CN110461277B - 用于假肢的衬垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于假肢的衬垫(14)，其中，所述衬垫由衬垫材料(16)制造并且具有用于接收截肢残端(24)的近心开口(18)、远心端部(20)、纵向方向，所述纵向方向从所述近心开口延伸至所述远心端部，并且所述衬垫具有拉胀材料。

Description

用于假肢的衬垫

技术领域

本发明涉及一种用于假肢的衬垫，其中，衬垫由衬垫材料制造并且具有用于接收截肢残端的近心开口、远心端部和纵向方向，所述纵向方向从近心开口延伸至远心端部，并且所述衬垫具有拉胀材料。

背景技术

长时间以来从现有技术已知这类衬垫，并且在这类衬垫被导入假肢筒中之前，将其拉到截肢残端上。在此，衬垫能够满足不同的任务。

已知将假肢筒保持在截肢残端上，其方式在于，将在假肢筒和拉到截肢残端上的衬垫之间的体积抽真空。在这种情况下，假肢仅仅由于在该体积中占据的低压而保持在截肢残端上。对此自然需要该体积气密地密封，为此，尤其是假肢筒的近身体中心的边缘必须气密地靠置在衬垫上。这类供给的缺点在于，系统是复杂的并且手操纵是费事和困难的。

因此，对这种低压解决方案替代地，在衬垫的远心端部上的可行性在于，设置一种机械式固定装置、例如销或者类似的装置，借助所述装置能够将衬垫布置在假肢筒内部的相应地构造的配对件上。在假肢筒和假肢衬垫之间的真空在这种情况下是不必需的或者最多支持性地使用。

在步行时，在每个脚步的推进阶段中发生朝向远的方向起作用的力，在截肢残端上的假肢筒由于该力而牵拉。即，施加沿着衬垫的纵向方向起作用的力。尤其在衬垫机械式地固定在假肢筒内部的远心端部上的情况下，这种在远侧起作用的拉力直接传递到衬垫上，所述拉力试图引起衬垫沿着其纵向方向的拉伸。如果衬垫例如由硅酮或者其它弹性的材料制造，则这类在纵向方向上的延长导致周缘的减小并且发生所谓的“挤奶效果”，所述“挤奶效果”是令人不快的并且要避免。

此外，截肢残端具有在例如一天的过程中改变其体积的倾向。仅仅由弹性的材料制造的衬垫会追随这类的体积改变，其方式是，例如在体积减小时，衬垫材料的弹性延展减小，并且因此衬垫的周缘跟随截肢残端的收缩的周缘。类似地，如果截肢残端的体积在一天的过程中增大，则弹性的衬垫会进一步扩张，只要包围衬垫的刚性的假肢筒允许这一点。

从现有技术已知对这类体积改变作出反应的不同方案。从DE 10 2012017 324A1例如已知：将非弹性的纤维置入到弹性的衬垫材料中，使得衬垫沿着其纵向方向的延长造成在周缘方向上的缩短并且反之亦然。因此，在体积增大的情况下，周缘必然随着增大，这会同时造成衬垫在纵向方向上的缩短。为此，衬垫必须在穿戴者的皮肤上沿着滑动，这由于附着特性而不可能。按这种方式应尽可能地禁止体积变化。

US 9 486 333B2提出了另一途径。在这里，在衬垫内部使用三维拉胀材料，所述三维拉胀材料构造为拉胀泡沫。拉胀材料具有负的泊松比。这意味着，不同于在常规的材料的情况下，材料在一个方向上的延长不导致在相应不同方向上的缩短，而是在这个方向上也造成延长。因此，如果衬垫的体积收缩，则来自现有技术的三维拉胀材料延展。对此需要材料不但与截肢残端而且与假肢筒的内侧连接，使得其在截肢残端的体积减小的情况下不脱离。由此，材料能够对在截肢残端和假肢筒之间的间距的增大做出反应并且由于其三维拉胀特性而充满所构成的空间。由此，也应确保假肢筒可靠地保持在缩小的截肢残端上。然而不利的是，当一力在另一方向上起作用时(例如在步态周期的推进阶段期间)，三维拉胀材料也延展。因此，在推进阶段期间，拉胀材料也具有这样的倾向：延展并且因此加强挤奶效果并且强化截肢残端的体积减小。

US 2005/0101693 A1说明了一种衬垫，所述衬垫在不同的区域中具有不同的弹性并且尤其能够以聚合物凝胶浸湿或者涂覆。

发明内容

基于本发明的任务是：改进根据本发明所述的衬垫，使得防止或者至少减少所提到的缺点。

本发明通过一种根据本发明所述的衬垫解决所提出的任务，所述衬垫的特征在于，拉胀材料为二维拉胀材料，所述二维拉胀材料布置为使得衬垫在纵向方向上的延长导致衬垫的直径扩张。

例如在EP 1 165 865B1中说明了一些二维拉胀材料和用于其制造的方法。拉胀材料具有负的横向伸长或者说负的泊松比。在二维拉胀材料的情况下，在存在朝第一方向的拉力的情况下，材料在例如垂直于第一方向的第二方向上的延展也增大，而在垂直的第三方向上的延展不显著地改变。优选地，在该第三方向上完全不发生改变。

尤其在步态周期的推进阶段期间，如已经阐述地，发生在纵向方向上起作用的拉力，所述拉力作用到用于假肢的衬垫上。在此，由于二维拉胀的特性，发生衬垫的直径的扩张，从而被传递到截肢残端上的起作用的拉力不仅仅沿着纵向方向起作用，而且尤其也在径向方向上起作用。这一方面造成出现的力的尽可能均匀的分布，并且另一方面导致主动地反作用于体积改变、尤其体积减小。借助根据本发明的衬垫，不需要由延展的三维拉胀材料填充收缩的截肢残端与假肢筒之间构成的中间空间，因为通过所使用的二维拉胀材料反作用于截肢残端的这种体积减小。根据本发明，二维拉胀材料在关于纵向方向的径向方向上的延展不发生，即，不发生衬垫的厚度的增大。

有利地，衬垫具有固定元件、优选形状锁合元件、尤其销，能够借助所述固定元件将所述衬垫导入假肢筒的凹空中并且因此能够将其固定在该假肢筒上。自然地，附加地或者替代地也能够使用至少一个力锁合元件、例如平滑的销。替代销，例如也能够使用尼龙搭扣元件或者另外的形状锁合元件。通过根据本发明的构型能够应用衬垫在远侧区域中与假肢筒的机械式连接，而不发生已知的挤奶效果。至少，使这种效果强烈地减少。由此可行的是，仅仅在形状锁合元件的区域中作用到衬垫上的、在步态周期的推进阶段期间所施加的拉力作为径向方向上起作用的力尽可能均匀地分布在整个衬垫上并且因此尽可能均匀地分布在截肢残端上。不发生挤奶效果。由此，这种原则上从低压连接已知的、尽可能均匀的力分布能够与衬垫在远侧区域中与假肢筒的可靠的和分级为可信赖的连接组合。为此，不需要相对于环境的气体密封。

优选地，衬垫在远心端部上具有至少一个牵拉元件、例如皮带或者皮带系统，借助所述皮带或者皮带系统能够将衬垫拉入到假肢筒中。为此，穿过为此而存在于假肢筒上的凹空来牵拉相应的牵拉元件。接着，牵拉元件能够例如固定在假肢筒的外侧上。

优选地，将不同的保持机制组合，其中，总是也使用拉胀材料。例如能够在远侧区域中使用低压供给。为此，衬垫优选具有至少一个密封唇，所述密封唇使衬垫和假肢筒之间的远侧体积气密地密封。优选将二维拉胀材料用在衬垫的近身体中心的区域中。

有利地，将拉胀材料埋置、优选注入到衬垫材料中，或者将其施加在衬垫材料的外侧上。以此方式能够特别简单地制作这种衬垫。

优选地，拉胀材料构成单独的层，所述单独的层与衬垫材料优选地材料锁合地和/或形状锁合地连接。所述层能够例如在单独的方法步骤中例如通过3D打印机借助3D打印制造并且接着与衬垫材料连接。这也能够在制造衬垫材料之后、即尤其在衬垫材料的时效硬化、降温或者交联之后发生。

有利地，拉胀材料与连接元件连接为使得能够传递拉力和/或压力。在使用假肢时出现的拉力和/或压力能够以此方式通过连接元件传递。所述拉力和/或压力在此在拉胀材料中发挥已经说明的效果。

优选地，衬垫在内侧上具有防滑的涂层，所述防滑的涂层在佩戴的状态下靠置在穿戴者的皮肤上。

优选地，拉胀材料由纺织品构成或者构造为板式材料。优选能够实现拉胀的特性，其方式在于，尤其通过剪切或者冲压除去板状材料的例如不需要的元件和/或部分和/或区域。也能够使用浇注的或者激光切割的拉胀材料。这些板状的拉胀材料能够被大量生产，从而能够使其获得相应地所需要的尺寸和形状并且能够将其用于衬垫。

有利地，拉胀材料已通过3D打印机制造或者能够通过3D打印机制造。拉胀材料能够是一种塑料，使所述塑料获得确定的结构，所述结构具有二维拉胀特性。有利地，这能够通过3D打印机产生。在这种情况下，能够使二维拉胀材料容易地与所想要的形状相匹配，所述所想要的形状例如由衬垫的尺寸和/或构型确定。材料能够个性化地制造，从而能够提供在衬垫和穿戴者的皮肤之间的优化配合形状和优化耦合。

优选地，能够将拉胀材料印到衬垫材料上。

优选地，拉胀材料为纺织品、优选针织品、特别优选圆形编织物的构成衬垫的外层的部分。由此进一步简化衬垫的制造。

根据在这里所说明的实施方式的衬垫能够例如用注塑方法、尤其所谓的2K方法制造。首先，例如在第一注塑步骤中能够例如在衬垫模具(在所述衬垫模具中生产衬垫)中制造拉胀材料。接着，将衬垫材料浇注到相同的衬垫模具中。替代地，也能够预先生产衬垫材料、例如弹性体材料。在这种衬垫材料上能够浇上或者喷射拉胀材料。替代地，也能够预先生产拉胀材料并且在浇注或者喷射衬垫材料之前将所述拉胀材料作为置入件放入到衬垫模具中。

在脚步的推进阶段中，衬垫佩戴在筒上并且能够引起末端体积保持恒定。这也能够导致截肢残端的更好的血液循环。

附图说明

接下来，借助于附图解释本发明的实施例。其示出：

图1-示例性的二维拉胀材料的示意性作用原理，

图2-根据本发明的第一实施例的衬垫的示意性示图，

图3-根据本发明的实施例的衬垫的作用原理，

图4-另一拉胀材料的示意性示图，和

图5-根据另一实施例的衬垫的作用原理。

具体实施方式

图1示出二维拉胀材料2。在上部区域中示出了在松弛的未加负荷的状态下的二维拉胀材料。其具有包括不同的网孔或者单元格4的特别形状。这些单元格4的单个的边界在此能够由常规的塑料制成，所述常规的塑料例如能够通过3D打印机打印。由于不同的单元格4的特别的几何形状，拉胀材料2具有负的泊松比。这在图1的下部区域中示出。沿着第一箭头6施加拉力，所述拉力通过竖直地示出的单元格壁8传递到能膨胀的单元格10上。如与图1的上部区域的比较明显示出相应的侧壁被拉开，由此，所述侧壁在横向方向上(在图1中即从左向右)的长度也增大。由此，拉胀材料2不仅仅在沿着第一箭头6的方向上变大和延长，而且也在与其垂直的方向上膨胀，所述方向由第二箭头12示出。在垂直于这两个方向的、在图1中垂直于图像平面的第三方向上不发生加厚或者延展。

图2示出衬垫14，所述衬垫由衬垫材料16制造并且具有二维拉胀材料2。衬垫14具有用于接收截肢残端的近心开口18以及远心端部20，所述远心端部在所示出的实施例中具有形状锁合元件22。此外，在远心端部20的区域中能够布置罩或者袋部，在衬垫佩戴的状态下(当该衬垫与未示出的假肢筒连接时)，能够通过所述罩或者袋部可靠地传递通过形状锁合元件22传递的拉力。

图3示出衬垫14的示意性示图，截肢残端24位于所述衬垫中。可见近心开口18和远心端部20，在所示出的实施例中，拉力沿着第一箭头6施加到所述远心端部上。由于清楚性原因，省去显示拉胀材料2。然而，在图3中所示出的实施例中的衬垫14也具有这种二维拉胀材料2。

沿着第一箭头6施加到远心端部20上的拉力造成衬垫14沿着其纵向方向的延长，所述纵向方向从近心开口18延伸至远心端部20。因为材料是二维地拉胀的，沿着纵方向的这种延长也造成衬垫的扩张并且因此造成衬垫14的直径增大。这由第二箭头12示出。因此，拉力传递到截肢残端24上，所述拉力在理想情况下作用到截肢残端24的整个面上，所述整个面与衬垫14的内侧接触。由此，沿着第一箭头6的方向的拉力一方面均匀地分布在衬垫14上并且因此也分布在截肢残端24上，并且另一方面不再仅仅沿着纵向方向起作用，而且也引起沿着第二箭头12在径向方向上起作用的力。在每个步态周期中，在推进阶段中施加相应的力，所述相应的力因此反作用于截肢残端24的体积减小。

图4示出另一拉胀材料2，所述另一拉胀材料具有在图1中所示出的结构。所述另一拉胀材料具有能膨胀的单元格10，所述能膨胀的单元格被单元格壁8限界。

单元格壁8为锯齿形地布置的、拉力稳定的壁26，在所述壁之间布置有压力稳定的强化元件28，所述强化元件限界能膨胀的单元格10。拉力稳定的壁26和压力稳定的强化元件28引起拉胀材料2的拉胀特性。拉力稳定的壁和压力稳定的强化元件被埋置到织物30中，所述织物是双向有弹性的。在此，拉力稳定的壁26和压力稳定的强化元件28能够被施加、例如粘贴、涂覆或者气相喷镀到材料上，或者集成在织物30中。

图5示出在假肢筒32中的衬垫14。由划成虚线的线在下述位置示出衬垫14：在所述位置处，衬垫由于假肢筒32而不可见。

在图5的左边示图中示出未加负荷的状态。相反地，在中间的部分中，一力沿着第一箭头6作用到衬垫14上。能够例如在脚步的推进阶段中引起所述力。由于衬垫14的材料的拉胀特性，衬垫沿着由箭头12示出的方向延展。由此，达到在图5中右边示出的情形，在这种情形下，衬垫14和位于其中的、未示出的截肢残端优化地填充假肢筒32。

附图标记列表

2 拉胀材料

4 单元格

6 第一箭头

8 单元格壁

10 可膨胀的单元格

12 第二箭头

14 衬垫

16 衬垫材料

18 近心开口

20 远心端部

22 形状锁合元件

24 截肢残端

26 拉力稳定的壁

28 压力稳定的强化元件

30 织物

32 假肢筒。

Claims (14)

1.一种用于假肢的衬垫(14)，其中，所述衬垫(14)

-由衬垫材料(16)制造，并且

所述衬垫具有：

-用于接收截肢残端(24)的近心开口(18)，

-远心端部(20)，

-纵向方向，所述纵向方向从所述近心开口(18)延伸至所述远心端部(20)，和

-拉胀材料，

其特征在于，所述拉胀材料为二维拉胀材料，所述二维拉胀材料布置为使得所述衬垫(14)在纵向方向上的延长引起所述衬垫(14)的直径的扩张，使得被传递到所述截肢残端上的起作用的拉力不仅仅沿着纵向方向起作用，而且也在径向方向上起作用，在所述二维拉胀材料的情况下，在存在朝第一方向的拉力的情况下，材料在垂直于第一方向的第二方向上的延展也增大，而在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上的延展不显著地改变。

2.根据权利要求1所述的衬垫(14)，其特征在于，所述衬垫(14)具有固定元件，借助所述固定元件能够将所述衬垫导入假肢筒的凹空中并且因此能够固定在所述假肢筒上。

3.根据权利要求2所述的衬垫(14)，其特征在于，所述固定元件是形状锁合元件(22)。

4.根据权利要求2所述的衬垫(14)，其特征在于，所述固定元件是销。

5.根据权利要求1-4之一所述的衬垫(14)，其特征在于，所述拉胀材料被埋入到所述衬垫材料(16)中，或者施加在所述衬垫材料(6)的外侧上。

6.根据权利要求5所述的衬垫(14)，其特征在于，所述拉胀材料被注入到所述衬垫材料(16)中。

7.根据权利要求1-4之一所述的衬垫(14)，其特征在于，所述拉胀材料构成单独的层，所述单独的层与所述衬垫材料(16)力锁合地连接。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的衬垫(14)，其特征在于，所述拉胀材料与连接元件连接，使得能够传递拉力和/或压力。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的衬垫(14)，其特征在于，所述衬垫(14)在内侧上具有防滑的涂层，所述防滑的涂层在佩戴状态下靠置在穿戴者的皮肤上。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的衬垫(14)，其特征在于，所述拉胀材料能够通过3D打印机制造。

11.根据权利要求10所述的衬垫(14)，其特征在于，将所述拉胀材料印到所述衬垫材料(16)上。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的衬垫(14)，其特征在于，所述拉胀材料为纺织品构成所述衬垫(14)的外层的部分。

13.根据权利要求12所述的衬垫(14)，其特征在于，所述纺织品是针织品。

14.根据权利要求13所述的衬垫(14)，其特征在于，所述针织品是圆形针织品。

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