具有优异的可变形性和刚性的热塑性模型及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有优异的可变形性和刚性的热塑性模型，及其生产方法。更具体地，本发明涉及在人或动物的臂、腿、或其他身体部位骨折或受伤时的治疗过程中防止受伤部位(受损区)移动的热塑性模型，其具有优异的可变形性，使得当被装附至受损区时，可以易于进行医疗程序，而且在通过医疗程序应用之后具有高度刚性；以及本发明涉及所述热塑性模型的生产方法。
【背景技术】
[0002]通常，当关节、臂或腿骨折或受伤时，使用模型、石膏模型或矫正装置(brace)等固定受伤的关节、臂或腿，以便能够顺利地治疗。
[0003]通常，为固定这类受伤的关节、臂或腿，会使用绷带和石膏来应用石膏模型，但这类石膏不仅笨重，而且在凝固后不能再成型。此外，由于石膏在暴露于水时会分解或损坏，因此患者难以沐浴或淋浴，而且还存在缺点，例如石膏模型的应用区域透气性差。
[0004]由于此类原因，最近研发了甚至在沐浴或淋浴时也不会损坏、或具有使空气易通过的结构的模型，并且在第6，673，029号和第4，143,655号美国专利中公开的热塑性网状体是其实例。
[0005]特别地，在第6，673，029号美国专利中公开的网状体100制备成孔120的尺寸相对大的网格形状，如图1a和Ib所示。此处，为确保有足够的强度用于稳固地支撑和保护身体的部位，通过层压6-12层玻璃纤维110以形成片状，然后切割该片状材料使得孔的形状形成六边形网格阵列，从而形成得到形成网格形状的材料。使用这种模型(网状体)，不仅难以层压多层经树脂含浸的玻璃纤维，而且当拉动模型以便进行将模型应用至患者的身体部位的程序时，限定网格形状的边被拉伸(在下文中被称为“伸长”)。因此，边的厚度减小，使得不仅模型的强度降低，而且由于边在纵向上过度伸长，不利的是连接部分不能保持平面，且因此一些连接部分在垂直方向上大幅凸出，并接触患者的皮肤，使患者感到不适。
[0006]此外，当如上所述层压多层经树脂含浸的玻璃纤维时，由于在用树脂含浸的过程中含浸不均匀，纤维层的表面会变得不光滑，因此在穿戴包括这种不光滑表面的模型时患者会感到不适，为了形成光滑表面，需在接触患者皮肤的区域再形成隔离层，因此生产过程复杂。
[0007]而且，如上文所述，即使在接触患者皮肤的表面上形成隔离层时，由于在其中设置的层的表面不光滑，层压在其上的部分会不光滑，因此，当接触患者皮肤的层的厚度不大于预定厚度时，患者仍旧会感到不适。
[0008]另外，在上述专利中，为将模型生产为网状体，在使用玻璃纤维首先形成织物后，通过从织物上切割菱形产生孔，因此玻璃纤维束会从织物上松动。在这种情况下，模型的强度会减弱，而且当该束的松动部分是那些用树脂含浸的部分时，这些部分变得尖锐，因此对使用者皮肤的刺激是所关注的。
[0009]模型或石膏模型有必要具有足够的强度，以便将骨折的骨骼保持在适当的位置，或抑制臂或腿的移动以加速治疗，稳定在臂或腿的受伤部位中的肿胀，并且保护身体部位不受冲击或损伤。
[0010]例如，当骨骼骨折时，模型在身体方向上的强度高是有利的，以便使骨折的骨骼保持在适当的位置，为此，在第7，985，192号美国专利中提出了“包含可重塑的热塑性材料的具有几何学上孔的保护装置和/或夹板装置(geometrically apertured protective and/or splint device comprising a re-mouldable thermoplastic material)，，，其中空气穿过开口通孔，并且该装置被构造为在纵向上强度高而在周向上的强度相对较低。
[0011]上述专利文件中提出的夹板装置200由夹板构件210和衬垫构件220组成，如图2a和2b所示，并且此处，夹板构件210形成为网状体，使得在其间形成多个菱形开口 220，且由于这种结构，通过限制边在纵向上的伸长，同时使在与第一轴和第三轴平行的方向上的拉伸变得容易，因此在网状体中形成的菱形形状可很容易变形(在下文中，被称为“变形”以区别于“伸长”，伸长表示边的长度的拉伸)，从而试图降低医疗程序的难度。
[0012]然而，尽管上述专利文件中公开的夹板装置容易变形，使得将该夹板装置应用于患者的医疗程序相对容易，但是由于网状夹板构件210的整个横截面由加入木质纤维素的聚己内酯复合材料形成，不仅强度相对较弱，还存在着边仍旧会发生在纵向上伸长的缺点，使得边的厚度减小并因此减弱其强度。
[0013]因此，有必要研发模型和研发所述模型的生产方法，其中在将该模型应用于患者身体部位的医疗程序中，限制边在纵向上的伸长，以能够保持该模型的强度，允许网格结构中的孔易于根据患者的身体部位的外形而变形，以使应用该模型的医疗程序能够易于进行，且患者在穿戴该模型时不会感到不适。
[0014]公开内容
[0015]技术问题
[0016]为了解决网状体形式的常规模型的问题而构思了本发明，并且其目的是提供热塑性模型以及提供所述热塑性模型的生产方法，所述热塑性模型具有足够的强度，还具有优异的可变形性，以便通过医疗程序能容易地应用至患者的身体部位，其中网状体的连接部分不会垂直凸出(甚至当对该模型应用力时)，使得患者不会感到不适，能够大量生产，并具有极好的可变形性和刚性。
[0017]技术方案
[0018]本发明的目的是提供具有如上文所述的极好的可变形性和刚性的热塑性模型，并且可以通过以下热塑性模型来实现:所述模型包括附着有聚己内酯的芯材，并且具有通过使线连接形成的网格形状，每条所述线具有预定的直径且通过编织多股细丝获得，以及包括结构体，其由聚己内酯复合材料制备而成并且通过嵌入式注塑(insert inject1n)形成以便包围外部。
[0019]此外，本发明的另一个目的是提供具有极好的可变形性和刚性的热塑性模型的生产方法，其中该模型具有网格形状，并且包括由纤维材料制备的并附着有聚己内酯的芯核，以及具有由聚己内酯复合材料制备的并且形成以便包围芯材的外部的结构体，并且通过以下生产方法获得所述热塑性模型，所述生产方法包括:通过网状体形成步骤来产生芯材，其中通过使线相互交叉来形成网状体，每条所述线具有预定的直径且通过编织多股细丝获得；以及聚己内酯附着步骤，其中将聚己内酯附着至网状体；以及通过芯材定型步骤来产生结构体，其中通过将附着有聚己内酯的芯材嵌入形状模具中来限定芯材的形状；以及结构体形成步骤，其中将在定型步骤中限定了形状的芯材置于模具内之后，通过在所述芯材的外部上注塑聚己内酯复合材料来形成所述结构体。
[0020]在本发明中，芯材定型步骤包括在形状模具的上部安装导向帽，然后，当将芯材置于导向帽的上部分的状态下，通过使加压构件下降以使得将芯材嵌入到在形状模具中形成的凹槽内。
[0021]另外，在本发明中，由多股组成的线是聚对苯二甲酸乙二酯纤维与聚己内酯纤维混合的混合丝。
[0022]此外，在本发明中，由多股组成的线是外部涂覆有聚己内酯的聚对苯二甲酸乙二酯纤维。
[0023]另外，在本发明中，通过外覆物(outercover)形成步骤使由橡胶制成的外覆物形成并附着至结构体的外部上，所述外覆物形成步骤包括浸渍、嵌入式注塑和片融合(sheetfus1n)中的任何一种方法。
[0024]另外，在本发明中，将纤维增强的玻璃纤维或聚对苯二甲酸乙二酯纤维加入至形成结构体的聚己内酯复合材料。
[0025]此外，在本发明中，将聚乙烯或聚氨酯加入至形成结构体的聚己内酯复合材料。
[0026]另外，在本发明中，在结构体彼此相互交叉的部分形成有具有向内凹入形状的凹槽。