JP2020512027A

JP2020512027A - 湾曲三次元表面に近似するサーマルパック

Info

Publication number: JP2020512027A
Application number: JP2019524983A
Authority: JP
Inventors: ワインスタイン、ランディー、エイチ．
Original assignee: ワインスタイン、ランディー、エイチ．
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2020-04-23
Also published as: CA3037962A1; EP3600179A4; WO2018183769A3; AU2018243406A1; US20190380866A1; JP2022161926A; IL265569B2; IL265569A; US11304847B2; CN108778199A; CA3037962C; WO2018183769A2; CN108778199B; EP3600179A2

Abstract

１つ以上のサックと、サック内に封入された熱材料体と、互いに接合されてシーム線を形成する第１及び第２のサック縁部を備え、第１の縁部及び第２の縁部が、１８０度未満の角度をもつ交差方向を有することで、１つ以上のサックが三次元表面になじむ、サーマルパック。

Description

本発明は、サーマルパックに関する。

本発明は、より詳細には、解剖学的構造になじむように設計されたサーマルパックに関する。

サーマルパックは、解剖学的形態や他の湾曲表面に貼着されて、そのパック内の水やジェル、クレイ等の熱材料を介して熱エネルギーを伝達するためのものである。サーマルパックは、最適なエネルギー伝達及び快適性を実現するために、それが貼着される解剖学的形態や他の湾曲表面に対して可能な限り密接になじむことが望ましい。実際のところ、ほとんど全てのサーマルパックは、平坦な表面や緩やかな湾曲には密接になじむ。しかしながら、人体等の解剖学的形態や他の湾曲表面は、屈曲部や急な湾曲も有する。

当該技術分野において既知のシングルセル設計、マルチセルサーマルパックに対する向上は今なお、概して丸い及び／又は特に急な湾曲を有するもののような所定の解剖学的特徴や他の湾曲表面に対して良好になじむことができない。この問題は、特定の解剖学的特徴や他の湾曲表面のためにカスタマイズされたマルチセルサーマルパックによってある程度は解決されている。しかしながら、そのようなカスタマイズされたサーマルパックは、他の解剖学的特徴や他の湾曲表面に対しては良好になじまない可能性がある。

シングルセルやマルチセルパックの形状によってそのパックを湾曲表面に対してより良好にフィットさせることが知られている。例えば、円形状パックは、頭部等の半球状表面に対してより良好になじみうるし、矩形状パックは、腕部の周囲により良好になじみうる。しかしながら、湾曲表面に対するシングルセルやマルチセルパックの成形には制限がある。それは、多方向の湾曲をもつ湾曲表面に対して良好になじまないであろう。

本発明は、三次元表面に近似するサーマルパックの作成方法であって、三次元表面を判定することと、アクセスされた表面の三次元表現を平坦化して、三次元表面の二次元表現を生成することと、二次元表現を介して三次元表面に近似するサーマルパックを形成することとを含む方法を提供する。

肩等の三次元表面は、接触式又は非接触式の３Ｄ表面撮像を含む様々な方法により判定できる。判定の結果は、平坦化された三次元表面、すなわち、三次元表面の二次元表現である。

二次元表現を用いて、平坦化された三次元表面の外周を有する二次元のサーマルパックを作成する。幾つかの実施例において、サック（ダイカスト）は、二次元表現の形態の金型からの第１及び第２のシートを互いに接合することにより形成される。サックには、熱材料が充填されて封止される。

二次元サーマルパックは、その二次元サーマルパックの外周の適切な隣接する縁部を接合することでシームを形成することによって、三次元のサーマルパックに変換される。

本発明はまた、互いに接合されて平坦化された三次元表面の形態のサックを形成する第１及び第２のシートを備え、サックには熱材料が充填され、熱材料がサック内部に封入される、三次元表面に近似するサーマルパックを提供する。サックの隣接する縁部がシーム線において接合されて、三次元のサーマルパックが三次元表面に近似するようになっている。

シームは、三次元のサーマルパックが多方向湾曲表面に近似するように、配向され且つ成形される。シームは、三次元のサーマルパックが、変化する半径をもつ湾曲に近似するように、湾曲していてもよい。一方、交差方向をもつ１つ以上のシームによって、パックが近似できる。

サーマルパックは、サーマルパックを手で保持する必要なく三次元構造に貼着できるように、ファスナーを取り付けるための取付部を更に備えてもよい。

サーマルパックは、米国特許出願第１５，５５３，９８８号明細書（国際出願ＰＣＴ／ＵＳ１７／２４８７１号の国内移行出願）に記載された接合線を、この文献に記載された利益のために、更に備えてもよい。

図１〜６は、下顎の先用のサーマルパックの製造方法を例示するフローチャートであり、図７〜１２は、膝用のサーマルパックの製造方法を例示するフローチャートである。

三次元表面の一例、すなわち顎及び下顎の先の表面である。互いに接合されてサーマルパックを形成するプラスチックの第１及び第２のシートを例示する本発明の実施例の簡略図である。熱材料を充填する前の、平坦化された三次元表面／二次元表現の形態のサックを例示する本発明の実施例の上面図である。熱材料をサック内に封入した後の、平坦化された三次元表面／二次元表現の形態のサックを例示する本発明の実施例の上面図である。平坦化された三次元表面／二次元表現の形態のサックを例示する本発明の実施例の上面図である。第１及び第２の縁部を互いに接合して三次元表面の近似を形成することにより形成された本発明の実施例の側面図である。三次元表面の一例、すなわち膝の表面である。互いに接合されてサーマルパックを形成するプラスチックの第１及び第２のシートを例示する本発明の実施例の簡略図である。熱材料を充填する前の、接合線のパターンを例示する平坦化された三次元表面／二次元表現の形態のサックを例示する本発明の実施例の上面図である。熱材料をサック内に封入した後の、接合線のパターンを例示する平坦化された三次元表面／二次元表現の形態のサックを例示する本発明の実施例の上面図である。ファスナーシステムを示す、接合線のパターンを例示する平坦化された三次元表面／二次元表現の形態のサックを例示する本発明の実施例の上面図である。第１及び第２の縁部を互いに接合して三次元表面の近似を形成することにより形成された本発明の実施例の側面図である。肩に近似する本発明の実施例の斜視図である。中央に係るジェルの分布を示すモデルである。中央に係るジェルの分布を示すモデルである。

図６、１２及び１３に、互いに接合されてシーム７を形成する第１及び第２のサック縁部６を有するサック２０と、そのサック内部に充填される熱材料体２４とを備える、身体から且つ身体へと熱を伝達する、本発明に係るパック３０を例示する。この特定の実施例において、パック３０は、図８及び２に示すように、ソフトプラスチックの上部シート１と、ソフトプラスチックの底部シート３とを備える。図３〜５に、三次元表面１０の二次元表現（ここでは不図示）の外周において互いに接合された２つのシート１及び２を例示する。図９〜１１に、三次元表面１０の二次元表現（ここでは不図示）の外周且つ複数の接合線４において互いに接合された２つのシート１及び２を例示する。これらの図では、上部シート２だけが見えている。図１に示すように、この三次元表面は、顎及び下顎の先である。しかしながら、三次元表面は、解剖学的特徴である必要はなく、任意の三次元表面とすることができる。図４及び１０には、接合されてシーム７を形成する第１及び第２の縁部６の交差方向間の角度２１が示されている。この角度は１８０度未満であって、縁部６を接合したときにパック３０が三次元形状をとるようになっている。第１及び第２の縁部６は、所望の位置で縁部を互いに熱封止することにより接合してシーム７を形成するものであってもよい。図６及び１２に図示するように、得られるシーム７によって、パックは、それぞれ図１及び７に示すような三次元表面になじむことができる。これらの三次元表面１０及び対応するパック３０は、単に例示的なものである。シーム７は、パック３０を所望の三次元形状に形成できるように、所望の位置に形成することができる。

シーム７は、パックが近似した三次元表面に対して略平行な平面となるような所望の位置に形成できる。パックを湾曲させることに加えて、シーム７は、パック３０が平坦に載置されるように構成されてもよい。図１２に、ギャザーシーム（ｇｅｔｈｅｒｉｎｇｓｅａｍｓ）７の使用を例示する。このパック３０は、膝の湾曲部並びに膝の平坦な側部及び中央側に近似する。三次元構造が平坦且つ湾曲している位置において、余分な材料がサックから除かれてサックがその三次元表面に近似し且つその近似された三次元表面に対して略平行に設置されるような位置に、ギャザーシームが形成される。

図４に例示するように、第１及び第２の縁部６は、可変の角度２１をもつ交差方向を有しうる。例えば、第１及び第２の縁部６の交差方向は、少なくとも２つの角度２１ａ及び２１ｂを形成し、ここで、角度２１ａは角度２１ｂよりも小さい。角度２１の大きさは、三次元パック３０の曲率に直接影響する。角度２１が小さいほど、得られる湾曲はより平坦になる。角度２１が大きいほど、得られる湾曲はより急になる。図６に例示するように、角度２１ａによって、パックは、頬から頬に走る下顎の先の急な湾曲に対してなじむことができる。また、より大きな角度２１ｂによって、パック１０は、唇から首に走る湾曲に対してなじむことができる。第１の湾曲は、より平坦であり、より小さい角度２１を要し、第２の湾曲は、より急であり、より大きな角度２１を有する。三次元表面１０を組み立てる際、表面の湾曲間の関係及び角度２１は、三次元表面１０を平坦化させる際に有用である。

図１２及び６に例示するように、第１及び第２の縁部６が接合されてシーム７を形成すると、三次元パック３０の曲率は多方向である。図４及び１０に示すように、可変の角度２１によって、パック３０において多方向の曲率が可能となり、それが三次元表面１０に近似するようになっている。図示のように図１及び７は、多方向湾曲表面を有する表面を例示する。図１は、頬から頬への下顎の先に亘る湾曲と、喉から唇への下顎の先に亘る第２の湾曲を例示する。図６は、パック３０が図１に示す多方向湾曲表面になじむようにシーム７がどのように構成されているかを例示する。他の例において、図７は、外側から内側への大腿部に亘る湾曲、膝の近位部から遠位部への膝に亘る湾曲、及び、外側から内側への脛骨に亘る湾曲を例示する。図１２は、パック３０が異なる三次元表面に近似するようにシーム７がどのように異なって構成されているかを例示する。

図１４及び１５に例示するように、サックは、熱材料の５０％が中間平面２７の上方にあり且つ５０％が中間平面２７の下方にあるように、約５０％の平均厚さ（ｍｅｄｉａｎｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）を有してもよい。

特定の実施例において、パック３０に収容される熱材料２４は、身体へと熱を伝達するように身体温度よりも高い温度に加熱できると共に身体から熱を吸収するように冷却することができるベントナイト及びグリコールのブレンドである。この混合物は、華氏約ゼロ度（摂氏約−１７度）の通常のフリーザー温度で冷却された際に凍結しない。パック３０がこの種の熱材料２４をもつことで更に、パック３０は、身体になじむことができる。特定の実施例において、熱材料は、０．４を超える熱容量を有する。特定の実施例において、熱材料は、水よりも高い粘度を有する。特定の実施例において、熱材料は、５０，０００センチポアズよりも高い粘度を有する。特定の実施例において、熱材料は、１５０，０００センチポアズよりも高い粘度を有する。

接合線４の存在によって、撓みによる圧力下及び／又は重力の影響下で、パック内部の熱材料２４がパック内部において自由に流動する結果，熱材料２４がパック１０の縁部に溜まるといった、例えばシングルセル等の接合線４を有さない、流動可能な熱材料２４が入ったパック３０の場合のようなことが起こるのが抑制される。このために、接合線４及び隙間２５を、隙間２５を介して熱材料７が流れる直線的な流路を最小限にする又は無くすように配置すると有利となりうる。図１３に図示するように、例えば、この基準を満たすパック３０は、隙間２５と共にモザイク状六角形のパターンを形成するように配置された接合線４を有し、接合線４が六角形の縁部を構成している。パターンは、任意のセル形状及び／又は接合部形状２６及び／又は接合線４によって形成できる。

実用上は、パック３０は、任意の適切な材料製であり、特定の実施例において、シートはプラスチック製である。１つの可能性は、ポリエチレンやポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、ポリ塩化ビニル等のポリマー、及びこれらの材料の組み合わせ、並びに、複数の材料のラミネートである。パック３０は、ラテックスや他のアレルゲン性の材料を含まないようにできる。パック３０は、身体の皮膚と快適に接触するような外面をもたせるようにしてもよい。図１２及び１３に図示するように、パック３０の一実施例は、ストラップ取付部８においてパック３０に装着された１つ以上のストラップ１３を備える。しかしながら、サーマルパック３０は、様々な締結部を用いる又は用いない様々な方法で解剖学的構造に固定することができる。例えば、人が身体の部分に対してサーマルパックを保持してもよい。本発明者は、図７に示すように、フック・アンド・ループシステム１４を有するパックに装着されたストラップ１３で身体に固定するようにしたサーマルパック３０が有利であることを見出した。ストラップ１３は、フック・アンド・ループシステム３１で、パック１０に形成された１つ以上の開口１５に締結されるかその１つ以上の開口１５を通してそれ自身に対して締結されることによってパック１０に装着される。

三次元表面１０の選択された領域の表面に近似するパック３０を製造する特定の方法。ここで近似される三次元表面１０の部分は顎及び下顎の先である。特許請求する方法のこの特定の態様において、三次元表面１０がアクセスされる。三次元表面は、これらに限定はされないが接触式又は非接触式の表面撮像を含む多くの既知の方法によってアクセスできる。例えば、接触式の表面撮像法としては、三次元表面１０の三次元の物理的な金型を作成するものが挙げられる。非接触式の方法としては、表面１０の画像を作成するソフトウェアを用いるものが挙げられる。アクセスされた三次元表面１０は、その三次元表面１０の二次元表現（不図示）に平坦化される。表面は、三次元表現の金型を物理的に平坦化することによって平坦化してもよい。他の方法としては、三次元表面を平坦化するソフトウェアを用いるものがある。

二次元表現を用いて、１つ以上の金型を作成する。第１の積層可能なプラスチックシート１及び第２の積層可能なプラスチックシート２を接合して、二次元表現の形態のサック２０を形成する。第１及び第２のシートは、平坦化された三次元表面１０の境界において接合される。サック２０は、そのサック２０に熱材料を充填できるように、充填口３を含む。熱材料（不図示）は、充填口３を封止することによって、サック２０内に封入される。充填口３は、熱封止をして、熱材料２４をサック２０内部に封入してもよい。サック縁部６が接合されてシーム７を形成することによって、サック２０は三次元表面に近似する。本発明は、１つのサック２０からサーマルパックを形成することに限定されない。サーマルパックは、最終構造体が三次元表面１０に近似するように複数のサック２０を接合することによって作成することもできる。

サーマルパックを製造する特定の方法としては、ダイカスト技術を用いるものが挙げられる。二次元表現を用いて、第１のシート１及び第２のシート２が二次元表現（不図示）に切り分けられる金型を作成する。プラスチックの第１のシート１及び第２のシート２は、０．０５ミリメートル〜０．５ミリメートルの厚さを有する。金型は、平坦化された三次元表面の外周を越えた追加の特徴を有するように形成されてもよい。金型は、例えば、サック２０に熱材料（不図示）を充填するための開口３や、図２に示し更に米国特許出願第１５，５５３，９８８号明細書（国際出願ＰＣＴ／ＵＳ１７／２４８７１号の国内移行出願）に記載された接合線４、あるいは、これに限定されないがフック・アンド・ループシステムをもつループスルーファスナーを含む任意の種類のファスナー１３を取り付けるための取付部８及びファスナー開口１２をサック２０に作り出す構造を含んでもよい。図２に示すように、ファスナー１３は、フック・アンド・ループシステムをもつループスルーファスナーに限定されない。ファスナーは、取付部８に取り付けられた装着弾性ストラップ１３を備えてもよい。

上記のものは、単に本発明の原理を例示するだけのものである。当業者であれば、本明細書には示されても記載されてもいない数多くの代替の構成を考案することができること、本発明の精神及び範囲内において本発明の原理を具現化することができることは理解されよう。

Claims

１つ以上のサックと、
前記サック内に封入された熱材料体と、
互いに接合されてシーム線を形成する第１及び第２のサック縁部とを備え、
前記第１の縁部及び前記第２の縁部が、１８０度未満の角度をもつ交差方向を有することで、前記１つ以上のサックが三次元表面になじむ、サーマルパック。
前記第１のサック縁部及び前記第２のサック縁部が、可変の角度をもつ交差方向を有することで、前記シーム線が非線形となる、請求項１に記載のサーマルパック。
前記三次元表面が、多方向湾曲表面である、請求項１に記載のサーマルパック。
前記三次元表面が、異なる半径長さをもつ曲率を有する、請求項１に記載のサーマルパック。
前記サーマルパックが前記三次元表面に対して略平行な平面状である、請求項１に記載のサーマルパック。
前記熱材料が流動可能である、請求項１に記載のサーマルパック。
第１及び第２のサック縁部が互いに接合されてシーム線を形成し、前記第１の縁部及び前記第２の縁部が、１８０度の角度をもつ交差方向を有する、請求項１に記載のサーマルパック。
前記サックが、前記熱材料の５０％が水平方向の中間平面の上方にあり且つ５０％が前記中間平面の下方にあるように、約５０％の中央厚さを有し、前記中間平面が厚さ方向平面に対して直交する、請求項１に記載のサーマルパック。
互いに接合されて閉じられた前記サックを形成する第１及び第２の可撓性シートを備える、請求項１に記載のサーマルパック。
前記第１及び第２の可撓性シートが、前記サックの内側内にある接合線に沿って互いに接合され、前記接合線の１つ以上の間又はその中に隙間があり、前記隙間を介して前記熱材料が交差方向に流通できる、請求項９に記載のサーマルパック。
前記熱材料が流動可能であり、前記接合線が、前記接合線の間に隙間が存在するように配置され、前記隙間を介して前記熱材料が流通できる、請求項９に記載のサーマルパック。
前記接合線が、二次元のモザイク状パターンを形成するように配置された、請求項９に記載のサーマルパック。
サーマルパックの製造方法であって、
ａ．三次元表面を判定することと、
ｂ．前記アクセスされた三次元表面を、前記三次元表面の二次元表現に平坦化することと、
ｃ．前記二次元表面を介して、前記三次元表面に近似する治療パックを形成することと
を含む方法。
前記三次元表面を、表面撮像によって判定する、請求項１３に記載のサーマルパックの製造方法。
形成が、第１及び第２のシートを接合することによって二次元表現の形態の１つ以上のサックを作り出すことと、前記サックに熱材料を充填することと、前記熱材料を前記サック内部に封入することと、第１及び第２のサック縁部を接合してシーム線を形成することとを更に含み、前記第１の縁部及び前記第２の縁部が、１８０度未満の角度をもつ交差方向を有することで、前記１つ以上のサックが三次元表面になじむ、請求項１３に記載のサーマルパックの製造方法。
サーマルパックの製造方法であって、
ａ．三次元表面を判定することと、
ｂ．前記アクセスされた三次元表面を、前記三次元表面の二次元表現に平坦化することと、
ｃ．１つ以上のサックを、二次元表現の形態に成形することと、
ｄ．前記サックに熱材料を充填することと、
ｅ．前記熱材料を前記サック内部に封入することと、
ｆ．１つ以上のサック縁部を互いに接合してシーム線を形成することとを含み、
前記第１の縁部及び前記第２の縁部が、１８０度未満の角度をもつ交差方向を有することで、前記１つ以上のサックが三次元表面になじむ、方法。
２つ以上のサックを互いに前記二次元表現の形態に成形する、請求項１６に記載のサーマルパックの製造方法。
複数の接合線を、前記サックの内側内に成形する、請求項１６に記載のサーマルパックの製造方法。
ファスナーシステムを前記サーマルパックに接合することを更に含む、請求項１６に記載のサーマルパックの製造方法。
前記サックに前記熱材料を充填するための開口を前記サックに形成する、請求項１６に記載のサーマルパックの製造方法。
サーマルパックの製造方法であって、
（ａ）三次元表面を判定することと、
（ｂ）前記アクセスされた三次元表面を、前記三次元表面の二次元表現に平坦化することと、
（ｃ）前記二次元表現の形態の１つ以上の金型を成形することと、
（ｄ）プラスチックの第１及び第２のシートから１つ以上のサックをダイカストすることと、
（ｅ）前記サックに熱材料を充填することと、
（ｆ）熱材料を前記サック内部に封入することと、
（ｇ）第１及び第２のサック縁部を互いに接合することにより、前記サックが前記三次元表面に近似することと
を含む方法。
前記金型が、内部接合線を更に備え、前記第１及び第２の可撓性シートが、前記サックの内側内の接合線に沿っても互いに接合される、請求項２１に記載のサーマルパックの製造方法。
前記三次元表面を、表面撮像によって判定する、請求項２１に記載のサーマルパックの製造方法。
前記熱材料を前記サック内部に封入することが、前記第１及び第２のシートを開口において接合することを更に含む、請求項２１に記載のサーマルパックの製造方法。
前記第１及び第２のサック縁部を互いに接合してシーム線を形成し、前記第１の縁部及び前記第２の縁部が、１８０度未満の角度をもつ交差方向を有する、請求項２１に記載のサーマルパックの製造方法。
ファスナーシステムを前記サーマルパックに接合することを更に含む、請求項２１に記載のサーマルパックの製造方法。