[发明专利]用于假肢或支架的可更换整形装置

说明书

相关文件的交叉引用

本申请要求2010年9月14日提交的美国专利申请No.12/881,419“Replaceable Fairing For Prosthetic Limb Or Brace(用于假肢或支架的可更换整形装置)”、2009年11月9日提交的美国专利申请No.12/615,196“Custom Braces，Casts And Devices And Methods For Designing And Fabricating(定制支架、模型以及用于设计和制造的装置和方法)”、以及2009年11月9日提交的PCT申请No.PCT/US09/63766“Custom Braces，Casts And Devices And Methods For Designing And Fabricating(定制支架、模型以及用于设计和制造的装置和方法)”的优先权，美国专利Nos.12/881,419和12/615,196以及PCT专利申请No.PCT/US09/63766被结合在此，作为参考。

背景技术

假肢替代缺失的肢体，例如臂或腿，并且因为包括疾病或事故的各种原因可能需要假肢。在人一出生就具有缺失或损伤的肢体时可能需要人造肢体。所使用的假肢的类型主要由截肢或损失的程度以及缺失肢体的位置来确定。小腿假肢是附接到使用者膝部下方并且包括小腿、脚踝和脚的人造腿。大腿假肢是附接到使用者膝部上方的截肢处并且包括大腿和机械膝部的人造腿。桡动脉假肢是附接到使用者的肘部下方并且包括前臂和手的人造臂。肱骨假肢是附接到使用者肘部上方的人造臂。

在世界上包括非洲的大部分的发展中地区，截肢的主要原因是与工业、交通和战争有关的事故。在较发达地区，例如北美或欧洲，截肢的主要原因是包括癌症、感染和循环系统的疾病。在美国，每年由于糖尿病、血管性疾病、事故和癌症而丧失大约100,000支腿。由于有这么多的截肢，所以存在对假肢的大量需求。

假肢工程已得到了较大地改进。特别是，已经为提供增加的灵活性和功能性的假肢研发了人造膝部和人造脚。尽管假肢的工程和力学已经得到极大地发展，但却对于人类意在使用的装置的美学给予很少的关注。参照图1，所示出的现代的假体腿102具有窝122，该窝122具有与使用者的截除的腿的端部接合的凹面。窝122通过是将压力分配在截肢的端部上的加衬塑料的结构。窝122的底部附接到暂用假肢(pylon)124，暂用假肢124是可以由钛或铝制成的管状支承件。暂用假肢可以通过挤压工艺制造。暂用假肢124的底部附接到可以是模制塑料结构的人造脚126。假体腿102还可以具有泡沫覆盖物128并且可以附接到窝122和暂用假肢124，以提供更一致的外形。各个窝122、暂用假肢124和脚126可以使用包括螺栓、螺钉或粘结剂的紧固件联接到一起。

现有假肢的问题是它们忽视了人形的基本对称性。对称性是个体健康的可见迹象，而非对称性可以被视为健康缺陷。例如蜱媒神经炎(nervous tick)、中风、麻风病、象皮病(elephantitis)等许多医疗状况作为非对称外观显示在病人身上。类似地，现有的假肢的非对称本性传达了使用者具有“医疗必要”并且强化了佩带者受到损伤或者有缺陷的信息。

对于许多被截肢者，假肢的非对称外观比他们身体上的不适带来更多的麻烦。由于用来形成假肢的窝121、暂用假肢123和脚125是来自不同制造商的部件的集合，因而几乎不可能承担掩盖假肢的非对称外观的任务。由于窝121和暂用假肢123不是专门为身体的左侧或右侧设计的，因而部件可能不具有对称的外观。

利用肉色的电测量泡沫罩127来改进外观的努力也存在问题。尽管罩127的横截面的直径可以比窝121、暂用假肢123和脚125更一致，但罩127不是人体腿部的准确尺寸的表示。模拟的人肉通常不像活人的并且可暗示着坏死的组织。

类似地，支架通常被设计用于支承和保护受伤的肢体但不提供任何种类的对称性外观。存在用来在恢复期间支承和保护身体的一部分的多种类型支架。支架用于限制关节的运动并且有助于防止受伤或通过防止在受伤方向上的运动来允许关节的痊愈。支架可以是弹性的并且可以由包括一些硬部件的铰链或拉伸材料制成。弹性支架经常由提供独特的透气性和穿着舒适性的织物材料制成，例如棉、莱卡、尼龙或其它混纺物。这些支架符合提供自然的自由活动的肘部、腕部、腿和膝部。

所需要的是具有对称外形并且还允许使用者改变和个性化外观的改进的假肢和支架。

发明内容