[发明专利]一种通用型颅骨保护帽的设计方案与制备方法

说明书

本发明公开了一种通用型颅骨保护帽的设计方案与制备方法。针对大骨瓣减压术与颅骨修补术之间需要数月的等待时间，而这期间病人缺损的颅骨没有具体保护设备，本发明设计和制备了一个三层帽体，帽体中间层设有预制大小和形状的通用护板，帽体的大小和形状根据用户的实际需求分为X，M，L等型号，分别在UG软件中建立三维原型，依据三维原型导出数控NC代码，然后采用无模热渐进负成形快速制备钛合金护板。该护板通过点焊连接固定在帽体外层的金属骨架上，内外层填充相应透气棉和生物材料。本发明可以覆盖大部分人脑颅骨，起到代替颅骨缺损部位的颅骨作用，有效防止碰撞对颅骨的损害，同时制备方法具有通用性和量产性，并且相较于定制产品，价格大幅降低。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别设计一种通用性颅骨保护帽的设计方案，并提供制备方法。

背景技术

颅脑损伤或其他疾病原因引起的需行大骨瓣减压后造成的颅骨缺损，需要等待数月后再次入院进行颅骨修补术，在这期间病人颅骨保持缺损状态，易受外力打击导致脑组织损伤，病人睡眠时的体位变化都可能压迫脑组织，造成损伤，存在极大的安全隐患。同时仅有的颅骨保护设备，还都是根据颅骨扫描数据定制的，造成了费用高昂，使普通患者使用不起。并且定制产品，需要一个定制周期，会造成缺少保护的真空时间带。

数控渐进成形是一种快速成形技术，将复杂三维钣金件的加工成形过程分解为一层层的逐步加工过程，每层逐步成形，最终成形为所需要的零件。该技术广泛用于医学工程中各种曲面钣金件的加工制造，渐进成形工艺采用无模化生产，制造成本低廉。因此，采用金属板料渐进成形这一新兴技术加工，不仅会大大降低零件的制造成本还会大大缩短加工时间，从而可以大大降低产品的设计周期和设计成本。

故通过渐进成形技术，开发一种通用性的用于颅骨损伤后的保护帽以解决上诉问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了提供一种通用型颅骨保护帽的设计方案和制备方法，本保护帽不仅可以防止碰撞对颅骨的损害，同时还具有通用性和量产性，并且价格大幅降低，通气性和舒适性高。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所采取的技术方案为：

一种通用型颅骨保护帽的设计方案与制备方法，包括一个三层帽体，所述帽体中间层设有预制大小和形状的通用护板，护板由钛合金材料制备。首先根据市面上常见的不同尺寸的棒球帽的形状数据，分别在UG软件中建立三维模型，对模型的圆角和边界进行优化，在UG的CAM模块中导出相应的数控NC代码。然后在数控渐进成形机床上用此代码对钛合金材料进行自阻加热负渐进成形，得到钛合金护板，该护板略小于帽体外层，弧度、形状与帽体相匹配，同时该护板固定在帽体的位置可以覆盖大部分的人体颅骨包括常见的颅骨缺损部位，起到代替颅骨缺损部位的颅骨作用。同时为了让使用者更加放心，所述钛合金材料为医学专用材料，对身体没有危害，并且比强度高、密度小，使用更加舒适，同时透气性好，利于空气流通，保证颅骨受伤部位的干爽，防止细菌滋生，维持颅骨损伤部位外部压力的稳定。考虑到使用的实际情况不同，本发明在尺寸上具有S、M、L等多个型号，具有良好的选择性和通用性。然后进一步，所述护板与所述帽体固定连接。通过固定连接，避免护板在使用过程中发生移动，造成二次伤害，同时具有较好的固定和抗压效果。再通过点焊工艺完成将所诉金属护板固定在外层的金属骨架上面，如此设置，增强了护板的固定和抗压效果，并且便于通用性。之后，将诉述帽体分为外层、护板和内层，护板设置在所述内层和外层中间，同时填充足量的透气棉和生物材料，起到一定的缓冲作用，避免硬质的护板直接搁置在颅骨缺损的部位，造成二次伤害，并且剧透较高的舒适性和透气性。最后，将所述外层和内层在帽体底部缝合，护板设置在所诉内层和外层之间，并且固定连接在外层上，便于护板位置的固定，避免其发生移动造成使用者的不舒适，同时将钛合金护板完全置于帽体之中，也有利提保护帽的耐用性。