Ортопедическое устройство

Полезная модель относится к средствам удовлетворения жизненных потребностей человека, в частности подушкам для использования в медико-профилактических и реабилитационных целях для коррекции и предупреждения патологии позвоночника, последствий травм и переломов, пролежней, нарушений венозного оттока и других патологических состояний.
3
3
Известно анатомическое корригирующее лечебно-профилактическое устройство, состоящее из двухслойного чехла и наполнителя, отличающееся тем, что внутренний слой представлен воздухопроницаемой плотной тканью с шириной ячеек менее 15 мкм, а верхний - антимикробной тканью, а наполнитель представлен смесью из аппретированных и неаппретированных микростеклошариков из натриевоборосиликатного стекла размерами 15-200 мкм, плотностью 0,3 г/см и теплопроводностью 0,07 Вт/с и микростеклошариков из калий-натриевого стекла размерами 50-160 мкм, плотностью 1,2-1,3 г/см, покрытых тонким несплошным слоем кремнийорганического покрытия, находящихся в смеси в соотношении 1:10-1:4. [RU 83700, МПК A61F 5/30, опубл. 20.06.2009].
Известное устройство позволяет при простоте конструкции создавать эффект псевдоплавания и аккумулировать инфракрасное излучение тела, но не может служить универсальным ортопедическим устройством для разных частей тела. Его также затруднительно приспосабливать к различным условиям использования и, главным образом, при использовании в активном состоянии человека.
Наиболее близким к заявленной полезной модели является ортопедическое устройство, характеризующееся тем, что содержит два чехла, размещенные один в другом, наполнитель, при этом внутренний чехол выполнен из воздухопроницаемой ткани с размером ячеек менее 15 мкм, а наружный чехол выполнен из ткани с антимикробными свойствами, при этом наполнитель является смесью из микростеклосфер из натриевоборосиликатного стекла размерами 15 - 200 мкм и микростеклосфер из калий-натриевого стекла размерами 50 - 160 мкм с кремнийорганическим покрытием, находящихся в смеси в объемном соотношении 12:1 - 5:1, при этом внутренний чехол, содержащий наполнитель, выполнен с герметичным соединением краев по его периметру, при этом объем наполнителя меньше максимального объема внутреннего чехла и соотношение объема наполнителя и максимального объема внутреннего чехла находится в диапазоне 1/2 - 2/3. [RU 2393752, МПК A47G 9/10, A47C 27/00, A61F 5/37 A61G 7/07, опубл. 10.07.2010 - прототип].
Описанное выше устройство повышает удобство фиксации тела в расслабленном состоянии путем создания эффекта псевдоплавания. Недостатком устройства является то, что наличие микростеклосфер из натриевоборосиликатного стекла размерами 15-200 мкм и микростеклосфер из калий-натриевого стекла размерами 50-160 мкм с кремнийорганическим покрытием, находящихся в смеси в объемном соотношении 12:1 - 5:1, приводит к слеживанию и уплотнению состава, в результате чего изделие перестает обладать полезными свойствами.
Задачей полезной модели является расширение арсенала ортопедических устройств, обладающих профилактическими и оздоровительными свойствами, а также обеспечивающих комфорт человека при фиксации его тела в расслабленном состоянии.
Техническим результатом является повышение удобства фиксации тела в расслабленном состоянии путем создания эффекта псевдоплавания.
Технический результат достигается тем, что ортопедическое устройство содержит, по меньшей мере, один вкладыш, выполненный из воздухопроницаемой ткани, а также наполнитель, содержащий микросферы первого типа из натриевоборосиликатного стекла размером 31 - 112 мкм и микросферы второго типа из калий-натриевого стекла с кремнийорганическим покрытием размером 50 - 160 мкм, причем объем наполнителя составляет 1/2 - 2/3 от объема вкладыша. При этом наполнитель дополнительно содержит микросферы третьего типа из натриево-кальциевого боросиликатного стекла размером 30 - 120 мкм, причем микросферы первого и второго типа находятся в объемном соотношении 3:1 - 15:1, микросферы третьего и второго типа находятся в объемном соотношении 2:1 - 7:1, а объем, занимаемый микросферами первого типа больше объема, занимаемого микросферами третьего типа.
Существует вариант, в котором микросферы первого типа выполнены аппретированными.
Существует вариант, в котором микросферы первого и третьего типа выполнены полыми.
Существует вариант, в котором воздухопроницаемая ткань имеет размер ячеек менее 30 мкм.
Существует вариант, в котором ортопедическое устройство содержит два вкладыша, размещенные один в другом.
На фиг.1 приведен общий вид ортопедического устройства в разрезе в частном варианте осуществления полезной модели;
На фиг.2 приведена структура наполнителя во вкладыше.
Ортопедическое устройство 1 (фиг. 1) содержит, по меньшей мере, один вкладыш 2 (фиг. 1, фиг. 2) и наполнитель 3 (фиг. 1, фиг. 2). В частном варианте осуществления полезной модели вкладыш 2 находится внутри наружного вкладыша 4 (фиг. 1).
Наполнитель 3 представляет собой смесь микросфер трех типов:
- микросферы 5 (фиг. 2) из натриевоборосиликатного стекла;
- микросферы 6 (фиг. 2) из калий-натриевого стекла с кремнийорганическим покрытием 7 (фиг. 2);
- микросферы 8 (фиг. 2) из натриево-кальциевого боросиликатного стекла.
Вкладыш 2 может быть выполнен из полиэфирной ткани с полиуретановым покрытием, которая обладает воздухопроницаемостью и остаётся непромокаемой при различных условиях эксплуатации. В частном варианте осуществления полезной модели максимальный размер ячеек 9 (фиг. 2) ткани вкладыша 2 подобран таким образом, чтобы микросферы, имеющие минимальный размер 30 мкм, не высыпались из вкладыша.
Наружный вкладыш 4 может быть выполнен из фактурной полиэфирной ткани плотного полотняного плетения. Благодаря прочному полотняному переплетению и пропитке, ткань обладает такими свойствами, как износостойкость, непромокаемость, воздухопроницаемость, мягкость и небольшой вес.
1
1
1т
2т
1т
2т
1
1т
2т
Особенностью ортопедического устройства 1 является то, что при расположении на данном изделии какой-либо части тела и изменении ее положения происходит движение не между телом и изделием, а между слоями наполнителя 3, так как внутреннее трение наполнителя гораздо меньше трения скольжения между частью тела и изделием. Сила нормального давления Р равна: P=mg; с учетом трения Р=k⋅mg-Р=n⋅mg и Р>> Р; где P - сила нормального давления, Р - сила внешнего трения; Р - сила внутреннего трения, n - вязкость или коэффициент внутреннего трения, и так как n<<k, то наполнитель по своим свойствам приближается к жидкости и создается эффект псевдоплавания, и в силу этого объем наполнителя, оставаясь постоянным, очень легко под действием внешнего давления (Р) меняет форму. В этом случае применим закон Паскаля: внешнее давление (Р) на наполнитель передается во все стороны равномерно. И поэтому применим закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость (или вещество, приближенное к ней по свойствам) действует выталкивающая сила F, равная весу жидкости, заключенной в объеме погруженного тела: F=p⋅v⋅g, где v - объем тела, погруженного в жидкость; р - плотность жидкости; g - ускорение свободного падения. Если сила F равна весу тела, оно переходит в состояние псевдоневесомости.
Ниже приведена технология изготовления ортопедического устройства.
Изготавливают вкладыш по выкройке из воздухопроницаемой ткани. Затем осуществляют герметизацию шва на промышленной машине, предназначенной для герметизации всех видов водонепроницаемой ткани после шитья. После чего вкладыш с помощью шнекового дозатора заполняют до определенного объема смесью из трех типов микросфер в строго определенных пропорциях. После заполнения вкладыша герметизируют его оставшуюся часть. Осуществляют тщательную проверку правильности и целости шва вкладыша. В частном варианте осуществления полезной модели изготавливают наружный вкладыш по выкройке и прошивают его. Далее в него помещают вкладыш, наполненный микросферами, при этом соединяют края вкладышей по всему периметру. Затем осуществляют окантовку готового ортопедического устройства.
Ниже приведены примеры осуществления ортопедического устройства, изготовленного вышеописанным способом.
Пример 1. Изготовлено ортопедическое устройство, содержащее один вкладыш, выполненный из воздухопроницаемой полиэфирной ткани с размером ячеек 25 мкм, а также наполнитель, в котором размер микросфер первого, второго и третьего типа составляет 31, 50 и 30 мкм, соответственно. Объемное соотношение микросфер первого типа и микросфер второго типа составляет 15:1, а объемное соотношение микросфер третьего типа и микросфер второго типа составляет 7:1. При этом объем наполнителя составляет 2/3 от объема вкладыша, а микросферы первого и третьего типа выполнены полыми.
Пример 2. Изготовлено ортопедическое устройство, содержащее два вкладыша, размещенные один в другом. Внутренний вкладыш выполнен из воздухопроницаемой полиэфирной ткани с полиуретановым покрытием с размером ячеек 20 мкм, а наружный вкладыш выполнен из воздухопроницаемой и износостойкой полиэфирной ткани. Наполнитель содержит микросферы первого, второго и третьего типа, размер которых составляет 65, 80 и 70 мкм, соответственно. Объемное соотношение микросфер первого типа и микросфер второго типа составляет 10:1, а объемное соотношение микросфер третьего типа и микросфер второго типа составляет 3:1. При этом объем наполнителя составляет 3/5 от объема вкладыша, микросферы первого типа выполнены аппретированными и полыми, а микросферы третьего типа выполнены полыми.
Пример 3. Изготовлено ортопедическое устройство, содержащее два вкладыша, размещенные один в другом. Внутренний вкладыш выполнен из воздухопроницаемой полиэфирной ткани с полиуретановым покрытием с размером ячеек 28 мкм, а наружный вкладыш выполнен из воздухопроницаемой и износостойкой полиэфирной ткани. Наполнитель содержит микросферы первого, второго и третьего типа, размер которых составляет 112, 160 и 120 мкм, соответственно. Объемное соотношение микросфер первого типа и микросфер второго типа составляет 3:1, а объемное соотношение микросфер третьего типа и микросфер второго типа составляет 2:1. При этом объем наполнителя составляет 1/2 от объема вкладыша, а микросферы первого типа выполнены аппретированными.
3
3
3
Микросферы первого типа обладают плотностью 0,30 - 0,32 г/см, микросферы третьего типа обладают плотностью 0,20 - 0,29 г/см, в то время как микросферы из калий-натриевого стекла обладают более высокой плотностью 1,2-1,3 г/см. Поэтому вес изделия значительно увеличивается, а эффект псевдоплавания снижается в случае, если объемное соотношение микросфер первого типа с микросферами второго типа будет менее 3:1, а объемное соотношение микросфер третьего типа с микросферами второго типа будет менее 2:1.
При низком содержании микросфер второго типа с кремнийорганическим покрытием, препятствующим слеживаемости микросфер в наполнителе, эффект псевдоплавания снижается. Это происходит в случае, если объемное соотношение микросфер первого типа с микросферами второго типа будет более 15:1, а объемное соотношение микросфер третьего типа с микросферами второго типа будет более 7:1.
Кроме того, объём, занимаемый микросферами первого типа должен больше объема, занимаемого микросферами третьего типа. В противном случае, эффект псевдоплавания снижется за счет преобладания в наполнителе микросфер третьего типа, имеющих наименьшую плотность.
В случае, если объем наполнителя составляет менее 1/2 от объема вкладыша, расположенная на ортопедическом устройстве часть тела человека оказывается без достаточной поддержки, так как наполнитель перераспределяется в краевую область устройства.
В случае, если объем наполнителя составляет более 2/3 от объема вкладыша, происходит ограничение подвижности наполнителя в пределах объема вкладыша и, соответственно, снижается эффект псевдоплавания.
Содержание в наполнителе трех типов микросфер из натриевоборосиликатного стекла, калий-натриевого стекла с кремнийорганическим покрытием, а также из натриево-кальциевого боросиликатного стекла обеспечивает комфорт человека при фиксации его тела в расслабленном состоянии при достижении максимального эффекта псевдоплавания. Кроме того, микросферы третьего типа дополнительно увеличивают износостойкость и влагостойкость наполнителя и благодаря своей химической инертности отлично сочетаются с микросферами двух других типов.
Использование наполнителя, объем которого составляет от 1/2 до 2/3 объема вкладыша, и содержащего микросферы первого, второго и третьего типа, размер которых составляет 31 - 112 мкм, 50 - 160 мкм и 30 - 120 мкм, соответственно, при объемном соотношении микросфер первого типа с микросферами второго типа 3:1 - 15:1, а также объемном соотношении микросфер третьего типа с микросферами второго типа 2:1 - 7:1 при условии, что объем, занимаемый микросферами первого типа больше объема, занимаемого микросферами третьего типа, позволяет осуществить полезную модель с достижением заявленного технического результата.
Использование аппретированных микросфер первого типа позволяет дополнительно повысить износостойкость и уменьшить слеживаемость наполнителя.
Использование полых микросфер первого и третьего типа позволяет дополнительно снизить вес ортопедического устройства.
Выполнение вкладыша из воздухопроницаемой ткани с размером ячеек менее 30 мкм, позволяет избежать протечки микросфер.
Содержание в ортопедическом устройстве двух вкладышей, размещенных один в другом, также позволяет избежать протечки микросфер.