一种腰部外固定器及其制作方法与流程

本发明属于康复技术领域，特别涉及一种腰部外固定器及其制作方法。

背景技术：

胸腰骨折是临床常见病，主要症状是，胸腰椎骨折导致椎体高度丢失，并伴有不同程度的后凸畸形，甚至侧凸畸形，严重者造成神经压迫，出现腰腿部疼痛，活动受限，下肢感觉障碍，甚至可以引起下肢瘫痪，造成截瘫等。男性多于女性，多数病人有不同程度的外伤史，同时可伴有一系列复杂的相关症状,如食欲减退、骨量流失、骨质疏松及腰背痛明显等，若患者长期卧床将引起心肺功能衰退、坠积性肺炎、褥疮等。

腰部外固定器适应症包括了各阶段的骨质疏松症早期、胸椎压缩性骨折、驼背、术前术后辅助治疗，长期佩戴也可用于矫正变形腰椎。现有的腰部外固定器使用常规生产方式批量制作，其结构由前、后两部分组成。前、后部均由三块成型板材及海绵内衬构成，成型板材间通过铆钉连接，海绵内衬内放置有气囊，对腰部提供支撑力。但是由于气囊柔软，对患者腰部提供的支撑力不足，且不能根据人体特定区域设置支撑面。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种腰部外固定器，以解决现有的腰部外固定器支撑力不足的问题。

本发明的实施例之一，一种腰部外固定器，该腰部外固定器由前部和后部组成，穿戴时，外固定器的前部与后部之间联接固定，腰部外固定器的前部位于腰部的前部，腰部外固定器的后部位于腰部的后部。

所述腰部外固定器的前部包括至少3块成型板，这3块成型板两两间联接固定。所述腰部外固定器的前部在成型板内侧方向设有内衬层。

所述腰部外固定器的后部包括至少2块成型板和1块支撑板，2块成型板和1块支撑板之间两两联接固定，所述支撑板位于所述2块成型板的中间位置。所述腰部外固定器的后部在2块成型板和1块支撑板的内侧方向设有内衬层。

所述支撑板具有朝向腰部的前凸部，该前凸部在支撑板上的位置是根据腰部受损区域来确定的。在所述支撑板的前凸部朝向腰部的一侧设置有气囊。

本发明的有益效果之一，通过在腰部外固定器上设置可以采用3D打印技术成型的增加腰部支撑力的支撑板，与结合数字医学技术相结合，支撑板上设置与患者腰部受损区域相配合的前凸结构。由于前凸结构非常稳定，可提供增强的、稳定的腰部支撑力。同时，前凸的位置可以根据患者CT数据设计，使治疗过程更加精准。

本发明的有益效果还包括，通过在支撑板上设置孔洞结构，不仅透气而且可减轻腰部外固定器的重量。此外，在支撑板前放置有气囊，一方面改善外固定器佩戴的舒适度，另一方面调节压力的大小，极大提升了治疗效果。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1是本发明实施例中腰部外固定器的前视图。

图2是本发明实施例中腰部外固定器的后视图。

图3是本发明实施例中支撑板侧视图。

图4是本发明实施例中腰部外固定器的后部剖视图。

图5是本发明中腰部外固定器中气囊充气原理图。

其中，1——成型板，2——海绵内衬，3——铆钉，4——魔术粘，5——支撑板，6——气囊，7——橡胶气管，8——阀门，9——充气泵，10——透气孔，11——前凸结构。

具体实施方式

如图1所示，本发明的实施例一，腰部外固定器由前、后两部分组成。前、后部分通过魔术带连接，固定于人体腰背部。前部包括三块成型板材及设在成型板材内侧的海绵内衬，三块成型板材间通过铆钉连接。

如图2所示，本发明的实施例二，在实施例一的基础上，腰部外固定器的后部包括一设置有前凸结构的多孔支撑板、海绵内衬及两块成型板材，支撑板可以用3D打印成型。支撑板与两块成型板材间通过铆钉连接。

如图3所示，支撑板设有一前凸结构，用于增强支撑板对腰部的支撑力。

如图4所示，本发明的实施例三，在实施例二的基础上，腰部外固定器支撑板上的前凸结构与海绵内衬之间还可以设有气囊，可提高舒适度。

如图5所示，本发明的实施例四，在实施例三的基础上，气囊连接一个充气泵，在充气泵连接气囊的连接管上设置有调节阀门，用以调节气囊压力。

本发明可以通过患者的CT数据确定脊柱受损区域，根据脊柱受损区域确定支撑板前凸结构的位置、大小。并利用软件建模，设计支撑板的形状，通过3D打印技术将其制作。支撑板结构稳定可增大对腰部的支撑力。并且通过在支撑板前放置气囊，不仅可以对支撑力进行微调，而且可提高外固定器的舒适度。

采用3D打印的支撑板，位于外固定器后部，两块成型板材之间的位置。成型板材与支撑板之间通过铆钉连接。支撑板上设置有孔洞结构，其不仅透气而且可减轻重量。气囊位于后部的海绵内衬及3D打印支撑板前凸结构之间，气囊上安装有手动充气泵。手动充气泵体上设置有阀门，可调控充气量的大小即可调节支撑力的大小，气泵体通过橡胶管与气囊连接。

传统模型采用PE材料热塑成型制作，成型过程材料受温度影响，模型往往达不到预期所设计的尺寸值，与传统制作工艺相比，本发明的腰部外固定器中采用的支撑板，其采用光敏树脂材料打印，材料不受温度的影响，能够达到预期设计尺寸。由于可根据患者CT数据反应的病情确定外固定器支撑板的前凸尺寸的大小、位置及形状和范围，实现腰部外固定器治疗模型的个性化，保证了治疗效果的精准化。

本发明的实施例五，一种腰部外固定器制作方法，包括以下步骤：

S101，利用医学影像数据，重建患者脊柱模型；

S102，根据患者脊柱模型计算支撑板上前凸部的尺寸大小，获得支撑板的计算机模型；

S103，在计算机内进行支撑板的孔洞结构的设计及边缘光顺处理；

S104，将支撑板计算机模型置于所述患者脊柱模型上进行仿真模拟，评估治疗效果；

S105，采用3D打印方式生成支撑板，并且完成组装。

本发明的实施例六，经过实施例五所述的支撑板的计算机模型计算和3D打印制作，获得了本发明的支撑板。对于现有的腰部外固定器的改进工艺或者组装方法包括以下步骤：

步骤一，现有的腰部外固定器由前后两部分组成，均各自由三块传统板材及一块海绵内衬组成。将腰部外固定器后部中间现有板材卸下，换上本发明的3D打印支撑板。

步骤二，将3D打印支撑板取代步骤一卸下的现有板材，用铆钉将左右板材固定。

步骤三，在步骤二装配好的外固定器后部的3D打印支撑板突起处，贴上3条20cm的魔术带勾面；气囊长边贴上20cm毛面魔术带，将气囊贴在3D打印支撑板突起处。

步骤四，将海绵内衬放入步骤三装配好的外固定器后部，有橡胶管的面为里面。

值得说明的是，虽然前述内容已经参考若干具体实施方式描述了本发明创造的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。