JPH10500916A - 人体に外圧を及ぼすための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、人体の一部に外圧を及ぼすための装置（１，３，３７）に関する。装置が、人体各部にぴったり合うように取り巻くべく形成され、形状記憶金属のような形状記憶材料からなるコンポーネント（１５，１９，２８）を有している。コンポーネントを加熱することによって、例えば、コンポーネントを通して電流を流すことよって、それらは、異なる形状、例えば、長さが縮むような形状をとり、装置は、収縮することによって人体各部を「締め付ける」ように適合せしめられる。その後、コンポーネントが冷却されたとき、それらはその元の形状に戻り、収縮は中止される。装置は、とりわけ、装置によって取り巻かれた人体各部において、血液が溜まることを防止すること、また、収縮を繰り返すことによって血液循環を向上させることを意図されている。

Description

【発明の詳細な説明】 人体に外圧を及ぼすための装置技術的分野 本発明は、請求の範囲の請求項１の前提部分に記載したような、例えば、飛行 機のパイロットが高性能の飛行機を操縦して急旋回を行うときに被る高い加速力 に容易に耐え得るようにすることを意図して、または心臓機能に欠陥を有する人 々の血液循環を改善することを意図して人体の各部分に外圧を及ぼすための装置 に関するものである。第１の例において、この装置は、人体の腕、足および腰の 下部に圧力を及ぼすことによって、これらの部分が膨張して余分な血液を受け入 れることを防ぐことによって、血液が脳から主として腕、足および胴の下部へ流 れ去ることを防止するような形式のものである。第２の例において、装置は、一 定のレベルで患者の足を「締め付ける」ことによって足への血流を増大させるよ うな形式のものである。背景技術 パイロットは、高速度での飛行中に方向を急激に変化させるとき、かなりの加 速力、いわゆるＧ（重力）を受ける。かかる加速力は、血液を脳から引き出し、 手足および胴の下部へ流れ込ませ、そして、痛み、判断ミスおよび深刻な場合に は、意識の消失さえも引き起こし得る。かかる影響に対抗するため、かかる人体 の部分が膨張することを妨げ、これら各部分が余分な血液を受け入れることがで きな いようにする装置が使用されている。これらの装置は、従来、人体各部を取り巻 いて配置され、紐できつく縛って固定されることにより、人体各部に大きな外圧 を及ぼし、これら各部分がほとんど膨張することができないようにした紐で締め る形式の衣類からなっている。 戦闘機が発達し、より高速度、またより小さな旋回半径を獲得するようになっ たので、この形式の装置は、もはや時代遅れとなっている。この場合、必要とさ れる外圧は非常に高く、その結果、パイロットは、必要とされないときでさえも 、身体をきつく締め付けられるので、かなりの不便さを引き起こしている。この ため、パイロットは、その代わりに、内部に二重の壁をもつケーシングを備えた スーツ、いわゆるブラダーを使用し始めている。ブラダーは、関係する人体各部 に圧力が及ぼされなければならないとき、圧縮ガスを充填されることによって膨 張する。 従来の装置では、ブラダーは、腰から下の足首に到る人体部分を覆うように設 計されている。装置の適切な機能を保証するために、飛行機内部において圧縮さ れた空気またはそれ以外のガスにアクセスし、そしてまた、ブラダーに圧縮され た空気またはそれ以外のガスを充填するための種々のバルブおよびホース、並び に制御システムにアクセスすることによって、ブラダーが、飛行中、人体各部に 許容し得る圧力を及ぼすことを保証する必要がある。 かかる従来の装置に固有の欠点の１つは、飛行服が重くて扱いにくくなるとい うことである。ブラダーの使用によって、飛行服は非常に嵩張ったものになる。 とりわけ、これは飛行服が加速の変化に迅速に応答するようにするため、通常の 使用状態においても、ブラダーは、しばしば部分的にガスを充填されていれなけ ればならないという事実による。飛行服は、飛行中に柔軟性を有しておらず、 よって、パイロットの運動を妨げる。さらには、飛行服は、非常に窮屈で、しか も温度上昇を伴うので、冷却が必要とされる。 これらの欠点はすべて、航空機の発達が、パイロットをより大きな加速力に耐 えさせ、そして人体各部に圧力を及ぼすことを要求するという点に行き着くとき 、さらに増幅される。使用される圧縮ガスシステムおよびそれらの機械的コンポ ーネントは、もはや迅速に応答しなくなっており、よって、必要とされる迅速な 圧力の増大が、航空機の飛行方向の突然の変化に対して達成されなくなっている 。新世代の航空機においては、これらの制御システムの欠点がますます指摘され るようになるだろう。 血液循環を改善するために、パイロットによって使用される上記装置と同様の 形式の装置が知られている。前者はまたブラダーを使用するので、同様の欠点を 有している。すなわち、これらの装置は、複雑で重く、柔軟性がなく、窮屈で、 非常にゆっくりしか応答しないので、例えば、患者の心拍によって正確に制御さ れることはできない。発明の要約 技術的課題 本発明の課題は、前記導入部で述べたような形式の装置であって、従来の装置 に固有の基本的問題点を解決するとともに、次のような特性を備えた装置を提供 することにある。 ‐電気的制御手段の直接的な助けによって、好ましくは如何なる圧縮ガス装置等 も用いることなく、装置の機能を制御することがより容易になされるべきである 。 ‐装置は、制御手段等も含めて従来の装置よりもより軽量で、よりフレキシブル で、かつ従来のものよりもより嵩張らないものでなければならない。 ‐装置は、従来の装置においてブラダーに穴があいた場合のような些細な損傷の ために、その機能が完全に失われてしまうというものであってはならない。 ‐装置は、通風可能とすることによって、人体から湿気を取り除くことができな ければならない。 ‐装置は、従来の装置よりも加速の変化により迅速に応答しなければならない。課題を解決するための手段 かかる課題は、請求の範囲に記載した種々の特徴を備えた装置によって解決さ れる。 本発明は、飛行服の統合された一部分を形成する装置において、形状記憶材料 からなるコンポーネントを用いることを提案する。装置はさらに、処置される人 体各部を包囲する衣類の個々の部分から、あるいは一緒に縫い合わされたこれら 各部分の幾つかからなっている。形状記憶材料は、例えば、ワイヤ、薄い帯等々 の形態を有しており、一定温度以上まで加熱されることによって、記憶された長 さの縮んだ元の形状に戻るか、または、例えば、ネットのジグザグ形状のような １つの形状から、例えば、蛇行流形状のような別の記憶された形状に遷移し、そ の結果、衣類の各部分は、横方向に収縮し、衣類によって包囲された人体各部分 に圧力が及ぼされる。形状記憶材料からなるコンポーネントの加熱は、好ましく はそのコンポーネント内に電流を流し、コンポーネントの抵抗によって熱を生じ させ ることによって直接的に、あるいはコンポーネントに隣接して配置されるエレメ ントを用いることによって間接的になされる。 形状記憶材料、好ましくは形状記憶合金および形状記憶ポリマーは、低温で引 き起こされた変形を、より高温まで加熱されることによって回復することができ るという機能を有している。すなわち、これらの材料は、その初期形状を記憶す ることができる。 形状記憶金属においては、変形は通常室温で引き起こされ、そして、それより わずかに高い温度（一般に＜１００Ｃ）で元の形状にもどる変形が引き起こされ るようになっている。こうして、約８％の伸びまでの明らかに永久的な変形が回 復され得る。従来の金属材料および合金は、０．１％以下の伸びの後でさえ永久 的な非可逆性の組成変形を引き起こしてしまうということに注意されたい。変形 の温度および形状の回復の可能な大きさは、合金の組成ならびに合金の製造方法 に依存する。ニッケル−チタン合金では、この変形温度は、−１１０〜１００Ｃ の範囲内で選択され得る。ここに述べていることは、「１方向性の記憶効果」で あり、これはすでに永年にわたって知られているところである。この記憶効果は 、合金内部の位相遷移によって引き起こされる。 ごくわずかの種類の合金中において生ずる「２方向性の記憶効果」は、余り知 られていない。合金の種類あるいはその組成は、このとき、２つの「記憶された 」配置、すなわち低温レンジに対する配置と高温レンジに対する配置を有してい る。単に温度を上昇また下降させることによって、一方の配置と他方の配置との 間において繰り返し切換を行うことが可能である。この２方向性の記憶効果は、 ニッケル−チタン合金を使用する際に最もよく認められる。このとき、ニッケル −チタン合金は、しばしば、一定変形回復温度のような特性が正確に得られるよ うにするため、他の要素をごくわずか含 んでいる。２方向性の記憶効果は、熱力学的サイクルプロセスを含む特別な「形 状記憶手続」によって達成される。ここに記述した特性により、このタイプの形 状記憶金属は、本発明による装置において使用するのに特に適したものとなって いる。 形状記憶金属としての同様の形状特性をもったポリマー、例えばポリブタジエ ンおよびポリスチレンの混合ポリマーが存在する。特定の形状記憶ポリマーは、 与えられた電気抵抗を備えた導電性を備えている。すなわち、これらの材料から なるコンポーネントはまた、直接的な加熱とともに用いることができる。 コンポーネントは、それ自体、例えば、鎖鎧構造のような、装置の全体的な支 持構造を形成し、あるいはその一部を形成し得る。しかしながら、好ましくは織 物、トリコット、ネット、あるいはフォイルようなコンポーネントを支持すため のフレキシブルな層をなす材料からなる基部が使用される。コンポーネントは、 基部の表面上に適用され、あるいは例えば、織り込まれた糸またはワイヤとして 基部の内部に組み込まれる。もし、ポリマーコンポーネントが使用されれば、こ れは織物状基部にうまく適合し、そしてまた、基部内に組み込まれ得る。形状記 憶金属からなる細いフレキシブルなワイヤおよびフレキシブルな基部を用いるこ とによって、パイロットの身体に容易に適合し、パイロットの動きに容易に追従 する装置を得ることができる。直接的な加熱が用いられるとき、ワイヤは、適当 に相互に電気的に絶縁され、また、電源および制御システムに接続されるための ターミナルを備えている。かかる装置を用いることにより、望まれた圧力がその 装置によって及ぼされ、処置されるべき人体各部が「締め付け」られる。ワイヤ は、低電流によって変形温度をわずかに越える温度まで電気的に加熱され、そし て、一方の配置、この場合には、より長さが縮んだ配置に移行し、望まれた圧力 を及ぼす。給電が停止されたとき、ワイヤは冷却され、低温での長さが伸びた配 置に戻る。 最高操縦室温度よりわずかに高い温度まで加熱されるワイヤからの熱による不 快感を避けるため、ワイヤは、パイロットの皮膚に余り接近しすぎないように配 置される。例えば、戦闘機のパイロットによって一般に使用される下着および隔 離スーツは、このような不快感を低減する。この不快感は、例えば、もし形状記 憶材料からなるワイヤが、ペルチェの原理によって、またはスーツ内への送風を 用いることによって機能する電気的に作動する冷却エレメントからなるシステム と結合されるならば、さらに低減され得る。冷却はまた、ワイヤの長さが伸びた 配置への復帰時間を減少させるのに役立つ。 本発明による装置は、衣類として設計され得る。この衣類は、圧力を及ぼされ るべき人体各部を包囲すべく適合せしめられた実質上筒状のケーシングを少なく とも部分的に備えた基部から構成されており、そして、例えば、１つまたはそれ 以上のファスナ、締め紐、およびベルクロストリップファスナによって母線に沿 って作動し、および／または調節され得るようになっている。調節または接合手 段の２つの部分、例えば、ファスナの対が、補強材を介して基部に取り付けられ ている。もし、このような手段がいくつか用いられるならば、それらは衣類の異 なる領域に配置され得る。 形状記憶材料からなるワイヤは、基部の内部に含められ、またはその外面に適 用されて、補強材に固定され、そして、この補強材の領域で、ワイヤに給電する ための電気的ラインがワイヤに接続され得る。ワイヤは、衣類の母線に対して直 角に実質上接線方向にのび、例えば、一方の補強材から他方の補強材に向かって のびている。ワイヤは作動すると、補強材間において織物を収縮させるので、衣 類 は人体各部に圧力を及ぼすようになる。もし、調節された圧力が望まれるならば 、装置または衣類を取り巻く上述のような単一のワイヤは、例えば、直接または 間接的に絶縁された状態で互いに接合される多数本のワイヤに分割される。電流 は、各ワイヤに対し独立に、またはワイヤのグループに対して独立に供給される ので、望まれた収縮が達成され得る。個々のワイヤの代わりに、例えば、第２の 好ましい実施例において述べるように、曲げられることによって衣類に沿っての びるワイヤを用いることも可能である。 既に述べたように、コンポーネントの別の「記憶された」形状への遷移がまた 用いられ得る。そのとき、コンポーネントは、例えば、ワイヤフェンスに用いら れるような形状のネットを構成するジグザグ形状を備えたワイヤからなっている 。このワイヤを加熱することによって、ワイヤは、例えば、ゆっくりした川の流 れにおいて一般にみられる蛇行流形状へと形状を変化させる。ジグザグ曲線の直 線部分が「Ｓ」字形状に変形することによって、衣類表面の収縮が達成され得る 。正確に記憶された蛇行流曲線によって、たとえワイヤの主たる方向が以下に述 べるように衣類の縦軸に平行になっていない場合であっても、ネットは、衣類を 横方向に収縮させることができる。別の「記憶された」形状への遷移を利用し、 ねじ形状または螺旋形状のスプリングを用いる別の方法がある。スプリングは、 一般に加熱によって作動したとき、非拘束状態で長さが伸びることが必要とされ 得る。しかしながら、もしスプリングが運動を妨げられ、あるい自由に伸びるこ とを妨げられるならば、軸方向に向けられた力を生じる圧縮スプリングとして機 能する。こうしてスプリングは、人体の各部の表面に対して作用し、圧力を及ぼ す。このタイプのスプリングを有する衣類は、外側の層および内側のフレキシブ ル層を備え、これらの層の間には、スプリングが各層に対して直角に配置 されてその両端を固定され、スプリングの伸びを制限すべく配置された外側の層 は、固い材料から形成される。人体各部の表面上にわたって圧力を分布させるべ く配置された内側の層は、弾性を有する材料から形成され得る。これらのスプリ ングの個数は、圧力を及ぼされるべき人体各部の大きさによって決定される。 コンポーネントの作用は、必ずしも、上述の実施例において説明したように直 接的なものではない。コンポーネントは、例えば、衣類を通じて圧力を及ぼす機 構に作用することによって、間接的に圧力を及ぼし得る。この機構は、実質上円 筒形の衣類の全体を、処置されるべき人体各部のまわりに引っ張る直角レバーま たはウエッジのような機械的エレメントを含み得る。これは、上述の補強材が実 質上円筒形のさやに形成された間隙において前記機構によって互いに向かって引 っ張られるような構成となり得る。この実施例の利点は、発生した圧力および衣 類の横方向への収縮の程度が、前記機構によって調節され得るということにある 。効果 本発明による装置の機能は、好ましくは電気的加熱を通じて電気によって直接 制御されるので、装置は、航空機のそれ以外の制御システムのまわりに容易に組 み込まれる得る。ガス装置が避けられるので、より軽量でかなり簡単な構造の制 御システムが圧力を及ぼすために得られる。装置に含まれる形状記憶材料からな るワイヤおよびそれに付随する補助手段は、従来の装置の補助手段を備えたブラ ダーよりはるかに軽量であり、飛行服中において余りスペースをとらない。加え て、飛行服は、従来の装置とは異なり、柔軟性を有している。もし、装置が破裂 等によって損傷を受けた場合、それはブ ラダーを備えた飛行服とは対照的に適切に機能し続ける。なぜなら、すべての形 状記憶材料からなるワイヤは、そのとき、ほとんど損傷を受けないからである。 現在の戦闘機は、６ｇ／ｓの加速の増大を発生し得る。したがって、１２ｇの最 大加速を得るまでの時間は、ほんの２秒にすぎない。機械的な圧縮空気手段を備 えた従来のシステムは、高い慣性を有しているので、その応答時間は、この時間 よりはるかに長く、本発明によって装置がその小さな熱質量、および直接制御に よって非常に短い応答時間を有しているのと対照的である。形状記憶材料からな るワイヤの応答時間は、変形温度に達するのに要する時間に依存する。形状記憶 金属および直接的な電気的加熱を用いることによって、この時間は、１秒以下の 非常に短時間となる。テストによれば、この時間は、０．２秒まで短縮すること が可能である。形状回復のためには、単に冷却によって変形温度よりわずかに低 い温度を達成することが要求されるだけである。そして、この時間は、特別の冷 却を用いなくても、わずか数秒またはそれ以下と非常に短時間とすることができ る。 本発明による装置によれば、簡単かつ効果的な方法でパイロットに及ぼされる べき圧力を制御することができ、装置中における各ワイヤの個別の作動によって 同一の人体部分の種々の領域がそれぞれ独立に影響を及ぼされ、これは従来の装 置の場合とは対照的である。例えば、加速力が増大するに伴って、パイロットの 足に及ぼされる圧力を低い低圧から段階的に増大させることができるという効果 が生じる。人体各部に及ぼされる圧力は、センサによって検出され得る。センサ から出力される情報に基づいて、航空機の操縦システム内に含まれた制御システ ムは、圧力をできるだけ最適なのものに調節することができる。 制御システムは、パイロット毎に独立にプログラムされ得る。制 御値のデータ処理によって、装置は、その迅速な応答能力のために、加速力を事 前に考慮することさえでき、その結果、圧力増大によってパイロットが被る不快 感を最小限度に食い止めるべく、必要が生じる前に、及ぼされる圧力をゆっくり と増大させることすらできる。フレキシブルな制御機能によって、装置を、例え ば、従来のブラダーとともに作動させることが容易にできる。このとき、ブラダ ーは、圧力によってアシストされた呼吸が用いられるときに、パイロットの身体 の上部に用いられる。本発明による装置の別の効果は、短い応答時間のおかげで 、パイロットが、カタパルト発射による離陸の際に、リリースおよび発射の間の 時間が極端に短いという事実にもかかわらず、脊柱を良好に支持されるという点 にある。 血液循環を改善するために装置を使用した場合、同様の効果が得られる。本発 明による装置は、短い応答時間を有しているので、装置を、例えば、患者の心拍 によって決定される速度で締め付けがなされるように容易に制御することができ る。上述のセンサおよび制御シグナルのコンピュータ処理によるフィードバック 機能を用いることによって、医療的に最適の圧力の適用を行うことができる。図面の簡単な説明 次に、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。なお、 添付図面では、同一の構成要素については、同一の番号を付した。 図１は、本発明による血液がパイロットの身体各部に溜まることを防止するた めの装置の１実施例であって、形状記憶金属からなるワイヤを備えたズボンを示 す斜視図である。 図２は、ズボンの左側の上部を詳細に示した図である。 図３は、形状記憶金属からなるワイヤの別の配置を示した図である。 図４は、患者の血液循環を改善するための装置を示した斜視図である。 図５ａおよび図５ｂは、形状記憶金属からなるワイヤが形状またはその幾何学 的配置を変化せしめることによって機能する状態を示した実施例の図である。図 ５ａのワイヤは伸びた状態にあり、図５ｂのワイヤは縮んだ状態にある。 図６は、螺旋形のコンポーネントの形態を有する本発明による装置を含む衣類 の例を示す断面図である。 図７は、９０°のレバーによって圧力を適用する衣類の筒状部分内における本 発明による装置の別の形態を示す斜視図である。発明の好ましい実施例 図１において、本発明による装置は、パイロットが着用するズボン１の形態を 有している。装置は、オーバーオール型であり、将来の要求に応えるべく、パイ ロットが座っているとき圧力を受ける臀部領域を除いて、腰から足首に到るパイ ロットの身体の下部の全体に圧力が及ぼされ得るようになっていなければならな い。このズボンは、パイロットの戦闘服に含まれ、また、戦闘服は、隔離スーツ ２と、前腕の苦痛を伴う腫れに対する保護手段３と、過剰圧力の呼吸をバランス させための身体上部に対する衣類と、特別の履物からなっている。身体上部に対 する衣類と履物は、周知の構成を有しているので、図示していない。前腕に対す る保護手段３はまた、本発明に従って構成され得る。さらに、パイロットは、（ 図示しない）保護オーバーオールを着用する。保護オーバーオールは、履物を除 く前述のすべての衣類を覆っている。 デザインを考慮して、ズボン１は、互いに接合される３つの主要部分に分割さ れ得る。すなわち、腰から股に到る胴を取り巻くべく意図された腹部ベルト４と 、パイロットの足を取り巻くべく意図された左側のズボンの足５と、右側のズボ ンの足６である。股において、腹部ベルトおよび両方の足は、前記臀部領域の隙 間７によって分離されている。各主要部は、筒状を有し、基本的に同じ方法で形 成されている。これら主要部は、パイロットの身体形状に適合せしめられた支持 基部８を有し、そして好ましくは、容易に空気を通過させる織物またはトリコッ トから形成されている。パイロットが衣類を着用し、彼の身体形状に適合させる ことができるようにするため、各部分は、腹部ベルト４および左側のズボンの足 ５および右側のズボンの足６のそれぞれにおいて、間隙９および１０、ならびに 締め紐１１および１２からなる接合領域を備えている。締め紐は、周知の方法で 、間隙において隣接する基部の端縁に設けられた対をなす紐孔１３内に取り付け られる。 ベルト４の間隙９は、衣類の左側面に沿って腰バンド１４から下向きにのび、 足首の終端に到る左側のズボンの足の間隙として連続する小さな間隙として形成 されている。右側のズボンの足の間隙１０は、足首の終端から腹部ベルトとズボ ンの足との間の移行部分までのびる間隙として形成されている。 ２方向性の記憶効果を有する形状記憶金属からなるワイヤ１５は、等間隔をあ けて互いに平行に基部８の表面上に配置されている。ワイヤは、それを例えば、 全長にわたって縫い付けることによって、基部表面に取り付けられている。各ワ イヤは、その両端において対をなす紐孔の各々に固定されている。すなわち、腹 部ベルト４における最上部のワイヤ１６は、一端を最上部の前部紐孔１７に固定 さ れ、実質上腹部ベルトの全長にわたってその腰ベルト１４に対して平行にのび、 他端を最上部の後部紐孔１８に固定されている。ワイヤが収縮するとき、基部は 接線方向に収縮し、よって人体各部に圧力を及ぼす。ワイヤを腹部ベルト基部に 置くことによって、熱が例えば、ズボンと保護オーバーオールとの間に通風を行 うことによって、自然のまたは強制された対流を通じて容易に分散し得るといっ た効果、ならびに腹部ベルト基部がワイヤから人体により均一に圧力を及ぼすの に役立つという効果が得られる。 図２は、形状記憶金属からなる二重のワイヤ１９およびそれに対する電力供給 を詳細に示した図である。ワイヤの両端は、前部紐孔２０内に固定されている。 ワイヤが二重にされるとき、これらは後部紐孔２１を貫通して取り付けられる。 図面は、前部紐孔において、電力供給ライン２２が、二重に配置されたワイヤの うちの上側のワイヤに接続され、放電ライン２３がこれらワイヤ１９のうちの下 側のワイヤに接続されている状態を示している。給電および放電ラインは、接続 手段２４からのびており、この接続手段２４には、航空機内の制御ユニットから の制御ライン２５が接続されている。前に述べたように、衣類のすべてのワイヤ は、異なる領域毎に適当に分布しており、各ワイヤは、異なる給電および放電ラ インの対によって電力の供給を受け、これらのラインはすべて接続手段に接続さ れている。そして、及ぼされる圧力は、人体各部の個々の領域毎に独立に制御さ れ得る。 図３は、衣類内に組み込まれた形状記憶金属からなるワイヤの別の構成を示し た図である。この構成の利点は、及ぼされる圧力の大きさを変更することができ るという点、および１つの領域に属するワイヤが衣類の横方向に分布していると いう点、および個々の部分が独立に電流の供給を受け得るという点にある。織物 状基部におい て、強度のあるサポート糸２６が衣類の縦方向に互いに平行に織り込まれている 。分離した２本のサポート糸によって境界付けられた織物状基部の部分２７を取 り巻くように、形状記憶金属からなるワイヤ２８が、その表面に沿って曲がりく ねって配置され、境界を定めるサポート糸２６のまわりに屈曲せしめられる。形 成されたワイヤループ２９を、屈曲点において互いに近接させて配置することに よって、ワイヤは、実質上衣類の縦方向に対して垂直にのびる方向をもつように なる。図面では、より明確にすべく、ループ間の距離が誇張して描いてある。も し、並置された基部部分のワイヤ３０、３１が同一のサポート糸に関係するなら ば、ワイヤおよび糸は、接続部３２において互いに絡み合う。よって、基部内に 組み込まれた緊密に結び付くネットが形成される。ワイヤが機能するとき、織物 状基部は衣類の横方向に均一に収縮する。この構成は、例えば、ワイヤを隣接し ないサポート糸のまわりに曲げ、ワイヤの屈曲部を互いの内側に通過せしめるこ とによって、またはサポート糸を省き、隣接するワイヤのループを互いに係合さ せてフェンスのワイヤネットのような構成とすることによって変更することがで きる。後者の場合、ジグザグ形状のワイヤは衣類の対角線方向にのびる。 図３に示した形状記憶金属からなるワイヤは、サポート糸の両端において取り 付けられて、引張力を及ぼすようになっている。直接的な加熱のための電力供給 を行うべく、ワイヤはそれぞれ、制御ユニットから独立に電力供給を受ける多数 の独立したグループに分割される。この構成では、ワイヤは、３つのグループに 分割される。各グループは、各々第３のワイヤを有しており、３本の給電ライン ３３、３４および３５の各１本から独立に電力供給を受けるようになっている。 各グループに属するワイヤは、一端をそのグループの給電ラインに接続され、他 端を共通の放電ライン３６に接続されて いる。電流を１つのグループまたは２つのグループまたはすべての３つのグルー プに供給することによって、収縮が変化し得る。もし、異なる収縮特性を備えた 材料が、３つのグループのワイヤに用いられるならば、異なる組み合わせによっ て広範囲にわたって収縮を制御することが可能になる。もし、給電および放電ラ インが、その両端において制御ユニットに接続されるならば、装置は、前述のよ うなラインの破裂のような損傷に非常に強くなる。 図４は、血液循環を改善するための装置であって、足スリーブ３７からなる装 置を示したものである。これらは、スリーブの全長にわたる重ね合わせ部分３８ において、例えば、ベルクロストリップファスナによって患者の足にぴったり合 うように締め付けられる。スリーブは、前述のパイロットの衣類と同様に構成さ れている。患者の心拍を記録するトランスデューサ３９からのシグナル、および 装置によって及ぼされる圧力に対する少なくとも１つのフィードバックセンサ４ ０からのシグナルによって、制御ユニット４１におけるコンピュータは、ライン および接続手段４２を通じて各足スリーブ内に存在する形状記憶金属からなるワ イヤのアッセンブリに流れる制御電流を測定する。これらのワイヤは、異なる領 域内に分布し、制御電流に迅速に応答するので、各足スリーブは、足の各部分上 においてその大きさおよび時間に関して最適の処理を行うべく個々に決定された 圧力を及ぼし得る。 図５ａおよび図５ｂには、ワイヤネットの形態の本発明による一実施例が示し てある。ネットは、それ自体、衣類を構成する編み目の形態のような負荷を支え る構造を形成し、あるいは前述の例におけるように、基部に固定される。コンポ ーネントは、衣類の長さ方向にその主たる方向をもつ形状記憶合金ワイヤ５０か らなっている。図５ａにおいて、ワイヤ５０は、伸びた状態にある。ジグザグ形 状 または鋸歯形状のワイヤが、互いに平行に配置され、そして、ネットを形成して いる。なぜなら、１本のワイヤにおける角が交差部５１において隣接するワイヤ における対応する角に固定されているからである。図５ｂは、ワイヤがぴんと張 って圧力を発生させる状態を示したものである。ワイヤは、屈曲部の間の直線部 分が「Ｓ」字形状に遷移した記憶された蛇行流形状をとっている。接続部５１の 間の間隔は、こうしてその伸びた状態おける間隔５２から圧力発生状態における 間隔５３へと減少している。したがって、衣類は、横方向に収縮する。正確な蛇 行流形状によって、縦方向には全く収縮は生じない。ワイヤは、必ずしも衣類の 縦方向にその主たる寸法、または長さを有している必要はない。例えば、ネット が上向きから４０°だけ回転するなら、衣類の縦方向に対して垂直に配置される ジグザグ形状のワイヤのみが、「Ｓ」字形状に遷移することを「記憶」している ことが必要とされる。ジグザグ形状のワイヤの別の部分は、直線状のまま止まっ ていることができる。 図６は、導入部で説明したように、圧力を発生させるべく伸びるように形状を 記憶したコンポーネントの形態での本発明の適用例を示した図である。形状記憶 金属からなるネジ形状または螺旋形状のスプリング５４を含む衣類は、スプリン グを覆う低弾性の外側の層５５と、スプリングと処置されるべき人体各部との間 に、好ましくは弾性材料からなる内側の層５６とを備えている。この外側の層は 、スプリングの伸びを制限するように配置され、必要とされる圧力を発生させる ようになっている。内側の層は、例えば、縫い目５７によって外側の層に取り付 けられている。図示の例において、外側の層は人体各部を完全に取り巻いている 。もし、圧力が人体各部の全体にわたって適用されねばならないなら、コンポー ネントのつる巻きバネによって人体各部に巻付くスプリングマットレスを連想さ せ るような構成が使用され得る。これらが加熱されたとき、その伸びは、固い外側 の層によって制限され、そして、この外側の層はスプリングを制限するように機 能し、内側の層を押し付け、それによって人体各部に圧力を及ぼす。 さらに、別の方法によれば、コンポーネントは、順次人体各部に外圧を及ぼす 機構を作動させることができる。これは、すでに説明したような、隙間６０を有 するかなり固い材料から形成された衣類の実質上円筒状の部分によって達成され 得る。衣類の縁は、この隙間において２つの細長い補強材６１、６２を備えてい る。機構がこれらの補強材を互いに向かって動かすとき、圧力が及ぼされる。こ の機構は、２つの同一の直角レバー６３、６４を有しており、各レバーは、その 角において、それぞれの補強材に、リベツト６５、６６を通じて取り付けられ、 リベットを支点として回転可能に配置されている。各レバーは、隙間にのびる第 １の腕を有している。第１の腕の間には、ピストンロッドのような形状の形状記 憶金属からなるコンポーネント６７が配置され、コンポーネント６７の両端は、 それぞれ、関係する第１の腕に、リベット６８、６９を介して連結されている。 各レバーの第２の腕７０は、補強材６１の中心線に対して平行に配置されている 。第２の腕７０は、リンク７１によって、第２の腕７０に対置された補強材６２ に連結されている。コンポーネントが縮むように機能することによって圧力が生 じる。もし、第２の腕が反対向きに回転し、補強材の中心線から離れるように運 動するなら、圧力を発生させるべく、コンポーネントは、伸びるように形状記憶 していることが必要とされ。２本のレバーはまた、同じ補強材に取り付けること もでき、この場合、リンクは共に対向する補強材に同様に固定される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．人体の一部に外圧を及ぼすための装置であって、人体各部をぴったり合うよ うに取り巻く装置（１）において、 形状記憶材料からなるコンポーネント（１５）を有しており、前記コンポー ネントは、加熱されることによってその形状を変化させて装置の収縮をもたらし 、冷却されることによって元の形状に戻って前記収縮を停止するように適合せし められていることを特徴とする装置。 ２．前記コンポーネントは、その内部を通して電流を流すことによって加熱され るべく適合せしめられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。 ３．使用時、実質上円筒形状をなすことを特徴とする請求項１または請求項２に 記載の容器。 ４．フレキシブルな基部を有しており、前記コンポーネントは、前記基部の内部 および／または前記基部の表面上に配置されていることを特徴とする請求項１〜 請求項３のいずれかに記載の装置。 ５．それぞれが１つの部分を構成する多数のコンポーネントを有しており、これ らの部分は、実質上、前記装置の円筒状のさやに対して実質上接線方向に向けら れた線上に配置され、他方のコンポーネントの部分（３１）の前方に配置される 一方のコンポーネントの部分（３０）を備えており、一方のコンポーネントの部 分は、他方のコンポーネントの部分との接続部（３２）において、直接的にまた は間接的に電気的に絶縁されており、個々のコンポーネントは、独立に、各組毎 に独立に電流を供給するためのライン（３３，３４，３５）に接続されているこ とを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の装置。 ６．及ぼされた圧力を測定するためのセンサ（４０）を有していることを特徴と する請求項１〜請求項５のいずれかに記載の装置。 ７．前記基部は、繊維材料から形成されており、前記形状記憶材料は、形状記憶 合金または形状記憶ポリマーであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいず れかに記載の装置。 ８．前記装置（１，３）は、航空機内の制御ユニットに接続されており、前記装 置は、制御装置が有害な重力を検出したときに圧力を及ぼすように適合せしめら れていることとを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の装置。 ９．前記装置（３７）は、制御ユニット（４１）に接続されており、前記装置は 、トランスデューサ（３９）によって人体の心臓の活動を検出する制御ユニット からのシグナルに基づいて収縮を繰り返すことによって圧力を及ぼすべく適合せ しめられていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の装置。 １０．前記コンポーネントは、加熱されることによって長さが縮むように形状を 記憶したワイヤ（１５）からなっていることを特徴とする請求項１〜請求項９の いずれかに記載の装置。 １１．前記コンポーネントは、非拘束状態において、加熱されることによって長 さが伸びるように形状を記憶した螺旋形状のスプリング（５４）からなっている ことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の装置。 １２．前記コンポーネントは、最初ジグザグ形状に形成されており、加熱される ことによって蛇行流形状に変形すべく形状を記憶していることを特徴とする請求 項１〜請求項１１のいずれかに記載の装置。 １３．人体の一部に外圧を及ぼすための装置であって、人体各部をぴったり合う ように取り巻くべく形成された装置において、 形状記憶金属からなるコンポーネント（６７）を有し、前記コンポーネント によって動かされる機械的エレメントによって一緒に引っ張られるように配置さ れていることを特徴とする装置。