(57)【要約】  使用者の身体および手足に、制御可能であり、スクロールするかまたは断続的であり順次的である、圧縮力などの力を適用するための着用可能なマッサージおよび／または圧縮デバイスが、使用者の手足を取り囲むようにサイズ決定される細長いファブリックボディと、ファブリックボディによって担持され、刺激に反応しての形状変化時にファブリックボディを通る手足に圧縮圧力を適用するように構成される１つまたは複数の形状記憶ワイヤと、手足に圧力を加えることを目的として、手足を取り囲むデバイスの有効直径を縮小するように１つまたは複数の形状記憶要素を選択的に作動させるためのマイクロプロセッサベースのコントローラと、を備える。【選択図】図３６
2018528045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の生体構造の一部分に制御可能な圧縮を適用するための圧縮デバイスであって、
着用可能な材料で形成されるパネルであって、前記使用者の前記生体構造の一部分に適用されるようにサイズ決定および構成され、前記生体構造の前記一部分に前記パネルが適用されるときに互いに向かい合うように構成される両端部を有する、パネルと、
前記両端部の間で前記パネルによって支持され、前記使用者の前記生体構造の前記一部分に圧縮力を適用するように構成される複数の形状記憶ワイヤと、
前記生体構造の前記一部分に前記パネルが適用されるときに前記両端部の間で接続可能であるプレテンショニング装置であって、前記両端部を互いに向かって引き寄せるように動作可能であり、それにより前記パネルおよび／または前記複数の形状記憶ワイヤに初期の張力が加えられる、プレテンショニング装置と、
前記複数の形状記憶ワイヤのうちの１つまたは複数の形状記憶ワイヤを選択的に作動させて、前記ワイヤの有効長さを縮小させ、ひいては前記生体構造の前記一部分の周りの前記パネルの有効長さを縮小させて、これにより前記使用者の前記生体構造の前記一部分に圧力を適用するように構成されるコントローラと、
を備える、
圧縮デバイス。
【請求項２】
電源を装備し、
前記コントローラが、前記複数の形状記憶ワイヤのうちの１つまたは複数の形状記憶ワイヤに、前記電源から選択的に電流を印加するように構成される
請求項１に記載の圧縮デバイス。
【請求項３】
前記電源がバッテリーである、請求項２に記載の圧縮デバイス。
【請求項４】
前記電源および前記コントローラが前記パネル上のポーチ内で支持される、請求項２に記載の圧縮デバイス。
【請求項５】
前記電源および前記コントローラが前記パネルから分離される、請求項２に記載の圧縮デバイス。
【請求項６】
前記複数の形状記憶ワイヤが１つまたは複数のケーブルに接続され、前記コントローラが、前記１つまたは複数のケーブルへの電気接続のための１つまたは複数の対合するケーブルを有する、請求項５に記載の圧縮デバイス。
【請求項７】
前記プレテンショニングデバイスが、
前記パネルの一方の端部に添着される少なくとも１つのコネクタ、および、前記少なくとも１つのコネクタのうちの対応する１つのコネクタに着脱自在に係合されるように適合される対応する対合するコネクタと、
前記パネルの反対側の端部に固定される少なくとも１つの回転ダイヤルと、
前記少なくとも１つの回転ダイヤルおよび前記対応するコネクタのうちの１つまたは複数のコネクタを通過するケーブルであって、前記回転ダイヤルが前記ダイヤルと前記対応するコネクタとの間での前記ケーブルの長さを縮小するように構成され、それにより、前記対応するコネクタが前記少なくとも１つのコネクタのうちの対応する１つのコネクタに係合されるとき、前記回転ダイヤルに隣接する前記パネルの少なくとも一部分が予張力を受ける、ケーブルと
を有する
請求項１に記載の圧縮デバイス。
【請求項８】
前記少なくとも１つの回転ダイヤルを通過する前記ケーブルが、前記複数の形状記憶ワイヤのうちの１つの形状記憶ワイヤである、請求項１に記載の圧縮デバイス。
【請求項９】
大腿部を取り囲むように構成される部分およびふくらはぎを取り囲むように構成される部分を含めて、前記使用者の脚部上で着用されるように構成される、請求項１に記載の圧縮デバイス。
【請求項１０】
前記使用者の手および手首上で着用されるように構成される、請求項１に記載の圧縮デバイス。
【請求項１１】
前記使用者の足首または足の上で着用されるように構成される、請求項１に記載の圧縮デバイス。
【請求項１２】
前記使用者の肩上で着用されるように構成される、請求項１に記載の圧縮デバイス。
【請求項１３】
上腕の周りに巻き付けられるように構成される第１の部分と、
前記使用者の胸部および上側の背中に跨って延在する第２の部分と、
前記第２の部分から延在して前記使用者の胸部および背中の周りに巻き付けられる複数のストラップと
を有する、
請求項１２に記載の圧縮デバイス。
【請求項１４】
前記使用者の胴体の周りで着用されるように適合されるベストとして構成される、請求項１に記載の圧縮デバイス。
【請求項１５】
使用者の臀部、ならびに／あるいは、ＩＴバンドおよび／または大臀筋に圧縮を適用するための、運動用の短パン、ベルト、または、ラップ装置として構成される、請求項１に記載の圧縮デバイス。
【請求項１６】
前記使用者の背下部の周りで着用されるように適合されるベストとして構成される、請求項１に記載の圧縮デバイス。
【請求項１７】
前記使用者のふくらはぎの周りで着用されるように構成される、請求項１に記載の圧縮デバイス。
【請求項１８】
ベースパネルから延在する第１の対のパネルおよび第２の対のパネルを有し、前記第１の対のパネルがふくらはぎの下側部分を取り囲むように構成され、前記第２の対のパネルがふくらはぎの上側部分を取り囲むように構成される、請求項１７に記載の圧縮デバイス。
【請求項１９】
前記コントローラが、前記複数の形状記憶ワイヤのうちの選択される形状記憶ワイヤに同時に電流を印加して、所定の時間にわたって２〜１５％で前記ワイヤの長さを縮小することすなわちワイヤを縮めることを十分に達成するように構成されるマイクロコントローラを有する、請求項１に記載の圧縮デバイス。
【請求項２０】
使用者の足に制御可能な圧縮を適用するための圧縮デバイスであって、
中底およびアッパーを有する靴と、
前記中底と前記アッパーとの間を延在し、前記使用者の足に圧縮力を適用するように構成される少なくとも１つの形状記憶ワイヤと、
前記少なくとも１つの形状記憶ワイヤを選択的に作動させて、前記ワイヤの有効長さを縮小させ、ひいては足の周りでの前記中底の有効長さを縮小させて、これにより前記使用者の足に圧力を適用するように構成されるコントローラと
を備える
圧縮デバイス。
【請求項２１】
前記コントローラが前記中底の下で前記靴の中に埋め込まれる、請求項２０に記載の圧縮デバイス。
【請求項２２】
前記アッパーが複数のループを有し、前記少なくとも１つのワイヤが前記ループを通るように送られる、請求項２０に記載の圧縮デバイス。
【請求項２３】
使用者の生体構造の一部分に制御可能な圧縮を適用するための圧縮デバイスであって、
着用可能な材料で形成されるパネルであって、前記使用者の前記生体構造の一部分に適用されるようにサイズ決定および構成され、前記生体構造の前記一部分に前記パネルが適用されるときに互いに向かい合うように構成される両端部を有する、パネルと、
前記両端部の間で前記パネルによって支持され、前記使用者の前記生体構造の前記一部分に圧縮力を適用するように構成される複数の形状記憶ワイヤと、
前記複数の形状記憶ワイヤのうちの１つまたは複数の形状記憶ワイヤを選択的に作動させて、前記ワイヤの有効長さを縮小させ、ひいては前記生体構造の前記一部分の周りの前記パネルの有効長さを縮小させて、これにより前記使用者の前記生体構造の前記一部分に圧力を適用するように構成されるコントローラと
を備え、
前記コントローラが、前記ワイヤの温度を制御することを目的として、前記複数の形状記憶ワイヤにパルス幅変調制御を適用するように動作可能である、
圧縮デバイス。
【請求項２４】
前記コントローラが、前記ワイヤのうちの選択的に作動されるワイヤに電流を印加して、２〜１５％で前記ワイヤの長さを縮めることを十分に達成するように構成される、請求項２３に記載の圧縮デバイス。
【請求項２５】
前記コントローラが、５〜３０Ｖの電圧、１．５〜３．５秒の継続時間、２〜１０ｋＨｚのパルス幅変調周波数で、０．２〜４ａｍｐの電流を印加するように構成される、請求項２３に記載の圧縮デバイス。
【請求項２６】
使用者の生体構造の一部分に制御可能な圧縮を適用するための圧縮デバイスであって、
着用可能な材料で形成されるパネルであって、前記使用者の前記生体構造の一部分に適用されるようにサイズ決定および構成され、前記生体構造の前記一部分に前記パネルが適用されるときに互いに向かい合うように構成される両端部を有する、パネルと、
前記両端部の間で前記パネルによって支持され、前記使用者の前記生体構造の前記一部分に圧縮力を適用するように構成される複数の形状記憶ワイヤであって各々がエラストマーのシース内に配置される、複数の形状記憶ワイヤと、
前記複数の形状記憶ワイヤのうちの１つまたは複数の形状記憶ワイヤを選択的に作動させて、前記ワイヤの有効長さを縮小させ、ひいては前記生体構造の前記一部分の周りの前記パネルの有効長さを縮小させて、これにより前記使用者の前記生体構造の前記一部分に圧力を適用するように構成されるコントローラと
を備える、
圧縮デバイス。
【請求項２７】
前記シースがシリコーンまたはポリウレタン材料で形成される、請求項２６に記載の圧縮デバイス。
【請求項２８】
前記シースが、気泡、ガラスビードまたはダイヤモンド粉末を組み込む、請求項２６に記載の圧縮デバイス。
【請求項２９】
各々の前記ワイヤのための前記エラストマーのシースが前記パネルに固着され、前記ワイヤが前記シース内に摺動可能に配置される、請求項２６に記載の圧縮デバイス。
【請求項３０】
前記複数の形状記憶ワイヤが、応力を受ける前の状態で、前記パネル上に正弦波のようなパターンで配置され、前記コントローラにより作動される前に応力状態で概略直線状となるように構成される、請求項２６に記載の圧縮デバイス。
【請求項３１】
使用者の生体構造の一部分に制御可能な圧縮を適用するための圧縮デバイスであって、
着用可能な材料で形成されるパネルであって、前記使用者の前記生体構造の一部分に適用されるようにサイズ決定および構成され、前記生体構造の前記一部分に前記パネルが適用されるときに互いに向かい合うように構成される両端部を有する、パネルと、
前記両端部の間で前記パネルによって支持され、前記使用者の前記生体構造の前記一部分に圧縮力を適用するように構成される複数の形状記憶ワイヤと、
前記複数の形状記憶ワイヤのうちの１つまたは複数の形状記憶ワイヤに選択的に電流を印加して、前記ワイヤの有効長さを縮小させ、ひいては前記生体構造の前記一部分の周りの前記パネルの有効長さを縮小させて、これにより前記使用者の前記生体構造の前記一部分に圧力を適用するように構成されるコントローラと
を備え、
前記コントローラが、作動中に各形状記憶ワイヤを通って流れる電流、前記ワイヤを通る電流フローの変化、および、前記電流フローの変化の勾配、を測定するように動作可能であり、さらには、前記電流フローの勾配の変化が閾値未満まで低下する場合に対応するワイヤへの電流を遮断するように動作可能である
圧縮デバイス。
【請求項３２】
前記閾値は、前記勾配が毎秒０．１ａｍｐの増加未満である場合である、請求項３１に記載の圧縮デバイス。
【請求項３３】
使用者の生体構造の一部分に制御可能な圧縮を適用するための圧縮デバイスであって、
着用可能な材料で形成されるパネルであって、前記使用者の前記生体構造の一部分に適用されるようにサイズ決定および構成され、前記生体構造の前記一部分に前記パネルが適用されるときに互いに向かい合うように構成される両端部を有する、パネルと、
前記両端部の間で前記パネルによって支持され、前記使用者の前記生体構造の前記一部分に圧縮力を適用するように構成される複数の形状記憶ワイヤと、
前記複数の形状記憶ワイヤのうちの１つまたは複数の形状記憶ワイヤに選択的に電流を印加して、前記ワイヤの有効長さを縮小させ、ひいては前記生体構造の前記一部分の周りの前記パネルの有効長さを縮小させて、これにより前記使用者の前記生体構造の前記一部分に圧力を適用するように構成されるコントローラと
を備え、
前記コントローラが、作動中にワイヤの長さを測定するように構成され、また、測定された長さが閾値に達するときに対応するワイヤへの電流を遮断するように動作可能である、
圧縮デバイス。
【請求項３４】
前記コントローラが、前記対応するワイヤの長さを測定するように動作可能である時間領域反射率計および周波数領域反射率計を有する、請求項３３に記載の圧縮デバイス。
【請求項３５】
使用者の生体構造の一部分に制御可能な圧縮を適用するための圧縮デバイスであって、
着用可能な材料で形成されるパネルであって、前記使用者の前記生体構造の一部分に適用されるようにサイズ決定および構成され、前記生体構造の前記一部分に前記パネルが適用されるときに互いに向かい合うように構成される両端部を有する、パネルと、
前記両端部の間で前記パネルによって支持され、前記使用者の前記生体構造の前記一部分に圧縮力を適用するように構成される複数の形状記憶ワイヤと、
前記使用者の皮膚に接触するように前記パネルによって支持される経皮電気的神経刺激（ＴＥＮＳ）ユニットと、
前記複数の形状記憶ワイヤのうちの１つまたは複数の形状記憶ワイヤを選択的に作動させて、前記ワイヤの有効長さを縮小させ、ひいては前記生体構造の前記一部分の周りの前記パネルの有効長さを縮小させて、これにより前記使用者の前記生体構造の前記一部分に圧力を適用するように構成され、さらに、前記ＴＥＮＳユニットを選択的に作動させるように構成される、コントローラと
を備える
圧縮デバイス。
【請求項３６】
前記コントローラが、前記ワイヤおよび前記ＴＥＮＳユニットを互いに対して交互に作動させるように構成される、請求項３５に記載の圧縮デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[001]本出願は、２０１５年８月１１に出願された同時係属の米国特許出願第１４／８２３，０４０号の一部継続出願であり、その優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
[002]血流障害は人々にとっての多くの健康上のおよび美容上の問題を引き起こす可能性がある。術後の患者、寝たきりの患者、ならびに、リンパ浮腫および糖尿病を患う患者、などの比較的動くことができないような患者は、深部静脈血栓症（ＤＶＴ：ｄｅｅｐ  ｖｅｉｎ  ｔｈｒｏｍｂｏｓｉｓ）を発症しやすい可能性がある。術後の患者は、しばしば、手術中およびその後の最大７２時間で、ＤＶＴカフを用いて治療される。臨床医は、ＤＶＴカフをつけた状態で、血栓のリスクを低減するための治療計画を用いて、患者を家に送り出すことを好むであろう。しかし、しばしば患者コンプライアンス（ｐａｔｉｅｎｔ  ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）が問題となる。というのは、伝統的なＤＶＴカフは、１時間以上になる可能性がある治療中に患者を動けない状態にして不快感を与えるからである。例えば、飛行機での移動中または長距離運転中に狭いところに閉じ込められる旅行者は、特に、血栓症が発症するリスクがあり、または、血流量の低下を原因とする血栓のリスクがある。患者の血流量の問題を原因とする別の障害には静脈瘤がある。静脈瘤は、しばしば、静脈不全と呼ばれる基礎疾患の症状となる。正常な静脈は、血液が心臓および肺に戻るために、上方のみに流れるのを可能にする逆止弁（ｏｎｅ−ｗａｙ  ｖａｌｖｅ）を有する。静脈瘤は適切に機能しない弁を有する。血液は上方に流れることができるが、弁機能障害（ｖａｌｖｅ  ｄｙｓｆｕｎｃｔｉｏｎ）を原因として静脈内で鬱血する傾向がある。鬱血した血液（ｐｏｏｌｅｄ  ｂｌｏｏｄ）で満たされることを原因として静脈瘤が膨張することになる。静脈瘤はしばしば整形外科上の問題となるが、この状態は、痛み、脚部の重感（ｌｅｇ  ｈｅａｖｉｎｅｓｓ）、疲労、痒感、夜間痙攣、下肢腫脹、および、夜間の下肢静止不能の原因にもなる。静脈瘤の疾病（ｖａｒｉｃｏｓｅ  ｖｅｉｎ  ｄｉｓｅａｓｅ）は、硬化療法または静脈内レーザー治療（ＥＶＬＴ：ｅｎｄｏｖｅｎｏｕｓ  ｌａｓｅｒ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）などの、様々な非外科的テクニックを用いて治療され得る。一部の事例では、末動脈血行不全（ＰＶＤ：ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  ｖａｓｃｕｌａｒ  ｄｉｓｅａｓｅ）および不穏下肢症候群（ＲＬＳ：ｒｅｓｔｌｅｓｓ  ｌｅｇ  ｓｙｎｄｒｏｍｅ）を患っている者、または、不十分な血流量を原因とする腕の痛みおよび疲労に苦しんでいるような、乳房再建手術を受けている女性などの場合、クオリティオブライフのためには血流量を増大することが不可欠となる。
【０００３】
[003]一部の人の場合、この状態は圧縮ストッキングを夜間に使用することによっても治療され得る。圧縮ストッキングは、静脈を圧迫して過度の血液が逆方向に流れるのを止める伸縮性のあるストッキングである。これらのデバイスおよび他の既知のデバイスは低レベルの初期圧縮力のみを提供する傾向があり、ストッキングが継続的に変形することにより圧縮力が経時的に低下する。また、このタイプのストッキングは、高齢者の場合は特に、着用および着脱することが困難である。
【０００４】
[004]プロ選手であろうと一般人であろうと、放出される毒素および他の運動副生成物（ｗｏｒｋｏｕｔ  ｂｙ−ｐｒｏｄｕｃｔ）を原因として、多くの運動選手が運動後の筋肉痛、痛みおよび疲労に苦しんでいる。最近の研究により、乳酸除去を高め、筋肉の振動を低減し、心理的因子によい影響を与えることにより、圧縮ガーメントが運動中の運動選手にエルゴジェニック（ｅｒｇｏｇｅｎｉｃ）な利益をもたらすことができることが分かっている。圧縮ガーメントに関するいくつかの初期の研究により、自転車エルゴメータ上での最大運動中において血中乳酸濃度が低減することが実証されている。より最近の調査により、繰り返しの跳躍力が向上することおよび垂直飛びのジャンプ高さが向上することが分かっている。圧縮ガーメントを用いて跳躍能力が向上することに関して示されている理由には、皮膚温度が上がることにより準備運動が改善されること、地面接触時の筋肉の振動が低減されること、および、股関節周りに発生するトルクが向上すること、が含まれる。多くの運動選手にとって、さらには、レーシングドライバー、ドラッグレーサーまたさらには戦闘機パイロットにとって、反応時間が重要である。運動科学および運動生理学の専門家が、鋭敏な感覚訓練（ａｃｕｔｅ  ｓｅｎｓｏｒｙ  ｄｒｉｌｌ）、および、血流量の増加に関連する酸素摂取の増加、の恩恵を受けるような、ＰｉｔＦｉｔ（登録商標）などのトレーニングモジュールを挙げている。これらの結果を組み合わせると、圧縮ガーメントが、血中乳酸濃度を上げることを誘発するような運動中または急激な動作（ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ−ｂａｓｅｄ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ）中のパフォーマンスの向上および傷害低減の機能の両方を実現することができることが分かる。
【０００５】
[005]さらに、研究により、圧縮ガーメントが、血中乳酸除去を促進して、それにより激しい運動の後の時間における回復を向上させることができることが示されている。１つの試験で、圧縮ストッキングを着用している男性で、１１０パーセントのＶＯ２ｍａｘの自転車エルゴメータ試験の後で非常に健全な状態での血中乳酸レベルの有意な低下が観察された。最近の研究でも同様の結果が得られており、ここでは、圧縮ガーメントを着用している１２人の訓練されたサイクリストにおいて、５分間の最大自転車運動の後で、血中乳酸濃度の有意な低下および血漿量の増加が見られた。別の試験では、５分間の最大自転車運動の後での８０分の休憩時間中に圧縮ガーメントを着用することが、その後の最大自転車運動の試験中でのパフォーマンスを有意に向上（２．１パーセント）させることが示された。圧縮ガーメントを着用することでパフォーマンスを向上させるのを補助することができる場合、激しい運動中に代謝副生成物の除去が増加することが示されている。これらの結果は、非常に激しい運動の後の回復時間中に圧縮ガーメントを着用することが、激しい運動中および激しい運動の後での回復プロセスを改善して、それにより運動パフォーマンスを向上させることができることを示している。
【０００６】
[006]圧縮デバイスは、運動選手の激しいアクティビティの後の回復時間中にも使用されている。これらのデバイスは一般には運動選手の脚部に限定され、通常、踵から大腿部までのケーシング内に一連の膨張可能なブラダを備える。空気ポンプが、運動選手の脚部を通る動脈血流を刺激するために、所定のシークエンスで一連のブラダを膨張させる。このタイプの圧縮デバイスは極端に分厚く、運動選手を座位または腹臥位でほぼ動けない状態にしておくことを必要とする。
【０００７】
[007]患者の身体または運動選手の身体の一部分、またさらには競走馬または使役犬などの動物の身体の一部分を圧縮するための改善されたデバイスおよび関連方法が必要とされる。特に、快適で動きやすいデバイスが必要とされる。現在のテクノロジは発汗を強めて不快感を増大させるような、体肢の周りに巻き付けられるプラスチック（ＰＶＣ）を使用しており、したがって、快適で動きやすいデバイスであれば、治療計画に対しての運動選手および患者のコンプライアンスを向上させることになる。患者の場合、このようなコンプライアンスがＤＶＴおよび／または関連する末動脈血行不全（ＰＶＤ）のリスク、すなわち静脈流の異常（ｖｅｎｏｕｓ  ｆｌｏｗ  ａｎｏｍａｌｙ）のリスクを低減することができ、それにより健康関連費に対して有益な経済的影響を与えることができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[008]概略的に言うと、動脈血流を増加させるための締め付けデバイスが血管外科医によって開発されている。これらのデバイスは、血流を循環させるために、足、足首およびふくらはぎにマッサージ状の圧縮を適用するものであり、知られている副作用はない。現在の締め付けデバイスは、患者の治療のための圧迫的圧縮を生じさせるのに外部の空気ポンプからの空気圧力に依存している。
【０００９】
[009]本発明によると、圧縮デバイスまたはデバイスは、通常は腕または脚部などの体肢である人間の身体部分に、制御可能であり、断続的であり、順次的である圧縮圧力または圧迫圧力を適用するための、細長いコンプレッションテキスタイル（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｔｅｘｔｉｌｅ）またはコンプレッションファブリック（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｆａｂｒｉｃ）と組み合わされる形状変化材料を利用する装置である。圧縮パターンの１つの形態は、患者の手足のセグメントに圧縮が連続的に適用されるときの無限に続くスクロールアクションである。本明細書の圧縮デバイスは、着用可能な体肢デバイス（ｅｘｔｒｅｍｉｔｙ  ｄｅｖｉｃｅ）の中にある内蔵ユニットである。搭載マイクロプロセッサが形状変化材料の圧迫を制御し、搭載電源が圧縮の作動のための電力を提供する。この内蔵式の低プロファイルユニットを使用することにより、患者または運動選手が動ける状態を維持することができ、また、デバイスの快適さにより治療計画に対してのコンプライアンスを維持することができ、それにより使用者が毎日のアクティビティに従事することが可能となる。また、本明細書で説明されるデバイスは、専用の外部の空気ポンプを借りたりまたは購入したりする必要性を排除することにより、使用コストを低減する。
【００１０】
[010]一態様では、形状変化材料が、熱または電流に反応して収縮する形状記憶金属であってよい。別の態様では、形状変化材料が、材料が相を変化させるときに収縮するような相変化材料であってよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】[012]本明細書で説明されるデバイスの一実施形態で使用されるための、それに添着される複数の圧縮パッドを備える圧縮可能なファブリックボディを示す平面図である。
【図２】[013]図１に示される圧縮パッドを示す拡大側面図および拡大端面図である。
【図３】[014]開示される一実施形態によるデバイスを示す平面図である。
【図４】[015]図３に示されるデバイスで使用されるための回路基板を示す上面図である。
【図５】[016]図３に示されるデバイスの電気回路を示す回路図である。
【図６】[017]開示される一実施形態による圧縮デバイスのための内部ソックスを示す斜視図である。
【図７】[018]開示される一実施形態による圧縮デバイスのための、図６に示される内部ソックスと共に使用されるための外部ソックスを示す斜視図である。
【図８】[019]形状変化要素を起動するためのマイクロモータを利用する別の実施形態によるデバイスを示す平面図である。
【図９】[020]本開示の別の態様による圧縮デバイスを示す上面図である。
【図１０】[021]図９に描かれる圧縮デバイスのアレイを示す上面図である。
【図１１】[022]本開示の別の態様による圧縮デバイスを組み込む圧縮デバイスを示す上面図である。
【図１２】[023]図１１に示される圧縮デバイスのストラップの端部を示す拡大図である。
【図１３】[024]図１１の圧縮デバイスの一次回路基板および過剰応力保護回路（ｏｖｅｒｓｔｒｅｓｓ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｂｏａｒｄ）を示す拡大上面図である。
【図１４】[025]本開示の別の実施形態による圧縮デバイスを示す上面図である。
【図１５】[026]図１４に示される圧縮デバイスのアレイを示す図である。
【図１６】[027]本開示の別の実施形態による圧縮デバイスを示す図である。
【図１７】[028]本開示の別の態様による圧縮デバイスを示す上面図である。
【図１８Ａ】[029]本開示の別の態様による圧縮デバイスを示す上面図である。
【図１８Ｂ】[030]使用者の手足を取り囲む圧縮デバイスを示す部分斜視図である。
【図１９Ａ】[031]蠕動的圧縮を生じさせるように作動される多様なＳＭＡワイヤを備える、図１８に示される圧縮デバイスを示す連続の図である。
【図１９Ｂ】蠕動的圧縮を生じさせるように作動される多様なＳＭＡワイヤを備える、図１８に示される圧縮デバイスを示す連続の図である。
【図１９Ｃ】蠕動的圧縮を生じさせるように作動される多様なＳＭＡワイヤを備える、図１８に示される圧縮デバイスを示す連続の図である。
【図２０】[032]図１８に示されるデバイスで使用されるためのリブを示す斜視図である。
【図２１】[033]図１８に示される圧縮デバイスで使用されるための別の実施形態によるリブを示す上面図である。
【図２２】[034]図２１の線２２−２２に沿う、図２１に示されるリブを示す側断面図である。
【図２３】[035]図２１の線２３−２３に沿う、図２１に示されるリブを示す側断面図である。
【図２４】[036]本開示の別の態様による圧縮デバイスを示す上面図である。
【図２５】[037]図２４の線２５−２５に沿う、図２４に示されるデバイスを示す断面図である。
【図２６】[038]本開示の別の態様による圧縮デバイスを示す上面図である。
【図２７】[039]図２６に示される圧縮デバイスのストラップ構成要素の一方の面を示す図である。
【図２８】[040]図２７に示されるストラップ構成要素の反対側の面を示す図である。
【図２９】[041]図２７〜２８に示されるストラップ構成要素を示す切欠図である。
【図３０】[042]図２６に示される圧縮デバイスと共に使用されるためのアクセサリ構成要素を示す上面図である。
【図３１】[043]本開示の別の態様による圧縮デバイスの内側組立体を示す平面図である。
【図３２】[044]図３１に示される圧縮デバイスの外側面を示す平面図である。
【図３３】[045]図３１〜３２に示される圧縮デバイスの内側面を示す平面図である。
【図３４Ａ】[046]図３１〜３３に示される圧縮デバイスで使用されるためのテンショナを示す拡大図である。
【図３４Ｂ】[047]図３４Ａに示されるテンショナの代替の構成を示す拡大図である。
【図３４Ｃ】[048]図３４Ｂに示されるテンショナの代替の構成内のＳＭＡワイヤを示す拡大図である。
【図３５】[049]本開示の１つの特徴による下半身全体の圧縮デバイスを示す斜視図である。
【図３６】[050]本開示の別の特徴による片脚の圧縮デバイスを示す斜視図である。
【図３７】[051]使用者の脚部の周りに巻き付けられて示される図３６の片脚の圧縮デバイスを示す斜視図である。
【図３８】[052]本開示による踵の圧縮デバイスを示す斜視図である。
【図３９】[053]本開示による手首の圧縮デバイスを示す斜視図である。
【図４０Ａ】[054]本開示による肩の圧縮デバイスを示す斜視図である。
【図４０Ｂ】本開示による肩の圧縮デバイスを示す斜視図である。
【図４１】[055]本開示による胴体の圧縮デバイスを示す斜視図である。
【図４２】[056]本開示による、臀部を治療するように適合される圧縮デバイス、ＩＴバンド、および、着用者の大臀筋を示す斜視図である。
【図４３】[057]本開示による腰部の圧縮デバイスを示す斜視図である。
【図４４】[058]本開示によるふくらはぎの圧縮デバイスを示す平面図である。
【図４５Ａ】[059]靴に組み込まれる圧縮デバイスを示す上面斜視図である。
【図４５Ｂ】靴に組み込まれる圧縮デバイスを示す上面斜視図である。
【図４５Ｃ】[060]圧縮デバイスの構成要素を示している、図４５Ａ、Ｂの靴を示す端面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[062]本発明の原理を理解するのを促進することを目的として、次に、図面に示され、以下に記載される明細書で説明される実施形態を参照する。このような参照により本発明の範囲が限定されないことを意図されることを理解されたい。さらに、本発明が、本発明に関係する当業者が通常思い付くような、示される実施形態に対しての任意の代替形態および修正形態さらには本発明の原理の別の適用も含むことを理解されたい。
【００１３】
[063]本発明は、現在の空気式の動脈圧迫デバイスによりもたらされる血流循環の改善の場合と同じ効果を提供する圧縮デバイスを企図するが、デバイスは圧縮治療中の患者または運動選手のみに限定されない。現在の製品は、ラップ内のエアブラダが膨張および収縮されるときに、患者を座位または腹臥位で比較的動けない状態で留めておくことを必要とする。エアブラダの膨張および収縮は嵩張るような外部のポンプおよびホースを必要とし、それにより、事実上、使用者が１つのロケーションに拘束されることになる。本発明は、患者または運動選手の完全な可動性を可能にしながら容易におよび快適に着用され得るようなデバイスを企図する。
【００１４】
[064]圧縮デバイス１０の一実施形態が図１〜５に示される。示される実施形態のデバイス１０がふくらはぎの周りに巻き付けられるように構成されるが、このデバイスが他の体肢を治療するために、必要に応じて修正され得ることを理解されたい。デバイス１０が、使用者の足の周りに装着されるように構成される下側セグメント１２ａと、下側脚部（ｌｏｗｅｒ  ｌｅｇ）を取り囲むように構成される上側セグメント１２ｂとを有するテキスタイルボディまたはファブリックボディ１２を有する。各セグメントの端部が、使用者の足およびふくらはぎの周りに調整可能に装着するのを可能にするためのマジックテープ（登録商標）固定具（ｈｏｏｋ  ａｎｄ  ｌｏｏｐ  ｆａｓｔｅｎｅｒ）構成を有することができる。ボディセグメントを使用者の身体の周りで調整可能に固定するための、フックのアレイ、アイレット（ｅｙｅｌｅｔｓ）、ジッパ、ベルクロ（登録商標）、または、同様の固定デバイスなどの、他の手段も企図される。固定デバイスは、脊柱のブレーシング（ｔｈｏｒａｃｉｃ  ｓｐｉｎａｌ  ｂｒａｃｉｎｇ）、バックパックさらには靴で使用される締め付け機構に類似してもよい。さらに、デバイスが、円周周りにおいて一体である閉じたボディであってよいことも企図される。
【００１５】
[065]ファブリックボディ１２が、使用者の皮膚に接触するのに適する概略非弾性の材料または適度にのみ「伸長可能」である材料で形成されてよい。ファブリックボディの材料は発汗を低減する通気性のある材料であってよいか、または、圧縮治療を受ける身体部分の加熱を高めるために、概略不透過性の材料であってもよい。図３に示されるボディ１２の構成が治療される身体部分に応じて修正されてもよいことを理解されたい。例えば、ふくらはぎ、大腿部、二頭筋または前腕のみを包む場合、ファブリックボディ１２は上側セグメント１２ｂのみに限定されてよい。また、ボディは、使用者の膝または肘のところに装着されるようにも構成され得る。ファブリックボディは、手足に面する表面上に「粘着性」のコーティングまたはストリップを装備してもよく、この場合のこの「粘着性」のコーティングは、特にはファブリックボディの下で使用者が発汗する場合に、使用者の手足に沿って摺動するのに逆らうようにボディを保持するのを助ける。
【００１６】
[066]一実施形態では、ファブリックボディが、本明細書で説明される形状変化要素を受け入れるための厚さを有する圧縮可能なボディであってよい。別の実施形態では、デバイスの圧縮可能性が１つまたは複数の圧縮可能なパッドによって達成される。図１〜３に示される実施形態では、ファブリックボディが、デバイスが圧縮されるときにデバイスから圧力を伝達するように構成されるパッド１６のアレイを有する。本明細書でより詳細に説明されるように、体肢の周りに巻き付けられているときにパッドの特定のグループに順番に圧力が加えられ、それにより、示される実施形態では足首および下側のふくらはぎ（ｌｏｗｅｒ  ｃａｌｆ）などである、患者または運動選手の体肢の特定のロケーションに交互の圧力が加えられる。特定の圧縮プロトコルでは、使用者に加えられる圧縮力が１３．８ｋＰａ（２ｐｓｉ）程度の大きさであってもよいが、ほとんどの用途では圧縮力はわずか約３．４ｋＰａ（０．５ｐｓｉ）である。したがって、パッドは、この範囲の圧力を一様に伝達するように構成される。特定の一実施形態では、各パッドが１ｃｍ×１ｃｍの矩形の形態である。パッドが、患者／運動選手の手足に最適な圧力プロフィールを提供するために、０．２５ｃｍから約０．７５ｃｍで、また好適には約４ｃｍで分離される列の形で設けられてよい。各パッドが、図２の詳細図に示されるように、内側部分１７および外側部分１８を有する。一実施形態では、内側部分が、固い概略非圧縮性の表面を提供するために、約１１０のデュロメータ値を有するナイロンなどの材料で形成される。外側部分１８が、患者の皮膚に接触するように適合される柔らかい圧縮可能な記憶発泡材などの芯材の圧縮可能な材料で形成される。内側部分１７が、接着剤を使用するなどの適切な手法で、ファブリックボディ１２に固定または添着される。各パッド１６の内側部分１７が、１つまたは複数の、また好適には２つの、孔１９を装備し、これらの孔１９を通して、本明細書で説明される形状変化要素を受ける。追加の材料層が、体肢の表面に接触する内側部分の露出表面を一列状に形成してもよい。例えば、デバイスは、圧縮可能なパッド１６を覆うために、ファブリックボディに添着される柔らかくて通気性のあるシート材料を装備することができる。追加のシートが、その端部のところにあるマジックテープ固定具などにより、着脱自在に固定され得る。
【００１７】
[067]本発明の１つの特徴によると、デバイスが、外的刺激に反応して形状を変化させるように動作可能である複数の形状変化要素を装備する。この形状の変化が使用者の手足を取り囲むデバイスの円周を効果的に縮小し、それにより手足に圧力すなわち圧縮力を加える。一実施形態では、形状変化要素が、長さを変化させるように、またより具体的には、刺激に反応してその長さを縮小するように構成される要素である。特定の一実施形態では、要素が、ワイヤに電流が印加されるときに縮んで電流が取り除かれるか電流が変化するときにその元の「記憶」構成に戻るような「形状記憶」材料または形状記憶合金で形成される１つまたは複数のワイヤである。図３に示されるように、圧縮デバイス１０が、ファブリックボディ１２の各セグメント１２ａ、１２ｂの幅および長さに跨り、さらには各圧縮パッド１６内の孔１９を通って延在するワイヤアレイ１４を有する。ワイヤアレイは、ワイヤアレイが起動されるときに対応するセグメントまたはセグメントの一部分の直径を縮小するように構成される。特定の実施形態では、ワイヤアレイが、電気信号の印加時に長さを変化させて、電気信号の終了時にその元の長さに戻るような「記憶」材料で形成されるワイヤを含むことができる。特定の実施形態では、記憶材料が、０．０２ｃｍ（０．００８インチ）の直径を有するＮｉｔｉｎｏｌまたはＤｙｎａｌｌｏｙのワイヤなどの記憶金属であってよい。特定の一実施形態では、記憶ワイヤ１４が、０．６６０ａｍｐの電流が各ワイヤを流れるときに、約５．６Ｎ（１．２６ｌｂｆ）から１７．８Ｎ（４ｌｂｆ）の力を作用させるのに十分な分だけワイヤが縮むことになるように構成される。他の実施形態では、ワイヤアレイが、中に配置されているときに膨らんで取り外されているときにその初期の厚さに戻るようなオーゼティック（ａｕｘｅｔｉｃ）材料で形成されてよい。
【００１８】
[068]ファブリックボディ１２が、圧縮可能なパッド１６を受けて保持するためのポケットまたはスリーブを装備することができる。さらに、圧縮可能なパッドの各列が、対応する対の記憶ワイヤ１４ａを受けるための、そこを通過する孔１６を備える、圧縮可能な１つの細長いクッション要素に置き換えられることが企図される。さらに、ファブリックボディ１２が、圧縮可能なパッドまたは細長いクッション要素をボディに縫い付けるように、構成され得ることが企図される。
【００１９】
[069]図３に示されるように、一列の圧縮パッド１６または細長いクッション要素を通過する各対のワイヤ１４ａが、圧縮治療中に個別に作動され得る単一のチャンネルに対応する。各チャンネルまたはワイヤの対１４ａが本明細書で説明されるマイクロコントローラに接続される。示される実施形態では、上側セグメント１２ｂが７個のこのようなチャンネル１５ａ〜１５ｇを有する。下側セグメント１２ａが、７個のチャンネルを備えるワイヤアレイと、６個のチャンネルを備えるワイヤアレイとを有する。配線アレイ１４内のワイヤ１４ａの各列またはチャンネルが、各ボディセグメント１２ａ、１２ｂの両端部のところの、ネガティブアノード（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ａｎｏｄｅ）またはグランドプレーン２０のところで終端する。チャンネル１５ａ〜１５ｇなどの各チャンネルが対応する配電回路基板２２ａ〜２２ｃに電気的に接続される。可撓性のマルチコンダクタケーブル２３が、使用者の体肢の周りにぴったりと巻き付けられるためのデバイス１０の能力に配電回路基板が干渉することがないような形で、ファブリックボディ１２のセグメントの間で配電回路基板を接続する。
【００２０】
[070]配電回路基板のうちの１つの配電回路基板２２ａが、各チャンネル内の記憶ワイヤに印加される電流のシークエンスおよび大きさを制御するマイクロプロセッサ２４を担持する。図４に示されるように、配電回路基板２２が、各チャンネルのワイヤの対に電気的に接続される表面実装抵抗およびパワーＭＯＳＦＥＴを有することができる。マイクロコントローラ２４は、好適には、予めプログラムされた１つのマイクロコントローラを別の形でプログラムされたマイクロコントローラに置き換えるのを可能にするために、回路基板２２ａに物理配線はされない。一実施形態では、マイクロコントローラが、特定の使用者のためのおよび特定のデバイスのための、特定の圧縮シークエンスを用いて予めプログラムされ得る。例えば、圧縮シークエンスは、蠕動運動と同様に使用者の手足の長さ方向に沿ってデバイスが連続的に圧縮されるような、無限にすなわち継続的に周回するものであってよいか、デバイスが圧縮されて一定時間保持されるようなステップ状のシークエンスであってよいか、またはさらには、ランダムシークエンスであってよい。使用者または理学療法士により所望される通りに選択され得る他の圧縮プロトコルが他のマイクロコントローラの中へ予めプログラムされ得る。
【００２１】
[071]回路基板２２ａおよびマイクロコントローラ２４の詳細が図５の回路図に示される。マイクロコントローラは、例えば、Ｐａｒａｌｌａｘ  ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｐａｒｔ  Ｎｏ．ＢＳ２−ＩＣまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  ｅｎａｂｌｅｄ  Ａｒｄｕｉｎｏ  ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒであってよい。マイクロコントローラが、モードスイッチＳ１およびリセットスイッチＳ２を含むスイッチアレイ２５を装備する。スイッチはデバイス１０を動作させるために、使用者によりアクセス可能である。別法として、スイッチが、圧縮デバイスの外部から無線通信することができる遠隔通信モジュールに一体化されてもよい。したがって、回路基板が、スイッチＳ１、Ｓ２に結合される、ＲＦ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ｗｉｆｉ（登録商標）またはＳｐｅｃ８０２．１１のデバイスなどの、送信機／受信機の構成要素を組み込むことができる。デバイス１０が、電源３０を充電するためのおよびデータをアップロードまたはダウンロードするための、ＵＳＢタイプの接続手段を装備することができる。したがって、マイクロコントローラが作動データを記憶するためのメモリを有することができ、またさらには、例えば圧力および温度を感知して「報告」することができるセンサを回路基板上に一体化することができる。したがって、一態様では、マイクロコントローラ２４が、ｉＰａｄ（登録商標）、ｉＰｏｄ（登録商標）、スマートフォンなどの、手持ち式のデバイスと、または、ＰＣまたはラップトップコンピュータなどの、無線送信／受信能力を有する別のデバイスと、通信するように構成される。このリモートデバイスが作動データを受信および記録するように機能することができ、２つのスイッチのいずれかを起動する場合でもまたはより進んだ構成においてマイクロコントローラを遠隔的に構成またはプログラムする場合でも、マイクロコントローラ２４のためのマスターコントローラとして機能することができる。このリモートデバイスは使用者が特定の圧縮プロトコルを調整するのを可能にするのに使用され得る。一態様では、リモートデバイスが、使用者が即時のフィードバックを得て、圧縮シークエンスの前、圧縮シークエンスの間、および、圧縮シークエンスの後で、マイクロコントローラ２４に命令を出すのを可能にするような、ソフトウェアプログラムを実装することができる。マイクロコントローラ２４が、デバイスに適用される圧縮の量を示す圧縮力読取値をリモートデバイスに提供することができる。一実施形態では、圧縮力読取値がワイヤアレイの作動量またはワイヤアレイに印加される電流に基づいてよい。使用者が、今後の圧縮プロトコルをプログラムすることを目的として所望のまたは許容される圧縮の量を決定するために、圧縮シークエンス中に圧縮力読取値を使用することができる。
【００２２】
[072]配電回路基板２２ａ〜２２ｃに接続されてネガティブアノード２０に対してアースされる電源３０が提供される。一実施形態では、電源３０は、ファブリックボディ１２内に画定されるポーチによって収容される、７．５ボルト、４０ＡＨのリチウム電池アレイである。ポーチは、バッテリーがデバイス１０に電力供給するときに生じる可能性があるいかなる発熱からも使用者を防護するように構成され得る。電源３０は、好適には、上述のマイクロコントローラまでのリモートリンクを通して再充電され得る再充電可能なバッテリーである。
【００２３】
[073]マイクロコントローラ２４が、圧縮のシークエンスおよびパターンを制御するためのソフトウェアを実装し、治療プロセスを通して、圧縮のシークエンスおよびパターンが守られることになる。一実施形態では、上述したように、マイクロコントローラがリモートデバイスにより起動および制御される。加えて、マイクロコントローラが、ファブリックセグメント１２ａ、１２ｂのうちの一方の外側部分に添着される制御盤などの、デバイス内に埋め込まれるベーシックユーザコントロールを有することができる。使用者の身体に圧力を加える手法はパッド１６およびチャンネル１５の数および構成によって決定される。図２の示される実施形態では、パッドが、最も下側のチャンネル１５ｇから最も上側のチャンネル１５ａまで作動され得、連続するチャンネルが段階的に動作停止され、すなわち膨らみ、また、段階的に起動され、すなわち収縮する。多様な起動パターンがマイクロコントローラの中へ予めプログラムされ得るか、または、上述したリモートデバイスによって管理され得る。チャンネルが起動されると、マイクロコントローラ２４が特定のチャンネルへと電流を誘導し、それにより記憶ワイヤ１４ａを収縮させ、すなわち縮ませ、それにより、手足の周りに巻き付けられている状態の記憶ワイヤまたは細長い材料の有効直径を縮小する。このように直径を縮小することが、従来技術の空気膨張デバイスと同じ手法で、パッド１６を介して圧力を加えることに変換される。電流が取り除かれるかまたは電流が変化するとき、ワイヤの「記憶」特徴部分がワイヤをその動作停止状態またはニュートラル状態に戻すのを可能にし、それにより付随の圧縮可能なパッドから圧力を取り除く。加えて、手足または筋膜が記憶ワイヤをニュートラルフェーズに戻すのを補助するためのばねとして機能する。
【００２４】
[074]代替的実施形態では、隣接する２列または３列の中の複数の１×１のパッドが、ファブリックボディ１２の各側に沿って延在する細長い圧縮性のパッドに置き換えられてよい。記憶ワイヤ１２ａが上述の手法で細長いパッドと共に埋め込まれ、細長い圧縮性のパッドの各列が上述の複数のより小さいパッドと同じ手法で作動される。
【００２５】
[075]代替的実施形態では、デバイス４０が、図６に示される内部ソックス４２と、図７に示される外部ソックス４５との組み合わせによって形成され得る。内部ソックス４２が、上述の細長いクッションであってよいかまたはパッド１６に類似してよい、手足を取り囲む圧縮パッド４３を組み込む。パッド４３は、記憶ワイヤによって生じた熱を使用者の皮膚に伝えるために熱伝導性であってよい。別法として、パッドは、使用者への熱伝達を最小にするように断熱性であってもよい。外側ソックス４５が内側ソックス４２の上に一体化され、対応するパッドに対して各々が位置合わせされる記憶ワイヤ４６を有する。電源およびマイクロコントローラを含めた電子装置がソックス形状のデバイス４０の頂部のところでリング４８に組み込まれ得る。
【００２６】
[076]別の実施形態では、形状変化要素が、デバイスによって担持されるモータによって引かれる非伸張性のワイヤに置き換えられてよい。具体的には、図８に示されるデバイス５０が、デバイスを患者の手足の周りに巻き付けるためにボディの両端部に係合される、上述のマジックテープ固定具などの、固定特徴部分を備えるように構成され得る延長部分５２を備えるファブリックボディ５１を有する。デバイスは、ファブリックボディの長さ方向に沿う列の形で配置される複数の細長い圧縮性のパッド５４を装備することができる。パッドは、上述したように、すなわち、そこを通してワイヤを受けるための孔１９を組み込むように、構成され得る。しかし、図１〜２の実施形態とは異なり、デバイス５０のワイヤは記憶ワイヤである必要はなく、代わりに、概略非伸張性のワイヤ５６である。各ワイヤ５６の一方の端部が駆動モータ６０に接続され、ワイヤが、圧縮可能なパッド５４を通過し、ファブリックボディ５１の反対側の端部のところでプーリー６２の周りを通過し、再び圧縮可能なパッドを通過する。ワイヤ５６の端部が図８に示されるようにファブリックボディ５１に対して「アース」され、すなわちファブリックボディ５１に固定される。各圧縮可能なパッドがそれ自体のワイヤ５６を有し、各ワイヤがそれ自体のモータ６０によって駆動され得る。モータ６０がマイクロコントローラ６６および電源７０に接続される。これは上述の電源３０と同様であってよい。マイクロコントローラが、所定の圧縮プロトコルにしたがって各モータ６０を起動するように構成される。
【００２７】
[077]モータ６０は、デバイス５０が可動性および使いやすさを確実に維持することができるようにするために、Ｍｉｇａ  Ｍｏｔｏｒ  Ｃｏｍｐａｎｙの”ＨＴ  Ｆｌｅｘｉｎｏｌモデルなどの、ストリップタイプのモータであってよい。したがって、このモータはコンパクトであり、図８に示されるようにファブリックボディ５１の幅に跨って配置されるように適合される。モータはデバイス５０の圧縮を阻害することがなく、または他の様態で着用者に不快感を与えることもない。ワイヤ５６は、圧縮可能なパッド５４を基準として低摩擦で摺動するために、プラスチックワイヤであってよく、概略非伸張性であり、その結果、ワイヤを引くことが、パッドを通して加えられる圧縮力へと直接的に変換される。
【００２８】
[078]代替的実施形態では、ワイヤ５６が、一方の端部のところで対応するモータ６０に固定されさらには反対側の端部のところでファブリックボディ５１に対して「アース」されるすなわち固定されるメッシュに置き換えられてよい。この実施形態では、メッシュが圧縮可能なパッドと外側ファブリックカバーとの間で「自由に浮動」する。メッシュは、モータによってメッシュが引かれるときの摩擦を低減するために、Ｍｙｌａｒ層に挟まれてよい。
【００２９】
[079]別の代替形態では、図８に示されるモータ６０およびワイヤ５６の構成が図９〜１３に示されるように修正され得る。具体的には、図９に示されるワイヤアクチュエータデバイス１００が、一次回路基板１０２と、一次回路基板内の相補的に構成される切欠部１０５内で支持される過剰応力保護回路基板１０４とを有する。回路基板１０２および１０４の間の切欠部１０５によって形成される隙間が、回路基板１０２から独立させて回路基板１０４を限定的に移動させるのを可能にする。一次回路基板１０２が、コネクタケーブル１４０により、図８に示される電源７０などの電源に電気的に接続されるケーブルタップ１０８を有する。コネクタケーブル１４０はまた、ワイヤアクチュエータデバイス１００を上述のマイクロコントローラ６６などのマイクロコントローラに電気的に接続するように構成され得る。過剰応力回路基板１０４が弾性変形可能な複数のアームまたはバンド１１３により一次回路基板１０２に設置され、アームまたはバンド１１３が、ワイヤを作動させるために、モータが動作するときに２つの回路基板１０２および１０４の間での限定的ないくらかの相対的な移動を可能にする。アーム１１３はまた、ワイヤへの電力が取り除かれるかまたは低下するときにデバイスをそのニュートラルな「非圧縮」位置へと戻すために、ワイヤ１１０内の張力に逆らう復元力を提供するように構成され得る。
【００３０】
[080]一実施形態では、デバイス１００が、図９に示されるように、２つのループ１１１、１１２を形成するように構成される単一のワイヤ１１０の形態の形状変化要素を有する。ワイヤは上述した記憶ワイヤまたは形状記憶合金（ＳＭＡ：ｓｈａｐｅ  ｍｅｍｏｒｙ  ａｌｌｏｙ）であってよい。ワイヤの端部１１４、１１５が、当技術分野で知られているような、回路基板にねじ込まれるアンカーねじ１２０などの適切な手段により一次回路基板１０２に固着される。ワイヤ１１０はアンカーねじ１２０からキャプスタン１２２の上へループし、対応するループ１１１、１１２に入る。ループ１１１、１１２が、デバイス５０のために、図８に示される手法で、デバイスの長さ方向に沿って延在するのに十分な長さを有する。ループが、一次回路基板１２の反対側のデバイスの端部のところで、プーリー６２などのプーリーに係合され得る。２つのループが過剰応力回路基板１０４のところで結合し、各ループが対応するキャプスタン１２２ｂに係合され、コンタクトマウント１２４に電気的に係合される。代替的実施形態では、ループがコンタクトマウント１２４の周りに巻き付くことができ、内部コンタクトマウント１２５に係合され得る。ＳＭＡの転移温度を超えるようにワイヤをオーム的に加熱するために、および、デバイスに圧縮を適用することを目的としてワイヤの長さを変化させるようにまたはワイヤを収縮させるようにするために、コンタクトマウント１２４のところでＳＭＡワイヤ１１０に電流が印加される。
【００３１】
[081]過剰力接触特徴部分（ｏｖｅｒ−ｆｏｒｃｅ  ｃｏｎｔａｃｔ  ｆｅａｔｕｒｅ）１３０によりコンタクトマウント１２４に電力が供給される。過剰力接触特徴部分は、ワイヤが過度に締め付けられるときにワイヤへの電力を解除するように動作可能である。コンタクトマウントが、過剰応力回路基板１０４と共に移動可能である接点１３５に電気的に接続される。通常の動作中、接点１３５が電力供給リード１３２に導電的に接触し、その結果、電力がワイヤ１１０に供給される。しかし、ワイヤ１１０が過度に締め付けられるような過剰応力状態では、ワイヤの張力がアーム１１３を曲げることになり、接点１３５がバイパスリード１３３に接触するように移動することになり、バイパスリード１３３がワイヤ１１０への電力を解除する。したがって、供給リード１３２およびバイパスリード１３３が、ワイヤ１１０が過度に締め付けられることを原因として過剰応力回路基板が過度に移動することによりスイッチが作動されるときに電力を停止するためのスイッチとして動作することになる。過度に締め付けられることは、使用者が自分の手足の周りのボディ５１を過度に張った状態で引くことにより起こる可能性があり、または、使用時にデバイスが作動するときに起こる可能性がある。過剰応力の特徴部分が、ＳＭＡワイヤ１１０上の張力がワイヤの引張強度を超えるのを防止し、それによりワイヤを破損から保護する。
【００３２】
[082]複数のデバイス１００が単一のデバイス上に設けられてよく、これは、上述のデバイス５０と同様に構成されるデバイスのファブリックボディ５１の幅に跨るような形などである。したがって、図１０に示されるように、３つのデバイス１００ａ、１００ｂ、１００ｃが提供され、各々がそれらに対応するワイヤ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃを備える。各デバイスが電源およびマイクロコントローラに対して直列または並列に接続され得、ここでは各デバイスがマイクロコントローラにより個別にアドレス可能であり、それにより各デバイスが個別に作動されることが可能となる。したがって、マイクロコントローラが、使用者のための所望の圧縮プロトコルを達成するために、所定のパターンでデバイスを起動するソフトウェアルーチンまたはハードウェアルーチンを実装することができる。例えば、デバイス１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、実質的に血液を手足から上方へと押し進めることを目的として、遠位側のデバイスから近位側のデバイスまで（すなわち、心臓から最も遠いところから心臓に最も近いところまで）順番に使用者の手足に圧縮を適用するように１つのシークエンスで作動され得る。
【００３３】
[083]デバイスの例示の実施形態が図１１〜１３に示されている。この実施形態では、単一のワイヤアクチュエータデバイス１００’が、デバイスラップ１５０の一方の端部のところのデバイス１００’からラップの反対側の端部のところのアンカー１５５（図１２）まで延在する単一のワイヤ１００’と共に利用される。デバイス１５０が、ふくらはぎなどの使用者の手足の周りに巻き付けられるようにサイズ決定されるファブリックストラップ１５１を有する。デバイスがファブリックストラップのデバイス端部のところにループ１５２を有することができ、反対側の端部１５３がこのループ１５２を通過する。２つの端部の間での、長さが調整可能であるマジックテープ係合により、使用者が自分の手足の周りにデバイスをぴったりと巻き付けることが可能となる。ワイヤアクチュエータデバイス１００’およびワイヤ１１０’がファブリックストラップ１５１の外側部分上に配置され、使用者の手足に接触しないことが図１１〜１３から認識され得るであろう。デバイスの動作構成要素を隠して保護するために、ファブリックカバーが設けられてよい。図中の露出している構成要素は説明のためであることを理解されたい。
【００３４】
[084]図１１に示されるように、ワイヤアクチュエータデバイス１００’がデバイス１００から修正されており、ここでは、ワイヤ１１０’が、キャプスタン１２４およびコンタクトマウント１２２ｂから分離したポスト１４０のところで過剰応力保護回路基板１０４上に固着される。代わりに、ワイヤが各キャプスタン１２４と内部キャプスタン１２５’との間にねじ込まれる。ワイヤの端部がアンカー１４０に固定される。キャプスタンを通してワイヤをねじ込むことにより、作動中および解放中にワイヤ１１０’の捻じれを排除することが補助される。
【００３５】
[085]ワイヤアクチュエータデバイス１００’、および特には回路基板１０２が、デバイスをファブリックストラップ１５１に取り付けるための固定具を受け入れるために、回路基板の角部のところに固定用開口部１０３を装備する。一実施形態では、回路基板がファブリックストラップに縫い付けられ得るか、または、リベットもしくはスナップ構成により定位置で保持され得る。回路基板は、好適には、ワイヤ１１０’に堅固に固着されるために、ストラップに永久的に添着される。別法として、アクチュエータデバイス１００’が、使用者の手足の周りのワイヤまたはケーブルを過度に締め付けるのを防止するためのフェイルセーフの特徴部分を提供するようにストラップに着脱自在に固定され得る。
【００３６】
[086]本開示の別の特徴による圧縮デバイス２００が図１４に示されている。デバイス２００が、図１０に示されるマルチデバイスの回路基板と同様であってよい、一対のリブ２１０および２１２を有する。リブがストラップ１５０などのデバイスストラップに固定され、隙間Ｇによって分離される。図１０のデバイスとは異なり、圧縮デバイス２００は、２つのリブ２１０、２１２を合わせることによりすなわち隙間Ｇを閉じることにより動作する。このような結果を得るために、形状変化ワイヤ２１５が２つのプレートの間で接続される。一実施形態では、ワイヤ２１５の各脚部２１５ａ、２１５ｂがアンカーマウント２１８のところでリブ２１０に固定される。ワイヤ２１５が、隣接するリブ２１２の付随する過剰応力保護回路基板２０４上に設置されるキャプスタン２１９の周りを通過する。別法として、各脚部２１５ａ、２１５ｂがキャプスタン２１９のロケーションのところでアンカーマウントに固定され得る。しかし、リブ２１０の両端部をリブ２１２に向かって一様に移動させるために、ワイヤ２１５がキャプスタンの周りを自由に移動することができることが好ましい。
【００３７】
[087]圧縮デバイス２００が、各プレート２１０、２１２の両端部に固定されて隙間Ｇに跨る一対のばね要素２２０を有する。したがって、ばね要素がそれらの端部２２１のところでそれぞれのプレートに固着される。ばね要素２２０の復元力がワイヤ２１５の収縮に逆らい、リブを、隙間Ｇを有するようなそれらのニュートラル位置へ戻すための付勢力を提供する。ばね要素は、Ｖ形ばね、ハンマースプリング、リーフスプリング、弾性的に圧縮可能な材料、または、ワイヤ２１５が緩んでいるときにリブを離すように押すことができる同様のタイプの要素、の形態であってよい。
【００３８】
[088]図１４に示される実施例が、隙間Ｇによって分離される、２つのリブおよび単一のワイヤ２１５を有する。一実施形態では、隙間Ｇが約０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）であってよい。ワイヤ２１５が約１．２７ｃｍ（０．５インチ）だけ長さを縮小することができる記憶金属のワイヤであってよく、その結果、ワイヤが完全に作動することで隙間Ｇを実質的に完全に閉じることができる。上の実施形態と同様に、圧縮デバイス２００が、使用者の手足を取り囲むように構成されるファブリックストラップのデバイスに固定される。図１４に示される圧縮デバイス２００の構成が約４．０ｋＰａ（３０ｍｍＨｇ）の圧縮圧力を発生させることができることが分かっている（ファブリックストラップが概略非弾性であると想定する）。別のリブおよびワイヤを追加することによってより大きい圧力が得られ得ることが企図される。したがって、図１５の図に描かれるように、圧縮デバイス２５０が４つのリブ２５１ａ〜２５１ｄによって形成され得、これらの各々がファブリックストラップに固定され、各プレートの間で隙間Ｇだけ間隔を空けている。３つのワイヤ２５２ａ〜２５２ｃが隣接するリブの間で係合される。各ワイヤがそれぞれの隙間Ｇを閉じることができ、その結果、特定の実施形態において、合計の圧縮が３×Ｇの隙間すなわち１．９１ｃｍ（０．７５インチ）を閉じることに等しくなる。これによりデバイスの直径が同等の分だけより縮小することになり、それにより特定の実施例では約１２〜１３．３ｋＰａ（９０〜１００ｍｍＨｇ）の効果的な圧縮圧力が得られることになる。もちろん、追加のリブおよびワイヤが図１５に示される４つのリブに直列に加えられてもよく、それによりデバイスの最大圧縮圧力能力が向上する。人間の使用者の場合の通常の治療が４．０〜２０ｋＰａ（３０〜１５０ｍｍＨｇ）の圧縮圧力を発生させることができることが企図される。
【００３９】
[089]上述したように、複数のワイヤが共通のマイクロコントローラによって制御され得る。マイクロコントローラが、圧縮圧力を制御することを目的としてどのくらいの数のワイヤを起動させるのかを制御するための命令を実行することができる。さらに、デバイス２５０のリブおよびワイヤのこの直列アレイが、所与のデバイスの幅方向において繰り返され得ることが企図される。これらの追加のデバイス２５０は、加えられる圧力の大きさを調整するために、マイクロコントローラにより同じ手法で制御されることになり、また、デバイスのどの列を起動するかまたはどの程度まで起動するかを変えるために上で考察したようにも制御され得る。例えば、ふくらはぎのデバイスの場合、３つの列のデバイス２５０がふくらはぎの長さ方向に沿って提供され得る。最も遠位側の列（すなわち、踵に最も近い列）が最初に起動され得、次いで隣接する次の列が順番に起動され得、それにより血液をふくらはぎから上方へと効果的に「押し進める」。デバイスは、使用者の脚部を上方に進む圧力の「波」を形成するように所定のシークエンスで起動および解放され得る。言い換えると、デバイスの列は、単純な一連の連続する圧縮ではなく、無限にスクロールするシークエンスまたは圧力の波を形成するように作動され得る。一連の「波」は交互の列を交代で起動することにより発生させることができ、すなわち、列１、３、５などが起動されるとき、列２、４、６などがアイドル状態であり、次いで、奇数番号の列が動作停止され、一方で、偶数番号の列が起動される。別法として、各列がそれらの作動状態を維持させられてもよく、それでも、使用者のふくらはぎに沿って圧力の大きさが調整され得る。複数の構成要素からなる圧縮デバイス２５０が圧縮計画における高い柔軟性をもたらし、それにより、使用者および治療される状態に合わせて調整されるような治療を可能にすることが認識されよう。
【００４０】
[090]ワイヤ３１０の長さを所与の分だけ変化させることにおける機械的利点を本質的に有するような圧縮デバイス３００が図１６に示されている。この実施形態では、ワイヤが、支持リブ３１５、３１６および３１７の周りでファブリックストラップ３０２に沿うように通されている。端のリブ３１５、３１６がストラップ３０２への取り付けのためのアンカー３１７を装備する。ワイヤ３１０が、図９のワイヤ１１０と同様にストラップ３０２の実質的に全長に沿って延在するようにサイズ決定され得るか、または、端のリブ３１５、３１６の間のスペースのみに制限されてもよい。図１６に示されるように、ワイヤ３１０がリブの端部３１８の周り、および端のリブ３１５、３１６の周りを巻いている。ワイヤが、靴に通される場合と同様に、リブの間のスペース内でそれ自体の上を交差する。スペーサ３２２がワイヤの交差部分の間に含まれ、ワイヤの膨らみ時および収縮時にそれらの部分の間の摩擦を排除する。熱的隔離および電気的隔離のために、インシュレータパネル３２０がワイヤ３１０とストラップ３０２との間に設けられ得る。
【００４１】
[091]ワイヤ３１０の収縮時に弾性的に曲がるように、およびワイヤの動作停止時にそのニュートラルな形状に戻るように曲がるように構成される弾性要素３２５がリブ３１５、３１６、３１７の間に設けられる。一実施形態では、弾性要素が、各リブの間にあるリーフスプリングまたは弓形ばね（ｂｏｗ  ｓｐｒｉｎｇ）の形態であってよい。別法として、単一の弾性要素がデバイス３００の各側に沿って延在してもよく、この場合、リブが弾性要素３２５の離間されるロケーションのところに添着される。
【００４２】
[092]別の実施形態では、圧縮デバイスが、テンショニング要素の長さを所与の分だけ変化させることにおける機械的利点を向上させるような形で、プレートの間に跨るテンショニング要素を備える一連のリブを用いて形成され得る。図１７に示される一実施形態では、圧縮デバイスの円周全体の周りを部分的にまたは完全に延在させられ得るかまたは図１６に描かれる手法などのようにファブリックストラップに一体化され得る圧縮構成３５０が提供される。圧縮構成３５０が２つのリブ３５１ａ、３５１ｂを有するが、より多くのプレートが利用されてもよい。第１のＳＭＡワイヤ３５２ａの端部がアンカー３５３ａ、３５４ａのところでプレート３５１ａに固着される。ＳＭＡワイヤ３５２ａがリブ３５１ａの両端部のところでそれぞれプーリー３５５ａ、３５６ａの上を通過する。第１のＳＭＡワイヤ３５２ａが、隣接するリブ（図示せず）まで、または、ストラップ３０２などのファブリックストラップに添着されるアンカーまで、延在する。
【００４３】
[093]第２のＳＭＡワイヤ３５２ｂが第１のリブ３５１ａの両端部のところでプーリー３５７ａ、３５８ａの周りを通過する。第２のＳＭＡワイヤがプーリー３５５ｂ、３５６ｂの周りを通過するように第２のリブ３５１ｂまで延在し、３５３ｂ、３５４ｂのところで固着される。第３のＳＭＡワイヤ３５２ｃがプーリー３５７ｂ、３５８ｂを横断して第２のリブ３５１ｂに接続される。アンカー３５３ａ、３５４ａ、３５３ｂ、３５４ｂがさらに、上で考察した形状変化ＳＭＡワイヤのための電気接続ポイントを提供する。したがって、各リブがそのそれぞれのＳＭＡワイヤまでの電流を制御するためのそれ自体の回路基板を有することができるか、または、リブが共通のコントローラに配線されてもよい。
【００４４】
[094]２つのリブ３５１ａ、３５１ｂが等しく構成されることによって、圧縮デバイスの圧縮能力を向上させるために、ＳＭＡワイヤ３５２と共に複数のそうしたリブ３５１がデイジーチェーンを形成することができることが認識されよう。さらに、その全長に沿う各ＳＭＡワイヤ３５２の収縮が、隣接するリブ３５１の間の隙間に一様に適用される。言い換えると、特定の実施形態では、各対のリブの間のＳＭＡワイヤ３５２が０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）だけ長さを変化させることができる場合、すなわち０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）だけ収縮することができる場合、このようなプレートを４つ組み合わせることにより、リブの間で合計２．５４ｃｍ（１．０インチ）だけ収縮することができ、結果として、患者の周りの圧縮力が大きくなる。実質的に、複数のリブのこの特徴は、組み立てられたリブの変位を倍増させることを可能にし、それによりデバイスの接線方向の圧迫が著しく増大する。各リブ３５１が、圧縮プロフィールを作るために所望される通りに、個別にあるいは任意の組み合わせまたはシークエンスで、作動され得る。
【００４５】
[095]図１８に示される圧縮組立体４００は、ＳＭＡワイヤの配置に関しての機械的利点を改善するという点で、組立体３５０に類似する。この実施形態では、各リブ４０１（４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ）が４つのＳＭＡワイヤの一部を支持する。例えば、リブ４０１ａがワイヤ４０２ａ、４０３ａ、４０２ｂおよび４０３ｂを支持し、対して、リブ４０１ｂがワイヤ４０２ｂ、４０３ｂ、４０２ｃおよび４０３ｃを支持し、リブ４０１ｃがワイヤ４０２ｃ、４０３ｃ、４０２ｄおよび４０３ｄを支持する。ワイヤ４０２がリブ４０１の同様の端部（すなわち、図１８の上側端部）の間の隙間に跨るように配置され、対して、ワイヤ４０３がリブ４０１の同様の両端部の間の隙間に跨るように配置されることが認識されよう。ＳＭＡワイヤの端部が、プレート４０１ａのためのアンカー４０４ａ、４０５ａ、４０６ａおよび４０７ａ、ならびに、デバイス内の他のリブのための同様のアンカー４０４〜４０７などの、対応するアンカーにより、対応するプレートに添着される。ワイヤが、さらに、プレート４０１ａ上のプーリー４０８ａ、４０９ａ、４１０ａおよび４１１ａ、ならびに、デバイス内の他のリブのための対応するプーリー４０８〜４１１などの、関連するプーリーの周りを延在する。アンカーおよびプーリーは図１７の実施形態と同様に構成されてよい。
【００４６】
[096]図１８Ａに示されるように、２つのワイヤ４０２ｂおよび４０３ｂが等しい対のプレート４０１ａおよび４０１ｂの間を延在する。圧縮組立体４００内のＳＭＡワイヤは、圧縮組立体３５０の単一のデイジーチェーンの構成とは異なり、本質的に、重なり合うデイジーチェーンの構成を形成する。この重なり合うデイジーチェーンの構成は、特には３つ以上のリブが提供される場合の、上の実施形態の機械的利点を提供し、すなわち、変位を倍増させることを可能にする。加えて、この重なり合うデイジーチェーンは、リブのスパンに跨って非一様な圧縮パターンを可能にする（すなわち、図１８Ａで見る場合に上側端部から底側端部まで）。具体的には、この構成を用いることにより、ワイヤ４０２ｂなどの任意の単一のＳＭＡワイヤが、リブの底側端部を機能していない状態にしながらリブ４０１ａ、４０１ｂの上側端部を一体に引き寄せるように作動され得る。別法として、リブの頂部または底部を一体に引き寄せるために、上側のＳＭＡワイヤ４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄのすべてが作動され得るか、または、下側のＳＭＡワイヤ４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ、４０３ｄのすべて（もしくは、それらの任意の組み合わせ）が作動され得る。
【００４７】
[097]例えば、図１９Ａ〜１９Ｃに描かれるように、デバイス４００がリブの蠕動的な圧縮変位を生じさせるように作動され得る。図１９Ａでは、それぞれのリブの左側端部の間の隙間に跨るＳＭＡワイヤ４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄのみが作動され、その結果、リブの同様の端部（すなわち、図の左側）が一体に引き寄せられる。したがって、デバイス４００によって適用される圧縮がリブの左側のみに限定される。図１９Ｂでは、リブの両端部のＳＭＡワイヤ４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ、４０３ｄが作動すなわち収縮され、本質的にはリブ４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃの右側を一体に引き寄せ、その結果、圧縮デバイス４００の幅全体にわたって実質的に一様に圧縮が適用されるようになる。さらに、図１９Ｃでは、上側のＳＭＡワイヤ４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄが解放され、その結果、リブの左側端部の圧縮が解放される。次に、右側のＳＭＡワイヤ４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ、４０３ｄが緩められ、その結果、デバイス４００が図１８に描かれるそのニュートラルな構成に戻る。圧縮プロトコル中、このシークエンスが繰り返され得る。
【００４８】
[098]変位倍増構成と組み合わされるこの重なり合うデイジーチェーンの構成が、患者の手足の周りの円周方向のみではなく、手足の長さ方向に沿う軸方向においても、圧縮計画を調整する能力をさらに向上させることになることが認識されよう。手足の長さ方向に沿う軸方向に一連の圧縮組立体４００を設けることにより、圧縮計画にさらなる多様性がもたらされることになる。
【００４９】
[099]図１７〜１８の実施形態では、プーリー３５５ａおよび４０８ａなどのプーリーが、３Ｄプリントされるかまたはそれぞれのリブ上にオーバーモールドされる、回転可能に設置されるホイールまたはディスクであってよい。代替的構成では、リブが、ＳＭＡワイヤのための支承表面を提供するように構成され得る。したがって、図２０に示されるように、リブ４０１が、曲線端部４１３、４１５をそれぞれ有する外側リブ４１２および４１４を一体的に画定するように成形され得る。曲線端部は例えば圧縮組立体４００のプーリー４０８ａ、４１０ａに対応する。同様に、各々が曲線端部４２１、４２５をそれぞれ有する内側リブ４２０および４２４が提供される。曲線端部が例えばプーリー４０９ａ、４１１ａに対応する。ＳＭＡワイヤの端部を固着するための、開口部４２８などの、開口部がリブ４０１内に設けられ得る。
【００５０】
[0100]別のアプローチが図２１〜２３に示される。リブ４５０が図１７〜１８の実施形態のリブに類似してよい。具体的には、リブ４５０が、回路基板などのための従来的であってよい基板４５１を有する。しかし、図１８に示されるようなアンカー４０５ａなどの別個のアンカーを提供するのではなく、図２０に示されるリブ４５０は、リブの各端部のところに、リブの幅に跨るクランププレート４５４を組み込む。図２２の断面図に示されるように、クランププレート４５４が交互のＶ形スロット４５６および円形スロット４５７を有する。Ｖ形スロット４５６が、図２１のワイヤ４０３ａおよび４０３ｂなどのＳＭＡワイヤを摩擦がほとんどない状態で摺動させるのを可能にするようにサイズ決定される。しかし、円形スロット４５７が、ワイヤ４０２ａ、４０２ｂなどの対応するワイヤの端部をクランプするように構成される。したがって、図２１から認識され得るように、ワイヤ４０３ａ、４０３ｂがリブ４５０の下側端部のところでクランプされ、対して、ワイヤ４０２ａ、４０２ｂがワイヤの収縮時および膨らみ時に自由に平行移動できなければならない。また、クランププレート４５４がリブの頂部のところに設置されるが、ワイヤ４０２ａ、４０２ｂの端部を固着して他のワイヤ４０３ａ、４０３ｂを自由に摺動させるようにするために、１８０°向きを変えられる。クランププレート４５４は、ねじ４５５、結合剤または他の適切な固定具により、リブ４５０に固定され得る。
【００５１】
[0101]リブ４５０の別の態様では、上の実施形態のプーリーがガイドプレート４６０に置き換えられる。ガイドプレート４６０が、隣接するリブと相互作用させるために、ＳＭＡワイヤをリブから側方へと誘導するための摺動表面を提供する湾曲ガイドスロット４６３（図２１、２３を参照）を画定する。ガイドプレートが各リブの各端部のところに設けられ、ねじ４６１または他の適切な固定具によって係合され得る。
【００５２】
[0102]図２４〜２５に示される圧縮デバイス５００が、圧縮機能を得るために２つのＳＭＡワイヤを利用する。デバイス５００が、上述したように細長いボディ上に配置される複数のリブ５０１を有する。各々のリブが複層構造であり、図２５に描かれるように、両側のパネル５１２、５１４の間に中央パネル５１０が挟まれる。パネル５１０、５１２、５１４が内部弓形表面を画定し、各ＳＭＡワイヤ５０２ａ、５０２ｂがその周りに巻かれる。図２４では、リブ５０１が、リブの各側面５０１ａ、５０１ｂの方を向いてリブの第１の端部５０１ｃに隣接する弓形表面５２０の周りに巻き付けられる第１のＳＭＡワイヤ５０２ａを見せるために、上側パネル５１４を取り外した状態で描かれている。パネル５１０、５１２、５１４がさらに、円筒形ハブの形態であってよい内部中央弓形表面５２５を画定する。ワイヤ５０２ａが中央弓形表面の周りに巻き付けられ、中央弓形表面がワイヤ５０２ａの摺動運動のためのプーリー表面として機能する。したがって、図２４に示されるように、ＳＭＡワイヤ５０２ａが一方の側面５０１ａのところで最も上側のリブ５０１に入り、第１の弓形表面５２５を横断し、中央弓形表面５２５の周りに巻き付けられ、第２の弓形表面５２０を介してリブ５０１から出る。ワイヤ５０２ａが、連続する各リブ５０１を通してこの構成を繰り返す。
【００５３】
[0103]リブ５０１の複層構造は第２のＳＭＡワイヤ５０２ｂのための同様の構造も提供する。図２４〜２５に示されるように、第１のワイヤ５０２ａの構成が第２のＳＭＡワイヤ５０２ｂの構成と重複する。第２のワイヤ５０２ｂが反対側の端部５０２ｄのところでリブ５０１に入り、リブの両側面５０１ａ、５０１ｂに隣接する弓側表面５２０の周りを通過し、リブの端部５０１ｃのところで中央弓形表面５２５の周りを延在する。
【００５４】
[0104]動作中、上述したように各ＳＭＡワイヤ５０２ａ、５０２ｂが個別に制御可能である。ワイヤ５０２ａなどの１つのワイヤが起動されると、ワイヤの長さが収縮し、その結果、リブがワイヤ５０２ａを基準として実質的に摺動し、それにより各リブの端部５０１ｃのところで一体に引き寄せられる。第２のワイヤ５０２ｂが作動されるときも同様のアクションが行われる。ワイヤがリブ５０１内で拘束されないことから、圧縮デバイスの各端部を収縮させるのに単一のワイヤが使用され得る。所望される場合、パルス状の圧縮を達成するために、２つのワイヤが所定のシークエンスで作動され得る。
【００５５】
[0105]本明細書で開示される圧縮デバイスは複数の構成要素からなる構成で提供され得る。例えば、図２６〜３０に示されるように、圧縮デバイス６００が、マジックテープ固定表面などの係合表面６０３を備えるベースパネル６０２を装備することができる。一対の細長いパネル６１０が提供され、各パネルが、上述したリブ−ワイヤ構成のうちのいずれかの構成などのように、多数の複数のリブと、少なくとも２つの形状変化ワイヤとを有する。細長いパネル６１０が使用者の皮膚に接触するように構成される内側表面６１２を装備し、この表面が使用中にデバイスが滑るのを防止するためのグリップテクスチャを有する。各パネルの一方の端部６１４が、図２６に描かれるように、ベースパネル６０２に取り付けられるように構成される。各細長いパネルの反対側の端部６１５がやはり、デバイス６００を使用者の身体の周りに巻き付けているときに、ベースパネル６０２に取り付けられるように構成される。端部６１４、６１５がマジックテープ固定特徴部分を有するように構成されてもよい。
【００５６】
[0106]図２９の部分切欠図に示されるように、各細長いパネル６１０が、電気接続部６２５に接続されるＳＭＡワイヤ（図示せず）を備えるリブ６３０のアレイを有する。接続部６２５が２つの細長いパネル６１０のＳＭＡワイヤに電気的に接続され、上述したような、ＳＭＡワイヤの作動を制御するための外部のコントローラなどの、外部の構成要素との電気接続を形成することができる。
【００５７】
[0107]別の特徴では、細長いパネル６１０が、使用者の身体の一部分の周りにデバイスが係合されているときに、パネルに跨るように張力を加えるように構成されるプレテンショニング要素６２０を装備することができる。テンショニング要素６２０が、要素６２０により張力を受けた状態とされるように適合されるケーブル６２２によりリブ６３０のうちの１つのリブに接続され得る。一実施形態では、テンショニング要素６２０が、ケーブル６２２に張力をかける状態にするために、ケーブル６２２を巻くように構成される回転ラチェット機構であってよい。テンショニング要素６２０が、着用時のデバイスに使用者がいくらかの予張力を加えるのを可能にする。ＳＭＡワイヤが作動されるとき、予張力が維持される。したがって、この特徴により、使用者が２段階の圧縮を実現することが可能となり、第１の段階がテンショニング要素６２０によって実現され、第２の段階がＳＭＡワイヤによって実現される。したがって、この２段階のテンショニングはＳＭＡワイヤのみを用いる場合よりも最大圧縮を増大させるのを可能にし、それによりＳＭＡの特徴に固有の圧縮限界に対処する。
【００５８】
[0108]追加の特徴では、圧縮デバイス６００が図３０に示される取り外し可能なポーチ６４０を装備することができる。ポーチ６４０がロケーション６０５などにおいてベースパネル６０２に着脱自在に設置され得る。ポーチ６４０が、使用者によって所望される場合に冷却要素または加熱要素６４２を受けるように構成され得る。
【００５９】
[0109]図３１〜３３に示される圧縮デバイス７００が、上述の形状変化圧縮組立体と同様の、可撓性パネル７０４上に設置される圧縮組立体７０２を有する。特定の一実施形態では、圧縮組立体７０２が、デバイスの長さ方向に沿って延在する複数のＳＭＡワイヤ７０５を有することができる。圧縮組立体７０２が、圧縮デバイス７００の外側表面上のポケット７１７内で保持され得る制御モジュール７１５（図３２）のケーブル７１６に対合するように構成されるケーブル７０３を有する。制御モジュール７１５が、圧縮デバイスを制御するためのユーザインターフェースを提供するように構成され得るか、または、電源、オン／オフボタン、および、上述の別個のコンピュータと通信するための無線インターフェース、を単純に組み込むことができる。
【００６０】
[0110]このように、パネル７０４が、上述した手法で使用者の手足などの身体部分を取り囲むように構成される。しかし、上の実施形態からの修正形態では、パネル７０４が、容易に一体にスナップ嵌合され得、また解除され得るようなクイックリリースコネクタ７０８、７０９（図３１〜３２）を有する。１つのコネクタ要素７０９が、テンショニング構成要素７０６に一体化されるストラップ７１０に添着される。一実施形態では、テンショニング要素が、ＢＯＡ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．のＢＯＡクロージャシステム（登録商標）であってよい。ＢＯＡクロージャシステムの詳細は、２０１３年８月２７日発行の米国特許第８，５１６，６６２号（’６６２の特許）で見ることができ、参照によりその開示が本明細書に組み込まれる。図３４Ａに概略的に示されるＢＯＡクロージャ７０６が、パネル７０４に添着されるアンカー７０６ａと、クイックリリースコネクタ構成要素７０８に接続されるストラップ７１０に添着される張力ダイヤル構成要素７０６ｃとを有する。張力ダイヤル構成要素が’６６２の特許で説明されるようにケーブル７０６ｂを短くしたり伸ばしたりし、それによりケーブル７０６ｂ内の張力を調整する。したがって、テンショニング構成要素が、圧縮組立体７０２を起動する前に快適な装着感が得られるまで使用者により圧縮デバイス７００を締め付けるための機構を提供する。テンショニング構成要素７０６が上で考察した２段階圧縮能力を提供する。
【００６１】
[0111]ＢＯＡクロージャを使用する代替的構成が図３４Ｂに描かれている。この構成では、張力ダイヤル構成要素７１１が圧縮デバイスの一方の端部７１２に添着され、ここでは、ケーブル７１３が張力ダイヤルおよび２つのクイックリリースコネクタ構成要素７０８を通るように巻かれる。ケーブル７１３が、ロケーション７１４ａのところで圧縮デバイスに部分的に固着されるシース７１４をさらに通過する。２つのコネクタ構成要素７０８が、圧縮デバイスの反対側の端部７１７に固着される対応する構成要素７０９に対合するように構成される。この代替的構成を用いる場合、単一の張力ダイヤル構成要素７１１が２つのクイックリリースコネクタ構成要素７０８／７０９を通して張力を加えることができることが認識されよう。
【００６２】
[0112]別の代替形態として、ケーブル７１３などの別個のケーブルではなく、ＳＭＡワイヤ自体がＢＯＡクロージャ機構に一体化されてもよい。この代替形態では、図３１に示されるＳＭＡワイヤ７０５などのＳＭＡワイヤ、図１０に関連して説明したワイヤ１１０ａ〜ｃ、または、図８および９の実施形態で示されるＳＭＡワイヤ。したがって、クイックリリース構成要素７０８、７０９および張力ダイヤル構成要素７１１を通過する別個のケーブルではなく、ワイヤ７０５などのＳＭＡワイヤがこれらの構成要素を通過することができる。このアプローチでは、ＳＭＡワイヤが必然的に他の実施形態の場合より長くなる。好適には、ＳＭＡワイヤは、図３１に示されるような概略直線状ではなく、図３４Ｃで示されるワイヤ７０５’によって示されるようにそれらの非応力状態において「波状」である。「波状」のワイヤ７０５’は、張力ダイヤル構成要素が回転させられるときにワイヤ内の緩みを取るのを可能にする。同時に、ＳＭＡワイヤ内の緩みが取り除かれるまで、パネル７０４などの、圧縮デバイスのボディが伸長される。したがって、このようなプレテンショニングにより、パネル７０４およびＳＭＡワイヤ７０５’の両方に張力が加えられ、ここでは、ワイヤが圧縮デバイスの動作中にさらに張力を受ける。
【００６３】
[0113]図３４Ｃが、ＳＭＡワイヤ７０５’を圧縮デバイスのボディまたはパネル７０４に固着するのに使用される別の特徴すなわちアンカー７０５ａを示している。アンカーが、ワイヤが張力を受けるときおよび解放されるときにワイヤが摺動するのを可能にしながら、ワイヤをパネルに取り付けた状態で保持する。一実施形態では、アンカー７０５ａが、デバイスの長さ方向に沿う離間されるロケーションのところで、パネル７０４に固定されるかまたは縫い付けられるループである。アンカー７０５ａはＳＭＡワイヤを図３４Ｃに示される「波状」形状にするのを可能にするように十分に離れるように離間されるが、ワイヤの起動時にワイヤを支持することができるように十分な近さで離間される。
【００６４】
[0114]図３３を再び参照すると、圧縮デバイス７００の内側面が運動用メッシュインナーライナー７２０を有することができる。弾性メッシュスリーブ７２２がパネル７０４の端部に添着され得、それにより、使用者が治療される身体部分を挿入するときに通過するところの開口部を形成する。スリーブ７２２は、クリックリリースコネクタ７０８、７０９を固定する前に圧縮デバイス７００を位置決めするのを補助することを目的として、脚部などの身体部分に適合するのに十分な弾性を有する。インナーライナー７２０が、温熱治療の１つの形態を用いて治療を強化するための加熱ストリップまたは冷却ストリップを受けるようにサイズ決定される一連のスリーブ７２４を有することができる。
【００６５】
[0115]図３２に示されるように、デバイス７００の外側面が、制御モジュール７１５を保管するためのポケットを有することができる。加えて、圧縮デバイスの使用に関する情報を使用者が記録するのを可能にするためのパネル７１８が外側面上に設けられてよい。一実施形態では、パネル７１８が、その上で使用者が特定の治療プロトコルを記録することができるようなドライイレース表面であってよい。
【００６６】
[0116]開示される例示の実施形態では、ワイヤが、デバイスまたはファブリックストラップの範囲に概略平行に配置される。言い換えると、ワイヤが、使用者の手足を取り囲む平行な円周の周りに配置される。代替的実施形態では、ワイヤが円周を基準としてある角度を有するように配置され得る。このような構成を用いる場合、作動時にデバイスに加えられる圧縮圧力が、手足の周りの円周方向に及ぶことに加えて、手足の長さ方向に沿うような圧力成分も有する。さらに、ワイヤの作動時の熱伝達を低減するのを補助するために、ワイヤがコーティングされ得るかまたはチューブ内に収容され得ることが企図される。被覆物またはチューブ類は、アラミド、ナイロン、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、または、他の同様の低摩擦の好適には低熱伝導性の材料で、形成されてよい。
【００６７】
[0117]開示される例示の実施形態では、形状変化要素が起動することにより圧縮力が生じ、それにより、特定の刺激下で、要素が、使用者の手足の周りでデバイスを締め付けるように適合される方向の形状を変化させる。いくつかの実施形態では、形状変化要素が、電流を流してワイヤをオーム的に加熱することにより起動されるような、記憶金属ワイヤなどのシングルストランドのワイヤである。他の代替形態では、形状変化要素が、ブレードの内部を通過するオーム的に加熱されるワイヤにより起動されるブレードワイヤであってよい。
【００６８】
[0118]別の代替形態では、形状変化要素が、長さではなくアスペクト比を変化させるオーゼティックケーブルであってよい。このタイプの材料を用いる場合、ケーブルの起動時にケーブルの厚さが増大し、概略非弾性のデバイスの場合、これが手足に対しての径方向圧力へと変換される。ケーブルの端部を引くことによりオーゼティックケーブルが作動される。オーゼティックケーブルの端部を引くための力を提供するのに形状記憶アクチュエータが利用され得る。引張力を提供するのにマイクロソレノイド構造が使用され得ることもさらに企図される。この場合、オーゼティックケーブルを迅速に引いたり解放したりすることにより振動圧力を提供するように、マイクロソレノイドが制御され得る。
【００６９】
[0119]本開示は一般に人間の使用者、患者または運動選手を対象とするが、本明細書で開示される圧縮デバイスは他の動物にも適合され得る。例えば、競走馬は、しばしば、人間の運動選手が受けるとの同様の、レース前およびレース後の治療を受ける。本明細書で開示される圧縮デバイスのいずれも、馬の脚部の任意の部分を取り囲むようにサイズ決定および構成され得る。さらに、他の動物の治療のためにも同様の修正が行われ得る。
【００７０】
[0120]また、本明細書で説明されるＳＭＡワイヤは、一般的な形状記憶合金などのように、電流の印加によって作動され得る。したがって、電流がワイヤを通って流れるとき、ＳＭＡワイヤが熱を発生させることになる。この熱は、本開示の圧縮デバイスを使用する治療計画の一部となり得る。別法として、ＳＭＡワイヤが、患者への熱伝達を回避するために熱的に隔離されてもよい。
【００７１】
[0121]別の代替形態として、本明細書で開示される圧縮デバイスが、身体を取り囲まずに、身体の一部分上に集中的な圧力を適用するように構成され得る。例えば、デバイス４００などのデバイスが、例えば図１８に示されるような３つのリブといったように、限定される数のリブを有することができる。リブが、背下部に跨るかまたは沿うような形などで、患者の皮膚に着脱自在に付着され得る。ＳＭＡワイヤが作動することで、ワイヤが収縮したりそのニュートラルな長さに戻ったりするときに、リブの間のスペースが連続的に縮小したり拡大したりする。デバイスが収縮したり膨らんだりするときにこのアクションが実質的に皮膚を揉むことになる。このアプローチは、本明細書で開示される圧縮デバイスをトレーニングの補助として使用するのを可能にし、ここでは、このデバイスが運動選手によって着用され、不適切な動きに反応して圧縮力を適用するように制御される。例えば、デバイスが、スイング中にゴルファーの肘が真っすぐになっていないことに反応して腕の背面に圧縮力を適用するために、ゴルファーの腕の三頭筋領域に付着され得る。デバイスに付随するセンサが、ゴルファーの腕の姿勢、および、前腕と上腕との相対位置を決定することができる。デバイスによって加えられるわずかな圧縮力が、ゴルファーに三頭筋を締めさせ、それにより腕を真っすぐにさせることができる。圧縮デバイスを用いる練習は筋肉の記憶を作り出すことから、ゴルファーがスイング中に肘を真っすぐに維持するのを習得することになる。このデバイスは、スポーツのいかなる種類の繰り返す動きに対しても適切なフォームを促進するように身体の任意の関節のところで使用され得、これは、サッカーボールを蹴ることであっても、バスケットボールでシュートを打つことであっても、または、バタフライの泳ぎのストロークを行うことであってもよい。
【００７２】
[0122]本明細書で開示される圧縮デバイスは、アンギナのための非外科的治療などのＥＥＣＰ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｃｏｕｎｔｅｒｐｕｌｓａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｒａｐｙ）で使用され得る。１つまたは複数のデバイスが、１回の心拍動ごとに血液を物理的に圧迫して心臓に戻すようにするために、患者の下肢の周りに巻き付けられ得る。デバイスのコントローラが、心拍周期内での適切なタイミングで圧縮を実行するために、患者の心拍動を評価してＳＭＡワイヤの起動のタイミングを決定するパルスセンサに連結され得るかまたはそのようなパルスセンサを組み込むことができる。この場合、コントローラが上述したプロトコルのうちの１つのプロトコルに従って動作することができ、ここでは、圧縮デバイスのセクションが心臓へと戻すように血液を押し進めるのを補助するために順番に作動される。
【００７３】
[0123]本明細書で開示される圧縮デバイスは身体のほぼすべての筋肉を治療するのに使用され得る。図３５に示されるように、圧縮デバイスが着用可能な下半身全体の圧縮デバイス７４０に一体化され得、ここでは、圧縮が各脚部７０６に適用される。圧縮治療中に制御モジュール７１５を保管するためのポケット７４２が組み込まれ得る。図３６〜３７に示される圧縮デバイス７５０が、既に存在する衣類の外側から使用者の脚部に着用可能となるように構成される。この実施形態では、個別のセグメント７５２、７５３が大腿部およびふくらはぎの周りにそれぞれに巻き付けられ、セグメント７５１によって接続される。各セグメントが初期状態において、パネル７５６内のスロット７５５を通してねじ込まれるストラップ７５４により定位置で保持される。図３６に示されるように、ストラップ７５４が上述のテンショニングデバイス７５７に一体化され得る。各ストラップ７５４が、図３７に示されるように、それ自体の上に逆方向に固定されるかまたはデバイス７５０の外側表面に対して固定されるマジックテープ表面を有することができる。
【００７４】
[0124]別の特徴は、冷却ゲルなどの冷却材料を組み込むライナー７５３が追加されることである。ライナー７５３は冷蔵庫内などで予め冷却され得、着脱自在に取り付けられるような形または上述のポーチ６４０と同様に、予め形成されるポケット内に装着される形などで、デバイス７５０に加えられ得る。別法として、ライナー７５３は「こぶ付き」のパネルであってよく、すなわち、皮膚を支承する比較的固いプラスチックのこぶを有するパネルであってよい。冷却ゲルを有するように構成される場合でもまたは「こぶ付き」パネルとして構成される場合でもあるいは治療療法のために、適合される任意の他の構成である場合でも、ライナー７５３が本明細書で開示される圧縮デバイスすべてに組み込まれ得ることが認識されよう。制御モジュール７１５が、ケーブル７０３により、デバイス７５０に付随する圧縮アセンブリに接続され、腰ベルトの周りに巻き付けられるように構成されるベルトストラップ７５６によって担持され得る。
【００７５】
[0125]本明細書で説明される圧縮デバイスが身体の他の部分に適合するようにさらに修正され得、これらは、それぞれ図３８、３９に示されるような、手の周りに巻き付けられるように構成される圧縮デバイス７６０、および、足首ラップとして構成されるデバイス７７０などである。肩の構成が図４０Ａ、４０Ｂに示される。肩の圧縮デバイス７８０、７８４が上腕および肩の周りに巻き付けられるように構成される。デバイス７８０、７８４が、上腕の周りに巻き付けられる部分７８１ａ、７８６ａ、および、使用者の胸部および上側の背中（ｕｐｐｅｒ  ｂａｃｋ）に跨って延在する部分７８１ｂ、７８６ｂを有する。デバイスが、部分７８１ｂ、７８６ｂから延在して使用者の胸部および背中の周りに巻き付けられる胸部ストラップ７８２、７８５により、それぞれ、定位置で保持される。デバイスが、制御モジュール７１５を担持するためのポケットを装備することができる。図４１に示される圧縮デバイス７９０が、特には背部筋肉に圧縮を適用するために、使用者の胸部または胴体の周りに巻き付けられるベストとして構成され得る。図４２に示される圧縮デバイス７９５は、着用者の臀部、ＩＴバンドおよび大臀筋に対しての圧縮を実現するために、ワークアウト用の短パンのように着用されるように構成される。図４３が、背下部に圧縮を適用するように特には構成される腰部の圧縮デバイス８００を示す。図４４に示されるふくらはぎの圧縮デバイス８１０が、ベースパネル８１６から延在する複数のパネル８１１〜８１４を有する。パネルのうちの２つのパネル８１１、８１２が使用者の下側のふくらはぎの周りに巻き付けられるように配置され、対して、パネル８１３、８１４がふくらはぎの上側部分の周りで着用されるように構成される。パネルが、上述したコネクタおよびプレテンショニング構成要素と同様の、クイックリリースコネクタ構成要素８１８、８１９および張力ダイヤル８２０を有する。さらに、パネル８１１〜８１４が使用者のふくらはぎの周りでベースパネルに接続されているときに、パネル８１１〜８１４の端部に上から重なって覆うための保護パネル８２２が設けられてよい。
【００７６】
[0126]圧縮デバイスが、使用者の足のための圧縮またはマッサージを実行するために、靴に一体化され得る。したがって、図４５Ａ〜Ｃに示されるように、ソール９０１およびアッパー９０２を備える靴９００が、ソール９０１と靴インサート（図示せず）との間に配置される圧縮デバイス９１０を有する。圧縮デバイス９１０が、ソールに沿っておよび靴のアッパー９０２の内部に沿って延在するＳＭＡワイヤ９１５を有する。キャップ９２０が使用者の足とＳＭＡワイヤ９１０との間に設けられ、その結果、ワイヤが靴のアッパーとキャップとの間に配置されることになる。キャップ９２０は、ＳＭＡワイヤの直接の圧力から使用者の足の上側部分を保護するために、十分に高い剛性を有する。また、キャップは、ＳＭＡワイヤの起動時に圧縮力を分散させるのを補助する。靴インサートが使用者の足の底側部分を保護することができる。このように、圧縮デバイス９１０が、使用者の足にマッサージまたは圧縮プロトコルを適用するように動作することができる。
【００７７】
[0127]代替のデバイス９３０が靴の中に実装された状態で図４６Ａ、４６Ｂに示されている。靴のソール９３２が別個の圧縮デバイス９３５、９３７のためのアンカーとして機能し、電源および搭載制御回路（ｐｏｗｅｒ  ａｎｄ  ｏｎ−ｂｏａｒｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）９４０を収容する。圧縮デバイス９３５、９３７が、図４６Ａ、４６Ｂに示されるように、概して正弦波のようなパターンで、靴のアッパー９３４に設置されるループ９４２を通して送られる対応するＳＭＡワイヤ９３６、９３８を有する。それぞれのデバイス９３５、９３７が起動されると、足の中心および靴のアキレス腱部分のところの加えられる圧縮力Ｃ（図４６Ｂ）が使用者の足の上で靴を締め付ける。電源および制御回路９４０は、回路内に埋め込まれるスイッチに対しての使用者の踵による下向きの圧力により起動され得るか、または、外部のスイッチによって起動され得る。外部のスイッチは靴のソール９３２もしくはアッパー９３４に一体化されてよいか、または、無線構成要素の一部であってもよく、その場合、デバイス９３０がスマートフォンによって選択的に起動され得る。ＳＭＡワイヤ９３６、９３８が、ＳＭＡワイヤを防護するのを補助するためのソール９３２およびアッパー９３４の材料に一体化され得、その結果、ＳＭＡワイヤがあまりに迅速に熱を失うことがなくなり、それにより、ワイヤに供給される電力をより少なくしてＳＭＡワイヤがその収縮レベルを維持することが可能となる。
【００７８】
[0128]別の修正形態では、靴の中心にある圧縮デバイスが図４６Ｃに示されるように修正され得る。具体的には、圧縮デバイス９３５’が、靴紐アイレットＬから延在してソール９３２内に埋め込まれる個別のワイヤ９３６を組み込むことができる。ワイヤ９３６が好適には、靴のソール内でワイヤを収縮させるのを可能にするように、ソール９３２内に埋め込まれるシース内に配置される。ワイヤはさらに靴のアッパー９３４の材料内にも埋め込まれ、これはやはりシース内であることが望ましい。
【００７９】
[0129]本明細書で開示される圧縮デバイスが、本明細書で説明される圧縮−解放プロトコルを適用するために、ＳＭＡワイヤの作動を制御するコントローラを組み込む。圧縮デバイスのためのコントローラが、上述のマイクロコントローラ２４または６６などのマイクロコントローラを組み込むことができ、マイクロコントローラが、特定のデバイスのＳＭＡワイヤの各々に印加される電流のデューティサイクルを制御する。マイクロコントローラが、ワイヤを過熱することから保護するために、ＳＭＡワイヤの作動時間を制御するためのパルス幅変調テクニックを組み込むことができる。例えば、マイクロコントローラが、所定の時間で２〜１５％でワイヤの長さを縮小することすなわちワイヤを縮めることを達成するのに十分な長さで、作動されるＳＭＡワイヤに電流を印加するように構成される。特定の実施例では、５〜３０Ｖの電圧および０．２〜４ａｍｐの電流が１．５〜３．５秒の継続時間で印加される。デューティサイクルは３５〜１００％の間で変化してよい。ＰＷＭ周波数は２〜１０ｋＨｚの範囲であってよい。この制御される作動が、過度の熱を発生させることなく使用者に所望の圧縮シークエンスを提供するような時間にわたっての所望の圧縮を適用する。連続するＳＭＡワイヤが作動され得るようなシークエンスが、再び作動される前にワイヤを冷却するのに十分な時間を得るのに利用され得る。ＳＭＡワイヤの作動特性はワイヤの長さおよび直径に関連することから、マイクロコントローラが、特定の所定のワイヤ長さ／直径に対応するＭＯＳＦＥＴスイッチを装備することができる。
【００８０】
[0130]本開示は人間の身体上に着用される圧縮デバイスを企図する。ＳＭＡワイヤのこの用途には、使用者の電気ショックおよび過熱を防止しながら、またさらにはエネルギー効率よくこれを行いながら、デバイスの一様であり制御可能である収縮を実現するという明確な課題が伴われる。本明細書で開示されるデバイスによると、広範囲の圧縮において有効である結果を得るためには、５〜５０ワットの範囲の電源が必要であり得ることが企図される。この所要電力は１２ボルトの電源によって満たされ得、これは、リチウムポリマーバッテリーなどの搭載高エネルギーバッテリーを使用すること、または、別個の電源に接続される電気アダプタ／変圧器を使用することのいずれであってもよい。
【００８１】
[0131]さらなる複雑性により、ＳＭＡワイヤデバイスを用いての力およびストロークの有用な組み合わせが可能となる。Ｎｉｔｉｎｏｌワイヤなどの一般的なＳＭＡワイヤは加熱時にその長さを約４％収縮させることができる。したがって、大腿部などの身体部分の周りに単一のＳＭＡワイヤを単純に巻くことでは、ほとんどの目的において十分な圧縮を実現しない。例えば、最適な「フィーリング」および効果を得るためには、大腿部などの大きい筋肉の直径を８〜１０％縮小させることが必要であることが分かっている。さらに、単一のワイヤにより「絞められる」ことになるのを回避するためには、圧縮力をより広い面積に分散させることが必要である。力の分散を広くすることは大径のＳＭＡワイヤに非常に有利な影響を及ぼし、より大きい圧縮力を提供することができるが、エネルギー入力の要求条件が増すことにもなる。
【００８２】
[0132]ＳＭＡベースの着用可能な圧縮デバイスの複雑性の別のファクタは収縮の速度である。本発明の圧縮デバイスのいくつかの用途では、ローリングする２秒間の圧縮波により治療用の圧縮が達成され得る。この圧縮波で生じるエネルギー消費により、取り除かなければならないような余熱が生じる。すなわち、使用者に不快感を与えるようなレベルにまでデバイスが温められる可能性がある。したがって、本発明のデバイスは、収縮の速度および使用者に対してのその効果を最適化するような、エネルギー管理と、断熱と、作動サイクル時間との組み合わせを企図する。
【００８３】
[0133]有効な利用においての十分な圧縮を実現するためには、単一のＳＭＡワイヤでは一般には不十分であることから、何らかの形のストローク増幅が必要である。図９〜２５に示されるデバイスなどの、上で開示されるデバイスは、ストローク増幅のための１つの機構を提供する。以下で別のアプローチを考察する。
【００８４】
[0134]本明細書で開示されるデバイスは、エラストマー材料でコーティングされるかまたはエラストマー材料内に封入されるＳＭＡワイヤを組み込むことができる。したがって、図４７の図に示される一実施形態では、ワイヤ構成１０００が、エラストマーのシース１００３内に覆い隠されるような、上で考察したＳＭＡワイヤと同様であってよいＳＭＡワイヤ１００１を有する。一実施形態では、シース１００３がシリコーンまたはポリウレタン材料で形成され得る。一実施形態では、シース１００３がＳＭＡワイヤ１００１の上に直接に形成され得るかまたはＳＭＡワイヤ１００１上にコーティングされ得る。シース材料の弾性の性質により、シースがＳＭＡワイヤと共に膨らんだり収縮したりすることが可能となる。シースは、ＳＭＡワイヤ１００１自体よりも大きい直径をワイヤ構成１０００に提供するように較正される厚さを有することができる。このようにより大きい全径は、ＳＭＡワイヤの収縮時にワイヤ構成によって生じる力を分散させるのを補助する。別法として、シース１００３とＳＭＡワイヤ１００１との間に隙間１００４が存在してもよく、その結果、ワイヤがシースから独立して摺動することができるようになる。隙間１００４はシースの厚さのみの場合よりも防護レベルを上げることになる。一方で、隙間１００４はワイヤ構成を作動させるのに必要ではなく、圧縮デバイスの起動時にシースをひだ状にする可能性がある。
【００８５】
[0135]シース１００３の材料は、圧縮を同様のレベルに維持するのに必要となる追加のエネルギー入力をわずかな限定的なものとしながら、収縮時にＳＭＡワイヤ１００１がその温度を維持するのを補助するのに十分な熱伝導度を有するように適合される。シースの熱質量および比熱容量は、ＳＭＡワイヤに加えられるコーティング材料の厚さを変化させることにより、較正され得る。加えて、ベースのシース材料が、シース全体の伝導度を調整するために、熱伝導材料または断熱材料でドープされ得る。例えば、シース１００３は気泡を注入され得るか、または、ガラスビードもしくはダイヤモンド粉末を組み込むことができる。シース１００３は、使用者の皮膚に接触する下にあるファブリックのボディ１０１０に直接に隣接するような保護成分を選択的に組み込むことができ、また、外側表面上に熱伝導成分を選択的に組み込むことができる。ＳＭＡワイヤは、ワイヤに対しての電圧パルス継続時間が既知である場合にＳＭＡワイヤの温度上昇が既知となるようにするために、本質的に、抵抗加熱器である。シースの熱伝導度、拡散率および熱質量が、ワイヤ構成１０００から出る熱エネルギー、さらには、圧縮デバイスを着用している使用者の受ける熱を調節する。
【００８６】
[0136]図４７を再び参照すると、シース１００３のさらなる利点が描かれている。具体的には、シースは、ワイヤ構成１０００を圧縮デバイスのボディに取り付けるのを容易にすることができる。一実施形態では、シース１００３が圧縮デバイスの弾性ファブリック１００６に添着され得る。ファブリック１００６が、ＳＭＡワイヤの収縮によって生じる圧縮力を広げることができる材料で形成されてよい。したがって、ファブリックは、使用者の身体の形状に適合するように湾曲させられ得る竹材またはナイロン材料であってよい。別の態様では、圧縮デバイス１０１０’のＳＭＡワイヤ１００１’が図４８Ａａに描かれるような初期状態の正弦波構成で形成され得る。正弦波構成はＳＭＡワイヤ１００１’をばねのように機能させるのを可能にする。結果として、ファブリック１００６が伸長するときにワイヤが容易に伸長することができるかまたは真っすぐになることができる。したがって、デバイスが使用者の身体上に設置されるとき、デバイスのファブリック１００６が伸長し、図４８Ｂに描かれるように、ＳＭＡワイヤ１００１”が実質的に真っすぐになる。このようにＳＭＡワイヤが真っすぐになることが、ワイヤに予張力を加えるように働く。ＳＭＡワイヤ１００１”が給電されると、ＳＭＡワイヤ１００１”がその元の正弦波形状に戻ろうとし、それにより使用者に身体に圧縮を適用する。
【００８７】
[0137]別の実施形態では、ＳＭＡワイヤ１００１およびシリコーンシース１００３が、図４９Ａ、４９Ｂに示されるように、第２のシース１０１２を組み込む構成に組み込まれ得る。図４９Ａに示されるように、シリコーンシース１００３がＵ形となるように形成され、一方の端部が調整可能なクロージャ１０１８に接続されるためのアンカー部片１０１９に固着され、調整可能なクロージャ１０１８が図３４Ａに示されるクロージャ７０６に類似してよい。ＳＭＡワイヤ１００１が、アンカー１００２により、図４７のファブリック１００６などの、下にあるファブリック層に固着される。シリコーンシース１００３が、装着具１０１４により、ナイロンチューブ１０１２などのより柔軟性の低いチューブ類に固着される。装着具１０１４が、チューブ１００３、１０１２の両方の周りで熱収縮してそれらのチューブを一体にしっかりと固定するシュリンクチューブの形態であってよい。装着具１０１４が、下にあるファブリックに固定される別個のアンカーストリップ１０１６に固定され得る。図４９Ｂに示されるように、ナイロンチューブをＳＭＡワイヤアンカー１００２に添着するのに同じ装着具が使用されてよい。ナイロンチューブが低摩擦内側表面を有し、それ以外では、シリコーンチューブ１００３よりも概して柔軟性が低い。チューブ類のこのような組み合わせは圧縮デバイスのストロークをシリコーンチューブ１００３に集中させ、それにより良好に制御される圧縮領域を提供する。
【００８８】
[0138]システムに入るエネルギーのみではなくシステムから出るエネルギーも調節するために、電圧デューティサイクルが調節され得る。シース１００３の厚さを縮小することにより、ワイヤ構成１０００から放出される熱エネルギーが増加する。この熱エネルギーは使用者に対して圧縮デバイスの温度の上昇を明確に示すものであり、これは所望される場合がある。別法として、シース１００３の厚さを増大させることにより、ワイヤ構成から出る熱エネルギーが減少し、その結果、圧縮デバイスが加熱パッドのようには機能しなくなる。しかし、ワイヤ構成から出る熱エネルギーを制限することは、ＳＭＷワイヤ内でより多く熱が保持されるということを意味し、したがってこれは、ＳＭＡワイヤ構成をその収縮レベルで維持するのに必要となる追加のエネルギーが減ることを意味する。
【００８９】
[0139]一部の事例では、収縮状態（すなわち、ＳＭＡワイヤのオーステナイト相）と緩んだ状態（すなわち、ＳＭＡワイヤのマルテンサイト相）との間でワイヤ構成を往復させることが所望される。このような事例では、シースによって保存／保持される入力エネルギーおよび熱エネルギーと、シースを通して消散するエネルギーとの間でのバランスを維持しなければならない。この事例では、より短い入力パルスの高い電圧が好ましい可能性がある。というのは、入力電圧が高いとデバイスの作動速度が上がることが分かっているからである。ＳＭＡワイヤ１００１内の電流を監視することにより厳密な制御が達成され得る。例えば、ボディに対して押圧されるシリコーンシース内にある１２７ｃｍ（５０インチ）の長さおよび０．０３８１ｃｍ（０．０１５インチ）の直径を有するＮｉｔｉｎｏｌワイヤが、約２．５秒で完全な相変化を行うようにワイヤを加熱するのに２１ボルトを必要とする可能性がある。初期電流パルスは約１．７ａｍｐであり、相変化後に約２ａｍｐのピークに達する。ワイヤ構成からボディへの熱伝達がプラスである場合、定常状態条件が達成され得、ここでは、ワイヤ構成に加えられるエネルギーが出ていくエネルギーと等しくなる。電流がそれ以上増大し得ない場合、ワイヤの温度がほぼ永久的にオーステナイト状態よりわずかに高い状態で維持され得る。対して、熱伝達がマイナスである場合、これは熱が人間の身体からワイヤ構成へと伝達されることを意味するわけであるが、ＳＭＡワイヤがそのオーステナイト相に達するとワイヤ温度が迅速に上昇することができる。この時点で、ワイヤ構成の収縮および使用者とワイヤ構成との間の熱伝達状態の両方を調節するために、コントローラがワイヤ構成に印加される電圧を停止することができる。さらに、この時点で、圧縮サイクル中に特定の加熱効果を達成する場合には、電圧が継続してワイヤ構成に印加されてもよい。これはＳＭＡワイヤを過熱するのを回避するように注意して行われる。一般的な事例では、ＳＭＡワイヤの温度が１３０℃を超える場合、ＳＭＡワイヤが損傷する可能性がある。
【００９０】
[0140]本発明のデバイスの一態様によると、デバイスコントローラが、ＳＭＡワイヤを通って流れる電流を監視し、また具体的には、電流パルスの勾配の変化を監視する。勾配が閾値未満まで低下すると、ＳＭＡワイヤへの電流が遮断される。一実施例では、閾値は、勾配が、毎秒０．１ａｍｐの増加未満まで低下する場合である。電流がＨａｌｌ効果センサまたは同様の手段によって測定され得、勾配がコントローラによって実時間で計算され得、継続的な評価のために、各作動サイクルを通して保存される。フェイルセーフとして、所与の作動サイクルにおいて２．５秒といったように、ＯＮのときの最大電圧パルスが設定され得る。本開示による圧縮デバイスの作動時間が、デバイスの最初の起動時にはより長いサイクル時間を必要とする可能性があることが考えられる。というのは、ＳＭＡワイヤが相転移温度よりかなり低い周囲温度であるからである。さらに、連続する各々の作動サイクルにおいて作動時間が短縮されていくことが考えられる。というのは、ＳＭＡワイヤが転移温度に既に達しており、圧縮デバイス内の使用者の身体の温度が上昇すると、熱エネルギーを発するためのシースの能力が徐々に低下するからである。これらの条件下では、ＳＭＡワイヤの過熱を防止するために、電圧パルスを短くすることが必要である。特定の条件下では、ＳＭＡを転移温度未満およびマルテンサイト終了温度未満まで冷却するのを可能にするために、圧縮デバイスおよびワイヤ構成の「休止状態」を長くすることが必要となる可能性がある。したがって、一部の事例では、この休止時間が６０〜９０秒であってよい。
【００９１】
[0141]ＳＭＡワイヤを通る電流フローを制御するための一方法において、ワイヤの長さが継続的に調べられてよく、ワイヤの長さがそれらの完全な変形時の長さに達すると、ワイヤへの電流が遮断される。したがって、一態様では、ＳＭＡワイヤの初期の長さを測定するために、およびワイヤの長さを継続的に調べるために、時間領域反射率計（ＴＤＲ：ｔｉｍｅ  ｄｏｍａｉｎ  ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）および周波数領域反射率計（ＦＤＲ：ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｏｍａｉｎ  ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）が使用され得る。ＴＤＲまたはＦＤＲは、ワイヤがその完全な変形時の長さまで縮んだときに電力をオフにするようにデバイスコントローラに信号を送るように構成され得る。別のアプローチでは、ＴＤＲまたはＦＤＲの代わりに、機械的スイッチが提供され得る。したがって、図５０に示されるように、ＳＭＡワイヤ１０２０がエンドコネクタ１０２４に固着され得、シース１０２２内に摺動可能に配置される。電気接点１０２５がエンドコネクタ１０２４に設置され、接点１０２６がシース１０２２の端部に設置され、ここではワイヤ１０２７がデバイスコントローラに繋がる。ＳＭＡワイヤ１０２０がその所望の長さまで縮むと、ワイヤを収縮させることにより、電気接点１０２５、１０２６を接触させるまでエンドコネクタ１０２４がシース１０２２の方に引かれる。接点が接触すると、ワイヤ回路１０２７が閉じられ、デバイスコントローラに信号を送信し、デバイスコントローラがそれに応答してそれに応じてＳＭＡワイヤ１０２０への電流フローを停止する。
【００９２】
[0142]別の実施形態では、圧縮デバイス１０５０が、上述のＳＭＡワイヤデバイスのアクティブな圧縮特徴部分と、電気刺激デバイスとを組み合わせる。したがって、図５１に示されるように、圧縮デバイス１０５０が、本明細書で説明される圧縮デバイスのうちの任意の圧縮デバイスの手法などで、使用者によって着用されるように構成されるベース１０５２を有することができる。デバイスが、やはり本明細書で説明される手法のうちの任意の手法で、デバイスコントローラ１０６５によって電力供給および制御されるＳＭＡワイヤ１０５４を装備する。ベース１０５２が刺激領域１０６０を有し、刺激領域１０６０上に複数の電気刺激デバイス１０６２が設置される。一実施形態では、デバイスがＴＥＮＳ（経皮電気的神経刺激（ｔｒａｎｓｃｕｔａｎｅｏｕｓ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｎｅｒｖｅ  ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ））ユニットである。ＴＥＮＳユニット１０６２がデバイスコントローラ１０６５に接続され、デバイスコントローラ１０６５が、デバイスから発せられる電気信号のパルス幅、周波数および強度を制御するなどの形で、所望のプロトコルに従ってＴＥＮＳユニットを起動および制御するように構成される。圧縮デバイス１０５０が、ＴＥＮＳユニットを押圧して使用者の皮膚に直接接触させた状態で維持するのを補助するために、各ＴＥＮＳユニット１０６２の上で少なくとも１つのＳＭＡワイヤ１０５４を位置決めすることができる。これはＴＥＮＳユニットを動作させるのに必要なことである。ＳＭＡワイヤの電気的要求およびデューティサイクルはＴＥＮＳユニットのデューティサイクルおよび電気的要求とは異なることから、ＴＥＮＳユニット１０６２が別個にデバイスコントローラ１０６５に接続される。
【００９３】
[0143]デバイスコントローラ１０６５が、所望のプロトコルに従ってＳＭＡワイヤおよびＴＥＮＳユニットを変調させるように構成され得る。例えば、１つのプロトコルでは、ＳＭＡワイヤ１０５４が例えば４秒などといったように固定の時間で圧縮を提供するように起動され、またさらには、ＳＭＡワイヤが緩められるときに、ＴＥＮＳユニット１０６２が次の４秒間で起動され、その後で４秒の休止状態が続く。所望される限りにおいて、このサイクルが繰り返されてよく、このサイクルは、このサイクルの圧縮部分および／またはＴＥＮＳ起動部分に熱を加えることを伴ってよい。
【００９４】
[0144]図面および上記の説明において本発明を詳細に例示および説明してきたが、これらは、本質的に、例示的であるとみなされるべきであり、限定的であるとみなされるべきではない。好適な実施形態のみを提示していること、ならびに、本発明の趣旨の範囲内にあるすべての変更形態、修正形態、および、別の用途が保護されることが望まれること、を理解されたい。
【図１】
2018528045.tif 000003
【図２】
2018528045.tif 000004
【図３】
2018528045.tif 000005
【図４】
2018528045.tif 000006
【図５】
2018528045.tif 000007
【図６】
2018528045.tif 000008
【図７】
2018528045.tif 000009
【図８】
2018528045.tif 000010
【図９】
2018528045.tif 000011
【図１０】
2018528045.tif 000012
【図１１】
2018528045.tif 000013
【図１２】
2018528045.tif 000014
【図１３】
2018528045.tif 000015
【図１４】
2018528045.tif 000016
【図１５】
2018528045.tif 000017
【図１６】
2018528045.tif 000018
【図１７】
2018528045.tif 000019
【図１８Ａ】
2018528045.tif 000020
【図１８Ｂ】
2018528045.tif 000021
【図１９Ａ】
2018528045.tif 000022
【図１９Ｂ】
2018528045.tif 000023
【図１９Ｃ】
2018528045.tif 000024
【図２０】
2018528045.tif 000025
【図２１】
2018528045.tif 000026
【図２２】
2018528045.tif 000027
【図２３】
2018528045.tif 000028
【図２４】
2018528045.tif 000029
【図２５】
2018528045.tif 000030
【図２６】
2018528045.tif 000031
【図２７】
2018528045.tif 000032
【図２８】
2018528045.tif 000033
【図２９】
2018528045.tif 000034
【図３０】
2018528045.tif 000035
【図３１】
2018528045.tif 000036
【図３２】
2018528045.tif 000037
【図３３】
2018528045.tif 000038
【図３４Ａ】
2018528045.tif 000039
【図３４Ｂ】
2018528045.tif 000040
【図３４Ｃ】
2018528045.tif 000041
【図３５】
2018528045.tif 000042
【図３６】
2018528045.tif 000043
【図３７】
2018528045.tif 000044
【図３８】
2018528045.tif 000045
【図３９】
2018528045.tif 000046
【図４０Ａ】
2018528045.tif 000047
【図４０Ｂ】
2018528045.tif 000048
【図４１】
2018528045.tif 000049
【図４２】
2018528045.tif 000050
【図４３】
2018528045.tif 000051
【図４４】
2018528045.tif 000052
【図４５Ａ】
2018528045.tif 000053
【図４５Ｂ】
2018528045.tif 000054
【図４５Ｃ】
2018528045.tif 000055
【図４６Ａ−４６Ｂ】
2018528045.tif 000056
【図４６Ｃ】
2018528045.tif 000057
【図４７】
2018528045.tif 000058
【図４８Ａ】
2018528045.tif 000059
【図４８Ｂ】
2018528045.tif 000060
【図４９（Ａ）】
2018528045.tif 000061
【図４９（Ｂ）】
2018528045.tif 000062
【図５０】
2018528045.tif 000063
【図５１】
2018528045.tif 000064
【国際調査報告】
2018528045.tif 000065
2018528045.tif 000066
2018528045.tif 000067
2018528045.tif 000068