CN111772898A - 一种3d打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具 - Google Patents
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Abstract
一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，包括大腿支具、小腿支具、足部支具和可调节旋转矫正器；大腿支具、小腿支具和足部支具均由背板和两侧的侧板组成；可调节旋转矫正器分为三处，大腿支具和小腿支具通过第一可调节旋转矫正器连接，小腿支具和足部支具通过第二可调节旋转矫正器连接，足部支具的前掌和后掌之间设有第三可调节旋转矫正器；大腿支具、小腿支具、足部支具和可调节旋转矫正器均由3D打印制造。本矫形支具，通过三处可调节旋转矫正器的设置，实现了对膝关节、踝关节和前脚掌的多层面可控精准矫正，操作方便，通过刻度可记录矫正程度并制定计划，矫正效果好，通过3D打印技术对不同病人进行定做，佩戴更舒适。
Description
技术领域
本发明涉及下肢扭转畸形矫正领域，具体涉及一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具。
背景技术
儿童步态异常是临床极为常见的现象，尤其是内八字步态和外八字步态，是由下肢扭转畸形造成的，可为生理性的，也可以是病理性步态异常，通过临床检测判断具体扭转畸形的层面是来源于髋关节、膝关节、踝关节还是单纯前足的扭转畸形，或者是否同时存在多个平面的扭转畸形。儿童尚处于生长发育阶段，在临床准确评估后可以通过矫形支具对儿童的下肢扭转畸形进行纠正。然而目前市场上所有纠正下肢旋转畸形的支具都是用过在两腿支具中间或足底部增加连杆以控制维持两条腿相对旋转角度，故双下肢无法单独活动，舒适度极差；并且此类支具均为一次成型，缺乏可调节刻度盘，无法定量精准调节矫正角度，常造成矫正不足或矫枉过正；因此，目前临床亟需一种能够同时对单侧下肢不同平面扭转畸形进行精准个性化矫正的矫形支具，并保证儿童在矫形过程中舒适度和配合度，以达到最佳矫形效果。
发明内容
本发明针对上述背景技术中存在的问题，提出一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，通过三处可调节旋转矫正器的设置，实现了对膝关节、踝关节和前脚掌的多层面可同时矫正，操作方便，通过刻度可记录矫正程度并制定计划，矫正效果好，通过3D打印技术对不同病人进行定做，佩戴更舒适。
一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，包括大腿支具、小腿支具、足部支具和可调节旋转矫正器；
大腿支具、小腿支具和足部支具均由背板和两侧的侧板组成；可调节旋转矫正器分为三处，大腿支具和小腿支具通过第一可调节旋转矫正器连接，小腿支具和足部支具通过第二可调节旋转矫正器连接，足部支具的前掌和后掌之间设有第三可调节旋转矫正器；
第一可调节旋转矫正器实现膝关节可屈伸同时使小腿支具可相对大腿支具进行内旋或外旋以纠正胫骨内外旋畸形，第二旋转矫正器实现踝关节可跖屈背伸同时使足部支具可相对小腿支具进行内旋或外旋以纠正踝关节内外旋畸形，第三可调节旋转矫正器使足部支具的前掌部分可相对后掌部分进行脚掌平面上的左右旋转以纠正前足内收外展畸形；
大腿支具、小腿支具、足部支具和可调节旋转矫正器均由3D打印制造。
进一步地，第一可调节旋转矫正器包括大腿固定环、第一小腿固定环、大腿支具连接件、第一小腿支具连接件；
大腿固定环安装在大腿支具连接件上，第一小腿固定环安装在第一小腿支具连接件上；大腿支具连接件和第一小腿支具连接件均为内凹的曲面片状结构；大腿支具连接件分为上连接件和下连接件，两者通过两侧的转轴结构连接；第一小腿支具连接件的上端可移动式地贴合下连接件的曲面；第一小腿支具连接件和下连接件上设有对应的限位槽，通过插入比槽宽略宽的限位杆进行第一小腿支具连接件移动后的固定限位。
进一步地，大腿支具连接件的下连接件上设有刻度，显示第一小腿支具连接件的移动距离。
进一步地，第二可调节旋转矫正器包括第二小腿固定环、第二小腿支具连接件、足部支具连接件；
第二小腿固定环安装在第二小腿支具连接件上；第二小腿支具连接件和足部支具连接件均为内凹的曲面片状结构；第二小腿支具连接件分为上连接件和下连接件，两者通过两侧的转轴结构连接；足部支具连接件的上端可移动式地贴合下连接件的曲面；足部支具连接件和下连接件上设有对应的限位槽，通过插入比槽宽略宽的限位杆进行足部支具连接件移动后的固定限位。
进一步地，第二小腿支具连接件的下连接件上设有刻度，显示足部支具连接件的移动距离。
进一步地，第三可调节旋转矫正器包括后掌固定环、前掌固定环、后掌支具连接件、前掌支具连接件；
后掌固定环安装在后掌支具连接件上，前掌固定环安装在前掌支具连接件上；
后掌支具连接件和前掌支具连接件均为一端为圆环形状的连接片，圆环重叠后通过插入旋转轴进行旋转并通过上下的旋转固定件进行角度固定。
进一步地，后掌支具连接件和前掌支具连接件上设有标记线，旋转固定件的圆周上设有刻度，通过标记线和刻度显示两支具连接件相对的旋转角度。
进一步地，大腿支具、小腿支具和足部支具的背板上开有透气孔。
进一步地，大腿支具、小腿支具和足部支具的内侧通过3D打印制成贴合病人身体的曲面形状。
本发明达到的有益效果为：本发明提出一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，通过三处可调节旋转矫正器的设置，实现了对膝关节、踝关节和前脚掌的多层面可同时矫正，操作方便，通过刻度可记录矫正程度并制定计划，矫正效果好，通过3D打印技术对不同病人进行定做，佩戴更舒适。
附图说明
图1为本发明实施例中所述矫形支具的结构示意图。
图2为本发明实施例中所述第一可调节旋转矫正器的结构正视图。
图3为本发明实施例中所述第一可调节旋转矫正器的结构后视图。
图4为本发明实施例中所述第三可调节旋转矫正器的结构俯视图。
图5为本发明实施例中所述第三可调节旋转矫正器的结构示意图。
图中，1-大腿支具，2-小腿支具，3-足部支具，4-第一可调节旋转矫正器，401-大腿固定环，402-第一小腿固定环，403-大腿支具连接件，404-第一小腿支具连接件，405-上连接件，406-下连接件，407-转轴结构，408-限位槽，409-限位杆，410-固定套件，5-第二可调节旋转矫正器，6-第三可调节旋转矫正器，601-前掌固定环，602-后掌固定环，603-前掌支具连接件，604-后掌支具连接件，605-旋转固定件，606-旋转轴。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，参照图1，包括大腿支具1、小腿支具2、足部支具3和可调节旋转矫正器。
大腿支具1、小腿支具2和足部支具3均由背板和两侧的侧板组成；可调节旋转矫正器分为三处，大腿支具1和小腿支具2通过第一可调节旋转矫正器4连接，小腿支具2和足部支具3通过第二可调节旋转矫正器5连接，足部支具3的前掌和后掌之间设有第三可调节旋转矫正器6。
第一可调节旋转矫正器4实现膝关节可屈伸同时使小腿支具2可相对大腿支具1进行内旋或外旋以纠正胫骨内外旋畸形，第二旋转矫正器5实现踝关节可跖屈背伸同时使足部支具3可相对小腿支具2进行内旋或外旋以纠正踝关节内外旋畸形，第三可调节旋转矫正器6使足部支具3的前掌部分可相对后掌部分进行脚掌平面上的左右旋转以纠正前足内收外展畸形。
大腿支具1、小腿支具2、足部支具3和可调节旋转矫正器均由3D打印制造。
参照图2-3，第一可调节旋转矫正器4包括大腿固定环401、第一小腿固定环402、大腿支具连接件403、第一小腿支具连接件404。大腿支具连接件403和大腿支具1的背板连接。第一小腿支具连接件404和小腿支具2的背板连接。
大腿固定环401安装在大腿支具连接件403上，第一小腿固定环402安装在第一小腿支具连接件404上。固定环为可调整半径的圆环，或可调整长度的约束带或绑带，用于在旋转矫正时固定上下两处肢体。
大腿支具连接件403和第一小腿支具连接件404均为内凹的曲面片状结构。大腿支具连接件403分为上连接件405和下连接件406，两者通过两侧的转轴结构407连接。该转轴结构可为简单的环状连接片和中心轴接口，一环状连接片连接上连接件405，另一连接下连接片406，两个圆环相重合并用中心轴从环心处穿过，这样就能使得上连接件405和下连接片406能够相对的旋转，病人穿戴矫形支具后不影响膝盖的弯曲。
第一小腿支具连接件404的上端可移动式地贴合下连接件406的曲面，这样第一小腿支具连接件404在移动时，就带动下方连接的小腿支具2一并进行运动，因为下连接件406为曲面，所以此时小腿支具2进行的就是一个旋转式的运动，这样就可对小腿内旋或外旋的畸形进行矫正。
第一小腿支具连接件404和下连接件406上设有对应的限位槽408，通过插入比槽宽略宽的限位杆409进行第一小腿支具连接件移动后的固定限位，限位杆409的背面可通过固定套件401的套装实现更好的上下两处的同时限位固定效果。大腿支具连接件403的下连接件406上设有刻度，显示第一小腿支具连接件404的移动距离。实际操作时，可按根据病人的实际情况制定矫形计划，按照刻度进行支具的旋转，然后通过限位槽408和限位杆409进行移动距离即旋转角度的固定，实现按疗程的矫形。
第二可调节旋转矫正器5的结构和第一可调节旋转矫正器4的结构类似，可以参照图1-3，其包括第二小腿固定环、第二小腿支具连接件、足部支具连接件。其中并不设置足部固定环，此时足部支具连接件直接与足部支具3相连接，在旋转矫形时，直接通过足部支具3的两边侧板对足部进行固定。
第二小腿固定环安装在第二小腿支具连接件上；第二小腿支具连接件和足部支具连接件均为内凹的曲面片状结构；第二小腿支具连接件分为上连接件和下连接件，两者通过两侧的转轴结构连接；足部支具连接件的上端可移动式地贴合下连接件的曲面；足部支具连接件和下连接件上设有对应的限位槽，通过插入比槽宽略宽的限位杆进行足部支具连接件移动后的固定限位。第二小腿支具连接件的下连接件上设有刻度，显示足部支具连接件的移动距离。
第三可调节旋转矫正器6的结构参照图4-5，包括前掌固定环601、后掌固定环602、前掌支具连接件603、后掌支具连接件604。
前掌固定环601安装在前掌支具连接件603上，后掌固定环602安装在后掌支具连接件604上。
参照图5，前掌支具连接件603和后掌支具连接件604均为一端为圆环形状的连接片，圆环重叠后通过插入旋转轴606进行旋转并通过上下的旋转固定件605进行角度固定。具体的，在旋转轴606的上下面以及前掌支具连接件603的上表面、后掌支具连接件604的下表面上开环形的固定槽，在旋转固定件605上设有和固定槽位置对应的内外两环形凸起，该凸起略宽于凹槽，这样旋转固定件605就能通过凸起凹槽相嵌合的形式固定旋转后前掌支具连接件603、后掌支具连接件604和旋转轴606。
前掌支具连接件603和后掌支具连接件604上设有标记线，旋转固定件605的圆周上设有刻度，通过标记线和刻度就能得到前掌支具连接件603和后掌支具连接件604之间相对的旋转角度。
大腿支具1、小腿支具2和足部支具3的背板上开有透气孔。
大腿支具1、小腿支具2和足部支具3的内侧通过3D打印制成贴合病人身体的曲面形状。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
Claims (9)
1.一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，其特征在于：
所述矫形支具包括大腿支具、小腿支具、足部支具和可调节旋转矫正器；
所述大腿支具、小腿支具和足部支具均由背板和两侧的侧板组成；所述可调节旋转矫正器分为三处，所述大腿支具和小腿支具通过第一可调节旋转矫正器连接，所述小腿支具和足部支具通过第二可调节旋转矫正器连接，所述足部支具的前掌和后掌之间设有第三可调节旋转矫正器；
所述第一可调节旋转矫正器实现膝关节可屈伸同时使小腿支具可相对大腿支具进行内旋或外旋以纠正胫骨内外旋畸形，所述第二可调节旋转矫正器实现踝关节可跖屈背伸同时使足部支具可相对小腿支具进行内旋或外旋以纠正踝关节内外旋畸形，所述第三可调节旋转矫正器使足部支具的前掌部分可相对后掌部分进行脚掌平面上的左右旋转以纠正前足内收外展畸形；
大腿支具、小腿支具、足部支具和可调节旋转矫正器均由3D打印制造。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，其特征在于：所述第一可调节旋转矫正器包括大腿固定环、第一小腿固定环、大腿支具连接件、第一小腿支具连接件；
所述大腿固定环安装在大腿支具连接件上，所述第一小腿固定环安装在第一小腿支具连接件上；所述大腿支具连接件和第一小腿支具连接件均为内凹的曲面片状结构；所述大腿支具连接件分为上连接件和下连接件，两者通过两侧的转轴结构连接；所述第一小腿支具连接件的上端可移动式地贴合下连接件的曲面；所述第一小腿支具连接件和下连接件上设有对应的限位槽，通过插入比槽宽略宽的限位杆进行第一小腿支具连接件移动后的固定限位。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，其特征在于：所述大腿支具连接件的下连接件上设有刻度，显示第一小腿支具连接件的移动距离。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，其特征在于：所述第二可调节旋转矫正器包括第二小腿固定环、第二小腿支具连接件、足部支具连接件；
所述第二小腿固定环安装在第二小腿支具连接件上；所述第二小腿支具连接件和足部支具连接件均为内凹的曲面片状结构；所述第二小腿支具连接件分为上连接件和下连接件，两者通过两侧的转轴结构连接；所述足部支具连接件的上端可移动式地贴合下连接件的曲面；所述足部支具连接件和下连接件上设有对应的限位槽，通过插入比槽宽略宽的限位杆进行足部支具连接件移动后的固定限位。
5.根据权利要求4所述的一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，其特征在于：所述第二小腿支具连接件的下连接件上设有刻度，显示足部支具连接件的移动距离。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，其特征在于：所述第三可调节旋转矫正器包括后掌固定环、前掌固定环、后掌支具连接件、前掌支具连接件；
所述后掌固定环安装在后掌支具连接件上，所述前掌固定环安装在前掌支具连接件上；
所述后掌支具连接件和前掌支具连接件均为一端为圆环形状的连接片，圆环重叠后通过插入旋转轴进行旋转并通过上下的旋转固定件进行角度固定。
7.根据权利要求6所述的一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，其特征在于：所述后掌支具连接件和前掌支具连接件上设有标记线，所述旋转固定件的圆周上设有刻度，通过标记线和刻度显示两支具连接件相对的旋转角度。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，其特征在于：所述大腿支具、小腿支具和足部支具的背板上开有透气孔。
9.根据权利要求1所述的一种3D打印的儿童下肢扭转畸形矫形支具，其特征在于：所述大腿支具、小腿支具和足部支具的内侧通过3D打印制成贴合病人身体的曲面形状。
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