首页> 中国专利> 用于制造矫形技术装置的方法和矫形技术装置

用于制造矫形技术装置的方法和矫形技术装置

摘要

本发明涉及一种用于制造矫形技术装置、特别是假肢衬套(2)的方法,其特征在于,矫形技术装置至少部分地借助增材制造方法由至少一种制造材料(12)制造,将所述制造材料在可流动的状态中置入到支撑材料中并且然后硬化。

著录项

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造矫形技术装置、特别是假肢衬套的方法。此外,本发明涉及一种根据所述方法制造的或能制造的矫形技术装置。

背景技术

矫形技术装置在此特别是理解为矫形器和假体及其组成部分。矫形的鞋、鞋垫和类似装置也视为矫形技术装置。

矫形技术装置很久以来由现有技术已知并且以多个用于不同应用情况的不同的设计方案制造和销售。在此使用多种不同的材料,所述材料考虑相应的矫形技术装置的不同的要求外形。因此例如为假肢制造假肢筒,截肢残端、例如大腿残端被放入到所述假肢筒中。假肢筒必须具有充分的机械稳定性和强度,以便可以承受部分巨大的负荷并且可以为假体的佩戴者确保可靠的站立感觉并且同时确保尽可能高的佩戴舒适性。此外,假肢筒应该具有尽可能小的自重,由此进一步提高舒适性。目前所述假肢筒主要由碳纤维复合材料制造,所述碳纤维复合材料在小的自重下具有非常高的机械强度。假肢衬套通常用作在假肢筒和截肢残端之间的接口,所述假肢衬套由软垫式的并且弹性的材料、例如硅酮或聚氨酯制造。在带有假肢衬套的截肢残端被放入到假肢筒中之前,所述假肢衬套如同长筒袜那样被佩戴到截肢残端上。

而目前假肢筒通常对于患者个别地制造并且以多种已知的方法中的一种方法由截肢残端成型,假肢衬套通常以标准尺寸制造,因为所述假肢衬套由于其弹性而适配个别情况。

假体自身布置在残端上并且固定在所述残端上。为了固定存在的不同的系统,固定系统设置所谓的真空筒技术,在所述真空筒技术中在安置状态中将残端和假肢筒内壁之间的体积抽真空。为了密封并且为了装软垫可以在残端上布置假肢衬套,所述假肢衬套通常具有闭合的远端的端部和近端的入口并且包围残端。通过放入提供有假肢衬套的残端而在假肢衬套的外侧和假肢筒的内侧之间形成被抽真空的体积,由此产生假肢筒和假肢衬套之间的力配合的连接。假肢衬套通过附着力附着在假肢残端上,从而假肢筒和固定在假肢筒上的部件固定在患者的残端上。为了实现持久地固定假肢筒需要的是,假肢衬套和假肢筒之间的体积相对于大气压密封。为此设置所谓的封盖或密封圈,所述封盖或密封圈被拉到假肢筒的近端的边缘上并且贴靠在假肢衬套或残端的外侧上,从而空气不能进入假肢筒的近端的边缘与假肢衬套或残端之间的间隙中。替代密封圈或者也封盖,密封唇可以布置或固定在衬套的外侧上或者在假肢筒的内侧上,以便实现密封体积。

假肢筒通常由形状稳定的材料构成以具有足够的稳定性和强度,以便将另外的假肢部件布置在所述假肢筒上并且提供用于截肢残端的软组织部分的支撑功能。假肢筒的近端的边缘在此尽可能凸出地构造,以便可以可靠地接收截肢残端。在小腿筒的情况中,近端的边缘例如在内侧和外侧延伸直至膝盖髁骨并且在胫骨区域中和在腘窝区域中深度相交。在前臂筒的情况中也实现类似的结构。在大腿筒中构造有外侧的升高部,以便提供侧向的稳定性。

发明内容

本发明的任务在于,对于多个不同的矫形技术装置实现改进的制造方法。

本发明所提出的任务通过一种用于制造矫形技术装置、特别是假肢衬套的方法来解决,其特征在于,矫形技术装置至少部分地借助增材制造方法由至少一种制造材料制造,将所述制造材料在可流动的处理状态中置入到支撑材料中并且然后硬化。

除了不同的3D打印方法以外例如由MIT开发的、以关键词“Rapid LiquidPrinting”公开的三维打印方法也属于增材制造方法。在此,待制造的物体在容器中制造,所述容器以凝胶悬浮液或者其他材料填充,所述其他材料不与制造材料反应,而是仅仅用于机械地支撑制造材料,只要所述制造材料还未硬化或者充分地固化。凝胶悬浮液在这种情况中是支撑材料。在所有这些方法中,制造材料以可流动的形式、例如液态地被处理。在“Rapid Liquid Printing”的实例中,制造材料以液态的或凝胶状的形式(所述形式都视为可流动的)借助能三维地运动的定位装置、例如喷嘴在期望的位置上被置入到凝胶悬浮液中。基于制造材料与凝胶悬浮液的支撑材料之间的密度比率以及支撑材料的高的粘度使得已置入的制造材料保持在相应的位置上。以所述方式可以“打印”三维的物体,其方式是,将制造材料在期望的位置上以期望的方式置入到凝胶悬浮液中并且然后在那里固化、变硬或硬化。如果在下文中谈及硬化,则由此也包括制造材料的固化或其他反应或特性改变,所述特性改变导致提高形状稳定性或者达到矫形技术装置或构件的期望的状态。特别是在柔性的或弹性的材料的情况中在硬化之后还保持柔性或弹性。所述固化在本发明的意义中理解为硬化。此外相对于传统的3D打印方法的优点在于多种可能的制造材料、包含在市场上可提供的、在室温下固化的硅酮。一个另外的优点在于,基于在凝胶悬浮液的辅助措施下的过程能实现将三维物体直接定位在打印机的工作腔中并且不必逐层地构造。此外,所述方法实现了高的制造速度并且由此实现低的制造成本。

制造材料例如是硅酮、聚氨酯,然而也是热塑性材料、注射树脂或其他塑料。对于制造材料仅仅重要的是,所述制造材料以可施加的方式、即可流动地、例如液态地或者以其他方式能注射地被处理并且可以硬化。

以所述方式可以例如假肢衬套、假体手套、鞋垫和另外的矫形技术装置由常规的硅酮容易地、快速地并且必要时个别地成型制造。如果使用热塑性材料,则在硬化之后存在的机械稳定性和硬度可以是足够的,以便通过所述方法以所述方式制造例如假肢筒、关节保护器或加强元件、例如用于矫形技术装置的夹板。假体蒙皮和假体装饰件也能够以所述方式制造。此外也可以制造测试假肢、例如测试筒或测试装饰件。

通过使用增材制造方法能够特别容易地制造例如假体装饰件、特别是脚装饰件、脚踝套或者例如个别地制造的髌骨或具有或无筒接口的个别的膝盖罩。所述矫形技术装置能够以所述方式例如防水地和/或通过功能化、例如借助通过在假手的手关节区域中的弯折杆结构实现的提高的可运动性构造。

在一个优选的设计方案中,制造材料在硬化期间由支撑材料支撑和/或在所述制造材料的位置中保持在工作腔中。所述制造材料优选地是自我硬化的或能通过升高温度硬化的材料。在使用自我硬化的材料情况中有利的是,不需要借助另外的硬化措施、例如电磁辐射或化学添加剂起作用。所述优点也通过使用能通过升高温度硬化的材料实现,该材料例如通过施加热辐射硬化。

除了在可流动的状态中置入到支撑材料中的制造材料以外,也可以一并置入纤维、特别是连续纤维。所述纤维可以同时与制造材料一起被施加并且特别是由所述制造材料包围。所述纤维包含或者是优选地碳纤维,所述碳纤维加强待制造的构件。

优选地,制造材料由至少两个组份组成。优选地,所述至少两个组份彼此的混合比例能够被调节。特别优选地,所述混合比例在实施增材制造方法期间能够被调节。通过所述设计方案可以例如施加呈多个组份的制造材料,所述组份自身都处于可流动的状态中。每个组份自身在此优选地设计为,使得所述组份不会或者仅仅非常缓慢地导致硬化。然而如果这两个组份彼此接触,则可以引起化学反应,通过所述化学反应产生实际的制造材料,所述制造材料优选地快速硬化。通过改变混合比例可以影响以所述方式制造的制造材料的物理特性和/或化学特性,从而矫形技术装置的以所述方式制造的部分也可以具有几乎连续不同的物理特性并且包含相应的斜度。

在一个优选的设计方案中,制造材料例如设计为在硬化之后具有肖氏硬度,所述肖氏硬度的值与混合比例相关。具有大的硬度的区域和具有小的硬度的区域能够以所述方式在一个方法步骤中直接彼此挨着并且彼此靠紧地一体地制造,而不必改变装置或者改变所使用的材料。足够的是,仅仅改变至少两个组份的混合比例,这可以在所述增材制造方法期间进行。

优选地,以所述方式可以通过连续地改变混合比例实现连续地改变制造材料的材料参数或物理特性。可以考虑例如小腿衬套,所述小腿衬套在腘窝的区域中与在另外的区域中的情况中相比明显更有弹性地构造。取而代之或者除此之外,具有复杂的斜度的构件可以关于壁厚实现,所述构件通过来自现有技术的制造方法和为此例如需要的模具而不能或者仅仅以大的耗费制造。

在一个优选的设计方案中,在增材制造方法中使用至少两种不同的制造材料。这有利地同时进行。这两种不同的制造材料在此在至少一个特性上相区别。因此,可以例如使用呈不同颜色的制造材料,以便产生期望的视觉效果和美感印象。通过使用例如染色的制造材料也可以将标记安置在待制造的矫形技术装置上或中或者至少安置在矫形技术装置的构件上,所述构件至少部分地借助增材制造方法制造。例如当矫形技术装置应该以确定的定向被佩戴在患者的身体上时,则这是有意义的。如果例如假肢衬套具有置入的电极,以便接收例如截肢残端的肌电信号或者以电信号刺激截肢残端的肌肉或者用于等离子治疗,则重要的是,电极可复现地布置在相应的截肢残端的准确的部位上。这当然也适用于布置在矫形器上的电极,所述矫形器被佩戴在患者的还存在的身体部分上。通过使用标记可以在这种情况中对于患者易于将矫形技术装置、例如假肢衬套以准确的定向安置在身体部分上。所述标记可以通过根据本发明的所述实施例的方法特别容易地通过以下方式制造,即在应布置标记的部位上使用增材制造方法的、以另外的颜色染色的制造材料。

通过使用两种不同染色的制造材料还可以制造磨损指示器或损坏指示器。如果例如在完好的矫形技术装置的情况中仅能从外部看到第一颜色的制造材料,则通过显现第二颜色为此得出明显的信号,即例如必须更换磨损部分或者矫形技术装置具有故障。

至少两种不同的制造材料优选地在其导电性方面相区别。而例如常规的硅酮或聚氨酯是电绝缘的,通过添加相应的添加剂、例如炭黑颗粒或金属屑可以使所述硅酮或聚氨酯能导电。由未公开的DE 10 2017 126 465已知相应的矫形技术装置,所述矫形技术装置的基体由电绝缘材料构成,所述基体可以借助增材制造方法例如由第一制造材料制造。具有由可导电的弹性体构成的芯的导电体位于所述基体中,所述弹性体具有电绝缘涂层。所述电绝缘涂层例如呈聚对二甲苯涂层的形式用作在由可导电的弹性体构成的导体和基体材料之间的增附剂。然而在本发明的设计方案中,基体材料能够以第一制造材料的形式加工,并且导电体的可导电的弹性体材料以第二制造材料的形式优选地同时加工。在一个优选的设计方案中,不仅导电体的材料而且基体材料、即在此所述的两种制造材料分别是硅酮。以所述方式,在所述实施例中构成基体的第一制造材料的弹性特性不受电导体影响。增附剂层是不必要的,因为这两种制造材料同时硬化。以所述方式实现这两种制造材料之间的最优连接。

因此,通过在此所述的方法可以将至少一个电导体、优选地然而所述电导体中的多于一个电导体布置在矫形技术装置的制造材料中。

取而代之地或者除此之外,所使用的制造材料在硬化之后例如在其硬度方面和/或在其弹性方面是不同的。不同的制造材料可以使用在矫形技术装置的不同的部位上,从而例如在假肢衬套的情况中骨头非常接近于截肢残端外侧定位且需要特别垫充的部分能够以特别软的并且垫充的材料覆盖。如果假肢衬套例如是用于小腿截肢的假肢衬套,则腘窝的区域可以通过特别弹性的制造材料制造,以便通过多倍地延展承受强的机械负荷。此外可能的是,通过在较大弹性的制造材料内部使用较小弹性的制造材料实现增强刚度,以便例如增大假肢衬套的纵向刚度,然而同时保持横向延展性。此外可能的是,通过增材制造方法实现拉胀结构,所述拉胀结构例如在DE 10 2017 106 903中描述并且用于假肢衬套。拉胀材料具有负的泊松比。这意味着,与在传统材料的情况中不同地材料在一个方向上的延长不导致在垂直于该方向的第二方向上缩短,而是也导致在这个第二方向上延长。特别是二维拉胀的材料能够以有利的方式使用在衬套中。为此所需的结构可以通过在此所述的制造方法特别容易地并且成本低廉地也大批量地制造。

如果使用不同的制造材料用于矫形技术装置的不同的区域或者矫形技术装置的构件,所述构件通过增材制造方法制造,则也可以依次使用不同的制造材料。实施增材制造方法的装置在这种情况中优选地具有多个输出口,所述输出口优选地与不同的制造材料容器连接,从而不同的制造材料可以直接依次和/或同时别使用。

优选地,至少一个制造材料在所述增材制造方法期间与矫形技术装置的单独制造的构件连接。为此,单独制造的构件可以例如是连接盖、由另外的材料、例如金属制成的连接适配器、电极、电池保持装置或者其他元件,所述构件布置在执行增材制造方法的装置中并且在支撑材料内。在“Rapid Liquid Printings”的方法中,相应的单独制造的构件因此布置在凝胶悬浮液内。用于增材制造方法的制造材料然后在所述增材制造方法期间如此定位,以使得所述制造材料与相应的单独制造的构件接触,从而所述制造材料在制造材料硬化时进行单独制造的构件和制造材料之间的材料配合的连接。当然,制造材料也可以这样布置,以使得所述制造材料取而代之或者除此之外在制造材料硬化之后进行形状配合的连接。

替换地或附加地可能的是,将单独制造的构件置入到已经打印的然而还未硬化的制造材料中。因此,例如在假肢衬套根据所述方法制造之后,电缆或加强纤维或者类似物可以定位在所述假肢衬套的壁中,然后所述电缆或加强纤维或者类似物材料配合地和/或形状配合地与硬化的制造材料连接。

假肢衬套在远端区域中通常具有所谓的衬套盖,通过所述衬套盖可以建立至假肢筒的机械连接。电子构件、传感器、气动元件、液压元件或其他元件也可以布置在衬套盖中。衬套盖单独地制造并且可以作为单独制造的构件在所述增材制造方法期间与制造材料连接。这同样适用于电子构件、例如传感器、电极或其他元件。所述电子构件也视为单独制造的构件。

在所述方法的一个优选的设计方案中,将至少一个物体置入到支撑材料中,制造材料在所述增材制造方法期间在所述物体上被打印。因此,制造材料这样在可流动的状态中被置入到支撑材料中,以使得所述制造材料与置入支撑材料中的物体接触。在制造材料硬化时在此优选地产生置入的物体和硬化的制造材料之间材料配合的和/或形状配合的连接。因此例如可能的是,将矫形技术装置的由弹性材料制造的的部分、例如假肢筒置入到支撑材料中并且然后以增材制造方法打印衬垫和/或软垫。衬垫或软垫在此至少部分地、然而优选地完全由制造材料制成。所述制造材料在可流动的状态中这样置入到支撑材料中,以使得所述制造材料与同样布置在支撑材料中的假肢筒接触。

当两个构件之间的准确的配合形状是需要的或期望的时,则所述方法特别是有利的。因此可以例如假体装饰件、即包围实际的假体的塑料涂膜直接打印到假体上。因此可以例如将假手或另外的矫形技术装置置入、例如浸入到支撑材料中。然后可以将矫形技术装置的以增材制造方法要制造的部分直接打印到已置入的构件上。在增材制造方法的过程中也可以产生功能性、例如个别的阻尼特性。假脚和/或包围实际的假脚的假脚涂膜可以由此例如在不同的部位上由不同的制造材料制造,从而实现不同的阻尼特性。

此外,特别是假肢衬套、然而不是仅仅所述矫形技术装置通常具有纺织物层或另外的纺织物构件。如果是这种情况,则所述纺织物元件也可以视为单独制造的构件并且在所述增材制造方法期间与制造材料连接。

矫形器通常用于将压力施加到确定的身体部位上,以便由此例如支撑关节或者将韧带和肌腱去负荷。为此优选地使用垫子,所述垫子通常由硅酮制造并且通过矫形器这样布置在佩戴者的身体上,以使得例如在锁合附加的皮带之后将压力施加到期望的部位上。所述垫子也可以通过在此所述类型的方法由制造材料制造,其中,制造材料优选地与单独制造的构件、即例如矫形器的由纺织物构成的基体连接。

如同已述的那样,当制造材料在可流动的状态中被施加时,将应与制造材料连接的构件和元件可以已经被置入到支撑材料中。然而这在柔性元件、例如纺织物的情况中仅仅有限地实现,因为所述柔性元件不具有或者仅仅具有低的形状稳定性。因此表明有利的是,例如将衬套或另外的矫形技术装置的部分制造为闭合的体积。然后使支撑材料位于所述体积内部。此时基于通过所包含的支撑材料引起的阻力可以特别容易地将纺织物层施加到由此闭合地构造的衬套上,而不必制造模具或工具。如果已施加纺织物层,则可以将衬套在近端端部处打开并且将所包含的支撑材料去除。被施加的纺织物层可以预先例如被粘接。此外附加地或替换地,纺织物或另外的材料的施加在确定的情况中有利于将另外的构件、例如假肢筒直接成型在衬套上。为此也有利的是,承受负荷的衬套可以抵抗阻力,这特别是能够以上述方式实现。

为了加强所包含的支撑材料的效应,由支撑材料引起的阻力特别是可以在基于水的支撑材料的情况中通过以下方式加强,以使得矫形技术装置的闭合地构造的、包含支撑材料的部分冻结。由此使支撑材料变硬并且可以抵消在施加和特别是粘接纺织物层时作用的力,而此时冷却的并且冻结的衬套不变形,所述衬套优选地还始终是闭合的。替代矫形技术装置的以增材制造方法制造的的部分的闭合地构造的变体也可以存在特别是具有或没有阀的输入口和/或输出口,通过所述输入口和/或输出口例如可以将所包含的支撑材料从矫形技术装置的其他闭合的部分去除。如果期望提高所述部分的形状稳定性,则可以例如通过与输入口连接的软管将介质、例如空气置入到矫形技术装置的其他闭合的部分中并且以所述方式产生所需的压力。在施加纺织物层之后可以将矫形技术装置的闭合的部分打开并且必要时将所包含的支撑材料去除。

取而代之或者除此之外,加强元件可以被置入到矫形技术装置的其他闭合的部分中,所述加强元件设计用于通过从所述体积去除或排出液体特别是彼此接触或者至少所述加强元件的接触通过去除或排出来加强。在一个非常简单的实施例中,所述加强元件可以在此是颗粒材料、例如沙子。如果在这种情况中例如将空气从以加强元件、即颗粒材料填充的体积去除或排出,则各个加强元件接触或者加强所述加强元件彼此的接触。由此可以形成刚性的形状,所述刚性的形状支撑被围绕的和/或被包围的矫形技术装置。

在增材制造方法中,矫形技术装置的壁厚度可以连续地或者在离散的步骤中被改变,从而产生至少一个凸出部、凹进部、增厚部、缩窄部和/或侧凹。

有利地,通过增材制造方法产生具有至少一个空腔的矫形技术装置和/或构件。原则上在此设置,通过以下方式产生空腔,即凝胶悬浮液的区域以制造材料围绕打印。然而替换地或附加地也可以通过以下方式产生空腔,即首先将制造材料作为实心材料施加,然后在还液体的状态中将辅助材料置入到所述实心材料中,所述辅助材料形成相应的空腔。辅助材料可以在此是气体或液体、例如也即所使用的凝胶悬浮液,并且所述辅助材料在制造构件之后保留在所述构件中以例如制造空气衬垫,或者又从硬化的构件被去除。空腔、特别是如前所述地制造的空腔可以具有不同的特性并且实现不同的任务。所述空腔可以是封闭的空腔或者具有开口或通孔。因此可以产生例如有孔的结构,所述结构例如蜂窝状地构造并且实现机械刚度。

然而如果至少一个空腔是封闭的空腔,则可以该空腔例如用作空气衬垫,以便特别是衬垫矫形技术装置的佩戴者的身体的敏感部位并且以所述方式提高佩戴舒适性。以所述方式制造的空气衬垫可以例如也构造有接口,以便将空气泵入到空气衬垫中或者从所述空气衬垫排出。由此,空气衬垫内的压力和必要时空气衬垫的延展也可以被调节并且根据个别需要被调节。由此可以例如考虑截肢残端的体积波动。如果例如电极位于空气衬垫的朝向身体的一侧上,则将电极压到佩戴者的皮肤上的压力可以通过所述可充气的空气衬垫来调节和优化。

通过所述空气衬垫也可以大面积地和/或与区域相关地施加压力,所述压力例如为了在烧伤治疗中治疗疤痕组织是必要的并且有利的。所制造的空腔也能够以通道的形式存在,所述通道例如包含冷却剂,以便冷却与矫形技术装置接触的身体部分。所述通道也可以用于输送药物,所述通道作为空腔以增材制造方法由制造材料制造。

取而代之或者除此之外,至少一个空腔可以在所述增材制造方法期间以至少一种填充材料至少部分地、优选地然而完全被填充,其中,优选地至少两个空腔以不同的填充材料被填充。特别是在至少两个空腔的情况中,两种不同的填充材料可以由例如不同组份的硅酮构成,这两种不同的填充材料优选地已经在所述增材制造方法期间被填充到空腔中,所述两种不同的填充材料彼此化学反应。所述a-b-硅酮由现有技术已知并且只要这两个组份彼此接触则导致材料的硬化或固化或稳定化。所述a-b-硅酮可以例如用于当使用标准尺寸的衬套时填充例如在截肢残端和假肢衬套之间产生的空腔并且由此使衬套的内部轮廓个别地适配矫形技术装置的佩戴者的身体形状。混合的然而还液态的材料在已经硬化的壳中作为液态的中间层包围、在此充填残端,而不与所述残端直接接触。所述材料具有相应的残端几何形状并且然后以这个形状硬化。

因此,用于实施所述方法的装置具有至少三个输出喷嘴,通过所述输出喷嘴可以输出不同的材料。在从一个输出喷嘴将制造材料以期望的形式例如置入到凝胶复合材料中期间,将不同的填充材料从另外的输出喷嘴置入到由此产生的空腔中。如果这两种填充材料应该之后彼此反应,则仅须将在两个空腔之间的连接壁切割开。

取而代之或者除此之外,空腔在制造材料硬化之后才被填充。例如由未公开的DE10 2018 111 442已知下述矫形技术装置、特别是假肢衬套,其具有空腔,所述空腔在构成空腔壁的相应材料硬化之后以填充材料被填充。由此在这个部位上可以提高机械稳定性,从而可以例如在矫形技术装置的基体内产生支撑装置或支撑结构。通过在此所述的方法的相应的设计方案,矫形技术装置的多个构件也可以通过增材制造方法由至少一种制造材料制造,所述构件可以分别具有例如呈软管或通道形式的空腔并且由此彼此连接,因此所述不同的空腔彼此接触并且特别是流体技术地彼此连接。空腔能够以所述方式共同以相应的形成结构的材料被填充。当然也可以加入其他材料、例如冷却材料或放热材料,以便加热或冷却矫形技术装置并且以所述方式提高矫形技术装置的佩戴者的佩戴舒适性。

在一个优选的设计方案中,在增材制造方法中使用的制造材料是弹性材料,当所述制造材料完成硬化时。特别是在这种情况中,然而也在另外的制造材料的情况中有利的是,给在所述增材制造方法期间制造的空腔填充泡沫。为此将可发泡的材料置入到完成设置的空腔中,然后给所述空腔填充泡沫并且优选地完全填充空腔。为此原则上能够使用任何由现有技术已知的可发泡的材料,其中,特别是使用多组份的材料。在此将至少两种组份的要发泡的材料置入到空腔中,然后所述至少两种组份的要发泡的材料彼此反应并且开始发泡。

如果矫形技术装置例如是真空衬套、即假肢衬套,假肢筒在所述假肢衬套中通过在假肢衬套和假肢筒之间的间隙的负压、即将所述间隙抽真空而保持在假肢衬套上,则有利的是,在这种情况中可为衬套和/或假肢筒的矫形技术装置中加工有在真空通道的意义下的空腔,以便以所述方式可以在假肢筒和假肢衬套之间的间隙中尽可能均匀地产生负压。

有利地,借助增材制造方法由至少一种制造材料制造至少一个气动元件和/或至少一个液压元件、优选地至少一个体积容器、至少一个密封唇、至少一个阀和/或至少一个泵,其中,液压元件和/或气动元件与矫形技术装置的另外的构件优选地一体地制造。所述构件使用在一系列矫形技术装置中并且能够以所述方式容易地并且成本低廉地以及最优定位地制造。密封唇例如使用在真空衬套中,以便气密地向外密封假肢衬套和假肢筒之间的要抽真空的间隙,所述密封唇通常布置在假肢衬套的外侧上。多个密封唇也可以布置在假肢衬套的外侧和/或内侧上。在此,通过在此所述的方法整个衬套能够以增材制造方法制造,其中,至少一个制造材料则是衬套的材料。该材料在此可以例如是硅酮或聚氨酯。在这种情况中,密封唇可以与其余的衬套同时在所述增材制造方法期间被制造,从而实现密封唇和衬套的基体之间的最优的附着,所述附着通过材料配合的连接实现。取而代之,密封唇也可以随后布置在衬套的已经完成并且单独地制造的基体上。这特别有利的是,虽然使用标准衬套用于服务患者,但是密封唇在衬套的外侧上最优的位置例如与截肢残端的长度相关并且由此必须个别地与矫形技术装置的佩戴者适配。个别的适配可以通过增材制造方法实现。

在一系列假肢衬套中在衬套内部使用例如具有振动阀或单向阀的空气管路,以便使用在假肢衬套和假肢筒之间的往复运动用于从所述体积泵出空气和抽真空,所述往复运动在行走时发生。所述气动元件可以通过在此所述的方法在衬套的基体中被加工,所述基体能够由至少一种制造材料制造。US 2017/0143519 A1涉及一种假肢衬套,其具有单向阀和注射的透气的材料,该材料形成流动路径。泵室可以置入外衬套和内衬套之间。

类似于密封唇地,例如用于将矫形技术装置的两个构件彼此机械锁定的锁定元件也可以通过增材制造方法、特别是通过Rapid Liquid Printing方法成型在单独地或同时制造的构件、例如衬套的基体上。Rapid-Liquid-Printing方法例如在US 2018-281295A1中描述。

在一个优选的设计方案中,在所述方法中测量数据首先从患者被检测,然后所述测量数据被提供电控制和/或电子控制装置。所述控制装置设置用于至少也基于所述测量数据控制增材制造方法。这尤其对于矫形技术装置是有利的,所述矫形技术装置个别地与患者适配。特别是假肢筒和假肢衬套能够以所述方式快速地、容易地、成本低廉地并且然而个别地对于每个患者单独地制造。关于测量数据的检测由现有技术不同的方法已知。因此,患者的与矫形技术装置接触的身体部分可以例如由光学扫描仪检测并且三维地测量。由此测定的测量数据被提供电控制和/或电子控制。截肢残端或应测量的身体部分可以在此被放入、悬置或置入到特定的装置中,从而可以考虑压力比,所述压力比应该在安置的假体或矫形器中产生并且所述压力比当然影响身体部分和截肢残端的几何形状。

除了个别适配的矫形技术装置的所述制造以外,通过方法的在此所述的设计方案也可以与在现有技术中相比更容易地并且更加成本低廉地制造矫形技术装置的标准化的形状和/或尺寸,因为不必制造模具。制造材料容易地以期望的布置和分配定位在支撑材料内并且然后硬化或固化。

此外可以制造矫形技术装置的半个性化的构型,其中,例如数字存储的标准模具借助单独由患者采用的尺度个性化。所述标准模具则可以借助增材制造方法容易地并且快速地制造。密封唇的位置和/或尺寸由此可以例如患者个别地与假肢衬套的外侧适配。假体手套也可以例如在其长度和/或宽度方面个别地制造,而使用另外的标准尺度。

在这里所述的方法的优选的设计方案中,例如矫形技术装置的表面或矫形技术装置的构件的触感或结构可以被影响并且必要时部分地改变,所述表面或构件通过增材制造方法制造。因此可以例如制造假肢衬套,所述假肢衬套在近端区域中与在远端区域中相比具有不同的触感或结构。以所述方式可以例如简化佩戴。附着特性也可以被改变,其方式是,例如在通过增材制造方法制造的假肢衬套的内侧上至少部分地、必要时也完全地施加表面结构。通过已经提及的用于假肢衬套的负压治疗的真空通道也可以个别地调节在负压衬套中的负压分配并且为了患者的佩戴舒适性而最优地选择。为此将真空通道置入到矫形技术装置中,这优选地在所述增材制造方法期间进行。通过所述真空通道可以将所述体积抽真空,其中,通过通道的形状和构型使负压分配个性化。

特别是通过使用不同的制造材料还可以例如选择相应的硬化的制造材料的肖氏硬度。因此例如也可能的是,耐磨的外层和软的、垫充的芯材料被同时制造,其方式是,使用两种不同的制造材料。此外,制造材料可以布置在泡沫状的结构中,通过所述泡沫状的结构可以产生透气的壁。

优选地,矫形技术装置是用于在假肢筒中使用的假肢衬套,其中,假肢筒具有接收腔,所述接收腔具有远端的端部和近端的边缘。接收腔构造为可以将通过假肢衬套服务的截肢残端放入到所述接收腔中并且接收在所述接收腔中。所述方法包含:对应于假肢筒的高度轮廓的走向或者根据截肢残端的存在的、已知的解剖学结构情况来确定在假肢衬套的外侧上的密封唇走向;以及借助至少一种增材制造方法沿着已确定的密封唇走向将密封唇布置在假肢衬套的外侧上。这也包含:制造衬套或衬套基体,密封唇一体地成型在所述衬套或衬套基体上。

高度轮廓是假肢筒的近端边缘沿着近端至远端方向的走向并且形成假肢筒的近端的封闭几何形状的走向。在确定高度轮廓之后,对应于假肢筒的高度轮廓的走向确定在假肢衬套的外侧上的密封唇走向。沿着确定的密封唇走向将密封唇布置在假肢衬套的外侧上。这借助至少一种增材制造方法实现。

密封唇走向由此在安置状态中遵循假肢筒的近端边缘的高度轮廓并且对应于假体筒的上方的封闭几何形状构造。密封唇在假肢衬套上的位置在此这样固定,以使得当将安置在截肢残端上的假肢衬套完全放入到假肢筒中时,密封唇相对于假肢筒的近端的边缘布置在远端。通过密封唇对应于假肢筒的近端的封闭几何形状的走向能实现,密封唇布置为使得其在假肢衬套和假肢筒的佩戴状态中尽可能远地在近端延伸,由此假肢衬套和假肢筒之间的要抽真空的体积相对于现有技术的设计方案被增大。由此增大将假肢筒保持在假肢衬套上的力,而与现有技术的设计方案相比不必减小抽真空的体积内的压力。同时实现用于将假肢筒保持在假肢衬套上所需的力在截肢残端上尽可能大面积的并且由此均匀的力分配。

通过密封唇的个别地与假肢筒的近端边缘相匹配的几何形状和相应的走向而使接口的机械性能最大化并且减小在残端、特别是截肢残端上的负荷。这提高用于使用者的舒适性并且建立假肢筒和残端之间可靠的连接。

密封唇走向可以例如根据假肢筒的近端边缘的存在的或计算的、特别是以数字形式存在的走向来确定。假肢筒的近端边缘的已知的走向用作密封唇走向的参考,所述密封唇走向相应地被确定。密封唇走向的确定同样可以基于扫描的残端或另外获得的关于残端的形状和/或特征或所述残端的解剖学结构情况的数据进行。数字存在的或计算的解剖学结构可以用作用于待制造的假肢衬套并且此外用于待制造的假肢筒的基础。假肢衬套并且必要时假肢筒也围绕残端的模型或数字图像数字地模型化。通过附加衬套上的衬垫并且必要时调整用于补偿体积波动的卸载区域或压缩区域的假肢筒而使所述形状基本上对应于残端的外部轮廓。假肢衬套同样可以仅仅根据残端模型或残端和/或假肢筒的数字图像设计并且转换成数字数据组,其中,密封唇走向可以在无已经存在的或计算的假肢筒数据组的情况下根据解剖学结构情况来确定。

在本发明的一个进一步方案中,在确定密封唇走向之前测定假肢筒的近端边缘的高度轮廓。高度轮廓、即沿着假肢筒的近端边缘的近端至远端方向的走向形成假肢筒的上方的封闭几何形状的走向。除了例如通过扫描方法、即将高度传感器在近端边缘上或平行于所述近端边缘扫过并且将高度数据对应于周向坐标或者通过无接触测量、例如光学测量方法或者其他扫描来检测已经实体存在的假肢筒的高度轮廓以外,所述确定也可以单独基于假肢筒、特别是还待制造的假肢筒的数据进行。如果已经存在3D模型或数据组,应该根据所述3D模型或数据组制造假肢筒,则密封唇走向可以基于所述数据确定并且进行制造假肢衬套。

密封唇优选地在远端方向上相对于假肢筒的近端的边缘错开地布置在假肢衬套上,以便避免在假肢衬套的已佩戴的、完全置入的状态中密封唇在近端突出于假肢筒的近端的边缘。在检测高度轮廓时优选地不是仅仅测定假肢筒的近端边缘沿着近端至远端方向的走向,而是也测定高度轮廓与接收腔的远端的端部的间距。从由此测定的间距可以确定,当在截肢残端上的假肢衬套放入到假肢筒中时,在与假肢衬套的远端的端部的哪个间距下假肢筒的近端的边缘贴靠在假肢衬套上。从这点出发,密封唇优选地向远端错开地布置在假肢衬套上。通过在远端方向上远离假肢筒的近端的边缘移动或移位设置安全区域,通过所述安全区域可以例如补偿在假肢衬套在残端上的设置的定向上的偏差。

对高度轮廓的走向的检测沿着近端至远端方向进行并且优选地考虑假肢筒的总长度并且由此也考虑密封唇走向距假肢衬套的远端的端部的距离。替换地或补充地,优选地检测假肢筒的近端边缘在外周边上的周向轮廓。由此可能的是,密封唇在径向方向上的延伸、即密封唇的位于径向外部的棱边与假肢衬套的外侧的间距与相应的患者相匹配。密封唇优选地在外周边上的延伸不是恒定的,而是根据截肢残端和佩戴到所述截肢残端的衬套的外侧与假肢筒的内侧的期望的间距而改变。

密封唇优选地在假肢衬套的外周边上沿着近端至远端方向相对于假肢筒的近端边缘等距地布置、延伸,也就是说,相对于假肢筒的近端边缘的高度轮廓至少基本上、然而优选地完全等距地延伸。

密封唇优选地布置在密封唇区域中,所述密封唇区域沿着近端至远端方向比密封唇自身宽并且是装配区域,密封唇可以在所述密封唇区域内布置并且固定在已经预先制造的假肢衬套的外侧上。密封唇区域用于简化制造并且实现以至少一种增材制造方法将密封唇自身在预给定的区域内沿着近端至远端方向布置在假肢衬套的外侧上。密封唇区域的近端边界和远端边界优选地与假肢筒的近端边缘的高度轮廓相关并且特别优选地对应于假肢筒的近端边缘的高度轮廓。

密封唇区域优选地是在密封唇至假肢衬套的外侧的过渡部上的密封唇、即密封唇的布置在假肢衬套的外侧上的基面的两倍宽。

优选地光学地检测假肢筒的高度轮廓或者高度轮廓和周向轮廓。检测出的图像数据形成例如用于数字3D模型的基础,对于所述数字3D模型或者由所述数字3D模型生成数据组。基于模型的数据组根据检测出的高度轮廓或检测出的周向轮廓和高度轮廓确定密封唇走向或者密封唇走向和密封唇形状。对高度轮廓的检测也可以由已经存在的数据、例如筒的3D模型进行,而假肢筒不必实体存在。如果例如假肢筒以增材方法或者以另外的制造方法基于肢体残端、例如截肢残端的数据组制造,则假肢筒的内部轮廓通过用于体积波动和必要时假肢衬套的材料强度的附加物而基本上遵循残端的外部轮廓。

如果假肢筒不基于例如由残端自身或者其石膏模型获取的数字数据制造,则优选地已经存在的假肢筒的内部轮廓光学地或者以另外的方式和方法被检测并且被存储在计算机系统中。根据残端的外部轮廓与假肢筒的内部轮廓和假肢筒的近端边缘的同样在3D模型的框架内存在的高度轮廓的比较则确定在假肢衬套的外侧上的密封唇走向。这当然也包含密封唇在假肢衬套的外侧上的位置。附加地,假肢衬套或假肢衬套的基体的高度和形状以及厚度优选地被确定并且被处理为用于以至少一种增材制造方法制造的数据组。在至少一种增材制造方法的框架内、例如在Rapid-Liquid-Printing方法的框架内,假肢衬套以与高度轮廓和/或周向轮廓相匹配的密封唇走向和密封唇高度和/或密封唇厚度被制造。

密封唇的走向也可以直接由解剖学结构数据、例如基于扫描残端来确定。然后筒的高度轮廓和周向轮廓可以由密封唇的首先视为有利的或最优的走向来确定,从而密封唇走向用作用于假肢筒的近端边缘的走向的参考尺寸。或者筒的高度轮廓和周向轮廓同样由扫描的解剖学结构数据确定。结果密封唇的走向对应于假肢筒的高度轮廓的走向,而与密封唇走向根据假肢筒的首先已确定的高度轮廓生成和确定无关,与假肢筒的高度轮廓根据首先确定的密封唇走向生成和确定无关,或者与密封唇走向和高度轮廓彼此独立地基于解剖学结构情况根据例如数字3D残端模型生成和确定无关。

密封唇高度可以根据假肢筒的内侧和要置入的残端的外侧之间的检测出的间距来确定,假肢衬套的基体必要时被佩戴到所述残端上。

在以所述方式制造的假肢衬套的情况中优选地实现由假肢筒和假肢衬套构成的系统,其中,假肢筒具有用于以假肢衬套服务的残端的接收腔。假肢筒具有远端的端部和近端的边缘。假肢筒的近端的边缘具有高度轮廓和周向轮廓。至少一个密封唇构造或固定在假肢衬套的朝向假肢筒的外侧上,其中,至少一个密封唇的密封唇走向在假肢衬套的完全放入的状态中与假肢筒的高度轮廓的走向对应。密封唇必须不与假肢筒的近端的边缘齐平地封闭,确切地说,设置为使得封闭轮廓的密封唇如下地在远端与假肢筒的近端的边缘错开地布置在假肢衬套上。

假肢筒在安置的假肢衬套的完全放入的状态中相对于至少一个密封唇在远端以闭合壁构造,以便产生尽可能大面积的接口区域,从而可以在尽可能大的面上产生负压,通过所述负压产生所需的保持力并且传递到截肢残端上。

假肢筒优选地形状稳定地构造,以便提供用于接收带有衬套的残端并且布置另外的假体部件、例如假体关节的足够的稳定性。至少一个密封唇固定或构造在假肢衬套的基体上并且可以在假肢衬套的外周边上具有不均匀的高度、即径向向外不同地突出于假肢衬套的外侧,以便补偿残端的外部轮廓和假肢筒的内部轮廓之间的形状波动或形状差异。

本发明的一个进一步方案设置,至少一个密封唇固定或构造在假肢衬套的基体上并且具有在假肢衬套的外周边不均匀上的高度、即从假肢衬套的外侧径向向外的不均匀的延伸。由此可以补偿呈在安置状态中的基体的外侧和假肢筒的内侧之间的径向的间距形式的差异。由此确保,当带有衬套的残端被放入时,密封唇始终贴靠在假肢筒的内壁上。在假肢衬套的外周边上不同的高度、即不同的径向的延展例如在假肢筒的被扫描的内侧和残端的被扫描的外侧或3D模型之间的比较中被确定。

密封唇走向优选地不位于一个平面上并且由此不是线性的,而是表示具有在外周边上与假肢衬套或假肢筒的远端的端部的不均匀的间距的空间曲线。

用于上述系统的假肢衬套具有至少一个构造或固定在假肢衬套的外侧上的密封唇,所述密封唇形成呈空间曲线形式的密封唇走向。至少一个密封唇的密封唇走向对应于假肢筒的近端边缘的高度轮廓的走向地构造,安置在残端上的假肢衬套应该被放入到所述假肢筒中。

本发明的任务还通过矫形技术装置、特别是假肢衬套来解决,所述矫形技术装置根据在此所述的方法之一制造或者能够制造。

附图说明

下面借助附图具体说明本发明的一些实施例。

附图中:

图1示出具有不同的部件的假肢衬套的示意图,

图2示出具有不同的设计元件的假肢衬套的示意图,

图3示出具有不同的表面结构的假肢衬套的示意图,

图4示出具有不同的材料结构的假肢衬套的示意图,

图5示出通过根据本发明的一个实施例的方法制造的部件的示意性的简图,

图6示出在尺寸方面的不同的制造方法的示意图,

图7示出部分标准假肢衬套和标准假肢衬套的示意图,

图8以单独视图示出假肢衬套,

图9示出由假肢筒和布置在所述假肢筒中的假肢衬套构成的系统,和

图10示出制造方法的一个变体的示意图。

具体实施方式

图1在中心区域中示出假肢衬套2,所述假肢衬套根据本发明的一个实施例制造。假肢衬套2在近端区域中具有开口4并且在远端区域中具有衬套盖6。在有虚线限界的局部图中示出不同的部件,所述部件可以布置假肢衬套2上。

左上方示出例如呈软垫8形式的单独制造的构件和电极10,所述电极在示出的实施例中由假肢衬套2的基体和所述假肢衬套的制造材料12包围。在其下方的框中示出一个设计方案,其中,两种不同的制造材料通过两个供应装置14同时被处理。以所述方式例如能实现,比加强元件高的硬度的制造材料置入到较软的制造材料中,所述较软的制造材料例如是用于假肢衬套2的基体的衬套材料。

在左侧最下方的框中示出密封唇16,所述密封唇可以例如构造为单独制造的构件,制造材料12通过增材制造方法打印在该构件上。优选地,衬套2的基体和密封唇16在一个唯一的制造步骤、即增材制造方法中共同制造。取而代之地,假肢衬套2的基体也可以作为单独制造的构件存在,密封唇16被打印在该构件上。位置框18应该仅仅示意性地示出,所示的部件可以布置在假肢衬套2的不同的位置上。

在图1的右侧在上方区域中示出,制造材料12以凸出部20的形式存在,所述凸出部可以例如是锁定元件。这也能够通过方法根据本发明的一个实施例无问题地制造。凸出部20可以在此构造为单独的构件,制造材料12在所述增材制造方法期间被打印在该构件上。取而代之或者除此之外,凸出部20也可以由制造材料12或第二制造材料以增材制造方法制造。优选地,衬套2的基体和凸出部20在一个唯一的制造步骤、即增材制造方法中共同制造。

在图1中右下方示出,连接元件22被打印到制造材料12上。通过所述连接元件22可以例如使电缆24与位于制造材料12内部的电导体26连接。所述电导体可以例如与图1中未示出的电极连接。

图2示出具有不同的可视元件的假肢衬套2,所述可视元件可以借助增材制造方法通过染色的制造材料12制造。标记线28从开口4延伸直到远端衬套盖6,通过所述标记线使矫形技术装置的佩戴者易于将矫形技术装置、在所示的实施例中即假肢衬套2以准确的定向安置。当然标记线28从近端开口4延伸直到远端衬套盖6不是必需的。

在假肢衬套2的左边区域中示出设计元件30,所述设计元件基本上实现美观目的。因此所述设计元件可以例如构造为图标,矫形技术装置可以通过所述图标标示出产的制造商。

第三可视元件是磨损指示器32,所述磨损指示器同样由染色的制造材料构成。所述磨损指示器32可以例如通过以下方式实现,即假肢衬套2的基体多层地构造。这意味着,在增材制造方法中使用多种制造材料,所述多种制造材料至少也在颜色上是不同的。如果假肢衬套2的外层损坏或磨损,则能够看到相应的下层的另外的颜色并且用作磨损指示器32。

图3示出具有三个示意性的位置框18的假肢衬套2,所述位置框又可以仅仅示意性地用于位置不同的元件。

在右侧给出不同的结构。在最上方的框中示出假肢衬套2的外侧,区域34,36具有不同的触感。中间区域34具有平滑的表面,而假肢衬套2在边缘区域36中的表面结构化地构造。

在其下方的框中示出真空通道38,所述真空通道在所述增材制造方法期间被槽形地加工到假肢衬套2的侧壁上。通过所述真空通道可以被抽真空产生负压,所述负压在假肢衬套2的安置状态中在假肢衬套和未示出的假肢筒之间产生。

在图3的下方区域中示出纺织物层40,借助输出喷嘴42在所述增材制造方法期间将制造材料12施加到所述纺织物层上。

而图4以不同的材料结构的示意图示出假肢衬套2。在图4的左上方区域中示出不同的类型的空腔,所述空腔可以具有不同的功能。在最左边示出封闭的体积44,该封闭的体积用作衬垫软垫。而在中间区域中示出体积容器46,所述体积容器具有输入口48和输出口50。振动阀52位于输入口48中,所述振动阀用作单向阀。具有输入口48和输出口50的体积容器46可以例如是液压或气动系统的部分。不仅体积容器46而且输入口48、输出口50和单向阀52可以在所述增材制造方法期间由制造材料12制造。通道54位于右边区域中,所述通道可以例如用于冷却目的。

在其下方区域中示意性地示出,假肢衬套2的、都可由制造材料12制造的、不同的区域可以具有不同的肖氏硬度。在下方区域中以横截面示出假肢衬套2的侧壁。可看到不同的厚度,衬套可以在不同的部位上具有所述不同的厚度。不同的厚度可以通过增材制造方法连续地或者在离散的步骤中产生。

在图4的右侧在上方的区域中示意性地示出,制造材料12可以例如以泡沫、例如硅酮泡沫的形式实施。在其下方区域示出所谓的复合材料,所述复合材料由不同的制造材料12组成。在此可以如同在左边局部图中的那样涉及在各个制造材料12之间的形状配合的连接,而在右边部分中使用不同的制造材料的多个层,所述多个层材料配合地彼此连接。所述复合材料可以通过根据本发明的实施例的方法在一个唯一的制造步骤、即增材制造方法中制造。

图5在中心示意性地示出增材制造方法,其中,所述增材制造方法在示出的实施例中是由MIT开发的Rapid-Liquid-Printing方法。输出喷嘴42能够如箭头56所示地在所有三个空间方向上自由地运动,通过所述输出喷嘴输出制造材料12并且在期望的位置上被置入到支撑材料中。通过在图5中围绕中心区域布置的产品示出多种可能的矫形技术装置,所述矫形技术装置能够以所述方式制造。所述矫形技术装置例如是鞋垫58、假肢衬套2、假肢筒60和假体手套62,例如所述假体手套用于覆盖假手。

图6示意性地示出,可以制造具有近端的开口4以及远端的衬套盖6的个别地成型的假肢衬套2。这可以一方面通过以下方式实现,例如借助卷尺64或另外的典型的测量方法测量截肢残端66。取而代之或者除此之外,如同图6的上方部分示出的那样截肢残端66也可以无接触地借助扫描仪68测量。与所使用的测量方法无关地,测定的测量数据被提供电控制和/或电子控制,所述电控制和/或电子控制控制用于增材制造方法的制造装置。

图7在右边区域中示出已公知的假肢衬套2,所述假肢衬套具有标准尺寸和标准形状。在左边部分中同样示出假肢衬套2,然而密封唇16此时布置在所述假肢衬套上。通过虚线示出的密封唇16示意性地示出,所述密封唇可以在基本假肢衬套2上在不同的位置上、个别地不同地布置。

图8以单个视图示出具有近端的边缘70和远端的端部区域72的假肢衬套2。远端的端部区域72闭合地构造,近端的边缘70周向地包围进入开口。假肢衬套2具有带有外侧76和内侧78的基体74。基体74至少在周向方向上柔性地并且优选地是弹性地构造。基体74的内侧78优选地由附着的聚合物、例如硅酮构成。取而代之,内侧78能够以附着的涂层完全和部分地涂覆。涂层可以例如由硅酮或者其他附着在皮肤上的聚合物构成。基体74的外侧76同样可以由弹性体构成或者至少部分地以弹性体涂覆。同样可能的是,将纺织物施加在外侧76上,以便实现使假肢衬套2和未示出的假肢筒之间的间隙的压力均匀分布。替换地或补充地,凸出部或通道可以布置、例如构造或置入或施加在外侧76上,以便实现在整个纵向延伸上、即从远端向近端以及围绕外周边的流动技术的连接。

密封唇16布置在基体74上,所述密封唇在放入未示出的假肢筒中的状态中实现假肢衬套2的近端区域和远端区域之间的密封。密封唇16可以由不透气的材料制造或者相应地涂覆,以使得没有空气通过密封唇16。密封唇16可以例如由硅酮或聚合物构成或者以所述材料涂覆。密封唇16在至少一种增材制造方法的框架内、例如通过Rapid-Liquid-Printing方法与基体74优选地一体地制造。在基体74的外侧76上的密封唇16的远端的区域可以设置有结构化的表面,所述结构化的表面实现在彼此隔开间距的区域中的压力分配。所述结构化可以例如作为可粘接或层压的纺织物材或者通过在外侧76上的通道和/或凸出部实现。

密封唇16径向突出于基体74并且优选地弹性地构造,从而密封唇16以其外侧贴靠在假肢筒上并且压到所述假肢筒上,该外侧远离基体74。在所示的实施例中,密封唇16不是垂直于基体74的外侧76构造,而是倾斜地构造或布置。密封唇16的朝向基体74的内侧围成之间的锐角。原则上也可能的是,设置相反定向的定位或者密封唇16垂直地突出。在将假肢衬套2放入到假肢筒中时,密封唇16则通常翻卷,从而实现下述定向,在所述定向下密封唇16的沿着远端方向定向的一侧贴靠在假肢筒的内侧上。在相对于大气压在通过密封唇16密封的、假肢筒和位于在密封唇16远端的区域之间的体积中的负压下,密封唇16被压到假肢筒的内壁上,从而设定自身加强的密封效果。

由图8可以获知,假肢衬套2的近端的边缘70线性地或在一个平面中布置地构造,其中,所述平面基本上垂直于假肢衬套2的纵向延伸而延伸。与此不同地,密封唇16不是在共同的平面中、特别是在不平行于或倾斜于假肢衬套2的近端的边缘70的平面中延伸,而是沿着空间曲线延伸,所述空间曲线对应于假肢筒在其近端的边缘上的高度轮廓的走向。在图8所示的实施例中示出用于小腿的假肢衬套2。胫骨头以虚线示出。密封唇16在前面区域中在胫骨头上方窄地延伸并且在内侧和外侧朝向近端的边缘70的方向延伸。在假肢衬套的背面部分中,密封唇16又可以沿着远端方向下降地延伸。所述走向相应于小腿筒的近端边缘的走向,该走向在前面的胫骨区域中和在腘窝区域中沿着远端方向与沿着内侧-外侧方向相比更深地、即更远地延伸。假肢筒区域在膝关节的内侧和外侧可以沿着近端方向更远延伸地布置,以便实现提高侧向稳定性并且使小腿筒改善地贴靠在残端上。

在图9中以示意图示出根据图8的在佩戴状态中的假肢衬套2。假肢衬套2安置在未示出的残端上并且被放入到假肢筒80中。假肢筒80具有近端的边缘82,该近端的边缘不是位于平坦的平面中,而是表示为空间曲线。假肢筒80在内侧和外侧具有突出的区域,所述突出的区域与在前面和在腘窝区域中布置的区域相比沿着近端方向更远地延伸。在前面可以看到下述区段,所述区段实现髌骨能够运动。在腘窝的背面区域中构造对应的区段或对应的下凹部,以便实现腿弯曲,而假肢筒不会以其背部区域被夹在背面的大腿和小腿背部肌肉区域之间。

假肢衬套2完全被放入到假肢筒80的接收腔84中,也就是说,假肢衬套2的远端端部72位于假肢筒80的远端端部88的区域中,必要时靠置在该区域上或者例如通过衬垫与该区域略微隔开间距地布置在该区域上。密封唇16贴靠在假肢筒80的内壁上并且将假肢筒80的内壁和假肢衬套2的外壁76之间的体积86在远端相对于密封唇16密封。体积86例如通过泵运动在行走时通过输出阀或通过由马达驱动的泵抽真空、即处于低于大气压的压力水平。

由图9可以获知,密封唇走向相应于假肢筒80的近端边缘82的走向或者遵循该走向并且仅仅在远端方向上错开地位于或布置在基体74的外侧上。理想地,密封唇16以距假肢筒80的近端边缘82尽可能小的距离延伸。特别是密封唇16围绕基体74的外周边沿着近端至远端方向的高度走向或高度轮廓、即走向相应于假肢筒的近端边缘82的高度走向。可以实现低的偏差,密封唇走向特别是可以在基本上相应地平行于假肢筒80的近端边缘82的高度轮廓的走向的区域中被确定,其中,该区域的近端边界和远端边界对应于近端边缘82的高度轮廓走向构造。

在周向方向上的轮廓、即假肢筒80的内周边的轮廓也可以在贴靠密封唇16的区域中被检测。密封唇16的外周边的轮廓则可以对应于周向轮廓在外部密封唇边缘贴靠在假肢筒80的内侧上的区域中的走向地构造,设置有附加物,从而基于在假肢衬套2放入假肢筒80中之后变形时的回复力可以通过小的预紧力使密封唇16贴靠在假肢筒80的内侧上。

替代作为小腿筒的具有在内侧和外侧上的升高部的假肢筒80,作为大腿筒的构型可以例如在外侧包含仅仅在一侧的升高部,该升高部大致延伸直至髋关节的转动轴。在大腿的内侧上相应地构造在远端方向上错开的区段,从而在大腿衬套中设定相应的密封唇走向。

为了制造所述衬套2首先检测通常个别制造的假肢筒80的高度轮廓。为此也检测假肢筒80的高度、即间距从近端的边缘82直至远端的端部12在假肢筒80的内侧上在残端的外周边上。形状和尺寸可以优选地例如通过图像拍摄和图像分析来光学地检测,例如以测量传感器扫描或扫过可以同样产生替换的检测数据。

基于近端边缘82的高度轮廓的检测出的走向则确定,密封唇16应该在哪里贴靠在假肢筒的内侧上并且由此密封唇在哪里布置在假肢衬套2的基体74的外侧76上。为此使用检测出的数据,以便替代3D数据模型。根据假肢筒80的数据模型构造例如具有标准基体74和密封唇16的个别的密封唇走向的衬套2,所述密封唇走向在假肢筒80的近端边缘82的走向上定向。具有匹配的密封唇走向的假肢衬套2的形状同样被计算为3D数据模型。根据3D数据模型产生制造数据,根据所述制造数据通过至少一种增材制造方法制造具有对应于假肢衬套的近端边缘82的走向的密封唇走向的假肢衬套2。

在图10中示出用于制造假肢衬套2的方法的可能的过程。通过光学检测装置90从截肢残端66、在此即小腿残端拍摄、例如扫描截肢残端66的外部轮廓。从截肢残端66建立3D模型并且在未示出的计算机中被处理。根据3D模型计算数据组92,所述数据组至少基本上表示之后的假肢衬套2的形状。数据组92除了密封唇走向以外也确定假肢衬套2的外部轮廓、特别是也确定远端端部区域72以及假肢衬套2的材料强度。通过数据组92能够确定加强部、材料减弱部以及不同材料的用途,所述不同材料在制造方法期间被使用或加工。根据数据组92可以制造实际的假肢衬套2。近端的边缘70或实际的假肢筒2的近端边缘70在空间中的走向在实施例中还未在数据组92中确定地记入。假肢衬套2的其余轮廓通过虚线示出。根据数据组92或扫描的基本数据可以生成用于假肢筒80的数据组,所述数据组形成用于例如以增材制造方法制造假肢筒的基础。在空间中的密封唇走向定义为轮廓线并且可以用作用于假肢筒80的近端边缘82的轮廓的走向的参考。也就是说,在还待制造的假肢衬套2的外侧上的、密封唇16密封唇走向可以首先被确定,然后构造假肢筒80。相反地存在下述可能性,使密封唇走向与虚拟的或已经存在的假肢筒80的近端边缘82的已确定的轮廓相匹配。

根据数据组92通过增材制造方法制造假肢衬套2。在所示的实施例中,所述制造根据所谓的Rapid-Liquid-Printing方法进行,其中,支撑材料94布置在箱或储存容器中。通过能三维地在空间中移动的输出喷嘴42将假肢衬套2的材料置入到支撑材料94中并且增材地制造假肢衬套2。虚线表示假肢衬套2的近端端部轮廓,所述近端端部轮廓在所示的实施例中是线性的。假肢衬套2的近端端部轮廓或近端边缘70也可以对应于密封唇16的走向或者对应于假肢筒80的近端边缘82延伸。

2 假肢衬套

4 开口

6 衬套盖

8 软垫

10 电极

12 制造材料

14 供应装置

16 密封唇

18 位置框

20 凸出部

22 连接元件

24 电缆

26 导电体

28 标记线

30 设计元件

32 磨损指示器

34 中间区域

36 边缘区域

38 真空通道

40 纺织物层

42 输出喷嘴

44 封闭的体积

46 体积容器

48 输入口

50 输出口

52 振动阀

54 通道

56 箭头

58 鞋垫

60 假肢筒

62 假体手套

64 卷尺

66 截肢残端

68 扫描仪

70 近端的边缘

72 远端的端部区域

74 基体

76 外侧

78 内侧

80 假肢筒

82 近端的边缘

84 接收腔

86 体积

88 远端的端部

90 光学检测装置

92 数据组

94 支撑材料。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号