專利名稱：頸部區(qū)域中的肌肉肌束的弛緩器械的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種肌肉肌束(muscle fascicle)的弛緩器械，其適于 防止和減輕由于頸管(cervical tract)的炎癥引起的癥狀。
背景技術：
眾所周知，即使在不考慮外傷的情況下，人體最頻繁的疼痛源和 功能性無力的器官之一是脊柱的頸管。
這些癥狀的起因和發(fā)展是非常不同的，但是它們經(jīng)常在明顯健康 的和無外傷的個體中發(fā)生，因此會在大量人群中發(fā)生。
事實上，頸推在解剖學上是非常復雜的器官；它由多個堅韌的韌 帶限制，韌帶將各個推節(jié)段保持在一起，并且它被嵌入到肌肉器官中， 該肌肉器官支撐整個脊骨和頭部并使整個脊骨和頭部協(xié)調(diào)且相稱地運 動。脊骨的這部分中涉及的主要肌肉是支撐頸部和頭部的斜方肌以及控 制其旋轉(zhuǎn)的胸鎖乳突肌。鄰近這些主要肌肉的是多個其它的小肌肉肌束， 例如四對頸堆肌肉。總共有19塊肌肉起非常短的杠桿臂的作用。此外， 頸部在減小的空間內(nèi)包含推骨、韌帶、肌肉、神經(jīng)和腺，所有這些具有 出人意料的功能和交互性。此外，脊骨的最終管(final tract)具有自然 的向前凸出的脊柱前凸曲線，這對于運動的正確吸收很重要。
所有這些復雜的元件處于理想的平衡狀態(tài)，如可以推測到的那樣， 這允許獲得很好的功能性，但是這也是非常關鍵和精巧的，并且由于外 傷或長時間不正確的姿勢，它也可能被損壞，這將導致令人不愉快的癥 狀。
通常，第一種不適的情況與不正確的姿勢有關，該不正確的姿勢可 能保持一段長的時間(例如在計算機終端前面多個小時)，這導致頸部肌 肉的不正常收縮，使得脊骨元件和相關的推間盤過度地負載。由于進一步的肌肉收縮導致的炎癥加劇的發(fā)生，"頸部炎癥"的癥狀惡化并且隨著時間的過去而變成慢性的。事實上，作為疼痛的反應，遭受頸部疼痛的個體易于使頸部肌肉收縮，這進一步壓迫頸部區(qū)域，從
而使疼痛的癥狀惡化。
圖1示出了作用在脊骨的頸管上的力的簡圖可以看到的是，頸部的肌肉肌束施加的以支撐頭部(即相對于旋轉(zhuǎn)支點平衡作用在頭骨的重心CG上的重力P)的力M，匯集(discharge)到頸推上。具體地，該肌肉力自身由矢量M表示，該矢量M可以理想地分解為一個垂直分力和一個水平分力，該垂直分力適于平衡重力P(這兩個力相對于旋轉(zhuǎn)支點通過各自的臂1和2作用)，該水平分力橫向匯集到頸稚上，從而產(chǎn)生切應力。
肌肉由于疼痛產(chǎn)生的更劇烈的收縮導致這樣的力M的增大，這顯著地惡化了推間盤上的負載情況，該負載情況是疼痛癥狀的起源。
事實上，通過尋找其明顯的實驗證據(jù)，已經(jīng)注意到頸部脊骨(cervical spine)的這些肌肉的攣縮和肌肉痙攣是機能障礙和影響某些個體的疼痛的基本原因之一。
因此，直到今天，作為非藥理學的矯正方法，已經(jīng)借助于物理療法應用和機械系統(tǒng)來減輕推間盤上的負載。最普遍的機械系統(tǒng)之一 由剛性的或可充氣的整形外科的托具(collar)構(gòu)成。
可以很好地理解的是，整形外科的托具不被大多數(shù)人歡迎，特別地對于提供長期治療的情況。事實上，它們體積大并且不能舒服地佩戴，這是因為它們阻礙頭部移動，并且因為它們限制人體頸部的自然呼吸而且在美學上令人不愉快并且惹人注意。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠防止或減輕由頸部炎癥引起的問題的弛緩器械，該弛緩器械即使在沒有專門醫(yī)生咨詢的情況下也容易使用，其損害很小，并且概念上能夠舒服地佩戴。
這樣的目的通過在所附主權(quán)利要求中的主要特征中描述的器械實現(xiàn)。
本發(fā)明的其它發(fā)明方面在從屬權(quán)利要求中描述。


通過下面對根據(jù)本發(fā)明的器械的以例子的形式給出并在附圖中示出的一些優(yōu)選實施例的詳細描述，該器械的更多的特征和優(yōu)點將在任
何情況下都變得更加顯而易見，其中
如前面提到的那樣，圖l是示出了人的頭骨中的力的平衡的示意
圖2是與圖1相似的視圖，其中，根據(jù)本發(fā)明，平衡重量被施加
到頭骨的后部；
圖3是示出了本發(fā)明的第一實施例的示意圖；圖4是與圖3相同的視圖，其示出了本發(fā)明的另一個實施例。
具體實施例方式
本發(fā)明源于其發(fā)明人的解決問題的良好洞察力，解決了上述問題的發(fā)明人打破了對上述問題存在的偏見。事實上，為了解決頸部疼痛，人們總是相信必需減輕位于脊骨的頸管上的負載。事實上，這是整形外科的托具和目前設計的其它機械治療系統(tǒng)的目標。
相反地，通過精確的生物機械研究，本發(fā)明人認識到并不嚴格地需要減輕靜止負載(resting load )，相反，更有利的是起作用以便減輕作用在第一推骨上的肌肉張力。
為了該目的，本發(fā)明人意識到，有利的是利用作用在頭骨上的力的適當平衡，甚至應用巧妙施加的附加負載，這將成功地減輕推間盤上的實際負載，而非增加負載。
該明顯似非而是的論點的原因可以參照圖1和圖2容易地解釋。
由圖1可以看到，作用在頭骨的重心CG上的頭骨的重力P相對于位于頭骨與第一推骨結(jié)合處的旋轉(zhuǎn)支點被頸部的肌肉肌束施加的力M平衡。力M以非常短的杠桿臂1起作用，并在頸管上產(chǎn)生重要的總垂直負載4(由重力P和肌肉力M的垂直分力1V^的和給出)。此外，如已經(jīng)提到的那樣，力矢量M也具有水平分量，該水平分量在推骨上施加有害的剪切作用。
圖2示出替代情況，其中，根據(jù)本發(fā)明，重量C被施加至頭骨的后部。該附加的負載允許相對于支點平衡頭骨本身的重量，因此它允許減輕肌肉肌束的大量張力M。此外，重量C相對于支點的杠桿臂3明顯比圖1中所示的杠桿臂1長，因此，重量C的垂直分力可以顯著小于在自然情況下(圖l)所需的分力M,，其產(chǎn)生總垂直負載4，(由
頭骨的重量P、 M,的最小的且剩余的垂直分力和重量C的總和給出),該總垂直負載4，小于圖1中示出的自然情況。
因此，適當尺寸并且適當布置的重量C實際上不僅確定頸推上的總垂直負載的減輕，而且確定肌肉張力M,的矢量的大大減小，因此確定其不希望的剪切分力的大大減小。
本質(zhì)上，向頭骨應用能夠在頭骨的后部布置平衡重量的器械能夠極好地實現(xiàn)在序言中說明的目的，其中該平衡重量的尺寸和實體(entity)是頭骨的重心相對于頭骨的旋轉(zhuǎn)支點的位置的函數(shù)。
換句話說，弛緩作用通過包括佩戴在頭部上的功能性支撐的器械并通過優(yōu)選地可調(diào)節(jié)的平衡負載或質(zhì)量實現(xiàn)，該可調(diào)節(jié)的平衡負載或質(zhì)量具有能夠平衡頭部(和功能性支撐裝置)的重量并使頭部的重心(其自然位于適當向前的位置上)大致對應于頸推上的關節(jié)支點移動
的實體和位置。
功能性支撐裝置可以具有任意可以佩戴在頭部上的物體的形狀，優(yōu)選地是已經(jīng)具有它自己的傳統(tǒng)功能的物體，這樣它不一定立即被認為是治療器具。因此，功能性支撐物可以是彈性帶(可能由用于運動目的的松軟材料制成)、帽子、防護頭盔(工作頭盔、摩托車頭盔等)或其它物體。
通常，在佩戴在頭部上的支撐裝置自身具有可以忽略的質(zhì)量的情況下，將平衡負載設置成具有集中并意在于定位在頭部的后部的非常大的質(zhì)量(通常為200-700克(gr))的形式。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，平衡重量C，例如重量在30至550克之間的一系列鉛板，被插入到適于佩戴并固定在個體的頭部上的帶中。平衡重量也可以由嵌入凝膠的鉛丸或具有高比重的其它材料構(gòu)成，以便在體積不特別大的前提下具有適當?shù)闹亓俊?br> 根據(jù)圖3中示出的另一個實施例，小鉛板C^形狀的平衡重量C被插入到圓周帶10的外殼中，該圓周帶10由織物或皮革或其它適當且令人愉快的材料制成，并與另一個中心帶11連接，該中心帶ll包圍頭骨的上部，并連接圓周帶10的前部和后部。
根據(jù)一個替換實施例(圖4)，平衡重量C被插入到在帽子12的后部中獲得的腔中。
顯然，假如其它形式能夠支撐平衡重量，該平衡重量在頭骨的后部中具有與頭骨的重心相距適當距離的重心(CG)，那么根據(jù)本發(fā)明
的器械也可以采取這些其它形式。
施加到該器械的后部的或者在任意情況下布置成平衡頭部的重心的可調(diào)節(jié)重量或平衡器可以被限制成任意方式。雖然可以想到懸掛重量或具有更復雜的系統(tǒng)(甚至具有可伸長的彈性元件)以平衡處于多個姿勢狀態(tài)的頭部，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用者通常不能忍受復雜的移動物體(mobile)或彈性機構(gòu)。
因此，平衡質(zhì)量優(yōu)選地^f皮集中(例如延伸不超過10cm2且優(yōu)選地6cm2以下的面積，且體積不超過10cm3)，并緊密且牢固地錨定到待佩戴的器械上，該器械可以是帽子、帶、頭盔或任意其它的物體。因此，佩戴在頭部上的支撐裝置優(yōu)選地盡可能牢固地固定至頭部，使得動。
因此，待佩戴的支撐功能性元件有利地具有附加的緊固裝置，例如可調(diào)節(jié)且可鎖定的系帶，該緊固裝置可以佩戴在頭骨周圍或佩戴在下顎下面。
此外，為了這樣的目的，如果平衡質(zhì)量可以分解為各個單元以確保負載的可調(diào)節(jié)性，那么可以提供用于在單元之間相互緊固的裝置，例如粘合層、相互接合的可分離裝置等，以防止各個質(zhì)量單元相對于彼此移動。
總平衡質(zhì)量通過可釋放的保持裝置(咬扣緊固器、磁性對
(magnetic pair )、杠桿阻塊(lever block)等)進一步保持在待佩戴的器械上，或被穩(wěn)定地插入到該器械的適當?shù)那恢?。為了這樣的目的，腔可以具有將外殼容積調(diào)節(jié)到包含在其中的負載的尺寸的裝置，以便防止在外殼中的振動或不希望的位移。例如，剛性腔(例如嵌入摩托車頭盔中的)可以具有鉸接的剛性蓋，該剛性蓋提供對保持艙的接觸。艙底易于抵抗具有高彈性常數(shù)的后傾(rear-lying)彈簧的推力，而在限定艙的最小尺寸的最大延伸位置和限定艙/腔的最大尺寸的最大壓縮位置之間移動。由此，小的質(zhì)量可以插入到腔中，并被穩(wěn)定地保持在艙中，就像更大的質(zhì)量那樣，該更大的質(zhì)量一旦被導入到腔中，將推動底部并在腔艙中產(chǎn)生其自身必需的空間。
一個特別有利的應用與防護頭盔有關，例如摩托車頭盔、建筑工地頭盔或軍用頭盔(例如直升機頭盔)。因此，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種裝備有后艙(例如在剛性外層和內(nèi)填充層之間)的頭盔，適當?shù)钠胶庵亓勘磺度氲胶笈撝小?br> 根據(jù)另一個變型例，替換地，提供平衡重量以將其應用到頭盔的表面，該平衡重量的形狀設置成使其在美學上是令人滿意的，該頭盔是已經(jīng)提到的那樣，或者具有臨時的裝置(例如鉤環(huán)固定器)或具有專用且適當設計的裝置(例如連接銷)。優(yōu)選地，該平衡重量可以被認為是頭盔的真實附件，也使其具有向頭盔添加重要功能的光反射表面，從而在晚上能夠從后面更容易地看到。
當需要使頭盔裝備有其它工具(例如塌陷燈(caving light )、跟蹤目鏡(tracking ocular )、用于夜視的工具等)時，根據(jù)本發(fā)明，上面提到的附件可以有利地構(gòu)造為框架外殼，在其前部或中部為輔助裝備，在其后部為平衡重量。
可以理解的是，為了相對于支點位置適當?shù)仄胶馐褂闷胶庵亓康膫€體的頭部重量(除了頭飾、支撐裝置和相關附件的重量之外)，平衡重量布置的越多，根據(jù)本發(fā)明的器械的效果越好。在每個特定的情況
下，這意味著重量和重心位置的確定(identification),
從理論的觀點考慮，為了精確的定義，可以采用工具測量，例如也采用通過核》茲共振或回波影4象磁共振(echographic magneticresonance)的圖像獲取，這當然需要熟練的醫(yī)療人員的介入。
相反，在不需要采用復雜的系統(tǒng)的前提下，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該器械裝備有多個(例如三個)不同的平衡重量，這些不同的平衡重量可以基于在人群的典型樣本上獲得的一般教導選擇。例如，一般來說，平均起來最適當?shù)钠胶庵亓靠梢愿鶕?jù)個體的年齡、性別和身高選擇。顯然，在這種情況下，可能無法獲得最有效的結(jié)果，但是無論如何，根據(jù)本發(fā)明的、基本上沒有禁忌(如果平衡重量介于合理的界限內(nèi)，例如高達700克)的器械自身的性質(zhì)能夠排除損害個體的任何可能性。另一方面，這使該器械特別地簡單并容易使用，因為個體不需要為了應用而去作醫(yī)療咨詢。
申請人已經(jīng)確定的具有特殊優(yōu)點的另一個的應用是在工作頭盔上。事實上，這些頭盔被連續(xù)使用多個小時，在其頂部，它們經(jīng)常承受不均勻分配的負載(燈、防護裝置、工具、光電子跟蹤裝置等)。這些元件的使用通常導致肌肉攣縮，這在最后會引發(fā)炎癥和疼痛。
因此，采用這里教導的方法在后部載有平衡質(zhì)量的工作頭盔對工人產(chǎn)生了有利的效果。
根據(jù)本發(fā)明的器械已經(jīng)在志愿者身上進行了測試。
在器械效果的實驗檢查過程中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，接受測試的患者迅速地體驗到了明顯的改善。 一旦弛緩效果起作用，患者明顯地表達他或她的良好狀態(tài)，并可能要求調(diào)整施加的負載通常，請求是關于增加負載的，但是有時候也可能是相反的。
弛緩效果通過已知的研究方法在接受檢查的個體中可以明顯地看到，該已知的研究方法是例如聲像圖檢查(echography )、肌電圖(electromyography)和肌肉磁共振或其它實驗技術(例如參見Vasavada， Peterson, Delp "Three-dimensional spatial tuning of neckmuscle activation in humans"; Exp Brain Res( 2002 )，Springer-Verlag2002， 2002年10月18日出版)。
為了確定負載或?qū)⒈皇┘拥钠胶赓|(zhì)量，也可以執(zhí)行如下所述的最佳方法學步驟。
請患者放松他的頸部肌肉并放任其頭部，由此頭部自然地傾向于前傾(因為自然的重心相對于支點向前移動)。頭部被支撐在下顎下面。該操作重復幾次，直到患者學會完全地放松其肌肉。
在下顎下面的支撐裝置可以通過天平裝置(scales device )有利地獲得，通過該天平裝置，可以獲得患者能夠有效卸載的頭部重量的顯示。天平裝置具有雙重作用 一方面，它允許知道患者是否確實學會了放松他的頸部肌肉，另一方面，它提供了為了平衡頭部而必須施加的平衡重量的第一個顯示。
在這一點上，裝備有第一負載的試驗器械被應用到頭部的后面，其重量等于預設的最小值(例如200克)，然后，檢查是否足以獲得完全的頭部平衡從而使患者的肌肉放松。如果不能，增加重量，直到實現(xiàn)完全平衡的情況。
然后，由此確定的負載被施加到待佩戴的最終器械，例如患者喜歡的帽子。
相同的程序在幾周后(例如在幾個月之后)重復，以根據(jù)患者已經(jīng)適應的新情況再次調(diào)節(jié)負載。
可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的囍械完全實現(xiàn)了序言中說明的目的。
事實上，通過布置在頭骨后面的簡單的平衡重量，可以防止并有效地減輕頸部發(fā)炎的癥狀。
由于使用根據(jù)本發(fā)明的器械，可以以非常有效的弛緩作用減輕頭部控制所涉及的19塊肌肉的工作。另一方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該弛緩作用也在整個頸部區(qū)域和胸腔上有益地起作用，該胸腔自身被作用在脊骨上的肌肉部分地影響。
除了減輕任何發(fā)炎過程，頸部肌肉的放松解決了整個系列的副作用，例如太陽穴上感覺到的頭疼，或者與前庭階發(fā)炎有關的頭昏眼花。有利地，它的易于使用性和功能性使得它特別適合于預防性的使
用事實上，在實現(xiàn)頸部肌肉放松并因此避免推骨間壓縮或異常推骨負載(其最后會引發(fā)頸部疼痛)的范圍內(nèi)，本發(fā)明的器械可以由任何人(例如任何視頻終端操作者)佩戴。
此外，用于待應用到個體的頭骨的平衡重量的支撐裝置可以以非常容易接受的成本和美學上令人愉快的形狀制造。通過采用具有高比重的平衡重量，支撐裝置可以具有最小的體積，因此對佩戴它的個體的影響可以忽略，這允許在沒有不適的感覺的前提下連續(xù)地和在大多數(shù)不同的情況下(也在工作時間期間)使用它幾個小時。
但是，可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上面示出的特別的實施例，這些特別的實施例僅代表本發(fā)明的范圍的非限制性實例，許多變 型例都是可以的。在不背離本發(fā)明的范圍的前提下，所有這些變型例都是本領域技術人員能夠想到的。
例如，在特別的情況下，根據(jù)本發(fā)明的器械可以具有可能通過外科手術應用的真實的非永久假體(prosthesis)的特征。
權(quán)利要求
1.一種人的頸部脊骨的肌肉的弛緩器械，其特征在于，所述弛緩器械由平衡質(zhì)量裝置和頭骨上的相關的支撐裝置構(gòu)成，所述弛緩器械適于將所述平衡質(zhì)量裝置的重心布置在頭骨的后部中，所述平衡質(zhì)量裝置能夠相對于頭骨的旋轉(zhuǎn)支點充分地平衡頭骨的重量。
2. 如權(quán)利要求1所述的弛緩器械，其中，所述支撐裝置具有頭飾 的形狀。
3. 如權(quán)利要求l所述的弛緩器械，其中，所述支撐裝置具有頭盔 的形狀。
4. 如權(quán)利要求3所述的弛緩器械，其中，所述平衡質(zhì)量裝置被嵌 入到待可拆卸地應用到頭盔表面的附件中。
5. 如權(quán)利要求4所述的弛緩器械，其中，所述附件至少還具有在 使用過程中指向頭盔的后部的光反射表面。
6. 如權(quán)利要求1所述的弛緩器械，其中，所述支撐裝置具有假體 的形狀。
7，如前述權(quán)利要求中的任一項所述的弛緩器械，其中，所述平衡 質(zhì)量裝置由高比重的材料制成。
8. 如權(quán)利要求7所述的弛緩器械，其中，所述平衡質(zhì)量裝置具有 嵌入凝膠中的鉛丸的形狀。
9. 一種人的頸部脊骨的肌肉的弛緩器械，所述弛緩器械包括平衡 質(zhì)量裝置和待佩戴在頭部上的頭骨上的支撐裝置，所述平衡質(zhì)量裝置 的重心布置在支撐裝置的后部，適于將頭部和弛緩器械的總重心基本 上對應于頭部的旋轉(zhuǎn)支點布置在頸部脊骨上，其中，所述平衡質(zhì)量裝 置被集中并牢固地固定至頭骨上的所述支撐裝置。
10. 如權(quán)利要求9所述的弛緩器械，其中，頭骨上的所述支撐裝 置具有用于牢固地緊固至頭部的裝置。
11. 如前述權(quán)利要求中的任一項所述的弛緩器械，其中，所述平 衡質(zhì)量裝置是可調(diào)節(jié)的，并且能夠被分解為子單元，所述子單元能夠借助于相互緊固裝置而牢固地相互鎖定。
12. 如前述權(quán)利要求中的任一項所述的弛緩器械，其中，頭骨上 的所述支撐裝置具有設有視覺和跟蹤設備的框架的形狀，所述框架可 拆卸地應用到防護頭盔。
13. 如前述權(quán)利要求中的任一項所述的弛緩器械的用途，用于實 現(xiàn)人的頸部脊骨的肌肉的弛緩。
14. 一種防護頭盔，其特征在于，它包括緊固裝置和平衡質(zhì)量裝 置，所述平衡質(zhì)量裝置能夠可拆卸地連接到所述緊固裝置，使得所述 平衡質(zhì)量裝置的重心布置在個體的頭骨的后部中，所述平衡質(zhì)量裝置 相對于頭部的位于個體的脊骨上的旋轉(zhuǎn)支點充分地平衡頭骨、由頭盔 構(gòu)成的組件和所述平衡質(zhì)量裝置的重量。
全文摘要
本發(fā)明涉及人的頸部脊骨肌肉的弛緩器械，其由頭骨上的平衡重量裝置(c)和相關的支撐裝置(10，11，12)構(gòu)成，適于將所述平衡重量布置在頭骨的后部中，平衡重量相對于頭骨的旋轉(zhuǎn)支點充分地平衡頭骨的重量。
文檔編號A61H1/00GK101557786SQ200780041835
公開日2009年10月14日 申請日期2007年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月6日
發(fā)明者A·達爾蒙特 申請人:奧薩有限責任公司