假肢套筒及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种假肢套筒，具有用于让假肢插入的插入开口(4)，其中，在该套筒(4)上构造关节区域(3)，一端部区域(2)一体地连接在所述关节区域上。本发明还涉及一种用于制造假肢套筒(1)的方法，其中，在空心的弹性体载体(9)的外侧上施加纺织中间层(8)，在所述纺织中间层上施加硅树脂层(7)。所述套筒(1)由弹性体材料构成，其在所述关节区域(3)中具有比在所述端部区域(2)中小的肖式硬度。
【专利说明】假肢套筒及其制造方法
[0001]本申请是申请日为2010年10月5日，申请号为201080049287.7，发明名称为假肢套筒及其制造方法的专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种用于假肢、例如用于假肢脚或假肢手的假肢套筒，具有用于让假肢插入的插入开口，其中，在该套筒上构造关节区域，一端部区域一体地连接在所述关节区域上。本发明还涉及一种用于制造假肢套筒的方法。
【背景技术】
[0003]假肢被用来代替人的缺失的肢体。在此，假肢的主要作用通常在于重新建立受损的或丢失的功能。除了纯功能性部件之外，通过代替丢失的肢体还满足视觉或美容装饰功能。为此提出，假肢的功能性核心部件被包覆结构包围，所述包覆结构提供尽可能天然的美观性，从而使得不能一眼就看出佩戴的是假肢。
[0004]最初用木材芯制造脚假肢。这种木材芯然后为了改善针对水的稳固性而涂以疏水的弹性材料。这例如在US 4，180,870中描述。木材芯的技术构型限制在纯支撑和滚动功能上。
[0005]在US 3, 953, 990中公开了一种腿假肢，其具有胫骨区域、大腿区域和膝关节区域。所有的区域都用单独的包覆结构包覆，其中，彼此相邻的包覆结构彼此搭接。假肢脚没有设置包覆结构。US 4，007，496描述了一种小腿包覆结构与假肢脚之间的连接。在此也没有提出假肢脚具有美容装饰性的包覆结构。
[0006]GB 2 357 725描述了一种用于腿假肢的由硅树脂构成的美容装饰性的包覆结构。所述美容装饰性的包覆结构具有空心的脚区域和空心的胫骨区域。所述包覆结构的材料可滚动到假肢上，从而使得所述包覆结构的成品尺寸对于通常使用的假肢是足够的。在胫骨区域中可采用具有这样的硬度的硅树脂材料，该硬度大于腿肚区域中的材料硬度。所述假肢套筒在此可具有这样的硬度，所述硬度不同于小腿区域的材料硬度。
[0007]GB 2 341 325描述了一种用于制造假肢包覆结构或矫形器包覆结构的方法。在此在多个层中施加不同的着色，以便获得类似于天然皮肤的总体印象。所述包覆结构的脚部件成形在小腿部上。
[0008]WO 2005/117746 A2描述了一种功能性的假肢套筒，其具有上端部上的开口和用于接收假肢脚的空腔。包围所述空腔的壁具有天然人脚的形状并且特别是形成具有脚底区域的底部件，所述脚底区域具有脚跟区段、脚趾区段和脚掌区段。在脚底区域中构造不同的刚度以便实现从脚跟至脚趾以及从侧面向中间的期望的滚动性能。为此例如提出，在脚跟和鱼际区域中加工嵌入件。同样可将刚性元件固定在所述包覆结构上。
【发明内容】
[0009]本发明的任务在于提供一种假肢套筒，其具有高的抗磨损强度，弹性足够以便例如在具有可调节的假肢脚的情况下允许足够的适配性并且此外结构紧凑以便尽可能少地臃肿。本发明的任务还在于提供一种用于制造这种假肢套筒的方法。
[0010]根据本发明，所述任务通过具有权利要求1特征的假肢套筒和并列权利要求所述的方法解决。在从属权利要求中给出本发明的有利的构型和进一步方案。
[0011]根据本发明，提出了一种用于假肢的假肢套筒，具有用于让假肢插入的插入开口，其中，在该套筒上构造脚踝区域，一端部区域一体地连接在所述关节区域上，本发明提出，所述套筒由弹性体材料例如聚氨酯材料构成，其在关节区域中(在假肢脚套筒的情况下特别是在脚踝区域中)具有比在端部区域中(在假肢脚套筒的情况下在脚底区域中)小的肖式硬度。在具有可调节的后跟高度的假肢脚的情况下需要假肢套筒的脚踝区域具有足够的可运动性以能够实现假肢脚的不同的基本设定。在假肢手的情况下由于假肢手的高的活动范围和多种多样的运动可能性需要高的可运动性和弹性。因此，通常对于假肢套筒采用泡沫材料，但是不能在关节区域中对脚趾套筒进行密封以防水或污物进入。此外，泡沫材料臃肿并且仅仅具有小的抗磨损强度。由硅树脂材料制成的假肢套筒的构型是不利的，因为在硅树脂的情况下抗连续撕裂性非常小。如果在硅树脂包覆结构内部出现裂缝，则该裂缝非常容易变大。因此，根据本发明设置弹性体材料例如聚氨酯材料，其比通常使用的硅树脂材料具有显著改善的抗连续撕裂性。但是在此问题是:弹性体材料、特别是聚氨酯仅仅具有小的弹性，特别是当它这样构成，使得其对于脚跟、鱼际或脚踝或指尖中的受负荷高的区域具有足够的抗磨损强度。因此根据本发明提出，在端部区域中、即例如在手心区域和指头区域以及在脚底区域中采用比关节区域中硬得多的弹性体材料，从而使得假肢套筒或假肢美容装饰部在端部区域中更硬且稳定，而在进入开口的区域中存在弹性体材料的软的和弹性的构型。
[0012]有利的是，弹性体材料例如聚氨酯材料在关节区域中具有12至25的肖式A硬度，而在端部区域、例如脚底区域中，弹性体材料具有45至75的肖式A硬度。通过这种方式一方面可以满足假肢套筒的强度和持久度要求并且另一方面在进入开口的区域中并且在关节或脚踝区域中提供期望的弹性。
[0013]如果在所述关节区域中构造有波纹管状结构则实现弹性的进一步改善。在假肢脚的情况下，脚踝区域不仅在假肢脚的摆动轴的近中方向上而且也在远中方向上延伸，所述摆动轴通常处于天然脚的脚踝的区域中。假肢脚套筒的脚踝区域因此也在近中方向上、即在假肢脚的摆动轴的上方延伸。在另外的假肢的情况下、例如在假肢手的情况下给出相应的构型，在假肢手的情况下，关节区域构造在天然腕关节的区域中并且不仅朝手掌的方向而且朝小臂的方向延伸。波纹管状结构例如允许基本上自由地调节后跟高度并且允许假肢手自由运动。也可以通过假肢套筒中的波纹管状结构降低运动期间的材料拉伸或镦压，从而除了简化可调节性之外还实现假肢套筒的耐久性的提高。
[0014]优选提出，在所述端部区域中、特别是在脚底区域中，弹性体材料具有均匀的硬度以便获得均匀的材料织构。由此避免通过材料过渡部形成分隔缝或额定断裂部位。
[0015]通过以下方式实现弹性的进一步改善，即，在所述关节区域中存在比所述端部区域中小的材料厚度，其中，在所述端部区域的承受负荷特别高的区域中也可以设置材料加强部(或增厚部)。这种材料加强部特别是在脚跟区域、鱼际区域、脚趾区域、指尖区域和/或手心区域中存在。必要时可以在所有这些区域中设置材料加强部。如果由于假肢或适配部件的特性发现在一些部位上仅仅期望小的材料载荷，则也可以仅仅在这些区域的部分中存在材料加强部。
[0016]弹性体材料的硬度可从所述端部区域向着所述关节区域连续降低。对此替代地提出，从端部区域向关节区域设置材料硬度降低的不同区。由此，假肢套筒具有分区，所述分区具有不同的材料厚度、材料硬度或着色，从而可进行假肢套筒与相应使用目的的适配。
[0017]本发明的一个进一步方案提出，在所述假肢套筒的插入开口上嵌入密封圈、特别是所谓的O形环以便改善假肢套筒与假肢或假肢套筒与上连接部件的筒区域之间的密封。由此降低假肢的干扰敏感性，因为可有效地防止水进入。
[0018]在弹性体材料特别是聚氨酯材料的外侧上可安装或涂覆硅树脂包套以实现改善的视觉效果和改善的手感，因为硅树脂包套具有非常天然的表面。
[0019]本发明的另一改善提出，在硅树脂包套与弹性体材料之间设置纺织中间层，特别是尼绒层、丝绒层或植绒层，以便改善硅树脂在弹性体材料上的附着。除了通过硅树脂包套改善手感之外还提供改善的视觉效果，因为硅树脂可更好地适配于天然的外观。纺织中间层改善硅树脂在弹性体材料上的附着能力，特别是当纺织中间层可嵌入在弹性体材料中并且硅树脂材料可与所述纺织中间层的未嵌入的部分形状锁合地连接时。尼绒层或纺织中间层此外可用于改善假肢的天然美观性，其方式是，使所述中间层的着色适配于天然皮肤表面的构型。
[0020]硅树脂包套也可以粘接在经涂层的假肢套筒上。所述硅树脂包套可单独地制造并且通过粘接与纺织中间层、例如绒呢层连接。经纺织涂层的假肢套筒为此被利用硅树脂粘接剂涂抹、喷射或以其他方式润湿例如浸溃，接着将硅树脂美容装饰部或硅树脂包套滚动上或套上。替代地，可在硅树脂池中施加硅树脂层或硅树脂包套。通常设置液态硅树脂作为纺织中间层与硅树脂包套或硅树脂粘接剂之间的增附剂，其中，增附剂的施加可在浸溃池中进行。所述增附剂与纺织中间层形成形状锁合连接并且与硅树脂层形成材料锁合连接。
[0021]纺织中间层在载体材料特别是聚氨酯与硅树脂层之间的布置本身即使在没有具有不同硬度的假肢套筒的不同区域的构型的情况下相对于现有技术也是一种改进。上述针对假肢套筒的实施方式也可转用到具有纺织中间层的构型上，在所述构型中，放弃不同的硬度。
[0022]本发明的用于制造假肢套筒的方法提出，在空心的弹性体载体(其具有天然肢体的形状)的外侧上施加纺织中间层，在所述纺织中间层上安装、特别是涂覆硅树脂层。所述纺织中间层改善硅树脂包套在载体材料上的附着能力。此外，纺织中间层可降低抗连续撕裂能力，从而总体上实现假肢套筒的更高的强度和耐久性。特别是可施加尼绒层、植绒层或丝绒层作为纺织中间层。尼绒层或丝绒层的构型具有的优点是，在中间层中不存在编织的或编结的结构，从而不限制材料的弹性；特别是在插入开口的区域中这是有利的。
[0023]所述纺织中间层与所述硅树脂层和聚氨酯载体形状锁合地连接，从而即使在使用不彼此附着的材料的情况下也实现载体材料与硅树脂层之间的可靠连接。
[0024]弹性体载体可由聚氨酯构成，在其外侧上施加纺织层。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]下面借助附图详细阐述本发明的实施例。附图表示:
[0026]图1是脚套筒的侧视图；
[0027]图2是脚套筒的透视性斜俯视图；
[0028]图3是脚套筒的俯视图；
[0029]图4是本发明的具有硅树脂包套(或覆层)的变型方案；以及
[0030]图5是小腿假肢上的脚套筒。
【具体实施方式】
[0031]在图1中以脚套筒的构型示出一个假肢套筒1，其具有构造为脚底区域的端部区域2和构造为脚踝区域的关节区域3。在所述脚套筒I内部构造一个未示出的空腔，在该空腔中插入一个同样未示出的假肢脚。所述插入通过构造在上端部上的插入开口4进行。所述脚踝区域3连接在所述插入开口 4上，所述脚踝区域在所示的实施例中具有波纹管状结构5，所述波纹管状结构5在踝关节轴的上方和下方延伸。在图1中以环形区域示出所述轴的位置，所述假肢脚可围绕该轴摆动，例如以便当假肢佩戴者转换到一个鞋模式——所述鞋模式具有不同于之前模式的后跟高度时调节后跟高度。
[0032]所述脚踝区域3具有15至25的肖式材料硬度A，而一体地连接在其上的脚底区域2具有45至75之间的肖式材料硬度A。所述脚踝区域3与所述脚底区域2之间的相应肖式硬度的过渡可流线型地或离散地例如以多个级延伸，从而在下部的脚底区域中得到最大的硬度，在其上连接着一个具有稍小的肖式硬度的区域，相反，在所述脚踝区域3并且特别是在插入开口 4的区域中调节出最低的肖式硬度。
[0033]在脚底区域2的纵向延伸的区域上可在不同的区域中构造不同的材料厚度。在脚跟区域21中可为了改善疲劳强度而设置比脚掌区域中大的弹性体材料例如聚氨酯的材料厚度，对于鱼际区域22或脚趾区域23也是这样，它们同样属于脚套筒I的承受负荷高的区域。
[0034]在图2中以透视图明显示出围绕脚踝轴的波纹管状结构5。同样可看出，在插入开口 4中在上部区域中放入一个密封圈6，所述密封圈确保可靠地密封以防止湿气进入。所述密封圈6要么可成形在要么可放入到一个空槽中。因为脚踝区域3越过脚踝轴朝小腿部的方向延伸，所以密封圈贴靠在小腿部上并且防止污物和湿气从上面进入。
[0035]在图3的俯视图中可看见不同的脚底区域，即脚跟区域21、鱼际区域22和脚趾区域23。还可以看出，在所示的实施例中，在脚跟区域21中构造比在脚掌区域中大的材料厚度。所述脚套筒的形状构造相应于天然脚的形状构造，尽管仅仅构造有大脚趾，而其余的脚趾构造为毗连的脚趾结构。
[0036]在图4中以不同视图、例如左上部以示意性横截面图示出本发明的一个变型方案，其中，在脚套筒的聚氨酯载体9上(如图1至3所示)安置一个绒呢层8作为纺织中间层。所述纺织中间层8要么通过粘接连接装置要么通过形状锁合地嵌入聚氨酯材料中而与脚套筒I的聚氨酯材料连接。在所示的实施例中，纺织中间层8仅仅延伸至所述波纹管状机构5的下部区域。在所述纺织中间层8的外侧上安置硅树脂层7，所述硅树脂层具有类似于皮肤的纹理并且表现为所述脚套筒I的外终结部。所述硅树脂外层7形状锁合地与所述纺织中间层8连接，从而使得那些如果没有纺织中间层8就不能彼此附着连接的部件持久地彼此连接。所述硅树脂层7形成所述脚套筒I的外终结部，因为其非常近似地具有类似于皮肤的结构和手感。外侧上的硅树脂层的缺点是如下事实:即，其仅仅具有小的抗连续撕裂强度。所需的抗连续撕裂强度通过聚氨酯载体9来提供。此外，通过所述纺织中间层8也进一步降低抗连续撕裂能力。
[0037]在所示的实施例中，硅树脂层7粘接在聚氨酯载体9上。为此，单独地制造硅树脂包套并且将其通过粘接而与所述纺织中间层8、例如绒呢层连接。纺织涂层的假肢套筒为此被利用硅树脂粘接剂涂抹、喷射或以其他方式润湿例如浸溃，接着将硅树脂层7滚动上或套上。替代地也可以在硅树脂浴中施加硅树脂层7。通常设置液态硅树脂作为纺织中间层8与硅树脂层7或硅树脂粘接剂之间的增附剂，其中，增附剂的施加可在浸溃池中进行。所述增附剂与纺织中间层8形成形状锁合连接并且与硅树脂层7形成材料锁合连接。
[0038]在图5中示出脚套筒I已经装配在小腿筒10上。所述小腿筒10同样设有美容装饰部，所述美容装饰部在视觉美观上相应于脚套筒I。优选小腿筒10的美容的外套筒由硅树脂材料构成，其他材料也是可以的。在脚套筒I与小腿美容装饰部10之间提供基本上无缝的过渡。如果小腿假肢的后跟高度改变，则可通过波纹管状结构5容易地进行补偿，而不会在脚美容装饰部I中导致镦压或高的拉力载荷。
[0039]本发明的脚套筒I除了通过聚氨酯载体9实现的非常好的技术特性之外还具有非常好的视觉特性，因为脚美容装饰部利用硅树脂包套7可靠地保持在脚套筒I上并且由此不会形成褶皱。
[0040]只要不将纺织中间层8构造为编织物、针织物或编结物，则不损害脚套筒I的弹性。此外，通过尼绒或丝绒涂层已经进行着色，所述着色可用作硅树脂层7的底色。纺织层8负责均匀地施加粘合。
[0041]在制造聚氨酯载体9之后或制造聚氨酯载体时施加纺织层8，例如其方式是，将尼绒材料放入到脚坯件的阴模具中。然后将聚氨酯材料填注到所述模具中并且硬化。然后，在取出所述坯件后例如可通过浸溃在硅树脂池或类似物中施加硅树脂层7作为终结层。
【权利要求】
1.一种用于制造假肢套筒的方法，其中，在空心的弹性体载体的外侧上施加纺织中间层，在所述纺织中间层上施加硅树脂层。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述弹性体载体构造为聚氨酯载体并且在空心的聚氨酯载体的外侧上施加纺织中间层，在所述纺织中间层上施加硅树脂层。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，施加尼绒层、植绒层或丝绒层作为纺织中间层。
4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，所述纺织中间层与所述硅树脂层和聚氨酯载体形状锁合地连接。
【文档编号】A61F2/54GK104434348SQ201410643465
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2010年10月5日 优先权日:2009年10月30日
【发明者】H-G·扬森, M·施内甘斯, W·施内甘斯 申请人:奥托·博克保健有限公司