空気圧によるバイアスがＥＡＰ膜１２２０の凸形状を生成するために使用される。ＥＡＰ膜１２２０に印加された電界によって膜１２２０はその初期の（不活性の）形態から膨張する。図１２ｂはそのような作動状態を示している。例えば、このようなアクチュエータを用いて、身体上に局所的な圧力ポイントを生成することができる。

図１３は本発明の一実施形態によるシンバルタイプの電界作動のＥＡＭに基づくアクチュエータ１３０５の形態を示している。多層ＥＡＭのストリップ１３２０はここでは２つの柔軟性をもったシンバル状のインタフェース材料１３３０の間に位置されている。作動時、即ち、ＥＡＭのストリップ１３２０への電界に応答して、ストリップ１３２０は収縮又は膨張し、インタフェース素子１３３０を矢印で示すように内側に引き又は外側へ押す。それによって、インタフェース素子１３３０の遠位端に配置されている、第１及び第２接触面１３３５ａ及び１３３５ｂをそれぞれ介して圧力を加えることができる。好ましくは、インタフェース素子１３３０は柔軟性があり、ＥＡＭのストリップ１３２０はそれらの最も長い側面がインタフェース素子１３３０の対称軸に平行な方向を向いて揃った状態で、即ち、図１３に示すように層状構造をなしている。

図１４ａは別のシンバルタイプの電界作動のＥＡＭに基づくアクチュエータ１４０５を示しており、これを本発明による装置に使用することができる。図１４ｂはこのアクチュエータ１４０５の断面図を示している。ここでは、２つの境界面１４３５ａ及び１４３５ｂが多数の柔軟性部材１４３０を使用して互いに接続されており、そしてこれらは境界面１４３５ａと１４３５ｂとの間に位置されたＥＡＭ部品１４２０に取り付けられている。これによって、アクチュエータ１４０５の作動の際に、ＥＡＭ部品１４２０がＥ方向に伸張するように、境界面１４３５ａと１４３５ｂが互いに近づく向きＤ_Ｅに（それらの基本的な対称軸に沿って）移動する。これと同様に、アクチュエータ１４０５の作動の際には、ＥＡＭ部品１４２０が代わってＣ方向に収縮するように、境界面１４３５ａと１４３５ｂが互いにＤ_ｃの向きに（それらの基本的な対称軸に沿って）離れる。従って、ＥＡＭ部品１４２０の基材の運動の変換によって、所望の圧力が身体部分に対して生じることになる。

図１５ａは本発明の一実施形態によるイオンＥＡＭに基づくアクチュエータ１５０５の基本形態を示している。イオン電気活性材料は、それらに基づくアクチュエータシステムがイオンを含み、該システム内での電極１５１０と１５２０との間に与えられる電位の影響下でこれらのイオンのマイグレーション（移動）が生じるという特徴を持っている。そしてイオン移動によってアクチュエータの膨張又は収縮が引き起こされる。電気的に誘導されるイオン移動の概念に基づいた多数の設計がある。ある例示的な設定は、本発明に従って使用することができ、それらについては図１６及び図１７を参照して以下に議論する。

電界作動のＥＡＭと同様に、イオン電気活性材料の反応は可逆的である。従って、イオンＥＡＭに基づいたアクチュエータはまた各種センサ及びエネルギー蓄積器として使用が可能である。

図１５ａに戻ると、導電性ポリマーアクチュエータは一般に、電解質１５５０のようなイオン受容部（液体、ゲル又は固体の形で）を持っており、作用電極１５１０と対向電極１５２０とを分離している。作用電極１５１０は通常ＥＡＭ（即ち、導電性ポリマー）を含んでいる。対向電極１５２０もまたＥＡＭを含んでいてもよいが、通常作用電極１５１０のＥＡＭとは異なっている。対向電極１５２０は通常、金属又はグラファイトのような導電性材料を含むことができる。さらに、対向電極１５２０は、高い導電率及び低い機械的剛性の両方をもつように製造された、ナノ複合材から形成することができる。

作用電極１５１０は同様にして活性材料及び活性的でない材料の複合材を含んでよい。そのような場合、活性的でない材料は通常、動作中の電極の運動を妨げることなく、作用電極１５１０の導電特性を改善するために含有される。この場合もまた、導電性ナノ複合材は導電性ポリマー材料とともに層形成を行うための、実行可能な選択肢とされる。

ある場合には、参照電極１５３０が電解質１５５０に存在し、これは、アクチュエータ１５０５の動作中に、他の電極１５１０及び１５２０で所望の電位が適切なレベルに維持されるように保証するためである。電極１５１０及び１５２０の電位が変化した場合に、電気活性ポリマーは酸化又は還元反応を受ける。大きな電界が、電極１５１０と１５２０のそれぞれと電解質１５５０との間の境界で生成される。これによって境界を横切ってイオン移動が引き起こされる。ＥＡＭ内のイオンは、材料の結晶学的構造の立体配置の変化を開始させ、又はイオンは材料中で格子間の空間を占め、材料の膨張を引き起こす。イオンが移動によって作用電極１５１０におけるＥＡＭから引き出されると、作用電極１５１０が収縮する。対向電極の材料に依存して、電極１５２０での反応は、この電極に関して、他の使用可能な形状変化を生じさせることもあり、またこの形状変化を生じさせないこともある。全体のアクチュエータシステムの詳細（特定のＥＡＭ、電解質及び対向電極の特性）が合わさって動作中のシステムの最終的な応答を決定する。

図１５ｂは正電圧が作用電極１５１０に印加され、負電圧が対向電極１５２０に印加された状態を示している。その結果として、作用電極１５１０は伸張しつつ、その幅が減少する。伸張特性を改良するために、作用電極１５１０はＥＡＭ（図示しない）によって包まれた導電性の螺旋状支持構造の複合材として設計することができる。なお、対向電極１５２０の起こり得る伸張（含まれているＥＡＭから生じる）を、点線の断面で図示している。

カーボンナノチューブの場合には、カーボンナノチューブの存在によって大幅に電極の表面積が増加する。そして、このことは還元又は酸化プロセスの間、電磁場の強度を増加させる。その結果、イオン移動が増加し、それ故、増幅された機械的応答を得ることができる。反応の間、ガスの形成は電極と密接に関連して生じることがある（多くの場合、水の電気分解による）。勿論、そのようなガスの膨張はまた応答の増加をもたらす。

図１６ａは本発明の一実施形態に従った２層イオンＥＡＭに基づくアクチュエータ１６０５の形態を例示している。ここで、導電性ポリマー（ＥＡＰ）の作用電極１６１０は非導電性ポリマーの基材エレメント１６２０と隣接しており、このエレメントは主として作用電極１６１０のアクチュエータの薄層に対して機械的な支持の役目をもつ。対向電極１６１１は物理的に作用電極１６１０及び基材エレメント１６２０の両方から離間して配置されている。作用電極１６１０及びＥＡＰ１６２０はアンカー部材１６３０に取り付けられており、エレメント１６１０、１６２０及び１６１１は全て電解質１６４０によって囲まれている。図１６ｂは、負電圧が作用電極１６１０に印加され、正電圧が対向電極１６１１に印加されることで導電性ポリマーの収縮を引き起こし、その結果、作用電極及び基材エレメントのシステム全体が曲がった状態を示している。

図１７ａは本発明の一実施形態による、３層のイオン層をもったＥＡＭに基づくアクチュエータ１７０５の形態を示しており、これは図１６ａ及び図１６ｂのアクチュエータ設計と同様の形態とされる。しかしながら、この例では、２つの導電性ポリマー電極１７１０及び１７１１が非導電性ポリマーエレメント１７２０によって分離されている。エレメント１７１０、１７１１及び１７２０は全てアンカー部材１７３０に取り付けられており、これらは電解質に囲まれてもよく、あるいは電解質に囲まれていなくてもよい。即ち、非導電性ポリマーエレメント１７２０は固体のポリマー電解質を含むことができ、よって周囲を包む電解質を必要とせずに済む。そのような場合、エレメント１７１０、１７１１及び１７２０は電解質の蒸発を防止するために封入されることを要する。図１７ｂはアクチュエータ１７０５が、作動の際に、電極１７１０と１７１１との間に印加された電圧の極性に依存して、異なるΣ_１及びΣ_２方向に屈曲する様子を示している。この場合、アクチュエータ１７０５には、第１電極１７１０に繋がる負電位、及び第２電極１７１１に繋がる正電位に応答して、上方のΣ_１方向に屈曲する。同様にして、アクチュエータ１７０５は上記とは正反対の電位に応答して、下方のΣ_２方向に屈曲する。

図１５乃至１７に示したアクチュエータの形態に加えて、本発明によるアクチュエータは、イオンＥＡＭを基礎とするアクチュエータの基本思想に基づいてファイバ、布、帯の形をとることができる。勿論、本発明によれば、基本的なアクチュエータの形態については、さらに高度なアクチュエータを作成するために、組み合わせて配列されてもよい。

図１８ａは本発明の一実施形態による導電性ポリマーアクチュエータＡ１の作動していない状態での側面を示している。図１８ｂは、これに対応する平面図を示している。このアクチュエータＡ１は、図１５ａ及び１５ｂを参照して上述した基本原理に従って動作する。それにもかかわらず、作用電極１８１０及び対向電極１８２０の両方が導電性ポリマーを含んでいる。電解質１８３０はこれらの電極１８１０及び１８２０によって取り囲まれている。アクチュエータＡ１は、第１電極タブ１８１０ａと２電極タブ１８１０ｂとの間に印加される電圧によって作動する。そのような電圧が印加された場合、作用電極１８１０は収縮し、対向電極１８２０は伸張する。その結果、アクチュエータＡ１は、図１８ｃの平面図のように、その面内で収縮し、面外で伸張する。

図１９ａは本発明の一実施形態による装置のセグメントの側面を示しており、これは図１８ａ乃至１８ｃで示すタイプの、多数のアクチュエータＡ１_１，Ａ１_２、Ａ１_３を含んでいる。理論的には、提案した装置を使用して身体部分１００へ外圧を加えるためには１つのアクチュエータで十分である。しかしながら、効果を高めるために、複数のアクチュエータを使用することができる。その場合、アクチュエータは互いに機械的に接続され、少なくとも部分的に、患者の四肢のような身体部分１００に密着してこれを取り囲む。アクチュエータの数及び各アクチュエータＡ１_１、Ａ１_２、Ａ１_３の運動範囲に応じて、治療の終了時に、装置は完全に身体部分１００からとり外すことができる。この場合、ストラップ１９１０（又はその等価品）はアクチュエータの力を身体部分１００の周りに伝達し、アクチュエータＡ１_１、Ａ１_２、Ａ１_３を身体部分１００に固定する。他の場合、ストラップ１９１０は、治療後に患者からの装置の取り外しを支援し、又は患者に対して装置のサイズ調整を支援するために、各種のロック機構を含むことができる。

ここで第１アクチュエータＡ１_１は第１作用電極１８１０_１及び第１対向電極１８２０_１を含み、第２アクチュエータＡ１_２は第２作用電極１８１０_２及び第２対向電極１８２０_２を含み、第３アクチュエータＡ１_３は第３作用電極１８１０_３及び第３対向電極１８２０_３を含む。さらに、図１９ａの構成によると、第１アクチュエータＡ１_１が第２アクチュエータＡ１_２に接続され、そして、第２アクチュエータが第３アクチュエータＡ１_３に接続されている。ストラップ部材１９１０は第１アクチュエータＡ１_１及び第３アクチュエータＡ１_３に取り付けられ、装置を身体部分１００に固定している。また、各アクチュエータＡ１_１、Ａ１_２、Ａ１_３の電極タブは電源に対して電気的に接続されることで、これらアクチュエータはそれらの電極に供給される電荷によって作動することができる。しかしながら、簡略化のために、電源は図１９ａに示していない。

好ましくは、圧力移行システムＰＴＳはアクチュエータＡ１_１、Ａ１_２、Ａ１_３と身体部分１００との間のインタフェース（境界部）として配置される。圧力移行システムＰＴＳはアクチュエータＡ１_１、Ａ１_２、Ａ１_３の基本圧力分布を再分布させるようになっており、アクチュエータが作動した場合に、基本圧力分布とは異なる、調整された圧力分布が身体部分１００に与えられる。これによって、より円滑な（又はよりファジーな）圧力分布Ｐを、身体部分に与えることができ、このことは多くの医学的な応用に望ましいことである。

本発明のもう好適な一実施形態によれば、アクチュエータＡ１_１、Ａ１_２、Ａ１_３と圧力移行システムＰＴＳとの間の、任意の空隙は、開放されたセル状の発泡体（図示しない）で充填される。即ち、これは、装置の呼吸機能に過度の影響を及ぼすことなく、さらにアクチュエータＡ１_１、Ａ１_２、Ａ１_３から身体部分１００に対して圧力を再分布させるのを助ける。

図１９ｂは全てのアクチュエータＡ１_１、Ａ１_２、Ａ１_３が作動し、それ故、各アクチュエータＡ１_１、Ａ１_２、Ａ１_３が図１８ｃに示したものと等価な形態に適合された様子を示している。その結果、圧力分布Ｐが身体部分１００に与えられ、さらにその結果として、身体部分１００は正常に圧縮され／変形される（そのことを、ここでは断面直径の減少で図示している）。しかしながら、身体部分１００が非常に硬く、よって加えられた圧力Ｐで変形しようとしない場合に、アクチュエータＡ１_１、Ａ１_２、Ａ１_３及びストラップ部材１９１０は、図１９ｂに示した大きな変形を受けずに、身体部分１００の周囲に張力Ｆを加える。

図２０ａ及び図２０ｂは本発明の一実施形態による曲げアクチュエータＡ２の側面を示している。好ましくは、このタイプのアクチュエータＡ２は電界作動のＥＡＭタイプの屈曲部材２０１０を含む。この屈曲部材２０１０は、局所的な圧力移行システムＰＴＳと、例えば、適切な仲介用の布の形態での被覆層２０３０に対して動作するようになっている。屈曲部材２０１０の、弾性をもったバックプレートの側面は、被覆層２０３０に面している。図２０ａはアクチュエータＡ２が作動していない状態を示し、一方、図２０ｂは作動状態を示している。図から分かるように、作動の際に、屈曲部材２０１０は、被覆層２０３０を局所的な圧力移行システムＰＴＳから遠ざける方向に押す。これにより被覆層２０３０に張力Ｆがかかり、これは本発明に従って、身体部分に与えられる所望の圧力分布へと変換される。

図２１ａは本発明の一実施形態による装置のセグメントの側面を示しており、図２０ａ及び２０ｂで示したタイプの、複数のアクチュエータＡ２_１及びＡ２_２を含んでいる。図示の構成では、アクチュエータの数を増やすことで、湾曲した身体部分１００の、より広い範囲の可能な運動を許容し、そしてより均一に圧力を分布させることができる。圧力を高くしたい場合には、２つ以上のアクチュエータを並列に適用し、つまり、アクチュエータを互いの上に配置して層状に積み上げればよい。その代わりに、アクチュエータアレイの各アクチュエータ要素の内部で積層された薄層の厚みを大きくしてもよい。それにもかかわらず、図示の目的でここでは２つのアクチュエータＡ２_１及びＡ２_２だけを示している。アクチュエータＡ２_１及びＡ２_２は互いに隣接して配置され、共通の被覆層２１１０を持っている（図２０ａ及び図２０ｂの２０３０と比較されたい）。好ましくは、被覆層２１１０は、アクチュエータＡ２_１とＡ２_２との間に、少なくとも１つの取付ポイント２１２０を有する。これによって、作動時には、各アクチュエータＡ２_１及びＡ２_２が身体部分１００に向かう圧力の生成に対して最大限に寄与する。さらに、各アクチュエータの局所的なシステムに加えて、圧力移行システムＰＴＳは、好ましくはそれぞれのアクチュエータＡ１_１及びＡ１_２と身体部分１００との間の境界部として配置される。このような圧力移行システムＰＴＳは、アクチュエータＡ１_１、Ａ１_２の基本圧力分布を再分布させるようになっており、アクチュエータが作動すると、基本圧力分布とは異なる調整された圧力分布が身体部分１００に与えられる。これによって、より円滑な（又はよりファジーな）圧力分布Ｐを身体部分に与えることができ、このことは多くの医学的な応用に望ましいことである。

図１９ｂと同様に、図２１ｂはアクチュエータＡ１_１、Ａ１_２が作動して、圧力分布Ｐが身体部分１００に与えられた状態を示している。通常、これは身体部分１００の圧縮／変形をもたらす（そのことを、ここでは断面直径の減少で図示している）。しかしながら、身体部分１００が非常に硬く、それ故に、与えられた圧力分布Ｐで変形しようとしない場合に、被覆層２１１０はさらに身体部分１００の周囲に張力Ｆを加える。

適切に機能するために、外層２１１０は、アクチュエータＡ２_１、Ａ２_２の作動中に、あまり伸張しないように、硬くて強力な布で形成することが望ましい。それ故、外層２１１０は、好ましくは編んだ異方性材料とされ、周方向（即ち、身体部分１００の周囲方向）に強く、軸方向（即ち、身体部分１００に沿う方向）に比較的柔らかいファイバ（例えば、ケブラー（登録商標））を含む。さらに、外層２１１０の布は、装置の呼吸機能を妨げないように保証するために、糸目の粗い織りを有することが好ましい。

図２２は本発明の一実施形態による、身体部分１００へ外圧を加えるための装置の側面を示している。この装置はセグメントＳ１、Ｓ２及びＳ３を含み、これらのセグメントは少なくとも身体部分１００に密着してこれを部分的に囲むようになっている。各セグメントＳ１、Ｓ２及びＳ３は、制御可能な、活性材料を基にしたアクチュエータＡ（例えば、図２１ａ及び２１ｂで示すタイプ）を含んでおり、該アクチュエータは、制御信号Ｃ（ｉ）に応答してセグメントにより身体部分１００に圧力分布を与えるように構成される。また、この装置は圧力移行システムＰＴＳを含むことができ、これはセグメントＳ１、Ｓ２及びＳ３によって生成される基本圧力分布を、調整された圧力分布、つまり基本圧力分布とは異なる分布へと再分布させる。このようにして、圧力移行システムＰＴＳは、身体部分１００に与えるべき、比較的に平滑化された又はファジーな圧力分布を達成した。これは医学的な観点及び患者の快適さの観点の両方から有利である。そして、圧力移行システムＰＴＳは、発泡促進剤の混合物又は他の変形可能なマイクロセル構造の材料を含むことが好ましい。

図２３乃至２６は、提案した装置を含む治療用衣服２３００、２４００、２５００及び２６００を例示している。

図２３は脚用の衣服２３００を示しており、これは、複数のセグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎが患者の脚の上部及び下部の両方を取り囲むように構成される。広範囲の圧力移行システムＰＴＳが、セグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎによって生成される基本圧力分布を再分布させるために構成され、これにより、例えば、セグメントで覆われていない脚の関節部においても、脚全体に調整された圧力分布が与えられる。

図２４は腕用の衣服２４００を示しており、これは、複数のセグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎが患者の前腕及び上腕を取り囲むように構成される。ここでもまた、広範囲の圧力移行システムＰＴＳが、セグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎによって生成される基本圧力分布を再分布させるように構成される。これによって、例えば、曲げられるようにセグメントで覆われていない肘部分にも圧力が加えられる。そして、圧力移行システムＰＴＳは、圧縮手袋２４１０の形態で患者の手全体に及ぶように構成され、これは、手にリンパ液がたまらないように防止するためである。

図２５及び図２６は患者の足や手にそれぞれ外圧をかけるための衣服２５００及び２６００を示している。これらの両方の場合で、複数のセグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎは、手足を囲むように構成され、圧力移行システムＰＴＳが、セグメントＳ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎによって生成される基本圧力分布を再分布させるように構成される。このようにして、基本圧力分布が平滑化され、そしてまたセグメントで覆われていない部分にも圧力を加えることができる。

本明細書中で使用した「備える／備えている」という用語は、記述した特徴、数値、ステップ又は構成要素の存在を特定するのに用いられる。しかしながら、この用語は１つ以上の付加的な特徴、数値、ステップ若しくは構成要素又はそれらのグループの存在又は追加を排除するものではない。

本発明は図で説明した実施形態に制限されず、請求項の範囲内で自由に変更することができる。

本発明の実施形態による装置についての概略的な断面図である。 本発明の実施形態による装置についての概略的な断面図である。 本発明の実施形態による装置についての概略的なグラフである。 従来技術の解決法による装置についての概略的な断面図である。 従来技術の解決法による装置についての概略的なグラフである。 本発明の第１実施形態による装置の斜視図である。 本発明の第２実施形態による装置の側面図である。 提案の圧力移行システムについて第１実施形態を示す概略的な断面図である。 提案の圧力移行システムについて第１実施形態を示す概略的な断面図である。 提案の圧力移行システムについて第２実施形態を示す概略的な断面図である。 提案の圧力移行システムについて第２実施形態を示す概略的な断面図である。 提案の圧力移行システムについて別の実施形態を示す斜視図である。 提案の圧力移行システムについて別の実施形態を示す斜視図である。 提案の圧力移行システムについて別の実施形態を示す斜視図である。 本発明の特定の実施形態による圧力移行システムを示す断面図である。 本発明の一実施形態による、平面電界作動のＥＡＭに基づくアクチュエータの基本形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、平面電界作動のＥＡＭに基づくアクチュエータの基本形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、円筒電界作動のＥＡＭに基づくアクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、円筒電界作動のＥＡＭに基づくアクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、円筒電界作動のＥＡＭに基づくアクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、電界作動のＥＡＭに基づく多層型アクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、電界作動のＥＡＭに基づく多層型アクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、電界作動のＥＡＭに基づくＣブロック型アクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、電界作動のＥＡＭに基づくＣブロック型アクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、電界作動のＥＡＭに基づくバブル型アクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、電界作動のＥＡＭに基づくバブル型アクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、電界作動のＥＡＭに基づく第１のシンバル型アクチュエータを示す図である。 本発明の一実施形態による、電界作動のＥＡＭに基づく第２のシンバル型アクチュエータ、つまり該アクチュエータによって生じた機械的エネルギーを身体部分に関連付ける柔軟な境界部をもったアクチュエータを示す図である。 本発明の一実施形態による、電界作動のＥＡＭに基づく第２のシンバル型アクチュエータ、つまり該アクチュエータによって生じた機械的エネルギーを身体部分に関連付ける柔軟な境界部をもったアクチュエータを示す図である。 本発明の一実施形態による、イオンＥＡＭに基づくアクチュエータの基本形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、イオンＥＡＭに基づくアクチュエータの基本形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、２層イオンＥＡＭに基づくアクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、２層イオンＥＡＭに基づくアクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、３層イオンＥＡＭに基づくアクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、３層イオンＥＡＭに基づくアクチュエータの形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、導電性ポリマーアクチュエータの側面図である。 本発明の一実施形態による、導電性ポリマーアクチュエータの上面図である。 本発明の一実施形態による、導電性ポリマーアクチュエータの上面図である。 本発明の一実施形態、つまり、図１８ａ乃至図１８ｃに示すタイプのアクチュエータを含む装置のセグメントの動作を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態、つまり、図１８ａ乃至図１８ｃに示すタイプのアクチュエータを含む装置のセグメントの動作を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態による、曲げアクチュエータの側面図である。 本発明の一実施形態による、曲げアクチュエータの側面図である。 本発明の一実施形態、つまり、図２０ａ及び図２０ｂに示すタイプのアクチュエータを含む装置のセグメントの動作を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態、つまり、図２０ａ及び図２０ｂに示すタイプのアクチュエータを含む装置のセグメントの動作を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態による装置を示す図である。 提案の装置を含む治療用衣服を例示した図である。 提案の装置を含む治療用衣服を例示した図である。 提案の装置を含む治療用衣服を例示した図である。 提案の装置を含む治療用衣服を例示した図である。

Claims (34)

1. 人の身体部分（１００）に外圧を加える装置であって、
   前記装置は、２つ以上のセグメント（Ｓ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎ）を備え、その第１セグメント（Ｓ１）は身体部分（１００）の第１部分（Ｂ１）に適合してこれを少なくとも部分的に囲み、そして第２セグメント（Ｓ２）は身体部分（１００）の第２部分（Ｂ２）に適合してこれを少なくとも部分的に囲んでおり、
   前記２つ以上のセグメント（Ｓ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎ）の各々が、電気活性材料に基づくアクチュエータ（Ａ１、Ａ２）を含み、該アクチュエータは電気制御信号（Ｃ（ｉ））を受けるように構成され、
   前記電気制御信号Ｃ（ｉ）に直接応答して前記セグメントによって身体部分に基本圧力分布（Ｐ）を与えるために、前記電気制御信号に応答してアクチュエータ（Ａ１、Ａ２）の形態を調整し、
   前記装置は、身体部分及び第１セグメント（Ｓ１）と第２セグメント（Ｓ２）に対して配置される圧力移行システム（ＰＴＳ）を備えており、
   前記第１セグメント（Ｓ１）に関する制御信号（Ｃ（ｉ））により、前記圧力移行システム（ＰＴＳ）が、身体部分（１００）の前記第２部分（Ｂ２）の少なくとも一部に対して、調整された第１圧力分布（Ｐ１_ａｄｊ）を与えるとともに、
   前記第２セグメント（Ｓ２）に関する制御信号（Ｃ（ｉ））により、前記圧力移行システム（ＰＴＳ）が、身体部分（１００）の前記第１部分（Ｂ１）の少なくとも一部に対して、調整された第２圧力分布（Ｐ２_ａｄｊ）を与えることで、前記圧力移行システム（ＰＴＳ）が、前記第１セグメント（Ｓ１）と前記第２セグメント（Ｓ２）との間で基本圧力分布（Ｐ１、Ｐ２）を再分布させるように適合される機械的特性を有する、ことを特徴とする装置。
2. 前記形態の変化が電気制御信号（Ｃ（ｉ））によって引き起こされて、アクチュエータ（Ａ）の各々は、前記アクチュエータ（Ａ）に電荷を補給する電気制御信号（Ｃ（ｉ））に基づいて、変化した形態を維持するように構成された、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記装置が身体部分（１００）に装着された場合に、前記圧力移行システム（ＰＴＳ）が第１セグメント（Ｓ１）と第２セグメント（Ｓ２）との間に配置されるように構成される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記装置が身体部分（１００）に装着された場合に、前記圧力移行システム（ＰＴＳ）が第１及び第２セグメント（Ｓ１、Ｓ２）によって規定される第１面と、身体部分（１００）によって規定される第２面との間に配置されるように構成され、前記圧力移行システム（ＰＴＳ）が身体部分（１００）の第１部分（Ｂ１）及び第２部分（Ｂ２）を覆って延びる、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記圧力移行システム（ＰＴＳ）が第１及び第２セグメント（Ｓ１、Ｓ２）の方を向いた低摩擦面を有し、該低摩擦面が前記圧力移行システム（ＰＴＳ）に対して第１及び第２セグメント（Ｓ１、Ｓ２）の円滑な接線方向の移動を許容するように構成される、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記第１及び第２セグメント（Ｓ１、Ｓ２）は、前記装置が身体部分（１００）に装着された場合に、前記第１セグメント（Ｓ１）の一部が前記第２セグメント（Ｓ２）の一部を覆うように配置される、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記圧力移行システム（ＰＴＳ）は、複数の折り畳み可能なリブ（４１０）を備え、これらは、前記装置が身体部分（１００）に装着された場合に、身体部分（１００）の全体的な中心軸に沿って延び、かつ少なくとも１つの前記セグメント（Ｓ１）と身体部分（１００）の特定部分との間に配置されるように構成され、
   前記１つ以上のセグメント（Ｓ１）の各々のアクチュエータ（Ａ１）が、身体部分（１００）に対して、前記１つ以上のセグメント（Ｓ１）の接線方向の動き（Ｔ）を引き起こすように構成され、前記の折り畳み可能なリブ（４１０）は、それらが折り畳まれる際に、身体部分（１００）の特定部分に半径方向の圧力（Ｐ）を加えるように、前記動き（Ｔ）に応答して折り畳まれる構成とされる、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記装置が身体部分（１００）に装着された場合に、前記圧力移行システム（ＰＴＳ）は、前記１つ以上のセグメント（Ｓ１）と身体部分（１００）の特定部分との間に配置されるように構成される、少なくとも１つの柔軟なチャンバ（５１０）を含み、
   前記１つ以上のセグメント（Ｓ１）の各々のアクチュエータ（Ａ１）が、身体部分（１００）に対して前記１つ以上のセグメント（Ｓ１）の接線方向の動き（Ｔ）を引き起こすように構成され、
   前記少なくとも１つの柔軟なチャンバ（５１０）が、前記動き（Ｔ）を、身体部分（１００）の特定部分への半径方向の圧力（Ｐ）へと変換するように構成される、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
9. 少なくとも１つの前記チャンバ（５１０）が異方性材料による弾性をもった壁を有し、前記装置が身体部分（１００）に装着された場合に、少なくとも１つの前記チャンバ（５１０）が、身体部分（１００）の周方向において比較的伸張性をもち、身体部分（１００）の全体的な中心軸に沿った方向には比較的高い剛性をもつように、少なくとも１つの前記チャンバ（５１０）が身体部分（１００）に対して配置されるように構成される、ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記装置が身体部分（１００）に装着された場合に、前記圧力移行システム（ＰＴＳ）は、少なくとも１つの前記セグメント（Ｓ１）と身体部分の特定部分との間に配置されるように構成された、複数の突起部（６２０、６３０）を含み、該突起部が１つ以上の前記セグメント（Ｓ１）の基本圧力分布を身体部分（１００）の特定部分への不均一な圧力分布に変換するように構成される、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記装置が身体部分に装着された場合に、前記突起部は、身体部分（１００）の全体的な中心軸に沿って延び、かつ少なくとも１つのセグメントと身体部分の特定部分との間に配置された、少なくとも１つの固いリブ（６２０）を含み、不均一な圧力分布における、それぞれのピーク圧力の稜が、身体部分（１００）に対する少なくとも１つの前記リブ（６２０）の位置決めによって規定される、ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記装置が前記セグメント（Ｓ１、Ｓ２、．．．、Ｓｎ）の各々に対してそれぞれの制御信号（Ｃ（ｉ））を生成するように構成された制御ユニット（６４０）を備え、
    前記制御ユニット（６４０）が、身体部分（１００）に関する治療プロファイルを実現するために、時間の経過と共に制御信号（Ｃ（ｉ））を変化させるように構成される、ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 治療プロファイルが前記セグメント（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を介して身体部分（１００）に対して、次第に変化する圧力分布（Ｐ）を与えることを含む、ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 前記治療プロファイルが前記セグメント（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の各々を使用して比較的強い基本圧力分布と比較的弱い基本圧力分布（Ｐ）との間で変化する繰り返しサイクルを生成することを含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
15. 前記治療プロファイルが前記セグメント（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を使用して準静的な圧力分布（Ｐ）を生成することを含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
16. 前記圧力移行システム（ＰＴＳ）は、身体部分（１００）からの浸出物を受け入れるように構成された、複数の湿気の通路（７１０）を含む、ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の装置。
17. 湿気の通路（７１０）は、前記繰り返しサイクルに付随して、身体部分（１００）からの任意の浸出物を、少なくとも１つの液体受容部（７１５）へ移送するように構成される、ことを特徴とする請求項１４又は１６に記載の装置。
18. 前記圧力移行システム（ＰＴＳ）が、身体部分（１００）への空気の通過を許容するように構成された、複数の通気路（７２０）を備える、ことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の装置。
19. 繰り返しサイクルに付随して、前記通気路（７２０）が、身体部分（１００）と装置外部の局所環境との間で空気を交換するように構成される、ことを特徴とする請求項１４又は１８に記載の装置。
20. 前記圧力移行システム（ＰＴＳ）は、身体部分（１００）の生理学的パラメータを記録し、該パラメータを示すデータ信号（Ｒ）を制御ユニット（６４０）へ送信するように構成された、少なくとも１つのセンサ素子（２１０、２２０）を含む、ことを特徴とする請求項１２から１９のいずれか１項に記載の装置。
21. 前記圧力移行システム（ＰＴＳ）は、身体部分（１００）の近傍の環境条件を表わすパラメータを記録し、該パラメータを示すデータ信号（Ｒ）を制御ユニット（６４０）へ送信するように構成された、少なくとも１つのセンサ素子（２３０）を含む、ことを特徴とする請求項１２から２０のいずれか１項に記載の装置。
22. 前記治療プロファイルが、少なくとも１つの操作信号に応答して適応可能とされる、ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の装置。
23. 前記少なくとも１つの操作信号が、少なくとも１つの前記データ（Ｒ）に基づく、ことを特徴とする請求項２２に記載の装置。
24. 前記圧力移行システム（ＰＴＳ）は、１つ以上のポケットを備え、該ポケットは薬品を収容し、該薬品を身体部分（１００）に移送して投与するように構成される、ことを特徴とする請求項１から２３のいずれか１項に記載の装置。
25. 前記薬品が抗菌剤である、ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
26. 前記薬品が身体部分（１００）に温熱療法を施すために適合されたゲルである、ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
27. 前記ゲルが前記アクチュエータ（Ａ１）の作動を促すように適合される、ことを特徴とする請求項２６に記載の装置。
28. 少なくとも１つの前記アクチュエータ（Ａ１、Ａ２、Ａ）が電気活性ポリマーを含む、ことを特徴とする請求項１から２７のいずれか１項に記載の装置。
29. 少なくとも１つの前記アクチュエータ（Ａ１、Ａ２、Ａ）が電気活性セラミックを含む、ことを特徴とする請求項１から２８のいずれか１項に記載の装置。
30. 少なくとも１つの前記アクチュエータ（８０５、９０５、１００５、１１０５、１２０５、１３０５、１４０５）が電界で作動する電気活性材料（８２０、９２０、１０２０、１１２０、１２２０、１３２０、１４２０）を含む、ことを特徴とする請求項２８又は２９に記載の装置。
31. 少なくとも１つの前記アクチュエータ（８０５、９０５、１００５、１１０５、１２０５、１３０５、１４０５）が、少なくともマックスウェル応力効果、電歪効果、及び圧電効果の１つに基づいて作動するように構成される、ことを特徴とする請求項３０に記載の装置。
32. 少なくとも１つの前記アクチュエータ（１５０５、１６０５、１７０５）がイオン電気活性材料（１５２０、１６２０、１７２０）を含む、ことを特徴とする請求項２８から３１のいずれか１項に記載の装置。
33. 少なくとも１つの前記アクチュエータ（１５０５、１６０５、１７０５）が導電性ポリマーを含む、ことを特徴とする請求項３２に記載の装置。
34. 人体の少なくとも１つの体肢を覆うように構成された治療用衣服（２３００、２４００、２５００、２６００）であって、請求項１から３３のいずれか１項に記載した装置を少なくとも１つ備える、ことを特徴とする治療用衣服。

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