具有優(yōu)異的可變形性和剛性的熱塑性模型及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有優(yōu)異的可變形性和剛性的熱塑性模型，及其生產(chǎn)方法。更具體地，本發(fā)明涉及在人或動(dòng)物的臂、腿、或其他身體部位骨折或受傷時(shí)的治療過程中防止受傷部位(受損區(qū))移動(dòng)的熱塑性模型，其具有優(yōu)異的可變形性，使得當(dāng)被裝附至受損區(qū)時(shí)，可以易于進(jìn)行醫(yī)療程序，而且在通過醫(yī)療程序應(yīng)用之后具有高度剛性；以及本發(fā)明涉及所述熱塑性模型的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，當(dāng)關(guān)節(jié)、臂或腿骨折或受傷時(shí)，使用模型、石膏模型或矯正裝置(brace)等固定受傷的關(guān)節(jié)、臂或腿，以便能夠順利地治療。
[0003]通常，為固定這類受傷的關(guān)節(jié)、臂或腿，會(huì)使用繃帶和石膏來應(yīng)用石膏模型，但這類石膏不僅笨重，而且在凝固后不能再成型。此外，由于石膏在暴露于水時(shí)會(huì)分解或損壞，因此患者難以沐浴或淋浴，而且還存在缺點(diǎn)，例如石膏模型的應(yīng)用區(qū)域透氣性差。
[0004]由于此類原因，最近研發(fā)了甚至在沐浴或淋浴時(shí)也不會(huì)損壞、或具有使空氣易通過的結(jié)構(gòu)的模型，并且在第6，673，029號(hào)和第4，143,655號(hào)美國專利中公開的熱塑性網(wǎng)狀體是其實(shí)例。
[0005]特別地，在第6，673，029號(hào)美國專利中公開的網(wǎng)狀體100制備成孔120的尺寸相對(duì)大的網(wǎng)格形狀，如圖1a和Ib所示。此處，為確保有足夠的強(qiáng)度用于穩(wěn)固地支撐和保護(hù)身體的部位，通過層壓6-12層玻璃纖維110以形成片狀，然后切割該片狀材料使得孔的形狀形成六邊形網(wǎng)格陣列，從而形成得到形成網(wǎng)格形狀的材料。使用這種模型(網(wǎng)狀體)，不僅難以層壓多層經(jīng)樹脂含浸的玻璃纖維，而且當(dāng)拉動(dòng)模型以便進(jìn)行將模型應(yīng)用至患者的身體部位的程序時(shí)，限定網(wǎng)格形狀的邊被拉伸(在下文中被稱為“伸長”)。因此，邊的厚度減小，使得不僅模型的強(qiáng)度降低，而且由于邊在縱向上過度伸長，不利的是連接部分不能保持平面，且因此一些連接部分在垂直方向上大幅凸出，并接觸患者的皮膚，使患者感到不適。
[0006]此外，當(dāng)如上所述層壓多層經(jīng)樹脂含浸的玻璃纖維時(shí)，由于在用樹脂含浸的過程中含浸不均勻，纖維層的表面會(huì)變得不光滑，因此在穿戴包括這種不光滑表面的模型時(shí)患者會(huì)感到不適，為了形成光滑表面，需在接觸患者皮膚的區(qū)域再形成隔離層，因此生產(chǎn)過程復(fù)雜。
[0007]而且，如上文所述，即使在接觸患者皮膚的表面上形成隔離層時(shí)，由于在其中設(shè)置的層的表面不光滑，層壓在其上的部分會(huì)不光滑，因此，當(dāng)接觸患者皮膚的層的厚度不大于預(yù)定厚度時(shí)，患者仍舊會(huì)感到不適。
[0008]另外，在上述專利中，為將模型生產(chǎn)為網(wǎng)狀體，在使用玻璃纖維首先形成織物后，通過從織物上切割菱形產(chǎn)生孔，因此玻璃纖維束會(huì)從織物上松動(dòng)。在這種情況下，模型的強(qiáng)度會(huì)減弱，而且當(dāng)該束的松動(dòng)部分是那些用樹脂含浸的部分時(shí)，這些部分變得尖銳，因此對(duì)使用者皮膚的刺激是所關(guān)注的。
[0009]模型或石膏模型有必要具有足夠的強(qiáng)度，以便將骨折的骨骼保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，或抑制臂或腿的移?dòng)以加速治療，穩(wěn)定在臂或腿的受傷部位中的腫脹，并且保護(hù)身體部位不受沖擊或損傷。
[0010]例如，當(dāng)骨骼骨折時(shí)，模型在身體方向上的強(qiáng)度高是有利的，以便使骨折的骨骼保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，為此，在?，985，192號(hào)美國專利中提出了“包含可重塑的熱塑性材料的具有幾何學(xué)上孔的保護(hù)裝置和/或夾板裝置(geometrically apertured protective and/or splint device comprising a re-mouldable thermoplastic material)，，，其中空氣穿過開口通孔，并且該裝置被構(gòu)造為在縱向上強(qiáng)度高而在周向上的強(qiáng)度相對(duì)較低。
[0011]上述專利文件中提出的夾板裝置200由夾板構(gòu)件210和襯墊構(gòu)件220組成，如圖2a和2b所示，并且此處，夾板構(gòu)件210形成為網(wǎng)狀體，使得在其間形成多個(gè)菱形開口 220，且由于這種結(jié)構(gòu)，通過限制邊在縱向上的伸長，同時(shí)使在與第一軸和第三軸平行的方向上的拉伸變得容易，因此在網(wǎng)狀體中形成的菱形形狀可很容易變形(在下文中，被稱為“變形”以區(qū)別于“伸長”，伸長表示邊的長度的拉伸)，從而試圖降低醫(yī)療程序的難度。
[0012]然而，盡管上述專利文件中公開的夾板裝置容易變形，使得將該夾板裝置應(yīng)用于患者的醫(yī)療程序相對(duì)容易，但是由于網(wǎng)狀?yuàn)A板構(gòu)件210的整個(gè)橫截面由加入木質(zhì)纖維素的聚己內(nèi)酯復(fù)合材料形成，不僅強(qiáng)度相對(duì)較弱，還存在著邊仍舊會(huì)發(fā)生在縱向上伸長的缺點(diǎn)，使得邊的厚度減小并因此減弱其強(qiáng)度。
[0013]因此，有必要研發(fā)模型和研發(fā)所述模型的生產(chǎn)方法，其中在將該模型應(yīng)用于患者身體部位的醫(yī)療程序中，限制邊在縱向上的伸長，以能夠保持該模型的強(qiáng)度，允許網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中的孔易于根據(jù)患者的身體部位的外形而變形，以使應(yīng)用該模型的醫(yī)療程序能夠易于進(jìn)行，且患者在穿戴該模型時(shí)不會(huì)感到不適。
[0014]公開內(nèi)容
[0015]技術(shù)問題
[0016]為了解決網(wǎng)狀體形式的常規(guī)模型的問題而構(gòu)思了本發(fā)明，并且其目的是提供熱塑性模型以及提供所述熱塑性模型的生產(chǎn)方法，所述熱塑性模型具有足夠的強(qiáng)度，還具有優(yōu)異的可變形性，以便通過醫(yī)療程序能容易地應(yīng)用至患者的身體部位，其中網(wǎng)狀體的連接部分不會(huì)垂直凸出(甚至當(dāng)對(duì)該模型應(yīng)用力時(shí))，使得患者不會(huì)感到不適，能夠大量生產(chǎn)，并具有極好的可變形性和剛性。
[0017]技術(shù)方案
[0018]本發(fā)明的目的是提供具有如上文所述的極好的可變形性和剛性的熱塑性模型，并且可以通過以下熱塑性模型來實(shí)現(xiàn):所述模型包括附著有聚己內(nèi)酯的芯材，并且具有通過使線連接形成的網(wǎng)格形狀，每條所述線具有預(yù)定的直徑且通過編織多股細(xì)絲獲得，以及包括結(jié)構(gòu)體，其由聚己內(nèi)酯復(fù)合材料制備而成并且通過嵌入式注塑(insert inject1n)形成以便包圍外部。
[0019]此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有極好的可變形性和剛性的熱塑性模型的生產(chǎn)方法，其中該模型具有網(wǎng)格形狀，并且包括由纖維材料制備的并附著有聚己內(nèi)酯的芯核，以及具有由聚己內(nèi)酯復(fù)合材料制備的并且形成以便包圍芯材的外部的結(jié)構(gòu)體，并且通過以下生產(chǎn)方法獲得所述熱塑性模型，所述生產(chǎn)方法包括:通過網(wǎng)狀體形成步驟來產(chǎn)生芯材，其中通過使線相互交叉來形成網(wǎng)狀體，每條所述線具有預(yù)定的直徑且通過編織多股細(xì)絲獲得；以及聚己內(nèi)酯附著步驟，其中將聚己內(nèi)酯附著至網(wǎng)狀體；以及通過芯材定型步驟來產(chǎn)生結(jié)構(gòu)體，其中通過將附著有聚己內(nèi)酯的芯材嵌入形狀模具中來限定芯材的形狀；以及結(jié)構(gòu)體形成步驟，其中將在定型步驟中限定了形狀的芯材置于模具內(nèi)之后，通過在所述芯材的外部上注塑聚己內(nèi)酯復(fù)合材料來形成所述結(jié)構(gòu)體。
[0020]在本發(fā)明中，芯材定型步驟包括在形狀模具的上部安裝導(dǎo)向帽，然后，當(dāng)將芯材置于導(dǎo)向帽的上部分的狀態(tài)下，通過使加壓構(gòu)件下降以使得將芯材嵌入到在形狀模具中形成的凹槽內(nèi)。
[0021]另外，在本發(fā)明中，由多股組成的線是聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維與聚己內(nèi)酯纖維混合的混合絲。
[0022]此外，在本發(fā)明中，由多股組成的線是外部涂覆有聚己內(nèi)酯的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維。
[0023]另外，在本發(fā)明中，通過外覆物(outercover)形成步驟使由橡膠制成的外覆物形成并附著至結(jié)構(gòu)體的外部上，所述外覆物形成步驟包括浸漬、嵌入式注塑和片融合(sheetfus1n)中的任何一種方法。
[0024]另外，在本發(fā)明中，將纖維增強(qiáng)的玻璃纖維或聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維加入至形成結(jié)構(gòu)體的聚己內(nèi)酯復(fù)合材料。
[0025]此外，在本發(fā)明中，將聚乙烯或聚氨酯加入至形成結(jié)構(gòu)體的聚己內(nèi)酯復(fù)合材料。
[0026]另外，在本發(fā)明中，在結(jié)構(gòu)體彼此相互交叉的部分形成有具有向內(nèi)凹入形狀的凹槽。