CN107750151A - 假肢铸造装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种假肢接受腔铸造装置，所述铸造装置具有壳体和用于容纳残肢的柔性隔膜，所述壳体和隔膜限定用于容纳流体的空腔。在壳体内部有用于根据患者的重量改变残肢被容纳在隔膜内时施加的反应性流体压力的分布的装置。在一个优选实施例中，所述改变装置包括设置在壳体的下端处的可移动活塞。

Description

假肢铸造装置

技术领域

本发明涉及一种假肢铸造装置，具体地涉及一种根据流体静力原理用于为具有下肢截肢的人制造假肢接受腔的铸造装置。

背景技术

用于根据流体静力原理制造假肢接受腔的铸造装置通常具有包含用于容纳残肢的柔性隔膜的壳体。壳体和隔膜之间为装载介质，理想地是流体或气体。在制备中，为了形成假肢接受腔，理想地，弹性体衬垫可以被穿在患者的残肢上，并且施加未固化或未凝固的铸造材料。然后，患者通过衬垫和铸造材料将残肢***柔性隔膜中并施加其全身重量。这导致流体或气体通过施加与患者施加在铸造装置上的重量相等但相反的支撑负载状态(压力)来支撑残肢并适应其“理想”形状。施加全身重量，直到铸造材料被凝固或固化为止，从而在负载状态下捕获到接受腔形状。

在一些结构中，铸造期间产生的向上的反应压力可能会在残肢的端部处造成软组织的一些变形以及缩短和变宽。为了克服这个问题，一些假肢铸造装置包括张紧机构，例如弹簧，所述张紧机构可以用于拉动残肢以避免在步行期间出现不期望的组织移位。然而，虽然这些***可以是有效的，但所述***是手动控制的，这意味着存在可能施加过度张力的风险。这会导致患者疼痛和不舒服。已知***的另一个问题是在铸造过程完成之后，患者难以将他/她的残肢从铸造装置中移走。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种假肢接受腔铸造装置，所述假肢接受腔装置具有：壳体、用于容纳残肢的柔性隔膜；空腔，所述空腔限定在壳体和隔膜之间，用于容纳流体和改变装置，所述改变装置用于根据患者的重量和/或施加到残肢和/或隔膜的力、和/或空腔中的流体的压力改变残肢被容纳在隔膜内时施加的反应性流体压力的分布。

优选地，所述改变装置包括活塞组件，所述活塞组件可以在壳体的下端处包括至少一个可移动活塞。

通过允许活塞组件(所述活塞组件可以例如通过绳索或类似装置连接到施加到患者残肢的弹性体衬垫)由于患者的残端在装置中时由患者的重量引起的水压力而向下移动，可以改变施加到残端端部的有效力，特别是可以减小所述力且可以增加施加到残端侧面的侧向保持力。

通过流体压力在末端残端上的向上的力可以减小等于压力乘以活塞面积的量。施加不同量的体重和/或施加的力(所述力可以随着患者以另一只脚部分地平衡而改变)可以立即影响由活塞成比例地自动补偿的末侧牵拉。这减少了残端端部处的变形。因为患者的体重和/或施加的力被用作控制拉力的输入，因此这是一种自我设置的结构，所述结构限制或减少施加到患者的过度力的可能性，并因此降低疼痛和不舒服的可能性。

改变装置可以包括编织或织造的套筒或构件，所述套筒或构件可以包括经纱和纬纱。编织或织造的套筒或构件可以包括或包括在中国袖口或护罩中。编织或织造的套筒或构件可以被构造为容纳残肢。编织或织造的套筒或构件可以包括例如嵌入隔膜中。编织或织造的套筒或构件可以交替地或附加地设置到活塞组件。

通过设置编织或织造的套筒或构件，例如中国袖口或护罩，在残肢被推入编织或织造的构件中时，编织或织造的构件或套筒可以被纵向拉伸，从而减少编织或织造的构件或套筒的直径或径向长度，并且从而增加残端侧面上的侧向保持力。

柔性隔膜可以封闭壳体的开口。柔性隔膜可以被密封到壳体。

壳体可以包括至少两个部分，例如，至少第一部分和第二部分。第一部分和第二部分可以是可移动的，例如相对于彼此可滑动地移动。壳体可以是伸缩壳体。第一部分和第二部分可以是可相对于彼此伸缩的伸缩部分。第一部分可以是上部。第二部分可以是下部。第一部分的至少部分或全部可以被容纳在第二部分内，例如在第二部分内可滑动地伸缩。

活塞组件可以是或包括至少一个双活塞。活塞装置可以包括至少第一活塞和第二活塞。第一和第二活塞可以为不同的宽度。第一活塞可以比第二活塞宽。双活塞可以形成为各种结构。例如，隔膜可以等同于第一活塞，并且第二活塞可以包括上述的可移动活塞。壳体的第一(例如，上部)部分可以等同于双活塞组件的第一活塞。可选地，可以设置包括一对联接的活塞的活塞组件。

柔性隔膜可以连接到壳体的第一部分。假肢接受腔铸造装置可以包括密封件，所述密封件可以在第一部分和第二部分之间密封，例如在第一部分的下部或最下部分与第二部分的上部或最上部分之间密封。密封件可以优选地为或包括滚动隔膜，和/或可以包括滑动隔膜、或者气动密封装置和/或O形环装置。滚动隔膜可以在第一部分相对于第二部分移动期间减少摩擦/阻力。可以包括阳部件和***件的纵向滑动机构可以被组装在壳体的第一部分和第二部分之间。纵向滑动机构可以设置在壳体的第二部分的内侧面和壳体的第一部分的外侧面之间。这可以通过仅允许第一(例如，上部)部分相对于第二(例如，下部)部分纵向移动以及通过防止第一部分相对于第二部分旋转运动来防止在操作期间损坏滚动隔膜。

空腔可以为两部分空腔，所述两部分空腔可以包括至少第一空腔部和第二空腔部。壳体的第一部分可以至少例如在壳体的第一部分内限定第一空腔部。换句话说，第一空腔部可以至少部分地由第一壳体部分的内表面以及可选地还由隔膜限定。

第二空腔部可以至少部分地由壳体的第一部分的外表面、第二空腔部分的内表面和/或密封件中的一个或多个或者每一个部分地限定。至少一个端口或开口可以设置在第一空腔部和第二空腔部之间，例如以允许流体连通。至少一个端口或开口可以被设置成穿过壳体的第一部分的壁和/或基部。

假肢接受腔铸造装置可以被构造为使得壳体可以例如通过延伸、移动、滑动或伸缩第一(例如，上部)部分而可伸出，使得所述壳体至少部分地或完全地伸出或远离第二(例如，下部)部分。使壳体伸出可以将假肢接受腔铸造装置放在开口、例如初始或预先使用的结构中。壳体可以通过远离或相对于第二部分移动或拉动第一(例如，上部)部分的至少一部分而可伸出。第一(例如，上部)部分可以包括用于远离或相对于第二部分移动或拉动第一部分的至少一部分的手柄。手柄可以是符合人体工程学设计的手柄。

壳体和柔性隔膜之间的空腔可以是密封空腔。空腔(例如，第一和第二空腔部分)可以填充有不可压缩的流体，优选为水。

通过上述结构，当壳体伸出时，例如，使得例如通过拉动壳体的第一部分和/或第二部分，例如在相反的方向上拉动，第一部分至少部分地或完全地从第二部分延伸出或远离第二部分，随着第二空腔部的体积增加，柔性隔膜可以朝向壳体的第一部分的内表面/壁膨胀。换句话说，通过使壳体伸出以增加第二空腔部的容积，由于第一和第二空腔部经由端口通过壳体的第一部分流体连通，因此第一空腔部中的压力减小。这导致隔膜的外表面上的空气压力与面向第一空腔部的隔膜的内表面上的流体压力之间的压力差。该压力差导致隔膜朝向壳体的第一部分的内表面/壁移动，从而减小第一空腔部的容积并使压力差平衡。这可以导致打开结构，所述打开结构可以是用于***和/或移走残肢的初始或预先使用的结构。可以是初始或预先使用的结构的打开结构也可以导致活塞(例如，第二活塞)选择性地移动到第一或初始位置和/或锁定在第一或初始位置。当例如通过例如在相反的方向上拉动壳体的第一部分和/或第二部分使壳体伸出时，这可以使得第一部分至少部分地或完全地伸出或远离第二部分，随着柔性隔膜被引起朝向壳体的第一部分的内表面/壁膨胀，活塞(例如，第二活塞)可以通过由柔性隔膜或者来自于柔性隔膜的力被选择性地移动到第一或初始位置和/或锁定在第一或初始位置。

当假肢接受腔铸造装置处于打开结构时，患者的残肢可以被推入膨胀的柔性隔膜中。由于隔膜已经被迫使朝向壳体的第一部分的内表面推出，因此隔膜的外表面限定相对较大的容纳容积，残肢可以容易地***其中和/或从其中移走。

假肢铸造装置可以被构造成例如通过将壳体的第一(例如，上部)部分推入壳体的第二(例如，下部)部分中、例如通过***残肢的力和/或患者的重量至少部分地收缩壳体。这可以使空腔中的流体的压力随着壳体的第二(例如，下部)部分中的第二空腔部的容积减小而将柔性隔膜推到残肢上，并且流体经由壳体的第一部分中的端口被迫使从第二空腔部进入第一空腔部中。柔性隔膜相对于壳体的上部的壁的位置可以是壳体的上部的位置相对于壳体的下部的位置的函数。以这种方式，假肢接受腔铸造装置可以是独立的或单独的，而不需要任何单独的装置来对空腔中的流体加压。所述假肢接受腔铸造装置可以是免提装置，其可以是便携式的、易于使用且提供重复和一致的结果。此外，上述结构可以提高残肢的***和/或移走的容易性。此外，可以更容易地容纳残肢尺寸的范围。

以这种方式，至少两部分壳体可以被认为至少部分地提供用于改变残肢被接纳在隔膜内时施加的反应性流体压力的分布的改变装置。

应当理解的是可以设置用于改变残肢被容纳在隔膜内时施加的反应性流体压力的分布的多个改变装置。例如，假肢接受腔铸造装置可以包括活塞组件、编织或织造的构件或套筒和/或至少两部分或伸缩的壳体中的一个或多个或每一个，或者其任何组合。

例如，至少部分或全部的活塞组件，例如第二活塞，可以包括在壳体的壁或表面中，其可以是壳体的第一部分，例如在壳体的第一部分的基部中。活塞组件(例如，第二活塞)的至少一部分的至少一个表面可以被构造成例如通过面对壳体的第一部分而暴露给第一空腔部中的流体。

至少活塞组件(例如，第二活塞)的一部分可以与壳体的第一部分选择性地或可释放地连接或可连接。假肢接受腔铸造装置可以被构造成使得活塞组件的活塞(例如，第二活塞)选择性地连接到壳体，例如连接到壳体的第一部分，使得当活塞上的压力差小于阈值时，活塞(例如，第二活塞)与壳体或壳体的第一部分之间不存在相对运动。假肢接受腔铸造装置可以被构造成使得活塞(例如，第二活塞)被选择性地从壳体释放，例如从壳体的第一部分释放，使得当活塞(例如，第二活塞)上的压力差大于阈值时，活塞(例如，第二活塞)可相对于壳体或壳体的第一部分移动。例如，活塞(例如，第二活塞)可以压配合到设置在壳体中或连接到壳体的通道或圆筒中，例如，连接到壳体的第一部分，例如连接到壳体的第一部分的基部。

以这种方式，假肢接受腔铸造装置可以被构造为提供至少两级动作，即至少第一级，其中壳体的第一部分和第二部分可相对于彼此移动，以便增加和减小由隔膜限定的凹部的尺寸，以允许容易地***和/或移走残肢，并且在***时在残肢上提供初始的侧向力。当第一空腔部中的压力增加时，活塞(例如，第二活塞)上的压力差可能会增加超过阈值。在这种情况下，活塞(例如，第二活塞)可以移动，这可以将力施加到该活塞连接到的弹性体衬垫上，这进而可以将侧向压力施加到残肢上，并且可以增加残肢上的末端拉力。这可以控制残肢的端部处的形状。

活塞(例如，第一和/或第二活塞)的尺寸可以被适当地选择成使得可以实现临床上正确的调整。在实践中，将提供重量表、患者措施和优选的活塞直径。

在活塞组件至少包括双活塞的一个实施例中，第一活塞的一个侧面可以与假肢接受腔铸造装置的空腔的流体接触。

第一活塞的相对侧面可以与和第二活塞的一个侧面接触的流体接触。第一活塞的室和第二活塞的室可以是填充有流体的单个容积。与第一和第二活塞接触的流体可以是不可压缩的，优选地是水。第一和第二活塞可以连接、连结或优选地栓系在一起。系绳最初可以在第一活塞和第二活塞之间是无限制的或松弛的。第一较宽活塞响应于患者重量的线性移动由于不可压缩流体的运动可以导致第二较窄活塞的更大的线性移动。第一和第二活塞的这些不同的线性移动速率可以导致连接第一和第二活塞的系绳变得拉紧。系绳中的该应变可以防止第一活塞的进一步线性移动，这会导致空腔中的流体的压力增加。系绳中的最小应变可以是约2.5公斤或25牛顿。该应变作用于患者残肢的软组织上以从软组织中去除松弛。从软组织中去除松弛允许从所产生的假肢更有效地承载负荷到患者残肢的骨骼。

活塞(例如，第一和/或第二活塞)的尺寸可以随着衬套的材料特性而改变。活塞的宽度和/或第一和第二活塞的宽度可以是衬垫的材料、衬垫的厚度、衬垫的长度、衬垫的弹性或类似特性的函数。

活塞(例如，第二活塞)可以被选择性地锁定或者可锁定在第一或初始位置。活塞可以被选择性地释放并允许移动，例如在施加足够的力、优选地大于阈值力时移动。该力可以通过患者的重量施加，使得活塞在患者的残肢被首先放置在柔性隔膜中时不能移动，但是一旦将患者的重量通过患者的残肢施加到柔性隔膜，活塞就可以移动。

根据本发明的另一方面，提供一种可收缩的假肢接受腔铸造装置。

提供可折叠的铸造装置，使得在铸造过程结束时，患者能够明显地更容易地移走他们的残肢。此外，折叠所述装置允许该装置是便携式的。

所述装置可以具有可折叠的外部壳体。优选的折叠装置是通过可伸缩装置，但同样通过使用可折叠但不可拉伸的外部壳体，或者作为另一种实施方式来构造。

根据本发明的另一个方面，提供一种假肢接受腔铸造装置，以根据流体静力学原理制造假肢接受腔，所述假肢接受腔包括刚性或可折叠的壳体、壳体内的用于容纳患者残肢的隔膜和在壳体的上端处具有可变尺寸孔的膜片。

通过在壳体的上端处使用可变尺寸的孔的膜片，提供一种用于关闭铸造装置的非常简单的机构，而不用考虑患者残肢的尺寸或直径。

期望提供与患者肢体的紧密配合，以防止薄内隔膜被内部流体压力损坏，其中所述内部流体压力将在入口水平面处通过外部壳体和残肢之间的间隙使该隔膜从装置中移出到装置上。使用可变尺寸的孔的膜片允许这种紧密配合，这进而允许使用更薄和/或更具柔性的隔膜来铸造残余末端肢体的加压形状。在实践中，隔膜越薄，则可以获得更理想的压力分布。

隔膜可以包括编织材料或织物，其可以被构造为使得当肢体被推动通过隔膜中的孔时，膜片围绕患者的残肢收缩。膜片的织物可以是或包括中国袖口或护罩或者类似物。膜片可以形成柔性隔膜的顶部。

根据本发明的另一个方面，提供一种假肢接受腔铸造装置，所述铸造装置包括壳体、用于容纳残肢的柔性隔膜；限定在壳体和隔膜之间以用于容纳流体的空腔和输入流体加压器。所述加压器被设置用于在流体被输入到空腔时的体积补偿，使得装置可以被快速填充，并且患者可以快速地施加他们的重量。

通过在流体被输入到空腔时对流体进行加压，可以快速调节流体体积。因为铸造过程中的时间是非常重要的，因此这有助于通过铸造材料的干扰或部分固化来最小化高质量形状捕获的扭曲和损失。

根据本发明的另一个方面，提供一种假肢接受腔铸造装置，所述铸造装置包括壳体、用于容纳残肢的柔性隔膜；和限定在壳体和隔膜之间以用于容纳流体的空腔。壳体可以具有可变体积。壳体可以是或包括伸缩壳体。柔性隔膜可以响应于壳体的伸缩和/或壳体体积的改变而移动。

柔性隔膜可以封闭壳体的开口。柔性隔膜可以被密封到壳体。

壳体可以包括至少两个部分，例如，至少第一部分和第二部分。第一部分和第二部分可以是可移动的，例如可相对于彼此可滑动地移动。第一部分和第二部分可以是可以相对于彼此伸缩的伸缩部分。第一部分可以是上部。第二部分可以是下部。第一部分的至少部分或全部可以被容纳在第二部分内，例如以在第二部分内可滑动地伸缩。

柔性隔膜可以连接到壳体的第一部分。假肢接受腔铸造装置可以包括密封件，所述密封件可以在第一部分和第二部分之间密封，例如在第一部分的下部或最下部分与第二部分的上部或最上部分之间密封。密封件可以优选地为或包括滚动隔膜和/或可以包括滑动隔膜、或者气动密封装置和/或O形环装置。滚动隔膜可以减少第一部分相对于第二部分的移动期间的摩擦/阻力。可以包括阳部件和***件的纵向滑动机构可以被组装在壳体的第一部分和第二部分之间。纵向滑动机构可以设置在壳体的第二部分的内侧面和壳体的第一部分的外侧面之间。这可以通过仅允许第一(例如，上部)部分相对于第二(例如，下部)部分纵向移动以及通过防止第一部分相对于第二部分旋转运动来防止在操作期间损坏滚动隔膜。

空腔可以是两部分空腔，所述两部分空腔可以包括至少第一空腔部和第二空腔部。壳体的第一部分可以例如在壳体的第一部分内至少限定第一空腔部。换句话说，第一空腔部可以至少部分地由第一壳体部分的内表面和可选地还由隔膜限定。

第二空腔部可以至少部分地由壳体的第一部分的外表面、第二空腔部的内表面和/或密封件中的一个或多个或者每一个限定。至少一个端口或开口可以设置在第一空腔部和第二空腔部之间，例如以允许流体连通。至少一个端口或开口可以被设置成穿过第一活塞部分的壁和/或基部。

假肢接受腔铸造装置可以被构造为使得拉动第一(例如，上部)部分使得壳体伸出，例如使第一(例如，上部)部分伸出以使其至少部分或完全地伸出或远离第二(例如，下部)部分，可以将假肢接受腔铸造装置放在初始或预先使用的结构中。第一(例如，上部)部分可以包括用于将第一部分拉离第二部分的手柄。手柄可以是符合人体工程学设计的手柄。

壳体和柔性隔膜之间的空腔可以是密封空腔。空腔(例如，第一空腔部和第二空腔部)可以填充有不可压缩的流体，优选为水。

通过上述结构，当壳体伸出时，例如，使得例如通过例如在相反的方向上拉动壳体的第一部分和/或第二部分，第一部分至少部分地或完全地从第二部分延伸出或远离第二部分，在第二空腔部的容积增加时，柔性隔膜可以朝向壳体的第一部分的内表面/壁膨胀。换句话说，通过使壳体伸出以增加第二空腔部的容积，由于第一和第二空腔部经由端口通过壳体的第一部分流体连通，因此第一空腔部中的压力减小。这导致隔膜的外表面上的空气压力与面向第一空腔部的隔膜的内表面上的流体压力之间的压力差。该压力差导致隔膜朝向壳体的第一部分的内表面/壁移动，从而减小第一空腔部的容积并使压力差平衡。这可能导致打开结构，所述打开结构可以是用于***和/或移走残肢的初始或预先使用的结构。

当假肢接受腔铸造装置处于打开结构时，患者的残肢可以被推入膨胀的柔性隔膜中。由于隔膜已经被迫使朝向壳体的第一部分的内表面推出，因此由隔膜的外表面限定相对较大的接收容积或凹部，其中残肢可以被容易地***所述容积或凹部和/或从其中移除。

假体铸造装置可以被构造成使得***残肢的力和/或患者的重量可以例如通过将壳体的第一(例如，上部)部分推入壳体的第二(例如，下部)部分使壳体至少部分地收缩。这可以导致空腔中的流体的压力在壳体的第二(例如，下部)部分中的第二空腔部的容积减小时将柔性隔膜推到残肢上，并且流体经由壳体的第一部分中的端口被迫使从第二空腔部进入第一空腔部中。柔性隔膜相对于壳体的上部的壁的位置可以是壳体的上部的位置相对于壳体的下部的位置的函数。以这种方式，假肢接受腔铸造装置可以是独立的或单独的，而不需要任何单独的装置来对空腔中的流体加压。所述假肢接受腔铸造装置可以是免提装置，其可以是便携式的、易于使用并提供重复且一致的结果。

可以包括可滑动地安装在通道内的活塞的活塞组件的至少一部分或全部可以包括在壳体的壁或表面中，所述壁或表面可以是例如壳体的第一部分的基部中的壳体的第一部分。活塞组件(例如，所述活塞)的至少一部分的至少一个表面可以被构造成例如通过面对壳体的第一部分暴露给第一空腔部中的流体。

活塞组件(例如，活塞)的至少一部分可以与壳体的第一部分选择性地或可释放地连接或者可连接。假肢接受腔铸造装置可以被构造成使得活塞组件的活塞被选择性地连接到壳体，例如连接到壳体的第一部分，使得当活塞上的压力差小于阈值时，活塞与壳体或壳体的第一部分之间没有相对运动。假肢接受腔铸造装置可以被构造成使得活塞被选择性地从壳体释放，例如从壳体的第一部分释放，使得当活塞上的压力差大于阈值时，活塞可相对于壳体或壳体的第一部分移动。例如，活塞可以压配合到通道或圆筒中，所述通道或圆筒被设置或连接到壳体，例如到壳体的第一部分，例如连接到壳体的第一部分的基部。用于释放压配合的释放力可以等于由阈值压力差施加的力。

以这种方式，假肢接受腔铸造装置可以被构造为提供至少两级动作，即至少第一级，其中壳体的第一部分和第二部分可相对于彼此移动，以便增加和减小由隔膜限定的开口的尺寸，以允许容易地***和/或移走残肢，并在***时在残肢上提供初始的侧向力。当第一空腔部中的压力增加时，活塞上的压力差可以增加超过阈值。这可能导致活塞移动，从而可以对连接到其上的弹性体衬垫施加力，这进而可以将侧向压力施加到残肢上并可以增加残肢上的末端拉力。这可以控制残肢端部处的形状。

根据本发明的另一个方面，提供一种衬垫，所述衬垫可以用于和/或用作根据本发明的任何前述方面的假体接受腔铸造装置的柔性隔膜，其中衬垫包括编织材料或织物，所述编织材料或织物可以被构造成使得当沿着肢体并穿过衬垫例如在肢体和/或衬垫的纵向方向上施加力或压力时，衬垫围绕患者的残肢压缩。该力或压力可以是由于患者的一些或全部重量。织物可以是或形成中国袖口或护罩织物或类似物。中国袖口或护罩可以并入或嵌入到衬套中。例如，编织材料或织物可以嵌入基质中，例如柔性材料的不渗透基质，例如聚合物材料。衬垫的壁，例如侧壁，可以在厚度上改变或者包括厚度梯度，所述厚度梯度可以在衬套的纵向方向上改变。衬垫在顶端处可以较厚，或者在距患者残肢的端部最远的端部处较厚。中国袖口可以在衬垫的整个长度上延伸，或者部分地沿着衬垫的长度延伸，优选地从衬垫的较厚部分延伸到衬垫的另一端。中国袖口可以连接到壳体的开口。衬垫可以由天然纤维复合材料形成。

根据本发明的一个方面是一种形成残肢的铸件的方法。所述方法可以包括使用根据前述方面中的任一个或者关于前述方面中的任一方面说明的假肢接受腔铸造装置和/或根据前述方面中的任一方面或关于前述方面中的任一方面说明的衬套。该方法可以包括将残肢***弹性体衬套中。弹性体衬套可以连接到假肢接受腔铸造装置的活塞(例如，第一或第二活塞)。该方法可以包括将铸造材料例如提供到假肢接受腔铸造装置的隔膜上和/或由假肢接受腔铸造装置的隔膜形成的空腔中。

所述方法可以包括例如通过使壳体的第一部分的至少一部分的至少部分或全部相对于壳体的第二部分的至少一部分移动、滑出第二部分的至少一部分和/或远离第二部分的至少一部分伸缩而使接受腔铸造装置的壳体膨胀或伸出。所述方法可以包括通过减小壳体的第一部分中的第一空腔部中的压力将隔膜朝向壳体的至少第一部分的内表面移动。所述方法可以包括例如通过壳体的第一和第二部分的相对移动、滑动或伸缩将隔膜径向向外移动和/或朝向壳体的至少第一部分的内表面移动。

所述方法可以包括例如在隔膜已经径向向外和/或朝向壳体的第一部分的内表面移动之后将残肢***由隔膜形成的凹部中。所述方法可以包括例如在隔膜的至少部分或全部***凹部中之后径向向内和/或朝向残肢和/或接触残肢推动和/或移动隔膜的至少部分或全部。所述方法可以包括例如通过相对于、进入或朝向壳体的第二部分的至少一部分移动、滑动或伸缩壳体的至少第一部分的至少部分或全部来使壳体收缩或回缩。所述方法可以包括通过增加壳体的第一部分中的第一空腔部中的压力来径向向内和/或朝着壳体的至少第一部分的内表面移动隔膜。所述方法可以包括例如通过壳体的第一部分和第二部分的相对移动、滑动或伸缩来朝向残肢移动或推动隔膜或者移动或推动到残肢上。

所述方法可以包括通过在残肢上放置进一步的重量或力来进一步收缩或回缩壳体。所述方法可以包括使活塞(例如，第二活塞)通过在活塞上产生大于阈值的压力差来操作或移动。

应当理解的是在任何其他方面或实施例中，可以单独使用或与任何其他限定特征结合使用根据任何方面或者以下关于上述任何具体实施例限定的特征。此外，本发明旨在涵盖被构造为执行在此关于一种方法和/或使用、安装、生产或制造在此所述的任何设备特征的方法所述的任何特征的设备。

附图说明

现在将仅通过示例并参照以下附图来说明本发明的各个方面，在附图中：

图1是穿过假肢接受腔铸造装置的横截面；

图2是穿过假肢接受腔铸造装置的横截面；

图3是图1和图2的假肢铸造装置中使用的可变尺寸活塞的横截面；

图4是用于图1和图2的假肢铸造装置的施压罐的横截面；

图5是穿过假肢接受腔铸造装置的横截面；

图6是穿过假肢接受腔铸造装置的横截面；

图7是穿过假肢接受腔铸造装置的横截面；

图8是假肢接受腔铸造装置的一半的立体图；

图9为假肢接受腔铸造装置；

图10(a)-(c)为使用假肢接受型铸造装置的方法；

图10(d)是由使用假肢接受腔铸造装置制成的患者肢体的石膏制成的阴模以及由使用假肢接受腔铸造装置制成的患者肢体的玻璃纤维绷带材料制成的阴模；

图10(e)和(f)为假肢接受腔铸造装置；

图10(g)为使用假肢接受腔铸造装置的方法；以及

图11为与使用假肢接受腔铸造装置的方法一起使用的柔性隔膜。

具体实施方式

图1示出具有刚性外壳体12的假肢铸造装置10。环形边缘14在壳体12的顶端处，所述环形边缘连接到适于容纳患者的残肢的柔性隔膜16的一个端部处。另外，可变孔径膜片18在壳体12的顶端处，所述可变孔径膜片在使用中可以移动到与患者的残肢接触，从而封闭壳体12的端部。

在柔性隔膜16和壳体12之间为用于容纳加载介质的空腔20，所述加载介质理想地是流体或气体，但是最方便的是水。在需要时可以使用任何适当的阀(未示出)将流体引入空腔中。到壳体16的下端中的开口为下杯状部22，可移动活塞24在所述下杯状部内。设置限制机构(未示出)以限制向下的活塞运动。滚动隔膜26在活塞24和壳体16之间，所述滚动隔膜完全围绕活塞24的周边延伸并允许其移动，同时提供密封以防止水从空腔20泄漏。突起26在活塞24的上端上，柔性隔膜16的下端连接到所述突起。为了适应活塞的运动而不会使隔膜16的主体过度变形，窄波状部28设置在隔膜的下端处。这有助于降低隔膜的纵向弹性模量。隔膜设计中可以包括其他波状部，以进一步降低各个方向上的弹性模量。

当接受腔待铸造时，通常将弹性衬垫施加到患者的残肢。半刚性线缆30连接到衬套的端部，所述半刚性线缆具有可在铸造装置的外部调节的长度。线缆30随后被连接、拉紧并然后被从外部锁定到活塞24的一端。然后，病人的衬垫包覆残端32放置在柔性隔膜16中并施加向下的压力，如图2所示。这导致柔性隔膜16和水移动，以包裹并支撑患者的残肢且通常与该残肢的形状一致。与此同时，活塞14的向下运动由与半刚性线缆30的接合引起，从而改变施加到患者残肢的反应流体压力的分布。水的不可压缩性导致所述残端的径向且向上的力，而且还对活塞产生向下的力。实际上，活塞直径减小末端残端上的净垂直向上压力。因此，剩余的预计流体静力面积(孔面积减去活塞直径面积)减小，从而增加径向压力。因此，所述残端处于更好的位置以被径向加载。与不存在活塞时会发生的情况相比，活塞的使用趋向于引起所述残端更多的伸长以及铸件压痕的变形。

一旦施加患者的整个重量，则达到平衡位置。在这个阶段，活塞处于其最下方的位置，并且空腔20中的流体体积被优化。这将为铸造装置预先准备好。然后，患者的残肢32被从柔性隔膜16中移除，使得可以将铸造材料施加到所述柔性隔膜。半刚性线缆30随后重新连接到衬垫。一旦完成，患者的肢体被重新***柔性隔膜16中，并且活塞24被向上推动。线缆30随后被拉紧并从外部锁定到活塞24的一端。如上所述，一旦施加患者的全部重量，则活塞上的向下的力减小末端残肢上的净垂直向上压力，因此剩余的预计流体静力面积(孔面积减去活塞直径面积)减小，从而增加必要的径向压力。因此，所述残端现在处于更好的径向加载位置处，将趋向于导致所述残端伸长以及铸造印模变窄。这提高了接受腔配合的质量。因为患者的体重确定活塞可以根据其面积的函数传递多少向下的力，所以铸造装置被自动设定。

一旦铸造过程完成，使用者将他们的残肢从柔性隔膜16中移走。为了便于此操作，外部壳体12可折叠。更具体地，如图1所示，壳体12包括逐渐增加直径的多个互锁圆筒34。这些圆筒可以从伸出的使用位置可伸缩地移动到折叠位置，在该折叠位置，使用者相对容易地将他们的残肢从壳体内部移走。为了避免相邻圆筒之间的接头泄漏，可以设置O形环36。可选地或者另外，内衬套38可以被设置成使得***中的任何流体被保持在柔性隔膜16和衬套38之间。

图1的活塞的作用取决于活塞24相对于***柔性隔膜16中的残端32的表面积的表面积而改变。为了考虑剩余肢体32的直径改变的情况，可以使用可变尺寸的活塞。图3显示该结构的一个示例。在这种情况下，设置四个选择性可互锁的活塞头40，42，44和46。每个都具有用于呈现到壳体内部的环形表面。围绕外活塞头40的是用于限制该活塞的运动的限制环48。内头部42和44每一个都具有与相邻较大头部上的唇缘协作以限制其运动的唇缘。

活塞头的环形表面协同作用以提供一定范围的不同的活塞头表面区域。互锁活塞头可以被从相邻的活塞头选择性地释放，使得呈现给残端的有效表面积可以改变。当所有四个头部互锁时，有效表面积最大化。因此，从外头部40释放内头部42减小面积。在使用中，通常根据患者的重量选择活塞头表面积。

为了提高铸件的质量，时间是至关重要的。为了解决这个问题，图1和图2的铸造装置可以适于与加压流体供应装置协同作用。图4示出这种装置的示例。该装置具有主容器52，所述主容器被柔性隔膜53分成空气室55和流体室56。与空气室55相关联的是用于允许输入加压空气的空气阀51。与流体室56相关联的是用于允许输入水的流体填充点54和用于连接到铸造装置上的适当入口(未示出)的流体出口57。可以根据需要以及在需要时选择性地打开/关闭的阀(未示出)在流体出口57内。

在使用中，当患者的残肢在铸造装置中且流体体积被优化时，流体出口57连接到铸造装置。然后将空气输入到空气室55中。这使得柔性隔膜53膨胀并推压流体室57中的流体，从而增加流体压力。一旦达到适当的压力，流体出口阀被打开，并且流体被允许快速地流入铸造装置的空腔20中。以这种方式加压流体允许快速填充主铸造装置，并且允许补偿各个残肢的体积改变。一旦主铸造装置中的流体被优化，则流体出口57内的阀关闭，从而产生由患者重量引起的流体静力平衡。

图5示出具有刚性外部壳体12的假肢铸造装置10，所述外部壳体包括上部12a和下部12b。壳体的上部12a和下部12b可伸缩，其中在装置10的至少一个构造中，上部12a至少部分地配合、优选地完全配合在下部12b内。上部12a和下部12b通过密封件60、优选地通过滚动隔膜连结在一起。上部12a在使用中通常被定位成高于下部12b，使得假肢铸造装置10处于初始或预先使用的结构。

柔性隔膜16连接到壳体的上部12a的顶部。开口到壳体的上部12a的下端为下部杯状部22，可移动活塞24在所述下部杯状部内。设置限制机构(未示出)以限制向下的活塞移动。滚动隔膜26在活塞24和下部杯状部22之间，所述滚动隔膜完全围绕活塞24的周边延伸，并允许其移动同时提供密封以防止水从空腔20泄漏。柔性隔膜16的下端连接到活塞24的上端。下部杯状部22的下部通过波纹状密封件62或波纹管密封到壳体的下部12b。

刚性外部壳体12和柔性隔膜16之间具有空腔20。空腔20由壳体的上部12a和下部12b部分地限定。所述空腔也部分地由柔性隔膜16、密封件60和波纹状密封件62限定。

图6示出处于第二或正在使用的位置的图5的假肢铸造装置10。患者的衬垫包覆残肢32已经被向下推入柔性隔膜16中。这已经将壳体的上部12a向下推动到已经压缩波纹状密封件62的壳体的下部12b中。固定体积的水导致水压力P将柔性隔膜16推压在患者的衬垫包覆的残肢32上。水压力P还将活塞24向下推动到下部杯状部22。

图7示出具有刚性外部壳体12的假肢铸造装置10，所述刚性外部壳体包括上部12a和下部12b。壳体的上部12a和下部12b可伸缩，其中在至少一个结构中，上部12a至少部分地配合、优选地完全配合在下部12b内。上部12a和下部12b通过密封件60、优选的通过滚动隔膜连结在一起。上部12a被定位成高于下部12b，使得假肢铸造装置10处于初始或预先使用的结构。

柔性隔膜16连接到壳体的上部12a的顶部。下部杯状部22开口到壳体的上部12a的下端中，可移动活塞24在所述下部杯状部内。设置限制机构(未示出)以限制向下的活塞移动。滚动隔膜(未示出)在活塞24和下部杯状部22之间，所述滚动隔膜完全围绕活塞24的周边延伸并允许其移动，同时提供密封以防止水从空腔20泄漏。柔性隔膜16的下端连接到活塞24的上端。下部杯状部22的下部通过波纹状密封件62密封到壳体的下部12b。

刚性外部壳体12和柔性隔膜16之间具有空腔20。空腔20部分地由壳体的上部12a和下部12b限定。所述空腔还部分地由柔性隔膜16、密封件60和波纹状密封件62限定。存在流体出口64，所述流体出口通过壳体的下部12b将空腔20连接到假肢铸造装置10的外部。该流体出口64可以用于从空腔20中添加或去除流体。下部杯状部22与第二空腔66邻接，所述第二空腔与空腔20分离。

图8示出处于第二或正在使用的结构的图7的假肢铸造装置10。壳体的上部12a已经被向下推入已经压缩波纹状密封件62的壳体的下部12b中。固定体积的空腔20导致空腔20中的流体的压力朝向上部12a的中心推动柔性隔膜16。该压力还已经使活塞24向下推动下部杯状部22。

由于活塞24已经移动到靠近壳体的下部12b的底部，因此第二空腔66中的压力已经增加。第二腔66中的这种增加的压力引起活塞24上的向上的力，所述向上的力阻止活塞24向下移动。

图9示出具有刚性外部壳体的假肢铸造装置10，所述刚性外部壳体包括上部12a和下部12b。上壳体12a的上端包括开口68和手柄70。手柄70可以是人体工程学设计的手柄。

图10(a)至10(c)示出使用假肢铸造装置10的方法。首先，患者的残肢32包裹在石膏绷带中。然后，患者的残肢32通过开口68***假肢铸造装置10。病人的残肢32被向下推入假肢铸造装置10中，并且空腔20中的压力将柔性隔膜16推到患者的残肢32上。

图10(d)示出患者残肢32的阴模76和患者残肢32的第二阴模74，所述阴模由使用假肢铸造装置10包裹肢体的干燥石膏形成，所述第二阴模使用玻璃纤维绷带材料制成。应当理解的是可以使用其他适当的技术和/或材料来形成阴模76和/或第二阴模74。

图10(e)和10(f)显示假肢铸造装置10的不同视角。假肢铸造装置10包括手柄70和开口68，所述手柄优选为符合人体工程学的手柄。

图10(g)示出使用假肢铸造装置10的方法。所述方法包括多个步骤：

步骤1-将石膏施加到病人的残肢32；

步骤2-适当地为患者定位假肢铸造装置10；

步骤3-患者将他们的残肢32***假肢铸造装置10的开口68中；

步骤4-假肢铸造装置10的壳体的上部12a下降到壳体的下部12b中，直到空腔20的水到达上部12a的开口68；

步骤5-患者使用支架来帮助平衡将他们身体重全部施加到他们的残肢32；

步骤6-病人以他们的另一条腿站立；

步骤7-患者在假肢铸造装置10稍微倾斜时坐着；

步骤8-上部12a被进一步推入下部12b中，并且患者的残肢被从假肢铸造装置10中移走；

步骤9-最初施加到病人残肢32上的石膏已经硬化，可以从患者残肢32中移走。

图11示出用于假肢铸造装置10的柔性隔膜16。柔性隔膜16包括织物，使得柔性隔膜16在沿着肢体32施加压力时围绕患者的残肢32收缩，并且织物可以优选地为中国袖口织物或类似。在柔性隔膜16的底部处具有连接点72，所述连接点用于将柔性隔膜连接到活塞24。

本领域技术人员将理解在不背离本发明的情况下可以对公开的结构进行改变。例如，可以使用通常所说的中国袖口来代替上述的活塞装置。这在完全加载状态下允许捕获残肢的形状，而不使用弹性体衬垫。这扩大了铸造装置的临床范围。此外，如图1和图2所示，支撑腹板50可选地可以设置在隔膜16的波纹部分28的上方，以进一步减少由活塞24的移动引起的任何变形。此外，虽然已经参考可移动活塞主要说明了本发明，但是应当理解的是为患者体重的函数的任何手段可以用于改变残肢被容纳在隔膜内时施加的反应性流体压力的分布。例如，可以使用压力传感器和/或位移传感器来测量由患者体重产生的装置中的水压力，并且可以启动一个或多个致动器以拉动末端残端端部，拉动量取决于测量的水压力并因此取决于患者的体重。因此，具体实施例的上述说明仅作为示例而不是为了限制的目的。本领域技术人员将清楚，在没有对所述操作有重大改变的情况下可以进行微小的修改。

Claims (35)

1.一种假肢接受腔铸造装置，所述铸造装置具有壳体、从所述壳体的上端悬垂并被设置成容纳残肢的柔性隔膜、和用于根据患者的重量改变所述残肢容纳在所述柔性隔膜内时施加的反作用流体压力的分布的装置，所述壳体和所述柔性隔膜限定用于容纳流体的空腔。

2.根据权利要求1所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述改变装置包括在所述壳体的下端处的可移动活塞。

3.根据权利要求1或2所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述改变装置包括编织套筒或构件。

4.根据权利要求3所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述编织套筒或构件被包含或嵌入所述柔性隔膜中。

5.根据任一项前述权利要求所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述壳体包括伸缩壳体。

6.根据权利要求5所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述壳体至少包括第一部分和第二部分，其中所述第一部分和所述第二部分相对于彼此能够移动，使得所述第一部分的至少一部分或全部能够容纳在所述第二部分内。

7.根据权利要求6所述的假肢接受腔铸造装置，该假肢接受腔铸造装置包括：

密封件，所述密封件在所述第一部分和所述第二部分之间。

8.根据权利要求7所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述密封件为滚动隔膜密封件或者包括滚动隔膜密封件。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的假肢接受腔铸造装置，包括：

纵向滑动机构，所述纵向滑动机构能够设置在所述壳体的所述第二部分的内侧面和所述壳体的所述第一部分的外侧面之间，所述纵向滑动机构被构造为仅允许所述第一部分相对于所述第二部分纵向移动并且防止所述第一部分相对于所述第二部分旋转运动。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的假肢接受腔铸造装置，其中：

所述空腔为两部分空腔，包括至少第一空腔部和第二空腔部，其中所述第一空腔部设置在所述壳体的所述第一部分内，所述第二空腔部至少部分地由所述壳体的所述第一部分的外表面、所述第二空腔部的内表面和/或所述密封件中的一个或多个或者每一个限定；以及

至少一个端口或开口设置在所述第一空腔部和所述第二空腔部之间以允许通过至少一个端口或开口流体连通所述第一空腔部和所述第二空腔部。

11.根据从属于权利要求2时的权利要求5至10中任一项所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述活塞与所述壳体的所述第一部分选择性地或能够释放地连接或者能够连接，并且所述活塞构造成使得所述活塞被选择性地连接到所述壳体的所述第一部分，使得当所述活塞上的压力差小于一阈值量时，所述活塞与所述壳体的所述第一部分之间不具有相对运动；以及所述活塞被选择性地从所述壳体的所述第一部分释放，使得当所述活塞上的所述压力差大于一阈值量时，所述活塞能够相对于所述壳体的所述第一部分移动。

12.根据权利要求2或根据从属于权利要求2的任一项权利要求所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述活塞连接、联接或附连到衬垫，所述衬垫被贴附或能够贴附到患者的残肢。

13.根据权利要求2或者从属于权利要求2的任一项权利要求所述的假肢接受腔铸造装置，其中，设置有多个活塞，每一个所述活塞能够操作以向所述壳体的内部呈现不同的表面积。

14.根据权利要求13所述的假肢接受腔铸造装置，其中，相邻的活塞是能够选择性互锁的。

15.根据前述权利要求中任一项所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述壳体能够折叠。

16.根据前述权利要求中任一项所述的假肢接受腔铸造装置，该假肢接受腔铸造装置包括：

膜片，所述膜片位于所述壳体的上端处并具有可变尺寸的孔。

17.根据前述权利要求中任一项所述的假肢接受腔铸造装置，该假肢接受腔铸造装置包括：

加压器，所述加压器用于将加压流体输入到所述空腔中。

18.一种假肢接受腔铸造装置，该假肢接受腔铸造装置是能够折叠的。

19.根据权利要求18所述的假肢接受腔铸造装置，该假肢接受腔铸造装置具有可折叠的外部壳体。

20.根据权利要求18或权利要求19所述的假肢接受腔铸造装置，其中，该假肢接受腔铸造装置在患者施加的重量和所述假肢接受腔铸造装置中的反应性压力之间产生流体静力平衡。

21.根据权利要求20所述的假肢接受腔铸造装置，该所述假肢接受腔铸造装置具有柔性隔膜和空腔，该柔性隔膜容纳在所述壳体内，所述空腔被限定在所述壳体和所述隔膜之间以包括流体或气体，优选地为水。

22.根据权利要求21所述的假肢接受腔铸造装置，还包括：

改变装置，所述改变装置用于根据患者的重量改变残肢被容纳在所述隔膜内时施加的反作用流体压力的分布。

23.根据权利要求22所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述改变装置包括在所述壳体的下端处的可移动活塞。

24.根据权利要求21至23中任一项所述的假肢接受腔铸造装置，还包括：

加压器，所述加压器用于将加压流体输入到所述空腔中。

25.一种假肢接受腔铸造装置，包括壳体、在所述壳体内以用于容纳患者的残肢的隔膜、和在所述壳体的上端处并具有可变尺寸的孔的膜片，所述膜片用于在患者的残肢就位时封闭所述壳体的所述上端。

26.根据权利要求15所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述隔膜能够在打开和关闭位置之间被调节。

27.根据权利要求25或26所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述膜片包括编织材料，所述编织材料被构造成使得当所述残肢被推动通过所述膜片中的孔时，所述膜片围绕患者的残肢收缩或回缩。

28.一种假肢接受腔铸造装置，包括壳体、用于容纳残肢的柔性隔膜、限定在所述壳体和所述隔膜之间以用于容纳流体的空腔、和用于将流体输入所述空腔中的加压器。

29.一种假肢接受腔铸造装置，所述铸造装置具有壳体、从所述壳体的上端悬垂的柔性隔膜和在所述壳体的下端处的可移动活塞，所述柔性隔膜被设置成容纳残肢，所述壳体和所述柔性隔膜限定用于容纳流体的空腔。

30.一种假肢接受腔铸造装置，包括壳体、用于接收残肢的柔性隔膜、和限定在所述壳体和所述柔性隔膜之间以容纳流体的空腔，其中所述壳体具有可变体积，并且所述柔性隔膜能够响应于所述壳体的体积的改变而移动。

31.根据权利要求30所述的假肢接受腔铸造装置，其中，所述壳体为伸缩壳体或者包括伸缩壳体，并且所述柔性隔膜能够响应于所述壳体的伸缩而移动。

32.一种衬垫，所述衬垫用于和/或用作根据任一项前述权利要求所述的假肢接受腔铸造装置的柔性隔膜，其中所述衬垫包括编织材料或织物，所述编织材料或织物被构造成使得当在肢体和/或衬垫的纵向方向上沿着肢体并通过所述衬垫施加力或压力时围绕患者的残肢收缩或回缩。

33.一种形成残肢的铸件的方法，所述方法包括使用根据权利要求5至11中任一项所述的假肢接受腔铸造装置，所述方法包括以下步骤：

通过减小所述壳体的第一部分中的第一空腔部中的压力，将隔膜朝向所述壳体的至少所述第一部分的内表面移动；

将铸造材料提供到由所述假肢接受腔铸造装置的所述隔膜形成的凹部中；和

将残肢***由所述隔膜形成的凹部中。

34.根据权利要求33所述的方法，包括以下步骤：

通过使所述壳体的第一部分的至少一部分的至少部分或全部相对于、离开和/或远离所述壳体的第二部分的至少一部分移动、滑动或伸缩来使所述假肢接受腔铸造装置的壳体膨胀或伸出，以减小所述第一空腔中的压力。

35.一种形成残肢的铸件的方法，所述方法包括使用根据权利要求1至31中任一项所述的假肢接受腔铸造装置，所述方法包括以下步骤：

将残肢***弹性体衬垫中，所述弹性体衬垫连接到所述假肢接受腔铸造装置的活塞；

将铸造材料提供到由所述假肢接受腔铸造装置的所述隔膜形成的凹部中；和

将残肢***由所述隔膜形成的凹部中。