具有密封件的悬架衬套系统的制作方法

专利名称：具有密封件的悬架衬套系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及适于在残肢和假体承窝之间提供界面的悬架衬套。
背景技术：
如同1990年5月8日授予Klasson和Kristinsson的美国专利No. 4，923，474所 例示，适于在截肢手术者的残肢和假体装置紧固到其上的硬承窝之间提供柔软的柔性的界 面的悬架衬套的使用在该领域中是一般公知的。这种衬套典型地用空气不能透过的弹性体 材料例如硅树脂制成，并可包括在衬套本体部分的内外表面之间或其外部的加固层，以便 抵抗构成衬套本体的弹性体的轴向伸长。这种加固典型地不限制衬套本体的径向胀大或伸 展。根据现有技术的教导，一旦残肢和衬套通过使硬承窝的远端区域与大气隔离而以 紧密配合关系插入承窝中，这种衬套，有时称作悬架套，就可起到把残肢紧固在假体承窝构 件内的作用。一旦相对于承窝在衬套上施加拉力，则在承窝的远端中形成吸力，该吸力趋向 于将衬套保持在承窝内。通常提供适当装置以便能排除衬套的远端和硬承窝之间的空气， 并隔离硬承窝的远端。在一些应用中，衬套在其远端上设置有伞形物以及用来容纳假体紧固销构件的螺 纹承窝，所述紧固销构件随后延伸通过在硬承窝构件的远端中的轴向孔，以便相对于安装 在承窝构件远端上的假体装置紧固承窝构件。在其它应用中，假体装置紧固于硬承窝构件的远端的外部，并且衬套构件完全包 含在硬承窝构件内。构成衬套构件的弹性体摩擦地接合并保持附接到残肢的皮肤，致使肢体以舒适、 无刺激的方式保持在硬承窝构件内。可加厚衬套以便提供残肢和硬承窝之间的减震效果， 典型地这是为了紧密地装配残肢。这种衬套不但用于膝下(TT)的截肢手术者还用于膝上 (TF)的截肢手术者。也就是说，衬套可用于截肢手术者的膝关节以上或膝关节以下的应用。在其它应用中，可能期望通过在硬承窝远端的远端内在该远端与衬套远端之间形 成低压(真空)压力而把衬套更加确实地紧固在承窝内，此处所述的衬套已插入承窝中并 且残肢容纳在衬套内。低压压力可保持在硬承窝的远端处，并且在衬套正常保持在承窝内 的过程中该承窝在其远端处的内部将与大气隔离。向大气敞开承窝的远端将释放承窝内的 真空或者低压压力，以能够方便地将上面有衬套的残肢从承窝中取出。泵或其它装置可用来抽空在衬套的远端和承窝的远端之间的承窝的远端。阀或其 它适当的装置典型地被用来相对于周围大气打开和封闭承窝的远端。在现有技术中知道种种配置，它们用来在衬套外部和硬承窝内部之间提供适当的 密封件，所述硬承窝包括外部空气不能透过的套筒，所述套筒覆盖在硬承窝近端和邻接的 衬套本体之间的界面区域。在膝上应用中，衬套和承窝之间的密封与相对于承窝的内表面密封膝下衬套相 比，实行起来更加简单和方便，这是因为在后一种情况下，残肢含有难以有效密封的更多的骨突起和不规则形状，尤其是如果期望只使用弹性体衬套的材料作为密封件时更是如此。

发明内容
根据本发明，一种具有细长的大致为圆锥形的和空气不能透过的本体部分的弹性 体衬套设置有弹性密封件，所述本体部分典型地可从松弛的不延伸状态自由地径向弹性胀 大并包括近端和远端区域，而所述密封件从衬套本体部分在其近端和远端区域之间径向伸 出，这种弹性密封件围绕衬套本体部分的整个周边部分延伸。在一个实施方式中，提供了一种适于在残肢和假体承窝之间提供界面的悬架衬套 系统，衬套包括具有近端和远端区域的细长的大致为圆锥形的衬套，和设置用于以可移除 的方式装配到衬套的远端区域上的密封构件。密封构件具有近端和远端区域，并且限定位 于近端区域的弹性密封件和由远端区域形成的接收部分。密封件相对于衬套的接收部分向 外伸出，并且设置成偏转而抵靠衬套。根据实施方式的变形，衬套可以具有绕衬套的至少周边部分延伸的凹入部分以便 容纳密封构件的密封件。同样，在另一个变形中，衬套可以设置有对应于衬套远端区域的加 固材料。在其他实施方式中，衬套可以包括从衬套的衬套本体部分径向伸出的多个弹性密 封件。这些密封件可以与衬套的硅树脂内层一体地形成，或者可以紧固到衬套的弹性基体 材料。在这些变形中，衬套可以包括基体材料、加固材料或覆盖材料的两个不同的段，其 中，第一材料段的刚度大于第二材料段的刚度。多个密封件可以沿第一材料段设置。第一 和第二材料段可以通过公共接缝分开，该接缝相对于衬套的远端和近端区域的距离是变化 的以提供不同的刚度。在使用中，残肢被安置在根据本发明的衬套本体部分内，并且残肢和衬套本体部 分都被插入假体系统的硬承窝内，从而使周边密封件接合硬承窝的内壁，以便使硬承窝的 远端区域与周围大气隔离。在硬承窝远端区域内形成低压压力或者简单地抽空，或者说排 出衬套本体部分远端区域和硬承窝远端之间的空气，接下来密封衬套本体部分和承窝内部 远端之间的区域，就能够有效地将衬套保持在假体系统的承窝内，而且密封件有效地使衬 套外部的硬承窝的远端与大气隔离。不论是在硬承窝远端区域内形成低压压力还是该远端只是与大气隔离，在施加趋 向于使衬套本体部分从假体承窝脱出的拉力时，抽出衬套本体部分和包含在其中的残肢都 将由于在衬套本体部分远端和硬承窝内部远端区域之间形成或保持的吸力而受到强烈的 抵抗。简单地通过将硬承窝的内部远端区域暴露于大气，就可释放在硬承窝和衬套之间 的吸力。借助于硬承窝内壁和衬套本体部分之间由于残肢在衬套本体部分内的径向力而 引起的密封件的弹性压缩，密封件可以提供确实的密封效果。尽管残肢的骨突起、参差不齐 和非圆筒形状，周边延伸的密封件处理衬套外部和承窝内部之间的不规则性。由于承窝已 经构造成大致接近于残肢的外部形状，所以密封件简单地遵循承窝内表面的轮廓以在衬套 插入承窝时使承窝远端与大气隔离。
根据一个实施方式，衬套包括细长的大致为锥形的基体部分，该基体部分至少由 一个材料段制成，该材料段至少可从松驰的不延伸状态径向弹性胀大。衬套包括从衬套本 体部分径向伸出的多个弹性密封件，从而使得多个密封件绕衬套本体部分的至少一个外周 边部分延伸。在实施方式的变形中，密封件由紧固到至少一个材料段的聚合物材料制成。该至 少一个材料段可以包括通常设置在衬套远端区域的第一材料段，和紧固到第一材料段的第 二材料段。第一材料段的刚性优选大于第二材料段的刚性。第二材料段可以沿着相对于远 端和近端区域的距离变化的接缝紧固到第一材料段上。在密封件的变形中，密封件可以各自限定至少一个弯曲部分，该弯曲部分从衬套 本体部分延伸到被定义为密封件最外延伸部分的顶端。可替换地，密封件分别限定被定义 为密封件最外延伸部分的顶端、从顶端延伸到衬套本体部分的远端弯曲部分和从顶端延伸 到衬套本体部分的近端弯曲部分。一对相对的环形凹槽可以邻近地位于至少一个密封件的 上方和下方。在衬套的另一个实施方式中，衬套本体部分包括沿至少一个材料段设置的第一和 第二聚合物材料层。第一聚合物材料层直接紧固到至少一个材料段，并且其硬度大于第二 聚合物材料层。该多个密封件可以由第二聚合物材料层在其局部延伸穿过至少一个材料段 时形成。


参照下面的说明、所附权利要求和附图将能够更好地理解本发明的这些和其他特 征、方面和优势，在附图中图1是假体系统的竖向剖视图，该假体系统包括硬承窝以及弹性体衬套，弹性体 衬套具有嵌入衬套本体部分中的加固材料，并且还包括与弹性体衬套一体的周边密封件。图2是对应于图1的细节A的剖视图。图3是沿着图1的III-III线剖得的横截面图。图4-10是对应于图1假体系统的竖向剖视图，其中图示了周边密封件的替代形式。图11-16是分别与图4、6、7、8、9和10的B、C、D、E、F和G部分相对应的剖视图。图17是替代形式的弹性体衬套的竖向剖视图，弹性体衬套包括嵌入在衬套本体 部分中的加固材料以及紧固到弹性体衬套并处于弹性体衬套的凹入部分中的周边密封件。图18是对应于图17中的细节H的剖视图。图19是包括图17的衬套的替代假体系统的竖向剖视图。图20是对应于图19中的细节I的剖视图。图21-35是图17中图示的周边密封件的替代形式的竖向剖视图。图36是假体衬套的另一个实施方式的前视图。图37是密封构件的实施方式的前视图。图38是沿着图37中的XXXVIII-XXXVIII线剖得的剖视图。图39是包括图36的衬套的替代假体系统的竖向剖视图。图40是对应于图39中的细节J的剖视图。
图41是替代的密封构件和假体衬套的竖向剖视图。图42是对应于图41中的细节K的剖视图。图43是假体衬套的另一个实施方式的前视图。图44是对应于图43中的细节L的剖视图。图45是假体衬套的另一个实施方式的前视图。图46是对应于图45中的细节M的剖视图。图47是沿着图45的XLVII线剖得的剖视图。
具体实施例方式参见图1，如本领域中公知的并在美国专利No. 4，923，474中进一步描述的，例如 用硅树脂制成的弹性体衬套本体部分1形成为细长并且大致为圆锥形的构件，通过引用将 上述专利的全部内容包含在本文中。衬套本体部分可用本领域技术人员知晓并且典型用来制造假体衬套的各种弹性 体材料制成。衬套在近端2和远端区域3之间延伸。衬套本体部分是柔软的并且是至少是沿径 向可弹性胀大的。衬套也可以是沿轴向可弹性胀大的，或者可以具有有限的轴向弹性或者 说与其径向弹性相比在轴向上具有更大的弹性刚度(抗胀大性)，但这种各向异性是可选 择的。如果期望增强衬套本体部分1的轴向刚度，则就例如按照美国专利No. 4，923，474 描述的方式将加固材料4结合到衬套本体部分的弹性体中。可利用多种加固材料来限制衬 套本体部分的轴向胀大，并且典型地轴向刚硬而径向屈从的材料是优选的。因此，构成衬套 本体部分的弹性体材料和加固本体材料的组合产生这样的衬套，该衬套在有张力施加到衬 套材料上的情况时会抵抗轴向方向上的伸长，同时衬套沿径向是充分地弹性屈从的，从而 不会不当地压挤容纳在衬套内的残肢或限制其填塞硬承窝构件的能力。加固材料4或者可 位于弹性体的外部，例如在弹性体衬套本体上的织品盖。衬套1典型地穿在残肢上，然后肢体和套筒被插入假体承窝5中，假体承窝5典型 地是刚性的或者说硬的以便承受从附接到承窝的假体装置传送到残肢的载荷并且反之亦 然。衬套本体部分的较软的弹性体有摩擦地附着在残肢的皮肤上，以借此把肢体紧固 在套筒内。另一方面，衬套在已经完全插入硬承窝的远端区域之后，借助于有效地使硬承窝 5内部与大气隔离而保持被容纳在硬承窝5内。施加到衬套的任何拉力都将导致在衬套的远端与硬承窝的在其远端区域的内部 之间产生抽吸作用。由加固材料产生的在轴向上的增加的刚度使残肢上的泵吸作用最小 化，并在残肢和衬套之间在被加固材料占据的区域中形成更刚硬的界面。根据图1描述的实施方式，加固材料4在衬套的有限远端区域上延伸，但是如果期 望，也能如例如在美国专利No. 4，923，474中示出的那样围绕衬套的远端区域充分地延伸， 并到达衬套的近端2。为了进一步增强硬承窝的远端区域与大气的隔离，提供与衬套相关联的密封件6。 密封件6可以用与衬套本体部分1相同的硅树脂材料制成，并在衬套本体部分1的成型或形成过程中与衬套本体部分1 一体地形成为一个单件，或者，作为替代，可用更软或更硬 的材料或者比形成衬套本体部分的材料更加适合用于密封的材料单独制成，然后紧固到衬套。密封件6可以从其远端朝向其近端向外逐渐变细，以便于衬套本体部分1插入硬 承窝5，并易于阻止衬套从硬承窝向外运动。同样，当衬套1在趋向于将其从硬承窝收回的 方向上运动时，密封件6的形状优选地在衬套1和硬承窝5之间提供增大的密封力，或者换 句话说，密封件6在受到压差时在朝向衬套远端的方向上更加有效地进行密封，在所述压 差处，朝向密封件的远端侧的压力低于其近端侧的压力。如果期望，密封件6可以形成为分离的元件或附接到或者紧固到衬套本体部分1 上的元件的组件，下文将对此进行描述。显而易见，可利用本领域技术人员所知晓的任何制 造技术来在衬套本体部分1的近端和远端区域2、3之间的区域处形成围绕衬套本体部分1 的周边区域的加大的密封件6，因此一旦将衬套本体部分插入硬承窝5，密封件6在密封件 6和硬承窝5的远端区域之间使硬承窝5的内部的远端区域与大气隔离。虽然根据本发明 可利用单个密封件，但是可以使用多个紧固到衬套的密封圈6来提供增强的密封效果，这 将在下文进行描述。当衬套本体部分1完全插入承窝5时，密封件6使承窝远端区域的内部与大气完 全隔离，直到在承窝远端的内部和大气之间提供了连通。为了在衬套本体部分1以及其相关联的密封件6插入承窝时允许从承窝5的远端 排除空气，可以设置适当的单向阀构件7，或者使用能够手动开启和关闭的阀来使承窝5的 远端的内部与大气隔离。显而易见，当衬套本体部分1完全插入承窝5而且密封件6使承窝5的远端区域 与大气隔离时，趋向于使衬套从承窝收回的所有拉力会导致在衬套1的远端区域和承窝5 的远端之间形成吸力。密封件6进一步增强并保持衬套本体部分1和承窝5之间的吸力。 当残肢和其相关联的衬套本体部分1已被完全插入承窝时，由于在承窝5、衬套本体部分和 残肢之间载荷的更好分布，在密封件6附近存在的加固材料进一步增强了密封件6在保持 承窝5的远端区域与大气隔离方面的功能。如果期望，通过附接能够排出密封件6和承窝5的远端之间的空气的泵或其它设 备，可以在衬套本体部分1的远端区域和承窝5的远端之间形成低压压力。参见图4-16，通过示例的方式描述了各种可替换优选实施方式的衬套本体部分、 密封件和硬承窝内部构造。在图4中，包括不渗透空气的弹性体材料例如硅树脂的衬套本体部分8设置有在 图11中以更加详细形式示出的周边密封件9。密封件9形成为与衬套本体部分8分开的构 件，并通过可包括粘结、热密封等的适当的结合技术紧固地附接到衬套本体部分8。在这种 情况下，硬承窝5a设置有细微的阶梯部10，它能强化在硬承窝5a内部和密封件9之间的 协作。阶梯部10不是必需而是可选的。在这个示例中，密封件9包括面朝衬套本体部分8 近端侧的悬臂端部，以借此加强当在密封件9任一侧存在压差时密封件9自由挠曲的能力。 显而易见，当在密封件9的近端侧存在与其远端侧相比更高的压力时，密封件9将趋向于向 外膨胀顶住硬承窝5a的内表面，并且由密封件施加的径向密封力将随着压差相应地增大。 另一方面，密封件以及硬承窝5a内壁的性能使得截肢者可在温和地拉动衬套离开硬承窝时容易地从硬承窝5a抽出衬套本体部分8，可选地，与此同时，打开阀7以将在衬套本体部 分8的远端部和硬承窝5a的远端区域之间的隔离区域11暴露在大气中。在图5中，衬套本体部分12设置有与图4中的密封件9对应的多个轴向分开的密 封件9a。这在衬套本体部分12和硬承窝5b的内部之间因所设置的多个密封表面而提供了 增强的密封，而且还提供与大气隔离的额外空间11a，以从而增强衬套本体部分12和硬承 窝5b之间的抽吸效果。与图4中的阶梯部10比较，该硬承窝内壁的阶梯部IOa位于硬承 窝的更远端的区域处。在图6中，衬套本体部分13设置有朝衬套本体部分13的远端区域安置的单个周 边延伸的密封件14。密封件14与衬套本体部分13分离地形成，并以上文相对于图4中的 密封件9所描述的方式紧固到衬套本体部分13。根据这个示例，提供如上文在图1所示示 例中描述的加固材料4以便限制衬套本体部分13的轴向胀大，加固材料位于密封件14附 近，并在相对于密封件14的近端方向上在衬套本体部分13内延伸。密封件14及其与这个 示例中的硬承窝5c、衬套本体部分13以及加固材料4的关系在图12中更详细地示出。在图7中，衬套本体部分15设置有密封件16，该密封件16在图13中更详细地示 出。在这个示例中，密封件16可形成为具有构成密封表面的径向可弯片状物的材料带，其 在暴露于压差时会径向向外弯曲以接合硬承窝5的内部，形状可对应于图1图示的硬承窝 5。密封件16可用对于本领域技术人员很显然的粘结、热密封或其它任何适当的结合技术 紧固到衬套本体部分15。在图8中，衬套本体部分17设置有与图13所描述的密封件类似的周边密封件16， 而且以与先前相对于图6描述的方式相对应的方式在衬套本体部分17中设置加固材料4。在图9中，衬套本体部分18设置有一体的周边延伸密封件19，它在图15中更详细 地示出。密封件19与衬套本体部分18 —体地形成为一个单件，并包括多个径向向外和向 上倾斜的密封表面，如图15所示。每个径向向外延伸的元件包括密封表面，所述密封表面 以与先前与密封件9、9a、15和16相结合描述的方式类似的方式接合硬承窝5的内壁。也 就是说，当密封件暴露于密封件的近端侧和远端侧之间的压差而且较高压力存在于朝向密 封件的近端时，密封件的形状趋向于增大密封力。在这个实施方式中，加固材料4设置在周 边密封件19附近的衬套本体部分18中并相对于衬套本体部分18近端地延伸。在图10中，衬套本体部分20设置有与上文结合图9描述的密封件19相对应的周 边密封件21。在这个示例中不设置加固材料。在该示例中硬承窝5的内部不设置阶梯部， 不过在衬套本体部分20完全插入硬承窝5时如果需要可以在密封件21的远端区域设置与 阶梯部10相对应的阶级部。参见图17-20，图示了衬套和密封件的优选替代形式。在图17中，具有近端24和远端区域26的衬套本体部分22设置有凹入部分28和 从凹入部分28径向伸出的周边密封件30。凹入部分28围绕在近端和远端区域24、26之 间的衬套本体部分22的周边部分连续延伸。衬套本体部分22的凹入部分28构造成具有 用以容纳密封件30的压缩的长度、宽度和深度。衬套本体部分22可包括加固材料32，加 固材料32基部上围绕衬套本体部分22的远端区域26延伸，并且优选地至少延伸到密封件 30。加固材料32的位置不限于衬套本体部分的远端区域，而是可以向上延伸到衬套本体部 分22的近端24。
如图18所示，这个实施方式的密封件30形成为与衬套本体部分22分离的元件， 设置有位于凹入部分28内的底部构件34，并且通过可包括粘结、热密封等的适当的结合技 术紧固地附接到衬套本体部分22。底部构件34优选地平行于衬套本体部分的外周边；然而 可以理解它不局限于这一取向。密封件30包括径向向外倾斜的构件36，它从底部构件34 的近端延伸，并以相对于底部构件34的一定角度指向衬套本体部分22的近端24。密封件 30还包括径向向内倾斜的构件38，构件38连接到向外倾斜的构件36的近端，并以相对于 底部构件34的一定角度指向衬套本体部分22的近端24。在图19中，衬套本体部分22显示为正穿在残肢上，而且残肢和衬套本体部分插入 假体硬承窝40内。优选地，硬承窝40包括位于其远端区域的阀7，所述阀7为在本发明先 前实施方式中描述的类型。在插入硬承窝40时，密封件30被压缩以至少部分地位于凹入 部分28内并且桥接衬套本体部分22和硬承窝40之间的密封。在压缩状态下，密封件30 的向外和向内倾斜的构件36、38相对于底部构件34延伸的角度大大小于衬套本体部分22 未插入硬承窝40时的角度。应该理解，在压缩时密封件的至少一部分应从凹入部分径向胀大至少一个距离以 便充分地桥接衬套本体部分和硬承窝之间的密封。如图20所示，凹入部分28可具有其尺寸一般至少对应于底部构件34的厚度的深 度。此外，凹入部分的长度可构造成其长度小于底部的向外和向内构件的组合长度，以在衬 套插入硬承窝时防止密封件变为完全平坦。参见图21-35，图示了图17-20所示密封件的替代优选形式。替代的密封件可安置 在衬套本体部分的凹入部分内或者沿着衬套本体部分的外部安置。如同图21-27的示例所示，密封件42可具有径向倾斜的构件，它们具有不同的长 度、厚度和宽度，以相对于底部构件的不同的角度延伸，或者可以通过大体平行于底部构件 的连接构件44相互连接。此外，向内倾斜的构件可在其近端包括与和村套本体部分分离的 底部部分大致平行地延伸的延伸部46，或者可替代地，可以远端地延伸超过到向外倾斜的 构件的连接部。当延伸超过向外倾斜的构件时，向内倾斜构件的这种远端部48可以具有弯 曲的、笔直的或弯曲和笔直组合的形状。类似地，向外倾斜构件也可近端地延伸超过到向内 倾斜构件的连接部，而且它的这种近端部50可以具有弯曲的、笔直的或弯曲和笔直组合的 形状。在图28-30图示的本发明密封件的另一个构造中，径向向外和向内倾斜的构件可 用从密封件的底部构件延伸的弯曲构件52替代。所述弯曲构件可确定为从衬套本体部分 向外延伸到顶端，然后向内朝衬套本体部分延伸预定距离。弯曲构件的向内延伸部分可从 不到达衬套本体部分的外周边的顶端延伸一定距离。此外，弯曲构件在其近端可包括延伸 构件54，该延伸构件54与衬套本体部分分离并大致平行于底部部分。在图31-35图示的本发明密封件的另一个构造中，密封件可包括锥形段56，锥形 段56从底部构件近端地延伸并位于向外倾斜构件或弯曲构件下方。而且，在向内倾斜构件 或者弯曲构件的近端连接到从此处近端地延伸的延伸构件46时，延伸构件46还可包括锥 形段56，该锥形段56在密封件的向内倾斜构件或弯曲构件下方远端地延伸。在图36-40所示的另一个实施方式中，提供了包括两个主要部分、即近端部分112 和远端部分114的衬套110。近端部分112包含具有涂覆了硅树脂组合物的内表面的织品。远端部分114包括为硅树脂组合物的外表面。根据一个变形，远端部分由硅树脂组合物组成。在另一个变形中，远端部分包括在 其内表面和外表面上均涂覆硅树脂组合物的织品。远端部分的外表面可以是基本上光滑 的，并且可以具有固有粘性。与这里所述的其他衬套的实施方式一样，衬套110可以包括与衬套相关联的加固 材料，加固材料位于与密封构件116在装配到衬套110上时的位置至少一致的长度上。转到图37和38，提供了与衬套110分开的密封构件116。密封构件116包括设置 在密封构件116的近端区域的密封件118。密封构件116还包括位于密封构件116的远端 区域的接收部分120。根据图37和38，密封件118可以具有在顶部128处会合的向内倾斜的构件124、 126，顶部128形成围绕密封构件116的径向延伸的环形圈。密封件118可以具有图17-35 所示的任意构造。与图31中的实施方式一样，密封构件116的密封件118可以包括从接收部分朝密 封构件116的近端延伸的唇缘122。根据这种变形，唇缘122适于大致平行于衬套110的外
壁延伸。密封构件116的接收部分120适于对应于衬套110的远端区域的形状。如图37_38 所示，接收部分120大体上本身为杯状和球状，并且密封件118相对于接收部分120的外壁 径向向外延伸。接收部分并不限于杯状形状，对应于衬套远端区域的任何合适构造均可使用。密封构件116可以由各种材料制成，例如聚合物、橡胶、涂覆织品和任何其他合适 的材料。根据图36-39的实施方式，密封构件116由硅树脂组合物制成，使得与衬套110的 硅树脂外表面一起，密封构件116和衬套110在它们接触时由于它们的固有粘性而有摩擦 地相互配合。此外，当将密封构件116装配到衬套的远端区域上时，空气被排出，以使得密 封构件116能够保持在衬套110的远端区域上，并且在对应于接收部分120的部分形成气 密密封。唇缘122用来将接收部分120的气密密封与密封构件116分开，使得密封构件116 能够在硬承窝132和衬套110之间形成气密密封。如图39和40所示，衬套110和密封构件116形成假体系统的一部分，假体系统还 包括具有单向远端阀134的硬承窝132。正如上面参照其他实施方式所论述的，衬套110与 密封构件116的组合符合承窝内壁的形状，提供了气密密封。当衬套110装配有密封构件 116并且装配在承窝中时，空气通过远端阀134排出，从而在密封部下产生低压抽吸。设置 衬套110的加固材料130以用于防止装配有承窝的残肢组织的伸长。在图41和42所示的另一个实施方式中，衬套136包括从衬套的远端区域延伸到 衬套的远端的凹入部分138。凹入部分138的范围取决于密封构件116的尺寸，以便使密封 件能够偏转到凹入部分138中，使得接收部分120在密封件118可以偏转在其中的区域下 面的凹入部分138上形成气密密封。凹入部分138用加固材料130进行加强，正如这里所 描述的其他实施方式那样。在这个实施方式的变形中，凹入部分138可以仅包括不形成远 端区域整体的环形槽。这种凹入部分的示例可以在图17的实施方式中找到。根据图43和44所例示的另一个实施方式，衬套210包括细长的大致为圆锥形的 本体部分，该本体部分由第一和第二材料段212、214形成，第一和第二材料段212、214从松
12弛的不延伸情况至少可径向弹性地延伸并且包括近端和远端区域。第一材料段212的刚性 可大于第二材料段214的刚性。衬套210限定在远端和近端区域之间延伸的连续轮廓230。 远端加强杯或伞220设置在衬套210的远端。第一和第二材料段可以是这里直接描述的、通过合并的参考文献描述的或者熟悉 衬套技术的人员所知晓的基体材料或加固材或覆盖材料。第一和第二材料段212、214沿接缝218彼此紧固。接缝218可以具有各种形状， 并且可以构造成相对于远端和近端区域逐渐变化，正如图43所示。由于第一和第二材料段 的不同刚性程度，接缝218的逐渐变化可导致衬套周边刚性的改变。这样，举例来说，如果 衬套210在残肢上有所磨损，由于前方侧的接缝位于更靠近衬套的远端区域，因此衬套的 前方侧可具有比后方侧小的总刚性。正如这里所描述的其他实施方式一样，在第二基体材料的内表面上设置有一层聚 合材料，例如硅树脂。因此，聚合物层限定衬套210的内表面，而第二材料段可以限定衬套 210的外表面。聚合物层可以充满第一材料段212，因此聚合物层连续地限定衬套的整个内表面。 当第一材料段充满在聚合物层内时，在对应于第一材料段的区域的衬套的外表面可以由聚 合物层限定，如图1-3的实施方式那样。在变形中，衬套可以按照这里所描述的任何实施方 式来构造。衬套210包括多个沿第一材料段212从衬套本体部分径向伸出的弹性密封件216。 多个密封件216可以绕第一材料段212的外周边部分部分地或完全地延伸。每个密封件216都包括从衬套轮廓230延伸的根部222。弓形部分224从根222 伸出并且终止在顶端226处。可变余隙228限定在弓形或弯曲部分224和衬套轮廓230之 间。将密封件216设置为当穿在残肢上并且放置在假体承窝内时朝衬套210的衬套轮廓 230偏转。多个密封件216可以按照这里所描述的任何实施方式来形成。例如，它们可以与 衬套分开地形成，并且通过适当的方法紧固到衬套上。作为替换，密封件可以与聚合物层一 体地形成，或者由聚合物层模制。此外，密封件的轮廓并未限定为弓形或弯曲形状，而可以 是基本上是线性的或者由多个线性段组成。根据图45-47所例示的并且类似于图43和44的实施方式的另一个实施方式，衬 套310包括细长的、大致为锥形的本体部分，该本体部分由第一和第二材料段312、314形 成，该本体部分至少从松弛的不延伸情况可径向弹性延伸并且包括近端和远端区域。第一 和第二材料段312、314沿接缝326彼此紧固。衬套310限定在远端和近端区域之间延伸的 连续轮廓324。远端加强杯或伞313设置在衬套310的远端。第一和第二材料段312和314 的结构同样可以类似于图43和44中的那些进行构造。与图43和44的实施方式不同，第一和第二材料段312、314都阶段衬套310的外表面。衬套310包括多个从第一材料段312径向伸出并且超过衬套轮廓324的弹性密封 件316。多个密封件316可以绕第一材料段212的外周边部分部分地或完全延伸。每个密封件316都包括从衬套轮廓320延伸的远端根部318。远端弓形部分320 从远端根部318伸出并且终止在顶端322处。近端弓形部分321从顶端322延伸到近端根部319。将密封件316设置为当穿在残肢上并且放置在假体承窝内时朝衬套310的衬套轮 廓324偏转。凹槽330 —般形成在远端和近端根部318、319上。当衬套310与硬承窝一起磨损 时，凹槽330减小在根部318、319处与硬的确定的承窝的摩擦力。当将衬套从承窝中移除 时，凹槽330提供剥除效果，其中凹槽可允许活塞效应以破坏衬套相对于承窝的密封。接下来，凹槽消除或最小化存在于承窝和衬套之间的剪切力，特别是去除。通过凹 槽的这些属性，通过降低密封件自身上的磨损，减少密封件根部的压力点，凹槽提高了密封 件的耐用性，进而提高了衬套的耐用性。图47特别地例示了沿第一材料段312的衬套310的结构。衬套310可以为双层 聚合物或硅树脂层结构，例如不同的硅树脂层324、326，如本申请的受让人所拥有的并且在 此通过参考并入的美国专利6，136，039所教导的。硅树脂层324、326各自具有不同的硬 度，其中外层326比内层324的硬度大。第一材料段312通常粘接在外层326上。在密封 件316的区域上，外层326的一部分硅树脂延伸通过第一材料段312。图45-47的实施方式中的衬套310可以按照下述方法制造。首先，第一和第二材 料段沿公共接缝缝合在一起。然后，将远端加固杯模制在第一材料段上。将缝合在一起的 第一和第二材料段放入衬套模具中，以如本申请的受让人所共同拥有的并且在此通过参考 并入的美国专利6，485，776中所教导的同样的方式并使用相似的基体材料。但是，与美国 专利6，485，776不同，衬套模具包括与多个密封件316相应的多个小环形凹槽。与美国专利6，136,039 一样，将两种硅树脂注入到模具中，其中第一硅树脂在固 化时具有比第二硅树脂更高的硬度。由于模具中的凹槽相对较小，并且模具中的压力相对 较高，因此，第一硅树脂被挤压通过第一材料段而进入模具的凹槽中。要注意的是，虽然本 质上第一材料段通常比第二材料段刚性更大，但第一材料段是基于其不会伸入模具的凹槽 而选择的，从而只允许第一硅树脂穿过第一材料段以形成多个密封件。这里任何实施方式的衬套可以参考图45-47的实施方式描述的方式构造。此外， 衬套不限于具有各自具有不同硬度的两个硅树脂层，而是可以包括单个硅树脂层或超过这 里所描述的两层的多个硅树脂层。衬套并未限于至少部分由硅树脂形成。用在衬套中的其他适合的聚合物材料都可 以使用，正如美国专利6，706，364和6，964，688中更加具体描述的那样，这两个专利通过参 考在此并入。这里所描述的衬套的实施方式并不限于由相应的基体材料形成。实际上，它们可 以制为不包括任何基体材料，并且仅由模制的聚合物材料制成。此外，衬套可设置有其至少 一个覆盖物或段，所述覆盖物或段覆盖衬套的聚合物部分的外面部分，但并不一定用作加 固材料。图43-47的实施方式的优势在于，由于多个密封件比单个密封系统更均勻地分布 牵引，因此它们不会限制膝下用户身上的残肢。接下来通过提供多个密封件，密封件不会在 残肢上产生局部压力峰值。残肢的限制可出现在残肢的多骨或敏感区域。此外，通过用于 制作图45-47的衬套的方法，不必将密封件粘接到衬套上，这大大简化了制造过程并且提 高了衬套的耐用性。应该理解，上文提及的本发明实施方式不限于所描述的衬套本体部分、密封件和硬承窝的组合。实际上，本发明优选实施方式之一的特征可与本发明的另一个或其它实施 方式的特征容易地组合而不脱离本发明的范围。 容易理解，所描述的本发明的实施方式只作示范之用，在不超越由所附权利要求 限定的本发明精神和范围情况下，种种其它特征和细节能被合并在此处所描述的系统之 中。
权利要求
一种适于在残肢和假体承窝之间提供界面的悬架衬套，所述衬套包括细长的大致为圆锥形的本体部分，所述本体部分由至少一个材料段制成，所述至少一个材料段至少能够从松弛的不延伸状态径向弹性延伸并包括近端和远端区域；和从所述衬套本体部分径向伸出的多个弹性密封件，所述多个密封件围绕所述衬套本体部分的至少一个外周边部分延伸。
2.如权利要求1所述的悬架衬套，其中，所述密封件由紧固到所述至少一个材料段的 聚合物材料制成。
3.如权利要求1所述的悬架衬套，其中，所述至少一个材料段包括大致设置在所述衬 套远端区域的第一材料段和紧固到所述第一材料段的第二材料段，所述第一材料段的刚度 大于所述第二材料段的刚度。
4.如权利要求1所述的悬架衬套，其中，所述至少一个材料段包括大致设置在所述衬 套远端区域的第一材料段，以及第二材料段，所述第二材料段沿着相对于远端和近端区域 的距离有所变化的接缝紧固到所述第一材料段。
5.如权利要求1所述的悬架衬套，还包括位于所述至少一个密封件附近的至少一个环 形凹槽。
6.如权利要求1所述的悬架衬套，其中，所述密封件每一个限定从所述衬套本体部分 延伸到顶端的弯曲部分，所述顶端定义为所述密封件的最外延伸部分。
7.如权利要求1所述的悬架衬套，其中，所述密封件每一个限定被定义为所述密封件 的最外延伸部分的顶端、从所述顶端延伸到所述衬套本体部分的远端弯曲部分和从所述顶 端延伸到所述衬套本体部分的近端弯曲部分。
8.如权利要求1所述的悬架衬套，其中，所述衬套本体部分包括沿所述至少一个材料 段设置的第一聚合物材料层和第二聚合物材料层，所述第一聚合物材料层直接紧固到所述 至少一个材料段并且具有比所述第二聚合物材料层更大的硬度。
9.如权利要求8所述的悬架衬套，其中，所述多个密封件由所述第二聚合物材料层在 所述第二聚合物材料层局部地延伸穿过所述至少一个材料段时形成。
10.一种适于在残肢和假体承窝之间提供界面的悬架衬套，所述衬套具有外表面和内 表面，所述衬套包括细长的大致为圆锥形的本体部分，所述本体部分由限定所述衬套外表面的一部分的至 少一个材料段制成，所述至少一个材料段至少能够从松弛的不延伸状态径向弹性延伸并且 包括近端和远端区域；和设置在所述至少一个材料段上并且限定所述衬套的内表面的聚合物材料层；和从所述衬套外表面径向伸出的多个弹性密封件，所述多个密封件围绕所述衬套本体部 分的至少一个周边部分延伸。
11.如权利要求10所述的悬架衬套，其中，所述密封件由伸出通过所述至少一个材料 段的聚合物材料制成。
12.如权利要求10所述的悬架衬套，其中，所述至少一个材料段包括大致设置在所述 衬套远端区域的第一材料段和紧固到所述第一材料段的第二材料段，所述第一材料段的刚 度大于所述第二材料段的刚度。
13.如权利要求10所述的悬架衬套，其中，所述至少一个材料段包括大致设置在所述衬套远端区域的第一材料段，以及第二材料段，所述第二材料段沿着相对于远端和近端区 域的距离有所变化的接缝紧固到所述第一材料段。
14.如权利要求10所述的悬架衬套，还包括位于所述至少一个密封件附近的至少一个 环形凹槽。
15.如权利要求10所述的悬架衬套，其中，所述密封件每一个限定从所述衬套本体部 分延伸到顶端的弯曲部分，所述顶端定义为所述密封件的最外延伸部分。
16.如权利要求10所述的悬架衬套，其中，所述密封件每一个限定被定义为所述密封 件的最外延伸部分的顶端、从所述顶端延伸到所述衬套本体部分的远端弯曲部分和从所述 顶端延伸到所述衬套本体部分的近端弯曲部分。
17.如权利要求10所述的悬架衬套，其中，所述衬套本体部分限定从所述远端和近端 区域的连续轮廓，所述密封件伸出超过所述连续轮廓。
18.如权利要求10所述的悬架衬套，其中，所述衬套本体部分包括沿所述至少材料段 设置的第一聚合物材料层和第二聚合物材料层，所述第一聚合物材料层直接紧固到所述至 少一个材料段并且具有比所述第二聚合物材料层更大的硬度。
19.如权利要求18所述的悬架衬套，其中，所述多个密封件由所述第二聚合物材料层 在所述第二聚合物材料层局部地延伸穿过所述至少一个材料段时形成。
20.一种适于在残肢和假体承窝之间提供界面的悬架衬套，所述衬套具有外表面和内 表面，所述衬套包括细长的大致为圆锥形的本体部分，所述本体部分由限定所述衬套外表面的至少一部分 的至少一个材料段制成，基体材料至少能够从松弛的不延伸状态径向弹性延伸并且包括近 端禾口远端区域；设置在所述至少一个材料段上并且限定所述衬套的内表面的聚合物材料层； 至少一个密封件，所述至少一个密封件从所述衬套外表面径向伸出并且由延伸穿过所 述至少一个材料段的聚合物材料层的部分制成，所述至少一个密封件围绕所述衬套本体部 分的至少一个周边部分延伸；和位于所述至少一个密封件附近的至少一个环形凹槽。
21.一种适于在残肢和假体承窝之间提供界面的悬架衬套系统，所述悬架衬套系统包括细长的大致为圆锥形的衬套，所述衬套由能从松弛的不延伸状态至少径向弹性延伸并 包括近端和远端区域的材料制成；和密封构件，所述密封构件设置为以可移除的方式装配到所述衬套的远端区域上，所述 密封构件具有近端和远端区域，并且限定位于所述近端区域上的弹性密封件和由所述远端 区域形成的接收部分，所述密封件相对于所述接收部分向外伸出并且设置成偏转而抵靠所 述衬套。
22.如权利要求21所述的悬架衬套系统，还包括与所述衬套相关联的加固材料，所述 加固材料位于至少与所述密封构件被装配到所述衬套上时所述密封构件的位置一致的长度上。
23.如权利要求21所述的悬架衬套系统，其中，所述密封构件的远端区域和所述衬套 大致为球形。
24.如权利要求21所述的悬架衬套系统，其中，所述密封构件的密封件包括在环形顶 端结合的向外和向内倾斜的构件，所述环形顶端从所述密封构件的所述远端区域径向向外 延伸。
25.如权利要求24所述的悬架衬套系统，其中，所述向外倾斜的构件从所述远端区域 延伸，并且所述向内倾斜的构件从所述向外倾斜的构件自由延伸。
26.如权利要求21所述的悬架衬套系统，其中，所述密封构件包括形成在所述密封构 件的内壁上的唇缘，所述唇缘位于所述密封件连接到所述密封构件的其余部分的位置处。
27.如权利要求26所述的悬架衬套系统，其中，所述唇缘大致平行于所述密封构件的 轴线延伸。
28.如权利要求21所述的悬架衬套系统，其中，所述密封构件的顶远端区域大致为杯状。
29.如权利要求28所述的悬架衬套系统，其中，所述密封件邻近地连接到所述密封构 件的杯状远端区域。
30.如权利要求21所述的悬架衬套系统，其中，所述衬套限定围绕至少所述衬套的周 边部分延伸的凹入部分，所述密封构件构造为以可移除的方式装配到所述衬套的凹入部分上。
全文摘要
提供了一种悬架衬套(210)，该衬套可用作残肢和假体承窝之间的界面。该衬套(210)包括细长的大致为圆锥形的本体部分，该本体部分由限定衬套外表面的至少一个第一和第二材料段(212，214)制成。该材料段(212，214)可从松驰的不延伸状态至少径向弹性延伸并且限定近端和远端区域。单个(118)或多个弹性密封件(228)从衬套外表面径向伸出。该单个(118)或多个密封件(228)绕衬套本体部分的周边部分延伸。
文档编号A61F2/80GK101969889SQ200780041365
公开日2011年2月9日 申请日期2007年8月24日 优先权日2006年9月7日
发明者埃吉尔·斯文比约恩·埃吉尔松, 格里米尔·琼森, 珍妮·鲁特·拉夫恩斯多蒂尔, 西古尔杜尔·奥斯吉尔松 申请人:奥苏尔公司