專利名稱：使用者可塑形可調(diào)整的整形外科用插入物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及整形外科用插入物，且更具體地說，涉及可被改變來適合 于不同使用者足部的使用者可塑形的插入物鞋內(nèi)底。
背景技術：
目前，有多種裝置能為足部提供各種程度的支撐和控制。諸如足弓支
撐體、定制化鞋床(custom footbed)和矯正器之類的鞋內(nèi)底已經(jīng)問世好幾 年了。這樣的鞋內(nèi)底被設計用于減輕足部疾患，提供舒適度并賦予更好的 性能。上述鞋內(nèi)底不僅支撐足部，而且當成型成足弓的準確輪廓時，還可 支撐整個身體，矯正足部、膝蓋、臀部和背部中的關節(jié)。 一些插入物是現(xiàn) 成的，但這樣的插入物不能調(diào)整來適合不同使用者的足部，另外一些插入 物是半定制形成的，采用局部塑形或僅略微調(diào)整來適合足部。
大多數(shù)插入物都試圖支撐足部，但是由于足弓高度不同，所以并不能 夠提供非常多的足弓支撐。大多數(shù)鞋內(nèi)底都是根據(jù)較低的足弓高度制成 的，這是因為如果足弓太高，許多人都會感到不舒服。高的足弓會造成足 弓下過高的壓力，從而引起非常不舒服的穿著。過高的足弓高度經(jīng)常會造 成足部抽筋或受傷。大多數(shù)柜臺交易的鞋內(nèi)底具有非常低的腳跟杯以及并 不足以保護腳跟或控制足部的內(nèi)側(cè)和外側(cè)凸緣。這樣的鞋內(nèi)底還提供很少 的或不提供足弓支撐。柜臺交易的鞋內(nèi)底是通過注射模制、磨削模制(skive molding)或壓縮模制工藝制成的。 一些這樣的鞋內(nèi)底是扁平的，而其他的 具有少許形狀。而另一些提供了有很少或沒有足弓支撐的深的腳跟杯。
大多數(shù)半定制的鞋內(nèi)底只提供一種合腳性(one-time fit)，且并不能夠 調(diào)整。少數(shù)半定制和定制的鞋內(nèi)底可提供更多的足弓支撐，但是卻難于制造，因為需要由經(jīng)驗豐富的實驗室技術員使用磨具磨掉多余的材料來進行 調(diào)整。
大多數(shù)半定制和拒臺交易的鞋內(nèi)底都被設計來用于內(nèi)旋足。內(nèi)旋足是 一種腳踝向內(nèi)轉(zhuǎn)動的足部。鞋內(nèi)底可減緩或防止發(fā)生一些內(nèi)旋。少量的內(nèi) 旋被認為是正常的，而且是吸震所必須的。由未經(jīng)訓練的使用者或技術員 在腳跟或足前部下用過高的足弓支撐體或楔形物來鎖定足部的內(nèi)旋作用 可能會造成身體易于受傷。
可得到具有不同足弓高度或不同硬度的其他鞋內(nèi)底，但是由使用者或 技術員決定哪一種足弓高度是最好的。如果選擇了過多或過少的支撐，那 么這會提供一種潛在的傷害。這可能會傷害或進一步傷害足部或身體。
一些鞋內(nèi)底使用壓縮模制。然而，目前的壓縮模制方法是在一步法壓 縮模制工藝中模制不同厚度和材料的多密度材料。此方法的缺點是，在壓
縮模制工藝中，較軟的材料被壓縮至非常薄的狀態(tài)，使得其除了用于美容
目的(cosmetic purpose )而別無它用。 一步法壓縮模制工藝使得所有的多 個層摸上去如同具有相同的密度。
可得到的鞋內(nèi)底使用壓縮模制。然而，現(xiàn)在的壓縮模制方法在一步法 壓縮模制工藝中模制不同厚度和材料的多密度材料。此方法的缺點是，在 壓縮模制工藝中，較軟的材料被壓縮至非常薄的狀態(tài)，使得其除了用于上 色而別無它用。 一步法壓縮模制工藝使得所有的多個層摸上去如同是相同 的材料。
因此，需要一種可以調(diào)整以適合多種足弓高度的鞋內(nèi)底。還需要一種 可以容易調(diào)整且不會出現(xiàn)任何差錯的鞋內(nèi)底。進一步需要一種可以與正常 的足部、內(nèi)旋足、扁平足和高外旋的足部一起使用的鞋內(nèi)底。還需要一種 允許可變通的腳跟支撐和足前部支撐的鞋內(nèi)底。還需要一種用于制造其他 整形外科應用的其他類型的可調(diào)整插入物的方法。

發(fā)明內(nèi)容
這些和其他的需求可以由本發(fā)明滿足，其中 一個實施例是用于插入在鞋類中的鞋內(nèi)底。該鞋內(nèi)底具有上支架(cradle),其具有用來與足部接觸的 上表面和互鎖的下表面。下支架具有帶足弓凹陷的上表面和具有帶流官 (flow dome )的下表面，流官具有與足弓凹陷流體相通的流孑L( flow hole )。 凝膠層位于足弓凹陷內(nèi)。該凝膠層可通過加熱而塑形。
本發(fā)明的另 一個實施例是一種制作矯正鞋內(nèi)底的方法。提供第 一 陰模 以生產(chǎn)具有足弓凹陷和帶流f的底部表面的下支架。提供第一陽模具以生 產(chǎn)下支架的不同密度區(qū)。提供第二陽模具以生產(chǎn)上支架。將可熱塑形(heat moldable)的凝膠層插入在下支架的足弓凹陷內(nèi)。將上支架和下支架連接 在一起。
應理解前面的大體描述和接下來的詳細描述都不是限定而是旨在提 供對本發(fā)明權利要求的進一步解釋。結合到說明書中并作為其一部分的附 圖被包括在內(nèi)以說明和提供對本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的進一步理解。附圖連 同描述內(nèi)容一起用來解釋本發(fā)明的原理。


參考優(yōu)選實施方案的公開內(nèi)容且特別參考附圖，本發(fā)明的這些和進一 步的各方面和優(yōu)勢將在下文中得到更詳細地討論，附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的使用者可塑形的鞋內(nèi)底的頂部透視圖2是圖1中的使用者可塑形的鞋內(nèi)底的各部件的分解透視圖3是圖1中的使用者可塑形的鞋內(nèi)底的底部支架的底部表面的透視
圖4A-4H顯示了可以與圖1的鞋內(nèi)底一起使用的各種整形外科用插入 物和矯正物；
圖41是圖4E中的沒有足骨的矯正物的視圖4J是圖4E中沿著矯正線182的搖桿(rockerbar)的截面圖4K是圖41中沿著線114的搖桿的截面圖5是用來制造圖1中的可塑形的鞋內(nèi)底的壓縮模具的分解透視圖；圖6是足部骨骼、足部位置和用于使圖4A-4H的整形外科用插入物定 中心的鞋內(nèi)底標記(landmark)的視圖7是鞋跟皮層(heel lift)的透視圖；以及
圖8是根據(jù)本發(fā)明的扁平的、使用者可調(diào)整的插入物的透視圖。
具體優(yōu)選實施方案
雖然本發(fā)明能夠有各種形式的實施方案，在圖中顯示并且將在下文中 描述目前優(yōu)選的實施方案，且理解本發(fā)明的公開內(nèi)容被認為是本發(fā)明的范 例，并且不期望將本發(fā)明限定于所說明的特定實施方案。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的鞋內(nèi)底10的透視圖。圖2顯示了 鞋內(nèi)底10的各部件的分解圖。鞋內(nèi)底IO具有上支架12、下支架14和凝 膠層16并且可以插入在諸如鞋的鞋類和矯正器中為使用者的足部提供支撐。
上支架12具有在其上放置使用者足部的頂層20,頂層20是由聚酯制 成的減少摩擦的、吸汗的織物，而其優(yōu)選地是Sheehan Sales of Salem, MA 生產(chǎn)的ETC材料。頂層20的材料通過毛細作用帶走濕氣并減少氣味。該 材料也能減少摩^"且因此防止起水泡。加墊層22結合到頂層20。優(yōu)選地， 加墊層22由乙烯醋酸乙烯酯(EVA)制成。加墊層22在壓縮模制前優(yōu)選 1/4" 25硬度計(肖氏A刻度)，而在壓縮模制后優(yōu)選35硬度計1/8"厚(肖 氏A刻度)。加墊層22被設計用于提供舒適度和緩沖。另外，加墊層22 將自適應，自調(diào)整以適合穿用者的足部并且形成腳趾頂飾(toe crest)。加 墊層22還具有下表面24,下表面24具有使上支架12與下支架14互鎖的 突出部26?？梢允褂闷渌糜陧攲?0的材料，如經(jīng)編針織物、含乙烯基 的化合物、皮革、坎培拉(cambrdle )、 EVA和其他類似材料。
結合到上支架12的下支架14包括具有堅固的下部核殼(lower core shell) 32的互鎖支架支撐體30，所述下部核殼32具有底部表面34，如圖 3所示。下支架14由單一密度的EVA材料制成，但是由于壓縮模制(如 將在下面解釋的)，所以在不同的區(qū)域具有不同的密度且因而是多密度。在這個實施例中，下支架14在壓縮模制前是1/2，，40DEVA。下支架14具 有模制入支架支撐體30的各種凹陷。這些凹陷包括用于容納凝膠足弓16 的足弓凹陷36、模制入下部核殼32的底部表面34的腳跟凹陷56和足前 部凹陷58，如圖3所示。腳跟凹陷58包括具有上邊緣44的深的腳跟杯 42。支架支撐體30還包括足前部區(qū)46、足弓區(qū)48、外部周邊區(qū)域50、跖 骨區(qū)74和腳^^區(qū)76。
在此實施例中，在壓縮才莫制支架支撐體30之后，足前部區(qū)46在75-80 硬度計(D)之間，而足弓區(qū)48在45-50D之間。腳跟杯42的上邊緣44 在75-80D之間，而腳跟杯42的底部和外部周邊區(qū)域50在50-55D之間。 對于容易彎曲的足前部，這些不同的硬度賦予鞋內(nèi)底10扭轉(zhuǎn)剛度。對于 足弓區(qū)48，堅固的足前部區(qū)46、內(nèi)側(cè)和外側(cè)的足弓區(qū)48和腳跟邊緣44 增加了牢固的控制性和扭轉(zhuǎn)剛度(75-80D)。
許多體積補償穹(volume compensation dome) 60被模制入下部核殼 32的底部表面34的周邊以使鞋內(nèi)底10自形成從窄到寬的任意形狀的腳跟 的輪廓。另外許多流t 52被模制入下部核殼32的底部表面34的足弓， 如圖3所示。每一個流常52具有流孔54,流孔54 一皮鉆通穿過下部核殼 32和支架支撐體30以接觸凝膠層16。流官52允許過量的凝膠排入流官 52，以使凝膠能夠成型成使用者的足弓形狀。體積補償宵60位于腳跟凹 陷56周邊的周圍和足部外側(cè)面的周圍。體積補償穹60允許鞋內(nèi)底10自 調(diào)整以適合寬的腳跟或扁平足。
呈腳趾凹陷56和腳跟凹陷58形式的額外減震臺(anti-shock platform) 被^^莫制入核支撐殼32的底部表面34,從而形成跖骨區(qū)74和腳跟區(qū)76之 下像紙一樣的EVA稀薄部分。腳趾凹陷56和腳跟凹陷58允許安裝可以被 足部接觸或感受到的較軟的多微孔化合墊(Poron)足前部塞入物62和腳跟 塞入物64。在這個實施例中，多微孔化合墊塞入物是l/6英寸厚，但是可 以使用其它厚度和材料。EVA材料在凹陷56和58中優(yōu)選是薄的以允許如 紙一樣的柔性。多微孔化合墊足前部塞入物62和腳跟塞入物64在壓縮模 制到腳趾凹陷56和腳跟凹陷58后被加入。多微孔化合墊是性能氨基曱酸 酯材料，在當跳、跑、走和其他活動時的腳跟著地和腳趾離開過程中，多微孔化合墊能夠提供極好的吸震以有助于防止足部疲勞。也可以使用其它
的材料來代替多微孔化合墊，如sorbathane、較軟硬度等級的EVA、泡沫、 橡膠、剛硬的或柔軟的塑料或其它成分來實現(xiàn)不同程度的減震。
凝膠層16夾在上支架12和下支架14之間，并且被擱在下支架14的 足弓凹陷36內(nèi)。上支架12和下支架14由不同密度的EVA形成。如上所 解釋的，上支架12中的較低密度EVA為足部提供緩沖，而下支架14中的 高密度EVA提供支撐和剛度。凝膠層16允許由上支架12和下支架14形 成的足弓區(qū)66來精確地構成使用者足弓的自然形狀的輪廓。凝膠層16的 凝膠材料優(yōu)選地是可熱塑形的組合物，例如根據(jù)同一發(fā)明人的美國專利No. US6，025,414由Masterfit Enterprises of Briarcliff Manor, NY生產(chǎn)的Gel Form。
當加熱至溫度125 - 140度F.時，凝膠層16的凝膠材料變得膠粘。 當重量或壓力被施加至鞋內(nèi)底10時，凝膠層16中的不需要去支撐個體足 弓形狀的凝膠通過流孔54流入或排入下支架14的流常52。這支撐了足 弓，極大地穩(wěn)定了足部并且減輕了足部、膝蓋和被包裹的疼痛。凝膠層16 為各種低的到高的足弓高度提供補償。對于高的足弓來說，因為將施加到 凝膠層16上相對小的壓力，所以凝膠層16中的凝膠將不會排入流官52。 對于低的足弓來說，凝膠層16中的所有凝膠可能都會排入流官52。流宵 52允許凝膠排出，以精確地將足弓區(qū)66成型到使用者的足弓，從而產(chǎn)生 不過高或過緊的舒適感覺。流入流穹52的凝膠當冷卻時由手工去除，且 流宮52中的流孔54被塞入塑料的樹型鉚釘68，以便當鞋內(nèi)經(jīng)受極高溫度 時防止凝膠的額外流動。當然，可以使用其它類型的塞入物。在冬天或寒 冷天氣環(huán)境中使用鞋內(nèi)底10時，不需要使用塑料的樹型鉚釘68。
流穹52因此作為自體積補償器，如果有非常大的壓力時允許凝膠排 出。流穿52允許凝膠易于流動并且作為過量凝膠的儲蓄器。不同尺寸的 鞋內(nèi)底10能夠使用不同量的粘膠層16,以允許足弓精確地成型到個體的 足弓形狀和高度的各種尺寸的足部。凝膠體積可以由技術員使用裝有加熱 至200-250度F的凝膠的注射器來增大或回復，并且可通過一個或多個流 穹52注回。鞋內(nèi)底10通過以下方法被改裝以適合個體使用者的足部。首先，使
用者通過用剪刀或另外方便的工具裁剪出合適的形狀來調(diào)整鞋內(nèi)底10的 長度和腳趾形狀。在大多數(shù)情況下不需要磨或調(diào)整鞋內(nèi)底10，但是若技術 員或使用者想要進一步進行定制時，矯正物以及互鎖的支架12和14可以 用任意的大多數(shù)磨具調(diào)整。所有的矯正物可以制成支架12和14中的EVA、 聚氨基曱酸乙酯、多微孔化合墊或其他硬的或軟的材料。
在加熱鞋內(nèi)底10以前，鞋內(nèi)底IO可以適合打算使用的鞋。鞋內(nèi)底IO 允許修剪腳趾的長度和寬度。為了讓修剪更容易，底部表面34的腳趾區(qū) 46有兩個壓紋標記70和72，用于修剪鞋內(nèi)底10的長度和寬度，如圖3 所示。為了適合運動鞋，如旅游鞋、高爾夫球鞋、跑步鞋或遠足鞋，鞋內(nèi) 底10可以保持未修剪。第一條修剪線70用于使鞋內(nèi)底10適合單板滑雪 執(zhí)。第二條修剪線72用于使鞋內(nèi)底IO適合滑雪靴。當然可以構成其他修 剪線以使鞋內(nèi)底IO適合其它類型的鞋。
接下來加熱鞋內(nèi)底10，且特別是加熱凝膠層16。用于定制模制的加 熱凝膠層16的優(yōu)選方法是用帶轉(zhuǎn)盤的微波爐。鞋內(nèi)底10所需的加熱時間 取決于5個參數(shù)空氣、液體、油脂(fat)、產(chǎn)品的尺寸和/或厚度。優(yōu)選 地，具有800-850瓦的功率時，在滿功率下使用該微波爐優(yōu)選小于180秒 且更優(yōu)選小于120秒。使用具有卯0瓦或更高瓦數(shù)功率的微波爐優(yōu)選小于 90秒且更優(yōu)選小于60秒以及最優(yōu)選小于45秒。每次在置于腳趾和腳跟下 的泡沫塊上加熱一個凝膠層16和鞋內(nèi)底10以使鞋內(nèi)底隔絕于轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的 熱。
鞋內(nèi)底10置于微波爐中，且底部表面34朝上，從而允許流宮52面 朝上。這防止了凝膠層16中的凝膠在變得過熱的情況下泄漏。另一個加 熱鞋內(nèi)底10的方法是使用熱水浴加熱15分鐘。鞋內(nèi)底10在加熱循環(huán)一 半時翻轉(zhuǎn)，以確保凝膠層16均勻加熱。鞋內(nèi)底10必須放在密封的防水帶 中。更均勻地使用熱水浴加熱凝膠層16,材料在預定的溫度軟化。在微波 爐和對流爐中加熱鞋內(nèi)底IO使均勻性差一些，這是因為更難以準確地控 制溫度。熱水浴必須在140-160度F.之間。在熱水的作用下，多個鞋內(nèi)底 能夠被一次加熱，并且即刻為可能的適應性做準備且沒有使鞋內(nèi)底10過熱的風險。
凝膠成型溫度是135度F.且從而140度F.的水足夠熱以實現(xiàn)凝膠中 的成型變化，而不會影響鞋內(nèi)底10中的EVA或其他部件。萬一出現(xiàn)事故 時，低溫也防止皮膚被灼燒。
使用者加熱鞋內(nèi)底IO之后，為了確保凝膠層16變得膠粘，使用者將 鞋內(nèi)底10插入期望的鞋類或矯正器中，并使足部置于鞋內(nèi)底上或使身體 部位置于矯正器上。使用者處于就座的、半承重的位置。然后，使用者穿 著使用鞋內(nèi)底10的鞋站立或走動，從而使凝膠層16符合使用者足部的輪 廓。根據(jù)外部空氣的溫度，凝膠層16內(nèi)的凝膠在大約2至4分鐘內(nèi)冷卻 并且定形。成型完畢的鞋內(nèi)底10可轉(zhuǎn)移到具有可拆裝鞋內(nèi)底的類似鞋類 或尺寸稍微過大的類似鞋類。凝膠層16中過量的膠將會通過流孔54流出 體積流官52并且形成凝膠塞入物。這些塞入物被剪掉或拔掉而將塑料的 樹型鉚4丁 68插入流常52。
回到圖3，下支架14的底部表面34有一系列的足前部對齊點80-88 和足中對齊點90-96。當沿著線98連接足前部對齊點80-88時，形成足溝 的、腳趾襯墊下或其后的頂飾或溝的輪廓。這也是鞋內(nèi)底10可以為需要 額外空間的腳趾裁剪7/8長度的地方。當連接足前部點80-88時，形成用 于形成禮服鞋的合適長度的端點。足前部點80-88和足中點90-96被定位， 因此當足前部點88和足中點90-96從前至后連接時，線被定位在足部的跖 骨骨駱之間。點80連接到點96、點84連接到點94、點86連接到點92 以及點88連4妄到點卯。
圖6是足部300的圖，顯示了置于鞋內(nèi)底IO上的足部300的骨骼和 各區(qū)域。足部300有足溝區(qū)(suclus area) 98和第一恥骨骨干302、第二胚 骨骨干304、第三跖骨骨干306、第四跖骨骨干308和第五跖骨骨干310。 足部300具有第一跖骨頭312、第二跖骨頭314、第三跖骨頭316、第四跖 骨頭318和第五跖骨頭320。莖突骨322是第五跖骨骨干310的底部。足 部300也包括舟狀骨324和空凹足或跟骨326。
對于有傷痕的或下垂型跖骨(drop metatarsal) 312-320來說，當連接 足前部點80-88和足中點90-96時，允許技術員進行調(diào)整以在鞋內(nèi)底10上形成凹陷，如圖6所示。從這些位置的一個或多個跖骨312-320下磨去或 除去材料對有傷痕的跖骨提供了減輕作用。足中點90-96標示凹陷終止的 地方，正好在跖骨頭之后。這減輕了諸如跖骨頭312-320的傷痕區(qū)或疼痛 區(qū)的重量。足前部對齊點80-88和下支架14的底部表面14上的流穹52有 助于;^丈置諸如跖骨搖桿、足前部內(nèi)翻(內(nèi)側(cè)的)楔形物或外翻(外側(cè)的) 楔形物的添加物或由有資格的、經(jīng)過訓練的醫(yī)護人員增加的其他矯正裝置 以進一步幫助平衡和校準身體，這將在下面解釋。矯正裝置具有與流官52 和/或體積補償穹60對齊的孔圖案。另外的矯正裝置是可通過粘合點或塑 料的樹型鉚釘68連接的以便易于隨同下支架14的底部表面34放置或去 除。它們也可以用接觸接合劑永久性地粘合。
圖4A-4H顯示了鞋內(nèi)底IO的另外的方面，該鞋內(nèi)底IO允許使用有角 度的楔形物或矯正物。內(nèi)側(cè)的楔形物IOO顯示在圖4A中，用來平衡足前 部內(nèi)翻。足前部內(nèi)翻是一種當腳跟是不偏倚的或豎直的而第 一跖骨朝第五 跖骨偏轉(zhuǎn)大角度時的情形。楔形物100優(yōu)選制成3和6度的樣式。楔形物 100具有底部表面102,其具有與鞋內(nèi)底10的流穹52對齊的孔圖案。內(nèi) 側(cè)的楔形物IOO具有4個U形孔眼(perforation)106、 108、 110和112,對 應第一跖骨、第二跖骨、第三跖骨和第四跖骨。當孔眼被撕裂并且EVA節(jié) 段被去除時，這種情形形成了凹陷，凹陷允許圖6中的跖骨頭312-320 "漂 浮"并去除骨骼上過大的壓力。
所有的內(nèi)側(cè)楔形物類型的矯正物顯示在圖4 A和4C中，并且設計有 與外側(cè)面傾斜成一定角度的內(nèi)側(cè)面最厚部分。在圖4A-4D中的足前部下延 伸的所有楔形物矯正物具有以一定角度傾斜的向前的邊緣方位。圖41顯示 了搖桿底部184的形成，這將在下面稍后解釋。
圖4B顯示了外側(cè)楔形物120,其用于足前部外翻的校準。足前部外翻 是一種當腳跟是不偏倚的或豎直的而第五跖骨320向下朝第一跖骨312偏 轉(zhuǎn)大角度時的情形，此間隙必須被填充以平衡足部。楔形物120具有底部 表面112,該底部表面具有與鞋內(nèi)底10的體積補償宮52對齊的孔圖案。 外側(cè)楔形物120具有4個U形孔眼126、 128、 130和132，對應第二跖骨 314、第三跖骨316、第四跖骨318和第五跖骨320。這為疼痛的跖骨提供了無需工具調(diào)整的每一個跖骨頭。外側(cè)類型的楔形物120設計有與薄的內(nèi)
側(cè)面成一定角度傾殺+的外側(cè)面最厚部分。
圖4C顯示了 3或6度的單桿(monopost)楔形物MO,該楔形物l40 使矯正物用于同時平衡足前部內(nèi)翻和足后部內(nèi)翻。對于豎直的腳跟來說， 足前部與第一跖骨312高平衡，而與第五跖骨320低平衡。此空間必須被 填充以平衡足部。內(nèi)側(cè)的單桿楔形物140具有內(nèi)側(cè)面142 ，內(nèi)側(cè)面142是 厚的，其與是薄邊的外側(cè)面144傾斜成一定角度。內(nèi)側(cè)的單桿楔形物140 內(nèi)的一系列孔圖案146有助于使楔形物40與鞋內(nèi)底10中的體積補償宮52 對齊。內(nèi)側(cè)的楔形物140有4個小的U形孔眼148、 150、 152和154,對 應第一跖骨312、第二跖骨314、第三跖骨316和第四跖骨318。圖4C、 4D、 4F、 4G和4H中所示的在腳跟下延伸的所有矯正物具有相應于腳跟 326中間的U形孔眼且無需工具減輕足底筋膜炎和腳跟骨刺綜合癥。當孔 眼被撕裂并且EVA節(jié)段被去除時，這種情形形成了凹陷以漂浮或減輕腳跟 326的中心和連接到腳跟326的足底筋膜炎腱的壓力。足底筋膜炎腱從腳 跟的中心下開始并且連接到小腳趾尖。由于在腳跟下增加的壓力，傷痕能 夠在腳跟下或沿著足底的腱發(fā)展。在腳跟中心之下的凹陷使這些區(qū)域在腳 跟骨下漂浮，從而減輕疼痛。
圖4D顯示了外側(cè)的單桿楔形物160,其解決了足前部外翻和足后部外 翻。外側(cè)的單桿楔形物160具有外側(cè)面162，外側(cè)面162是厚的，其與薄 邊外側(cè)面162傾斜成一定角度。外側(cè)的單桿楔形物160中的一系列孔圖案 164有助于將楔形物160與鞋內(nèi)底10的體積補償官52對齊。對無需工具 的凹陷來說，外側(cè)的單桿楔形物160有4個小的U形孔眼166、 168、 170、 172，對應第二跖骨314、第三跖骨316、第四跖骨318和第五跖骨320。 當孔眼被撕裂且EVA節(jié)段被去除時，這種情形形成允許跖骨頭"漂浮"并 去除過大的壓力的凹陷。對應于腳跟326的中心的U形孔眼174使得無 需工具就減輕了足底筋膜炎和腳跟骨刺綜合癥。當孔眼174被撕裂且EVA 節(jié)段被去除時，這種情形形成凹陷以漂浮或減輕腳跟326的中心和連接到 孔眼174的足底筋膜炎腱的壓力。
圖4E顯示了跖骨搖桿180,其壓縮模制或磨削模制有顯示在圖4J中的圓形的搖桿底部，'圖4J是圖4E的線182上的圖4E的截面。搖桿180 被設計用于幫助腳趾和腳踝彎曲，這類似于鞋的搖椅。搖桿180去除了腳 趾和跖骨頭下的壓力。當存在有限的腳趾彎曲和/或腳踝彎曲時，使用搖桿 180。為了使效果最大化，搖桿180在足的溝98處開始并且成圓形的和向 后的斜角且具有最厚點186，該最厚點186終止于跖骨頭312-320之后1/4" 至3/8"。搖桿180包括臂188，向后成角度并且與薄邊成斜角。鞋內(nèi)底IO 內(nèi)的一系列流常52和體積補償穿60有助于^:置搖桿180。當沒有諸如足 前部內(nèi)翻或足前部外翻狀況的足前部對齊問題時，跖骨桿是用于減輕跖骨 頭的壓力的另 一種有效裝置。跖骨搖桿180優(yōu)選由EVA制成并且當使用多 微孔化合墊時能夠被磨削模制。為了容易撕裂，跖骨搖桿有5個U形孔眼 190、 192、 194、 196和198，無需工具矯正下垂型或有傷痕的跖骨312-320 或減輕疼痛的雞眼和繭。當孔眼被撕裂且EVA節(jié)段被去除時，這種情形形 成允許跖骨頭312-320 "漂浮，，和去除過大的壓力的凹陷。
圖4K顯示了在圖41的線114處，圖4E和41中的跖骨搖桿180的截 面圖。孑U艮190-198用于無需工具來減輕骨骼突出的問題，每一個孔眼具 有槽160，其被壓縮模制入底部表面1/2"至1/4",向下延伸以使材料像紙 一樣薄。槽160優(yōu)選1/8"至1/4"寬度以形成斜面，因而當孔眼被撕裂時， 斜面形成剪切區(qū)的平滑過渡。 一個或多個(切口)無需工具撕裂的孔眼線 能夠同時使用?？籽圩顑?yōu)選具有模制入底部的槽。上述所有矯正物可以包 括槽160和/或孔眼。
圖4F顯示了內(nèi)側(cè)楔形物200,用于矯正以平衡足后部內(nèi)翻。內(nèi)側(cè)楔形 物200的最厚點在腳跟內(nèi)側(cè)方位206處，并且與薄邊208在外側(cè)方向上成 斜角同時向前與內(nèi)側(cè)邊210成斜角。內(nèi)側(cè)楔形物200優(yōu)選成3和6度角。 內(nèi)側(cè)楔形物200具有與流官52對齊的孔圖案202。內(nèi)側(cè)楔形物200的中心 具有馬蹄鐵型孔眼174用于無需工具來減輕足底筋膜炎和腳跟骨刺綜合 癥。當孔眼被撕裂并且EVA節(jié)段被去除時，這種情形形成凹陷以漂浮或減 輕腳跟骨刺和足底筋膜炎上的壓力來減輕足底筋膜炎。
圖4G顯示了外側(cè)楔形物220用于足前部外翻不平衡。外側(cè)楔形物220 的最厚點在腳跟的外側(cè)方位222處并且與薄邊224在內(nèi)側(cè)方向上成斜角同時向前與前面的外側(cè)邊226成斜角。外側(cè)楔形物220優(yōu)選成3和6度角。 外側(cè)楔形物220具有孔圖案228,其與鞋內(nèi)底10中的體積補償穹52對齊。 外側(cè)楔形物220的中心具有馬蹄鐵型孔眼174,用于方便地去除腳跟刺骨 和其他疾病。
圖4H顯示了鞋跟皮層230，用于小腿抽筋，阿基利斯腱或用于提高短 腿，基于此，鞋跟皮層230可以安裝在不同的高度?？钻噷⑿?30 對準鞋內(nèi)底10的體積補償官60。鞋跟皮層230在后端234處是最厚的并 且與薄邊236向前成斜角。鞋跟皮層230的中心具有馬蹄鐵型孔眼174, 用于無需工具來減輕足底筋膜炎和腳跟刺骨。當孔眼被撕裂并且該部件被 去除時，這種情形形成凹陷以漂浮或減輕腳跟中心的壓力來減輕疼痛的腳 跟刺骨和足底筋膜炎。足底筋膜腱在腳跟的中心下開始并且連接到大腳趾 尖。由于腳跟下增加的壓力，傷痕能夠在腳跟下或沿著足底腱發(fā)展。腳跟 中心下的凹陷使腳跟骨下的這些區(qū)域漂浮，從而減輕了疼痛。
圖7顯示了鞋跟皮層250的可替代類型。鞋跟皮層250具有撕裂孔眼 252、 254和256以使鞋跟皮層250更短和更窄以用于較小的鞋類中。鞋跟 皮層250可以具有任選的切口以與流官52和鞋內(nèi)底10的輪廓窩60排成 一行。優(yōu)選地，鞋跟皮層250在由線256標示的大尺寸處是3/8"厚和3 3/4" 長，且對中尺寸線254來說，是1/4"厚和3"長，以及對小尺寸線252來說， 是腳跟處的3/16，，厚以及是2 1/2"長，這樣產(chǎn)生了 6-12度的皮層。上述所 有的鞋跟皮層在后端處是厚的，并且與前面的線258處的薄邊成斜角。
一種三部件壓縮模具用于制造如圖5所示的鞋內(nèi)底10。陰模具400被 用來模制包括鞋內(nèi)底下支架14的殼32的核。模具400具有帶一系列流穹 壓窩模具402的基底410和一系列體積補償壓窩模具400。模具400還具 有最前部平臺406和后部的凸起平臺408以形成用于塞入物62和64的凹 進部分56和58。還使用了與陰模具400配合的兩個相應的陽模具420和 440。第一壓縮陽模具420形成了頂部支架殼并且形成了足弓凹進部分的 模具422,其形成了凝膠層16所在的足弓區(qū)66。第二陽模具440用于用 織物覆蓋物平整頂部較軟的支架12。這就賦予鞋內(nèi)底10最終的外觀。
對于三部件壓縮模制法，首先用模具400形成牢固的下支架14。然后在第二步中加熱并壓縮模制較軟的頂層材料。模制法的第二步使上支架12 能夠保持軟度舒適的，吸震的觸感。結果是上支架12與下支架14起到不
同的作用。此方法能夠使上支架12和下支架14由各種密度的材料制成以
適合于不同的運動鞋、禮服鞋、走路鞋或糖尿病鞋。鞋內(nèi)底可以是滿長
度、7/8 (溝)長度或3/4 (在跖骨頭后)長度。
用于上支架12的頂蓋20的優(yōu)選材料必須是柔軟的、可模制的和呈永 久性定形的。例如，用于糖尿病足的最通常使用的材料是泡棉(Plastazote)。 泡棉是一種防止皮膚龜裂和潰爛的開孔泡沫。上述兩步法可以使定制的模 制糖尿病鞋內(nèi)底是經(jīng)濟的，因為其不再需要用患者的足部進行石膏鑄造或 直接模制插入件。本方法對石膏鑄造或直接模制進行了改進，這兩種方法 要求由平的材料部件制成，然后要求大量的工作時間來磨掉過量的體積并 且適合鞋子。
同時形成一雙鞋內(nèi)底的壓縮模制法現(xiàn)在將參考圖5來解釋。下支架14 通過將陰模具400放在平臺上形成。第一陽模具420被鎖定在液壓臂上的 位置。在爐中加熱用熱活化接合劑預涂覆的半寸厚的方形EVA部件 (250-350度F 3-5分鐘)。當變暖和時，將EVA材料置于陰模具400上。 處于合適位置的帶第一陽模具420的液壓臂下降，用超過5噸的壓力壓縮 EVA材料。這就形成了一個預鍛模，其是彼此連接的一對下支架14。預鍛 模被迅速冷卻并去除。然后，流官52和輪廓窩60通過孔眼沖模被孔眼。 接著將預鍛模放置回陰模具400中。凝膠層16被放置進下支架14的足弓 區(qū)48的頂部上的預先模制的凹進部分。第一陽模具420被去除并且用第 二陽模具440替代。1/4英寸的EVA材料形成了上支架12并且ETC織物 襯背20用熱活化接合劑涂覆并連接。之后，將該組件置于爐中(250-300F 11/2至21/2分鐘)。加熱EVA材料直至其變軟，然后置于預鍛模上并且壓 縮模制形成鞋內(nèi)底IO。預鍛模被快速冷卻一分鐘并且從模具上去除。使用 周邊沖模，鞋內(nèi)底被沖模裁剪以顯示鞋內(nèi)底和一雙鞋內(nèi)底的最終形狀。然 后將多微孔化合墊震動平臺62和64膠合在合適的位置。
在壓縮模制后，核變得更堅硬而且密度更大，這由于在足前部區(qū)46 將EVA壓縮至1/8英寸厚。這使得鞋內(nèi)底在扭轉(zhuǎn)方面是剛硬的，這防止在過度的橫向運動中的扭曲或搖擺。然而，鞋內(nèi)底10依舊牢固，但是在足 弓區(qū)和腳跟區(qū)是有回彈力的。
在壓縮才莫制過程中，足前部凹陷58和腳跟區(qū)凹陷56被壓縮的如紙一 樣薄并且形成的凹進部分用于替代多微孔化合墊平臺62和64。變薄的區(qū) 使多微孔化合墊塞入物可以通過頂層被感受到，從而在腳跟和足前部下增 加了緩沖以補充吸震。在下支架14的底部表面，修剪線70和72被壓縮 模制用于容易配合。
本鞋內(nèi)底10適應所有的足弓高度，因為當其被加熱時，其是自形適 應的。加入上述矯正楔形物，鞋內(nèi)底能夠解決95%的大多數(shù)醫(yī)學上的足病。 鞋內(nèi)底10將輔助正常足部(人口的7% )、內(nèi)旋足(90% )和高外旋的足部 (3%)。鞋內(nèi)底10制造有非常深的、不偏倚的腳跟(豎直的腳跟杯)，其 將腳跟固定在不偏倚的位置，從而減少內(nèi)旋。當模制足弓時，其產(chǎn)生了從 第 一跖骨后至腳跟底部的一致的輪廓合適性。此輪廓合適性增加了吸震并 且在走路或運動中減少了內(nèi)旋。矯正物、額外的楔形物或襯塾可以被安裝 至裝置的底部以增加或減少內(nèi)旋，進行調(diào)整以適合下垂型跖骨和后跟骨刺 或形成搖桿底部足前部。深的腳跟杯支撐了整個足部以有助于防止內(nèi)旋， 同時保持腳跟豎直。壓縮模制被用來制造鞋內(nèi)底10,因為其產(chǎn)生了比注射 模制或磨削模制更強壯的、更高的扭轉(zhuǎn)剛度和穩(wěn)定的裝置。
本發(fā)明的另外方面是定制容易模制且不出現(xiàn)差錯的模制的腳踝、膝、 手和背部支撐體。凝膠和EVA襯墊允許矯正器被定制修剪成寬的、正常的 或窄的腳踝、膝、胳膊肘和足部。圖8顯示了扁平的橢圓形插入物450， 其可以在膝護具、背護具或腳踝護具中用作定制襯墊，其仍然是使用者可 塑形的。橢圓形插入物450具有優(yōu)選由EVA構成的底層452、凝膠層454、 優(yōu)選是3mm聚丙烯塑料的頂層膜456。橢圓形插入物450包括下表面460 和相對的上表面464。插入物的底層452可以是平的且凝膠層454置于頂 部。插入物的底部452的頂面464具有通過EVA襯墊的流孔鉆孔(flow hole bore) 458。插入物452的下面460具有流穹462和流孔458用于過量的凝 膠通過其排出，從而形成定制的合適性?？伤苄蔚牟迦胛?50可以是l/4" 至3/8'，厚的方形或圓形及凝膠層454是1/8"至1/2"厚。EVA材料在壓縮模制后優(yōu)選是35D，而在壓縮模制前是25D。流孔458被鉆孔通過下襯墊 452以接觸凝膠層454。流孔458允許過量的凝膠排入流官462。插入物 450可以是平的、橢圓形的、圓形的。EVA層的底部460和/或頂部464可 以與同產(chǎn)品相匹配的凹表面或凸表面一起模制以使插入物450將被使用，
如用為足部插入物、或腳踝護具、膝護具和腰背護具。
可以在本發(fā)明的方法和系統(tǒng)中做出各種修改和變化而并不偏離本發(fā) 明的主旨或范圍，這對本領域的技術人員來說將是明顯的。因此，本發(fā)明 并沒有受到前述內(nèi)容的限制，而是旨在包括落入本發(fā)明的主旨和下述權利 要求的范圍內(nèi)的所有修改和變化。
權利要求
1. 一種鞋內(nèi)底，其用于插入鞋中，所述鞋內(nèi)底包括上支架，其具有用于與足部接觸的上表面和下互鎖表面；下支架，其具有帶足弓凹陷的上表面和帶流穹的下表面，所述流穹具有與所述足弓凹陷流體相通的流孔；及凝膠層，其位于所述足弓凹陷內(nèi)，所述凝膠層可通過加熱而塑形。
2. 如權利要求1所述的鞋內(nèi)底，其中所述上支架由低密度EVA材料 制成以提供緩沖，而所述下支架由高密度EVA制成以提供支撐。
3. 如權利要求1所述的鞋內(nèi)底，其中所述上支架的所述上表面包括 由ETS材料制成的頂層。
4. 如權利要求1所述的鞋內(nèi)底，其中所述下支架的所迷下表面具有 腳跟凹陷和最前部凹陷，且一腳跟襯墊被安裝在所述腳跟凹陷內(nèi)，而一最 前部襯墊被安裝在所述最前部凹陷內(nèi)。
5. 如權利要求4所述的鞋內(nèi)底，其中所述襯墊由多微孔化合墊制成。
6. 如權利要求1所述的鞋內(nèi)底，其還包括矯正楔形物，所述矯正楔 形物具有帶突出部的表面以匹配所述下支架的所述下表面。
7. 如權利要求5所述的鞋內(nèi)底，其中所述矯正楔形物是內(nèi)側(cè)楔形物。
8. 如權利要求5所述的鞋內(nèi)底，其中所述矯正楔形物是外側(cè)楔形物。
9. 如權利要求5所述的鞋內(nèi)底，其中所述矯正楔形物是跖骨搖桿楔 形物。
10. 如權利要求1所迷的鞋內(nèi)底，其中所述下表面包括孔眼，所述孔 眼用于調(diào)整下垂型跖骨頭。
11. 如權利要求1所迷的鞋內(nèi)底，其中所述下表面包括孔眼，所述孔 眼用于調(diào)整腳跟骨刺。
12. 如權利要求1所迷的鞋內(nèi)底，其還包括矯正鞋跟皮層，所述矯正鞋跟皮層具有相應于所述鞋內(nèi)底的長度和寬度。
13. 如權利要求11所迷的鞋內(nèi)底，其中所述鞋跟皮層具有相應于預定 長度和高度的矯正調(diào)整孔眼。
14. 如權利要求1所述的鞋內(nèi)底，其還包括一些列輪廓窩，所述輪廓 窩在所述下表面上用于調(diào)整不同的腳跟寬度。
15. —種用于制造^j^正鞋內(nèi)底的方法，包括提供第 一 陰模具以制造具有足弓凹陷和帶流穹的底部表面的下支架； 提供第 一 陽模具以制造所述下支架的不同密度區(qū)； 提供第二陽模具以制造上支架；插入凝膠層，所述凝膠層可在所述下支架的所述足弓凹陷內(nèi)熱塑形；以及將所述上支架和所述下支架配合在一起。
16. 如權利要求14所述的方法，其還包括 加熱所述鞋內(nèi)底直到所述凝膠層內(nèi)的凝膠材料變得可塑形； 將所述鞋內(nèi)底放入鞋類中； 將足部放在所述鞋內(nèi)底上；及 使所述凝膠材料冷卻。
17. 如權利要求14所述的方法，其還包括 通過所述流宮去除流出的所述凝膠；及 塞住所述流穿。
18. 如權利要求16所述的方法，其還包括 拔去所述流官的塞入物；通過所述流t加入凝膠來調(diào)整所述鞋內(nèi)底的形狀；及 重新塞住所述流官。
19. 如權利要求18所述的方法，還包括把矯正楔形物連接到所述鞋內(nèi)底的所述底部上。
20. 如權利要求18所述的方法，其中所述矯正楔形物是內(nèi)側(cè)楔形物。
21. 如權利要求18所述的方法，其中所述矯正楔形物是外側(cè)楔形物。
22. 如權利要求18所述的方法，其中所述矯正楔形物是跖骨搖桿楔 形物。
23. 如權利要求14所述的方法，其還包括在所述底部表面上裁剪一 孔眼用來調(diào)整下垂型跖骨頭。
24. 如權利要求14所述的方法，其還包括在所述底部表面上裁剪一 孔眼用來調(diào)整腳跟骨刺。
25. 如權利要求14所述的方法，其還包括加入具有相應于所述鞋內(nèi) 底的長度和寬度的矯正鞋跟皮層。
26. 如權利要求14所述的方法，其中所述鞋跟皮層具有相應于預定 長度和寬度的矯正調(diào)整孔眼。
全文摘要
公開了一種可適合個體的插在鞋類中的鞋內(nèi)底。鞋內(nèi)底具有上支架，該上支架具有與足部接觸的上表面。上表面是ETC材料。互鎖的下表面由EVA模制而成，用于足部緩沖。下支架具有帶足弓凹陷的上表面和設置有流穹的下表面。流穹具有與足弓凹陷流體相通的流孔。凝膠層置于足弓凹陷內(nèi)，凝膠層可通過加熱而塑形。加熱鞋內(nèi)底以使凝膠層軟化。然后，使用者將他們的足部置于鞋內(nèi)底上以使凝膠層形成使用者足部的輪廓。接著，冷卻并定形凝膠層。凝膠層中過量的凝膠通過流孔流出并且充滿流穹。去除過量的凝膠并塞住流穹。
文檔編號A61F5/14GK101287427SQ200680038182
公開日2008年10月15日 申請日期2006年10月13日 優(yōu)先權日2005年10月13日
發(fā)明者杰弗里·S·里奇 申請人:馬斯特菲特企業(yè)公司