CZ310050B6 - Proces návrhu a výroby protetického lůžka - Google Patents

Proces návrhu a výroby protetického lůžka Download PDF

Info

Publication number
CZ310050B6
CZ310050B6 CZ2019-545A CZ2019545A CZ310050B6 CZ 310050 B6 CZ310050 B6 CZ 310050B6 CZ 2019545 A CZ2019545 A CZ 2019545A CZ 310050 B6 CZ310050 B6 CZ 310050B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
prosthetic
stump
prosthesis
amputation stump
amputation
Prior art date
Application number
CZ2019-545A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2019545A3 (cs
Inventor
Jiří ROSICKÝ
CSc. Rosický Jiří Ing.
Tomáš BOUMA
Tomáš Bc. Bouma
Aleš GRYGAR
Aleš MgA. Grygar
Original Assignee
Invent Medical Group, S.R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Invent Medical Group, S.R.O. filed Critical Invent Medical Group, S.R.O.
Priority to CZ2019-545A priority Critical patent/CZ310050B6/cs
Priority to US17/635,958 priority patent/US12042409B2/en
Priority to EP20786443.0A priority patent/EP4017428A1/en
Priority to US17/635,956 priority patent/US20220323243A1/en
Priority to PCT/CZ2020/050058 priority patent/WO2021032227A1/en
Priority to PCT/CZ2020/050059 priority patent/WO2021032228A1/en
Priority to EP20789820.6A priority patent/EP3911283B1/en
Publication of CZ2019545A3 publication Critical patent/CZ2019545A3/cs
Publication of CZ310050B6 publication Critical patent/CZ310050B6/cs

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/78—Means for protecting prostheses or for attaching them to the body, e.g. bandages, harnesses, straps, or stockings for the limb stump
    • A61F2/80—Sockets, e.g. of suction type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/5044—Designing or manufacturing processes
    • A61F2/5046—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/76—Means for assembling, fitting or testing prostheses, e.g. for measuring or balancing, e.g. alignment means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2002/5016—Prostheses not implantable in the body adjustable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/5044—Designing or manufacturing processes
    • A61F2/5046—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
    • A61F2002/5047—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, finite-element analysis or CAD-CAM techniques using mathematical models
    • A61F2002/5049—Computer aided shaping, e.g. rapid prototyping
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/5044—Designing or manufacturing processes
    • A61F2/5046—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
    • A61F2002/505—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, finite-element analysis or CAD-CAM techniques using CAD-CAM techniques or NC-techniques
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/76—Means for assembling, fitting or testing prostheses, e.g. for measuring or balancing, e.g. alignment means
    • A61F2002/7615—Measuring means
    • A61F2002/762—Measuring means for measuring dimensions, e.g. a distance
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/76—Means for assembling, fitting or testing prostheses, e.g. for measuring or balancing, e.g. alignment means
    • A61F2002/7695—Means for testing non-implantable prostheses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/753—Medical equipment; Accessories therefor
    • B29L2031/7532—Artificial members, protheses
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/10—Additive manufacturing, e.g. 3D printing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

Předmětem vynálezu je postup návrhu a výroby protetického lůžka (3) nebo protetického lůžka (3) s 3D tištěným distálním koncem na míru pro amputační pahýl. Tento postup zahrnuje krok získání fyzických údajů pacienta s amputačním pahýlem, krok získání nebo vytvoření digitální reprezentace modifikované plochy amputačního pahýlu, krok osového nastavení protézy, krok vytvoření konstrukčního návrhu 3D tištěného protetického lůžka (3) na základě získaných fyzických údajů o pacientovi, na základě digitální reprezentace modifikované plochy amputačního pahýlu a na základě osového nastavení protézy (6) a krok zhotovení protetického lůžka (3) 3D tiskem. Krok osového nastavení protézy (6) pro konstrukční návrh 3D tištěného protetického lůžka (3) zahrnuje virtuální prostorové translační nebo rotační pohyby vybraných modelů protetických dílů a modelu modifikovaného amputačního pahýlu nebo modelu skořepiny protetického lůžka (3) vytvořeného na základě modifikované plochy amputačního pahýlu pro optimální přenos zatížení z osy amputačního pahýlu na osu protézy (6), a že konstrukční návrh 3D tištěného protetického lůžka (3) je založen na virtuálním osovém nastavení protézy (6).

Description

Procès navrhu a vyroby protetického lûzka
Oblast techniky
Vynâlez se tÿkâ postupu nâvrhu a vÿroby 3D tisteného nebo standardniho protetického lûzka na miru pro amputacni pahÿl, a virtuâlniho nastaveni protézy.
Dosavadni stav techniky
Kvalitni a dobre padnouci protetickâ lûzka jsou zâkladem pro pohodlnÿ zivot pacienta s amputacnim pahÿlem. Vzhledem k individuâlnim parametrûm kazdého amputacniho pahÿlu je nutné zhotovovat proteticka lûzka vzdy na miru konkrétnimu pacientovi. Funkce protetického lûzka je jednak nosnâ, pricemz je prenasena vaha z amputacniho pahÿlu na samotnou protézu, a jednak fixacni, pricemz je nutné zajistit dostatecnou prilnavost lûzka k pahÿlu, ale zaroven nesmi bÿt lûzko pro pacienta nepohodlné. Proteticka lûzka se zhotovuji s ohledem na fyzickou aktivitu pacienta a jeho vahu. Jelikoz se mohou tyto parametry behem pacientova zivota v kratsich, ci delsich intervalech menit, je vhodné, aby byla vÿroba protetického lûzka co nejjednodussi a tim i mène nakladna.
V soucasném stavu techniky je zpûsob vÿroby protetického lûzka zalozen na dvou zâkladnich krocich. Prvni krok zahrnuje ziskâni tvaru amputacniho pahÿlu a druhÿ krok zahrnuje zhotoveni samotného protetického lûzka.
Jeden z takovÿchto zpûsobû vÿroby je popsan v dokumentu WO 2017136405, kde zpûsob ziskani tvaru amputacniho pahÿlu spociva v jeho naskenovani pomoci 3D skeneru. Nasledne je pomoci softwaru vytvoren modifikovanÿ model, jehoz tvar a rozmer vychazi z naskenovaného amputacniho pahÿlu. Tento model lze dale upravovat a na zaklade jeho finalni podoby je z databâze vybrano odpovidajici protetické lûzko, jehoz konstrukcni data jsou odeslana do 3D tiskârny. Vÿroba samotného protetického lûzka probiha od distalniho konce, pricemz pri vytvoreni prostoru pro spojovaci adaptér je tisk pozastaven, spojovaci adaptér je manualne vlozen do tohoto prostoru a nasledne je tisk obnoven. Nâsledné prostorové usporadani protetického lûzka a protetickÿch dilû probiha zcela manualne. Nevÿhodou tohoto reseni je prerusovanÿ tisk protetického lûzka, kdy mûze dojit k zeslabeni spojû. Dalsi nevÿhodou je nasledné manualni prostorové usporadani protetického lûzka a protetickÿch dilû.
V patentovém dokumentu US 9480581 je popsan zpûsob vÿroby protetického lûzka, kde zpûsob ziskani tvaru amputacniho pahÿlu spociva v jeho naskenovani pomoci 3D skeneru. Nasledne je pomoci softwaru vytvoren modifikovanÿ model, jehoz tvar a rozmer vychazi z naskenovaného amputacniho pahÿlu. Tento model lze dale upravovat a na zaklade jeho finalni podoby je zhotoveno testovaci plastové protetické lûzko. Nasledne je manualne vytvoreno prostorové usporadani testovaciho protetického lûzka a protetickÿch dilû. Toto finalni prostorové usporadani je pomoci 3D skeneru naskenovano a prevedeno do digitalni podoby. Na zaklade modifikovaného modelu a finalniho prostorového usporadani je vytisteno pomoci 3D tiskarny finalni protetické lûzko. Nevÿhodou je nakladnejsi vÿroba a vyuziti nadmerného mnozstvi materialu pri vÿrobe. Dalsi nevÿhodou tohoto reseni je manualni prostorové usporadani protetického lûzka a protetickÿch dilû.
Dalsim moznÿm resenim, které je popsâno v dokumentu WO 2017151577, je zpûsob ziskâni tvaru amputacniho pahÿlu pomoci 3D skeneru. Naskenovanâ data jsou pomoci softwaru prevedena na modifikovanÿ model, jehoz tvar a rozmer vychâzi z naskenovaného amputacniho pahÿlu. Tento model lze dâle upravovat a na zâklade jeho finâlni podoby je pomoci 3D tiskârny vytisteno vnitrni a vnejsi protetické lûzko. Nevÿhodou toho reseni je manuâlni prostorové usporâdâni protetického lûzka a protetickÿch dilû.
- 1 CZ 310050 B6
Dalsim moznÿm resenim, které je popsâno v dokumentu US 9636238, je zpùsob ziskâni tvaru amputacniho pahÿlu pomoci skenovacich zarizeni jako je napriklad laser. Nâsledne je pomoci softwaru vytvoren modifikovanÿ model, kterÿ se svÿm tvarem a rozmerem shoduje s naskenovanÿm amputacnim pahÿlem. Na zâklade modifikovaného modelu je stanoven pozadovanÿ tvar lùzka. Model lùzka je dale vyroben na CNC stroji. Poté je naskenovan vnitrek vyrobeného protetického lùzka a pomoci softwaru je vytvoren povrchovÿ model. Na modifikovaném modelu a povrchovém modelu jsou zvoleny referencni body, mezi kterÿmi se nasledne pocitaji mozné odchylky. Pokud se tyto odchylky lisi o vice nez je zvolenÿ prah, tvar a velikost finalniho protetického lùzka se zmeni. Nevÿhodou tohoto reseni je nutnost prepoctu odchylek mezi referencnimi body. Dalsi nevÿhodou toho reseni je manualni prostorové usporâdâni protetického lùzka a protetickÿch dilù.
Z vÿse uvedenÿch dùvodù by bylo tedy vhodné prijit s resenim, které by umoznovalo virtualni prostorové usporâdâni protetického lùzka a protetickÿch dilù. Vÿhoda by byla predevsim v ùspore casu a efektivnim vyuziti materiâlu.
Podstata vynâlezu
Vÿse uvedené nedostatky do jisté miry odstranuje postup nâvrhu a vÿroby 3D tisteného protetického lùzka nebo standardniho lùzka s 3D tistenÿm distâlnim koncem zahrnujici virtuâlni osové nastaveni protézy pro konstrukcni nâvrh 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka s 3D tistenÿm distâlnim koncem se sesti dilcimi kroky. Prvnim krokem je ziskâni fyzickÿch ùdajù pacienta s amputacnim pahÿlem zahrnujicich alespon jeden fyzickÿ ùdaj z mnoziny obsahujici alespon hmotnost, stupen aktivity, geometrie osy amputacniho pahÿlu, rozmerové parametry amputacniho pahÿlu a rozmerové parametry druhé koncetiny. Druhÿm krokem je ziskâni digitâlni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu. Tretim krokem je osové nastaveni protézy pro konstrukcni nâvrh 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka s 3D tistenÿm distâlnim koncem, kterÿ zahrnuje virtuâlni prostorové translacni nebo rotacni pohyby vybranÿch protetickÿch dilù a protetického lùzka pro optimâlni prenos zatizeni z amputacniho pahÿlu na protézu. Ctvrtÿm krokem je vytvoreni konstrukcniho nâvrhu 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka s 3D tistenÿm distâlnim koncem na zâklade ziskanÿch fyzickÿch ùdajù o pacientovi a na zâklade digitâlni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu a na zâklade virtuâlniho osového nastaveni protézy. Pâtÿm krokem je odeslâni dat konstrukcniho nâvrhu protetického lùzka do 3D tiskârny, popr. na CNC obrâbeci stroj. Sestÿm krokem je zhotoveni protetického lùzka nebo jeho distâlniho konce 3D tiskem. Ve vÿhodném provedeni nâsledné vytvoreni virtuâlniho osového nastaveni protézy pro konstrukcni nâvrh 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka s 3D tistenÿm distâlnim koncem zahrnuje krok automatického vzâjemného prostorového usporâdâni protézy pro vytvoreni vzâjemného vÿchoziho prostorového usporâdâni protézy a dâle krok ùpravy vzâjemného vÿchoziho prostorového usporâdâni protézy uzivatelem pro vytvoreni vzâjemného prostorového usporâdâni protézy. V jiném vÿhodném provedeni vytvoreni virtuâlniho osového nastaveni protézy pro konstrukcni nâvrh 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka s 3D tistenÿm distâlnim koncem zahrnuje krok automatického vzâjemného prostorového usporâdâni protézy. Alternativni vytvoreni virtuâlniho osového nastaveni protézy pro konstrukcni nâvrh 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka s 3D tistenÿm distâlnim koncem zahrnuje krok vzâjemného prostorového usporâdâni protézy uzivatelem. Vÿhoda virtuâlniho osového nastaveni protézy pro konstrukcni nâvrh 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka s 3D tistenÿm distâlnim koncem je predevsim v ùspore casu a efektivnim vyuziti materiâlu.
Ve vÿhodném provedeni je vÿroba 3D tisteného protetického lùzka nebo standardniho lùzka s 3D tistenÿm distâlnim koncem, kde vytvoreni konstrukcniho nâvrhu 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka s 3D tistenÿm distâlnim koncem zahrnuje krok urceni objemové hustoty struktury distâlniho konce protetického lùzka primo ùmerne zâvisejici alespon na jednom z ùdajù
- 2 CZ 310050 B6 z mnoziny obsahujici alespon hmotnost, stupen aktivity pacienta, délka amputacniho pahÿlu, délka protézy, velikost protetického chodidla a ùhel mezi osou pahÿlu a osou protézy. Jelikoz distalni konec tvon znacnou cast objemu lùzka, dojde optimalizaci odlehcené konstrukce ke snizeni hmotnosti celého lùzka a tim ke zvÿseni komfortu pacienta s amputacnim pahÿlem a ùspore materialu. Ve vÿhodném provedeni ziskani fyzickÿch ùdajù pacienta s amputacnim pahÿlem zahrnuje krok mereni obvodu amputacniho pahÿlu alespon ve dvou nesouhlasnÿch rovinach kolmÿch na osu pahÿlu a jejich vzajemné vzdalenosti a jejich vzdalenosti od referencniho anatomického bodu amputacniho pahÿlu.
Ve vÿhodném provedeni krok ziskani digitalni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu zahrnuje krok zhotoveni fyzického modelu amputacniho pahÿlu, krok modifikace vnejsi plochy fyzického modelu amputacniho pahÿlu a krok digitalizace vnejsi plochy modifikovaného fyzického modelu amputacniho pahÿlu.
Ve vÿhodném provedeni krok ziskani digitalni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu zahrnuje krok digitalizace vnitrni plochy existujiciho protetického lùzka nebo krok zhotoveni fyzického modelu amputacniho pahÿlu z existujiciho protetického lùzka a krok digitalizace vnejsi plochy modifikovaného fyzického modelu amputacniho pahÿlu.
Ve vÿhodném provedeni krok ziskani digitalni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu zahrnuje krok ùpravy plochy skenu amputacniho pahÿlu, nebo plochy jeho presného odlitku, v pocitaci pomoci softwaru.
Ve vÿhodném provedeni krok ziskani digitalni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu zahrnuje krok ùpravy pocitacového modelu amputacniho pahÿlu, navrzeného pomoci ziskanÿch mer, v pocitaci pomoci softwaru.
Ve vÿhodném provedeni krok ziskani digitalni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu zahrnuje transformaci ziskanÿch ùdajù na polygonalni sit definicnich bodù o hustote alespon 10 bodù na cm2.
Ve vÿhodném provedeni konstrukcni navrh protetického lùzka zahrnuje krok ziskani digitalni reprezentace plochy zdravé koncetiny a krok prostorového usporadani digitalni reprezentace plochy zdravé koncetiny vùci digitalni reprezentaci modifikované plochy amputacniho pahÿlu v zavislosti na ose pahÿlu a ose protézy.
Pocitacové zarizeni pro virtualni navrh protézy obsahuje softwarovou aplikaci zahrnujici databazi protetickÿch dilù a interaktivni konfigurator zahrnujici modul sberu dat o pacientovi, modul pro urceni virtualniho prostorového usporadani protézy a modul pro export dat. Ve vÿhodném provedeni interaktivni konfigurator dale zahrnuje databazi zakladnich vzorkù protetického lùzka, nebo alternativne systém pro navrh protetického lùzka a dale modul zobrazeni vzajemné polohy protetického lùzka a protetického chodidla, modul pro vÿber odpovidajicich protetickÿch dilù a modul pro urceni objemové hustoty struktury distalniho konce protetického lùzka a/nebo objemové hustoty konstrukce 3D tisteného protetického lùzka. Navrhem virtualni protézy pomoci softwarové aplikace je dosazeno vÿrazné ùspory casu.
Ve vÿhodném provedeni modul pro export dat zahrnuje prevodnik dat z interaktivniho konfiguratoru na vÿrobni data pro vÿrobni zarizeni a zaroven zahrnuje modul vÿpisu komponent pro zhotoveni protézy a modul odeslani objednavky komponent.
Ve vÿhodném provedeni interaktivni konfigurator dale zahrnuje modul virtualniho vÿchoziho osového nastaveni protézy zobrazujiciho prostorove umistenÿ model nemodifikovaného nebo modifikovaného amputacniho pahÿlu, zhotoveného na zaklade fyzickÿch ùdajù pacienta, dale zobrazujiciho prostorove umistené protetické chodidlo vzhledem k modelu nemodifikovaného nebo modifikovaného amputacniho pahÿlu na zaklade stavebni osy a dale zobrazujiciho
- 3 CZ 310050 B6 prostorové umisteni dilû protézy mezi modelem nemodifikovaného nebo modifikovaného amputacniho pahÿlu a protetickÿm chodidlem na zâklade stavebni osy.
Ve vÿhodném provedeni interaktivni konfigurâtor zahrnuje jak protézu se standardnim protetickÿm lûzkem, tj. laminâtové, plastové, hybridni s 3D tistenÿm distâlnim koncem, tak i protézu s 3D tistenÿm lûzkem.
Ve vÿhodném provedeni interaktivni konfigurator zahrnuje jak transtibiâlni (TT) protézu, tj. protézu po amputaci pod kolenem, tak transfemorâlni (TF) protézu, tj. protézu po amputaci nad kolenem.
Ve vÿhodném provedeni interaktivni konfigurator dale zahrnuje modul nâvrhu krytu protézy a modul kosmetické ùpravy povrchu krytu protézy a protetického lûzka.
Objasneni vÿkresû
Podstata vynâlezu je dâle objasnena na pnkladech jeho uskutecneni, které jsou popsâny s vyuzitim pripojenÿch vÿkresû, kde na:
obr. 1 je zobrazen vÿvojovÿ diagram procesu nâvrhu a vÿroby 3D tisteného nebo standardniho protetického lûzka s 3D tistenÿm distâlnim koncem podle vynâlezu, obr. 2 jsou znâzornena vstupni data potrebnâ pro nâvrh 3D tisteného protetického lûzka nebo standardniho protetického lûzka s 3D tistenÿm distâlnim koncem, obr. 3 je znâzornen digitâlni povrch amputacniho pahÿlu, obr. 4 je znâzorneno zarovnâni digitâlniho povrchu amputacniho pahÿlu, obr. 5 je znâzornena ùprava referencnich bodû, obr. 6 je znâzornena automatickâ modifikace, obr. 7 je znâzornena manuâlni modifikace, obr. 8 je znâzornen vÿber typu protetického lûzka, obr. 9 je znâzornen vÿber protetickÿch dilû, obr. 10 je znâzorneno zarovnâni amputacniho pahÿlu, obr. 11 je znâzorneno umisteni vybranÿch protetickÿch dilû, obr. 12 je znâzorneno automaticky navrzené protetické lûzko, obr. 13 je znâzornena modifikace vybranÿch zôn 3D tisteného lûzka, obr. 14 je znâzorneno manuâlni zarovnâni protetického lûzka s umistenÿmi protetickÿmi dily, obr. 15 je znâzornen vÿber typu chodidla, obr. 16 je znâzorneno manuâlni zarovnâni protetického chodidla, obr. 17 je znâzornen vÿber protetickÿch dilû,
- 4 CZ 310050 B6 obr. 18 je znâzorneno manualni zarovnani protetického lûzka, protetickÿch dilû a chodidla, obr. 19 je znazornena modifikace protetického lûzka, obr. 20 je znazornen vÿber krytu protetického lûzka, obr. 21 je znazornen finalni navrh transtibialni protézy, obr. 22 je znazornen navrh transfemoralni protézy, obr. 23 je znazornen vÿslednÿ souhrn informaci o navrhu protézy.
Pnklady uskutecneni vynalezu
Uvedena uskutecneni popisuji pouze prikladné varianty provedeni vynalezu a vynalez definovanÿ v patentovÿch narocich tak lze realizovat mnozstvim jinÿch konkrétnich provedeni, které nejsou nize popsany.
Zpûsob vÿroby 3D tisteného nebo standardniho protetického lûzka 3 s 3D tistenÿm distalnim koncem podle predkladaného vynalezu je realizovan pomoci systému komunikacne vzajemne propojeného skeneru, pocitacového zarizeni a 3D tiskarny. Pocitacové zarizeni obsahuje ve své pameti softwarovou aplikaci, ktera zahrnuje databazi protetickÿch dilû a interaktivni konfigurator, kterÿ zahrnuje modul sberu dat o pacientovi, modul urceni virtualniho prostorového usporadani protézy 6, modul zobrazeni vzajemné polohy protetického lûzka 3 a protetického chodidla 8, modul pro vÿber odpovidajicich protetickÿch dilû a modul pro export dat. V alternativnim provedeni interaktivni konfigurator dale zahrnuje databazi zakladnich vzorkû protetického lûzka 3. V dalsim provedeni interaktivni konfigurator dale zahrnuje systém pro navrh protetického lûzka 3. Vjiném prikladném provedeni pocitacové zarizeni neobsahuje databazi zakladnich vzorkû protetického lûzka 3, ale systém pro navrh konstrukce protetického lûzka 3 na zaklade modifikované plochy amputacniho pahÿlu v pocitaci manualne nebo pomoci automatického nebo poloautomatického algoritmu. V jiném prikladném provedeni pocitacové zarizeni obsahuje webovÿ prohlizec umoznujici pripojeni k webové ci cloudové aplikaci, ktera zahrnuje databazi protetickÿch dilû, databazi zakladnich vzorkû protetického lûzka 3 a dale interaktivni konfigurator, kterÿ zahrnuje modul sberu dat o pacientovi, modul urceni virtualniho prostorového usporadani protézy 6 a modul pro export dat. V jiném prikladném provedeni pocitacové zarizeni obsahuje webovÿ prohlizec umoznujici pripojeni k webové ci cloudové aplikaci, ktera neobsahuje databazi zakladnich vzorkû protetického lûzka 3, ale systém pro navrh konstrukce protetického lûzka 3 na zaklade modifikované plochy amputacniho pahÿlu v pocitaci manualne nebo pomoci automatického nebo poloautomatického algoritmu.
Ovladacim zarizenim, na kterém je nainstalovana tato aplikace mûze bÿt jakÿkoliv vhodnÿ hardware. To zahrnuje napriklad PC, MAC, virtualni realitu (VR), rozsirenou realitu (AR), notebooky, tablety a dalsi mobilni zarizeni, ktera jsou v dnesni dobe bezne vyuzivana. Tato zarizeni pracuji na rûznÿch operacnich systémech, pro které je vzdy dana aplikace upravena, aby ji bylo mozné na daném zarizeni ovladat a vyuzivat veskeré uzivatelské vstupy, které zarizeni umoznuje. Komunikacni spojeni jednotlivÿch zarizeni vÿse popsaného systému je realizovano dratove, napriklad pomoci ethernetu, USB, thunderboltu, nebo jinÿm vhodnÿm komunikacnim prostredkem nebo je komunikacni spojeni alternativne realizovano bezdratove, napriklad pomoci WiFi, Bluetooth, GSM, LTE a dalsich vhodnÿch bezdratovÿch spojeni.
Zpûsob vÿroby 3D tisteného nebo standardniho protetického lûzka 3 s 3D tistenÿm distalnim koncem podle vÿvojového diagramu na obr. 1 zahrnuje ziskani digitalniho povrchu 7 amputacniho pahÿlu a informaci o pacientovi, moznou ùpravu digitalniho povrchu 7 amputacniho
- 5 CZ 310050 B6 pahÿlu, vytvoreni skorepiny protetického lùzka 3 zahmujici upravenÿ digitalni povrch amputacniho lùzka, virtualni prostorové usporadani protetického lùzka 3 a protetickÿch dilù, vÿslednÿ souhrn informaci o navrhu a odeslani vÿrobnich dat. Protetické dily zahrnuji pripojovaci adaptér lùzka 4; spojovaci adaptéry; trubkové adaptéry 9; protetické chodidlo 8, a to standardni, dynamické, bionické; protetickÿ kloub hlezna; protetickÿ kolenni kloub 11; pripojovaci dily 10, a to zamek, ventil, lanko.
Krok ziskani digitalniho povrchu 7 amputacniho pahÿlu, kterÿ je zobrazen na obr. 3, je v prvnim prikladném provedeni realizovano pomoci 3D skeneru, kterÿ prevede povrch pahÿlu na geometrickÿ model polygonalni site, pricemz hustota bodù site je alespon deset bodù na cm2. K ziskani techto bodù se vyuziva mnoho rùznÿch technologii, a to optické skenery, kamery, rentgeny, magnetické tomografy, lasery, dotykové snimace. Od pouzitÿch technologii se pak i nazÿvaji jednotlivé metody skenovani tzn. napriklad rentgenové, ultrazvukové, laserové, optické nebo mechanické 3D skenery. Alternativne lze ziskat digitalni povrch 7 amputacniho pahÿlu merenim obvodù amputacniho pahÿlu alespon ve dvou nesouhlasnÿch rovinach kolmÿch na osu pahÿlu a jejich vzajemné vzdalenosti a vzdalenosti referencniho anatomického bodu 1 amputacniho pahÿlu. S vÿhodou lze digitalni povrch 7 amputacniho pahÿlu ziskat merenim obvodù amputacniho pahÿlu alespon ve dvou nesouhlasnÿch rovinach kolmÿch na osu pahÿlu a jejich vzajemné vzdalenosti a vzdalenosti referencniho anatomického bodu 1 amputacniho pahÿlu, a soucasne 2D fotografii pahÿlu z celni a bocni strany pro urceni prostorové orientace amputacniho pahÿlu. V jiném prikladném provedeni lze ziskat prostorovou orientaci amputacniho pahÿlu primÿm merenim osy pahÿlu pomoci goniometru. V jiném prikladném provedeni lze ziskat digitalni povrch 7 amputacniho pahÿlu pomoci MRI nebo CT. Skenovanÿ ci merenÿ amputacni pahÿl zahrnuje liner. Liner je navlek na amputacni pahÿl, kterÿ oddeluje pokozku od tvrdého pahÿlového lùzka, chrani amputacni pahÿl pred odrenim a zaroven zahrnuje pripojovaci dil 10. Alternativne lze skenovat ci merit amputacni pahÿl i bez lineru. Digitalni povrch 7 amputacniho pahÿlu je dale preveden do softwarové aplikace pocitacového zarizeni, pricemz je z nej ziskan digitalni povrch 7 reprezentujici povrch amputacniho pahÿlu. Digitalni povrch 7 amputacniho pahÿlu zachovâvâ tvar a objem amputacniho pahÿlu a po modifikaci digitalniho povrchu 7 je zakladnim tvarem protetického lùzka 3, kterÿ je v dalsich krocich pomoci softwarové aplikace upravovan. V jiném prikladném provedeni ziskani digitalni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu zahrnuje krok zhotoveni fyzického modelu amputacniho pahÿlu, krok modifikace vnejsi plochy fyzického modelu amputacniho pahÿlu manualne a krok digitalizace vnejsi plochy modifikovaného fyzického modelu amputacniho pahÿlu pomoci vÿse uvedenÿch metod skenovani. Takto ziskanÿ modifikovanÿ model se jiz dale softwarovou aplikaci neupravuje a je zakladnim tvarem protetického lùzka 3. V tomto kroku také dochazi k ziskani digitalni reprezentace plochy zdravé koncetiny. V jiném prikladném provedeni ziskani digitalni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu zahrnuje krok digitalizace vnitrni plochy existujiciho protetického lùzka 3 nebo krok vytvoreni fyzického modelu jehoz tvar odpovida vnitrni plose existujiciho protetického lùzka 3 a krok digitalizace fyzického modelu pomoci vÿse uvedenÿch metod skenovani. Takto ziskanÿ modifikovanÿ model se jiz dale softwarovou aplikaci neupravuje a je zakladnim tvarem protetického lùzka 3.
Krok ziskani fyzickÿch ùdajù o pacientovi s amputaci pod kolenem zahrnuje ziskani vstupnich dat, tj. strana amputace, a to leva, prava; hmotnost; stupen aktivity, a to nizka, stredni, vysoka, velmi vysoka; velikost nohy; typ obuvi, a to damska, panska, detska; a dale rozmerové parametry amputacniho pahÿlu, a to délka, flexe, abdukce nebo addukce, vnejsi a vnitrni rotace; typ pahÿlu, a to svalnatÿ, normalni, atrofovanÿ, kostnatÿ; vzdalenost stredu patelarniho vazu (MPT) od zeme. Krok ziskani fyzickÿch ùdajù o pacientovi s amputaci nad kolenem zahrnuje ziskani vstupnich dat, tj. strana amputace, a to leva, prava; hmotnost; stupen aktivity, a to nizka, stredni, vysoka, velmi vysoka; velikost nohy; typ obuvi, a to damska, panska, detska; a dale rozmerové parametry amputacniho pahÿlu, a to délka, flexe, abdukce nebo addukce, vnejsi a vnitrni rotace; typ pahÿlu, a to svalnatÿ, normalni, atrofovanÿ, kostnatÿ; vzdalenost hrbolu sedaci kosti od zeme; vzdalenost stredu kolenniho kloubu neamputované koncetiny od zeme. Uzivatelské rozhrani aplikace pro
- 6 CZ 310050 B6 zadani vsech vstupnich dat potrebna pro navrh 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka 3 s 3D tistenÿm distalnim koncem jsou zobrazena na obr. 2.
Krok ùpravy digitalniho povrchu 7 zobrazeného pomoci pocitacového zarizeni zahrnuje jednak vyhlazeni digitalniho povrchu 7 amputacniho pahÿlu, dale zkraceni ci prodlouzeni délky digitalniho povrchu 7 amputacniho pahÿlu a také zmenu jeho angulace, coz je zobrazeno na obr. 4. Jak je zrejmé z obr. 5, v ramci ùpravy digitalniho povrchu 7 amputacniho pahÿlu se dale automaticky nebo manualne vyberou referencni body 1, které oznacuji polohu mekkÿch tkani a kosti v ramci amputacniho pahÿlu. Tyto referencni body 1 se u amputace pod kolenem nachazeji napriklad na stredu patelarniho vazu, hlavicce fibuly, konci tibie a fibuly, proximalni hrane kondylù ci zadni orezové hrane. Tyto referencni body 1 se u amputace nad kolenem nachazeji napriklad na hrbolu sedaci kosti, konci femuru, trochanteru, Scarpa trojùhelniku, pod glutealni rÿhou. Na zaklade techto referencnich bodù 1 se vytvori zôny 2 o rùznÿch velikostech a voli se merici roviny. V prikladném provedeni jsou roviny kolmé na osu pahÿlu a dale se vztahuji u amputace pod kolenem k distalnimu konci pahÿlu nebo ke stredu patelarniho vazu, u amputace nad kolenem k distalnimu konci pahÿlu nebo k hrbolu sedaci kosti. Po zvoleni vhodné roviny dochazi k vytvoreni tabulky mer. Tato tabulka obsahuje velikost obvodù v dané rovine a dale roztece v rovine sagitalni a frontalni, popripade diagonalni roztece. Na zaklade referencnich bodù 1 a vytvorenÿch zôn 2 je dale provedena automaticka modifikace, ktera je zobrazena na obr. 6, nebo manualni modifikace, ktera je zobrazena na obr. 7. Obe tyto modifikace zahrnuji volbu typu protetického lùzka 3 z databaze, coz je zobrazeno na obr. 8. V prikladném provedeni mùze bÿt u amputace pod kolenem zvoleno TSB protetické lùzko 3, kde oznaceni TSB protetického lùzka 3 je zkratkou popisného oznaceni Total Surface Bearing (prenos zateze pres celou plochu protetického lùzka 3). U TSB protetického lùzka 3 je zatizeni rozlozeno na celÿ povrch amputacniho pahÿlu. Konstrukce vychazi z predpokladu, ze i oblasti citlivé na tlak mohou snést urcité zatizeni. Podminkou zhotoveni TSB protetického lùzka 3 je pouziti vnitrniho viskoelastického pahÿlového lùzka, které pomaha rozlozit sily pùsobici na citlivé oblasti pahÿlu a dale resi zaveseni protézy 6 ve svihové fazi. TSB protetické lùzko 3 ma tvar a objem velmi podobnÿ amputacnimu pahÿlu. Odlehceni citlivÿch oblasti je realizovano pomoci viskoelastického protetického lùzka 3 nebo viskoelastickÿch pelot integrovanÿch do nosného protetického lùzka 3 protézy 6. V jiném prikladném provedeni lze zvolit PTB protetické lùzko 3, kde oznaceni PTB protetického lùzka 3 je zkratkou popisného oznaceni Patellar Tendon Bearing (prenos zateze pres patelarni vaz). Pri pouziti PTB protetického lùzka 3 jsou zatezovany zejména oblasti dobre snasejici vyssi tlak. Zatizitelné casti pahÿlu se vyuzivaji pro prenos zateze, kontrolu rotace pahÿlu v lùzku (trojùhelnikovÿ prùrez lùzka), pro antero-posteriorni a medio-lateralni stabilitu pahÿlu. Naopak jsou odlehceny citlivé oblasti transtibialniho pahÿlu. Zaveseni PTB protetického lùzka 3 je reseno suprapatelarnim reminkem. V alternativnim provedeni mùze bÿt zvoleno KBM protetické lùzko 3, kde oznaceni KBM protetického lùzka 3 je zkratkou nemeckého oznaceni Kondylen Bettung Münster (podle anatomického tvaru a mista vzniku). KBM protetické lùzko 3 je modifikaci PTB protetického lùzka 3. Tvar je zmenen na proximalnim konci. Protetické lùzko 3 kopiruje medialne a lateralne tvar kondylù a toto skeletarni zaveseni pres kondyly femuru je s vÿhodou vyuzito ve svihové fazi. KBM protetické lùzko 3 se také nekdy oznacuje jako PTB-SC (supracondylar) protetické lùzko 3. V prikladném provedeni mùze bÿt u amputace nad kolenem zvoleno pahÿlové lùzko s oporou o hrbol kosti sedaci (prenos zatizeni predevsim pres skelet panve) nebo protetické lùzko 3 se zanorenÿm hrbolem kosti sedaci (prenos zatizeni predevsim pres mekké tkane pahÿlu). Protetické lùzko 3 se zanorenÿm hrbolem se oznacuje jako IC protetické lùzko 3, podle anglického nazvu Ischial Containment. Tento krok dale umoznuje bud automatickou, nebo interaktivni modifikaci plochy pahÿlu pro vÿse zvolenÿ typ protetického lùzka 3. V prikladném provedeni automatické modifikace dochazi k automatické ùprave vytvorenÿch zôn 2 podle defaultnich hodnot. V alternativnim provedeni interaktivni modifikace ma uzivatel moznost zôny 2 upravit samostatne. Ùprava zôn 2 umoznuje objemovou nebo obvodovou redukci zôny 2, zmenu umisteni zôny 2. U amputace pod kolenem ùprava zôn 2 predstavuje snizeni oblasti ve stredu patelarniho vazu gradientne smerem dovnitr modelu amputacniho pahÿlu, snizeni oblasti medialne nebo lateralne od tibie gradientne smerem dovnitr modelu amputacniho pahÿlu, snizeni oblasti posteriorne nebo suprakondylarne gradientne
- 7 CZ 310050 B6 smerem dovnitr modelu amputacniho pahÿlu, zvÿseni oblasti hlavicky fibuly gradientne smerem ven od modelu amputacniho pahÿlu, zvÿseni oblasti tibie gradientne smerem ven od modelu amputacniho pahÿlu a zvÿseni posteriorni oblasti nad hranou protetického lùzka 3 gradientne smerem ven od modelu amputacniho pahÿlu. U amputace nad kolenem ùprava zôn 2 predstavuje snizeni oblasti podélne kolem femuru plosne smerem dovnitr modelu amputacniho pahÿlu, snizeni oblasti poloobloukovite nad trochanterem gradientne smerem dovnitr modelu amputacniho pahÿlu, zvÿseni oblasti vnitrnich pritahovacù gradientne smerem ven od modelu amputacniho pahÿlu, snizeni oblasti poloobloukovite za trochanterem gradientne smerem dovnitr modelu amputacniho pahÿlu. Pro zvolenÿ typ modifikace, jak je zobrazeno na obr. 6, jsou urceny defaultni zôny 2 a jejich velikost, tj. krivka na povrchu pahÿlu 7, ktera ohranicuje zônu 2. Dale defaultni hodnoty obsahuji velikost gradientni zmeny zôny 2 smerem dovnitr nebo ven od modelu amputacniho pahÿlu. Defaultni hodnoty polohy zôny 2 vychâzi z anatomickÿch bodù 1. V prikladném provedeni u amputace pod kolenem ma zôna 2 pro odlehceni hlavicky fibuly kruhovÿ tvar, jeji stred se nachazi v referencnim anatomickém bodu 1 hlavicky fibuly a modifikace je gradientni smerem ven od modelu amputacniho pahÿlu. U amputacniho pahÿlu s normalnimi mekkÿmi tkanemi je prùmer zôny 2 3 az 5 cm a vrchol modifikované plochy od modelu amputacniho pahÿlu je vzdalen 3 az 5 mm. Tyto defaultni hodnoty jsou zachyceny v tabulce, a to v zavislosti na rozmerech pahÿlu a stavu mekkÿch tkani pahÿlu. Uzivatel si mùze defaultni hodnoty zmenit sam podle individualnich potreb pacienta. Po automatické nebo interaktivni modifikaci vznikne modifikovanÿ digitalni povrch 7 amputacniho pahÿlu. Softwarova aplikace dale na zaklade modifikovaného digitalniho povrchu 7 amputacniho pahÿlu, informaci o pacientovi, rozmerovÿch parametrech amputacniho pahÿlu a prostorovém umisteni modularnich dilù protetického lùzka 3 vytvori konstrukcni navrh 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka 3 s 3D tistenÿm distalnim koncem. V jednom z prikladnÿch provedeni je v softwarové aplikaci vybran typ protetického lùzka 3 TSB a na zaklade modifikované plochy lùzka a pripojovaciho adaptéru lùzka 4 se vytvori skorepina protetického lùzka 3, pricemz tloustka steny protetického lùzka 3 je generovâna v zavislosti na hmotnosti, aktivite, délce pahÿlu, protézy 6 a protetického chodidla 8 a mùze nabÿvat hodnot v rozsahu cca 1 az 10 mm. Pruzné oblasti v lùzku 3 pro odlehceni amputacniho pahÿlu jsou ve skorepine umisteny v zavislosti na poloze referencnich bodù 1 a jejich velikost je dana rozmery pahÿlu. Podle zvoleného pripojovaciho dilu 10 je ve skorepine generovano prostorové zahloubeni pro umisteni pripojovaciho dilu 10. Horni krivka protetického lùzka 3 prochazi medialne a lateralne v horni polovine kondylù femuru, anteriorne je ve vÿsi 1 az 3 cm od stredu patelarniho vazu, posteriorne pod ùpony medialniho a lateralniho hamstringu.
Krok vytvoreni skorepiny protetického lùzka 3 zahrnuje vytvoreni konstrukcniho navrhu 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka 3 s 3D tistenÿm distalnim koncem na zaklade modifikovaného digitalniho povrchu 7 amputacniho pahÿlu, informaci o pacientovi, rozmerovÿch parametrù amputacniho pahÿlu a prostorového umisteni modularnich dilù protetického lùzka 3. Tento krok také zahrnuje automatické urceni objemové hustoty struktury distalniho konce 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka 3 s 3D tistenÿm distalnim koncem, ktera primo ùmerne zavisi alespon na jednom z ùdajù z mnoziny obsahujici alespon hmotnost, stupen aktivity pacienta, délka amputacniho pahÿlu, délka protézy 6, velikost protetického chodidla 8, a ùhel mezi osou pahÿlu a osou protézy 6. V jednom z prikladnÿch provedeni existuje databaze struktur distalniho konce s rozdilnou objemovou hustotou. Po zadani vstupnich parametrù, které jsou definovany napriklad takto: hmotnost 88 kg, stupen aktivity 2, délka transtibialni protézy 6 51 cm, velikost chodidla 8 28 cm, délka pahÿlu 25 cm, flexe pahÿlu 5 stupnù, addukce pahÿlu 5 stupnù, se na zaklade kombinace vybranÿch parametrù zvoli z databaze struktura s objemovou hustotou, ktera nejlépe vyhovuje zadanÿm parametrùm. Struktury pro distalni konec s rozdilnou objemovou hustotou jsou do databaze pridany pro zvolené kombinace vstupnich parametrù, pricemz konstrukcni usporadani techto struktur je optimalizovano pomoci metody konecnÿch prvkù. Tato tzv. topologicka optimalizace zajist’uje nejvhodnejsi usporadani a hustotu vÿztuzi, resp. celé konstrukce protetického lùzka 3 tak, aby distalni konec splnoval pevnostni pozadavky a zaroven bylo spotrebovano co nejméne materiâlu, tj. aby byla co nejmensi objemovâ hustota a tim i co nejnizsi hmotnost celého distâlniho konce. Vÿpoctovÿ algoritmus pro urceni objemové
- 8 CZ 310050 B6 hustoty struktury distalniho konce 3D tisteného nebo standardniho protetického lûzka 3 s 3D tistenÿm distalnim koncem protézy 6 je zalozeno na geometrickém modelu protézy 6, materiâlovÿch vlastnostech pouzitÿch materialû a zatizeni protézy 6. Zakladni geometrické parametry protézy 6 urcuji prostorové podminky pro vÿpoctovÿ algoritmus, kterÿ se rïdi podle mezinarodni normy CSN EN ISO 10328 (844004). Protéza 6 je pri chûzi zatezovana cyklickÿm kombinovanÿm zatizenim, tj. ohyb, tlak, krut. Zkousky popsané v této mezinarodni norme zahrnuji statické a cyklické zkousky, pricemz vÿpoctovÿ algoritmus vychazi ze dvou kritickÿch zateznÿch podminek, tj. zatizeni paty pri chûzi a zatizeni spice chodidla 8 pri chûzi. Norma stanovuje okrajové geometrické i zatezné sily pro provedeni testû. Ve vÿhodném provedeni se distalni konec protetického lûzka 3 sklâdâ z distalni rovinné plochy, na které jsou umisteny otvory pro upevneni adaptérû 4 a proximalne z tvarované plochy pro umisteni pripojovaciho dilu 10. Vnejsi tvar distalniho konce je tvorenÿ prostorove zakrivenÿmi plochami, které vychazeji z bezne pouzivaného tvaru protetického lûzka 3. Tvarove slozitou geometrii distalniho konce protetického lûzka 3 je nutné diskretizovat pomoci rizené generace napriklad ctyrstennÿch konecnÿch prvkû ci vÿztuznÿch zeber, které zajisti vyssi presnost provedeni distalniho konce. Profil, tvar a tlousfka ctyrstennÿch konecnÿch prvkû ci vÿztuznÿch zeber se meni na zaklade zvolenÿch parametrû, tj. pri vyssi hmotnosti, popripade vyssim stupni aktivity dochazi k ztlusteni jejich prûmeru, zvysuje se hustota jejich zastoupeni nebo dochazi k jejich kombinaci. Alternativne lze vnitrni strukturu distalniho konce generovat z jakÿchkoliv vicestennÿch prvkû nebo jednostennÿch prvkû, a to kruhového nebo elipsovitého prûrezu.
V dalsim prikladném provedeni kroku vytvoreni skorepiny protetického lûzka 3 je zahrnut krok automatického urceni objemové hustoty konstrukce celého 3D tisteného protetického lûzka 3, ktera primo ùmerne zavisi alespon na jednom z ùdajû z mnoziny obsahujici hmotnost, stupen aktivity pacienta, délku amputacniho pahÿlu, délku protézy 6, velikost protetického chodidla 8, a ùhel mezi osou pahÿlu a osou protézy 6. Pri automatickém urceni objemové hustoty se voli tlousfka sten, objemova hustota vÿztuzi apod. V tomto kroku dale dochazi k vÿberu typu protetického lûzka 3, a to u amputace pod kolenem typu PTB, TSB, KBM, hybridni a u amputace nad kolenem typu protetického lûzka 3 s oporou o hrbol sedaci kosti nebo typu protetického lûzka 3 se zanorenÿm hrbolem sedaci kosti podle provedené modifikace plochy pahÿlu. Ve vÿhodném provedeni tento krok také zahrnuje urceni tvaru 3D tisteného distalniho konce protetického lûzka 3, kterÿ je nasledne pouzit pri vÿrobe standardniho lûzka pro zachyceni osové polohy protetického lûzka 3 a osového umisteni pripojovaciho adaptéru lûzka 4. Ve vÿhodném provedeni, jak je zobrazeno na obr. 9, tento krok dale zahrnuje vÿber typu zaveseni, a to zamek, ventil, lanko; a jeho umisteni na konstrukcnim navrhu 3D tisteného protetického lûzka 3. Tento krok také zahrnuje umisteni pripojovaciho dilu lineru 10, umisteni pripojovaciho adaptéru lûzka 4 a modifikaci konstrukcniho navrhu 3D tisteného protetického lûzka 3, a to urceni polohy flexibilni oblasti, zmena tvaru oblasti, prvkû a jejich hustoty. Konstrukcni navrh 3D tisteného protetického lûzka 3 dale zahrnuje krok prostorového usporadani digitalni reprezentace plochy zdravé koncetiny vûci digitalni reprezentaci modifikované plochy amputacniho pahÿlu v zavislosti na ose pahÿlu a ose protézy 6.
Krok virtualniho prostorového usporadani protetického lûzka 3 a protetickÿch dilû, které je zobrazeno na obr. 10 az 22, zahrnuje vzajemné prostorové usporadani modelu modifikovaného amputacniho pahÿlu nebo na zaklade plochy modifikovaného amputacniho pahÿlu vytvorené skorepiny protetického lûzka 3 a modelû protetickÿch dilû. Protetické dily zahrnuji pripojovaci adaptér lûzka 4; trubkové adaptéry 9; protetické chodidlo 8, a to standardni, dynamické, bionické; protetické klouby 11; pripojovaci dily 10, a to zamek, ventil, lanko; kolenni kloub 11. Vÿber protetickÿch dilû probiha na zaklade informaci o pacientovi a rozmerovÿch parametrû amputacniho pahÿlu. V jiném prikladném provedeni systém nabizi pouze protetické dily kompatibilni s predchozi volbou parametrû a dilû. V tomto kroku dale dochazi k prostorovému usporadani skorepiny pro optimalni prenos zatizeni z osy pahÿlu na osu protézy 6. Optimalni prenos zatizeni z osy pahÿlu na osu protézy 6 je ziskan virtualnim translacnim ci rotacnim pohybem vybranÿch protetickÿch dilû a protetického lûzka 3. V prvnim prikladném provedeni virtualniho osového nastaveni protézy 6 pro konstrukcni navrh 3D tisteného nebo standardniho
- 9 CZ 310050 B6 protetického lûzka 3 s 3D tistenÿm distâlnim koncem je ùprava realizovâna jak automatickÿm vzâjemnÿm prostorovÿm usporâdânim protézy 6, tak ùpravou vzâjemného vÿchoziho prostorového usporâdâni protézy 6 uzivatelem. V jiném prikladném provedeni virtuâlniho osového nastaveni protézy 6 pro konstrukcni nâvrh 3D tisteného nebo standardniho protetického lûzka 3 s 3D tistenÿm distalnim koncem je ùprava realizovana pouze automatickÿm vzâjemnÿm prostorovÿm usporâdânim protézy 6. V pnkladném provedeni, ve kterém je vzâjemné prostorové usporâdâni transtibiâlni protézy 6 automatické, se protetické lûzko 3 protézy 6 nastavi do pozadované vÿsky podle zadané polohy stredu patelârniho vazu napriklad 51 cm. Poloha stredu patelârniho vazu je zvolena podle vÿsky zdravé koncetiny, aby byla zajistena symetrie zdravé koncetiny s protézou 6. Osa protetického lûzka 3 se nastavi do pozadované hodnoty flexe napriklad 5 stupnû v sagitâlni rovine a do pozadované hodnoty addukce napriklad 5 stupnû ve frontâlni rovine. Hodnota flexe a addukce osy protetického lûzka 3 se voli vzhledem k svislici, kterâ je definovâna pomoci zâtezného bodu protetického lûzka 3, na niz lezi v sagitâlni rovine referencni bod 1 protetického chodidla 8, kterÿ je urcen vÿrobcem protetického chodidla 8 napriklad 1/3 délky od paty a ve frontâlni rovine prochâzi svislice stredem paty. Protetické chodidlo 8 je ustaveno v pozadované vÿsce podpatku napriklad 1 cm. Adaptér 9 a dalsi adaptéry mezi protetickÿm lûzkem 3 a protetickÿm chodidlem 8 se poté automaticky umisti do spojnice pripojovacich adaptérû lûzka 4 a protetického chodidla 8 na zâklade zâteznÿch podminek uvedenÿch vÿse. V prikladném provedeni, ve kterém je vzâjemné prostorové usporâdâni transfemorâlni protézy 6 automatické, se protetické lûzko 3 protézy 6 nastavi do pozadované vÿsky podle zadané polohy hrbolu sedaci kosti napriklad 83 cm. Poloha hrbolu sedaci kosti je zvolena podle vÿsky zdravé koncetiny, aby byla zajistena symetrie zdravé koncetiny s protézou 6. Osa protetického lûzka 3 se nastavi do pozadované hodnoty flexe napriklad 5 stupnû v sagitâlni rovine a do pozadované hodnoty addukce napriklad 5 stupnû ve frontâlni rovine. Hodnota flexe a addukce osy protetického lûzka 3 se voli vzhledem k svislici, kterâ je definovâna pomoci zâtezného bodu protetického lûzka 3. Na této svislici lezi v sagitâlni rovine referencni bod 1 protetického chodidla 8, kterÿ je urcen vÿrobcem protetického chodidla 8 napriklad 1/3 délky od paty a ve frontâlni rovine prochâzi svislice stredem paty. Protetické chodidlo 8 je ustaveno v pozadované vÿsce podpatku napriklad 1 cm. Na této svislici lezi v sagitâlni rovine referencni bod 1 protetického kolenniho kloubu 11, kterÿ je urcen vÿrobcem protetického kolenniho kloubu 11 napriklad 0 az 5 mm za svislici a ve frontâlni rovine prochâzi svislice stredem protetického kolenniho kloubu 11. Adaptér 9 a dalsi adaptéry mezi protetickÿm kolennim kloubem 11 a protetickÿm chodidlem 8 se poté automaticky umisti do spojnice protetického kolenniho kloubu 11 a protetického chodidla 8 na zâklade zâteznÿch podminek uvedenÿch vÿse. Alternativne je virtuâlni vÿchozi osové nastaveni protézy 6 pro konstrukcni nâvrh 3D tisteného nebo standardniho protetického lûzka 3 s 3D tistenÿm distâlnim koncem realizovâno pouze pomoci uzivatele. Krok dâle zahrnuje ùpravu vnejsiho povrchu protetického lûzka 3 tak, aby povrch protetického lûzka 3 opticky korespondoval s amputovanou koncetinou. Alternativne je ùprava vnejsiho povrchu protetického lûzka 3 provedena tak, ze povrch protetického lûzka 3 reprezentuje korespondujici oblast zdravé pârové koncetiny. Ve vÿhodném provedeni zahrnuje tento krok také kosmetickou ùpravu vnejsiho povrchu protetického lûzka 3, pricemz kosmetickou ùpravou je ùprava barvy vnejsiho povrchu protetického lûzka 3 a perforace povrchu otvory vybraného tvaru. Tento krok dâle mûze zahrnovat vytvoreni krytu 5 protetického lûzka 3, kterÿ je umisten mezi distâlnim koncem protetického lûzka 3 a chodidlem 8. V prikladném provedeni mûze bÿt kryt 5 typu PUR, coz je penovÿ kryt vyzadujici vybrouseni do pozadovaného tvaru rucne, popripade pomoci CNC obrâbeni. V alternativnim provedeni mûze bÿt kryt 5 typu 3DP, coz je kryt navrzenÿ v programu CAD nebo v interaktivnim konfigurâtoru a nâsledne vytistenÿ na 3D tiskârne.
Krok vÿsledného souhrnu informaci o nâvrhu zahrnuje prehled zadanÿch parametrû vcetne amputacniho pahÿlu, dâle informace o typu, zaveseni a provedeni protetického lûzka 3. Krok dâle zahrnuje seznam vybranÿch protetickÿch dilû a seznam kosmetickÿch ùprav. Ve vÿhodném provedeni tento krok dâle zahrnuje report obsahujici technické parametry, konfigurace a materiâl protézy 6. Vÿslednÿ souhrn informaci o nâvrhu protézy 6 je zobrazen na obr. 23.
- 10 CZ 310050 B6
V prvnim ptikladném provedeni zahrnuje schvaleni navrhu 3D tisteného nebo standardniho protetického lùzka 3 s 3D tistenÿm distalnim koncem nebo krytu 5 odeslani jak tiskovÿch dat do 3D tiskarny, tak zaroven vytvoreni objednavkového formulate se seznamem vybranÿch komponent. V jiném ptikladném provedeni zahrnuje schvaleni navrhu protetického lùzka 3 nebo 5 krytu 5, odeslani tiskovÿch dat, popt. dat pro CNC obrabeni, a vytvoreni objednavkového formulate se seznamem vybranÿch komponent. V alternativnim provedeni interaktivni konfigurator umoznuje ptenos urcitÿch parametrù z konfigurace do vÿpoctového algoritmu, ktera provede detailni vÿpocet vÿrobnich dat a poté je odesle do vÿrobniho zatizeni. Vÿhodou tohoto provedeni je ochrana uzivatele a také ochrana vÿpoctového know - how. Alternativne data 10 nemusi bÿt ptimo napojena na 3D tiskarnu, ale mohou se odeslat smluvnimu vÿrobci, kterÿ si

Claims (16)

1. Postup nâvrhu a vÿroby protetického lùzka (3) zahrnujici kroky: a) ziskâni fyzickÿch ùdajù pacienta s amputacnim pahÿlem, b) ziskani nebo vytvoreni digitalni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu, c) osového nastaveni protézy pro konstrukcni navrh 3D tisteného protetického lùzka (3), d) vytvoreni konstrukcniho navrhu 3D tisteného protetického lùzka (3) na zâklade ziskanÿch fyzickÿch ùdajù o pacientovi, na zaklade digitalni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu a na zaklade osového nastaveni protézy (6), e) odeslâni dat konstrukcniho navrhu protetického lùzka (3) do 3D tiskârny, f) zhotoveni protetického lùzka (3) 3D tiskem, vyznacujici se tim, ze krok osového nastaveni protézy (6) pro konstrukcni navrh 3D tisteného protetického lùzka (3) zahrnuje virtualni prostorové translacni nebo rotacni pohyby vybranÿch modelù protetickÿch dilù a modelu modifikovaného amputacniho pahÿlu nebo modelu skorepiny protetického lùzka (3) vytvoreného na zaklade modifikované plochy amputacniho pahÿlu pro optimalni prenos zatizeni z osy amputacniho pahÿlu na osu protézy (6), a ze konstrukcni navrh 3D tisteného protetického lùzka (3) je zalozen na virtualnim osovém nastaveni protézy (6).
2. Postup navrhu a vÿroby protetického lùzka (3) s 3D tistenÿm distalnim koncem zahrnujici kroky:
a) ziskani fyzickÿch ùdajù pacienta s amputacnim pahÿlem,
b) ziskani nebo vytvoreni digitalni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu, c) osové nastaveni protézy (6) pro konstrukcni navrh protetického lùzka (3) s 3D tistenÿm distalnim koncem,
d) vytvoreni konstrukcniho navrhu 3D tisteného distalniho konce na zaklade ziskanÿch fyzickÿch ùdajù o pacientovi, na zaklade digitalni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu a na zaklade osového nastaveni protézy (6),
e) odeslani dat konstrukcniho navrhu 3D tisteného distalniho konce protetického lùzka (3) do 3D tiskarny,
f) zhotoveni distalniho konce protetického lùzka (3) 3D tiskem, vyznacujici se tim, ze krok osového nastaveni protézy (6) pro konstrukcni navrh 3D tisteného distalniho konce zahrnuje virtualni prostorové translacni nebo rotacni pohyby vybranÿch modelù protetickÿch dilù a modelu modifikovaného amputacniho pahÿlu nebo modelu skorepiny protetického lùzka (3) vytvoreného na zaklade modifikované plochy amputacniho pahÿlu pro optimalni prenos zatizeni z osy amputacniho pahÿlu na osu protézy (6), a ze konstrukcni navrh 3D tisteného distalniho konce protetického lùzka (3) je zalozen na virtualnim osovém nastaveni protézy (6).
3. Postup navrhu a vÿroby protetického lùzka (3) podle narokù 1 nebo 2, vyznacujici se tim, ze krok osového nastaveni protézy (6) pro konstrukcni navrh protetického lùzka (3) zahrnuje krok automatického vzâjemného prostorového usporadani protézy (6) pro vytvoreni vzâjemného vÿchoziho prostorového usporadani protézy (6) a dale krok ùpravy vzajemného vÿchoziho prostorového usporadani protézy (6) uzivatelem pro vytvoreni vzajemného prostorového usporadani protézy (6).
4. Postup navrhu a vÿroby protetického lùzka (3) podle kteréhokoliv z predchâzejicich narokù, vyznacujici se tim, ze ziskani fyzickÿch ùdajù pacienta s amputacnim pahÿlem zahrnuje krok mereni obvodu amputacniho pahÿlu alespon ve dvou nesouhlasnÿch rovinach kolmÿch na osu pahÿlu a jejich vzajemné vzdâlenosti a jejich vzdâlenosti od referencniho anatomického bodu (1) amputacniho pahÿlu.
5. Postup navrhu a vÿroby protetického lùzka (3) podle kteréhokoliv z predchâzejicich nârokù, vyznacujici se tim, ze krok ziskâni digitalni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu zahrnuje krok mereni obvodu amputacniho pahÿlu alespon ve dvou nesouhlasnÿch rovinâch kolmÿch na osu pahÿlu a jejich vzâjemné vzdâlenosti a jejich vzdâlenosti od referencniho
- 12 CZ 310050 B6 anatomického bodu (1) amputacniho pahÿlu a krok digitalizace vnejsi plochy amputacniho pahÿlu na zâklade namefenÿch dat.
6. Postup nâvrhu a vÿroby protetického lûzka (3) podle kteréhokoliv z pfedchâzejicich nârokû, vyznacujici se tim, ze krok ziskani digitâlni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu zahrnuje krok zhotoveni fyzického modelu amputacniho pahÿlu, krok modifikace vnejsi plochy fyzického modelu amputacniho pahÿlu a krok digitalizace vnejsi plochy modifikovaného fyzického modelu amputacniho pahÿlu.
7. Postup nâvrhu a vÿroby protetického lûzka (3) podle kteréhokoliv z pfedchazejicich nârokû, vyznacujici se tim, ze krok ziskâni digitâlni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu zahrnuje krok digitalizace vnitfni plochy existujiciho protetického lûzka (3) nebo zhotoveni fyzického modelu amputacniho pahÿlu z existujiciho protetického lûzka (3) a krok digitalizace vnejsi plochy modifikovaného fyzického modelu amputacniho pahÿlu.
8. Postup nâvrhu a vÿroby protetického lûzka (3) podle kteréhokoliv z pfedchâzejicich nârokû, vyznacujici se tim, ze krok ziskâni digitâlni reprezentace modifikované plochy amputacniho pahÿlu zahrnuje transformaci ziskanÿch ùdajû na polygonâlni sit definicnich bodû o hustote alespon 10 bodû na cm2.
9. Postup nâvrhu a vÿroby protetického lûzka (3) podle kteréhokoliv z pfedchâzejicich nârokû, vyznacujici se tim, ze konstrukcni nâvrh protetického lûzka (3) zahrnuje krok ziskâni digitâlni reprezentace plochy zdravé koncetiny a krok prostorového uspofâdâni digitâlni reprezentace plochy zdravé koncetiny vûci digitâlni reprezentaci modifikované plochy amputacniho pahÿlu v zâvislosti na ose pahÿlu a ose protézy (6).
10. Pocitacové zafizeni k provedeni krokû a) az e) postupu nâvrhu a vÿroby protetického lûzka (3) podle nâroku 1 nebo 2 zahrnujici softwarovou aplikaci zahrnujici databâzi protetickÿch dilû a interaktivni konfigurâtor, kterÿ zahrnuje modul sberu dat o pacientovi, vyznacujici se tim, ze interaktivni konfigurâtor dâle zahrnuje modul pro vÿber odpovidajicich protetickÿch dilû, modul zobrazeni vzâjemné polohy vybranÿch protetickÿch dilû a protetického lûzka (3), modul urceni virtuâlniho prostorového uspofâdâni protézy (6) a modul pro export dat.
11. Pocitacové zafizeni podle nâroku 10, vyznacujici se tim, ze interaktivni konfigurâtor zahrnuje databâzi zâkladnich vzorkû protetického lûzka (3).
12. Pocitacové zafizeni podle nârokû 10 nebo 11, vyznacujici se tim, ze interaktivni konfigurâtor zahrnuje systém pro nâvrh protetického lûzka (3).
13. Pocitacové zafizeni podle nârokû 10 az 12, vyznacujici se tim, ze modul pro export dat zahrnuje pfevodnik dat z interaktivniho konfigurâtoru na vÿrobni data pro vÿrobni zafizeni.
14. Pocitacové zafizeni podle nârokû 10 az 13, vyznacujici se tim, ze zahrnuje modul vÿpisu komponent pro zhotoveni protézy (6) a/nebo modul odeslâni objednâvky komponent.
15. Pocitacové zafizeni nârokû 10 az 14, vyznacujici se tim, ze interaktivni konfigurâtor dâle zahrnuje modul virtuâlniho vÿchoziho osového nastaveni protézy (6) zobrazujiciho prostorove umistenÿ model nemodifikovaného nebo modifikovaného amputacniho pahÿlu, zhotoveného na zâklade fyzickÿch ùdajû pacienta, dâle zobrazujiciho prostorove umistené protetické chodidlo (8) vzhledem k modelu nemodifikovaného nebo modifikovaného amputacniho pahÿlu na zâklade stavebni osy a dâle zobrazujiciho prostorové umisteni dilû protézy (6) mezi modelem nemodifikovaného nebo modifikovaného amputacniho pahÿlu a protetickÿm chodidlem (8) na zâklade stavebni osy.
- 13 CZ 310050 B6
16. Pocitacové zarizeni narokû 10 az 15, vyznacujici se tim, ze interaktivni konfigurator dale zahrnuje modul navrhu krytu (5) protézy (6) a/nebo modul kosmetické ùpravy povrchu krytu (5) protézy (6) a/nebo protetického lûzka (3).
CZ2019-545A 2019-08-20 2019-08-20 Proces návrhu a výroby protetického lůžka CZ310050B6 (cs)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-545A CZ310050B6 (cs) 2019-08-20 2019-08-20 Proces návrhu a výroby protetického lůžka
US17/635,958 US12042409B2 (en) 2019-08-20 2020-08-20 Process of designing and manufacturing a prosthetic socket
EP20786443.0A EP4017428A1 (en) 2019-08-20 2020-08-20 Process of designing and manufacturing a prosthetic socket and virtual adjustment of a prosthesis
US17/635,956 US20220323243A1 (en) 2019-08-20 2020-08-20 Process Of Designing And Manufacturing A Prosthetic Socket And Virtual Adjustment Of A Prosthesis
PCT/CZ2020/050058 WO2021032227A1 (en) 2019-08-20 2020-08-20 Process of designing and manufacturing a prosthetic socket and virtual adjustment of a prosthesis
PCT/CZ2020/050059 WO2021032228A1 (en) 2019-08-20 2020-08-20 Process of designing and manufacturing a prosthetic socket
EP20789820.6A EP3911283B1 (en) 2019-08-20 2020-08-20 Process of designing and manufacturing a prosthetic socket

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-545A CZ310050B6 (cs) 2019-08-20 2019-08-20 Proces návrhu a výroby protetického lůžka

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2019545A3 CZ2019545A3 (cs) 2021-03-03
CZ310050B6 true CZ310050B6 (cs) 2024-06-19

Family

ID=72752681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2019-545A CZ310050B6 (cs) 2019-08-20 2019-08-20 Proces návrhu a výroby protetického lůžka

Country Status (4)

Country Link
US (2) US20220323243A1 (cs)
EP (2) EP4017428A1 (cs)
CZ (1) CZ310050B6 (cs)
WO (2) WO2021032228A1 (cs)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017123729A1 (en) * 2016-01-13 2017-07-20 Massachusetts Institute Of Technology Method and system for designing a biomechanical interface contacting a biological body segment
US20180235779A1 (en) * 2017-02-17 2018-08-23 Ralph Wayne Dudding Two-part prosthetic socket and method of making same
US20190046338A1 (en) * 2008-03-04 2019-02-14 Randall D Alley Devices and methods for bone stabilization

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017136405A1 (en) * 2016-02-02 2017-08-10 Hanger, Inc. Digital to definitive orthotic and prosthetic device manufacturing system and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190046338A1 (en) * 2008-03-04 2019-02-14 Randall D Alley Devices and methods for bone stabilization
WO2017123729A1 (en) * 2016-01-13 2017-07-20 Massachusetts Institute Of Technology Method and system for designing a biomechanical interface contacting a biological body segment
US20180235779A1 (en) * 2017-02-17 2018-08-23 Ralph Wayne Dudding Two-part prosthetic socket and method of making same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TANG, Jinghua, et al. Characterisation of dynamic couplings at lower limb residuum/socket interface using 3D motion capture. Medical engineering & physics, 2015, 37.12: 1162-1168. ISSN:1350-4533 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20220339008A1 (en) 2022-10-27
EP4017428A1 (en) 2022-06-29
WO2021032227A1 (en) 2021-02-25
EP3911283A1 (en) 2021-11-24
US12042409B2 (en) 2024-07-23
CZ2019545A3 (cs) 2021-03-03
WO2021032228A1 (en) 2021-02-25
US20220323243A1 (en) 2022-10-13
EP3911283B1 (en) 2022-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200269516A1 (en) Method for producing a customised orthopaedic implant
US9201988B2 (en) Process and system for generating a specification for a customized device, and device made thereby
Nicoloso et al. Towards 3D printing of a monocoque transtibial prosthesis using a bio-inspired design workflow
Rogers et al. Double-wall, transtibial prosthetic socket fabricated using selective laser sintering: a case study
Nayak et al. Topology optimisation of transtibial prosthesis socket using finite element analysis
Engsberg et al. A CAD CAM method for custom below-knee sockets
CZ310050B6 (cs) Proces návrhu a výroby protetického lůžka
CZ309367B6 (cs) Proces návrhu a výroby protetického lůžka
Jamaludin Dynamic Analysis of Transfemoral Prosthesis Function using Finite Element Method
US11938043B2 (en) Unibody endoskeletal transtibial prosthetic devices and digital fabrication workflow
Morton et al. Redesigning a Rotationplasty Prosthetic
Motghare Design, Modelling and Optimization of Artificial Limb for Lower-Extremity Amputees Based on CATIA
Pogosian Finite Element Analysis of Osseointegrated Transfemoral Implant: Identification of how the Length of Implant Affects the Stress Distribution in Cortical Bone and Implant
Gabbiadini et al. Knowledge management and customised 3D modelling to improve prosthesis design
Colombo et al. Virtual configuration of lower limb prosthesis
Lee et al. Load mechanics in external and bone-anchored prostheses
Marcellin-Little Rehabilitation engineering-what is it and how does it apply to companion animal rehabilitation?
ZELJKOVIĆ et al. Development of Total Endoprosthesis of the Femur Using Contemporary CAD/CAE Software Systems
Sticlaru et al. Theoretical Study on Stem Implants Behaviour
Noori Khudher Weight Optimization of Syme Socket Prosthesis