SK9305Y1 - 3D tlačená tvarovateľná fixačná pomôcka na hornú končatinu a spôsob jej výroby - Google Patents

Abstract

3D tlačená tvarovateľná fixačná pomôcka na hornú končatinu je tvorená telom (1) vo vnútornej ploche obsahujúcom otvory (3) s pravidelným rozstupom a otvor (4) na palec, pričom telo (1) je po dvoch protiľahlých stranách vybavené úchytmi (2) na zaistenie na zápästí pomocou gumičiek, má hrúbku 2 mm a je vytvorené z termoplastického materiálu polylactic acid – PLA (kyselina polymliečna). Opísaný je tiež spôsob výroby pomôcky.

Description

SK 9305 Υ1

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka 3D tlačenej tvarovateľnej fixačnej pomôcky hornej končatiny (ďalej fixačná pomôcka), využiteľnej v oblasti zdravotníctva v odbore ortopédie, a spôsobu jej výroby 3D tlačou.

Doterajší stav techniky

Sú známe tvarovateľné fixačné pomôcky v oblasti zdravotníctva vyrábané na mieru pre konkrétneho pacienta z tcrmoplastických materiálov vo forme platní rôznych hrúbok, z ktorých sa vyrezáva požadovaný tvar a rozmer. Termoplastický materiál vplyvom tepla zmäkne a stáva sa tvarovateľný na určitý čas, počas ktorého sa priloží na požadované miesto pacienta a tvaruje sa na požadovanú fixačnú pomôcku. Po vytvarovaní a vytvrdnutí spôsobenom ochladnutím termoplastického materiálu sa fixačná pomôcka orezáva do konečného požadovaného tvaru a rozmeru.

Ďalej sú známe textilné a elastické fixačné pomôcky v oblasti zdravotníctva upevnené na končatinu pacienta pomocou suchých zipsov.

Ďalej sú známe fixačné pomôcky v oblasti zdravotníctva, ktoré sa vyrábajú technológiou 3D tlače, a to individuálnym návrhom a výrobou na mieru pre konkrétneho pacienta. Optickým skenovaním pacientovej končatiny sa vytvorí počítačový 3D digitálny model, podľa ktorého sa vytlačí fixačná pomôcka, ktorá pozostáva z dvoch častí spájaných určitými spojovacími prvkami.

V rámci vykonanej rešerše neboli nájdené rovnaké ani podobné technické riešenia s prihlasovaným technickým riešením.

Najbližšie je známe technické riešenie: 3D PRINTED SPLINT AND CAST, United States, Patent Application Publication, Pub. No.: US 2017/0216078 Al, Pub. Dáte: Aug. 3, 2017. Fixačná dlaha slúži na účely znehybnenia určitej časti tela, na ktorú je aplikovaná. Dlaha sa skladá z dvoch častí, ktoré sú spojené spojovacím mechanizmom. Dlaha môže obsahovať otvory rôznych tvarov a veľkostí na zabezpečenie vzdušnosti. Dlaha môže byť vyhotovená vo viaceíých variantoch na ruku alebo nohu konkrétneho pacienta.

Podstata technického riešenia

Fixačná pomôcka je tvorená telom vybaveným po dvoch protiľahlých stranách úchytmi na zaistenie na zápästí pomocou gumičiek, telo vo vnútornej ploche obsahuje otvory s pravidelným rozstupom a otvor na palec, má hrúbku 2 milimetre a je vytvorené z termoplastického materiálu Polylactic Acid - PLA (kyselina polymliečna).

Fixačná pomôcka sa môže vyrobiť vo viaceíých veľkostiach (XS, S, M, L). V každej veľkosti sa môže vyrobiť dlhá verzia (OSI) a krátka verzia (OS2). V každej veľkosti a v oboch verziách sa môže vyrobiť široký typ (W) alebo úzky typ (N). Technické riešenie fixačnej pomôcky sa môže vyrobiť v dvoch variantoch na pravú a ľavú hornú končatinu. Technické riešenie fixačnej pomôcky sa môže vyrobiť v akejkoľvek farbe. Prehľad veľkostí, verzií, typov a variantov technického riešenia je uvedený v tabuľke 1.

Tabuľka 1

Veľkosť	Verzia	Typ	Variant
XS	OS1/OS2	W/N	R/L
S	OS1/OS2	W/N	R/L
M	OS1/OS2	W/N	R/L
L	OS1/OS2	W/N	R/L

Legenda:

Veľkosť: XS - extra malá, S - malá, M - stredná, L - veľká

Verzia: OSI - dlhá, OS2 - krátka

Typ: W - široká, N - úzka

Variant: R - pravá, L - ľavá

Fixačná pomôcka sa vyrába vytlačením (technológiou 3D tlače na princípe Fused Filament Fabrication FFF (iné označenie technológie je aj Fused Deposition Modeling - FDM)) vo forme platne postupným pridávaním vrstiev termoplastického materiálu Polylactic Acid - PLA, ktoiý sa pretláča vo forme cievky cez vyhrievanú dýzu, ktorá tento materiál natavuje pri teplote 190 až 215 °C a ukladá ho podľa softvérom definovaných dráh na platformu 3D tlačiarne. Termoplastický materiál Polylactic Acid - PLA sa vyrába z obnovi2

SK 9305 Υ1 teľných prírodných zdrojov a je zdravotne neškodný.

Fixačná pomôcka sa pri následnej aplikácii na zápästí tvaruje podľa zápästia po ohriatí v teplej vode pri teplote 60 až 90 °C. Po vychladnutí si fixačná pomôcka zachová požadovaný tvar. Tvarovanie fixačnej pomôcky sa môže v prípade potreby opakovať. Na zaistenie požadovanej polohy fixačnej pomôcky na zápästí sa na úchyty po vytvarovaní a vychladnutí aplikujú gumičky.

Výhody technického riešenia fixačnej pomôcky sú pevnosť, vzdušnosť, nízka hmotnosť, tvarovateľnosť po ohriatí, odolnosť proti tekutinám, lýchla a nenáročná aplikácia, automatizovaný spôsob výroby, výroba s minimálnym množstvom odpadu, zdravotná neškodnosť, biodegradovateľnosť, kompostovateľnosť, výroba z obnoviteľných prírodných zdrojov, recyklovateľnosť, výroba bez podperného materiálu, je bez zápachu a bez vzniku odpadového materiálu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie fixačnej pomôcky je bližšie objasnené pomocou výkresov, kde na obrázku 1 je znázornené a označené jej telo, po dvoch protiľahlých stranách majúce úchyty na zaistenie na zápästí pomocou gumičiek, ďalej má vo vnútornej ploche otvory s pravidelným rozstupom a otvor na palec. Na obr. 2 a 3 sú znázornené rôzne možné verzie a typy technického riešenia fixačnej pomôcky podľa tabuľky 1.

Príklady uskutočnenia

Technické riešenie fixačnej pomôcky je bližšie objasnené pomocou výkresov, kde na obrázku 1 je znázornené a označené jej telo 1, po dvoch protiľahlých stranách majúce úchyty 2 na zaistenie na zápästí pomocou gumičiek, ďalej má vo vnútornej ploche otvory 3 s pravidelným rozstupom a otvor 4 na palec. Ďalej sú na obr. 2-3 znázornené rôzne možné verzie a typy technického riešenia fixačnej pomôcky podľa tabuľky č. 1 zobrazujúce pravý a ľavý variant širokého typu W dlhej verzie OSI 5, 6, širokého typu W krátkej verzie OS2 7, 8, úzkeho typu N dlhej verzie OSI 9, 10 a úzkeho typu N krátkej verzie OS2 11, 12.

Technické riešenie fixačnej pomôcky je uskutočniteľné výrobnou technológiou 3D tlače metódou Fused Filament Fabrication - FFF (iné označenie technológie je aj Fused Deposition Modeling - FDM) na 3D tlačiarni. Po zadaní potrebných vstupných parametrov do softvéru 3D tlačiarne prebieha plne automatizovaný proces 3D tlače technického riešenia, kedy fixačná pomôcka vzniká postupným pridávaním vrstiev termoplastického materiálu Polylactic Acid - PLA (kyselina polymliečna), ktorá sa pretláča vo forme cievky cez vyhrievanú dýzu, ktorá tento materiál natavuje pri teplote 190 až 215 °C a ukladá ho podľa softvérom definovaných dráh na platformu 3D tlačiarne. Po vytvorení jednej vrstvy tela fixačnej pomôcky s definovanou hrúbkou sa vytvára ďalšia vrstva tela, ktorá je dýzou nanášaná na predošlú vrstvu tela až do vytvorenia kompletného modelu fixačnej pomôcky v požadovanej hrúbke 2 milimetre. Výsledkom tohto výrobného procesu je 3D tlačená tvarovateľná fixačná pomôcka hornej končatiny vo forme platne pripravená na ohriatie v teplej vode pri teplote 60 až 90 °C. Fixačná pomôcka sa po ohriatí nasadí na zápästie, pričom palec sa vloží do otvoru na palec. Po vytvarovaní a vychladnutí na zabezpečenie požadovanej polohy na zápästí sa na úchyty aplikujú gumičky.

Priemyselná využiteľnosť

Fixačná pomôcka je využiteľná v oblasti zdravotníctva v odbore ortopédie na znehybnenie a fixáciu zápästia a predlaktia po úrazových stavoch, ako zlomenina, vyvrtnutie, vykĺbenie, natiahnutia väzov a kĺbov a podobne.

Claims (3)

SK 9305 Υ1 NÁROKY NA OCHRANU

1. 3D tlačená tvarovateľná fixačná pomôcka na hornú končatinu, vyznačujúca sa tým, že je tvorená telom (1) vo vnútornej ploche obsahujúcom otvory (3) s pravidelným rozstupom a otvor (4) 5 na palec, pričom telo (1) je po dvoch protiľahlých stranách vybavené úchytmi (2) na zaistenie na zápästí pomocou gumičiek, má hrúbku 2 milimetre a je vytvorené z termoplastického materiálu Polylactic Acid - PLA.

2. Spôsob výroby 3D tlačenej tvarovateľnej fixačnej pomôcky na hornú končatinu podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že telo sa vytláča vo forme platne postupným pridávaním vrstiev termoplastického materiálu Polylactic Acid - PLA, ktoiý sa pretláča vo forme cievky cez vyhrievanú dýzu a uk10 ladá sa podľa softvérom definovaných dráh na platformu 3D tlačiarne.

3 výkresy