CN221932282U - 一种3d打印可调节踝足矫形器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种踝足矫形器，具体涉及一种3D打印可调节踝足矫形器，包括小腿部矫形段和足部矫形段；所述的小腿部矫形段与所述的足部矫形段通过球关节构成铰接连接；所述的小腿部矫形段为小腿仿形结构，所述的足部矫形段为足部仿形结构；所述的足部矫形段于两侧分别设有调节带和调节旋钮；所述的调节旋钮设置于足部矫形段的踝部；所述的调节带一端连接位于同侧的调节旋钮，另一端连接足部矫形段的底面。与现有技术相比，本实用新型解决现有技术中不能渐进性对足背屈及足外翻进行治疗的问题，本实用新型通过两组独立且巧妙的调节结构实现了分别对足背屈和足外翻的渐进性治疗调节。

Description

一种3D打印可调节踝足矫形器

技术领域

本实用新型涉及一种踝足矫形器，具体涉及一种3D打印可调节踝足矫形器。

背景技术

脑卒中是我国最为常见的疾病之一，具有高发病率、高死亡率、高致残率的特点。脑卒中后并发的足下垂和足内翻是患者康复过程常遇见的难题之一。足部下垂是由于肌肉活动减少或没有肌肉活动而导致个体无法抬起或背屈足部，导致步行周期中支撑相初期足部不受控制地落在地面上，产生足部拍打地面的拍打声；而在摆动相时，足下垂和足内翻阻碍了肢体的正常推进，增加了患者绊倒的风险。

踝足矫形器(AFO)作为治疗足下垂和足内翻的干预手段之一，能够辅助患者站立、行走、肢体矫正或者预防肢体畸形等。现有的治疗足下垂的矫形器多为金属支架或使用塑料塑形而成。金属支架支撑足部，并限制了足部的过度跖屈，然而其体积及重量过大，患者使用舒适度偏低。使用塑料塑形而成的踝足矫形器虽然减轻了重量，且比金属支架更为美观，但其不能渐进性对足背屈及足外翻进行治疗，忽略了治疗过程中患者的适应能力，而且，既往矫形器多为批量制作，忽略了患者的个性化情况及需求，患者体验感较差。

CN109998759A公开了一种3D打印一体成型的踝足矫形器及其制作方法，但是该方案为一体式结构，无法对足背屈及足外翻进行渐进性治疗，忽略了治疗过程中患者的适应能力。CN203138769U公开了一种踝关节矫正器，虽然其采用了分体式结构，但是该方案仍然无法调节足外翻治疗时的力量/角度，适用性较差。

因此，需要对踝足矫形器的结构做进一步改进，使其能够对足背屈及足外翻的治疗均具有可调节功能，进而可在同一个踝足矫形器中实现对足背屈及足外翻的渐进性治疗。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种3D打印可调节踝足矫形器，以解决现有技术中不能渐进性对足背屈及足外翻进行治疗的问题，本实用新型通过两组独立且巧妙的调节结构实现了分别对足背屈和足外翻的渐进性治疗调节。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种3D打印可调节踝足矫形器，包括小腿部矫形段和足部矫形段；

所述的小腿部矫形段与所述的足部矫形段通过球关节构成铰接连接；

所述的小腿部矫形段为小腿仿形结构，所述的足部矫形段为足部仿形结构；

所述的足部矫形段于两侧分别设有调节带和调节旋钮；所述的调节旋钮设置于足部矫形段的踝部；所述的调节带一端连接位于同侧的调节旋钮，另一端连接足部矫形段的底面。

优选地，所述的3D打印可调节踝足矫形器于内侧设有刺激凸起，所述的刺激凸起对应于穴位设置。

优选地，所述的穴位包括足三里、阳陵泉、申脉穴、解溪穴、丰隆穴、照海穴、丘墟穴、悬钟穴、承山穴和太冲穴，所述的刺激凸起对应于穴位的位置分布于小腿部矫形段和足部矫形段内侧。

优选地，所述的刺激凸起与3D打印可调节踝足矫形器一体成型。

优选地，所述的小腿部矫形段的前侧面为开放式结构，开口处通过柔性连接件连接。

优选地，所述的小腿部矫形段上沿长度方向间隔设置若干个柔性连接件。

优选地，所述的足部矫形段的上侧面为开放式结构，开口处通过柔性连接件连接。

上述的开放式结构是指对应部件在该侧面或在该方向打开、无阻挡。

优选地，所述的柔性连接件为魔术贴。

优选地，所述的小腿部矫形段上设置有计步器。

优选地，所述的小腿部矫形段和所述的足部矫形段均为TPU材质。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.3D打印的小腿部矫形段具有对足三里、阳陵泉、丰隆穴及承山穴的穴位刺激凸起；3D打印的足部矫形段具有对申脉穴、解溪穴、丰隆穴、照海穴、丘墟穴、悬钟穴及太冲穴的穴位刺激凸起。通过对穴位的按摩刺激对足下垂进行治疗。

2.球关节对小腿部矫形段和足部矫形段进行限定，可以通过调节球关节的旋转角度以调节患者足背屈角度(小腿部矫形段和足部矫形段之间的夹角)。

3.调节旋钮可对足部矫形段两侧的调节带分别进行调节，用于调节患者足内翻或外翻角度。

4.计步器用于记录患者行走时的步数，可供患者、家属和医护参考，并进一步可用于指导治疗方案的调整。

附图说明

图1为3D打印可调节踝足矫形器(未连接柔性连接件)的右侧侧视结构示意图；

图2为3D打印可调节踝足矫形器(未连接柔性连接件)的左侧侧视结构示意图；

图3为3D打印可调节踝足矫形器(连接有柔性连接件)的右侧侧视结构示意图；

图中：1-小腿部矫形段；2-足部矫形段；3-球关节；4-调节带；5-调节旋钮；6-柔性连接件；7-计步器；8-开口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

一种3D打印可调节踝足矫形器，如图1-3所示，包括小腿部矫形段1和足部矫形段2；

所述的小腿部矫形段1与所述的足部矫形段2通过球关节3构成铰接连接，所述的球关节3分别与小腿部矫形段1和足部矫形段2螺纹连接；

所述的小腿部矫形段1为小腿仿形结构，所述的足部矫形段2为足部仿形结构；

所述的足部矫形段2于两侧分别设有调节带4和调节旋钮5；所述的调节旋钮5设置于足部矫形段2的踝部；所述的调节带4一端连接位于同侧的调节旋钮5，另一端连接足部矫形段2的底面。

更具体地，本实施例中：

如图1-3所示，该3D打印可调节踝足矫形器包括与小腿仿形的小腿部矫形段1以及与足部仿形的足部矫形段2，小腿部矫形段1与足部矫形段2之间通过球关节3铰接连接。如，小腿部矫形段1的下端连接有球头(球形头)，足部矫形段2的上端连接有与球头相匹配的底座(凹形窝)；或足部矫形段2的上端连接有球头(球形头)，小腿部矫形段1的下端连接有与球头相匹配的底座(凹形窝)。进而通过球关节3的设置，基于球关节的特性，该踝足矫形器(小腿部矫形段1与足部矫形段2之间)可以在任意方向上进行运动，包括前后弯曲(屈曲和伸展)、内外旋转和侧向倾斜；这种多方向的运动更好地模仿了踝关节的自然动作，有利于对足下垂和足内翻的矫正，尤其是背屈角度的调节。由于球关节3位于关节位置，需具有足够的强度和耐磨性，通常可采用金属或高性能塑料(如聚酰亚胺、聚碳酸酯等)通过3D打印得到，以承受重复运动和负载；3D打印技术和采用的3D打印材料均为现有技术或市售产品。

为克服足下垂和足内翻产生的作用力，进一步限制球关节3的运动范围并提高其运动稳定性。如：球关节3的球头与底座上可分别在适当位置设置相互卡接的卡块(根据医生针对不同患者的足部情况制定，3D打印一体成型)，以限制球关节3的可动范围；不同恢复阶段可设计不同位置的卡块(主要为底座上卡块位置的变动)。或者，根据患者足下垂或足内翻的方向，在球头或底座的对应方向上设置一层阻尼层(如橡胶层)，其可根据足下垂或足内翻的方向呈变厚度设置，使得球头在转动至不同位置时具有不同的阻尼效果；不同恢复阶段可设计不同厚度及厚度变化的阻尼层。

足部矫形段2于两侧还分别设置有调节旋钮5以及调节带4，调节带4的一端连接至位于同侧的调节旋钮5(如调节带4缠绕于调节旋钮5)，调节带4的另一端则连接至足部矫形段2的底面固定；进而通过旋转一侧的调节旋钮5可放松或收紧调节带4，使得足部矫形段2两侧的拉力分别可调，从而可调节患者足内翻或足外翻角度(通过加强与足内翻或足外翻反向的拉力，以校正足内翻或足外翻的情况)。

小腿部矫形段1的前端面为开放式结构，使得小腿部矫形段1能够适应于不同状态下的小腿部活动，减少对小腿的挤压和限制；同时，为更稳定、更方便的穿戴小腿部矫形段1，在开放处设置有柔性连接件6，通过柔性连接件6将小腿部矫形段1限制在患者小腿部，避免滑移和脱落。优选柔性连接件6为魔术带，相应的在小腿部矫形段1的开放侧边缘上成对的开设开口8，魔术带依次穿过开放处两侧的开口8后自粘合，可形成限位结构。更优选，由于小腿部矫形段1通常较长、且小腿存在明显的外形变化，可以一上一下的间隔设置有两对开口8，并对应设置两根魔术带。足部矫形段2类似于小腿部矫形段1，其上方为开放式结构，并在足背位置通过柔性连接件6实现对患者足部与足部矫形段2之间的限位，优选采用魔术带两端成环自粘接的方式实现限位，并对应开设一对开口8用于穿过魔术带；考虑到足部矫形段2的尺寸，可仅设置一对开口8并对应一根魔术带。

在小腿部矫形段1上还安装有计步器7(可设置与小腿侧边中部位置)，用于记录患者行走的步数。该计步器7可直接采用现有的市售计步器7，并在小腿部矫形段1的外侧表面通过3D打印一体成形一个可放置计步器7的腔体和盖合腔体的盖体。

在3D打印可调节踝足矫形器的内侧，还根据患者的穴位一体成型有若干个对应穴位的刺激凸起。具体的，穴位包括足三里、阳陵泉、申脉穴、解溪穴、丰隆穴、照海穴、丘墟穴、悬钟穴、承山穴及太冲穴；因而，刺激凸起分布于小腿部矫形段1和足部矫形段2内侧。

本3D打印可调节踝足矫形器通过3D打印并组装得到，具体的：对患者进行扫描前，限使用EVA材料标志点对患者足三里、阳陵泉、申脉穴、解溪穴、丰隆穴、照海穴、丘墟穴、悬钟穴、承山穴及太冲穴进行标记；随后通过三维扫描仪获得患者膝关节以下的扫描模型，其中包含小腿及踝足部分，并含有标记穴位的位置，依据扫描获得的模型通过计算机辅助设计(现有技术，需注意对应于穴位处设计刺激凸起)，并选择FDM打印方式采用TPU材料进行打印，分别得到小腿部矫形段1和足部矫形段2；最后将两者通过球关节3连接，分别调整球关节3、调节旋钮5使其与患者的治疗需求相匹配，最后在患者完成穿戴后通过魔术带完成该3D打印可调节踝足矫形器在患者腿部和足部的限位。

本3D打印可调节踝足矫形器可根据患者的矫形阶段，逐步调节对球关节3的限制和调节旋钮5的扭转角度，进而实现渐进性调节患者的踝背屈及足外翻角度，能够同时兼顾治疗效果以及患者的适应能力和舒适性，避免外力造成损伤；同时结合穴位刺激的方式，在双重治疗效果下可加速治疗足下垂和足内翻，缩短治疗疗程；进一步还可设置计步器7记录患者使用该3D打印可调节踝足矫形器时的步数，可以为患者、家属和医护提供治疗指导依据。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印可调节踝足矫形器，其特征在于，包括小腿部矫形段(1)和足部矫形段(2)；

所述的小腿部矫形段(1)与所述的足部矫形段(2)通过球关节(3)构成铰接连接；

所述的小腿部矫形段(1)为小腿仿形结构，所述的足部矫形段(2)为足部仿形结构；

所述的足部矫形段(2)于两侧分别设有调节带(4)和调节旋钮(5)；所述的调节旋钮(5)设置于足部矫形段(2)的踝部；所述的调节带(4)一端连接位于同侧的调节旋钮(5)，另一端连接足部矫形段(2)的底面。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印可调节踝足矫形器，其特征在于，所述的3D打印可调节踝足矫形器于内侧设有刺激凸起，所述的刺激凸起对应于穴位设置。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印可调节踝足矫形器，其特征在于，所述的穴位包括足三里、阳陵泉、申脉穴、解溪穴、丰隆穴、照海穴、丘墟穴、悬钟穴、承山穴和太冲穴，所述的刺激凸起对应于穴位的位置分布于小腿部矫形段(1)和足部矫形段(2)内侧。

4.根据权利要求2所述的一种3D打印可调节踝足矫形器，其特征在于，所述的刺激凸起与3D打印可调节踝足矫形器一体成型。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印可调节踝足矫形器，其特征在于，所述的小腿部矫形段(1)的前侧面为开放式结构，开口处通过柔性连接件(6)连接。

6.根据权利要求5所述的一种3D打印可调节踝足矫形器，其特征在于，所述的小腿部矫形段(1)上沿长度方向间隔设置若干个柔性连接件(6)。

7.根据权利要求1所述的一种3D打印可调节踝足矫形器，其特征在于，所述的足部矫形段(2)的上侧面为开放式结构，开口处通过柔性连接件(6)连接。

8.根据权利要求5-7任一所述的一种3D打印可调节踝足矫形器，其特征在于，所述的柔性连接件(6)为魔术贴。

9.根据权利要求1所述的一种3D打印可调节踝足矫形器，其特征在于，所述的小腿部矫形段(1)上设置有计步器(7)。

10.根据权利要求1所述的一种3D打印可调节踝足矫形器，其特征在于，所述的小腿部矫形段(1)和所述的足部矫形段(2)均为TPU材质。