CN108095880A - 固定架背心及其建构方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种固定架背心及其建构方法，固定架背心设计为一体成型结构以简化组成构件，并可利用3D扫描机扫描人体参数，带入自动化建模程式，帮每个病患“量身订做”一套固定架背心，并在短时间内快速打印出一套穿戴方便的固定架背心，组装上不需耗费太多人力，病患直接套上即可。

Description

固定架背心及其建构方法
技术领域
本发明是关于一种颈椎外科的医疗康复器材，特别指一种用于人体颈椎需要固定治疗的疾病，如：颈椎脱位、骨折的复位及固定、颈椎手术前、手术中的牵引及固定的颈椎外部固定器。
背景技术
人常因车祸或跌倒造成颈椎骨折、脱位、肌腱损伤及脊椎神经伤害，此时人体颈椎会失去原本的支撑力而造成人身危险。最早于1930年代，为了要固定或减少颈椎神经伤害，发展出床式腰椎牵引器，但长期限制在病床上，容易并发压疮、肌肉萎缩等等。之后1959年由Vernon Nickel和Jacqueline Perry提出利用头颅环(halo)附接一个绕于头上的固定架，延伸出穿戴在病人身上的装置，不用固定在病床上，解决了床式腰椎牵引器所引起的压疮、肌肉萎缩等并发症，但其稳定度和结构的强度还是不足；另还有采用打石膏或将脖子围起来的方式，但具有不能限制颈椎的转动缺点，都容易间接造成颈椎二次伤害。
由于，交通工具发达，车祸意外事故频繁，渐渐演变至现在的背心外固定架(Halo-Vest)，主要由三个部分组成：头颅环(halo)和颅钉、塑料背心、可调节的金属支柱借以连接头颅环(halo)和背心，其他附带的零件有颅钉、六角螺母、松紧螺旋扣、肩带、背心带和羊毛背心内里等等，病人固定后，获得三维固定，使病人可以起坐、站立和行走，从而缩短病人卧床时间和避免其他并发症的发生，较其他牵引装置如牵引钳或石膏背心等传统的外固定方法，有较大的优越性。
但相对地其组成零件及附带的配件也多，如头颅环、可调节的金属支柱以及背心之间的锁固件及连结件，需多人协助才能穿戴于病人身上，使得组装拆卸上都相当费时，也使得头颅环、可调节的金属支柱及背心相连接处在使用中存在滑动错位及松动的危险。在穿戴时，头颅环(halo)需以4根以上的颅钉固定于头部，会在额头明显处造成伤口，并不美观，且颅钉松动时会造成病患的疼痛和不适感，另除了颅钉有换新之外，其零件都是承接上一个人使用过后的器具，使得卫生上有些疑虑。还有不同体型、尺寸，都有明显的差异，不一定适用于穿戴在每一个人身上。
发明内容
故本发明为改善上述缺失，提供一种固定架背心，包含：一顶环，横跨于头部左右，该顶环两端各设有内侧呈圆弧状的一固定部；一支撑架，呈ㄇ字型，顶端内侧凸设有一连接部；一背心，具有一前部以及一背部，在该前部与该背部下方两侧各设有一扣合孔；以及一束带，两端各设有一扣合部，该扣合部与该扣合孔相扣合；其中，该连接部和该固定部相连接，该背心左右两侧上方各连接相对称的该支撑架，该背心左右两侧各连接该束带。
该顶环具有牵引的功用，该顶环呈圆弧状或ㄇ字型，以便能符合头型，贴近头部。该支撑架更可设有至少一加强肋，用以增加侧边的硬度。该背心的该前部与该背部呈对应的U字型、K字型或H字型结构。该扣合部呈U字型结构或H字型结构，以便将该束带扣合于该背心上。
该固定部内侧贴合头颅为圆弧状，该连接部内侧为圆弧状或平面。由于该固定部为圆弧状，该固定部外侧为圆弧状，该连接部内侧也为圆弧状，对应的圆弧状以便该固定部与该连接部能完全吻合相接；若该固定部为拱桥状，该固定部內侧为圆弧状，该连接部内侧为平面，由于该固定部外侧与该连接部内侧相连接的部分为对应的平面，对应的平面以便该固定部与该连接部能完全吻合相接。该固定部中间左右设有至少一第一连接孔，该连接部左右各设有至少一第二连接孔，该至少一第二连接孔对应该至少一第一连接孔设置，螺栓透过该至少一第二连接孔与该至少一第一连接孔，将该连接部和该固定部组合锁固。该固定部两端各设有至少一固定孔，可使颅钉透过该至少一固定孔，将该顶环固定于头部，且该至少一固定孔的位置不会让颅钉在额头明显处造成伤口。
该顶环为一体成型的结构；该支撑架与该背心为一体成型的结构。该顶环、该支撑架与该背心材质可为塑胶，利用塑胶的硬度将胸口以及背部夹住，使上半身与头部固定。
由上可知，本发明简化结构，该顶环一体成型的设计，该支撑架一体成型的ㄇ字型结构，以及该支撑架与该背心也为一体成型的设计，使得该支撑架与该背心之间不需任何的连结件和锁固件，因此构件间相连接处在使用中不会有滑动错位及松动的危险，故整体强度较佳，稳定性也提高了。所以，病患只要将其套入身上后，锁紧即可，不需很多人力协助，组装拆卸上都相当容易简单，不费时费力。另外一体成型的结构，还可利用3D列印技术，在短时间内量身订做出一套穿戴方便的固定架背心。
本发明另一目的为提供一种固定架背心的建构方法，其步骤为：A.建立一自动化建模程式；B.用一3D扫描机扫描一人体参数；C.执行该自动化建模程式；D.选择上述的该固定架背心的设计样式；E.汇入该人体参数，建构一3D图档；F.依据该3D图档，启动一3D列印机制模。
其中步骤A的该人体参数为头部尺寸、肩膀宽度尺寸、胸背部尺寸、脖子尺寸、双侧最大头距线到肩膀高度或曲面参数。利用该3D扫描机扫出来的人体参数后，带入该自动化建模程式，建构出与实体相同的该3D图档后，再用该3D列印机制作出成品，将之套在病患身上后，将螺栓与颅钉锁紧即可。如果客户临时改变选择，则再回到步骤D重新选择。如果该人体参数有问题，则再回到步骤B重新扫描。由此可知，本发明利用3D列印技术不仅可帮每个病患“量身订做”出一套属于自己的固定架背心，还可在两个小时内快速打印出一套一次性穿戴方便的固定架背心。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的固定架背心一实施例示意图。
图2为本发明的固定架背心一实施例另一示意图。
图3为本发明的固定架背心另一实施例示意图。
图4为本发明的固定架背心另一实施例另一示意图。
图5为本发明的固定架背心的加强肋示意图。
图6为本发明的固定架背心的建构方法。
附图标记：
固定架背心1；
顶环10；固定部11；第一连接孔110；固定孔111；
支撑架20；连接部21；加强肋22；第二连接孔210；
背心30；前部31；背部32；扣合孔(310、320)；
束带40；扣合部41。
具体实施方式
请参考图1与图2，图1为本发明的固定架背心一实施例示意图；图2为本发明的固定架背心一实施例另一示意图。本发明一固定架背心1包含：一顶环10，横跨于头部左右，该顶环10两端各具有圆弧状的一固定部11；一支撑架20，呈ㄇ字型，顶端内侧凸设有一连接部21，该连接部21内侧为圆弧状；一背心30，具有一前部31以及一背部32，在该前部31与该背部32下方两侧各设有一扣合孔310、320；以及一束带40，两端各设有一扣合部41，该束带40两端的该扣合部41分别与该扣合孔310、320相扣合；其中，该连接部21和该固定部11相连接，该背心30左右两侧上方各连接相对称的该支撑架20，该背心30左右两侧各连接该束带40。
该顶环10具有牵引的功用，该顶环10呈圆弧状以便该顶环10能符合头型贴近头部，除此之外，该顶环10还可呈ㄇ字型。该顶环10与之该固定部11为一体成型的结构。在该固定部11两端各设有一固定孔111，可使颅钉透过该固定孔111，将该顶环10固定于头部，且该固定孔111的位置不会让颅钉在额头明显处造成伤口。该固定部11中间左右设有一第一连接孔110，在该支撑架20顶端的该连接部21左右各设有一第二连接孔210，相对应该第一连接孔110设置，螺栓可透过该第二连接孔210与该第一连接孔110，将该连接部21和该固定部11锁固组合。再加上该固定部11为圆弧状，该连接部21内侧也为圆弧状，对应的圆弧状可使该固定部11与该连接部21能完全吻合相接。除此之外，该固定部11可为拱桥状，内侧贴合头颅为圆弧状，该连接部21内侧为平面，由于该固定部11外侧与该连接部21内侧相连接的部分为对应的平面，使该固定部11与该连接部21能完全吻合相接。
该背心30也为一体成型，其中该前部31与该背部32呈对应的U字型结构。该扣合部41呈U字型结构，以便将该束带40扣合于该背心30上，但该扣合部41不限定于U字型结构，亦可为其它形状结构如H字型结构，只要能将该束带40紧扣合于该背心30上不动即可。该顶环10、该支撑架20与该背心30材质可为塑胶，利用塑胶的硬度将胸口以及背部夹住，使上半身与头部固定。
除上述之外，该支撑架20呈ㄇ字型，两端距离(宽度)需大于耳朵；设置在该背心30上，左右对称的该支撑架20之间宽度需贴近头部两侧，且该支撑架20的高度需考虑肩膀到颅钉固定的位置间的距离；该背心30的高度需考虑胸部到肩膀距离，宽度需考量左边腋下至右边腋下间的距离(胸宽)，让该束带40固定于腰部上方胸部附近的位置高度。
本发明简化结构，该顶环10一体成型的设计，该支撑架20一体成型的ㄇ字型结构，以及该支撑架20与该背心30也为一体成型的设计，使得该支撑架20与该背心30之间不需任何的连结件和锁固件，因此构件间相连接处在使用中不会有滑动错位及松动的危险，使得整体强度较佳，稳定性也提高了。所以，病患只要将其套入身上后，锁紧即可，不需很多人力协助，组装拆卸上都相当容易简单，不费时费力。另外一体成型的结构，还可利用3D列印技术，在短时间内做出一套一次性穿戴方便的该固定架背心1。
请参考图3和图4，图3为本发明的固定架背心另一实施例示意图；图4为本发明的固定架背心另一实施例另一示意图。结构与图1相同，与图1不同的地方为该前部31与该背部32呈对应的K字型结构。除了图1与图3所示的U字型与K字型结构之外，该前部31与该背部32还可呈对应的H字型结构。
请参考图5，图5为本发明的固定架背心的加强肋示意图。如图5所示，为增加侧边的硬度，可在该支撑架20设有至少一加强肋22。
参考图1、图6，图6为本发明的固定架背心建构方法。本发明提供一种固定架背心的建构方法，其步骤为：A.建立一自动化建模程式；B.用一3D扫描机扫描一人体参数；C.执行该自动化建模程式；D.选择上述的固定架背心1的设计样式；E.汇入该人体参数，建构一3D图档；F.依据该3D图档，启动一3D列印机制模。
如图6所示，建立一自动化建模程式后，用该3D扫描机扫描出头部尺寸、双侧最大头距线到肩膀高度、肩膀宽度尺寸、胸背部尺寸、脖子尺寸或曲面参数等该人体参数后，带入该自动化建模程式，建构出与实体相同的该3D图档后，再依据该3D图档，利用该3D列印机制作出成品，将之套在病患身上后，将螺栓与颅钉锁紧即可。如果客户临时改变选择，则再回到步骤D重新选择。如果该人体参数有问题，则再回到步骤B重新扫描。
由上可知，本发明运用3D列印技术不仅帮每个病患“量身订做”出一套属于自己的固定架背心，还可在两个小时内快速打印出一套既舒适、卫生、一次性又具设计美感且穿戴方便的固定架背心。
上列详细说明是针对本发明之一可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围中。

Claims (14)

1.一种固定架背心，其特征在于，包括：
一顶环，横跨于头部左右，该顶环两端各设有内侧呈圆弧状的一固定部；
一支撑架，呈ㄇ字型，顶端内侧凸设有一连接部；
一背心，具有一前部以及一背部，在该前部与该背部下方两侧各设有一扣合孔；以及
一束带，两端各设有一扣合部，该扣合部与该扣合孔相扣合；
其中，该连接部和该固定部相连接，该背心左右两侧上方各连接相对称的该支撑架，该背心左右两侧各连接该束带。
2.如权利要求1所述的固定架背心，其特征在于，该顶环呈圆弧状或ㄇ字型。
3.如权利要求1所述的固定架背心，其特征在于，该固定部两端各设有至少一固定孔。
4.如权利要求1所述的固定架背心，其特征在于，该固定部呈圆弧状或拱桥状。
5.如权利要求1所述的固定架背心，其特征在于，该连接部内侧为圆弧状或平面。
6.如权利要求1所述的固定架背心，其特征在于，该支撑架更设有至少一加强肋。
7.如权利要求1所述的固定架背心，其特征在于，该固定部中间左右设有至少一第一连接孔，该连接部左右各设有至少一第二连接孔，该至少一第二连接孔对应该至少一第一连接孔设置。
8.如权利要求1所述的固定架背心，其特征在于，该前部与该背部呈对应的U字型、K字型或H字型结构。
9.如权利要求1所述的固定架背心，其特征在于，该扣合部呈U字型结构或H字型结构。
10.如权利要求1所述的固定架背心，其特征在于，该顶环、该支撑架与该背心材质可为塑胶。
11.如权利要求1所述的固定架背心，其特征在于，该顶环为一体成型的结构。
12.如权利要求1所述的固定架背心，其特征在于，该支撑架与该背心为一体成型的结构。
13.一种固定架背心建构方法，其特征在于，步骤为：
A.建立一自动化建模程式；
B.用一3D扫描机扫描一人体参数；
C.执行该自动化建模程式；
D.选择权利要求1中的该固定架背心的设计样式；
E.汇入该人体参数，建构一3D图档；
F.依据该3D图档，启动一3D列印机制模。
14.如权利要求13所述的固定架背心建构方法，其特征在于，步骤A的该人体参数为头部尺寸、肩膀宽度尺寸、胸背部尺寸、脖子尺寸、双侧最大头距线到肩膀高度或曲面参数。
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