CN108742958A - 一种柔性自适应假肢接受腔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性自适应假肢接受腔，包括开放式柔性接受腔内腔和硬质刚性接受腔外腔，接受腔内腔表面设置有用于和接受腔外腔连接的粘扣面小扣，接受腔内腔上设置有相互连通的仿生吸盘和气囊，仿生吸盘和气囊均包括多个，接受腔内腔通过仿生吸盘和人体残肢进行多点接触，呈周圈式吸附于人体残肢上，在接受腔外腔和接受腔内腔的免压区域分别设置有镂空结构和透气孔，接受腔外腔的外表面竖直设置有加强筋，加强筋的一端与接受腔外腔上部的开口连接。本发明能够通气囊装置帮助病人把仿生吸盘中的负压减小来进行脱落，当病人想要运动时，又能够通过气囊装置实现仿生吸盘对于残肢的吸附，能够实现随时随地进行负压强度调整和接受腔的穿脱。

Description

一种柔性自适应假肢接受腔

技术领域

本发明属于医疗康复设备技术领域，具体涉及一种柔性自适应假肢接受腔。

背景技术

接受腔是假肢最重要的组成部分并直接影响到假肢的穿戴舒适性和使用效果，是整个假肢设计制造的重点和难点，它直接与残肢接触，容纳残肢，悬吊假肢，支撑人体重量、进行力的传递，控制假肢运动。

理想的假肢应该是残端最大程度承重，截肢者应该能用残肢站立在接受腔底部，就像截肢前站立在地面一样，可以让截肢患者有触地的感觉，最大程度地用残端承重是假肢趋于生理的重要条件，所以现代假肢对接受腔的要求就是实现全接触和最大程度残端承重。残端承重从生理角度而言，能够防止残端骨的脱钙，防止肌肉萎缩，刺激残肢骨豁生长，这对青少年患者尤为重要。而且通过残端接触和承重，截肢者的感觉神经系统能够直接感受来自底端的压力和动作的重要信息，可大大提高假肢的人机界面性能。

目前的假肢装置绝大多数都是利用负压联结残肢从而达到支撑行走的目的，即残肢与接受腔要形成密闭空间，如吸着式接受腔的底部与残端不接触，它们之间留有一个吸着空间，并用吸着阀门进行封闭。其悬吊机理是通过预留的空隙和阀门形成真空密闭空间产生负压将接受腔吸附在残肢上。由于负压的存在，残端淋巴及静脉回流受阻，血液长期滞留于残端，不可避免的造成残端游血，水肿，给病人带来痛苦。同时密闭空间将使得接受腔材料与残肢皮肤反复摩擦过程中，出现皮肤发热，汗液附于皮肤表面产生水泡、红肿以及溃烂等。尽管这类接受腔缺点明显，但由于其制作技术要求低，到目前还是被广泛的采用；

现有的一种仿生物吸盘，开放结构的假肢接受腔利用仿生物吸盘、透气孔和镂空结构实现了负压悬吊时的透气性，但是穿戴不方便，且仿生物吸盘为柔性，这就导致仿生物吸盘与残肢表面的吸附不易实现，吸附的稳定性以及吸附强度不能掌控，不能应对复杂情况。当病人对负压产生的影响敏感时，以上两种方式以及现有的假肢接受腔技术均难以解决上述问题。

为了实现假肢的最大端承重，需要接受腔与残肢末端很好的配合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种柔性自适应假肢接受腔，接受腔通过若干柔性吸盘依附于残肢上，可随时加压、减压进行调压、脱落与吸附，吸附强度可调节，牢固稳定，适应性好，透气性与舒适性佳，总体质量轻，便于穿戴，以及在日常活动中随时缓释残端压力。

本发明采用以下技术方案：

一种柔性自适应假肢接受腔，包括开放式柔性接受腔内腔和硬质刚性接受腔外腔，接受腔内腔表面设置有用于和接受腔外腔连接的粘扣面小扣，接受腔内腔上设置有相互连通的仿生吸盘和气囊，仿生吸盘和气囊均包括多个，接受腔内腔通过仿生吸盘和人体残肢进行多点接触，呈周圈式吸附于人体残肢上，在接受腔外腔和接受腔内腔的免压区域分别设置有镂空结构和透气孔，接受腔外腔的外表面竖直设置有加强筋，加强筋的一端与接受腔外腔上部的开口连接。

具体的，气囊与接受腔内腔为一体成型结构，气囊对称分布在接受腔内腔的仿生吸盘区域，通过内腔气体通路与仿生吸盘中间的通孔连通，通过调节气囊的内气压改变仿生吸盘的腔内气压。

具体的，加强筋包括四个，对称设置在接受腔外腔的前后两侧，加强筋的长度为50～100mm，宽度为5～15mm，厚度为5～10mm。

具体的，粘扣面小扣为椭圆形结构，长轴长15～30mm，短轴长10～20mm，底部为勾平面，在粘扣面小扣的上表面设置有用于接受腔外腔连接的卡槽。

具体的，接受腔内腔的内表面为仿生物脚掌纳米结构，底部设置有莲蓬状结构的支撑台，支撑台的中间开有盲孔，支撑台的表面设置有半圆形凸起。

进一步的，盲孔的直径为20～30mm，深度为10～20mm，半圆形凸起的直径为0.5～3mm，高度为0.2～1.2mm。

具体的，仿生吸盘为圆形，直径为10～20mm，中心通孔的直径为2～4mm，开口端朝向内腔内部。

具体的，气囊为扁平状圆柱形密闭结构，一端与仿生吸盘连接，另一端与接受腔外腔上的旋钮连接，气囊的直径为20～50mm，高度为5～10mm。

具体的，镂空结构和透气孔均为开口设置，镂空结构为四个角为圆角的矩形结构，长为10～30mm，宽为3～5mm，透气孔为圆形结构，直径为3～8mm。

具体的，接受腔内腔和接受腔外腔上均对应设置有开口缝，接受腔外腔上开口缝的左右两侧设置有束带。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明柔性自适应假肢接受腔，从内腔到外腔免压区域有若干孔和镂空结构，是的整个接受腔并非密闭结构，空气可以进入到接受腔内部，有利于汗液的挥发，热量的释放，通过若干的柔性的仿生物吸盘吸附于残肢上，在一定程度上能够减少残肢和接受腔内壁的摩擦和剪切，在局部压力下能够有缓冲、减震等功能。

进一步的，各吸盘由气囊控制吸附强度，可以满足各人群对负压敏感性的需求。各吸盘并非独立，但是即使失效，可以通过气囊和外腔束带随时进行调整，加压。由于舒适性问题，当病人想要把假肢接受腔脱落时，本发明能够通气囊装置帮助病人把仿生吸盘中的负压减小来进行脱落，当病人想要运动时，又能够通过气囊装置实现仿生吸盘对于残肢的吸附，能够实现随时随地进行负压强度调整和接受腔的穿脱。

进一步的，接受腔外腔的加强筋能使得整体接受腔在有镂空结构和开口缝等存在的情况下保持一定的强度，不会因为达到接受腔的透气性而丧失强度要求。

进一步的，内腔外壁为毛面，内腔外表面为毛面，可以在一定程度上起到按摩残肢的作用，通过椭圆形平底粘扣与外腔连成一体，粘扣的底部为勾面，粘扣可在镂空结构上移动，调整到舒适位置，同时能轻松实现内外腔的配合和分离。

进一步的，接受腔内壁采用仿生物脚的纳米结构，具有良好的疏水性和自清洁能力，能够使残肢表面的汗液以及脏物在残肢运动过程中能够顺利排下脱落，保证残肢表面的整洁性和舒适度，内腔底部支撑台能够使得残端承重，防止骨质疏松和肌肉萎缩，并让人有“脚踏实地”的安全感，小凸起结构能够稍微固定残端，按摩残端，使得残端的舒适性有极大的改善。

进一步的，内腔底部的储液孔能够储存残肢摩擦、密闭等引起热量不能及时得到释放而分泌的汗液，使得汗液不会浸泡残肢，能够避免由于汗液引起的残肢与接受腔内壁的打滑，保护残肢，内腔和外腔易分离，使内腔和储液孔易于清洗和晾干。

进一步的，内外腔对应位置有开口缝，接受腔外腔开口的左右两端通过束带等方式调节松紧，可以满足残肢一定程度的变胖或者变瘦，适应性强，易于穿戴。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明接受腔外腔的结构示意图，其中，(a)为外腔前侧示意图，(b)为外腔后侧示意图；

图2为本发明接受腔内腔的结构示意图；

图3为本发明仿生吸盘连接方式的局部放大示意图；

图4为本发明气囊与仿生吸盘的局部放大示意图；

图5为本发明粘扣面小扣的结构示意图。

其中：1.粘扣面小扣；2.气囊；3.加强筋；4.束带；5.支撑台；6.仿生吸盘；7.开口缝；8.镂空结构；9.旋钮。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”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装置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。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种柔性自适应假肢接受腔，采用柔性的开放式接受腔内腔和硬质刚性接受腔外腔制成，具备自清洁能力，仿生物吸盘可任意调节腔内气压。内腔内表面为具备自清洁能力的仿生物脚掌的纳米结构，部分区域设置互相连通的仿生物吸盘，并由气囊来控制仿生物吸盘的吸附强度；内腔底部采用硅胶等柔性材料制成固定残肢端部和存储汗液的结构；内腔部分外表面为粘扣面，通过与之匹配的粘扣面小扣和外腔连成一体，硬质刚性接受腔外腔根据生物力学特性设计成镂空、开口的形式，外表面设置加强结构。吸附强度可调节，牢固稳定，适应性好，透气性与舒适性佳，总体质量轻，便于穿戴。

请参阅图1和图2，本发明一种柔性自适应假肢接受腔，包括开放式接受腔内腔和硬质刚性接受腔外腔，内腔外表面口型圈处为毛面，通过与之匹配的平底粘扣面小扣1和外腔连成一体，内腔上设置有相互连通的仿生吸盘6和气囊2，仿生吸盘6和内腔为一体式结构，气囊2对称分布在仿生吸盘6的区域，气囊2通过内腔气体通路与仿生吸盘6中间的通孔连通，通过调节气囊2的内气压改变仿生吸盘6的腔内气压，用于随时调节仿生吸盘6的腔内气压，内腔通过仿生吸盘6和人体残肢进行多点接触，呈周圈式吸附于残肢上。

接受腔外腔和内腔免压区域分别设置镂空结构8和透气孔，均为开口形式，镂空结构8为四个角为圆角的矩形形状，长为10～30mm，宽为3～5mm，透气孔形状为圆形，直径为3～8mm。

硬质腔体外表面设置有4根加强筋3，加强筋3为矩形，一端连接口型圈处，另一端连接在外腔外表面上，长为50～100mm，宽5～15mm，厚5～10mm，加强筋3能使得整体接受腔在有镂空结构和开口缝等存在的情况下保持一定的强度，不会因为达到接受腔的透气性而丧失强度要求。

请参阅图2，内腔的内表面为具备自清洁能力的仿生物脚掌纳米结构，底部设置有支撑台5，支撑台5为中间开有盲孔的莲蓬状结构，支撑台5的表面设置有半圆形凸起；支撑台5采用硅胶等柔性材料制成，盲孔直径为20～30mm，深为10～20mm，半圆形凸起的直径为0.5～3mm，高度为0.2～1.2mm，内腔内壁为仿生物脚掌的纳米结构。

请参阅图3和图4，仿生吸盘6为圆形，直径为10～20mm，中心通孔的直径为2～4mm，开口端朝向内腔内部，各仿生吸盘6之间通过接受腔内部通道相互连接，内腔通道与气囊2连通，通过调节气囊2内部气压和接受腔外部的束带4松紧实现与人的残肢表面进行吸附功能。

气囊2为密闭结构，采用独立或选择性与外界气压相通的形式，一端与仿生吸盘6连接，另一端与旋钮9连接，气囊2为扁平状圆柱形结构，直径为20～50mm，高5～10mm。

如图5所示，粘扣面小扣1整体为椭圆形，长轴长为15～30mm，短轴长为10～20mm，底部为勾平面，粘扣面小扣1上表面的小立柱有卡槽，通过卡槽粘扣面小扣1和接受腔外腔能够实现良好的匹配和连接，而接受腔内腔的外表面设置有与勾面小扣匹配的毛面，从而实现了内外腔的连接，拆卸和组装简单方便，并且能够调节粘扣面小扣1的位置改变受压位置，改善舒适度。

如图1(b)所示，接受腔内腔、外腔后部正中间分别对应设置开口缝7，接受腔外腔开口的左右两端通过束带4调节松紧，可以满足残肢一定程度的变胖或者变瘦，适应性强，易于穿戴，通过粘扣面小扣1分离内腔和外腔，进行内腔的清洗和晾干。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例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例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

气囊2暴露在内腔的外表面，外腔的相应位置有孔，使得内外腔的良好匹配，气囊2一端与仿生吸盘6的通道相通，另一端被塞子密封，残肢进入接受腔后，先使仿生吸盘6和残肢进行良好的对正，通过旋钮9使得气囊2真空，然后通过接受腔外壁的束带4作用，迫使仿生吸盘6和残肢进行挤压，在负压作用下，仿生吸盘6和残肢之间固定良好，不易脱落，各仿生吸盘6由气囊控制吸附强度，可以满足各人群对负压敏感性的需求。

各仿生吸盘6并非独立，但是即使失效，可以通过气囊2以及束带4随时进行调整，加压，能够实现随时随地进行负压强度调整和接受腔的穿脱，使得病人在对接受腔感到不舒适的时候能够轻易的进行脱落，需要使用时，又能很方便的穿戴，因此具有良好的自适应性。

内腔的内表面为仿生物脚的纳米结构，具有良好的疏水性和自清洁能力，能够使残肢表面的汗液以及脏物在残肢运动过程中能够顺利排下脱落，保证残肢表面的整洁性和舒适度，而内腔底部的储液孔能够储存残肢摩擦、密闭等引起热量不能及时得到释放而分泌的汗液，使得汗液不会浸泡残肢，能够避免由于汗液引起的残肢与接受腔内壁的打滑，保护残肢。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性自适应假肢接受腔，其特征在于，包括开放式柔性接受腔内腔和硬质刚性接受腔外腔，接受腔内腔表面设置有用于和接受腔外腔连接的粘扣面小扣(1)，接受腔内腔上设置有相互连通的仿生吸盘(6)和气囊(2)，仿生吸盘(6)和气囊(2)均包括多个，接受腔内腔通过仿生吸盘(6)和人体残肢进行多点接触，呈周圈式吸附于人体残肢上，在接受腔外腔和接受腔内腔的免压区域分别设置有镂空结构(8)和透气孔，接受腔外腔的外表面竖直设置有加强筋(3)，加强筋(3)的一端与接受腔外腔上部的开口连接。

2.根据权利要求1所述的一种柔性自适应假肢接受腔，其特征在于，气囊(2)与接受腔内腔为一体成型结构，气囊(2)对称分布在接受腔内腔的仿生吸盘(6)区域，通过内腔气体通路与仿生吸盘(6)中间的通孔连通，通过调节气囊(2)的内气压改变仿生吸盘(6)的腔内气压。

3.根据权利要求1所述的一种柔性自适应假肢接受腔，其特征在于，加强筋(3)包括四个，对称设置在接受腔外腔的前后两侧，加强筋(3)的长度为50～100mm，宽度为5～15mm，厚度为5～10mm。

4.根据权利要求1所述的一种柔性自适应假肢接受腔，其特征在于，粘扣面小扣(1)为椭圆形结构，长轴长15～30mm，短轴长10～20mm，底部为勾平面，在粘扣面小扣(1)的上表面设置有用于接受腔外腔连接的卡槽。

5.根据权利要求1所述的一种柔性自适应假肢接受腔，其特征在于，接受腔内腔的内表面为仿生物脚掌纳米结构，底部设置有莲蓬状结构的支撑台(5)，支撑台(5)的中间开有盲孔，支撑台(5)的表面设置有半圆形凸起。

6.根据权利要求5所述的一种柔性自适应假肢接受腔，其特征在于，盲孔的直径为20～30mm，深度为10～20mm，半圆形凸起的直径为0.5～3mm，高度为0.2～1.2mm。

7.根据权利要求1所述的一种柔性自适应假肢接受腔，其特征在于，仿生吸盘(6)为圆形，直径为10～20mm，中心通孔的直径为2～4mm，开口端朝向内腔内部。

8.根据权利要求1所述的一种柔性自适应假肢接受腔，其特征在于，气囊(2)为扁平状圆柱形密闭结构，一端与仿生吸盘(6)连接，另一端与接受腔外腔上的旋钮(9)连接，气囊(2)的直径为20～50mm，高度为5～10mm。

9.根据权利要求1所述的一种柔性自适应假肢接受腔，其特征在于，镂空结构(8)和透气孔均为开口设置，镂空结构(8)为四个角为圆角的矩形结构，长为10～30mm，宽为3～5mm，透气孔为圆形结构，直径为3～8mm。

10.根据权利要求1所述的一种柔性自适应假肢接受腔，其特征在于，接受腔内腔和接受腔外腔上均对应设置有开口缝(7)，接受腔外腔上开口缝(7)的左右两侧设置有束带(4)。