夹具的制作方法

本申请涉及医疗器械领域，特别涉及一种夹具。

背景技术：

相关夹具在固定受伤肢体(比如，手臂、腿骨等)时，不易调节包覆体(比如，夹板)对受伤肢体的施加的作用力，容易对受伤肢体造成二次伤害。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种夹具，所述夹具能实现包覆体与肢体之间的压力值可调。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种夹具，所述夹具包括：

包覆体，配置为通过压力固定肢体；

测压装置，配置为获得包覆体与肢体之间的压力值；

调节装置，配置为根据来自测压装置的所述压力值对包覆体和肢体之间的压力进行调节。

较佳地，所述测压装置包括感应件和测量仪；

所述感应件固设于所述包覆体的表面，当所述包覆体受到压力，所述包覆体对所述感应件施加压力；

所述测量仪检测所述感应件因受到变化的压力而产生的变化的性能，以使所述测压装置根据变化的性能获得所述压力值。

较佳地，所述感应件由金属或者半导体材料制成，所述测量仪为电阻测量仪；

所述测量仪检测感应件因变化的压力产生的变化的电阻值，以使所述测压装置根据所述电阻值获得所述压力值。

较佳地，所述包覆体设有一中空的容纳空间，所述容纳空间配置为容纳肢体；

所述调节装置包括弹性件，所述弹性件配置为调节包覆体向靠近所述容纳空间的方向收敛或者向远离所述容纳空间的放宽。

较佳地，所述弹性件的两端分别固设于所述包覆体的表面，且所述弹性件的两端分别位于所述容纳空间的两侧；

当所述压力值过小时，所述弹性件增大施加于所述包覆体的朝向所述容纳空间的方向的作用力，以使所述包覆体向靠近所述容纳空间的方向收敛；

当所述压力值过大时，所述弹性件对包覆体施加远离所述容纳空间的方向的作用力，或者减小施加于包覆体的朝向所述容纳空间的方向的作用力，以使包覆体向远离所述容纳空间的方向放宽。

较佳地，所述感应件由金属或者半导体材料制成，所述测量仪为电阻测量仪；所述测量仪检测感应件因变化的压力产生的变化的电阻值，以使所述测压装置根据所述电阻值获得所述压力值；

所述调节装置根据所述压力值改变弹性件的伸缩尺寸，以使所述弹性件改变对包覆体施加的作用力。

较佳地，所述弹性件由压电陶瓷材料制成，所述调节装置根据所述电阻值或者所述压力值调节施加于所述弹性件上的电场，以使所述弹性件的伸缩尺寸发生变化。

较佳地，所述包覆体包括多个夹板，多个所述夹板沿周向均匀排布并围成所述容纳空间。

较佳地，所述弹性件固设于包覆体的内表面，所述弹性件的两端分别固设于不同的所述夹板。

较佳地，所述弹性件固设于包覆体的外表面，所述弹性件的两端分别固设于不同的所述夹板。

本发明的积极进步效果在于：

本发明实施例的夹具可获得包覆体与肢体之间的压力值，并根据该压力值调整包覆体与肢体之间的压力，实现了包覆体与肢体之间的压力可调，使得夹具可根据实际情况实时调节包覆体与肢体之间的压力，使得肢体受到恒定、合适的作用力，保护肢体不受二次伤害。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的夹具的剖视结构示意图。

图2是本发明另一实施例的夹具的剖视结构示意图。

图3是本发明较佳实施例的感应件所受压力与电阻关系的示意图。

图4是本发明较佳实施例的包覆体对用户肢体施加作用力的数值区间与用户年龄的关系的示意图。

图5是本发明较佳实施例的感应件的结构示意图。

图6是本发明较佳实施例的夹具的调节过程的简易流程图。

附图标记说明

夹具10

肢体20

包覆体100

内表面101

外表面102

夹板103

容纳空间110

测压装置200

感应件210

柔性基板211

绝缘层212

金属材料层213

引线214

测量仪220

调节装置300

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

下面结合附图，对本发明实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

如图1至图6所示，本发明公开了一种夹具10，夹具10包括包覆体100、测压装置200和调节装置300。

包覆体100配置为通过压力固定肢体20。测压装置200配置为获得包覆体100与肢体20之间的压力值。调节装置300配置为根据来自测压装置200的压力值对包覆体100和肢体20之间的压力进行调节。

本实施例的夹具10可获得包覆体100与肢体20之间的压力值，并根据该压力值调整包覆体100与肢体20之间的压力，实现了包覆体100与肢体20之间的压力可调，使得夹具10可根据实际情况实时调节包覆体100与肢体20之间的压力，使得肢体20受到恒定、合适的作用力，保护肢体20不受二次伤害。

其中，如图1和图2所示，包覆体100设有设有一中空的容纳空间110，容纳空间110配置为容纳肢体20。受伤的肢体20容纳于容纳空间110，包覆体100通过向肢体20施加合适的压力，实现对肢体20的固定。包覆体100固定在骨折已复位的肢体20上，以利于骨折端在相对静止的条件下愈合。

测压装置200包括感应件210和测量仪220。感应件210与包覆体100连接。在本方案中，感应件210固设于包覆体100的表面，当包覆体100受到压力，包覆体100带动感应件210产生形变。如图1所示，在本实施例中，感应件210固设于包覆体100的内部，即，感应件210固设于容纳空间110，测压装置200的两端均固设于包覆体100的内表面101，且测压装置200的两端分别设于容纳空间110的两侧。在使用过程中，包覆体100对肢体20施加朝向肢体20的作用力。肢体20对包覆体100施加反向作用力，以使包覆体100发生形变。而包覆体100带动感应件210发生形变。当包覆体100对肢体20施加朝向肢体20的作用力过大时，即当包覆体100与肢体20之间的压力值过大时，包覆体100和感应件210的形变量过大。当包覆体100对肢体20施加朝向肢体20的作用力过小时，即当包覆体100与肢体20之间的压力值过小时，包覆体100和感应件210的形变过小。测量仪220检测感应件210因形变产生的性能的变化，以使测压装置200根据性能的变化获得压力值。

在本实施例中，感应件210由金属材料制成。由于电阻应变效应，金属材料的感应件210在受力产生变形(伸长或缩短)时，其电阻会发生变化。如图3所示，比如，当金属电阻丝受到轴向拉力以使其长度增加而横截面变小，引起电阻增加。反之，当其受到轴向压力时则导致电阻减小。测量仪220可以检测电阻值来确定感应件210的形变量，以获得感应件210受到的压力，从而得到包覆体100与肢体20之间的压力值。当然，感应件210也可由半导体材料制成，测量仪220为电阻测量仪220。由于压阻效应，当半导体受到应力作用时，由于应力引起能带的变化，能谷的能量移动，使其电阻率发生变化的现象。测量仪220可以检测电阻值来确定感应件210受到的压力，从而得到包覆体100与肢体20之间的压力值，半导体材料可为硅或锗等。当感应件210为金属材料时，形变量为一微小的变量，如直接通过检测形变量来确定压力值的难度较大，对设备的要求较高。而该材料的感应件210产生微小的形变便会带来较大的电阻值的变化，可通过测量仪220轻松获得电阻值，从而确定包覆体100与肢体20之间的压力值。在本实施例中，感应件210和包覆体100为分离的部件。当然，在其他实施例中，感应件210也可为包覆体100的至少部分。

当然，感应件210还可以是其他的根据形变或者压力会产生性能变化的材料，并通过对应的测量仪220测量性能的变化，从而得到对应的压力值。同时，测压装置200可不与包覆体100连接，比如，通过电磁波、激光或者其他装置直接检测包覆体100的形变量，便可根据其形变量判断包覆体100所受压力的大小。

调节装置300包括弹性件，弹性件的伸缩尺寸可调，弹性件配置为调节包覆体100向靠近容纳空间110的方向收敛或者向远离容纳空间110的放宽。弹性件的两端分别固设于包覆体100的表面，且弹性件的两端分别位于容纳空间110的两侧。当包覆体100与肢体20的压力值过小时，弹性件增大施加于包覆体100的朝向容纳空间110的方向的作用力，以使包覆体100向靠近容纳空间110的方向收敛。当压力值过大时，弹性件对包覆体100施加远离容纳空间110的方向的作用力，或者减小施加于包覆体100的朝向容纳空间110的方向的作用力，以使包覆体100向远离容纳空间110的方向放宽。弹性件可为螺旋上升的形状、矩形或者任意形状。

如图1所示，当夹具10仅由弹性件向包覆体100提供朝向肢体20的作用力，以使包覆体100固定肢体20时。在本实施例中，弹性件的两端固设于包覆体100的内表面101，测压装置200的感应件210固设于容纳空间110。且当包覆体100在自然状态下，包覆体100与肢体20之间的压力值小于预设值，感应件210位于原始长度即感应件210不受拉力或者压力。弹性件的沿长度方向l的伸缩尺寸变小，弹性件对包覆体100施加朝向远离容纳空间110的方向的作用力，弹性件拉动包覆体100向靠近容纳空间110的方向收敛，容纳空间110变小并压缩感应件210，感应件210受到压力电阻发生改变。测量仪220检测到感应件210的电阻并根据电阻判断感应件210受到的压力，即判断包覆体100和肢体20之间的压力值，调节装置300判断压力值是否大于预设值。当压力值过大时，即容纳空间110过小时，弹性件沿长度方向l的伸缩尺寸变大，从而减少了弹性件施加于包覆体100的朝向容纳空间110的方向的作用力，包覆体100向远离容纳空间110的方向放宽，以使包覆体100与肢体20之间的压力值变小并达到预设值。避免了肢体20因受到过大的作用力而受到二次伤害，使得肢体20得到更好地固定。当压力值过小时，即容纳空间110过大时，弹性件沿长度方向l的伸缩尺寸变小，从而增大了弹性件施加于包覆体100的朝向容纳空间110的方向的作用力，包覆体100向靠近容纳空间110的方向收敛，以使包覆体100与肢体20之间的压力值变大并达到预设值，使得肢体20得到更好地固定。如果，当包覆体100在自然状态下，其与肢体20之间的压力值大于预设值时，弹性件仅根据压力值增大施加于包覆体100的远离容纳空间110的作用力，或者减小施加于包覆体100的远离容纳空间110的作用力。

其中，预设值可以是一个固定值，也可以是一个数值区间以表示一个范围。在本实施例中，预设值为一个数值区间，并具有一个最大值和最小值。对于不同年龄段的人群、受伤位置等条件，预设值会发生相应的变化。如图4所示，根据年龄的增大，数值区间的出现一个先增加后减小的过程。位于图中上方的线段表示根据年龄的变化，数值区间的最大值的变化趋势；位于图中下方的线段表示根据年龄的变化，数值区间的最小值的变化趋势。故小于预设值的描述具体表示为小于预设值对应的数值区间中的最小值，大于预设值的描述具体表示为大于预设值对应的数值区间中的最大值。夹具10可包括一控制系统，控制系统可根据接收到的年龄信息来确定对应的预设值的数值区间，以使夹具10可根据不同的年龄段的人群确定不同的最适合的压力值的范围，更符合医学需求。

如图5所示，感应件210包括依次叠设的柔性基板211、绝缘层212和金属材料层213。柔性基板211增强感应件210整体的厚度和强度，绝缘层212避免柔性基板211对金属材料层213的电阻的影响。其中，引线214将金属材料层213的表面和测量仪220相连接，当金属材料层213发生形变时，其受到的压力与电阻的变化如图3所示。

在其他实施例中，当夹具10的外部包裹有固定装置(比如，纱布)时，弹性件可向包覆体100提供朝向肢体20的作用力或者远离肢体20的作用力，以使包覆体100固定肢体20。固定装置包括于夹具10的外表面102，弹性件固设于包覆体100的内表面101。当固定装置向包覆体100施加朝向肢体20作用力以使包覆体100与肢体20之间的压力值小于预设值时，弹性件对包覆体100施加朝向容纳空间110的方向的作用力，包覆体100向靠近容纳空间110的方向收敛，包覆体100与肢体20之间的压力值变大并达到预设值，此时肢体20得到更好地固定。当固定装置向包覆体100施加作用力大于预设值时，弹性件对包覆体100施加远离容纳空间110的方向的作用力，包覆体100向靠近容纳空间110的方向放宽，以使包覆体100与肢体20之间的压力值变小并达到预设值。避免了肢体20因受到过大的作用力而受到二次伤害，使得肢体20得到更好地固定。如果，固定装置对包覆体100施加的作用力以使包覆体100与肢体20之间的压力值大于预设值时，弹性件仅根据压力值增大施加于包覆体100的远离容纳空间110的作用力，或者减小施加于包覆体100的远离容纳空间110的作用力。

当然，如图2所示，弹性件的两端也可以固设于包覆体100的外表面102，通过弹性件的伸缩尺寸变化使得包覆体100的容纳空间110的伸缩尺寸到达合适的大小，以使包覆体100与肢体20之间的压力值达到预设值。

在本实施例中，弹性件由压电陶瓷材料制成。若在压电陶瓷材料的弹性件上加一个与极化方向相同的电场，所以电场的作用使极化强度增大，弹性件内部的正负束缚电荷之间距离也增大，弹性件沿极化方向产生伸长形变，即弹性件沿长度方向l伸长。若在压电陶瓷材料的弹性件上加一个与极化方向相反的电场，弹性件沿长度方向l缩短。故调节装置300根据接受到的压力值是否大于预设值对压电陶瓷材料的弹性件施加方向可变的电场。当调节装置300根据接受到的压力值大于预设值，调节装置300对弹性件施加一个与极化方向相同的作用力，以使弹性件伸长。当调节装置300根据接受到的压力值小于预设值，调节装置300对弹性件施加一个与极化方向相反的作用力，以使弹性件缩短。当然，调节装置300也可以直接判断测量仪220检测到的电阻值与标准电阻值之间的关系来判断对弹性件施加的电场的方向。

如图1所示，在本实施例中，包覆体100包括两个夹板103，两个夹板103相对设置并围成容纳空间110。弹性件的两端分别位于相对设置的两个的夹板103上。感应件210的两端分别位于相对设置的两个的夹板103上。当然，在其他实施例中，包覆体100也可包括3个或者3个以上的夹板103，多个夹板103沿周向均匀排布并围成容纳空间110。弹性件和感应件210的两端均分别位于不同的夹板103上，其中弹性件可固设于包覆体100的内表面101，即弹性件的两端分别固设于不同的夹板103的内表面101。并且弹性件的两端分别位于容纳空间110的两侧，以使弹性件可通过变形来改变容纳空间110的大小。当然，弹性件也可固设于包覆体100的外表面102，弹性件的两端分别固设于不同的夹板103，通过向不同的夹板103施加作用力来改变容纳空间110的大小。在本实施例中，夹板103的材料为木板，当然，夹板103的材料也可以是竹板、硬纸或塑料或者其他材料。

如上所述的夹具10具体可运用于固定锁骨、前臂、肱骨，股骨(大腿)、小腿、肋骨等等。

在使用过程中，如图6所示，夹具10的调节包括以下步骤：

步骤1000：测量仪220检测感应件210的电阻值，并将电阻值转化为对应的压力值。

步骤2000：判断压力值是否大于并等于最小值；若是，执行步骤3000；若否，执行步骤2100。

步骤2100：在弹性件的周围施加与其极化方向相反的电场并循环检测压力值，以使弹性件的长度减小，容纳空间110(参考图1)收敛并压缩感应件210(参考图1)。

步骤3000：判断压力值是否小于并等于最小值；若是，执行步骤4000；若否，执行步骤3100。

步骤3100：在弹性件的周围施加与其极化方向相同的电场并循环检测压力值，以使弹性件的长度增长，容纳空间110(参考图1)放宽。

步骤4000：保持现有压力值，并循环检测压力值。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

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