[发明专利]定制支架、铸件以及用于设计和制造的装置和方法

说明书

对相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2008年11月9日提交的美国临时专利申请No.61/112,751“Brace And Cast”、2009年4月9日提交的美国临时专利申请No.61/168,183“ORTHOPEDIC BRACES”、以及2009年6月10日提交的美国临时专利申请No.61/185,781“BESPOKE FRACTURE BRACE”的优先权，其经引用并入本文。

背景技术

存在用来在恢复期间保护身体的一部分的各种类型的支架和铸件。支架用来限制关节的移动，并且适用于通过阻止与损伤相关联的移动来允许关节痊愈或防止损伤。常用支架是弹性的，其由伸缩材料制成；或者是铰接的，其包括一些硬的组件。弹性支架常常由提供优良透气性和穿戴舒适度的诸如棉、合成弹力纤维、尼龙或其它混合物的编制材料制成。这些支架贴合肘、腕、腿和膝盖以便提供自然的移动自由度。支架通常是通过带子固定到病人身体的现成物品。支架可以具有放置在病人的身体与更具刚性的支架结构之间的衬垫或其它垫子。挠性的现成支架提供运动限制的便宜形态以及对目标身体部分的附加支撑。然而，通用尺寸设定和挠性材料的使用限制现成支架可以提供的控制的量。对于给定的个体，“现成”支架提供受限的贴合度。旋转轴不相对于先天关节轴准确地放置，并且对于需要运动的控制、贴合和位置的较大准确性的临床运动范围支撑情形用处不大。

铰接支架通常能提供比弹性或氯丁橡胶支架更大的支撑和稳定性。铰接支架是运动范围支架的子集。对于诸如膝盖和肘的许多动关节的治疗或康复，在损伤、手术或治疗之后的早期需要运动以取得良好的临床和功能结果。运动支架对受伤关节提供支撑，同时允许适当平面中的受控运动，其中运动的限制由医疗保健提供者建立。没有早期运动，僵硬导致不理想的临床结果和长期运动范围的减小。铰接膝盖支架是移动以提供手术之后或损伤之后的膝关节的增加支撑的动态支架的例子。基于手术期或者对于膝盖内韧带损伤的治疗使用铰接膝盖支架。它们最常用于膝盖中内侧副韧带损伤和前十字韧带损伤的治疗。诸如例行穿戴支架以便保护的足球前锋出于预防、以及损伤后的运动员出于保护也使用这些支架。康复性可拆除膝盖支架也可用作运动范围支架。这些支架具有合并到支架中的铰链，其可以规定和限制屈伸运动的程度。它们也可以利用“落锁”机构被锁定成完全伸展。这些运动范围支架常常用在必须在受控设置中更新运动范围的创伤或修复设置中。其它动态夹板能提供施加到关节的额外应力以在关节挛缩设置中取得增加的运动。这些支架施加额外的力于运动极限以协助充分伸展关节。

相比于支架或夹板，铸件通常是用来固定和保护肢体或身体部分的周缘装置。整形外科铸件是常常由石膏或玻璃纤维制成的、包围肢体或者在某些情形中身体的大部分以把断裂的骨骼保持就位以允许痊愈的周缘壳体。上肢铸件是包围臂、腕、和/或手的铸件。长臂铸件包围从手至腋窝下方约2英寸的臂，让手指和拇指自由。相比而言，短臂铸件在肘下方就停止。取决于损伤和医生的决定，两个变型可以包括一个或更多个手指或拇指，在此情形中，把它称为手指人字形绷带或拇指人字形绷带铸件。把下肢铸件类似地分类，其中包围脚和腿至大腿的铸件称为长腿铸件，而只覆盖膝盖下方的下肢和脚的铸件称为短腿铸件。可以向预期在恢复期在固定肢体上行走(称作负重)的病人施加行走踵或者提供帆布、皮毛或橡胶铸件鞋。在病人不在损伤肢体上行走的情况下，可以提供拐杖或轮椅。如果提供趾板，也可以把腿铸件的鞋底延伸到脚趾的趾尖。可以使得此添加稳定跖骨和对跖骨提供支撑以及保护脚趾免受额外创伤。这是对于断裂脚的常用治疗。在一些情形中，铸件可以包括上下臂和肘，但是让腕和手自由，或者包括上下腿和膝盖，让脚和脚踝自由。可以把这种铸件称为圆柱铸件，或者可以简单地称为长臂或长腿铸件。

整形外科铸件通常是在周缘施加于病人并且不想被病人拆除的单一用途、不可拆除的装置。通常，铸件的任何拆除均破坏下伏棉层的贴合度并且导致装置的更换。结构组件不在周缘的固定装置称作夹板。它们通常向身体部分的一部分施加刚性但是允许其它平面中的调整、扩张或运动。