背部支承垫 【技术领域】
本发明涉及一种整形外科装置，它能矫正穿着者的姿态习惯，从而降低下背部疼痛或损伤的危险；当穿着者携带重物时对背部起到支承作用，重物包括士兵或旅行者的背包或学生的书包。本发明的设计特点在于，它既是保护装置又是治疗装置，是关于一种可以影响穿着者的姿态习惯的整形外科器具；这种器具以一种带子的形式戴在穿着者身上，它可以带有背包或环，以便用来携带工具、或袋子或旅行者或士兵的给养，它也可以不带有这些东西。
背景技术
过去，曾经提出过许多整形外科器具，所描述过的作用不外乎对腰部起支承作用或减轻腰部疼痛，典型作用是减小举起重物时的危险。以前的所有发明都是关于脊骨和支承结构之间的力学关系，但并没有涉及穿着者实际的姿态变化。为实现这一目的所设计的带子有三种不同类型一弹性腰带型束腹带，里面衬有泡沫材料的尼龙带，和举重运动中常见的皮带。所有这些都是要按照穿着者所采用的姿势来支承肌肉的结构。它们也许能够，也许不能来加强一种或多种力学姿态，但却无需改变穿着者的姿态。
许多文献资料表明，错误的姿态，而不是举重，才是造成大多数背伤的主要原因。就像“疲劳损伤”(RSI)研究中所描述的那样，错误的姿态会缓慢地危害脊柱结构，从而导致脊椎容易受伤。其它背部支承形式都强调了它们对内部组织地支承能力；例如，肌肉和韧带和/或产生腹内地压力，从而减小脊柱所承受的压力。还没有其它装置可以声称，能够把穿着者的腰椎保持在最为有效的姿态下。
腰椎具有一种凹面结构，这种轮廓是一种最为有效的姿态。一种正常的下背部脊柱曲线被称为腰部脊柱前凸曲线，被视为最为强壮的结构。腰部脊柱前凸曲线，使得安装工的脊骨肌肉在关节弯曲时，与腹肌和重力作用相结合起到稳定脊柱的作用。如果脊柱是直的，安装工的脊椎肌肉与腹部肌肉相结合，只能施加垂直于脊骨而作用方向相反的力，使得脊骨被迫承受整个身体的重量，这将使得脊骨很快地疲劳和损坏。这与射箭的弓相似，弓弦产生的压力使弓保持其曲线。要把弓拉长，必须要切断弓弦。同样，对于一个具有非正常的腰椎前凸程度，例如一个(腰椎)曲线较平的人而言，安装工的腰椎肌肉必须拉长才能适应较平的(腰椎)曲线，因此他们的运动范围限定机制就受到了威胁。这样，当所支承的脊骨处于脊柱前凸曲线的状态时，支承肌肉的效率最高。腰椎曲线较为平坦被认为是造成脊柱损伤和疼痛的主要原因。
引起背部肌肉受伤和疼痛的主要形式有，肌肉过度紧张，向肌肉供血的血管破裂，韧带扭伤等。当脊柱的曲线不是略呈正常的S形时，一旦有压力加在脊柱上，就会引起脊柱损伤；这种损伤会被诊断为椎间盘突出或断裂，其中，骨髓中的软浆状的核(the soft nucleus pulposus incore)被挤了出来而压迫了神经，从而引起神经痛，也可能会影响脊柱的侧弯运动或影响脊柱在正常范围内的转动。工作中错误的站姿或坐姿，特别是过度前弯的姿势，会损伤安装工的脊椎，也会对椎间盘产生不平衡的压力，椎间盘是脊椎的椎骨之间的弹性垫子。如以上所述，当椎间盘受到挤压而变形时，周围的组织也会受到压缩或拉伸。当这种压力超过一定程度时，人就会因椎间盘脱位或断裂而死亡。
与此类似，如果一个人过度向后弯曲，使得脊椎的曲率增大到超过自然的腰椎前凸曲线，一种称为伸展过度的状态会导致椎间盘受到挤压，从而引起椎间盘的凸出面挤压神经，导致疼痛。怀孕妇女就正好符合这种情况，她向后弯曲身体以便使重心保持平衡，这一重心由于婴儿的重量而被向前拉。与此类似，人越是过度肥胖，越是倾向于向后倾斜，以便平衡被向前拉动的重心。另外，有些颈部前凸区域疼痛或受伤的人都倾向于向后倚靠，以减轻颈部和椎间盘的压力，从而减轻疼痛。无论人是由于怀孕或为了减轻颈椎疼痛，还是由于错误的姿势所导致而向后弯曲，当他向后弯曲时，这种情况通常不会导致下背部疼痛。由于疼痛没有加剧到导致患者改变其错误姿势的程度，下背部的错误姿势将会保持下去，直至伴随着剧烈疼痛的下背部疼痛或下部脊椎损伤发生为止。因此，这种具有许多优点的新型整形外科器具可以纠正不正确的姿势，并防止脊椎的疼痛和损伤。请注意，在文章“肌肉骨骼病症与工作位置因素”的评论意见中，指出“充分的证据表明，在高强度静态压缩或静态拉伸载荷下，或在涉及颈部/肩部肌肉的极端的工作姿势下，工作群体中发生颈部/肩部肌肉骨骼病症的危险性在增加”，这篇文章由疾病控制中心(CDC)在DHHS(NIOSH)的刊物No.97-141上发表，它是由健康与人类服务部(DHHS)以及职业安全与健康国家研究所(NIOSH)发表。可以预期，通过这个背部支承带也会有助于改善脊椎的肩部和颈部区域的姿势。
人在日常工作和运动期间的错误姿势所产生的加在脊椎上的压力，会表现为日间，特别是一天结束后的下背部疼痛。如果脊椎上这种不舒服的压力持续下去，疲劳损伤就会逐渐危及脊椎结构，致使脊椎以后易受损伤。在一个汽车组装厂中进行了一项研究，以揭示躯干姿势对健康的影响；这些姿势与解剖学上的直立姿势不同，例如弯腰和扭腰。介绍这一研究的文章题为“汽车组装工人的背部疾病与非自然躯干姿态”，发表在Scand J.Work Environ 1991；17：337-346上，文章指出，“背部疾病与躯干的适度弯曲，还是严重弯曲，还是扭曲，还是侧弯有关。这种危险随着所采用姿势的种类增多和时间的延长而增加。”
大多数人的姿势都是潜意识行为，是不假思索的。不能通过特别的训练，对姿势的改进必须在潜意识下进行。神经和肌肉会对强刺激产生反应，这种刺激包括针灸按压和按摩。
本发明还涉及一种伤残人用的悬吊设备上的悬挂吊具，特别是关于用于此目的的单件悬挂吊具，但这不是唯一的。这种吊具支承着患者的背部和大腿，通过带子之类的可拆卸的悬挂装置，吊具悬挂在悬吊设备上。吊具的材料可以是纺织织物、针织织物和无纺织物，至少部分地可以由更硬的挤出或注塑塑料制成。吊具的织物和塑料零件可以由可生物分解或水解的材料制成。另外，患者吊具的基本特点也用在整形外科垫的背部支承带中，整形外科垫用来矫正吊具中患者的姿势，其中的吊具用来减小下背部疼痛或损伤的危险。吊具中的整形外科器具的另一种作用是防止患者的背部受到不恰当的力的作用；不恰当的受力是由于突然而无防备的运动或拿起物体所引起的，此时的保护疼痛反射系统没有时间或没有反应来防止患者作出突然的运动，因而引起不恰当的受力和脊椎扭伤。背部支承带可靠地连接在提升吊具上，进一步保证了吊具中患者的安全，并增强了病人的安全感和舒适感。
【发明内容】
本发明的目的在于，克服或充分地改进上述缺陷中的至少一项，和/或提出一种改进的背部支承垫，一种与支承垫相结合的背部支承带和一种与支承垫相结合的患者悬挂吊具。
这里描述了一种整形外科垫，它戴在患者的腰椎部位，由弹性足够、且具有足够的非压缩性的姿态保持材料制成，其外形符合人体表面轮廓，与正常的腰部脊椎前凸曲线相吻合，并保持这种正常的腰部脊椎前凸曲线。
这种整形外科垫的横截面最好呈凸起状。
这种整形外科垫在其面对人体的表面，最好带有一个垂直延伸的沟槽，在使用时与穿着者的下背部脊椎相吻合。
这种整形外科垫最好还包含，一个由一层覆盖材料包裹的，由较高密度的泡沫或注塑塑料制成的内核。
整形材料最好带有许多呼吸孔，能够使空气进入泡沫内核或从泡沫内核中出来。
还提出了一种背部支承带，它包含以上描述的整形外科垫和一个使用时从整形外科垫的对应端伸展到穿着者的躯干周围的带子。
背部支承带最好还带有一个或多个磁铁，它可以位于整形外科垫的里面，或前面，或后面。
背部支承带最好还带有用来携带工具和给养的环和口袋。
带子最好具有足够的不可伸缩性。
带子最好还带有一个或多个弹性边缘衬垫。
边缘衬垫最好成对地位于带子侧边的相对位置上。
边缘衬垫最好大致呈三角形。
带子最好由另一条弹性更大或更小的带子作为补充。
带子最好由两部分组成，相互之间由机械扣件联接。
在本发明中，硬实的腰椎垫子可以防止它按照穿着者的脊椎姿势变形，腰椎垫子呈正常的脊柱前凸曲线形，以便为脊椎提供一个固定的贴合模型。当外形与脊椎自然曲线相适应的硬实的整形外科垫，通过一个环绕腰间带子的固定而与下背部区域相贴合时，垫子就提供了一个有一定强度而又可以弯曲的支承表面。另外，关节的弯曲受到背部肌肉和韧带中的本体感受器的阻碍，以使得背部与(整形外科垫)的光滑表面相贴合。这种整形外科器具还有另一项功能就是，可以防止背部由于突然的动作而受到不适当的载荷，例如当热咖啡溅落在人的大腿上时就会产生这种情况。在这种情况下，人会作出快速反应，使得保护疼痛反射系统没有时间作出反应来防止人做突然的动作，从而导致不恰当的载荷加在脊椎上。这是背部支承带使穿着者在无意识和有意识的活动期间，保持正确姿势的另一个实例。
本发明的另一个重要的方面在于，这种带有硬实的具有脊柱前凸曲线外形的外科整形垫的带子，在腰部的穿戴位置比以往的带子的穿戴位置要低。当使用者从站姿变为坐姿而前后运动时，仍然可以保持良好的姿态。其它类型的背部支承带的穿戴位置通常位于腹部以上，并覆盖躯干上部的一个较大的区域，从而限制了躯干结构的太多的运动。当使用者站着时，尽管以往的带子可以保持一种和多种良好姿态的力学结构；但由于过于僵硬，当使用者坐下时，通常会脱离正确的姿势。这样，这种新带子也适用于怀孕的妇女，特别是从四个月到足月期间的妇女，其间婴儿处于母体的上腹部。上面提到过，孕妇向后倚靠以平衡由于胎儿的重量而产生的将重心前拉的力，这会引起下部脊椎的伸展过度。新带子可以很容易在腹部以倾斜穿着，由于带子的非拉伸性设计，使它有助于承载额外的重量，并帮助孕妇消除向后倚靠的倾向，并消除加在脊椎上的不恰当的压力。
背部支承带的另一个特点是在硬实的带子的每个侧边上带有弹性的楔块，这增加了背部支承带的贴合舒适性。尽管背部支承带上的这些弹性楔块的尺寸和位置可以各不相同，但在本最佳实施例中，弹性楔块底部的宽度为1.0至5cm，垂直长度为1.5至4cm，楔块顶点的位置彼此相对，弹性楔块的位置距离整形外科垫的侧边2.0至6.0cm。这种选择排列弹性楔块的方式，允许带子产生一定程度的有抗力的扩张，以便使穿着者穿着更舒适呼吸更顺畅；特别是当穿着者从站姿变为坐姿时，这种排列不会损害带子的功能，这里功能是指使得具有脊柱前凸外形的整形外科垫与腰部脊椎紧密贴合，从而提供一个具有一定抗力而又可以弯曲的支承表面。因此，为了避免使用传统的背部支承带所带来的缺点，在这种新的带子中，高弹性系数的侧边楔块不应损害坚硬而具有脊柱前凸曲线外形的整形外科垫的性能，以便提供一种适当的支承表面；传统的背部支承带是在侧边带有大块的弹性板，或整个带子都是弹性的，或弹性垫子或其它类型的柔软适应垫与脊椎曲线相贴合。
在这种背部支承带中还可以增加另一个特性，那就是在整形外科垫中加入磁铁。磁铁正在成为疼痛治疗和医疗中逐渐为人们所接受的医疗方式，通常用于运动损伤和慢性疼痛，例如腱炎、扭伤、手腕痛、慢性下背部痛、劳累过度综合症和肘痛。磁铁，通过促进血液循环而加热身体部位，而表现出具有减轻疼痛和促进拉伤肌肉康复的作用，也可以把包含磁铁的磁条安装在外科整形垫中。人们确信，当血管穿过磁铁两个磁极间(北磁极和南磁极)产生的磁场时，磁场对血液中的带电粒子产生吸引和排斥作用，使分子产生运动和热量，从而加速治疗过程。疼痛的减轻有助于迅速康复，可能由于在身体部位产生微弱的电流而刺激中枢神经系统，从而封锁了痛感。磁铁是通过在软化和塑性化的片中加入大量的具有不同磁极的铁素体分子，形成几何形状排列成行或列而磁极交替的磁条而制成的。另外，可以制成细小的铁素体磁棒或环形磁铁或其它几何形状的磁铁，并安装在柔软的橡胶带子或塑料带子中，或安装在织物之中。在所有情况下，在连续的磁棒、环形或其它几何形状的磁铁之间，都要求磁极交替相对排列。包含有磁铁的织物带子，可以由纺织、针织或无纺织物制成；带子由两层或多层织物制成，通过缝合或胶粘剂粘接在一起，磁铁封装在带子的内外两层之间。包含有磁铁的带子也可以由发泡的塑料或橡胶或注塑材料制成，并把磁铁直接嵌入带子的材料中。包含有磁铁的细小磁条可以固定在整形外科垫的内表面，或者固定在包裹整形外科垫的带状织物上，以便把磁条封闭在包裹整形外科垫外表面的织物和脊柱前凸曲线的内表面之间。
具有脊柱前凸曲线形状的整形外科垫可以由许多种材料制成，要求材料具有足够的强度，又可以随着背部肌肉而变形，例如具有封闭单元的泡沫、塑料或其它材料。适用于非伤残患者穿着的整形外科垫，其硬度应在35-40°之间，最佳的硬度为38°。对于伤残的患者，所采用的硬度范围应宽一些，硬度范围在20-40°之间，以便对于这些更加脆弱的病人提供一种强度足够而表面更加柔软的垫子，最佳的硬度范围值在25-35之间。整形外科垫可以压铸成型，但最佳的生产方式是采用注塑方式，以便获得更精确的外形和更高的产量。为了使穿着更为舒适，垫子上可以带有通气的小孔。另外，垫子中间垂直部分上开有一个沟槽，以便与脊椎的凸出部分相适应。
由于整形外科带可以舒适地穿戴在腰部周围，并促使在穿着者的腰部向前运动到正常的曲线位置；即使穿着者进行了有意或无意的突然运动，或脊椎的L4到L5之间的区域受到了横向的外力，也能使腰部保持在恰当的位置上，因此这种新带子对于伤残患者来说是十分理想的。这种背部支承带不仅在吊具中对患者有好处，它也有助于把患者的站姿和坐姿保持在恰当而不会使背部产生紧张的位置，特别是在患者发病的情况下。躺在床上时也可以穿着这种背部支承带；当把患者从床上转移到椅子上，或从床上或椅子上转移到吊具上，或从吊具上转移下来时，这种背部支承带特别有用。另外，如果患者重新获得了某种程度的运动能力而需要走动，这种新的背部支承带对于正处于治疗和重新获得力量阶段的患者而言是最为有用的，它可以帮助患者保持正确的背部姿势以防止损伤。一项为支持患者福利的研究在DHHS(NIOSH)的刊物No.97-141上展开的讨论指出，对于包括各种职业者的职业损伤，美国劳动统计局在1994年报告说“大约有705800个病历(占报告病历的32％)是由于过度疲劳或重复运动所造成的”。这个NIOSH刊物还报告说“有充分的证据表明，下背部的疾病与涉及搬运或用力运动的工作有关...；有充分的证据表明了，暴露在WBV(全身振动)之下与背下部疼痛之间的关系”。另外，NIOSH重复了“已经获得的有关错误的工作姿势与背下部疾病相关联的证据”。
当然，可以选择磁铁用于与患者吊具相结合的背部支持带，但对于正在痊愈的患者没有多大用处；而对于长时间呆在医院或在家中逐渐康复的患者而言，使用带有磁铁的背部支承带会有好处。磁铁正在成为疼痛治疗和医疗中逐渐为人们接受的医疗方式，通常用于运动损伤和慢性疼痛，例如腱炎、扭伤、手腕痛、慢性腰痛、劳累过度综合症和肘痛。磁铁，通过促进血液循环和加热身体部位，而表现出具有减轻疼痛和促进拉伤肌肉康复的作用，也可以做成磁条安装在整形外科垫中。人们确信，当血管穿过磁铁两个磁极间(北磁极和南磁极)产生的磁场时，磁场对血液中的带电粒子产生吸引和排斥作用，使得粒子产生运动和热量，从而加速治疗过程。疼痛的减轻有助于迅速康复，可能由于在身体部位产生微弱的电流而刺激中枢神经系统从而封锁痛感。磁铁是通过在软化和塑性化的片中加入大量的具有不同磁极的铁素体分子，形成几何形状排列成行或列而磁极交替的磁条而制成的。另外，可以制成细小的铁素体磁棒或环形磁铁或其它几何形状的磁铁，并安装在柔软的橡胶带子或塑料带子中，或安装在织物之中。在所有情况下，在连续的磁棒、环形或其它几何形状的磁铁之间，都要求磁极交替相对排列。包含有磁铁的织物带子，可以由纺织织物、针织织物或无纺织物制成；带子由两层或多层织物制成，通过缝合或胶粘剂粘接在一起，磁铁封装在带子的内外两层之间。包含有磁铁的带子也可以由发泡塑料或橡胶或注塑材料制成，并把磁铁直接嵌入带子中间。包含有磁铁的细小磁条可以固定在整形外科垫的内表面，或者固定在覆盖整形外科垫的带状织物上，以便把磁条封闭在覆盖整形外科垫外表面的织物和整形外科垫的脊柱前凸曲线的内表面之间。
这里还提出了一种用来支承患者背部和大腿的悬挂吊具，它悬挂在一个悬吊设备上，悬挂吊具上面也带有以上所述的整形外科垫，或者与整形外科垫做成一体，在使用中整形外科垫位于患者的下部脊柱处。
悬挂吊具最好由纺织织物、针织织物或无纺织物制成。
悬挂吊具最好部分地由更硬的塑料挤出成形或注塑成形。
织物和塑料零件也可以由可生物降解或水解的材料制成。
最好采用一种易于处理悬挂吊具，来防止所悬挂的患者与悬挂设备之间产生交叉感染。另外，每个患者可以有各自专用的由无纺材料制成的吊具。
这种悬挂吊具可以由化学粘接织物制成。
这种悬挂吊具的材料中可以加入热粘接无定向聚合体纤维，或完全由这种材料替代制成。
这种悬挂吊具可以部分的或完全的由强水(hydroentangling)工艺制成。
如果悬挂吊具由无纺织物制成，无纺织物可以经砑光或轧制以便具有纺织材料的外观。
悬挂吊具最好是一个单件的身体支承吊具，它将支承着患者的背部和大腿。
悬挂吊具的肩部区域的两侧最好带有两个连接点，而底端的两侧也带有两个连接点。
悬挂吊具最好还包含一个用以支承人体的主要部分和一个由腿部决定的低端部分，在使用中低端部分在患者的大腿之间分别向下和向上伸展。
悬挂吊具最好还包含一个上端头部支承部分。
在悬挂吊具的整个头部支承部分上最好带有一个或多个加强块，加强块沿着每个吊具的肩部区域的连接点之间的连线伸展。
悬挂吊具的加强块最好位于可能高度张紧而受到撕力的区域。
加强块最好通过将多层吊具材料按三角形折叠而制成，从而把撕力分散到一个较大的范围。
腿部部分最好加上垫子。
吊具的主要部分最好由一个单独的无纺材料层制成。
吊具上最好带有刺状部分(darts)，以便吊具可以更好地与所吊起的人的身体轮廓相吻合。
在吊具的某些区域最好进行加强或加上垫子。
悬挂吊具最好加上清晰的标识，以识别所要悬吊的患者。
悬挂吊具的边缘也可以采用可水解纤维制成，以避免医院对它进行洗涤，从而纺织交叉感染。
尽管患者悬挂吊具可以由纺织或针织材料制成，但采用无纺织物会带来许多其它好处。第一，已经发现这种吊具的制造成本只相当于纺织材料吊具成本的一部分，并可以承受多种外力。因此，可以把吊具分配给每个个人，经过有限次数的使用后可以把吊具丢弃，从而避免交叉感染的危险。可以给吊具加上适当的标识，例如可以使用无法擦除的墨水，从而确保不会被他人使用。另外，无纺材料可以由可生物降解的纤维制成，例如，聚乳酸(polylactic acid(PLA))和Eastman化学公司生产的Eastar Bio GP Copolyester，以及其它可生物降解的纤维制成。无纺织物吊具也可以由只在热水中溶解的纤维制成；以确保患者的尿液或其它热量或室温液体不能使之溶解，在这些情况下溶解会使得其承载患者重量时变得不安全。
本发明的无纺织物吊具可以由各种不同的技术制造，其中包括，化学粘接、热粘接、或强水工艺，通常由聚丙烯和/或聚酯制成；当然，无论其中哪种材料都不具有可生物降解性，在经同一患者一次或多次使用后都必须进行恰当的处理。无纺织物经过热砑光或其它能够做出纹路的方法加工，从而做出纹理，使之具有纺织材料的外观。
由无纺材料制成的患者吊具不能洗涤以防止重新使用，就这一点而言，可以想象应使用具有溶水性的线来缝合吊具间的缝隙，悬挂装置也要通过这种线与吊具相连接，使得当试图洗涤吊具时吊具就会解体。
吊具最好是单件体支承吊具，用来支承患者的背部和大腿。它需要四个悬挂连接点，其中的两个位于吊具的底部。吊具最好包含一个支承患者躯体的主要部分和一个由患者腿部所决定的低端部分，在使用中分别在患者的两腿间向下和向上伸展。吊具还可以带有一个上端头部支承部分。在这种情况下，吊具的头部区域还带有两个连接点，和一个或多个沿着连接肩部区域的吊具连接点之间的整个连线伸展的加强块。
吊具上可以带有刺状部分(由折叠材料而成的三角形的褶皱)，或其它形状的刺状部分，以便更好地与所悬挂的人体外形相适应。它也可以带有加强块和/或在局部加上垫子。
根据本发明的另一方面，提出了一种防止患者之间产生交叉感染的方法，其中患者悬挂在从悬吊设备上垂下的人体支承吊具上，在这种方法中，每个患者都有各自专用的由无纺材料制成的吊具。
【附图说明】
现在将参照附图的实例来描述本发明的一种最佳形式，其中，
图1A至图1D的三维视图描述了一种整形外科垫，包括一个透视图和分别从前面、顶部和侧面观察而得到的视图；
图2A至图2C是转动到不同方向的整形外科垫的透视图，也显示了与脊柱前凸外形表面相对的平面形状；
图3A至3B是展示整形外科带的透视图，它可以有选择地带有磁铁、透气孔、带子上的弹性楔块以便穿着起来更为舒适、用于带子主体的机械扣件和一条用作辅助支承的另一条带子；
图4更加详细地展示了磁条和透气孔在垫子上的位置，带子上的弹性楔块，和带子织物是如何覆盖在整形外科垫上的；
图5是整形外科垫的前面视图，它展示了垫子的脊柱前凸曲线形状，其沟槽与脊骨的凸出部分相吻合，织物将垫子封在中间。
图6A和6D是由整形外科垫的侧视图组成，它展示了整形外科垫与脊椎前凸曲线贴合的情况，而图6B和6C是作为比较基准；
图7A至7C展示了工具和口袋是如何连在背部支承带上的，其中整形外科器具的带子部分可以采用带有带扣的皮带，以便在运动和搬运物体时起到更好的支承作用；
图8A至8D展示了带子是如何帮助一个猎手承载负荷和改进其姿势的，以及猎手的背包是如何连接在整形外科支承带上的；
图9A至9D展示了带子是如何帮助学生以更好的姿势背负一个沉重的书包的，以及书包是如何连接在背部支承带上的；
图10A至10C展示了背部支承带是如何帮助一个孕妇或一个过度肥胖的人改善姿势的；
图11A至11C展示了整形外科背部支承带是如何支承一个搬起重物的人的，其中整形外科器具的带子部分是由带有带扣的皮革制成，以便提供更为有力的支承；
图12A至12C展示了一个穿着整形外科背部支承装置的士兵，该装置带有皮带和代扣以提供更大的承载能力，和带有夹子的口袋以装载个人物品和给养；
图13A至13C展示了在背负很重的袋子或背包时是如何穿着背部支承带以改善姿态的，它也可以带有图12A至12C中的士兵个人物品；
图14展示了一个患者吊具吊起一个伤残人的情况；
图15是带有加强块和延长带的患者悬挂吊具的一个简图；
图16描述了一种带有整形外科背部支承垫的患者悬挂吊具；
图17描述了一种带有背部支承带的患者吊具，其中的背部支承带围绕成一个圈；
图18描述了一种带有织物圈的患者吊具，其中的织物圈用来安装背部支承带，并确保其可靠性；
图19展示了一种患者吊具，其中穿入了一条整形外科背部支承带。
最佳实施例描述
现在参照图1至图13进行说明，其中同样的参数指定相同的编号，或者在所有图形中对应相同的零件。图1a展示了一个整形外科垫的三维透视图，视图中描述了整形外科垫的模板1和位于外科整形垫中央的沟槽2，沟槽2与脊椎的凸出部位相吻合。图1b表示了外科整形垫的正面视图，其中对垫子的模板1和与脊椎相贴合的沟槽2进行了进一步的展示。图1c是整形外科垫的模板1的一个顶部视图，图中展示了相对应于脊椎凸出部位的沟槽2，以及为整形外科垫换气的透气孔3。许多直径呈圆形或任何形状的空气孔，穿透垫子的整个厚度，使得允许空气进入并允许患者的湿气从患者蒸发出来，从而改善整形外科垫的热舒适性。在图1a、图1b、图1c中可以看出的其它特性将在其余的图中加以说明。图1d的整形外科垫侧视图展示了垫子的脊柱前凸曲线外形4，它与脊椎下部的正常腰部脊椎前凸曲线相适应。垫子的脊柱前凸曲线外形中，适应于上部腰椎的贴合表面5和下部腰椎贴合表面6被清楚地表现出来。还是在图1d中，可以清楚地看出，穿着时整形外科垫的脊柱前凸表面4与穿着者的背部相对，整形外科垫的平坦平面7处于脊柱前凸表面4的对面。图2a、2b和图2c是转动到不同方向的整形外科垫的另一种透视图。在图2a和图2c中，可以看到空气孔的可能位置。在图2a和2b中，可以看到与脊椎凸出部分相适应的沟槽2。图2a中描述了整形外科垫的脊柱前凸曲线外形4，展示了与上部腰椎5贴合的表面和与下部腰椎6贴合的表面。
图3a是一个展示整形外科带的轴侧图，描述了整形外科垫的模板1、可选的磁铁8、透气孔3、和一个腰带9，腰带9以几种不同的方法连并支承着整形外科垫。腰带可以由任何材料制成，其中包括聚酯、尼龙、聚丙烯、聚乙烯或天然或合成的皮革，带子的结构可以是纺织的、针织的或无纺织物的。但是，材料和制造方法最好要做到，制成一种结实而尺寸稳定的腰带，当扣紧带扣时，它紧密而舒适地贴在腰部周围，使得脊柱前凸曲线形的整形外科垫与患者的下背部紧密地接触。一种可以用于带子织物的纺织方法称为“防撕裂”，其中的尼龙或聚酯纱线被纺织成一种斜纹的超织布(over-wear)，以防止出现裂纹和破缝。织物可以通过折叠或与其它类型的带子织物进行层叠，并在带子的边缘附近缝合在一起，从而制成一条从整形外科垫到带子的端点10和11都具有所需的厚度和宽度的带子，如图3a和3b所示。图4中，在背部整形外科垫的地方，带子的内层和外层都加宽了，从而把背部整形外科垫封闭在其中，这一部分可以比腰带宽。包住整形外科垫两侧的织物也可以与腰带的织物不同，它可以被缝合在腰带上；或者封闭住整形外科垫的织物，可以通过胶粘或诸如拉链或钮扣之类的机械方式，连接在腰带上。后面的机械锁扣方式，使得穿着者可以更方便地摘掉已经被灰尘或污染物或汗水严重污染了的垫子，以及获得更换不同类型的防治整形外科垫的机会，例如带有或不带有磁铁的整形外科垫。图3a、3b和图4中的带子织物，也可以由一种编织结构制成，就像编织垫或鞋带中那样。
图3a中带子的两端10和11，可以通过维尼龙(Velcro)搭扣类型的“钩和环”机械带扣连接在一起，搭扣可以通过缝合或胶粘连接在带子的两端。带子两端10和11中的一端上带有“钩形”结构，而另一端带有“环形”结构。带子的端部也可以带有钮扣或带扣。在图3b中，腰带9带有一个辅助带圈12，辅助带圈12被上紧并紧扣在被扣紧的带端10和11上，用来增强围绕穿着者的带子，以便防止当穿着者进行更为剧烈的活动时带子产生滑动和脱落。辅助带圈12可以永久固定在腰带的端部，也可以通过钮扣或拉链之类的方式连接在腰带的端部，以便当不需要时可以从腰带上取下。
如图3b、图4和图6a所示，可选择的弹性楔块13可以安装在腰带9中，以便改善背部支承带的穿着舒适性。尽管背部支承带中的这些弹性楔块13的尺寸和位置可以各不相同，在最佳实施例中，弹性楔块底部的宽度为1.0至5.0cm，垂直长度为1.5至4.0cm，楔块的顶端彼此直接相对，楔块的位置到背部支承垫1侧边的距离从2.0至6.0cm。这些有选择地安放的弹性楔块允许带子产生某种程度的受阻扩张，以便使穿着者的穿着更为舒适，呼吸更为顺畅；特别是当穿着者从站姿变为坐姿时，在满足支承带的脊柱前凸外科整形垫与腰椎紧密接触功能的前提下，提供一种有阻力而又可以变形的支承表面。因此，为了避免使用传统的背部支承带所带来的缺点，在这种新的带子中，高弹性系数的侧边楔块不应损害坚硬而具有脊柱前凸外形的整形外科垫的性能，以便提供一种适当的支承表面；传统的背部支承带是在侧边带有大块的弹性板，或整个带子都是弹性的，或弹性垫子或其它类型的柔软适应垫与脊椎曲线相贴合。
磁铁，已经显示出具有减轻疼痛和促进拉伤肌肉康复的作用，这是通过促进血液循环和加热身体部位来实现的；可以把包含磁铁8的磁条装进整形外科垫中，通过图3a、3b和图4可以看得更清楚。人们确信，当相对的磁极(北磁极和南磁极)产生的磁场穿过血管时，磁场对血液中的带电粒子产生吸引和排斥作用，使之产生运动和热量，从而有助于康复进程。疼痛的减轻有助于迅速康复，可能由于在身体部位产生微弱的电流而刺激中枢神经系统从而封锁痛感。磁铁是通过在软化和塑性化的片中加入大量的具有不同磁极的铁素体分子，形成几何形状排列成行或列而磁极交替的磁条而制成的。另外，可以制成细小的铁素体磁棒或环形磁铁或其它几何形状的磁铁，并安装在柔软的橡胶带子或塑料带子，或安装在织物之中。在所有情况下，在连续的磁棒、环形或其它几何形状的磁铁之间，都要求磁极交替相对排列。包含有磁铁的织物带子，可以由纺织织物、针织织物或无纺织物制成；织物由两层或多层缝合或胶粘在一起，磁铁封装在带子的内外两层之间。包含磁铁的带子也可以由发泡塑料或橡胶或注塑塑料制成，并把磁铁直接嵌入带子中间。包含有磁铁的细小磁条可以固定在整形外科垫的内表面，或者固定在覆盖整形外科垫的带状织物上，以便把磁条封闭在覆盖整形外科垫外表面的织物和整形外科垫的脊柱前凸曲线的内表面之间。
然而，在两个最佳实施例中，磁条被安装在整形外科垫的内表面，并充满坚固的腰部支承垫的脊柱前凸曲线的内表面。在第二个最佳实施例中，磁条可以安装在整形外科垫图1d、图2a和图2b中的外表面4中，或粘附在腰部支承垫图1d、图2b和图2c中的平坦表面7的外测，或安装在覆盖背后平坦面7的外层织物上。如图1a、1c、3a、3b和图4所示，包含有上述任何形状磁铁的磁条都可以装在腰椎支承垫上，可以在整形外科垫的中央沟槽2的两边各安装一个磁条，磁条距沟槽中心线的距离为1至7mm；包含有上述任何形状磁铁的磁条，也可以再安装在沟槽两侧垂直磁条和连接腰带9的整形外科垫的边缘中间，安装方向垂直于与沟槽平行的磁条，沟槽位于腰椎支承垫的中央。这将更好地确保下背部的血管穿过相对磁极所产生的磁场，以便下背部获得最好的磁场治疗效果。换种方式，具有上述不同几何形状的铁素体粒子或磁铁可以直接埋装在腰椎支承垫中，或粘接在面对下背部的整形外科垫的任何一侧面，也可以粘接在整形外科垫的背面。
图5更为详细地展示了腰椎支承垫及其外罩的正面视图。图中展示了整形外科垫的模板1、与脊椎凸出部位相吻合的沟槽2、覆盖整形外科垫的脊柱前凸侧面14的织物和覆盖平坦外平面15的织物的正面视图。如图5中所述，整形外科垫可以封装在外罩14和15之间。图6a是一个多功能整形外科带的侧视图，图中展示了整形外科垫1是如何与脊椎的前凸曲面相贴合的。图中还展示了腰带的端部10和11，以及可选择的弹性楔块13的外形和大概位置。如图6b所示，传统的有弹性而柔软的整形外科垫，用它来支承背部，就会迎合穿着者的已有的姿势。如图6c所示，坚硬的皮带不能与腰椎的外形相吻合。另一方面，如果皮带比较柔软，就会产生图6b中所描述的结果。只有本发明的具有脊柱前凸曲线形状的外科整形垫，才能如图6d所描述的那样与正常的下部脊椎前凸曲线相吻合，它通过一个系在腰间的带子使得整形外科垫与下背部区域紧密贴合，从而提供一个具有一定变形阻力而又可弯曲的支承表面。
图7展示了如何把工具和口袋18安装在背部支承带上的方法，其中整形外科器具的带子部分可以采用带有带扣17的皮带16，以便在运动和搬运重物时更好地承受载荷。图8a中展示的猎手背包19，带有身体皮带20，和用于封闭小袋子的带扣21。图8b展示了连接在背包上的整形外科垫1。封闭整形外科垫子1的织物15(由虚线表示)实际上可以是穿着在猎人背部的背包织物的一部分，包住整形外科垫脊柱前凸曲线表面的织物14是缝合在背包织物上的。可以由皮革制成的带子9，可以带有如图3a和3b中所描述的扣件，或如上述图7中所描述的带扣17。背袋可以如上述图3a、3b和图7a所示制作，并通过钮扣、拉链或其它方式安装在背包上，当需要时可以把背袋从背包上取下或把背袋重新安装在背包上。图8c展示了新的带子是如何帮助猎人承载重量和改善其姿态的，以及猎人的背袋是如何安装在整形外科支承带上的。
与此类似，图9a、9b和图9c展示了一个学童书包上的类似零件，这些零件用来携带给养、水和便携式电话；图中还展示了书包是以一种怎样的方式背在学生身上，以便既能帮助承载负荷又能确保学生的良好姿势，从而防止背部受伤。如图9所述，书包可以与背部支承带作成一体。
图10a展示了一种孕妇或肥胖人所穿着的背部支承带的结构，它与上述图3a的背部支承带的结构相类似，但背部支承带也可以设计成图3b中所描述的那样带有一条辅助带圈。图10b展示了这种新型的背部支承带是如何改善一个孕妇或一个肥胖人的姿势的。因此，这种新的带子也非常适合孕妇，特别是从四个月到足月之间的孕妇，其中的胎儿位于孕妇的上腹部。如前面所述，孕妇向后倚靠以平衡由于胎儿的重量对孕妇重心产生的向前拉力，这种情况会引起下部脊椎的伸展过度。这种新带子可以很容易地斜着穿在腹部之下，由于其非伸展性设计可以帮助承载额外的重量，并可以帮助孕妇消除向后倚靠的倾向以及由此使脊椎受到的不恰当的受力。
图11a和11b展示了整形外科背部支承带是如何支承一个搬起重物的人的，其中整形外科装置的带子部分是由带有带扣的皮革制成，以便提供更为有力的支承。图12展示了一个穿着整形外科背部保持装置的士兵，该装置带有皮带和代扣以提供更大的承载能力，和带有夹子的口袋以装载个人物品和给养。图13a和13b展示了在背负很重的袋子或背包时是如何穿着背部支承带以改善姿态的，它也可以带有图12中的士兵个人物品。如前面所述，在所有这些具体实施例中的整形外科垫上都可以选择采用磁铁，这样可以增强这种整形外科器具作为预防设备和治疗设备的功能。
在图14中展示了一种单件吊具110，它包含一个主体背部部分111，111带有低端腿部支承部分112，和高端头部支承部分113。主体部分111支承着所悬挂的伤残人I的背部和肩部，112部分分别在伤残人的两腿间的从下面和上面伸展，而患者的头部由113部分支承。提供悬挂手段的延伸短带114被缝合在主体部分111的肩部，悬挂带115被同样缝合在腿部支承部分112的端部。
患者吊具可以由纺织、针织或无纺织物制成，也可以部分地由更硬的挤出或注塑塑料制成。另外，织物和塑料零件可以由可生物降解或水解的材料制成。由纺织或针织织物制成的患者吊具通常被认为可以被一个或多个患者多次持久使用，直至因明显的磨损或撕裂而损坏，或直至因污染的程度超过了洗涤或清洗或消毒手段的去污能力而损坏。用来至造纺织或针织患者吊具的典型聚合体纤维包括聚乙烯(乙烯基对苯二酸盐酯)聚合体、聚酰胺(通常为尼龙6，6)、和棉花，但不局限于此。纺织或针织的吊具也可以由可生物降解的纤维制成，例如polylactic acid(PLA)和Eastman化学公司生产的Eastar Bio GP Copolyester，以及其它可生物降解的纤维制成。无纺织物吊具也可以由只在热水中溶解的纤维制成；以确保患者的尿液或其它热量或室温液体不能使之溶解，在这些情况下溶解会使得其承载患者重量时变得不安全。但是随后纺织或针织而成的吊具不能洗涤和重复使用。
尽管患者悬挂吊具可以由纺织或针织材料制成，但采用无纺织物会带来许多其它好处。第一，已经发现这种吊具的制造成本只相当于纺织材料吊具成本的一部分，并可以承受多种外力。因此，可以把吊具分配给每个个人，经过有限次数的使用后可以把吊具丢弃，从而避免交叉感染的危险。可以给吊具加上适当的标识，例如可以使用无法擦除的墨水，从而确保不会被他人使用。另外，无纺材料可以由可生物降解的纤维制成，例如，聚乳酸(PLA)和Eastman化学公司生产的Eastar Bio GPCopolyester，以及其它可生物降解的纤维制成。无纺织物吊具也可以由只在热水中溶解的纤维制成；以确保患者的尿液或其它热量或室温液体不能使之溶解，在这些情况下溶解会使得其承载患者重量时变得不安全。
本发明的无纺织物吊具可以由各种不同的技术制造，其中包括，化学粘接、热粘接、或强水，通常由聚丙烯和/或聚酯制成；当然，无论那种材料都不具有可生物降解性，在经同一患者一次或多次使用后都必须进行恰当的处理。无纺织物经过热砑光或其它能够做出纹路的方法加工，从而做出纹理，使之具有纺织材料的外观。
由无纺材料制成的患者吊具不能洗涤以防止重新使用，就这一点而言，可以想象应使用具有溶水性的线来缝合吊具间的缝隙，悬挂装置也要通过这种线与吊具相连接，使得当试图洗涤时吊具就会解体。
在图15中，吊具10可以通过在某些区域(30)附加织物层而得到加强，这些区域包括吊带14和15所缝合的地方，和其它需要增强的区域，例如头部区域32与支承背部和臀部的区域33。受到高度拉伸因而受到更大撕力的地方应特别加强，例如在两腿间的区域，通过折叠吊件材料层成为三角形，这里指的是刺状物34，把撕力分散到一个较大的范围。另外，在腿部部分12上可以加上垫子31。
参照图14和图15，为了增强头部支承部分13，吊具15可以带有一个或多个增强块，增强块沿着延伸带14在主体部分11的连接点之间的连线方向，在整个支承部分13上充分伸展。换种方式，可以在头部区域再连接两根吊带(没有画出)。
在图14中，与吊具一同展示的还有一个悬吊装 20，它带有一个悬臂的吊臂21，21上支承着一个吊架22，吊具10直接悬挂在吊架22上。图中只画出了吊臂21的外端，吊架22通过一个叉形连接件23与吊臂相连。吊臂21的一端带有一个轴承24，轴承24具有一个垂直方向的转动轴，而连接件23就安装在轴承24中；连接件23在点23a上与吊架22实现可转动连接。通过这样安装，使得吊架22和连接件23可以一同绕着垂直轴转动，而吊架22自身又可以绕连接件23上的一根水平轴转动，而这根水平轴则是由转动点23a之间的连线确定的。
一种由这里所描述的无纺织物制成的吊具原型，已经经受了五十次悬挂250Kg的试验，还经受了另外五十次悬挂190Kg的试验，经过这些试验吊具完好无损。
理想状况是，由无纺材料制成的吊具无法洗涤。这可以避免反复使用。就这一点而言，可以想象，缝隙以及吊带与吊具之间的连接都必须用可水解的线缝合牢固，以保证在试图洗涤时，吊具会脱落解体。
吊具可以由多个部分制成。单件吊具并不总是要带有一个头部部分。
那些对于懂得技术的人而言显而易见的修改和变动，不应被视为突破了本发明的范围。