[发明专利]一种体外矫形装置及其制造方法

说明书

一种体外矫形装置及其制备方法，包括矫形主体、前矫形面和后矫形面；矫形主体为中空的圆柱状，矫形主体的前后左右四个面上均为开口，前矫形面和后矫形面分别设置在矫形主体的前后开口内；本发明前部块状结构底面与前部外侧单元块组成了前部的块状结构区域。前部外侧单元块为从上至下，大小由小至大、间隙由大及小的六边形单元块分布，当使用者膝关节向后伸展，膝关节呈屈曲状态时，部分前部外侧单元块之间的间隙会缩小而开始产生接触挤压，会产生微小的形变阻力；该块状结构通过调节各前部外侧单元块之间的间隙来实现刚度渐变。

技术领域

本发明属于矫形装置技术领域，特别涉及一种体外矫形装置及其制造方法。

背景技术

在膝过伸等肢体发育不良的矫形过程当中，矫形器因为能有效地限制膝关节的异常运动和动作，被广泛地应用于膝过伸问题中。而现有的矫形器穿戴不便、个体适配性差、定制流程复杂、耗时长、因较大的重量导致肢体活动不便和外形丑陋导致不愿佩戴，影响了治疗效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体外矫形装置及其制造方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种体外矫形装置，包括矫形主体、前矫形面和后矫形面；矫形主体为中空的圆柱状，矫形主体的前后左右四个面上均为开口，前矫形面和后矫形面分别设置在矫形主体的前后开口内；

前矫形面包括前部块状结构底面和前部外侧单元块；前部块状结构底面设置前部开口内，若干前部外侧单元块固定分布在前部块状结构底面上；

后矫形面包括后部块状结构底面和后部内侧单元块；后部块状结构底面设置在后部开口内，若干后部内侧单元块固定分布在后部块状结构底面上，后部内侧单元块位于矫形主体内侧；

矫形主体、后部块状结构底面和前部块状结构底面均由柔性材料制成，前部外侧单元块和后部内侧单元块均由硬质材料制成。

进一步的，若干前部外侧单元块在前部块状结构底面上水平间距不变，竖直方向间距自上而下逐渐缩小，且前部外侧单元块的大小自上而下逐渐变大。

进一步的，若干后部内侧单元块在后部块状结构底面上均匀等间距分布，且所有后部内侧单元块大小相同。

进一步的，矫形主体左右面上的开口内均设置有基于泰森多边形的渐变镂空结构；前部外侧单元块和后部内侧单元块均为正六棱柱结构。

进一步的，矫形主体的后侧上部设置有上绑带固定结构；矫形主体的后侧中部设置有后部绑带固定调节结构。

进一步的，后部绑带固定调节结构包括固定端和调节绑带，固定端固定在矫形主体上，调节绑带设置在固定端上，用于调节矫形主体的收紧程度。

进一步的，一种体外矫形装置的制造方法，包括以下步骤：

步骤1，将需要佩戴矫形器的肢体进行CT扫描，获得CT数据之后使用医学图像处理软件Mimics软件进行需矫形肢体的模具Mask提取，提取出Mask之后对齐进行光顺处理留待保存三维模型用；提取需矫形肢体Mask的同时提取肢体内部骨骼的三维模型以便于进行矫形器上矫形结构的确定；将Mask保存为STP格式的三维模型进行矫形器的结构造型设计；

步骤2，将步骤1中得到的需矫形肢体STP格式三维模型导入3D雕刻建模工具Geomagic软件中进行矫形器结构区域划分；具体的处理步骤为：网格检查-锐化处理-精确曲面，曲面精确之后导出为STP格式文件；

步骤3，将步骤1中得到的STP格式需矫形肢体三维模型导入进3D造型软件Rhino软件当中，应用Grasshopper插件进行块状矫形结构设计；