KR101603078B1 - 열 처치 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벨트와 같은 재사용 가능한 통증 완화 처치 장치와, 하나 이상의 열 전도성 부재를 갖는 일회용 열 장치에 관한 것으로, 열 전도성 부재는 장치의 표면으로부터 연장하며, 일회용 또는 재사용 가능한 장치로부터의 열기, 냉기, 또는 진동을 사용자 신체의 목표 부위로 전달할 수 있다.

Description

열 처치 장치{Thermal Treatment Device}

근육통 및 관절통이 있는 환자에 대해, 열기의 적용은 유체의 점성을 감소시키고, 경직된 근육을 풀어주고, 환부(affected area)로의 혈류를 개선하여, 조직 수복을 촉진하고, 이완감을 생성할 수 있다. 일부 급성 부상에 대해, 냉기의 적용은 통증을 무디게 하고, 혈관을 수축시키고, 염증 반응을 경감시킬 수 있다. 조직 내로 더 깊숙이 투과하기 위한 수단으로서의 피부로의 열기의 적용은 역사적으로 근육 및 관절의 통증 완화뿐만 아니라 소정의 염증 상태의 처치를 위해 사용되어 왔다. 피부로의 차가운 재료의 적용이 또한 유사한 처치를 위해, 특히 관절염과 같은 염증 반응을 처치하기 위해 사용되어 왔다.

전통적인 가열 장치는 일부 경우에, 공기에 노출될 때 산화하는 철 분말 제형과 같은 화학 제형을 사용하여 열을 발생시켰다. 구매 가능한 열 화학 제형 제품은 발열 조성물로 충전되어진 성기게 형성된 천(fabric)의 열 활성 부재로서 입수 가능한 일회용 발열 패치(patch)로 주로 분류된다. 열을 제공하는 대안적인 수단은 전원에 부착되는 전기 가열 요소에 의한 것이다. 원하는 사용 시간이 흔히 4시간보다 더 길기 때문에, 전원의 경우에, 이러한 유형의 장치 내에서 전형적으로 사용되는 전원은 벽 전기콘센트 또는 배터리이다.

다른 화학적 가열 장치는 미국 특허 제6,074,413호에 도시되어 있는 바와 같이 무릎 또는 허리(back)와 같은 신체의 다양한 부위에 정합할 수 있거나 그에 맞춰지도록 형상화된 천 내로 가열 부분을 통합시킨 그러한 제품을 포함한다. 이러한 경우에, 전형적으로 가먼트 및 열 제공 발열 제형 재료를 포함하는 제품 전체는 이들이 일체형 제품으로 통합되기 때문에 일회용이다. 화학적 가열 부분은 그러한 일체형 제품으로부터 제거될 수 없고, 그러므로, 장치 전체는 사용 후에 폐기되도록 설계된다. 각각의 사용은 전형적으로 6 내지 12시간 동안 지속될 수 있고, 사용자는 24시간 기간에 걸쳐 2 내지 3개의 이러한 제품을 사용할 수 있다. 이러한 유형의 제품은 직포 또는 부직포 표면이 피부와 접촉하므로, 피부의 부위에 항상 적절하게 정합하는 것은 아니며 피부로 완전히 열을 전도하는 것은 아닌 성긴 분말 제형을 갖는 단점을 갖는다.

미국 특허 제5,484,366호에 도시된 것과 같은 다른 유형의 장치는 겔 삽입물 용기를 구비한 허리 벨트를 사용하는 것과 같은 일회용이 아닌 요소를 예시한다. 그러한 장치에서, 겔 삽입물은 수동으로 재가열되거나 냉각되어야 하고, 이는 재사용하기 위해서 사용자에 의한 더 많은 능동적인 관여를 취한다. 유사하게, 미국 특허 제6,416,534호에 도시된 장치는 가요성 천을 구비한 허리 벨트, 및 전기 가열을 사용하여 재가열되는 겔 삽입물을 사용한다. 이러한 유형의 장치는 또한 사용자 측의 능동적인 관여 및 겔 삽입물을 가열하기 위한 잠재적인 지연 시간을 수반한다. 미국 특허 제6,074,413호는 복수의 가열 셀을 포함하는 하나 이상의 열 삽입물을 갖는 일회용 열 허리 보호대(thermal back wrap)에 관한 것이며, 여기서 통증 완화를 위해 사용자 허리의 특정 부위에 열이 가해진다. 미국 특허 제5,605,144호는 공기 활성화되는 삽입된 화학적 가열 삽입물을 수용하기 위한 파우치를 구비한 가열 가먼트에 관한 것이다.

미국 특허 제5,484,366호는 에어로빅/크로스 훈련 연습 벨트에 관한 것이다. 벨트는 각각의 단부에서 체결구를 갖는 직선 재료 조각을 포함하고, 이에 의해 단부들은 함께 체결되어 폐쇄형 벨트를 형성할 수 있다. 허리 요추 지지체가 벨트의 후방 본체에 연결된다. 허리 요추 지지체는 화학 겔 삽입물을 장착하기 위한 적어도 하나의 포켓을 갖고, 이에 의해 사용자는 벨트를 착용한 동안에 요추 부위로의 열 적용을 가질 것이다. 겔 삽입물은 원하는 온도로 가열되거나 냉각될 수 있다. 미국 특허 제6,623,419호는 치료용 허리 벨트 및 관련 제조 방법에 관한 것이다. 벨트는 벨트에 고정된 자석 및 열 활성 겔 재료를 포함한다. 미국 특허 제5,179,942호는 요추 지지 치료용 가열/냉각/공기 벨트에 관한 것이다. 지지체는 열 변화를 생성하거나 지지를 목적으로 공기를 제공하기 위한 삽입물을 수납할 수 있는 하나의 포켓을 하부 허리 섹션에서 갖는다.

단일 장치 내에서 간편하게 이용될 수 있도록 가열 요소를 구비한 마사지 요소를 포함하는, 미국 특허 제7,147,610호에 도시된 바와 같은 추가의 장치가 또한 개시되어 있다. 그러한 장치는 과도한 크기를 수반하고, 비분리형이며, 가열 및 마사지 요소가 전원의 사용을 요구하므로 외부 전원(즉, 접속 배선함)의 사용을 요구한다. 게다가, 부품들이 재사용 가능하지만, 전기 요소는 세척 불가능한 경향이 있다. 미국 특허 출원 공개 제2004/0082886호는 손과 발에서의 통증 및 스트레스를 완화시키기 위한 치료 장치에 관한 것이다. 이 휴대용 장치는 손 또는 발에 대한 열 및 진동 치료를 제공한다.

미국 특허 제5,925,072호는 철 분말계 발열 조성물이 개별 부분들로 세그먼트화되어 허리 벨트 내로 통합되어 있는 일회용 탄성 열 삽입물에 관한 것이다. 이러한 조성물에서, 조성물이 천 장벽에 의해 피부로부터 분리되므로 열 전도도는 최적화되지 않는다. 미국 특허 제5,918,590호는 철 분말계 발열 조성물을 포함하는 특정 열 셀 유닛에 관한 것이고, 여기서 특정 발열 제형 및 포켓 충전 체적이 한정된다.

미국 특허 제6,146,342호는 복수의 무작위로 구동되는 압력 유도 요소를 갖는 마사지 패드에 관한 것이다. 이 장치는 신체가 왕복 플런저들로부터의 충격을 받게 함으로써 신체를 마사지한다. 플런저들은 가요성 패드 내에서 평탄 어레이로 고정된다. 각각의 플런저는 플런저가 교대로 패드로부터 돌출하고 패드 내에서 후퇴하게 하는 관련 솔레노이드 장치를 갖는다. 전기 회로는 전력 코드 및 플러그 조립체, 코드 및 플러그 조립체 상에 직렬로 배치된 수동 제어부, 및 솔레노이드로의 작동 신호를 무작위로 발생시키는 제어기를 포함한다. 가열 요소가 선택적으로 가요성 패드 내에 포함되고, 이때 적합한 제어기가 제어부들 사이에 제공된다.

미국 특허 제7,077,858호에 도시된 바와 같은 또 다른 유형의 장치는 전기 열을 이용하여 피부에 냉각제 및 가열제를 분배하기 위해 가요성 열교환기를 사용하는 것을 포함한다. 미국 특허 제6,409,748호는 신속한 초기 가온을 제공하는 제거 가능한 겔 삽입물을 구비한 가열 패드에 관한 것이다. 미국 특허 제4,846,176호는 접촉되는 피부 부위를 균일하게 가열 또는 냉각하기 위해 피부에 맞닿아 위치될 수 있는 정합 가능 영역을 갖는 열 밴드(bandage)에 관한 것이다.

<도 1a>
도 1a는 열 전도성 마사지 부재를 갖는 열 처치 삽입물의 측면도.
<도 1b>
도 1b는 열 전도성 마사지 부재를 갖는 열 처치 삽입물의 평면도.
<도 2>
도 2는 수분 도관 구멍을 구비한 열 전도성 마사지 부재를 갖는 열 처치 삽입물의 측면도.
<도 3>
도 3은 열 삽입물을 갖는 열 처치 벨트의 측면도.
<도 4>
도 4는 열 삽입물을 갖고 열 전도성 부재를 위한 절결부(cutout)를 내부에서 구비하는 열 처치 벨트의 측면도.
[발명의 개요]
본 발명은 사람의 피부에 매우 근접하여 착용되는 열 삽입물에 관한 것이고, 사람 피부에 마사지 및 가열 느낌을 제공하기 위한 방법, 사람의 근육통 및 통증을 처치하기 위한 방법뿐만 아니라, 열 삽입물을 포함하는 치료 장치를 포함한다. 본 발명의 열 삽입물, 장치, 및 방법은 근육통 및 관절통을 관리하는 데 유용하다.

본 발명은 사람의 피부와 밀접 접촉하는 가먼트 내에 착용되는 열 삽입물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 열 삽입물 및 가먼트를 포함하는 치료 장치를 제공한다. 본 발명은 또한 사람의 근육통 및 통증을 처치하기 위한 방법을 제공한다.

본 발명의 열 장치는 전형적으로 가먼트 내에 착용될 것이다. 적합한 가먼트는 벨트, 허리 벨트, 허리 보호대, 토시, 무릎 토시, 팔꿈치 토시, 무릎 또는 팔꿈치 보호대 또는 지지대, 어깨 조끼, 어깨 지지대, 팔목 토시, 팔목 지지대, 발목 토시, 발목 보호대, 발 지지대, 양말, 장갑, 손 지지대, 또는 관절을 안정화하기 위해 전형적으로 사용되는 다른 받침대(brace) 및 지지대를 포함한다. 적합한 가먼트는 또한 패치와 같은, 피부에 접착되도록 설계된 물품을 포함한다. 가먼트는 재사용 가능할 수 있는데, 예컨대 나일론-스판덱스 천과 같은 세탁 가능한 천으로부터 구성될 수 있다. 대안적으로, 가먼트는 일회용일 수 있는데, 예컨대 부직 재료로부터 구성될 수 있다. 가먼트는 바람직하게는 열 삽입물을 보유하기 위한 포켓을 포함한다. 포켓은 바람직하게는 통기성 및 다공성 천으로부터 구성되고, 피부에 인접하여 착용될 표면 상에서 가먼트에 부착된다.

하나의 특정 실시예에서, 포켓 형상은 열 삽입물의 형상과 유사하게 윤곽이 이루어진다. 가먼트가 피부에 접착되도록 설계되는 실시예에서, 접착제가 패치형 가먼트의 하나의 표면 위에 연속적으로 도포될 수 있거나, 접착제가 가먼트의 엣지에 불연속적으로 도포될 수 있다. 접착제는 피부에 접착되도록 설계될 수 있거나, 대안적으로 사용자의 의류의 내부에 접착되도록 설계될 수 있다. 패치형 가먼트는 열 삽입물을 삽입하기 위하여 토시 또는 튜브처럼 형상화될 수 있거나, 부착된 포켓을 갖는 평탄 천 조각일 수 있다. 일 실시예에서, 패치형 가먼트는 일회용 통기성 부직포로부터 구성된다.

본 발명의 열 삽입물은 열 활성 부재, 및 열 전도성 부재를 포함한다. 열 활성 부재는 치료 목적으로 열기 또는 냉기를 전달한다. 열 전도성 부재는 상기 열기 또는 냉기의 전달 효율을 개선하여, 사용자의 경험을 향상시킨다.

일 실시예에서, 열 저장소는 열 활성 조성물, 즉 열기 또는 냉기의 부가시 활성화함으로써 열기 또는 냉기를 보유하는 부재, 재료, 또는 재료들의 조합; 열 충전 조성물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 열 저장소는 상기 열 조성물을 위한 (도 2 및 도 3에서 14로 도시된) 수납체(enclosure)를 포함한다.

열 저장소는 열을 발생시키거나 보유하기 위한 또는 낮은 (차가운) 온도를 유지하기 위한 임의의 적합한 재료일 수 있는 열 조성물을 포함한다. 일 실시예에서, 열 조성물은 사람의 피부 표면 온도보다 약 1 내지 약 10℃ 높은 열을 방출한다. 대안적인 실시예에서, 열 충전 재료는 사람의 피부 표면 온도보다 약 1 내지 약 100℃ 낮은 온도를 유지한다.

하나의 특정 실시예에서, 열 저장소는 발열 반응하는 물질들의 혼합물인 열 충전 재료를 포함한다. 예를 들어, 몇몇 상업적인 손난로 및 열 치료 제품은 철이 공기에 노출시 산화되므로 열을 방출하는 철 분말계 혼합물을 포함한다. 이러한 유형의 시스템은 예를 들어 미국 특허 제5,918,590호에 상세하게 설명되어 있다. 적어도 4시간 그리고 최대 24시간, 예를 들어 적어도 약 8시간, 예컨대 적어도 약 10시간, 말하자면 적어도 약 12시간, 또는 적어도 약 16시간 동안, 적어도 약 40℃의 온도를 유지하도록 이들 혼합물을 제형하는 것이 당업계에 공지되어 있다.

다른 실시예에서, 열 저장소는 마이크로파 가열가능(microwavable) 열 보유 재료인 열 충전 재료를 포함한다. 적합한 열 보유 충전 재료는 쌀, 옥수수, 보리, 버찌 씨, 전분계 합성 펠릿 등을 포함한다. 그러한 재료는 전형적으로 약 20 내지 약 60분 동안 적합한 수준의 열을 보유한다.

다른 실시예에서, 열 저장소는 저항식 히터와 같은, 전기적으로 가열되거나 전기적으로 냉각되는 물품, 또는 펠티에(Peltier) 요소와 같은, 열전 기반 냉각 및 가열 요소를 포함할 수 있는 열 활성 부재를 포함한다.

소정의 실시예에서, 개인의 피부와 본 발명의 열 삽입물의 열 전도성 부재 사이에 삽입된 열전쌍에 의해 측정되는 온도 콘트라스트(contrast)는 38℃, 40℃, 41℃, 45℃, 또는 50℃이다.

다른 실시예에서, 열 저장소는 실온에서 동결 가능한 액체 또는 겔인 열 충전 재료를 포함한다. 냉동기 내에서의 저장시, 재료는 고화되어, 약 20 내지 약 90분 동안 약 5℃ 미만의 온도를 유지한다. 하나의 그러한 실시예에서, 개인의 피부와 본 발명의 열 삽입물의 열 전도성 부재 사이에 삽입된 열전쌍에 의해 측정되는 온도는 5℃, 10℃, 20℃, 25℃, 또는 30℃이다.

일 실시예에서, 열 저장소는 약 -20℃ 내지 약 20℃, 또는 약 0℃의 온도에서 고체인 재료 또는 재료들의 조합이다. 일 실시예에서, 열 저장소는 가연성, 인화성, 또는 휘발성인 재료가 실질적으로 없다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "실질적으로 없는"은 열 저장소의 1 중량% 미만으로서 정의된다. 가연성 재료는 알코올, 예를 들어 에탄올, 메탄올 및 부탄올과 같은 연료; 또는 라이터(lighter) 유체, 등유, 랜턴 오일, 및 이들의 혼합물과 같은 연료를 포함하지만 이로 한정되지 않는다.

일 실시예에서, 열 저장소는 수납체를 포함한다. 열 저장소를 위한 선택적인 수납체는 열 저장소 또는 열 저장소 내의 열 충전 조성물을 포함하는 임의의 재료일 수 있다. 일 실시예에서, 수납체는 통기성 부직포로 구성된 파우치이다. 다른 실시예에서, 수납체는 동결 가능한 액체를 보유하기 위한 방수 중합체 필름 파우치이다. 다른 실시예에서, 수납체는 직조된 직물 천으로부터 구성된다. 소정의 실시예에서, 수납체는 비교적 비전도성인 천으로부터 형성된 하나의 표면, 및 열 전도성 부재를 포함하는 제2 표면을 갖는 파우치이다.

열 전도성 부재는 열 전도도가 적어도 약 10 W/mK, 예를 들어 적어도 약 100 W/mK, 말하자면 약 150 W/mK 내지 약 250 W/mK이다. 비교를 위해, 일부 대표적인 재료의 열 전도도가 아래에 나타나 있다.

폴리프로필렌: 0.12 W/mK

스테인레스강: 21 W/mK

알루미늄: 221 W/mK

열 전도성 부재를 형성하기 위한 적합한 재료는 알루미늄, 구리, 은, 강과 같은 금속, 및 알루미늄, 구리, 은, 강 및 이들의 조합의 금속 합금; 고무, 중합체, 열 전도성 플라스틱, 유리질 탄소, 그래파이트를 포함한 탄소계 재료와 같은, 또는 전도성 직물, 복합재, 세라믹, 및 이들의 혼합물과 같은 비금속 열 전도성 재료를 포함한다. 선택적으로, 이들 열 전도성 부재는 이 부재들이 더욱 열 전도성이 되게 하기 위해 전술한 금속을 포함하는 와이어 또는 섬유를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 열 전도성 부재는 열 충전 조성물, 또는 공기 및 수분과 비반응성이다.

열 저장소가 마이크로파에 의해 활성화되는 열 충전 재료를 포함하는 실시예에서, 열 전도성 부재는 그에 따라 설계되어야 한다. 예를 들어, 이러한 실시예의 하나의 버전에서, 열 전도성 부재는 세라믹과 같은 비금속 물질을 포함한다. 이러한 실시예의 다른 버전에서, 열 전도성 부재는 마이크로파의 에너지에 노출되지 않는 차폐된 금속 표면을 갖는 플라스틱 부분을 포함한다. 이러한 실시예의 또 다른 버전에서, 열 전도성 부재는 마이크로파 가열 이후에 열 활성 부재에 열 전도성 부재를 부착하기 위한 (접착제와 같은) 수단과 함께, 열 활성 부재로부터 분리되어 패키징된다.

소정의 바람직한 실시예에서, 열 전도성 부재는 이의 표면의 일부분이 열 활성 부재의 평면 위로 상승된다. 소정의 그러한 실시예에서, 상승된 부분은 둥근 형상을 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 둥근 형상은 타원형, 반타원형, 반원형, 또는 원형으로서 정의된다. 소정의 그러한 실시예에서, 전도성 표면의 상승된 부분은 활성 부재의 표면으로부터 약 2 밀리미터 내지 약 3 센티미터만큼 상승된다. 표면의 상승된 부분은 유리하게는 피부에 대항하여 유지될 때 마사지 느낌을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 열 삽입물이 열 전도성 부재의 상승된 부분이 피부와 밀접 접촉한 상태로 허리 벨트 내에 착용될 때, 상승된 부분은 착용자가 움직임에 따라 피부를 마사지하는 손가락의 느낌을 줄 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 열 전도성 부재의 전부 또는 일부분은 지지 소자 둘레에서 또는 소켓 내에서 회전하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 열 전도성 마사지 요소는 원통, 구, 8면체, 12면체, 또는 임의의 적합한 회전 가능한 형상으로 형상화될 수 있다.

더 넓은 실시예에서, 열 전도성 부재는 둥근 형상, 반구 형상, 긴 형상, 타원 형상, 원통 형상, 별 형상, 버섯 형상, 또는 유사한 형상을 포함한 다양한 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 개인의 신체에 대한 계면에서의 열 전도성 부재의 형상은 반구형, 피라미드형, 원추형, 오목형, 볼록형, 돌기형을 포함하지만 이로 한정되지 않는 평탄형 또는 비평탄형일 수 있거나, 더 작은 형상체, 예컨대 반구형 돌출부들의 어레이를 포함할 수 있다.

소정의 실시예에서, 열 전도성 부재는 열 활성 부재의 표면 상에서 단일 연속 층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 열 전도성 부재는 그의 표면에서 딥 드로잉된(deep drawn) 돌출부를 갖는 단일의 포일(foil) 조각일 수 있다. 소정의 다른 실시예에서, 열 전도성 부재는 열 활성 부재의 표면 상에 불연속적으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 열 전도성 부재는 열 삽입물의 심미감 또는 통기성을 향상시키기 위한 절결부를 갖는 단일의 포일 조각일 수 있거나, 열 전도성 부재는 열 충전 조성물을 위한 수납체의 표면에 개별적으로 접착되는 복수의 개별 금속 부품을 포함할 수 있다. 열 전도성 부재가 포일 조각인 실시예에서, 포일의 두께는 약 0.006 ㎜ 내지 약 0.3 ㎜, 또는 약 0.01 ㎜ 내지 약 0.2 ㎜일 수 있다. 포일은 열 저장소의 단일 표면 또는 2개 이상의 표면 상에, 또는 전체 열 저장소 주위에 존재할 수 있다.

소정의 실시예에서, 열 전도성 부재 자체가 열 충전 조성물을 위한 수납체의 일부분을 형성할 수 있다. 예를 들어, 열 충전 조성물은 하나의 표면이 다공성 부직포를 포함하고 다른 표면이 금속 열 전도성 재료를 포함하는 파우치형 구조물 내에 봉입된 분말일 수 있거나, 열 충전 조성물은 하나의 표면이 중합체 방수 필름을 포함하고 다른 표면이 금속 필름을 포함하는 파우치형 구조물 내에 봉입된 동결 가능한 액체 또는 겔일 수 있다.

소정의 실시예에서, 열 전도성 부재는 도 3 및 도 4에 예시된 바와 같이 열 저장소를 위한 수납체 내에 전부 또는 일부가 수용될 수 있다. 예를 들어, 열 전도성 부재는 열 충전 조성물 전체에 걸쳐 분산된, 약 1 내지 약 20 밀리미터, 예컨대 약 2 내지 약 10 밀리미터의 직경을 갖는 펠릿의 형태일 수 있다.

다른 그러한 실시예에서, 열 삽입물은 열 전도성 부재의 일부분이 열 충전 재료 및 수납체의 내부와 접촉하고 열 전도성 부재의 다른 부분이 수납체의 개구를 통해 돌출하여 외부 표면을 형성하도록 구성될 수 있다.

열 전도성 부재는 강성, 또는 연성 및 압축성일 수 있다. 마사지 느낌을 전달하기 위해 열 전도성 부재를 채용하는 실시예에서, 열 전도성 부재의 마사지 요소는 바람직하게는 피부에 대항하여 가압될 때 그의 형상을 유지하기에 충분히 강성이다. 열 전도성 부재의 상승된 부분은 중실이거나, 중공이거나, 전도성 또는 비전도성 재료로 충전될 수 있다. 도 2는 상승된 부분(16)이 내부에 보유된 하나 이상의 제제의 방출을 가능케 하기 위한 구멍을 구비하는 실시예를 도시한다. 제제는 열 저장소(12)에 의해 발생되는 열의 결과로서 또는 하나 이상의 커버 층(도시되지 않음)의 제거에 의해 방출될 수 있다. 일 실시예에서, 열 전도성 부재의 상승된 부분의 내부 표면은 열 충전 재료와 직접 접촉한다. 일 실시예에서, 열 전도성 부재는 금속 펠릿으로 충전된다. 소정의 실시예에서, 열 전도성 부재를 포함하지 않는 열 저장소의 면(즉, 반대면)에는 가먼트 내로의 배치시 저장소가 그의 형상을 유지하게 하는 강성 부분 또는 배킹(backing)이 적층된다. 일 실시예에서, 강성 부분 또는 배킹은 플라스틱, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 - 이로 한정되지 않음 - 과 같은 열 비전도성 재료로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 강성 부분 또는 배킹은 발열 가열 조성물을 포함하는 부직포 백(bag)의 측면 상에 적층된다.

본 발명의 다른 태양은 사람의 통증, 특히 근육통 또는 관절통을 처치 또는 관리하기 위한 방법에 관한 것이다. 열과 마사지가 통증을 관리하기 위한 효과적인 방식으로서 오랫동안 인식되어 왔지만, 본 발명의 열 삽입물은, 열 전도성 부재가 그의 표면의 적어도 일부분이 열 활성 부재의 평면 위로 상승된 실시예에서, 사용자에 대한 마사지 느낌과 함께, 열을 전달하기 위한 수단을 제공한다. 열 및 마사지를 제공하는 다른 방법과 비교하여, 본 발명의 방법은 유리하게는 사용자 측에서 최소의 노력을 요구하면서, 휴대성이고 착용성이며 장시간 지속성이다. 본 발명의 열 삽입물의 마사지 작용의 추가의 이점은 환부로의 혈류의 추가적인 증가이며, 이는 산소 공급, 및 환부 조직으로부터의 노폐물의 제거를 용이하게 한다. 본 발명의 열 삽입물의 마사지 작용의 또 다른 이점은 사용자에게 제품이 작동하고 있다는 것을 상기시키기 위한 감각적 지시(sensory cue)이다. 감각적 지시는 처치 요법에 대한 환자 순응성을 개선할 수 있다. 하나의 그러한 요법은 (가먼트 또는 패치를 통해) 피부와 밀접 접촉하는 본 발명의 열 삽입물의 약 1시간 내지 약 16시간 동안의 착용을 포함한다. 예를 들어, 사용자는 약 4시간 내지 약 8시간, 또는 약 8시간 내지 약 12시간, 또는 약 8시간 내지 약 16시간 동안 열 삽입물을 착용하여, 환부 근육 또는 관절에 열을 제공하면서 동시에 작업 또는 여가 활동에 참여할 수 있다.

본 발명의 열 삽입물의 치료 용도에서, 열 전도성 부재(들)는 사용자의 신체와 접촉하는데, 피부와 직접 접촉하거나 사용자에 의해 착용된 의류 또는 가먼트를 통해 신체와 접촉한다. 동시에, 열 전도성 부재(들)는 열 삽입물과 접촉한다. 열 전도성 부재(들)는 열 삽입물로부터 개인의 신체로 열기 또는 냉기를 효과적으로 전달하거나 재분배하도록 역할한다. 게다가, 열 전도성 부재(들)는 피부로의 직접 적용의 경우에 신체 또는 피부 상에 불균일한 열적 느낌을 생성하고, 이에 의해 열 전도성 부재와 바로 접촉하는 신체 또는 피부 부위는 인접한 부위에 비해 훨씬 더 강한 열기 또는 냉기의 느낌을 경험한다.

일 실시예에서, 열 전도성 부재는 활성탄이 실질적으로 없는데, 예컨대 열 전도성 부재의 충전물의 0.1 중량% 미만이다.

일 실시예(도시되지 않음)에서, 열 전도성 부재의 상승된 부분에 의해 생성된 내부 공동은 열 비드(bead), 봉지된 물, 왁스, 상변화 재료, 세라믹, 모래, 곡물, 쌀, 밀, 옥수수 등과 같은, 연장된 기간 동안 열을 보유할 수 있는 물질로 충전된다. 열 활성 부재 내부의 화학적 제형이 열을 전달 또는 발생시키는 것을 멈춘 후에도, 열 전도성 부재 내부에서 연장된 기간 동안 열을 보유할 수 있는 물질은 연장된 기간 동안 열의 방출 또는 흡수를 지속할 수 있다. 추가로, 열 활성 부재 내부의 화학적 제형의 우발적인 과열의 경우에, 상기 물질은 과도한 열을 흡수하여서, 과열로부터의 보호를 제공할 수 있다.

유리하게 그리고 유익하게는, 열 전도성 부재의 상승된 부분 둘레의 공간은 땀의 제거 및 증발을 위해 이용 가능하고, 임의의 기구에 의해 접촉되지 않거나 덮이지 않는 신체 또는 피부의 부위를 제공한다. 추가로, 신체로 전달되는 열 콘트라스트(피부와 장치 사이의 온도차)는 열기를 전달하고 냉기를 전달하는 열 전도성 부재가 신체에 바로 인접할 때 훨씬 더 높을 수 있다. 이러한 콘트라스트는 열 전달로 인한 열 에너지의 상당한 손실이 없이 달성될 수 있다. 일 실시예에서, 열 저장소는 열 팩(thermal pack)이다.

단일 열 팩당 열 전도성 부재(들)의 개수는 하나로부터 수 개까지 변할 수 있다. 일 실시예에서, 6 내지 30개 이상의 열 전도성 부재가 하나의 베드 또는 열 팩 상에 설치된다. 도 1b는 12개의 전도성 부재(16)를 갖는 장치(10)를 예시한다. 일 실시예에서, 열 전도성 부재의 치수는 약 5 밀리미터 내지 약 50 밀리미터, 예컨대 약 7 밀리미터 내지 약 20 밀리미터의 폭을 갖는다. 일 실시예에서, 열 전도성 부재의 치수는 약 5 밀리미터 내지 약 50 밀리미터, 예컨대 약 7 밀리미터 내지 약 20 밀리미터의 높이를 갖는다. 도 1a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 높이는 장치(10)의 표면으로부터 열 전도성 부재(16)의 정점까지 측정된다.

열 전도성 부재의 형상이 반구형인 실시예에서, 부재의 폭과 동일한 직경은 약 5 밀리미터 내지 약 50 밀리미터, 예컨대 약 10 밀리미터 내지 약 30 밀리미터이다. 이러한 실시예에서, 높이와 동일한, 반구형 부재의 반경은 약 2.5 밀리미터 내지 약 25 밀리미터, 예컨대 약 5 밀리미터 내지 약 20 밀리미터이다. 원형 열 전도성 부재(16)가 도 1b에 도시되어 있다.

열 전도성 부재의 형상이 타원형인 실시예에서, 부재의 최대 폭과 동일한 직경은 약 5 밀리미터 내지 약 50 밀리미터, 예컨대 약 10 밀리미터 내지 약 30 밀리미터이다. 이러한 실시예에서, 타원형 부재의 높이는 약 2.5 밀리미터 내지 약 25 밀리미터, 예컨대 약 5 밀리미터 내지 약 20 밀리미터이다.

소정의 실시예에서, 열 전도성 부재는 부재의 내부 공간의 체적에 의해 한정될 수 있다. 소정의 실시예에서, 열 전도성 부재의 내부 체적은 약 0.01 밀리리터 내지 약 50.00 밀리미터, 예컨대 약 0.03 밀리리터 내지 약 33.00 밀리리터, 예컨대 약 0.10 밀리리터 내지 약 2.00 밀리리터일 수 있다.

하나보다 많은 열 전도성 부재가 장치 내에 존재하는 일 실시예에서, 모든 열 전도성 부재들은 동일한 높이를 갖지만, 다른 실시예에서, 일부 열 전도성 부재들은 더 높고 일부는 더 낮은데, 예를 들어 열 전도성 부재들 중 제1 부분은 약 5 밀리미터 내지 약 10 밀리미터 높이이고, 반면에 제2 부분은 약 10 밀리미터 내지 약 15 밀리미터 높이이며, 반면에 선택적인 제3 부분은 약 15 밀리미터 내지 약 20 밀리미터 높이이다.

열 장치는 사람의 피부에 인접하여 착용하기에 적합한 임의의 형상 및 크기를 가질 수 있고, 다이 커팅될 수 있는 임의의 형상 및 크기로 상업적으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 열 삽입물(10)은 둥근 형상, 삼각형, 정사각형, 오각형, 육각형 등일 수 있다. 일 실시예에서, 열 삽입물의 적어도 하나의 치수는 약 2.54 ㎝(1 인치) 내지 약 76.2 ㎝(30 인치)이다. 하나의 특정 실시예에서, 열 저장소(12)는 약 5.08 ㎝(2 인치) 내지 약 15.24 ㎝(6 인치)의 폭, 및 약 5.08 ㎝(2 인치) 내지 약 30.48 ㎝(12 인치)의 총 길이를 갖는 삼각형 형상을 갖는다.

소정의 실시예에서, 열 장치는 실질적으로 평탄할 수 있는데, 이때 장치의 두께는 약 2 밀리미터 내지 약 30 밀리미터 범위이고, 삽입물의 다른 치수는 약 24 밀리미터 내지 약 720 밀리미터 범위이다.

Claims (28)

1. 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치(thermal device)로서,
   a) 상기 피부의 표면 온도에 비해, 적어도 10℃의 온도 콘트라스트(contrast)를 발생하는 열 활성 조성물을 포함하는 열 저장소; 및
   b) 상기 열 저장소와 온도 연통(temperature communication)하며 상기 열 저장소와 상기 피부 사이에 위치하는, 10 W/mK 내지 250 W/mK의 열 전도도를 갖는 하나 이상의 열 전도성 부재
   를 포함하고, 이때 상기 하나 이상의 열 전도성 부재는 5 mm 내지 50 mm의 폭 및 5 mm 내지 50 mm의 높이를 가지며, 상기 하나 이상의 열 전도성 부재는, 상기 피부에 인접하게 배치될 때, 온도 변화 느낌 및 마사지 느낌을 제공하는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 열 전도성 부재는 적어도 100 W/mK의 열 전도도를 갖는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 열 전도성 부재는 150 W/mK 내지 250 W/mK의 열 전도도를 갖는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 열 저장소는 외부 표면을 갖는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 열 전도성 부재는 연속 층을 형성하는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 열 전도성 부재는 불연속적인, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서, 상기 열 저장소는 수납체 (enclosure)를 포함하고, 상기 하나 이상의 열 전도성 부재는 상기 수납체의 표면 상에 존재하는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 열 전도성 부재는 금속으로 구성되는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 열 전도성 부재는 전도성 직물, 복합재, 플라스틱, 중합체, 고무, 세라믹, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 포함하는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 열 전도성 부재가 둥근 형상을 갖는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
13. 삭제
14. 제12항에 있어서, 상기 하나 이상의 열 전도성 부재가 둥근 엣지를 가지며, 지지 소자 둘레에서 또는 소켓 내에서 회전하는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 열 활성 조성물은 사람의 피부에 인접하게 착용될 때 사람의 피부 표면 온도보다 1 내지 10℃ 높은 열을 방출하는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 열 활성 조성물은 철 분말을 포함하는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
17. 제15항에 있어서, 상기 열 활성 조성물은 마이크로파 가열가능(microwavable) 열 보유 재료를 포함하는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
18. 제1항에 있어서, 상기 열 활성 조성물의 온도는 사람 피부의 표면 온도보다 1 내지 100℃ 더 낮은, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
19. 제16항에 있어서, 상기 열 활성 조성물은 사용자의 피부에 인접하게 착용될 때 4 내지 16시간 동안 적어도 40℃의 온도를 유지하는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
20. 제16항에 있어서, 상기 열 활성 조성물은 사용자의 피부에 인접하게 착용될 때 적어도 10시간 동안 적어도 40℃의 온도를 유지하는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
21. 제1항에 있어서, 환자에게 열과 함께 마사지 느낌을 제공하는데 사용되는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
22. 제1항에 있어서, 사람의 근육통 및 통증을 처치하기 위하여 1시간 내지 16시간의 기간 동안 사용되는, 사용자의 피부에 인접하게 착용되는 열 장치.
23. 삭제
24. 제1항에 따른 열 장치를 보유하기 위한 적어도 하나의 포켓을 갖는 착용 가능한 가먼트 (garment)를 포함하는 치료 장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 포켓의 형상(들)은 대응하는 상기 열 장치와 동일한 형상인, 치료 장치.
26. 제24항에 있어서, 상기 가먼트는 사람의 어깨, 등, 무릎, 또는 팔꿈치 위에 맞춰지도록 정합 가능한, 치료 장치.
27. 제24항에 있어서, 상기 가먼트는 재사용 가능한, 치료 장치.
28. 제24항에 있어서, 상기 가먼트는 일회용인, 치료 장치.

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