RU2796784C1 - Method of manufacturing a hip exoprosthesis sleeve - Google Patents
Method of manufacturing a hip exoprosthesis sleeve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796784C1 RU2796784C1 RU2022116614A RU2022116614A RU2796784C1 RU 2796784 C1 RU2796784 C1 RU 2796784C1 RU 2022116614 A RU2022116614 A RU 2022116614A RU 2022116614 A RU2022116614 A RU 2022116614A RU 2796784 C1 RU2796784 C1 RU 2796784C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stump
- sleeve
- pattern
- patient
- model
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к технической ортопедии и предназначено для изготовления индивидуального протезного модуля (гильзы) при экзопротезировании пациентов с трансфеморальной ампутацией.The invention relates to medicine, namely to technical orthopedics, and is intended for the manufacture of an individual prosthetic module (sleeve) for exoprosthetics of patients with transfemoral amputation.
Один из традиционных способов изготовления гильзы для протеза бедра связан с применением деревянных полуфабрикатов как главных элементов конструкции. Данный технологический процесс предполагает ручную подгонку приемной полости гильзы на шарошечно-шлифовальном станке при визуальной оценке параметров культи протезистом [1].One of the traditional methods of manufacturing a sleeve for a hip prosthesis is associated with the use of wooden semi-finished products as the main structural elements. This technological process involves manual adjustment of the sleeve receiving cavity on a cone-grinding machine during a visual assessment of the parameters of the stump by a prosthetist [1].
Существенными недостатками данного способа являются длительность и трудоемкость технологического процесса, а также чрезвычайно низкая специфичность получаемого продукта.Significant disadvantages of this method are the duration and complexity of the process, as well as the extremely low specificity of the resulting product.
Известен способ изготовления гильзы протеза бедра, связанный с использованием технологии ламинирования акриловыми смолами. Технологический процесс включает снятие гипсового слепка с культи пациента, изготовление и обработку гипсового позитива, выполнение пропитывания армирующих слоев трикотажной и углеродной ткани полимерным связующим [2].A known method of manufacturing a hip prosthesis sleeve associated with the use of acrylic resin lamination technology. The technological process includes taking a plaster cast from the patient's stump, making and processing a plaster positive, impregnating the reinforcing layers of knitted and carbon fabric with a polymer binder [2].
Недостатки данного способа связаны как с трудоемкостью производственных этапов, так и с их токсичностью. Также необходимо отметить невоспроизводимость отдельных производственных этапов, так как на каждом следующем технологическом цикле происходит уничтожение результатов предыдущего, поэтому вернуться к началу и внести изменения невозможно. Поскольку процесс опирается на опыт и навыки протезиста, то постоянство качества изделий напрямую коррелирует с эмоциональными и физическими человеческими факторами.The disadvantages of this method are associated both with the complexity of the production steps, and with their toxicity. It is also necessary to note the irreproducibility of individual production stages, since at each next technological cycle the results of the previous one are destroyed, so it is impossible to return to the beginning and make changes. Since the process relies on the experience and skills of the prosthetist, the consistency of product quality is directly correlated with emotional and physical human factors.
Наиболее близким аналогом является способ изготовления гильз, включающий изготовление вкладной гильзы методом 3D печати и внешних элементов, изготовленных с применением препрегов или иных синтетических материалов, нанесенных на гильзу методом ламинирования [3]. Данный способ взят нами за прототип.The closest analogue is the method of manufacturing sleeves, including the manufacture of an insert sleeve by 3D printing and external elements made using prepregs or other synthetic materials applied to the sleeve by lamination [3]. This method is taken by us as a prototype.
Недостатком изложенного способа является усложнение аддитивного производства добавлением дополнительных технологических операций, связанных с применением волокнистых материалов и связующих полимеров. Данные этапы приводят к увеличению времени изготовления конечного изделия, требуют дополнительных трудовых ресурсов. Кроме того, использование ламинирующих смол оказывает неблагоприятное влияние на персонал и окружающую среду.The disadvantage of the above method is the complication of additive manufacturing by adding additional technological operations associated with the use of fibrous materials and binder polymers. These stages lead to an increase in the time of manufacturing the final product, require additional labor resources. In addition, the use of laminating resins has adverse effects on personnel and the environment.
Техническим результатом изобретения является производство высокоперсонифицированного протезного модуля - гильзы трансфеморального протеза.The technical result of the invention is the production of a highly personalized prosthetic module - a sleeve of a transfemoral prosthesis.
Технический результат достигается следующим - на культю пациента надевают силиконовый чехол и кольцо из тканой резины, проходящее через промежность и надплечье.The technical result is achieved as follows - a silicone cover and a woven rubber ring are put on the patient's stump, passing through the crotch and shoulder girdle.
В аппарате для гипсования закрепляют жесткое лекало с изменяемой геометрией. Пациент в положении стоя заводит культю во внутренний контур лекала. Регулируют застежку-гребенку, добиваясь прилегания мягких тканей культи к поверхности лекала. Пациент опирается на верхний контур лекала - посадочное кольцо. Убеждаются в корректности расположении бугра седалищной кости на специально предназначенной для этого наклонной площадке лекала. Наносят две выступающие над поверхностью контрольные метки из пластилина между лекалом и силиконовым лайнером по передней и задней поверхности бедра. Далее проводят пальпацию культи и наносят выступающую кайму из пластилина в проекции костных ориентиров и в зоне предполагаемого верхнего контура гильзы. Затем просят пациента убрать культю из внутреннего контура лекала.In the apparatus for plastering, a rigid pattern with variable geometry is fixed. The patient in a standing position leads the stump into the inner contour of the pattern. The fastener-comb is adjusted, achieving the fit of the soft tissues of the stump to the surface of the pattern. The patient leans on the upper contour of the pattern - the landing ring. They are convinced of the correct location of the tubercle of the ischium on the specially designed inclined platform of the pattern. Two plasticine control marks protruding above the surface are applied between the pattern and the silicone liner along the front and back of the thigh. Next, the stump is palpated and a protruding plasticine border is applied in the projection of the bone landmarks and in the area of the proposed upper contour of the sleeve. Then the patient is asked to remove the stump from the inner contour of the pattern.
Далее проводят запись массива 3D данных с помощью бесконтактных методов измерения например, инфракрасного 3D сканера с поверхности культи, жесткого лекала и контралатеральной конечности.Next, an array of 3D data is recorded using non-contact measurement methods, for example, an infrared 3D scanner from the surface of the stump, a rigid pattern and a contralateral limb.
Затем последовательно выполняют этапы преобразования цифровой модели культи в программной среде, поддерживающей полигональное моделирование. Последовательность действий включает: совмещение поверхностей, полученных при сканировании культи, с изображением лекала; удаление артефактов и ненужных элементов и ориентация модели в соответствии с индивидуальными особенностями конкретного пациента для обеспечения требуемой схемы построения протеза; сглаживание поверхности культи и лекала и обеспечение плавного перехода между ними; уменьшение длины периметра модели культи от нижнего края лекала в диапазоне 0-7% в зависимости от импеданса мягких тканей пациента; выполнение (по необходимости) градиентной элевации поверхности в проекции отмеченных каймой костных ориентиров; формирование верхнего контура гильзы с учетом визуализируемых меток; создание внутреннего слоя гильзы, компланарного к поверхности культи; формирование наружного слоя гильзы путем отражения изображения контралатеральной конечности; придание толщины модели гильзы на протяжении культи в 4,8 мм и соединение посадочной площадки для размещения гильзового адаптера с учетом схемы построения протеза с основной частью гильзы; создание дополнительно в области соединения ребер жесткости; моделирование торцевой части ребер жесткости за счет зеркального отображения формы контралатеральной конечности.Then the stages of transformation of the digital model of the stump are sequentially performed in a software environment that supports polygonal modeling. The sequence of actions includes: combining the surfaces obtained by scanning the stump with the pattern image; removal of artifacts and unnecessary elements and orientation of the model in accordance with the individual characteristics of a particular patient to ensure the required scheme for constructing a prosthesis; smoothing the surface of the stump and pattern and ensuring a smooth transition between them; reduction in the length of the perimeter of the stump model from the lower edge of the pattern in the range of 0-7%, depending on the impedance of the patient's soft tissues; performing (if necessary) a gradient elevation of the surface in the projection of bone landmarks marked with a border; formation of the upper contour of the sleeve, taking into account the visualized marks; creating an inner layer of the sleeve, coplanar to the surface of the stump; forming the outer layer of the sleeve by reflecting the image of the contralateral limb; making the socket model 4.8 mm thick over the stump and connecting the seating area for placing the socket adapter, taking into account the scheme for constructing the prosthesis with the main part of the socket; creation of additional stiffening ribs in the connection area; modeling of the end part of the stiffeners due to the mirror image of the shape of the contralateral limb.
Получение физической модели гильзы протеза бедра происходит с применением 3D принтера, работающего по технологии FDM. Перед выводом гильзы на печать проводят слайсинг модели в программном обеспечении, рекомендованном производителем аддитивного оборудования. Проектируют неполное заполнение материала до 50% между внутренней и наружной стенкой гильзы в проблемных зонах культи, наиболее чувствительных к нагрузке. В качестве материала для печати используют PETG. При печати применяют сопло экструдера с диаметром 0,8 мм, температуру сопла выставляют 220°C, нагрев стола - 70°C, высота слоя - 0,2 мм, втягивание при холостом перемещении экструдера 25 мм/с, средней скоростью печати - 50 мм/с. Обдув заготовки не производят, поддержки выполняют из материала основной детали.The physical model of the hip prosthesis sleeve is obtained using a 3D printer using FDM technology. Before the sleeve is printed, the model is sliced using software recommended by the manufacturer of additive equipment. An incomplete filling of the material up to 50% is designed between the inner and outer walls of the sleeve in the problem areas of the stump, the most sensitive to the load. PETG is used as the printing material. When printing, an extruder nozzle with a diameter of 0.8 mm is used, the temperature of the nozzle is set to 220 ° C, the heating of the table is 70 ° C, the layer height is 0.2 mm, the retraction during idle movement of the extruder is 25 mm / s, the average printing speed is 50 mm /With. The workpiece is not blown, the supports are made from the material of the main part.
Применение силиконового лайнера позволяет сгруппировать мягкие ткани культи для придания оптимальной формы гильзы с точки зрения более равномерного распределения давления на ее поверхность. Кольцо из тканой резины обеспечивает четкое обозначение промежности.The use of a silicone liner allows you to group the soft tissues of the stump to give the sleeve an optimal shape in terms of a more even distribution of pressure on its surface. Woven rubber ring provides a clear indication of the crotch.
Жесткое лекало с изменяемой геометрией и выступающая кайма из пластилина позволяют определить конфигурацию верхнего контура гильзы (посадочного кольца), что обеспечивает формирование надежного «костного замка», оптимально распределяющего нагрузку на протез и предоставляющего пользователю высокую управляемость изделием. Нанесение каймы из пластилина в проекции костных ориентиров и проблемных участков культи также позволяет учитывать индивидуальные особенности каждого пациента при моделировании поверхности гильзы. Кроме этого предложенное решение позволяет обходиться без текстурной карты, потому что выступающая кайма хорошо визуализируется оптической системой 3D сканера. Две контрольные метки из пластилина между лекалом и силиконовым лайнером по передней и задней поверхности бедра обеспечивают точное совмещение поверхностей 3D модели культи и лекала.A rigid template with variable geometry and a protruding plasticine border allow you to determine the configuration of the upper contour of the sleeve (seating ring), which ensures the formation of a reliable “bone lock”, which optimally distributes the load on the prosthesis and provides the user with high controllability of the product. The application of a plasticine border in the projection of bone landmarks and problem areas of the stump also makes it possible to take into account the individual characteristics of each patient when modeling the sleeve surface. In addition, the proposed solution allows you to do without a texture map, because the protruding border is well visualized by the optical system of the 3D scanner. Two plasticine control marks between the template and the silicone liner on the front and back of the thigh provide accurate alignment of the surfaces of the 3D model of the stump and the template.
Регистрация массива 3D данных от поверхности культи, жесткого лекала и контралатеральной конечности позволяет учесть изменения формы культи при пользовании протезом, что обеспечивает создание максимально комфортной гильзы.Registration of an array of 3D data from the surface of the stump, a rigid template, and the contralateral limb makes it possible to take into account changes in the shape of the stump when using the prosthesis, which ensures the creation of the most comfortable socket.
Последовательное выполнение этапов моделирования, а именно: совмещение поверхностей, полученных при сканировании культи, с изображением лекала; удаление артефактов и ненужных элементов и ориентация модели в соответствии с индивидуальными особенностями конкретного пациента для обеспечения требуемой схемы построения протеза; сглаживание поверхности культи и лекала и обеспечение плавного перехода между ними; уменьшение длины периметра модели культи от нижнего края лекала в диапазоне 0-7%, в зависимости от импеданса мягких тканей пациента; выполнение (по необходимости) градиентной элевации поверхности в проекции отмеченных каймой костных ориентиров; формирование верхнего контура гильзы с учетом визуализируемых меток; создание внутреннего слоя гильзы, компланарного к поверхности культи; формирование наружного слоя гильзы путем отражения изображения контралатеральной конечности; придание толщины модели гильзы на протяжении культи в 4,8 мм и соединение посадочной площадки для размещения гильзового адаптера с учетом схемы построения протеза с основной частью гильзы обеспечивает постоянство результата, нивелирование человеческого фактора, а также воспроизводимость формы высокоперсонифицированного протезного модуля в динамике наблюдения за конкретным пациентом.Sequential execution of modeling stages, namely: alignment of the surfaces obtained by scanning the stump with the pattern image; removal of artifacts and unnecessary elements and orientation of the model in accordance with the individual characteristics of a particular patient to ensure the required scheme for constructing a prosthesis; smoothing the surface of the stump and pattern and ensuring a smooth transition between them; reduction in the length of the perimeter of the stump model from the lower edge of the pattern in the range of 0-7%, depending on the impedance of the patient's soft tissues; performing (if necessary) a gradient elevation of the surface in the projection of bone landmarks marked with a border; formation of the upper contour of the sleeve, taking into account the visualized marks; creating an inner layer of the sleeve, coplanar to the surface of the stump; forming the outer layer of the sleeve by reflecting the image of the contralateral limb; making the sleeve model 4.8 mm thick along the stump and connecting the seat for placing the sleeve adapter, taking into account the prosthesis construction scheme with the main part of the sleeve, ensures the consistency of the result, leveling the human factor, as well as the reproducibility of the shape of a highly personalized prosthetic module in the dynamics of monitoring a particular patient .
Формирование наружного слоя гильзы путем отражения трехмерного изображения, полученного после 3D сканирования контралатеральной конечности, позволяет создать важный эстетический и косметический вид гильзы для пациента, перенесшего ампутацию, и повысить его социальную адаптацию.The formation of the outer layer of the sleeve by reflecting the three-dimensional image obtained after 3D scanning of the contralateral limb, allows you to create an important aesthetic and cosmetic appearance of the sleeve for the patient who has undergone amputation and increase his social adaptation.
Создание ребер жесткости в зоне соединения поверхности гильзы с посадочной площадкой гильзового адаптера обеспечивает стойкость конструкции к механическим нагрузкам. Моделирование торцевой части ребер жесткости в соответствии с формой контралатеральной конечности придает данному функциональному элементу необходимый косметический вид.The creation of stiffening ribs in the area of connection of the surface of the sleeve with the landing pad of the sleeve adapter ensures the resistance of the structure to mechanical stress. Modeling the end part of the stiffeners in accordance with the shape of the contralateral limb gives this functional element the necessary cosmetic appearance.
Неполное заполнение до 50% между внутренней и наружной стенкой гильзы в проблемных зонах культи позволяет увеличить упругость материала и снизить давление на эти участки. Также локальное неполное заполнение уменьшает расход материала, но не снижает общей прочности конструкции и способствует более простой тепловой модификации гильзы при необходимости.Incomplete filling up to 50% between the inner and outer wall of the sleeve in the problem areas of the stump allows you to increase the elasticity of the material and reduce pressure on these areas. Also, local incomplete filling reduces the consumption of material, but does not reduce the overall strength of the structure and contributes to a simpler thermal modification of the sleeve if necessary.
Изготовление гильзы со средней толщиной стенок на протяжении культи в 4,8 мм по технологии FDM из полиэтилен-терефталат гликоля с применением сопла с диаметром 0,8 мм, температуры экструзии 220°C, нагрева стола - 70°C, высоты печатного слоя - 0,2 мм, втягивания при холостом перемещении экструдера 25 мм/с, средней скоростью печати - 50 мм/с обеспечивает необходимые параметры межслойной адгезии, скорости печати и механической прочности изделия.Manufacture of a sleeve with an average wall thickness over the stump of 4.8 mm using FDM technology from polyethylene terephthalate glycol using a nozzle with a diameter of 0.8 mm, extrusion temperature 220°C, table heating - 70°C, printing layer height - 0 .2 mm, retraction at idle movement of the extruder 25 mm / s, average printing speed - 50 mm / s provides the necessary parameters for interlayer adhesion, printing speed and mechanical strength of the product.
Способ изготовления гильзы протеза бедра при экзопротезировании осуществляют следующим образом.The method of manufacturing a hip prosthesis sleeve during exoprosthesis is carried out as follows.
На культю бедра надевают силиконовый лайнер, размер которого подобран в соответствии с рекомендациями производителя. Надевают на пациента кольцо из тканой резины, проходящее через промежность и надплечье.A silicone liner is put on the femoral stump, the size of which is selected in accordance with the manufacturer's recommendations. Put on the patient a ring of woven rubber passing through the crotch and shoulder girdle.
Жесткое лекало с изменяемой геометрией закрепляют в аппарате для гипсования. Просят пациента в положении стоя завести культю во внутренний контур лекала. За счет застежки-гребенки изменяют геометрию лекала (фронтальный размер), добиваясь прилегания мягких тканей культи к его поверхности. Просят пациента опереться на посадочное кольцо. Убеждаются в корректности расположении бугра седалищной кости на специально предназначенной для этого наклонной площадке. Наносят две выступающие над поверхностью контрольные метки из пластилина между лекалом и силиконовым лайнером по передней и задней поверхности бедра. Далее проводят пальпацию культи и наносят выступающую кайму из пластилина в проекции костных ориентиров. Также наносят аналогичные выступающие метки в зоне предполагаемого верхнего контура гильзы. Затем просят пациента убрать культю из внутреннего контура лекала.A rigid pattern with variable geometry is fixed in the plastering machine. The patient is asked in a standing position to bring the stump into the inner contour of the pattern. Due to the fastener-comb, the geometry of the pattern (frontal size) is changed, achieving the fit of the soft tissues of the stump to its surface. Ask the patient to lean on the seat ring. They are convinced of the correct location of the tubercle of the ischium on a specially designed inclined platform. Two plasticine control marks protruding above the surface are applied between the pattern and the silicone liner along the front and back of the thigh. Next, the stump is palpated and a protruding plasticine border is applied in the projection of bone landmarks. Similar protruding marks are also applied in the area of the intended upper contour of the sleeve. Then the patient is asked to remove the stump from the inner contour of the pattern.
После проведенной подготовки выполняют запись массива 3D данных с поверхности культи с помощью бесконтактных методов измерения, например, инфракрасного 3D сканера, согласно техническим характеристикам и инструкции к устройству. Регистрацию осуществляют в положении пациента стоя. Также проводят сканирование контралатеральной конечности в вертикальном положении. Последним этапом выполняют считывание конфигурации жесткого лекала.After the preparation, a 3D data array is recorded from the surface of the stump using non-contact measurement methods, for example, an infrared 3D scanner, according to the technical specifications and instructions for the device. Registration is carried out in the standing position of the patient. The contralateral limb is also scanned in a vertical position. The last step is to read the hard pattern configuration.
Полученные в результате сканирования изображения поступают в мобильное устройство, сопряженное с 3D сканерном через мобильное приложение, рекомендованное производителем оборудования. Затем данные передают на персональный компьютер - ПК для дальнейшей обработки.The images obtained as a result of scanning are sent to a mobile device that is paired with a 3D scanner through a mobile application recommended by the equipment manufacturer. The data is then transferred to a personal computer - PC for further processing.
На следующем технологическом шаге проводят обработку данных в программном пакете, поддерживающем полигональное моделирование. В процессе моделирования высокоперсонифицированного протезного модуля придерживаются последовательности этапов преобразования цифрового материала. Совмещают поверхность, полученную при сканировании культи, с поверхностью лекала. Удаляют артефакты и ненужные элементы и ориентируют модель в соответствии с индивидуальными особенностями конкретного пациента для обеспечения требуемой схемы построения протеза. Далее сглаживают поверхность культи и лекала, добиваясь плавного перехода между этими поверхностями. Затем уменьшают длину периметра модели культи от нижнего края лекала в диапазоне 0-7%, в зависимости от импеданса мягких тканей пациента. По необходимости выполняют градиентную элевацию поверхности в проекции отмеченных каймой костных ориентиров. Следующим этапом формируют верхний контур гильзы с учетом визуализируемых меток. Затем создают внутренний слой гильзы, компланарный к поверхности культи. Наружный слой гильзы формируют путем отражения изображения контралатеральной конечности. Придают толщину модели гильзы на протяжении культи в 4,8 мм. С учетом схемы построения протеза располагают посадочную площадку для размещения гильзового адаптера и выполняют слияние двух объектов. В области соединения дополнительно создают ребра жесткости. Торцевую часть ребер жесткости моделируют за счет зеркального отображения формы контралатеральной конечности.At the next technological step, the data is processed in a software package that supports polygonal modeling. In the process of modeling a highly personalized prosthetic module, the sequence of stages of digital material transformation is followed. The surface obtained by scanning the stump is combined with the surface of the pattern. Artifacts and unnecessary elements are removed and the model is oriented according to the individual characteristics of a particular patient to provide the required scheme for constructing a prosthesis. Next, the surface of the stump and pattern is smoothed, achieving a smooth transition between these surfaces. Then, the length of the perimeter of the stump model is reduced from the lower edge of the pattern in the range of 0-7%, depending on the impedance of the patient's soft tissues. If necessary, a gradient elevation of the surface is performed in the projection of the bone landmarks marked with a border. The next step is to form the upper contour of the sleeve, taking into account the visualized marks. Then create the inner layer of the sleeve, coplanar to the surface of the stump. The outer layer of the sleeve is formed by reflecting the image of the contralateral limb. The sleeve model is given a thickness of 4.8 mm over the stump. Taking into account the scheme of constructing the prosthesis, a landing site is located for placing the sleeve adapter and the two objects are merged. Stiffening ribs are additionally created in the connection area. The end part of the stiffeners is modeled by mirroring the shape of the contralateral limb.
Получение физической модели гильзы протеза бедра происходит с применением 3D принтера, работающего по технологии FDM. Перед выводом гильзы на печать проводят слайсинг модели в программном обеспечении, рекомендованным производителем аддитивного оборудования. Проектируют неполное заполнение материала до 50% между внутренней и наружной стенкой гильзы в проблемных зонах культи, наиболее чувствительных к нагрузке. В качестве материала для печати используют PETG. При печати применяют сопло экструдера с диаметром 0,8 мм, температуру сопла выставляют 220°C, нагрев стола - 70°C, высота слоя - 0,2 мм, втягивание при холостом перемещении экструдера 25 мм/с, средней скоростью печати - 50 мм/с. Обдув заготовки не производят, поддержки выполняют из материала основной детали.The physical model of the hip prosthesis sleeve is obtained using a 3D printer using FDM technology. Before printing the sleeve, the model is sliced using software recommended by the manufacturer of additive equipment. An incomplete filling of the material up to 50% is designed between the inner and outer walls of the sleeve in the problem areas of the stump, the most sensitive to the load. PETG is used as the printing material. When printing, an extruder nozzle with a diameter of 0.8 mm is used, the temperature of the nozzle is set to 220 ° C, the heating of the table is 70 ° C, the layer height is 0.2 mm, the retraction during idle movement of the extruder is 25 mm / s, the average printing speed is 50 mm /With. The workpiece is not blown, the supports are made from the material of the main part.
Способ изготовления гильзы экзопротеза бедра поясняется графическим материалом.The method of manufacturing a hip exoprosthesis sleeve is illustrated by graphic material.
На фиг. 1 представлен вид сзади пациента (1) с культей бедра (2). Культя бедра находится во внутреннем контуре лекала (3). Лекало закреплено в аппарате для гипсования (4). На задней поверхности лекала определяется контрольная метка из пластилина (5). В проксимальной части бедра отмечается аналогичная выступающая метка (6) в зоне предполагаемого верхнего контура гильзы. На латеральной части лекала определяются застежки-гребенки (7). В промежности и на надплечье пациента находится кольцо из тканой резины (8).In FIG. 1 is a rear view of a patient (1) with a femoral stump (2). The femoral stump is located in the inner contour of the pattern (3). The template is fixed in the plastering apparatus (4). On the back surface of the pattern, a plasticine control mark (5) is determined. In the proximal part of the thigh, a similar protruding mark (6) is noted in the area of the supposed upper contour of the sleeve. Comb fasteners (7) are determined on the lateral part of the pattern. There is a woven rubber ring (8) in the patient's crotch and shoulder girdle.
На фиг. 2 представлен вид сзади пациента в процессе записи массива 3D данных с помощью инфракрасного 3D сканера (9).In FIG. 2 shows a rear view of a patient during the recording of a 3D data array using an infrared 3D scanner (9).
На фиг. 3 представлены некоторые этапы преобразования цифрового материала на ПК: модификация и ориентация культи (10), проектирование гильзы (11).In FIG. 3 shows some stages of digital material conversion on a PC: modification and orientation of the stump (10), sleeve design (11).
На фиг. 4 изображен процесс 3D печати гильзы по технологии FDM.In FIG. 4 shows the process of 3D printing a sleeve using FDM technology.
Способ изготовления гильзы экзопротеза бедра иллюстрируется клиническими примерами. The method of manufacturing a hip exoprosthesis sleeve is illustrated by clinical examples .
1. Пациенту Б. 42 лет выполнена ампутация на уровне верхней трети бедра по поводу облитерирующего эндартериита. После заживления кожных покровов и проведения компрессионной терапии культи, в целях наиболее полной компенсации утраченных функций организма и достижения максимального реабилитационного эффекта, пациенту рекомендовано протезирование бедра. Поскольку ось культи совпадает с линией нагружения, а активность пациента соответствует третьему уровню по системе MOBIS, то в качестве способа крепления протеза был выбран замковый силиконовый лайнер. Выполнено изготовление гильзы по предложенной методике. При сборке реабилитационного средства позиционирование деталей относительно друг друга соответствует схеме построения протеза бедра. При выполнении первой примерки пациент не отметил дискомфортных ощущений при стоянии и ходьбе. При осмотре культи и промежности сразу после ходьбы нарушения целостности кожных покровов выявлено не было. Протез был отдан для пробной эксплуатации. Спустя несколько дней пациент сообщил, что он увеличил время активного пользования протезом.1. Patient B., 42 years old, underwent amputation at the level of the upper third of the thigh due to obliterating endarteritis. After healing of the skin and compression therapy of the stump, in order to most fully compensate for the lost functions of the body and achieve the maximum rehabilitation effect, a hip prosthesis is recommended to the patient. Since the axis of the stump coincides with the line of loading, and the patient's activity corresponds to the third level according to the MOBIS system, an interlocking silicone liner was chosen as the method of fixing the prosthesis. The sleeve was manufactured according to the proposed method. When assembling a rehabilitation device, the positioning of the parts relative to each other corresponds to the scheme for constructing a hip prosthesis. During the first fitting, the patient did not notice discomfort when standing and walking. When examining the stump and perineum immediately after walking, there was no violation of the integrity of the skin. The prosthesis was given for trial operation. A few days later, the patient reported that he had increased the amount of time he actively used the prosthesis.
2. Пациентке А. 65 лет выполнена ампутация на границе средней трети бедра по поводу облитерирующего атеросклероза. После заживления кожных покровов и проведения компрессионной терапии культи, в целях наиболее полной компенсации утраченных функций организма и достижения максимального реабилитационного эффекта, пациентке рекомендовано протезирование бедра. Поскольку окружность талии пациентки меньше окружности таза, а активность соответствует первому уровню по системе MOBIS, то в качестве способа крепления протеза был выбран бандаж. Выполнено изготовление гильзы по предложенной методике. При сборке реабилитационного средства позиционирование деталей относительно друг друга соответствует схеме построения протеза бедра. При выполнении первой примерки пациентка не отметила дискомфортных ощущений при стоянии и ходьбе. При осмотре культи сразу после ходьбы нарушения целостности кожных покровов выявлено не было. Протез был отдан для пробной эксплуатации при передвижении в пределах помещения с опорой на костыли.2. Patient A., 65 years old, underwent amputation at the border of the middle third of the thigh due to obliterating atherosclerosis. After healing of the skin and compression therapy of the stump, in order to most fully compensate for the lost functions of the body and achieve the maximum rehabilitation effect, the patient is recommended hip replacement. Since the patient's waist circumference is smaller than the pelvic circumference, and the activity corresponds to the first level according to the MOBIS system, a bandage was chosen as the method of fixing the prosthesis. The sleeve was manufactured according to the proposed method. When assembling a rehabilitation device, the positioning of the parts relative to each other corresponds to the scheme for constructing a hip prosthesis. During the first fitting, the patient did not notice discomfort when standing and walking. When examining the stump immediately after walking, there was no violation of the integrity of the skin. The prosthesis was given for trial operation when moving within the room with support on crutches.
Способ изготовления гильзы протеза бедра при экзопротезировании может широко применяться в протезировании верхних и нижних конечностей, а также ортезировании.The method for manufacturing a sleeve for a hip prosthesis during exoprosthetics can be widely used in prosthetics of the upper and lower extremities, as well as in orthotics.
Источники информацииInformation sources
1. Кужекина А.П. Конструкции протезно-ортопедических изделий / А.П. Кужекина, 1984. 72 c.1. Kuzhekina A.P. Designs of prosthetic and orthopedic products / A.P. Kuzhekina, 1984. 72 p.
2. Klasson B. L. Carbon fibre and fibre lamination in prosthetics and orthotics: some basic theory and practical advice for the practitioner // Prosthetics and orthotics international. 1995. №2 (19). C. 74-91.2. Klasson B. L. Carbon fiber and fiber lamination in prosthetics and orthotics: some basic theory and practical advice for the practitioner // Prosthetics and orthotics international. 1995. No. 2 (19). C. 74-91.
3. Vliet; J. W. Van, Dietl H. EP3324897B1 - Verfahren zum herstellen eines prothesenschaftes und prothesenschaft. // 2020. C. 12.3. Vliet; J. W. Van, Dietl H. EP3324897B1 - Verfahren zum herstellen eines prothesenschaftes und prothesenschaft. // 2020. C. 12.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2796784C1 true RU2796784C1 (en) | 2023-05-29 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1261649A1 (en) * | 1983-12-29 | 1986-10-07 | Московское Протезно-Ортопедическое Предприятие | Sleeve for prosthesis of lower extremity and method of manufacturing the same |
| SU1750680A1 (en) * | 1990-02-07 | 1992-07-30 | Филиал Центрального Научно-Исследовательского Института Протезирования И Протезостроения | Sleeve for a prosthesis of a lower limb |
| US20120010720A1 (en) * | 2010-07-07 | 2012-01-12 | Zimmer, Inc. | Sleeve for modular revision hip stem |
| EP3324897A1 (en) * | 2015-07-23 | 2018-05-30 | Otto Bock Healthcare Products GmbH | Method for producing a prosthesis shaft, and a prosthesis shaft |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1261649A1 (en) * | 1983-12-29 | 1986-10-07 | Московское Протезно-Ортопедическое Предприятие | Sleeve for prosthesis of lower extremity and method of manufacturing the same |
| SU1750680A1 (en) * | 1990-02-07 | 1992-07-30 | Филиал Центрального Научно-Исследовательского Института Протезирования И Протезостроения | Sleeve for a prosthesis of a lower limb |
| US20120010720A1 (en) * | 2010-07-07 | 2012-01-12 | Zimmer, Inc. | Sleeve for modular revision hip stem |
| EP3324897A1 (en) * | 2015-07-23 | 2018-05-30 | Otto Bock Healthcare Products GmbH | Method for producing a prosthesis shaft, and a prosthesis shaft |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cheah et al. | Integration of laser surface digitizing with CAD/CAM techniques for developing facial prostheses. Part 1: Design and fabrication of prosthesis replicas. | |
| US11883307B2 (en) | Variable impedance mechanical interface | |
| Solav et al. | A framework for measuring the time-varying shape and full-field deformation of residual limbs using 3-D digital image correlation | |
| US9201988B2 (en) | Process and system for generating a specification for a customized device, and device made thereby | |
| US20200253750A1 (en) | Two-part prosthetic socket and method of making same | |
| US4735754A (en) | Method for fabricating artificial body parts | |
| Zachariah et al. | Shape and volume change in the transtibial residuum over the short term: preliminary investigation of six subjects. | |
| CN102695478B (en) | For the replaceable apparatus for shaping of artificial limb or support | |
| EP1588244B1 (en) | Custom prosthetic liner manufacturing system and method | |
| Schrank et al. | Dimensional accuracy of ankle-foot orthoses constructed by rapid customization and manufacturing framework. | |
| CN102209965B (en) | Custom braces, casts and devices and methods for designing and fabricating | |
| US20110161058A1 (en) | Method, system, apparatus and computer program for creating a prosthesis socket | |
| Leite et al. | Design for personalized medicine in orthotics and prosthetics | |
| CN109717991A (en) | Prosthetic socket and its 4D printing shaping method with deformation adjusting function | |
| US20110001794A1 (en) | System and method for shape capturing as used in prosthetics, orthotics and pedorthics | |
| US7097799B1 (en) | Prosthetic socket and method of making the same | |
| Górski et al. | Rapid manufacturing of individualized prosthetic sockets | |
| RU2796784C1 (en) | Method of manufacturing a hip exoprosthesis sleeve | |
| WO2015187617A1 (en) | System and method for making sockets for prosthetic limbs | |
| CN106109062B (en) | A kind of customized artificial knee joint preparation method based on biomethanics | |
| US20230285169A1 (en) | Foam insert for use with a walking canister system for amputee socket manufacture and associated methods | |
| RU2796783C1 (en) | Method of manufacturing a lower leg exoprosthesis sleeve | |
| CN104881511A (en) | Facial prosthesis three-dimensional data model, female mould box and prosthesis manufacturing method | |
| CN112006819A (en) | Digital manufacturing process of lower limb artificial limb receiving cavity | |
| Li et al. | Research Progress of rehabilitation orthoses based on 3D printing technology |