[發明專利]一種松散顆粒填充袋轉載減載髖關節防護裝置

在審

• 申請號: 202011623781.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112472387A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王建文
• 申請（專利權）人: 王建文
• 主分類號: A61F5/00
• 分類號: A61F5/00;A41D13/05;A41D31/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種松散顆粒填充袋轉載減載髖關節防護裝置，其包括腰部系帶(1)，填充袋(2)，網格線(3)，限位帶(4)。腰部系帶(1)系于腰部，填充袋(2)為內部填充輕柔透氣松散顆粒物質的節段柱形布袋，填充袋(2)以腰部系帶(1)為綱向下以格柵狀分布于腰骶椎、髖關節兩側周圍厚實肌肉處，填充袋(2)下端連接限位帶(4)，限位帶(4)在襠部環繞兩大腿成閉環連接，網格線(3)用于填充袋(2)之間及與系帶(1)、限位帶(4)的定位連接。主要技術特征：一是在松散顆粒填充袋內可實現壓強的等值傳遞，產生三維變形動勢能高效轉換減載，二是在關節周圍厚實肌肉處布置填充袋，可實現避實就虛的高效轉載。

技術領域

本發明涉及一種松散顆粒填充袋轉載減載髖關節防護裝置，屬于人體穿著防護技術領域。

背景技術

殘酷的現實問題。我外婆、母親、岳母都是在剛剛80歲時在室內行走時跌倒遭遇髖關節股骨頸骨折，外婆因此十多年臥床不起，母親前后不到一周在等待手術過程中突發大面積腦梗塞而救治無效去世，岳母因之手術身體衰弱到了極點。為什么這么多原本好好的健康人，就因為一個跌倒就能股骨頸骨折而失去了性命。后來在多家醫院骨科醫生哪里得知，老年人股骨頸骨折在世界上不是小概率，而且因為股骨頸骨折長期臥床致老人腦梗塞、肺栓塞的一年亡故率更是大概率事件。老年髖關節骨折又被醫學界稱為人生最后一次骨折，聽來都令人毛骨悚然。所以如何能簡易有效地防止老年髖關節股骨頸骨折，確實是一個亟待解決的社會問題。

從骨科學得知，人體髖關節受力情況非常復雜，日常承受著人體除下肢外的全部重量，特殊的運動需求又使相對細弱的股骨頸承受著各種狀態的彎矩，是全身最容易受傷的一個薄弱關節，再加上老年人骨質疏松，所以老年人髖關節股骨頸骨折確實是一個非常嚴峻的客觀現實。

目前，直接利用彈性、塑性裝置緩沖減載的人體防護設備如護腰、護膝、護腕等比比皆是，防護髖關節跌倒摔傷的裝置，各種技術方案也很多，但真正有效實施者較少。究其原因，主要還是髖關節的構造異常特殊，跌倒撞擊動能很大，防護難度很大，穿戴使用很不方便。

發明內容

研究一種髖關節防護裝置，總體要求：

在結構上，一是要適應髖關節構造特點，穿脫洗換方便，平時老人能一直穿在身上，實施全天候防護；二是要能有效緩解跌倒時髖關節骨頭的直接剛性撞擊；三是要輕柔透氣，立體通風，適合四季穿著，特別是在炎熱夏季不捂身。

在功能上，一是對可能導致髖關節跌倒損傷的各種復雜受力狀況要有足夠考慮；二是要盡量實現動勢能的高效轉換，緩沖減載效率高，分解轉載效果好；三是在主要防護相對脆弱的髖關節的同時，對容易扭傷、摔傷的腰骶關節、骶髖關節、尾骨也能兼具防護效果。

解決上述問題所采取的技術方案，主要體現在技術原理和技術特征。

技術原理及關鍵技術

首先分析跌倒碰撞的瞬時力。人體倒地時骨頭與地面的碰撞基本上是屬于剛性碰撞，碰撞的基本特征就是在極短的時間內，產生極大的相互碰撞作用力-瞬時力。由能量守恒定理知，人站立時的重力勢能，在倒地碰撞的瞬間將轉化為撞擊地面的動能，設人體重m＝80kg，身體重心h＝1m，碰撞發生的時間為t，則人體倒地撞擊地面時的速度碰撞發生后，人體與地面相對處于靜止狀態，此時v₀＝0，則碰撞時的平均加速度絕對值用加速度測量儀模擬試驗測得a＝40m/s²，則人體與地面碰撞瞬間的相互作用力--瞬時力F＝ma＝80*40＝3200N，碰撞發生的時間此時碰撞瞬時力相當于人體重力的4倍，這也就是人體單腿能承受體重荷載和跳躍奔跑而卻不能承受倒地撞擊的原因，可見人體倒地時的碰撞力及傷害程度非常是可怕的。換另一種計算方法，改用動量定理研究分析，碰撞瞬時力平均值二者計算結果是相同的。

碰撞平均瞬時力與碰撞時間的關系。由可知，碰撞平均瞬時力F^*與碰撞時間t成反比。碰撞時間延長一倍，碰撞瞬時力就可以減少一半。既然老人跌倒是難于避免和不可預料的，而且人體身高、體重又都是客觀存在，那要防止和減輕老人跌倒時的碰撞傷害，只有：一是設法改變其碰撞受力狀態，二是設法延長碰撞發生的時間。