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防护物品及其方法

阅读:377发布:2020-08-26

专利汇可以提供防护物品及其方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本文公开了可穿戴物品和用于其制造和使用的方法。所述可穿戴物品可以包括抗压元件、握持元件以及含有可以起防止损伤作用的速度敏感性材料的 支撑 元件。,下面是防护物品及其方法专利的具体信息内容。

1.一种可由受试者穿戴的物品,包括:
a)具有内表面和外表面的基层,其中所述内表面具有相对于所述受试者身体表面的第一摩擦系数(μ1),并且其中所述基层具有第一弹性模量(E1);
b)耦合至所述基层的所述内表面的至少一个握持元件,其中所述至少一个握持元件被配置成接触所述受试者的身体,并且其中所述至少一个握持元件具有相对于所述身体表面的第二摩擦系数(μ2),其中μ2大于μ1;
c)耦合至所述基层的至少一个抗压元件,其中所述至少一个抗压元件具有大于E1的第二弹性模量(E2);以及
d)耦合至所述基层的包含非顿材料的至少一个支撑元件。
2.如权利要求1所述的物品,其中所述至少一个握持元件是以限制或减少跨所述身体表面滑动的方式定位在所述基层的所述下表面上的多个握持元件。
3.如权利要求2所述的物品,其中所述物品可安装在所述受试者的上臂、前臂或下臂、肩、胸、背、躯干、臀、股或大腿、或者小腿或胫上,并且其中所述多个握持元件限制或减少跨所述受试者的所述上臂、所述前臂或所述下臂、所述肩、所述胸、所述背、所述躯干、所述臀、所述股或所述大腿、或所述小腿或所述胫的滑动。
4.如权利要求1所述的物品,其中所述至少一个握持元件包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个握持元件。
5.如权利要求1所述的物品,其中所述至少一个抗压元件包括以下中的至少一个:
a)胸抗压元件;
b)肩抗压元件;
c)肘抗压元件;
d)股抗压元件;
e)膝抗压元件;
f)胫抗压元件;
g)踝抗压元件;和
h)腰抗压元件。
6.如权利要求5所述的物品,其中至少一个所述抗压元件包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个抗压元件。
7.如权利要求1所述的物品,其中所述至少一个支撑元件包括以下中的至少一个:
a)颈部支撑元件;
b)股支撑元件;
c)胫支撑元件;和
d)脊柱支撑元件。
8.如权利要求7所述的物品,其中所述至少一个支撑元件包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个支撑元件。
9.如权利要求1所述的物品,其中所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个不可移除地附接至所述基层。
10.如权利要求9所述的物品,其中所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个不可移除地附接至所述基层的所述内表面。
11.如权利要求9所述的物品,其中所述支撑元件和所述抗压元件中的至少一个不可移除地附接至所述基层的所述外表面。
12.如权利要求9所述的物品,其中所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个相邻于所述基层层压或印刷。
13.如权利要求1所述的物品,其中所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个可移除地附接至所述基层。
14.如权利要求13所述的物品,其中所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个可移除地附接至所述基层的所述内表面。
15.如权利要求13所述的物品,其中所述支撑元件和所述抗压元件中的至少一个可移除地附接至所述基层的所述外表面。
16.如权利要求13所述的物品,其中所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个通过固件可移除地附接至所述基层,可选地其中所述紧固件包括皮带、带扣、钩环紧固件、拉链、纽扣、钩、吊环、系带、磁、搭扣、夹子、螺钉、螺栓螺母、纽带或者其任何组合。
17.如权利要求1所述的物品,其中所述支撑元件、所述抗压元件、所述握持元件和所述基层中的至少一个具有约0.01GPa到约15GPa的弹性模量。
18.如权利要求1所述的物品,其中所述支撑元件、所述抗压元件、所述握持元件和所述基层中的至少一个包括两个或更多个层。
19.如权利要求1所述的物品,其中所述支撑元件、所述抗压元件、所述握持元件和所述基层中的至少一个是耐用的、防的、防污的、低敏的、抗菌的、自愈的、耐热的、耐磨的或者其任何组合。
20.如权利要求1所述的物品,其中所述至少一个所述握持元件或所述基层由聚合材料或复合材料形成。
21.如权利要求1所述的物品,其中所述至少一个抗压元件包括聚合材料或复合材料。
22.如权利要求1所述的物品,其中所述至少一个抗压元件包括、尼龙、莱卡、橡胶、氯丁橡胶、乙烯树脂、聚酯或者其任何组合。
23.如权利要求1所述的物品,其中所述至少一个支撑元件包括弹性聚合物
24.如权利要求1所述的物品,其中所述至少一个支撑元件包括凝胶、泡沫非牛顿流体或者其任何组合。
25.如权利要求24所述的物品,其中所述泡沫包括牛顿流体
26.如权利要求25所述的物品,其中所述泡沫包括剪切增稠非牛顿流体。
27.如权利要求24所述的物品,其中所述非牛顿液体封装在小袋中。
28.如权利要求24所述的物品,其中所述非牛顿流体包括剪切增稠非牛顿流体。
29.如权利要求24所述的物品,其中所述至少一个支撑元件包括定位在所述受试者的所述身体表面与所述非牛顿材料之间的牛顿泡沫材料。
30.如权利要求1所述的物品,其中所述至少一个握持元件被配置成将法向和切向力中的至少一个施加在所述穿戴者的所述身体表面上,以防止所述物品跨所述穿戴者皮肤的实质性移位。
31.如权利要求1所述的物品,其中所述至少一个握持元件包括被配置成将切向力施加在所述穿戴者的所述身体表面上的表面纹理。
32.如权利要求7所述的物品,其中所述至少一个支撑元件配置成对穿戴者的肌肉、关节或骨骼中的至少一个的移动提供阻力,其中所述阻力随着所述运动的递增负荷而增加。
33.如权利要求7所述的物品,其中所述至少一个支撑元件被配置成贯穿穿戴者在一个或多个自由度中的全部或部分运动范围将力施加在所述穿戴者的肌肉、关节或骨骼中的至少一个上。
34.如权利要求7所述的物品,其中所述颈部支撑件包括与所述穿戴者的颈部在解剖学上互补的近环形颈圈构件。
35.如权利要求7所述的物品,其中所述颈部支撑件包括定位在所述穿戴者的颈部的前侧和后侧周围的弹性材料或力反应性聚合物。
36.如权利要求7所述的物品,其中所述颈部支撑件、所述脊柱支撑件、所述股支撑件和所述胫支撑件中的至少一个包括凹沟。
37.如权利要求36所述的物品,其中所述凹沟被配置成沿设定直线、弧线或平面弯曲或折叠。
38.如权利要求36所述的物品,其中所述凹沟被配置成防止或阻碍所述穿戴者在一个或多个自由度中的运动。
39.如权利要求7所述的物品,其中所述至少一个抗压元件被配置成向所述穿戴者提供应力支撑、负荷转移、疲劳缓解或者其任何组合。
40.如权利要求1所述的物品,其中所述至少一个抗压元件被配置成贯穿肌肉、骨骼或关节的全部或部分运动范围将力施加在所述肌肉、所述骨骼或所述关节上。
41.如权利要求1所述的物品,还包括固定于至少一个支撑元件的背带。
42.如权利要求41所述的物品,其中所述背带整合在所述基层中。
43.如权利要求42所述的物品,其中所述背带相邻于所述基层层压或印刷。
44.如权利要求1所述的物品,还包括至少一个可调节张力元件。
45.如权利要求44所述的物品,其中所述至少一个可调节张力元件包括胸张力元件、腹张力元件、腰张力元件、股张力元件或胫张力元件中的至少一个。
46.如权利要求44所述的物品,其中所述至少一个可调节张力元件包括皮带、紧固件、带扣、钩环紧固件、拉链、按钮、钩、吊环、系带、磁铁、搭扣、夹子、螺钉、螺栓、螺母、纽带或者其任何组合。
47.如权利要求1所述的物品,其中所述物品为衬衫、裤子或全身套装。
48.一种用于形成可由受试者穿戴的物品的方法,包括:
a)提供具有内表面和外表面的基层,其中所述内表面具有相对于所述受试者身体表面的第一摩擦系数(μ1),并且其中所述基层具有第一弹性模量(E1);
b)将至少一个握持元件耦合至所述基层的所述内表面,其中所述至少一个握持元件被配置成接触所述受试者的身体,并且其中所述至少一个握持元件具有相对于所述身体表面的第二摩擦系数(μ2),其中μ2大于μ1;
c)将至少一个抗压元件耦合至所述基层,其中所述至少一个抗压元件具有大于E1的第二弹性模量(E2);以及
d)将包含非牛顿材料的至少一个支撑元件耦合至所述基层。
49.如权利要求48所述的方法,还包括层压或印刷所述抗压元件或所述握持元件相邻于所述基层。
50.如权利要求49所述的方法,其中所述印刷为三维印刷。
51.如权利要求48所述的方法,其中所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个不可移除地附接至所述基层。
52.如权利要求48所述的方法,其中所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个可移除地附接至所述基层。
53.如权利要求48所述的方法,其中所述至少一个支撑元件包括颈部支撑件。
54.如权利要求53所述的方法,其中所述颈部支撑件包括与所述穿戴者的颈部在解剖学上互补的近环形颈圈构件。
55.如权利要求53所述的方法,其中所述颈部支撑件包括定位在所述穿戴者的颈部的前侧和后侧周围的弹性材料或力反应性聚合物。
56.如权利要求48所述的方法,其中所述至少一个支撑元件包括脊柱支撑件,所述脊柱支撑件包含被配置成沿设定直线、弧线或平面弯曲或折叠的至少一个凹沟。
57.一种用于将物品安装在受试者的身体上的方法,包括:
a)提供所述物品,所述物品包括
i)具有内表面和外表面的基层,其中所述内表面具有相对于所述受试者身体表面的第一摩擦系数(μ1),并且其中所述基层具有第一弹性模量(E1);
ii)耦合至所述基层的所述内表面的至少一个握持元件,其中所述至少一个握持元件被配置成接触所述受试
者的身体,并且其中所述至少一个握持元件具有相对于所述身体表面的第二摩擦系数(μ2),其中μ2大于μ1;
iii)耦合至所述基层的至少一个抗压元件,其中所述至少一个抗压元件具有大于E1的第二弹性模量(E2);和iv)耦合至所述基层的包含非牛顿材料的至少一个支撑元件;以及b)将所述物品安装在所述受试者的身体上,
其中当安装在所述受试者的所述身体上时,所述内表面和所述至少一个握持元件以大于μ1的μ2接触所述受试者的所述身体表面。
58.如权利要求57所述的方法,其中当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个握持元件接触所述受试者的所述身体表面,使得所述物品最多滑动5厘米。
59.如权利要求57所述的方法,其中当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个支撑元件向所述受试者提供应力缓解、负荷转移、疲劳缓解或其任何组合。
60.如权利要求57所述的方法,其中当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个支撑元件的所述非牛顿材料包括:
a)第一黏度(v1),当运动在所述至少一个支撑元件上施加第一力(F1)时所述第一黏度(v1)允许所述受试者的无限制运动;和
b)第二黏度(v2),当运动在所述至少一个支撑元件上施加第二力(F2)时限制所述受试者的无限制运动,其中F2大于F1且v2大于v1。
61.如权利要求57所述的方法,其中当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个支撑元件对所述受试者的肌肉、关节或骨骼中的至少一个的移动提供阻力,其中所述阻力随着所述运动的递增负荷而增加。
62.如权利要求57所述的方法,其中当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个支撑元件贯穿在一个或多个自由度中的全部或部分运动范围将力施加所述受试者的肌肉、关节或骨骼中的至少一个上。
63.如权利要求57所述的方法,其中当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个抗压元件向所述受试者提供应力支撑、负荷转移、疲劳缓解或其任何组合。
64.如权利要求57所述的方法,其中当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个抗压元件被配置成贯穿肌肉、骨骼或关节的全部或部分运动范围将力施加在穿戴者的所述肌肉、所述骨骼或所述关节上。

说明书全文

防护物品及其方法

交叉引用

[0001] 本申请涉及2017年5月5日提交的美国临时专利申请号62/502,254和2017年8月10日提交的美国临时专利申请号62/543,854,两者通过引用而完整并入于此。

背景技术

[0002] 在运动、军事行动和其他剧烈的体育活动中,人体可能会受到很大的压。例如,对头部和/或身体的撞击会引起头部和颈部成度的/旋转的加速度(挥鞭伤),成角度的/旋转的加速度和挥鞭伤与脑震荡有关。颈部/脊柱或身体的其他部分,诸如肘部、手腕、臀部、膝盖和/或脚踝,也可能受到肌肉骨骼应力、紧张或疲劳的影响。发明内容
[0003] 在一些方面,本文公开了被配置用于在被受试者穿戴时提供支持和/或保护的物品。本文还公开了制造和使用所述物品的方法。所述物品可以利用适当的材料来吸收、抵抗、减少或抵消力。所述材料可以是具有力反应性或速度敏感性性质的非顿材料。在一些实施方式中,物品包括一个或多个可变形区域,该可变形区域适于用作“撞击缓冲区”,以吸收本应施加到物品固定到的身体区域的一些力(内部、外部或两者)。在一些实施方式中,与传统材料诸如,举例而言,软泡沫垫相比,物品包括通过响应于增加的力(例如高加速度冲击力)增加抵抗来防止伤害的一个或多个元件。
[0004] 本文提供的另一方面是一种可由受试者穿戴的物品,包括:具有内表面和外表面的基层,其中所述内表面具有相对于所述受试者身体表面的第一摩擦系数(μ1),并且其中所述基层具有第一弹性模量(E1);耦合至所述基层的所述内表面的至少一个握持元件,其中所述至少一个握持元件被配置成接触所述受试者的身体,并且其中所述至少一个握持元件具有相对于所述身体表面的第二摩擦系数(μ2),其中μ2大于μ1;耦合至所述基层的至少一个抗压元件(compression element),其中所述至少一个抗压元件具有大于E1的第二弹性模量(E2);以及耦合至所述基层的包含非牛顿材料的至少一个支撑元件。
[0005] 在一些实施方式中,所述至少一个握持元件是以限制或减少跨所述身体表面滑动的方式定位在所述基层的所述下表面上的多个握持元件。在一些实施方式中,所述物品可安装在所述受试者的上臂、前臂或下臂、肩、胸、背、躯干、臀、股或大腿,或者小腿或胫上,并且其中所述多个握持元件限制或减少跨所述受试者的所述上臂、所述前臂或所述下臂、所述肩、所述胸、所述背、所述躯干、所述臀、所述股或所述大腿,或所述小腿或所述胫的滑动。在一些实施方式中,所述至少一个握持元件包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个或者更多个握持元件。在一些实施方式中,所述至少一个抗压元件包括以下中的至少一个:胸抗压元件;肩抗压元件;肘抗压元件;股抗压元件;膝抗压元件;胫抗压元件;踝抗压元件;和腰抗压元件。在一些实施方式中,至少一个所述抗压元件包括2个、3个、4个、5个、6个、
7个、8个、9个或10个或者更多个抗压元件。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件包括以下中的至少一个:颈部支撑元件、股支撑元件、胫支撑元件和脊柱支撑元件。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个或者更多个支撑元件。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个不可移除地附接至所述基层。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个不可移除地附接至所述基层的所述内表面。在一些实施方式中,所述支撑元件和所述抗压元件中的至少一个不可移除地附接至所述基层的所述外表面。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个相邻于所述基层层压或印刷。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个可移除地附接至所述基层。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个可移除地附接至所述基层的所述内表面。在一些实施方式中,所述支撑元件和所述抗压元件中的至少一个可移除地附接至所述基层的所述外表面。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个通过固件可移除地附接至所述基层,可选地其中所述紧固件包括皮带、带扣、钩环紧固件、拉链、纽扣、钩、吊环、系带、磁、搭扣、夹子、螺钉、螺栓螺母、纽带或者其任何组合。
[0006] 在一些实施方式中,所述第一摩擦系数约为0.1至1。在一些实施方式中,所述第一摩擦系数至少约为0.1。在一些实施方式中,所述第一摩擦系数最多约为1。在一些实施方式中,所述第一摩擦系数为约0.1至约0.2、约0.1至约0.3、约0.1至约0.4、约0.1至约0.5、约0.1至约0.6、约0.1至约0.7、约0.1至约0.8、约0.1至约0.9、约0.1至约1、约0.2至约0.3、约
0.2至约0.4、约0.2至约0.5、约0.2至约0.6、约0.2至约0.7、约0.2至约0.8、约0.2至约0.9、约0.2至约1、约0.3至约0.4、约0.3至约0.5、约0.3至约0.6、约0.3至约0.7、约0.3至约0.8、约0.3至约0.9、约0.3至约1、约0.4至约0.5、约0.4至约0.6、约0.4至约0.7、约0.4至约0.8、约0.4至约0.9、约0.4至约1、约0.5至约0.6、约0.5至约0.7、约0.5至约0.8、约0.5至约0.9、约0.5至约1、约0.6至约0.7、约0.6至约0.8、约0.6至约0.9、约0.6至约1、约0.7至约0.8、约
0.7至约0.9、约0.7至约1、约0.8至约0.9、约0.8至约1,或者约0.9至约1。在一些实施方式中,所述第一摩擦系数为约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、约0.5、约0.6、约0.7、约0.8、约0.9或约1。在一些实施方式中,所述第一摩擦系数至少为约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、约0.5、约
0.6、约0.7、约0.8、约0.9或约1。在一些实施方式中,所述第一摩擦系数最多为约0.1、约
0.2、约0.3、约0.4、约0.5、约0.6、约0.7、约0.8、约0.9或约1。
[0007] 在一些实施方式中,所述第二摩擦系数为约0.1至约2。在一些实施方式中,所述第二摩擦系数至少为约0.1。在一些实施方式中,所述第二摩擦系数最多为约2。在一些实施例中,所述第二摩擦系数为约0.1至约0.2、约0.1至约0.3、约0.1至约0.4、约0.1至约0.5、约0.1至约0.6、约0.1至约0.7、约0.1至约0.8、约0.1至约0.9、约0.1至约1、约0.1至约1.1、约
0.1至约1.2、约0.1至约1.3、约0.1至约1.4、约0.1至约1.5、约0.1至约1.6、约0.1至约1.7、约0.1至约1.8、约0.1至约1.9、约0.1至约2.0、约0.2至约0.3、约0.2至约0.4、约0.2至约
0.5、约0.2至约0.6、约0.2至约0.7、约0.2至约0.8、约0.2至约0.9、约0.2至约1.0、约0.2至约1.1、约0.2至约1.2、约0.2至约1.3、约0.2至约1.4、约0.2至约1.5、约0.2至约1.6、约0.2至约1.7、约0.2至约1.8、约0.2至约1.9、约0.2至约2.0、约0.3至约0.4、约0.3至约0.5、约
0.3至约0.6、约0.3至约0.7、约0.3至约0.8、约0.3至约0.9、约0.3至约1.0、约0.3至约1.1、约0.3至约1.2、约0.3至约1.3、约0.3至约1.4、约0.3至约1.5、约0.3至约1.6、约0.3至约
1.7、约0.3至约1.8、约0.3至约1.9、约0.3至约2.0、约0.4至约0.5、约0.4至约0.6、约0.4至约0.7、约0.4至约0.8、约0.4至约0.9、约0.4至约1.0、约0.4至约1.1、约0.4至约1.2、约0.4至约1.3、约0.4至约1.4、约0.4至约1.5、约0.4至约1.6、约0.4至约1.7、约0.4至约1.8、约
0.4至约1.9、约0.4至约2.0、约0.5至约0.6、约0.5至约0.7、约0.5至约0.8、约0.5至约0.9、约0.5至约1、约0.6至约0.7、约0.6至约0.8、约0.6至约0.9、约0.6至约1.0、约0.6至约1.1、约0.6至约1.2、约0.6至约1.3、约0.6至约1.4、约0.6至约1.5、约0.6至约1.6、约0.6至约
1.7、约0.6至约1.8、约0.6至约1.9、约0.6至约2.0、约0.7至约0.8、约0.7至约0.9、约0.7至约1、约0.8至约0.9、约0.8至约1、约0.9至约1.0、约0.9至约1.1、约0.9至约1.2、约0.9至约
1.3、约0.9至约1.4、约0.9至1.5、约0.9至约1.6、约0.9至约1.7、约0.9至约1.8、约0.9至约
1.9、约0.9至约2.0、约1.0至约1.0、约1.0至约1.1、约1.0至约1.2、约1.0至约1.3、约1.0至约1.4、约1.0至约1.5、约1.0至约1.6、约1.0至约1.7、约1.0至约1.8、约1.0至约1.9或约1.0至约2.0。在一些实施方式中,所述第二摩擦系数为约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、约0.5、约
0.6、约0.7、约0.8、约0.9、约1.0、约1.1、约1.2、约1.3、约1.4、约1.5、约1.6、约1.7、约1.8、约1.9或约2.0。在一些实施方式中,所述第二摩擦系数至少为约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、约0.5、约0.6、约0.7、约0.8、约0.9、约1.0、约1.1、约1.2、约1.3、约1.4、约1.5、约1.6、约
1.7、约1.8、约1.9或约2.0。在一些实施方式中,所述第二摩擦系数最多为约0.1、约0.2、约
0.3、约0.4、约0.5、约0.6、约0.7、约0.8、约0.9、约1.0、约1.1、约1.2、约1.3、约1.4、约1.5、约1.6、约1.7、约1.8、约1.9或约2.0。
[0008] 在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件、所述握持元件和所述基层中的至少一个具有约0.01GPa到约15GPa的弹性模量。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件、所述握持元件和所述基层中的至少一个具有至少约0.01GPa的弹性模量。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件、所述握持元件和所述基层中的至少一个具有最大约15GPa的弹性模量。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件、所述握持元件和所述基层中的至少一个具有约0.01GPa至约0.02GPa、约0.01GPa至约0.05GPa、约0.01GPa至约0.1GPa、约0.01GPa至约0.5GPa、约0.01GPa至约1GPa、约0.01GPa至约2GPa、约0.01GPa至约
5GPa、约0.01GPa至约10GPa、约0.01GPa至约15GPa、约0.02GPa至约0.05GPa、约0.02GPa至约
0.1GPa、约0.02GPa至约0.5GPa、约0.02GPa至约1GPa、约0.02GPa至约2GPa、约0.02GPa至约
5GPa、约0.02GPa至约10GPa、约0.02GPa至约15GPa、约0.05GPa至约0.1GPa、约0.05GPa至约
0.5GPa、约0.05GPa至约1GPa、约0.05GPa至约2GPa、约0.05GPa至约5GPa、约0.05GPa至约
10GPa、约0.05GPa至约15GPa、约0.1GPa至约0.5GPa、约0.1GPa至约1GPa、约0.1GPa至约
2GPa、约0.1GPa至约5GPa、约0.1GPa至约10GPa、约0.1GPa至约15GPa、约0.5GPa至约1GPa、约
0.5GPa至约2GPa、约0.5GPa至约5GPa、约0.5GPa至约10GPa、约0.5GPa至约15GPa、约1GPa至约2GPa、约1GPa至约5GPa、约1GPa至约10GPa、约1GPa至约15GPa、约2GPa至约5GPa、约2GPa至约10GPa、约2GPa至约15GPa、约5GPa至约10GPa、约5GPa至约15GPa或者约10GPa至约15GPa的弹性模量。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件、所述握持元件和所述基层中的至少一个具有约0.01GPa、约0.02GPa、约0.05GPa、约0.1GPa、约0.5GPa、约1GPa、约2GPa、约3GPa、约4GPa、约5GPa、约6GPa、约7GPa、约8GPa、约9GPa、约10GPa、约11GPa、约12GPa、约
13GPa、约14GPa或者约15GPa的弹性模量。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件、所述握持元件和所述基层中的至少一个具有至少约0.01GPa、约0.02GPa、约0.05GPa、约
0.1GPa、约0.5GPa、约1GPa、约2GPa、约3GPa、约4GPa、约5GPa、约6GPa、约7GPa、约8GPa,约
9GPa、约10GPa、约11GPa、约12GPa、约13GPa、约14GPa或者约15GPa的弹性模量。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件、所述握持元件和所述基层中的至少一个具有至多约
0.01GPa、约0.02GPa、约0.05GPa、约0.1GPa、约0.5GPa、约1GPa、约2GPa、约3GPa、约4GPa、约
5GPa、约6GPa、约7GPa、约8GPa的、约9GPa、约10GPa、约11GPa、约12GPa、约13GPa、约14GPa或者约15GPa弹性模量。
[0009] 在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件、所述握持元件和所述基层中的至少一个包括两个或更多个层。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件、所述握持元件和所述基层中的至少一个是耐用的、防的、防污的、低敏的、抗菌的、自愈的、耐热的、耐磨的或者其任何组合。在一些实施方式中,所述至少一个所述握持元件或所述基层由聚合材料或复合材料形成。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件包括聚合材料或复合材料。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件包括颈支撑装置。在一些实施方式中,所述颈支撑装置包括通过至少一个层压层集成到所述基层中的非牛顿材料。在一些实施方式中,所述颈支撑装置包括定位在与穿戴者颈部接触的所述基层的内部内的内网衬。在一些实施方式中,所述抗压元件中的至少一个包括聚合物材料或复合材料。在一些实施方式中,所述抗压元件中的至少一个包括、尼龙、莱卡、橡胶、氯丁橡胶、乙烯树脂、聚酯或其任何组合。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件包括弹性聚合物。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件包括凝胶、泡沫、非牛顿流体或其任何组合。在一些实施方式中,所述泡沫包括牛顿流体。在一些实施方式中,所述泡沫包括剪切增稠非牛顿流体。在一些实施方式中,所述非牛顿泡沫包封在小袋中。在一些实施方式中,所述非牛顿流体包封在小袋中。在一些实施方式中,所述非牛顿流体包括剪切增稠非牛顿流体。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件包括非牛顿泡沫和非牛顿流体。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件包括定位在所述受试者的所述身体表面与所述非牛顿材料之间的牛顿泡沫材料。
[0010] 在一些实施方式中,所述非牛顿材料具有约0.01到约0.99的幂律数。在一些实施方式中,所述非牛顿材料具有至少约0.01的幂律数。在一些实施方式中,所述非牛顿材料具有最多约0.99的幂律数。在一些实施方式中,所述非牛顿材料具有约0.01至约0.02、约0.01至约0.05、约0.01至约0.1、约0.01至约0.2、约0.01至约0.3、约0.01至约0.4、约0.01至约0.5、约0.01至约0.6、约0.01至约0.7、约0.01至约0.8、约0.01至约0.99、约0.02至约0.05、约0.02至约0.1、约0.02至约0.2、约0.02至约0.3、约0.02至约0.4、约0.02至约0.5、约0.02至约0.6、约0.02至约0.7、约0.02至约0.8、约0.02至约0.99、约0.05至约0.1、约0.05至约
0.2、约0.05至约0.3、约0.05至约0.4、约0.05至约0.5、约0.05至约0.6、约0.05至约0.7、约
0.05至约0.8、约0.05至约0.99、约0.1至约0.2、约0.1至约0.3、约0.1至约0.4、约0.1至约
0.5、约0.1至约0.6、约0.1至约0.7、约0.1至约0.8、约0.1至约0.99、约0.2至约0.3、约0.2至约0.4、约0.2至约0.5、约0.2至约0.6、约0.2至约0.7、约0.2至约0.8、约0.2至约0.99、约0.3至约0.4、约0.3至约0.5、约0.3至约0.6、约0.3至约0.7、约0.3至约0.8、约0.3至约0.99、约
0.4至约0.5、约0.4至约0.6、约0.4至约0.7、约0.4至约0.8、约0.4至约0.99、约0.5至约0.6、约0.5至约0.7、约0.5至约0.8、约0.5至约0.99、约0.6至约0.7、约0.6至约0.8、约0.6至约
0.99、约0.7至约0.8、约0.7至约0.99或约0.8至约0.99的幂律数。在一些实施方式中,所述非牛顿材料具有约0.01、约0.02、约0.05、约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、约0.5、约0.6、约0.7、约0.8或约0.99的幂律数。在一些实施方式中,所述非牛顿材料具有至少约0.01、约0.02、约
0.05、约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、约0.5、约0.6、约0.7、约0.8或约0.99的幂律数。在一些实施方式中,所述非牛顿材料具有至多约0.01、约0.02、约0.05、约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、约0.5、约0.6、约0.7、约0.8或约0.99的幂律数。
[0011] 在一些实施方式中,所述至少一个握持元件被配置成将法向力和切向力中的至少一个施加在所述穿戴者的所述身体表面上。在一些实施方式中,所述至少一个握持元件被配置成将法向力和切向力中的至少一个施加在所述穿戴者的所述身体表面上,以防止所述物品跨所述穿戴者皮肤的实质性移位。在一些实施方式中,所述至少一个握持元件包括被配置成将切向力施加在所述穿戴者的所述身体表面上的表面纹理。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件被配置成向所述穿戴者提供应力缓解、负荷转移、疲劳缓解或其任何组合。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件配置成对穿戴者的肌肉、关节或骨骼中的至少一个的移动提供阻力,其中所述阻力随着所述运动的递增负荷而增加。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件被配置成贯穿穿戴者在一个或多个自由度中的全部或部分运动范围将力施加在所述穿戴者的肌肉、关节或骨骼中的至少一个上。在一些实施方式中,所述力包括连续力、成比例力、导数力或其任何组合。在一些实施方式中,所述成比例力和所述导数力中的至少一个基于所述穿戴者的所述骨骼、所述肌肉或所述关节的线性位置、角位置、速度或加速度。在一些实施方式中,所述肌肉包括二头肌、三头肌、三角肌、前臂、股、胫、斜方肌、臀肌、颈部、胸部、斜肌、上背部、下背部或腹部肌肉。在一些实施方式中,所述关节包括踝关节、膝关节、髋关节、脊柱、腕关节、肘关节或肩关节。在一些实施方式中,所述骨骼包括脚踝、膝盖、髋部、脊柱、手腕、肘、肩、胫骨、腓骨、手臂、颈部或肋骨。在一些实施方式中,所述颈部支撑件包括与所述穿戴者的颈部在解剖学上互补的近环形颈圈构件。在一些实施方式中,所述颈部支撑件包括定位在所述穿戴者的颈部的前侧和后侧周围的弹性材料或力反应性聚合物。在一些实施方式中,所述颈部支撑件、所述脊柱支撑件、所述股支撑件和所述胫支撑件中的至少一个包括凹沟。在一些实施方式中,所述颈部支撑件、所述脊柱支撑件、所述股支撑件和所述胫支撑件中的至少一个包括多个凹沟,所述多个凹沟包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个或者更多个凹沟。在一些实施方式中,所述多个凹沟中的两个或多个具有相等的大小或形状。在一些实施方式中,所述多个凹沟中的两个或多个具有不相等的大小或形状。在一些实施方式中,所述凹沟被配置成沿设定直线、弧线或平面弯曲或折叠。在一些实施方式中,所述凹沟被配置成防止或阻碍所述穿戴者在一个或多个自由度中的运动。在一些实施方式中,所述至少一个抗压元件被配置成向所述穿戴者提供应力支撑、负荷转移、疲劳缓解或者其任何组合。在一些实施方式中,所述至少一个抗压元件被配置成将力施加在穿戴者的肌肉、骨骼或关节上。在一些实施方式中,所述至少一个抗压元件被配置成贯穿肌肉、骨骼或关节的全部或部分运动范围将力施加在所述肌肉、所述骨骼或所述关节上。在一些实施方式中,所述力包括连续力、成比例力、导数力或其任何组合。在一些实施方式中,所述成比例力和所述导数力中的至少一个基于所述穿戴者的所述骨骼、所述肌肉或所述关节的线性位置、角位置、速度或加速度。在一些实施方式中,所述肌肉包括二头肌、三头肌、三角肌、前臂、股、胫、斜方肌、臀肌、颈部、胸部或腹部肌肉。在一些实施方式中,所述关节包括踝关节、膝关节、髋关节、脊柱、腕关节、肘关节或肩关节。在一些实施方式中,所述骨骼包括脚踝、膝盖、髋部、脊柱、手腕、肘、肩、胫骨、腓骨、手臂、颈部或肋骨。在一些实施方式中,所述物品还包括固定于至少一个支撑元件的背带。在一些实施方式中,其中所述背带整合在所述基层中。在一些实施方式中,所述背带相邻于所述基层层压或印刷。在一些实施方式中,所述物品还包括至少一个可调节张力元件。在一些实施方式中,所述至少一个可调节张力元件包括胸张力元件、腹张力元件、腰张力元件、股张力元件或胫张力元件中的至少一个。在一些实施方式中,所述至少一个可调节张力元件包括皮带、紧固件、带扣、钩环紧固件、拉链、按钮、钩、吊环、系带、磁铁、搭扣、夹子、螺钉、螺栓、螺母、纽带或者其任何组合。在一些实施方式中,所述物品是衬衫、裤子或全身套装。在一些实施方式中,所述基层具有双边对称性。
[0012] 本文提供的另一方面是一种用于形成可由受试者穿戴的物品的方法,包括:提供具有内表面和外表面的基层,其中所述内表面具有相对于所述受试者身体表面的第一摩擦系数(μ1),并且其中所述基层具有第一弹性模量(E1);将至少一个握持元件耦合至所述基层的所述内表面,其中所述至少一个握持元件被配置成接触所述受试者的身体,并且其中所述至少一个握持元件具有相对于所述身体表面的第二摩擦系数(μ2),其中μ2大于μ1;将至少一个抗压元件耦合至所述基层,其中所述至少一个抗压元件具有大于E1的第二弹性模量(E2);以及将包含非牛顿材料的至少一个支撑元件耦合至所述基层。
[0013] 在一些实施方式中,该方法还包括层压或印刷所述抗压元件或所述握持元件相邻于所述基层。在一些实施方式中,所述印刷为三维印刷。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个不可移除地附接至所述基层。在一些实施方式中,所述支撑元件、所述抗压元件和所述握持元件中的至少一个可移除地附接至所述基层。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件包括颈部支撑件。在一些实施方式中,所述颈部支撑件包括与所述穿戴者的颈部在解剖学上互补的近环形颈圈构件。在一些实施方式中,所述颈部支撑件包括定位在所述穿戴者的颈部的前侧和后侧周围的弹性材料或力反应性聚合物。在一些实施方式中,所述至少一个支撑元件包括脊柱支撑件,所述脊柱支撑件包含被配置成沿设定直线、弧线或平面弯曲或折叠的至少一个凹沟。
[0014] 本文提供的另一方面是一种用于将物品安装在受试者的身体上的方法,包括:提供所述物品,所述物品包括具有内表面和外表面的基层,其中所述内表面具有相对于所述受试者身体表面的第一摩擦系数(μ1),并且其中所述基层具有第一弹性模量(E1);耦合至所述基层的所述内表面的至少一个握持元件,其中所述至少一个握持元件被配置成接触所述受试者的身体,并且其中所述至少一个握持元件具有相对于所述身体表面的第二摩擦系数(μ2),其中μ2大于μ1;耦合至所述基层的至少一个抗压元件,其中所述至少一个抗压元件具有大于E1的第二弹性模量(E2);和耦合至所述基层的包含非牛顿材料的至少一个支撑元件;以及将所述物品安装在所述受试者的身体上,其中当安装在所述受试者的所述身体上时,所述内表面和所述至少一个握持元件以大于μ1的μ2接触所述受试者的所述身体表面。
[0015] 在一些实施方式中,当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个握持元件接触所述受试者的所述身体表面,使得所述物品最多滑动5厘米、4厘米、3厘米、2厘米或1厘米。在一些实施方式中,当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个握持元件接触所述受试者的所述身体表面,使得所述物品围绕所述受试者的所述身体上的一个点滑动至多20°、15°、10°、5°或1°。在一些实施方式中,当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个握持元件接触所述受试者的所述身体表面,使得所述物品在第一方向上最多滑动约所述握持元件在所述第一方向上的长度的25%、20%、15%、10%、5%或1%。在一些实施方式中,当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个支撑元件向所述受试者提供应力缓解、负荷转移、疲劳缓解或其任何组合。在一些实施方式中,当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个支撑元件的所述非牛顿材料包括:第一黏度(v1),当运动在所述至少一个支撑元件上施加第一力(F1)时所述第一黏度(v1)允许所述受试者的无限制运动;和第二黏度(v2),当运动在所述至少一个支撑元件上施加第二力(F2)时限制所述受试者的无限制运动,其中F2大于F1且v2大于v1。在一些实施方式中,当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个支撑元件对所述受试者的肌肉、关节或骨骼中的至少一个的移动提供阻力,其中所述阻力随着所述运动的递增负荷而增加。在一些实施方式中,当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个支撑元件贯穿在一个或多个自由度中的全部或部分运动范围将力施加所述受试者的肌肉、关节或骨骼中的至少一个上。在一些实施方式中,当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个抗压元件向所述受试者提供应力支撑、负荷转移、疲劳缓解或其任何组合。在一些实施方式中,当安装在所述受试者的所述身体上时,所述至少一个抗压元件被配置成贯穿肌肉、骨骼或关节的全部或部分运动范围将力施加在穿戴者的所述肌肉、所述骨骼或所述关节上。
[0016] 本文提供的另一方面是一种可穿戴物品,包括一个力引导框架,所述力引导框架包括多个框架元件和一些速度敏感性材料。在一些实施方式中,所述力引导框架的形状和尺寸设定为与受试者的身体区域在解剖学上互补。在一些实施方式中,至少一个紧固件适于将所述可穿戴物品固定在所述受试者上,与所述身体区域对准地,与所述身体区域紧密形貌接合。在一些实施方式中,所述框架元件在所述框架内形成至少一个可变形区域,并且所述速度敏感性材料安设在所述(一个或多个)可变形区域内。在一些实施方式中,所述框架元件被配置成,当所述可穿戴物品被固定在所述身体区域上时,将所述身体区域内的内部扭曲力的至少一部分通过所述框架元件转移到所述(一个或多个)变形区域,由此所述速度敏感性材料通过在所述可变形区域内的所述速度敏感性材料的变形来抑制所述转移的内部扭曲力。
[0017] 本文提供的另一方面是一种用于限制有害运动的方法,包括通过固定在受试者的身体区域上的可穿戴物品,将所述身体区域内的至少一部分内部扭曲力转移到安设在所述可穿戴物品的框架内的至少一个可变形区域内的速度敏感性材料,以及通过在所述变形区域内的所述速度敏感性材料的变形来抑制所述转移的内部扭曲力。在一些优选的实施方式中,所述可穿戴物品在外部且非侵入性地固定在所述受试者上。
[0018] 本文提供的另一方面是一种包括解剖支撑件和至少一个紧固件的物品。在一些实施方式中,所述解剖支撑件包括至少一个力引导框架和与所述(一个或多个)力引导框架接合以从所述(一个或多个)力引导框架吸收力的至少一个阻尼器,其中所述(一个或多个)力引导框架比所述(一个或多个)阻尼器相对更具刚性。在一些实施方式中,所述(一个或多个)力引导框架和所述(一个或多个)阻尼器相对于彼此成形且定位成在解剖学上与受试者的解剖结构互补,由此所述解剖支撑件具有符合所述解剖结构的外表面轮廓的接合面。在一些实施方式中,所述(一个或多个)紧固件将所述解剖支撑件固定到所述受试者上与所述解剖结构和与所述解剖结构的表面轮廓在形貌上紧密接合的接合表面对准,使得力从所述解剖结构中的硬组织转移到所述(一个或多个)力引导框架。在一些实施方式中,当固定所述解剖支撑件时,至少一部分施加到所述硬组织的力通过将所述力经由所述(一个或多个)力引导框架从所述硬组织转移到所述(一个或多个)阻尼器而从所述解剖结构中的软组织转移到所述(一个或多个)阻尼器,由此所述(一个或多个)阻尼器吸收所述转移部分的力并从而限制了通过所述硬组织施加到所述软组织的内力。在一些实施方式中,所述力引导框架包括通过所述(一个或多个)阻尼器而彼此间隔开的多个离散的力导向元件,所述(一个或多个)阻尼器在所述离散的力导向元件的相邻者之间延伸。
[0019] 本文提供的另一方面是一种当受试者的解剖结构受到力时防止所述解剖结构损伤的方法,包括将解剖支撑件固定到所述受试者上,其中所述解剖支撑件包括至少一个力引导框架和与所述(一个或多个)力引导框架接合以从所述(一个或多个)力引导框架吸收力的至少一个阻尼器,其中所述(一个或多个)力引导框架比所述(一个或多个)阻尼器相对更具刚性。在一些实施方式中,所述方法还包括通过所述(一个或多个)力引导框架将至少一部分施加在所述解剖结构中的硬组织上的力,通过将所述力经由所述(一个或多个)力引导框架从所述硬组织转移到所述(一个或多个)阻尼器,而转移离开所述解剖结构中的软组织,由此所述(一个或多个)阻尼器吸收所述转移部分的力并从而限制了通过所述硬组织施加到所述软组织的内力。在一些实施方式中,所述解剖支撑件在外部且非侵入性地固定在所述受试者上。援引并入
[0020] 本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文,其程度如同具体地且单独地指明每个单独的出版物、专利或专利申请均通过引用而并入。附图说明
[0021] 通过参考阐述说明性实施方式和附图的以下详细描述,将会获得对本发明的特征和优点的更好的理解,在附图中:
[0022] 图1是根据一些实施方式的,第一示例性脊柱支撑装置的上背侧等轴测图;
[0023] 图2是根据一些实施方式的,图1的脊柱支撑装置的上腹侧等轴测图。
[0024] 图3是根据一些实施方式的,图1的脊柱支撑装置的下背侧等轴测图。
[0025] 图4是根据一些实施方式的,图1的脊柱支撑装置的下腹侧等轴测图。
[0026] 图5是根据一些实施方式的,图1的脊柱支撑装置的正(背侧)视图。
[0027] 图6是根据一些实施方式的,图1的脊柱支撑装置的侧视图。
[0028] 图7是根据一些实施方式的,图1的脊柱支撑装置的后(腹侧)视图。
[0029] 图8是根据一些实施方式的,图1的脊柱支撑装置的俯视平面图。
[0030] 图9是根据一些实施方式的,图1的脊柱支撑装置的底视平面图。
[0031] 图10是根据一些实施方式的,图1的脊柱支撑装置的一部分的细节正(背侧)视图。
[0032] 图11是根据一些实施方式的,沿着图10中的线A-A截取的图1的脊柱支撑装置的一部分的横截面图。
[0033] 图12是根据一些实施方式的,图1的脊柱支撑装置的一部分的细节侧视图。
[0034] 图13是根据一些实施方式的,图1的脊柱支撑装置的一部分的细节后(腹侧)视图。
[0035] 图14是根据一些实施方式的,第二示例性脊柱支撑装置的上背侧等轴测图。
[0036] 图15是根据一些实施方式的,图14的脊柱支撑装置的上腹侧等轴测图;
[0037] 图16是根据一些实施方式的,图14的脊柱支撑装置的下背侧等轴测图。
[0038] 图17是根据一些实施方式的,图14的脊柱支撑装置的下腹侧等轴测图。
[0039] 图18是根据一些实施方式的,图14的脊柱支撑装置的正(背侧)视图。
[0040] 图19根据一些实施方式的,是图14的脊柱支撑装置的侧视图;
[0041] 图20是根据一些实施方式的,图14的脊柱支撑装置的后(腹侧)视图。
[0042] 图21是根据一些实施方式的,图14的脊柱支撑装置的俯视平面图。
[0043] 图22是根据一些实施方式的,图14的脊柱支撑装置的底视平面图。
[0044] 图23根据一些实施方式的,是图14的脊柱支撑装置的一部分的细节正(背侧)视图。
[0045] 图24是根据一些实施方式的,沿着图23中的线B-B截取的图14的脊柱支撑装置的一部分的横截面图。
[0046] 图25是根据一些实施方式的,图14的脊柱支撑装置的一部分的细节侧视图。
[0047] 图26是根据一些实施方式的,图14的脊柱支撑装置的一部分的细节后(腹侧)视图。
[0048] 图27是根据一些实施方式的,沿着图34中的线27-27截取的第三示例性脊柱支撑装置的一部分的横截面图,示出了与人体椎骨的第一对齐。
[0049] 图28是根据一些实施方式的,图27中所示的脊柱支撑装置的一部分的剖视图,示出了与人体椎骨的第一对齐。
[0050] 图29是根据一些实施方式的,与图27中所示相同的横截面,但示出了与人体椎骨的第二对齐。
[0051] 图30是根据一些实施方式的,图27的脊柱支撑装置的分解俯视背侧透视图。
[0052] 图31是根据一些实施方式的,图27的脊柱支撑装置的局部分解俯视腹侧透视图。
[0053] 图32A和图32B是根据一些实施方式的,沿着图31中的线32A/B-32A/B截取的局部横截面图。
[0054] 图33是根据一些实施方式的,沿着图34中的线33-33截取的图27的脊柱支撑装置的颈椎支撑部分的横截面图。
[0055] 图34是根据一些实施方式的,图27的脊柱支撑装置的颈椎支撑部分和斜方肌锚钩的背侧视图。
[0056] 图35是根据一些实施方式的,图27的脊柱支撑装置的弹性C形保持器的平面图。
[0057] 图36是根据一些实施方式的,栓系于人体的图27的脊柱支撑装置的正透视图。
[0058] 图37是根据一些实施方式的,栓系于人体的图27的脊柱支撑装置的后透视图。
[0059] 图38是根据一些实施方式的,第四示例性脊柱支撑装置的一部分的后视图。
[0060] 图39是根据一些实施方式的,沿图38中的线A-A’的横截面图。
[0061] 图39A示出了根据一些实施方式的,图38的脊柱支撑装置的第一替代抗压衬衫系固件。
[0062] 图39B示出了根据一些实施方式的,图38的脊柱支撑装置的第二替代抗压衬衫系固件。
[0063] 图40是根据一些实施方式的,栓系于人体的图38的脊柱支撑装置的正透视图。
[0064] 图41是根据一些实施方式的,栓系于人体的图38的脊柱支撑装置的后透视图。
[0065] 图42是根据一些实施方式的,图38的脊柱支撑装置的一部分的侧视图。
[0066] 图43是根据一些实施方式的,沿图42中的线B-B’的横截面图。
[0067] 图44是根据一些实施方式的,图38的脊柱支撑装置的一部分的正视图。
[0068] 图45是根据一些实施方式的,沿图44中的线C-C’取得的横截面图。
[0069] 图46A是根据一些实施方式的,沿图44中的线D-D’取得的横截面图,其示出了腹衬的第一构造。
[0070] 图46B是根据一些实施方式的,沿图44中的线D-D’取得的横截面图,其示出了腹衬的第二构造。
[0071] 图47是根据一些实施方式的,示出了其系固件的图38的脊柱支撑装置的一部分的正视图。
[0072] 图48A是根据一些实施方式的,示出了图38的脊柱支撑装置的示例性调节带的构造的分解图。
[0073] 图48B是根据一些实施方式的,示出了图38的脊柱支撑装置的示例性背带的构造的分解图。
[0074] 图49、图50A和图50B示出了用于形成图38的脊柱支撑装置的框架元件和颈圈构件并将它们耦合在一起的两种示例性方法。
[0075] 图51、图52A和图52B示出了用于形成图38的脊椎支撑装置的框架元件和颈圈构件并将它们耦合在一起的另外两种示例性方法。
[0076] 图53、图54A和图54B示出了用于形成图38的脊椎支撑装置的框架元件和颈圈构件并将它们耦合在一起的另外两种示例性方法。
[0077] 图55、图56和图57示出了根据一些实施方式的,图38的脊柱支撑装置的抗压衬衫、集成背带和调节带的替代结构。
[0078] 图58示出了根据一些实施方式的,图38的脊椎支撑装置的抗压衬衫、集成背带和调节带的替代结构的前透视图。
[0079] 图59示出了根据一些实施方式的,图38的脊柱支撑装置的抗压衬衫、集成背带和调节带的替代结构的后透视图。
[0080] 图60示出了根据一些实施方式的,可选地集成有抗压裤或绑腿的图38的脊柱支撑装置的抗压衬衫、集成背带和调节带的替代结构的正视图和后视图。
[0081] 图61A示出了根据一些实施方式的,示例性物品的正视图。
[0082] 图61B示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性物品的后视图。
[0083] 图61C示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性物品的侧视图。
[0084] 图61D示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性物品的详细正视图。
[0085] 图61E示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性物品的详细后视图。
[0086] 图61F示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性物品的详细侧视图。
[0087] 图62A示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性物品的可调节张力区的正视图。
[0088] 图62B示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性物品的可调节张力区的后视图。
[0089] 图62C示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性物品的可调节张力区的侧视图。
[0090] 图63A示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性物品的可调节张力区的正视图。
[0091] 根图63B示出了据一些实施方式的,图61A的示例性物品的可调节张力区的后视图。
[0092] 图63C示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性物品的可调节张力区的侧视图。
[0093] 图64A示出了根据一些实施方式的,示例性长袖第二物品的正视图。
[0094] 图64B示出了根据一些实施方式的,示例性无袖第二物品的正视图。
[0095] 图64C示出了根据一些实施方式的,图64A的示例性第二物品的详细正视图。
[0096] 图64D示出了根据一些实施方式的,图64A的示例性第二物品的后视图。
[0097] 图64E示出了根据一些实施方式的,具有颈部支撑元件的详细视图的,图64A的示例性第二物品的横截面侧视图。

具体实施方式

[0098] 在某些方面,本文公开了一种集成速度敏感性材料来提供保护而又不牺牲运动自由的可穿戴物品。根据本公开内容构造的脊柱支撑装置或支撑元件通过在横向运动和弯曲中支撑头部和颈部,并通过在撞击、打击或大于受试者自己能够产生的任何加速度过程中在头部和颈部的横向运动/弯曲期间转动能,来减少肌肉疲劳。支撑元件被配置成根据所施加的力的程度来提供增加的阻力和能量吸收。
[0099] 在一些实施方式中,可穿戴物品包括包含多个框架元件的力引导框架,其形状和尺寸设定成在解剖学上与受试者的身体区域互补。使用可穿戴物品的对象优选脊椎动物、更优选哺乳动物并且最优选人类。因此,根据本公开内容中阐明的原理,可穿戴物品不仅包括人类,而且包括,举例而言,但不限于诸如绵羊、山羊、、驴和骡等有动物、爬行动物、两栖动物、诸如狗和猫等伴侣动物,以及诸如和啮齿动物等其他宠物。根据本公开内容的可穿戴物品可以并入不仅由人类还由诸如狗和马等军警动物穿戴的防护装备。本文所公开的可穿戴物品可以用于人类和兽医医学应用,优选地不需要任何外科植入。
[0100] 在一些实施方式中,速度敏感性材料耦合到框架,并且至少一个紧固件(直接地或间接地)耦合到框架,并且适于将可穿戴物品规定在受试者上。可以使用各种各样的紧固件,包括但不限于一个或多个背带、皮带、物品集成件等。如果是背带或皮带,它们可以是可移除的或永久固定的。优选地,可穿戴物品固定在外,即在受试者身体外部,并且是非侵入性地,即无需手术或将任何元件植入受试者的身体,尽管也考虑了其中植入全部或部分支撑件的实施方式。如上所指出,可穿戴物品可以在解剖学上与其将使用到的身体区域互补。
[0101] 在一些实施方式中,可穿戴物品将包括接合面,该接合面可以是用于接合身体区域的连续表面或中断表面。接合面可以包括通道和/或突起,以促进气流。接合面的形状与可穿戴物品所固定到的身体区域的解剖结构的表面轮廓互补。例如,当身体区域是颈部和斜方肌时,可穿戴物品可以具有细长通道,该通道接纳颈部并继而在底部加宽以容纳斜方肌。类似地,用于肘关节的可穿戴物品的形状可以设定成接合远端臂、肘前、鹰嘴和近侧前臂或其部分,并且包括适于这样的目的的接合面。这些仅仅是可以使用本文描述的可穿戴物品的身体区域的示例,而并不意图是限制性的。例如,且不限于,根据本公开内容的可穿戴物品可以适于向头部和颈部组合、颈部、躯干、脊柱、一个或两个肩膀、一个或两个肘部、一个或两个手腕、一只或两只手、单臀或双臀、一个或两个膝盖,一只或两只脚踝和/或一只或两只脚中的任何的全部或部分提供支撑。
[0102] 在某些实施方式中,当被(一个或多个)紧固件固定时,可穿戴物品将对准与其紧密形貌接合的身体区域。例如,可以将一层或多层足够薄的贴身衣物,包括防护服,插入身体区域与可穿戴物品之间,而不防止身体区域与可穿戴物品之间的紧密形貌接合。此外,术语“紧密形貌接合”涵盖可穿戴物品与身体区域(例如,中断的接合面)之间的接合间隙,例如,为了通或机动性,前提是有足够的接合以允许力从身体区域有效地传递到可穿戴物品。
[0103] 在一些实施方式中,力引导框架的框架元件在框架内形成至少一个可变形区域;即,可响应于施加到框架的力而经历变形的框架区域。这种变形可以,举例而言且不限于,通过包括用作活动铰链的减厚区的相关框架元件的全部或部分的弹性/柔性,通过一个框架元件到另一个的传统铰接,通过一个框架元件可滑动地结合另一框架元件,通过前述的组合,或通过其他合适的技术来实现。在一些实施方式中,力引导框架包括整体单元,或者替换地,多个彼此连接、彼此分离和间隔或组合的单个框架元件(例如,一些框架元件可以连接到其他框架元件,而一些框架元件可以不连接到其他框架元件)。
[0104] 在一些实施方式中,框架元件被配置成当可穿戴物品固定在身体区域上时,将身体区域内的至少一部分内部扭曲力通过框架元件转移到(一个或多个)可变形区域;力传递是通过可穿戴物品与身体区域之间的紧密形貌接合来实现的。术语“内部扭曲力”是指在身体运动期间,解剖结构相对于彼此的移动,例如在关节的屈曲、伸展或旋转期间骨骼、软骨、肌肉和其他软组织的相对移动。内部扭曲力可以是外部施加的力、身体区域肌肉组织产生的内力,或者内外力的组合。例如,运动员或士兵可能经受抛射物撞击带来的会导致其身体移动的外力,或在响应于噪音突然旋转时经受内力,或在接触性运动(如美式足球、橄榄球或武术)或在实际手对手、手对武器或武器对武器的搏斗期间试图保持平衡时经受内力和外力两者。
[0105] 在一些实施方式中,速度敏感性材料至少安设在(一个或多个)可变形区域内,并且速度敏感性材料通过速度敏感性材料在(一个或多个)可变形区域内的变形来抑制转移的内部扭曲力。实际上,包含速度敏感性材料的可变形区域起着“撞击缓冲区”的作用,吸收一些原本会施加到身体区域的力(内部力、外部力或两者)。所使用的特定速度敏感性材料及其密度和厚度将取决于可穿戴物品的使用方式(如活动性质)和可穿戴物品可能使用的身体区域,也可能取决于单个受试者的特征(如身高、体重、力量和其他条件因素等)。此外,不同类型、厚度和密度的速度敏感性材料可以用于不同的可变形区域,或者甚至单个可变形区域内(例如成层层压或按可变形顺序排列),并且(一种或多种)速度敏感性材料的性质可以通过将适当的涂层或层压板应用到速度敏感性材料的表面来进一步调整,例如,以修饰速度敏感性材料的表面张力。在一些实施方式中,可穿戴物品包括整体数量的速度敏感性材料,并且框架元件可以覆盖或放置到速度敏感性材料上,以形成力引导框架并限定可变形区域。在其他实施方式中,速度敏感性材料的离散、分离的单个部分可以安设在可变形区域中。
[0106] 在一些实施方式中,(一个或多个)可变形区域的精确形状、位置和配置将取决于将要使用可穿戴物品的特定应用和/或要支撑的身体区域。在一个优选实施方式中,可穿戴物品在解剖学上是非限制性的。一种优选的方式是重建、模仿、模拟或符合解剖结构数组或群组,诸如,举例而言,头部和颈部组合、颈部、躯干、脊柱、一个或两个肩膀、一个或两个肘部、一个或两个手腕、一只或两只手、单臀或双臀、一个或两个膝盖、一只或两只脚踝和/或一只或两只脚中的任何的全部或部分。通过重建、模仿、模拟或符合解剖结构数组,可穿戴物品可以通过其与身体区域的紧密形貌接合,将至少一些内部扭曲力从脆弱的软组织转移,并战略性地将转移的力引导到通过其中速度敏感性材料能够减弱、吸收或抑制这些力的(一个或多个)可变形区域。在一些这样的实施方式中,框架元件对应于诸如骨骼和/或软骨等硬组织,而包含速度敏感性材料的可变形区域可以对应于诸如肌肉和结缔组织等软组织。在这样的实施方式中,框架元件定位于与可能传递力的硬组织对准,而包含速度敏感性材料的可变形区域可以定位于与身体区域中的那些软组织对准,这些软组织在经受内部扭曲力时会发生变形,并因此容易受到损伤。在一些情况下,框架元件与硬组织和/或可变形区域与脆弱软组织之间的对准是不需要的,前提是可穿戴物品被配置成将至少一些内部扭曲力转移离开脆弱的软组织并战略性地引导转移的力到(一个或多个)可变形区域。在任一种情况下,可穿戴物品的配置优选地使得其允许穿戴者通过基本正常的运动范围(例如屈曲、伸展、旋转)移动(一个或多个)相关身体区域。在一些实施方式中,可穿戴物品提供的主要保护不是来自对运动范围的实质性限制,而是来自内部扭曲力的转移到可利用其中速度敏感性材料的性质的可变形区域。
[0107] 如上所指出,速度敏感性材料可以是其对外力的抵抗随着力的增加而增加的材料。在一些实施方式中,根据本公开内容的可穿戴物品利用了速度敏感性材料的可抗压/可膨胀/粘弹性性质。通过为使用可穿戴物品的活动选择适当的速度敏感性材料,可以构建可穿戴物品,其中当转移的内部扭曲力以该活动的预期速度施加时,速度敏感性材料将对这些力提供非常小的阻力。因此,可穿戴物品将对受试者活动期间的正常运动几乎没有阻力。在高能量的时刻(诸如由撞击引起的突然过度伸展、加速、减速),内部扭曲力将以更高的速度施加。当这些高速度的内部扭曲力的一部分转移到可变形区域时,它们将遇到来自其中速度敏感性材料的更大阻力。这种更大阻力的作用是抑制或吸收转移的内部扭曲力,这可以导致已知会造成伤害的移动或关节的稳定。例如,在不限制且不承诺任何特定用途的情况下,设想根据本公开内容的适当设计的可穿戴物品可以有助于防止或减少颈部扭伤,减少疲劳,减少(例如对于机组人员)施加的应力的影响,提供被动稳定,提供负荷抵消,提供侧向阻力,提供前后阻力,改善和稳定姿势,稳定和固定损伤,以及防止抗反向式扭伤。
[0108] 虽然一些优选实施方式在解剖学上是非限制性的,但其他实施方式在解剖学上可以是限制性的,即,它们可以对穿戴者在受影响身体区域的普通运动范围施以实质性限制。例如,在损伤稳定和术后应用中,或在防止(例如飞行员的)颈部疲劳中,解剖限制性实施方式可能是有利的。
[0109] 值得注意的是,本文所公开的可穿戴物品的性能不仅取决于速度敏感性材料的性质,而且取决于速度敏感性材料与力引导框架材料之间的相互作用;尽管在一些情况下,可穿戴物品根据本文所述的原理使用传统弹性材料代替速度敏感性材料构建。此外,力引导框架可以采取多种形式,前提是其能够通过将力分配到速度敏感性材料(或弹性材料)的特定区域来执行引导能量耗散的功能。例如,力引导框架可以包括或包含具有适当力导向性质且层压、粘附或以其他方式固定至速度敏感性材料(或弹性材料)的一个或多个薄膜区域(可为整体或复合结构)。本文使用术语“吸能材料”来涵盖速度敏感性材料和传统弹性材料。
[0110] 如上所指出,在某些实施方式中,包含速度敏感性材料的可变形区域充当“撞击缓冲区”,其吸收本应施加到身体区域的一些力(内部、外部或两者)。在一些实施方式中,框架元件控制速度敏感性材料的表面,将原本是屈曲运动的转化为压缩,此时速度敏感性材料在吸收/抑制力方面最为有效。更具体地,框架元件可以由比速度敏感性材料更硬,例如更刚性,的材料制成,而框架元件的表面可以压缩速度敏感性材料,使得框架元件的形状和配置可以引导速度敏感性材料吸收能量的位置和程度。例如,框架元件可以是刚性的或半刚性的,前提是它们比速度敏感性材料更具充分刚性,以在给定预期施加的力的情况下有效地控制特定速度敏感性材料的压缩。框架元件的性质(例如刚性)和速度敏感性材料的性质(例如密度)将取决于可穿戴物品将使用到的活动。更具刚性的框架元件和较高密度的速度敏感性材料可以用于高强度运动/活动(例如曲棍球、足球、军事、赛车),而更不具刚性的框架元件和较低密度的速度敏感性材料可以用于低强度应用(如损伤恢复、本体感受、颈部/关节疲劳或劳损缓解等))。在某些应用中,可变形区域中的一个或多个中的吸能材料可以起到联合抵抗关节的作用(如下所述)。
[0111] 在一些实施方式中,框架元件中的一个或多个包括延伸超过变形区域以提供附加保护(例如撞击保护)的突出、层或外表面。例如,可以在膝盖、肘部或其他关节周围提供硬质泡沫或橡胶材料。本文所述的可穿戴物品可以包括一个或多个附加层或与其集成以提供附加功能。例如,附加层可提供用于撞击保护、切割保护、抛射物(例如,诸如以商标市售的等一层对位芳纶合成纤维)保护、绝缘或舒适性的衬垫。可选地,附加层可以互换,以便单一核心可穿戴物品可以适于用在不同的活动中(例如,用于颈椎的单一定制可穿戴物品可以与美式足球衬垫/铠甲和球衬垫/铠甲可移除地相互接合)。在一些实施方式中,附加层可以并入凝胶填充或流体填充室以提供撞击保护和/或缓冲。还可以提供最内层,以改善可穿戴物品与身体区域的紧密形貌接合。诸如支撑元件内等可穿戴物品中利用的层的示例性组合包括硬质泡沫、橡胶或塑料材料的外层,或其粘度随着力的增加而增加的速度敏感性材料(例如悬浮在泡沫基质中的非牛顿材料)的内层或中层,以及软泡沫或衬垫的内层,以帮助缓冲穿戴者的身体表面与支撑元件和/或可穿戴物品的接触。
[0112] 根据本公开内容,电子传感器(例如光学传感器、力传感器或其他)可以可选地并入可穿戴设备中。例如,合适的加速度计可以用作力传感器。在使用电子传感器的情况下,它们可以耦合(例如通过电线)到搭载计算机或搭载数据存储器,或者到可以与计算设备(例如智能手机或平板电脑)进行无线通信的发射器(例如无线电、Wi-Fi或蓝牙发射器)。
[0113] 在各个方面,本文所述的可穿戴物品实现了一种限制有害运动的方法。该方法包括通过固定在受试者的身体区域上的可穿戴物品,将身体区域内的至少一部分内部扭曲力转移到安设在可穿戴物品的框架内的至少一个可变形区域内的敏感材料,以及通过在至少一个可变形区域内的速度敏感性材料的变形来抑制或吸收转移的内部扭曲力。
[0114] 现在将以示例的方式描述以脊柱支撑装置形式的某些示例性可穿戴物品(其可以集成到本文所述的作为支撑元件的可穿戴物品中),应当理解本公开内容的教导不限于脊柱支撑装置,而是可以应用到用于广泛的解剖结构的物品。
[0115] 现在参考图1至图13,其示出了大体上由参考标记100指示的第一示例性脊柱支撑装置。图1至图13所示的脊柱支撑装置是根据本公开内容的可穿戴物品的一个示例性实施方式,并且用作用于解剖结构,在这种情况下颈部/背部/脊柱,的物品。
[0116] 脊柱支撑装置100包括颈椎支撑部分102、上脊柱支撑部分104和下脊柱支撑部分106。颈椎支撑部分102耦合到上脊柱支撑部分104的上端108,并且下脊柱支撑部分106从上脊柱支撑部分104的下端110延伸。上脊柱支撑部分104和下脊柱支撑部分106可以整体形成单个元件,或者可以形成彼此连接的两个部件(每个部件可以由子部件组成)。
[0117] 当由人类受试者(图1至13中未示出)穿戴时,上脊柱支撑部分104和下脊柱支撑部分106一起从C7椎骨延伸到至少人体脊柱上的L1椎骨,并且如所示,脊柱支撑装置100的轮廓配合人体背部的弯曲。因此,如图6中最佳所示,上脊柱支撑部分104和下脊柱支撑部分106适于符合人体脊柱弯曲,并且在使用中将会如下文进一步描述的固定在穿戴者脊柱上的适当位置。脊柱支撑装置100的内部轮廓形成符合背部和颈部的外部表面轮廓的接合面。
[0118] 上脊柱支撑部分104的上端108包括生物力学上刚性的斜方肌锚钩112,其适于从人类受试者的背侧位置向腹侧位置延伸并接合人体斜方肌。如本文所用的,术语“生物力学上刚性的”意指足够刚性以传递基本上所有施加的力,而不是通过变形来吸收力。从这个意义上来说,术语“生物力学上刚性的”意指刚性是与骨骼的骨头的刚性相同的意义,因此术语“生物力学上刚性的”不排除一些柔性。整个上脊柱支撑部分104可以是生物力学上刚性的,或者仅斜方肌锚钩112可以是生物力学上刚性的。可选地,上脊柱支撑部分104可以被构造成使得斜方肌锚钩112是生物力学上刚性的,并且上脊柱支撑部分104的刚性朝向其下端110减小(例如,柔性增加)。在优选的实施方式中,下脊柱支撑部分106基本上比上脊柱支撑部分104更具柔性。
[0119] 在图示的实施方式中,上脊柱支撑部分104的上端108大体上为三叉形,并且斜方肌锚钩112包括向外延伸的对置的斜方肌支撑臂114和安设在斜方肌支撑臂114之间的脊柱支撑臂116。插槽118介于脊柱支撑臂116与斜方肌支撑臂114之间。斜方肌支撑臂114适于接合人体的斜方肌,从而稳定脊柱支撑装置100,同时使力从颈椎支撑部分102传递到斜方肌或更广泛地传递到上躯干。用于将上脊柱支撑部分104和下脊柱支撑部分106固定在穿戴者脊柱上的机构也会使斜方肌锚钩112与穿戴者的斜方肌保持接合。三叉戟形状仅仅是用于斜方肌锚钩112的一种示例性形状,并且还可以使用其他合适的形状。
[0120] 如图10至图13中最佳所示,颈椎支撑部分102包括大体上C形的生物力学上刚性的C6椎骨支撑件120、大体上C形的生物力学上刚性的C4椎骨支撑件122和大体上C形的生物力学上刚性的寰椎支撑件124。当人类受试者穿戴脊柱支撑装置100时,C6椎骨支撑件与人体C6椎骨对齐并定位成从其背侧托住人体C6椎骨,C4椎骨支撑件与人体C4椎骨对齐并定位成从其背侧托住人体C4椎骨,并且寰椎支撑件124与人体C1和C2椎骨对齐并定位成从其背侧托住人体C1和C2椎骨。
[0121] 上脊柱支撑部分104和下脊柱支撑部分106一起形成可穿戴物品的力引导框架,斜方肌支撑臂114、脊柱支撑臂116、C6椎骨支撑件120、C4椎骨支撑件122和寰椎支撑件124是其框架元件。可以看到,由上脊椎支撑部分104和下脊椎支撑部分106形成的力引导框架的形状和尺寸设定成在解剖学上与受试者,在这种情况下人类,的身体区域,在这种情况下背部和颈部,互补。
[0122] C6椎骨支撑件120、C4椎骨支撑件122和寰椎支撑件124彼此间隔开并且通过由在其间延伸的联合抵抗阻尼器形成的各自的联合抵抗接头连接在一起。术语“联合抵抗阻尼器”是指当介于两个部件之间时,可以用作这两个部件之间的联合滑动接头并允许一个部件相对于另一部件进行有限的相对成角度的(屈曲/伸展)和旋转的移动,同时抵抗这样的移动的力,从而对这样的移动施加制动/减速效果的元件或一组元件,并且“联合抵抗接头”是指包括“联合抵抗阻尼器”的接头。C6-C4的联合抵抗阻尼器在C6椎骨支撑件120与C4椎骨支撑件122之间延伸,以在其间形成C6-C4联合抵抗接头126,并且C4-寰椎联合抵抗阻尼器在C4椎骨支撑件122与寰椎支撑件124之间延伸,以在其间形成C4-寰椎联合抵抗接头128。颈椎部分102通过在上脊柱支撑部分的上端108与C6椎骨支撑件120之间延伸的上脊柱-颈椎联合抵抗阻尼器连接到上脊柱支撑部分104的上端108,形成上脊柱-颈椎联合抵抗接头
130。因此,多个阻尼器与由上脊椎支撑部分104和下脊椎支撑部分106形成的力引导框架接合,以从中吸收力。如图所示,力引导框架(上脊柱支撑部分104和下脊柱支撑部分106)和阻尼器(联合抵抗接头126、128、130)的形状和位置设定成彼此相对,以在解剖学上与受试者的解剖结构(在这种情况下,一个人的背部和脊椎上部)互补。这种解剖结构包括硬组织(椎骨)和软组织(如肌肉、椎间盘)。
[0123] 在图1至图13中所示的示例性实施方式中,C6-C4联合抵抗接头126、C4-寰椎联合抵抗接头128和上脊柱-颈椎联合抵抗接头130各自是由分离的吸能材料片形成的分立接头。因此,力引导框架包括多个离散的力导向元件(斜方肌锚钩112、C6椎骨支撑件120、C4椎骨支撑件122和寰椎支撑件124),这些元件通过在相邻力导向元件之间延伸的阻尼器(联合抵抗接头130、126、128)彼此间隔开。在图示的实施方式中,C6-C4联合抵抗接头126是在C6椎骨支撑件120的上端与C4椎骨支撑件122的下端之间延伸的大体上C形的元件,并且C4-寰椎联合抵抗接头128是在C4椎骨支撑件122的上端与寰椎支撑件124的下端之间延伸的大体上C形的元件。上脊柱-颈椎联合抵抗接头130符合斜方肌锚钩112的形状并且在其下方和上方均有延伸。更具体地,上脊柱-颈椎联合抵抗接头130位于上脊柱支撑部分104的腹侧上,并且向下延伸超过插槽118,同时向上延伸超过斜方肌支撑臂114和脊柱支撑臂116。在上脊柱支撑部分104的上端108之外,上脊柱-颈椎联合抵抗接头130会聚以形成延伸到C6椎骨支撑件120的下端的近环形颈圈132。在图示的实施方式中,形成上脊柱-颈椎联合抵抗接头130的材料还沿着脊柱支撑装置100的腹侧面向下延伸至下脊柱支撑部分106的下端140。在其他实施方式中,形成上脊柱-颈椎联合抵抗接头的材料可以不向下延伸到那么远;例如,该材料可以仅延伸到上脊柱支撑部分的下端。
[0124] 用于形成C6-C4联合抵抗接头126、C4-寰椎联合抵抗接头128和上脊柱-颈椎联合抵抗接头130的吸能材料可以是,举例而言,诸如本文所述的那些等弹性体材料或合适的力反应性聚合物。因此,在图1至图13所示的示例性脊柱支撑装置100的一个实施方式中,将一定量的速度敏感性材料耦合到力引导框架(上脊柱支撑部分104和下脊柱支撑部分106)以形成联合抵抗接头126、128、130。在该具体实施方式中,这些联合抵抗接头126、128、130是安设速度敏感性材料的可变形区域。
[0125] 斜方肌锚钩112、C6椎骨支撑件120、C4椎骨支撑件122和寰椎支撑件124以及联合抵抗接头126、128、130的相对位置允许颈椎支撑部分102和上脊柱支撑部分104的上端108模仿人体脊柱的自然关节连接。同时,该结构提供对所施加的引起脊柱屈曲/伸展/旋转的力(例如,来自撞击头部和/或身体的球或其他运动员)的阻力,从而减小由头部或身体的撞击引起的头部和颈部成角度的/旋转的加速度(挥鞭伤)。具体而言,形成联合抵抗接头126、128、130的吸能材料对变形提供逐渐增加的阻力。变形可以是压缩、拉伸或组合(取决于移动的性质,特定的联合抵抗接头的一些部件可能处于压缩状态,而其他部件处于拉伸状态)。在联合抵抗接头由弹性体材料形成的情况下,随着位移增加,变形阻力将会增加,并且在联合抵抗接头由力反应性聚合物形成的情况下,随着所施加的力增加,变形阻力将会增加。由于斜方肌锚钩112、C6椎骨支撑件120、C4椎骨支撑件122和寰椎支撑件124的相对移动导致联合抵抗接头126、128、130变形,因此联合抵抗接头126、128、130朝着活动范围的极限提供逐渐增加的阻力,这反过来提供了对挥鞭伤相关和脑震荡相关的移动的机械阻力(即制动/减速)。因此,框架元件(斜方肌支撑臂114、脊柱支撑臂116、C6椎骨支撑件120、C4椎骨支撑件122和寰椎支撑件124)被配置成将脊柱内的至少一部分内部扭曲力通过框架元件转移到可变形区域(联合抵抗接头126、128、130),由此吸能材料通过吸能材料在可变形区域内的变形来抑制转移的内部扭曲力。
[0126] 为了将受试者的头部移动耦合到脊柱支撑装置100,脊柱支撑装置100提供有枢轴地安装到寰椎支撑件124的至少一个头盔集成元件。在图1至图13中所示的示例性实施方式中,脊柱支撑装置100提供有单个大体上C形的头盔集成元件134。寰椎支撑件124枢轴地嵌套在头盔集成元件134内,使得头盔集成元件134可以在有限的枢轴活动范围内相对于寰椎支撑件124向下和向上枢转。在图示的实施方式中,头盔集成元件134通过对置的枢轴销136耦合到寰椎支撑件124;合适的衬套和/或轴承(未示出)可以与枢轴销136相关联。
[0127] 在使用中,头盔(未示出)耦合到头盔集成元件134,使得在头部屈曲和伸展期间,头盔的移动将会引起头盔集成元件134的相应移动;优选地,头盔可以可释放地耦合到头盔集成元件134。例如,一个或多个系绳(未示出)可以从头盔集成元件134延伸以便将头盔集成元件134固定到头盔(例如,经由卡扣配合或其他紧固件),并且头盔的后部可以成形为与头盔集成元件134接合。在这样的实施方式中,在头部屈曲期间,头盔的移动将会经由通过系绳施加的张力而移动头盔集成元件134,并且在头部伸展期间,头盔的移动将会通过头盔后部推动头盔集成元件134来移动头盔集成元件134。在其他实施方式中,头盔集成元件134可以刚性地耦合到头盔,使得头盔和头盔集成元件134一致地移动。
[0128] 当头部的屈曲和伸展处于头盔集成元件134相对于寰椎支撑件124的枢轴活动的有限范围内时,头盔集成元件134可以相对于寰椎支撑件124自由枢转。因此,将会选择枢轴活动的有限范围来对应于屈曲和伸展的普通或“安全”范围以保持移动自由。当头部的屈曲或伸展超过普通或“安全”范围时,头盔集成元件134相对于寰椎支撑件124的枢轴移动将会超过限制的枢转移动范围。这会使得头盔集成元件134接合寰椎支撑件124,使得头部的进一步屈曲/伸展将会一致地移动头盔集成元件134和寰椎支撑件,使得进一步的移动将会被C4-寰椎联合抵抗接头128(以及可能的其他联合抵抗接头126、130)所抵抗。
[0129] 尽管与本文所述的脊柱支撑装置结合使用的头盔通常将会特别适合于耦合到其头盔集成元件,但也考虑到,可以针对不同的活动提供不同类型的头盔,每个这样的头盔均类似地适于耦合到头盔集成元件。因此,针对例如足球、曲棍球、滑板、高山运动或其他活动可以有不同的头盔,每个这样的头盔均适于耦合到相同类型的头盔集成元件。在这样的实施方式中,通过将一个头盔与头盔集成元件解耦,然后将不同的头盔耦合到该头盔集成元件,可以使用单个脊柱支撑装置进行多种活动。
[0130] 脊柱支撑装置100可以以各种方式固定在受试者躯干的背侧。例如,在一个实施方式中,可以使用背带(图1至图13中未示出)。背带可以包括在上脊柱支撑部分102的上端108(特别是脊柱支撑臂116)与下脊柱支撑部分106的Y形下端140处的突出部138之间延伸的对置的紧固带(图1至图13中未示出),以便将脊柱支撑装置100扎在受试者的背部上。因此,紧固带适于将上脊柱支撑部分和下脊柱支撑部分紧固到与脊柱对准的人体背部上。在另一个实施方式中,上脊柱支撑部分104和下脊柱支撑部分106可以整合到躯干服装如背心、抗压衣等的背侧。因此,背带适于将可穿戴物品(脊柱支撑装置100)于外部且非侵入性地固定在人身上与身体区域(在这种情况下背部和颈部)对准,其中接合面与背部和颈部的表面轮廓具有紧密形貌接合,使的力从硬组织(椎骨)传输到力引导框架(上脊柱支撑部分102和下脊柱支撑部分106)。当脊椎支撑装置100如此固定后,施加到硬组织(椎骨)上的至少一部分力通过将力经由力引导框架从硬组织传输到阻尼器而从软组织(例如肌肉、椎间盘)转移到阻尼器(联合抵抗接头126、128、130),由此阻尼器吸收传递部分的力并从而限制硬组织施加到软组织的内力。
[0131] 现参考图14至图26,其示出了大体上由参考标记200指示的第二示例性脊柱支撑装置。图14至图26中所示的第二示例性脊柱支撑装置200与图1至图13中所示的第一示例性脊柱支撑装置100相似,相似的特征由相似的附图标记表示,但用前缀“2”代替“1”。因此,第二示例性脊柱支撑装置200的颈椎支撑部分由参考标记202表示,第二示例性脊柱支撑装置200的上脊柱支撑部分由参考标记204表示,依此类推。第二示例性脊柱支撑装置200与第一示例性脊柱支撑装置100的不同之处主要在于不由分离的吸能材料片形成分立的接头,在第二示例性脊柱支撑装置200中,形成C6-C4联合抵抗接头226、C4-寰椎联合抵抗接头228和上脊柱-颈椎联合抵抗接头230的联合抵抗阻尼器由沿着颈椎支撑部分202从斜方肌锚钩
212延伸的吸能材料的至少一个整体层形成。
[0132] 在图示的实施方式中,吸能材料的一个或多个层242安设在上脊柱支撑部分204的腹侧上,并且恰好从下脊柱支撑部分206的下端240上方延伸到上脊柱支撑部分204上方,并且沿着斜方肌锚钩212经过斜方肌锚钩212,然后沿着颈椎支撑部分202的腹侧到达寰椎支撑件224。吸能材料无需向下延伸到如图示实施方式中所示的那么远,而是仅需向下延伸足够远以执行联合抵抗接头功能。在上脊柱支撑部分204的上端208与C6椎骨支撑件220之间的接头处,吸能材料层242会聚以形成近环形颈圈232,进而成形成上脊柱-颈椎联合抵抗接头230的一部分,并且继续沿着颈椎支撑部分202的腹侧。C6-C4联合抵抗接头226由在C6椎骨支撑件220与C4椎骨支撑件222之间向背侧突出的吸能材料层242的一部分形成,并且C4-寰椎联合抵抗接头228由在C4椎骨支撑件122与寰椎支撑件124之间向背侧突出的吸能材料层242的一部分形成。吸能材料可以是例如弹性体材料或力反应性聚合物。在提供多个层242的情况下,这些层可以具有相同的、相似的或不相似的吸能材料。
[0133] 现参考图27至图37,其示出了根据本公开内容的一个方面,大体上由参考标记300指示的第三示例性脊柱支撑装置。第三示例性脊柱支撑装置300是根据本文公开的原理构造的可穿戴物品的另一示例性实现。
[0134] 如图27至图29中最佳所示,第三脊柱支撑装置300包括适于从背侧位置向腹侧位置在人体斜方肌上延伸并接合人体斜方肌的生物力学上硬挺的斜方肌锚钩312、耦合到斜方肌锚钩312并由其支撑的近环形颈椎支撑部分302以及背带395(参见图36和图37)。如本文所用的,术语“生物力学上硬挺的”意指足够刚性以传递大部分施加的力,同时通过变形吸收少部分所施加的力。从这个意义上来说,术语“生物力学上硬挺的”意指硬挺是与厚的纤维软骨的硬挺相同的意义,并且术语“生物力学上硬挺的”意味着比术语“生物力学上刚性的”刚性更少(柔性更多)。斜方肌锚钩312可以由例如硅树脂、橡胶或合适的聚合物材料制成。
[0135] 如图27至图29中所示,颈椎支撑部分302的近环形(最佳参见图31)允许其托住受试者颈部的颈椎部分。颈椎支撑部分302包括一系列生物力学上硬挺的椎骨支撑件340和一系列联合抵抗阻尼器342。与斜方肌锚钩312类似,生物力学上硬挺的椎骨支撑件340可以由例如硅树脂、橡胶或合适的聚合物材料制成,其可以是与斜方肌锚钩312所使用的相同的材料或不同材料。椎骨支撑件340比用于联合抵抗阻尼器342的材料更具刚性。例如,可以由弹性体材料或合适的力反应性聚合物如由Design Blue Limited以商标 提供的那些材料形成联合抵抗阻尼器342。椎骨支撑件340通过由联合抵抗阻尼器342形成的联合抵抗接头彼此间隔开。每个椎骨支撑件340是构成力引导框架的一部分的框架元件,如附图中可以看到,力引导框架在解剖学上与包括硬组织(椎骨)和软组织(如肌肉、椎间盘)的人体颈椎互补。这些框架元件(椎骨支撑件340)形成框架内的可变形区域,即椎骨支撑件340与构成联合抵抗阻尼器342的吸能材料之间的空间安设在这些可变形区域中。更具体地,联合抵抗阻尼器342中的一个在每对相邻的椎骨支撑件340之间延伸,使得椎骨支撑件340与由联合抵抗阻尼器342形成的联合抵抗接头交替。因此,联合抵抗阻尼器342与包括椎骨支撑件
340的力引导框架接合,以从中吸收力。如图27至图29中所示,远侧联合抵抗阻尼器342(即相对于其他联合抵抗阻尼器342距离斜方肌锚钩312最远的联合抵抗阻尼器342)比远侧椎骨支撑件340(即相对于其他椎骨支撑件312距离斜方肌锚钩312最远的椎骨支撑件340)距离斜方肌锚钩312更远。
[0136] 如将在下文更详细解释的,背带395(参见图36和图37)机械耦合到斜方肌锚钩,并且适于紧密地锚定到人体躯干上以保持斜方肌锚钩与人体斜方肌的接合,并且从而保持第三脊柱支撑装置300的正确解剖学定位。
[0137] 如图30中最佳所示,在示例性的第三脊柱支撑装置300中,联合抵抗阻尼器342由处于由吸能材料形成的整体式颈圈构件346上的脊线344形成,其中远侧联合抵抗阻尼器342形成整体式颈圈构件346的颅端347。例如,整体式颈圈构件346可以由弹性体材料或合适的力反应性聚合物如由Design Blue Limited以商标 提供的那些材料形成。在
图示的实施方式中,脊线344包括纵向间隙348,该纵向间隙348将每个联合抵抗阻尼器分割成多个分立的联合抵抗元件350。纵向间隙348提供了颈圈构件的柔性、拉伸和关节连接,并且在图示的实施方式中,延伸超过脊线进入整体式颈圈构件346的下方基底352中。椎骨支撑件340安设在脊线344之间的纵向延伸通道354中。因此,力引导框架包括多个离散的力导向元件(椎骨支撑件340),这些元件通过在离散的力导向元件的相邻元件之间延伸的联合抵抗阻尼器342彼此间隔开,并且整体式颈圈构件346还包括在其尾端358(即与接受斜方肌锚钩312的颅端347相反的一端)处的凹陷区域356。因此,整体式颈圈构件346从整体式颈圈构件346的尾端358处的斜方肌锚钩312延伸到形成整体式颈圈构件346的颅端347的远侧联合抵抗阻尼器342并包括该联合抵抗阻尼器342。在斜方肌锚钩312与近侧椎骨支撑件340(即相对于其他椎骨支撑件312最靠近斜方肌锚钩312的椎骨支撑件340)之间形成另外的联合抵抗阻尼器342。
[0138] 整体式颈圈构件346形成联合抵抗阻尼器342的用途仅表示一个示例性实施方式。在其他实施方式中,颈圈构件和联合抵抗阻尼器可以是分离和分立的(即非整体式)组件。
例如,联合抵抗阻尼器可以包括粘合到或以其他方式固定到颈圈构件上的分离件。
[0139] 如图27至图29中所示,椎骨支撑件340和由联合抵抗阻尼器342形成的联合抵抗接头的大小和位置被设定成与相应的交替人体椎骨360背侧对齐。如图27至图29中所示,C1椎骨(寰椎骨)由参考标记360A表示,C2椎骨由参考标记360B表示,C3椎骨由参考标记360C表示,C4椎骨由参考标记360D表示,C5椎骨由参考标记360E表示,C6椎骨由参考标记360F表示,C7椎骨由参考标记360G表示并且T1椎骨由参考标记360H表示。可以以多种不同大小提供第三示例性脊柱支撑装置300的实施方式,以适应不同年龄、高度、大小和性别的个体。对于给定大小的脊柱支撑装置300来说,椎骨支撑件340和由联合抵抗阻尼器342形成的联合抵抗接头与椎骨360的准确对齐将会取决于许多因素,包括穿戴者斜方肌的大小和穿戴者脖子的长度。因此,对于相同大小的脊柱支撑装置300来说,对齐在一个受试者与另一受试者之间可以向相对颅侧或相对尾侧移动。图27和图28示出了相对更向颅侧的对齐,其中椎骨支撑件340与C2椎骨360B、C4椎骨360D和C6椎骨360F对准并定位成背侧托住C2椎骨360B、C4椎骨360D和C6椎骨360F,并且由联合抵抗阻尼器342形成的联合抵抗接头与C3椎骨360C、C5椎骨360E和C7椎骨360G对准并且定位成背侧托住C3椎骨360C、C5椎骨360E和C7椎骨360G。图29示出了相对更向尾侧的对齐,其中椎骨支撑件340与C3椎骨360C、C5椎骨360E和C7椎骨360G对准并定位成背侧托住C3椎骨360C、C5椎骨360E和C7椎骨360G,并且由联合抵抗阻尼器342形成的抵抗接头与C4椎骨360D、C6椎骨360F和T1椎骨360H对准并定位成背侧托住C4椎骨360D、C6椎骨360F和T1椎骨360H。
[0140] 在相对更向颅侧的对齐(图27和图28)和相对更向尾侧的对齐(图29)中,斜方肌锚钩312、椎骨支撑件340和由联合抵抗阻尼器342形成的联合抵抗接头均允许颈椎支撑部分302模仿人体脊柱的自然关节连接。类似于第一示例性脊柱支撑装置100和第二示例脊柱支撑装置200,由联合抵抗阻尼器342形成的联合抵抗接头随着它们响应于引起脊柱的屈曲/伸展/旋转的施加力而经历增加的变形从而提供增加的阻力,并且可以由此减少由头部或身体的撞击引起的头部和颈部成角度的/旋转的加速度(挥鞭伤)。因此,框架元件(椎骨支撑件340以及下文描述的凸缘部分270)被配置成将颈椎内的内部扭曲力的至少一部分通过框架元件转移到可变形区域(联合抵抗阻尼器342以及联合抵抗凸缘部分368)。形成联合抵抗阻尼器342和联合抵抗凸缘部分368的吸能材料通过速度敏感性材料的变形来抑制转移的内部扭曲力。相应地,当第三脊椎支撑装置300固定在穿戴者的颈部上时,施加到硬组织(椎骨)上的至少一部分力通过经由力引导框架(椎骨支撑件340和凸缘部分270)从硬组织传递到阻尼器而转移离开软组织(例如肌肉,椎间盘)到(椎骨支撑件342和联合抵抗凸缘部分368),由此阻尼器吸收传递的力并从而限制硬组织对软组织施加的内力。
[0141] 为了将受试者的头部移动耦合到第三脊柱支撑装置300,该第三脊柱支撑装置300进一步包括寰椎支撑凸缘362,该寰椎支撑凸缘362机械耦合到斜方肌锚钩312远侧的颈椎支撑部分302并由其支撑。寰椎支撑凸缘362在颅侧安设在颈圈构件346的颅端347,并从其背侧向外延伸,使得当穿戴第三示例性脊柱支撑装置300时,寰椎支撑凸缘362将会介于穿戴者的枕骨364与远侧联合抵抗阻尼器342之间,通常与穿戴者的寰椎骨360A对准。寰椎支撑凸缘362在穿戴者的枕骨364与远侧联合抵抗阻尼器342之间提供机械连接,使得当穿戴者的头向背侧移动(例如,枢转)时,诸如来自撞击,能量从穿戴者的颅骨通过寰椎支撑凸缘362传递到远侧联合抵抗阻尼器342并由此传递到颈椎支撑部分302。在一些实施方式中,诸如对于不穿戴头盔的运动来说,寰椎支撑凸缘362可以直接接合穿戴者的头部;在其他实施方式中,例如对于穿戴头盔的运动来说,寰椎支撑凸缘362可以例如在头盔的背侧底座处接合头盔。取决于预期用途,寰椎支撑凸缘362可以具有不同的大小或形状。例如,如图32A和图32B中所示,意在用于曲棍球(图32A)的寰椎支撑凸缘362可以比意在用于美式/加拿大式橄榄球(图32B)的寰椎支撑凸缘362具有更小的体积。寰椎支撑凸缘362使得第三示例性脊柱支撑装置能够与标准的未更改的头盔一起使用。
[0142] 在图示的实施方式中,如图32A和图32B中最佳所示,寰椎支撑凸缘362包括联合抵抗凸缘部分368和半刚性弹性凸缘部分370,当寰椎支撑凸缘362与颈椎支撑部分302接合时,半刚性弹性凸缘部分370介于联合抵抗凸缘部分368与远侧联合抵抗阻尼器342之间。联合抵抗凸缘部分368可以由与颈圈构件346相同的材料制成,例如由弹性体材料或合适的力反应性聚合物制成。半刚性弹性凸缘部分270可以由例如合适的柔性聚合物制成。半刚性弹性凸缘部分270也是一个框架元件,并帮助能量从颅骨或头盔通过寰椎支撑凸缘262传递到远侧联合抵抗阻尼器342。联合抵抗凸缘部分368还提供逐渐增加的变形阻力,并且从而可以提供对挥鞭伤相关和脑震荡相关移动的进一步机械阻力(例如,制动/减速)。
[0143] 如图30中所示,在图示的实施方式中,寰椎支撑凸缘362与安设在颈椎支撑部分302的最内表面上的衬垫372集成并从其向外延伸,使得在使用中,衬垫372将会定位在穿戴者的颈部与颈椎支撑部分302之间。在图示的实施方式中,衬垫包括框架373(图30)和层压在透气网状物包层376(参见图32A和图32B——为了图示清楚,图30和图31中未示出透气网状物包层376)内的多个分立的间隔开的弹性部件374。透气网状物376与弹性构件374之间的间隔便于沿着受试者颈部的气流在穿戴脊柱支撑装置300时改善舒适性。在优选的实施方式中,如附图中所示,包括联合抵抗凸缘部分268和半刚性弹性凸缘部分370的寰椎支撑凸缘362的横截面大体上为L形并且包括形成衬垫372的一部分的依附撑臂378,并且与弹性构件374一起包封在透气网状物376内。在优选的实施方式中,衬垫372以及因此的寰椎支撑凸缘362能够选择性地与颈椎支撑部分302接合和分离,并且帮助将脊柱支撑装置300穿戴给受试者,衬垫372可以通过使用弹性构件374和具有期望厚度的依附撑臂378而提供有不同的厚度。衬垫372可以以多种方式与颈椎支撑部分302接合和脱离,包括穿戴者的颈部与颈椎支撑部分302的内表面之间的摩擦和/或压力或者诸如钩环紧固件或卡扣紧固件等嵌合式接合机构。因此,脊柱支撑装置300具有符合受试者颈部的外表面轮廓的接合面。
[0144] 现参考图33至图35,在优选的实施方式中,脊柱支撑装置300还包括与整体式颈圈构件346接合的弹性C形保持器380。保持器380帮助使颈椎支撑部分302在变形,诸如由穿戴者的移动造成之后返回到其中立的近环形形状。在图示的实施方式中,保持器380包括具有两个向外延伸的臂384的弯曲的中央开放的盾状框架382,以及两个外部H形框架386,其横杆388通过诸如铆钉等紧固件390耦合到中央开放的盾状框架382的臂384。紧固件390延伸穿过中央开放的盾状框架382的臂384,穿过外部H形框架386的横杆388并且穿过整体式颈圈构件346。保持器380可以由例如合适的柔性聚合物制成。如图30和图33中所示,保持器380、椎骨支撑件340和整体式颈圈构件346均可以层压在纺织品、织物或类似材料的内层
392与外层394之间,以便向颈椎支撑部分302提供外部护套。在图示的实施方式中,内层392与外层394之间的层压将斜方肌锚钩312和其他椎骨支撑件312固定在整体式颈圈构件346上的适当位置,并且将热塑性聚氨酯(TPU)层涂覆到由内层392和外层394形成的外部护套的外表面上以提供进一步的结构增强。其他技术如粘合剂或粘合也可以用于将斜方肌锚钩
312和其他椎骨支撑件312固定在整体式颈圈构件346上。
[0145] 如上所述,第三脊柱支撑装置300还包括固定到颈椎支撑部分302的背带395(图30中未示出;参见图36图37),以保持第三脊柱支撑装置300的正确解剖学定位。因此,背带395用作紧固件,适用于于外部且非侵入性地将可穿戴物品(脊柱支撑装置300)固定在受试者上与颈椎对准与颈部表面轮廓紧密形貌接合,使得力从硬组织(椎骨)传输到力引导框架(椎骨支撑件340和凸缘部分270)。类似于第一示例性脊柱支撑装置100和第二示例性脊柱支撑装置200,第三示例性脊柱支撑装置300可以集成到躯干物品如背心、抗压衣等中。例如,如图36和图37中所示,颈椎支撑部分302由(TPU)形成的背带395被层压或以其他方式适当地固定到衬衫396或类似的物品。在图示的实施方式中,背带395通过附接(例如通过缝合)到由内层392和外层394(图30)形成的外部护套而固定到颈椎部分302,其中通过将背带粘合到安设在外部护套的外表面上的TPU层来提供进一步的结构增强。在其他实施方式中,背带可以由其他合适的材料制成。此外,附图中所示的环绕胸部、手臂之下和肩胛骨之间以环绕躯干的背带设计仅仅是示例性的背带布置,并且可以使用向躯干提供紧密锚定的任何合适的背带布置。
[0146] 脊柱支撑装置300优选地提供有延伸穿过颈椎支撑部分的孔398的喉带397。例如,喉带397可以缝合或以其他方式固定到由材料的内层392和外层394形成的外部护套,并且可以是经弹性处理或以其他方式有弹力的,或者可以采取带有带扣或其他紧固件的带的形式。在一些实施方式中,例如在脊柱支撑装置300意在用于冰球时,喉带397以及内层392和外层394可以由合适的防割材料制成。例如,某些运动可能需要喉部保护符合某些防割标准。
[0147] 现参考图38至图48B,其以第四示例性脊柱支撑装置400的形式示出了另一示例性可穿戴物品。在第四示例性脊柱支撑装置400中,力引导框架402由两个间隔开的弯曲框架元件形成,即颅侧框架元件404A和尾侧框架元件404B,它们的形状和尺寸设定成在解剖学上与人体颈部的前部和后部(例如颈椎区域)互补。框架元件404A、404B以整体式近环形颈圈构件408的形式耦合到一定量的速度敏感性材料406,整体式近环形颈圈构件408的形状和尺寸也设定成在解剖学上与人体颈部的前部和后部(例如颈椎区域)互补。某些用于耦合框架元件404A、404B到速度敏感性材料406的示例性技术将在下文进一步描述。
[0148] 框架元件404A、404B在力引导框架402中形成三个可变形区域410A、410B、410C,其中速度敏感性材料406设置在可变形区域410A、410B、410C内。可变形区域410A形成在颅侧框架元件404A上方(颅侧),可变形区域404B形成在尾侧框架元件404B下方(尾侧),并且中间可变形区域410C形成在颅侧框架元件404A与尾侧框架元件404B之间。形成颈圈构件408的一部分速度敏感性材料406安设在上可变形区域410A、下可变形区域404B和中可变形区域410C中的每个内。当第四示例性脊柱支撑装置400固定在受试者的颈部上时,框架元件404A、404B将通过框架元件404A、404B中的一个或两者将颈部内至少一部分的内部扭曲力转移至上可变形区域410A、下可变形区域404B和中可变形区域410C中的一个或多个。上可变形区域410A、下可变形区域404B和/或中可变形区域410C中的速度敏感性材料406因此通过其中速度敏感性材料406的变形来抑制转移的内部扭曲力。
[0149] 如图40和图41所示,第四示例性脊柱支撑装置400通过包括具有整合背带422的抗压衣420的紧固件的方式于外部并非侵入性地固定在受试者上,与颈部对准并与之紧密形貌结合,该布置将在下文进一步描述。
[0150] 现具体参考图38和图39,在第四示例性示例性脊柱支撑装置400中,力引导框架402和速度敏感性材料406封装在包层430中,包层430由模塑泡沫涂层432和背部衬里434形成,背部衬里434由合适的纺织材料(例如,诸如以品牌名称 市售的等弹性纺织品)形成且可以通过缝合或其它合适的技术固定于涂层432。涂层432的使用允许背部衬里434更好地符合颈圈构件408的形状,而没有纺织材料“隆起”;在其它实施方式中,泡沫涂层可以省略并且颈圈构件408可以直接模塑在纺织品层上。虽然涂层432取决于材料可以提供一些附加机构和/或撞击保护,脊柱支撑装置400的基础功能由力引导框架402和速度敏感性材料406合作提供。第四示例性脊柱支撑装置400可以通过如图39所示的捆绑,通过如图39A所示的边,通过如图39B所示的绷缝,或通过任何其它合适的技术固定至抗压衣420。
[0151] 现参考图42至图48B。如图42至图45中最佳所示,在优选实施方式中,第四示例性脊柱支撑装置400还包括延伸横穿颈圈构件408的开口并固定到抗压衣420的腹衬440。在图示的实施方式中,第四示例性脊柱支撑装置400适用于冰球并且腹衬440为防割衬里。更具体地,在图示的实施方式中,腹衬440包括固定至背部衬里434的弹性纺织品(例如)内层442和固定至涂层432的弹性纺织品外层444,并且符合适用规则的防割纤维层446安设在内层442与外层444之间并固定至涂层432。内层442和外层444可以如图46A所示各自为分离件,或者可以如图46B所示从单一零件在防割纤维层446上折叠形成。
[0152] 如上所指出,第四示例性脊柱支撑装置400通过包括具有整合背带422的抗压衣420的紧固件的方式固定。如图42至图45和图47至图48B中最佳所示,紧固件还包括固定至涂层432和防割纤维446的相对调节带450。如图47所示,调节带450横跨受试者的胸部,且调节带450的末端可以通过配合诸如以品牌名称 市售的钩环紧固件材料452的方
式可调节地附着于在抗压衣420上的集成背带422。图48A和图48B分别示出了调节带450以及抗压衣420和集成背带422的示例性构造。如图48A所示,在示例性实施方式中,各个调节带450包括由通过插入纺织层之间的TPU层结合在一起的三层弹性纺织品(例如 )
形成的压层454,其中与钩或环纤维片456通过相应大小的TPU薄膜层458结合至调节带450的末端。如图48B所示,背带422包括结合至抗压衣420的纤维的TPU涂层460以及通过相应大小的TPU薄膜层464结合至TPU涂层460的钩或环纤维片462(配合至调节带450上的钩或环纤维片456)。在一些情况下,调节带450允许脊柱支撑装置紧密地安装在受试者的颈部和/或躯干上。在一些情况下,脊柱支撑装置的紧密安装对头部、颈部和/或脊柱提供支撑不需要脊柱支撑装置耦合至头盔。
[0153] 现参考图49至图54B,其中示出了用于形成框架元件404A、404B和速度敏感性材料406的颈圈构件408并将它们耦合在一起的两种示例性方法。在每种情况中,框架元件404A、
404B由TPU薄膜包塑至包含弹性纺织品(例如 )的外层470;外层将代替涂层432。具有包塑框架元件404A和404B的外层470继而置于模具中,并且也包含具有TPU薄膜的弹性纺织品(例如 )的背部衬里434也置于模具中。继而将速度敏感性材料406加入模具并形成颈圈构件408。通过引用的方式包括图49、51和53来示出横截面视图在图50A、图50B、图
52A、图52B、图53A和图53B中的位置。
[0154] 图50A、图52A和图54A示出了第一布置,其中框架元件404A、404B由高密度聚氨酯泡沫形成并且在沿其长度的横截面中基本上是固体;图50B、图52B和图54B示出了第二布置,其中框架元件404A、404B由TPU形成,具有横穿其长度的基本上槽铁的横截面。
[0155] 图55至图57示出了抗压衣420、集成背带422和调节带450的交替结构。
[0156] 图58至图60示出了图38的脊柱支撑装置400的抗压衣420、集成背带422和调节带450的其它交替结构。在一些情况下,脊柱支撑装置400包括颈或颈部支撑装置、调节带450和集成背带422。在一些情况下,脊柱支撑装置400为或包括颈或颈部支撑装置,并且不包括调节带450和集成背带422。图58提供了具有抗压衣420、集成背带422和调节带450的脊柱支撑装置400的正透视图。图59提供了具有抗压衣420、集成背带422和调节带450的脊柱支撑装置400的后透视图。图60提供了具有抗压衣420、集成背带422和调节带450的脊柱支撑装置400的正视图和后视图。图58至图60所示的脊柱支撑装置可以是图38的脊柱支撑装置的更改。在一些情况下,脊柱支撑装置包括颈椎支撑部分,诸如,举例而言,如图58至图60所示的颈圈。在一些情况下,脊柱支撑装置包括能够支撑一个或多个非颈椎区域的脊柱支撑部分来补充颈椎支撑部分。脊柱区域包括颈、胸、腰和骶区域。脊柱支撑部分可以包括上脊柱支撑部分和下脊柱支撑部分。在一些情况下,脊柱支撑部分沿受试者的背部或脊柱延伸。在一些情况下,脊柱支撑部分沿受试者的背部或脊柱的至少一部分、大部分、或全部长度延伸。脊柱支撑部分可以沿受试者背部或脊柱全长的至少5%、10%、20%、30%、40%、50%、
60%、70%、80%、90%、95%或99%延伸。在一些情况下,脊柱支撑部分沿受试者的背部或脊柱的部分长度延伸。在一些情况下,在颈椎支撑部分保护至少脊柱的颈区域的同时,脊柱支撑部分保护脊柱的胸、腰和骶区域中的一个或多个。例如,在一些情况下,脊柱支撑部分保护脊柱的胸区域。在一些情况下,脊柱支撑部分保护脊柱的胸和腰区域。在一些情况下,脊柱支撑部分保护脊柱的胸、腰和骶区域。在一些情况下,脊柱支撑部分提供部分支撑件,诸如,举例而言,上脊柱支撑件或上和中脊柱支撑件。在一些情况下,脊柱支撑部分提供全脊柱支撑件。例如,背带422可以包括沿穿戴背带的受试者的背部延伸的脊柱支撑部分。脊柱支撑部分可以定位于颈支撑部分以下。在一些情况下,脊柱支撑部分与脊柱支撑装置的颈支撑部分耦合、附接和/或整合。可替代地,脊柱支撑部分与颈支撑部分分离,并且可以代替地与背带自身耦合、附接和/或整合。在一些情况下,脊柱支撑部分与颈支撑部分和背带两者分离,并且代替地包括其自身用于受试者安装或穿戴的紧固件。在一些情况下,脊柱支撑装置不包括脊柱支撑部分。例如,图58至图60所示的脊柱支撑装置400包括颈支撑部分、背带和调节带。
[0157] 在一些情况下,附图中所示的背带设计环绕横穿胸部,在手臂之下,横穿侧面,并在肩胛骨之间以围绕躯干提供对躯干的紧密锚固。背带422可以包括横穿胸部,在手臂之下并在肩胛骨之间以围绕躯干的环带。背带422可以包括横穿背部中部和/或下部的环带,如图59所示,其通常整合或耦合至沿脊柱垂直定位的脊柱支撑部分。在一些情况下,背带可以从颈圈和/或抗压衣拆卸。在一些情况下,背带不可从颈圈和/或抗压衣拆卸。在一些情况下,背带包括弹性涂层。在一些情况下,背带包括热塑性聚氨酯(TPU)涂层。
[0158] 在一些情况下,TPU包括聚酯TPU、聚醚TPU、聚已酸内酯TPU或其任何组合。在一些情况下,TPU包括芳香TPU、脂肪族TPU或其任何组合。TPU是由硬嵌段(例如,由增链剂和异氰酸盐组成)和软嵌段(例如,由多元醇和异氰酸盐组成)组成的嵌段共聚物。硬嵌段和软嵌段的相对比例的调整允许生成具有不同物理性质的TPU。在一些情况下,背带通过层压附接、耦合、整合至抗压衣(或诸如衬衫、夹克衫、或毛衣等其它衣物)。在一些情况下,背带层压于抗压衣上。在一些情况下,背带层压于一层或多层层压在衬衫上的材料(例如,Lycra)上。在一些情况下,背带包括提供弯曲和/或移动性的一个或多个开口(例如,背带材料中的缺口)465。例如,在一些情况下,背带包括被配置成抗拉伸的TPU。背带可以包括在后的一个或多个开口465来允许向前弯曲和/或全范围运动。在一些情况下,背带包括在前的一个或多个开口465来允许向后弯曲和/或全范围运动。
[0159] 图58至图60也示出了具有整合或耦合至抗压衣420的至少一个侧调节带455的集成背带422。在一些情况下,至少一个侧调节带455固定至涂层432以及防割纤维446。如图58所示,侧调节带455横穿受试者的一侧或斜肌,并且侧调节带的末端可以通过配合诸如以品牌名称 市售的等钩环紧固件材料452的方式可调节地附着于在抗压衣420上的集成背带422。图60分别示出了两个侧调节带以及抗压衣420和集成背带422的示例性构造。在一些情况下,侧调节带455附接于如图59所示的背带。相应地,侧调节带455能够将全部脊柱支撑系统(例如,脊柱支撑装置、背带和抗压衣)固定至受试者,并且保持诸如图58中的颈圈等脊柱支撑装置到位,有效平衡受试者周围背带的前后张力。例如,带允许受试者以受试者定义的张力的舒适将装置适当地固定到合适区域。在一些情况下,侧调节带455缝在背带和/或抗压衣上。在一些情况下,侧调节带用 沿背带的背(后)侧朝向一端附接,并且朝向另一端附接于背带的腹(前)侧。在一些情况下,侧调节带不使用 诸如,举例而言,带扣,附接。
[0160] 在一些实施方式中,脊柱支撑装置不要求某些元件来提供支撑和/或稳定性。例如,在一些情况下,脊柱支撑装置不包括外骨骼和/或可穿戴物品。在一些情况下,脊柱支撑装置不包括铰链点。在一些情况下,脊柱支撑装置不附接于头盔。在一些情况下,脊柱支撑装置不包括或附接于抗压衣。在一些情况下,脊柱支撑装置不包括或附接于背带。在一些情况下,脊柱支撑装置耦合至不整合到衬衫或其它衣物中的背带。在一些情况下,背带穿戴在衬衫或其它衣物(例如,抗压衣)之上。在一些情况下,脊柱支撑装置不包括调节带。
[0161] 本文通过图61A-图62C提供了示例性第一抗压物品。图61A示出了根据一些实施方式的,示例性第一抗压物品的正视图。图61B示出了图61A的示例性第一抗压物品的后视图。图61C示出了图61A的示例性第一抗压物品的侧视图。图61D示出了图61A的示例性第一抗压物品的详细正视图。图61E示出了图61A的示例性第一抗压物品的详细后视图。图61F示出了图61A的示例性第一抗压物品的详细侧视图。
[0162] 图61A-62C所示的是包含基层6120、抗压元件和支撑元件的示例性第一抗压物品6100。如所示,支撑元件包括颈部支撑件6101、股支撑件6102、胫支撑件6103和脊柱支撑件
6104。如所示,抗压元件包括胸部抗压件6105、肩部抗压件6106、肘抗压件6107、股抗压件
6108、膝部抗压件6109、胫抗压件6110、踝部抗压件6111和腰部抗压件6112。在一些实施方式中,抗压物品6100还包括在物品的基层的内表面上的握持元件(未示出)。
[0163] 如所看到的,示例性第一抗压物品6100包括一个颈部支撑件6101、两个股支撑件6102、两个胫支撑件6103、一个脊柱支撑件6104、一个胸部抗压件6105、两个肩部抗压件
6106、两个肘抗压件6107、两个股抗压件6108、两个膝部抗压件6109、两个胫抗压件6110、两个踝部抗压件6111、一个腰部抗压件6112和一个基层6120。如本文中所使用的,支撑件和支撑元件具有等同的含义并且可替换使用。本文设想了包括上述支撑元件的任何组合的物品。可替代地,在一些实施方式中,示例性第一抗压物品6100包括各个颈部支撑件6101、股支撑件6102、胫支撑件6103、脊柱支撑件6104、胸部抗压件6105、肩部抗压件6106、肘抗压件
6107、股抗压件6108、膝部抗压件6109、胫抗压件6110、踝部抗压件6111、腰部抗压件6112、握持元件或其任何组合中的1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个或者更多个。
[0164] 在一些实施方式中,支撑元件和抗压元件中的至少一个永久地或可移除地附接于基层6120。在一些实施方式中,支撑元件、抗压元件和握持元件中的至少一个相邻于基层6120层压或印刷。在一些实施方式中,支撑元件、抗压元件和握持元件中的至少一个可移除地附接至基层6120。在一些实施方式中,支撑元件、抗压元件和握持元件中的至少一个可移除地附接至基层6120的外表面。在一些实施方式中,支撑元件和抗压元件中的至少一个附接至基层6120的外表面。在一些实施方式中,支撑元件和抗压元件和握持元件中的至少一个通过紧固件可移除地附接至基层6120,可选地其中紧固件包括皮带、带扣、钩环紧固件、拉链、按钮、钩、吊环、系带、磁铁、搭扣、夹子、螺钉、螺栓、螺母、纽带或者其任何组合。
[0165] 在一些实施方式中,支撑元件、抗压元件、基层6120和握持元件中的至少一个由纤维、线、木材、玻璃纤维、纤维、金属、聚合物、凝胶、泡沫、复合材料或者其任何组合形成。在一些实施方式中,聚合物包括热塑性聚氨酯、硅树脂、聚酯、氨纶或者其任何组合。在一些实施方式中,支撑元件、抗压元件、基层6120和握持元件中的至少两个由相同材料形成。在一些实施方式中,支撑元件、抗压元件、基层6120和握持元件中的至少两个由不同材料形成。
[0166] 在一些实施方式中,抗压元件中的至少一个包含聚合物材料或复合材料材料。在一些实施方式中,抗压元件中的至少一个包含硅树脂、尼龙、莱卡、橡胶、氯丁橡胶、乙烯树脂、聚氨酯或者其任何组合。在一些实施方式中,至少一个支撑元件包含弹性聚合物。在一些实施方式中,至少一个支撑元件包含凝胶、泡沫、非牛顿流体或者其任何组合。在一些实施方式中,泡沫包含非牛顿流体。在一些实施方式中,泡沫包含剪切增稠非牛顿流体。在一些实施方式中,非牛顿泡沫封装在小袋中。在一些实施方式中,非牛顿流体封装在小袋中。在一些实施方式中,非牛顿流体包括剪切增稠非牛顿流体。在一些实施方式中,至少一个支撑元件包含非牛顿泡沫和非牛顿流体。在一些实施方式中,至少一个支撑元件包括定位在受试者身体表面与非牛顿材料之间的牛顿泡沫材料。
[0167] 非牛顿材料或速度敏感性材料不遵循牛顿黏度定律,并且具有与其即时或先前切变率成比例的黏度。非牛顿材料一般分类为剪切变稀或剪切增稠非牛顿材料,由此剪切变稀和剪切增稠非牛顿材料的黏度分别在切变下减少和增加。流体黏度通过切变压力改变的量级被称为幂律数,其中剪切增稠非牛顿材料表现出大于1的幂律数,并且其中剪切变稀非牛顿材料表现出小于1的幂律数。进一步地,非牛顿材料可以分类为非牛顿流体或非牛顿固体,在零切变压力下分别以流体或固体存在。在一些实施方式中,固体非牛顿材料可以容易地并入到可穿戴物品中。
[0168] 在一些实施方式中,力反应性或速度敏感性材料包括泡沫材料和膨胀物(例如非牛顿流体)。在一些实施方式中,力反应性材料包括泡沫基质。在一些实施方式中,泡沫基质由柔性、弹性聚合物制成。弹性聚合物的示例包括聚氨酯、聚丁二烯、氯丁二烯、聚氯丁烯、氯丁橡胶、异丁烯和异戊二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、乙烯-丙烯共聚物、聚丙烯酸酯橡胶、表氯醇、氟橡胶、全氟橡胶、聚醚酰胺、乙烯-醋酸乙烯酯、聚硫橡胶和弹性纤维。在一些实施方式中,泡沫基质包括固体泡沫聚合物。在一些实施方式中,泡沫基质包括合成聚合物。在一些实施方式中,膨胀物分散在泡沫基质中。在一些实施方式中,膨胀物以至少约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%、约40%、约45%、约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%或约80%的体积百分比(v/v)存在于泡沫基质中。在一些实施方式中,聚二甲基硅烷以至多约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%、约40%、约45%、约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%或约80%的体积百分比(v/v)存在于泡沫基质中。
[0169] 包含非牛顿流体的示例性力反应性或速度敏感性材料是包含聚硼二甲基硅氧烷的聚氨酯泡沫。在一些实施方式中,力反应性材料包括诸如聚氨酯泡沫等泡沫材料和膨胀物。在一些实施方式中,膨胀物是诸如聚硼二甲基硅氧烷等聚合物基材料。在一些实施方式中,聚硼二甲基硅氧烷以至少约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%、约40%、约45%、约50%、约55%或约60%的体积百分比(v/v)存在于泡沫基质中。在一些实施方式中,聚硼二甲基硅氧烷以至多约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%、约40%、约45%、约50%、约55%或约60%的体积百分比(v/v)存在于泡沫基质中。
[0170] 在一些实施方式中,膨胀物包含悬浮在聚乙烯乙二醇中的硅胶颗粒。在一些实施方式中,二氧化硅颗粒以至少约40%、约45%、约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%或约80%的体积百分比(v/v)悬浮。在一些实施方式中,二氧化硅颗粒以至多约40%、约45%、约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%或约80%的体积百分比(v/v)悬浮。
[0171] 优选地,速度敏感性材料为固体材料(术语“固体”包括泡沫),尽管也设想使用非固体速度敏感性材料。例如,液体速度敏感性材料可以封装在不渗该液体的包层中并用在根据本公开内容的可穿戴物品中。在一些实施方式中,固体速度敏感性材料包括具有分散的膨胀物的泡沫基质。
[0172] 在一些实施方式中,支撑元件、抗压元件、握持元件和基层6120中的至少一个包括两层或更多层。在一些实施方式中,支撑元件、抗压元件、握持元件和基层6120中的至少一个是耐久的、防水的、防污的、低敏的、抗菌的、自愈的、耐热的、耐磨的或者其任何组合。在一些实施方式中,支撑元件、抗压元件、握持元件和基层6120中的至少一个由聚合物材料或复合材料材料形成。
[0173] 在一些实施方式中,至少一个支撑元件被配置成向穿戴者提供应力缓解、负荷转移、疲劳缓解或者它们的任何组合。在一些实施方式中,至少一个支撑元件被配置成对穿戴者的肌肉、关节或骨骼中的至少一个的移动提供阻力,其中阻力随着运动的递增负荷而增强。在一些实施方式中,至少一个支撑元件被配置成贯穿穿戴者在一个或多个自由度中的全部或部分运动范围将力施加穿戴者的肌肉、关节或骨骼中的至少一个上。在一些实施方式中,力包括连续力、比例力、导数力或者其任何组合。在一些实施方式中,比例力和导数力中的至少一个基于穿戴者的骨骼、肌肉或关节的线性位置、角位置、速度或加速度。在一些实施方式中,肌肉包括二头肌、三头肌、三角肌、前臂、大腿、小腿、斜方肌、臀肌、颈部、胸部、斜肌、上背部、下背部或腹部肌肉。在一些实施方式中,关节包括踝关节、膝关节、髋关节、脊柱、腕关节、肘关节或肩关节。在一些实施方式中,骨骼包括脚踝、膝盖、髋部、脊柱、手腕、肘、肩、胫骨、腓骨、手臂、颈部或肋骨。在一些实施方式中,颈部支撑包括与穿戴者的颈部在解剖学上互补的近环形颈圈构件。在一些实施方式中,颈部支撑件包括定位在穿戴者的颈部的前侧和后侧周围的弹性材料或力反应性聚合物。在一些实施方式中,颈部支撑件、脊柱支撑件、股支撑件和胫支撑件中的至少一个包括凹沟。在一些实施方式中,颈部支撑件、脊柱支撑件、股支撑件和胫支撑件中的至少一个包括多个凹沟,该多个凹沟包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个或更多凹沟。在一些实施方式中,多个凹沟中的两个或多个具有相等的大小或形状。在一些实施方式中,多个凹沟中的两个或多个具有不相等的大小或形状。在一些实施方式中,凹沟被配置成沿设定直线、弧线或平面弯曲或折叠。在一些实施方式中,凹沟被配置成防止或阻碍穿戴者在一个或多个自由度中的运动。在一些实施方式中,至少一个抗压元件被配置成向穿戴者提供应力支撑、负荷转移、疲劳缓解或其任何组合。在一些实施方式中,至少一个抗压元件被配置成将力施加在穿戴者的肌肉、骨骼或关节上。在一些实施方式中,至少一个抗压元件被配置成贯穿肌肉、骨骼或关节的全部或部分运动范围将力施加在穿戴者的肌肉、骨骼或关节上。在一些实施方式中,力包括连续力、成比例力、导数力或其任何组合。在一些实施方式中,成比例力和导数力中的至少一个基于穿戴者的骨骼、肌肉或关节的线性位置、角位置、速度或加速度。在一些实施方式中,肌肉包括二头肌、三头肌、三角肌、前臂、股、胫、斜方肌、臀肌、颈部、胸部或腹部肌肉。在一些实施方式中,关节包括踝关节、膝关节、髋关节、脊柱、腕关节、肘关节或肩关节。在一些实施方式中,骨骼包括脚踝、膝盖、髋部、脊柱、手腕、肘、肩、胫骨、腓骨、手臂、颈部或肋骨。在一些实施方式中,物品还包括固定于至少一个支撑元件的背带。在一些实施方式中,背带整合在基层中。在一些实施方式中,背带相邻于基层层压或印刷。在一些实施方式中,该物品还包括至少一个可调节张力元件。在一些实施方式中,至少一个可调节张力元件包括胸张力元件、腹张力元件、腰张力元件、股张力元件或胫张力元件中的至少一个。在一些实施方式中,至少一个可调节张力元件包括皮带、紧固件、带扣、钩环紧固件、拉链、按钮、钩、吊环、系带、磁铁、搭扣、夹子、螺钉、螺栓、螺母、纽带或者其任何组合。在一些实施方式中,物品是衬衫、裤子或全身套装。在一些实施方式中,基底层具有双边对称性。
[0174] 图61A-图62E中示出的是包括具有内表面和外表面的基层6120的示例性第一抗压物品6100。在一些实施方式中,内表面具有相对于受试者的身体表面的第一摩擦系数(μ1)。在一些实施方式中,基层6120具有第一弹性模量(E1)。在一些实施方式中,至少一个抗压元件具有大于E1的第二弹性模量(E2)。
[0175] 如图61A、61D和61E中所看到的,颈部支撑件6101被配置成支撑受试者的颈部。在一些实施方式中,颈部支撑件6101被配置成贯穿颈部的全部运动范围或部分运动范围维持与受试者的颈部持续接触。在一些实施方式中,颈部支撑件6101被配置成贯穿颈部的全部运动范围或部分运动范围在受试者的颈部上施加力。在一些实施方式中,颈部支撑件6101被配置成在受试者的脊柱上施加连续力、成比例力或导数力。在一些实施方式中,颈部支撑件6101在受试者上施加的力对应于与受试者颈部的线性或角位置、速度和加速度中的至少一个。在一些实施方式中,颈部支撑件6101接触或者刚性地或柔性地连接于脊柱支撑件6104、胸部抗压件6105、肩部抗压件6106和基层6120中的至少一个。在一些实施方式中,颈部支撑件6101包括一个或多个独立部分,其中独立部分中的两个或更多个永久地或可移除地连接。在一些实施方式中,两个或更多个独立部分彼此刚性地或柔性地连接。
[0176] 在一些实施方式中,至少一个支撑元件包括颈支撑装置。在一些实施方式中,颈支撑装置包括颈部支撑件6101。在一些实施方式中,颈支撑装置包含通过至少一个层压层整合在基层中的非牛顿材料。在一些实施方式中,颈支撑装置包括定位在与穿戴者的颈部接触的基层内部内的内部网衬里。
[0177] 在一些实施方式中,颈部支撑件6101在径向方向和线性方向中的至少一个中具有均匀的厚度。在一些实施方式中,颈部支撑件6101具有非均匀的厚度。在一些实施方式中,颈部支撑件6101具有两侧对称性。如图61E中所看到的,颈部支撑件6101可以包括一个或多个凹沟6101a。在一些实施方式中,一个或多个凹沟6101a被配置成沿设定直线、弧线或平面弯曲或折叠。在一些实施方式中,一个或多个凹沟6101a被配置成防止或允许颈部在一个或多个方向中的运动。在一些实施方式中,凹沟6101a中的两个或更多个具有相等的大小或形状。在一些实施方式中,凹沟6101a中的两个或更多个具有不相等的大小或形状。在一些实施方式中,凹沟6101a中的至少一个基本平行于受试者的横断平面。在一些实施方式中,凹沟6101a中的至少一个围绕受试者的颈部径向延伸。在一些实施方式中,凹沟6101a中的至少一个围绕受试者的颈部径向地且法向地延伸。在一些实施方式中,凹沟6101a中的至少一个在颈部支撑件6101的边缘终止。在一些实施方式中,凹沟6101a中的至少一个未与颈部支撑件6101的边缘交叉而终止。如图61E中所看到的,颈部支撑件6101包括4个凹沟6101a。或者,在一些实施方式中,颈部支撑件6101包括1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个或者更多个凹沟。
[0178] 如图61B和图61E中所看到的,脊柱支撑件6104被配置成支撑受试者的脊柱。在一些实施方式中,脊柱支撑件6104被配置成贯穿脊柱的全部运动范围或部分运动范围维持与受试者的脊柱持续接触。在一些实施方式中,脊柱支撑件6104被配置成贯穿脊柱的全部运动范围或部分运动范围在受试者的脊柱上施加力。在一些实施方式中,脊柱支撑件6104被配置成在受试者的脊柱上施加连续力、成比例力或导数力。在一些实施方式中,通过脊柱支撑件6104在受试者上施加的力对应于受试者脊柱的线性或角位置、速度和加速度中的至少一个。在一些实施方式中,脊柱支撑件6104接触或者刚性地或柔性地连接颈部支撑件6101、胸部抗压件6105、肩部抗压件6106、腰部抗压件6112和基层6120中的至少一个。在一些实施方式中,脊柱支撑件6104包括一个或多个独立部分,其中独立部分中的两个或更多个永久地或可移除地连接。在一些实施方式中,两个或更多个独立部分彼此刚性地或柔性地连接。
[0179] 在一些实施方式中,脊柱支撑件6104在径向方向和线性方向中的至少一个中具有均匀厚度。在一些实施方式中,脊柱支撑件6104具有非均匀的厚度。在一些实施方式中,脊柱支撑件6104具有两侧对称性。如图61E中所看到的,脊柱支撑件6104可以包括一个或多个凹沟6104a。在一些实施方式中,一个或多个凹沟6104a被配置成沿设定直线、弧线或平面弯曲或折叠。在一些实施方式中,一个或多个凹沟6104a被配置成防止或允许脊柱在一个或多个方向中的运动。在一些实施方式中,凹沟6104a中的两个或更多个具有相等的大小或形状。在一些实施方式中,凹沟6104a中的两个或更多个具有不相等的大小或形状。在一些实施方式中,凹沟6104a中的至少一个基本平行于受试者的横断平面。在一些实施方式中,凹沟6104a中的至少一个围绕受试者的脊柱径向延伸。在一些实施方式中,凹沟6104a中的至少一个围绕受试者的脊柱径向地且法向地延伸。在一些实施方式中,凹沟6104a中的至少一个在脊柱支撑件6104的边缘终止。在一些实施方式中,凹沟6104a中的至少一个未与脊柱支撑件6104的边缘交叉而终止。如图61E中所看到的,脊柱支撑件6104包括4个凹沟6104a。或者,在一些实施方式中,脊柱支撑件6104包括1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个或者更多个凹沟。
[0180] 如图61A-图C中所看到的,第一示例性抗压物品的股支撑件6102被配置成保护受试者的股和下层髋骨。在一些实施方式中,股支撑件6102被配置成贯穿股的全部运动范围或部分运动范围维持与受试者的股持续接触。在一些实施方式中,股支撑件6102被配置成贯穿股的全部运动范围或部分运动范围在受试者的股上施加连续力。在一些实施方式中,股支撑件6102在受试者上施加的力对应于受试者大腿的线性或角位置、速度和加速度中的至少一个。在一些实施方式中,股支撑件6102接触或者刚性地或柔性地连接脊柱支撑件6104、胫支撑件6103、腰部抗压件6108、膝抗压件6109、股抗压件6112和基层6120中的至少一个。在一些实施方式中,股支撑件6102包括一个或多个独立部分,其中独立部分中两个或更多个永久地或可移除地连接。在一些实施方式中,两个或更多个独立部分彼此刚性地或柔性地连接。
[0181] 在一些实施方式中,股支撑件6102在径向方向和线性方向中欧冠的至少一个中具有均匀的厚度。在一些实施方式中,股支撑件6102具有非均匀的厚度。在一些实施方式中,股支撑件6102具有两侧对称性。在一些实施方式中,股支撑件6102包括被配置成分别用在受试者的左侧和右侧上的左股支撑件和右股支撑件。在一些实施方式中,左股支撑件等同于右股支撑件。在一些实施方式中,左股支撑件是右股支撑件围绕一个或多个平面的镜像等效。
[0182] 如图61A-图61C中所看到的,胫支撑件6103被配置成保护受试者的胫和下层腿骨中至少一个。在一些实施方式中,胫支撑件6103被配置成贯穿胫的全部运动范围或部分运动范围维持与受试者的胫持续接触。在一些实施方式中,胫支撑件6103被配置成贯穿胫的全部运动范围或部分运动范围在受试者的胫上施加连续力。在一些实施方式中,胫支撑件6103在受试者上施加的力对应于受试者胫的线性或角位置、速度和加速度中的至少一个。
在一些实施方式中,胫支撑件6103接触或者刚性地或柔性地连接脊柱支撑件6104、股支撑件6103、踝部抗压件6111、膝部抗压件6109、胫抗压件6112和基层6120中的至少一个。在一些实施方式中,胫支撑件6103包括一个或多个独立部分,其中独立部分中的两个或更多个永久地或可移除地连接。在一些实施方式中,两个或更多个独立部分彼此刚性地或柔性地连接。
[0183] 在一些实施方式中,胫支撑件6103在径向方向和线性方向中的至少一个中具有均匀的厚度。在一些实施方式中,胫支撑件6103具有非均匀的厚度。在一些实施方式中,胫支撑件6103具有两侧对称性。在一些实施方式中,胫支撑件6103包括被配置成分别用在受试者的左侧和右侧上的左胫支撑件和右胫支撑件。在一些实施方式中,左胫支撑件等同于右胫支撑件。在一些实施方式中,左胫支撑件是右胫支撑件围绕一个或多个平面的镜像等效。
[0184] 如图61A-图61C中所看到的,胫支撑件6103被配置成保护受试者的胫和下层腿骨中的至少一个。在一些实施方式中,胫支撑件6103被配置成贯穿大腿的全部运动范围或部分运动范围维持与受试者的胫持续接触。在一些实施方式中,胫支撑件6103被配置成贯穿胫的全部运动范围或部分运动范围在受试者的胫上施加连续力。在一些实施方式中,胫支撑件6103在受试者上施加的力对应于受试者胫的线性或角位置、速度和加速度中的至少一个。在一些实施方式中,胫支撑件6103接触或者刚性地或柔性地连接脊柱支撑件6104、股支撑件6103、踝部抗压件6111、膝部抗压件6109、胫抗压件6112和基层6120中的至少一个。在一些实施方式中,胫支撑件6103包括一个或多个独立部分,其中独立部分中的两个或更多个永久地或可移除地连接。在一些实施方式中,两个或更多个独立部分彼此刚性地或柔性地连接。
[0185] 在一些实施方式中,胫支撑件6103在径向方向和线性方向中的至少一个中具有均匀的厚度。在一些实施方式中,胫支撑件6103具有非均匀的厚度。在一些实施方式中,胫支撑件6103具有两侧对称性。在一些实施方式中,胫支撑件6103包括被配置成分别用在受试者的左侧和右侧上的左胫支撑件和右胫支撑件。在一些实施方式中,左胫支撑件等同于右胫支撑件。在一些实施方式中,左胫支撑件是右胫支撑件围绕一个或多个平面的镜像等效。
[0186] 如图61C所示,示例性第一抗压物品6100包括胸部抗压件6105、肩部抗压件6106、肘抗压件6107、股抗压件6108、膝部抗压件6109、胫抗压件6110、踝部抗压件6111和腰部抗压件。
[0187] 如图61C所示,胸部抗压件6105被配置成维持第一抗压物品6100在受试者胸部上的位置和压力中的至少一个。在一些实施方式中,胸部抗压件6105被配置成维持颈部支撑件6101抵靠受试者颈部,脊柱支撑件6104抵靠受试者脊柱或两者的位置和压力中的至少一个。在一些实施方式中,胸部抗压件6105被配置成贯穿胸部的全部运动范围或部分运动范围维持与受试者的胸部持续接触。在一些实施方式中,胸部抗压件6105被配置成贯穿胸部的全部运动范围或部分运动范围在受试者的胸部上施加连续力。在一些实施方式中,胸部支撑件6105在受试者上施加的力对应于受试者胸部的线性或角位置、速度和加速度中的至少一个。在一些实施方式中,胸部支撑件6105接触或者刚性地或柔性地连接脊柱支撑件6104、颈部支撑件6101和基层6120中的至少一个。
[0188] 如图61A和图61C中所示,胸部抗压件6105被配置成包围受试者的右肩、左肩和颈部。可替代地,在一些实施方式中,胸部抗压件6105被配置成包围受试者的右肩、左肩和颈部中的至少一个。如图61A和图61C所示,胸部抗压件6105在受试者各个肩上下开合。可替代地,在一些实施方式中,胸部抗压件6105在受试者各个肩上下连续,或者在受试者各个肩上分为多个片段
[0189] 如图61C所示,肩部抗压件6106被配置成在受试者肩上维持第一抗压物品6100的位置和压力中的至少一个。在一些实施方式中,肩部抗压件6106被配置成观察肩部的全部运动范围或部分运动范围维持与受试者的肩部持续接触。在一些实施方式中,肩部抗压件6106被配置成贯穿肩部的全部运动范围或部分运动范围在受试者肩部上施加连续力。在一些实施方式中,肩部支撑件6106在受试者上施加的力对应于受试者肩部的线性或角位置、速度和加速度中的至少一个。
[0190] 如图61C所示,肩部抗压件6106被配置成包围受试者的右肩或左肩的至少一部分。可替换地,在一些实施方式中,肩部抗压件6106被配置成包围受试者的右肩、左肩和颈部中的至少一个。在一些实施方式中,肩部抗压件6106是连续的。在一些实施方式中,肩部抗压件6106开合至少一次。在一些实施方式中,肩部抗压件6106包括被配置成分别使用在受试者左和右肩上的左肩抗压件6106和右肩抗压件6106。在一些实施方式中,左肩抗压件6106等同于右肩抗压件6106。在一些实施方式中,左肩抗压件6106是右肩抗压件6106围绕一个或多个平面的镜像等效。
[0191] 如图61C所示,肩部抗压件6106被配置成维持第一抗压物品6100在受试者肩上的位置和压力中的至少一个。在一些实施方式中,肩部抗压件6106被配置成贯穿肩部的全部运动范围或部分运动范围维持与受试者的肩部持续接触。在一些实施方式中,肩部抗压件6106被配置成贯穿肩部的全部运动范围或部分运动范围在受试者肩部上施加连续力。在一些实施方式中,肩部支撑件6106在受试者上施加的力对应于受试者肩部的线性或角位置、速度和加速度中的至少一个。
[0192] 如图61C所示,肩部抗压件6106被配置成包围受试者的右肩或左肩的至少一部分。可替代地,在一些实施方式中,肩部抗压件6106被配置成包围受试者的右肩、左肩和颈部中的至少一个。在一些实施方式中,肩部抗压件6106是连续的。在一些实施方式中,肩部抗压件6106开合至少一次。在一些实施方式中,肩部抗压件6106包括被配置成分别使用在受试者左和右肩上的左肩抗压件6106和右肩抗压件6106。在一些实施方式中,左肩抗压件6106等同于右肩抗压件6106。在一些实施方式中,左肩抗压件6106是右肩抗压件6106围绕一个或多个平面的镜像等效。
[0193] 图62A-图62C示出了示例性第一抗压物品的可调节张力区域。图62A示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性第一抗压物品的可调节张力区域的正视图。图62B示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性第一抗压物品的可调节张力区域的后视图。图62C示出了根据一些实施方式的,图61A的示例性第一抗压物品的可调节张力区域的侧视图。
[0194] 图62A-图62C中示出的是包括胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205的示例性第一抗压物品6100。如所看到的,示例性第一抗压物品6100可以包括一个胸部张紧器6201、一个腹部张紧器6202、一个腰部张紧器6203、两个股张紧器6204和两个踝张紧器6205。可替代地,在一些实施方式中,示例性第一抗压物品6100包括各个胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205中的l个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个或者更多个。
[0195] 在一些实施方式中,胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205中的至少一个永久地附接于颈部支撑件6101、股支撑件6102、胫支撑件6103、脊柱支撑件6104、胸部抗压件6105、肩部抗压件6106、肘抗压件6107、股抗压件6108、膝部抗压件6109、胫抗压件6110、踝部抗压件6111、腰部抗压件6112和基层6120中的至少一个。在一些实施方式中,胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205中的至少一个可移除地附接于颈部支撑件6101、股支撑件6102、胫支撑件6103、脊柱支撑件6104、胸部抗压件6105、肩部抗压件6106、肘抗压件6107、股抗压件
6108、膝部抗压件6109、胫抗压件6110、踝部抗压件6111、腰部抗压件6112和基层6120中的至少一个。在一些实施方式中,胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205中的至少一个的至少一部分附接于第一抗压物品6100。
[0196] 在一些实施方式中,胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205中的至少一个包括腰带、带、皮带、钩环紧固件、搭扣、绳、线、钩、肚带或者其任何组合。在一些实施方式中,胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205中的至少一个具有被配置成由受试者调节至适应他们身体的一个或多个可调节长度或直径。在一些实施方式中,胸部张紧器6201、腹部张紧器
6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205中的至少一个是弹性的。在一些实施方式中,胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器
6205中的至少一个是刚性的。
[0197] 在一些实施方式中,胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205中的至少一个由纤维、线、木材、玻璃纤维、碳纤维、金属、聚合物、凝胶、泡沫、复合材料或者其任何组合形成。在一些实施方式中,胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205中的至少一个由相同材料形成。在一些实施方式中,胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205中的至少一个由不同材料形成。
[0198] 在一些实施方式中,胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205中的至少一个被配置成在受试者的身体上施加连续力、可调节力、成比例力或导数力。在一些实施方式中,胸部张紧器6201、腹部张紧器6202、腰部张紧器6203、股张紧器6204和踝张紧器6205中的至少一个配置成贯穿受试者在至少一个自由度中的部分或全部运动范围将连续力、成比例力或导数力施加在受试者的身体上。
[0199] 本文根据图63A-图63C提供的是示例性第二抗压物品。图63A示出了根据一些实施方式的,示例性第二抗压物品的正视图。图63B示出了根据一些实施方式的,示例性第二抗压物品的侧视图。图63C示出了根据一些实施方式的,示例性第二抗压物品的后视图。
[0200] 如图63A-图63C所示,示例性第二抗压物品6100包括基层6120,以及至少一个握持元件(未示出)。在一些实施方式中,至少一个握持元件包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个或者更多个握持元件。在一些实施方式中,握持元件包括肩握持元件、臂握持元件、前臂握持元件、胸握持元件、肋握持元件、股握持元件、胫握持元件、膝握持元件、颈圈握持元件、臀握持元件、髋握持元件、颈握持元件、腰握持元件和踝握持元件中的至少一个。
[0201] 在一些实施方式中,握持元件被配置成接触受试者的身体,其中握持元件具有相对于身体表面的第二摩擦系数(μ2),其中第二摩擦系数(μ2)大于第一摩擦系数(μ1)。在一些实施方式中,至少一个握持元件被配置成将法向力和切向力中的至少一个施加在穿戴者的身体表面上。在一些实施方式中,至少一个握持元件被配置成将法向力和切向力中的至少一个施加在穿戴者的身体表面上,以防止物品跨穿戴者皮肤的实质性移位。在一些实施方式中,至少一个握持元件包括被配置成将切向力施加在穿戴者的身体表面上的表面纹理。
[0202] 握持元件可以向物品的内表面提供牵引力,来防止穿戴在受试者身体上时的滑动或移位。在一些实施方式中,握持元件由与皮肤具有比基层的摩擦系数更高的摩擦系数的材料制成。握持元件提供维持支撑元件(例如颈部支撑元件或颈/脊柱支撑装置)的最优位置的重要功能,来保护和/或支撑穿戴物品的受试者的相应解剖学。例如,在受试者穿戴过程期间实质性移位的物品可以引起保护颈部的颈部支撑元件来移位不对准并不再紧密定位于受试者的颈部周围。因此,颈部支撑元件可以在诸如在受试者头部受到猛然撞击或加速的情况下不再提供期望的不受伤保护。相应地,握持元件不仅提供舒适合身,还事实上是改善支撑元件相应功能的重要特征。本夹持和支撑元件的创新组合促进产生在受试者穿戴时提供支撑和/或保护的优效性物品。
[0203] 本文提供的另一方面是一种用于形成可由受试者穿戴的物品的方法,包括:提供具有内表面和外表面的基层,其中内表面具有相对于受试者身体表面的第一摩擦系数(μ1),并且其中基层具有第一弹性模量(E1);将至少一个握持元件耦合至基层内表面,其中至少一个握持元件被配置成接触受试者身体,并且其中至少一个握持元件具有相对于身体表面的第二摩擦系数(μ2),其中μ2大于μ1;将至少一个抗压元件耦合至基层,其中至少一个抗压元件具有大于E1的第二弹性模量(E2);以及将至少一个包含非牛顿材料的支撑元件至耦合基层。
[0204] 在一些实施方式中,方法还包括层压或印刷抗压元件或握持元件相邻于基层。在一些实施方式中,印刷为三维印刷。在一些实施方式中,支撑元件、抗压元件和握持元件中的至少一个不可移除地附接至基层。在一些实施方式中,支撑元件、抗压元件和握持元件中的至少一个可移除地附接至基层。在一些实施方式中,至少一个支撑元件包括颈部支撑件。在一些实施方式中,颈部支撑包括在解剖学上与穿戴者的颈部互补的近环形颈圈构件。在一些实施方式中,颈部支撑件包括定位在穿戴者颈部后侧和侧边周围的弹性材料或力反应性聚合物。在一些实施方式中,至少一个支撑元件包括脊柱支撑件,该脊柱支撑件包括被配置成沿设定直线、弧线或平面弯曲或折叠的至少一个凹沟。
[0205] 本文提供的另一方面是一种用于将物品6100安装在受试者的身体上的方法,包括:提供包括基层6200、至少一个握持元件6300、至少一个抗压元件和至少一个支撑元件的物品;以及将物品安装在受试者的身体上。在一些实施方式中,基层6200具有内表面和外表面。在一些实施方式中,内部表面具有相对于受试者身体表面的第一摩擦系数(μ1)。在一些实施方式中,基层6200具有第一弹性模量(E1)。在一些实施方式中,至少一个握持元件6300耦合至基层6200的内表面。在一些实施方式中,至少一个握持元件6300被配置成接触受试者的身体。在一些实施方式中,至少一个握持元件6300具有相对于身体表面的第二摩擦系数(μ2)。在一些实施方式中,μ2大于μ1。在一些实施方式中,至少一个抗压元件耦合至基层6200。在一些实施方式中,至少一个抗压元件具有大于E1的第二弹性模量(E2)。在一些实施方式中,至少一个支撑元件包括非牛顿材料。在一些实施方式中,至少一个支撑元件耦合至基层6200。在一些实施方式中,内表面和至少一个握持元件6300接触受试者的身体表面。
[0206] 在一些实施方式中,当安装在受试者的身体上时,至少一个握持元件6300接触受试者的身体表面,使得物品最多滑动5厘米、4厘米、3厘米、2厘米或1厘米。在一些实施方式中,当安装在受试者的身体上时,至少一个握持元件6300接触受试者的身体表面,使得物品围绕受试者的身体上的一个点最多滑动20°、15°、10°、5°或1°。在一些实施方式中,当安装在受试者身体上时,至少一个握持元件6300接触受试者的身体表面,使得物品在第一方向上最多滑动约握持元件6300在第一方向中的长度的25%、20%、15%、10%、5%或1%。
[0207] 在一些实施方式中,当安装在受试者的身体上时,至少一个支撑元件向受试者提供应力缓解、负荷转移、疲劳缓解或者其任何组合。在一些实施方式中,当安装在受试者的身体上时,至少一个支撑元件的非牛顿材料包括:第一黏度(v1),当运动在至少一个支撑元件上施加第一力(F1)时允许受试者的无限制运动;和第二黏度(v2),当运动在至少一个支撑元件上施加第二力(F2)时限制受试者的运动,其中F2大于F1且v2大于v1。在一些实施方式中,当安装在受试者的身体上时,至少一个支撑元件对受试者的肌肉、关节或骨骼中的至少一个的移动提供阻力,其中阻力随着运动的递增负荷而增加。在一些实施方式中,当安装在受试者的身体上时,至少一个支撑元件贯穿在一个或多个自由度中的全部或部分运动范围将力施加在受试者肌肉、关节或骨骼中的至少一个上。在一些实施方式中,当安装在受试者的身体上时,至少一个抗压元件向受试者提供应力支撑、负荷转移、疲劳缓解或者其任何组合。在一些实施方式中,当安装在受试者的身体上时,至少一个抗压元件被配置成贯穿肌肉、骨骼或关节的全部或部分运动范围将力施加在穿戴者的肌肉、骨骼或关节上。
[0208] 图64A-图64E中示出的是示例性第三抗压物品。图64A示出了根据一些实施方式的,示例性长袖第三抗压物品的正视图。图64B示出了根据一些实施方式的,示例性无袖第三抗压物品的正视图。图64C示出了根据一些实施方式的,图64A的示例性第三抗压物品的详细正视图。图64D示出了根据一些实施方式的,图64A的示例性第三抗压物品的后视图。图64E示出了根据一些实施方式的,图64A的示例性第二抗压物品的横截面侧视图。
[0209] 根据图64A-图64C,示例性第三抗压物品6400包括基层6420、至少一个握持元件6410、和颈部支撑件6430。在一些实施方式中,至少一个握持元件6410包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个或者更多个握持元件6410。在一些实施方式中,至少一个握持元件6410包括肩握持元件、臂握持元件、前臂握持元件、胸握持元件、肋握持元件、股握持元件、胫握持元件、膝握持元件、颈圈握持元件、臀握持元件、髋握持元件、颈握持元件、腕握持元件和踝握持元件的至少一个。
[0210] 在一些实施方式中,握持元件6410被配置成接触受试者的身体,其中握持元件具有相对于身体表面的第二摩擦系数(μ2),其中第二摩擦系数(μ2)大于第一摩擦系数(μ1)。在一些实施方式中,至少一个握持元件6410被配置成将法向力和切向力中的至少一个施加在穿戴者的身体表面上。在一些实施方式中,至少一个握持元件6410被配置成将法向力和切向力中的至少一个施加在穿戴者的身体表面上,以防止物品跨穿戴者皮肤的实质性移位。在一些实施方式中,至少一个握持元件6410包括被配置成将切向力施加在穿戴者的身体表面上的表面纹理。
[0211] 如图64A所示,示例性第二抗压物品6400可以包括长袖第二抗压物品6400。在一些实施方式中,长袖第二抗压物品6400被配置成用在冬季运动和/或全身接触性运动中。可替代地,根据图64A,示例性第二抗压物品6400可以包括短袖第二抗压物品6400。在一些实施方式中,短袖第二抗压物品6400被配置成用于夏季运动和/或少接触性运动中。
[0212] 如图64A-图64E中所看到的,颈部支撑件6430被配置成支撑受试者的颈部。在一些实施方式中,颈部支撑件6430被配置成贯穿颈部的全部运动范围或部分运动范围维持与受试者的颈部持续接触。在一些实施方式中,颈部支撑件6430被配置成贯穿颈部的全部运动范围或部分运动范围在受试者的颈部上施加力。在一些实施方式中,颈部支撑件6430被配置成在受试者的脊柱上施加连续力、成比例力或导数力。在一些实施方式中,颈部支撑件6430在受试者上施加的力对应于受试者颈部的线性或角位置、速度和加速度中的至少一个。在一些实施方式中,颈部支撑件6430包括颈支撑装置。
[0213] 在一些实施方式中,颈部支撑件6430永久地附接于基层6420。在一些实施方式中,颈部支撑件6430相邻于基层层压或印刷。在一些实施方式中,颈部支撑件6430可移除地附接于基层6420。在一些实施方式中,颈部支撑件6430可移除地附接于基层6420的内表面。在一些实施方式中,颈部支撑件6430附接于基层6420的外表面。
[0214] 在一些实施方式中,颈部支撑件6430包括一个或多个独立部分,其中独立部分中的两个或更多个永久地或可移除地连接。在一些实施方式中,两个或更多个独立部分彼此刚性地或柔性地连接。在一些实施方式中,颈部支撑件6430在径向方向和线性方向中的至少一个中具有均匀的厚度。在一些实施方式中,颈部支撑件6430具有非均匀的厚度。在一些实施方式中,颈部支撑件6430具有两侧对称性。
[0215] 如图64C中所看到的,颈部支撑件6430可以包括一个或多个凹沟6431。在一些实施方式中,一个或多个凹沟6431被配置成沿设定直线、弧线或平面弯曲或折叠。在一些实施方式中,一个或多个凹沟6431被配置成防止或允许颈部在一个或多个方向中的运动。在一些实施方式中,凹沟6431中的两个或更多个具有相等的大小或形状。在一些实施方式中,两个或更多个凹沟6431具有不相等的尺寸或形状。在一些实施方式中,凹沟6431中的至少一个基本平行于受试者的横断平面。在一些实施方式中,凹沟6431中的至少一个文涛受试者的颈部径向延伸。在一些实施方式中,凹沟6431中的至少一个温饶受试者的颈部径向地且法向地延伸。在一些实施方式中,凹沟6431中的至少一个在颈部支撑件6430边缘终止。在一些实施方式中,凹沟6431中的至少一个未与颈部支撑件6430的边缘交叉而终止。如图61E中所看到的,颈部支撑件6430包括4个凹沟6431。或者,在一些实施方式中,颈部支撑件6430包括1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个或者更多个凹沟6431。
[0216] 如图64C中所看到的,颈部支撑件6430可以包括一个或多个颈部抗压元件6441、6442。在一些实施方式中,颈部抗压元件6441、6442永久地附接于颈部支撑件6430、基层
6420或两者。在一些实施方式中,颈部抗压元件6441、6442可移除地附接于颈部支撑件
6430、基层6420或两者。在一些实施方式中,颈部抗压元件6441、6442被配置成调节颈部支撑件6430在用户上的基线张力。根据图64C,颈部抗压元件6441、6442包括两个颈部抗压元件6441、6442。可替换地,颈部抗压元件6441、6442包括3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个或者更多个颈部抗压元件6441、6442。根据64C,颈部抗压元件6441、6442包括诸如钩环紧固件等紧固件。可替换地,在一些实施方式中,颈部抗压元件6441、6442包括皮带、带扣、拉链、按钮、钩、吊环、系带、磁铁、搭扣、夹子、螺钉、螺栓、螺母、纽带或者其任何组合。
[0217] 在一些实施方式中,根据64E,颈部支撑件6430包括包围非牛顿泡沫6434的颈部支撑件主体6433和附接于颈部支撑件主体6433的衬里6435。在一些实施方式中,颈部支撑件主体6433由层压Lycra形成。在一些实施方式中,颈部支撑件主体6433永久地附接于非牛顿泡沫6434和衬里6435。在一些实施方式中,颈部支撑件主体6433可移除地附接于非牛顿泡沫6434和衬里6435。在一些实施方式中,衬里6435包括网衬里。
[0218] 本公开内容的装置、物品、系统和方法可以与其它装置、系统或方法,诸如,举例而言,其通过引用完整并入本文的PCT/CA2016/051296中公开的那些,组合或通过其进行修改。术语和定义
[0219] 此外,除非另有定义,本文使用的所有技术术语均具有与本发明所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如本说明书及所附权利要求书中所使用的,本文所使用的单数形式“一个”、“一种”等包括复数指代,除非上下文另有明确规定。本文任何提及“或”旨在涵盖“和/或”,除非另有说明。如本说明书及所附权利要求书中所使用的,除非另有说明,术语“约”和“近似”是指取决于实施方式的小于或等于+/-1%、+/-2%、+/-3%、+/-4%、+/-5%、+/-6%、+/-7%、+/-8%、+/-9%、+/-10%、+/-11%、+/-12%、+/-14%、+/-15%或+/-
20%的变化。
[0220] 如本文所使用的,术语“速度敏感性材料”是指其对应用力的阻力取决于力应用的速率的材料,并且更具体地指应用的力越快,其对应用力的阻力增加的材料。术语“速度敏感性材料”包括描述为“速率依赖”、“非牛顿”和/或具有“非线性性质”的材料,诸如,举例而言,粘性泡沫。
[0221] 如本文所使用的,术语“在解剖学上互补”是指适于接收身体区域或被接收在身体区域上的结构或形状,并用于接合和支撑身体区域。
[0222] 如本文所使用的,术语“摩擦”是指抵抗针对彼此滑动的材料或表面的相对运动的力。摩擦力可以指任何干摩擦、流体摩擦、润滑摩擦、皮肤摩擦和内部摩擦。
[0223] 如本文所使用的,术语“摩擦系数”是指描述两种材料或表面之间的摩擦力与将它们压迫在一起的力之间的比例的无量纲标量值。例如,低摩擦系数指示两个表面之间相对于将它们在压迫一起的力的低量摩擦(例如冰在油毡表面上)。摩擦系数可以指静摩擦或动摩擦。不同材料可以基于它们各自相对于相同表面或材料的摩擦系数值进行比较。例如,聚酯材料和硅材料可以基于它们针对受试者皮肤的摩擦系数进行比较。
[0224] 如本文所使用的,术语“紧密地形结合”是指零件的形状,并且不要求可穿戴物品与身体区域之间的直接物理接触,而是要求存在充分接合以允许力从身体区域有效传递到可穿戴物品。
[0225] 如本文所使用的,术语“解剖学上非限制性的”意味着当紧密形貌接合地固定在相关身体区域上时,可穿戴物品允许身体区域在基本上正常的运动范围内移动。
[0226] 如本文所使用的,术语“下”和“上”在本文以其解剖学意义使用,并且分别与“颅侧”(朝向颅骨)和“尾侧”(朝向臀部)同义。
[0227] 虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式,但对于本领域技术人员容易理解的是,这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员现将在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解,在实践本发明的过程中可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。虽然已将人体脊柱支撑装置描述和图示为根据本公开内容的原理构造的可穿戴物品和物品的示例,但是应当理解这些原理不限于脊柱支撑装置,并且可穿戴物品和物品可以适于其它身体区域和/或其它受试者而不脱离本权利要求书的范围。
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