JP2001514047A

JP2001514047A - 四肢圧迫装置

Info

Publication number: JP2001514047A
Application number: JP2000508324A
Authority: JP
Inventors: バラク，ヤコブ
Original assignee: メデイカル・コンプレツシヨン・システムズ（デイ・ビー・エヌ）
Priority date: 1997-08-31
Filing date: 1998-08-13
Publication date: 2001-09-11
Also published as: TW408016B; ATE254439T1; DE69819910D1; US6447467B1; EP1009355A1; DE69819910T2; EP1009355B1; AU8644798A; AU749610B2; ES2212327T3; CA2302515A1; WO1999011215A1

Abstract

(57)【要約】個別にどう膨張可能なセルを内蔵する套管で、各セルは流れが互いに行き来し、かつ同時に膨張および収縮する、長手方向に延在するコンパートメントに小分割されている套管からなる、人体四肢を加圧するための装置。マッサージ用套管と、套管の所定のセルを間欠的に膨張させるための手段と、セル膨張の時間・空間量を決定するための手段とを具備する人体を加圧するための装置。套管に四肢を挿入し、套管のセルすべてを膨張させることからなる、四肢の骨折部位を固定するための方法。四肢を套管に挿入し、套管のセルをあらかじめ定められた時間・空間量に従って膨張させることからなる、人体四肢をマッサージするための方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】

本発明は医療装置に関し、より具体的には、浮腫、慢性静脈不全（chronic ve
nous insufficiency (c.v.i)）、静脈瘤（varicose vein）（v.v）、静脈腫瘍（
v.u）その他の症例の場合に、また、深部静脈血栓や骨折予防のために、四肢を固定するまたはマッサージするための装置に関する。

【０００２】（用語解説）以下の説明では、「套管」および「セル」の語は以下を意味する：「套管」- 可撓性材料を中空円筒形の管腔として形成しこの中に腕、脚、足など四肢を挿入できるようにしたもの。「セル」- マッサージ套管のうち、残る套管とは別個に膨張、収縮させることができる部分。

【０００３】（発明の背景）浮腫として知られる状態では間隙性体液（interstitial fluid）はリンパ系（
lymphatics）からうまく排出されない。その結果、体液が患部組織に蓄積され、
痛みを伴う腫れをきたす。四肢にこの状態が生じた場合、四肢の遠端と体幹に向
けて体液を圧送するようにマッサージすることには意義がある。この目的のため
にいくつかの装置が考案されており、一例として、米国特許第5,117812号、5,00
7,411号、 5,025,781号、5,591,200号などに記載されているものがある。これら
装置においては、治療の対象になる四肢は複数の基本的に円周方向セルをその長
さに沿ってもつマッサージ套管に挿入される。セルはそれぞれ流体をセル内部に
圧送して個別に膨張させることができ、これによりセル内部に収納されている四
肢の一部分を圧迫する。各セルは膨張、収縮のサイクルを繰り返すことで、セル
が取り囲んでいる四肢の一部分を間欠的に圧迫し、四肢にマッサージ効果をもた
らす。套管に蠕動運動のような収縮を起こさせて四肢内部の体液を体幹に向けて
移動させることができるように、套管中の複数セルの膨張・収縮サイクルは互い
にずれている。浮腫に効果がある以外にも、これら装置はc.v.i、v.v、v.uの治療あるいは深部静脈血栓症の予防にも有益である。

【０００４】従来技術による装置では、套管中の各セルは、収縮時には基本的には四肢を取
り巻く円周方向のバンドを形成し、その円周〈長さ〉はセル内部に収納されてい
る四肢の円周に対応するよう選定される。膨張時には、セルは基本的には円錐曲
線回転面（トロイド）形状をなす。この場合、膨張時にセルの内周が小さくなる
のに伴い、セルの外周が基本的に同じように大きくなる。たとえば、膨張時にセ
ルの内周を３６％小さくするには、膨張セルの外周は、セルに収納された四肢部
分の元の円周より３６％大きくなければならない。セル内周の部分的な縮小（fr
actional decrease）は、セル内部に収納される四肢に膨張セルによって印加される圧力の量に対応する。したがって、従来技術装置を用いて有用なレベルの圧
力を得るには、套管は非常に嵩が高く剛性の高いものでなければなら、使用感が
悪く相対的に大型で強力な圧縮ポンプが必要になる。従来技術装置ではしたがっ
て、治療中長時間にわたって使用者はじっと動かずにいなければならない。

【０００５】したがって、本発明の目的は、従来技術装置の欠点が実質的に減少するかまた
は排除された四肢マッサージ装置を提供することにある。

【０００６】（発明の要旨）本発明の第１の側面によれば、複数の個別に膨張可能なセルを含む套管を備え
、套管の各セルは、基本的に同時に膨張、収縮することができ、長手方向に延在
し、流れが互いに行き来する２つ以上のコンパートメントにさらに分割されてい
る、身体四肢に圧力を印加するための装置が提供される。

【０００７】本発明による装置はたとえば、四肢を套管に挿入し、套管のセルすべてを膨張
させて治療中の套管を剛直で曲がらないようにして、四肢の骨折部位を固定する
ために用いることができる。

【０００８】本発明の一形態により、（a）複数の個別に膨張可能なセルを収納した套管で、各セルは基本的には同時に膨張、収縮される、長手方向に延在し、流れが互いに行き来する二つ以上の
コンパートメントにさらに分割されている套管と、（b）前記複数の膨張可能なセルを別々にかつ間欠的に膨張させるための手段と、（c）セル膨張の時間・空間量（temporo-spatial regime）を決定するための制御手段と、を備える、一つ以上の身体四肢に圧力を印加するための装置が提供される。

【０００９】典型例として、また非制限的な例として、セル膨張の時間・空間量は、套管が
蠕動運動のような収縮を生じるように選ばれている。たとえば、四肢の遠位から
近位に向けて順に番号をふった５つのセルを収納した套管の場合、セル１が最初
に膨張し、セル２がこれに続く。次いでセル１が収縮し、セル３が膨張する。次
に、セル４が膨張するとセル２が収縮し、続いてセル３が収縮、セル５が膨張す
る。最後に、セル４，そしてセル５が収縮し、このサイクルが繰り返される。こ
れ以外のセル膨張の時間・空間量も、本発明の範囲内として意図されている。

【００１０】本発明の第３の側面によれば、治療しようとする四肢を上記特定のマッサージ
用套管に挿入し、所定の時間・空間量にしたがって套管のセルを膨張させること
からなる、個人の身体四肢をマッサージするための方法が提供される。

【００１１】本発明による装置は、たとえば、浮腫、c.v.i.、v.v.、v.u.の症例や、深部静
脈血栓症の予防に適用される。

【００１２】以下の説明を通して明らかになるように、套管のセルを本発明に従ってコンパ
ートメントに小分割することにより、従来技術にないいくつかの利点が得られる
。膨張させた套管の直径は治療対象の四肢直径に比べそれほど大きくないため、
套管を衣服の下に装着して、使用中も見えないようにしておくことができる。さ
らに、套管の柔軟性、快適さは使用中も保たれるため、使用者は治療中もじっと
している必要がない。さらに、本発明における膨張セルの体積は、従来技術装置
に比べ大幅に小さいため、セルを膨張させるのに必要な圧縮機はかなり小さいも
のでよい。こうした特長により、使用者は治療中も完全にうごくまわる（ambula
tory）ことができる。

【００１３】以下の説明では套管のセルは整列させて柔軟な円筒を形成するようにしている
が、本発明はこのことに制約されるものではなく、その他の種類の套管も本発明
の範囲にあるものとして意図される。たとえば、当初、套管をパッド状に形成し
ておいて、これを四肢に巻き付け、各種手段を用いて上述のように基本的に円筒
形状になるよう固定することもできる。

【００１４】使用にあたっては、内部シェルと外部シェルとの間のセル内部に流体を圧送し
てセルを膨張させる。以下の説明では収縮したセルは基本的には四肢を取り巻く
円周方向のバンドを形成しており、セルを膨張させるための流体としては空気が
用いられているが、本発明はこれらに制約されるものではなく、その他のセル形
状や流体が本発明の範囲にあるもととして意図される。

【００１５】（具体的な実施例の説明）本発明の非制限的な例を、添付図面を参照しながら説明する。

【００１６】以下に、人体脚部に使用するための本発明実施例を説明する。しかし、本発明
は腕、足、あるいは脚、腕、足の一部など、四肢のいずれの部位での使用も意図
していること、また２カ所以上の四肢に同時に使用できることが理解される。

【００１７】図１に、本発明のマッサージ用套管１を着用したまま日常業務を遂行する患者
を示す。図１では、患者のズボン脚部を切り欠いて套管が見えるようにしている
。実際には、使用中にセルを間欠的に膨張させても、本発明の各側面から、套管
は外から見えることはない。套管１は、丈夫で柔軟な材料でできた内側、外側表
面を持ち、長さ方向に複数のセル２に分割されており、各セルは図１でまとめて
４として示す個別の管によって制御ユニット３に接続されている。套管の一部、
たとえば膝や足首５のまわりは膨張できない柔軟な材料のものでもよい。

【００１８】図２，３からわかるように、各セルは流体入り口６を持ち、これに制御ユニッ
ト３からのホース４が取り付けられている。制御ユニット３は、ホース４を介し
て１つ以上の選ばれたセルに大気を圧縮して圧送することができる圧縮機を内蔵
する。制御ユニット３は、セルの膨張、収縮の時間・空間量を、たとえば、套管
を蠕動運動のように収縮させて四肢内部の体液を四肢の近位端部に向けて圧送さ
せる、あるいは四肢内の静脈血の流れを良くする、などの選択を可能にする。蠕
動運動の連続性は、図２，３に示すように、マッサージ用套管における隣接セル
のコンパートメントを互いに少しずらせる（interdigitating）ことで高められる。

【００１９】本発明によれば、セルは長手方向に延在する複数のコンパートメント７に小分
割される。コンパートメントはたとえば、マッサージ用套管の内側、外側シェル
をコンパートメントの境界線に沿って溶接する（weld）ことで形成される。一つ
のセル中のコンパートメントの流れは、隣接コンパートメント同士の縫い目に穿
孔８があるため互いに行き来できる（confluent）ようになっており、そのためひとつのセル中のコンパートメントはすべて基本的には同時に膨張または収縮す
る。各コンパートメントは膨張時、基本的には四肢の軸に平行な軸を持つ円筒形
をなす。

【００２０】収縮セルの断面を図４aに示し、図４ｂは同じ断面の膨張時を示す。例示として、このセルは１０個の等しいコンパートメントに分割されているが、これ以外
のコンパートメント数でも良いことは自明である。一つのセル中のコンパートメ
ントの数をN、膨張コンパートメントの半径をrとすると、図４ｂからわかるよう
に、膨張コンパートメントの中心を通る円周１０の長さは２Nrになり、収縮セル
の円周９’はになる。膨張時の円周における部分的減少（fractional d
ecrease）はしたがって、 Nπr−2Nπ/πNr＝1−2/π＝0.36 （式１）膨張セルの内周９’の長さは２Nrより小さくなるため、膨張時の内周の部分減
少は０．３６より大きい。

【００２１】 Nとrは、収縮セル）がセルの管腔内に収納されている四肢部
分の元の円周に対応するように選ばれる。膨張時のセル内周の部分減少（0.36）
によってセルの収縮が生じ、その結果四肢が加圧されるが、上記式（１）からわ
かるように、これはNおよびrとは無関係である。したがって、Nを十分大きく設定し、これに応じてrを小さくすれば、膨張時の外周が四肢の元の円周に比べ大幅に大きくない套管が得られる。このことは従来技術にはなかったことで、従来
技術では上に示したように、本発明で得られるのと同じ印加圧力を達成するには
最初の四肢円周より３６％大きい外周でなければならない。

【００２２】ここでセル長さをL、セル内に収納された四肢の初期円周C＝Nπrとすると、図
４から容易にわかるように、収縮セル内に収納された四肢の初期体積は、V_D＝π
（C/2π）²Ｌである。膨張セル内に収納された四肢の最終体積は、V_I＝π（0.64
Ｃ/2π）²Ｌ＝0.41V_Dより小さい。このようにセルを膨張させることにより、セル内に収納された四肢の体積が約５９％減少する。これは、四肢から絞り出され
た体液の量、すなわち套管の作業量をあらわす。これは、セルのコンパートメン
トを全容量Ｖ_T＝Ｎπｒ²Ｌ＝Ｎπ（Ｃ/Nπ）²Ｌ＝Ｃ²Ｌ/Ｎπまで膨張させることで達成される。これに対して、従来技術の方法に世って四肢四両を同じだけ減
少させるには、セルの最終容量Ｖ_F＝π｛（1.36Ｃ/2π）²−（0.64C/2）²｝L＝C ² L/2.8πまで膨張させる必要がある。したがって、本発明のセル中のコンパート
メントの数が少なくとも３個あれば、セルを膨張させなければならない量は従来
技術装置に比べて小さい。さらに、Ｎとして十分大きな値を選ぶことで、セルを
任意の小さい総体積まで膨張競れば四肢の体積は５９％減少させることができる
。たとえば、Ｎ＝３０の時、膨張セルの総体積は、従来技術装置の膨張セル体積
の１０分の１より小さい。これにより、従来技術による套管に比べ、使用する圧
縮機はかなり小さいものでよく、本発明で治療を受ける患者は移動が可能になる
。

【００２３】本発明の套管、たとえば図１，２の套管あるいは四肢の一部を覆うだけのさら
に小さい套管を用いて、四肢の骨折部分を固定することもできる。

【００２４】一つのセル中のコンパートメントは直径が異なっていてもよい。

【００２５】必要であれば、本発明の套管を足に履くスリッパの中に組み込むこともできる
。たとえば、上記特定の套管を中に足が入るような形に形成し、この套管に硬い
ソールを取り付けたデザインのスリッパとすることができる。

【００２６】さらにオプションとして、本発明の套管を本技術分野で既知の方法により所望
の温度に加熱または冷却して、所望の効果を患者にもたらすこともできる。たと
えば、套管のセルを膨張させるために用いられる流体を膨張前に所望の温度に加
熱または冷却すればよい。

【００２７】また必要に応じて、本発明の套管を患者の膝に装着する膝用プロテクターに組
み込むこともできる。たとえば、膝が中に収まるような形に形成した套管と、套
管に取り付けて膝の上にかぶせるしっかりした防護板（shield）を備える膝プロ
テクターとして設計することができる。

【００２８】さらに別のオプションとして、たとえば骨折部位を固定する際、本発明の套管
を四肢に装着する硬いギブス包帯の下に用いることもできる。ギブスを長期間装
着することから生じる浮腫などの治療、あるいは深部静脈血栓症の予防にギブス
の下に套管を用いることが望ましい。

【００２９】必要であれば、患者の血流に外部からカウンターパルセイションを生じさせる
ため、あるいは外傷がある場合などに、本発明を圧力スーツ（pressure suite ）として用いることもできる。たとえば、本発明の套管を１つ以上ズボンの中に
組み込んで、套管のセルを患者の心拡張期に膨張させ、心収縮期には収縮させる
、あるいはまた、すべての套管のセルを同時に膨張させて、身体下部における出
血を阻止するようにしてもよい。

【００３０】さらにまたオプションとして、套管に裏張りを設けて、患者の肌が挟まれるの
を防いだり、コンパートメントが膨張したときに圧力分布が均一になるようにす
ることもできる。裏張りは別の材料、たとえばシリコンなどで作ることができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】人体脚部に用いた本発明によるマッサージ用套管を示す。

【図２】人体脚部に装着した本発明によるマッサージ用套管の拡大図を示す。

【図３】制御ユニットを取り付けた本発明によるマッサージ用套管の部分斜視図を示す
。

【図４a、４ｂ】収縮状態、膨張状態にあるセルの断面をそれぞれ示す。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年２月２５日（２０００．２．２５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】独特許第1,903,217号、欧州特許第388,200号、米国特許第5,280,286、2,880,7 21号、仏特許第2,122,734号などの従来技術装置においては、膨張時にセルが内側に膨らむことで、セルと接触している四肢部分に圧力が生じる。独特許第1,90 3,217号に開示の套管では、套管中の各セルは、収縮時には基本的には四肢を取り巻く円周方向のバンドを形成し、その円周〈長さ〉はセル内部に収納されてい
る四肢の円周に対応するよう選定される。膨張時には、セルは基本的には円錐曲
線回転面（トロイド）形状をなす。この場合、膨張時にセルの内周が小さくなる
のに伴い、セルの外周が基本的に同じように大きくなる。たとえば、膨張時にセ
ルの内周を３６％小さくするには、膨張セルの外周は、セルに収納された四肢部
分の元の円周より３６％大きくなければならない。セル内周の部分的な縮小（fr
actional decrease）は、セル内部に収納される四肢に膨張セルによって印加される圧力の量に対応する。したがって、従来技術装置を用いて有用なレベルの圧
力を得るには、套管は非常に嵩が高く剛性の高いものでなければなら、使用感が
悪く相対的に大型で強力な圧縮ポンプが必要になる。従来技術装置ではしたがっ
て、治療中長時間にわたって使用者はじっと動かずにいなければならない。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】収縮セルの断面を図４aに示し、図４ｂは同じ断面の膨張時を示す。例示として、このセルは１０個の等しいコンパートメントに分割されているが、これ以外
のコンパートメント数でも良いことは自明である。一つのセル中のコンパートメ
ントの数をN、膨張コンパートメントの半径をrとすると、図４ｂからわかるよう
に、膨張コンパートメントの中心を通る円周１０の長さは２Nrになり、収縮セル
の円周９’はπNrになる。膨張時の円周における部分的減少（fractional decre
ase）はしたがって、 Nπr−2Nπ/πNr＝1−2/π＝0.36 （式１）膨張セルの内周９’の長さは２Nrより小さくなるため、膨張時の内周の部分減
少は０．３６より大きい。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】Ｎとrは、πNr（収縮の円周）がセルの管腔内に収納されている四肢部分の元の円周に対応するように選ばれる。膨張時のセル内周の部分減少（0.36）によっ
てセルの収縮が生じ、その結果四肢が加圧されるが、上記式（１）からわかるよ
うに、これはＮおよびrとは無関係である。したがって、Ｎを十分大きく設定し、これに応じてrを小さくすれば、膨張時の外周が四肢の元の円周に比べ大幅に大きくない套管が得られる。このことは従来技術にはなかったことで、従来技術
では上に示したように、本発明で得られるのと同じ印加圧力を達成するには最初
の四肢円周より３６％大きい外周でなければならない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】個別に膨張可能なセルを１つ以上内蔵する套管で、セルは、
それぞれ長手方向に延在し、互いに流れが行き来し（confluent）、基本的に同時に膨張および収縮する、２つ以上のコンパートメントに小分割されている、套
管からなる人体四肢を加圧するための装置。
【請求項２】（a）個別に膨張可能なセルを１つ以上内蔵する套管で、各セルは、それぞれ長手方向に延在し、互いに流れが行き来し、基本的に同時に膨
張および収縮する、２つ以上のコンパートメントに小分割されている套管と、（b）套管のうちいずれか１つ以上の所定セルを間欠的に膨張させるための手段と、（c）セル膨張の時間・空間量（temporo-spatial regime）を決定する手段と、からなる人体四肢を加圧するための装置。
【請求項３】セルが圧縮空気によって膨張する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】マッサージ用套管の隣接セルのコンパートメントが交互に入
れ子のようにずれている（interdigitate）、請求項１または２に記載の装置。
【請求項５】浮腫、慢性静脈不全、静脈瘤（vaaricose vein ）、静脈腫瘍のグループから選ばれる障害のいずれか１つの治療に役立つ、請求項１乃至４
のいずれかに記載の装置。
【請求項６】深部静脈血栓症の予防に役立つ、請求項１乃至４のいずれか
に記載の装置。
【請求項７】骨折部位の固定に役立つ、請求項１乃至４のいずれかに記載
の装置。
【請求項８】四肢を上記特定のマッサージ用套管に挿入し、套管のセルす
べてを膨張させることからなる、四肢骨折部位を固定するための方法。
【請求項９】治療対象の四肢を上記特定のマッサージ用套管に挿入し、あ
らかじめ定めた時間・空間的量に従って套管のセルを膨張させることからなる、
人体四肢をマッサージするための方法。
【請求項１０】請求項１乃至４のいずれかによる装置からなるスリッパ。
【請求項１１】請求項１乃至４のいずれかによる装置からなる膝プロテク
ター。
【請求項１２】請求項１乃至４のいずれかによる装置からなる圧力スーツ
。
【請求項１３】套管の温度を制御するための手段をさらに備える、請求項
２乃至７に記載の装置。
【請求項１４】裏張りをさらに備える、請求項１または２に記載の装置