CN110478099A - 保护头套及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种保护头套及其制作方法，涉及保护用具的技术领域。该保护头套用于患者开颅手术后头颅的保护，包括头套本体，头套本体包括硬质的支撑部和呈空缺状态的透气部，透气部由支撑部围设而成，且透气部位于头套本体异于患者患处的区域。该制作方法用于制作上述保护头套。该保护头套的支撑部在起到对患者患处的保护作用的基础上，其透气部能够对患者的头部散热，透气性好，患者佩戴的舒适性高。

Description

保护头套及其制作方法

技术领域

本发明涉及保护用具技术领域，尤其是涉及一种保护头套及其制作方法。

背景技术

患有颅脑损伤、大面积脑出血等病的患者一般需要进行开颅手术治疗，开颅过程需要将对应患处的颅骨切开进行手术，手术完成后，患者的患处由于缺失颅骨支撑导致该处头皮组织塌陷，且患者的脑组织与外界仅隔一层头皮组织。

由于患者开颅手术后需要经过1-3个月甚至更长时间的恢复期，恢复期内对患处的保护至关重要，因此需要使用头套对患处进行保护，然而现有的头套使用时舒适性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保护头套及其制作方法，以缓解了现有技术中存在的头套使用时舒适性较差的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种保护头套，包括头套本体，所述头套本体包括硬质的支撑部和呈空缺状态的透气部，所述透气部由所述支撑部围设而成，且所述透气部位于所述头套本体异于患者患处的区域。

在可选的实施方式中，所述支撑部为镂空设置。

在可选的实施方式中，所述支撑部的内壁设有柔性的衬垫，所述衬垫与患者的患处位置相对应。

在可选的实施方式中，所述支撑部的内壁设有第一轮廓线，所述衬垫对应设置于所述第一轮廓线内。

在可选的实施方式中，所述衬垫的厚度为0.8～1.2mm。

在可选的实施方式中，所述支撑部包括环形的保护部和带状的承载部，所述承载部的两端均与所述保护部连接，且两处连接处相对设置；所述承载部与所述保护部之间形成所述透气部。

在可选的实施方式中，所述支撑部包括环形的保护部，且所述保护部自下向上呈缩口状，所述保护部的顶部开口形成所述透气部。

在可选的实施方式中，所述头套本体通过3D打印成型。

在可选的实施方式中，所述头套本体与患者头颅的形状一致。

在可选的实施方式中，所述头套本体的内壁与患者头颅之间存在间隙。

在可选的实施方式中，所述间隙的范围为4～6mm。

第二方面，本发明实施例还提供一种制作方法，用于制作上述保护头套，包括以下制作步骤：

对患者的头颅进行扫描，得到患者的头颅轮廓信息；

根据头颅轮廓信息得到缺失头颅轮廓；

对缺失头颅轮廓中的缺失处进行修补，得到完整头颅轮廓；

根据完整头颅轮廓建立3D模型；

根据3D模型打印出保护头套的头套本体。

在可选的实施方式中，根据完整头颅轮廓建立3D模型的步骤包括：

建立与完整头颅轮廓相匹配的第一模型；

对第一模型进行整体扩大处理，得到第二模型。

在可选的实施方式中，根据完整头颅轮廓建立3D模型的步骤还包括：

根据缺失头颅轮廓的缺失处绘制缺失轮廓，并将缺失轮廓印射于第二模型，在第二模型上得到第一轮廓线。

在可选的实施方式中，根据缺失轮廓激光扫描待加工材料，得到衬垫；

将衬垫对应第一轮廓线粘贴于头套本体。

本发明提供的保护头套，包括用于戴在患者头颅上的头套本体，头套本体包括用于对患者的头颅进行保护的支撑部和用于透气以提高患者舒适性的透气部。患者开颅手术后，患处由于缺失颅骨呈凹陷状，将头套本体戴在患者的头颅上，头套本体的硬质的支撑部具有固定的形状，受外力作用时，支撑部不发生形变或发生的形变量较小，支撑部起到隔挡作用，阻挡外物与患处接触，从而对患者的患处起到保护作用，减少外物对患处造成的碰撞等伤害。

此外，头套本体异于患者患处的区域设有空缺的透气部，患者头颅产生的热气、汗水等能够通过该透气部散热，从而提高保护头套的透气性，相应增强患者使用保护头套的舒适性。另外，头套本体设置透气部的区域为空缺状态，则制作保护头套时该区域的材料可以省去，从而降低材料耗费、降低保护头套的制作成本，并且减轻保护头套的重量，进一步提高用户的使用舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的保护头套的第一结构示意图；

图2为图1中保护头套以及缺失轮廓、患者头颅的爆炸示意图；

图3为本发明实施例提供的保护头套的第二结构示意图。

图标：100-头套本体；110-透气部；120-第一轮廓线；130-透气孔洞；140-支撑部；141-保护部；142-承载部；200-衬垫；300-缺失轮廓；400-患处。

具体实施方式

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以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。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供一种保护头套，用于患者开颅手术后头颅的保护，如图1-图3所示，包括头套本体100，头套本体100包括硬质的支撑部140和呈空缺状态的透气部110，透气部110由支撑部140围设而成，且透气部110位于头套本体100异于患者患处400的区域。

本实施例提供的保护头套，包括用于戴在患者头颅上的头套本体100，头套本体100包括用于对患者的头颅进行保护的支撑部140和用于透气以提高患者舒适性的透气部110。患者开颅手术后，患处400由于缺失颅骨呈凹陷状，将头套本体100戴在患者的头颅上，硬质的支撑部140具有固定的形状，受外力作用时，支撑部140不发生形变或发生的形变量较小，支撑部140起到隔挡作用，阻挡外物与患处400接触，从而对患者的患处400起到保护作用，减少外物对患处400造成的碰撞等伤害。

此外，头套本体100异于患者患处400的区域设有空缺的透气部110，患者头颅产生的热气、汗水等能够通过该透气部110散热，从而提高保护头套的透气性，相应增强患者使用保护头套的舒适性。另外，头套本体100设置透气部110的区域为空缺状态，则制作保护头套时该区域的材料可以省去，从而降低材料耗费、降低保护头套的制作成本，并且减轻保护头套的重量，进一步提高用户的使用舒适性。

可选地，头套本体100可以与患者头颅的形状一致。佩戴头套本体100时，将头套本体100与患者的头颅角度和位置相对应，然后将头套本体100套在患者的头颅上，头套本体100与头颅形状一致，在确保头套本体100对头颅进行有效保护的基础上，减少甚至避免头套本体100的支撑部140的局部区域对头颅造成挤压导致患者舒适性较差情况的发生。具体地，上述“头套本体100与患者头颅的形状一致”可以包括两种情况：头套本体100与患者缺失颅骨的头颅形状一致或头套本体100与患者完整头颅的头颅形状一致。

可选地，头套本体100可以通过3D(3Dimensions，三维)打印成型。

本实施例还提供一种制作方法，用于制作上述保护头套，包括以下制作步骤：对患者的头颅进行扫描，得到患者的头颅轮廓信息；根据头颅轮廓信息得到缺失头颅轮廓；对缺失头颅轮廓中的缺失处进行修补，得到完整头颅轮廓；根据完整头颅轮廓建立3D模型；根据3D模型打印出保护头套的头套本体100。具体地，可以患者的头颅进行CT(Computedtomography，电脑断层扫描)得到携带有患者的头颅轮廓信息的DICOM(Digital Imagingand Communications in Medicine，医学数字成像和通信)文件；随后将DICOM文件输入到医用3D建模软件，3D建模软件将头颅的轮廓抠出来，得到缺失头颅轮廓，该缺失头颅轮廓能够显示患者患处400的凹陷轮廓，具体地，3D建模软件可以选用mimics(Materialise'sinteractive medical image control system，医学影像控制系统)。

然后将携带有缺失头颅轮廓信息的文件输入3D处理软件，3D处理软件对患处400缺失的颅骨和软组织进行修补，得到完整头部轮廓，再按照修补后的完整头部轮廓建立头套本体100的3D模型，该3D模型为3D模型。具体地，可以使用3D处理软件对完整的半个头颅进行径向，然后得到完整头部轮廓；3D处理软件可以选用Blender也可以选用mimics。随后将携带有第一模型信息的文件输入3D打印机中，打印得到保护头套；具体地，3D打印机可以应用SLA(Stereo Lithography Apparatus，光敏树脂选择性固化)打印技术、DLP(DigitalLight Processing，数字光处理)打印技术、LCD(Liquid Crystal Displa，液晶磁片)打印技术、SLS(Selective Laser Sintering，粉末材料选择性激光烧结)打印技术或FDM(FusedDeposition Modeling，熔融沉积)打印技术等。具体地，打印材料可以选用树脂或其他热塑型塑料。

可选地，本实施例中，头套本体100的内壁与患者头颅之间可以存在间隙。一方面，头套本体100的内壁与患者头颅之间存在一定间隙，以便于头套本体100戴入患者的头颅上，减少戴入及取下头套本体100时的难度，并减少头套本体100取戴过程对患者头颅造成的挤压伤害，从而提高保护头套的使用便捷性和舒适性；另一方面，头套本体100戴入患者的头颅后，在确保头套本体100对头颅保护作用的基础上，进一步减少头套本体100与头颅之间造成的摩擦等对头颅的伤害；再一方面，头套本体100的内壁与患者头颅之间的间隙可以作为散热通道等用于散热透气，从而减少患者头颅部位的憋闷、汗湿等情况，进一步提高保护头套的使用舒适性。具体地，头套本体100的内壁与患者头颅之间的间隙的范围可以为4～6mm，优选6mm。

针对头套本体100与患者头颅之间设置间隙，制作保护头套时，根据完整头颅轮廓建立3D模型的步骤可以包括：建立与完整头颅轮廓相匹配的第一模型；建立第一模型后，可以使用3D处理软件继续对第一模型进行整体扩大处理，得到第二模型；根据第二模型使用3D打印机打印出头套本体100。

可选地，本实施例中，如图1-图3所示，支撑部140可以为镂空设置。头套本体100的支撑部140上设有多个透气孔洞130以形成镂空形式，可以理解为支撑部140为网状结构，一方面，在确保支撑部140的硬度以确保支撑部140对患者头颅的保护作用的基础上，增加透气孔洞130，患者头部产生的热量及汗水等能够通过透气孔洞130散出，透气孔洞130与透气部110相互辅助进行散热，从而进一步提高保护头套的使用舒适性；此外，整个支撑部140呈镂空设置，透气孔洞130分布在整个支撑部140上，能够有效提高支撑部140的整体透气性。另一方面，制作头套本体100时，支撑部140上透气孔洞130的设置也能够有效减少加工材料的用量，从而有效降低制作成本。具体地，支撑部140可以为片状体，片状体上开设有透气孔洞130；支撑部140也可以直接为网状结构，网孔作为透气孔洞130。可选地，透气孔洞130可以为圆形、方形、三角形或其他各种形状。

本实施例中，如图1和图2所示，可以在支撑部140的内壁设置柔性的衬垫200，衬垫200与患者的患处400位置相对应。衬垫200为柔性材料，头套本体100戴在患者的头颅时，衬垫200朝向患者的患处400，由于患者的患处400呈凹陷状，衬垫200对患处400的挤压力度较小近似可以忽略；当头套本体100受到外物的碰撞时，衬垫200能够有效缓冲支撑部140传递至患者头颅的作用力，从而对患者的患处400起到保护作用；此外，仅在患者的患处400位置设置衬垫200，在对患处400起到保护作用的基础上，一方面，能够有效减少材料的浪费，进一步降低保护头套的成本；另一方面，还能够减少整个头套本体100内壁覆盖衬垫200对透气部110及透气孔洞130的封堵，即对保护头套透气性的不良影响。具体地，衬垫200可以选用绒布、棉布等柔软材料制成；衬垫200的厚度可以为0.8～1.2mm，优选1mm。

优选地，如图2所示，衬垫200也可以为镂空结构，在起到减振缓冲作用的基础上，进一步确保保护头套的透气性。

本实施例中，衬垫200与患者的患处400的形状一致，且所述衬垫200的面积大于患处400的面积。衬垫200的整体轮廓能够覆盖患者患处400的轮廓，当头套本体100受到外物的碰撞时，衬垫200随头套本体100朝向头颅挤压，衬垫200的边缘对应压在患者患处400的周边，且在挤压的过程有效缓冲头套本体100的挤压作用力，从而在起到减振效果的基础上，减少衬垫200压入患处400凹陷内对患处400造成的挤压伤害。

可选地，如图1和图3所示本实施例中，可以在支撑部140的内壁设置第一轮廓线120，衬垫200对应设置于第一轮廓线120内。第一轮廓线120与患者的患处400位置相对应，用于对衬垫200的设置位置进行限位，设置衬垫200时，可以将衬垫200对应第一轮廓线120的位置粘贴于第一轮廓线120内，从而确保衬垫200的位置能够与患者的患处400相对应，提高衬垫200的位置精确度并提高安装衬垫200的便捷性。

第一轮廓线120可以通过如下方法得到：当3D处理软件得到完整头颅轮廓后，可以根据缺失头颅轮廓的缺失处绘制缺失轮廓300，并将缺失轮廓300印射于第二模型得到第一轮廓线120；然后3D打印机根据第二模型打印出带有第一轮廓线120的头套本体100。

具体地，衬垫200的加工方法可以如下：得到第一轮廓线120后，将缺失轮廓300信息输送至激光打印机，激光打印机根据缺失轮廓300在待加工材料上激光扫描得到与第一轮廓线120一致的衬垫200。

类似地，当衬垫200的面积大于患处400的面积时，可以与衬垫200的形状及大小相应，在头套本体100的内壁设置第二轮廓线。

可选地，本实施例中，如图1和图2所示，支撑部140可以包括环形的保护部141和带状的承载部142，承载部142的两端均与保护部141连接，且两处连接处相对设置；承载部142与保护部141之间形成透气部110。这里是支撑部140的一种具体形式，其中，环形的保护部141和带状的承载部142对患者的头颅起到支撑保护作用，患者的患处400可以位于保护部141和承载部142覆盖的区域；头套本体100戴入患者的头颅后，保护部141围设于患者的头颅，承载部142则搭在患者的头顶，承载部142能够对保护部141起到悬挂作用，以减少保护部141向下滑落情况的发生，确保保护部141对头颅的保护作用。具体地，保护部141与承载部142可以为两个独立的部件，两个部件连接在一起；保护部141与承载部142也可以一体成型。

支撑部140除上述形式外，本实施例中，如图3所示，支撑部140也可以包括环形的保护部141，且头套本体100自下向上呈缩口状，保护部141的顶部开口形成透气部110。头套本体100戴在患者的头颅上，头套本体100与头颅的形状一致搭接于头颅。需要说明的是，此形式仅适用于患处400位于头颅周边区域，不适用患处400位于头顶区域。

综上，上述保护头套的制作方法可以包括以下步骤：对患者的头颅进行CT得到携带有患者的头颅轮廓信息的DICOM文件；将DICOM文件输入3D建模软件，3D建模软件根据头颅轮廓信息得到患者的缺失头颅轮廓；将携带有缺失头颅轮廓信息的文件输入3D处理软件，3D处理软件对缺失头颅轮廓中的缺失处进行修补，得到完整头颅轮廓；3D处理软件随后根据完整头颅轮廓建立第一模型，并对第一模型扩大处理得到第二模型；3D处理软件根据缺失头颅轮廓的缺失处绘制缺失轮廓300，并将缺失轮廓300印射至第二模型上，在第二模型上形成第一轮廓线120；将携带有第二模型信息的文件输入3D打印机，打印得到头套本体100；随后对头套本体100进行打磨，以去除头套本体100上的毛刺，提高其光滑度，减少毛刺等对患者头部造成的伤害。将携带有缺失轮廓300信息的文件输入激光打印机中，激光打印机对待加工材料进行激光扫描得到衬垫200；将衬垫200对应头套本体100的第一轮廓线120粘贴在头套本体100的内壁，制得所需的保护头套。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种保护头套，其特征在于，用于患者开颅手术后头颅的保护，包括头套本体(100)，所述头套本体(100)包括硬质的支撑部(140)和呈空缺状态的透气部(110)，所述透气部(110)由所述支撑部(140)围设而成，且所述透气部(110)位于所述头套本体(100)异于患者患处(400)的区域。

2.根据权利要求1所述的保护头套，其特征在于，所述支撑部(140)为镂空设置。

3.根据权利要求1所述的保护头套，其特征在于，所述支撑部(140)的内壁设有柔性的衬垫(200)，所述衬垫(200)与患者的患处(400)位置相对应。

4.根据权利要求3所述的保护头套，其特征在于，所述支撑部(140)的内壁设有第一轮廓线(120)，所述衬垫(200)对应设置于所述第一轮廓线(120)内。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的保护头套，其特征在于，所述支撑部(140)包括环形的保护部(141)和带状的承载部(142)，所述承载部(142)的两端均与所述保护部(141)连接，且两处连接处相对设置；所述承载部(142)与所述保护部(141)之间形成所述透气部(110)。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的保护头套，其特征在于，所述支撑部(140)包括环形的保护部(141)，且所述保护部(141)自下向上呈缩口状，所述保护部(141)的顶部开口形成所述透气部(110)。

7.一种制作方法，其特征在于，用于制作权利要求1-6中任一项所述的保护头套，包括以下制作步骤：

对患者的头颅进行扫描，得到患者的头颅轮廓信息；

根据头颅轮廓信息得到缺失头颅轮廓；

对缺失头颅轮廓中的缺失处进行修补，得到完整头颅轮廓；

根据完整头颅轮廓建立3D模型；

根据3D模型打印出保护头套的头套本体(100)。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，根据完整头颅轮廓建立3D模型的步骤包括：

建立与完整头颅轮廓相匹配的第一模型；

对第一模型进行整体扩大处理，得到第二模型。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，根据完整头颅轮廓建立3D模型的步骤还包括：

根据缺失头颅轮廓的缺失处绘制缺失轮廓(300)，并将缺失轮廓(300)印射于第二模型，在第二模型上得到第一轮廓线(120)。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，根据缺失轮廓(300)激光扫描待加工材料，得到衬垫(200)；

将衬垫(200)对应第一轮廓线(120)粘贴于头套本体(100)。