一种脊柱侧弯牵引床施力部件的设计加工方法

1.本发明属于牵引床技术领域，具体而言，涉及一种脊柱侧弯牵引床施力部件的设计加工方法。


背景技术：

2.脊柱侧弯是一种脊柱的三维畸形，包括冠状位、矢状位和轴位上的序列异常，正常人的脊柱从后面看应该是一条直线，并且躯干两侧对称，轻度的脊柱侧凸通常没有明显的不适，外观上也看不到明显的躯体畸形，较重的脊柱侧凸则会影响婴幼儿及青少年的生长发育，使身体变形，严重者可以影响心肺功能、甚至累及脊髓，造成瘫痪，轻度的脊柱侧凸可以观察，严重者需要手术治疗。
3.现有的脊柱侧弯牵引床包括上床板、拉手、下床板、固定带、支架、拉伸带等，拉手和上床板连接，然后上床板和下床板之间设有伸缩装置，可以改变上床板和下床板之间的距离，使用的时候，用固定带将双脚固定在下床板上，然后两只手拉住拉手，通过上床板和下床板间的伸缩装置对病人进行拉伸，再通过左右两侧的拉伸带对脊柱进行矫正，但现有的脊柱侧弯牵引床只能通过经验选择左右两侧的矫正位置，对剃刀背无法起到改善效果或效果很差，不合适的矫正位置会降低矫正效果，甚至起到不好的效果。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提出一种脊柱侧弯牵引床施力部件的设计加工方法，它根据患者侧弯类型、度数等因素定制设计，容易确定矫正位置，对患者进行脊柱侧弯矫正的同时对剃刀背有更明显的改善效果。
5.本发明是这样实现的：
6.本发明提供一种脊柱侧弯牵引床施力部件的设计加工方法，其中包括以下步骤：
7.s10：获取3d扫描仪扫描患者体表得到体表数据，其中体表数据包括颈部到髂嵴下25cm处范围内的体表数据，扫描时，患者上半身裸露，正立位站立于可旋转的平台上，双臂平举，肩胛骨处于放松状态，不遮挡腋下，其中，扫描的要求是扫描数据清晰、无缺失；
8.s20：根据扫描获得的患者体表数据以及患者拍摄的x光片导入到设计软件中进行体表数据设计，其中所述设计软件包括canfit或rodin 4d，根据患者cobb角、旋转度、骨龄等因素进行设计，其中包括：调整x光片尺寸与体表尺寸一致，在患者顶锥方向及位置设置施力区，施力区深度及范围因患者cobb角、旋转度、骨龄等因素而有所差异；在施力区对侧设置有释放区，释放区域开孔处理，并将数据进行裁剪、实体化后，输出stl格式的文件；
9.s30：根据设计好的体表数据导出stl格式文件，并对胚子进行阳模雕刻，其中所述胚子为石膏或硬质泡沫；其中所述stl格式文件是在计算机图形应用系统中,用于表示三角形网格的一种文件格式；其中所述阳模为模具中，型腔有凸出部分的分模，一般用以成型产品的内表面或凹进部分；
10.s40：在雕刻好的阳模上贴附加热的塑料板材，形成施力部件；
11.s50：裁剪、打磨成型后的施力部件；
12.s60：在打磨后的施力部件上安装连接件，其中，连接件为三角扣或铆钉。
13.在上述技术方案的基础上，本发明的一种脊柱侧弯牵引床施力部件的设计加工方法还可以做如下改进:
14.其中，所述s30中，将雕刻好的阳模固定在真空管上，在所述阳模上套上氨纶套。
15.进一步的，所述氨纶套的长度要长于所述阳模长度。
16.其中，所述s40中，将所述塑料板材加热到使用温度后，取出包裹在所述阳模上并密闭，将所述塑料板材加热；启动真空泵，所述塑料板材慢慢贴附在所述阳模上；所述塑料板材温度降至50℃以下时，关闭真空泵；将所述成型后的所述塑料板材从所述阳模上取下。
17.其中，所述s50中，所述施力部件为左右两片。
18.进一步的，所述s50中对成型后的施力部件进行裁剪。
19.采用上述改进方案的有益效果为：对所述成型后的塑料部件进行裁剪，对边缘进行打磨至光滑、无毛刺；施力部件根据患者体表数据定制，与患者身体贴附性更好，患者在使用时，很容易定位，不会出现施力位置不准确的情况。
20.进一步的，所述s30中雕刻机为三轴以上雕刻机。
21.进一步的，所述s10中连接件需对称安装。
22.其中，所述s10中3d扫描仪要求扫描精度≤1mm。
23.其中，所述塑料板材为高温热塑板或低温热塑板；
24.与现有技术相比较，本发明提供的一种脊柱侧弯牵引床施力部件的设计加工方法的有益效果是：施力部件根据患者侧弯类型、度数等因素定制设计，与患者身体贴附性更好，患者在使用时，很容易定位，不会出现施力位置不准确的情况，容易确定矫正位置，对患者进行脊柱侧弯矫正的同时对剃刀背有更明显的改善效果。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明提供一种脊柱侧弯牵引床施力部件的设计加工方法的流程图；
27.图2为本发明提供一种脊柱侧弯牵引床施力部件的设计加工方法的真空吸附工艺流程图；
28.图3为本发明提供一种脊柱侧弯牵引床施力部件的设计加工方法的真空吸附工装连接图；
29.图4为本发明提供一种脊柱侧弯牵引床施力部件的设计加工方法的施力部件在脊柱侧弯牵引床上的安装图；
30.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
31.1、阳模；2、支撑杆；3、真空管；4、气管；5、水汽分离器；6、气管；7、真空泵；8、台钳；9、操作台。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
33.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.如图1所示，是本发明提供的一种脊柱侧弯牵引床施力部件的设计加工方法的第一实施例，在本实施例中包括以下步骤：
38.s10：获取3d扫描仪扫描患者体表得到体表数据，其中体表数据包括颈部到髂嵴下25cm处范围内的体表数据，扫描时，患者上半身裸露，正立位站立于可旋转的平台上，双臂平举，肩胛骨处于放松状态，不遮挡腋下，其中，扫描的要求是扫描数据清晰、无缺失，例如3d扫描仪分辨率高，扫描后的图像清晰完整，最终的得到的数据准确；其中可旋转的平台可以采用模特旋转台，例如中山华太展示用品有限公司提供的模特展示台nd-rc6008。
39.其中，在上述技术方案中，3d扫描仪可以为北京力泰友联科技有限公司sigma-1脊柱侧弯三维扫描仪；
40.髂嵴是髂骨翼的上缘，其前端的突起称髂前上棘，其后端的突起称髂后上棘，左右髂嵴的最高点连线平第4腰椎棘突，或者第三腰椎和第四腰椎之间；
41.s20：根据扫描获得的患者体表数据以及患者拍摄的x光片导入到设计软件中进行体表数据设计，其中所述设计软件包括canfit或rodin 4d，根据患者cobb角、旋转度、骨龄等因素进行设计，其中包括：调整x光片尺寸与体表尺寸一致，在患者顶锥方向及位置设置施力区，施力区深度及范围因患者cobb角、旋转度、骨龄等因素而有所差异；在施力区对侧设置有释放区，释放区域开孔处理，并将数据进行裁剪、实体化后，输出stl格式的文件；其中开孔尺寸直径50-150mm之间，通孔；
42.其中，canfit计算机设计软件通过数据采集、扫描，应用修型数字化软件，能更准确的还原患者实际情况。
43.rodin4d是全球最大的假肢矫形器cad-cam设备供应商之一，rodin4d软件可对扫描采集的体表数据进行编辑处理，修型出对应的矫具、支具模型，rodin4d假肢矫形器cad-cam系统关于假肢矫形器模型制作的步骤和方法先进、快速，其软件内置了很多特殊的修型工具，例如：石膏锉、石膏调刀、石膏砍刀、砂纸等近似于实践手动效果的工具，简单易用，让假肢矫形技师能够快速上手使用。
44.cobb角为头侧端椎上缘的垂线与尾侧端椎下缘垂线的交角；释放区域开孔处理为在释放区上开设通孔，无尺寸要求。
45.s30：根据设计好的体表数据导出stl格式文件，并对胚子进行阳模雕刻，其中胚子为石膏或硬质泡沫；
46.其中，胚子为粗具轮廓而尚未完成的器物；阳模为模具中，型腔有凸出部分的分模，一般用以成型产品的内表面或凹进部分。
47.s40：在雕刻好的阳模上贴附加热的塑料板材，形成施力部件；
48.其中，塑料板材可以在加热时能发生流动变形，冷却后可以保持一定形状的性质，具有能反复加热软化和冷却硬化的性能；施力部件为通过牵引带对患者顶锥施加压力的部件。
49.s50：裁剪、打磨成型后的施力部件；
50.s60：在打磨后的施力部件上安装连接件，连接件将施力部件与脊柱侧弯牵引床上的牵引带连接；
51.其中，连接件为三角扣或铆钉。
52.其中，在上述技术方案中，s30中，将雕刻好的阳模固定在真空管上，在阳模上套上氨纶套。
53.进一步的，在上述技术方案中，氨纶套的长度要长于阳模长度。
54.将雕刻好的阳模固定在真空管上，在阳模上套上1-2层氨纶套，套在阳模上两端各余量50-100mm，阳模正面朝下，阳模支撑杆与阳模和真空管连接要牢固，不可转动。
55.其中，在上述技术方案中，s40中，将塑料板材加热到使用温度后，取出包裹在阳模上并密闭，将塑料板材加热；启动真空泵，塑料板材慢慢贴附在阳模上；塑料板材温度降至50℃以下时，关闭真空泵；将成型后的塑料板材从阳模上取下。
56.启动真空泵后，塑料板材慢慢贴附在阳模上，将板材加热到板材由乳白色变为透明时取出放置在阳模上，在阳模正面方向将塑料板材粘结，上下两端分别粘结，使塑料板材包裹住阳模并密闭，当温度降到50℃以下时，关闭真空泵，取下塑料板材，抽真空时板材要平滑，不能有褶皱；也可使用拉伸贴附，使塑料板贴附在阳模上。
57.其中，在上述技术方案中，s50中，施力部件为左右两片。
58.进一步的，在上述技术方案中，s50中对成型后的施力部件进行裁剪。
59.用壁纸刀或振动锯切开成型后的塑料板材并从阳模上取下；施力部件可以在使用设计软件设计完成后直接使用3d打印制作；患者平卧在脊柱牵引床上，将施力部件放置在身体两侧，调整施力部件位置至合适，手部握紧拉手，脚部用固定带固定，调整上下床板位置合适，调整牵引带收紧装置位置至合适，位置调整良好后，使用牵引带收紧装置收紧牵引带，使施力部件对患者施加压力，达到矫正目的。
60.进一步的，在上述技术方案中，s30中雕刻机为三轴以上雕刻机。
61.进一步的，在上述技术方案中，s10中连接件需对称安装。
62.连接件可以为三角扣或者铆钉连接，安装三角扣需对称连接；用铆钉连接数量为4组及以上，施力部件通过连接件与脊柱侧弯牵引床上的牵引带连接。
63.其中，在上述技术方案中，s10中3d扫描仪要求扫描精度≤1mm。
64.使用3d扫描仪扫描患者颈部到髂嵴下25cm处，并对扫描数据进行初步修正，去掉多余位置。
65.其中，在上述技术方案中，塑料板材为高温热塑板或低温热塑板；
66.具体的，本发明的原理是：扫描患者体表时，患者上半身裸露，正立位站立于可旋转的平台上，双臂平举，肩胛骨处于放松状态，不遮挡腋下，扫描颈部到髂嵴下25cm处位置，扫描数据清晰、无缺失；所述将患者x光片和体表数据导入到软件中，根据患者cobb角、旋转度、骨龄等因素进行设计，调整x光片尺寸与体表尺寸一致，而后使用胚子进行雕刻阳模，将成型后的施力部件进行剪裁、打磨、安装；患者平卧在脊柱牵引床上，将施力部件放置在身体两侧，调整施力部件位置至合适，手部握紧拉手，脚部用固定带固定，调整上下床板位置合适，调整牵引带收紧装置位置至合适，位置调整良好后，使用牵引带收紧装置收紧牵引带，使施力部件对患者施加压力，达到矫正目的。
67.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。