著录项信息
专利名称 | 用于控制活体关节肌肉反射反应的方法和装置 |
申请号 | CN96194910.4 | 申请日期 | 1996-03-15 |
法律状态 | 权利终止 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 1998-07-22 | 公开/公告号 | CN1188403 |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | 暂无 | IPC分类号 | 暂无查看分类表>
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申请人 | 哥伦比亚工业公司 | 申请人地址 | 加拿大搡***
变更
专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | A·布罗沙尔德,A·希罗沙尔德 | 当前权利人 | A·布罗沙尔德,A·希罗沙尔德 |
发明人 | A·布罗沙尔德 |
代理机构 | 中国专利代理(香港)有限公司 | 代理人 | 崔幼平;温大鹏 |
摘要
为了控制连接着一活体关节的一肌肉或肌群的反射反应,此方法和装置(2)把一外部压力施加到支配自然感受器的机械性刺激感受器以及较深的关节机械性刺激感受器之上。为了增加肌肉或肌群的反射反应,施加一轻微的压力强度≤200mmHg以仅仅刺激皮肤机械性刺激感受器,从而增加肌肉或肌群的反射反应。为了抑制肌肉或肌群的反射反应,施加一高压力强度≥400mmHg以刺激较深的关节机械性刺激感受器,如高尔基氏腱,从而抑制肌肉或肌群的反射反应。
1.一种控制连接一活体关节的肌肉或肌群的反射反应的方法,上 述活体具有支配上述肌肉或肌群的自然反射机制的机械性刺激感受 器,其包括以下步骤:将具有至少一个隆凸的插入件附接到上述关节 上,以将外部压力施加到上述机械性刺激感受器上;将所述插入件绷 得足够紧,以把一强度足以增加或抑制上述肌肉或肌群的反射反应的 压力施加到上述机械刺激感受器上。
2.如权利要求1所述的反射反应控制方法,其特征在于,上述机 械性刺激感受器包括皮肤机械性刺激感受器,且上述绷紧步骤包括产 生一轻微压力强度以仅仅刺激皮肤机械刺激感受器,从而增加上述肌 肉或肌群的反射反应。
3.如权利要求1所述的反射反应控制方法,其特征在于,上述机 械性刺激感受器包括较深的关节机械性刺激感受器,且上述绷紧步骤 包括产生一高压力强度以刺激上述较深的关节机械性刺激感受器,从 而抑制上述肌肉或肌群的上述反射反应。
4.如权利要求3所述的反射反应控制方法,其特征在于,上述关 节机械性刺激感受器包括上述肌肉或肌群的至少一个高尔基氏腱,且 上述附接步骤包括将上述至少一个隆凸定位以把上述外部压力施加 到上述高尔基氏腱之上。
5.如权利要求1所述的反射反应控制方法,其特征在于,上述机 械性刺激感受器包括皮肤机械性刺激感受器,且上述绷紧步骤包括产 生一强度≤26664.4帕的轻微压力以仅仅刺激上述皮肤机械性刺激感 受器,从而增加上述肌肉或肌群的上述反射反应。
6.一种用于控制连接一活体关节的肌肉或肌群的反射反应的装 置,上述活体具有支配上述肌肉或肌群的自然反射机制的机械性刺激 感受器,其包括:用于将具有至少一个隆凸的插入件加以附接以把外 部压力施加到上述机械性刺激感受器之上的工具;以及用以调节所述 外部压力以便增加或抑制上述肌肉或肌群的反射反应的工具。
7.如权利要求6所述的反射反应控制装置,其特征在于,还包括 用于包裹上述关节的工具,该包裹工具具有一用于把上述至少一个隆 凸定位并固紧在上述机械性刺激感受器之上的工具。
技术领域
本发明涉及一种方法和装置,其使用一特别的机械刺激(外部压 力)来控制连接一活体关节的肌肉或肌群的反射反应。
背景技术
当一个人的一个或多个关节或肌肉过度使用时,经常会产生重复 运动综合症。例如,当一个人用同一只脚站立时,与这只脚相关联的 连接关节和/或肌肉就很可能患重复运动综合症。另外例如,一个运 动员或工人因重复同一运动而过度使用特定的关节和肌肉,从而使这 些关节和肌肉患重复运动综合症。
显然,减少重复运动综合症的可能性的最直接的方法就是减少工 作负载及/或减少一特定运动的重复次数。然而对于工作或运动而 言,这种解决方法是不可行的。
另一个防止方法是在外部使用例如矫正带及/或条带来保护活动 过高的关节以及与其相关联的肌肉-腱复合体。
一个进一步的方法则是增加围绕一关节的肌肉的效率,具体说是 通过锻炼。
发明内容
本发明的一个目标就是在一体关节使用一特别的机械刺激 (Specific Mechanical Stimulation,SMS)以增加其反射反应, 从而增加与这一关节相关联的肌肉(肌群)的效率,由此来防止这些 关节和肌肉(肌群)被过度诱发,从而防止这些关节和肌肉(肌群) 患重复运动综合症。
本发明的另一目标是提供一方法和装置,其通过SMS能够抑制特 定肌肉或肌群的反射反应,以使例如处于痉挛状态的肌肉或肌群得到 何处或放松。
根据本发明,提供了一种用于控制连接一活体关节的肌肉或肌群 的反射反应的方法,该活体包括支配肌肉或肌群的自然反射机制的机 械性刺激感受器。这一方法包括以下步骤:将具有至少一个隆凸的插 入件附接到上述关节上,以将外部压力施加到上述机械性刺激感受器 上;将所述插入件绷得足够紧,以把一强度足以增加或抑制上述肌肉 或肌群的反射反应的压力施加到上述机械刺激感受器上。
根据优选实施例:
—机械性刺激感受器包括皮肤机械性刺激感受器,施压步骤包括 产生一强度≤26664.4帕(200mmHg)的低压,用于仅仅刺激皮肤的机 械性刺激感受器,从而增强肌肉或肌群的反射反应;
—机械性刺激感受器包括较深的关节机械性刺激感受器,施压步 骤包括产生一强度≥53328.8帕的高压,用于刺激较深的关节机械性 刺激感受器,从而抑制肌肉或肌群的反射反应;
—机械性刺激感受器包括肌肉或肌群的至少一个高尔基氏踺,施 压步骤包括把外压施加到高尔基氏踺上;
—活体关节是一腕关节,施压步骤包括把外压施加到桡骨与腕的 背侧的韧带的区域上;
—活体关节是一踝关节,压力施加步骤包括把外压施加到跟骨与 腓骨间韧带,距骨与跟骨的横向韧带,以及距骨与跟骨的骨间韧带的 区域,以及
—活体关节是一腰部脊柱,压力施加步骤包括把外压施加到椎管 内肌肉,椎管内韧带,横内肌,横内韧带,半椎管肌肉,半椎管韧带, 骶骨与脊柱间肌肉,骶骨与脊柱间韧带,髂与腰间肌肉,骼与腰间韧 带,梨状肌,梨状韧带的区域。
根据本发明的另一方面,还提供了一种用于控制连接一活体关节 的肌肉或肌群的反射反应的装置,上述活体包括支配肌肉或肌群的自 然反射机制的机械性刺激感受器。这一装置包括:用于将具有至少一 个隆凸的插入件加以附接以把一外部压力施加到上述机械性刺激感 受器之上的工具;以及用以调节所述外部压力以便增加或抑制上述肌 肉或肌群的反射反应的工具。
如果活体关节是一腕关节,压力施加装置可包括一弹性腕关节条 带及一施压隆凸,上述施压隆凸安装于腕关节条带上以把压力施加到 桡骨与腕背侧的韧带的区域。
如果活体关节是一踝关节,压力施加装置可包括一弹性踝关节条 带及至少一施压隆凸,上述施压隆凸安装于踝关节条带上以把压力施 加到跟骨与腓骨间韧带,距骨与跟骨间横向韧带,以及虎骨与跟骨的 骨间韧带的区域。
如果活体关节包括一腰部脊柱,压力施加装置包括一弹性内裤, 弹性内裤带有一承接插入件的口袋,且在口袋中安装有一大致扁平的 插入件,插入件形成有许多施压隆凸,用以把外压施加到椎管内肌 内,椎管内韧带,横内肌,横内韧带,半椎管肌肉,半椎管韧带,骶 骨与脊柱间肌肉,骶骨与脊柱间韧带,骼与腰间肌肉,骼与腰间韧带, 梨状肌,梨状韧带的区域。
通过阅读下面本发明的优选实施例的描述,本发明的目的,优点 和其它特征将更加明显。应注意的是本发明并不局限于这些优选实施 例,在此只是参照附图把它们当成示例来描述。
附图说明
在附图中:
图1是左腕韧带背侧的图解图;
图2图解一弹性腕关节条带,包括一施压隆凸,用于把外压(SMS) 施加到桡骨与腕间韧带的区域;
图3是插入件的第一实施例的侧视图,插入件可安装于图2中的 腕关节条带的口袋中,其上形成有施压隆凸;
图4是图3中的插入件的底部平面观;
图5所示的是一人的腕和手上戴着图2中的弹性腕关节条带的顶 视观;
图6是插入件的第二实施例的底部观,插入件可安装于图2中的 腕关节条带的口袋中,其中形成有四个一套的施压隆凸;
图7所示的是肌肉或肌群的反射反应H和施加到机械性刺激压力 感受器上的外压的函数关系数,反射反应H用肌肉反应M的百分比来 表示;
图8表示的是对机械性刺激压力感受器使用与不使用压力(SMS) 时腕肌群的反射反应的幅度H与外部刺激V的函数关系,其中反射反 应的幅度H用最大肌肉反应Mmax的百分比来表示,而外部刺激则是 相对于肌肉反应M的阈值来表示;
图9是在腕肌群的机械性刺激感受器有受外压(SMS)与不受外 压(SMS)的情况下随意指令(Voluntary command)的振幅图;随意 指令的振幅用等长反应(isometric response)的百分比来表示;
图10是在机械性刺激感受器有受外部压力(SMS)与不受外部压 力(SMS)的情况下腕肌群力量图,力量用等长力(isometric strength)的百分比来表示;
图11是一个踝关节韧带的图解图;
图12图解一弹性踝关节条带,其包括施压隆凸,用以把外部压 力(SMS)施加到踝骨与腓骨间韧带,距骨与跟骨间横向韧带,以及 距骨与跟同的骨间韧带的区域。
图13a是一人的踝穿着一图12中的弹性踝关节条带的外侧侧视 图;
图13b是一人的踝穿着一图12中的短袜状踝关节条带的内侧侧 视图;
图14是一插入件的侧视图,插入件用于安装到图12中的踝关节 条带的口袋中,其上形成有三个一组的施压隆凸,用以把外部压力 (SMS)分别施加到跟骨与腓骨间韧带,距骨与跟骨间横向韧带,以 及距离与跟骨的骨间韧带的区域;
图15是图14中插入件的底剖观;
图16所示的是踝肌群,有受外部压力(SMS)与不受外部压力 (SMS)两种情况下,反射反应的幅度H与外部刺激V的函数关系, 其中反射反应的幅度H用最大肌肉反应Mmax的百分比来表示,而外 部刺激则相对于肌肉反应M的阈值来表示;
图17是在踝肌群的机械性刺激感受器有受外部压力(SMS)与不 受外部压力(SMS)的情况下随意指令的振幅图;随意指令的幅度用 等长反应的百分比来表示;
图18是在机械性刺激感受器有受外部压力(SMS)与不受外部压 力(SMS)的情况下踝肌群力量图,力量用等长力的百分比来表示; 以及
图19是一可伸展的自行车运动员短裤的后侧观,短裤有一后口 袋用于接纳一插入件,插入件包括一扁平体,在扁平体的一侧上形成 有许多隆凸,用于把外部压力(SMS)施加到椎管内肌肉,椎管内韧 带,横内肌,横内韧带,半椎管肌肉,半椎管韧带,骶骨与脊柱间肌 肉,骶骨与脊柱间韧带,髂与腰间肌肉,髂与腰间韧带,梨状肌,梨 状韧带的区域。
具体实施方式
对许多被试人的腕关节进行了试验。更具体地说,在一台Kincom 肌力计上测试十名大学生四项腕运动的最大等经力和同轴力(30°/ 秒,3次),这四项腕运动分别为旋前运动(从-30°至20°),旋后 运动(从-30°至20°),弯曲运动(从-20°至20°)以及伸展运动(从 -20°至20°),且在两种条件下进行,测试即有及无特别机械性刺激 (SMS)。同时也对腕与桡骨间的屈肌和伸肌进行标准表面肌电图 (electromyography,EMG)测试。为了标准化的目的,也进而测量 了等长收缩。
特别机械性刺激(SMS)是以压力的形式被施加到处于头状骨水 平的腕的背侧之上的。更具体地说,压力是被施加到如图1中所示的 桡骨与腕间的背侧韧带的区域1之上,压力是通过一个很小的由高密 度泡沫材料做成的工件来施加的。上述工件通过一弹性腕关节条带保 持于目的区域1之上。
图2图解了一弹性腕关节条带2的例子。虽然图2图解的是一右 手腕关节条带,但对于具有本工艺一般技术的人士而言,制造一左手 腕关节条带也很容易。
为了制作条带2,首先得裁剪一次弹性织物材料3。例如,用于 裁剪工件3的弹性织物材料可以是最近被用于制造水中运动的干或湿 的运动服的海棉状的,泡沫塑料状的弹性材料。
接着把一皮质的或者由其他任何适合材料做成的补块4缝合到弹 性织物材料工件3的中间部分5的外面(看缝合线6)以形成一口袋, 一由高密度泡沫材料如聚氨脂或其他适合的多聚物泡沫做成的插入 件7即被插于口袋之中。如图3和4所示,插入件7包括一扁平体8, 其整体轮廓与由补块4和弹性织物材料工件3所界定的口袋的轮廓相 应。更具体地说,扁平体8整体上是纵长的,有一矩形端9和一半圆 端10。在扁平体8的一侧形成一大致呈半球形的隆凸11,隆凸11的 半径大概有5mm。如图3和4中所示,隆凸11位于扁平体8的半圆端 10。
回头参照图2,弹性织物材料工件3的中间部分5以及在补块4 和工件3之间形成的口袋界定了腕关节条带2的一侧面圆形的伸展部 13。隆凸11位于横向伸展部分13以便当弹性腕关节条带2被戴到患 者的腕部24(如图5所示)时,可对区域1(图1)施加SMS。
如图2所示,由两个迭加的条带16和17形成的舌片15被缝合 到弹性材料工件3的第一端14。外条带16可以用皮革或其他任向适 合的材料做成,而内条带17则用尼龙搭扣(VelcroTM)环状材料做 成。通过把条带16和17重叠并在其周边把两个条带相互缝合(看缝 合线18)即可构造出舌片15通过把条带16和17缝合在一起,弹性 织物材料工件3的第一端14就被缝合于层16和17之间,并与舌片 15的临近端相缝合。
在图2中也可见,由两个迭加的条带20和21形成的舌片19被 缝合到弹性织物材料工件3的第二端22。外条带20是由维可牢钩状 材料做成的,而内条带21则由皮鞋或其他任何适合的材料做成。通 过把条带20和21重叠并沿其周边把其相互缝合在一起(看缝合线 23)即构造出舌片19。通过把条带20和21相互缝合在一起,弹性织 物材料工件3的第二端22即在舌片19的端部附近被缝合于条20和 21之间。
使用时,把腕关节条带2绕于使用者的腕24之上,把维可牢环 条带17贴到牢可牢钩条带20之上,从而把条带2戴到使用者的腕24 之上(图5)。如果需要的话,可把腕关节条带2移动使隆凸11作用 于使用者腕24的区域1(图1)之上。
为了改善使用者的舒适度并使使用者皮肤的透气效果好一点,在 弹性织物材料工件3上的皮质补块4的对侧打两个孔25和26。
当使用者的活动需要进行高幅度的腕连接的重复运动时,可以设 置一由弹性织物材料工件3做成的横向延伸部27,以更好地把条带2 保持在腕24的固定位置上,这样隆凸11就可以作用到区域1之上了。 这一延伸部27是与工件3一体裁剪的,所以是由同种弹性织物材料 做成的。而且,延伸部27有一圆的自由端28,其上有一圆孔29,使 用者的拇指30如图5中所示插入于圆孔29之中。孔25被许多如31 的较小的孔所取代。
如图6中所示,插入件也可包括许多比起较大的隆凸11来得小 的大致呈半球形的隆凸32,用以取代较大的隆凸11。较小的隆凸32 比隆凸11的覆盖面大,以保证通过这些大致呈半球形的隆凸可以特 别地把压力施加到区域1之上。
如图7的图所示,通过实验已经发现低压力(≤26664.4帕)仅刺 激腕关节的皮肤机械性刺激感受器(如Pacini氏小体)并便利该关 节肌群的反射反应,中压力(>26664.4帕但<53328.8帕)几乎不产 生效果,而高压力(≥53328.8帕)则不仅刺激上述的机械性刺激感 受器,还刺激腕关节的较深的关节机械性刺激感受器(高尔基氏腱) 并抑制相关联肌群的反射反应(反射反应减少)。
因此,在区域1(图1)上施加一仅仅刺激皮肤的机械性刺激感 受器的轻微的影响皮肤的压力(≤26664.4帕)以促进腕肌群的反射 反应。
然而,为了何处或放松一处于,比如,痉挛状态的既定的肌群, 则应在区域1上施加一刺激关节机械性刺激感受器(高尔基氏腱)的 高压力(≥53328.8帕),以抑制反射反应。
施加于特定区域1(图1)上以产生一特别机械性刺激(SMS)的 压力因此被腕关节的机械性刺激感受器所感知。这些机械性刺激感受 器对机械性压力刺激进行译码并把相应的信息传递到中枢神经系 统。
来源于机械性刺激感受器的信息被传递到许多层次的中枢神经 系统,主要是被传递到脊髓以及大脑。当信息被传递到脊髓时,它影 响运动反射。当信息被传到大脑时,它也影响腕运动的中枢控制。
已经进行了研究和实验来探讨特别机构性刺激(SMS)的神经物 理学作用。这些研究的结果显示低压力(≤26664.4帕)SMS的影响是 促进或增加运动反射对腕运动的贡献。对反射反应的促进导致“脊髓 警惕性”(spinal vigilance)自身的增加,增加了肌肉能力,但并 不增加从大脑发出的随意指令。
实验已经显示在图1中的区域1施加一轻微压力(≤26664.4帕) 可以促进反射反应大约达16.1%,如图8所示。在这一图中,曲线 80表示的是没有压力(SMS)施加在机械性刺激感受器上时腕肌群的 反射反应的幅度H,是相对于外部刺激V的函数值,曲线81表示的是 没有压力(SMS)施加在机械性刺激感受器上时腕肌群的肌肉反应的 幅度M相对于外部刺激V的函数值,曲线82表示的是有压力(SMS) 施加在机械性刺激感受器上时腕肌群的反射反应的幅度H相对于外部 刺激V的函数值,曲线83表示的是有压力(SMS)施加在机械性刺激 感受器上时腕肌群的肌肉反应的幅度M相对于外部刺激V的函数值。 因而图8显示了轻微的压力增加了肌肉(肌群)对外部刺激进行反应 的能力和敏捷性。这可由皮肤机械性刺激感受器作为对压力刺激的应 答而被诱发来解释。
施加于图1中的区域1上的一个SMS(轻压力≤26664.4帕)也引 起与最大收缩相关联的神经活动的减小。更特定地说,从大脑发出的 以达到最大收缩的随意指令减小了大约25%,如图9所示。在这一图 中,曲线90对应于在机械性刺激感受器上设有施加SMS时随意指令 的幅度,曲线91则对应于在机械性刺激感受器上施加有压力(SMS) 时随意指令的幅。
最后,图10显示反射反应的增加以及随意指令的减小导致最大 力量增加11%。力量的增加通常与EMG水平的增加相关联。在图10 中,曲线100对应于没有SMS施加到机械性刺激感受器上时的力量, 曲线101对应于有压力(SMS)施加到机械性刺激感受器上时的力量。
因此,根据上述实验结果,一轻微压力(≤26664.4帕)SMS增加 反射反应,减少随意神经指令并且增加力量。这些结果强有力地提示 了由最大力量来表达的肌肉能力的增加与反射反应的增加是直接相 联系的。这一反射反应的增加相应地增加了“脊髓警惕性”,从而在 减少中柱神经系流水平的活动时,增加力量。
因此,一轻微压力SMS通过一由涉及的机械性刺激感受器支配的 自然反射机制而导致肌肉能力的增加。做同一工作时,肌肉系统的相 对负荷就会因为能力的增加而显得弱了。这一相对负荷的明显减少使 得可以防止功能性问题如腕洞了,腱炎,等等,这些问题常常与使用 计算机键盘或鼠标有关。
因此轻微压力SMS增加了功能性能力,比如,以至少10%来产生 一个力的能力,这一肌肉能力的增加通过使工作变得更容易而减少了 超荷,这样一个SMS可被用于保护关节(腕)并防止与重复运动相关 联的过度使用或错误使用的损伤。它也减少了通常因为过度使用设备 以及不间断地重复工作活动而导致的患重复运动综合症的危险。
在此应该指出的是,在关节(腕)运动时,机械性刺激感受器对 SMS是敏感的,这一敏感性随着运动的幅度成比例地增加,这样就可 以进行相对于运动的幅度呈函数关系的SMS动作的自动补偿。
对许多受试人的踝关节也进行了实验。更特定地说,在一台 Kincom肌力计上测试大学生四项踝运动的最大等经力和同轴力(30°/ 秒,3次),这四项踝运动分别为旋前运动,旋后运动,弯曲运动, 以及伸展运动,且在两种条件下进行测试,即有及无特定机械性刺激 (SMS)。
特定机械性刺激(SMS)是以轻微压力的形式被施加到踝的距骨 与跟骨间区域,更特定地说是跟骨与腓骨间韧带,横向距骨与跟骨间 韧带,以至距骨与跟骨的骨间韧带之上的。参照图11,压力是通过一 块高密度泡沫材料施加到被试者踝的区域33之上的,上述泡沫材料 通过一个弹性踝关节条带保持于目的区域33之上。
图12图解了弹性踝关节条带34的一个例子。具有本工艺一般技 术的人士可以发现,图12中的弹性踝关节条带34适用于左右两个踝 部。
制造条带34时,首先裁剪一弹性织物材料工件35。例如,用于 裁剪工件35的弹性织物材料是那种目前被用于制造水中运动的干或 湿的运动衣的泡沫状弹性材料。
弹性织物材料工件35通常是蛋形的并做有一大致在中央的圆孔 36。弹性织物材料工件35还设置有两个相对的延伸部37和38。
一皮质的或由其它任何适合材料做成的纵长件39有一临近端 40,临近端40被缝合到延伸部38的外面(看缝合线41)以形成一口 袋。一由高密度泡沫材料,如聚胺脂或其他适合的多聚物泡沫塑料, 做成的插入件42即插于口袋之中。如图14和15所示,插入件42包 括一外形大致象口袋的扁平体43,扁平体43界定于皮质工件39和延 伸部38之间。在扁平体43的一侧做有一组三个大致呈半圆形的隆凸 44~46,每一隆凸的半径大约为5mm。当然,当插入件42被插入于介 于皮质,件39和延伸部38之间的口袋中时,隆凸44~46被转向踝 部,以便当弹性踝关节条带34。如图13中所示被绷到患者的踝部47 之上时把SMS施加到区域33(图11)。
在皮质纵长件39的外表面,介于延伸部38和纵长件39的自由 端之间缝合有一个尼龙搭扣(VelcroTM)钩状材料条带53。
如图12中所示,由两层重叠的条带49和50形成的舌片48被缝 合到弹性材料工件35的延伸部37的自由端51之上。外条带49是由 皮革或其他任何一种适合的材料做成,而内条带50则由尼龙搭扣 (VelcroTM)环状材料做成、舌片48是通过把条带49和50重叠并沿 着周边把两者缝合在一起(看缝合线52)而构造成的。在把条带49 和50缝合在一起时,弹性纤维材料工件35的自由端51被缝合于条 带49和50之间并被缝合于舌片48的临近端。
使用时,把弹性踝关节条带34绕在使用者的踝部47。更特定地 说,使用者把他的脚后跟55(图13)放在弹性织物材料工件35的孔 36之中。然后,把内侧的尼龙搭扣环条带50贴到外侧的维可宾钩条 带53之上从而如图13所示把条带34绷到使用者的踝部47之上。如 果需要,接着可以把踝关节条带34移动以使一系列的隆凸44~46作 用到使用者踝部47的区域33(图1)。
图13b图解了弹性踝关节条带61另一可能的实施例。这一踝关节 条带61的形状象一只短袜的一部分,做有一用于使用者脚后跟63的 开口62,一用于使用者脚65的开口64,一用于使用者腿67的开口 66,以及一用于使用者的踝69的如68的开口。
同样,踝关节条带61是由,例如,目前用于制造水中运动的干 或湿的运动衣的泡沫弹性织物材料做成。
象短袜一样的踝关节条带61做有一口袋70,用于接纳如42的插 入件,插入件是由高密度泡沫材料做成的并做有一组三个大致呈半球 形的隆凸,以便当象短袜一样的踝关节条带61如图13b所示被绷到 患者的踝部时,把SMS施加到区域33(图11)之上。
同样,通过实验也发现,如图7中所示,一低压力(≤26664.4帕) 仅仅刺激踝关节皮肤的机械性刺激感受器(如Pacini氏小体)并促 进该关节的肌群的反射反应,一中等压力(>26664.4帕但<53328.8 帕)几乎没有效果,而高压力(≥53328.8帕)则不仅刺激上述的皮肤 机械性刺激感受器,还刺激踝关节较深的机械性刺激感受器(Golgi 氏腱)并抑制相关联肌群的反射反应(反射反应减少)。
因此,在区域33(图11)上施加一仅仅刺激皮肤的机械性刺激 感受器的轻微的影响皮肤的压力(≤26664.4帕)以促进踝肌群的反 射反应。
然而,为了休息或放松一处于,比如,痉挛状态的既定的肌群, 则应在区域33上施加一刺激关节机械性刺激感受器(高尔基氏腱) 的高压力(≥53328.8帕),以抑制反射反应。
施加于特定区域33(图11)上以产生一特定机械性刺激(SMS) 的压力因此被踝关节的机械性刺激感受器所感知。这些机械性刺激感 受器对机械性压力刺激进行译码并把相应的信息传递到中枢神经系 统。
来源于机械性刺激感受器的信息被传递到许多层次的中枢神经 系统,主要是被传递到脊髓以及大脑。当信息被传递到脊髓时,它影 响运动反射。当信息被传到大脑时,它也影响踝运动反射。当信息被 传到大脑时,它也影响踝运动的中枢控制。
已经进行了研究和实验来探讨特定机械性刺激(SMS)的神经物 理学影响。这些研究的结果显示低压力(≤26664.4帕)SMS的影响 是促进或增加运动反射对踝运动的贡献。对反射反应的促进导致“脊 髓警惕性”自身的增加,增加了肌肉能力,但并不增加从大脑发出的 随意指令。
实验已经显示在图11中的区域33施加一轻微压力(≤26664.4 帕)可以促进反射反应大约达37%,如图16所示。在这一图中,曲 线160表示的是没有压力(SMS)施加在机械性刺激感受器上时踝肌 群的反射反应的幅变H相对于外部刺激V的函数值,曲线161表示的 是没有压力(SMS)施加在机械性刺激感受器上时踝肌群的肌肉反应 的幅度M相对于外部刺激V的函数值,曲线162表示的是有压力(SMS) 施加在机械性刺激感受器上时踝肌群的反射反应的幅度H相对于外部 刺激V的函数值,曲线163则表示有压力(SMS)施加在机械性刺激 感受器上时踝肌群的肌肉反应的幅度M相对于外部刺激V的函数值。 因而图16显示了轻微的压力增加了肌肉(肌群)对外部刺激进行反 应的能力和敏捷性。这可以由皮肤机械性刺激感受器作为地压力刺激 的应答而被诱发来解释。
施加于图11中的区域33上的一个SMS(轻压力≤26664.4帕) 也引起与最大收缩相关联的神经活动的减小。更特定地说,从大脑发 出的以达到最大收缩的随意指令减少了大约2%,如图17所示。在这 一图中,曲线170对应于在机械性刺激感受器上没有施加SMS时随意 指令的振幅,曲线171则对应于在机械性刺激感受器上施加有压力 (SMS)时随意指令的振幅。
施加于图11中的区域33上的一个SMS(轻压力≤26664.4帕) 也引起与最大收缩相关联的神经活动的减小。更特定地说,从大脑发 出的以达到最大收缩的随意指令减少了大约2%,如图17所示。在这 一图中,曲线170对应于在机械性刺激感受器上没有施加SMS时随意 指令的幅度,曲线171则对应于在机械性刺激感受器上施加有压力 (SMS)时随意指令的幅度。
最后,图18显示反射反应的增加以及随意指令的减少导致最大 力量增加19%。在图18中,曲线180对应于设有SMS施加到机械性 刺激感受器上时踝肌群的力量,曲线181则对应于有压力(SMS)施 加到机械性刺激感受器上时踝肌群的力量。
同样,在关节(踝)运动时,机械性刺激感受器对SMS是敏感的, 这一敏感性随着运动的幅度成比例地增加,这样就可以进行相对于运 动的幅度呈函数关系的SMS动作的自动补偿。
如图19中所图解的,同种概念也适用于腰部的脊柱。
在那一特定情形中,可伸展的自行车运动员短裤56设置有一后 口袋57,用于接纳一插入件58。口袋57是通过在可伸展内裤56的 内侧另外缝上一层可伸展的织物材料而做成的。
插入件58是由高密度泡沫材料,如聚氨脂或其他合适多聚物泡 沫,做成的,并包括一扁平体59。在扁平体59的一侧形成有许多如 60的隆凸以便把一轻微压力SMS施加到椎管内肌肉,椎管内韧带,横 内肌,横内韧带,半椎管肌肉,半椎管韧带,骶骨与脊椎间肌肉,骶 骨与脊柱间韧带,髂与腰间肌肉,胳与腰间韧带,梨状肌,梨状韧带 的区域。
一轻微压力SMS对与腰部脊柱相关联的肌群的影响与上述的关于 腕和踝关节的情形是相似的。
当然,把根据本发明的概念使用于除腕,踝,以及腰部脊柱之外 的其他身体的关节也属于本发明的范围。而且,根据本发明的概念可 以适用于一单块肌肉,而不是一肌群。
虽然本发明已经通过以上的优选实施例进行了描述,但在所附权 利要求的范围之内,可对实施例进行随意修改而不脱离本发明的精神 和本质。
法律信息
- 2009-05-13
专利权的终止(未缴年费专利权终止)
专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日:2004.1.7
- 2004-01-07
- 1998-08-19
著录项目变更
<变更项目>申请人<变更前>哥伦比亚工业公司<变更后>A·希罗沙尔德
- 1998-08-19
著录项目变更
<变更项目>地址<变更前>美国德克萨斯<变更后>加拿大搡魁北克
- 1998-07-29
- 1998-07-22
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有引用任何外部专利数据! |
被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |