CN214908744U - 一种3d打印的个性化脊柱侧弯矫正支具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其是一种3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，包括3D打印的支具本体、支具绑带和监控***，支具本体在需要施力的部位设有一圈加强条；支具绑带固定在加强条上，用于将支具本体固定在人体表面，并对需要施力的部位加压；监控***包括无线压力传感器、传输器和监控终端，无线压力传感器固定在支具本体的内表面，与人体需要施力的部位贴合，传输器设置在支具本体的外表面，与无线压力传感器连接，用于将无线压力传感器检测的压力信号传输至监控终端，通过监控终端显示人体需要施力的部位所获得的压力值是否合格。本实用新型的支具通过无线压力传感器采集压力信号传输至监控终端，使医生随时监测压力情况，及时调整。

Description

一种3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其是一种3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具。

背景技术

青少年特发性脊柱侧弯发病率为0.5‰ - 1‰，占所有脊柱侧弯的10%左右。目前保守治疗以康复治疗和支具治疗为主，临床诊治目的是明确脊柱侧弯病情、评估进展加重风险、矫正畸形和防止其进一步恶化，恢复躯干平衡。3D打印技术与传统康复矫形器研发制造技术的结合，提出3D打印技术在促进康复矫形器设计创新、提高定制化水平等方面有重要作用，对促进医学与工程技术的结合（即医工结合）的深度融合和共赢发展提供参考价值。

特发性脊柱侧凸是一种伴有脊柱三维（冠状面、矢状面、轴面）的畸形，该病常发生于***前后，患病率达到1% - 3%，严重影响着青少年的身心健康和健康生活。青少年特发性脊柱侧凸发病原因至今仍不清楚，关于青少年特发性脊柱侧凸的病因学有很多假说，如神经肌肉理论、激素理论、基因理论等。有学者认为椎体两侧应力不平衡是导致侧凸发生进展的原因之一。目前有限元分析可以模拟多种受力情况，比如轴向的拉伸、压缩、扭转载荷及多个方向的弯曲载荷，也可以提供模型总的受力情况和内部区域的应力、位移分布等信息，为脊柱外科矫形及新器械的发展提供有效参考。以往对于青少年特发性脊柱侧凸的有限元分析主要是针对整体脊柱或者脊柱胸腰段，尚未有专门针对青少年特发性脊柱侧凸腰主弯患者腰椎骨盆的有限元分析，因此文章对于青少年特发性脊柱侧凸患者的腰椎-骨盆进行三维重建及有限元分析，可通过建立腰椎-骨盆的三维有限元模型，更好的理解脊椎侧凸畸形的形态及受力情况，在脊椎侧凸疾病的治疗和研究中有重要的学术意义和应用价值。

但是，由于脊柱侧凸患者的侧凸类型、侧凸椎***置、身材等结构均不同，导致支具不能满足个体差异的需求。长期穿戴不合体的支具，易压迫患者侧凸部位，引起疼痛、压疮等问题，同时影响矫正效果。因此，有必要针对不同患者提供一种个性化的脊柱侧弯矫正支具，并能随时关注到矫正情况以便针对脊柱的变化能够作出及时的调整，缩短治疗时间。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，该支具是针对不同患者单独设计，并通过3D打印获得，更符合不同患者的个性化需求，并通过设置在支具主体内部与人体施力部位贴合的无线压力传感器采集压力信号，经传输器将压力数据传输至监控终端，使医生和患者都能随时监测支具的压力情况，以便及时作出调整，缩短治疗时间。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，包括

3D打印的支具本体，所述支具本体在需要施力的部位设有一圈加强条；

支具绑带，所述支具绑带固定在加强条上，用于将支具本体固定在人体表面，并对需要施力的部位加压；和

监控***，所述监控***包括无线压力传感器、传输器和监控终端，所述无线压力传感器固定在支具本体的内表面，与人体需要施力的部位贴合，所述传输器设置在支具本体的外表面，与无线压力传感器连接，用于将无线压力传感器检测的压力信号传输至监控终端，通过监控终端显示人体需要施力的部位所获得的压力值是否合格。

具体地，上述加强条上设有固定孔，用于固定支具绑带。

具体地，上述支具本体采用耐用性尼龙材料制成。

具体地，上述支具绑带上设有调节搭扣或者所述支具绑带为魔术贴。

具体地，上述支具本体上设有镂空结构。

具体地，上述无线压力传感器为电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器和电容式加速度传感器中的一种。

具体地，上述无线压力传感器粘贴固定在支具本体的内表面。

具体地，上述支具本体的外表面设有盛放袋，用于盛放传输器。

具体地，上述支具本体在贴合人体后背的一侧与脊柱对应的部位设有加强板。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型的3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，针对不同患者单独设计，并通过3D打印获得，更符合不同患者的个性化需求，并通过设置在支具主体内部与人体施力部位贴合的无线压力传感器采集压力信号，经传输器将压力数据传输至监控终端，使医生和患者都能随时监测支具的压力情况，以便及时作出调整，缩短治疗时间；

（2）支具本体在需要施力的部位设有一圈加强条，可以保证压力的施加，避免压力被分散；

（3）医生可以通过监控终端随时了解患者的矫正情况，并在需要进行调整时远程指导患者，调整过程中还可以通过监控终端对患者进行指导，直到调整至合适的状态，无需患者频繁到医院进行调整，更加便捷；

（4）本实用新型通过个性化设计及3D打印制造支具，获得符合患者矫形需求的支具，经患者穿戴测量，在冠状面和矢状面均可达到矫形目标，并降低了平背等副作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图（未安装支具绑带）；

图2是本实用新型另一个角度的示意图；

图3是图2中a部分的放大图；

图4是本实用新型监控***的压力信号传输关系示意图；

图中： 1. 支具本体；11. 加强条；111. 固定孔；12. 镂空结构；13. 盛放袋；14.加强板；2. 支具绑带；21. 调节搭扣；31. 无线压力传感器；32. 传输器；33. 监控终端。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

一种3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，如图1-2所述，包括3D打印的支具本体1、支具绑带2和监控***，支具本体1在需要施力的部位设有一圈加强条11；支具绑带2固定在加强条11上，用于将支具本体1固定在人体表面，并对需要施力的部位加压；监控***包括无线压力传感器31、传输器32和监控终端33，无线压力传感器31固定在支具本体1的内表面，与人体需要施力的部位贴合，传输器32设置在支具本体1的外表面，与无线压力传感器31连接，用于将无线压力传感器31检测的压力信号传输至监控终端33，通过监控终端33显示人体需要施力的部位所获得的压力值是否合格。

在具体实施例中， 医生可以通过监控终端33实时了解患者所佩戴的脊柱侧弯矫正支具的压力情况，并且可以在压力情况超出设定范围后及时告知患者如何调整，确保患者佩戴矫正支具期间，矫正支具始终能够对于脊柱侧弯的矫正发挥作用，避免对佩戴时间的浪费，从而有效缩短治疗时间；此外，通过监控终端33的远程控制， 无需患者频繁到医院进行调整，更加便捷。

在具体实施例中，监控终端33可以是手机，通过手机上的APP软件，使医生和患者随时监测压力情况，及时沟通调整。

在一种具体的实施方式中，如图1所示，加强条11上设有固定孔111，用于固定支具绑带2。在具体实施例中，可以通过固定孔111将支具绑带2缝在支具本体1上。

在一种具体的实施方式中，支具本体1采用耐用性尼龙材料制成。尼龙具有优良的力学性能，其拉伸强度、压缩强度、冲击强度、刚性及耐磨性都比较好，适合制造一些需要高强度、高韧性的制品。但是其力学性能受温度及湿度的影响较大，其拉伸强度随温度和湿度的增加而减小。尼龙的冲击性能很好，其随温度和吸水率的增大而上升，硬度随含水率的增大而下降。与ABS等其它高分子材料相比，耐用性尼龙的加工温度稍高，其3D打印制品具有柔软性好，韧性好，机械性能高，收缩率低，耐化学腐蚀能力强，可以耐受大部分的有机溶剂等特点。另外，它的制品韧性高于ABS的制品，冲击强度是普通PLA的10倍以上，断裂伸长率是普通PLA的50倍以上，因此常被应用于高机械强度的零件制造。

在一种具体的实施方式中，如图3所示，支具绑带2上设有调节搭扣21或者支具绑带2为魔术贴。在具体实施例中，可以选择在支具绑带2上安装调节搭扣21，通过调节搭扣21调节松紧，从而达到合适的压力值。

在一种具体的实施方式中，如图1所示，支具本体1上设有镂空结构12。镂空结构12的设置有利于增加支具本体1的透气性，降低患者皮肤由于封闭引起的压疮等风险。

在一种具体的实施方式中，无线压力传感器31为电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器和电容式加速度传感器中的一种。

在一种具体的实施方式中，无线压力传感器31粘贴固定在支具本体1的内表面。

在一种具体的实施方式中，如图2-3所示，支具本体1的外表面设有盛放袋13，用于盛放传输器32。

在一种具体的实施方式中，如图2所示，支具本体1在贴合人体后背的一侧与脊柱对应的部位设有加强板14。加强板14的设置可以有效避免支具本体1发生变形。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，其特征在于：包括

3D打印的支具本体（1），所述支具本体（1）在需要施力的部位设有一圈加强条（11）；

支具绑带（2），所述支具绑带（2）固定在加强条（11）上，用于将支具本体（1）固定在人体表面，并对需要施力的部位加压；和

监控***，所述监控***包括无线压力传感器（31）、传输器（32）和监控终端（33），所述无线压力传感器（31）固定在支具本体（1）的内表面，与人体需要施力的部位贴合，所述传输器（32）设置在支具本体（1）的外表面，与无线压力传感器（31）连接，用于将无线压力传感器（31）检测的压力信号传输至监控终端（33），通过监控终端（33）显示人体需要施力的部位所获得的压力值是否合格。

2.如权利要求1所述的3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，其特征在于：所述加强条（11）上设有固定孔（111），用于固定支具绑带（2）。

3.如权利要求1所述的3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，其特征在于：所述支具本体（1）采用耐用性尼龙材料制成。

4.如权利要求1所述的3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，其特征在于：所述支具绑带（2）上设有调节搭扣（21）或者所述支具绑带（2）为魔术贴。

5.如权利要求1所述的3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，其特征在于：所述支具本体（1）上设有镂空结构（12）。

6.如权利要求1所述的3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，其特征在于：所述无线压力传感器（31）为电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器和电容式加速度传感器中的一种。

7.如权利要求6所述的3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，其特征在于：所述无线压力传感器（31）粘贴固定在支具本体（1）的内表面。

8.如权利要求7所述的3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，其特征在于：所述支具本体（1）的外表面设有盛放袋（13），用于盛放传输器（32）。

9.如权利要求1所述的3D打印的个性化脊柱侧弯矫正支具，其特征在于：所述支具本体（1）在贴合人体后背的一侧与脊柱对应的部位设有加强板（14）。

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