[发明专利]一种全成型3D打印定制半刚性踝护具及其制备方法

说明书

本发明提供了一种全成型3D打印定制半刚性踝护具及其制备方法。所述的全成型3D打印定制半刚性踝护具，其特征在于，包括底部区域，底部区域的两端各连接一侧区域，所述的侧区域包括全成型3D打印半刚性基层，两个侧区域的内表面分别贴合使用者踝关节的内侧和外侧。该全成型3D打印定制半刚性踝护具，可有效防止踝关节内翻，可根据个体差异进行快速一体化加工，尺寸精准、贴服舒适，且满足个性化需求。

技术领域

本发明涉及一种全成型3D打印定制半刚性踝护具及其制备方法，属于运动防护器具领域。

背景技术

高空着陆很容易对人体关节、韧带和肌肉造成损伤。在所有损伤中，踝关节扭伤最为常见。而在踝关节扭伤病例中，以踝关节内翻扭伤占主要比例。例如，空降兵、跳高运动员、高空跳伞爱好者、滑翔机教练、杂技演员等，在高空着陆过程中发生踝关节内翻损伤最为多见。即使在日常生活中，踝关节内翻扭伤也是临床外科常见病例。因此，对踝关节扭伤的防护显得异常重要和迫切。据调查，佩戴踝护具对踝扭伤具有明显的防护作用，可显著减少踝扭伤发生几率。研究结果表明，与柔性踝护具相比，非对称半刚性踝护具的防护效果更好。

然而，目前市场上最常见的踝护具包括，防护型对称结构的柔性护具、康复型对称结构及非对称结构的刚性护具，还有少数非对称结构的、简单复合的防护型护具。这些踝护具尺码单一(均码)或只有极少的尺码可供选择。一方面，这不能满足大众个性化防护需求，因为几乎每个人的踝关节解剖都有其个性化的特征。另一方面，尺寸不合适的踝护具也达不到有效防护之目的。经过调查，以上踝护具最常采用的制造方式是针织、注塑及纺织材料与注塑材料的简单复合。由此可见，专门针对踝关节内翻的防护型非对称半刚性踝护具目前并不多见，针对这种踝护具的个性化、快速制备工艺，也未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防护踝关节内翻的全成型3D打印定制半刚性踝护具及其制备方法，该踝护具依据使用者踝关节个体解剖结构进行定制化设计及一体化成型，符合踝关节非对称解剖结构，属于防护性踝护具，为半刚性非对称结构，可有效防止运动中高空着陆时的踝关节内翻。

为了达到上述目的，本发明提供了一种全成型3D打印定制半刚性踝护具，其特征在于，包括底部区域，底部区域的两端各连接一侧区域，所述的侧区域包括全成型3D打印半刚性基层，两个侧区域的内表面分别贴合使用者踝关节的内侧和外侧。

优选地，所述的全成型3D打印半刚性基层是基于个体踝关节形态，通过3D扫描及打印技术一体化加工而成，由芯层镍钛合金编织金属网与外层高性能弹性树脂组成。

进一步地，所述的3D扫描技术为Win3D脚型扫描技术、3D Camega光学三维扫描技术、Kinect技术或Smap3DScanToCAD技术。

进一步地，所述的3D打印技术为立体光固化成型技术、三维打印材料喷射技术、三维打印粘结剂喷射技术、熔融沉积成型技术、选择性激光烧结/熔化技术或叠层织造技术。

进一步地，所述的高性能弹性树脂为高性能弹性树脂Elasto、橡胶材料或聚氨酯材料。

优选地，所述的全成型3D打印半刚性基层的外侧包覆有弹性纺织材料。

更优选地，所述侧区域的弹性纺织材料长度L₂为8-40cm，最大宽度W₂为5-10cm，厚度为1-3mm，附有2-4对自粘扣，用于粘合及固定两个侧区域的内侧及外侧。

优选地，所述底部区域由弹性纺织材料组成。

更优选地，所述底部区域的弹性纺织材料长度L₀为6-16cm，最大宽度W₀为5-10cm，厚度为1-3mm。

优选地，所述侧区域的全成型3D打印半刚性基层的长度L₁为8-40cm，最大宽度W₁为5-10cm，厚度为3-10mm。